JP5059138B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、中間転写ベルトを用いた二次転写方式により記録紙への画像形成を行う画像形成装置において、画像形成における副走査方向の等倍度ずれを補正する技術に関する。 The present invention relates to a technique for correcting an equal magnification deviation in the sub-scanning direction in image formation in an image forming apparatus that forms an image on a recording sheet by a secondary transfer method using an intermediate transfer belt.
中間転写ベルトを用いた二次転写方式により記録紙への画像形成を行う画像形成装置では、温度変化等に伴う中間転写ベルトの伸縮等により、予定したサイズとは異なるサイズの画像が前記記録紙に形成される、いわゆる等倍度ずれが生じる場合がある。例えば、前記中間転写ベルトの温度が上昇すると、当該中間転写ベルトが膨張して当該中間転写ベルトの表面に転写されているトナー像が伸張し、原稿サイズよりも拡大されたサイズの画像が前記記録紙に形成される。 In an image forming apparatus that forms an image on a recording paper by a secondary transfer method using an intermediate transfer belt, an image having a size different from the planned size is caused by expansion / contraction of the intermediate transfer belt accompanying a temperature change or the like. In other words, a so-called equal magnification shift may occur. For example, when the temperature of the intermediate transfer belt rises, the intermediate transfer belt expands and the toner image transferred on the surface of the intermediate transfer belt expands, and an image having a size larger than the original size is recorded in the recording medium. Formed on paper.
従来、前記等倍度ずれを補正するために、例えば特許文献1に開示されている画像形成装置では、転写搬送装置の速度情報を元に転写搬送装置の副走査倍率誤差を検知し、該検知した副走査倍率誤差の補正量を算出し、該算出した補正量を元に副走査倍率誤差を低減するように前記転写搬送装置の駆動速度を可変させる制御を行っている。
Conventionally, in order to correct the equal magnification deviation, for example, an image forming apparatus disclosed in
しかしながら、前記転写搬送装置の駆動速度、すなわち記録紙搬送速度を変更して前記等倍度ずれを補正すると、印刷速度が低下し生産性が低下するおそれがある。また、前記等倍度ずれを補正する場合、画像形成における主走査方向の前記等倍度ずれは、電気的な補正のみで容易に補正可能であるが、画像形成における副走査方向の前記等倍度ずれは、機械的な補正が必要であるために補正が困難であり、課題となっていた。 However, if the equality deviation is corrected by changing the driving speed of the transfer conveying apparatus, that is, the recording paper conveying speed, the printing speed may decrease and the productivity may decrease. When correcting the same magnification deviation, the same magnification deviation in the main scanning direction in image formation can be easily corrected only by electrical correction, but the same magnification in the sub scanning direction in image formation. The degree deviation has been a problem because it is difficult to correct because mechanical correction is required.
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、中間転写ベルトを用いた二次転写方式により記録紙への画像形成を行う画像形成装置において、生産性を低下させることなく、当該記録紙への画像形成時における副走査方向の等倍度ずれを補正することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and reduces productivity in an image forming apparatus that forms an image on a recording sheet by a secondary transfer method using an intermediate transfer belt. Rather, the object is to correct the same magnification deviation in the sub-scanning direction during image formation on the recording paper.
本発明は、画像データに応じたトナー像を形成する現像ユニットと、
複数のローラ間に、画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架され、前記現像ユニットにより前記トナー像が外周面に転写される中間転写ベルトと、
前記複数のローラの1つであって前記中間転写ベルトが張架される二次転写対向ローラと、
前記複数のローラの1つであり、当該ローラに張架された状態の前記中間転写ベルトをその内周面側から外側方向に押圧して当該中間転写ベルトにテンションを付与するテンションローラと、
前記中間転写ベルトが前記二次転写対向ローラに張架される部分で当該中間転写ベルトの外周面に当接し、前記二次転写対向ローラとのニップ部で、当該中間転写ベルト上の前記トナー像を記録紙に転写させる二次転写ローラと、
前記テンションローラの配設位置を移動させるローラ移動機構と、
前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御する移動機構制御部と、を備え、
前記ニップ部において、前記中間転写ベルトの外周面が凸となっている部分を第1部分、前記中間転写ベルトの内周面が凸となっている部分を第2部分、前記第1部分の両端と前記二次転写対向ローラの中心とがなす角度をθ 1 、前記第2部分の両端と前記二次転写ローラの中心とがなす角度をθ 2 とし、
前記移動機構制御部は、前記θ 1 =前記θ 2 での前記中間転写ベルト上の前記トナー像と比較して、前記中間転写ベルト上の前記トナー像を縮小する場合、前記中間転写ベルトのテンションが弱くなるように、前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御することにより、前記θ 1 <前記θ 2 となるようにし、前記中間転写ベルト上の前記トナー像を拡大する場合、前記中間転写ベルトのテンションが強くなるように、前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御することにより、前記θ 1 >前記θ 2 となるようにする画像形成装置である。
The present invention includes a developing unit that forms a toner image according to image data;
An intermediate transfer belt that is stretched between a plurality of rollers so as to be capable of running endlessly in the sub-scanning direction in image formation, and on which the toner image is transferred to an outer peripheral surface by the developing unit;
A secondary transfer counter roller that is one of the plurality of rollers and on which the intermediate transfer belt is stretched;
A tension roller that is one of the plurality of rollers and applies tension to the intermediate transfer belt by pressing the intermediate transfer belt stretched around the roller outward from the inner peripheral surface thereof;
The toner image on the intermediate transfer belt is in contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt at a portion where the intermediate transfer belt is stretched around the secondary transfer counter roller, and at a nip portion with the secondary transfer counter roller. A secondary transfer roller for transferring the toner onto the recording paper,
A roller moving mechanism for moving the arrangement position of the tension roller;
A moving mechanism control unit that controls the moving operation of the tension roller by the roller moving mechanism ,
In the nip portion, a portion where the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt is convex is a first portion, a portion where the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt is convex is a second portion, and both ends of the first portion. the secondary transfer counter 1 the angle theta formed by the center of the roller, both ends an angle and forms the center of the secondary transfer roller of the second portion and theta 2 and,
When the toner image on the intermediate transfer belt is reduced compared with the toner image on the intermediate transfer belt at the angle θ 1 = θ 2 , the moving mechanism control unit When the toner image on the intermediate transfer belt is enlarged by controlling the movement operation of the tension roller by the roller moving mechanism so as to be weakened so that the θ 1 <the θ 2 The image forming apparatus is configured to satisfy θ 1 > θ 2 by controlling the movement operation of the tension roller by the roller moving mechanism so that the tension of the intermediate transfer belt becomes strong .
上記構成において、前記二次転写対向ローラは、前記中間転写ベルトに対して前記無端走行のための駆動力を付与する駆動ローラであり、
前記テンションローラは、前記二次転写対向ローラに対向する位置に設けられて、前記中間転写ベルトの無端走行に伴って従動回転する従動ローラである。
In the above configuration, the secondary transfer counter roller is a driving roller that applies a driving force for the endless running to the intermediate transfer belt,
The tension roller is a driven roller that is provided at a position facing the secondary transfer counter roller and rotates following the endless running of the intermediate transfer belt.
上記構成において、前記二次転写対向ローラに対向する位置に設けられて、前記中間転写ベルトの無端走行に伴って従動回転する従動ローラを更に備え、
前記二次転写対向ローラは、前記中間転写ベルトに対して前記無端走行のための駆動力を付与する駆動ローラであり、
前記テンションローラは、前記各ローラに張架されて無端走行可能に周回する前記中間転写ベルトを当該周回ラインの外側方向に向けて張り出した形状とする張力付与ローラである。
In the above-described configuration, the apparatus further includes a driven roller that is provided at a position facing the secondary transfer counter roller and that rotates following the endless running of the intermediate transfer belt.
The secondary transfer counter roller is a drive roller that applies a driving force for the endless running to the intermediate transfer belt,
The tension roller is a tension applying roller that has a shape in which the intermediate transfer belt, which is stretched around each of the rollers and circulates so as to be able to run endlessly, projects outwardly of the circulation line.
