(57)【要約】【課題】本発明では、二次転写モータの出力トルクが一定となり、中間転写ベルトの連れ回りが抑制され、中間転写ベルトの回転速度が一定に保たれる画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】  開示する画像形成装置の一形態では、電子写真方式であり、かつ、中間転写方式の画像形成装置において、当該画像形成装置の感光体上に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に一次転写された前記トナー像を印刷媒体上に転写するための二次転写部と、前記二次転写部をモータによって回転駆動させる二次転写部駆動手段と、を有する画像形成装置であって、前記二次転写部駆動手段は、前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在する場合、前記モータへの印加電圧が所定の電圧となるように制御することを特徴とする。【選択図】図１
2010128201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式であり、かつ、中間転写方式の画像形成装置において、当該画像形成装置の感光体上に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に一次転写された前記トナー像を印刷媒体上に転写するための二次転写部と、前記二次転写部をモータによって回転駆動させる二次転写部駆動手段と、を有する画像形成装置であって、
前記二次転写部駆動手段は、前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在する場合、前記モータへの印加電圧が所定の電圧となるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記二次転写部の回転速度を検出する二次転写部速度検出手段を有し、
前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在せず、かつ、前記モータへ特定の電圧を印加するとき、
前記二次転写部速度検出手段は、第１の回転速度を検出し、
前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在し、かつ、前記モータへ前記特定の電圧を印加するとき、
前記二次転写部速度検出手段は、第２の回転速度を検出し、
前記所定の電圧は、前記第１の回転速度及び前記第２の回転速度と前記特定の電圧とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記所定の電圧は、前記第１の回転速度を前記第２の回転速度で除して算出した値に、前記特定の電圧を掛けて算出することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定の電圧は、前記印刷媒体の種類毎に定められることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記印刷媒体を同一種類毎に格納する複数の給紙トレイを有し、
前記所定の電圧は、前記印刷媒体が給紙される前記給紙トレイ毎に定められることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載の画像形成装置。
【請求項６】
電子写真方式であり、かつ、中間転写方式の画像形成装置において、当該画像形成装置の感光体上に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に一次転写された前記トナー像を印刷媒体上に転写するための二次転写部と、前記二次転写部をモータによって回転駆動させる二次転写部駆動手段と、を有する画像形成装置の画像形成方法であって、
前記二次転写部駆動手段が、前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在する場合、前記モータへの印加電圧が所定の電圧となるように制御するステップを有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
前記画像形成装置は、さらに、前記二次転写部の回転速度を検出する二次転写部速度検出手段を有し、
前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在せず、かつ、前記モータへ特定の電圧を印加するとき、
前記二次転写部速度検出手段が、第１の回転速度を検出するステップと、
前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在し、かつ、前記モータへ前記特定の電圧を印加するとき、
前記二次転写部速度検出手段が、第２の回転速度を検出するステップと、を有し、
