(57)【要約】【課題】用紙上の画像位置ズレが発生しない画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１上のトナー像を転写する転写ベルト１７と、転写ベルト１７を支持、回転する２つのローラ７、５と、転写ベルト１７の内面に接触する付勢手段６を有し、転写ベルト１７の回転速度を検知する転写ベルト回転速度検知手段１５と、感光体1の回転速度を検知する感光体回転速度検知手段と、転写ベルト回転速度検知手段１５からの検知信号と感光体回転速度検知手段からの検知信号との比較により感光体１の回転速度を制御する制御手段１４を設けたことを特徴とする。【選択図】  図１
2008122576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上のトナー像を転写する転写ベルトと、その転写ベルトの内側に配置されて転写ベルトを支持、回転する少なくとも２つのローラと、前記転写ベルトの内面に接触する接触部を有する付勢手段とを有する画像形成装置において、前記転写ベルトの回転速度を検知する転写ベルト回転速度検知手段と、前記感光体の回転速度を検知する感光体回転速度検知手段と、前記転写ベルト回転速度検知手段からの検知信号と、前記感光体回転速度検知手段からの検知信号との比較に基づいて前記感光体の回転速度を制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記２つのローラは、感光体側に配置される大ローラと、用紙搬送路側に配置される小ローラであり、前記感光体回転速度検知手段からの検知信号は、前記感光体を駆動するための駆動モータに付設されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、前記転写ベルト回転速度検知手段からの検知信号により前記制御手段で検知周期を求め、前記転写ベルト回転速度検知手段からの検知信号に対応して前記駆動モータの駆動速度を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
感光体上のトナー像を転写する転写ベルトと、その転写ベルトの内側に配置されて転写ベルトを支持、回転する少なくとも２つのローラと、前記転写ベルトの内面に接触する接触部を有する付勢手段とを有する画像形成装置において、前記転写ベルトの周囲温度を検知する温度センサと、その温度センサからの検知信号に基づいて前記感光体の回転速度を制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
感光体上のトナー像を転写する転写ベルトと、その転写ベルトの内側に配置されて転写ベルトを支持、回転する少なくとも２つのローラと、前記転写ベルトの内面に接触する接触部を有する付勢手段とを有する画像形成装置において、前記転写ベルトまたは前記付勢手段の接触部の位置変位を検知する変位センサと、その変位センサからの検知信号に基づいて前記感光体の回転速度を制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画像形成装置などの画像形成装置に係り、特に転写ベルトユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にカラー画像形成装置は、タンデム方式と４回転方式に分けられる。タンデム方式においては中間転写体もしくは用紙搬送ベルトとして転写ベルトを用いている。一般に転写ベルトは、それを支持する少なくとも１本のローラが駆動源からの回転力を受けて回転する。一方、４回転方式においては中間転写体として転写ベルトを用いることが多く、これもまたベルトに内包されたローラで駆動する手段が多用されている。
【０００３】
それとは別の方法で、４回転方式で転写ベルトを用いているものであっても、ベルト周囲に接している部品からの摩擦力により、ベルトを従動回転させる方法がある。
【０００４】
図２は、従来の画像形成装置の概略構成図である。同図に示すように画像形成装置は、ベルト状の感光体１と、感光体１の表面を一様に帯電する帯電器２と、帯電後に感光体1上に静電潜像を形成する露光装置３と、各色のトナーを個別に収容する各色の現像器４と、感光体１に付着したトナー像を転写して色重ねする中間転写体と、給紙装置８からの用紙に中間転写体のトナーを転写する転写ローラ１０と、用紙上のトナーを定着する定着装置１１を備えている。
【０００５】
前記中間転写体は、大ローラ５と、小ローラ７と、付勢ローラ１３と、転写ベルト１７から構成されている。図中の９は給紙ローラ、１２は転写クリーナ、１４は演算手段、１５はマーカセンサである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５６９４２号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
転写ベルトはその環境温度によって伸び縮みがあり、中間転写体を用いた４回転方式の画像形成装置を用いた場合、転写ベルトの張力が小さく、転写ベルトが下方にたるみ、第一転写と第二転写の距離が変化する場合がある。このように第一転写と第二転写の距離が変化すると、用紙先端での画像位置がずれる問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解消し、用紙先端での画像位置がずれることのない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】
【０００９】
