(57)【要約】【課題】非画像を形成することなく、トナー量によって転写ニップ部での摩擦係数が変化しても、転写時に周速差がなくなるように制御する。【解決手段】非転写時における目標周速が、中間転写ベルト２１２よりも感光ドラム３０１の方が低速で且つ、転写時において一次転写ニップ部３０６にトナーが全く無い状態で転写動作がなされたときに周速差ＶＳがゼロとなるよう、各ドラムモータ２２４及びベルトモータ２１１の角速度が設定されることで、非転写時の周速差（非転写時称呼値）が設定されている。副走査方向におけるラインごとのビデオカウント値ＶＣ１から、転写時に一次転写ニップ部３０６に存在することになるトナー量が推定される。値ＶＣ１から算出されるビデオカウント補正値ＶＣ２に基づいて算出される速度補正値に応じてドラムモータ２２４の回転速度が増減制御される。【選択図】図１１
2015094772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムと、
前記感光ドラムを回転駆動する第１のモータと、
前記感光ドラム上にトナー画像を形成する形成手段と、
前記形成手段により前記感光ドラム上に形成されたトナー画像が、前記感光ドラムとの間に形成される転写ニップ部において転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを回転駆動する第２のモータと、
非転写時において前記中間転写ベルトの目標周速よりも前記感光ドラムの目標周速の方が低速となるように前記第１のモータ及び第２のモータを制御する制御手段と、
前記感光ドラムから前記中間転写ベルトへのトナー画像の転写時に前記転写ニップ部に存在するトナー量を推定する推定手段と、を有し、
前記制御手段は、転写時に、前記推定手段により推定されたトナー量に応じて前記第１のモータを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記推定手段は、転写時に前記転写ニップ部に存在するトナー量の時間的変化を推定し、
前記制御手段は、転写時には、前記推定されたトナー量の時間的変化に応じて前記第１のモータを制御す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】
前記制御手段は、転写時には、前記推定されたトナー量が増加する場合は前記第１のモータの回転速度を速くすると共に、前記推定されたトナー量が減少する場合は前記第１のモータの回転速度を遅く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】
前記制御手段は、前記推定されたトナー量が無い場合に比べて有る場合の方が、転写時における前記第１のモータの回転速度を速くす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５】
前記制御手段は、前記推定されたトナー量が多いほど、転写時における前記第１のモータの回転速度を速くす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６】
前記推定手段は、転写される画素の濃度信号に対応した値をカウントすることで前記トナー量を推定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記推定手段は、転写時に前記転写ニップ部に存在するトナー量を、副走査方向における所定のライン数ごとに推定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記所定のライン数ごとに前記第１のモータの回転速度を切り替えることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記推定されるトナー量の変化が閾値を超えるまでは前記第１のモータの回転速度を変化させずに維持し、前記推定されるトナー量の変化が前記閾値を超えた場合に前記第１のモータの回転速度を変化させることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記感光ドラムは複数が存在し、該複数の感光ドラムは、各感光ドラム上に形成されたトナー画像が各々の転写ニップ部において前記中間転写ベルトに順に転写されるよう配列され、
前記推定手段は、最初に転写が行われる感光ドラム以外の後続の感光ドラムについては、前記後続の感光ドラムより前にある全ての感光ドラムから前記中間転写ベルトに転写されるトナーの量と前記後続の感光ドラムに形成されているトナーの量とに基づいて、転写時に前記後続の感光ドラムに対応する前記転写ニップ部に存在するトナー量を推定することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項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、静電方式や電子写真記録方式等を採用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体上の現像剤像を中間転写体に一次転写し、その後、記録媒体に二次転写する画像形成装置が知られている。特にカラー画像形成装置においては、出力画像の高画質化が求められている。出力画像の品質を決める要素として、記録媒体上での画像の書き出し位置ズレや画像の伸び縮み等に代表される記録精度が挙げられる。画像の色味に影響する各色トナー画像の重ね合せ精度としては色ズレが挙げられる。これらの要因として、例えば、中間転写体として無端の中間転写ベルトを採用した画像形成装置においては、像担持体としての感光ドラムや中間転写ベルトの速度変動が挙げられる。
