JP5266621B2 - Transfer paper transport device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、転写装置の速度と連動して動作速度を変更する転写紙搬送装置、及びこれを搭載した複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a transfer sheet conveying apparatus that changes an operation speed in conjunction with the speed of a transfer apparatus, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile equipped with the transfer sheet conveying apparatus.
電子写真方式を利用した画像形成装置においては、例えば、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を直接転写紙上に転写するか、或いは一旦転写ベルト上に転写してから転写紙上に転写する。これらの転写工程において転写紙上にトナー画像を担持させたあとで、圧力や熱等を用いる定着装置によって転写紙上のトナー画像を定着し、定着された転写紙は、排紙経路を通り、装置外に排出される。 In an image forming apparatus using an electrophotographic method, for example, an electrostatic latent image is formed on the surface of a photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with toner as a developer. Then, the image is visualized and the developed image is directly transferred onto the transfer paper, or once transferred onto the transfer belt and then transferred onto the transfer paper. In these transfer processes, after the toner image is carried on the transfer paper, the toner image on the transfer paper is fixed by a fixing device using pressure, heat, etc., and the fixed transfer paper passes through the paper discharge path and goes outside the device. To be discharged.
カラー画像の場合には、3色の各色画像ステーションにより像形成された静電画像を、転写ベルト上に順次重ねて形成する。画像の色は、3色のトナーの混合条件で異なる。例えば、グリーンは、イエロートナーとシアントナーの混合により発色され、レッドは、イエロートナーとマゼンタトナーの混合により発色される。
すなわち、画像の色再現性(画質)の良否は、各色のトナー同士が正確に転写ベルト上に転写されているか否かによって決定される。従って、各色の転写ベルトの配置や位置出しは慎重に行わなければならない。
In the case of a color image, an electrostatic image formed by each of the three color image stations is sequentially overlapped on the transfer belt. The color of the image varies depending on the mixing conditions of the three color toners. For example, green is colored by mixing yellow toner and cyan toner, and red is colored by mixing yellow toner and magenta toner.
That is, the quality of image color reproducibility (image quality) is determined by whether or not the toners of the respective colors are accurately transferred onto the transfer belt. Therefore, it is necessary to carefully arrange and position the transfer belts for the respective colors.
そのため、良好な画像の色再現性(画質)を得るために、各色の転写ベルトの配置や良好な位置出しを行う技術が種々提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
各色の画像位置合わせに関して、特許文献1では、画像形成部の転写ベルトの走行速度を常に均一に保つように、転写ベルト(搬送ベルト)の駆動速度を、駆動ローラや、従動ローラの回転速度から補正する、駆動回転速度の補正を制御部にフィードバックし、色重ねがズレない技術を開示している。
For this reason, various techniques have been proposed for arranging the transfer belts for each color and positioning them in order to obtain good image color reproducibility (image quality) (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Regarding image alignment for each color, in Patent Document 1, the driving speed of the transfer belt (conveying belt) is determined from the rotational speeds of the driving roller and the driven roller so that the running speed of the transfer belt of the image forming unit is always kept uniform. A technique for correcting the correction of the driving rotational speed to the control unit and preventing color misregistration is disclosed.
