(57)【要約】【課題】各像担持体の回転負荷を同じにして、各像担持体間の画像転写媒体の伸び量を均一にすることで、色ズレの発生を防止することを目的とする。【解決手段】回転負荷が最小となる感光体ドラム２２を検出して、この感光体ドラム２２の回転負荷と、他の感光体ドラム２２の回転負荷を同じにする。これにより、連続紙Ｐに作用する張力が一定となり、各感光体ドラム２２の間の連続紙Ｐの伸び量が等しくなるので、感光体ドラム２２から連続紙Ｐにトナー像が転写される際に、トナー像の転写位置がずれることがない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色毎に設けられた複数の像担持体と、前記複数の像担持体に当接した画像転写媒体に転写バイアスを印加し、該像担持体に形成されたトナー像を前記画像転写媒体に転写する転写部材と、を備えた画像形成装置において、
前記像担持体の回転負荷を検出する回転負荷検出手段と、
前記回転負荷検出手段で検出した回転負荷のうち一つの回転負荷を基準値とする基準値決定手段と、
前記基準値決定手段で基準値とした回転負荷に、残りの像担持体の回転負荷を合わせる回転負荷制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記基準値決定手段は、最大又は最小の回転負荷を基準値と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】
色毎に設けられた複数の像担持体と、前記複数の像担持体に当接した画像転写媒体に転写バイアスを印加し、該像担持体に形成されたトナー像を前記画像転写媒体に転写する転写部材と、を備えた画像形成装置において、
前記像担持体の回転負荷を検出する回転負荷検出手段と、
前記回転負荷検出手段で検出した回転負荷のうち所定の像担持体の回転負荷に、残りの像担持体の回転負荷を合わせる回転負荷制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記回転負荷制御手段は、前記像担持体を回転させる駆動モータの回転速度を変えて回転負荷を制御することを特徴とする請求項１〜請求項３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、画像形成装置に関し、詳しくは、複数の像担持体上に形成したトナー画像を画像形成媒体に転写することにより画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を複写するタンデム型のカラー画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー像を感光体ドラム等の像担持体上に形成し、これら各色のトナー像を記録媒体上に重ね合わせて転写して、カラー画像を形成する。このようなタンデム型のカラー画像形成装置では、記録媒体として連続紙を用いるものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
連続紙に感光体ドラム上のトナー像が転写される際に、感光体ドラム表面のトナー像が形成されていない部分は帯電しているため、連続紙が感光体ドラム表面に静電吸着する。このとき、印字パターンによって感光体ドラム表面のトナー像が占める面積の割合が、各感光体ドラムによって異なるため、連続紙が感光体ドラム表面に静電吸着する静電吸着力も各感光体ドラムで異なる。このため、感光体ドラムの回転負荷が、感光体ドラム毎に異なってしまい、各感光体ドラム間で連続紙のテンション（張力）が変動して、伸び量に差が出てしまう。これにより、各色毎に連続紙上の転写位置がずれてしまい、色ズレが生じる原因となる。
【特許文献１】特開２００４−１８４９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、各像担持体の回転負荷を同じにして、各像担持体間の画像転写媒体の伸び量を均一にすることで、色ズレの発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、色毎に設けられた複数の像担持体と、前記複数の像担持体に当接した画像転写媒体に転写バイアスを印加し、該像担持体に形成されたトナー像を前記画像転写媒体に転写する転写部材と、を備えた画像形成装置において、前記像担持体の回転負荷を検出する回転負荷検出手段と、前記回転負荷検出手段で検出した回転負荷のうち一つの回転負荷を基準値とする基準値決定手段と、前記基準値決定手段で基準値とした回転負荷に、残りの像担持体の回転負荷を合わせる回転負荷制御手段と、を備えていることを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、回転負荷検出手段によって、各像担持体の回転負荷を検出し、基準値決定手段によって、回転負荷検出手段で検出した回転負荷のうち、一つの像担持体の回転負荷が基準値とされる。そして、回転負荷制御手段によって、基準値とした像担持体の回転負荷に、残りの像担持体の回転負荷が合わせられる。