【０００３】
これらの速度変動が発生すると、各色の作像ユニットでの転写ニップ部において中間転写ベルトの感光ドラムから受ける力が変化する。すると、各転写ニップ部において中間転写ベルトの引っ張り力や押し込み力が作用し、中間転写ベルトの各転写ニップ部を通過する速度に差が生じて色ズレが発生してしまう。
【０００４】
速度変動の要因の１つとして、転写ニップ部でのトナーの有り無しが関係することが知られている。これは、転写ニップ部でのトナーの有無により、感光ドラムと中間転写ベルトとの間の摩擦係数が変化し、作用する摩擦力が変化することに起因する。
【０００５】
ところで、一次転写ラチチュードアップを図るために、感光ドラムと中間転写ベルトに非転写時における周速差を設けることが実施されている。この周速差により、感光ドラムと中間転写ベルト間で常に摩擦力が生じており、転写時には転写圧及び摩擦力によって両者の周速差がゼロとなることが予定されている。しかし、感光ドラムと中間転写ベルト間にトナーがある場合と無い場合とで転写ニップ部での摩擦係数が変化する。そのため、転写時の感光ドラムの回転速度がトナーの有無によって変動し得ることとなり、トナーが有る場合にスリップが発生して、周速差がゼロとならない場合には色ズレが発生してしまう。
【０００６】
そこで、特許文献１では、中間転写ベルトにドット分散画像を形成することで、トナーの有無による摩擦係数の変動を抑制し、転写ニップ部に来たトナーがスリップを生じさせるのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１５１５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の技術では、画像形成時において、それほど目立たない程度の濃度に設定されるとはいえ、本来の画像と一緒に、非画像であるドット分散画像が記録媒体に意図的に形成されることになる。ドット分散画像は通常画像領域外に形成されるのではあるが、非画像である汚れを意図的に形成することは、成果物としての品位を低下させることに繋がる。
【０００９】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものである。その目的は、非画像を形成することなく、トナー量によって転写ニップ部での摩擦係数が変化しても、転写時に周速差がなくなるように制御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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、感光ドラムと、前記感光ドラムを回転駆動する第１のモータと、前記感光ドラム上にトナー画像を形成する形成手段と、前記形成手段により前記感光ドラム上に形成されたトナー画像が、前記感光ドラムとの間に形成される転写ニップ部において転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを回転駆動する第２のモータと、非転写時において前記中間転写ベルトの目標周速よりも前記感光ドラムの目標周速の方が低速となるように前記第１のモータ及び第２のモータを制御する制御手段と、前記感光ドラムから前記中間転写ベルトへのトナー画像の転写時に前記転写ニップ部に存在するトナー量を推定する推定手段と、を有し、前記制御手段は、転写時に、前記推定手段により推定されたトナー量に応じて前記第１のモータを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、非画像を形成することなく、トナー量によって転写ニップ部での摩擦係数が変化しても、転写時に周速差がなくなるように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】作像に関連する主要部を抜き出して示した図である。
【図４】転写時における周速差と色ズレとの関係、トナー量と周速差との関係、トナー量と色ズレとの関係、トナー量とドラムモータの回転速度制御との関係を示す図である。
【図５】作像ユニットの動作シーケンスを示す図である。
【図６】ラインごとのビデオカウント補正値を示す図である。
【図７】ビデオカウント補正値の変化、変速指数の変化を示す図である。
【図８】モータ制御補正値の変化、速度補正値の変化を示す図である。
【図９】ドラムモータへのＰＷＭ信号の出力例を示す図である。
【図１０】ドラムモータの速度可変とパルス幅との関係を示す図である。
【図１１】モータ速度制御の処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【００１５】