これらの発明によれば、ローラ移動機構が、テンションローラの配設位置を移動させることにより、テンションローラによって中間転写ベルトに付与されるテンションが変化し、このテンションの変化により、二次転写対向ローラに対する中間転写ベルトの当該張架状態が変化する。この中間転写ベルトの張架状態変化により、二次転写対向ローラ及び二次転写ローラのニップ部に進入する中間転写ベルトの進入角度を異ならせ、中間転写ベルトの外周面を当該二次転写対向ローラに向けて押圧する二次転写ローラによる中間転写ベルトの押圧状態を変化させることができる。 According to these inventions, when the roller moving mechanism moves the arrangement position of the tension roller, the tension applied to the intermediate transfer belt by the tension roller changes, and due to the change in the tension, the secondary transfer counter roller The tension state of the intermediate transfer belt with respect to is changed. Due to the change in the tension state of the intermediate transfer belt, the entrance angle of the intermediate transfer belt entering the nip portion between the secondary transfer counter roller and the secondary transfer roller is varied, and the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt is moved to the secondary transfer counter roller. It is possible to change the pressing state of the intermediate transfer belt by the secondary transfer roller that presses toward the center.
すなわち、上記ニップ部において中間転写ベルトが外周側に撓むと、トナー像が形成されている中間転写ベルトの外周面が引き延ばされてトナー像も引き延ばされる。一方、ニップ部において、中間転写ベルトが内周側に撓むと、トナー像が形成されている中間転写ベルトの外周面が縮んでトナー像も縮む。本発明では、ローラ移動機構による上記テンションローラの配設位置の移動量制御により、中間転写ベルトのテンションを変化させることで、二次転写対向ローラ及び二次転写ローラによる中間転写ベルトへの押圧状態を変化させることが可能になるため、移動機構制御部が、周囲環境の変化等により生じる中間転写ベルトの無端走行方向(画像形成における副走査方向)における中間転写ベルトの伸縮に応じて、ローラ移動機構による上記二次転写対向ローラの配設位置の移動量を制御することにより、上記中間転写ベルトの上記撓み量を当該伸縮量に応じたものとでき、記録紙への画像形成時に生じる副走査方向の等倍度ずれを補正することが可能になる。 That is, when the intermediate transfer belt bends to the outer peripheral side at the nip portion, the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt on which the toner image is formed is extended, and the toner image is also extended. On the other hand, when the intermediate transfer belt is bent toward the inner peripheral side at the nip portion, the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt on which the toner image is formed contracts and the toner image also contracts. In the present invention, the intermediate transfer belt is pressed by the secondary transfer counter roller and the secondary transfer roller by changing the tension of the intermediate transfer belt by controlling the movement amount of the tension roller arrangement position by the roller moving mechanism. Therefore, the moving mechanism control unit moves the roller according to the expansion and contraction of the intermediate transfer belt in the endless running direction of the intermediate transfer belt (sub-scanning direction in image formation) caused by changes in the surrounding environment. By controlling the amount of movement of the arrangement position of the secondary transfer counter roller by the mechanism, the amount of bending of the intermediate transfer belt can be made to correspond to the amount of expansion / contraction, and sub-scanning that occurs during image formation on recording paper It becomes possible to correct the unidirectional deviation in direction.
したがって、上記各発明によれば、中間転写ベルトを用いた二次転写方式により記録紙への画像形成を行う画像形成装置において、生産性を低下させることなく、記録紙への画像形成時における副走査方向の等倍度ずれを補正することが可能となる。 Therefore, according to each of the above inventions, in an image forming apparatus that forms an image on a recording paper by a secondary transfer method using an intermediate transfer belt, the sub-recording at the time of image formation on the recording paper is performed without reducing productivity. It is possible to correct a unity degree deviation in the scanning direction.
上記構成において、前記中間転写ベルトのベルト温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記移動機構制御部は、前記温度検出部が検出した前記ベルト温度が上昇して、前記中間転写ベルトの膨張による前記中間転写ベルト上の前記トナー像の伸張を補正する場合、前記中間転写ベルトのテンションが弱くなるように、前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御し、前記温度検出部が検出した前記ベルト温度が低下して、前記中間転写ベルトの収縮による前記中間転写ベルト上の前記トナー像の収縮を補正する場合、前記中間転写ベルトのテンションが強くなるように前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御する。
In the above configuration, the apparatus further includes a temperature detection unit that detects a belt temperature of the intermediate transfer belt,
When the belt temperature detected by the temperature detection unit rises to correct the extension of the toner image on the intermediate transfer belt due to the expansion of the intermediate transfer belt, the moving mechanism control unit The movement of the tension roller by the roller moving mechanism is controlled so that the tension is weakened, and the belt temperature detected by the temperature detecting unit is lowered, and the intermediate transfer belt is contracted by the contraction of the intermediate transfer belt. When correcting the contraction of the toner image, the moving operation of the tension roller by the roller moving mechanism is controlled so that the tension of the intermediate transfer belt is increased .
この発明によれば、移動機構制御部は、温度検出部が検出したベルト温度に応じて上記ローラ移動動作を制御するので、当該ベルト温度の変化により構成材質固有の熱膨張率で伸縮する中間転写ベルトの伸縮量に的確に対応して、テンションローラにより中間転写ベルトに与えるテンションを変化させ、二次転写対向ローラ及び二次転写ローラによる中間転写ベルトの押圧状態を変更可能になる。これにより、中間転写ベルトの伸縮量に的確に対応して、記録紙への画像形成時に生じる副走査方向の等倍度ずれを補正することが可能になる。 According to this invention, since the moving mechanism control unit controls the roller moving operation according to the belt temperature detected by the temperature detecting unit, the intermediate transfer that expands and contracts with the thermal expansion coefficient specific to the constituent material due to the change in the belt temperature. The tension applied to the intermediate transfer belt by the tension roller can be changed corresponding to the amount of belt expansion and contraction, and the pressing state of the intermediate transfer belt by the secondary transfer counter roller and the secondary transfer roller can be changed. Accordingly, it is possible to correct the same magnification deviation in the sub-scanning direction that occurs when an image is formed on the recording paper in an appropriate manner corresponding to the expansion / contraction amount of the intermediate transfer belt.
上記構成において、前記記録紙の紙厚を設定する紙厚設定部をさらに備え、
前記移動機構制御部は、前記紙厚設定部により設定された前記紙厚に応じて、前記ローラ移動機構による前記ローラ移動動作を制御するものである。
In the above-mentioned configuration , further comprising a paper thickness setting unit for setting the paper thickness of the recording paper,
The moving mechanism control unit controls the roller moving operation by the roller moving mechanism in accordance with the paper thickness set by the paper thickness setting unit.
この発明によれば、移動機構制御部は、紙厚設定部が設定した紙厚に応じて上記ローラ移動動作を制御するので、画像形成に用いられる記録紙の紙厚の変化に基づいて変化する中間転写ベルトの伸縮量に的確に対応して、テンションローラにより中間転写ベルトに与えるテンションを変化させ、二次転写対向ローラ及び二次転写ローラによる中間転写ベルトの押圧状態を変更可能になる。これにより、中間転写ベルトの伸縮量に的確に対応して、記録紙への画像形成時に生じる副走査方向の等倍度ずれを補正することが可能になる。 According to the present invention, the moving mechanism control unit controls the roller moving operation according to the paper thickness set by the paper thickness setting unit, so that the moving mechanism control unit changes based on the change in the paper thickness of the recording paper used for image formation. The tension applied to the intermediate transfer belt by the tension roller can be changed corresponding to the amount of expansion and contraction of the intermediate transfer belt, and the pressing state of the intermediate transfer belt by the secondary transfer counter roller and the secondary transfer roller can be changed. Accordingly, it is possible to correct the same magnification deviation in the sub-scanning direction that occurs when an image is formed on the recording paper in an appropriate manner corresponding to the expansion / contraction amount of the intermediate transfer belt.
