(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像が形成される感光体と、
前記感光体の表面に接し、該感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトが張架された転写駆動ローラと、
前記感光体を回転駆動させる感光体駆動部と、
前記転写駆動ローラを回転駆動させる転写駆動部と、
前記感光体駆動部および前記転写駆動部の駆動を制御する駆動制御部と、
前記感光体と前記中間転写ベルトとを離接させる離接部と、
前記中間転写ベルトに転写された調整パターンを検知する調整検知部とを備えた画像形成装置であって、
前記調整パターンを検知する際には、前記駆動制御部によって、前記感光体と前記転写駆動ローラとの位相関係を反転させる反転制御が行われ、
前記調整検知部は、前記反転制御を行う前に検知した結果を反転前データとして出力し、前記反転制御を行った後に検知した結果を反転後データとして出力する構成とされ、
前記駆動制御部は、前記反転前データおよび前記反転後データに基づいて、前記感光体駆動部へのフィードバック制御を行い、前記反転制御を行う際、前記感光体駆動部と前記転写駆動部とを互いに異なる速度で駆動させ、
前記離接部は、前記駆動制御部によって前記反転制御を行う際、互いに回転駆動している前記感光体と前記中間転写ベルトとを離間させること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記感光体および前記転写駆動ローラは、外周長が略同一とされていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記駆動制御部は、前記反転前データと前記反転後データとを平均化した値に基づいて、前記感光体駆動部の駆動を制御すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
表面にトナー像が形成される感光体と、
前記感光体の表面に接し、該感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトが張架された転写駆動ローラと、
前記感光体を回転駆動させる感光体駆動部と、
前記転写駆動ローラを回転駆動させる転写駆動部と、
前記感光体と前記中間転写ベルトとを離接させる離接部と、
前記中間転写ベルトに転写された調整パターンを検知する調整検知部とを備えた画像形成装置の位相制御方法であって、
駆動制御部に、前記感光体駆動部および前記転写駆動部の駆動を制御させる駆動ステップと、
前記調整パターンを検知する際には、前記駆動制御部に、前記感光体と前記転写駆動ローラとの位相関係を反転させる反転制御を行わせる反転制御ステップと、
前記調整検知部に、前記反転制御を行う前に検知した結果を反転前データとして出力させ、前記反転制御を行った後に検知した結果を反転後データとして出力させる調整検知ステップと、
前記駆動制御部に、前記反転前データおよび前記反転後データに基づいて、前記感光体駆動部へのフィードバック制御を行わせる駆動調整ステップとを含み、
前記駆動制御部が前記反転制御を行う際、前記感光体駆動部と前記転写駆動部とを互いに異なる速度で駆動させ、互いに回転駆動している前記感光体と前記中間転写ベルトとを離間させること
を特徴とする位相制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体上に形成されたトナー像が中間転写ベルトに一次転写され、さらに、トナー像を用紙に二次転写する画像形成装置に関し、トナー像を転写する際の位相制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、複数の現像ユニットを有する画像形成装置では、複数の感光体にそれぞれ単色のトナー像を形成した後、複数のトナー像の位置を合わせるようにして、中間転写ベルト上へ重ねて転写している。ここで、中間転写ベルトを駆動させる駆動ローラにおいては、偏芯等に回転むらが生じることがあり、中間転写ベルトの速度むらとなって、色ずれなどの不具合が発生する虞がある。例えば、色ずれなどに対しては、予め画像形成した調整パターンから誤差を検出して、画像形成の際に補正していた。また、画像形成の補正においては、中間転写ベルトに従動する従動ローラの角速度を検出することで、駆動ローラの偏芯による速度成分を抽出する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７１３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の搬送制御方法では、駆動ローラの外周長が従動ローラの外周長の偶数倍に設定され、光学センサなどの検知手段によって、従動ローラの角速度を求めている。特許文献１では、駆動ローラの速度変動だけでなく、従動ローラの速度変動も合わさった検出誤差を検出している。そして、駆動ローラと従動ローラとで外周長が異なるため、駆動ローラが１回転する間に従動ローラが複数回転し、駆動ローラと従動ローラとの位相がおのずとずれていた。その結果、従動ローラによる検出誤差が打ち消され、駆動ローラだけの検出誤差を検出することができた。
