JP5224172B2 - Transfer device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、像担持体の表面に担持された可視像を、回転可能な回転体あるいはこれに張架されるベルト部材と、像担持体との間に挟み込んだ記録シートに転写する転写装置に関するものである。また、かかる転写装置を用いる画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a transfer device for transferring a visible image carried on the surface of an image carrier onto a recording sheet sandwiched between the rotatable carrier or a belt member stretched around the rotary member and the image carrier. It is about. The present invention also relates to an image forming apparatus using such a transfer device.
従来、この種の画像形成装置において、記録シートとして、厚紙や板紙などといった比較的厚いものを用いた場合に、ショックジターと呼ばれる線状の濃度ムラを引き起こすことがあった。この濃度ムラは、像担持体とこれに当接あるいは近接している回転体との間に厚い記録シートが進入する際に、像担持体の駆動源に対する負荷が急激に高まって像担持体の表面移動速度を瞬間的に大きく低下させることによって生ずるものである。なお、板紙とは、木材化学パルプ、古紙などを配合した厚い紙の総称であり、一般的には、坪量がおおむね160[g/m2]以上であるものを指す。 Conventionally, in this type of image forming apparatus, when a relatively thick sheet such as cardboard or paperboard is used as a recording sheet, linear density unevenness called shock jitter may occur. This density unevenness is caused by a sudden increase in the load on the drive source of the image carrier when the thick recording sheet enters between the image carrier and the rotating body in contact with or close to the image carrier. This is caused by greatly reducing the surface moving speed instantaneously. The paperboard is a general term for thick paper containing wood chemical pulp, waste paper, and the like, and generally refers to paper having a basis weight of generally 160 [g / m 2 ] or more.
一方、特許文献1には、次のような画像形成装置が記載されている。即ち、この画像形成装置は、回転体たる加圧ローラと、回転可能なドラム状の像担持体との間に挟み込んだ記録シートに、潜像担持体上の可視像たるトナー像を転写する転写装置を有している。転写装置は、揺動軸を中心にして揺動可能な揺動アームによって加圧ローラを揺動可能に保持している。そして、保持体としての揺動アームをバネによって像担持体に向けて付勢しながら揺動アーム上の加圧ローラを像担持体に突き当てることで、加圧ローラと像担持体とが当接する転写ニップを形成している。転写ニップに進入した記録シートは、揺動アーム上の加圧ローラをバネの付勢方向とは反対方向に押し返す。これにより、加圧ローラを揺動アームとともに概ね記録シートの厚み分だけバネの付勢方向とは反対方向に移動させる。記録シートとして、比較的薄厚のものが用いられる場合には、前述のような押し返しによる加圧ローラの移動でシート進入時の急激な負荷上昇が回避される。ところが、厚紙や板紙などといった肉厚のものが用いられると、押し返しによる加圧ローラの移動だけでは、シート進入時の急激な負荷上昇を回避することができなくなる。そこで、特許文献1に記載の画像形成装置においては、記録シートの厚みを検知する厚みセンサと、バネによって付勢される揺動アームに突き当てるための偏心カムと、これを回転駆動させるためのモータと、モータ駆動回路とを設けている。そして、厚みセンサによって厚紙相当の厚みが検知された場合に、偏心カムの回転によって揺動アームを付勢方向とは反対方向に所定量だけ強制的に押し下げることで、像担持体の表面と加圧ローラの回転軸との距離をそれまでよりも大きくする。かかる構成では、厚紙使用時に、揺動アームを偏心カムで押し下げて転写ニップ圧を弱めたり、加圧ローラを像担持体から離間させて得たギャップに厚紙を通したりすることで、厚紙進入時の急激な負荷上昇によるショックジターの発生を抑えることができる。 On the other hand, Patent Document 1 describes the following image forming apparatus. That is, this image forming apparatus transfers a toner image, which is a visible image on a latent image carrier, to a recording sheet sandwiched between a pressure roller, which is a rotating body, and a rotatable drum-shaped image carrier. It has a transfer device. In the transfer device, the pressure roller is swingably held by a swing arm that can swing about a swing shaft. The pressure roller and the image carrier are brought into contact with each other by pressing the pressure roller on the rocking arm against the image carrier while urging the swing arm as a holding member toward the image carrier with a spring. A contact nip is formed. The recording sheet that has entered the transfer nip pushes back the pressure roller on the swing arm in the direction opposite to the spring biasing direction. Thereby, the pressure roller is moved together with the swing arm in the direction opposite to the spring biasing direction by the thickness of the recording sheet. When a relatively thin sheet is used as the recording sheet, a sudden load increase at the time of entering the sheet is avoided by the movement of the pressure roller due to pushing back as described above. However, when thick paper such as cardboard or paperboard is used, it is impossible to avoid a sudden load increase at the time of entering the sheet only by moving the pressure roller by pushing back. Therefore, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, a thickness sensor that detects the thickness of the recording sheet, an eccentric cam that abuts against a swinging arm that is biased by a spring, and a mechanism for rotating the cam. A motor and a motor drive circuit are provided. When the thickness sensor detects a thickness equivalent to thick paper, the eccentric cam is forced to push down the swinging arm by a predetermined amount in the direction opposite to the biasing direction, thereby adding to the surface of the image carrier. The distance from the rotating shaft of the pressure roller is made larger than before. In such a configuration, when using thick paper, the swing arm is pushed down with an eccentric cam to weaken the transfer nip pressure, or the thick paper is passed through the gap obtained by separating the pressure roller from the image carrier. It is possible to suppress the occurrence of shock jitter due to a sudden load increase.
しかしながら、かかる構成においても、回転体の径が変化すると、ショックジターの発生を十分に抑えることができなくなったり、転写不良を引き起こしたりするおそれがあった。具体的には、偏心カムによって揺動アームを押し下げていない状態では、加圧ローラがバネの付勢力によって像担持体に当接して転写ニップを形成する。この転写ニップは、バネが適切な付勢力を発揮することで、適切な転写ニップ圧となる。この状態で加圧ローラの径が温度変化に伴って変化したり、加圧ローラの弾性体の弾性率(硬度)が経時的に変化したりすると、その分だけ像担持体の表面と加圧ローラの回転軸との距離が変化するが、転写ニップ圧については適切な値が維持される。つまり、偏心カムによって揺動アームを押し下げていない状態では、加圧ローラの径や弾性率が変化しても転写ニップ圧は適切な値に維持される。そして、そのときの像担持体の表面と加圧ローラの回転軸との距離が、適切な転写ニップ圧を発揮し得る距離となる。また、厚紙使用時においては、前述の距離に厚紙の厚みに応じた値を加算したものが、厚紙を転写ニップに進入させる際にショックジターや転写不良を引き起こさない適正距離となる。ところが、従来の画像形成装置においては、厚紙が検知された場合には、回転体を単に所定の位置まで押し下げていただけであったため、押し下げ後の像担持体の表面と回転体の回転軸との距離が回転体の径や弾性率の変化にかかわらず一定になっていた。このため、回転体の径や弾性率の変化量によっては、像担持体の表面と回転体の回転軸との距離が適正距離よりも小さくなってショックジターを引き起こしたり、適正距離よりも大きくなって転写不良を引き起こしたりするおそれがあった。 However, even in such a configuration, if the diameter of the rotating body changes, the occurrence of shock jitter may not be sufficiently suppressed, or a transfer failure may occur. Specifically, when the swinging arm is not pushed down by the eccentric cam, the pressure roller abuts against the image carrier by the biasing force of the spring to form a transfer nip. The transfer nip has an appropriate transfer nip pressure when the spring exerts an appropriate biasing force. In this state, if the diameter of the pressure roller changes as the temperature changes, or if the elastic modulus (hardness) of the elastic body of the pressure roller changes over time, the pressure on the surface of the image carrier is increased accordingly. Although the distance from the rotation axis of the roller changes, an appropriate value is maintained for the transfer nip pressure. That is, in a state where the swing arm is not pushed down by the eccentric cam, the transfer nip pressure is maintained at an appropriate value even if the diameter and elastic modulus of the pressure roller change. The distance between the surface of the image carrier at that time and the rotation shaft of the pressure roller is a distance at which an appropriate transfer nip pressure can be exerted. In addition, when using thick paper, a value obtained by adding a value corresponding to the thickness of the thick paper to the above-mentioned distance is an appropriate distance that does not cause shock jitter or transfer failure when the thick paper enters the transfer nip. However, in the conventional image forming apparatus, when the thick paper is detected, the rotary member is simply pushed down to a predetermined position, so that the surface of the image carrier after being pushed down and the rotary shaft of the rotary member are The distance was constant regardless of changes in the diameter and elastic modulus of the rotating body. For this reason, depending on the amount of change in the diameter and elastic modulus of the rotator, the distance between the surface of the image carrier and the rotation axis of the rotator is smaller than the appropriate distance, causing shock jitter, or larger than the proper distance. This may cause a transfer failure.