上記構成において、前記ローラ移動機構は、
前記テンションローラの回転軸に取り付けられ、前記各ローラに張架されて無端走行可能に周回する前記中間転写ベルトの当該周回ラインの外側方向に向けて、当該テンションローラを付勢する付勢機構と、
前記付勢機構により前記外側方向に向けて付勢される前記テンションローラを、当該付勢機構による付勢に抗して、当該外側方向において位置決めする位置決め機構と
を有するものである。
In the above configuration, the roller moving mechanism includes:
An urging mechanism that is attached to a rotation shaft of the tension roller and urges the tension roller toward an outer side of the circulation line of the intermediate transfer belt that is stretched around the rollers and circulates in an endless manner. ,
And a positioning mechanism that positions the tension roller biased in the outward direction by the biasing mechanism in the outward direction against the biasing by the biasing mechanism.
この発明によれば、ローラに無端走行可能に張架されてなる中間転写ベルトの上記外側方向に向けて、当該テンションローラを付勢機構により付勢することで、安定して中間転写ベルトに上記テンションを与えつつ、当該テンションにより、上記外側方向に向けて付勢されるテンションローラの位置を確実に所望の位置で位置決め可能となる。これにより、中間転写ベルトの伸縮量の変化に的確に対応して、テンションローラにより中間転写ベルトに与えるテンションを変化させることが可能になるため、画像形成における副走査方向の等倍度ずれを精度よく補正することが可能となる。 According to the present invention, the tension roller is urged by the urging mechanism toward the outer side of the intermediate transfer belt that is stretched around the roller so as to be able to run endlessly. While applying tension, the tension roller urged in the outward direction can be reliably positioned at a desired position by the tension. As a result, the tension applied to the intermediate transfer belt by the tension roller can be changed in response to the change in the amount of expansion and contraction of the intermediate transfer belt, so that the same magnification deviation in the sub-scanning direction during image formation is accurate. It becomes possible to correct well.
上記構成において、前記ローラ移動機構の前記付勢機構は、
前記テンションローラの回転軸と、前記無端走行可能に張架された中間転写ベルトの外側に位置する装置本体内壁部とを繋ぐ引きバネを備え、
前記位置決め機構は、
前記テンションローラの回転軸と同心状とされて当該回転軸と供回りする円形状のガイド部材と、
前記ガイド部材に直接又は間接的に接触して回転自在なカム部材と、
前記カム部材を当該カムの回転軸周りに回転させるカム駆動機構とを備え、
前記移動機構制御部は、前記カム駆動機構が前記カム部材を回転させる量を制御するものである。
In the above configuration, the biasing mechanism of the roller moving mechanism is
A tension spring connecting the rotation shaft of the tension roller and the inner wall of the apparatus main body located outside the intermediate transfer belt stretched so as to be able to run endlessly;
The positioning mechanism is
A circular guide member that is concentric with the rotation shaft of the tension roller and rotates around the rotation shaft;
A cam member that is rotatable in direct or indirect contact with the guide member;
A cam drive mechanism for rotating the cam member around a rotation axis of the cam;
The moving mechanism control unit controls an amount by which the cam driving mechanism rotates the cam member.
この発明によれば、テンションローラの回転軸と、前記無端走行可能に張架された中間転写ベルトの外側に位置する装置本体内壁部とを繋ぐ引きバネによる付勢で、中間転写ベルトの外側方向に向けて安定して中間転写ベルトに上記テンションを与え、カム駆動機構によりカム部材を回転させて、これに当接するテンションローラ側のガイド部材を押圧することで、引きバネにより上記外側方向に付勢される二次転写対向ローラの位置を確実に所望の位置で位置決め可能となる。また、中間転写ベルトの伸縮量を、上記移動機構制御部が制御に用いるカム駆動機構のカム部材の回転量に変換すれば、移動機構制御部により、中間転写ベルトの伸縮に的確に対応して、テンションローラが中間転写ベルトに与えるテンションを可変させることができ、これにより、副走査方向の等倍度ずれを精度よく補正することが可能となる。 According to the present invention, the outer side of the intermediate transfer belt is urged by the pulling spring that connects the rotation shaft of the tension roller and the inner wall of the apparatus main body positioned outside the intermediate transfer belt stretched so as to be able to run endlessly. The tension is applied stably to the intermediate transfer belt, the cam member is rotated by the cam drive mechanism, and the guide member on the tension roller that contacts the intermediate transfer belt is pressed. The position of the biased secondary transfer counter roller can be reliably positioned at a desired position. Further, if the amount of expansion / contraction of the intermediate transfer belt is converted into the amount of rotation of the cam member of the cam drive mechanism used for control by the moving mechanism control unit, the moving mechanism control unit can accurately cope with the expansion / contraction of the intermediate transfer belt. The tension applied to the intermediate transfer belt by the tension roller can be varied, whereby it is possible to accurately correct the same-size deviation in the sub-scanning direction.
本発明によれば、中間転写ベルトを用いた二次転写方式により記録紙への画像形成を行う場合に、生産性を低下させることなく、当該記録紙への画像形成時における副走査方向の等倍度ずれを補正することができる。 According to the present invention, when an image is formed on a recording sheet by a secondary transfer method using an intermediate transfer belt, the sub-scanning direction or the like at the time of image formation on the recording sheet is reduced without reducing productivity. The double shift can be corrected.
以下、図面に基づき本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、電子写真方式を採用し中間転写ベルトを備える画像形成装置、例えばコピー機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を備える複合機等に適用することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention can be applied to an image forming apparatus that employs an electrophotographic system and includes an intermediate transfer belt, such as a copier, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having these functions.