【０００５】
ところで、画像形成装置においては、小型化が進められており、駆動ローラや従動ローラのサイズは、画像形成装置のサイズに係わるため、小型であることが望ましい。しかしながら、従動ローラの小型化に限度があるため、駆動ローラと従動ローラとの寸法比を維持するのは困難であった。そこで、駆動ローラと従動ローラとのサイズの差を小さくすると、駆動させた際の位相関係の変化が小さく、半周期ずれるまで時間が掛かり、効率が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、転写駆動ローラの偏芯による周期的な回転むらを除外して、中間転写ベルトでのパターンずれを抑制することができる画像形成装置および位相制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置は、表面にトナー像が形成される感光体と、前記感光体の表面に接し、該感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトが張架された転写駆動ローラと、前記感光体を回転駆動させる感光体駆動部と、前記転写駆動ローラを回転駆動させる転写駆動部と、前記感光体と前記中間転写ベルトとを離接させる離接部と、前記感光体駆動部および前記転写駆動部の駆動を制御する駆動制御部と、前記中間転写ベルトに転写された調整パターンを検知する調整検知部とを備えた画像形成装置であって、前記調整パターンを検知する際には、前記駆動制御部によって、前記感光体と前記転写駆動ローラとの位相関係を反転させる反転制御が行われ、前記調整検知部は、前記反転制御を行う前に検知した結果を反転前データとして出力し、前記反転制御を行った後に検知した結果を反転後データとして出力する構成とされ、前記駆動制御部は、前記反転前データおよび前記反転後データに基づいて、前記感光体駆動部へのフィードバック制御を行い、前記反転制御を行う際、前記感光体駆動部と前記転写駆動部とを互いに異なる速度で駆動させ、前記離接部は、前記駆動制御部によって前記反転制御を行う際、互いに回転駆動している前記感光体と前記中間転写ベルトとを離間させることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る画像形成装置では、前記感光体および前記転写駆動ローラは、外周長が略同一とされている構成としてもよい。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置では、前記駆動制御部は、前記反転前データと前記反転後データとを平均化した値に基づいて、前記感光体駆動部の駆動を制御する構成としてもよい。
【００１３】
本発明に係る位相制御方法は、表面にトナー像が形成される感光体と、前記感光体の表面に接し、該感光体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトが張架された転写駆動ローラと、前記感光体を回転駆動させる感光体駆動部と、前記転写駆動ローラを回転駆動させる転写駆動部と、前記感光体と前記中間転写ベルトとを離接させる離接部と、前記中間転写ベルトに転写された調整パターンを検知する調整検知部とを備えた画像形成装置の位相制御方法であって、駆動制御部に、前記感光体駆動部および前記転写駆動部の駆動を制御させる駆動ステップと、前記調整パターンを検知する際には、前記駆動制御部に、前記感光体と前記転写駆動ローラとの位相関係を反転させる反転制御を行わせる反転制御ステップと、前記調整検知部に、前記反転制御を行う前に検知した結果を反転前データとして出力させ、前記反転制御を行った後に検知した結果を反転後データとして出力させる調整検知ステップと、前記駆動制御部に、前記反転前データおよび前記反転後データに基づいて、前記感光体駆動部へのフィードバック制御を行わせる駆動調整ステップとを含み、前記駆動制御部が前記反転制御を行う際、前記感光体駆動部と前記転写駆動部とを互いに異なる速度で駆動させ、互いに回転駆動している前記感光体と前記中間転写ベルトとを離間させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、感光体ドラムおよび転写駆動ローラの外周長に拘わらず、転写駆動ローラの偏芯による周期的な回転むらを除外することができ、中間転写ベルトでのパターンずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図３Ａ】１回目の調整パターンを検知している状態を示す説明図である。
