JP2011149992A - Belt driving device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無端状のベルトを、幅方向の位置を補正するための寄り制御を行いつつ走行させるベルト駆動装置、及び、このようなベルト駆動装置を備えた、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a belt driving device that travels an endless belt while performing shift control for correcting the position in the width direction, and an electrophotographic method or an electrostatic recording method including such a belt driving device. The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using the printer.
従来、例えばフルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置として、次のような直接転写方式や中間転写方式の画像形成装置が知られている。直接転写方式では、単数又は複数の感光ドラムに形成されたトナー像を、記録材担持体としての周回移動(走行)可能な無端状のベルト(以下「転写ベルト」という。)上に担持された記録材に転写する。中間転写方式では、単数又は複数の感光ドラムに形成されたトナー像を、一旦、中間転写体としての周回移動(走行)可能な無端状のベルト(以下「中間転写ベルト」という。)に転写(一次転写)する。その後、中間転写ベルト上のトナー像を記録材に転写(二次転写)する。中間転写方式では、多様な記録材に画像を形成することが容易で、記録材の選択性を高めることができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a color image forming apparatus capable of forming a full-color image, for example, the following direct transfer type and intermediate transfer type image forming apparatuses are known. In the direct transfer method, a toner image formed on one or a plurality of photosensitive drums is carried on an endless belt (hereinafter referred to as “transfer belt”) that can be moved (runned) as a recording material carrier. Transfer to recording material. In the intermediate transfer method, a toner image formed on one or a plurality of photosensitive drums is once transferred to an endless belt (hereinafter referred to as an “intermediate transfer belt”) that can be rotated (runned) as an intermediate transfer member. Primary transfer). Thereafter, the toner image on the intermediate transfer belt is transferred (secondary transfer) to the recording material. In the intermediate transfer method, it is easy to form an image on various recording materials, and the selectivity of the recording material can be improved.
このようなベルトは、画像形成装置の稼働中において、装置本体のひずみ等に起因するベルトを張架する複数の張架ローラのアライメントずれや、ベルト自体の周長の差等によって、所定の位置から蛇行していわゆるベルト寄りが発生する。このベルト寄りを補正する手段として、ベルト端部の位置を検知することによってベルトの寄り量を検出し、この情報をもとにステアリングローラの傾斜量を調整する構造が提案されている(特許文献1参照)。 Such a belt is in a predetermined position during operation of the image forming apparatus due to misalignment of a plurality of stretching rollers that stretch the belt due to distortion of the apparatus main body, a difference in the circumferential length of the belt itself, and the like. Meandering, so-called belt slippage occurs. As means for correcting the belt deviation, a structure has been proposed in which the amount of deviation of the belt is detected by detecting the position of the belt end, and the amount of inclination of the steering roller is adjusted based on this information (Patent Document). 1).
また、このようなのベルト寄り制御に加えて、ベルトに接離自在とした二次転写ローラや中間転写ベルトクリーナーブレードの接触圧や接触状態を制御して、ベルトの寄りに作用する力を調整する構造が提案されている(特許文献2参照)。なお、特許文献3には、転写部材の電圧制御をATVC方式で行う構成が記載されている。 In addition to this belt deviation control, the contact pressure and contact state of the secondary transfer roller and the intermediate transfer belt cleaner blade that can be freely contacted and separated from the belt are controlled to adjust the force acting on the belt deviation. A structure has been proposed (see Patent Document 2). Patent Document 3 describes a configuration in which voltage control of a transfer member is performed by the ATVC method.
上述のような画像形成装置では、感光ドラムからベルト又は記録材に、若しくは、ベルトから記録材に転写する際に、転写部材に高圧電圧を印加する。この際、転写部材とベルトを介して対向する位置に配置される部材が接地されているため、この部材と転写部材との間で電流が流れ、ベルトと転写部材との間には静電的な吸着力が発生する。そして、ベルトと転写部材とを接触させる力が大きくなる。また、例えば非通紙時に画像調整を行うために、ベルトと転写部材とを接離する構成が従来から知られているが、この構成の場合、ベルトと転写部材とが接触した場合と離間した場合とで、これらベルトと転写部材とを接触させる力が変化する。 In the image forming apparatus as described above, a high voltage is applied to the transfer member when transferring from the photosensitive drum to the belt or the recording material or from the belt to the recording material. At this time, since the member disposed at the position facing the transfer member via the belt is grounded, an electric current flows between the member and the transfer member, and the electrostatic force is generated between the belt and the transfer member. A strong adsorption force is generated. And the force which contacts a belt and a transfer member becomes large. In addition, for example, a configuration in which the belt and the transfer member are brought into contact with and separated from each other in order to perform image adjustment when the sheet is not passed is known. Depending on the case, the force for contacting the belt and the transfer member changes.
このようにベルトと転写部材とを接触させる力が変化すると、ベルトに作用する力が変化するため、ベルトの寄り速度(幅方向への移動速度)が変化する。例えば、転写部材が転写ローラの場合、この転写ローラの不可避のアライメントのずれにより、転写ローラの回転方向とベルトの走行方向とが厳密に一致しない。このような場合で、転写ローラとベルトとを接触させる力が小さいと、転写ローラとベルトとの間で生じる滑りにより、このベルトに対する転写ローラのアライメントのずれの影響力は小さい。また、転写ローラがベルトに対して離間していると、このアライメントのずれの影響はない。 When the force for bringing the belt and the transfer member into contact changes as described above, the force acting on the belt changes, and therefore the belt shifting speed (moving speed in the width direction) changes. For example, when the transfer member is a transfer roller, the rotation direction of the transfer roller and the running direction of the belt do not exactly match due to the inevitable misalignment of the transfer roller. In such a case, if the force for bringing the transfer roller and the belt into contact with each other is small, the influence of the misalignment of the transfer roller with respect to the belt is small due to the slip generated between the transfer roller and the belt. Further, when the transfer roller is separated from the belt, there is no influence of this misalignment.
これに対して、転写ローラとベルトとを接触させる力が大きいと、転写ローラとベルトとの間で滑りが少なくなり、このベルトに対する転写ローラのアライメントのずれの影響力が大きくなる。そして、接触させる力が小さい場合と比べて、ベルトの寄り速度が大きくなる。なお、転写ローラとベルトとの間に記録材が存在しても、転写ローラとベルトとの間で相対的に滑りが生じ、転写ローラとベルトとを接触させる力の変化により、この滑りの大きさも変化する。 On the other hand, when the force for bringing the transfer roller and the belt into contact with each other is large, slippage between the transfer roller and the belt is reduced, and the influence of the misalignment of the transfer roller with respect to the belt is increased. In addition, the belt shifting speed is increased as compared with the case where the contact force is small. Even if there is a recording material between the transfer roller and the belt, a relative slip occurs between the transfer roller and the belt, and the magnitude of this slip is caused by a change in the force that brings the transfer roller and the belt into contact with each other. It also changes.
このように、ベルトと転写部材とを接触させる力が変化するとベルトの寄り速度が変化する場合があるが、上述の特許文献1に記載された構造の場合には、このベルトと転写部材とを接触させる力の変化を考慮していない。このため、ベルトの寄りの補正量(ステアリング量)が同じあっても、ベルトと転写部材とを接触させる力の変化によりベルトの寄り速度が変化する。この結果、ベルトの補正量が小さすぎたり、大きすぎたりする場合が生じる。 As described above, when the force for bringing the belt into contact with the transfer member changes, the belt shift speed may change. In the case of the structure described in Patent Document 1, the belt and the transfer member may be connected. It does not take into account changes in the contact force. For this reason, even if the correction amount (steering amount) of the belt shift is the same, the belt shift speed changes due to a change in the force that brings the belt into contact with the transfer member. As a result, the belt correction amount may be too small or too large.
