JP2003263005A - Tandem type color image forming apparatus, and method for setting distance between image carriers in image forming apparatus - Google Patents
Tandem type color image forming apparatus, and method for setting distance between image carriers in image forming apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機やプリンタ等に用いられるカラー画像形成装置に関
し、さらに詳細には複数の像担持体と中間転写ベルトや
転写材搬送ベルトを持ったいわゆるタンデム型カラー画
像装置及びこのタンデム型カラー画像装置の像担持体間
の距離の設定方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image forming apparatus used in an electrophotographic copying machine, a printer or the like, and more specifically, it has a plurality of image carriers and an intermediate transfer belt or a transfer material conveying belt. The present invention relates to a so-called tandem color image device and a method for setting a distance between image carriers of the tandem color image device.
【0002】[0002]
【従来の技術】複数の感光体を使用したいわゆるタンデ
ム型カラー出力装置は、単位時間当たりの出力枚数が多
く、生産効率が高いという利点はあるが、各色毎の書き
込み位置の位置合わせが難しい。タンデム型カラー出力
装置には、最終転写部材に直接転写する形式と、中間転
写体を介して最終転写部材に転写する形式がある。2. Description of the Related Art A so-called tandem type color output device using a plurality of photoconductors has the advantages that the number of output sheets per unit time is large and the production efficiency is high, but it is difficult to align the writing position for each color. The tandem type color output device has a type of directly transferring to the final transfer member and a type of transferring to the final transfer member via an intermediate transfer member.
【0003】直接転写方式は、図1に示すよう像担持体
(感光ドラム)102より直接最終転写部材151に転
写する方式である。中間転写方式は図2に示したように
転写部材が最終転写部材151でなく、中間転写部材2
01bに転写後、最終転写部材151に転写する方式で
ある。図3は図2に示すBkの画像形成ユニット101
Bkを拡大して示し、また、図1に示すBkの画像形成
ユニット101Bkを反対側から見た側面図である。な
お、以下の説明において、イエローをY、マゼンタを
M、シアンをC、ブラックをBkと表し、当該色に関連
する構成要素にはY,M,C,Bkを付す。The direct transfer method is a method of directly transferring from the image carrier (photosensitive drum) 102 to the final transfer member 151 as shown in FIG. In the intermediate transfer method, the transfer member is not the final transfer member 151 as shown in FIG.
This is a method of transferring to the final transfer member 151 after transferring to 01b. FIG. 3 shows the Bk image forming unit 101 shown in FIG.
FIG. 2 is a side view showing Bk in an enlarged manner and also showing the Bk image forming unit 101Bk shown in FIG. 1 from the opposite side. In the following description, yellow is Y, magenta is M, cyan is C, and black is Bk, and Y, M, C, and Bk are attached to the components related to the color.
【0004】中間転写方式を図2を参照して説明する
と、中間転写部材201bは時計回り方向に進行し、そ
の上に像担持体(感光体ドラム)102Y,102M,
102C,102Bk上のY、M、C、Bkのトナー画
像が順次転写手段105Y,105M,105C,10
5Bkにより中間転写部材201bに転写される(以
後、一次転写と呼称する)。その後、転写ローラ対30
4、306間で最終転写部材151に転写される(以
後、二次転写と呼称する)。最終転写部材151上のト
ナー画像は、定着手段107により加熱定着され、排紙
ローラ108を経由して機外に排出される。また二次転
写後の中間転写ベルト201b上には転写が100%行
われず若干の未転写トナーが残るため、その表面をクリ
ーニングブレード110によりクリーニングし、ベルト
表面を初期状態に回復する。The intermediate transfer system will be described with reference to FIG. 2. The intermediate transfer member 201b advances in the clockwise direction, and image carriers (photosensitive drums) 102Y, 102M,
The toner images of Y, M, C and Bk on 102C and 102Bk are sequentially transferred to the transfer means 105Y, 105M, 105C and 10.
The image is transferred to the intermediate transfer member 201b by 5Bk (hereinafter referred to as primary transfer). After that, the transfer roller pair 30
It is transferred to the final transfer member 151 between 4 and 306 (hereinafter referred to as secondary transfer). The toner image on the final transfer member 151 is heated and fixed by the fixing unit 107, and is discharged to the outside of the apparatus via the paper discharge roller 108. Further, after the secondary transfer, the transfer is not performed 100% on the intermediate transfer belt 201b, and some untransferred toner remains. Therefore, the surface thereof is cleaned by the cleaning blade 110 to restore the belt surface to the initial state.
【0005】この中間転写体を介した方式(中間転写方
式)は画像形成ユニットから転写する際、転写部材の材
質が一定であるため、各色の位置合わせが直接転写方式
に比較してよく、色ずれの少ない高品質なカラー画像が
得られるという特徴を持っている。In the method using the intermediate transfer member (intermediate transfer method), since the material of the transfer member is constant when transferring from the image forming unit, the alignment of each color may be better than that of the direct transfer method. It has the feature that a high quality color image with little deviation can be obtained.
【0006】直接転写方式では、中間転写部材201b
はなく、Y、M、C、Bkのトナー画像が順次転写手段
105Y,105M,105C,105Bkにより、搬
送ベルト201a上の転写部材151に直接転写され
る。それ以降の工程は前述の中間転写方式と変わりはな
い。In the direct transfer method, the intermediate transfer member 201b
Instead, the toner images of Y, M, C, and Bk are sequentially transferred to the transfer member 151 on the conveyor belt 201a by the transfer units 105Y, 105M, 105C, and 105Bk sequentially. The subsequent steps are the same as those of the above-mentioned intermediate transfer method.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】中間転写ベルト201
b又は転写材搬送ベルト201a(以後 中間転写ベル
ト201b、転写材搬送ベルト201aを総称して単に
ベルト201と呼ぶ)を利用して、各画像形成部を次々
に通過させてカラー画像を得る画像形成装置において
は、像担持体102やベルト201が一定の速度を維持
することが画像の色ずれを防ぐためには必須であり、色
ずれの程度はベルト速度精度に大きく支配される。すな
わち図4に示すようにベルト201を摩擦駆動する駆動
ローラ203は、円周振れのない高精度が要求されると
共に、モータ205の駆動力を駆動ローラ203に伝達
する歯車列204、206も高い精度が要求される。[Problems to be Solved by the Invention] Intermediate transfer belt 201
b or the transfer material transport belt 201a (hereinafter, the intermediate transfer belt 201b and the transfer material transport belt 201a are collectively simply referred to as a belt 201) is used to sequentially pass through each image forming unit to obtain a color image. In the apparatus, maintaining a constant speed of the image carrier 102 and the belt 201 is indispensable for preventing color misregistration of an image, and the degree of color misregistration is largely controlled by the belt speed accuracy. That is, as shown in FIG. 4, the driving roller 203 that frictionally drives the belt 201 is required to have high accuracy without circumferential runout, and the gear trains 204 and 206 that transmit the driving force of the motor 205 to the driving roller 203 are also high. Precision is required.