前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、感光体上のトナー像を転写する転写ベルトと、その転写ベルトの内側に配置されて転写ベルトを支持、回転する少なくとも２つのローラと、前記転写ベルトの内面に接触する接触部を有する付勢手段とを有する画像形成装置において、前記転写ベルトの回転速度を検知する転写ベルト回転速度検知手段と、前記感光体の回転速度を検知する感光体回転速度検知手段と、前記転写ベルト回転速度検知手段からの検知信号と、前記感光体回転速度検知手段からの検知信号との比較に基づいて前記感光体の回転速度を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記２つのローラは、感光体側に配置される大ローラと、用紙搬送路側に配置される小ローラであり、前記感光体回転速度検知手段からの検知信号は、前記感光体を駆動するための駆動モータに付設されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記マーカの検知信号より前記制御手段で検知周期を求め、前記検知信号に対応して前記駆動モータの駆動速度を変化させることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第４の手段は、感光体上のトナー像を転写する転写ベルトと、その転写ベルトの内側に配置されて転写ベルトを支持、回転する少なくとも２つのローラと、前記転写ベルトの内面に接触する接触部を有する付勢手段とを有する画像形成装置において、前記転写ベルトの周囲温度を検知する温度センサと、その温度センサからの検知信号に基づいて前記感光体の回転速度を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第５の手段は、感光体上のトナー像を転写する転写ベルトと、その転写ベルトの内側に配置されて転写ベルトを支持、回転する少なくとも２つのローラと、前記転写ベルトの内面に接触する接触部を有する付勢手段とを有する画像形成装置において、前記転写ベルトまたは前記付勢手段の接触部の位置変位を検知する変位センサと、その変位センサからの検知信号に基づいて前記感光体の回転速度を制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、転写ベルトの長さを検知できるので、転写ベルトの移動速度を一定にすることができ、画像長さを同じにできる。また複数色の色あわせも転写ベルトの１回転を知ることができているので、容易にできる。さらに転写ベルトの長さの変化から、第一転写と第二転写のプロセス距離を演算することができ、用紙先端からの距離を一定に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を図１を用いて説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、ベルト状の感光体1と、感光体１の表面を一様に帯電する帯電器２と、帯電後に感光体1上に静電潜像を形成する露光装置３と、各色のトナーを個別に収容する各色の現像器４と、感光体１に付着したトナー像を転写して色重ねする中間転写体と、給紙装置８からの用紙に中間転写体のトナーを転写する転写ローラ１０と、用紙上のトナーを定着する定着装置１１を備えている。
【００１６】
前記中間転写体は、感光体１側に配置された大ローラ５と、転写ローラ１０側(用紙搬送路側)に配置された小ローラ７と、付勢ブロック６と、大ローラ５−小ローラ７−付勢ブロック６の外周に掛け回された転写ベルト１７から構成されている。この転写ベルト１７は、感光体1と接触している第一転写と用紙と接触する第二転写を結ぶ形になっている。本実施形態のように中間転写体に転写ベルト１７を用いているもので、特に効果を有する。
【００１７】
図中の９は給紙ローラ、１２は転写クリーナ、１４は演算手段、１５はマーカセンサ、１６は感光体1を回転駆動するエンコーダ付きのモータである。
【００１８】
上記構成において、前述のように用紙書き出し位置がずれる問題がある。これの対策を以下説明する。４回転方式の電子写真画像形成装置で、前記第一転写から第二転写までの間に転写ベルト１７に張力を与える付勢ブロック６がある場合、画像形成装置の動作環境や動作時間などの違いにより転写ベルト１７の動作環境が変わってしまい、転写ベルト１７の周長が変化する。
【００１９】
このとき印写プロセスの速度が変化しない従来の場合は、転写ベルト１７がたるんだりする状況が発生する。これにより、画像の先端を同期することができなくなり、書き出し位置がずれる。転写ベルト環境が高温の場合、転写ベルト１７が長くなり、たるみが大きくなり、画像の書き出しが遅れることになる。逆に転写ベルト環境が低温の場合、画像の書き出しが早くなってしまう。そこで本実施形態では、下記のような駆動制御を実施する。
【００２０】
感光体１を駆動するために用いる駆動モータ１６には、それの回転を検知するエンコーダが付設されている。このとき感光体１をモータで駆動して転写ベルトを従動させる構成で有っても良い。
【００２１】
転写ベルト１７にはそれの回転を検知するために複数のマーカ（図示せず）が設けられ、そのマーカと対向する位置にはマーカセンサ１５が設置されている。エンコーダの検知数とマーカセンサ１５の検知数は転写ベルト１７の動作条件により対応関係がある。所定のエンコーダ検知数に対してマーカ検知数が少ない場合、転写ベルト１７が長くなっていることを示しており、転写ベルト１７がたるんでいることが分かる。
【００２２】
そのためエンコーダ検知数とマーカ検知数との関係より画像の書き出し位置を、演算手段１４を用いて制御する。転写ベルト１７の長さと第一転写と第二転写間の距離との関係を図３に示す。この図に示すように、転写ベルト１７の長さ変動に対して、補正をかける必要がある。すなわち転写ベルト１７が長くなると補正Ａ分の制御を行い、逆に転写ベルト１７が短くなると補正Ｂ分の制御を行い、第一転写と第二転写間の距離を一定に保つ。実際の制御方法には以下の方法がある。
＜第一・第二転写間隔を補正する方法＞
第一の方法は、転写ベルト１７が高温でたるむ場合、マーカ検知数が減り、画像を用紙に届くのが遅れるため、図４に示すように、用紙の送り出しV０を遅くする方法がある。これにより画像の書き出し位置を一定にすることができる。