前記所定の電圧は、前記第１の回転速度及び前記第２の回転速度と前記特定の電圧とに基づいて算出されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記所定の電圧は、前記第１の回転速度を前記第２の回転速度で除して算出した値に、前記特定の電圧を掛けて算出することを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記所定の電圧は、前記印刷媒体の種類毎に定められることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一に記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記画像形成装置は、さらに、前記印刷媒体を同一種類毎に格納する複数の給紙トレイを有し、
前記所定の電圧は、前記印刷媒体が給紙される前記給紙トレイ毎に定められることを特徴とする請求項６乃至９の何れか一に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
コンピュータに、請求項６乃至１０の何れか一に記載の画像形成方法を実行させるための画像形成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式であり、かつ、中間転写方式の画像形成装置において、二次転写ローラの連れ回りによる中間転写ベルトの速度変動を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトを備えた画像形成装置においては、対向する二次転写ローラにもモータを設け、一定の速度で回転させる。しかし、二次転写ローラが熱で膨張し回転速度が高くなっている状態で印刷媒体が搬送されて来ると、印刷媒体の摩擦力で中間転写ベルトを二次転写ローラが連れ回してしまうという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために、二次転写ローラにトルクリミッタを取付け、所定のトルクを超えないように二次転写ローラを制御することで、上記の連れ回りを抑制する技術が公開されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１１−５２７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようにトルクリミッタを使用する技術では、トルクに上限を設けて速度制御を行っているだけであるため、印刷媒体の特性によってはトルク不足により二次転写ローラの速度が低下してしまうという問題点がある。また、トルクリミッタの追加による装置の複雑化、コストアップに繋がるという問題点もある。
【０００５】
上記問題点に鑑み、本発明では、二次転写モータの出力トルクが一定となり、中間転写ベルトの連れ回りが抑制され、中間転写ベルトの回転速度が一定に保たれる画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示する画像形成装置の一形態では、電子写真方式であり、かつ、中間転写方式の画像形成装置において、当該画像形成装置の感光体上に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に一次転写された前記トナー像を印刷媒体上に転写するための二次転写部と、前記二次転写部をモータによって回転駆動させる二次転写部駆動手段と、を有する画像形成装置であって、前記二次転写部駆動手段は、前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在する場合、前記モータへの印加電圧が所定の電圧となるように制御することを特徴とする。
【０００７】
また、開示する画像形成装置の他形態では、さらに、前記二次転写部の回転速度を検出する二次転写部速度検出手段を有し、前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在せず、かつ、前記モータへ特定の電圧を印加するとき、前記二次転写部速度検出手段は、第１の回転速度を検出し、前記印刷媒体が前記中間転写体と前記二次転写部との間に存在し、かつ、前記モータへ前記特定の電圧を印加するとき、前記二次転写部速度検出手段は、第２の回転速度を検出し、前記所定の電圧は、前記第１の回転速度及び前記第２の回転速度と前記特定の電圧とに基づいて算出されることを特徴とする。
【０００８】
また、開示する画像形成装置の他形態では、さらに、前記所定の電圧は、前記第１の回転速度を前記第２の回転速度で除して算出した値に、前記特定の電圧を掛けて算出することを特徴とする。
【０００９】
また、開示する画像形成装置の他形態では、さらに、前記所定の電圧は、前記印刷媒体の種類毎に定められることを特徴とする。
【００１０】