【０００７】
これにより、各像担持体間で画像転写媒体に作用する張力が一定となり、画像転写媒体の伸び量が等しくなるので、各像担持体から画像転写媒体に画像が転写される際に、画像の転写位置がずれない。このため、画像転写媒体に色ずれ検出用のパターンを形成することなく、色ずれの発生を防止できる。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、前記基準値決定手段は、最大又は最小の回転負荷を基準値とすることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、回転負荷が最大又は最小となる像担持体を基準値とする。これにより、例えば回転負荷が最大となる像担持体を基準値としたときは、他の像担持体の回転負荷を大きくなるように制御すればよく、また、回転負荷が最小となる像担持体を基準値としたときは、他の像担持体の回転負荷を小さくなるように制御すればよいので、制御が簡単になる。
【００１０】
また、回転負荷が最小となる像担持体を基準値とすると、像担持体の回転負荷によって画像転写媒体の全体の伸び量が小さくなる。このため、各像担持体間の画像転写媒体の伸び量が安定して、転写位置ずれを極力抑えることができる。
【００１１】
請求項３に記載の本発明は、色毎に設けられた複数の像担持体と、前記複数の像担持体に当接した画像転写媒体に転写バイアスを印加し、該像担持体に形成されたトナー像を前記画像転写媒体に転写する転写部材と、を備えた画像形成装置において、前記像担持体の回転負荷を検出する回転負荷検出手段と、前記回転負荷検出手段で検出した回転負荷のうち所定の像担持体の回転負荷に、残りの像担持体の回転負荷を合わせる回転負荷制御手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、回転負荷検出手段によって、像担持体の回転負荷を検出し、回転負荷制御手段によって、所定の像担持体の回転負荷に、残りの像担持体の回転負荷が合わせられる。
【００１３】
つまり、回転負荷を基準値とする像担持体が決まっているため、どの像担持体の回転負荷を基準値とするかを決定する基準値決定手段が不要となる。これにより、システムの構成が複雑にならない。
【００１４】
請求項４に記載の本発明は、回転負荷制御手段は、前記像担持体を回転させる駆動モータの回転速度を変えることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、像担持体を回転させる駆動モータの回転速度を変えて、像担持体の回転負荷を制御する。これにより、例えば像担持体を画像転写媒体に対して接離させラップ角を変えるような複雑な機構を用いることなく、像担持体の回転負荷を変えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記構成としたので、各像担持体の回転負荷を同じにして、各像担持体間の画像転写媒体の伸び量を均一にすることで、色ズレの発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１８】
図１に示すように、画像記録装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、プリンタという）１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像をそれぞれ連続紙Ｐに転写し、重ね合わせるプリント部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが搬送方向上流側から順に配置されている。なお、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要がない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００１９】
このプリント部１２の搬送方向上流側には、巻掛けられた連続紙Ｐをプリント部１２に搬送する用紙搬送部１４が設けられている。また、プリント部１２の搬送方向下流側には、プリント部１２で転写された未定着トナー像を連続紙Ｐに定着させる定着部１６が設けられている。
【００２０】
