(57)【要約】【課題】転写材に厚紙やＯＨＴ等を用いる場合において、装置の大型化やプロダクティビティーの低下を極力抑えながら、転写むらや転写抜けも防止し、且つ、グロスや混色性を確保することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】中間転写ベルトを第１の速度にて１次転写動作までを行い、１次転写後に第２の速度に減速させた後、２次転写を行う。ここで、従来技術との差別ポイントは、中間転写ベルトの駆動手段に「ロック制御信号」を設け、上記減速期間において、駆動手段の駆動軸を所定時間ロック制御状態に切り替える。【選択図】図１
2006091729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像担持体と、前記第１の画像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、第２の画像担持体と、前記第１の画像担持体上の画像を前記第２の画像担持体上に転写する１次転写手段と、前記第２の画像担持体上の画像を転写材に転写する２次転写手段と、前記２次転写手段により前記転写材上に転写された前記画像を、加熱加圧することにより定着させる定着手段とを備え、前記第２の画像担持体の周長Ｌ１が、前記転写材の搬送方向の長さＬ２よりも長く、且つ、前記２次転写手段の位置から、前記定着手段までの搬送方向の長さＬ３が、前記転写材の搬送方向の長さＬ２よりも短い画像形成装置において、
前記第１の画像担持体上と前記第２の画像担持体のうち、少なくとも前記第２の画像担持体を移動させる駆動手段を有し、前記駆動手段は速度変更が可能であるとともに、駆動軸をフリー状態或はロック状態に切り替えることが可能であって、前記１次転写手段によって前記第１の画像担持体上の画像が前記第２の画像担持体上に転写される１次転写工程期間において前記駆動手段は第１の速度で動作し、前記１次転写工程後に前記駆動手段を第１の速度よりも遅い第２の速度に減速した後に、前記２次転写手段によって第２の画像担持体上の画像が前記転写材上に転写される２次転写工程を行うものであって、前記駆動手段が前記第１の速度から前記第２の速度に減速する期間において、前記駆動手段の駆動軸を所定時間ロック制御状態に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段の第２の移動速度は、転写材の材質及び厚さに応じて異なることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動軸がロック状態に制御される前記所定時間は、第１の移動速度と第２の移動速度との速度差に応じて設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動軸がロック状態に制御される前記所定時間は、移動手段の回転情報に応じて設定されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動軸がロック状態に制御される前記所定時間は、移動手段に加わるトルク情報に応じて設定されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等を利用したカラー画像形成装置、特に第２の像担持体である中間転写体を使用したカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、転写材の厚さや材質、表面性等に左右されることなく、転写材上に良好な画像が形成できる手法として、感光体から成る第１の像担持体の他に、更に第２の像担持体である中間転写体を具備する画像形成装置が提案されている。
【０００３】
図１はその実施形態を示すカラー画像形成装置の構成を示す概略構成図である。感光体１の周囲には、一次帯電器４、露光装置５、カラー現像ユニット７、白黒現像ユニット８、転写帯電器９、クリーナ装置６が配置されている。尚、カラー現像ユニット７は、回転式であり、フルカラー現像のための３台の現像装置７Ｙ（イエロー現像装置），７Ｍ（マゼンタ現像装置），７Ｃ（シアン現像装置）を有している。一方、白黒現像ユニット８は、感光体１に当接する位置で固定されている。
【０００４】
図１のカラー画像形成装置にて画像が形成される場合、先ず、感光体１上に現像されたトナー像が、１次転写装置９によって中間転写体としての中間転写ベルト２に転写される。これを１次転写と呼ぶこととする。モノクロ画像を形成する時は、この１次転写がブラックトナーのみの１回行われる。これに対して、カラー画像を形成する場合には、他に３色のカラートナーを重ね合わせる必要があるため、１次転写が各トナー色の順に４回繰り返されることによって、多重のトナー像が中間転写ベルト２に形成される。
【０００５】
中間転写ベルト２に転写されたトナー像は、更に２次転写装置１５でシートに転写される。ここで、１次転写装置９及び２次転写装置１５では、トナー像を次の媒体へ転写するための高圧が印加される。そして、２次転写装置１５から中間転写ベルト２へトナー像を転写するための高圧値は、転写材の抵抗による電圧降下を考慮し決定される。例えば、転写材に厚紙やＯＨＴ（ＯＨＰ用の透明シート）を用いた場合と、普通紙を用いた場合では、それぞれ抵抗値が異なる。そこで、各転写材に合わせ異なった高圧値を印加することにより、画像むらや抜けの発生しない最適な転写特性が得られている。