また、特許文献2では、転写部の前後の転写紙搬送速度が安定しないことにより、転写部と他の搬送装置との間で、転写紙の引っ張り合いや弛みが生じ、画像に転写ブレが発生してしまう問題に対して、通紙する転写紙の条件により、搬送速度を制御する、搬送装置の駆動速度を搬送される転写紙の種類毎に制御する方法が開示されている。
しかしながら、転写装置は、経時による部品の性状等の変化、画像形成時の環境の変化などで転写ベルトの移動速度が変化してしまう。転写ベルトの搬送速度はフィードバックされ、転写前後の搬送装置との速度がずれていき、転写部と引っ張り合い、弛みが発生してしまうという問題を発生する。
そこで、本発明の目的は、転写装置の搬送速度と、転写前後の搬送速度を一定に保ち、良好な画像を維持する構成を要する転写紙搬送装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することにある。
However, in the transfer device, the moving speed of the transfer belt changes due to changes in the properties of components over time, changes in the environment during image formation, and the like. The transfer speed of the transfer belt is fed back, and the speed with the transfer device before and after transfer is shifted, causing a problem that the transfer portion is pulled and loosened.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a transfer paper transport device that requires a configuration for maintaining a good image by keeping the transport speed of the transfer device and the transport speed before and after the transfer constant, and an image forming apparatus equipped with the transfer paper transport device. It is in.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、電子写真法により感光体上に形成されたトナー像を複数のローラ間に張架された中間転写体上に1次転写する1次転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を転写紙上に2次転写する前記複数のローラの一つを含む2次転写手段と、該2次転写手段の前後における転写紙の搬送を行う搬送手段と、を備えた転写紙搬送装置において、前記中間転写体の回転速度と転写紙の搬送速度を調整する搬送速度調整手段を有し、前記搬送速度調整手段は、前記2次転写手段が含む一つのローラの回転軸に設けられたマーカーを検出する検出手段と、該検出手段の検出結果から前記一つのローラの回転数を計算する制御部と、を有し、前記制御部が、前記検出手段の検出結果により前記中間転写体の回転速度を駆動手段で前記感光体の回転速度に合わせて調整し、該中間転写体の速度変動に応じて、前記2次転写手段の前後における転写紙の搬送速度の調整を行なうことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 primarily transfers a toner image formed on a photosensitive member by electrophotography onto an intermediate transfer member stretched between a plurality of rollers. A primary transfer means; a secondary transfer means including one of the plurality of rollers for secondary transfer of the toner image on the intermediate transfer member onto the transfer paper; and transport of the transfer paper before and after the secondary transfer means. A transfer paper transport device comprising: a transport speed adjusting means for adjusting a rotation speed of the intermediate transfer member and a transport speed of the transfer paper, wherein the transport speed adjusting means is the secondary transfer means. A detecting means for detecting a marker provided on the rotation shaft of one roller included, and a control unit for calculating the number of rotations of the one roller from a detection result of the detecting means, the control part comprising: The intermediate transfer member according to the detection result of the detection means The rotational speed was adjusted to the rotational speed of the photosensitive member by the drive means, and characterized in that depending on the speed variation of the intermediate transfer body, to adjust the conveying speed of the transfer paper before and after the secondary transfer means To do.
請求項2の発明は、請求項1において、前記搬送速度調整手段は、前記搬送速度の調整のために、前記2次転写手段の前後における転写紙の搬送手段への駆動伝達手段の設定変更を行なうことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2記載の転写紙搬送装置を搭載する画像形成装置を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the conveyance speed adjusting means changes the setting of the drive transmission means to the transfer paper conveyance means before and after the secondary transfer means in order to adjust the conveyance speed. It is characterized by performing .
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus equipped with the transfer paper conveying device according to the first or second aspect.
本発明によれば、転写装置の搬送速度と、転写前後の搬送速度を一定に保てるため、良好な画像を維持できる。 According to the present invention, since the transfer speed of the transfer device and the transfer speed before and after transfer can be kept constant, a good image can be maintained.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の代表的な構成を搭載した画像形成装置であるカラーレーザプリンタの構成を示す概略図である。
図1において、レーザープリンタの画像形成プロセスでは、感光体20Y、20C、20M、20Bk上に電荷を印加して一定に帯電にさせ、露光装置8からレーザを照射することにより、感光体20Y、20C、20M、20Bkの一部を露光、除電し、形成された静電潜像に、現像装置41Y、41C、41M、41Bkの現像ローラ40Y、40C、40M、40Bk上のトナーを移動させ、トナー画像とする。
カラーレーザプリンタの場合、画像形成部(感光体と現像装置のセット)は、ブラックトナー、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナーの4つのトナーを図のように並べるか、又は1つの感光体に4つの現像装置を配置するなどしてトナー画像を形成する。感光体上に形成されたトナー画像は、対向した転写装置10の転写ベルト11上に移行される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a color laser printer which is an image forming apparatus equipped with a representative configuration of the present invention.