用紙搬送部１４は、連続紙Ｐが巻掛けられたドライブローラ１８を備える。このドライブローラ１８にはアイドルローラ２０が当接しており、ドライブローラ１８とアイドルローラ２０とのニップ部に連続紙Ｐを挟んで連続紙Ｐを搬送する。また、ドライブローラ１８の軸方向の両端部は、用紙搬送部１４の用紙搬送フレームに図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。
【００２１】
また、プリント部１２は、感光体ドラム２２を備えている。図２に示すように、感光体ドラム２２は駆動モータ５０によって回転駆動される。駆動モータ５０にはモータ駆動回路５２が接続されている。モータ駆動回路５２には、図示しない電源部から電力が供給され、モータ駆動回路５２に接続された制御部５４より送られる駆動信号に従い、所定の電圧値にて駆動モータ５０を所定の回転数、つまり回転速度で回転駆動させるようになっている。
【００２２】
また、図１に示すように、感光体ドラム２２の回りには、感光体ドラム２２の回転方向（図中反時計方向）に順に転写ローラ２４、クリーニング装置２６、除電チャージャー２８、帯電チャージャー３０、ＬＥＤヘッド３２、現像器３４が配設されている。
【００２３】
転写ローラ２４の搬送方向前後にはガイドローラ３６が配置されており、連続紙Ｐを押圧して感光体ドラム２２にラップさせている。なお、図２では、ガイドローラ３６の図示は省略している。
【００２４】
帯電チャージャー３０は、感光体ドラム２２の表面を帯電させ、ＬＥＤヘッド３２は、感光体ドラム２２表面をライン露光して潜像を形成する。そして、現像器３４は、感光体ドラム２２に形成された潜像上にトナーを付着させてトナー像を形成する。また、クリーニング装置２６は、用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム２２表面に残留した未転写残留トナーを掻き落して除去する。
【００２５】
用紙搬送部１４から搬送された連続紙Ｐはプリント部１２Ｙに搬送され、イエローのトナー像が転写される。そして、プリント部１２Ｍでマゼンタのトナー像がイエローのトナー像の上に重ねて転写され、プリント部１２Ｃでシアンのトナー像が連続紙Ｐのイエロー、マゼンタのトナー像の上に重ねて転写される。さらに、プリント部１２Ｋでブラックのトナー像が連続紙Ｐのイエロー、マゼンタ、シアンのトナー像の上に重ねて転写される。
【００２６】
プリント部１２Ｋの搬送方向下流側には、定着部１６が設けられている。定着部１６にプリント部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋでイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が転写された連続紙Ｐが搬送される。そして、定着部１６に設けられたフラッシュ定着装置４０から発光されたフラッシュ光によって、連続紙Ｐ上のトナー像が加熱され、溶融する。これにより、連続紙Ｐにトナー像が定着する。
【００２７】
そして、フラッシュ定着装置４０を通過した連続紙Ｐは定着部１６から排出され、排紙部１７を通過した後に、定着部１６から排紙ロール４２によって排紙される構成となっている。
【００２８】
一方、連続紙Ｐは、ドライブローラ１８とアイドルローラ２０でニップされた位置（ニップ部）と、感光体ドラム２２Ｙと転写ローラ２４でニップされた位置（転写部）との間で所定のテンションが掛けられている。さらに、イエローの感光体ドラム２２Ｙの回転速度は、ドライブローラ１８の回転速度よりも速くなるように設定されている。また、マゼンタの感光体ドラム２２Ｍの回転速度は、イエローの感光体ドラム２２Ｙの回転速度よりも速くなるように設定されており、シアンの感光体ドラム２２Ｃの回転速度は、マゼンタの感光体ドラム２２Ｍの回転速度よりも速くなるように設定されている。さらに、ブラックの感光体ドラム２２Ｋの回転速度は、シアンの感光体ドラム２２Ｃの回転速度よりも速くなるように設定されている。
【００２９】
これにより、連続紙Ｐは搬送方向に向かって張力を受けながら搬送されるので、ドライブローラ１８のニップ部と感光体ドラム２２Ｙの転写部の間及び、各感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの転写部の間で弛むことがない。このように、連続紙Ｐには所定のテンションが掛けられているため、搬送方向に沿って伸びが発生する。
【００３０】
例えば、図２に示すように、感光体ドラム２２の転写部間のテンションにより、連続紙Ｐにはこの間でΔｘの伸びが発生する。連続紙Ｐの伸び量Δｘは、式（１）により求められる。ここでは、連続紙Ｐのヤング率をＥとし、連続紙Ｐが感光体ドラム２２に接触しているときの、連続紙Ｐに掛かる力をＦとする。
【００３１】
Δｘ＝Ｅ・Ｆ  ・・・（１）