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−１４６４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
転写材に厚紙やＯＨＴ等を用いてカラー画像を形成する場合には、十分なグロスや混色性を確保する画像を得るために、上述した転写高圧値の制御に加え、次工程である定着動作を普通紙よりも遅い通過速度にする必要がある。
【０００８】
ここで、定着装置３のみの速度を遅く制御し、中間転写ベルト２の速度を下げずに普通紙時と同じ速度で制御すると、定着装置３と２次転写位置１５の速度差により、これらのユニット間で転写材が弛んでしまい、転写材上のトナー像が装置内の部材に干渉して擦れて画像不良に至るという問題がある。又、これらユニット間の速度差が干渉し合うことによって、それぞれのユニットに速度むらが生じ、定着性や転写性にむらが生じる等の画像欠陥を引き起こしてしまう。
【０００９】
上述のような問題は、２次転写装置１５と定着装置３との距離を転写材の搬送方向の長さよりも長くすれば、各々が別の速度で動作しても干渉し合うことがなくなるために解決されるが、この手法では装置の大型化を招いてしまう。
【００１０】
又、転写材に厚紙やＯＨＴ等を用いた場合において、定着動作だけでなく全ての画像形成動作を低速で行うことでも上述のような問題は解決されるが、この手法ではプロダクティビティーを著しく低下させてしまう。
【００１１】
そこで、プロダクティビティーを極力低下させない目的で、画像形成装置の速度を画像形成工程の途中において減速させることが好ましいが、この減速を１次転写中や２次転写中に行うと、特に耐久が進んだ装置においては、転写むらや転写抜け等の画像欠陥が顕著に現れてしまう。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、転写材に厚紙やＯＨＴ等を用いる場合において、装置の大型化やプロダクティビティーの低下を極力抑えながら、転写むらや転写抜けも防止し、且つ、グロスや混色性を確保することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、第１の画像担持体と、前記第１の画像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、第２の画像担持体と、前記第１の画像担持体上の画像を前記第２の画像担持体上に転写する１次転写手段と、前記第２の画像担持体上の画像を転写材に転写する２次転写手段と、前記２次転写手段により前記転写材上に転写された前記画像を、加熱加圧することにより定着させる定着手段とを備え、前記第２の画像担持体の周長Ｌ１が、前記転写材の搬送方向の長さＬ２よりも長く、且つ、前記２次転写手段の位置から、前記定着手段までの搬送方向の長さＬ３が、前記転写材の搬送方向の長さＬ２よりも短い画像形成装置において、前記第１の画像担持体上と前記第２の画像担持体のうち、少なくとも前記第２の画像担持体を移動させる駆動手段を有し、前記駆動手段は速度変更が可能であるとともに、駆動軸をフリー状態或はロック状態に切り替えることが可能であって、前記１次転写手段によって前記第１の画像担持体上の画像が前記第２の画像担持体上に転写される１次転写工程期間において前記駆動手段は第１の速度で動作し、前記１次転写工程後に前記駆動手段を第１の速度よりも遅い第２の速度に減速した後に、前記２次転写手段によって第２の画像担持体上の画像が前記転写材上に転写される２次転写工程を行うものであって、前記駆動手段が前記第１の速度から前記第２の速度に減速する期間において、前記駆動手段の駆動軸を所定時間ロック制御状態に切り替えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記駆動手段の第２の移動速度は、転写材の材質及び厚さに応じて異なることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記駆動軸がロック状態に制御される前記所定時間は、第１の移動速度と第２の移動速度との速度差に応じて設定されることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記駆動軸がロック状態に制御される前記所定時間は、移動手段の回転情報に応じて設定されることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記駆動軸がロック状態に制御される前記所定時間は、移動手段に加わるトルク情報に応じて設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第２の像担持体である中間転写体を用いた画像形成装置に対し、転写材にＯＨＴや厚紙を用いた場合においても、装置の大型化やプロダクティビティーの低下を極力抑えながら、転写むらや転写抜けも防止し、且つ、グロスや混色性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