例えば、寄りの補正量をベルトと転写部材とを接触させる力が小さい場合を基準にすると、この力が大きくなった場合に補正量が不足し、寄りの補正量をこの力が大きい場合を基準にすると、この力が小さくなった場合に補正量が大きくなりすぎる。そして、補正量が大きすぎる場合には色ずれや画像ゆがみが発生し易くなり、補正量が小さすぎる場合にはベルトの寄りの補正が間に合わずに、例えば、ベルトの端部がフレームなどの他の部材と接触してベルトが損傷する可能性がある。 For example, if the correction amount for the deviation is based on the case where the force for contacting the belt and the transfer member is small, the correction amount is insufficient when the force increases, and the correction amount for the deviation is based on the case where the force is large. Then, when this force is reduced, the correction amount becomes too large. If the correction amount is too large, color misregistration or image distortion is likely to occur. If the correction amount is too small, correction of the belt shift cannot be made in time, for example, the end of the belt may be a frame or the like. There is a possibility that the belt may be damaged by contact with other members.
また、特許文献2に記載された構造の場合、二次転写ローラや中間転写ベルトクリーナーブレードの接触圧や接触状態を制御している。但し、これらローラやブレードとベルトとを接触させる力の変化によりベルトの寄り速度の変化が生じることをなくすことは、難しいと考えられる。したがって、特許文献1に記載された構造と同様に、寄り速度の変化による色ずれやベルトの損傷が生じる可能性がある。 In the case of the structure described in Patent Document 2, the contact pressure and contact state of the secondary transfer roller and the intermediate transfer belt cleaner blade are controlled. However, it is considered difficult to eliminate the change in the belt shift speed caused by the change in the force that brings the rollers or blades into contact with the belt. Therefore, similar to the structure described in Patent Document 1, there is a possibility that color shift or belt damage may occur due to a change in the shifting speed.
本発明は、このような事情に鑑み、ベルトに接触する接触部材の、印加される電圧の大きさや、ベルトに対する接触又は離間などの作動状態が変化しても、ベルトの寄りの補正量を適切に制御できる構造を実現すべく発明したものである。 In view of such circumstances, the present invention appropriately adjusts the correction amount of the belt shift even if the applied voltage of the contact member contacting the belt or the operating state such as contact or separation with respect to the belt changes. The present invention was invented to realize a structure that can be controlled in an easy manner.
本発明は、所定方向に走行可能に張架された無端状のベルトと、該ベルトの幅方向の位置を所定位置に補正するための補正手段と、前記ベルトの周面に接触し、作動状態に応じて該ベルトと接触する力が変化する接触部材と、を備えたベルト駆動装置において、前記接触部材と前記ベルトとを接触させる力が大きくなる程、前記補正手段による補正量が大きくなるように、該補正手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。 The present invention relates to an endless belt stretched so as to be able to travel in a predetermined direction, correction means for correcting the position in the width direction of the belt to a predetermined position, and an operating state in contact with the circumferential surface of the belt And a contact member that changes the force that comes into contact with the belt in response to the belt, the correction amount by the correction means increases as the force that brings the contact member into contact with the belt increases. In addition, a control means for controlling the correction means is provided.
本発明によれば、接触部材とベルトとを接触させる力の変化に応じて、ベルトの補正量を適切に変化させることができ、ベルトの寄り制御を安定して行える。この結果、ベルトに損傷が生じてベルト駆動装置の寿命が低下することを防止できる。また、画像形成装置に適用した場合には、色ずれや画像ゆがみが生じることを抑えられる。 According to the present invention, the correction amount of the belt can be appropriately changed according to the change in the force for bringing the contact member and the belt into contact with each other, and the belt shift control can be stably performed. As a result, it is possible to prevent the belt driving device from being damaged and the life of the belt driving device from being reduced. Further, when applied to an image forming apparatus, it is possible to suppress occurrence of color misregistration and image distortion.
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態について、図1ないし図10を用いて説明する。まず、図1を用いて本実施形態の画像形成装置の概略構成について説明する。画像形成装置100は、複数の像担持体である感光ドラム1a、1b、1c、1dを有し、中間転写方式を用いた、フルカラー電子写真画像形成装置である。このような画像形成装置100は、複数の画像形成部として、第1、第2、第3、第4の画像形成部(プロセスユニット)Sa、Sb、Sc、Sdを有する。各画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を形成するためのものである。なお、各画像形成部Sa〜Sdの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字a、b、c、dは省略して総括的に説明する。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment will be described with reference to FIG. The
画像形成部Sは、像担持体としての感光ドラム1を有する。感光ドラム1の周囲には、一次帯電手段としての帯電ローラ2、露光手段としてのレーザースキャナ3、現像手段としての現像装置4、ドラムクリーニング手段としてのドラムクリーナ6等が、感光ドラム1の回転方向に沿って順次配設されている。又、各画像形成部Sa〜Sdの感光ドラム1a〜1dに隣接して、ベルト駆動装置としての中間転写ユニット5が配置されている。この中間転写ユニット5は、中間転写体としての周回移動可能な無端状のベルトである中間転写ベルト51を有する。
The image forming unit S includes a photosensitive drum 1 as an image carrier. Around the photosensitive drum 1, there are a charging roller 2 as a primary charging means, a laser scanner 3 as an exposure means, a developing device 4 as a developing means, a
中間転写ベルト51は、所定方向に走行可能に張架されている。即ち、複数の支持部材として駆動ローラ52、ステアリングローラ55、二次転写内ローラ56、上流規制ローラ58に掛け渡されている。ステアリングローラ55は、中間転写ベルト51を張架するための張架力を付与する機能も兼ね備えており、不図示のバネ付勢手段により、ステアリングローラ55の両端が図1の略左方向に付勢されている。また、中間転写ベルト51は、ベルト駆動手段である駆動ローラ52によって駆動力が伝達されて、図示矢印方向に周回移動(走行)する。
The
また、中間転写ベルト51の内周面側において各感光ドラム1a〜1dにそれぞれ対向する位置には、一次転写部材としての一次転写ローラ53a〜53dが、中間転写ベルト51の内周面に接触するように配置されている。各一次転写ローラ53a〜53dは、中間転写ベルト51を介して各感光ドラム1a〜1dに向けて付勢され、各感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト51とが接触する一次転写部(一次転写ニップ)N1a〜N1dが形成されている。
Further,
また、中間転写ベルト51の外周面側において二次転写内ローラ56に対向する位置には、接触部材であり、二次転写部材としての二次転写外ローラ57が、中間転写ベルト51の外周面に接触するように配置されている。二次転写外ローラ57が中間転写ベルト51の外周面に接触することにより、二次転写部(二次転写ニップ)N2が形成されている。また、二次転写外ローラ57は、後述するように、作動状態に応じてベルト51と接触する力が変化する。
Further, a contact member is provided at a position facing the secondary transfer
各画像形成部Sa〜Sdにて形成された感光ドラム1a〜1d上の画像は、各感光ドラム1a〜1dに隣接して移動通過する中間転写ベルト51上に順次多重転写される。その後、中間転写ベルト51上に転写された画像は更に二次転写部N2において紙等の記録材Pへ転写される。
The images on the photosensitive drums 1a to 1d formed by the respective image forming units Sa to Sd are sequentially multiplex-transferred onto the
このような各画像形成部Sについて、図2を参照しつつより詳しく説明する。感光ドラム1は、画像形成装置本体によって回動自在に支持されている。このような感光ドラム1は、アルミニウム等の導電性基体11と、その外周に形成された光導電層12と、を基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。また、感光ドラム1は、その中心に支軸13を有する。そして、感光ドラム1は、駆動手段(図示せず)によって、支軸13を中心として図示矢印R1方向に回転駆動される。本実施形態では、感光ドラム1の帯電極性は負極性である。
Each image forming unit S will be described in more detail with reference to FIG. The photosensitive drum 1 is rotatably supported by the image forming apparatus main body. Such a photosensitive drum 1 is a cylindrical electrophotographic photosensitive member having a basic configuration of a
感光ドラム1の図中上方に配置されている帯電ローラ2は、感光ドラム1の表面に接して、感光ドラム1の表面を所定の極性、電位に一様に帯電させる。このような帯電ローラ2は、中心に配置された導電性の芯金21と、その外周に形成された低抵抗導電層22と、中抵抗導電層23と、を有し、全体としてローラ状に構成されている。また、帯電ローラ2は、芯金21の両端部が軸受部材(図示せず)によって回転自在に支持されると共に、感光ドラム1に対して平行に配置されている。これら両端部の軸受部材は、押圧手段(図示せず)によって感光ドラム1に向けて付勢されている。これにより、帯電ローラ2は、感光ドラム1の表面に所定の押圧力を持って圧接されている。
A charging roller 2 disposed above the photosensitive drum 1 in the drawing contacts the surface of the photosensitive drum 1 and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1 to a predetermined polarity and potential. Such a charging roller 2 has a conductive metal core 21 disposed in the center, a low-resistance
また、帯電ローラ2は、感光ドラム1の図示矢印R1方向の回転に伴って、図示矢印R2方向に従動回転する。帯電ローラ2には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源24によって帯電バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム1の表面は一様に接触帯電される。
Further, the charging roller 2 is driven to rotate in the direction indicated by the arrow R2 as the photosensitive drum 1 rotates in the direction indicated by the arrow R1. A charging bias voltage is applied to the charging roller 2 by a charging
感光ドラム1の回転方向において帯電ローラ2の下流側に配設されているレーザースキャナ3は、画像情報に基づいてレーザー光をOFF/ONしながら走査して、感光ドラム1上を露光する。これにより、画像情報に応じた静電像(潜像)が感光ドラム1上に形成される。 The laser scanner 3 disposed on the downstream side of the charging roller 2 in the rotation direction of the photosensitive drum 1 performs scanning while turning off / on the laser light based on the image information to expose the photosensitive drum 1. As a result, an electrostatic image (latent image) corresponding to the image information is formed on the photosensitive drum 1.