【図３Ｂ】中間転写ベルトと感光体ドラムとを離間させた状態を示す説明図である。
【図３Ｃ】中間転写ベルトと感光体ドラムとで位相を反転させた状態を示す説明図である。
【図３Ｄ】中間転写ベルトと感光体ドラムとを圧接させて、２回目の調整パターンを検知している状態を示す説明図である。
【図４Ａ】転写駆動ローラおよび感光体ドラムの速度変動と反転前データとの関係を示す特性図である。
【図４Ｂ】転写駆動ローラおよび感光体ドラムの速度変動と反転後データとの関係を示す特性図である。
【図５】反転前データおよび反転後データと平均データとの関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の位相制御方法を示す処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。
【００１８】
画像形成装置１は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙に対して多色及び単色の画像を形成する画像形成部１ａを備えている。
【００１９】
画像形成部１ａは、露光装置１１、現像装置１２、感光体ドラム１３（感光体の一例）、クリーナ装置１４、帯電器１５、中間転写ベルト装置１６、定着装置１７、給紙トレイ１８、排紙トレイ１９、および用紙搬送装置２０を備える構成とされている。
【００２０】
画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像装置１２、感光体ドラム１３、帯電器１５、クリーナ装置１４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【００２１】
感光体ドラム１３は、画像形成装置１の画像形成部１ａの略中央に配置され、接続された感光体駆動部４１（後述する図２参照）によって回転駆動する。帯電器１５は、感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置１１は、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置１２は、感光体ドラム１３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３の表面にトナー像を形成する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成され、感光体ドラム１３上のトナー像は、中間転写ベルト２１に転写される。クリーナ装置１４は、現像および画像転写の後に感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去および回収する。
【００２２】
中間転写ベルト装置１６は、感光体ドラム１３の上側に配置され、中間転写ベルト２１、転写駆動ローラ２２、転写従動ローラ２３、転写圧接ローラ２４、および中間転写ベルトクリーニング装置２５を備えている。なお、転写圧接ローラ２４は、ＹＭＣＫ用の各色の画像ステーションに対応して４本設けられている。
【００２３】
中間転写ベルト２１は、転写駆動ローラ２２、転写従動ローラ２３、および転写圧接ローラ２４に張架して支持されている。転写駆動ローラ２２は、転写駆動部４２（後述する図２参照）に接続されて回転駆動し、中間転写ベルト２１を矢符Ｃの方向へ周回移動させる。中間転写ベルト２１は、中間転写ベルトクリーニング装置２５によって残留トナーを除去および回収され、各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト２１の表面にカラーのトナー像が形成される。なお、中間転写ベルト装置１６の動作については、後述する図３Ａないし図３Ｄを参照して、詳細に説明する。
【００２４】
画像形成部１ａは、転写ローラ２７ａを含む２次転写装置２７をさらに備えている。転写ローラ２７ａは、中間転写ベルト２１との間にニップ域が形成されており、用紙搬送路Ｓを通じて搬送されて来た用紙Ｐをニップ域に挟み込んで搬送する。用紙Ｐは、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト２１の表面のトナー像が転写される。
【００２５】
給紙トレイ１８は、画像形成に使用する用紙Ｐを蓄積しておくためのトレイであり、露光装置１１の下側に設けられている。また、排紙トレイ１９は、画像形成部１ａの上側に設けられており、画像形成済みの用紙Ｐを載置するためのトレイである。
【００２６】