In FIG. 1, in the image forming process of the laser printer, charges are applied to the
In the case of a color laser printer, the image forming unit (a set of a photosensitive member and a developing device) arranges four toners of black toner, yellow toner, cyan toner, and magenta toner as shown in FIG. A toner image is formed by arranging two developing devices. The toner image formed on the photoreceptor is transferred onto the
図2は画像転写のメカニズムを説明する概略図である。中間転写体(中間転写ベルト)11は、支持ローラと兼用する2次転写バイアスローラ(2次転写手段)18及び支持ローラ15、16、17で張架され、図示例では反時計回りに回転可能となっている。
感光体(感光体ドラム)20Y、20C、20M、20Bkにトナー画像が形成されると、各色に対応して、1次転写ローラ(1次転写手段)12Y、12C、12M、12Bkに電圧が印加され、感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bk上のトナー画像が、中間転写ベルト11上に順次転写されていく。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the mechanism of image transfer. The intermediate transfer member (intermediate transfer belt) 11 is stretched by a secondary transfer bias roller (secondary transfer means) 18 that also serves as a support roller and
When toner images are formed on the photoconductors (photosensitive drums) 20Y, 20C, 20M, and 20Bk, voltages are applied to the primary transfer rollers (primary transfer units) 12Y, 12C, 12M, and 12Bk corresponding to the respective colors. Then, the toner images on the
この時、中間転写ベルト11内の支持ローラ軸には、回転の速度を検知する検知手段(図示せず)があり、この速度を感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bkの回転速度と合わせながら、中間転写ベルト11の回転速度を常時微調整している。
中間転写ベルト11の内側には、支持ローラを兼ねる2次転写バイアスローラ18を配置しており、それに対向して中間転写ベルト11を挟んだ向かい側には2次転写ユニット(2次転写手段)5が対向するように設置されている。2次転写バイアスローラ18は、2次転写電界形成手段19によりトナーと同極性の電界を形成することが可能となっており、これによる静電斥力を利用して、転写紙へトナーを2次転写することができる。
At this time, the support roller shaft in the
A secondary
2次転写部の上流には、転写紙搬送装置の一部であるレジストローラ対4がある。レジストローラ対4は、給紙装置1(図1)から送られた転写紙を保持し、この転写紙を転写動作の準備が終わるまで待機させる。
レジストローラ対4は中間転写ベルト11上へのトナー画像に合わせたタイミングで駆動し、2次転写ユニット5と中間転写ベルト11で形成されたトナー画像は、2次転写ユニット5を通過し、転写紙に移行する。転写装置の下流には、搬送装置を兼ねた定着装置6がある。
この定着装置6でトナー画像を熱定着された転写紙は排紙ローラ7(図1)を通って外部に排出される。なお、図1と図2では、定着装置6は異なる構成となっている。
Upstream of the secondary transfer unit is a registration roller pair 4 which is a part of the transfer paper transport device. The registration roller pair 4 holds the transfer paper sent from the paper feeding device 1 (FIG. 1), and waits until the transfer paper is ready for the transfer operation.
The registration roller pair 4 is driven at a timing according to the toner image on the
The transfer paper on which the toner image has been thermally fixed by the fixing device 6 is discharged to the outside through a paper discharge roller 7 (FIG. 1). In FIG. 1 and FIG. 2, the fixing device 6 has a different configuration.