感光ドラム1の回転方向においてレーザースキャナ3の下流側に配置されている現像装置4は、現像剤として非磁性トナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)とを備える、2成分現像剤を収容した現像容器41を有する。このような現像容器41の感光ドラム1に面した開口部内には、現像剤担持体としての現像スリーブ42が回転自在に設置されている。また、現像スリーブ42内には、磁界発生手段としてのマグネットローラ43が、現像スリーブ42の回転に対して非回転に固定配置されている。そして、マグネットローラ43の形成する磁界によって、2成分現像剤は、現像スリーブ42上に担持される。
The developing device 4 disposed on the downstream side of the laser scanner 3 in the rotation direction of the photosensitive drum 1 contains a two-component developer including nonmagnetic toner particles (toner) and magnetic carrier particles (carrier) as developers. The developing
また、現像スリーブ42の図中下方位置には、現像スリーブ42上に担持された2成分現像剤を規制して薄層化する現像剤規制部材としての規制ブレード44が設置されている。現像容器41内は、現像室45と撹拌室46とに区画されており、その図中上方には補給用のトナーを収容した補給室47が設けられている。
Further, a
現像スリーブ42上の2成分現像剤の薄層は、現像スリーブ42の回転に伴って感光ドラム1と対向した現像領域へ搬送される。そして、現像スリーブ42上の2成分現像剤は、現像領域に位置するマグネットローラ43の現像主極の磁気力によって現像領域において穂立ちし、2成分現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシによって感光ドラム1の面上が擦られると共に、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源48によって現像スリーブ42に現像バイアス電圧が印加される。これにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが、感光ドラム1上の静電像の露光部に付着して、トナー像が形成される。本実施形態では、感光ドラム1の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、感光ドラム1上の露光により電荷が減衰した部分に付着させる反転現像によって、感光ドラム1上にトナー像が形成される。
A thin layer of the two-component developer on the developing
感光ドラム1の回転方向において、現像装置4の下流側の感光ドラム1の図中下方に配設されている一次転写ローラ53は、芯金531と、その外周面に円筒状に形成された導電層532と、によって構成されている。このような一次転写ローラ53は、両端部がスプリング等の押圧部材(図示せず)によって感光ドラム1に向けて付勢されている。これにより、一次転写ローラ53の導電層532は、所定の押圧力で中間転写ベルト51を介して感光ドラム1の表面に向けて圧接される。又、芯金531には、一次転写バイアス出力手段としての一次転写バイアス電源54が接続されている。
In the rotational direction of the photosensitive drum 1, a
感光ドラム1と一次転写ローラ53との間に形成される一次転写部N1には、中間転写ベルト51が挟まれている。一次転写ローラ53は、中間転写ベルト51の内周面に接触して、中間転写ベルト51の移動に伴って回転する。そして、画像形成時に、一次転写ローラ53には、一次転写バイアス電源54によって、トナーの正規の帯電極性(第1の極性:本実施形態では負極性)とは逆極性(第2の極性:本実施形態では正極性)の一次転写バイアス電圧が印加される。そして、一次転写ローラ53と感光ドラム1との間に、上記第1の極性のトナーを感光ドラム1上から中間転写ベルト51に向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、感光ドラム1上のトナー像が、中間転写ベルト51の表面に転写(一次転写)される。
An
一次転写工程後の感光ドラム1の表面に残留したトナー(一次転写残トナー)等の付着物は、ドラムクリーナ6によって清掃される。ドラムクリーナ6は、ドラム清掃部材としてのクリーニングブレード61と、搬送スクリュー62と、ドラムクリーナハウジング63と、を有する。クリーニングブレード61は、加圧手段(図示せず)によって、感光ドラム1に対して、所定の角度、圧力で接触されている。これにより、感光ドラム1の表面に残留したトナー等は、クリーニングブレード61によって感光ドラム1上から掻き取られて除去され、ドラムクリーナハウジング63内に回収される。回収されたトナー等は、搬送スクリュー62により搬送され、廃トナー収容部(図示せず)に排出される。
Deposits such as toner (primary transfer residual toner) remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the primary transfer process are cleaned by the
次に、中間転写ユニット5について図1により詳しく説明する。各感光ドラム1a〜1dの図中下方には、中間転写ベルト51、一次転写ローラ53a〜53d、二次転写内ローラ56、二次転写外ローラ57、中間転写ベルトクリーナ59等を有する中間転写ユニット5が配置されている。このうちの二次転写外ローラ57には、二次転写バイアス出力手段としての二次転写バイアス電源58が接続されている。また、二次転写内ローラ56は、電気的に接地されている。また、二次転写内ローラ56は、中間転写ベルト51の内周面に接触して、中間転写ベルト51の移動に伴って回転する。
Next, the
例えば、フルカラー画像の形成時には、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdの各感光ドラム1a〜1d上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、中間転写ベルト51を挟んで各感光ドラム1a〜1dに対向する各一次転写ローラ53から一次転写バイアスを受けて、順次中間転写ベルト51上に転写(一次転写)される。このトナー像は、中間転写ベルト51の回転に伴って二次転写部N2まで搬送される。
For example, when a full-color image is formed, toner images of the respective colors are formed on the photosensitive drums 1a to 1d of the first to fourth image forming units Sa to Sd. The toner images of the respective colors are sequentially transferred (primary transfer) onto the
一方、この時までに、記録材供給手段8によって、記録材Pが二次転写部N2まで搬送される。即ち、記録材供給手段8において、記録材収容部としてのカセット81からピックアップローラ82によって1枚ずつ取り出された記録材Pは、搬送ローラ83等によって二次転写部N2に搬送される。
Meanwhile, by this time, the recording material P is conveyed to the secondary transfer portion N2 by the recording material supply means 8. That is, in the recording material supply means 8, the recording material P taken out one by one by the
本実施形態での画像形成時の二次転写外ローラ57に、二次転写バイアス電源58によって供給される二次転写高圧の制御について、図3により説明する。画像形成動作開始に伴い、二次転写外ローラ57には、二次転写バイアス電源58の定電圧電源により、前述の特許文献3等に開示されている、ATVC(Automatic Transfer Voltage Control)なる制御が実行される。これは、転写部における電圧・電流特性を検知して最適な転写電圧を選択、決定する制御のことであり、ここで決定された値を、トナー像を記録材Pに転写する転写時のバイアス値として用いる。
Control of the secondary transfer high voltage supplied from the secondary transfer
このようなATVC制御の後、二次転写部N2に搬送された記録材Pが通過する際に、二次転写バイアス電源58により、二次転写外ローラ57に、トナーと逆極性(本実施形態では正バイアス)の転写時バイアスが印加される。この転写時バイアスは、記録材Pの抵抗を加味した電圧である。記録材Pへのトナー像の転写後には、二次転写外ローラ57の表面に付着したトナーを静電除去するために、クリーニングバイアスとして、正バイアスと逆バイアスとを二次転写外ローラ57にそれぞれ1周分の時間印加して終了する。
After such ATVC control, when the recording material P conveyed to the secondary transfer portion N2 passes, the secondary transfer
なお、ATVCから転写時のバイアス印加までの間にあるように、紙間や、レジ、パッチ検などの通紙を伴わない画像調整動作時などの非転写時には、トナーと逆極性の微小なバイアスである、待機時バイアスを印加している。そして、現像部からのかぶりトナーなどの中間転写ベルト上のトナーにより、二次転写外ローラ57が汚れないようにしている。そして、中間転写ベルト51上のトナー像は、記録材P上に転写(二次転写)され、二次転写部N2においてトナー像が転写された記録材Pは、定着手段としての定着装置7へと搬送される。
