(57)【要約】【課題】搬送ベルトあるいは中間転写ベルトとこれらベルトに当接する二次転写ローラのような当接ローラの相対的速度変化による回転トルク変動に起因する回転ムラを抑制し、色ずれのない搬送ないし搬送ベルト装置を提供する。【解決手段】無端の回転する中間転写ベルト２００と、該中間転写ベルト２００に当接しかつ中間転写ベルト２００の駆動モータ２００ａとは別個のモータ３００ａにより駆動される二次転写ローラ３００とを備えた搬送ベルト装置において、中間転写ベルト２００の回転速度変動をこのベルト２００に形成された速度検知パターン２１０を速度検知センサ２１１で検知し、その回転速度変動に同期して二次転写ローラ３００の回転速度の制御を行う。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルトに当接しかつ前記搬送ベルトの駆動源とは別個の駆動源により駆動される当接ローラとを備えたベルト装置において、
前記搬送ベルトの回転速度変動を検知し、その回転速度変動に同期して前記当接ローラの回転速度の制御を行う制御手段を備えていることを特徴とするベルト装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記搬送ベルト上に形成された速度検知パターンと、この速度検知パターンを前記当接ローラの近傍で読み取るセンサとにより構成されていることを特徴とする請求項１記載のベルト装置。
【請求項３】
前記センサは読み取り面を下向きにして設けられていることを特徴とする請求項２記載のベルト装置。
【請求項４】
前記速度検知パターンは前記搬送ベルトの裏面に形成されていることを特徴とする請求項２記載のベルト装置。
【請求項５】
前記速度検知パターンは前記搬送ベルトの回転方向と直交する方向に間隔をおいて複数条形成されていることを特徴とする請求項２または４に記載のベルト装置。
【請求項６】
前記搬送ベルトを加圧支持する加圧ローラをさらに備え、前記センサは前記加圧ローラ近傍において前記速度検知パターンを読み取るように位置していることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載のベルト装置。
【請求項７】
前記センサは前記加圧ローラから見て前記搬送ベルトの回転方向下流側に位置していることを特徴とする請求項６記載のベルト装置。
【請求項８】
無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルトに当接しかつ前記搬送ベルトの駆動源とは別個の駆動源により駆動される当接ローラと、前記搬送ベルトを加圧し、前記当接ローラとの間に挟み込む加圧ローラとを備えた搬送ベルト装置において、
前記加圧ローラによって前記搬送ベルトの回転速度変動を検知し、前記搬送ベルトと前記当接ローラの速度偏差が一定となるように前記当接ローラの回転速度を制御する制御手段を備えていることを特徴とするベルト装置。
【請求項９】
前記加圧ローラによる回転速度変動の検知は、前記加圧ローラの軸上で、当該加圧ローラの回転角速度変動を検知することにより行われることを特徴とする請求項８記載のベルト装置。
【請求項１０】
前記加圧ローラによる回転速度変動の検知は、加圧ローラ表面の速度変動を検知することにより行われることを特徴とする請求項８記載のベルト装置。
【請求項１１】
無端ベルト状の回転する中間転写体と、該中間転写体に対して一次転写を行う複数の像担持体と、前記中間転写体とは別個の駆動源により回転駆動され、前記中間転写体に当接し前記中間転写体上に形成された画像を被転写材に二次転写する二次転写体とを備えた画像形成装置において、
前記中間転写体の回転速度変動を検知し、その回転速度変動に同期して前記二次転写体の回転速度の制御を行う制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は前記中間転写体に形成された速度検知パターンと、この速度検知パターンを前記当接ローラの近傍で読み取るセンサとにより構成されていることを特徴とする請求項１１載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記センサは読み取り面を下向きにして設けられていることを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記速度検知パターンは前記中間転写体の裏面に形成されていることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記速度検知パターンは前記中間転写体の回転方向と直交する方向に間隔をおいて複数条形成されていることを特徴とする請求項１２または１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記中間転写体を加圧支持する加圧ローラをさらに備え、前記センサは前記加圧ローラ近傍において前記速度検知パターンを読み取るように位置していることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記センサは前記加圧ローラから見て前記中間転写体の回転方向下流側に位置していることを特徴とする請求項１６記載の画像形成装置。
【請求項１８】
無端ベルト状の中間転写体と、該中間転写体に対して一次転写を行う複数の像担持体と、前記中間転写体とは別個の駆動源により回転駆動され、前記中間転写体に当接し前記中間転写体上に形成された画像を被転写材に二次転写する二次転写体と、前記二次転写体との間で前記中間転写体を挟み込む加圧ローラとを備えた画像形成装置において、
前記加圧ローラによって前記中間転写体の回転速度変動を検知し、前記中間転写体と前記二次転写ローラの速度偏差が一定となるように前記二次転写ローラの回転速度を制御する制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