画像の形成は、先ず、帯電装置４に電圧を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、レーザースキャナから成る露光装置５にて、画像データを基に、帯電された感光体1 上の画像部分が予定の露光部電位になるように露光を行い潜像を形成する。露光装置５は、画像データに基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００２０】
カラー現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ及び白黒現像装置８は、感光体１上の潜像をそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによってカラー現像ユニット７を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。
【００２１】
感光体１上に現像された各色のトナー像は、１次転写装置９によって中間転写体としての中間転写ベルト２に順次転写されて４色のトナー像が重ね合わされる。中間転写ベルト２を挟んで転写ベルト駆動ローラ１０と対向する位置にはベルトクリーナ１４が設けられていて、中間転写ベルト２上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。
【００２２】
中間転写ベルト２に転写されたトナー像は、更に２次転写装置１５でシートに転写される。フルカラープリント時はベルト上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。上記記録紙は、記録紙カセット１６からピックアップローラ１７で搬送路に引き出され、搬送ローラ対１８及び１９によってニップ部、つまり２次転写装置１５とベルト２との当接部に給送される。
【００２３】
又、感光体１上に残留したトナーは、予備清掃装置でトナーの帯電をクリーニングし易い状態にし、クリーナ装置６で除去・回収され、最後に、感光体１は除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００２４】
ところで、上記カラー複写機の画像形成タイミングは、中間転写ベルト２上の所定位置を基準として制御されている。中間転写ベルト２は、ローラ１０，１１，１２，１３に張架されている。これらのうち、中間転写ベルト駆動ローラ１０は、図示しない駆動源に結合されて中間転写ベルト２を駆動する駆動ローラとして機能し、中間転写ベルトテンションローラ１１，１２は、ベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、バックアップローラ１３は２次転写装置としての転写ローラ１５のバックアップローラとして機能する。
【００２５】
テンションローラ１２付近には、基準位置を検知する反射型センサ２０が配置されている。反射型センサ２０は、ベルト２の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＩ−ｔｏｐ信号を出力する。
【００２６】
前記感光体１の外周の長さとベルト２の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前と全く同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体１の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００２７】
上記のような中間転写方式の画像形成装置においては、Ｉ−ｔｏｐ信号を検知した後、所定時間経過後にレーザースキャナから成る露光装置５で露光を開始する。又、前述した通り、ベルト２が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前と全く同じ状態に戻るため、ベルト２上では常に同じ位置にトナー像が形成される。用紙サイズによって、トナー像サイズも変化するが、中間転写ベルト２上にはトナー像が絶対に載らない範囲が存在する。
【００２８】
定着装置３は、内部に発熱手段であるハロゲンヒータを有する定着部材となる定着ローラと、同じく内部に発熱手段であるハロゲンヒータを有する定着部材となる加圧ローラとが、図示しない加圧機構によって互いに圧接しながら回転可能に配置された定着部材対として構成されている。
【００２９】
シート上に転写されたトナー等の現像材で形成された未定着画像は、所定温度に制御された定着ローラと加圧ローラとのニップ部を通過して加熱、加圧されることによって記録紙上に定着される。
【００３０】
次に、図２に本装置の制御系のブロック図を示す。
【００３１】
本装置は、全てシステムコントローラ１０１によって統括的にコントロールしている。システムコントローラ１０１は、主に本装置内の各負荷の駆動、センサ類の情報収集解析、操作部１０２、即ちユーザインターフェースとのデータの交換の役割を担っている。システムコントローラ１０１の内部構成は、上述した役割を担うために、ＣＰＵ１０１ａを搭載しており、ＣＰＵ１０１ａは、同様にシステムコントローラ１０１に搭載したＲＯＭ１０１ｂに格納されたプログラムによって、予め決められた画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスを実行する。又、その際、一次的又は恒久的に保存することが必要な書換可能なデータを格納するために、ＲＡＭ１０１ｃも搭載している。ＲＡＭ１０１ｃには、例えば後述する高圧制御部１０５への高圧設定値、後述する各種データ、操作部１０２からの画像形成指令情報等を保存する。