Note that a small bias having a polarity opposite to that of toner is used during non-transfer such as between papers or during image adjustment operations that do not involve paper passing such as registration and patch detection, as between the time of ATVC and the bias application during transfer. A standby bias is applied. The secondary transfer
また、二次転写工程後に中間転写ベルト51の外周面上に残留したトナー(二次転写残トナー)等の付着物は、中間転写ベルトクリーナ59によって除去、回収される。中間転写ベルトクリーナ59は、ドラムクリーナ6と同様の構成を有する。
Further, deposits such as toner (secondary transfer residual toner) remaining on the outer peripheral surface of the
定着装置7は、回転自在に配設された定着ローラ71と、定着ローラ71に圧接しながら回転する加圧ローラ72と、を有する。定着ローラ71の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ73が配設されている。そして、このヒータ73へ供給する電圧等を制御することにより、定着ローラ71の表面の温度調節が行われている。定着装置7に記録材Pが搬送されてくると、一定速度で回転する定着ローラ71と加圧ローラ72との間を記録材Pが通過する際に、記録材Pは、その表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。これにより、記録材Pの表面上の未定着トナー像は、溶融して記録材Pに定着される。こうして、記録材P上にフルカラー画像が形成される。本実施形態では、感光ドラム1及び中間転写ベルト51の表面移動速度に相当するプロセス速度は、100mm/secである。
The fixing device 7 includes a fixing roller 71 that is rotatably arranged, and a
ここで、中間転写ベルト51は、PC(ポリカーボネート)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)のような誘電体樹脂によって構成しても良い。本実施形態では、中間転写ベルト51として、表面抵抗率1012Ω/□(JIS−K6911法準拠プローブを使用、印加電圧100V、印加時間60sec、23℃/50%RH)、厚み100μmのPI(ポリイミド)樹脂で形成されたものを用いた。しかし、これに限定されるものではなく、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。
Here, the
また、ステアリングローラ55は、例えば外径30mmのアルミ製の中空の筒形状のローラであり、肉厚は例えばt=2mmである。また、上流規制ローラ58は、例えば外径16mmのアルミ製の中空の筒形状のローラであり、肉厚は例えばt=2mmである。また、一次転写ローラ53は、例えば、外径8mmの芯金531と、厚さ4mmの導電性ウレタンスポンジ層532と、によって構成し、電気抵抗値を約105Ω(23℃/50%RH)とする。なお、一次転写ローラ53の電気抵抗値は、500g重の荷重の下で接地された金属ローラに当接された一次転写ローラ53を50mm/secの周速で回転させ、芯金531に100Vの電圧を印加して測定された電流値から求められる。
The steering
また、二次転写内ローラ56は、例えば、外径18mmの芯金561と、厚さ2mmの導電性でソリッドのシリコーンゴム層562と、によって構成し、電気抵抗値を約104Ωとする。この電気抵抗値の測定方法は、一次転写ローラ53の場合と同様である。更に、二次転写外ローラ57は、例えば、外径20mmの芯金571と、厚さ4mmの導電性のEPDMゴムのスポンジ層572と、によって構成し、電気抵抗値を、印加電圧が2000Vの場合に、約108Ωとする。この電気抵抗値の測定方法は、一次転写ローラ53の場合と同様である。
Further, the secondary transfer
次に、中間転写ユニット5のステアリング機構について、図4ないし図10により説明する。まず、ステアリング機構の概略について図4により説明する。このステアリング機構は、中間転写ベルト51の寄り制御を行う、即ち、ベルト51の幅方向の位置を所定位置に補正するためのものである。本実施形態では、このような寄り制御を行う補正手段として、ステアリングローラ55を使用している。このステアリングローラ55は、ベルト51の内周面に接触するように配置され、ベルト51の走行方向に直角な方向に対する傾斜量を変えることにより、ベルト51を幅方向に移動させるものである。
Next, the steering mechanism of the
このために、ステアリングローラ55の軸方向片端部(図の手前側の軸端部)は、揺動軸552を中心に揺動する揺動アーム551により支えられている。揺動アーム551は、カム553により位置が規制され、ステアリングローラ55の軸端部の上下方向の位置は、カム553の回転により決定される。即ち、カム553が不図示のステアリングモータにより時計回りに回転すると、ステアリングローラ55の軸端部は図中で下方向に移動する。逆にカム553が反時計回りに回転すると、ステアリングローラ55の軸端部は図中で上方向に移動する。そして、このようにステアリングローラ55を揺動させることにより、走行しているベルト51を幅方向に移動させる。なお、前述したように、ステアリングローラ55は、中間転写ベルト51に張架力をあたえるためのテンションローラとしての働きも兼ね備えており、不図示のばね加圧手段により、図中の矢印A方向にテンションが付加されている。
For this purpose, one end of the steering
なお、このようなステアリングローラ55の揺動方式として、図5に示すような構成がある。まず、図5(a)では、揺動中心は軸方向他端部(図4の奥側の軸端部、図5の左端部)に設定され、ステアリングローラ55の軸方向片端部が上下に動く構成となっている。一方、図5(b)では、揺動中心はステアリングローラ55の軸方向中央に設定され、ステアリングローラ55の軸方向両端部がそれぞれ上下に揺動する構成となっている。
Such a swinging method of the steering
このうちの図5(a)の構成は、ローラの傾きを細かく制御するのに適している。一方、図5(b)の構成は、ステアリングローラ55の中心位置が固定されることから、ベルト周長を変化させる方向の動きを最低限に抑えることができる。本実施形態では、より高精度な制御をおこなうために、図5(a)の構成を採用する。
Of these, the configuration shown in FIG. 5A is suitable for finely controlling the inclination of the roller. On the other hand, since the center position of the steering
また、中間転写ユニット5は、図1及び図4に示すように、中間転写ベルト51の図の手前側のエッジ部に、ベルト51の幅方向(走行方向に対しほぼ直角な方向)の位置を検知するための位置検知手段である、ベルトエッジセンサ140が配置されている。ベルトエッジセンサ140は、本実施形態では、Bkの転写部N1dと駆動ローラ52との間に設置している。
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the
このようなベルトエッジ検知手段140について、図6により説明する。図6(a)は、ベルトエッジセンサ140を、図1の左方から見た図である。ベルトエッジセンサ140は、検知するベルトのエッジ部とほぼ平行に配置された揺動軸143と、この揺動軸143を中心に揺動可能なセンサアーム142と、このセンサアーム142の揺動を検知する変位センサ141とからなる。そして、センサアーム142の一端には中間転写ベルト51のエッジ部が当接し、反対側の端部には、所定の間隔をあけて変位センサ141が配置されている。エッジ部の当接位置がベルト51の幅方向に変動すると、センサアーム142が揺動し、変位センサ141との距離dが変動する。なお、センサアーム142は、バネ(不図示)によって図6(a)の反時計回りに付勢されている。
Such a belt edge detection means 140 will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a diagram of the
変位センサ141は、距離dに応じて所定の電圧を出力するようになっている。図6(b)及び(c)は、変位センサ141の仕組みを示す図である。141aは発光部、141bは受光部としてのラインセンサ、SL1は発光部141aからの光を通過させるスリット、SL2は発光部141aからの光がセンサアーム142の反射面から散乱した光を通過させるためのスリットを示す。
The
図6(b)において、センサアーム142と変位センサ141の距離がd1であるとき、発光部141aからの光は、センサアーム142の反射面で散乱し、スリットSL2を通過して受光部141bの図中での下側部分に到達し、検知される。一方、図6(c)において、センサアーム142と変位センサ141の距離がd2であるとき、スリットSL2を通過して受光部141bに到達する散乱光は、図中での上側部分に到達し、検知される。このように、散乱光が受光部141bとしてのラインセンサに到達する位置により、変位センサ141は、距離dに応じた所定の電圧を出力するようになっている。
In FIG. 6B, when the distance between the
図7は、中間転写ベルト51のエッジ部の位置変移量と、ベルトエッジセンサ140の出力電圧との関係を示したものである。いま、エッジ部が基準位置X0から幅方向一端側(図1の奥側)へ変移してX1へ動いたとすると、センサアーム142と変位センサ141との距離dが変動し、ベルトエッジセンサ140からは電圧V1が出力される。
FIG. 7 shows the relationship between the position shift amount of the edge portion of the