【００２３】
具体的にはポリカーボネートアロイの転写ベルト１７の周長が３８０ｍｍだった場合、２０℃の変化で０．７ｍｍの変化があるため、それに応じたタイミング調整が必要である。転写ベルト１７のたるみが全て下方で溜まり、第一転写―第二転写間に全てのたるみがきた場合、２０℃で約０．７ｍｍ、第一転写―第二転写間距離が長くなっているため、従って給紙タイミングを０．７ｍｍ相当遅らすことで実施できる。
【００２４】
逆に転写ベルト１７が低温で短くなった場合、マーカ検知数が増え、用紙の送り出しを早くして画像の書き出しを一定にする。具体的には２０℃で変化する０．７ｍｍは、モータのエンコーダにおいて４パルス（／１２００Ｈｚ）であり、これだけの変化があったとき約３．４ｍｓの起動タイミングを変化させる。レジスト機構が有る場合、レジストを駆動するタイミングを変化させて実施する。転写ベルト１７は、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の樹脂ベルトであってもよい。
【００２５】
第二の方法は、用紙を送り出す給紙タイミングを変化させるのではなく、図４に示すように給紙ローラ９の回転速度VＲを変化させて、実施する方法もある。第二転写に至るまでの給紙時間を変化させるものであり、上記同様の効果を得るには給紙モータの回転速度を変える。具体的にはＤＣモータで有れば電圧を、ステッピングモータで有ればパルス発生数とタイミングを変化させて実現する。
【００２６】
第三の方法は、エンコーダ検知数とマーカ検知数との関係より、マーカ検知数が少ないとき、露光部における画像書き出しV１を従来位置より遅く書きだし、用紙の送り出しタイミングＶ０を一定にする方法がある。逆にマーカ検知数が多いとき、露光部における画像書き出しを従来位置よりも遅く書き出す方法もある。この場合、用紙の送紙方向に最も細かく制御できるので、画像の位置精度がでやすい特徴がある。
【００２７】
いずれの方法を用いても、画像を正しい位置に書き出すことができる。
＜付勢手段が上部の場合＞
図５に示すように転写ベルト２３の付勢手段２４が下方に配置されていない場合、一般に上方に付勢手段２４が設置されているが、転写ベルト２３自身の自重により転写ベルト２３が垂れ下がる場合がある。付勢手段２４の荷重Ｃが小さい場合においても、変位量Ｙ分、転写ベルト２３がたるむ現象が発生し、前述と同様の制御にて書き出し位置を適正化できる。
＜その他の構成＞
以上の実施形態において説明した構成の他に、以下の構成でも実施できる。
転写ベルトユニットを構成する少なくとも２つ以上のローラにおいて、大小の関係を問わない。効果的な大小関係は、感光体に接触する側のローラが大きく、用紙に接触するためのローラが小さい状態である。感光体上のトナーを重ね合わせるときに感光体と転写ベルトとの接触距離が長いと、トナーの飛びちりが少なく、画像品質を上げることができる。
＜付勢手段の変位センサ＞
別の実施形態として、転写ベルト周辺に温度センサ２８（図６参照）を設け、温度変化による転写ベルト２３の伸びを演算することにより、画像書き出し位置を精度良く安定することができる。
【００２８】
さらに別の実施形態として、付勢手段２５に変位センサ等を設ける場合がある。付勢手段２５にセンサを設けた構成を図６に示す。付勢手段２５によりテンションを与えた転写ベルト表面（内面及び外面）の絶対的な位置を、変位センサ２６で検知することによって、直接的に転写ベルト２３の伸びである変位量Ｘを知ることができ、画像書き出し位置をより精度良く安定することができる。変位センサ２６は光学式、超音波式、磁気式など各種あるが、どれを用いても良い。
【００２９】
さらに別の実施形態として、付勢手段２５もしくは付勢手段２５の支持部材に回転角センサ２７(図６参照)を設ける場合がある。付勢手段２５の回転変位θより転写ベルト２３の伸びを検知して、それに応じた画像書き出しの対応を実施する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の実施例を用いれば、転写ベルトの伸びに起因する画像書き出しのズレを防止でき、高画質の画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】従来の画像形成装置の概略構成図である。
【図３】転写ベルトの長さと第一・第二転写間距離の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る第一・第二転写間距離補正の説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る付勢ブロックの説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る付勢手段にセンサを用いた付勢ブロックの説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：感光体  ２：帯電器  ３：露光装置  ４：現像器  ５：中間転写体（大ローラ）  ６：付勢ブロック  ７：中間転写体（小ローラ）  ８：給紙装置  ９：給紙ローラ  １０：.転写ローラ  １１：定着器    １２：転写クリーナ  １４：演算手段  １５：マーカセンサ  １６：モータ（エンコーダ付）  ２３：転写ベルト  ２４：付勢ブロック  ２５：付勢ブロック  ２６：変位センサ  ２７：回転角センサ  ２８：温度センサ。
【図１】
2008122576.tif 000003
【図２】
2008122576.tif 000004
【図３】
2008122576.tif 000005
【図４】
2008122576.tif 000006
【図５】
2008122576.tif 000007
【図６】
2008122576.tif 000008