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、回転体の径や弾性率の変化に伴って像担持体の表面と回転体の回転軸との距離が適正距離から外れてしまうことによるショックジターや転写不良の発生を抑えることができる転写装置や画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and the object of the present invention is to ensure that the distance between the surface of the image carrier and the rotation axis of the rotator is appropriate as the diameter and elastic modulus of the rotator change. It is an object of the present invention to provide a transfer device and an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of shock jitter and transfer failure due to deviation from the distance.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、回転可能な回転体と、該回転体又はこれを保持する保持体を画像形成装置の像担持体に向けて付勢する付勢手段と、該付勢手段によって付勢される該回転体又は保持体に突き当たる突き当たり部材と、該突き当たり部材を移動させる移動手段と、画像が形成される記録シートの厚み情報を取得する厚み情報取得手段と、該厚み情報に基づいて該移動手段の駆動を制御することで、該突き当たり部材を該回転体又は保持体に突き当てた状態における該像担持体の表面と該回転体の回転軸との距離を調整する制御手段とを有し、該像担持体の表面に担持された可視像を、該回転体あるいは該回転体に張架されるベルト部材と、該像担持体との間に挟み込んだ記録シートに転写する転写装置において、上記回転体の位置を検知する位置検知手段と、上記回転体の回転角度を検知する回転角度検知手段とを設けるとともに、上記突き当たり部材を上記回転体又は保持体に突き当てていない状態で得られる、上記位置検知手段による上記回転体の整数回転あたりの検知結果に基づいて、該回転体の整数回転あたりにおける位置の変動を解析する解析処理を実施した後、解析結果と上記厚み情報とに基づいて、該突き当たり部材を該回転体又は保持体に突き当てた状態における該回転体の位置を調整する制御と、該突き当たり部材を該回転体又は保持体に突き当てた状態で、該回転角度検知手段による検知結果に基づいて、該突き当たり部材の該回転体又は保持体に対する突き当て量を、該位置変動の位相に応じた位相で変動させる制御とを実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の転写装置において、上記移動手段として、モータ又はアクチュエータの駆動によって突き当たり部材を移動させるものを用いるとともに、該モータ又はアクチュエータの駆動量の調整により、上記突き当たり部材を上記回転体又は保持体に突き当てた状態における上記回転体の位置を調整するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の転写装置において、上記回転体の回転軸線方向の一端側と他端側とにそれぞれ、上記付勢手段と、上記突き当たり部材と、上記移動手段と、上記位置検知手段とを設けるとともに、上記モータ又はアクチュエータとして、一端側用のものと、他端側用のものとを設け、該突き当たり部材を該回転体又は上記保持体に突き当てていない状態における該回転体の位置を該一端側と該他端側とでそれぞれ個別に調整するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、像担持体の表面に可視像を形成する可視像形成手段と、該表面上の可視像を記録シートに転写する転写手段とを備える画像形成装置において、上記転写手段として、請求項1乃至3の何れかの転写装置を用いたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a rotatable rotating body, and an urging means for urging the rotating body or a holding body holding the rotating body toward an image carrier of an image forming apparatus. An abutting member that abuts against the rotating body or the holding body urged by the urging means, a moving unit that moves the abutting member, and a thickness information acquisition unit that acquires thickness information of a recording sheet on which an image is formed. By controlling the driving of the moving means based on the thickness information, the distance between the surface of the image carrier and the rotation axis of the rotator when the abutting member is abutted against the rotator or holder A visible image carried on the surface of the image carrier, and sandwiching the visible image between the rotary body or a belt member stretched around the rotary body and the image carrier. In a transfer device that transfers to a recording sheet A position detecting means for detecting the position of the rotating member, provided with a rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the rotating body, obtained the abutment member in a state that is not abutted against the rotating body or holder Then, based on the detection result per integer rotation of the rotating body by the position detection means , after performing analysis processing for analyzing the variation of the position of the rotating body per integer rotation , based on the analysis result and the thickness information The control for adjusting the position of the rotating body in a state where the abutting member is abutted against the rotating body or the holding body, and the rotation angle detection in a state where the abutting member is abutted against the rotating body or the holding body Based on the detection result of the means, control is performed to vary the amount of abutment of the abutting member against the rotating body or the holding body at a phase corresponding to the phase of the position variation. As that is characterized in that constitute the control means.
Also, the invention of claim 2 is the transfer apparatus of claim 1, as the moving means, together with the use to move the member abuts by the driving of the motor or actuator, by adjusting the driving amount of the motor or actuator, The control means is configured to adjust the position of the rotating body in a state where the abutting member is in contact with the rotating body or the holding body.
According to a third aspect of the present invention, in the transfer device of the second aspect , the urging means, the abutting member, and the moving means are respectively provided at one end side and the other end side of the rotating body in the rotation axis direction. The position detecting means is provided, and the motor or actuator is provided with one for one end and the other for the other end, and the abutting member is not in contact with the rotating body or the holding body. The control means is configured to individually adjust the position of the rotating body at the one end side and the other end side.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a visible image forming unit that forms a visible image on the surface of the image carrier; and a transfer unit that transfers the visible image on the surface to a recording sheet. The transfer device according to any one of claims 1 to 3 is used as the transfer means.
これらの発明においては、次のようにして、回転体の径が変化することによるショックジターや転写不良の発生を抑えることができる。即ち、回転体の径や弾性率が変化した場合に、突き当たり部材を回転体又は保持体に突き当てていない状態で、回転体の位置を位置検知手段によって検知する。この位置は、像担持体の回転軸などといった基準位置と、回転体の回転軸との距離を示すものである。この距離は、付勢手段による付勢で回転体を像担持体に自由に当接させたときに、適切な転写ニップ圧が得られる像担持体の表面と回転体の回転軸との距離である。厚み情報に基づいて厚紙を検知した場合には、前述の距離を移動手段による突き当たり部材の移動で記録シートの厚みに応じた分だけ増加させることで、増加後の距離を、記録シートの厚み及び回転体の径や弾性率に見合った値にすることが可能である。このようにして距離を増加させることで、回転体の径や弾性率の変化に伴って像担持体の表面と回転体の回転軸との距離が適正距離から外れてしまうことによるショックジターや転写不良の発生を抑えることができる。 In these inventions, the occurrence of shock jitter and transfer failure due to the change in the diameter of the rotating body can be suppressed as follows. That is, when the diameter and elastic modulus of the rotating body change, the position detecting means detects the position of the rotating body in a state where the abutting member is not in contact with the rotating body or the holding body. This position indicates the distance between the reference position such as the rotation axis of the image carrier and the rotation axis of the rotation body. This distance is the distance between the surface of the image carrier and the rotation axis of the rotator that provides an appropriate transfer nip pressure when the rotator is freely brought into contact with the image carrier by the urging means. is there. When thick paper is detected based on the thickness information, the distance is increased by an amount corresponding to the thickness of the recording sheet by the movement of the abutting member by the moving means, so that the increased distance is set to the thickness of the recording sheet and It is possible to make the value suitable for the diameter and elastic modulus of the rotating body. By increasing the distance in this way, shock jitter and transfer due to the distance between the surface of the image carrier and the rotating shaft of the rotating body deviating from the appropriate distance as the diameter and elastic modulus of the rotating body change. The occurrence of defects can be suppressed.