図3は図2と同様な定着ベルトを備えた定着装置を示す概略図である。図3において、定着装置6は、加熱ローラ21と定着ローラ22とに無端状の定着ベルト23が巻き付いている。
加熱ローラ21は、金属製の芯金に加熱ヒータであるハロゲンランプ等の加熱手段21aを内蔵しており、この輻射熱によって加熱ローラ21を介して定着ベルト23を内側から加熱している。
加熱ローラ21には、例えば、温度センサ素子であるサーミスタ24を、定着ベルト23を介して配置し、サーミスタ24の温度検知に基づき、その設定温度となるように加熱手段21aを制御している。
FIG. 3 is a schematic view showing a fixing device provided with a fixing belt similar to FIG. In FIG. 3, the fixing device 6 has an
The
For example, a
また、定着ベルト23を介して定着ローラ22をばね等の図示しない付勢手段によって加圧している加圧ローラ25を備えている。また、加圧ローラ25は図示しない駆動手段によって回転しており、これにより定着ローラ22が従動回転するようになっている。なお、この実施の形態においては、駆動手段を加圧ローラ25に設けているが、駆動手段を定着ローラ22に設け、加圧ローラ25を従動回転させてもよい。
Further, a
転写紙Pに転写されたトナー画像は、この定着装置6で搬送される過程において、適度に溶融され、転写紙Pに定着される。定着ニップの用紙搬送方向下流側には、分離部材26が適宜な手段で配置されており、転写紙Pが定着ベルト23に巻き付かないようにしている。
また、分離部材26に対向する位置にはガイド部材(図示せず)を配置して、定着後の転写紙Pを下流側へと搬送案内するようにしてもよい。定着ベルト23に適度の張りを持たせるために、テンションローラ27が、例えば、加熱ローラ21と定着ローラ22との中間辺りに適宜な方法で設けられ、テンションローラ27は適宜な方法で取り付けられたスプリング28によって押圧されている。
The toner image transferred to the transfer paper P is appropriately melted and fixed to the transfer paper P in the process of being conveyed by the fixing device 6. On the downstream side of the fixing nip in the sheet conveyance direction, a separating
Further, a guide member (not shown) may be disposed at a position facing the separating
本発明の特徴的な構成は、電子写真法により感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト11上に1次転写する1次転写手段12と、中間転写ベルト上のトナー像を転写紙上に2次転写する2次転写手段5、18と、該2次転写手段に向けて転写紙を搬送する搬送手段(レジストローラ)4と、を備えた転写紙搬送装置において、中間転写ベルトの速度変動に応じて、2次転写手段の前後における転写紙の搬送速度を調整する搬送速度調整手段を有する構成にある。
また、本発明の他の特徴は、搬送速度調整手段は、搬送速度の調整のために、中間転写ベルトの駆動手段の回転動作速度を変更する点も特徴的である。
また、搬送速度調整手段は、搬送速度の調整のために、駆動伝達手段の設定変更を行なうようにした点も特徴的である。
A characteristic configuration of the present invention is that a primary transfer unit 12 that primarily transfers a toner image formed on a photoreceptor by electrophotography onto an
Another feature of the present invention is that the conveyance speed adjusting means changes the rotational operation speed of the intermediate transfer belt driving means in order to adjust the conveyance speed.
The conveyance speed adjusting means is also characterized in that the setting of the drive transmission means is changed in order to adjust the conveyance speed.
次に、上述の中間転写ベルト11の速度検知について、再度、図2を参照して詳細を説明する。中間転写ベルト11内側の支持ローラ軸の回転方向には、図示してないが等間隔で線(マーカー)が印刷されている。
この線に対向する場所に、線の通過ピッチを測定できる光学センサなどの測定手段(図示せず)を設置し、図示しない制御部(CPU)は、軸(すなわち、支持ローラ)の回転時に一定時間に通過する支持ローラ軸上の線の数をカウントすることで支持ローラの回転数を計算している。
この計算値を、中間転写ベルト11の図示してない駆動モータ(ステッピングモータなど)へフィードバックし、感光体20Y、20C、20M、20Bkの動作速度と整合を取ることで、各色の画像が精度良く中間転写ベルト11上に転写される仕組みである。
Next, details of the speed detection of the
Measuring means (not shown) such as an optical sensor capable of measuring the passage pitch of the line is installed at a location opposite to the line, and a control unit (CPU) not shown is constant when the shaft (that is, the support roller) rotates. The number of rotations of the support roller is calculated by counting the number of lines on the support roller shaft that pass in time.