また、画像形成装置１の画像形成部１ａには、給紙トレイ１８の用紙Ｐを２次転写装置２７や定着装置１７を経由させて排紙トレイ１９に送るための用紙搬送装置２０が設けられている。用紙搬送装置２０は、Ｓ字状の用紙搬送路Ｓを有し、用紙搬送路Ｓに沿って、ピックアップローラ３１、一対の分離ローラ３１ａ，３１ｂ、レジストローラ３２、レジスト前ローラ３３、定着装置１７、および排紙ローラ３４が配置されている。
【００２７】
ピックアップローラ３１は、給紙トレイ１８の端部近傍に備えられ、給紙トレイ１８から用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。一方の分離ローラ３１ａは、他方の分離ローラ３１ｂとの間に用紙Ｐを通過させて１枚ずつ分離しつつ用紙搬送路Ｓへと搬送する。レジストローラ３２は、給紙トレイ１８から搬送されている用紙Ｐを一旦保持し、感光体ドラム１３上のトナー像の先端と用紙Ｐの先端とを合わせるタイミングで用紙Ｐを転写ローラ２７ａに搬送する。レジスト前ローラ３３は、用紙Ｐの搬送を促進補助するための小型のローラである。
【００２８】
定着装置１７は、ベルト定着方式とされており、定着ローラ１７１および加熱ローラ１７２に定着ベルト１７３が巻き掛けられ、定着ベルト１７３を介して定着ローラ１７１に加圧ローラ１７４が押圧されるようになっている。定着装置１７では、未定着のトナー像が形成された用紙Ｐを受け取り、用紙Ｐを定着ベルト１７３と加圧ローラ１７４との間に挟み込んで搬送する。定着後の用紙Ｐは、排紙ローラ３４によって排紙トレイ１９上に排出される。なお、定着装置１７は、ベルト定着方式の定着装置とされているがこれに限定されず、加圧ローラ１７４で定着ローラ１７１を直接押圧する方式としてもよい。
【００２９】
図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【００３０】
図２では、画像形成装置１のうち、中間転写ベルト２１に係わる構成の一部を抜き出して示している。図１に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、感光体ドラム１３、中間転写ベルト２１、転写駆動ローラ２２、感光体駆動部４１、転写駆動部４２、調整検知部４３、離接部４４、駆動制御部４５ａ、および記憶装置４６を備えている。
【００３１】
感光体ドラム１３および転写駆動ローラ２２は、円柱状のローラであって、互いの外周長が略同一とされている。
【００３２】
感光体駆動部４１は、例えば、モータであって、４つの感光体ドラム１３をそれぞれ同期させて回転駆動させる。転写駆動部４２は、感光体駆動部４１とは別に設けられた駆動源であって、転写駆動ローラ２２を回転駆動させる。なお、感光体駆動部４１と転写駆動部４２とは、同一の駆動源とされていてもよいが、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２とでそれぞれ異なる駆動をさせる構成とするのが望ましく、ギアやクラッチなどを適宜設ければよい。つまり、感光体駆動部４１および転写駆動部４２は、感光体ドラム１３および転写駆動ローラ２２のうち、いずれか一方を駆動させて、他方を停止させたり、それぞれ異なる速度で駆動させたりする。
【００３３】
離接部４４は、４つの転写圧接ローラ２４を揺動自在に支持しており、転写圧接ローラ２４を感光体ドラム１３に対して離接させる方向で揺動させる。なお、転写圧接ローラ２４が感光体ドラム１３に対して離接する動作については、後述する図３Ａないし図３Ｄを参照して、詳細に説明する。
【００３４】
調整検知部４３は、中間転写ベルト２１に転写された調整パターンを検知するセンサである。具体的に、調整パターンは、予め設定された距離を取って配置された複数の矩形で構成されており、感光体ドラム１３および転写駆動ローラ２２に速度変動が生じると、矩形の間隔などが変化する。調整検知部４３は、複数の矩形の間隔や寸法などから、感光体ドラム１３および転写駆動ローラ２２の位相状態を検知し、検知データとして反転前データ４６ａおよび反転後データ４６ｂを出力する。なお、調整検知部４３の検知結果については、後述する図４Ａないし図５を参照して、詳細に説明する。
【００３５】
駆動制御部４５ａは、感光体駆動部４１および転写駆動部４２の駆動を制御する。具体的に、駆動制御部４５ａは、感光体駆動部４１および転写駆動部４２に対し、駆動を開始させる指示や停止させる指示をしたり、駆動する速度を変更させる指示をしたりする。駆動制御部４５ａは、画像形成装置１に設けられたＣＰＵ４５に予め組み込まれたプログラムとして記憶されている。ＣＰＵ４５は、記憶したプログラムを実行することにより、後述する処理を実行する。
【００３６】
記憶装置４６は、例えば、メモリやＨＤＤであって、調整検知部４３によって出力された反転前データ４６ａや反転後データ４６ｂを記憶する。
【００３７】