そして、感光体ドラム２２の回転負荷Ｔを検出して、あらかじめ演算式に入力されている回転負荷Ｔ０から、連続紙Ｐに掛かる力Ｆを、式（２）により求める。ここでは、Ｒは感光体ドラム２２の半径であり、Ｔ０は感光体ドラム２２に連続紙Ｐが接触していないときの感光体ドラム２２の回転負荷である。
【００３２】
Ｆ＝（Ｔ−Ｔ０）／Ｒ    ・・・（２）
そして、式（１）及び式（２）から、連続紙Ｐの伸び量Δｘを求める式を導くと、
Δｘ＝Ｅ・（（Ｔ−Ｔ０）／Ｒ）  ・・・（３）
となる。
【００３３】
したがって、感光体ドラム２２で連続紙Ｐにトナー像を転写する際の回転負荷Ｔから、感光体ドラム２２間の連続紙Ｐの伸び量Δｘが決定する。
【００３４】
この連続紙Ｐの伸び量Δｘが感光体ドラム２２の間で異なると、連続紙Ｐのパス長（搬送路）が変化することになり、各色の感光体ドラム２２の転写位置（トナー像の転写位置）が変化してしまうため、色ズレの原因となる。したがって、各感光体ドラム２２の回転負荷を等しくすることで、各感光体ドラム２２の間で連続紙Ｐに作用する張力を一定とし、各感光体ドラム２２間で連続紙Ｐの伸び量Δｘを一定にする必要がある。
【００３５】
ところで、連続紙Ｐにトナー像が転写されるとき、トナー像が転写された部分では、連続紙Ｐと感光体ドラム２２の間にトナーの粉末が挟持された状態となり、感光体ドラム２２の連続紙Ｐに対する静電吸着力が小さくなる。このとき、感光体ドラム２２の回転負荷は、連続紙Ｐのトナー像が転写されていない部分の回転負荷よりも小さくなる。感光体ドラム２２の回転負荷が小さくなると、感光体ドラム２２を回転駆動させる駆動モータ５０に接続されたモータ駆動回路５２に流れる電流値が小さくなる。
【００３６】
また、トナー像が転写されていない部分やトナーの分布割合が小さい部分は、感光体ドラム２２が所定の表面電位に帯電しているため、連続紙Ｐは感光体ドラム２２の表面に静電吸着する。このとき、感光体ドラム２２の回転負荷は、連続紙Ｐのトナー像が転写されている部分や、トナーの分布割合が大きい部分の回転負荷と比較して大きくなる。感光体ドラム２２の回転負荷が大きくなると、感光体ドラム２２を回転駆動させる駆動モータ５０に接続されたモータ駆動回路５２に流れる電流値が大きくなる。
【００３７】
そこで、各駆動モータ５０に接続されたモータ駆動回路５２に流れる電流値から各感光体ドラム２２の回転負荷を検出し、回転負荷が最小となる感光体ドラム２２を基準値として、この感光体ドラム２２の回転負荷と、他の感光体ドラム２２の回転負荷とが同じになるように、他の感光体ドラム２２を回転駆動する駆動モータ５０の回転速度を制御する。
【００３８】
つまり、図３に示すように、連続紙Ｐに感光体ドラム２２上のトナー像が転写されるとき、各感光体ドラム２２を回転駆動する各駆動モータ５０に接続されたモータ駆動回路５２に流れる電流値が演算部５６へ送られる。そして、各モータ駆動回路５２に流れる電流値から、回転負荷が最小である感光体ドラム２２を演算部５６で決定し、この感光体ドラム２２の回転負荷を基準値として、他の感光体ドラム２２の回転負荷を合わせる。
【００３９】
この状態を、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００４０】
連続紙Ｐに感光体ドラム２２上のトナー像が転写されるとき、まず、ステップ１００で、各感光体ドラム２２を回転駆動する駆動モータ５０に接続されモータ駆動回路５２に流れる電流値が検出される。
【００４１】
次に、ステップ１０２で、演算部５６において各モータ駆動回路５２に流れる電流値から、回転負荷が最小である感光体ドラム２２が決定される。そして、次のステップ１０４では、基準値とした感光体ドラム２２の回転負荷と他の感光体ドラム２２の回転負荷の差が演算されて、この差に応じて変調された駆動信号が、基準値とした感光体ドラム２２以外の感光体ドラム２２の制御部５４からモータ駆動回路５２に送られる。これにより、駆動モータ５０の回転速度（時間当たりの回転数）が制御され、基準となる回転負荷の感光体ドラム２２と、他の感光体ドラム２２の回転負荷が同じになる。
【００４２】
このように、全ての感光体ドラム２２の回転負荷を同じにすることで、連続紙Ｐに作用する張力が一定となり、各感光体ドラム２２の間の連続紙Ｐの伸び量Δｘが等しくなるので、感光体ドラム２２から連続紙Ｐにトナー像が転写される際に、トナー像の転写位置がずれることがない。このため、連続紙Ｐに色ずれ検出用のパターンを形成することなく、色ずれの発生を防止できる。
【００４３】
また、回転負荷が最小となる感光体ドラム２２を検出し、他の感光体ドラム２２の回転負荷を、最小の回転負荷に合わせるので、連続紙Ｐに作用する張力を全体的に小さく抑えることができる。したがって、各感光体ドラム２２の間の連続紙Ｐの伸び量Δｘが安定して、転写位置ずれを極力抑えることができる。
【００４４】