【００３２】
操作部１０２とは、ユーザにより設定された複写倍率、濃度設定値等の情報を得ることに加えて、画像形成装置の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生やその箇所等をユーザに示すためのデータを送出している。
【００３３】
本装置は、装置内部の各所にモータ、クラッチ／ソレノイド等のＤＣ負荷及びフォトインターラプターやマイクロスイッチ等のセンサを配置している。つまり、モータの駆動や各ＤＣ負荷を適宜駆動させることで、転写材の搬送や各ユニットの駆動を行っており、その動作を監視しているものが各種センサである。
【００３４】
そこで、システムコントローラ１０１は、各種センサ類１０９からの信号を基に、モータ制御部１０７により各モータをコントロールさせると同時に、ＤＣ負荷制御部１０８により、クラッチ／ソレノイドを動作させて画像形成動作を円滑に進めている。又、高圧制御部１０５に各種高圧制御信号を送出することで、高圧ユニット１０６を構成する各種帯電器である一次帯電器３１０、図示しない補助帯電装置、１次転写帯装置、２次転写帯装置及び現像器内の現像ローラに適切な高圧を印加させている。
【００３５】
更に、前述した定着装置３の定着ローラには、それぞれローラを加熱するためのヒータ１１１が内蔵されており、それら各ヒータは、ＡＣドライバ１１０によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。各定着ローラにはその温度を測定するためのサーミスタ１０４が設けられ、Ａ／Ｄ１０３によって、各定着ローラの温度変化に応じたサーミスタ１０４の抵抗値変化を電圧値に変換した後、デジタル値としてシステムコントローラ１０１に入力される。この温度データを基に前述のＡＣドライバ１１０を制御することになる。
【００３６】
次に、本発明に係る中間転写ベルト２及びその周辺の構成を図３用いて説明する。
【００３７】
図３中のＬで示した距離は中間転写ベルト２の周長であり、又、中間転写ベルト２上にＬ２で示した距離は、最も大きいサイズの用紙における画像の長さである。
【００３８】
中間転写ベルト２の周長Ｌは、その表面上に多色画像を形成しなくてはならないため、最も大きいサイズの用紙の搬送方向における長さＬ２よりも長くなるように構成されている。ここで、本実施の形態では、中間転写ベルト２の周長Ｌ＝５６５ｍｍ、最大サイズ用紙の搬送方向長さＬ２＝４８３ｍｍとしている。
【００３９】
中間転写ベルト２及び感光体１は、ＤＣモータを駆動源とする駆動手段２０１により駆動されており、図３中に示す矢印方向へ回転される。この駆動手段２０１について以下に詳述する。
【００４０】
駆動手段２０１には、モータ制御部１０７からＳ２０１〜Ｓ２０３に示した以下の３つの制御信号が入力される。
【００４１】
Ｓ２０１は「回転／停止信号」であり、駆動手段２０１の回転及び停止を制御する信号である。駆動手段２０１は、「回転／停止信号」＝Ｈの信号を受けると、後述する速度制御信号Ｓ２０３の設定に従ってＤＣモータを回転させる。又、駆動手段２０１は「回転／停止信号」＝Ｌの信号を受けるとモータの回転を停止させる。
【００４２】
Ｓ２０２は「フリー／ロック信号」であり、駆動手段２０１の駆動軸をフリー状態とするか、又はロック状態とするかを制御する信号である。駆動手段２０１は、「フリー／ロック信号」＝Ｈの信号を受けると、駆動手段２０１の駆動軸をフリー状態に制御し、前述のＳ２０１「回転／停止信号」に従ってＤＣモータの回転／回転停止を行う。又、駆動手段２０１は、「フリー／ロック信号」＝Ｌの信号を受けると、駆動手段２０１の駆動軸をロック状態に制御し、駆動軸に外力が加わっても動かないように固定される。本実施の形態では、駆動手段２０１におけるＤＣモータのコイルの両端をＧＮＤレベルに固定するショートブレーキにてこのロック制御を行っている。
【００４３】
尚、駆動手段２０１の回転中に「フリー／ロック信号」をＨ（フリー）のままとして、前述のＳ２０１「回転／停止信号」をＬ（オフ）に切り替えて駆動手段２０１の回転を停止させる場合、駆動手段２０１が完全に停止するまでには、駆動手段２０１が駆動する負荷の慣性力が働くために長い時間を要する。本実施の形態における装置では、その停止時間は１０００ｍｓ程度である。
【００４４】
一方、駆動手段２０１の回転中に「フリー／ロック信号」をＬ（ロック）として駆動手段２０１の回転を停止させる場合、駆動手段２０１の駆動軸は強制的にロック状態に制御されるので、駆動手段２０１の停止時間は急激に短くなる。本実施の形態における装置では、その停止時間は１００ｍｓ程度に短縮される。よって「フリー／ロック信号」は、一般的に駆動手段２０１の駆動軸を緊急で停止する必要がある場合に設けられる。
【００４５】