この画像形成装置は、電子写真方式のフルカラープリンタとして構成される。プリンタ本体１には、イエロー（Ｙ）、マゼンンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色の画像を形成するための４つのステーションを有する。各ステーションの構成要素は共通であるので、以降、ステーションごとに各構成要素を区別しないときは同じ符号を用い、区別するときは符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫを付す。
【００１６】
プリンタ本体１は、各色のトナーを収容、補給するトナー容器２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２ＢＫ）、作像ユニット２３０（２３０Ｙ、２３０Ｍ、２３０Ｃ、２３０ＢＫ）、走査ユニット４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４ＢＫ）が備えられる。作像ユニット２３０は、複数の感光ドラム３０１（３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１ＢＫ）及びそれらに対応する現像部３０４（図３）を含む。
【００１７】
プリンタ本体１にはまた、中間転写ベルト（ＩＴＢ）２１２が備えられ、中間転写ベルト２１２はローラ６によって支持される。記録紙Ｓが収納される給紙部として、手差しトレイ７、上段給紙カセット８、下段給紙カセット９が備えられる。手差しトレイ７上の記録紙Ｓは、ピックアップローラ１７、１８によって給紙される。上段給紙カセット８上の記録紙Ｓは、ピックアップローラ１０、１１によって給紙され、下段給紙カセット上の記録紙Ｓは、ピックアップローラ１３、１４によって給紙される。
【００１８】
ローラ１０、１３の下流には、給紙された記録紙Ｓを搬送する縦パスローラ１２、１５が設けられる。ローラ１２、１７、１８の下流にレジローラ１９、２０が設けられる。二次転写ローラ２１は、記録紙Ｓを搬送すると共に、中間転写ベルト２１２上のトナー画像を記録紙Ｓに転写する。
【００１９】
二次転写ローラ２１の下流側には、定着ローラ２２、内排紙ローラ２３が設けられる。各排紙口に対応して排紙ローラ２５、２６、２７が設けられる。排紙縦パスローラ２４は排紙ローラ２５、２６へ記録紙Ｓを搬送する。両面搬送ローラ２８は、排紙縦パスローラ２４で反転搬送された記録紙Ｓを両面プリントする際に使用される。両面搬送ローラ２８に搬送された記録紙Ｓは両面再給紙ローラ２９により再びレジローラ１９、２０のある方向へ搬送される。
【００２０】
このカラープリンタにおいては、各色の半導体レーザを光源とする各々のレーザ走査ユニット４により、対応する感光ドラム３０１上に静電潜像が形成され、作像ユニット２３０において現像される（形成手段）。そして、この感光ドラム上に現像された各色のトナー画像は、中間転写ベルト２１２に一次転写され、二次転写ローラ２１で記録紙Ｓに４色が一括して転写される。そして、定着ローラ２２などからなる熱定着器を通してトナーが溶着されて永久画像となる。
【００２１】
給紙カセット８、９から給紙するためのピックアップローラ１０、１１、１３、１４並びに縦パスローラ１２、１５、レジローラ１９、２０などが用紙搬送部となる。記録紙Ｓは給紙カセット８、９もしくは手差しトレイ７から給紙され、レジローラ１９、２０でレジタイミングをとられつつ二次転写ローラ２１へ搬送される。その際、上記用紙搬送部は、高速で安定した搬送動作を実現するため、各々独立したステッピングモータ（不図示）により駆動される。同じく、手差しトレイ７から給紙するためのピックアップローラ１７、１８などの用紙搬送部も、各々独立したステッピングモータ（不図示）により駆動される。
【００２２】
また、レジユニット１６（図１中の破線で示す）内には、手差しトレイ７の一部分、ピックアップローラ１７、１８、及びレジローラ１９、２０が配置される。レジユニット１６にはまた、レジローラ１９、２０を駆動するステッピングモータ（不図示）、記録紙Ｓの位置検出のためのセンサ類（不図示）、ピックアップローラ１７、１８への駆動を入り切りする電磁クラッチやソレノイド（不図示）などが配置される。
【００２３】
さらに、定着搬送ユニット３０（図１中の破線で示す）内には、定着ローラ２２、内排紙ローラ２３、排紙ローラ２７、両面搬送ローラ２８、及び両面再給紙ローラ２９が配置される。このほか、定着搬送ユニット３０には、両面搬送ローラ２８等を駆動するステッピングモータ（不図示）、記録紙Ｓの位置検出のためのセンサ類（不図示）、両面搬送ローラ２８への駆動を入り切りする電磁クラッチ（不図示）などが配置される。
【００２４】
図２は、本画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【００２５】
本画像形成装置は、画像形成装置全体を制御するＣＰＵ２０１を有する。ＣＰＵ２０１には、ＣＰＵ２０１が実行する制御プログラムが格納されたＲＯＭ２０２、制御データを一次的に格納するＲＡＭ２０３、及び、プリントデータを格納する画像メモリ２０４がバスで接続される。さらにＣＰＵ２０１には、画像制御部２０５、ビデオカウント部２０６、ビデオカウント補正制御部２０７、モータ制御補正部２０８及びモータ制御部２０９がバスで接続される。