This calculated value is fed back to a drive motor (stepping motor or the like) (not shown) of the
中間転写ベルト11の速度を検知する方法としては、支持ローラの軸に一定間隔のスリットを設けたエンコーダ(図示せず)を設置して、そのスリットの数をカウントし、回転数換算することも可能である。
しかし、この方法は或る程度のスペースを要し、小さい装置には不向きといえる。ただし、エンコーダに設けたスリットの数を増やすことで、回転速度検知の制度は高くなる。その他には、中間転写ベルト自体に一定間隔のマークを付けて、そのマークを同様に検知することも可能である。
As a method for detecting the speed of the
However, this method requires a certain amount of space and is not suitable for a small apparatus. However, increasing the number of slits provided in the encoder increases the rotational speed detection system. In addition, it is also possible to mark the intermediate transfer belt itself at regular intervals and detect the mark in the same manner.
図4は中間転写ベルトの駆動モータへの速度検知結果のフィードバックを行なう搬送速度調整手段を説明するブロック図である。図4において、搬送速度調整手段33は、支持ローラ18の軸のスリットを光学センサ31で検知し、この検知結果をプリンタ本体の制御部30に記録する。
プリンタ本体の制御部30は実験によって予め求められたデータから搬送部の駆動速度を記録しており、中間転写ベルト11の速度検知結果、すなわち、光学センサ31による検知結果から図2のレジストローラ4、定着装置6の駆動装置32に動作速度を指示する。
FIG. 4 is a block diagram for explaining a conveyance speed adjusting means for feeding back the speed detection result to the drive motor of the intermediate transfer belt. In FIG. 4, the conveyance speed adjusting means 33 detects the slit of the shaft of the
The
すなわち、中間転写ベルト11の速度検知結果は、プリンタ本体の制御部30へ記録され、実験によって予め求められたデータから搬送部の駆動速度を制御部30に記録しておき、得られた中間転写ベルト11の検知結果から、レジストローラ4、定着装置6の駆動装置(図示せず)に動作速度を指示する。
搬送装置の駆動速度は、ステッピングモータなどを用いて、中間転写ベルト11の速度の変化に対して、リニアに変更するようにしても良いが、以下の第1の例1及び第2の例2のように、中間転写ベルト11の速度の変化に対応して、予め入力しておく段階値により、搬送速度を変化させても良い。
That is, the speed detection result of the
The driving speed of the conveying device may be changed linearly with respect to the change in the speed of the
搬送速度変更方法の第1の例は、
中間転写ベルト速度Amm/秒〜Bmm/秒→搬送装置速度X
中間転写ベルト速度Cmm/秒〜Dmm/秒→搬送装置速度Y
中間転写ベルト速度Emm/秒〜Fmm/秒→搬送装置速度Z
である。
搬送速度変更方法の第2の例は、
中間転写ベルト速度基準Amm/秒−中間転写ベルト実測定値Bmm/秒の演算値→搬送装置速度基準Xmm/秒に演算値に対応した修正値±αmm/秒を反映して動作速度を変更する。
The first example of the transfer speed changing method is
Intermediate transfer belt speed Amm / sec to Bmm / sec → Conveyor speed X
Intermediate transfer belt speed Cmm / sec to Dmm / sec → Conveyor speed Y
Intermediate transfer belt speed Emm / sec to Fmm / sec → Conveyor speed Z
It is.
The second example of the transfer speed changing method is
Intermediate transfer belt speed reference Amm / second-calculated value of intermediate transfer belt actual measured value Bmm / second → conveyance device speed reference Xmm / second is reflected on the corrected value ± α mm / second corresponding to the calculated value to change the operation speed.