このようなベルトのエッジ部の位置変位量に対する出力電圧の情報に基づいて、図4に示す制御手段である制御装置200により、ステアリングローラ55を揺動させるカム553(図4)を駆動するステアリングモータ(不図示)の駆動パルス数が決定される。ステアリングモータは高精度なステッピングモータであり、駆動パルス数によってその回転量が制御される。
Steering for driving cam 553 (FIG. 4) for swinging
上述の制御装置200では、図8に示す関係に基づいて処理が行われる。この図8は、ベルトエッジセンサ140の出力電圧(センサ出力、検知値)に対する、ステアリングモータの駆動パルス数(補正量)の関係を示したものである。図では、非転写時の関係は実線で、転写時(転写バイアス印加時)の関係は破線で、それぞれ示している。即ち、ベルトエッジセンサ140による検知値に応じた、ステアリングローラ55の補正量を出力する制御マップが、二次転写外ローラ57の作動状態(本実施形態では印加される電圧の大きさ)に応じて、複数存在する(本実施形態では2種類)。本実施形態では、制御マップであるセンサ出力に対する駆動パルス数の関係が、非転写時と転写時とでそれぞれ存在し、この関係を示す直線の傾きは、非転写時よりも転写時の方を大きくしている。
In the
このようなセンサ出力に対する駆動パルス数の関係による制御について、非転写時を例に説明する。まず、ベルトエッジセンサ140から電圧V1が出力されたとき、制御装置200は、カム553を回転するためのステアリングモータの駆動パルス数としてP1を決定する。この駆動パルス信号P1は、ステアリングモータに送られ、ステアリングモータはパルス数P1だけ回転する。これに伴い、ステアリングモータの出力軸先端部に設けられたカム553が反時計回りに回動し、その結果としてステアリングローラ55の軸方向片端部(図4の前側端部)が図4の上方向に揺動して、中間転写ベルト51は図4の奥側の方向に移動する。これにより、中間転写ベルト51は、基準位置X0に戻される。このような動作により、走行時の中間転写ベルト51の幅方向の位置を所定位置に維持するようにしている。
Such control based on the relationship of the number of drive pulses with respect to the sensor output will be described by taking the non-transfer as an example. First, when the voltage V1 is output from the
次に、本実施形態の中間転写ベルト51の寄り制御(ステアリング制御)について、より詳しく説明する。画像形成動作開始に伴い、前述したように二次転写外ローラ57に各種のバイアスが印加されるが、その間にも中間転写ベルト51のベルトエッジセンサ140の出力に応じて、前述の中間転写ベルト51のステアリング制御が動作する。図8に示したように、ベルトエッジセンサ140の出力電圧に対する、ステアリングモータの駆動パルス数の関係式は、転写時と非転写時とで異なっており、転写時は非転写時と比較して、ベルトエッジ位置に対する補正を大きく行なうように制御されている。これは、転写時と非転写時において、同じ関係式を用いて制御を行うと、それぞれ寄り力が異なり、寄り速度に差が生じてしまうためである。この現象は、以下のように説明される。
Next, the shift control (steering control) of the
図9は、本実施形態における同一の画像形成装置において、転写時と非転写時の中間転写ベルト51の寄り速度を測定した結果である。転写時としては、図3の二次転写部N2のシーケンス図にある、転写時バイアスを2000Vとして、連続通紙を行なった際の寄り速度を測定した。非転写時としては、同じく転写時バイアスよりも絶対値が小さい待機時バイアスの印加時の寄り速度を測定した。
FIG. 9 shows the result of measuring the shifting speed of the
図9に示すように、同一の装置構成であっても、転写時のバイアスを印加した場合の寄り速度は、非転写時の寄り速度の2倍以上となった。これは、転写時の転写バイアスは、非転写時と比較して、相対的に大きなバイアスを印加するために、中間転写ベルト51と二次転写外ローラ57との静電吸着力も相対的に大きくなるためである。このような静電吸着力が大きくなると、二次転写外ローラ57とベルト51とを接触させる力が大きくなる。この結果、二次転写外ローラ57がベルト51に接触することによる、ベルト51に作用する力が大きくなり、ベルトの寄り速度が上がる。
As shown in FIG. 9, even with the same apparatus configuration, the shifting speed when a bias is applied at the time of transfer is more than twice the shifting speed at the time of non-transfer. This is because the transfer bias at the time of transfer applies a relatively large bias compared to that at the time of non-transfer, so the electrostatic attracting force between the
このような転写バイアスの出力値の条件の違いにおいて、例えば、転写時に非転写時と同じステアリング制御値(センサ出力に対する補正量)を用いると、中間転写ベルト51の寄り補正量が不足して、ベルト破れのなどの問題が発生する原因となる。一方、非転写時に転写時と同じステアリング制御値を用いると、寄り速度が大きくなってしまい、色ずれや画像ゆがみを生じる可能性がある。このために本実施形態では、上述したように、転写時と非転写時とでステアリング制御値を変えている。
In such a difference in output bias condition, for example, when the same steering control value (correction amount for sensor output) as that for non-transfer at the time of transfer is used, the shift correction amount of the
即ち、前述の図8に示したように、出力電圧と駆動パルス数との関係は、転写時と非転写時とで共に比例関係に設定されているが、転写時の方が傾きを大きくしている。これは、前述したように転写時の方が中間転写ベルト51の寄り速度が大きいために、中間転写ベルト51の寄り補正量が低下するためである。したがって、これを補うために、転写時には、ステアリングローラ55をより大きく傾かせて、大きい寄り補正量を得るようにしている。即ち、制御装置200は、二次転写外ローラ57とベルト51とを接触させる力が大きくなる程、ステアリングローラ55による補正量、言い換えれば、ステアリングローラ55の傾斜量が大きくなるように、このステアリングローラ55を制御している。
That is, as shown in FIG. 8 described above, the relationship between the output voltage and the number of drive pulses is set to be proportional to both the transfer time and the non-transfer time, but the slope is larger during transfer. ing. This is because the shift correction amount of the
したがって、転写時の制御では、図8に示すように、ベルトエッジセンサ140から電圧V1が出力されたとき、制御装置200でステアリングモータの駆動パルス数として、P1よりも大きいP2を決定する。この駆動パルス信号P2は、ステアリングモータに送られ、ステアリングモータの出力軸先端部に設けられたカム553を回動させることによって、ステアリングローラ55の軸方向片端部を移動させる(アライメントを変化させる)。図8から明らかなように、駆動パルス信号P2はP1よりも大きいため、これにより、転写時の中間転写ベルト51の寄りの補正量を、非転写時の補正量よりも大きくできる。例えば、ステアリングローラ55の軸方向片端部のアライメントを図1において上方向に1mm変位させることにより、中間転写ベルト51のステアリング量は、図1の装置で奥側に40μm/secの補正速度を得た。
Therefore, in the control during transfer, as shown in FIG. 8, when the voltage V1 is output from the
このような本実施形態の一連の動作について、図10により説明する。まず、画像形成装置100の動作が開始され、同時に中間転写ベルト51のステアリング制御が行なわれる(S1)。次に、画像形成動作中は、ベルトエッジセンサ140の出力電圧を検知する(S2)。そして、画像形成装置の動作状態が転写時であるか非転写時であるかを判定し(S3)、動作状態が転写時の場合には、図8の転写時の関係(破線)により制御値を選択し、ステアリング制御を行う(S4)。一方、動作状態が非転写時である場合には、図8の非転写時の関係(実線)により制御値を選択し、ステアリング制御を行う(S5)。なお、動作状態の判定は、二次転写外ローラ57に転写バイアスが印加されているか否かで判断できる。また、画像形成装置の動作中は、このような動作を繰り返すことで、中間転写ベルト51の走行位置を安定させている。そして、画像形成動作が終了し、中間転写ベルト51の走行が停止すれば(S6)、フローを終了する。
A series of operations of this embodiment will be described with reference to FIG. First, the operation of the
