(57)【要約】【課題】画像品質の位置ずれや色ずれの要因の一つである過度的負荷トルクの変動を抑え、低コストで画質の向上を図れる画像形成装置とする。【解決手段】画像形成した画像をいったん中間転写ベルト９に転写し、中間転写ベルト９を駆動する駆動ローラ１０、これを駆動する駆動モータ１２、中間転写ベルトを懸架するための従動ローラ１３、中間転写ベルトに転写された画像を記録紙に再転写させる２次転写ローラ１５及びそれと対向する２次転写対向ローラ１４、記録用紙１８を２次転写部に供給するレジストローラ１６とを備える。ブレーキユニット３０が駆動モータ１２を制御するようになっており、記録紙１８が２次転写ローラ１５と２次転写対向ローラ１４間を通過するタイミングでブレーキ機構により予め決めておいた一定負荷を付与し、記録用紙１８が通過する際の過度的な負荷変動トルクの発生を制御する。【選択図】図１０
2008040289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写ベルトを張架する複数のローラ、前記中間転写ベルトを回転駆動する駆動源、前記ローラにトルクを付与する手段を備え、記録媒体が前記中間転写ベルトを挟んで前記張架ローラのうちの１つと対向する対向ローラとで構成する２次転写部に進入する際、前記中間転写ベルトに生じる負荷変動を抑えるように前記ローラにトルクを付与する手段が与えるトルクを補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の像担持体上の画像を順次転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを張架する複数の張架ローラと、前記中間転写ベルトを回転させる駆動源と、前記中間転写ベルトの表面に接触して前記張架ローラのうちの１つと対向するように設けた対向ローラとを有し、前記中間転写ベルトと前記対向ローラとの接触部に記録媒体が進入した時に前記中間転写ベルト上の画像を該記録媒体に転写する２次転写部を構成する画像形成装置において、
前記張架ローラ、前記駆動源、前記対向ローラの少なくともいずれかにトルクを付与するトルク付与手段と、該トルク付与手段のトルクを補正するトルク補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、前記トルク補正手段は、前記２次転写部に記録媒体が進入した時に前記中間転写ベルトに生じる負荷変動を抑えるように前記トルクを補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正開始タイミングを、前記中間転写ベルトの負荷発生以前としてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正開始タイミングを、レジストローラの動作指令に同期させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正開始タイミングを、記録媒体検知手段の検知結果に基づいて決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４から６のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正終了タイミングを、前記中間転写ベルトの負荷消滅以前としてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正を、スルーアップ・スルーダウン制御により行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正を、前記中間転写ベルトへの負荷トルクの波形に合わせてステップ的な出力ではなく、緩やかな出力により補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正量を、記録媒体の厚みに基づいて決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正開始タイミングまたは補正終了タイミングを、記録媒体の厚みに基づいて変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正量、補正開始タイミングまたは補正終了タイミングを、テーブルにより予め決定しておくことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成した画像をいったん転写する中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを駆動する中間転写ベルト駆動ローラと、該駆動ローラを駆動する駆動モータと、前記中間転写ベルトを懸架するためのもう一方の従動ローラと、前記中間転写ベルトに転写された画像を記録紙に再び転写させるために前記中間転写ベルトに記録紙を圧接させるための２次転写ローラ及びそれと対向する２次転写対向ローラと記録用紙を２次転写部に供給するレジストローラとを設けた画像形成装置において、前記記録紙が２次転写ローラと２次転写対向ローラ間を通過するタイミングを算出するタイミング計測制御と前記２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに負荷を付与するブレーキ機構を設け、このブレーキ機構は通常事前に決められた一定負荷を前記２次転写対向ローラに常時付与して置き、その記録用紙が２次転写ローラと２次転写対向ローラ間を通過する時に発生する過度的な負荷変動トルクが発生しても、前記ブレーキ機構でその発生した負荷トルク変動の特性と逆特性の補正量でもってトルク制御する事を特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３の画像形成装置において、前記ブレーキ機構がパウダーブレーキであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３の画像形成装置において、前記ブレーキ機構がＤＣモータである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、中間転写ベルトと、これを張架するローラの一つと対向する対向ローラとで２次転写部を構成する画像形成装置に関し、詳細には、２次転写部に進入する際に生じる中間転写ベルトの負荷変動を抑え得るようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１にタンデム型カラー画像形成装置の一構成例を示す。