【００２６】
中間転写ベルト２１２は、第２のモータであるベルトモータ２１１により駆動されて回転する。ベルトモータ２１１は、モータ制御部２０９による制御に従って、ベルト制御部２１０によって回転が制御される。
【００２７】
作像ユニット２３０Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫにおける感光ドラム３０１Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、それぞれ、第１のモータであるドラムモータ２２４（２２４Ｙ、２２４Ｍ、２２４Ｃ、２２４ＢＫ）によって回転駆動される。ドラムモータ２２４Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫはそれぞれ、モータ制御部２０９による制御に従って、ドラム制御部２２０（２２０Ｙ、２２０Ｍ、２２０Ｃ、２２０ＢＫ）によって回転が制御される。
【００２８】
ビデオカウント部２０６は、一次転写される画素の濃度信号に対応した値をカウントする。すなわち、ビデオカウント部２０６は、一次転写時に感光ドラム３０１から中間転写ベルト２１２に転写される各色のトナーの量に応じた値を、副走査方向における１ライン単位で色ごとに計測して格納する。感光ドラム３０１の主走査方向は回転軸方向に平行である。副走査方向は、感光ドラム３０１の表面の円周方向であって主走査方向に直交する方向であり、中間転写ベルト２１２においては搬送方向である。画像制御部２０５は、ビデオカウント部２０６でカウントされた値を１ライン単位で制御する。
【００２９】
ビデオカウント補正制御部２０７は、ビデオカウント部２０６によりカウントされたライン単位のビデオカウント値を各色の作像ユニット２３０Ｙ、２３０Ｍ、２３０Ｃ、２３０ＢＫの順番に応じて加算し「ビデオカウント補正値」を算出する。モータ制御補正部２０８は、ビデオカウント補正制御部２０７により算出されたライン単位のビデオカウント補正値に基づいて、「変速指数」、「モータ制御補正値」、さらにモータ制御における「速度補正値」を求める。モータ制御部２０９は、実際にドラムモータ２２４を制御する際に、モータ制御補正部２０８で求められた速度補正値を加味する。これらの処理は作像ユニット２３０ごとになされるが、その詳細は図６〜図８で後述する。
【００３０】
図３は、作像に関連する主要部を抜き出して示した図である。現像部３０４、露光部３０３については、代表して作像ユニット２３０Ｍに対応するもののみ図示してあるが、作像ユニット２３０Ｙ、２３０Ｃ、２３０ＢＫに対応するものも構成は同様である。
【００３１】
現像部３０４は作像ユニット２３０に含まれる。露光部３０３は走査ユニット４に含まれる。露光部３０３は、電荷を持った感光ドラム３０１の表面にレーザ光を照射することで静電潜像を作像する。現像部３０４は、露光部３０３によって形成された感光ドラム３０１上の静電潜像を現像材であるトナーで現像してトナー画像を形成する。
【００３２】
各感光ドラム３０１に対応して一次転写用帯電器３０５（３０５Ｙ、３０５Ｍ、３０５Ｃ、３０５ＢＫ）が設けられる。一次転写用帯電器３０５の位置において、各感光ドラム３０１と中間転写ベルト２１２との当接により一次転写ニップ部３０６（３０６Ｙ、３０６Ｍ、３０６Ｃ、３０６ＢＫ）が形成される。感光ドラム３０１の各々に形成されたトナー画像が、対応する一次転写ニップ部３０６に搬送され、対応する一次転写用帯電器３０５から転写電圧が印加されることで、各トナー画像が中間転写ベルト２１２へと一次転写される。
【００３３】
感光ドラム３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ、３０１ＢＫは一列に配列され、この順で、トナー画像の中間転写ベルト２１２への転写がなされる。
【００３４】
図４（ａ）は、転写時における感光ドラム３０１と中間転写ベルト２１２の周速差と発生する色ズレとの関係を示す図である。
【００３５】
感光ドラム３０１の周速をドラム周速Ｖｄ、中間転写ベルト２１２の周速をベルト周速Ｖｉとする。両者の周速差ＶＳを、Ｖｄ−Ｖｉで定義する。なお、周速差ＶＳを、ドラム周速Ｖｄとベルト周速Ｖｉとの比で定義してもよい。転写時における周速差ＶＳと色ズレとには、図４（ａ）に示すように一定の関係が見いだせる。転写時における周速差ＶＳがゼロから離れているほど、色ズレは大きくなる。
【００３６】
ところで、本実施の形態では、転写が実施されない非転写時において周速差ＶＳをあえて設けている。具体的には、非転写時にはベルト周速Ｖｉ＞ドラム周速Ｖｄとなるように、それぞれの目標周速が設定されている。すなわち、非転写時において中間転写ベルト２１２の目標周速よりも感光ドラム３０１の目標周速の方が低速となるように、各ドラムモータ２２４及びベルトモータ２１１の角速度が設定されている。
【００３７】