Ｓ２０３は「速度制御信号」であり、駆動手段２０１の駆動速度を制御する信号である。本実施の形態において、速度制御信号はクロックであり、駆動手段２０１はこのクロックの周波数に比例した回転数にて駆動する。
【００４６】
尚、速度制御信号を、Ｈ又はＬの１ビット或は複数ビットの論理信号としても構成できる。この場合は、予め駆動手段２０１内に基準クロック周波数を用意する必要があり、速度制御信号の論理に応じて基準クロックを決められた分周比にて分周して回転するようにすれば良い。
【００４７】
駆動手段２０１からは、モータ制御部１０７へ「同期回転検知信号」Ｓ２０４が出力される。同期回転検知信号は、駆動手段２０１が前述のＳ２０３「速度制御信号」によって設定された回転数の所定内で回転しているか、否かを示す信号である。本実施の形態では、駆動手段２０１が設定された回転数の±０．１％以内で回転している場合にＬを出力し、又、この範囲を逸脱した場合にはＨを出力する。尚、駆動手段２０１が所定範囲内にて回転していることを、ここでは同期回転と呼ぶことにする。不図示のシステムコントローラ１０１は、モータ制御部１０７を介して、「同期回転検知信号」Ｓ２０４を監視しており、同期回転検知信号がＨの状態が所定時間継続した場合には、装置を緊急停止させ、不図示の操作部等に駆動手段２０１が異常であることを表示する。尚、駆動手段２０１の起動時や回転速度の変更時には、目標回転数に達するまでに同期回転信号は必ずＨとなるが、このタイミングでは異常検出を行わないようにしている。
【００４８】
定着装置３は駆動手段２０２によって駆動される。駆動手段２０２も、駆動手段２０１と同様にＤＣモータを駆動源としており、定着装置を図３中に示す矢印方向へ回転させる。尚、駆動手段２０２とモータ制御部１０７間の制御信号は、前述した「フリー／ロック信号」が存在しないことを除いては全く同様であり、「回転／停止信号」Ｓ２０５、「速度制御信号」Ｓ２０６、「同期回転検知信号」Ｓ２０７を有している。Ｓ２０５〜Ｓ２０７の信号に関する詳細は、前述の駆動手段２０１で述べた説明と同様であるため割愛する。
【００４９】
次に、本発明の実施の形態である画像形成装の制御について説明する。
【００５０】
駆動手段２０１は、感光体１上のトナー画像を中間転写ベルト２へと転写する１次転写工程までは転写材の種類に関わらずに、感光体１と中間転写ベルト２の周速度がＶ１となるように制御される。本実施の形態ではＶ１＝４００ｍｍ／ｓとしている。
【００５１】
そして、駆動手段２０１は、転写材が普通紙である場合には、画像形成動作の終了まで一貫して、感光体１と中間転写ベルト２の周速度が上述のＶ１のままに制御される。
【００５２】
一方、駆動手段２０１は、転写材がＯＨＴや厚紙等の場合には、画像形成動作の途中の工程で、感光体１と中間転写ベルト２の周速度がＶ１よりも低いＶ２となるように減速制御され、その後に行う２次転写工程以降の画像形成動作はＶ２の周速度で行われる。
【００５３】
図４〜図８は画像形成動作を説明するものである。本実施の形態では、中間転写ベルト２が１周する毎に、トナー画像が１色ずつ、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順に１次転写され、中間転写ベルト２が４周することによって、中間転写ベルト２の表面に多重のカラー画像が完成する。  
ここで、転写材が普通紙である場合は、中間転写ベルト２の４周目において、ブラックのトナー画像が１次転写されて中間転写ベルト２上にカラー画像が完成するのと同時に、中間転写ベルト２上の画像は転写材へと２次転写される。
【００５４】
しかし、転写材がＯＨＴや厚紙等の場合は、上述のように１次転写と２次転写が同時に行われずに、中間転写ベルト２の５周目毎において２次転写が行われる。上記それぞれの動作を図４〜図８を用いて以下に説明する。
【００５５】
図４は中間転写ベルト２が３周して、その表面に３色のトナー画像（マゼンタ、シアン、イエロー）が１次転写されており、引き続きブラックのトナー画像が１次転写される直前の状態を表した図である。
【００５６】
図４中のＦで示した位置は、中間転写ベルト２上のトナー画像の先端位置を示し、Ｒはその後端位置を示している。又、Ｆ’は感光体上に形成されたブラックの画像の先端位置である。図５に示すように、これら中間転写ベルト２上の画像先端Ｆと、感光体１上のＦ’と中間転写ベルト２上の画像先端Ｆとが一致して重なり合うようにブラックのトナー画像が形成・１次転写されて、中間転写ベルト２上に全４色の多重カラー画像が完成する。
【００５７】
上述のように、転写材が普通紙である場合は、図６に示すように、中間転写ベルト２の４周目において、ブラックのトナー画像が１次転写されて中間転写ベルト２上にカラー画像が完成するのと同時に、中間転写ベルト２上の画像は転写材へと２次転写される。
【００５８】
転写材が普通紙である場合、定着装置３における定着速度と、中間転写ベルト２の速度とが等しい。よって、定着動作と２次転写及び１次転写を同時に行うことが可能なのである。
【００５９】
これに対して、転写材がＯＨＴや厚紙である場合は、十分なグロスや混色性を確保する画像を得るために、定着装置３における転写材の通過速度を、中間転写ベルト２の画造形成中における周速度よりも遅くしなければならない。
【００６０】