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成する複写機の実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図1は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部1と、白紙供給装置100と、原稿搬送読取ユニット150とを備えている。原稿搬送読取ユニット150は、プリンタ部1の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ160と、これに支持される原稿搬送装置たるADF170とを有している。
Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of a copying machine that forms an image by an electrophotographic method will be described.
First, a basic configuration of the copying machine according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a copying machine according to the present embodiment. The copying machine includes a printer unit 1, a blank
白紙供給装置100は、ペーパーバンク101内に多段に配設された2つの給紙カセット102,103、2組の分離ローラ対104,105、給紙路106、複数の搬送ローラ対107等を有している。2つの給紙カセット102,103は、それぞれ、図示しない記録シートを複数枚重ねた紙束の状態で内部に収容している。そして、プリンタ部1からの制御信号に基づいて、送出ローラ102a,103aを回転駆動させて、紙束における一番上の記録シートを給紙路106に向けて送り出す。送り出された記録シートは、分離ローラ対104,105によって1枚に分離されてから、給紙路106内に至る。そして、給紙路106内に設けられた複数の搬送ローラ対107の搬送ニップを経由して、プリンタ部1の第1受入分岐路30に送られる。
The blank
プリンタ部1は、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット2Y,M,C,Kを備えている。また、第1受入分岐路30、受入搬送ローラ対31、手差しトレイ32、ピックアップローラ33、第2受入分岐路34、分離ローラ35、転写前搬送路36、レジストローラ対37、搬送ベルトユニット39、定着ユニット43、スイッチバック装置46、排紙ローラ対47、排紙トレイ48、切換爪49、光書込ユニット50、転写ユニット60等も備えている。なお、プロセスユニット2Y,M,C,Kは、潜像担持体たるドラム状の感光体3Y,M,C,Kを有している。
The printer unit 1 includes four
後述する2次転写ニップの直前で記録シートを搬送するための転写前搬送路36は、紙搬送方向の上流側で第1受入分岐路30と第2受入分岐路34とに分岐している。白紙供給装置100の給紙路106から送り出された記録シートは、第1受入分岐路30に受け入れられた後、第1受入分岐路30内に配設された受入搬送ローラ対31の搬送ニップを経由して転写前搬送路36に送られる。
A pre-transfer conveyance path 36 for conveying a recording sheet immediately before a secondary transfer nip described later is branched into a first
プリンタ部1の筺体における側面には、手差しトレイ32が筺体に対して開閉可能に配設されており、筺体に対して開いた状態でトレイ上面に紙束が手差しされる。手差しされた紙束における一番上側の記録シートは、ピックアップローラ33によってピックアップされた後、分離ローラ35によって一枚ずつ分離されて第2受入分岐路34に送られる。その後、レジストローラ対37のレジストニップを経由して、転写前搬送路36に送られる。
A manual feed tray 32 is disposed on the side surface of the housing of the printer unit 1 so as to be openable and closable with respect to the housing. The uppermost recording sheet in the manually fed paper bundle is picked up by the
光書込ユニット50は、図示しないレーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有しており、後述するスキャナ160によって読み取られた画像情報や、外部のパーソナルコンピュータから送られている画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動する。そして、プロセスユニット2Y,M,C,Kの感光体3Y,M,C,Kを光走査する。具体的には、プロセスユニット2Y,M,C,Kの感光体3Y,M,C,Kは、図示しない駆動手段によってそれぞれ図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。光書込ユニット50は、駆動中の感光体3Y,M,C,Kに対して、レーザー光(後述する図2のL)をそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体3Y,M,C,Kには、Y,M,C,K画像情報に基づいた静電潜像が形成される。
The
図2は、プリンタ部1の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。各色のプロセスユニット2Y,M,C,Kは、それぞれ、潜像担持体たる感光体と、その周囲に配設される各種装置とを1つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部本体に対して着脱可能になっている。そして、互いに使用するトナーの色が異なる点の他が同様の構成になっている。Y用のプロセスユニット2Yを例にすると、これは、感光体3Yの他、これの表面に形成された静電潜像をYトナー像に現像するための現像装置4Yを有している。本複写機では、4つのプロセスユニット2Y,M,C,Kを、後述する中間転写ベルト61に対してその無端移動方向に沿って並べたいわゆるタンデム型の構成になっている。
FIG. 2 is a partially enlarged configuration diagram illustrating a part of the internal configuration of the printer unit 1 in an enlarged manner. The
図3は、Y用のプロセスユニット2Yを示す拡大構成図である。同図に示すように、プロセスユニット2Yは、感光体3Yの周りに、現像装置4Y、ドラムクリーニング装置18Y、除電ランプ17Y、帯電ローラ16Y等を有している。
FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing the
感光体3Yとしては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。 As the photoreceptor 3 </ b> Y, a drum-like member is used in which a photosensitive layer is formed by applying a photosensitive organic photosensitive material to a base tube made of aluminum or the like. However, an endless belt may be used.
現像装置4Yは、図示しない磁性キャリアと非磁性のYトナーとを含有する二成分現像剤(以下、単に現像剤という)を用いて潜像を現像するようになっている。そして、内部に収容している現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部5Yと、感光体3Y上の静電潜像を現像する現像部9Yとを有している。なお、現像装置4Yとして、二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用してもよい。
The developing device 4Y develops a latent image using a two-component developer (hereinafter simply referred to as developer) containing a magnetic carrier (not shown) and non-magnetic Y toner. And it has the
攪拌部5Yは、現像部9Yよりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された第1搬送スクリュウ6Y及び第2搬送スクリュウ7Y、これらスクリュウの間に設けられた仕切り板、ケーシングの底面に設けられたトナー濃度センサ8Yなどを有している。
The agitating
現像部9Yは、ケーシングの開口を通して感光体3Yに対向する現像ロール10Y、これに対して自らの先端を近接させるドクターブレード13Yなどを備えている。そして、現像ロール10Yは、非磁性材料からなる筒状の現像スリーブ11Yと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ12Yとを有している。このマグネットローラ12Yは、周方向に並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部5Yから送られてくる現像剤を現像スリーブ11Y表面に引き寄せて担持させるとともに、磁力線に沿った磁気ブラシをスリーブ表面上に形成する。
The developing
磁気ブラシは、現像スリーブ11Yの回転に伴ってドクターブレード13Yとの対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体3Yに対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ11Yに印加される現像バイアスと、感光体3Yの静電潜像との電位差によってYトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ11Yの回転に伴って再び現像部9Y内に戻り、マグネットローラ12Yの磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部5Y内に戻される。攪拌部5Y内には、トナー濃度センサ8Yによる検知結果に基づいて、現像剤に適量のトナーが補給される。