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の構造を示す正面断面図である。画像形成装置1は、装置本体11に、画像形成部12、定着装置13、給紙部14、用紙排出部15、および原稿読取部16等を備えて構成されている。
FIG. 1 is a front sectional view showing the structure of an
装置本体11は、下部本体111と、この下部本体111の上方に対向配置された上部本体112と、この上部本体112と下部本体111との間に介設された連結部113とを備えている。連結部113は、下部本体111と上部本体112との間に用紙排出部15を形成させた状態で両者を互いに連結するための構造物であり、下部本体111の左部および後部から立設され、平面視でL字状を呈している。上部本体112は、連結部113の上端部に支持されている。
The apparatus
そして、下部本体111には、画像形成部12、定着装置13および給紙部14が内装されているとともに、上部本体112には原稿読取部16が装着されている。給紙部14は、装置本体11に対して挿脱可能の給紙カセット142を有している。この給紙カセット142には記録紙Pが積層されてなる用紙束P1が収容されている。なお、本実施形態では、給紙カセット142は1段で設けられているが、2段以上設けてもよい。
The lower main body 111 includes an
画像形成部12は、給紙部14から給紙された記録紙Pにトナー像を形成する画像形成動作を行う。画像形成部12は、上流側から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用現像ユニット12M、シアン色のトナーを用いるシアン用現像ユニット12C、イエロー色のトナーを用いるイエロー用現像ユニット12Yおよびブラック色のトナーを用いるブラック用現像ユニット12K(以下、各現像ユニットを区別することなく述べる場合には、それぞれを「現像ユニット120」と言う)と、駆動ローラ125a(二次転写対向ローラ)等の複数のローラ間に画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架された中間転写ベルト125と、中間転写ベルト125が駆動ローラ125aに張架される部分で中間転写ベルト125の外周面に当接する二次転写ローラ210と、ベルトクリーニング装置128と、を備えている。
The
各現像ユニット120は、感光体ドラム121と、感光体ドラム121へトナーを供給する現像装置122と、トナーを収容するトナーカートリッジ(不図示)と、帯電装置123と、露光装置124と、中間転写ベルト125と、ドラムクリーニング装置127と、をそれぞれ一体的に備えている。
Each developing unit 120 includes a
感光体ドラム121は、その周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成する。現像装置122は、感光体ドラム121へトナーを供給する。各現像装置122には、前記トナーカートリッジからトナーが適宜補給される。
The
帯電装置123は、各感光体ドラム121の直下位置にそれぞれ設けられている。露光装置124は、各帯電装置123の下方位置にそれぞれ設けられている。帯電装置123は、各感光体ドラム121の周面を一様に帯電させる。露光装置124は、コンピュータ等から入力された画像データや原稿読取部16が取得した画像データに基づく各色に対応したレーザー光を、帯電後の感光体ドラム121の周面に照射し、各感光体ドラム121の周面に静電潜像を形成する。現像装置122は、矢印の方向へ回転する感光体ドラム121の周面の静電潜像にトナーを供給して当該トナーを積層させ、感光体ドラム121の周面に前記画像データに応じたトナー像を形成する。
The charging
中間転写ベルト125は、各感光体ドラム121の上方位置に配置されている。中間転写ベルト125は、図1における左側の駆動ローラ125aと、同右側であって、駆動ローラ125aに対向する位置に設けられて、中間転写ベルト125の無端走行に伴って従動回転する従動ローラ125bと、各感光体ドラム121に対応して設けられた中間転写ベルト125との間に無端走行可能に張架され、下方の外周面が各感光体ドラム121の周面に当接している。中間転写ベルト125は、その外周面に前記トナー像が転写される像担持面が設定され、中間転写ベルト125によって感光体ドラム121の周面に押し付けられた状態で、駆動ローラ125aによって駆動されて各感光体ドラム121と同期しながら駆動ローラ125aと従動ローラ125bとの間を無端走行する。
The
図2は、中間転写ベルト125の断面構造を示す図である。図2においては、中間転写ベルト125が駆動ローラ125aに張架されている部分を拡大して示している。本実施形態において中間転写ベルト125は、例えばポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の樹脂材料により内周側に形成される基層1251と、例えばクロロプレーンゴムやウレタンゴム等により外周側に形成される弾性層1252とが積層されて構成されている。中間転写ベルト125に弾性層1252を設けることで中間転写ベルト125の記録紙Pへの追従性が向上するので、記録紙Pへの前記カラー画像の転写性が高くなり、記録紙Pに二次転写された前記カラー画像の画質を向上させることができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a cross-sectional structure of the
再び図1を参照して、本実施形態においては、駆動ローラ125aと従動ローラ125bとの間であって、従動ローラ125b側へ寄った位置に張力付与ローラ125cが設けられている。この張力付与ローラ125cは、中間転写ベルト125に張力を与えるローラであり、図略の付勢部材の付勢力で上方へ向かって付勢されている。したがって、中間転写ベルト125は、この張力付与ローラ125cにより上方へ押し上げられ、これによって中間転写ベルト125は、張力付与ローラ125cの部分が山頂になった山形形状になっている。
Referring to FIG. 1 again, in this embodiment, a
後述の制御ユニット31は、中間転写ベルト125を無端走行させ、中間転写ベルト125の表面に対し、マゼンタ用現像ユニット12Mによるマゼンタのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト125の同一位置にシアン用現像ユニット12Cによるシアンのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト125の同一位置にイエロー用現像ユニット12Yによるイエローのトナー像の転写と、最後のブラック用現像ユニット12Kによるブラックのトナー像の転写とを画像形成部12に行わせ、中間転写ベルト125の表面に各色のトナーが重ね合わされたカラーのトナー像が形成させる(中間転写(一次転写))。
A
二次転写ローラ210は、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加され、中間転写ベルト125の表面に形成されたカラーの前記トナー像を、給紙部14から搬送されてきた記録紙Pに二次転写させる。二次転写ローラ210は、中間転写ベルト125が駆動ローラ125aに張架される部分の用紙搬送路190に、中間転写ベルト125の外周面に当接させて設けられている。すなわち駆動ローラ125aは、二次転写対向ローラとして機能する。二次転写ローラ210は、前記トナー像が記録紙Pに二次転写されるニップ部Nを駆動ローラ125aとの間に形成する。用紙搬送路190を搬送されつつある記録紙Pは、ニップ部Nにおいて中間転写ベルト125と二次転写ローラ210とに押圧挟持され、これによって中間転写ベルト125上のトナー像が記録紙Pに二次転写される。
The
なお、従動ローラ125bは、駆動ローラ125a及び従動ローラ125bに張架されている中間転写ベルト125にテンションを付与するテンションローラとしても機能する。従動ローラ125bは、後述するローラ移動機構200により、当該駆動ローラ125a及び従動ローラ125bに張架されて無端走行可能に周回する中間転写ベルト125の当該周回ラインの内側及び外側方向に向けて移動可能に付勢されている。ローラ移動機構200によって、従動ローラ125bの位置が、中間転写ベルト125の内側及び外側方向に向かう方向において移動することで、中間転写ベルト125に付与されるテンションが変化し、このテンションの変化により、駆動ローラ125aに対する中間転写ベルト125の当該張架状態が変化する。この中間転写ベルト125の張架状態変化により、中間転写ベルト125の外周面を当該駆動ローラ125aに向けて押圧する二次転写ローラ210による中間転写ベルト125の押圧状態を変化させる。
The driven
なお、当該ローラ移動機構200による従動ローラ125bの移動と、当該移動に伴う駆動ローラ125a及び二次転写ローラ210による中間転写ベルト125の押圧状態の変化の詳細については、後述する。
Details of the movement of the driven
ドラムクリーニング装置127は、各感光体ドラム121の左方位置に設けられ、感光体ドラム121の周面の残留トナーを除去してクリーニングする。このドラムクリーニング装置127によってクリーニングされた感光体ドラム121の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置123へ向かう。
The
画像形成部12の左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路190が形成されている。用紙搬送路190には、適所に搬送ローラ対192が設けられ、搬送ローラ対192は、給紙部14から繰り出された記録紙Pを、ニップ部Nへ向けて搬送する。
A
定着装置13は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ132と、加熱ローラ132に対向配置された加圧ローラ134と、を備えている。定着装置13は、画像形成部12で転写された記録紙P上のトナー像に対し、記録紙Pが加熱ローラ132と加圧ローラ134との間の定着ニップ部を通過する間に加熱ローラ132から熱を与えて定着処理を施す。定着処理の完了したカラー印刷済みの記録紙Pは、定着装置13の上部から延設された排紙搬送路194を通って装置本体11の頂部に設けられた排紙トレイ151へ向けて排出される。
The fixing
給紙部14は、装置本体11の図1における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ141と、装置本体11内における露光装置124より下方位置に挿脱可能に装着された給紙カセット142とを備えている。
The sheet feeding unit 14 is provided with a
手差しトレイ141は、下部本体111の右面の下方位置に設けられた、記録紙Pを1枚ずつ手差し操作で画像形成部12へ向けて給紙するためのトレイである。給紙カセット142は、複数枚の記録紙Pが積層されてなる用紙束P1を収容する。給紙カセット142の上方には、ピックアップローラ143が設けられ、ピックアップローラ143は、給紙カセット142に収容された用紙束P1の最上位の記録紙Pを用紙搬送路190へ向けて繰り出す。
The