また、開示する画像形成装置の他形態では、さらに、前記印刷媒体を同一種類毎に格納する複数の給紙トレイを有し、前記所定の電圧は、前記印刷媒体が給紙される前記給紙トレイ毎に定められることを特徴とする。
【００１１】
上記の特徴点に基づいて、開示する画像形成装置は、二次転写モータの出力トルクが一定となり、中間転写ベルトの連れ回りが抑制され、中間転写ベルトの回転速度を一定に保つことができる。
【発明の効果】
【００１２】
二次転写モータの出力トルクが一定となり、中間転写ベルトの連れ回りが抑制され、中間転写ベルトの回転速度が一定に保たれる画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（本実施の形態に係る画像形成装置による印刷処理）
図１を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置１００の印刷処理について説明する。図１は、画像形成装置１００に用いられる感光体、中間転写体（以下、中間転写ベルトと言う）及び二次転写部の構成図である。ここで、本実施の形態に係る画像形成装置１００は、いわゆる電子写真方式の画像形成装置であり、また、中間転写方式の画像形成装置である。
【００１４】
ユーザによって印刷処理の開始が指示される（例えば、スタートキーが押下される）と、中間転写ベルト１３が回動を開始する。さらに、それと同時に各感光体１、２、３、４が回転を開始して、その各感光体上にイエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の各単色トナー画像を形成する動作を開始する。そして、その各感光体１、２、３、４上に形成された各色のトナー画像は、時計回り方向に回動する中間転写ベルト１３上で重なるように順次転写され、中間転写ベルト１３上にフルカラーの合成カラー画像が形成される（所謂一次転写が行われる）。
【００１５】
一方、上述したスタートキーの押下により、選択された給紙トレイ（不図示）又は手差しトレイ（不図示）より印刷媒体（以下、用紙と言う）が繰り出される。その用紙は、搬送路を搬送され、レジストローラ１５に突き当たって一旦停止する。
【００１６】
レジストローラ１５は、中間転写ベルト１３上に形成された合成カラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、一旦停止状態にあった用紙を中間転写ベルト１３と二次転写部１６との間に搬送する。そして、二次転写部１６でカラー画像がその用紙上に転写される（所謂二次転写が行われる）。
【００１７】
従来、上記の一次転写及び二次転写が行われる場合、中間転写ベルト１３の回転速度は、エンコーダ（回転速度検出装置）２０によって常時検出され、また、二次転写部１６の回転速度も、エンコーダ（回転速度検出装置）１７によって常時検出される。こうして、両者の回転速度は常に一定で等しくなるように制御されている（より具体的には、中間転写ベルト１３又は二次転写部１６を回転駆動するモータの回転速度が常に一定で等しくなるように制御されている）。
【００１８】
ここで、用紙が中間転写ベルト１３と二次転写部１６との間に存在するとき、中間転写ベルト１３と二次転写装置１６の摩擦係数が大きくなる。すると、二次転写部１６の回転力が中間転写ベルト１３に伝達され、中間転写ベルト１３の連れ回りが発生する。このとき、中間転写ベルト１３の回転速度を一定に保つため、中間転写ベルト駆動用モータの印加電圧を低下させる制御が行われるが、この連れ回りが大き過ぎると、回転速度を一定に保つことができなくなる。
【００１９】
（従来技術における駆動モータの制御）
図２は、従来の中間転写ベルト駆動モータ（以下、中間転写モータと言う）及び二次転写部駆動モータ（以下、二次転写モータと言う）のブロック図である。
【００２０】
図２で示すように、従来技術では、中間転写ベルト１３と二次転写部１６の間に用紙が存在するかしないかにかかわらず、常時、中間転写モータ１８の駆動力を中間転写ベルト１３に伝達するための中間転写ローラに取り付けられたエンコーダ２０によって回転速度を検出する。そして、中間転写モータ１８は、この検出された回転速度と所望の回転速度との差を制御部で演算することによって、電圧値を切換ながら一定速度で回転する。
【００２１】
同様に、二次転写モータ２０も二次転写部１６に取り付けられたエンコーダ１７によって回転速度を検出し、この検出された回転速度と所望の回転速度との差を制御部で演算することによって、電圧値を切換ながら一定速度で回転する。
【００２２】
（本発明における駆動モータの制御）
図３は、本発明における中間転写モータ１８および二次転写モータ１９のブロック図である。本発明においても、中間転写ベルト１３と二次転写装置１６との間に用紙が存在しない場合は、図２を用いて説明した従来技術と同様の制御を行う。
【００２３】