The magnetic brush is transported to a developing region facing the
ドラムクリーニング装置18Yとしては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード20Yを感光体3Yに押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本複写機では、外周面を感光体3Yに接触させるファーブラシ19Yを、図中矢印方向に回転自在に有する方式のものを採用している。このファーブラシ19Yは、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体3Y表面に塗布する役割も兼ねている。
As the
ファーブラシ19Yに付着したトナーは、ファーブラシ19Yに対してカウンタ方向に接触して回転しながらバイアスが印加される電界ローラ21Yに転位する。そして、スクレーパ22Yによって電界ローラ21Yから掻き取られた後、回収スクリュウ23Y上に落下する。
The toner attached to the fur brush 19Y is transferred to the electric field roller 21Y to which a bias is applied while rotating in contact with the fur brush 19Y in the counter direction. And after scraping off from the electric field roller 21Y by the scraper 22Y, it falls on the collection |
回収スクリュウ23Yは、回収トナーをドラムクリーニング装置18Yにおける図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置に受け渡す。図示しないリサイクル搬送装置は、受け渡されたトナーを現像装置4Yに送ってリサイクルする。
The
除電ランプ17Yは、光照射によって感光体3Yを除電する。除電された感光体3Yの表面は、帯電ローラ16Yによって一様に帯電せしめられた後、上述した光書込ユニットによる光走査が施される。なお、帯電ローラ16Yは、図示しない電源から帯電バイアスの供給を受けながら回転駆動するものである。かかる帯電ローラ16Yを用いる帯電方式に代えて、感光体3Yに対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ方式を採用してもよい。
The
先に示した図2において、4つのプロセスユニット2Y,M,C,Kの感光体3Y,M,C,Kの表面には、これまで説明してきたプロセスによってY,M,C,Kトナー像が形成される。
In FIG. 2 described above, Y, M, C, and K toner images are formed on the surfaces of the
4つのプロセスユニット2Y,M,C,Kの下方には、転写ユニット60が配設されている。この転写ユニット60は、複数のローラによって張架した像担持体たる中間転写ベルトを、感光体3Y,M,C,Kに当接させながら、駆動ローラ67の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体3Y,M,C,Kと中間転写ベルト61とが当接するY,M,C,K用の1次転写ニップが形成されている。
A
Y,M,C,K用の1次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された1次転写ローラ62Y,M,C,Kによって中間転写ベルト61を感光体3YY,M,C,Kに向けて押圧している。これら1次転写ローラ62Y,M,C,Kには、それぞれ図示しない電源によって1次転写バイアスが印加されている。これにより、Y,M,C,K用の1次転写ニップには、感光体3Y,M,C,K上のトナー像を中間転写ベルト61に向けて静電移動させる1次転写電界が形成されている。
In the vicinity of the primary transfer nips for Y, M, C, and K, the
図中時計回り方向の無端移動に伴ってY,M,C,K用の1次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト61のおもて面には、各1次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて1次転写される。この重ね合わせの1次転写により、中間転写ベルト61のおもて面には4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
In the drawing, a toner image is formed on each of the primary transfer nips on the front surface of the
中間転写ベルト61の図中下方には、回転体たる2次転写ローラ72が配設されており、これは中間転写ベルト61における転写対向ローラ68に対する掛け回し箇所にベルトおもて面から当接して2次転写ニップを形成している。これにより、中間転写ベルト61のおもて面と、2次転写ローラ72とが当接する2次転写ニップが形成されている。
A
ベルトループ内の転写対向ローラ68と、ベルトループ外の2次転写ローラ72とのうち、何れか一方には図示しない電源によって2次転写バイアスが印加されている。また、もう一方は、電気的に接地されている。これにより、2次転写ニップ内に2次転写電界が形成されている。
A secondary transfer bias is applied to either one of the
2次転写ニップの図中右側方には、図示しない上述のレジストローラ対が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録シートを中間転写ベルト61上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで2次転写ニップに送り出す。2次転写ニップ内では、中間転写ベルト61上の4色トナー像が2次転写電界やニップ圧の影響によって記録シートに一括2次転写され、記録シートの白色と相まってフルカラー画像となる。
The above-described registration roller pair (not shown) is disposed on the right side of the secondary transfer nip in the drawing, and the recording sheet sandwiched between the rollers can be synchronized with the four-color toner image on the
2次転写ニップを通過した中間転写ベルト61のおもて面には、2次転写ニップで記録シートに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト61に当接するベルトクリーニング装置73によってクリーニングされる。
The transfer residual toner that has not been transferred to the recording sheet at the secondary transfer nip is attached to the front surface of the
先に示した図1において、2次転写ニップを通過した記録シートは、中間転写ベルト61から離間して、搬送ベルトユニット39に受け渡される。この搬送ベルトユニット39は、無端状の搬送ベルト40を駆動ローラ41と従動ローラ42とによって張架しながら、駆動ローラ41の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめる。そして、2次転写ニップから受け渡された記録シートをベルト上部張架面に保持しながら、ベルトの無端移動に伴って搬送して定着ユニット43に受け渡す。
In FIG. 1 described above, the recording sheet that has passed through the secondary transfer nip is separated from the
定着ユニット43は、駆動ローラと、発熱源を内包する加熱ローラとによって張架した定着ベルトを駆動ローラの回転駆動に伴って図中時計回り方向に無端移動せしめている。そして、定着ベルトの下方に配設された加圧ローラ45を定着ベルトの下部張架面に当接させて定着ニップを形成している。定着ユニット43に受け入れられた記録シートは、この定着ニップ内で加圧されたり加熱されたりすることで、表面上のフルカラー画像が定着せしめられる。そして、定着ユニット43内から切換爪49に向けて送り出される。
In the fixing
切換爪49は、図示しないソレノイドによって揺動するようになっており、その揺動に伴って、記録シートの搬送路を排紙路と反転路とで切り換える。切換爪49によって排紙路が選択されていると、定着ユニット43内から送り出された記録シートは、排紙路と排紙ローラ対47とを経由した後、機外に排出されて排紙トレイ48上にスタックされる。
The switching
定着ユニット43や搬送ベルトユニット39の下方には、スイッチバック装置46が配設されている。切換爪49によってスイッチバック路が選択されていると、定着ユニット43内から送り出された記録シートは、反転路を経由して上下反転せしめられた後、スイッチバック装置46に送られる。そして、再び2次転写ニップに進入して、もう片面にも画像の2次転写処理と定着処理とが施される。
A switchback device 46 is disposed below the fixing
プリンタ部1の上に固定されたスキャナ160は、図示しない原稿の画像を読み取るための読取手段として、固定読取部161と、移動読取部162とを有している。光源、反射ミラー、CCD等の画像読取センサなどを有する固定読取部161は、原稿に接触するようにスキャナ160のケーシング上壁に固定された図示しない第1コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ADF170によって搬送される原稿が第1コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿を走査する。
The
一方、移動読取部162は、原稿に接触するようにスキャナ160のケーシング上壁に固定された図示しない第2コンタクトガラスの直下に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第2コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサで受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。