用紙排出部15は、下部本体111と上部本体112との間に形成されている。用紙排出部15は、下部本体111の上面に形成された排紙トレイ151を備える。排紙トレイ151は、画像形成部12でトナー像が形成された記録紙Pが、定着装置13で定着処理が施された後に排出されるトレイである。
The
原稿読取部16は、上部本体112の上面開口に装着された、原稿を載置するためのコンタクトガラス161と、このコンタクトガラス161に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー162と、コンタクトガラス161に載置された原稿の画像を走査して読み取る走査機構163とを備えている。走査機構163は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサを用いて原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。
The
図3は、画像形成装置1の電気的構成を示す機能ブロック図である。画像形成装置1は、制御ユニット31、画像形成部12、定着装置13、原稿読取部16、画像メモリ33、画像処理部34、入力操作部35、ネットワークI/F部36、温度センサ40、およびローラ移動機構200を備えて構成されている。なお、図1に基づいて説明済であるので、画像形成部12、定着装置13、および原稿読取部16についての説明は以下では省略する。
FIG. 3 is a functional block diagram showing an electrical configuration of the
画像メモリ33は、原稿読取部16から出力された画像データやネットワークI/F部36を介して外部装置から送信された画像データを一時的に記憶する。画像処理部34は、画像メモリ33に記憶されている画像データに対して画像補正や拡大・縮小等の画像処理を施す。
The
入力操作部35は、ユーザが操作画面や各種メッセージ等を視認することができる表示パネル、電源キー、印刷部数等を入力するテンキー、原稿の読み取り開始を指示するスタートボタン等の種々の操作命令を入力するための操作ボタンを有する。入力操作部35は、ユーザによる前記操作命令の入力を受け付けることで、普通紙や厚紙等の記録紙Pの種類や印刷部数を設定する。なお、入力操作部35は、記録紙Pの種類を設定することで、記録紙Pに応じた紙厚を設定する紙厚設定部として機能する。また、当該画像形成装置1がプリンタ機能を実行する場合は、ネットワークI/F部36を介して接続された前記コンピュータ上でユーザが記録紙Pの種類や印刷部数をする場合には、当該コンピュータが前記紙厚設定部として機能することになる。
The
ネットワークI/F部36は、LAN(Local Area Network)ボード等の通信モジュールから構成され、外部装置と種々のデータの送受信を行う。温度センサ40は、画像形成装置1内部に、例えばニップ部Nの近傍に設けられた接触式または非接触式の温度センサであり、中間転写ベルト125の温度を検出する。
The network I /
ローラ移動機構200は、従動ローラ125bの位置を中間転写ベルト125の内側及び外側に向かう方向において移動させる機構である。ローラ移動機構200は、後述するように、引きバネ201aと、位置決め機構202とを備える。当該位置決め機構202の動作が移動機構制御部312によって制御される。
The
制御ユニット31は、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)等を有する記憶部313や、CPU(Central Processing Unit)等を備えて構成される。さらに制御ユニット31は、全体制御部311と移動機構制御部312とを備える。
The
全体制御部311は、入力操作部35、またはネットワークI/F部36を介して接続された図略のコンピュータから入力された指示信号等に応じて記憶部313に記憶されたプログラムを読み出して処理を実行し、各機能部への指示信号の出力やデータ転送等を行って画像形成装置1を統括的に制御する。
The
移動機構制御部312は、後述するローラ移動機構200が備えるカム駆動機構(ステッピングモータ)2023に対して、温度センサ40が検出した中間転写ベルト125の温度に基づいて算出した温度変化量に応じたカム駆動機構(ステッピングモータ)2023の駆動パルス、又は、入力操作部35で設定された記録紙Pの種類に対応する紙厚の変化量(例えば、普通紙の紙厚を基準とした場合における記録紙種類別の紙厚変化量)に応じたカム駆動機構(ステッピングモータ)2023の駆動パルス、或いは、これら駆動パルスを足し合わせた駆動パルスを出力し、従動ローラ125bの移動量を制御する。
The moving
図4(A)(B)(C)は、ローラ移動機構200の一例を示す側面図である。
4A, 4B, and 4C are side views showing an example of the
ローラ移動機構200は、付勢機構201と、位置決め機構202を有する。付勢機構201は、従動ローラ125bの回転軸と、駆動ローラ125a及び従動ローラ125b等に無端走行可能に張架されて周回する中間転写ベルト125の周回ラインの外側に位置する装置本体内壁部111a等とを繋ぐ引きバネ201aを備えている。この引きバネ201aにより、従動ローラ125bを、中間転写ベルト125の当該周回ラインの外側方向(図4(A)(B)(C)では矢印方向)に向けて付勢する。
The
位置決め機構202は、ガイド部材2021と、カム部材2022と、カム駆動機構2023とを備える。ガイド部材2021は、従動ローラ125bの回転軸と同心状とされて当該回転軸と供回りする構成とされ、図4(A)(B)(C)に示すように、円形状とされている。カム部材2022は、ガイド部材2021に当接した状態で回転自在に構成されている。カム駆動機構2023は、ステッピングモータ等からなり、カム部材2022を当該カム部材2022の回転軸周りに回転させる。
The
カム部材2022は、下部本体111の筐体に回転可能に固定された回転軸2022aを備え、カム駆動機構2023からの回転駆動力で回転駆動され、回転軸2022aを中心に、カム駆動機構(ステッピングモータ)2023の駆動パルス数に応じた回転角度で回転する。
The
コロ240は、従動ローラ125bのガイド部材2021の外周面2021aに摺接して、従動ローラ125aの回転軸とカム部材2022の回転軸との軸間方向に沿って可動する構成である。
The
従動ローラ125bは、引きバネ201aにより、上記中間転写ベルト125の外側方向に付勢されているが、コロ240がカム部材2022の周面2022bに当接する地点で、引きバネ201aによる付勢力に抗して、従動ローラ125bの上記外側方向における移動は停止される。このため、カム部材2022がカム駆動機構2023からの回転駆動力で回転すると、従動ローラ125bの上記中間転写ベルト125の外側方向に向かう位置は、カム部材2022の回転軸2022aと従動ローラ125bの回転軸との軸間方向において、従動ローラ125bの軸中心に対して接離する方向(駆動ローラ125aに対して接離する方向)に移動する。図4(B)は従動ローラ125bの配設位置が基準位置にある状態を示し、図4(A)は従動ローラ125bの配設位置がカム2022の回転軸2022aから最も離れた位置に移動した状態を示し、図4(C)は従動ローラ125bの配設位置がカム部材2022の回転軸2022aから最も近付いた位置に移動した状態を示す。これにより、従動ローラ125bの配設位置が図4(B)に示す基準位置(カム部材2022が従動ローラ125bを移動させる量が最も少ない位置)にある状態から、カム部材2022を、カム駆動機構(ステッピングモータ)2023の駆動パルス数に応じた回転角度で、図4(B)に示す矢印方向のいずれかに選択的に回転させることで、従動ローラ125bの配設位置を制御可能となる。
The driven
すなわち、カム部材2022は、引きバネ201aにより上記中間転写ベルト125の外側方向に向けて付勢される従動ローラ125bについて、当該引きバネ201aによる付勢に抗して、当該外側方向における従動ローラ125bの位置を位置決めする。
That is, the
従動ローラ125bが上記中間転写ベルト125の外側方向に向かう移動量が増加すると、当該従動ローラ125bが中間転写ベルト125に与えるテンションはより強いものとなる。逆に、従動ローラ125bが上記中間転写ベルト125の外側方向に向かう移動量が減少すると、当該従動ローラ125bが中間転写ベルト125に与えるテンションはより弱いものとなる。
As the amount of movement of the driven
これにより、位置決め機構202を駆動制御することで、中間転写ベルト125のテンションが調整可能とされている。なお、例えば、カム部材2022の周面における当該制御に用いる部分が、カム線図が直線となるカムプロファイルを有するものとし、カム駆動機構2023の駆動パルス数と従動ローラ125bの移動量とを比例させることが、中間転写ベルト125の伸縮に応じた従動ローラ125bの位置決め制御及び中間転写ベルト125のテンション制御の観点からは好ましい。カム部材2022は、上記カム部材2022と同様の作用が得られるものであれば、偏心カムにより構成されていてもよい。また、コロ240を省略してカム部材2022の周面とガイド部材2021とが直接に摺接する構成としてもよい。
Thus, the tension of the
また、従動ローラ125bの回転軸の軸受500は下部本体111の筐体に形成され、軸受500の形状は、カム部材2022の回転によって移動する従動ローラ125bの移動量に合わせて形成されている。
The bearing 500 of the rotating shaft of the driven
なお、ローラ移動機構200の構成、上記のようにカム部材2022を用いる構成はあくまでも例示であり、ローラ移動機構200は、従動ローラ125bの配設位置を、上記中間転写ベルト125の外側に向かう方向において移動させる構成であれば、他の構成を採用することも可能である。
Note that the configuration of the
図5(A)〜(C)は、押圧でニップ部Nにおいて中間転写ベルト125が伸縮する状態を模式的に示す図である。図5(A)〜図5(C)の順に、中間転写ベルト125に強いテンションが付与されている状態を示す。
5A to 5C are diagrams schematically illustrating a state in which the
図5(A)〜(C)にMv1又は/及びMv2で示すニップ部N(トナー画像が転写される領域)において、Mv1に示す外周方向に凸となっている部分ではトナー像が伸長し、Mv2に示す内周方向に凸となっている部分ではトナー像が収縮する。ローラ移動機構200により従動ローラ125bの配設位置を上記中間転写ベルト125の内側に(駆動ローラ125aに近付く方向に)向けて移動させ、中間転写ベルト125のテンションが強い状態から弱い状態に変化させると、駆動ローラ125aに張架されている中間転写ベルト125は緊張状態が弱まるので、ニップ部Nに対して中間転写ベルト125の走行方向上流側では、図5(A)に示す状態から、図5(B)に示すように下方に下がる状態となる。このとき、中間転写ベルト125は、二次転写ローラ210による押圧を受けることになり、ニップ部Nにおいて、中間転写ベルト125はその外周面が内側に窪んで縮むため(Mv2)、このMv2の分、中間転写ベルト125の外周面に形成されている前記トナー像は小さく縮められる。