一方、中間転写ベルト１３と二次転写部１６の間に用紙が存在する場合には、以下で説明する制御を行う。中間転写ベルト１３に関しては、図２を用いて説明した従来技術と同様、中間転写ローラに取り付けられたエンコーダ２０によって回転速度を検出し、検出された回転速度と所望の回転速度との差を制御部で演算して、電圧値を切換ながら中間転写モータを駆動制御する。
【００２４】
二次転写部１６に関しては、エンコーダ１７から得られる回転速度に関係なく、予め定める電圧値で二次転写モータ１９を駆動制御する。これにより、二次転写モータ１９は、一定のトルクで駆動するため、用紙が中間転写ベルト１３と二次転写部１６との間に存在する場合であっても、二次転写部（二次転写ローラ）１６のトルクが増加しない。従って、中間転写ベルト１３の連れ回りが抑制され、中間転写ベルト１３は一定の速度を維持しながら回転することができる。
【００２５】
（本実施の形態に係る画像形成装置による処理例）
図４は、画像形成装置１００による処理例のフローチャートである。電源ＯＮ後、スタートボタンが押下されて、二次転写部１６に用紙が差し掛かるまでは、中間転写モータ１８、二次転写モータ１９ともエンコーダ信号によって一定速度で回転するよう制御する（Ｓ１０）。用紙が二次転写モータ１９に差し掛かった際（Ｓ２０）に、二次転写モータ１９を一定電圧で回転駆動させるよう制御する（Ｓ３０。以下、一定電圧駆動と言う）。二次転写部１６を用紙が通過した後（Ｓ４０）は、再度、二次転写モータ１９をエンコーダ信号によって一定速度で回転するよう制御する（Ｓ５０。以下、一定速度駆動と言う）。
【００２６】
（本実施の形態に係る画像形成装置による処理例）
図５は、画像形成装置１００による処理例のタイミングチャートである。上記のように、印刷処理の際、用紙はレジストローラ１５で一旦停止し、レジストローラ１５は中間転写ベルト１３上の合成カラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を再開する。
【００２７】
つまり、用紙が二次転写部１６に差し掛かるタイミングは、レジストローラ１５を動作させるレジストＭが回転を再開してから、レジストローラ１５−二次転写部１６間の距離を搬送される時間後となる。従って、用紙が二次転写部１６に差し掛かるタイミングは、レジストローラ１５−二次転写部１６間の距離を用紙の搬送速度で除することで求めることができ、その算出したタイミングで、二次転写モータ１９（二次転写部１６）は一定電圧駆動を開始することで、本発明は達成される。
【００２８】
また、用紙が二次転写部１６を通過し終えるタイミングは、用紙が二次転写部１６に差し掛かってから、「用紙の長さ÷搬送速度」時間後となる。従って、そのタイミングで二次転写モータ１９（二次転写部１６）は、一定電圧駆動を停止し一定速度駆動に切り替える。
【００２９】
図６は、本実施の形態に係る画像形成装置１００が備える給紙トレイ毎に二次転写モータ１９への印加電圧を設定する場合の設定例を示す図である。各給紙トレイに異なる種類の用紙を入れることが可能な構成の画像形成装置１００の場合、用紙の種類に応じて異なる電圧値を設定する。
【００３０】
例えば、給紙トレイ三段と手差しユニットとを有する画像形成装置１００では、図６で示すように各給紙トレイ及び手差しユニット毎の電圧値をＮＶＲＡＭ等に格納する。そして、用紙が給紙されると、二次転写モータ１９（二次転写部１６）は、その給紙された用紙が搬出された給紙トレイ又は手差しユニットと対応付けて格納される電圧値で一定電圧駆動される。
【００３１】
図７は、本実施の形態に係る画像形成装置１００が備える給紙トレイ毎に二次転写モータ１９への印加電圧を設定する場合の処理例（その１）のフローチャートを示す図である。図６で示すように電圧値を設定した後、コピースタート時（Ｓ１１０）に選択された給紙トレイによって、二次転写モータ１９に印加する電圧値を変更する。選択された給紙トレイが第１トレイであれば電圧Ａ、第２トレイであれば電圧Ｂ、第３トレイであれば電圧Ｃを選択し、それ以外であれば電圧Ｄを選択する（Ｓ１２０−Ｓ１８０）。
【００３２】
図８は、本実施の形態に係る画像形成装置１００が備える給紙トレイ毎に二次転写モータ１９への印加電圧を設定する場合の処理例（その２）のフローチャートを示す図である。まず、画像形成装置１００本体の電源が入れられた時点で、図６で示したテーブルを全て消去する（Ｓ２１０）。そしてコピーボタン押下後（Ｓ２２０）、どの給紙トレイが選択されたかを判断し（Ｓ２３０−２５０）、その給紙トレイに対する設定電圧が取得済みでなければ（Ｓ２６０−２９０）、最初の用紙が二次転写部１６に差し掛かった際に、当該用紙に対応する設定電圧を取得する（Ｓ３４０−Ｓ３７０）。
【００３３】