On the other hand, the moving
図4は、転写ユニット60とその周囲構成とを示す構成図である。同図において、中間転写ベルト61を張架しながら無端移動せしめる駆動ローラ67の回転軸部材67aには、駆動受入ギヤ74が固定されている。そして、この駆動受入ギヤ74は、ベルト駆動モータ75の回転軸に固定された出力ギヤ75aに噛み合っている。ベルト駆動モータ75の出力ギヤ75aの回転駆動力が、駆動受入ギヤ74と駆動ローラ67とを介して、中間転写ベルト61に伝達される仕組みである。
FIG. 4 is a configuration diagram showing the
図5は、2次転写ニップとその周囲構成とを示す斜視図である。回転体としての2次転写ローラ72は、中間転写ベルト61における転写対向ローラ68に対する掛け回し箇所に当接して2次転写ニップを形成している。この2次転写ローラ72は、保持体としての揺動アーム76に固定された軸受け77によって回転自在に受けられている。2次転写ローラ72や転写対向ローラ68は、それぞれ、軸線方向を複写機の前後方向に沿わせる姿勢で配設されている。複写機のプリンタ部は、複写機の前後方向(ローラの軸線方向)に互いに所定の距離をおいて対向するフロント支持側板56と、リア支持側板57とを有しており、揺動アーム76は、これら支持側板の間に位置している。そして、それら支持側板を貫くようにして設けられた揺動軸76aにより、揺動軸76aを中心にして揺動するように支持されている。
FIG. 5 is a perspective view showing the secondary transfer nip and the surrounding configuration. The
フロント支持側板56やリア支持側板57には、付勢手段としての付勢コイルバネ78の一端側が固定されている。これら付勢コイルバネ78の他端側は、それぞれ揺動アーム76の下面に固定されている。これにより、揺動アーム76には、揺動軸76aを中心にして図中反時計回り方向に回転する力が付与される。
One end of an urging
揺動アーム76よりも回転方向の下流側には、中間転写ベルト61における転写対向ローラ68に対する掛け回し箇所が位置している。即ち、揺動アーム76やこれに保持される2次転写ローラ72は、付勢コイルバネ78によって像担持体たる中間転写ベルト61に向けて付勢されている。この付勢により、2次転写ローラ72が中間転写ベルト61における転写対向ローラ68に対する掛け回し箇所に当接して2次転写ニップを形成している。
On the downstream side of the
揺動アーム76は、上述したように揺動軸76aを中心にして揺動するため、揺動アーム76に保持される2次転写ローラ72は、揺動軸76aを中心にして所定の揺動半径(以下、ローラ揺動半径という)で揺動する。揺動アーム76において、このローラ揺動半径よりも大きな揺動半径で揺動する箇所には、カムモータ79が対向している。このカムモータ79は、プリンタ部に設けられた図示しない支持ブラケットに支持されている。そして、カムモータ79の回転軸には、偏心カム80が固定されている。図示の状態では、カムモータ79の回転軸が、偏心カム80を図中9時方向に延在させる回転角度で停止している。この状態から、カムモータ79の駆動によって回転軸が図中反時計回り方向に回転を始めると、図6に示すように、偏心カム80が揺動アーム76に突き当たり始めて、揺動アーム76を付勢コイルバネ78の付勢力に反して押し下げ始める。
Since the
2次転写ニップの図中右側方には、記録シートPを2次転写ニップに向けて送り込むためのレジストローラ対37が配設されている。そして、このレジストローラ対37の近傍には、レジストセンサ55や、厚み情報取得手段としての厚みセンサ38が配設されている。
A
厚みセンサ38は、レジストローラ対37に送り込まれる記録シートPの厚みを検知して、検知結果を制御手段としての制御部82に出力するものである。また、制御部82は、図示しない演算手段たるCPU(Central Processing Unit)、データ記憶手段たるRAM(Random Access Memory)、データ記憶手段たるROM(Read Only Memory)などを有し、複写機の各種機器における駆動を制御したり、動作条件を設定したりするものである。
The
厚みセンサ38としては、記録シートPがレジストローラ対37のローラ間に挟み込まれた際のローラの変位量に基づいて記録シートPの厚みを検知するものや、自らと記録シートPの表面との距離に基づいて記録シートPの厚みを検知するもの、などを用いることが可能である。
The
レジストセンサ55は、反射型フォトセンサ等からなり、レジストローラ対37のローラ間を通過した記録シートPの先端を検知して、検知信号を制御部82に出力するものである。制御部82は、この検知信号に基づいてレジストローラ対37の駆動を一時停止させることで、記録シートPをレジストローラ対37の位置で待機させる。
The
本複写機においては、2次転写ローラ72として、転写対向ローラ68よりも低硬度のものを用いている。そして、中間転写ベルト61を介した転写対向ローラ68への当接により、2次転写ローラ72の弾性体からなるローラ部を変形させることで、ローラ回転方向にある程度の長さのある2次転写ニップを形成している。2次転写ローラ72及び転写対向ローラ68が何れも変形不能な金属ローラからなる場合には、2次転写ニップを形成することができず、2次転写ローラ72を中間転写ベルト61に対して線接触させることになる。このような線接触が起こる場合における2次転写ローラ72と転写対向ローラ68との軸間距離をL1とすると、本複写機のような2次転写ニップを形成する場合における軸間距離L2は、それよりも短くなる。そして、軸間距離L1から軸間距離L2を減じた値が、転写対向ローラ68における2次転写ローラ72に対する食い込み量となる。
In this copying machine, the
また、本複写機においては、記録シートPに画像を形成するための画像形成動作モードとして、普通紙モード、厚紙モード、及び板紙モードの3つが用意されている。普通紙モードは、記録シートPとして、厚み200[μm]未満のものが用いられる場合の画像形成動作モードである。この普通紙モードでは、偏心カム80を図中9時方向に延在させる姿勢でカムモータ80の回転軸を停止させることで、偏心カム80を揺動アーム76に突き当てずに画像形成動作を行う。普通紙モードにおける転写対向ローラ68の2次転写ローラ72に対する食い込み量は、0.5[mm]である。
In this copying machine, three image forming operation modes for forming an image on the recording sheet P are prepared: a plain paper mode, a thick paper mode, and a paperboard mode. The plain paper mode is an image forming operation mode when a recording sheet P having a thickness of less than 200 [μm] is used. In this plain paper mode, the rotating shaft of the
厚紙モードは、記録シートPとして、厚み200[μm]以上、400[μm]未満のものが用いられる場合の画像形成動作モードである。この厚紙モードでは、転写対向ローラ68の2次転写ローラ72に対する食い込み量を概ね0.2[mm]にする位置まで、偏心カム80によって揺動アーム76を押し下げて画像形成動作を行う。
The thick paper mode is an image forming operation mode when a recording sheet P having a thickness of 200 [μm] or more and less than 400 [μm] is used. In this thick paper mode, the image forming operation is performed by pushing down the
板紙モードは、記録シートPとして、厚み400[μm]以上のものが用いられる場合の画像形成モードである。この板紙モードでは、転写対向ローラ68の2次転写ローラ72に対する食い込み量を概ね0[mm]にしつつ、2次転写ローラ72を中間転写ベルト61に対してソフトタッチさせる位置まで、偏心カム80によって揺動アーム76を押し下げて画像形成動作を行う。
The paperboard mode is an image forming mode when a recording sheet P having a thickness of 400 [μm] or more is used. In this paperboard mode, the
なお、2次転写ローラ72を中間転写ベルト61から離間させて両者間に所定のギャップを形成する位置まで偏心カム80によって揺動アーム76を押し下げて画像形成動作を行うモードを設けてもよい。
A mode in which the
以上の基本的な構成を備える本複写機においては、4つのプロセスユニット2Y,M,C,K、光書込ユニット50、転写ユニット60等により、像担持体たる中間転写ベルト61の表面に可視像たるトナー像を形成する可視像形成手段が構成されている。また、転写ユニット60が中間転写ベルト61の表面上のトナー像を記録シートに転写する転写手段として機能している。
In the present copying machine having the above basic configuration, the four
次に、本複写機の特徴的な構成について説明する。
揺動アーム76の下方において、揺動アーム76を介して偏心カム80に対向する位置には、位置検知手段としての距離センサ81が配設されている。この距離センサ81は、超音波、赤外線、磁気などを発しながら自らと被検対象との距離を検知し、検知結果を制御部82に出力するものである。制御部82は、距離センサ81による検知結果に基づいて、中間転写ベルト61と2次転写ローラ72の回転軸との距離や、機内における2次転写ローラ72の回転軸の位置を把握する。より詳しくは、中間転写ベルト61の表面において、2次転写ローラ72が最も強く当接する箇所と、2次転写ローラ72の回転軸との距離(以下、ベルト−軸間距離という)や、回転軸の位置を把握する。中間転写ベルト61の表面において、2次転写ローラ72が最も強く当接する箇所は、転写対向ローラ68の回転軸部材の中心と、2次転写ローラ72の回転軸部材の中心とを結ぶ直線に交差する箇所である。
Next, a characteristic configuration of the copying machine will be described.