もしも、２次転写装置１５と定着装置３との距離が、最大用紙の搬送方向における長さＬ２よりも長くなるように構成されていれば、２次転写装置１５と定着装置３と速度が一致していなくても、これらユニット間に同時に転写材が存在することがないので、転写材の弛み及び画像不良は発生せず、上述の普通紙の場合と同様に、定着動作と２次転写及び１次転写を同時に行うことが可能となる。
【００６１】
しかし、本画像形性装置のように、２次転写装置１５と定着装置３との距離を、最大用紙の搬送方向の長さよりも小さくなるように、小型化設計された装置においては、２次転写装置１５と定着装置３との間で転写材の弛み等が生じてしまうため、普通紙と同じ速度で１次転写を行ったまま、同時に２次転写及び定着動作を行うことはできない。
【００６２】
ここで、定着動作と２次転写及び１次転写の処理動作を低速で行うと、プロダクティビティーを著しく低下させてしまう。又、プロダクティビティーを極力低下させない目的で、画像形成装置の速度を画像形成工程の途中において減速させることが好ましいが、この減速を１次転写中や２次転写中に行うと、特に耐久が進んだ装置においては、転写むらや転写抜け等の画像欠陥が顕著に現れてしまう。
【００６３】
そこで、転写材が普通紙である場合は、図７に示すように、中間転写ベルト２が４周目において、感光体１から中間転写ベルト２へブラックのトナー画像が１次転写のみを行い、１次転写の終了後に中間転写ベルト２を減速させてから、図８に示すように、中間転写ベルト２の５周目において２次転写と定着動作を行う。
【００６４】
この中間転写ベルト２の減速は、中間転写ベルト２の駆動源である駆動手段２０１を制御することで行う。即ち、中間転写ベルト２上の画像の後端が１次転写装置９を通り抜けるまでは、中間転写ベルト２の周速度がＶ１となるような速度制御信号を入力し、この後に中間転写ベルト２の周速度がＶ２（本実施の形態では２００ｍｍ／ｓ）となるように速度制御信号を変更する。
【００６５】
そして、２次転写の開始までに減速を完了しなければならない。つまり、中間転写ベルト２上の画像の先端が２次転写装置１５へ到着するまでに減速を終えることが必要であるが、その許容時間は短く、本実施の形態では７００ｍｓである。
【００６６】
減速が完了するまでの許容時間は、１次転写装置９と２次転写装置１５の距離及び中間点ベルト２の周速度等によって決まるが、装置の小型化が進むほど、又、装置の処理速度が上がるほど短くなり、厳しいものとなる。駆動手段２０１の減速が完了するまでに要する時間が許容時間を超えてしまうと、その分だけ中間転写ベルト２上に形成された画像の先端位置Ｆが進んでしまうので、転写材上に２次転写した際の画像は先端余白がなく、且つ、先端が欠損された不良画像となってしまう。中間転写ベルト２を更に１周回転させて、６周目に２次転写を行うように画像形成装置を制御すれば、上記の問題は解決されるが、この方法ではプロダクティビティーが下がると共に、中間転写ベルト２の画像が劣化してしまうという問題も生ずる。
【００６７】
そこで、本発明では、駆動手段２０１を減速させるタイミングで、駆動手段２０１への速度制御信号Ｓ２０３を変化させるとともに、更に「フリー／ロック信号」Ｓ２０２の制御信号をロック制御の論理に制御して、駆動手段２０１の減速を短縮するようにしている。
【００６８】
尚、フリー／ロック信号Ｓ２０２をロックにする時間が短過ぎると十分に減速することができず、又、長過ぎると駆動手段２０１が停止してしまい、何れにおいても駆動手段を目標の速度に減速させるまでの時間が長くなってしまう。そのため、フリー／ロック信号Ｓ２０２をロックにする時間幅は、駆動手段２０１に接続される負荷の慣性の大きさに合わせた適切な時間幅に設定することが重要である。上述の内容を図９を用いて更に説明する。
【００６９】
図９（ａ）に示した図は、速度制御信号Ｓ２０３のみを変化させて、駆動手段２０１をＶ１からＶ２へ減速させた場合のタイミング図である。
【００７０】
図９（ａ）中に示すＡ点は、中間転写ベルト２上の画像後端が１次転写装置９を通り抜けて、駆動手段２０１の減速を開始させる点を示す。このタイミングで、速度制御信号Ｓ２０３を中間転写ベルトの周速度Ｖ１に相当する周波数２０００ｋＨｚから、同周速度Ｖ２に相当する周波数１０００ｋＨｚに切り替える。
【００７１】
このとき、駆動手段２０１から出力される回転同期検知信号２０４は、その目標周速度Ｖ２に達するまでＨの状態へと推移する。
【００７２】
ここで、駆動手段２０１の周速度が目標周速度Ｖ２とるまでの許容時間をＴｐｅｒで示した。本実施の形態において、この許容時間Ｔｐｅｒは７００ｍｓであるが、駆動手段２０１の減速に要する時間はＴ１（およそ８５０ｍｓ）のようにＴｐｅｒを上回る。
【００７３】
図９中に示した駆動手段２０１のＦＧ波形は、駆動手段２０１に内蔵されるホール素子から回転検出信号（ＦＧ信号）抽出し、その回転検出信号を周波数−電圧変換したものである。
【００７４】
本実施の形態において、この駆動手段２０１のＦＧ波形は、モータ制御部１０７等へ出力していないが、必要に応じて出力するように構成しても良い。
【００７５】
図９（ａ）に示すように、駆動手段２０１は速度制御信号Ｓ２０３の切り替わり点から徐々に速度が低下し、目標速度Ｖ２へと到達する。駆動手段２０１に接続される負荷の慣性が大きいほど、このＦＧ信号波形の傾きは緩やかとなり、減速時間Ｔ１は減速完了の目標点Ｂを更に超えてしまうことになる。