【0008】しかしながら、ベルト201の速度変動の
機械的要因として、駆動ローラ203の偏心、ローラ2
01を駆動する部材、例えば歯車204、206の偏心
が重要な速度変動要因ではあるが、これに加えてベルト
201の厚さの不均一、ベルト201と駆動ローラ20
3間のスリップを考慮することが実用的に色ずれを低減
するために重要となる。ベルト201は一周にわたり均
一な厚さである事が望ましいが、製作上、図7に示すよ
う厚さの不均一(t1、t2)が生じてしまう。ベルト
速度Vは、
V=2NπR
=2Nπ(r+1/2t)
(N:駆動ローラ回転数、R=実質駆動半径、r=駆動
ローラ半径 t=ベルト厚さ)で決定されるが、回転数
Nが一定であっても実質駆動半径Rが変動するとベルト
速度Vは変動する。即ち、ベルト厚さtの不均一がベル
ト速度変動を引き起こすことになる。However, as mechanical factors of the speed fluctuation of the belt 201, the eccentricity of the driving roller 203, the roller 2
Although the eccentricity of the member that drives 01, for example, the gears 204 and 206 is an important factor for speed fluctuation, in addition to this, the thickness of the belt 201 is not uniform, the belt 201 and the drive roller 20
Considering the slip between 3 is important for practically reducing the color shift. It is desirable that the belt 201 has a uniform thickness over the entire circumference, but in manufacturing, uneven thickness (t1, t2) occurs as shown in FIG. The belt speed V is determined by V = 2NπR = 2Nπ (r + 1 / 2t) (N: driving roller rotation number, R = actual driving radius, r = driving roller radius t = belt thickness). Even if it is constant, if the actual driving radius R changes, the belt speed V also changes. That is, the nonuniformity of the belt thickness t causes the belt speed fluctuation.
【0009】また、駆動ローラ203とベルト210は
摩擦駆動されるため、多少のスリップ率αを持ちながら
駆動伝達される。特に、本装置のようにベルト210に
クリーニングブレード110のような負荷を持っている
場合にはスリップ率αを無視しては色ずれの少ない画像
を得ることは困難である。このようにベルト速度Vはい
くつかの要因によって決定される。Further, since the driving roller 203 and the belt 210 are frictionally driven, the driving force is transmitted with a slight slip ratio α. In particular, when the belt 210 has a load such as the cleaning blade 110 as in this apparatus, it is difficult to obtain an image with less color misregistration by ignoring the slip ratio α. Thus, the belt speed V is determined by several factors.
【0010】ところで、特公平6−13373号公報に
は、直接転写方式の転写材搬送ベルト機構において「複
数の像担持体間の距離を駆動ローラが1回転したときに
ベルトが搬送される距離の整数倍にする」の関係にあれ
ば、駆動ローラを精度良く加工、組付けしなくとも、良
好な位置合わせが可能とする技術が開示されているが、
スリップ率α、ベルト厚さ偏差には言及されていない。By the way, Japanese Patent Publication No. 6-13373 discloses that in a transfer material conveying belt mechanism of a direct transfer system, "the distance between a plurality of image carriers is the distance the belt is conveyed when the driving roller makes one rotation". If there is a relationship of "multiplying by an integer", a technology is disclosed that enables good alignment without processing or assembling the drive roller with high accuracy.
No mention is made of slip ratio α and belt thickness deviation.
【0011】他の従来技術として、ベルト速度Vを一定
にする技術が、特開昭63−81370号公報、特開昭
63−81372号公報、特開昭63−81373号公
報、特開昭63−151970号公報等が開示されてい
る。これらの公知技術では、搬送ベルトの裏面に速度検
出用ピックアップローラを当接させ、ベルト移動と共に
回転するピックアップローラの回転をシャフトエンコー
ダで検出し、この検出速度をPLLサーボ制御回路にフ
ィードバックして駆動速度を常に所定の速度と等しくな
るよう制御している。As another conventional technique, a technique for keeping the belt speed V constant is disclosed in JP-A-63-81370, JP-A-63-81372, JP-A-63-81373, and JP-A-63. No. 151970 is disclosed. In these known techniques, a pickup roller for speed detection is brought into contact with the back surface of the conveyor belt, the rotation of the pickup roller that rotates with the belt movement is detected by a shaft encoder, and the detected speed is fed back to a PLL servo control circuit for driving. The speed is controlled so that it is always equal to the predetermined speed.
【0012】この方法は、前述の機械的要因による速度
変動を補正することができるが。速度検出部のローラと
ベルト表面間で滑りが発生すると、逆に速度変動を招い
てしまう可能性がある。さらには、速度検出部を新たに
設けなければならず、コスト高になってしまう傾向があ
る。This method can correct the speed fluctuation due to the above-mentioned mechanical factor. If slippage occurs between the roller of the speed detecting portion and the belt surface, speed fluctuation may be caused. Furthermore, a speed detector must be newly provided, which tends to increase the cost.