図１の構成は、一般的なカラー色Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）の４色を搭載した例である。この装置では、図示していない４色の光学書き込みユニットＹ、光学書き込みユニットＭ、光学書き込みユニットＣ、光学書き込みユニットＢＫにて、これも図示していない駆動モータで回転する４色の独立した感光体ドラムＹ１、感光体ドラムＭ２、感光体ドラムＣ３、感光体ドラムＢＫ４に潜像画像を書き込む（以下で、感光ドラムＹ１、Ｍ２、Ｃ３、ＢＫ４を個別的に言わない時は単に感光体ドラム１〜４と言う）。
【０００３】
次に、この様に各４色の現像ユニットＹ５、現像ユニットＭ６、現像ユニットＣ７、現像ユニットＢＫ８（感光体ドラムと同じく現像ユニット５〜８と言う。）で各感光体ドラム１〜４に光学書き込みで書き込まれた潜像画像に各色のトナーを静電吸着にてトナーを吸着させる。そして、個々の感光体ドラム１〜４に吸着させた４色のトナーを中間転写ベルト９に４色の各感光体ドラム１〜４から所定の位置に４色の画像を転写させる。すなわち、この動作で各色を重ねた画像を形成する。
【０００４】
中間転写ベルト９は、駆動ローラ１０と従動ローラ１３、２次対向ローラ１４に掛け回され、駆動モータ１２と減速ギヤ１１を介して一定速度で回転駆動している。
【０００５】
上述のように中間転写ベルト９に形成された画像は、記録紙に再度転写する。記録紙１８は記録紙挿入検出センサ１７を通してレジストローラ１６で先端をそろえ、次いで２次転写ローラ１５の位置まで搬送し、２次対向ローラ１４と２次転写ローラ１５の間を通過させる。この２次対向ローラ１４と２次転写ローラ１５の間を通過する時に中間転写ベルト９に形成されていた重ね画像は記録紙１８に転写される。
【０００６】
その後は、図示していないが画像形成された記録紙１８を定着ユニットに搬送し、４色のトナーを記録紙１８に熱溶着させて固定する。
【０００７】
この様な画像形成装置においては、画像の「色ずれ」、「位置ずれ」が問題となる場合がある。このような問題が発生する原因の一つに中間転写ベルト９の速度変動がある。
【０００８】
中間転写ベルト９上の各色の画像を「色ずれ」、「位置ずれ」の無いように形成するためには、各感光体ドラム１〜４間の距離と各感光体ドラム１〜４の速度及び中間転写ベルト９の速度から時間タイミングを計算し、４色の転写位置を制御することと、各感光体ドラム１〜４の回転速度及び中間転写ベルト９の回転速度は一定速度で回転する必要がある。
【０００９】
中間転写ベルト９が回転しているときに各色の感光体ドラム１〜４から中間転写ベルト９にトナーが転写されて画像を形成するが各感光体ドラム１〜４間に距離があるために、同じ時刻に４つの感光体ドラム１〜４からは異なった画像位置の画像転写が行われている必要がある。
【００１０】
このとき、中間転写ベルト９に速度変動が発生した場合、その瞬間に転写されていた画像は他の３色の画像転写されていた場所から、速度変動に起因したずれた場所に転写されることになる。この現象が「色ずれ」や「位置ずれ」が生じた画像として中間転写ベルト９上に形成され、さらに記録紙１８に画像（トナー）転写され、そのために品質の劣化した画像となる。
【００１１】
図２はその一つの原因である中間転写ベルト９の速度変動例を示す図である。図２の例は、横軸を時間、縦軸を中間転写ベルト９の速度Ｖｐを表すものとし、最初の速度Ｖｐが遅くなっている場所は、まず図３に示すように、記録紙１８が２次転写対向ローラ１４と２次転写ローラ１５の間に搬送された瞬間とであり、記録紙１８によって２次転写対向ローラ１４と２次転写ローラ１５を押しのける力が発生し、中間転写ベルト９に大きな負荷トルクが瞬時に発生することになる。
【００１２】
このときに駆動モータ１２には大きな力が瞬時に必要になり、この負荷トルクより駆動モータ１２の発生トルクが小さいと中間転写ベルト９の速度は低下することになる。記録紙１８の厚さがより厚くなれば中間転写ベルト９に瞬時に大きな負荷トルクが発生することになる。
【００１３】
さらに図４に示すように、記録紙１８の後端が２次転写対向ローラ１４と２次転写ローラ１５を抜けるときは図３とは反対に、中間転写ベルト９の負荷トルクが急激に減少するため、駆動モータ１２には同様に掛かっている負荷が急激に軽減することになる。
【００１４】
このために図２のグラフの後半において示すように、記録紙１８の先端とは逆に中間転写ベルト９は速度が増加することになる。駆動モータ１２は通常は緩やかな負荷変動に対し、速度コントロールで対応するが、上記のような大きな且つ急激な負荷変動に対して瞬時に速度コントロールは難しいか、できない。
【００１５】
このため記録紙１８の先端が２次転写対向ローラ１４と２次転写ローラ１５に搬送される瞬間及び記録紙１８の後端が２次転写対向ローラ１４と２次転写ローラ１５を抜けるときのような負荷変動では速度コントロールができず、中間転写ベルト９の速度Ｖｐが変動する原因となり、画像の各感光体ドラム１〜４からの転写時に転写位置ズレを起こすために「色ずれ」、「位置ずれ」が発生する。
【００１６】
そこで、記録紙１８が２次転写対向ローラ１４と２次転写ローラ１５に搬送される瞬間及び記録紙１８の後端が抜けるときの様な急激な負荷変動を軽減し、「色ずれ」、「位置ずれ」による画像品質の劣化を防止できる技術の開発が望まれていた。
【００１７】
図５は上述した図２に示した中間転写ベルト９の速度変化カーブを負荷トルク変化カーブに置き換えた図である。負荷トルクは図６または図７に示すように、記録紙１８の厚さによって中間転写ベルト９の速度変動率及び負荷トルク変動率は異なり、記録紙１８が厚くなると各速度及びトルクの変動率は大きくなる。
【００１８】
このように２次転写ローラ対１４、１５に記録紙１８が突入又は排出時に２次転写ローラ対（１４、１５）の急激な負荷トルクの変化に対し中間転写ベルト９を駆動する駆動モータ１２の回転が瞬間的に遅くなるために中間転写ベルト９の速度が変化していた。それが「位置ずれ」や「色ずれ」の要因になっている。