搬送速度の変更方法としては、A)駆動モータ自体の回転数を変更する、B)駆動の連結手段をクラッチにして、クラッチの連結力(円盤の押しつけ力)を変更し、駆動モータの回転伝達効率を変更し、見かけ上の回転数を変更する、C)駆動モータと搬送装置の間に減速/増速のギヤ列、その他の変速機構を設け、搬送ローラへ伝達する回転速度を変更するなどが挙げられる。 The transfer speed can be changed by A) changing the rotation speed of the drive motor itself, B) using the drive connecting means as a clutch, changing the clutch connecting force (disk pressing force), and transmitting the rotation of the drive motor. Change the efficiency and change the apparent number of revolutions. C) Provide a gear train for deceleration / acceleration and other speed change mechanisms between the drive motor and the transport device, and change the rotational speed transmitted to the transport rollers. Is mentioned.
転写装置の搬送速度と、転写前後の搬送速度が一定に保てるため、良好な画像を維持でき、簡単な構成により、転写とその他の搬送装置の動作速度を維持できることにより、使用経時にわたり、画像形成装置は画像にズレや転写ブレの少ない良好な構成を得ることができる。 Since the transfer speed of the transfer device and the transfer speed before and after transfer can be kept constant, good images can be maintained, and the operation speed of the transfer and other transfer devices can be maintained with a simple configuration. The apparatus can obtain a good configuration with little image displacement and transfer blur.
4 転写紙搬送装置(レジストローラ対)
6 定着装置
10 転写ユニット(転写装置)
11 転写紙搬送装置(中間転写ベルト)
18 支持ローラ
30 制御部(プリンタ本体の)
31 光学センサ
32 駆動装置(レジストローラ、定着装置等の)
33 搬送速度調整手段
4 Transfer paper transport device (registration roller pair)
6 Fixing
11 Transfer paper transport device (intermediate transfer belt)
18
31
33 Conveying speed adjusting means
Claims (3)
前記中間転写体上のトナー像を転写紙上に2次転写する前記複数のローラの一つを含む2次転写手段と、
該2次転写手段の前後における転写紙の搬送を行う搬送手段と、を備えた転写紙搬送装置において、
前記中間転写体の回転速度と転写紙の搬送速度を調整する搬送速度調整手段を有し、
前記搬送速度調整手段は、前記2次転写手段が含む一つのローラの回転軸に設けられたマーカーを検出する検出手段と、
該検出手段の検出結果から前記一つのローラの回転数を計算する制御部と、を有し、
前記制御部が、前記検出手段の検出結果により前記中間転写体の回転速度を駆動手段で前記感光体の回転速度に合わせて調整し、該中間転写体の速度変動に応じて、前記2次転写手段の前後における転写紙の搬送速度の調整を行なうことを特徴とする転写紙搬送装置。 Primary transfer means for primary transfer of a toner image formed on a photoreceptor by electrophotography onto an intermediate transfer member stretched between a plurality of rollers;
Secondary transfer means including one of the plurality of rollers for secondary transfer of the toner image on the intermediate transfer member onto transfer paper;
A transfer paper transport device comprising transport means for transporting the transfer paper before and after the secondary transfer means,
A conveyance speed adjusting means for adjusting the rotation speed of the intermediate transfer member and the conveyance speed of the transfer paper;
The transport speed adjusting means detects a marker provided on a rotation shaft of one roller included in the secondary transfer means;
A controller that calculates the number of rotations of the one roller from the detection result of the detection means ,
The control unit adjusts the rotation speed of the intermediate transfer member according to the detection result of the detection unit in accordance with the rotation speed of the photosensitive member by a driving unit , and the secondary transfer according to the speed fluctuation of the intermediate transfer member. transfer-sheet conveying apparatus characterized by adjusting the conveying speed of the transfer paper before and after the unit.
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