【0013】本発明は上記従来例の問題点に鑑み、実用
的に色ずれの少ない画像を形成することができるタンデ
ム型カラー画像形成装置及びタンデム型カラー画像形成
装置の像担持体間の距離設定方法を提供することにあ
る。In view of the above-mentioned problems of the conventional example, the present invention sets a distance between image carriers of a tandem type color image forming apparatus and a tandem type color image forming apparatus capable of practically forming an image with little color shift. To provide a method.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第1の手段は、各表面にそれぞれ担持したトナー画
像をベルト状の中間転写体に転写するために前記ベルト
状中間転写体に対して並列的に配置された複数の像担持
体と、前記ベルト状中間転写体を摩擦接触駆動するため
の駆動ローラとを有し、中間転写体上で各色画像を順次
重ねてカラー画像を形成するタンデム型カラー画像形成
装置において、前記像担持体間の距離を前記駆動ローラ
の径と、前記ベルト状中間転写体の厚さと、前記ベルト
状中間転写体と駆動ローラとのスリップ率に基づいて設
定したことを特徴とする。In order to achieve the above object, the first means is to transfer the toner image carried on each surface to a belt-shaped intermediate transfer member. And a plurality of image carriers arranged in parallel, and a drive roller for driving the belt-shaped intermediate transfer member in frictional contact, and color images are sequentially formed on the intermediate transfer member to form a color image. In the tandem color image forming apparatus, the distance between the image carriers is set based on the diameter of the drive roller, the thickness of the belt-shaped intermediate transfer body, and the slip ratio between the belt-shaped intermediate transfer body and the drive roller. It is characterized by having done.
【0015】第2の手段は、第1の手段において、前記
像担持体間の距離をL、前記駆動ローラの半径をr、前
記ベルト状中間転写体の厚さをt、前記駆動ローラと前
記ベルト状中間転写体のスリップ率をαとしたとき、前
記像担持体間の距離Lが、
L=2π{r(1+α)+1/2t}
となるように設定されていることを特徴とする。A second means is the same as the first means, wherein the distance between the image carriers is L, the radius of the drive roller is r, the thickness of the belt-shaped intermediate transfer body is t, the drive roller and the When the slip ratio of the belt-shaped intermediate transfer member is α, the distance L between the image carriers is set to be L = 2π {r (1 + α) + 1 / 2t}.
【0016】第3の手段は、各表面にそれぞれ担持した
トナー画像をベルト状の搬送部材によって搬送される転
写部材に転写するために前記ベルト状搬送部材に対して
並列的に配置された複数の像担持体と、前記ベルト状搬
送部材を摩擦接触駆動するための駆動ローラとを有し、
転写部材上で各色画像を順次重ねてカラー画像を形成す
るタンデム型カラー画像形成装置において、前記像担持
体間の距離を前記駆動ローラの径と、前記ベルト状搬送
部材の厚さと、前記ベルト状搬送部材と駆動ローラとの
スリップ率に基づいて設定したことを特徴とする。A third means is a plurality of means arranged in parallel with the belt-shaped carrying member for transferring the toner images respectively carried on the respective surfaces to a transfer member carried by the belt-like carrying member. An image carrier, and a drive roller for driving the belt-shaped conveying member by frictional contact,
In a tandem-type color image forming apparatus for forming a color image by sequentially superposing each color image on a transfer member, the distance between the image carriers is determined by the diameter of the driving roller, the thickness of the belt-shaped conveying member, and the belt-shaped member. It is characterized in that it is set based on the slip ratio between the conveying member and the driving roller.
【0017】第4の手段は、第3の手段において、前記
像担持体間の距離をL、前記駆動ローラの半径をr、前
記ベルト状搬送部材の厚さをt、前記駆動ローラと前記
ベルト状搬送部材のスリップ率をαとしたとき、前記像
担持体間の距離Lが、
L=2π{r(1+α)+1/2t}
となるように設定されていることを特徴とする。A fourth means is the same as the third means, wherein the distance between the image carriers is L, the radius of the drive roller is r, the thickness of the belt-shaped conveying member is t, the drive roller and the belt. The distance L between the image carriers is set to be L = 2π {r (1 + α) + 1 / 2t}, where α is the slip ratio of the sheet conveying member.
【0018】第5の手段は、第2または第4の手段にお
いて、前記スリップ率αが0.01%〜0.3%の範囲に
あることを特徴とする。A fifth means is characterized in that, in the second or fourth means, the slip ratio α is in the range of 0.01% to 0.3%.
【0019】第6の手段は、各表面にそれぞれ担持した
トナー画像をベルト状の中間転写体あるいはベルト状の
搬送部材によって搬送される転写部材に転写するために
前記ベルト状中間転写体あるいは搬送部材に対して並列
的に配置された複数の像担持体と、前記ベルト状中間転
写体を摩擦接触駆動するための駆動ローラとを有するタ
ンデム型カラー画像形成装置の前記像担持体間の距離の
設定方法において、前記像担持体間の距離をL、前記駆
動ローラの半径をr、前記ベルト状中間転写体あるいは
搬送部材の厚さをt、前記駆動ローラと前記ベルト状中
間転写体あるいは搬送部材のスリップ率をαとしたと
き、
L=2π{r(1+α)+1/2t}
となるように前記像担持体間の距離Lを設定することを
特徴とする。A sixth means is for transferring the toner image carried on each surface to a belt-shaped intermediate transfer member or a transfer member which is conveyed by a belt-shaped conveying member. Setting of the distance between the image carriers of a tandem type color image forming apparatus having a plurality of image carriers arranged in parallel to each other and a driving roller for driving the belt-shaped intermediate transfer member in frictional contact In the method, the distance between the image bearing members is L, the radius of the drive roller is r, the thickness of the belt-shaped intermediate transfer member or the transport member is t, and the drive roller and the belt-shaped intermediate transfer member or the transport member are When the slip ratio is α, the distance L between the image carriers is set so that L = 2π {r (1 + α) + 1 / 2t}.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は本発明に係るタンデ
ム型カラー画像形成装置の一実施形態を示す構成図、図
2は本発明に係るタンデム型カラー画像形成装置の第2
の実施形態を示す構成図、図3は図1、図2のBk画像
形成ユニットを拡大して示す構成図、図4は図1、図2
のベルト駆動ローラ部を拡大して示す構成図、図5は図
1、図2の駆動ローラの半径とベルトの厚さを示す説明
図、図6は駆動ローラの変動周期を示す説明図、図7は
ベルト周方向の厚さ変化を示す説明図、図8は負荷に応
じたスリップ率を示す説明図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a tandem color image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a second tandem color image forming apparatus according to the present invention.