これは、一次転写時のラチチュードを上げるためである。一次転写時には転写圧等によって摩擦力が増加し、中間転写ベルト２１２が感光ドラム３０１を摩擦力によって引き連れるようになる。これを想定し、転写時に周速差ＶＳがちょうどゼロになるような値に、非転写時におけるドラムモータ２２４及びベルトモータ２１１の角速度を設定している。中間転写ベルト２１２には剛性を持たせるためにベルトモータ２１１の角速度を速くして意図的にベルトのたわみを伸ばしながら、転写時には結果的に各感光ドラム３０１のドラム周速Ｖｄとベルト周速Ｖｉとの周速差ＶＳがなくなるようにしている。
【００３８】
ところで、ベルト周速Ｖｉは、中間転写ベルト２１２にかかる負荷トルクが小さい状態から大きい状態に変わる時には遅くなり、逆に大きい状態から小さい状態に変わる時には速くなる。しかし、上記した非転写時における周速差の設定により、中間転写ベルト２１２と感光ドラム３０１との間では常に摩擦力が生じている。この摩擦力が変化しても当然に実際の周速差ＶＳは変化することになる。
【００３９】
図４（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、転写時に一次転写ニップ部３０６に存在するトナー量と転写時における周速差との関係を示す図、同トナー量と発生する色ズレとの関係を示す図である。
【００４０】
転写時において、感光ドラム３０１と中間転写ベルト２１２との間（一次転写ニップ部３０６）にトナーがある場合はトナーが無い場合よりも両者間の摩擦係数が小さくなる。転写時において一次転写ニップ部３０６に存在するトナー量が多いほど、摩擦係数が小さくなって滑りが生じるため、転写圧がかかっても、中間転写ベルト２１２に対して感光ドラム３０１が遅れたままとなる。そのため、非転写時に目標周速となるように定めた各ドラムモータ２２４及びベルトモータ２１１の角速度のままでは、転写時における周速差ＶＳはゼロにまで縮まらない（図４（ｂ））。周速差ＶＳの拡大に伴い、色ズレも大きくなる（図４（ｃ））。
【００４１】
ここで、転写時において一次転写ニップ部３０６に存在するトナー量は、各感光ドラム３０１に形成されてこれから転写されるトナー画像によるものがもちろん含まれる。しかしそれだけでなく、一次転写の順番において各感光ドラム３０１自身よりも前（上流）にある感光ドラム３０１から既に中間転写ベルト２１２に転写されて自身の一次転写ニップ部３０６に搬送されてきたトナー画像によるものも含まれる。
【００４２】
本実施の形態では、感光ドラム３０１ごとに、転写時におけるトナー量の変動によるスリップの変動、さらにそれに伴い発生する周速差ＶＳをなくすために、一次転写ニップ部３０６でのトナー量に応じて感光ドラム３０１の周速を制御する。そのために、ＣＰＵ２０１、モータ制御部２０９及びドラム制御部２２０が協働して各ドラムモータ２２４の回転（角速度）を制御する（制御手段）。
【００４３】
具体的には、図４（ｄ）に例示するように、一次転写ニップ部３０６でのトナー量が増加する場合はドラムモータ２２４の回転を速くするよう補正して感光ドラム３０１を増速するよう制御する。一次転写ニップ部３０６でのトナー量が減少する場合はドラムモータ２２４の回転を遅くするよう補正して感光ドラム３０１を減速するよう制御する。
【００４４】
本実施の形態では、転写時において一次転写ニップ部３０６にトナーが全く無い状態で転写動作がなされたときに周速差ＶＳがちょうどゼロとなるよう、非転写時の周速差が設定されているとする。このような非転写時の周速差を「非転写時称呼値」ともいう。従って、転写時において一次転写ニップ部３０６にトナーが少しでも存在する場合は、非転写時から見れば、非転写時称呼値を基準とする感光ドラム３０１の増速制御という態様になる。
【００４５】
図５は、画像形成における各色の作像ユニット２３０の動作シーケンスを示す図である。図３、図５を参照して画像形成の動作シーケンスを説明する。
【００４６】
まず、感光ドラム３０１に露光（潜像形成）がされると、現像部３０４によりトナーで感光ドラム３０１に現像されトナー画像が形成される。そして、感光ドラム３０１から一次転写ニップ部３０６を介して中間転写ベルト２１２に一次転写される。各色の作像ユニット２３０は、画像形成可能タイミングＰ−Ｔｏｐを基準として作像を実行し、時間的に重なりながら動作を継続する。露光タイミング信号Ｙ−ｔｏｐ、Ｍ−ｔｏｐ、Ｃ−ｔｏｐ、ＢＫ−ｔｏｐが、各色の露光（潜像）のスタート信号となる。
【００４７】
例えば、作像ユニット２３０Ｙの一次転写ニップ部３０６Ｙで一次転写されたトナー画像（イエロー）は、次の作像ユニット２３０Ｍの一次転写ニップ部３０６Ｍまで搬送される。一次転写ニップ部３０６Ｍでは、一次転写ニップ部３０６Ｍと一次転写ニップ部３０６Ｙとの間の距離を中間転写ベルト２１２上のトナー画像が搬送される時間だけ、一次転写ニップ部３０６Ｙでの転写に対して遅延して一次転写が行われる。
【００４８】
つまり、マゼンタの一次転写ニップ部３０６Ｍでは、中間転写ベルト２１２上のイエローのトナー画像上にマゼンタのトナー画像が重ねて転写されることになる。同様に他の色（シアン、ブラック）の一次転写ニップ部３０６Ｃ、３０６ＢＫについても同様の工程が繰り返され、それぞれ３色、４色のトナー画像が重ねて中間転写ベルト２１２上に一次転写される。
【００４９】