【００１９】
この中間転写ベルト９の速度変化を防止するためには、旧来から知られているように駆動モータ１２や２次転写対向ローラなどにフライホイールなどを接続し、前記の急激な負荷トルク変動を軽減することが知られている。この方法は効果を大きくするためには取り付けられるフライホイールの重量を重くしたり、ホールの径の大きさを大きくしたりする必要があり、かつ、これを回転させるためにトルクの大きなモータを必要とする。その結果、装置自体のサイズも大きくなり、これに起因して大きなコスト増が生じるという問題もあった。
【００２０】
このような問題が生じるために、急激な負荷トルクが変動したときに対応して駆動モータ１２を制御し、必要なときに駆動モータのトルクを増大させる方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【００２１】
特許文献１に開示されている方法は、複写機や印刷機などにおいて、感光体ドラムあるいは中間転写体と対向ローラとの間に形成された圧接部を転写紙が通過する際に、圧接部は所定の接触圧で圧接しているため、転写紙の突入あるいは離脱の際の衝撃により、感光体ドラムあるいは中間転写体に過渡的負荷変動を与え、それらの回転速度変動が発生してしまい、これにより色ずれや色むらなどの画像品質劣化の問題が生じてしまうので、転写紙が圧接部に突入するとき発生する衝撃と、離脱のとき発生する衝撃に同期させてモータに与える駆動電流を通常状態より一時的に増加させ、瞬間的なトルク変動に対する位相差変動を小さく抑え、それぞれの増加電流は緩やかに立ち上がらせ緩やかに立ち下がらせることで、電流変化による過渡変動を避け、画質劣化を防止する、というもので、瞬間的（過度的）に変化する負荷トルクに対して図１の例で言えば駆動モータ１２に通常回転時の電流を一時的に印加し、このことによって駆動モータから発生するトルクを増大させ、過度変動を避け、画像品質が許容内にするという提案である。
【００２２】
すなわち、図５の負荷トルクに対し図中の急激な負荷トルクが発生したタイミングで駆動モータ１２のトルクを増加または減少させるように制御することで、中間転写ベルト９の速度変動を防止することができる。
【００２３】
図８はステピングモータの場合、図９はＤＣモータの場合のモータ駆動電流とモータの発生トルクについて示した図である。
【００２４】
図８で、横軸は駆動周波数であり、縦軸はモータの発生トルクを表し、図中に電流をパラメータｉ１及びｉ２の時のカーブを記載している。一般に駆動周波数が高くなれば発生トルクは減少し、駆動電流が増加すれば発生トルクは大きくなる。モータ駆動電流ｉ１で駆動している場合で、負荷トルクがτ１で駆動周波数がｆ１の時には図中の（Ｐ点）でバランスがとれてモータは回転する。この状態から負荷トルクがτ１からτ２に変化した場合は、駆動周波数ｆ１でモータを回転するためにはモータトルクが不足しているので、モータ駆動電流をｉ２に変更しＱ点で駆動することが必要である。すなわち、このようにしてモータの駆動電流を変更してトルク変動に対して制御することが可能である。
【００２５】
図９で、横軸は駆動トルク、縦軸は回転速度と駆動電流を示す。負荷トルクがτ１の場合、回転数はＮ１で駆動トルクと負荷トルクがバランスしモータはＰ点で安定に回転する。その時の駆動電流はｉ１である。負荷トルクがτ２に変化（増加）すると回転数はＱ点のＮ２に減速する。モータが減速すると前述のように画像の「位置ずれ」や「色ずれ」が発生するので、この変化した負荷トルクを補正するためにはモータの端子電圧Ｖ１をＶ２に増加し、モータの回転をＲ点に補正する事により回転数はＮ１となり、回転数の変動を防止することができる。
【００２６】
以上のように過度的な負荷トルクの変化によって生じる中間転写ベルトの速度変化は、過度的な負荷トルクが発生するタイミングにおいてモータの駆動トルクを制御することで防止できる。
【００２７】
以上のような技術背景の中で「記録紙の厚さによって前述の過度的なトルクは大きく異なり、単一の制御では対応できない。」等の不具合が生じている。
【００２８】
【特許文献１】特開２００６−０８５１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
「色ずれ」や「位置ずれ」の一つの要因は、上述説明した図１〜４に示したように、記録紙１８の厚さによって、２次転写ローラ対１４、１５に搬送されたときに急激な負荷変動発生していたことである。本発明はこの急激な負荷変動が発生しても図２に示したような中間転写ベルトの速度変化を軽減し、「色ずれ」や「位置ずれ」を防止することを目的としたものである。
【００３０】
本発明は、中間転写ベルトを張架するローラ、中間転写ベルトを回転駆動する駆動源、ローラにトルクを付与する手段を設け、記録媒体が中間転写ベルトを挟んで張架ローラのうちの１つと対向する対向ローラとで構成する２次転写部に進入する際に生じる中間転写ベルトの負荷変動を抑えるようにトルクを補正するものである。
【００３１】
すなわち従来は、ベルトの負荷変動発生時に駆動モータへの駆動電流を増加させてトルクを増加させ、ベルトの速度変動を抑えるが、本発明は、予め駆動ローラ等にトルクを付与しておいて、ベルトの負荷変動発生時に、そのトルク量を補正し、ベルトの速度変動を抑える。
【００３２】
本発明は、ベルトの負荷変動発生時に駆動ローラのトルクを制御している点で従来の技術と共通しているが、
（１）従来の技術では、紙の厚みに応じた制御は行っていないので、紙の厚みが異なる場合はベルトの負荷変動も異なり、対応できない、
（２）従来の技術では、駆動ローラに制御手段を設けなければならないが、従動ローラや２次転写ローラを利用できないため、レイアウトの自由度が小さい。
【００３３】
本発明は上述した従来の技術諸問題点にかんがみてなしたもので、従来に比べ効果的かつ効率的にベルトの負荷変動に伴う問題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、中間転写ベルトを張架する複数のローラ、前記中間転写ベルトを回転駆動する駆動源、前記ローラにトルクを付与する手段を備え、記録媒体が前記中間転写ベルトを挟んで前記張架ローラのうちの１つと対向する対向ローラとで構成する２次転写部に進入する際、前記中間転写ベルトに生じる負荷変動を抑えるように前記ローラにトルクを付与する手段が与えるトルクを補正することを特徴とする。