5A to 5C, in the nip portion N (region to which the toner image is transferred) indicated by Mv 1 and / or Mv 2 , the toner image is formed at the convex portion in the outer peripheral direction indicated by Mv 1. elongated, the toner image is contracted in a portion which is convex in the inner peripheral direction as shown in Mv 2. The arrangement position of the driven
ローラ移動機構200により従動ローラ125bの配設位置を、上記中間転写ベルト125の内側に(駆動ローラ125aに近付く方向に)向けて更に移動させ、中間転写ベルト125のテンションを更に弱い状態に変化させると、駆動ローラ125aに張架されている中間転写ベルト125は緊張状態が更に弱まるので、中間転写ベルト125は、ニップ部Nに対して中間転写ベルト125の走行方向上流側では、図5(B)に示す状態から、図5(C)に示すように更に下方に下がる状態となる。このとき、中間転写ベルト125は、ニップ部Nにおいて、その外周面が更に大きく内側に窪んで縮むため(Mv2)、このMv2の分、中間転写ベルト125の外周面に形成されている前記トナー像は更に小さく縮められる。
The arrangement position of the driven
一方、ローラ移動機構200により従動ローラ125bの配設位置を上記中間転写ベルト125の外側に向けて移動させときは、図5(C)から図5(B)、図5(A)の状態に、中間転写ベルト125の状態が変化する。
On the other hand, when the arrangement position of the driven
ここで、中間転写ベルト125の基層1251と弾性層1252との境界を速度決定面とすると、
D1:駆動ローラ125aのローラ外径(mm)
D2:二次転写ローラ210のローラ外径(mm)
LB1:基層1251の厚み(mm)
LB2:弾性層1252の厚み(mm)
θ1:Mv1の両端と駆動ローラ125aの中心とがなす角度(ラジアン)
θ2:Mv2の両端と二次転写ローラ210の中心とがなす角度(ラジアン)
としたときに、Mv1およびMv2の中間転写ベルトの回転方向に対する長さは、それぞれ次式で表すことができる。
Mv1=π×(D1+2(LB1+LB2))×θ1(mm)・・・式(1)
Mv2=π×D2×θ2(mm)・・・式(2)
Here, when the boundary between the
D 1 : Roller outer diameter (mm) of the
D 2 : outer diameter of the secondary transfer roller 210 (mm)
L B1 : thickness of base layer 1251 (mm)
L B2 : thickness of elastic layer 1252 (mm)
θ 1 : An angle (radian) formed by both ends of Mv 1 and the center of the driving
θ 2 : An angle (radian) formed by both ends of Mv 2 and the center of the
, The lengths of Mv 1 and Mv 2 with respect to the rotation direction of the intermediate transfer belt can be expressed by the following equations, respectively.
Mv 1 = π × (D 1 +2 (L B1 + L B2 )) × θ 1 (mm) (1)
Mv 2 = π × D 2 × θ 2 (mm) (2)
ここで、Mv1に対応する速度決定面の長さをA1、Mv2に対応する速度基準面の長さをA2とすると、
A1=π×(D1+2LB1)×θ1(mm)・・・式(3)
A2=π×(D2+2LB2)×θ2(mm)・・・式(4)
となるから、Mv1およびMv2を、
Mv1=A1+2π×LB2×θ1(mm)・・・式(5)
Mv2=π×(D2+2(LB2−LB2))×θ2
=A2−2π×LB2×θ2(mm)・・・式(6)
と表すことができる。
Here, when the length of the speed determination surface corresponding to Mv 1 is A 1 and the length of the speed reference surface corresponding to Mv 2 is A 2 ,
A 1 = π × (D 1 + 2L B1 ) × θ 1 (mm) (3)
A 2 = π × (D 2 + 2L B2 ) × θ 2 (mm) (4)
Therefore, Mv 1 and Mv 2 are
Mv 1 = A 1 + 2π × L B2 × θ 1 (mm) (5)
Mv 2 = π × (D 2 +2 (L B2 −L B2 )) × θ 2
= A 2 −2π × L B 2 × θ 2 (mm) (6)
It can be expressed as.
ここで、二次転写倍率をM2とすると、
M2=(Mv1+Mv2)/(A1+A2)であるから、
M2=(A1+A2+2π×LB2×(θ1−θ2))/(A1+A2)・・・式(7)
となる。すなわち、θ1をθ2よりも大きくすれば中間転写ベルト125上のトナー像は拡大されて記録紙Pに二次転写され、θ1をθ2よりも小さくすれば中間転写ベルト125上のトナー像は縮小されて記録紙Pに二次転写される。
Here, when the secondary transfer magnification M 2,
Since M 2 = (Mv 1 + Mv 2 ) / (A 1 + A 2 ),
M 2 = (A 1 + A 2 + 2π × L B2 × (θ 1 −θ 2 )) / (A 1 + A 2 ) (7)
It becomes. That is, if θ 1 is made larger than θ 2 , the toner image on the
このため、中間転写ベルト125の収縮の増減に応じて、ローラ移動機構200により、従動ローラ125bの配設基準位置からの移動量を変更して中間転写ベルト125に付与されるテンションを変化させることによって、図5(A)〜(C)に示すように、駆動ローラ125aと二次転写ローラ210とのニップ部Nに進入する中間転写ベルト125の角度を変更して、上記θ1およびθ2を可変させて二次転写倍率M2を可変させることで、中間転写ベルト125の伸縮に伴って生じる副走査方向(中間転写ベルト125走行方向)の等倍度ずれを補正することが可能となる。
Therefore, the tension applied to the
ところで、中間転写ベルト125の温度が上昇した場合には、中間転写ベルト125が膨張するので、中間転写ベルト125の外周面に形成された前記トナー像が伸張する。すなわち、二次転写倍率M2が増加する。逆に中間転写ベルト125の温度が低下した場合には、中間転写ベルト125が収縮するので、前記トナー像が収縮する。すなわち、二次転写倍率M2が減少する。
Incidentally, when the temperature of the
例えばクロロプレーンゴムやウレタンゴム等のゴムは、例えばPVDF等の樹脂材料よりも熱膨張係数が大きい。したがって、本実施形態のように例えばクロロプレーンゴムやウレタンゴム等により中間転写ベルト125の外周側に弾性層1252を形成する場合、例えばPVDF等の樹脂材料のみで中間転写ベルト125を構成する場合よりも等倍度ずれが発生しやすくなる。
For example, rubber such as chloroprene rubber and urethane rubber has a larger thermal expansion coefficient than a resin material such as PVDF. Therefore, when the
そのため、本実施形態において移動機構制御部312は、所定のサンプリング間隔で温度センサ40が検出した中間転写ベルト125の温度を読込み、温度センサ40が検出した中間転写ベルト125の温度Tの変化量ΔTに応じた駆動パルスDP1を出力し、駆動パルス数DP1に比例した移動量で従動ローラ125bの配設位置を移動させ、中間転写ベルト125の温度Tの増減に伴い発生する副走査方向の等倍度ずれを補正する。
Therefore, in this embodiment, the moving
例えば、移動機構制御部312は、温度センサ40が検出した中間転写ベルト125の温度Tの増加に応じて二次転写倍率M2を減少させるために、従動ローラ125bを内側方向(駆動ローラ125aに近付く方向)に移動させて中間転写ベルト125のテンションを弱める。移動機構制御部312は、このときの変化量ΔTに対応する駆動パルス数DP1をカム駆動機構(ステッピングモータ)2023に出力して、従動ローラ125bを内側方向(駆動ローラ125aに近付く方向)に移動させる。
For example, the moving
なお、本実施形態においては、従動ローラ125bの位置を決定するカム駆動機構(ステッピングモータ)2023の駆動パルス数DP1と、変化量ΔTとを対応づけたテーブルが予め記憶部313に記憶され、移動機構制御部312は、変化量ΔTに対応する駆動パルス数DP1を当該テーブルから読み出している。さらに、駆動パルス数DP1は正負両方の値をとり、カム駆動機構(ステッピングモータ)2023は時計方向および反時計方向の双方向に駆動力を出力可能とされている。よって、図4(A)〜(C)においてカム部材2022は時計方向および反時計方向の双方向に回転する。
In the present embodiment, a table in which the number of drive pulses DP1 of the cam drive mechanism (stepping motor) 2023 that determines the position of the driven
また、ニップ部Nに搬送される記録紙Pの種類の別に応じて紙厚が増加すると、中間転写ベルト125は、記録紙Pによってニップ部Nにおいてより内周方向に押圧されることになる。すなわち、θ2が増加して二次転写倍率M2が減少する。
When the paper thickness increases according to the type of the recording paper P conveyed to the nip portion N, the
そのため、本実施形態において移動機構制御部312は、普通紙の紙厚を基準紙厚thとして、当該基準紙厚thと、他の種類の記録紙の各紙厚th1,th2…とのそれぞれの紙厚差d1,d2…当該紙厚差d1,d2…に対応した駆動パルスDP2を決定して出力し、従動ローラ125bを、それまでの位置から、駆動パルス値DP2に応じた移動量だけ移動させ、記録紙の紙厚の増減に伴い発生する副走査方向の等倍度ずれを補正する。すなわち、移動機構制御部312は、普通紙の基準紙厚thに対して、画像形成に用いられる記録紙の紙厚の変化量に応じて、θ2の値を増加又は減少させて二次転写倍率M2を調整する。本実施形態においては、紙厚差d1,d2…と、当該紙厚差d1,d2…に対応する駆動パルスDP2とを対応付けたテーブルが予め記憶部313に記憶されている。移動機構制御部312は、紙厚差d1,d2…に対応する駆動パルス値DP2を当該テーブルから読み出す。なお、基準紙厚thに対する紙厚差d1,d2…が0よりも小さい場合は、θ2の値を増加させて二次転写倍率M2を減少させる駆動パルス値DP2が当該テーブルに記憶されている。