作像ユニット２３０の各々で転写されるトナーはそれぞれ一色分であり、最初に転写がなされる作像ユニット２３０Ｙについては、転写時には感光ドラム３０１Ｙ上の１色目のトナー（Ｙ）だけが一次転写ニップ部３０６Ｙに存在し得ることになる。しかし、２色目の作像ユニット２３０Ｍについては、中間転写ベルト２１２上の１色目のトナー（Ｙ）と感光ドラム３０１Ｍ上の２色目のトナー（Ｍ）の２色分が一次転写ニップ部３０６Ｍに存在し得ることになる。
【００５０】
同様に、３色目の作像ユニット２３０Ｃについては、中間転写ベルト２１２上の１色目及び２色目のトナー（Ｙ、Ｍ）と感光ドラム３０１Ｃ上の３色目のトナー（Ｃ）の３色分が一次転写ニップ部３０６Ｃに存在し得ることになる。４色目の作像ユニット２３０ＢＫについては、中間転写ベルト２１２上の１色目〜３色目のトナー（Ｙ、Ｍ、Ｃ）と感光ドラム３０１ＢＫ上の４色目のトナー（ＢＫ）の４色分が一次転写ニップ部３０６Ｃに存在し得ることになる。
【００５１】
トナー量に応じた摩擦係数の変化を考えるにあたって、最初に転写がなされる感光ドラム以外（感光ドラム３０１Ｙより下流）の後続の感光ドラム３０１Ｍ、Ｃ、ＢＫについては、トナー量の蓄積も考慮する必要がある。そこで、ビデオカウント補正制御部２０７（図２）により算出されるビデオカウント補正値ＶＣ２から、転写時に各一次転写ニップ部３０６に存在することになるトナー量を推定する。この推定は、ＣＰＵ２０１及びモータ制御部２０９の協働によってなされる（推定手段）。
【００５２】
感光ドラム３０１Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫにつき、ビデオカウント部２０６によりカウントされたライン単位のビデオカウント値ＶＣ１をレジスタに格納したものを、それぞれビデオカウント値ＶＣ１＿Ｙ、ＶＣ１＿Ｍ、ＶＣ１＿Ｃ、ＶＣ１＿ＢＫとする。ビデオカウント補正制御部２０７により加算により算出されるビデオカウント補正値ＶＣ２を、それぞれビデオカウント補正値ＶＣ２＿Ｙ、ＶＣ２＿Ｍ、ＶＣ２＿Ｃ、ＶＣ２＿ＢＫとする。
【００５３】
最も上流の感光ドラム３０１Ｙについては、ビデオカウント補正値ＶＣ２＿Ｙ＝ＶＣ１＿Ｙである。後続の感光ドラム３０１については、自身より前の全ての感光ドラム３０１につき算出されたビデオカウント値ＶＣ１が加算される。従って、ビデオカウント補正値ＶＣ２＿Ｍ＝（ＶＣ１＿Ｙ＋ＶＣ１＿Ｍ）となる。同様に感光ドラム３０１Ｃ、ＢＫについては、ＶＣ２＿Ｃ＝（ＶＣ１＿Ｙ＋ＶＣ１＿Ｍ＋ＶＣ１＿Ｃ）、ＶＣ２＿ＢＫ＝（ＶＣ１＿Ｙ＋ＶＣ１＿Ｍ＋ＶＣ１＿Ｃ＋ＶＣ１＿ＢＫ）となる。
【００５４】
副走査方向における１ライン単位でビデオカウント補正値ＶＣ２が増加／減少するならば、推定されるトナー量が増加／減少することになる。
【００５５】
図６は、ある感光ドラム３０１についてのラインごとのビデオカウント補正値ＶＣ２を示す図である。いずれの感光ドラム３０１についても同様に考えることができる。
【００５６】
図７（ａ）は、副走査方向（副走査ライン）におけるビデオカウント補正値ＶＣ２の変化を示す図である。
【００５７】
図６に示すように、ビデオカウント補正値ＶＣ２は、Ｎ＋２番目ライン（Ｎ＋２ライン）では０で、Ｎ−１ラインでは４００である。（Ｎ＋２）から（Ｎ−７）のラインまでプロットしたものが図７（ａ）である。図７（ａ）は、副走査ラインにおけるライン単位での、ビデオカウント補正値ＶＣ２の変化を示していることになる。このビデオカウント補正値ＶＣ２のラインごとの変化から、転写時に一次転写ニップ部３０６に存在することになるトナー量の時間的変化を推定することが可能となる。
【００５８】
図６において、副走査方向におけるＮ番目ライン（Ｎライン）に着目すると、Ｎラインのビデオカウント補正値ＶＣ２が６００で、Ｎ−１ラインの値が３００なので、それらのライン間の差分は−３００である。同様に、Ｎ−１ラインに対するＮ−２ラインのビデオカウント補正値ＶＣ２の差分は＋１００となる。
【００５９】
図７（ｂ）は、モータ制御補正部２０８により算出される変速指数の副走査方向における変化を示す図である。
【００６０】
この変速指数は、図７（ａ）に示したビデオカウント補正値ＶＣ２の変化から算出される。変速指数は、図７（ａ）のビデオカウント補正値ＶＣ２に対応させたものとしてもよい。しかし、小さな変化まで再現すると、ドラムモータ２２４の速度増減が頻繁に発生し動きがスムーズにならない。そこで、上記したビデオカウント補正値ＶＣ２の差分を考慮し、差分が小さいライン間では変速指数を変化させないようにする。
【００６１】
すなわち、ライン間の増減（差分）に閾値（例えば１００）を設けて、増減幅（差分の絶対値）が閾値以下（１００以下）の場合は無視し、閾値を超える場合に変化を反映させる（図７（ｂ））。例えば、図７（ａ）で、補正値ＶＣ２の増減が＋３００→＋４００に変化するライン間では増減幅が閾値以下なので、図７（ｂ）に示すように、変速指数は＋３００のまま維持する。また、補正値ＶＣ２の増減が＋６００と＋５００を繰り返すライン間でも増減幅が閾値以下なので、変速指数は＋５００の値を維持する。これにより、ドラムモータ２２４の速度増減が滑らかになる。
【００６２】
次に、モータ制御部２０９によるモータ速度制御について説明する。本実施の形態では、ドラムモータ２２４及びベルトモータ２１１にＤＣモータを採用し、モータ制御部２０９はドラム制御部２２０を介したＰＷＭ駆動によりこれらの角速度（回転）制御を行う。