【００３５】
同請求項２に係るものは、複数の像担持体上の画像を順次転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを張架する複数の張架ローラと、前記中間転写ベルトを回転させる駆動源と、前記中間転写ベルトの表面に接触して前記張架ローラのうちの１つと対向するように設けた対向ローラとを有し、前記中間転写ベルトと前記対向ローラとの接触部に記録媒体が進入した時に前記中間転写ベルト上の画像を該記録媒体に転写する２次転写部を構成するにおいて、前記張架ローラ、前記駆動源、前記対向ローラの少なくともいずれかにトルクを付与するトルク付与手段と、該トルク付与手段のトルクを補正するトルク補正手段を有することを特徴とする。
【００３６】
同請求項３に係るものは、請求項２の画像形成装置において、前記トルク補正手段は、前記２次転写部に記録媒体が進入した時に前記中間転写ベルトに生じる負荷変動を抑えるように前記トルクを補正することを特徴とする。
【００３７】
同請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正開始タイミングを、前記中間転写ベルトの負荷発生以前としてなることを特徴とする。
【００３８】
同請求項５に係るものは、請求項１から３のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正開始タイミングを、レジストローラの動作指令に同期させることを特徴とする。
【００３９】
同請求項６に係るものは、請求項１から３のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正開始タイミングを、記録媒体検知手段の検知結果に基づいて決定することを特徴とする。
【００４０】
同請求項７に係るものは、請求項４から６のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正終了タイミングを、前記中間転写ベルトの負荷消滅以前としてなることを特徴とする。
【００４１】
同請求項８に係るものは、請求項１から７のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正を、スルーアップ・スルーダウン制御により行うことを特徴とする。
【００４２】
同請求項９に係るものは、請求項１から７のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正を、前記中間転写ベルトへの負荷トルクの波形に合わせてステップ的な出力ではなく、緩やかな出力により補正することを特徴とする。
【００４３】
同請求項１０に係るものは、請求項１から９のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正量を、記録媒体の厚みに基づいて決定することを特徴とする。
【００４４】
同請求項１１に係るものは、請求項７から１０のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正開始タイミングまたは補正終了タイミングを、記録媒体の厚みに基づいて変更することを特徴とする。
【００４５】
同請求項１２に係るものは、請求項１から１１のいずれかの画像形成装置において、前記トルクの補正量、補正開始タイミングまたは補正終了タイミングを、テーブルにより予め決定しておくことを特徴とする。
【００４６】
同請求項１４に係るものは、画像形成した画像をいったん転写する中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを駆動する中間転写ベルト駆動ローラと、該駆動ローラを駆動する駆動モータと、前記中間転写ベルトを懸架するためのもう一方の従動ローラと、前記中間転写ベルトに転写された画像を記録紙に再び転写させるために前記中間転写ベルトに記録紙を圧接させるための２次転写ローラ及びそれと対向する２次転写対向ローラと記録用紙を２次転写部に供給するレジストローラとを設けた画像形成装置において、前記記録紙が２次転写ローラと２次転写対向ローラ間を通過するタイミングを算出するタイミング計測制御と前記２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに負荷を付与するブレーキ機構を設け、このブレーキ機構は通常事前に決められた一定負荷を前記２次転写対向ローラに常時付与して置き、その記録用紙が２次転写ローラと２次転写対向ローラ間を通過する時に発生する過度的な負荷変動トルクが発生しても、前記ブレーキ機構でその発生した負荷トルク変動の特性と逆特性の補正量でもってトルク制御する事を特徴とする。
【００４７】
同請求項１５に係るものは、請求項１４の画像形成装置において、前記ブレーキ機構がパウダーブレーキであることを特徴とする。
【００４８】
同請求項１６に係るものは、請求項１４の画像形成装置において、前記ブレーキ機構がＤＣモータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４９】
本発明に係る画像形成装置は、画像品質の位置ずれや色ずれの要因の一つである過度的負荷トルクの変動を抑え、低コストで画質の向上を図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００５１】
図１０は本発明に係る画像形成装置の一実施例として図１にしめしたものと同じタンデム型カラー画像形成装置の一構成例を一部省略して示してある。また図１１は、図１０の実施例の変型例である。
【００５２】
図１０と図１１の例の違いは、ブレーキユニット３０が図１０では駆動モータ１２に直結しており、図１１ではブレーキユニット３０が従動ローラ１３か２次転写対向ローラ１４のいずれかに接続している点である（図では従動ローラ１３に接続し、２次転写対向ローラ１４へ接続する状態を２点鎖線で示してある）。
【００５３】