Of the embodiment of FIG. 3, FIG. 3 is an enlarged view of the Bk image forming unit of FIGS. 1 and 2, and FIG.
5 is an enlarged view of the belt drive roller portion of FIG. 5, FIG. 5 is an explanatory view showing the radius of the drive roller and the thickness of the belt of FIGS. 1 and 2, and FIG. 6 is an explanatory view showing the fluctuation cycle of the drive roller. 7 is an explanatory diagram showing a change in thickness in the belt circumferential direction, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing a slip ratio according to a load.
【0021】図1は直接転写型、図2は中間転写型の全
体的な構成を示す図である。ここでは図2で説明する。
図2に示すように、4色の画像をそれぞれ形成するため
の4つの画像形成ユニット101Y,101M,101
C,101Bkおよび中間転写ベルト201bと、転写
部材(転写紙)151を収容する給紙トレイと、給紙ト
レイから転写部材151をピックアップし給紙する給紙
ローラ152と、搬送経路155に沿ってピックアップ
した転写部材151を搬送する搬送ローラ対153と、
中間転写ベルト201b上に形成された画像先端とタイ
ミングを取って転写部材151を送り出すためのレジス
トローラ154と、中間転写ベルト201b上に形成さ
れた重ね転写トナー像を転写部材(転写紙)151に二
次転写する二次転写ローラ304,305と、二次転写
されたトナー像を定着させる定着ローラ107及び複数
の搬送ローラ等とを有しており、転写部材(転写紙)1
51を所定のタイミングで送り出し一定速度で搬送する
ようになっている。FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of a direct transfer type, and FIG. 2 is a diagram showing the overall structure of an intermediate transfer type. Here, description will be given with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, four image forming units 101Y, 101M and 101 for forming four color images respectively.
C, 101Bk and the intermediate transfer belt 201b, a paper feed tray for accommodating the transfer member (transfer paper) 151, a paper feed roller 152 for picking up the transfer member 151 from the paper feed tray and feeding it, and a conveyance path 155. A pair of conveying rollers 153 for conveying the picked-up transfer member 151,
A registration roller 154 for sending out the transfer member 151 in time with the front end of the image formed on the intermediate transfer belt 201b, and an overlap transfer toner image formed on the intermediate transfer belt 201b on the transfer member (transfer paper) 151. The transfer member (transfer paper) 1 includes secondary transfer rollers 304 and 305 for secondary transfer, a fixing roller 107 for fixing the secondary-transferred toner image, and a plurality of conveying rollers.
51 is sent out at a predetermined timing and is conveyed at a constant speed.
【0022】画像形成ユニット101Y,101M,1
01C,101Kは、静電複写方式で画像を形成するも
のであり、図3に詳しく示すように連続的に並列配置さ
れた像担持体(感光体ドラム)102Y,102M,1
02C,102Bkを中心として構成されている。そし
て、感光体ドラム102Y,102M,102C,10
2Bkの周囲には、感光体ドラム102Y,102M,
102C,102Bkの表面を一様に帯電させる帯電手
段103Y,103M,103C,103Bkと、感光
体ドラム102Y,102M,102C,102Bkに
画像情報に応じて所要の静電潜像を形成する光書込み手
段110Y,110M,110C,110Bkと、静電
潜像に対して現像する現像器104Y,104M,10
4C,104Bkと、現像後に像担持体(感光体ドラ
ム)102Y,102M,102C,102Bkに残留
したトナーをクリーニングするクリーニング手段106
Y,106M,106C,106Bkが配置されてい
る。すなわちカラー画像形成装置は画像形成ユニットを
連続的に並列配置したタンデム式のものであり、印刷速
度の高速化および装置のコンパクト化が図られている。Image forming units 101Y, 101M, 1
Reference numerals 01C and 101K are for forming an image by an electrostatic copying method, and as shown in detail in FIG. 3, image carriers (photosensitive drums) 102Y, 102M and 1 are continuously arranged in parallel.
The main components are 02C and 102Bk. Then, the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, 10
Around the 2Bk, the photosensitive drums 102Y, 102M,
Charging means 103Y, 103M, 103C, 103Bk for uniformly charging the surfaces of 102C, 102Bk, and optical writing means for forming a required electrostatic latent image on the photoconductor drums 102Y, 102M, 102C, 102Bk according to image information. 110Y, 110M, 110C, 110Bk, and developing devices 104Y, 104M, 10 for developing electrostatic latent images
4C, 104Bk, and a cleaning unit 106 for cleaning the toner remaining on the image carriers (photosensitive drums) 102Y, 102M, 102C, 102Bk after development.
Y, 106M, 106C and 106Bk are arranged. That is, the color image forming apparatus is a tandem type in which the image forming units are continuously arranged in parallel, and the printing speed is increased and the apparatus is made compact.
【0023】感光体ドラム102Y,102M,102
C,102Bkの直下には、中間転写ベルト201bに
対して感光体ドラム102Y,102M,102C,1
02Bk上に顕像化されたトナー像を1次転写する1次
転写手段105Y,105M,105C,105Bkが
配置されている。中間転写ベルト201bは、中抵抗率
を有する無端状のベルトである。なお、符号211はベ
ルト位置検出マーク、310はベルト位置検出マークを
検出するセンサであり、このセンサ310によって検出
したベルト位置検出マーク211によって中間転写ベル
ト201bの回転位置が検出される。Photoreceptor drums 102Y, 102M, 102
Immediately below C, 102Bk, the photosensitive drums 102Y, 102M, 102C, 1 with respect to the intermediate transfer belt 201b.
Primary transfer units 105Y, 105M, 105C, and 105Bk that primarily transfer the visualized toner image are arranged on 02Bk. The intermediate transfer belt 201b is an endless belt having a medium resistivity. Reference numeral 211 is a belt position detection mark, and 310 is a sensor for detecting the belt position detection mark. The belt position detection mark 211 detected by this sensor 310 detects the rotational position of the intermediate transfer belt 201b.