【００６３】
図８（ａ）、（ｂ）は、モータ制御補正部２０８により算出されるモータ制御補正値、速度補正値の副走査方向における変化を示す図である。モータ制御補正値（図８（ａ））は、変速指数（図７（ｂ））に対応している。速度補正値（図８（ｂ））は、モータ制御補正値をＰＷＭ信号のパルス幅に変換したものである。
【００６４】
Ｎ−２ラインにおいて周速差ＶＳが非転写時称呼値であったとすると、速度補正値（図８（ｂ））は、非転写時称呼値に対する増加度合い（％）を示す値となる。副走査方向の各ラインにおいて、速度補正値（図８（ｂ））に相当するＰＷＭ信号をドラムモータ２２４に供給することで、トナー量の変化に起因する摩擦係数の変化に伴う周速差ＶＳの拡大を抑制できる。
【００６５】
なお、図６に示すビデオカウント補正値ＶＣ２のライン間の差分を指数化して補正プロファイルを生成し、生成した補正プロファイルから、今回ライン（今ライン）より１つ前のライン（前ライン）からのトナー量の増減を把握するようにしてもよい。その場合、モータ制御部２０９は、ドラムモータ２２４のＰＷＭ制御において、把握されたトナー量の増減に基づいて、前ラインにおけるパルス幅に対して今ラインにおけるパルス幅を決定してもよい。
【００６６】
なお、制御の円滑化のためには、実質的に、推定されるトナー量の変化に応じたＰＷＭ信号の決定に閾値が設けられればよい。従って、閾値を設けることは、ビデオカウント補正値ＶＣ２（図７（ａ））から変速指数（図７（ｂ））を求める段階に限られない。例えば、変速指数（図７（ｂ））からモータ制御補正値（図８（ａ））を求める段階、あるいは、モータ制御補正値（図８（ａ））から速度補正値（図８（ｂ））を求める段階の少なくともいずれかに閾値を設定してもよい。あるいは、上記した補正プロファイルを用いる場合は、補正プロファイルを生成する段階で閾値を設けてもよいし、補正プロファイルに基づいて各ラインにおけるパルス幅を決定する段階で閾値を設けてもよい。
【００６７】
図９は、モータ制御部２０９によるドラム制御部２２０を介したドラムモータ２２４へのＰＷＭ信号の出力例を示す図である。現在の称呼値に対して増速する時はＰＷＭのパルス幅を大きくし、減速する時はパルス幅を小さくする。また、ＰＷＭは１０ビットでパルス幅を制御されているのでその分解能は約０.０４％となる。
【００６８】
図１０は、副走査方向に対するドラムモータ２２４の速度可変とパルス幅との関係を示す図である。副走査方向の搬送スピードと解像度にもよるが、１ラインの中で出力するパルス数は数パルスから１０パルス前後となる。モータ制御部２０９は、速度補正値（図８（ｂ））に応じたパルス数でＰＷＭ制御する。
【００６９】
図８（ｂ）の例では、パルス幅の変化は、非転写時称呼値を基準に、副走査方向に対してラインごとに０％→＋０.４％→＋０.６％→＋０.３％→＋０.３％→＋０％→＋０.５％・・・となる。ＰＷＭの分解能が１０ＢＩＴで０.０４％なので問題ない。
【００７０】
なお、タイミングによっては、各色の作像ユニット２３０の２〜４つが同時に一次転写を実行する期間があり得る。しかし、ドラムモータ２２４の速度補正は作像ユニット２３０ごとに行っているので問題はない。さらに、一次転写時に印加される転写高圧によって感光ドラム３０１と中間転写ベルト２１２との間に静電気による摩擦力が発生するが、これはトナーの有無による摩擦力の変化に比較して十分に小さいため無視できる。
【００７１】
上述のように、本実施の形態では、転写時において一次転写ニップ部３０６にトナーが全く無い状態で転写動作がなされたときに周速差ＶＳがゼロとなるような、非転写時の周速差が非転写時称呼値であるとした。従って、モータ制御部２０９によるドラムモータ２２４の制御態様として、非転写時称呼値に対して減速することはなく、非転写時称呼値に対して現状維持またはどの程度増速するか、という制御態様となる。しかし、非転写時称呼値の定義によっては、非転写時称呼値に対して減速するという制御も採用し得る。
【００７２】
また、感光ドラム３０１の周速が中間転写ベルト２１２の周速を超えないようにする必要があるため、ドラムモータ２２４の増速の程度については、非転写時の周速差がゼロとなるようなドラムモータ２２４の角速度を最大限度とする。
【００７３】
図１１は、モータ速度制御の処理フローチャートである。この処理は、各色の作像ユニット２３０ごとに実行され、時分割処理によって各色につき並行して処理される。
【００７４】
まず、ステップＳ１０１では、ＣＰＵ２０１は、ビデオカウント部２０６により今回の処理対象となっているライン（今ライン）におけるビデオカウント値ＶＣ１がカウントされたか否かを判別する。次に、ステップＳ１０２では、ビデオカウント補正制御部２０７は、ビデオカウント値ＶＣ１からビデオカウント補正値ＶＣ２を算出する。上述したように、例えば感光ドラム３０１Ｍの処理においては、ビデオカウント補正値ＶＣ２＿Ｍが、ＶＣ２＿Ｍ＝（ＶＣ１＿Ｙ＋ＶＣ１＿Ｍ）により算出される。
【００７５】