【００７６】
この課題を解決するために本発明では、図９（ｂ）に示すように、駆動手段２０１の速度制御信号Ｓ２０３を変化させると共に、フリー／ロック信号Ｓ２０２を所定時間ロックの論理に切り替える。
【００７７】
フリー／ロック信号Ｓ２０２は、減速と同時にロック（Ｌの信号）に切り替えられ、それから予め定めた設定時間Ｔｂの経過後に、再びフリー（Ｈの信号）に切り替えられる。ここで、本実施の形態ではＴｂ＝５０ｍｓとしている。フリー／ロック信号Ｓ２０２がロックに制御されている間、駆動手段２０１は停止しようとする力が大きく働くために、図９（ｂ）に示した駆動手段２０２のＦＧ信号のように、速度は急激に低下する。そして、目標周速度Ｖ２に近い速度から駆動制御が再開されるように、フリー／ロック信号Ｓ２０２をフリー（Ｈの信号）に切り替えているので、減速が完了するまでに要する時間Ｔ１は、図９（ｂ）に示すように短縮される。尚、本実施の形態において、減速が完了するまでに要する時間はＴ１＝１００ｍｓである。
【００７８】
又、本実施の形態では、転写材がＯＨＴ及び厚紙の双方において、定着装置３の通過速度をＶ２としているが、例えば厚紙の通過速度を、ＯＨＴ時における通過速度をこれより遅いとした場合には、中間転写ベルト２をＶ１からＶ３への減速させる際のフリー／ロック信号Ｓ２０２のロック制御時間は、５０ｍｓよりも長くなるように設定することが好ましい。つまり、減速差が大きいほど、ロックを長く制御することが、減速が完了するまでに要する時間Ｔ１を短縮するために有効である。
【００７９】
以上のようにして駆動手段２０１は、中間転写ベルト２は５周目の回転において、減速完了の目標点Ｂにて周速度をＶ２に変更することが可能となり、中間転写ベルト１上に形成された画像の先端と、転写材の画像の先端とが正規のタイミングで一致した良好な画像を得ることができる。
【００８０】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００８１】
本実施の形態が前記実施の形態１と異なるのは、前述のフリー／ロック信号Ｓ２０２をロック状態に制御する時間を、駆動手段２０１の回転に関する情報に応じて制御する点である。図１０に示すように、駆動手段２０１の回転に関する情報として、駆動手段２０１からモータ制御部１０７へは駆動手段ＦＧ信号Ｓ２０９が出力される。システムコントローラ１０１は、モータ制御部１０７を介してこのＦＧ信号の周波数を監視しながら、フリー／ロック信号Ｓ２０２をロック状態とする時間を制御している。
【００８２】
この制御について図１１を用いて更に説明する。
【００８３】
先ず、不図示のシステムコントローラ１０１は、中間転写ベルト２の周速度がＶ１からＶ２となるように駆動手段２０１を減速させる際に、速度制御信号Ｓ２０３を変化させると共に、フリー／ロック信号Ｓ２０２をロック（Ｌの信号）に制御する。
【００８４】
そして、駆動手段２０１より受け取ったＦＧ信号Ｓ２０９の周波数が、中間転写ベルト２の周速度Ｖ１に相当する周波数Ｆ１から、目標とする周速度Ｖ２よりも若干高い周速度に相当する周波数Ｆ２’となった時点で、フリーロック信号Ｓ２０２を再びフリー（Ｈの信号）に切り替える。
【００８５】
このようにして、そして目標周速度Ｖ２に近い速度から駆動制御が再開されるように、フリー／ロック信号Ｓ２０２をフリー（Ｈの信号）に切り替えるので、減速が完了するまでに要する時間Ｔ１は、図１１に示すように短縮することができる。
【００８６】
以上のように、フリー／ロック信号Ｓ２０２を駆動手段２０１の回転に関する情報に応じて制御することにより、駆動手段２０１に接続される負荷の変動等に左右されることなく、駆動手段２０１の減速時間を確実に短縮することができる。
【００８７】
そして、駆動手段２０１は、中間転写ベルト２は５周目の回転において、減速完了の目標点Ｂにて周速度をＶ２に変更することが可能となり、中間転写ベルト１上に形成された画像の先端と転写材の画像の先端とが正規のタイミングで一致した良好な画像を得ることができる。
【００８８】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００８９】
本実施の形態が前記実施の形態１と異なるのは、前述のフリー／ロック信号Ｓ２０２をロック状態に制御する時間を、駆動手段２０１に加わる負荷の大きさに関する情報に応じて制御する点である。
【００９０】
駆動手段２０１に掛かる負荷が大きいほど、駆動手段２０１の駆動力に反する力が大きくなるので、駆動手段２０１を減速させる際の減速時間は短くなる傾向となり、逆に駆動手段２０１に掛かる負荷が小さいほ減速時間は長くなる。
【００９１】
そこで、図１２に示すように、駆動手段２０１に加わる負荷の大きさに関する情報として、駆動手段２０１からモータ制御部１０７へはトルク信号Ｓ２１０が出力され、システムコントローラ１０１は、モータ制御部１０７を介して、このトルク信号Ｓ２１０を監視しながら、駆動手段２０１を減速させる際のロック制御時間を制御している。尚、本実施の形態において、トルク信号Ｓ２１０は、駆動手段２０１の負荷の大きさに比例してリニアに変化するアナログ電圧としている。