【0024】また、記録情報に基づいて、光書込み手段
110Y,110M,110C,110Bkにおいて、
それぞれの再現色に対応したレーザ光が変調発光され
る。一方、感光体ドラム102Y,102M,102
C,102Bkは、図2中の矢印方向に一定の速度で回
転しており、帯電手段103Y,103M,103C,
103Bkにより表面を一様に帯電された後、光書込み
手段110Y,110M,110C,110Bkにより
露光走査される。かかる露光により感光体ドラム102
Y,102M,102C,102Bk上に形成された各
再現色に対応する静電潜像は、各再現色のトナーを内蔵
する現像器104Y,104M,104C,104Bk
によりそれぞれ現像されて各色のトナー像とされる。そ
してこれらのトナー像は、感光体ドラム102Y,10
2M,102C,102Bkと中間転写ベルト201b
との各対向部において、1次転写手段105Y,105
M,105C,105Bkにより、中間転写ベルト20
1b上に順次重ね転写される。Further, based on the recorded information, in the optical writing means 110Y, 110M, 110C, 110Bk,
Laser light corresponding to each reproduced color is modulated and emitted. On the other hand, the photosensitive drums 102Y, 102M, 102
C, 102Bk are rotating at a constant speed in the direction of the arrow in FIG. 2, and charging means 103Y, 103M, 103C,
After the surface is uniformly charged by 103Bk, it is exposed and scanned by the optical writing means 110Y, 110M, 110C and 110Bk. By this exposure, the photosensitive drum 102
The electrostatic latent images formed on the Y, 102M, 102C, and 102Bk corresponding to the respective reproduced colors are the developing devices 104Y, 104M, 104C, and 104Bk that contain the toners of the respective reproduced colors.
To develop the toner images of the respective colors. These toner images are transferred to the photosensitive drums 102Y and 10Y.
2M, 102C, 102Bk and intermediate transfer belt 201b
At each of the facing parts of the primary transfer means 105Y, 105
M, 105C, 105Bk, intermediate transfer belt 20
1b is sequentially transferred and transferred.
【0025】中間転写ベルト201bはベルト駆動ロー
ラ203、二次転写ローラ対304、306、従動ロー
ラ202により張架され、図4に示すモータ205によ
り駆動伝達歯車206、204を介してベルト駆動ロー
ラ203が回転して中間転写ベルト201bは走行す
る。The intermediate transfer belt 201b is stretched by a belt drive roller 203, a pair of secondary transfer rollers 304 and 306, and a driven roller 202, and is driven by a motor 205 shown in FIG. Rotates and the intermediate transfer belt 201b runs.
【0026】その後、中間転写ベルト201b上に重畳
されて形成された転写トナー像は、2次転写ローラ対3
04,305との対向部へと搬送される。そして、給紙
トレイから給紙された転写部材151に中間転写ベルト
201b上のトナー像が2次転写ローラ対304,30
6により2次転写される。その後、トナー像が転写され
た転写部材151は、定着ローラ107に搬送されて、
ここで加熱されて各色のトナー像が溶融してフルカラー
画像を得る。一方、転写後の中間転写ベルト201b
は、その表面をクリーニングブレード101により、ク
リーニングされ次の画像形成に備える。After that, the transfer toner image formed by being superposed on the intermediate transfer belt 201b is transferred to the secondary transfer roller pair 3
It is conveyed to the part opposite to 04 and 305. Then, the toner image on the intermediate transfer belt 201b is transferred to the transfer member 151 fed from the paper feed tray by the secondary transfer roller pair 304, 30.
6 is secondarily transferred. Then, the transfer member 151 to which the toner image is transferred is conveyed to the fixing roller 107,
The toner image of each color is melted by being heated here to obtain a full-color image. On the other hand, the intermediate transfer belt 201b after the transfer
Is cleaned by the cleaning blade 101 to prepare for the next image formation.
【0027】上述は中間転写ベルトタイプについて説明
しているが、図1に示す直接転写型の搬送ベルトタイプ
の場合は、中間転写ベルト201bに転写することに代
えてレジストローラ154から転写部材151を送り出
し、転写部材151に対して直接Y,M,C,Bkの画
像を重畳して転写するようになっている。そして、転写
された転写部材151は、定着ローラ107で定着され
た後、排紙ローラ108から排紙される。その他、特に
説明しない各部は図2の中間転写方式の場合と同様なの
で、説明は省略する。Although the intermediate transfer belt type has been described above, in the case of the direct transfer type conveyor belt type shown in FIG. 1, instead of transferring to the intermediate transfer belt 201b, the resist roller 154 transfers the transfer member 151. The image of Y, M, C, and Bk is sent directly to the transfer member 151 so as to be superimposed and transferred. Then, the transferred transfer member 151 is fixed by the fixing roller 107 and then ejected from the ejection roller 108. Other parts that are not particularly described are the same as those in the case of the intermediate transfer system of FIG.
【0028】ここで、ベルト201bは駆動ローラ20
3によって摩擦駆動されている。図5に示すように、こ
の実質的な駆動ローラ半径(駆動ローラ203の半径r
+ベルト厚さtの1/2)は、その周長が、各像担持体
間の間隔Lと等しく構成されている。すなわち実質的な
駆動半径をRとすると2πR=Lの関係を持つように構
成されている。駆動ローラ203に加工、組立による偏
心、駆動伝達用歯車204、206の偏心等があるとき
にはベルト201bの速度Vは、図6のA(スリップの
ない転写ベルト速度状態)に示すよう駆動ローラ1回転
を周期T1とした波形で変化する。すなわち、特公平6
−13373号公報で記載されているよう、波形の周期
T1は一つの像担持体から次の像担持体へ移動する時間
と一致している。Here, the belt 201b is the driving roller 20.