前記加圧ローラによる回転速度変動の検知は、前記加圧ローラの軸上でその回転角速度変動を検知することにより行われることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記加圧ローラによる回転速度変動の検知は、前記加圧ローラの表面の速度変動を検知することにより行われることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は像担持体に形成されたトナー像を転写するため、もしくは像担持体に形成されたトナー像を転写するための転写紙を搬送するための無端状のベルト装置およびそのベルト装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタなどの画像形成装置では、市場からの要求にともない、カラーのものが多くなってきている。カラー画像形成装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を配置し、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、複数の並置された感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【０００３】
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化には困難である、これに対し、後者は逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００４】
ここで、従来のタンデム型の画像形成装置の例を図７ないし図９に基づいて説明する。図７は従来の直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図、図８は図７の搬送ベルトと複数の像担持体との関係を示す図、図９は従来の間接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図である。
【０００５】
直接転写方式のタンデム型画像形成装置は、図７および図８に示すように、ブラック、イエロー、シアンそしてマゼンタの各色のトナー像を形成する感光体ドラム１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍが転写紙４００を搬送する搬送ベルト５００上に平行に配置されている。各感光体ドラム１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍはそれぞれに設けられたモータ１００ａにより回転駆動される。搬送ベルト５００は、モータ５０１ａにより駆動される駆動ローラ５０１と従動ローラ５０２との間に掛け渡され、搬送ベルト５００により搬送される転写紙４００に各感光体ドラム１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍ上の色画像を順次転写するように搬送する。
【０００６】
これに対し、間接転写方式のタンデム型画像形成装置は、図９に示すように、各感光体ドラム１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍ上の画像を図示しない一次転写装置により、中間転写材である中間転写ベルト２００に順次転写した後、この中間転写ベルト２００上の画像をローラで構成された二次転写装置３００により点線上に送られてきた転写紙に一括転写する。中間転写ベルト２００は、駆動ローラ２０１と従動ローラ２０２間に掛け渡されており、この中間転写ベルト２００は加圧ローラ２０３により二次転写装置である二次転写ローラ３００の方向に加圧されている。なお、図示する例では二次転写装置はローラ形状であるが，無端転写ベルト形状のものも提供されている。
【０００７】
前者の直接転写方式のものと，後者の間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体ドラム１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍが並んでいる上流側に給紙装置７００を、下流側に定着装置８００を配置しなければならず、転写紙の搬送方向に大型化する欠点がある。これに対し、後者は、２次転写の位置を比較的自由に設置することができる。また、給紙装置７００、および定着装置８００を感光体ドラム１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍが並んでいる部分と重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
【０００８】
また、前者は、転写紙の搬送方向の大型化を避けるために，定着装置８００を感光体ドラム１００Ｋに接近して配置することとなる。そのため、転写紙４００がたわむことができる十分な余裕をもって、定着装置８００を配置することができず、転写紙４００の先端が定着装置８００に進入するときの衝撃（特に厚い転写紙で顕著となる）や、定着装置８００を通過するときのシート搬送速度と、転写搬送ベルトによる転写紙搬送速度との速度差により、定着装置８００が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい欠点がある。
【０００９】
これに対し、後者は、転写紙がたわむことができる十分な余裕をもって定着装置８００を配置することができるから、定着装置８００がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。以上のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