次に、画像形成装置１で調整パターンを検知する際の動作について、図面を参照して説明する。なお、以下の図３Ａないし図３Ｄでは、図１から中間転写ベルト２１近傍の一部を抜き出して模式的に示しており、画像ステーションの各部や２次転写装置２７などを省略している。
【００３８】
図３Ａは、１回目の調整パターンを検知している状態を示す説明図である。
【００３９】
上述したように、中間転写ベルト２１は、転写駆動ローラ２２および転写従動ローラ２３に張架されている。４つの転写圧接ローラ２４は、転写駆動ローラ２２と転写従動ローラ２３との間であって、中間転写ベルト２１の下方側の内周面に面する位置に設けられている。中間転写ベルト２１は、張架されたローラの位置によって、伸縮する構造とされており、位置が固定された転写駆動ローラ２２および転写従動ローラ２３に対して、転写圧接ローラ２４が移動することで、自在に変形する。中間転写ベルト２１の下方には、４つの感光体ドラム１３が配置されている。４つの転写圧接ローラ２４は、転写駆動ローラ２２および転写従動ローラ２３より下方へ中間転写ベルト２１を押下げており、中間転写ベルト２１を介して、対応する感光体ドラム１３に圧接している。画像形成装置１では、図３Ａに示す状態において、感光体ドラム１３上に調整パターンを形成し、調整検知部４３によって、中間転写ベルト２１に転写された調整パターンを検知する。ここでの検知結果は、反転前データ４６ａとして出力される。矢符Ａ１は、転写駆動ローラ２２の向きを示しており、１回目の調整パターンを検知する際の向きを基準位置とする。また、矢符Ｂは、感光体ドラム１３の向きを示しており、転写駆動ローラ２２と同様に、ここでの向きを感光体ドラム１３の基準位置とする。図３Ａでは、矢符Ａ１および矢符Ｂが上向きとなっている状態を基準位置としているが、これに限定されず、転写駆動ローラ２２および感光体ドラム１３の向きは適宜設定すればよい。
【００４０】
図３Ｂは、中間転写ベルトと感光体ドラムとを離間させた状態を示す説明図である。
【００４１】
図３Ｂでは、図３Ａに示す状態に対し、離接部４４によって転写圧接ローラ２４を移動させ、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１３とを離間させている。具体的に、転写圧接ローラ２４は、感光体ドラム１３から離れるように、上方（矢符Ｄ１の方向）へ移動している。それによって、中間転写ベルト２１は、転写圧接ローラ２４に沿うように上方へ浮き上がり、感光体ドラム１３から離間する。ここで、転写駆動ローラ２２および感光体ドラム１３は、停止した状態とされている。
【００４２】
図３Ｃは、中間転写ベルトと感光体ドラムとで位相を反転させた状態を示す説明図である。
【００４３】
図３Ｃでは、図３Ｂに示す状態から、転写駆動ローラ２２を回転駆動させた状態を示している。具体的に、転写駆動ローラ２２は、転写駆動部４２によって、中間転写ベルト２１を矢符Ｃの方向へ周回移動させるように回転した後、停止している。転写駆動ローラ２２は、矢符Ａ２のように、下向きとされ、基準位置に対して位相が反転した反転位置とされている。なお、感光体ドラム１３は、向きが変わっておらず、基準位置とされている。
【００４４】
図３Ｄは、中間転写ベルトと感光体ドラムとを圧接させて、２回目の調整パターンを検知している状態を示す説明図である。
【００４５】
図３Ｄでは、図３Ｃに示す状態から、転写圧接ローラ２４を移動させ、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１３とを圧接させている。つまり、離接部４４によって、転写圧接ローラ２４を下方（矢符Ｄ２の方向）へ移動させることで、中間転写ベルト２１は、図３Ｄのように押下げられる。画像形成装置１では、図３Ｄに示す状態において、調整パターンを形成し、再度、中間転写ベルト２１に転写された調整パターンを検知する。ここでの検知結果は、反転後データ４６ｂとして出力される。
【００４６】
なお、図３Ｂおよび図３Ｃに示す状態では、転写駆動ローラ２２および感光体ドラム１３が停止した状態とされていたが、これに限定されず、感光体ドラム１３を停止させて、転写駆動ローラ２２を駆動させ続けてもよい。つまり、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１３とを圧接させて、感光体ドラム１３を駆動させ始める際に、転写駆動ローラ２２と感光体ドラム１３との位相関係が反転した状態とされていればよい。
【００４７】
上述したように、反転前データ４６ａは、転写駆動ローラ２２および感光体ドラム１３が基準位置とされた状態で、調整パターンを形成した結果を示している。これに対し、反転後データ４６ｂは、転写駆動ローラ２２が反転位置とされ、感光体ドラム１３が基準位置とされた状態で、調整パターンを形成した結果を示している。つまり、反転前データ４６ａと反転後データ４６ｂとでは、転写駆動ローラ２２と感光体ドラム１３との位相関係が反転している点で相違する。