Therefore, in the present embodiment, the moving
すなわち、本実施形態において移動機構制御部312は、入力操作部において設定された記録紙Pの種類に応じて変化するθ2の変化量に対応する駆動パルス数DP2を出力し、当該駆動パルス数に比例した移動量で従動ローラ125bの配設位置を移動させ、記録紙Pの種類の違いに伴い発生する副走査方向の等倍度ずれを補正する。すなわち、移動機構制御部312は、入力操作部35において厚紙等の紙厚が大きい用紙が記録紙として設定された場合には、θ2の値を減少させて二次転写倍率M2を増加させるために、当該記録紙と普通紙との紙厚の差によって生じるθ2の変化量に対応する駆動パルス数(θ2の値を減少させて二次転写倍率M2を増加させる駆動パルス数)DP2をカム駆動機構(ステッピングモータ)2023に出力して、従動ローラ125bを上記外側方向(駆動ローラ125aから離れる方向)に移動させる。
That is, in this embodiment, the movement
駆動パルス数DP2と、θ2の前記変化量とを対応づけたテーブルが予め記憶部313に記憶され、移動機構制御部312は、変化量ΔTに対応する駆動パルス数DP2を当該テーブルから読み出すこと、および駆動パルス数DP2が正負両方の値をとることは、中間転写ベルト125の温度Tの増減に伴い発生する副走査方向の等倍度ずれを補正するときに移動機構制御部312が出力する駆動パルス数DP1の場合と同様である。
A table in which the drive pulse number DP2 is associated with the change amount of θ 2 is stored in the
本実施形態においては、移動機構制御部312は、駆動パルス数DP1に駆動パルス数DP2を加えた駆動パルス数(DP1+DP2)をカム駆動機構(ステッピングモータ)2023に出力して、従動ローラ125bを移動させる。
In the present embodiment, the moving
図6は、移動機構制御部が、温度センサ40が検出した画像形成装置の内部温度および入力操作部35において設定された記録紙Pの種類に応じて、カム駆動機構(ステッピングモータ)2023の駆動パルス数を決定し、ローラ移動機構200に従動ローラ125bを移動させる制御を示すフローチャートである。
In FIG. 6, the moving mechanism control unit drives the cam driving mechanism (stepping motor) 2023 according to the internal temperature of the image forming apparatus detected by the
画像形成部12による画像形成動作が開始されると、移動機構制御部312は、所定のサンプリング間隔で温度センサ40が検出した中間転写ベルト125の温度Tを読込み(ステップS1)、当該サンプリング間隔における中間転写ベルト125の温度Tの変化量ΔTを算出する(ステップS2)。続いて移動機構制御部312は、変化量ΔTに対応する駆動パルス数DP1を記憶部313に記憶されたテーブルから読み出す(ステップS3)。
When the image forming operation by the
入力操作部35において設定された記録紙Pが普通紙の場合には(ステップS4でYES)、移動機構制御部312は、普通紙の基準紙厚thに対する紙厚の変化量は無いため、読み出した前記駆動パルス数DP1を、カム駆動機構(ステッピングモータ)2023に出力する(ステップS5)。一方、入力操作部35において設定された記録紙Pが普通紙でない場合には(ステップS4でNO)、移動機構制御部312は、記録紙Pの種類に対応する駆動パルス数DP2を記憶部313に記憶されたテーブルから読み出し(ステップS6)、DP1にDP2を加えた駆動パルス数(DP1+DP2)をカム駆動機構(ステッピングモータ)2023に出力する(ステップS7)。これにより、駆動パルス数(DP1+DP2)に比例する移動量で従動ローラ125bが移動し、中間転写ベルト125の温度Tの増減および記録紙Pの種類の違いに伴い発生する副走査方向の等倍度ずれが補正される。
If the recording paper P set in the
なお、温度センサ40が検出した中間転写ベルト125の温度Tの変化量ΔT、または入力操作部において設定された記録紙Pの種類の一方のみについて、移動機構制御部312が、出力する駆動パルス数を決定する態様とすることも可能である。
Note that the number of drive pulses output by the movement
以上説明した上記実施形態に係る画像形成装置1によれば、駆動パルス値(DP1+DP2)に比例する移動量だけ、従動ローラ125bが元の位置から移動して中間転写ベルト125のテンションが変化し、ベルト温度Tの増減及び記録紙Pの種類(紙厚)の違いに伴い発生する副走査方向の等倍度ずれが補正される。このため、中間転写ベルト125を用いた二次転写方式により記録紙への画像形成を行う画像形成装置において、生産性を低下させることなく前記副走査方向の等倍度ずれを補正することが可能となるので、印刷速度の低下による生産性の低下をもたらすことなく、記録紙Pへの画像形成時における前記副走査方向の等倍度ずれを補正することが可能となる。
According to the
以上、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1について説明したが、当該実施形態はあくまでも例示であり、本発明は当該実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
The
例えば、上記実施形態では、従動ローラ125bが特許請求の範囲でいうテンションローラとして機能し、従動ローラ125bの配設位置がローラ移動機構200により移動制御される例を示したが、中間転写ベルト125が張架された他のローラに、上述したローラ移動機構200を設けてもよい。例えば、図1に示した張力付与ローラ125cに、上述したローラ移動機構200を設け(当該移動機構200は、張力付与ローラ125cを中間転写ベルト125の周回ラインの内側及び外側方向に向けて移動させる)、この張力付与ローラ125cの配設位置を、上述した従動ローラ125bの配設位置の移動制御と同様にして、移動機構制御部312及びローラ移動機構200により移動させる構成を採用してもよい。この場合、張力付与ローラ125cが特許請求の範囲におけるテンションローラの一例となる。
For example, in the above embodiment, the driven
また、弾性層1252に用いられるクロロプレーンゴムやウレタンゴム等のゴムは、温度変化による伸縮に比べれば影響は少ないものの吸湿によって膨張するので、画像形成装置1内部に湿度センサを設け、当該湿度センサが検出した湿度の変化量に応じて、移動機構制御部312が従動ローラ125bの配設位置を変更する制御を行うようにしてもよい。
In addition, a rubber such as chloroprene rubber or urethane rubber used for the
1 画像形成装置
35 入力操作部
40 温度センサ
120 現像ユニット
125 中間転写ベルト
1251 基層
1252 弾性層
125a 駆動ローラ
125b 従動ローラ
125c 張力付与ローラ
200 ローラ移動機構
201a 引きバネ
201 付勢機構
202 位置決め機構
2021 ガイド部材
2022 カム部材
2022a 回転軸
2022b 周面
2023 カム駆動機構
240 コロ
210 二次転写ローラ
31 制御ユニット
311 全体制御部
312 移動機構制御部
313 記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
複数のローラ間に、画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架され、前記現像ユニットにより前記トナー像が外周面に転写される中間転写ベルトと、
前記複数のローラの1つであって前記中間転写ベルトが張架される二次転写対向ローラと、
前記複数のローラの1つであり、当該ローラに張架された状態の前記中間転写ベルトをその内周面側から外側方向に押圧して当該中間転写ベルトにテンションを付与するテンションローラと、
前記中間転写ベルトが前記二次転写対向ローラに張架される部分で当該中間転写ベルトの外周面に当接し、前記二次転写対向ローラとのニップ部で、当該中間転写ベルト上の前記トナー像を記録紙に転写させる二次転写ローラと、
前記テンションローラの配設位置を移動させるローラ移動機構と、
前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御する移動機構制御部と、を備え、
前記ニップ部において、前記中間転写ベルトの外周面が凸となっている部分を第1部分、前記中間転写ベルトの内周面が凸となっている部分を第2部分、前記第1部分の両端と前記二次転写対向ローラの中心とがなす角度をθ 1 、前記第2部分の両端と前記二次転写ローラの中心とがなす角度をθ 2 とし、
前記移動機構制御部は、前記θ 1 =前記θ 2 での前記中間転写ベルト上の前記トナー像と比較して、前記中間転写ベルト上の前記トナー像を縮小する場合、前記中間転写ベルトのテンションが弱くなるように、前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御することにより、前記θ 1 <前記θ 2 となるようにし、前記中間転写ベルト上の前記トナー像を拡大する場合、前記中間転写ベルトのテンションが強くなるように、前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御することにより、前記θ 1 >前記θ 2 となるようにする画像形成装置。 A developing unit for forming a toner image according to image data;
An intermediate transfer belt that is stretched between a plurality of rollers so as to be capable of running endlessly in the sub-scanning direction in image formation, and on which the toner image is transferred to an outer peripheral surface by the developing unit;
A secondary transfer counter roller that is one of the plurality of rollers and on which the intermediate transfer belt is stretched;