A
図示のように、距離センサ81は、揺動アーム76における偏心カム80による被押し下げ箇所を被検対象にしている。この被押し下げ箇所は、揺動軸76aを中心にした揺動半径が、2次転写ローラ72よりも大きくなる箇所である。よって、偏心カム80による揺動アーム76の押し下げによって2次転写ローラ72が距離Laだけ移動した場合、距離センサ81の被検対象となる上記被押し下げ箇所は、距離Laよりも大きい距離La’になる。この距離Laと距離La’との比率は、一定であるため、制御部82は、距離センサ81の検知結果に基づく距離La’により、距離Laを把握することが可能である。距離Laを、より大きい距離La’に増幅して検出していることになるので、距離Laをそのまま検出したり、距離Laを減縮して検出したりする場合に比べて、2次転写ローラ72の移動量を高精度に検出することができる。
As shown in the figure, the
図7は、距離センサ81からの出力電圧と、ベルト−軸間距離との関係を示すグラフである。制御部82は、このグラフ、グラフに対応するアルゴリズム、あるいはグラフに対応するデータテーブルを、図示しないROM内に予め記憶している。本複写機では、距離センサ81として、被検対象(上記被押し下げ箇所)と自らとの距離が小さくなるほど、出力電圧を大きくするものを用いている。偏心カム80による揺動アーム76の押し下げによって2次転写ローラ72が中間転写ベルト61から遠ざかると、ベルト−軸間距離がより大きくなって、2次転写ニップ圧がより小さくなる。このとき、距離センサ81と、上記被押し下げ箇所との距離はより小さくなるため、距離センサ81の出力電圧が増加する。即ち、本複写機においては、偏心カム80によって揺動アーム76が押し下げられると(ベルト−軸間距離が大きくなると)、その押し下げ量に応じて距離センサ81の出力電圧が増加するようになっている。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the output voltage from the
図8は、普通紙モードの非通紙時(記録シートをニップに送り込んでいないとき)における距離センサ81の出力電圧の変動を示すグラフである。上述したように、普通紙モードでは、偏心カム80を揺動アーム76に突き当てていないので、揺動アーム76の被押し下げ箇所は、そのときの2次転写ローラ72における径の条件下で、所定の転写ニップ圧が得られる位置に落ち着く。出力電圧と時間との関係が、図示のようにサインカーブ状の特性になるのは、2次転写ローラ72の偏心に起因して2次転写ローラ72の回転角度によってベルト−軸間距離が変化するからである。サインカーブにおける中心線よりも上側の箇所は、2次転写ローラ周面における正規回転半径よりも大きい半径で回転する箇所が転写ニップ内に進入したことを示している。
FIG. 8 is a graph showing fluctuations in the output voltage of the
偏心カム80を少し回転させると、図9に示すように、サインカーブにおける中心線よりも下側の箇所が部分的に消失する代わりに、その消失部に相当するグラフ箇所が水平直線になる。これは、2次転写ローラ72の小径領域が2次転写ニップに進入して揺動アーム76が中間転写ベルト61側に移動しようとしたときに、ある程度まで移動した時点で偏心カム80に突き当たるからである。かかる水平直線は、偏心カム80と揺動アーム76との突き当たり位置に対応している。以下、この水平直線を、「突き当て直線」という。
When the
偏心カム80を更に少し回転させると、図10に示すように、「突き当て直線」の位置が、少し上方にシフトする。これは、偏心カム80と揺動アーム76との突き当たり位置が付勢コイルバネ78側にシフトしたためである。
When the
偏心カム80を更に少し回転させると、図11に示すように、「突き当て直線」の位置が、サインカーブの中心値の位置までシフトする。これは、偏心カム80と揺動アーム76との突き当たり位置が、次のような位置にきたことを示している。即ち、正規の回転半径で回転するローラ周面箇所を2次転写ニップに進入させた状態で適切な転写ニップ圧が発揮される位置である。以下、この位置を「正規半径位置」という。
When the
先に示した図7において、V1という出力電圧値は、揺動アーム76がこの「正規半径位置」にあることを示している(ベルト−軸間距離=Lx1)。また、V2という出力電圧値は、揺動アーム76が転写対向ローラ68の2次転写ローラ72に対する食い込み量を厚紙モードに対応する0.2[mm]にする位置にあることを示している(ベルト−軸間距離=Lx2)。また、V3という出力電圧値は、揺動アーム76が転写対向ローラ68の2次転写ローラ72に対する食い込み量を板厚モードに対応する0[mm]にする位置にあることを示している(ベルト−軸間距離=Lx3)。
In FIG. 7 described above, the output voltage value V1 indicates that the
偏心カム80を更に少し回転させると、図12に示すように、「突き当て直線」が更に下側にシフトするが、このとき、グラフはそれまでとは異なる挙動をとる。具体的には、図9から図11までは、「突き当て直線」が上方に移動しても、サインカーブの上半分の位置は変化しなかった。これに対し、図12においては、図11に比べて、「突き当て直線」が上方に移動していることに加えて、サインカーブの上半分も同じシフト量で上方に移動している。これは、次に説明する理由による。即ち、図9から図11までの状態では、偏心カム80と揺動アーム76との突き当たりによって「突き当て直線」が出現しているものの、偏心カム80は揺動アーム76を実質的に押し下げていない。この実質的な押し下げとは、2次転写ローラ72の回転角度にかかわらず、偏心カム80が揺動アーム76に常に当接する角度まで、偏心カム80が回転していることを意味している。よって、偏心カム80が揺動アーム76を実質的に押し下げるようになるのは、両者の突き当たり位置が、「突き当て直線」を「正規半径位置」までシフトさせた以降となるからである。つまり、「突き当て直線」を「正規半径位置」までシフトさせた以降から、偏心カム80による揺動アーム76の実質的な押し下げが開始される。そして、サインカーブの上半分が「突き当て直線」とともに上方に移動し始める。
When the
先に示した図8において、サインカーブの中心値(波高の中心値)は、偏心カム80を揺動アーム76に突き当てていない状態における中間転写ベルト61の表面と、2次転写ローラ72の回転軸との距離の平均値を示している。温度変化に伴って2次転写ローラ72の径や弾性率が変化すると、この中心値の位置はそれに伴って上下するが、そのときの位置は適切な転写ニップ圧が得られる適正値である。偏心カム80を揺動アーム76に突き当てていない状態では、このようにして、中間転写ベルト61の表面と2次転写ローラ72の回転軸との距離が、自然に適正値に調整される。
In FIG. 8 described above, the center value of the sine curve (the center value of the wave height) is the surface of the
2次転写ローラ72の径や弾性率が温度変化に伴って変化すると、それに伴ってサインカーブの中心値が上下にシフトする。これは、先に示した図7において、V1の位置がその分だけ上下にシフトすることを意味する。すると、V2やV3の位置もその分だけ上下にシフトさせれば、厚紙モードや板紙モードにおいても、ベルト表面と2次転写ローラ72の回転軸との距離を2次転写ローラ72の径や弾性率に見合った値(シートをニップに挟んだ状態で適切な転写ニップが得られる距離)にすることができる。
When the diameter and elastic modulus of the
そこで、制御部82は、所定時間経過毎などといった定期的なタイミングで、以下のような処理を行うようになっている。即ち、まず、偏心カム80を図中9時方向に延在させるホームポジションに位置させている状態で、2次転写ローラ72を1回転以上させながら、2次転写ローラ72の整数回転あたりにおける距離センサ81からの出力電圧値を20[msec]などといった所定時間間隔でサンプリングしてRAM内に記憶していく。これにより、2次転写ローラ72の整数回転あたりにおけるベルト−軸間距離の変動を解析する。即ち、ベルト−軸間距離を解析する解析処理を実施する。この解析により、2次転写ローラ72が偏心していても、適切なベルト−軸間距離を正確に求めることができる。
Therefore, the
次いで、周知の解析法により、サインカーブの面積を2分する中心値を求め、その中心値に相当する距離センサ81からの出力電圧を、普通紙モードにおける適正値とする。そして、その適正値における図7のV1からのシフト量を求めた後、そのシフト量だけ、図7のV2やV3を上下にシフトさせる。これにより、厚紙モードや板紙モードにおけるベルト−軸間距離を、2次転写ローラ72の径に見合った値に補正する。そして、以降、厚紙モードや板紙モードを実行する場合には、V2やV3の位置まで揺動アーム76を押し下げる。