本実施形態によれば、二次転写外ローラ57と中間転写ベルト51とを接触させる力の変化に応じて、ベルト51の補正量を適切に変化させることができ、ベルト51の寄り制御を安定して行える。即ち、転写時の静電吸着力の増大により、二次転写外ローラ57とベルト51とを接触させる力が大きくなって、ベルト51の寄り速度が大きくなる傾向となっても、ベルト51の寄りの補正量を大きくして、ベルト51の補正量が不足することを防止できる。一方、非転写時の静電吸着力の減少により、二次転写外ローラ57とベルト51とを接触させる力が小さくなって、ベルト51の寄り速度が小さくなる傾向となっても、ベルト51の寄りの補正量を小さくして、この補正量が大きくなりすぎることを防止できる。この結果、ベルトの寄りの補正が間に合わずに、ベルト51に損傷が生じてベルト駆動装置の寿命が低下することを防止できる。また、色ずれや画像ゆがみが生じることを抑えられる。
According to the present embodiment, the correction amount of the
なお、上述の本実施形態では、二次転写部N2で転写バイアスを印加する転写時と、それ以外の非転写時との2種類で寄りの補正量を変化させている。但し、その他、図3に示すように、ATVC制御時やクリーニングバイアス時などにも、二次転写外ローラ57に印加する電圧が変化する。この電圧が変化すれば、二次転写外ローラ57と中間転写ベルト51との間に作用する静電吸着力も変化する。したがって、このような電圧の変化に合わせた複数の制御マップを用意し、それぞれ別の制御マップにより、中間転写ベルト51のより制御を行うようにしても良い。
In the above-described embodiment, the correction amount of the shift is changed in two types, that is, at the time of transfer in which the transfer bias is applied at the secondary transfer portion N2 and at other times of non-transfer. However, as shown in FIG. 3, the voltage applied to the secondary transfer
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について、図11ないし図13を用いて説明する。本実施形態の場合、二次転写外ローラ57を中間転写ベルト51に接離可能とする接離手段である接離機構800を有する。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同じであるため、重複する図示及び説明は省略又は簡略にし、以下、異なる部分を中心に説明する。
<Second Embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the case of the present embodiment, it has a contact /
本実施形態の二次転写部N2では、記録材Pにトナー像を転写する際に、接離制御装置801により接離機構800を動作させて、二次転写外ローラ57を中間転写ベルト51に加圧する方向に回動する。接離機構800は、中間部にソレノイド80bを配置し、一端部に二次転写外ローラ57を取り付けた移動レバー80aを有する。ソレノイド80bを駆動することにより、移動レバー80aが回動支持部80cを中心として揺動する。そして、移動レバー80aの一端部に取り付けた二次転写外ローラ57を、中間転写ベルト51に対して接離させるようにしている。
In the secondary transfer portion N2 of the present embodiment, when the toner image is transferred to the recording material P, the contact / separation control device 801 operates the contact /
このような接離機構800は、中間転写ベルト51の回転中で、レジ、パッチ検などの画像調整動作時に、二次転写外ローラ57を中間転写ベルト51から離間させる。一方、二次転写部N2で記録材Pにトナー像を転写する動作を含む画像形成動作時には、二次転写外ローラ57を中間転写ベルト51に接触させる。なお、接触させる場合として、このような転写時や、ATVC制御時、ATVC制御時と転写時との間の待機時、クリーニングバイアス時などが挙げられる。
Such a contact /
何れにしても、二次転写外ローラ57を中間転写ベルト51に接触させた場合と離間させた場合とでは、二次転写外ローラ57から中間転写ベルト51に作用する力が変化する。即ち、二次転写外ローラ57がベルト51に接触している場合(接触時)の方が、離間している場合(離間時)と比べて、ベルト51に作用する力が大きくなる。そして、接触時の方が離間時よりも中間転写ベルト51の寄り速度が大きくなる。
In any case, the force acting on the
本実施形態の寄り制御を行う制御装置200(図4参照)では、図12に示す関係に基づいて処理が行われる。この図12は、前述の図8と同様に、ベルトエッジセンサ140の出力電圧(センサ出力、検知値)に対する、ステアリングモータの駆動パルス数(補正量)の関係を示したものである。図では、離間時の関係は実線で、接触時の関係は破線で、それぞれ示している。即ち、ベルトエッジセンサ140による検知値に応じた、ステアリングローラ55の補正量を出力する制御マップが、二次転写外ローラ57の作動状態(本実施形態ではベルト51との接離)に応じて、複数存在する(本実施形態では2種類)。本実施形態では、制御マップであるセンサ出力に対する駆動パルス数の関係が、離間時と接触時とでそれぞれ存在し、この関係を示す直線の傾きは、離間時よりも接触時の方を大きくしている。
In the control device 200 (see FIG. 4) that performs shift control according to the present embodiment, processing is performed based on the relationship shown in FIG. FIG. 12 shows the relationship of the number of driving pulses (correction amount) of the steering motor with respect to the output voltage (sensor output, detected value) of the
これは、前述したように、接触時の方が中間転写ベルト51の寄り速度が大きいために、中間転写ベルト51の寄り補正量が低下するためである。したがって、これを補うために、接触時には、ステアリングローラ55をより大きく傾かせて、大きい寄り補正量を得るようにしている。
This is because the shift correction amount of the
このような本実施形態の一連の動作について、図13により説明する。まず、画像形成装置100の動作が開始され、同時に中間転写ベルト51のステアリング制御が行なわれる(S11)。次に、画像形成動作中は、ベルトエッジセンサ140の出力電圧を検知する(S12)。そして、画像形成装置の動作状態が接触時であるか離間時であるかを判定し(S13)、動作状態が接触時の場合には、図12の接触時の関係(破線)により制御値を選択し、ステアリング制御を行う(S14)。一方、動作状態が離間時である場合には、図12の離間時の関係(実線)により制御値を選択し、ステアリング制御を行う(S15)。なお、動作状態の判定は、二次転写部N2でどのような動作(例えば、転写時、画像調整動作時など)が行われているかで判断できる。また、画像形成装置の動作中は、このような動作を繰り返すことで、中間転写ベルト51の走行位置を安定させている。そして、画像形成動作が終了し、中間転写ベルト51の走行が停止すれば(S16)、フローを終了する。
A series of operations of this embodiment will be described with reference to FIG. First, the operation of the
本実施形態によれば、接触時に、二次転写外ローラ57とベルト51とを接触させる力が大きくなって、ベルト51の寄り速度が大きくなる傾向となっても、ベルト51の寄りの補正量を大きくして、ベルト51の補正量が不足することを防止できる。一方、離間時に、二次転写外ローラ57とベルト51とを接触させる力が小さくなって、ベルト51の寄り速度が小さくなる傾向となっても、ベルト51の寄りの補正量を小さくして、ベルト51の補正量が大きくなりすぎることを防止できる。
According to the present embodiment, even when the force to contact the secondary transfer
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態について、図1及び図2を参照しつつ図14及び図15を用いて説明する。上述の各実施形態では、二次転写部N2の構成、シーケンスに関わるステアリング制御について述べてきたが、本実施形態は、一次転写部N1のシーケンスに関わるステアリング制御に関するものである。その他の構成及び作用は、前述の第1の実施形態と同じであるため、重複する図示及び説明は省略又は簡略にし、以下、異なる部分を中心に説明する。
<Third Embodiment>
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15 with reference to FIGS. In each of the embodiments described above, the configuration of the secondary transfer unit N2 and the steering control related to the sequence have been described. However, the present embodiment relates to the steering control related to the sequence of the primary transfer unit N1. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, overlapping illustrations and descriptions are omitted or simplified, and different portions will be mainly described below.