It is friction driven by 3. As shown in FIG. 5, this substantial drive roller radius (radius r of the drive roller 203 is
+ 1/2 of the belt thickness t) has a circumferential length equal to the distance L between the image carriers. That is, when the substantial driving radius is R, the relationship is 2πR = L. When the drive roller 203 has eccentricity due to processing and assembly, eccentricity of the drive transmission gears 204 and 206, the speed V of the belt 201b is one rotation of the drive roller as shown in A (transfer belt speed state without slip) in FIG. With a period T1. That is, Japanese Patent Fairness 6
As described in Japanese Patent Publication No. -13373, the period T1 of the waveform coincides with the time required to move from one image carrier to the next.
【0029】しかしながら、ベルト201bと駆動ロー
ラ203間で一定のスリップ率αをもって駆動が伝達さ
れているので、図6のB(スリップのある転写ベルト速
度状態)に示すようベルト速度Vは低下し、駆動ローラ
203の1回転によるベルト移動距離は、必ずしも各像
担持体間距離Lと一致しない。即ち、駆動ローラ1回転
の周期Tは一つの像担持体から次の像担持体へ移動する
周期T1とは一致せず、ベルト201bが像担持体から
次の像担持体へ移動するためには、図5で示すよう駆動
ローラ203は360°+θの回転角が必要となる。However, since the drive is transmitted with a constant slip ratio α between the belt 201b and the drive roller 203, the belt speed V decreases as shown by B (slip transfer belt speed state) in FIG. The belt movement distance by one rotation of the drive roller 203 does not necessarily match the distance L between the image carriers. That is, the cycle T of one rotation of the drive roller does not match the cycle T1 of moving from one image carrier to the next image carrier, and the belt 201b needs to move from the image carrier to the next image carrier. As shown in FIG. 5, the drive roller 203 needs a rotation angle of 360 ° + θ.
【0030】ここで注意しなければならないことは、ス
リップによる速度低減を駆動ローラ203の回転数を上
げることにより補正しようとすると、図6のC(駆動ロ
ーラの回転数を上げた場合の転写ベルト速度状態)に示
すよう駆動ローラ1回転の周期はT2=T1−δTとな
り、T1=T2ということである。色ずれを発生させな
いためには、駆動ローラ1回転周期が周期T1に一致さ
せる必要があり、駆動ローラ半径rにスリップ率を乗じ
た半径にすることにより周期T1と一致させることがで
きる。即ち、半径をr(1+α)とすれば一致させるこ
とができる。It should be noted here that if the speed reduction due to slip is to be corrected by increasing the rotation speed of the drive roller 203, the transfer belt when the rotation speed of the drive roller is increased is shown in FIG. 6C. As shown in (velocity state), the cycle of one rotation of the drive roller is T2 = T1−δT, and T1 = T2. In order to prevent color misregistration, the one rotation cycle of the drive roller needs to match the cycle T1. The cycle can be matched with the cycle T1 by making the radius r of the drive roller multiplied by the slip ratio. That is, if the radius is r (1 + α), they can be matched.
【0031】ここまでは、隣合う像担持体間距離で論じ
てきたが、最も離れた像担持体間距離では更に影響は大
きく、駆動ローラ203は360°+3θの回転角が必
要となり、大きく位相がずれる結果となる。また、駆動
ローラ203の直径が1/2であると、360°+6θ
となり、ますます位相ずれが大きくなってしまうことに
なる。Up to this point, the distance between the adjacent image carriers has been discussed, but the farthest distance between the image carriers has a greater effect, and the drive roller 203 needs a rotation angle of 360 ° + 3θ, and thus the phase is greatly increased. It will result in deviation. If the diameter of the driving roller 203 is 1/2, 360 ° + 6θ
Therefore, the phase shift becomes larger and larger.
【0032】次にベルト201bの厚さ偏差(不均一
さ)が色ずれに影響することを説明する。ベルト厚さt
がt1、t2と不均一なときは、ベルト201bの速度
は一定でなく、速度変動要因となる。それは実質的な駆
動半径が、
R1=r+1/2t1
R2=r+1/2t2
と変化するために発生する。厚さtの変動周期が各像担
持体距離周期に等しければ、前述と同様、色ずれの発生
はないが、ベルト厚さの変動周期tは、図7に示すよう
ベルト一周に最大厚さt2、最小厚さt1が存在するの
が通常である。Next, it will be described that the thickness deviation (nonuniformity) of the belt 201b affects the color misregistration. Belt thickness t
Is non-uniform between t1 and t2, the speed of the belt 201b is not constant and causes a speed fluctuation. It occurs because the effective drive radius changes as R1 = r + 1 / 2t1 R2 = r + 1 / 2t2. If the fluctuation cycle of the thickness t is equal to the distance cycle of each image carrier, color misregistration does not occur as described above, but the fluctuation cycle t of the belt thickness is the maximum thickness t2 per belt circumference as shown in FIG. , There is usually a minimum thickness t1.
【0033】駆動ローラ203の実質的な駆動半径は
R=r+1/2t
で示されるため(r:駆動ローラ203の半径、t:ベ
ルト厚さ)、半径rが大きければベルト201bの厚さ
変動によるベルト201bの速度変動は影響は小さく、
駆動ローラ半径rが小さいとベルト厚さtの変動がベル
ト201bの速度変動に大きく影響する。したがって、
駆動ローラ203の半径rは極力大きくすることが望ま
しい。Since the substantial driving radius of the driving roller 203 is represented by R = r + 1 / 2t (r: radius of the driving roller 203, t: belt thickness), if the radius r is large, it depends on the thickness variation of the belt 201b. The speed fluctuation of the belt 201b has a small effect,
When the driving roller radius r is small, the fluctuation of the belt thickness t greatly affects the speed fluctuation of the belt 201b. Therefore,
It is desirable that the radius r of the drive roller 203 be as large as possible.
【0034】一方、その半径rは、「複数の像担持体1
02間の距離を駆動ローラ203が1回転したときにベ
ルト201bが搬送される距離の整数倍にする」を満足
せねばならず、
L=2π(r+1/2t)
の関係を保つ半径rとなる。すなわち、最大半径は駆動
ローラ1回転に移動するベルト距離と各像担持体間距離
を等しくする半径に制限される。On the other hand, the radius r is "a plurality of image carriers 1
The distance between the two is made to be an integral multiple of the distance that the belt 201b is conveyed when the drive roller 203 makes one rotation. ”And the radius r holds the relationship of L = 2π (r + 1 / 2t). . That is, the maximum radius is limited to the radius that makes the distance between the belts that move for one rotation of the drive roller equal to the distance between the image carriers.