ビデオカウント補正値ＶＣ２から、転写時に一次転写ニップ部３０６に存在することになるトナー量が推定できたので、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ１０３に処理を進める。ステップＳ１０３では、ＣＰＵ２０１は、一次転写タイミングとなったか否かを判別し、一次転写タイミングとなるのを待って、処理をステップＳ１０４に進める。
【００７６】
ステップＳ１０４では、モータ制御部２０９は、ビデオカウント補正値ＶＣから、変速指数、モータ制御補正値、速度補正値を算出する（図７（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ））。そして、速度補正値（図８（ｂ））に応じて今ラインにおけるＰＷＭ出力、すなわちＰＷＭ制御のパルス幅を決定する。例えば、モータ制御部２０９は、今ラインの速度補正値が前ラインよりも大きければ、ドラムモータ２２４を増速するべくパルス幅を前ラインよりも大きくする。逆に今ラインの速度補正値が前ラインよりも小さければ、ドラムモータ２２４を減速するべくパルス幅を前ラインよりも小さくする。
【００７７】
次に、ステップＳ１０５では、モータ制御部２０９は、上記決定したパルス幅にてドラム制御部２２０を介してドラムモータ２２４に対してＰＷＭ出力を行う。速度補正値は、推定したトナー量に対応するものであるから、推定されるトナー量に応じてドラムモータ２２４の角速度が増減速され、ひいては感光ドラム３０１の周速が制御されることになる。
【００７８】
次に、ＣＰＵ２０１は、処理対象としている今ラインがページの最終ラインであるか否かを判別し、最終ラインでなければ処理をステップＳ１０１に戻す一方、最終ラインであれば図１１の処理を終了させる。１ページ分である副走査方向における全てのラインは、用紙サイズがＡ３、解像度６００ｄｐｉの場合で約４０００ラインである。
【００７９】
図１１の処理によると、前ラインよりも、推定されるトナー量が多くなると、ドラムモータ２２４の角速度が増速される。例えば、ページの先端等の画像の先頭付近では、トナー量がゼロである前ラインと比べると、今ラインのトナー量が多く、一次転写ニップ部３０６での摩擦係数が小さくなって、そのままの周速差設定（非転写時称呼値）では感光ドラム３０１はスリップする。従って、感光ドラム３０１が中間転写ベルト２１２に追いつかず、中間転写ベルト２１２との周速差ＶＳが大きくなる。そこでこの場合は、速度補正値に応じてドラムモータ２２４の回転速度を増加させる。
【００８０】
逆にページの後端等の画像の後尾付近では、トナー量が多い前ラインと比べると、今ラインのトナー量がゼロとなり、一次転写ニップ部３０６での摩擦係数が大きくなって、感光ドラム３０１はスリップすることがない。そのため、速度補正値に応じてドラムモータ２２４の回転速度を減少させる。ページの後端では最終的に、ドラムモータ２２４の回転速度は、周速差ＶＳが非転写時称呼値となるような値に復帰する。
【００８１】
本実施の形態によれば、各作像ユニット２３０について副走査方向におけるラインごとにカウントされるビデオカウント値ＶＣ１から、転写時に一次転写ニップ部３０６に存在することになるトナー量が推定される。ビデオカウント値ＶＣ１から算出されるビデオカウント補正値ＶＣ２に基づいて、変速指数、モータ制御補正値、速度補正値が求められる。そして速度補正値に応じてドラムモータ２２４の回転速度が増減制御される。
【００８２】
これにより、トナー量によって一次転写ニップ部３０６での摩擦係数が変化しても、転写時に周速差ＶＳがなくなるように制御することができる。従って、色ズレの発生を抑えることができる。しかも、従来のように非画像を形成する必要がないので、成果物としての品位を低下させることがない。
【００８３】
また、ライン単位での制御により、結果として、推定されたトナー量の１ページ内における時間的変化に応じてドラムモータ２２４が制御されるので、トナー量の時間的変化に対応して転写時に周速差ＶＳがなくなるように制御することができる。
【００８４】
また、ドラムモータ２２４の速度切り換えについては、推定されるトナー量の変化が閾値を超えた場合にだけ行うようにしたので、制御の滑らかさを確保することができる。
【００８５】
また、ビデオカウント値ＶＣ１は１ラインごとに取得され、ドラムモータ２２４の速度切り換えも１ラインごとになされるので、きめ細かな速度制御が行える。
【００８６】
なお、本実施の形態では、ビデオカウント値ＶＣ１は１ラインごとにカウントされるとしたが、構成を簡単にする観点からは、２以上の所定のライン数ごとにカウントするようにしてもよい。それに伴い、トナー量の推定やドラムモータ２２４の速度切り換えも所定のライン数ごとになされることになる。
【００８７】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００８８】
２０１  ＣＰＵ
２０６  ビデオカウント部
２０９  モータ制御部
２１１  ベルトモータ
２１２  中間転写ベルト
２２４  ドラムモータ
２３０  作像ユニット
３０１  感光ドラム
３０６  一次転写ニップ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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