【００４８】
従来のように、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との外周長が異なっている場合には、回転駆動を継続することで、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との位相関係がずれるため、図３Ａに示す状態と図３Ｄに示す状態とを繰り返していた。その結果、おのずと感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との位相が反転した状態での調整パターンを検知することができた。しかしながら、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との外周長が略同じ場合には、位相関係の変化が小さく、回転駆動を繰り返しただけでは、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との位相が反転した状態へ導くことは困難であった。そこで、本実施の形態では、駆動制御部４５ａによって、位相関係を制御することで、位相が異なる状態とされた反転前データ４６ａと反転後データ４６ｂとを検知している。
【００４９】
次に、調整検知部４３から出力された検知データの一例について、図面を参照して説明する。
【００５０】
図４Ａは、転写駆動ローラおよび感光体ドラムの速度変動と反転前データとの関係を示す特性図である。
【００５１】
図４Ａにおいて、横軸は、転写駆動ローラ２２および感光体ドラム１３の基点を中心にして回転した角度を示しており、縦軸は、転写駆動ローラ２２および感光体ドラム１３の速度を示している。一般的に、転写駆動ローラ２２および感光体ドラム１３の偏芯運動は、１回転する間に周期的に変化する。その結果、転写駆動ローラ２２および感光体ドラム１３の速度は、三角関数で示される波形のように変化する。なお、速度については、基準となる速度に対する変動を示しており、所定の速度が横軸と一致する。つまり、基準より速いときには、横軸より高い値となり、基準より遅いときには、横軸より低い値となる。
【００５２】
図４Ａに示すように、転写駆動ローラ２２の速度（第１転写速度ＴＤ１）および感光体ドラム１３の速度（感光体速度ＫＤ）は、９０度のときに最大となり、２７０度のときに最小となっている。なお、図４Ａでは、第１転写速度ＴＤ１のほうが感光体速度ＫＤよりも振幅が小さい。画像形成装置１では、第１転写速度ＴＤ１と感光体速度ＫＤとを合わせた状態で調整パターンが形成される。その結果、第１転写速度ＴＤ１および感光体速度ＫＤよりも振幅が大きい反転前データ４６ａが出力される。
【００５３】
図４Ｂは、転写駆動ローラおよび感光体ドラムの速度変動と反転後データとの関係を示す特性図である。
【００５４】
図４Ｂでは、図４Ａに対して、転写駆動ローラ２２の位相が異なっている。具体的に、感光体速度ＫＤは、図４Ａと同様であって、転写駆動ローラ２２の速度（第２転写速度ＴＤ２）は、９０度のときに最小となり、２７０度のときに最大となっている。つまり、図４Ａでは、第１転写速度ＴＤ１と感光体速度ＫＤとで、振幅を強めあう関係となっていたのに対して、図４Ｂでは、第２転写速度ＴＤ２と感光体速度ＫＤとで、振幅を弱めあう関係となっている。その結果、反転後データ４６ｂは、反転前データ４６ａよりも振幅が小さくなっている。
【００５５】
図５は、反転前データおよび反転後データと平均データとの関係を示す特性図である。
【００５６】
図５では、反転前データ４６ａおよび反転後データ４６ｂを平均した平均データＡＤが示されている。反転前データ４６ａと反転後データ４６ｂとでは、転写駆動ローラ２２の位相が逆転しているため、両者を平均すると、転写駆動ローラ２２の速度変動が除外された平均データＡＤを算出することができる。画像形成装置１では、調整パターンを検知した結果から算出した平均データＡＤに基づいて、画像形成の際の位相制御を行う。位相制御では、駆動制御部４５ａによって、感光体駆動部４１および転写駆動部４２の駆動を制御したり、トナー像を形成する速度を制御したりする。
【００５７】
なお、図４Ａおよび図４Ｂでは、第１転写速度ＴＤ１、第２転写速度ＴＤ２、および感光体速度ＫＤと横軸とで重なる角度が一致していたが、これに限定されず、異なる角度で最大値および最小値となる検知データであってもよく、反転前データ４６ａと反転後データ４６ｂとで位相関係が反転していればよい。
【００５８】
次に、画像形成装置１で調整パターンを検知する際の処理について、図面を参照して説明する。
【００５９】
図６は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の位相制御方法を示す処理フロー図である。