【0035】図7においてベルト厚さtを周方向に展開
したとき、プロットされている点はその部分の厚さtの
測定値であり、実線は多項式の近似曲線である。狙いの
ベルト厚さtに対し±δt変化している。発明者の実例
では、
L=4π(r+1/2t)の関係を維持する駆動ロー
ラ
L=2π(r+1/2t)の関係を維持する駆動ロー
ラ
及び転写ベルト201bの厚さt=100μmに対し1
0μm程度の厚さの偏差を持った転写ベルトを使用して
実験した結果、ベルト厚さtの不均一さによる理想位置
からのずれ量を半減することができた。In FIG. 7, when the belt thickness t is expanded in the circumferential direction, the plotted points are the measured values of the thickness t of that portion, and the solid line is the polynomial approximation curve. The change is ± δt with respect to the target belt thickness t. According to the inventor's example, 1 is set for the thickness t = 100 μm of the driving roller and the transfer belt 201b which maintain the relationship of L = 4π (r + 1 / 2t) and the driving roller L = 2π (r + 1 / 2t).
As a result of an experiment using a transfer belt having a thickness deviation of about 0 μm, the deviation from the ideal position due to the nonuniformity of the belt thickness t could be reduced by half.
【0036】次に駆動ローラ203とベルト201b間
のスリップ率について説明する。本来、駆動ローラ20
3とベルト201b間のスリップが発生しないことが望
ましく、スリップ率が大きいとベルト走行が不安定とな
り、正常な等速度走行が難しい。そこで、駆動ローラ2
33表面の摩擦係数を上げたり、ベルト巻き付け角を大
きくしたり、ベルトテンションを上げてスリップを減少
させることが大切である。ベルト201bに負荷がない
状態では、駆動ローラ203とベルト201b間のスリ
ップはほとんどない。しかしながら、前述のようにベル
ト表面に残存するトナーをウレタンゴム製のブレードを
ベルト表面に圧接させてクリーニングするため、ベルト
の走行に負荷を発生させる。Next, the slip ratio between the drive roller 203 and the belt 201b will be described. Originally, the drive roller 20
It is desirable that no slip occurs between No. 3 and the belt 201b. If the slip ratio is large, belt running becomes unstable, and normal constant speed running is difficult. Therefore, the drive roller 2
33 It is important to increase the friction coefficient of the surface, increase the belt winding angle, and increase the belt tension to reduce slip. When there is no load on the belt 201b, there is almost no slip between the drive roller 203 and the belt 201b. However, as described above, the toner remaining on the surface of the belt is cleaned by pressing the blade made of urethane rubber against the surface of the belt for cleaning, which causes a load on the running of the belt.
【0037】図8は負荷条件によりスリップ率αが変化
していることを示している。これは、駆動軸と同軸上に
エンコーダを設け、ベルト201bが1周したときのエ
ンコーダのパルスカウント数を計測している。すなわ
ち、ベルト1周に必要な駆動ローラ203の回転数を求
め、スリップ率αを算出している。負荷をあまりに大き
くすると、逆にクリーニング効果が低減し、スリップが
増大し、正常なベルト走行が困難となる。0.01〜0.
5%範囲内のスリップ率αの負荷であることがベルトの
正常な走行状態にある。FIG. 8 shows that the slip ratio α changes depending on the load condition. In this, an encoder is provided coaxially with the drive shaft, and the pulse count number of the encoder when the belt 201b makes one revolution is measured. That is, the number of rotations of the driving roller 203 required for one round of the belt is obtained, and the slip ratio α is calculated. If the load is too large, on the contrary, the cleaning effect is reduced, slip is increased, and normal belt running becomes difficult. 0.01-0.
The normal running state of the belt is that the load is the slip rate α within the range of 5%.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、駆
動ローラの径と、中間転写体あるいは転写部材の搬送部
材としてのベルトの厚さと、前記ベルトと駆動ローラと
のスリップ率に基づいて像担持体間の距離を設定するよ
うにしたので、設定実用的に色ずれの少ない画像を形成
することが可能となる。As described above, according to the present invention, based on the diameter of the driving roller, the thickness of the belt as the intermediate transfer member or the conveying member of the transfer member, and the slip ratio between the belt and the driving roller. Since the distance between the image bearing members is set, it is possible to form an image with little color shift practically.
【図1】本発明に係るタンデム型カラー画像形成装置の
一実施形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a tandem type color image forming apparatus according to the present invention.
【図2】本発明に係るタンデム型カラー画像形成装置の
第2の実施形態を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of a tandem type color image forming apparatus according to the present invention.
【図3】図1、図2のBk画像形成ユニットを拡大して
示す構成図である。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing the Bk image forming unit shown in FIGS. 1 and 2;
【図4】図1、図2のベルト駆動ローラ部を拡大して示
す構成図である。FIG. 4 is an enlarged configuration diagram showing a belt driving roller portion of FIGS. 1 and 2.
【図5】図1、図2の駆動ローラの半径とベルトの厚さ
を示す説明図である。5 is an explanatory diagram showing a radius of a drive roller and a thickness of a belt in FIGS. 1 and 2. FIG.
【図6】駆動ローラの変動周期を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a fluctuation cycle of a drive roller.
【図7】ベルト周方向の厚さ変化を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a change in thickness in the belt circumferential direction.
【図8】負荷に応じたスリップ率を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a slip ratio according to a load.