本装置も、図示はしていないが一般的なカラー色Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）の４色を搭載している（図１参照）。またこれも図示していないが、４色の光学書き込みユニットＹ、光学書き込みユニットＭ、光学書き込みユニットＣ、光学書き込みユニットＢＫにて、これも図示していない駆動モータで回転する４色の独立した感光体ドラムＹ１、感光体ドラムＭ２、感光体ドラムＣ３、感光体ドラムＢＫ４に潜像画像を書き込む構造を有している。
【００５４】
そして、各ドラムに光学書き込みユニットで書き込まれた潜像画像に各色のトナーを静電吸着にてトナーを吸着させ、更にこの様に個々のドラムに吸着させた４色のトナーを中間転写ベルト９に４色の各ドラムから所定の位置に４色の画像を転写させる。すなわちこの動作で各色を重ねた画像を形成する。この中間転写ベルト９は駆動ローラ１０と従動ローラ１３、２次転写対向ローラ１４に懸架され、駆動モータ１２と減速ギヤ１１を介して一定速度で駆動されている。
【００５５】
ブレーキユニット３０は図１２の制御ブロックに示すように、既述のした過度的な負荷トルクの変動に対し、演算装置２８からブレーキ駆動制御回路２９を介してブレーキユニット３０を制御し、具体的にはトルクの補正制御を行い、駆動モータ１２の受ける負荷トルクを一定にするように制御し、中間転写ベルト９を一定速度で回転するようにコントロールする。
【００５６】
中間転写ベルト９に形成された画像は下記に説明するように記録紙１８に再度転写（２次転写）される。記録紙１８は記録紙挿入検出センサ１７を通ってレジストローラ１６にて記録紙１８の先端をそろえる。そして記録紙１８をレジストローラ１６で搬送し、記録紙厚さ検出センサ２０を横切ってさらに記録紙検出センサ１９を通って、２次転写ローラ１５の位置まで搬送する。
【００５７】
記録紙厚さ検出センサ２０の例を図１３、図１４に示す。カラー複写機やプリンターには記録紙１８の通常厚さは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ／枚程度の用紙が用いられており、この厚さを直接測定する方法としてレーザ光を用いた方法等が有るが、図１３はレーザ変位計２１を用いた方法で、レーザ発光部２２から照射されたレーザ光は記録紙１８の表面Ａ点（薄い記録紙の例）又はＢ点（厚い記録紙の例）で反射する。この反射光はレーザ変位計２１のレーザ受光部２３に入射する。レーザ受光部２３には例えばライン型のＣＣＤセンサなどを用いており、Ａ点で反射したレーザ光はＣ点に、Ｂ点で反射したレーザ光はＤ点に入射し、それぞれ記録紙１８の厚さに応じて入光する位置が変わるので記録紙１８の厚さが測定できる。
【００５８】
また図１４は直接測定する方法の例を示す。図示のように記録紙搬送路上に記録紙厚さ検出ローラ２４ａと対の記録紙厚さ検出固定ローラ２４ｂを設けておき、この記録紙厚さ検出ローラ２４ａの中心（Ｘ点）に記録紙厚さ検知レバー２６を取り付け、この検知レバーは支点Ｗを中心に可動可能に構成されている。記録紙厚さ検出レバー２６のＸ点と反対側のＹ点にたとえばライン型のＣＣＤセンサを記録紙厚検出センサ２７として設けておき、記録紙厚さ検知レバー２６のＹ点の位置を測定することができる。記録紙１８の厚さは薄いので記録紙厚検知レバー２６のＸ−Ｗ間長さとＷ−Ｙ間長さを選択することにより記録紙厚検知ローラ２４ａでの変化を記録紙厚検出センサ２７の検出に最適なレバー比を選択することができる。この記録紙厚さ検知ローラ２４ａは可動レジストローラ１６ａを代用しても構成することができるが、記録紙厚さ検出ローラ２４ａを新たに設けたことによりレジストローラと２次転写ローラとの距離を自由に選択できることにより記録紙厚さ検知レバー２６の配置や支点Ｗのレイアウトが容易に選択できるメリットが得られる。
【００５９】
この記録紙厚さ検出ローラ２４ａに対して図１４に示すようにプランジャマグネット２５を設け、このプランジャマグネット２５により記録紙１８が記録紙厚さ検出ローラ２４ａに搬送される以前は開いており、記録紙厚さ検出ローラ２４ａを通過後に閉じるようにする。また、この記録用紙１８の後端が記録紙厚さ検出ローラ２４ａを通過後はプランジャマグネット２５を駆動し、次の記録紙１８の搬送を容易にすることにより記録紙１８ヘの損傷を防止することが可能になる。
【００６０】
そして、このように測定した記録紙１８の厚さを、ブレーキユニット３０のトルクの補正量、さらに補正タイミング時間を決定するために用いる。記録紙検出センサ１９は一般に知られているように透過センサ、反射型センサやマイクロスイッチなどで構成される。
【００６１】
図１２は本実施例の制御ブロック図であり、演算装置２８は記録紙厚さ検出センサ２０と記録紙検出センサ１９から得られた検出データからトルク補正量、補正開始・終了時間の設定等々を演算し、ブレーキ駆動制御２９を開始、ブレーキユニット３０を制御する。また、演算装置２８には、後述する補正に必要なデータをテーブルとして格納されたファイルを持つ。そして本実施例の構成において、レジストローラ１６から搬送されてきた記録紙１８は記録紙検出センサ１９では最初に先端が検出される。検出された記録紙１８は図１２に示す演算装置２８で２次転写ローラ対（１４、１５）に到達する時間や駆動モータ１２のトルク補正の開始と終了時間を決定する。記録紙１８が先端が２次転写ローラ対（１４、１５）近傍に到達すると駆動モータ１２の補正制御を行い、過度的な負荷トルクの変化によって発生する中間転写ベルト９の速度変動をブレーキユニットのトルクの補正によって防止する。
【００６２】
その後、記録紙１８に画像を転写しながら搬送され、記録紙検出センサ１９は記録紙１８の後端を検出する。この記録紙１８の後端を検出すると今度は記録紙１８が後端が２次転写ローラ対（１４、１５）に到達する時間を算出し、ブレーキユニット３０でトルク補正の開始と終了時間を決定する。記録紙１８が後端が２次転写ローラ対（１４、１５）近傍に到達するとブレーキユニット３０の補正制御を行い、過度的な負荷トルクの変化によって発生する中間転写ベルト９の速度変動をトルクの補正によって防止する。
【００６３】