さらに、感光体ドラム２２を回転させる駆動モータ５０の回転速度を変えて、感光体ドラム２２の回転負荷を変化させる構成とすることで、例えば感光体ドラム２２を連続紙Ｐに対して接離させラップ角を変える機構などのように、複雑な機構を用いることなく、感光体ドラム２２の回転負荷を変化させることができる。
【００４５】
なお、本実施形態では、回転負荷が最小となる感光体ドラム２２を基準値として、他の感光体ドラム２２の回転負荷を、基準値とした感光体ドラム２２の回転負荷に合わせる構成で説明したが、回転負荷が最大となる感光体ドラム２２を基準値としたり、回転負荷が２番目に大きい感光体ドラム２２を基準値としてもよい。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施形態に掛かる画像形成装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【００４７】
図５に示すように、連続紙Ｐに感光体ドラム２２上のトナー像が転写されるとき、各感光体ドラム２２を回転駆動する各駆動モータ５０に接続されたモータ駆動回路５２に流れる電流値が演算部５６へ送られる。そして、演算部５６で、所定の（基準とする）感光体ドラム２２を基準値として、他の感光体ドラム２２の回転負荷を、基準値とした感光体ドラム２２の回転負荷に合わせる。
【００４８】
この状態を、図６のフローチャートを用いて説明する。ここでは、イエローの感光体ドラム２２Ｙの回転負荷を基準値とする。
【００４９】
連続紙Ｐに感光体ドラム２２上のトナー像が転写されるとき、まず、ステップ１１０で、各感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋを回転駆動する駆動モータ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋに接続されたモータ駆動回路５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋに流れる電流値を検出する。
【００５０】
次に、ステップ１１２で、基準としたイエローの感光体ドラム２２Ｙの回転負荷と他の感光体ドラム２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転負荷の差が演算されて、この差に応じて変調された駆動信号が、他の感光体ドラム２２Ｍ，２２Ｃ、２２Ｋの制御部５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋからモータ駆動回路５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋに送られる。これにより、駆動モータ５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋの回転速度（時間当たりの回転数）が制御され、イエローの感光体ドラム２２Ｙと、マゼンタ、シアン、ブラックの感光体ドラム２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの回転負荷が同じになる。
【００５１】
このように、回転負荷を基準値とする感光体ドラム２２が決まっているため、どの感光体ドラム２２の回転負荷を基準値とするかを決定する手段が不要となる。これにより、システムの構成が複雑にならない。
【００５２】
なお、本実施形態では、感光体ドラム２２に形成されたトナー像を連続紙Ｐに順次転写するタイプの画像形成装置１０について説明したが、感光体ドラムのトナー像を中間転写ベルトに転写して、中間転写ベルトから記録媒体（用紙）に画像を転写するタイプの画像形成装置にも、本発明を適用することができる。このように、上記形態を中間転写ベルトを用いるタイプの画像形成装置に適用することで、引張り弾性率をある範囲内に設定した中間転写ベルトを用いたり、中間転写ベルトの伸びが安定するまで待機したりする必要がない。
【００５３】
また、本実施形態では、転写ローラで連続紙Ｐに感光体ドラム２２上のトナー像を転写する画像形成装置１０について説明したが、転写手段としてコロナ転写器を用いた画像形成装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０   画像形成装置
２２   感光体ドラム（像担持体）
５０   駆動モータ（回転負荷検出手段）
５４   制御部（回転負荷制御手段）
５６   演算部（基準値決定手段）
Ｐ  連続紙（画像転写媒体）
【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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