101Y,101M,101C,101Bk 画像形成
ユニット
102Y,102M,102C,102Bk 像担持体
(感光体ドラム)
201b 中間転写ベルト
203 駆動ローラ101Y, 101M, 101C, 101Bk Image forming units 102Y, 102M, 102C, 102Bk Image carrier (photosensitive drum) 201b Intermediate transfer belt 203 Drive roller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H030 AA01 AB02 AD05 BB02 BB42 BB44 2H200 FA04 FA19 GA12 GA23 GA34 GA44 GA47 GB12 GB22 HA02 HA28 HB07 HB12 HB22 JA02 JB07 JB10 JB16 JB32 JB42 JB47 JC04 JC07 JC12 JC17 LA15 LA30 LA40 LB13 MC05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 2H030 AA01 AB02 AD05 BB02 BB42 BB44 2H200 FA04 FA19 GA12 GA23 GA34 GA44 GA47 GB12 GB22 HA02 HA28 HB07 HB12 HB22 JA02 JB07 JB10 JB16 JB32 JB42 JB47 JC04 JC07 JC12 JC17 LA15 LA30 LA40 LB13 MC05
Claims (6)
ベルト状の中間転写体に転写するために前記ベルト状中
間転写体に対して並列的に配置された複数の像担持体
と、 前記ベルト状中間転写体を摩擦接触駆動するための駆動
ローラとを有し、中間転写体上で各色画像を順次重ねて
カラー画像を形成するタンデム型カラー画像形成装置に
おいて、 前記像担持体間の距離を前記駆動ローラの径と、前記ベ
ルト状中間転写体の厚さと、前記ベルト状中間転写体と
駆動ローラとのスリップ率に基づいて設定したことを特
徴とするタンデム型カラー画像形成装置。1. A plurality of image carriers arranged in parallel with the belt-shaped intermediate transfer member for transferring a toner image carried on each surface to the belt-shaped intermediate transfer member, and the belt-shaped intermediate transfer member. A tandem-type color image forming apparatus having a driving roller for driving the intermediate transfer member in frictional contact to form a color image by sequentially superimposing images of respective colors on the intermediate transfer member. A tandem type color image forming apparatus, which is set based on a diameter of a driving roller, a thickness of the belt-shaped intermediate transfer member, and a slip ratio between the belt-shaped intermediate transfer member and the driving roller.
ーラの半径をr、前記ベルト状中間転写体の厚さをt、
前記駆動ローラと前記ベルト状中間転写体のスリップ率
をαとしたとき、前記像担持体間の距離Lが、 L=2π{r(1+α)+1/2t} となるように設定されていることを特徴とする請求項1
記載のタンデム型カラー画像形成装置。2. The distance between the image carriers is L, the radius of the drive roller is r, the thickness of the belt-shaped intermediate transfer member is t,
The distance L between the image carriers is set to L = 2π {r (1 + α) + 1 / 2t}, where α is the slip ratio between the drive roller and the belt-shaped intermediate transfer member. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
The tandem color image forming apparatus described.
ベルト状の搬送部材によって搬送される転写部材に転写
するために前記ベルト状搬送部材に対して並列的に配置
された複数の像担持体と、 前記ベルト状搬送部材を摩擦接触駆動するための駆動ロ
ーラとを有し、転写部材上で各色画像を順次重ねてカラ
ー画像を形成するタンデム型カラー画像形成装置におい
て、 前記像担持体間の距離を前記駆動ローラの径と、前記ベ
ルト状搬送部材の厚さと、前記ベルト状搬送部材と駆動
ローラとのスリップ率に基づいて設定したことを特徴と
するタンデム型カラー画像形成装置。3. A plurality of image carriers arranged in parallel with the belt-shaped conveying member for transferring the toner images respectively carried on the respective surfaces to a transfer member conveyed by the belt-shaped conveying member. A tandem type color image forming apparatus having a driving roller for driving the belt-shaped conveying member in frictional contact to form color images by sequentially superimposing color images on a transfer member, and a distance between the image carriers. Is set on the basis of the diameter of the drive roller, the thickness of the belt-shaped transport member, and the slip ratio between the belt-shaped transport member and the drive roller.
ーラの半径をr、前記ベルト状搬送部材の厚さをt、前
記駆動ローラと前記ベルト状搬送部材のスリップ率をα
としたとき、前記像担持体間の距離Lが、 L=2π{r(1+α)+1/2t} となるように設定されていることを特徴とする請求項3
記載のタンデム型カラー画像形成装置。4. A distance between the image carriers is L, a radius of the drive roller is r, a thickness of the belt-shaped transport member is t, and a slip ratio between the drive roller and the belt-shaped transport member is α.
The distance L between the image carriers is set to be L = 2π {r (1 + α) + 1 / 2t}.
The tandem color image forming apparatus described.
の範囲にあることを特徴とする請求項2または4記載の
タンデム型カラー画像形成装置。5. The slip ratio α is 0.01% to 0.3%.
The tandem-type color image forming apparatus according to claim 2 or 4, wherein
ベルト状の中間転写体あるいはベルト状の搬送部材によ
って搬送される転写部材に転写するために前記ベルト状
中間転写体あるいは搬送部材に対して並列的に配置され
た複数の像担持体と、 前記ベルト状中間転写体を摩擦接触駆動するための駆動
ローラとを有するタンデム型カラー画像形成装置の前記
像担持体間の距離の設定方法において、 前記像担持体間の距離をL、前記駆動ローラの半径を
r、前記ベルト状中間転写体あるいは搬送部材の厚さを
t、前記駆動ローラと前記ベルト状中間転写体あるいは
搬送部材のスリップ率をαとしたとき、 L=2π{r(1+α)+1/2t} となるように前記像担持体間の距離Lを設定することを
特徴とするタンデム型カラー画像形成装置の像担持体間
の距離の設定方法。6. A belt-shaped intermediate transfer member or a transfer member arranged in parallel to transfer a toner image carried on each surface to a transfer member conveyed by a belt-shaped intermediate transfer member or a belt-shaped transfer member. In a method of setting a distance between the image carriers of a tandem type color image forming apparatus having a plurality of image carriers arranged in a uniform manner, and a drive roller for driving the belt-shaped intermediate transfer member in frictional contact, The distance between the image bearing members is L, the radius of the driving roller is r, the thickness of the belt-shaped intermediate transfer member or the conveying member is t, and the slip ratio of the driving roller and the belt-shaped intermediate transfer member or the conveying member is α. Then, the distance L between the image carriers is set so that L = 2π {r (1 + α) + 1 / 2t}. Image of tandem type color image forming apparatus Setting the distance between the lifting member.
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