ここで、各用紙に対応する設定電圧の取得処理について説明する。二次転写モータ１９を特定の電圧ｘで駆動させた場合、二次転写モータ１９の回転速度と負荷トルクは比例するため、二次転写部１６と中間転写体１３との間に用紙が存在しないとき、上記特定の電圧ｘと二次転写モータ１９の回転速度ｙとの間には以下の関係が成り立つ。ここで、Ａは、二次転写部１６と中間転写体１３との間に用紙が存在しないときのトルクによる定数である。
ｙ＝Ａｘ
次に、二次転写モータ１９を特定の電圧ｘで駆動させた場合であって、二次転写部１６と中間転写体１３との間に用紙が存在するとき、二次転写モータ１９に対する負荷トルクが上昇し回転速度ｙは低下するので、上記特定の電圧ｘと二次転写モータ１９の回転速度ｙ'との間には以下の関係が成り立つ。ここで、Ｂは、二次転写部１６と中間転写体１３との間に用紙が存在するときのトルクによる定数である。
ｙ'＝Ｂｘ
従って、
Ａ／Ｂ＝ｙ／ｙ'
という関係式が成り立つこととなる。
【００３４】
そうすると、二次転写部１６と中間転写体１３との間に用紙が存在するとき、二次転写モータ１９の目標回転速度ｙと一定電圧駆動時の二次転写モータ１９に対する印加電圧ｘ'との間には、
ｙ＝Ｂｘ'
の関係が成り立つため、一定電圧駆動時の二次転写モータ１９に対する印加電圧ｘ'は、
ｘ'＝（Ａ／Ｂ）ｘ＝（ｙ／ｙ'）ｘ
という式に従って、算出することができる。この印加電圧ｘ'を、用紙毎又は給紙トレイ毎に算出しＮＶＲＡＭ等に格納しておき、一定電圧駆動時に読み出して利用する。
【００３５】
また、給紙トレイに対する設定電圧が取得済みであった場合でも、当該設定電圧を取得した後に給紙トレイの開閉が行われたとき（Ｓ３００−Ｓ３３０）は、給紙トレイを閉じた後の最初の用紙において、各給紙トレイに対する設定電圧を取得する（Ｓ３４０−Ｓ３７０）。さらに、その用紙は二次転写動作を行わないまま、両面コピー用の搬送経路に搬送され、その用紙の裏面からコピーを開始する形態としても良い（Ｓ３８０−Ｓ４１０）。
【００３６】
一方、選択された給紙トレイに対する設定電圧の取得後であり、給紙トレイの開閉も行われていない場合、給紙トレイに対する設定電圧値を用いた一定電圧駆動を実施する（Ｓ４２０−Ｓ４５０）。また、手差しトレイに関しては、手差しトレイに設置された用紙センサにより手差しトレイの用紙が変更されたかを検知して、上記動作を行う。
【００３７】
（総括）
開示の画像形成装置では、二次転写中の二次転モータ側の速度制御を行わず、一定電圧で回転させることを特徴とする。それによって、トルクリミッタを使用せずに従来と同じ構成でも二次転写モータの出力トルクを制限することができ、中間転写ベルトの連れ回りを抑制することができる。また、紙種によって二次転写モータの駆動電圧を変化させることで、紙種による二次転写部（二次転写ローラ）の速度低下を防止することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置に用いられる感光体、中間転写体及び二次転写部の構成図である。
【図２】従来の中間転写ベルト駆動モータ及び二次転写部駆動モータのブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る中間転写ベルト駆動モータ及び二次転写部駆動モータのブロック図である。
【図４】本実施の形態に係る画像形成装置による処理例のフローチャートである。
【図５】本実施の形態に係る画像形成装置による処理例のタイミングチャートである。
【図６】本実施の形態に係る画像形成装置が備える給紙トレイ毎に二次転写部駆動モータへの印加電圧を設定する場合の設定例を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る画像形成装置が備える給紙トレイ毎に二次転写部駆動モータへの印加電圧を設定する場合の処理例（その１）のフローチャートを示す図である。
【図８】本実施の形態に係る画像形成装置が備える給紙トレイ毎に二次転写部駆動モータへの印加電圧を設定する場合の処理例（その２）のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、２、３、４  感光体
１３    中間転写体
１５    レジストローラ
１６    二次転写部（二次転写ローラ）
１７    （二次転写モータに関する）エンコーダ
１８    中間転写体駆動モータ（中間転写モータ）
１９    二次転写部駆動モータ（二次転写モータ）
２０    （中間転写モータに関する）エンコーダ
【図１】
2010128201.tif 000003
【図２】
2010128201.tif 000004
【図３】
2010128201.tif 000005
【図４】
2010128201.tif 000006
【図５】
2010128201.tif 000007
【図６】
2010128201.tif 000008
【図７】
2010128201.tif 000009
【図８】
2010128201.tif 000010