その後、記録紙１８は２次対向ローラ１４と２次転写ローラ１５の間を通過する。この２次対向ローラ１４と２次転写ローラ１５の間を通過する時に中間転写ベルト９に形成されていた重ね画像は記録紙１８に転写される。図１にも示していないが画像形成された記録紙１８は定着ユニットに搬送され４色のトナーは記録紙１８に熱溶着されて固定される。
【００６４】
図１５はブレーキユニットの一例であるパウダーブレーキユニットにおける、ブレーキングのための駆動電流とトルクの関係を示し、横軸に駆動電流、縦軸に発生トルクを示してある。図中、駆動電流がｉで駆動した場合の時発生トルクはτである。このように駆動電流によって指定の発生トルクを得ることができる。また、パウダーブレーキの場合を示したが、一般に知られているようにＤＣモータによっても同様な特性を持っているので、ＤＣモータをブレーキユニットとして採用しても良い。図１６はブレーキ機構の補正方法を示す。
【００６５】
図１７は本実施例の制御タイミングチャート、図１８、図１９は動作フローチャートである。これらの図を参照しながら本実施例の動作を説明する。なお図１８、図１９は分けて描いてあるが本来は一連のフローズ図あるので各ステップ（以下単に「Ｓ］と記す）は二つの図をまたいで連番とする。
【００６６】
まず、プリント動作が開始され、記録紙１８の搬送が開始される（Ｓ１）と事前に決められた負荷トルクにてブレーキユニット３０がオンする（Ｓ２）。次に記録紙１８が搬送されてくると記録紙挿入センサ１７がそれを検出し（Ｓ３、Ｓ４）、その後レジストローラ１６にて先端をそろえ、搬送する（Ｓ５）。
【００６７】
記録紙厚さ検出センサ２０にて記録紙１８の厚さを測定し（Ｓ６）、次に記録紙検出センサ１９にて記録紙１８の先端（Ｔ点）を検出（Ｓ７、Ｓ８）すると、先に記録紙１８の厚さのデータとから過度的な負荷トルク変動の量を事前に定量化されたテーブルから読みとり、又は演算装置２８で必要な且つ、最適な補正量を決定する（Ｓ９）。すなわち、
（１）ブレーキユニットのトルクの補正量Δτｍ（先端）設定
（２）トルク補正量の時間的配分設定（目標値のスルーアップ・スルーダウン設定）
（３）トルク補正の駆動開始時間ｔｔｓと補正時間幅ｔｔｍ設定を設定する。（図１７参照の事）
を決める。
【００６８】
図１７のＴ点は記録紙検出センサ１９位置であり、Ｓ点は２次転写ローラ対（１４、１５）の軸間位置に相当し、図中の負荷トルク変動幅はこのＳ（記録紙１８の先端）点及びＳ’（記録紙１８の後端）点を中心に両側に発生する。このことから各補正開始のタイミングは補正開始後の機構系の遅れを考慮して、この過度的な負荷トルク変動が発生する同等又はそれ以前に補正動作を開始する。但し、過度的な負荷トルクの変動幅は記録紙１８の厚さによって異なり、前記記録紙厚さ検出センサ２０にて測定し、記録紙１８に最適な補正量と開始時間を設定する必要がある。上記の設定した補正量に従ってブレーキユニット３０のトルク量とその駆動タイミングを制御し、負荷トルク補正を行い、中間転写ベルト９の速度変化を防止する。
【００６９】
同様に記録紙１８の後端を記録紙検出センサ１９で検出すると
（１）ブレーキユニットのトルクの補正量Δτｎ（後端）設定
（２）トルク補正量の時間的配分設定（目標値のスルーアップ・スルーダウン設定）
（３）トルク補正の駆動開始時間ｔｔｅと補正時間幅ｔｔｎ設定
を設定する（Ｓ１０、図１７をも参照）。
【００７０】
繰り返すが、各補正開始のタイミングは補正開始後の機構系の遅れを考慮して、この過度的な負荷トルク変動が発生する同等又はそれ以前に補正動作を開始する。但し、過度的な負荷トルクの変動幅は記録紙１８の厚さによって異なり、前記記録紙厚さ検出センサ２０にて測定し記録紙１８に最適な補正量と開始時間を設定する必要がある。すなわち、上述のように設定した補正量に従ってブレーキユニット３０のトルク量とその駆動タイミングを制御し、負荷トルク補正を行い、中間転写ベルト９の速度変化を防止する（Ｓ１１〜Ｓ２０）。
【００７１】
そして記録紙検出センサ１９が記録紙１８の降誕を検知（Ｓ２１、Ｓ２２）すると、再び補正量決定（Ｓ２３：Ｓ９と同様）、トルク補正（Ｓ２４：Ｓ１０と同様）を行い、適時のタイミングで補正を開始し、既述のサイクルを回すことによって過度的な負荷トルクの変動があっても記録紙１８に最適な補正を加えることができ、画像品質の「位置ずれ」や「色ずれ」を防止する（Ｓ２５〜Ｓ３２）。
【００７２】
その後、印刷ジョブが終了（Ｓ３３）すると、ブレーキユニット３０はオフとされる（Ｓ３４）。
【００７３】
すなわち、以上のように２次転写部に記録芯厚さによって種種の急激に変化する負荷トルクを事前に最適な補正値を決めておき、その補正量をブレーキユニットで補正することによって画像品質の「位置ずれ」や「色ずれ」を防止することができる。また、記録紙厚さ検出器や記録紙の先端後端を検出する機能を設けたことによりブレーキユニットでのきめ細かな補正が可能となることにより高品質の画像が提供できる。
【００７４】
すなわち、駆動モータに取り付けられたブレーキユニットによって記録紙が２次転写ローラ対に先端を通過する際の急激な負荷トルク変動や記録紙の後端が２次転写ローラ対を抜けるときの急激な負荷トルクの変化を駆動モータ又は駆動ローラのどちらかに設けられたブレーキユニットで負荷トルク変動の逆位相でトルク増減の制御を行い、結果的に負荷変動を見かけ上ゼロとすることにより、中間転写ベルトの速度変動を防止し、画像の「位置ずれ」や「色ずれ」を防止する事が出来る。画像品質の「位置ずれ」や「色ずれ」の要因の一つである過度的負荷トルクの変動による中間転写ベルトの速度変化を駆動モータ又は駆動ローラのどちらかに設けられたブレーキユニットでトルク変動を相殺するように制御することにより防止することが出来、低コスト化につながる。
【００７５】
また、過度的な負荷トルクの発生タイミングの前にブレーキユニットで負荷トルクの補正を開始することで過度的な負荷トルク変動に対処し、ブレーキユニットで負荷トルクの補正制御を事前に適切に終了させるようにし、構造的に起因する補正遅れを防止することを可能とし、かつ負荷変動に対してきめ細かな補正を可能としている。
【００７６】