【００６０】
ステップＳ１では、調整検知部４３によって、調整パターンを検知し、反転前データ４６ａを出力する。ここで、中間転写ベルト２１近傍は、例えば、図３Ａに示す状態とされている。
【００６１】
ステップＳ２では、駆動制御部４５ａによって、反転制御を行う。つまり、駆動制御部４５ａは、図３Ｃに示すように、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との位相関係を反転させる。
【００６２】
ステップＳ３では、調整検知部４３によって、調整パターンを検知し、反転後データ４６ｂを出力する。ここで、中間転写ベルト２１近傍は、例えば、図３Ｄに示す状態とされている。
【００６３】
ステップＳ４では、駆動制御部４５ａによって、調整データを算出する。つまり、駆動制御部４５ａは、反転前データ４６ａおよび反転後データ４６ｂに基づいて、平均データＡＤを算出する。なお、画像形成の調整に対しては、平均データＡＤだけに限定されず、他のデータから位相制御を行ってもよい。つまり、反転前データ４６ａおよび反転後データ４６ｂから、転写駆動ローラ２２の速度変動を除外した調整データを算出すればよい。
【００６４】
ステップＳ５では、駆動制御部４５ａによって、画像調整を行う。つまり、ステップＳ４で算出した調整データを、画像形成の際の位相制御に適用し、処理を終了する。
【００６５】
画像形成装置１において、図６に示す位相制御方法は、画像形成を行う前に適宜実施される。つまり、画像形成毎に行ってもよいし、画像形成装置１を起動させた際に行うだけとし、同じ結果を適用してもよい。また、予め設定された時間毎に定期的に行ってもよい。
【００６６】
上述したように、画像形成装置１は、表面にトナー像が形成される感光体ドラム１３と、感光体ドラム１３の表面に接し、感光体ドラム１３からトナー像が転写される中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１が張架された転写駆動ローラ２２と、感光体ドラム１３を回転駆動させる感光体駆動部４１と、転写駆動ローラ２２を回転駆動させる転写駆動部４２と、感光体駆動部４１および転写駆動部４２の駆動を制御する駆動制御部４５ａと、中間転写ベルト２１に転写された調整パターンを検知する調整検知部４３とを備えている。感光体ドラム１３および転写駆動ローラ２２は、外周長が略同一とされている。調整パターンを検知する際には、駆動制御部４５ａによって、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との位相関係を反転させる反転制御が行われる。調整検知部４３は、反転制御を行う前に検知した結果を反転前データ４６ａとして出力し、反転制御を行った後に検知した結果を反転後データ４６ｂとして出力する構成とされている。駆動制御部４５ａは、反転前データ４６ａおよび反転後データ４６ｂに基づいて、感光体駆動部４１へのフィードバック制御を行う。
【００６７】
従って、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との外周長が略同じ場合であっても、転写駆動ローラ２２の偏芯による周期的な回転むらを除外することができ、中間転写ベルト２１でのパターンずれを抑制することができる。調整パターンを検知する際には、駆動制御部４５ａによって、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との位相関係を意図的に反転させることで、調整パターンを素早く検知する構成とすることができ、画像の色ずれを防止できる。
【００６８】
また、駆動制御部４５ａは、反転前データ４６ａと反転後データ４６ｂとを平均化した値に基づいて、感光体駆動部４１の駆動を制御する構成とされている。従って、反転前データ４６ａと反転後データ４６ｂとを平均化することで、転写駆動ローラ２２の偏芯による回転むらの成分を確実に把握することができる。
【００６９】
また、画像形成装置１は、感光体ドラム１３と中間転写ベルト２１とを離接させる離接部４４を備えている。離接部４４は、駆動制御部４５ａによって反転制御を行う際、感光体ドラム１３と中間転写ベルト２１とを離間させる構成とされている。従って、反転制御を行う際に、離接部４４によって感光体ドラム１３と中間転写ベルト２１とを離間させることで、感光体ドラム１３と中間転写ベルト２１との摩擦による磨耗を回避することができる。
【００７０】
また、駆動制御部４５ａは、反転制御を行う際、感光体駆動部４１または転写駆動部４２の駆動を停止させる構成とされている。その結果、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との位相を容易に半周期ずらすことができる。
【００７１】