Next, a center value that bisects the area of the sine curve is obtained by a well-known analysis method, and the output voltage from the
カムモータ79としては、ロータリーコンコーダ搭載型のものを用いており、制御部82は、ロータリーエンコーダから送られてくる信号に基づいて、カムモータ79の回転軸の回転角度を正確に把握することができる。カムモータ79の回転軸の回転角度と、揺動アーム76の押し下げ位置とは良好な相関関係を示す。制御部82は、同回転角度と、揺動アーム76の押し下げ位置(図7の出力電圧値)との関係を示すデータテーブルをROMに記憶している。そして、このデータテーブルから、補正後のV2やV3に対応する回転角度を特定し、特定結果と同じ回転角度位置までカムモータ79を回転させることで、揺動アーム76を目標の位置まで押し下げる。
As the
本複写機においては、2次転写ローラ72の回転角度を検知する回転角度検知手段としての図示しないロータリーエンコーダを、2次転写ローラ72の回転軸の近傍に設けている。制御部は、このロータリーエンコーダによる検知結果に基づいて、2次転写ローラ72について、どのような半径箇所を2次転写ニップに進入させているか否かを把握する。例えば、図8のサインカーブにおける上側のピークが得られるときは、2次転写ローラ72における最大半径箇所が2次転写ニップに進入していることで、ベルト−軸間距離が最も遠ざかっているときである。このときのロータリーエンコーダからの角度情報(位相パルス)をPaとすると、ロータリーエンコーダからの角度情報がPaになったときには、2次転写ローラ72の最大半径箇所が2次転写ニップに進入していることになる。また、図8のサインカーブにおける中心値が得られるときは、2次転写ローラ72における正規半径箇所が2次転写ニップに進入しているときである。このときのロータリーエンコーダからの角度情報をPbとすると、ロータリーエンコーダからの角度情報がPbになったときには、2次転写ローラ72の正規半径箇所が2次転写ニップに進入していることになる。また、図8のサインカーブにおける下側のピークが得られるときは、2次転写ローラ72の最小半径箇所が2次転写ニップに進入しているときである。このときのロータリーエンコーダからの角度情報をPcとすると、ロータリーエンコーダからの角度情報がPcになったときには、2次転写ローラ72の最小半径箇所が2次転写ニップに進入していることになる。このようにして、制御部は、ロータリーエンコーダによる検知結果に基づいて、2次転写ローラ72について、どのような半径箇所を2次転写ニップに進入させているか否かを把握することができる。
In the present copying machine, a rotary encoder (not shown) as a rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the
制御部は、揺動アーム76を上述した目標の位置まで押し下げるときには、まず、ロータリーエンコーダによる検知結果が上記Vbになるタイミングで2次転写ローラ72の回転を停止させる。つまり、2次転写ローラ72の正規半径箇所を2次転写ニップに進入させた状態で、2次転写ローラ72の回転を停止させる。その後、揺動アーム76を上述した目標の位置まで押し下げる。これにより、2次転写ローラ72の正規半径箇所を2次転写ニップに進入させているときに、ベルト−軸間距離が適切な距離になるように設定する。
When the control unit pushes down the
その後、制御部は、画像情報に基づくプリントジョブを行う際には、まず、偏心カム80を揺動アーム76に突き当てていない状態で取得しておいた2次転写ローラ72の整数回転あたりにおけるベルト−軸間距離の変動のデータを読み込む。そして、2次転写ローラ72の回転駆動を開始すると、そのデータと、2次転写ローラ72の回転角度を検知するロータリーエンコーダからの出力値とに基づいて、偏心カム80の回転角度を刻々と変化させる。具体的には、偏心カム80による揺動アーム76の押し下げ量(突き当て量)を、ベルト−軸間距離の変動データにおけるサインカーブの位相とは逆位相で変動させるように、偏心カム80の回転角度を変化させる。これにより、図8のセンサ出力変化波形に示されるような2次転写ローラ72の偏心によるベルト−軸間距離の変動を、偏心カム80の回転角度の変化(押し下げ量の変化)によるベルト−軸間距離の変動で打ち消す。このため、プリントジョブ中には、2次転写ローラ72の回転角度にかかわらずベルト−軸間距離を一定にすることで、ローラの偏心に起因してベルト−軸間距離が最小となっているタイミングで厚紙や板紙を2次転写ニップに進入させてしまうことによるショックジターの発生を回避することができる。また、ベルト−軸間距離の変動によって転写ニップ圧を変動させてしまうことによる転写不良や画像つぶれの発生を回避することもできる。
Thereafter, when performing a print job based on the image information, the control unit first obtains the
なお、押し下げ量を、ベルト−軸間距離の変動データにおけるサインカーブの位相とは逆位相で変動させる制御については、普通紙モードでも実行するようになっている。よって、普通紙モードにおいても、ベルト−軸間距離の変動によって転写ニップ圧を変動させてしまうことによる転写不良や画像つぶれの発生を回避することができる。 Note that the control for changing the push-down amount in a phase opposite to the phase of the sine curve in the fluctuation data of the belt-axis distance is also executed in the plain paper mode. Therefore, even in the plain paper mode, it is possible to avoid the occurrence of transfer failure and image collapse due to the transfer nip pressure being changed due to the change in the belt-axis distance.
カムモータ79としてロータリーエンコーダ搭載型のものを用いる代わりに、カムモータ79としてステッピングモータを用い、ステッピングモータを駆動するときのステップパルス数に基づいて、カムモータ79の回転角度を把握するようにしてもよい。
Instead of using a rotary encoder mounted type as the
また、偏心カム80が摩耗してくると、カムモータ79の回転軸の回転角度と、揺動アーム76の押し下げ位置とが良好な相関関係を示さなくなってくる。このような場合にも対応できるように、距離センサ81からの出力電圧値が補正後のV2やV3になるまで、カムモータ79を駆動するようにしてもよい。
Further, when the
以上の構成の本複写機においては、2次転写ローラ72が温度変化に伴って径や弾性率を変化させても、厚紙モードや板紙モードにおいて、それぞれその径に見合った適切な位置まで、揺動アーム76を押し下げることができる。これにより、2次転写ローラ72の径変化に起因する、厚紙モードや板紙モードでのショックジターや転写不良の発生を抑えることができる。
In the copying machine configured as described above, even if the
次に、実施形態に係る複写機に、より特徴的な構成を付加した実施例の複写機について説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係る複写機の構成は、実施形態と同様である。 Next, an example copier in which a more characteristic configuration is added to the copier according to the embodiment will be described. Unless otherwise specified, the configuration of the copying machine according to the example is the same as that of the embodiment.