過度的な負荷トルクの発生タイミング前にブレーキユニットで負荷トルクの補正を開始し、補正の終了は負荷トルクの変動が終了する以前に完了していることとして、過度的な負荷トルク変動に対してブレーキユニットで負荷トルクの補正制御が事前に適切に終了しているようにすることもできる。すなわち、過度的負荷トルクの変動終了以前に駆動モータ又は駆動ローラのどちらかに設けられたブレーキユニットでトルク補正終了することにより、構造的に起因する補正遅れによる補正完了遅れを防止することが出来る。
【００７７】
駆動モータ又は駆動ローラのどちらかに設けられたブレーキユニットで負荷トルクの補正は目標の補正値に対し、モータが追従して回転するようにして、緩やかに補正することで、モータの脱調の防止や騒音の低減などもできる。過度的負荷トルクの変動を駆動モータ又は駆動ローラのどちらかに設けられたブレーキユニットでトルク補正する場合、トルクの補正量を急激に変更すると駆動モータ同期ずれや騒音の原因になるので、その防止策として補正量を最適な時間配分を行いスルーアップ・スルーダウンを行うことにより前記の同期ずれや騒音低減を行うことと負荷変動に対しきめ細かな補正が可能となる。
【００７８】
ブレーキユニットで負荷トルクの補正の開始や終了をレジストローラの給紙タイミングと同期させ、過度的負荷トルクの変動を駆動モータ又は駆動ローラのどちらかに設けられたブレーキユニットでトルク補正するために、補正開始の時間をレジストローラからの給紙と同期をとって行えば、正確な製御が可能となる。
【００７９】
ブレーキユニットでの負荷トルクの補正時間の決定は記録紙の搬送路に設けられた記録紙検出手段から検出したタイミングによって負荷トルクの補正の開始時間や終了時間を算出して制御するが、補正開始の時間を搬送路上に設けた記録紙検出センサを基準にして行うことにより、より正確な製御が可能となる。
【００８０】
ブレーキユニットでの負荷トルクの補正量は記録紙の搬送路に設けられた記録紙厚さ検出手段から検出した記録紙の厚さによって決定するが、この場合、過度的負荷トルクの変動を駆動モータ又は駆動ローラのどちらかに設けられたブレーキユニットでトルク補正する場合、記録紙の厚さによって負荷トルクの変動量が異なるために画一的な補正では記録紙の厚さをカバーしきれない場合がある。そのため搬送路上に記録紙の厚さを測定できる手段を設けておき、この検出された記録紙の厚さに応じた補正を行うことで負荷変動に対しきめ細かな補正が可能となる。
【００８１】
ブレーキユニットでの負荷トルクの補正量は記録紙の搬送路に設けられた記録紙厚さ検出手段から検出した記録紙の厚さによって補正の開始時間や終了時間を算出して制御するが、過度的負荷トルクの変動を駆動モータ又は駆動ローラのどちらかに設けられたブレーキユニットでトルク補正する場合、記録紙の厚さによって負荷トルクの補正時間幅が異なる。このために画一的な補正では記録紙の厚さによる変動がカバーしきれない場合があるので、搬送路上に記録紙の厚さを測定できる手段を設けておき、この検出された記録紙の厚さに応じた補正開始時間と補正時間幅を設定する事で負荷変動に対しきめ細かな補正が可能となる。
【００８２】
補正量を決定し、その補正量をテーブルとして事前にメモリ等に格納しておくことで、このデータを使ってより高速に制御することが可能となる。
【００８３】
２次転写対向ローラに取り付けたブレーキユニットによって記録紙が２次転写ローラ対に先端が通過する際の急激な負荷トルク変動や記録紙の後端が２次転写ローラ対を抜けるときの急激な負荷トルクの変化を２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに負荷を与えるブレーキ機構を設け、ブレーキユニットで負荷トルク変動の逆位相でトルク増減の制御を行い、結果的に負荷変動を見かけ上ゼロとすることにより中間転写ベルトの速度変動を防止し、画像の「位置ずれ」や「色ずれ」を防止する事が出来る。これは、画像品質の「位置ずれ」や「色ずれ」の要因の一つである過度的負荷トルクの変動による中間転写ベルトの速度変化を２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに取り付けられたブレーキユニットでトルク変動を相殺するように制御することにより防止することが出来、低コスト化につながる。
【００８４】
過度的な負荷トルクの発生タイミングの前にブレーキユニットで負荷トルクの補正を開始することで、過度的な負荷トルク変動に対し、ブレーキユニットで負荷トルクの補正制御が事前に適切に終了しているようにし、過度的負荷トルクの変動以前から２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに取り付けたブレーキユニットでトルク補正を開始しておくことにより、構造的に起因する補正遅れを防止することが出来、かつ負荷変動に対しきめ細かな補正が可能となる。
【００８５】
また過度的な負荷トルクの発生タイミング前にブレーキユニットで負荷トルクの補正を開始し、補正の終了は負荷トルクの変動が終了する以前に完了しているようにし、過度的な負荷トルク変動に対しブレーキユニットで負荷トルクの補正制御が事前に適切に終了していることで、過度的負荷トルクの変動終了以前に２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに取り付けたブレーキユニットでトルク補正終了することにより構造的に起因する補正遅れによる補正完了遅れを防止することが出来る。
【００８６】
また駆動モータがブレーキユニットで負荷トルクの補正は目標の補正値に対し、モータが追従して回転するために緩やかに補正し、モータの脱調の防止や騒音の低減など図っているが、過度的負荷トルクの変動を２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに取り付けたブレーキユニットでトルク補正する場合、トルクの補正量を急激に変更すると駆動モータ同期ずれや騒音の原因になるので、その防止策として補正量を最適な時間配分を行い、スルーアップ・スルーダウンを行うことにより前述の同期ずれや騒音低減を行うことと、負荷変動に対してきめ細かな補正を可能としているのである。
【００８７】