また、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の位相制御方法は、駆動制御部４５ａに、感光体駆動部４１および転写駆動部４２の駆動を制御させる駆動ステップと、調整パターンを検知する際には、駆動制御部４５ａに、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との位相関係を反転させる反転制御を行わせる反転制御ステップと、調整検知部４３に、反転制御を行う前に検知した結果を反転前データ４６ａとして出力させ、反転制御を行った後に検知した結果を反転後データ４６ｂとして出力させる調整検知ステップと、駆動制御部４５ａに、反転前データ４６ａおよび反転後データ４６ｂに基づいて、感光体駆動部４１へのフィードバック制御を行わせる駆動調整ステップとを含む。
【００７２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００７３】
第２実施形態では、第１実施形態に対し、反転制御での動作が異なる構成とされている。なお、第２実施形態は、図１ないし図６に示す第１実施形態とほぼ同様の構成とされているので、図面を省略する。
【００７４】
第１実施形態では、図３Ａないし図３Ｄに示す反転制御において、感光体ドラム１３を停止させていたが、第２実施形態では、感光体ドラム１３を駆動させ続けた状態で反転制御を行っている。すなわち、駆動制御部４５ａは、反転制御を行う際、感光体駆動部４１と転写駆動部４２とを互いに異なる速度で駆動させている。従って、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２とに速度差を設けることで、位相を容易に半周期ずらすことができる。また、感光体駆動部４１および転写駆動部４２は、停止すること無く駆動し続けるので、円滑に反転制御を行うことができる。本実施の形態では、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１３とを離間させてから、感光体駆動部４１と転写駆動部４２とを異なる速度で駆動させる。そして、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１３とで半周期ずらした状態で、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１３とを圧接させ、調整パターンの検知を実施する。
【００７５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００７６】
第３実施形態では、第１実施形態に対し、反転制御での動作が異なる構成とされている。なお、第３実施形態は、図１ないし図６に示す第１実施形態とほぼ同様の構成とされているので、図面を省略する。
【００７７】
第１実施形態では、図３Ａないし図３Ｄに示す反転制御において、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１３とを離間させていたが、第３実施形態では、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１３とを圧接させた状態で反転制御を行う。つまり、図３Ａに示すようにして調整パターンを検知した後、中間転写ベルト２１と感光体ドラム１３とを圧接させた状態で、感光体ドラム１３を停止させたり、速度差を設けたりして、感光体ドラム１３と転写駆動ローラ２２との位相をずらす。そして、図３Ｄに示すようにして、再度、調整パターンを検知することで、反転前データ４６ａと反転後データ４６ｂとを取得する。
【００７８】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００７９】
１  画像形成装置
１３  感光体ドラム（感光体の一例）
２１  中間転写ベルト
２２  転写駆動ローラ
４１  感光体駆動部
４２  転写駆動部
４３  調整検知部
４４  離接部
４５ａ  駆動制御部
４６ａ  反転前データ
４６ｂ  反転後データ
【図１】
0006630493.tif 000002
【図２】
0006630493.tif 000003
【図３Ａ】
0006630493.tif 000004
【図３Ｂ】
0006630493.tif 000005
【図３Ｃ】
0006630493.tif 000006
【図３Ｄ】
0006630493.tif 000007
【図４Ａ】
0006630493.tif 000008
【図４Ｂ】
0006630493.tif 000009
【図５】
0006630493.tif 000010
【図６】
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