【００９２】
図１４はトルク信号Ｓ２１０の電圧レベルと、フリー／ロック信号Ｓ２０２をロック状態に制御する時間との関係を示したグラフである。このテーブルはシステムコントローラに内蔵されるメモリに備えられている。
【００９３】
例えば、トルク信号Ｓ２１０のレベルがＥ１である場合にはロック制御時間をＴｂ１に制御し、トルク信号Ｓ２１０のレベルがＥ１より大きいＥ２である場合にはロック制御時間をＴｂ１より短いＴｂ２に制御する。
【００９４】
上記の制御について、図１５を用いて更に説明する。
【００９５】
図１５はトルク信号Ｓ２１０の電圧レベルがＥ１であり、フリー／ロック信号Ｓ２０２のロック制御時間をＴｂ１に制御した場合を示した図である。
【００９６】
尚、点線にて示したように電圧レベルがＥ２である場合は、ロック制御時間は点線で示すようにＴｂ２に制御することになる。
【００９７】
不図示のシステムコントローラ１０１は、中間転写ベルト２の周速度がＶ１からＶ２となるように駆動手段２０１を減速させる直前に、トルク信号Ｓ２１０を基にロック制御時間を求める。そして、速度制御信号Ｓ２０３を変化させると共に、フリー／ロック信号Ｓ２０２を求めたロック制御時間ｔＴｂだけロックの論理に制御する。
【００９８】
このようにして、そして目標周速度Ｖ２に近い速度から駆動制御が再開されるように、フリー／ロック信号Ｓ２０２をフリー（Ｈの信号）に切り替えるので、減速が完了するまでに要する時間Ｔ１は、図１３に示すように短縮することができる。
【００９９】
以上のように、駆動手段２０１に加わる負荷の大きさに関する情報に応じてフリー／ロック信号Ｓ２０２を制御することによって、駆動手段２０１に接続される負荷の変動等に左右されることなく、駆動手段２０１の減速時間を確実に短縮することができる。
【０１００】
そして、駆動手段２０１は、中間転写ベルト２は５周目の回転において、減速完了の目標点Ｂにて周速度をＶ２に変更することが可能となり、中間転写ベルト１上に形成された画像の先端と、転写材の画像の先端とが正規のタイミングで一致した良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態１を示すカラー画像形成装置の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示すカラー画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明を用いた中間転写ベルト及び感光体の駆動手段の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態１の画像形成動作を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１の画像形成動作を示す図である。
【図６】転写材が普通紙である場合の本発明の画像形成動作を示す図である。
【図７】転写材がＯＨＴや厚紙等の特殊紙である場合の本発明の画像形成動作を示す図である。
【図８】転写材がＯＨＴや厚紙等の特殊紙である場合の本発明の画像形成動作を示す図である。
【図９】従来方式及び本発明方式を用いた場合における中間転写ベルトの減速動作を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態２を示す中間転写ベルトおよび感光体の駆動手段の概略構成図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の制御方式を用いた場合における中間転写ベルトの減速動作を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態３を示す中間転写ベルト及び感光体の駆動手段の概略構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態３の制御方式を用いた場合における中間転写ベルトの減速動作を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における駆動手段のトルク信号と駆動手段のロック制御時間との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  感光体
２  中間転写ベルト
３  定着装置
９  １次転写装置
１５  ２次転写装置
【図１】
2006091729.tif 000003
【図２】
2006091729.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006091729.tif 000008
【図７】
2006091729.tif 000009
【図８】
2006091729.tif 000010
【図９】
2006091729.tif 000011
【図１０】
2006091729.tif 000012
【図１１】
2006091729.tif 000013
【図１２】
2006091729.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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