ブレーキユニットで負荷トルクの補正の開始や終了をレジストローラの給紙タイミングと同期するのは、過度的負荷トルクの変動を２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに取り付けたブレーキユニットでトルク補正するために、補正開始の時間をレジストローラからの給紙と同期をとって行うことにより、記録紙への正確な製御を可能としているためである。
【００８８】
またブレーキユニットで負荷トルクの補正時間の決定は記録紙の搬送路に設けられた記録紙検出手段から検出したタイミングによってブレーキユニットで負荷トルクの補正の開始時間や終了時間を算出して制御するが、過度的負荷トルクの変動を２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに取り付けたブレーキユニットでトルク補正するために、補正開始の時間を搬送路上に設けた記録紙検出センサを基準にして行うことにより、記録紙への正確な制御が可能となる。
【００８９】
ブレーキユニットで負荷トルクの補正量は記録紙の搬送路に設けられた記録紙厚さ検出手段から検出した記録紙の厚さによってブレーキユニットで負荷トルクの補正量を決定するが、これは、過度的負荷トルクの変動を２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに取り付けたブレーキユニットでトルク補正する場合、記録紙の厚さによって発生する負荷トルクの変動量が異なるために画一的な補正では記録紙の厚さをカバーしきれない場合がある点の防止策としてのもので、搬送路上に記録紙の厚さを測定できる手段を設けておき、この検出された記録紙の厚さに応じた補正を行うことで負荷変動に対しきめ細かな補正を可能としている。
【００９０】
ブレーキユニットで負荷トルクの補正量は記録紙の搬送路に設けられた記録紙厚さ検出手段から検出した記録紙の厚さによってブレーキユニットで負荷トルクの補正量の開始時間や終了時間を算出して制御するが、これは、過度的負荷トルクの変動を２次転写対向ローラ又は従動ローラのどちらかに取り付けたブレーキユニットでトルク補正する場合記録紙の厚さによって発生する負荷トルクの変動の時間幅が異なるために画一的な補正では記録紙の厚さをカバーしきれない場合がある点の防止策としているもので、搬送路上に記録紙の厚さを測定できる手段を設けておき、この検出された記録紙の厚さに応じた補正開始時間と補正時間幅を設定する事で負荷変動に対しきめ細かな補正を可能とするものである。
【００９１】
なお補正量を決定しその補正量をテーブルとして事前に格納して置くことは、必要な補正手段のデータを事前にテーブル化を行って持っておき、このデータを使うことにより、高速に制御することを可能とすることは既述の通りである。
【００９２】
駆動モータにはステピングモータを使用できるが、市場に多く市販されているパウダーブレーキを用いれば、きめ細かなトルク制御が出来、かつ低コスト化が図れる。
【００９３】
また駆動モータには超音波モータを使用できるが、ＤＣモータを用いることで高分解能のトルク制御と高信頼性の高い制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】タンデム型カラー画像形成装置の一構成例を示す図
【図２】中間転写ベルトの速度変動例を示す図
【図３】２次転写対向ローラ間への記録紙先端の突入時を示す図
【図４】２次転写対向ローラ間からの記録紙後端の排出時を示す図
【図５】駆動モータが受ける負荷トルクを示す図
【図６】用紙の厚さと中間転写ベルトの速度変動の関係を示す図（用紙先端突入時）
【図７】用紙の厚さと中間転写ベルトの速度変動の関係を示す図（用紙後端排出時）
【図８】ステッピングモータのトルクと駆動電流の関係を示す図
【図９】ＤＣモータのトルクと駆動電流の関係を示す図
【図１０】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す図
【図１１】図１０の例の変型例を示す図
【図１２】本発明に係る画像形成装置の一実施例の制御ブロック図
【図１３】レーザ変位計型の用紙厚検知例を示す図
【図１４】ラインセンサ型の用紙厚検知例を示す図
【図１５】パウダーブレーキユニットにおけるブレーキングのための駆動電流とトルクの関係を示効果を示す図
【図１６】ブレーキ機構の補正方法を示す図
【図１７】本実施例の制御タイミングチャート
【図１８】動作フローチャート
【図１９】動作フローチャート
【符号の説明】
【００９５】
１〜４：感光体ドラム
５〜８：現像ユニット
９：中間転写ベルト
１０：駆動ローラ
１１：減速ギヤ
１２：駆動モータ
１３：従動ローラ
１４：２次対向ローラ
１５：２次転写ローラ
１６：レジストローラ
１６ａ：可動レジストローラ
１７：記録紙挿入検出センサ
１８：記録紙
２０：記録紙厚さ検出センサ
２１：レーザ変位計
２２：レーザ発光部
２３：レーザ受光部
２４ａ：記録紙厚さ検出ローラ
２４ｂ：記録紙厚さ検出固定ローラ
２５：プランジャマグネット
２６：記録紙厚さ検知レバー
２７：記録紙厚検出センサ
２８：演算装置
２９：ブレーキ駆動制御回路
３０：ブレーキユニット
【図１】
2008040289.tif 000003
【図２】
2008040289.tif 000004
【図３】
2008040289.tif 000005
【図４】
2008040289.tif 000006
【図５】
2008040289.tif 000007
【図６】
2008040289.tif 000008
【図７】
2008040289.tif 000009
【図８】
2008040289.tif 000010
【図９】
2008040289.tif 000011
【図１０】
2008040289.tif 000012
【図１１】
2008040289.tif 000013
【図１２】
2008040289.tif 000014
【図１３】
2008040289.tif 000015
【図１４】
2008040289.tif 000016
【図１５】
2008040289.tif 000017
【図１６】
2008040289.tif 000018
【図１７】
2008040289.tif 000019
【図１８】
2008040289.tif 000020
【図１９】
2008040289.tif 000021