図1及び図2に示すように、感光ドラム1と中間転写ベルト51を介して対向する位置には、接触部材としての一次転写ローラ53が配置されている。一次転写ローラ53には、一次転写バイアス電源54によって、トナーの正規の帯電極性(第1の極性:本実施形態では負極性)とは逆極性(第2の極性:本実施形態では正極性)の一次転写バイアス電圧が印加される。そして、一次転写ローラ53と感光ドラム1との間に、上記第1の極性のトナーを感光ドラム1上から中間転写ベルト51に向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、感光ドラム1上のトナー像が、中間転写ベルト51の表面に転写(一次転写)される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
このとき、一次転写バイアス電源による高圧印加に伴い、一次転写ローラ53と中間転写ベルト51との間に作用する静電吸着力が大きくなり、一次転写ローラ53の中間転写ベルト51に作用する力が大きくなる。そして、一次転写バイアスの印加時の方が、印加していない非印加時よりも中間転写ベルト51の寄り速度が大きくなる。
At this time, the electrostatic attraction force acting between the
本実施形態の寄り制御を行う制御装置200(図4参照)では、図14に示す関係に基づいて処理が行われる。この図14は、前述の図8と同様に、ベルトエッジセンサ140の出力電圧(センサ出力、検知値)に対する、ステアリングモータの駆動パルス数(補正量)の関係を示したものである。図では、一次転写バイアスを印加していない非印加時(OFF時)の関係は実線で、一次転写バイアスを印加している印加時(ON時)の関係は破線で、それぞれ示している。即ち、ベルトエッジセンサ140による検知値に応じた、ステアリングローラ55の補正量を出力する制御マップが、一次転写ローラ53の作動状態(本実施形態では一次転写バイアスのON、OFF)に応じて、複数存在する(本実施形態では2種類)。本実施形態では、制御マップであるセンサ出力に対する駆動パルス数の関係が、非印加時と印加時とでそれぞれ存在し、この関係を示す直線の傾きは、非印加時よりも印加時の方を大きくしている。
In the control device 200 (see FIG. 4) that performs shift control according to the present embodiment, processing is performed based on the relationship shown in FIG. FIG. 14 shows the relationship of the number of driving pulses (correction amount) of the steering motor with respect to the output voltage (sensor output, detection value) of the
これは、前述したように、印加時の方が中間転写ベルト51の寄り速度が大きいために、中間転写ベルト51の寄り補正量が低下するためである。したがって、これを補うために、印加時には、ステアリングローラ55をより大きく傾かせて、大きい寄り補正量を得るようにしている。
This is because the shift correction amount of the
このような本実施形態の一連の動作について、図15により説明する。まず、画像形成装置100の動作が開始され、同時に中間転写ベルト51のステアリング制御が行なわれる(S21)。次に、画像形成動作中は、ベルトエッジセンサ140の出力電圧を検知する(S22)。そして、画像形成装置の動作状態が一次転写バイアス印加時であるか非印加時であるかを判定し(S23)、動作状態が印加時の場合には、図14の印加時の関係(破線)により制御値を選択し、ステアリング制御を行う(S24)。一方、動作状態が非印加時である場合には、図14の非印加時の関係(実線)により制御値を選択し、ステアリング制御を行う(S25)。なお、動作状態の判定は、一次転写部で転写バイアスが印加しているか否かで判断できる。また、画像形成装置の動作中は、このような動作を繰り返すことで、中間転写ベルト51の走行位置を安定させている。そして、画像形成動作が終了し、中間転写ベルト51の走行が停止すれば(S26)、フローを終了する。
A series of operations of this embodiment will be described with reference to FIG. First, the operation of the
本実施形態によれば、印加時に、一次転写ローラ53とベルト51とを接触させる力が大きくなって、ベルト51の寄り速度が大きくなる傾向となっても、ベルト51の寄りの補正量を大きくして、ベルト51の補正量が不足することを防止できる。一方、非印加時に、一次転写外ローラ53とベルト51とを接触させる力が小さくなって、ベルト51の寄り速度が小さくなる傾向となっても、ベルト51の寄りの補正量を小さくして、ベルト51の補正量が大きくなりすぎることを防止できる。
According to the present embodiment, the correction amount of the deviation of the
なお、本発明は、上述の各実施形態を適宜組み合わせて実施可能である。即ち、第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせた場合、二次転写外ローラ57に印加する電圧の大きさと、二次転写外ローラ57を中間転写ベルト51に接離する場合とで、それぞれ異なる補正量で寄り制御を行う。例えば、二次転写外ローラ57の接触時で転写バイアスを印加している場合に寄りの補正量を最も大きくする。また、二次転写外ローラ57の接触時で転写バイアスよりも小さい電圧を印加している場合に寄りの補正量を次に大きくする。更に、二次転写外ローラ57に離間時で寄りの補正量を最も小さくする。
The present invention can be implemented by appropriately combining the above-described embodiments. That is, when the first embodiment and the second embodiment are combined, the magnitude of the voltage applied to the secondary transfer
また、第1の実施形態と第3の実施形態とを組み合わせた場合、二次転写外ローラ57に印加する電圧の大きさと、一次転写ローラ53の印加時と非印加時とで、それぞれ異なる補正量で寄り制御を行う。例えば、二次転写外ローラ57及び一次転写ローラ53に転写バイアスを印加している場合に寄りの補正量を最も大きくする。また、二次転写外ローラ57と一次転写ローラ53とのうちの何れかに転写バイアスを印加している場合に寄りの補正量を次に大きくする。また、二次転写外ローラ57及び一次転写ローラ53の何れにも転写バイアスを印加していない場合に寄りの補正量を最も小さくする。更に、このような組み合わせに加えて、二次転写外ローラ57に印加する電圧が転写時よりも小さい場合も組み合わせることもできる。
Further, when the first embodiment and the third embodiment are combined, different corrections are made depending on the magnitude of the voltage applied to the secondary transfer
また、第2の実施形態と第3の実施形態とを組み合わせた場合、二次転写外ローラ57を中間転写ベルト51に接離する場合と、一次転写ローラ53の印加時と非印加時とで、それぞれ異なる補正量で寄り制御を行う。例えば、二次転写外ローラ57の接触時で一次転写ローラ53に転写バイアスを印加している場合に寄りの補正量を最も大きくする。また、二次転写外ローラ57の接触時及び一次転写ローラ53の非印加時、又は、二次転写外ローラ57の離間時及び一次転写ローラ53の印加時に、寄りの補正量を次に大きくする。なお、この場合にどちらの方の補正量を大きくするかは、その画像形成装置においてどちらの方がベルト51の寄り速度に影響を及ぼすかで決める。また、二次転写外ローラ57の離間時及び一次転写ローラ53の非印加時に寄りの補正量を最も小さくする。
Further, when the second embodiment and the third embodiment are combined, the secondary transfer
更に、全ての実施形態を組み合わせた場合、上述の全ての組み合わせで、それぞれ異なる補正量で寄り制御を行うことができる。但し、任意の組み合わせのみを適宜選択することも可能である。何れにしても、二次転写外ローラ57及び一次転写ローラ53と中間転写ベルト51とを接触させる力が大きくなる程、ステアリングローラ55による補正量が大きくなるように制御する。
Further, when all the embodiments are combined, the shift control can be performed with different correction amounts in all the combinations described above. However, only arbitrary combinations can be selected as appropriate. In any case, the correction amount by the steering
また、上述の各実施形態では、中間転写ベルトに接触する接触部材が、二次転写外ローラ57及び一次転写ローラ53である場合について説明したが、この接触部材が中間転写ベルトクリーナ59であっても良い。即ち、中間転写ベルトクリーナ59のブレードを中間転写ベルト51に接離可能とし、このブレードを当接させることにより中間転写ベルト51に付着したトナーを除去する構造がある。このような構造で、ブレードを接触させた場合と離間させた場合とで、中間転写ベルト51に作用する力が変化し、中間転写ベルト51の寄り速度が変化する場合がある。このため、このような構成では、ブレードを接触させた場合の方が離間させた場合よりも、寄りの補正量を大きくする。なお、この構成を上述の各実施形態と適宜組み合わせることもできる。
In each of the above embodiments, the case where the contact members that contact the intermediate transfer belt are the secondary transfer
また、上述の説明では、本発明を中間転写ユニットを有する画像形成装置に適用したが、本発明は、直接転写方式の画像形成装置にも適用可能である。即ち、感光ドラムに形成されたトナー像を、ベルトにより搬送される記録材に転写する方式にも適用可能である。この場合、例えば、感光ドラムとベルトを介して対向配置される転写部材である転写ローラに転写バイアスを印加しているか否か、或は、転写ローラをベルトに接触させているか否かで、上述の説明と同様に、ベルトの寄りの補正量を変化させる。 In the above description, the present invention is applied to an image forming apparatus having an intermediate transfer unit. However, the present invention can also be applied to a direct transfer type image forming apparatus. That is, the present invention can also be applied to a system in which a toner image formed on a photosensitive drum is transferred to a recording material conveyed by a belt. In this case, for example, whether or not a transfer bias is applied to a transfer roller that is a transfer member disposed opposite to the photosensitive drum via a belt, or whether or not the transfer roller is in contact with the belt. As in the description above, the correction amount of the belt shift is changed.