A tension roller that is one of the plurality of rollers and applies tension to the intermediate transfer belt by pressing the intermediate transfer belt stretched around the roller outward from the inner peripheral surface thereof;
The toner image on the intermediate transfer belt is in contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt at a portion where the intermediate transfer belt is stretched around the secondary transfer counter roller, and at a nip portion with the secondary transfer counter roller. A secondary transfer roller for transferring the toner onto the recording paper,
A roller moving mechanism for moving the arrangement position of the tension roller;
A moving mechanism control unit that controls the moving operation of the tension roller by the roller moving mechanism ,
In the nip portion, a portion where the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt is convex is a first portion, a portion where the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt is convex is a second portion, and both ends of the first portion. the secondary transfer counter 1 the angle theta formed by the center of the roller, both ends an angle and forms the center of the secondary transfer roller of the second portion and theta 2 and,
When the toner image on the intermediate transfer belt is reduced compared with the toner image on the intermediate transfer belt at the angle θ 1 = θ 2 , the moving mechanism control unit When the toner image on the intermediate transfer belt is enlarged by controlling the movement operation of the tension roller by the roller moving mechanism so as to be weakened so that the θ 1 <the θ 2 An image forming apparatus configured to satisfy θ 1 > θ 2 by controlling the movement operation of the tension roller by the roller moving mechanism so that the tension of the intermediate transfer belt is increased .
前記テンションローラは、前記二次転写対向ローラに対向する位置に設けられて、前記中間転写ベルトの無端走行に伴って従動回転する従動ローラである請求項1に記載の画像形成装置。 The secondary transfer counter roller is a drive roller that applies a driving force for the endless running to the intermediate transfer belt,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the tension roller is a driven roller that is provided at a position facing the secondary transfer counter roller and that rotates following the endless running of the intermediate transfer belt.
前記二次転写対向ローラは、前記中間転写ベルトに対して前記無端走行のための駆動力を付与する駆動ローラであり、
前記テンションローラは、前記各ローラに張架されて無端走行可能に周回する前記中間転写ベルトを当該周回ラインの外側方向に向けて張り出した形状とする張力付与ローラである請求項1に記載の画像形成装置。 A driven roller that is provided at a position facing the secondary transfer counter roller and that rotates following the endless running of the intermediate transfer belt;
The secondary transfer counter roller is a drive roller that applies a driving force for the endless running to the intermediate transfer belt,
2. The image according to claim 1, wherein the tension roller is a tension applying roller that has a shape in which the intermediate transfer belt, which is stretched around each of the rollers and circulates in an endless manner, projects in an outward direction of the circulation line. Forming equipment.
前記移動機構制御部は、前記温度検出部が検出した前記ベルト温度が上昇して、前記中間転写ベルトの膨張による前記中間転写ベルト上の前記トナー像の伸張を補正する場合、前記中間転写ベルトのテンションが弱くなるように、前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御し、前記温度検出部が検出した前記ベルト温度が低下して、前記中間転写ベルトの収縮による前記中間転写ベルト上の前記トナー像の収縮を補正する場合、前記中間転写ベルトのテンションが強くなるように前記ローラ移動機構による前記テンションローラの移動動作を制御する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 A temperature detection unit for detecting a belt temperature of the intermediate transfer belt;
When the belt temperature detected by the temperature detection unit rises to correct the extension of the toner image on the intermediate transfer belt due to the expansion of the intermediate transfer belt, the moving mechanism control unit The movement of the tension roller by the roller moving mechanism is controlled so that the tension is weakened, and the belt temperature detected by the temperature detecting unit is lowered, and the intermediate transfer belt is contracted by the contraction of the intermediate transfer belt. 4. The image formation according to claim 1 , wherein when the contraction of the toner image is corrected, the movement operation of the tension roller by the roller movement mechanism is controlled so that the tension of the intermediate transfer belt is increased. apparatus.
前記テンションローラの回転軸に取り付けられ、前記各ローラに張架されて無端走行可能に周回する前記中間転写ベルトの当該周回ラインの外側方向に向けて、当該テンションローラを付勢する付勢機構と、
前記付勢機構により前記外側方向に向けて付勢される前記テンションローラを、当該付勢機構による付勢に抗して、当該外側方向において位置決めする位置決め機構と
を有する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
The roller moving mechanism is
An urging mechanism that is attached to a rotation shaft of the tension roller and urges the tension roller toward an outer side of the circulation line of the intermediate transfer belt that is stretched around the rollers and circulates in an endless manner. ,
A positioning mechanism for positioning the tension roller biased in the outward direction by the biasing mechanism in the outward direction against the biasing by the biasing mechanism;
To have a image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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