図13は、実施例に係る複写機の2次転写ニップとその周囲構成とを示す斜視図である。同図において、2次転写ローラ72は、ローラ部の軸線方向における両端からそれぞれ突出する回転軸部材を、互いに異なる揺動アームによって保持されている。具体的には、プリンタ部のフロント支持側板56は、揺動軸84を中心にしてフロント揺動アーム83Fを揺動可能に支持している。そして、このフロント揺動アーム83Fは、2次転写ローラ72におけるフロント側の回転軸部材を回転可能に保持している。また、プリンタ部のリア支持側板57は、揺動軸85を中心にしてリア揺動アーム83Rを揺動可能に支持している。そして、このリア揺動アーム83Rは、2次転写ローラ72におけるリア側の回転軸部材を回転可能に保持している。
FIG. 13 is a perspective view illustrating the secondary transfer nip and the surrounding configuration of the copying machine according to the embodiment. In the figure, the
揺動体たるフロント揺動アーム83Fは、フロントカムモータ79Fによって回転駆動されるフロント偏心カム80Fによって押し下げられる。そして、2次転写ローラ72のフロント側におけるベルト−軸間距離は、フロント揺動アーム83Fの下方に配設されたフロント距離センサ81Fによる検知結果に基づいて把握される。
The
揺動体たるリア揺動アーム83Rは、リアカムモータ79Rによって回転駆動されるリア偏心カム80Rによって押し下げられる。そして、2次転写ローラ72のリア側におけるベルト−軸間距離は、リア揺動アーム83Rの下方に配設されたリア距離センサ81Rによる検知結果に基づいて把握される。
The
つまり、実施例に係る複写機においては、回転体たる2次転写ローラ72の回転軸線方向の一端側(フロント側)と他端側(リア側)とにそれぞれ、次のものを有している。即ち、付勢手段たる付勢コイルバネ78、突き当たり部材たる偏心カム(80F、80R)、移動手段たるカムモータ(79F、79R)、及び位置検知手段たる距離センサ(81F、81R)である。そして、制御部82は、フロント側とリア側とで、実施形態に係る複写機と同様の処理をそれぞれ個別に行うことで、ベルト−軸間距離をフロント側とリア側とでそれぞれ個別に調整する。
In other words, the copying machine according to the embodiment has the following on each of one end side (front side) and the other end side (rear side) of the
かかる構成では、厚紙モードや板紙モードにおいて、フロント側とリア側とでそれぞれベルト−軸間距離を2次転写ローラ72の径に見合った値に適切に調整することで、フロント側とリア側とでそれぞれショックジターや転写不良の発生を良好に抑えることができる。
In such a configuration, in the thick paper mode and the paperboard mode, the front side and the rear side can be adjusted by appropriately adjusting the belt-shaft distance to a value corresponding to the diameter of the
これまで、像担持体たる中間転写ベルト61と、回転体たる2次転写ローラ72との間に挟み込んだ記録シートPにベルト上のトナー像を転写する構成の複写機について説明したが、2次転写ローラと、ドラム状の像担持体との間に挟み込んだ記録シートPに像担持体上の可視像を転写する構成にも、本発明の適用が可能である。また、回転体たるローラによってベルト部材を張架しながら、そのローラに対するベルト掛け回し箇所と、像担持体との間に挟み込んだ記録シートに像担持体上の可視像を転写する構成にも、本発明の適用が可能である。
So far, a copying machine has been described in which a toner image on a belt is transferred to a recording sheet P sandwiched between an
また、厚み情報取得手段として、厚みセンサ38を用いた例について説明したが、操作者による厚み情報の入力操作を受け付けるテンキー等の入力手段を厚み情報取得手段として用い、入力結果に基づいて画像形成動作モードを切り替えるようにしてもよい。
In addition, although an example using the
2Y,M,C,K:プロセスユニット(可視像形成手段の一部)
38:厚みセンサ(厚み情報取得手段)
50:光書込ユニット(可視像形成手段の一部)
60:転写ユニット(転写手段、可視像形成手段の一部)
61:中間転写ベルト(像担持体)
72:2次転写ローラ(回転体)
78:付勢コイルバネ(付勢手段)
79:カムモータ:移動手段
79F:フロントカムモータ(移動手段)
79R:リアカムモータ(移動手段)
80:偏心カム(突き当たり部材)
80F:フロント偏心カム(突き当たり部材)
80R:リア偏心カム(突き当たり部材)
81:距離センサ(位置検知手段)
82:制御部(制御手段)
P:記録シート
2Y, M, C, K: Process unit (part of visible image forming means)
38: Thickness sensor (thickness information acquisition means)
50: Optical writing unit (part of visible image forming means)
60: Transfer unit (transfer means, part of visible image forming means)
61: Intermediate transfer belt (image carrier)
72: Secondary transfer roller (rotating body)
78: Energizing coil spring (urging means)
79: Cam motor: moving means 79F: Front cam motor (moving means)
79R: Rear cam motor (moving means)
80: Eccentric cam (butting member)
80F: Front eccentric cam (butting member)
80R: Rear eccentric cam (butting member)
81: Distance sensor (position detection means)
82: Control unit (control means)
P: Recording sheet
Claims (4)
上記回転体の位置を検知する位置検知手段と、上記回転体の回転角度を検知する回転角度検知手段とを設けるとともに、
上記突き当たり部材を上記回転体又は保持体に突き当てていない状態で得られる、上記位置検知手段による上記回転体の整数回転あたりの検知結果に基づいて、該回転体の整数回転あたりにおける位置の変動を解析する解析処理を実施した後、解析結果と上記厚み情報とに基づいて、該突き当たり部材を該回転体又は保持体に突き当てた状態における該回転体の位置を調整する制御と、該突き当たり部材を該回転体又は保持体に突き当てた状態で、該回転角度検知手段による検知結果に基づいて、該突き当たり部材の該回転体又は保持体に対する突き当て量を、該位置変動の位相に応じた位相で変動させる制御とを実施する
ように、上記制御手段を構成したことを特徴とする転写装置。 Rotating rotator, urging means for urging the rotator or holding body holding the rotating body toward the image carrier of the image forming apparatus, and the rotator or holding urged by the urging means An abutting member that abuts the body, a moving unit that moves the abutting member, a thickness information acquisition unit that acquires thickness information of a recording sheet on which an image is formed, and a drive of the moving unit based on the thickness information And a control means for adjusting the distance between the surface of the image carrier and the rotation axis of the rotor in a state where the abutting member is abutted against the rotor or the holding body. In a transfer device for transferring a visible image carried on the surface to a recording sheet sandwiched between the rotating body or a belt member stretched around the rotating body and the image bearing body,
While providing a position detecting means for detecting the position of the rotating body and a rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the rotating body ,
Based on the detection result per integer rotation of the rotating body by the position detection means obtained in a state where the abutting member is not in contact with the rotating body or the holding body, the position variation per integer rotation of the rotating body After performing the analysis process for analyzing, the control for adjusting the position of the rotating body in a state where the abutting member is abutted against the rotating body or the holding body based on the analysis result and the thickness information, and the abutting Based on the detection result by the rotation angle detection means in a state where the member is abutted against the rotating body or the holding body, the abutting amount of the abutting member with respect to the rotating body or the holding body depends on the phase of the position variation. A transfer apparatus characterized in that the control means is configured to perform control for varying the phase .
上記移動手段として、モータ又はアクチュエータの駆動によって突き当たり部材を移動させるものを用いるとともに、
該モータ又はアクチュエータの駆動量の調整により、上記突き当たり部材を上記回転体又は保持体に突き当てた状態における上記回転体の位置を調整するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする転写装置。 The transfer device according to claim 1 .
As the moving means, one that moves the abutting member by driving a motor or actuator, and
The transfer means characterized in that the control means is configured to adjust the position of the rotating body in a state where the abutting member is abutted against the rotating body or the holding body by adjusting the driving amount of the motor or actuator. apparatus.
上記回転体の回転軸線方向の一端側と他端側とにそれぞれ、上記付勢手段と、上記突き当たり部材と、上記移動手段と、上記位置検知手段とを設けるとともに、上記モータ又はアクチュエータとして、一端側用のものと、他端側用のものとを設け、該突き当たり部材を該回転体又は上記保持体に突き当てていない状態における該回転体の位置を該一端側と該他端側とでそれぞれ個別に調整するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする転写装置。 The transfer device according to claim 2 .
The urging means, the abutting member, the moving means, and the position detecting means are provided on one end side and the other end side of the rotating body in the rotation axis direction, respectively. The one for the other side and the one for the other end are provided, and the position of the rotating body in a state in which the abutting member is not abutted against the rotating body or the holding body is at the one end side and the other end side. A transfer apparatus characterized in that the control means is configured to individually adjust each.
上記転写手段として、請求項1乃至3の何れかの転写装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus comprising: a visible image forming unit that forms a visible image on the surface of an image carrier; and a transfer unit that transfers the visible image on the surface to a recording sheet.
As the transfer means, the image forming apparatus characterized by using any of the transfer device of claims 1 to 3.
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