また、上述の何れの構成であっても、接触部材を感光ドラムなどの像担持体とすることもできる。また、転写部材として転写ローラ以外の例えば転写ブレードを使用した、従来から知られている構成にも本発明は適用可能である。 In any of the above-described configurations, the contact member can be an image carrier such as a photosensitive drum. Further, the present invention can be applied to a conventionally known configuration in which, for example, a transfer blade other than the transfer roller is used as the transfer member.
更に、本発明は、例えば、ベルトを用いた定着装置にも適用可能である。即ち、定着ローラ71の代わりに定着ベルトを有する構造で、この定着ベルトをステアリングする構成に適用可能である。例えば、定着ベルトに対して加圧ローラ又は加圧ベルトなどの加圧部材を接離させるが、定着ベルトに加圧部材を接触させている場合には、接触させて否場合よりも、ステアリングの補正量が大きくなるように制御する。 Furthermore, the present invention can be applied to, for example, a fixing device using a belt. That is, the present invention can be applied to a structure in which a fixing belt is provided instead of the fixing roller 71 and the fixing belt is steered. For example, a pressure roller or a pressure member such as a pressure belt is brought into contact with or separated from the fixing belt. Control is performed so that the correction amount increases.
1、1a〜1d・・・感光ドラム(像担持体)、5・・・中間転写ユニット(ベルト駆動装置)、51・・・中間転写ベルト(ベルト)、53、53a〜53d・・・一次転写ローラ(接触部材、転写部材)、55・・・ステアリングローラ(補正手段)、57・・・二次転写外ローラ(接触部材、転写部材)、200・・・制御装置(制御手段)、800・・・接離機構(接離手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a-1d ... Photosensitive drum (image carrier), 5 ... Intermediate transfer unit (belt drive device), 51 ... Intermediate transfer belt (belt), 53, 53a-53d ... Primary transfer Roller (contact member, transfer member), 55 ... steering roller (correction means), 57 ... secondary transfer outer roller (contact member, transfer member), 200 ... control device (control means), 800. ..Contact / separation mechanism (contact / separation means)
Claims (6)
前記接触部材と前記ベルトとを接触させる力が大きくなる程、前記補正手段による補正量が大きくなるように、該補正手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とするベルト駆動装置。 An endless belt stretched so as to be able to travel in a predetermined direction, correction means for correcting the position of the belt in the width direction to a predetermined position, and a contact with the peripheral surface of the belt, and depending on the operating state A belt driving device comprising: a contact member that changes a force that contacts the belt;
A belt driving apparatus comprising: a control unit that controls the correction unit such that the amount of correction by the correction unit increases as the force that brings the contact member into contact with the belt increases.
前記制御手段は、前記位置検知手段による検知値に応じた、前記補正手段の補正量を出力する制御マップを有し、
前記制御マップは、前記接触部材の作動状態に応じて、複数存在することを特徴とする、請求項1に記載のベルト駆動装置。 A position detecting means for detecting a position in the width direction of the belt;
The control means has a control map for outputting a correction amount of the correction means according to a detection value by the position detection means,
The belt drive device according to claim 1, wherein a plurality of the control maps exist according to an operating state of the contact member.
前記制御手段は、前記接触部材と前記ベルトとを接触させる力が大きくなる程、前記ステアリングローラの傾斜量が大きくなるように、該ステアリングローラを制御することを特徴とする、請求項1又は2に記載のベルト駆動装置。 The correction means is a steering roller that is arranged so as to contact the inner peripheral surface of the belt and moves the belt in the width direction by changing an amount of inclination with respect to a direction perpendicular to the running direction of the belt.
The control means controls the steering roller so that the amount of inclination of the steering roller increases as the force for bringing the contact member into contact with the belt increases. The belt drive device described in 1.
前記ベルト駆動装置は、前記ベルトと接触し、トナー像を前記像担持体から前記ベルト又は記録材に、若しくは、前記ベルトから記録材に転写するための電圧が印加される転写部材を有し、
前記転写部材は、該転写部材に印加される電圧の大きさに応じて、前記ベルトとの間で作用する静電吸着力が変化する画像形成装置において、
前記ベルト駆動装置が、請求項1ないし3のうちの何れか1項に記載のベルト駆動装置で、
前記転写部材は、前記接触部材で、
前記制御手段は、前記転写部材への印加電圧が大きい程、前記補正手段による補正量が大きくなるように、該補正手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, and a belt driving device that transfers a toner image formed on the image carrier to a recording material via a belt or to a recording material conveyed by the belt,
The belt drive device has a transfer member that contacts the belt and to which a voltage is applied to transfer a toner image from the image carrier to the belt or a recording material, or from the belt to a recording material,
In the image forming apparatus in which the electrostatic adsorption force acting between the transfer member and the belt changes according to the magnitude of the voltage applied to the transfer member.
The belt driving device according to any one of claims 1 to 3, wherein the belt driving device is a belt driving device.
The transfer member is the contact member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the correction unit such that a correction amount by the correction unit increases as a voltage applied to the transfer member increases.
前記制御手段は、前記転写部材を前記ベルトに接触させた状態の方が、同じく離間させた状態よりも、前記補正手段による補正量が大きくなるように、該補正手段を制御することを特徴とする、請求項4に記載の画像形成装置。 Contact means for enabling the transfer member to contact and separate from the belt;
The control means controls the correction means so that the correction amount by the correction means is larger when the transfer member is in contact with the belt than when the transfer member is also spaced apart. The image forming apparatus according to claim 4.
前記ベルト駆動装置は、前記ベルトと接触し、トナー像を前記像担持体から前記ベルト又は記録材に、若しくは、前記ベルトから記録材に転写するための電圧が印加される転写部材と、該転写部材を前記ベルトに接離可能とする接離手段と、を有する画像形成装置において、
前記ベルト駆動装置が、請求項1ないし3のうちの何れか1項に記載のベルト駆動装置で、
前記転写部材は、前記接触部材で、
前記制御手段は、前記転写部材を前記ベルトに接触させた状態の方が、同じく離間させた状態よりも、前記補正手段による補正量が大きくなるように、該補正手段を制御することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, and a belt driving device that transfers a toner image formed on the image carrier to a recording material via a belt or to a recording material conveyed by the belt,
The belt driving device is in contact with the belt, and a transfer member to which a voltage is applied to transfer a toner image from the image carrier to the belt or a recording material, or from the belt to a recording material, An image forming apparatus having contact / separation means for allowing a member to contact and separate from the belt;
The belt driving device according to any one of claims 1 to 3, wherein the belt driving device is a belt driving device.
The transfer member is the contact member,
The control means controls the correction means so that the correction amount by the correction means is larger when the transfer member is in contact with the belt than when the transfer member is also spaced apart. Image forming apparatus.
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US10216133B2 (en) | 2017-04-10 | 2019-02-26 | Konica Minolta, Inc. | Belt slippage correcting device and image forming apparatus |
US12025927B2 (en) | 2022-04-22 | 2024-07-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
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2010
- 2010-01-19 JP JP2010008964A patent/JP2011149992A/en active Pending
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