【００１０】
すなわち、図７に示した直接転写方式のものでは、最終段の感光体ドラム１００Ｋが画像転写された後、定着装置８００に至る経路長が短くなる。これは装置構成上、前記経路を長くとると、装置が大型化することから、小型化を意図するとやむを得ない構成となる。しかし、図８に示した間接転写方式のものでは、二次転写ローラ３００と加圧ローラ２０３のニップから定着装置８００に至る経路長は必然的に長くなり、転写紙のたわみを十分にとることができる。定着装置８００では、定着ローラのローラ径が昇温により膨張し、定着ローラの搬送速度が変化するので、この変化を吸収するために前記転写紙のたわみが必要となる。転写紙のたわみが十分にとれないと、定着ローラにニップで画像のずれが生じ、このずれが品質劣化の原因となる。
【００１１】
このようにタンデム型の画像形成装置が注目されることにより、その画像品質の問題として画像の色ずれが懸念されるようになってきた。この色ずれの要因の一つに、搬送ベルトあるいは中間転写ベルトの回転変動があり、これを解決する手段として、例えば特許第３１８６６１０号公報に、搬送ベルト上に検知用パターンを形成し、そのパターンを検出手段で検出して、周期的な回転変動に関する振動成分情報に基づいて感光体ドラムや搬送ベルトの回転速度を制御することが提案されている。
【００１２】
【特許文献１】
特許第３１８６６１０号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
搬送ベルトあるいは中間転写ベルトの回転ムラの因子としては、これらベルトと当接するローラの回転速度偏差によるベルトの回転トルク変動があげられる。しかしながら、従来の手段、例えば前述の特許第３１８６６１０号公報記載の発明では、一次転写側で速度変動を見て中間転写ベルトや感光体ドラムを駆動するモータの回転速度を制御するように構成されてはいるが、二次転写側（二次転写ローラ）に速度変動があると、一次転写側、すなわちベルト駆動側で二次転写側の速度変動を吸収することも制御することもできない。
【００１４】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、二次転写側の速度変動に起因する回転ムラを抑制し、色ずれのないベルト装置及びこのベルト装置を使用した画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、無端の回転する搬送ベルトと、該搬送ベルトに当接しかつ前記搬送ベルトの駆動源とは別個の駆動源により駆動される当接ローラとを備えた搬送ベルト装置において、前記搬送ベルトベルトの回転速度変動を検知し、その回転速度変動に同期して前記当接ローラの回転速度の制御を行う制御手段を備えていることを特徴としている。このように搬送ベルトとこのベルトに当接する当接ローラの速度を同期制御することにより、搬送ベルトと当接ローラの速度偏差を一定にし、ベルトの回転トルク変動を低減でき、これによって搬送ベルトの回転ムラを低減し、回転ムラのない搬送ベルト装置が提供できる。なお、前記搬送ベルトは、転写紙を搬送する搬送ベルトや画像担持体からの画像を転写する中間転写ベルトを含む。
【００１６】
第２の手段は、第１の手段において、前記制御手段が、前記搬送ベルト上に形成された速度検知パターンと、この速度検知パターンを前記当接ローラの近傍で読み取るセンサとにより構成されていることを特徴としている。これにより、当接ローラとの当接部の速度により近い速度を検出することができ、より正確な速度制御が可能となる。
【００１７】
第３の手段は、第２の手段において、前記センサが読み取り面を下向きにして設けられていることを特徴としており、これによりほこりやゴミなどの異物がセンサに付着しセンサの検出不良が生じるのを防止できる。
【００１８】
第４の手段は、第２の手段において、前記速度検知パターンが前記搬送ベルトの裏面に形成されていることを特徴としている。これにより外部からのゴミ等の異物の侵入を搬送ベルトによって遮断し、異物による速度検知パターンの検出不良を防止できる。
【００１９】
第５の手段は、第２または４の手段において前記速度検知パターンは前記搬送ベルトの回転方向と直交する方向に間隔をおいて複数条形成されていることを特徴としている。複数の速度検知パターンで速度検知を行うことにより、蛇行や寄りなどの搬送ベルトの左右不均一走行成分をカットし、よりリニアな速度制御が可能となる。
【００２０】
第６の手段は、第２ないし５の手段において、前記搬送ベルトを加圧支持する加圧ローラをさらに備え、前記センサは前記加圧ローラ近傍において前記速度検知パターンを読み取るように位置していることを特徴としている。加圧ローラ近傍は、加圧ローラによって一端を加張・支持される平面上であり、他のローラによる張力の変動やすべりが原因となる搬送ベルトの部分的速度変動を拾うことなく、当接ローラにおける搬送ベルトの回転速度をより正確に検知し、よりリニアな速度制御が可能となる。
【００２１】
第７の手段は、第６の手段において、前記センサが前記加圧ローラから見て前記搬送ベルトの回転方向下流側に位置していることを特徴としている。駆動ローラによって搬送ベルトを引張ることにより、加圧ローラを従動回転させているので、加圧ローラからみて搬送ベルトの回転下流側にある平面は回転上流側にある平面に比べて張力が大きくたるみが小さくなり、たるみによる搬送ベルトの表面速度の変動成分を拾うことなく、搬送ベルトと当接ローラのニップ部により近い速度変動を検知することができ、その結果、よりリニアな速度制御が可能となる。
【００２２】
第８の手段は、無端の回転する搬送ベルトと、該搬送ベルトに当接しかつ前記搬送ベルトの駆動源とは別個の駆動源により駆動される当接ローラと、前記搬送ベルトを挟んで前記当接ローラとニップ部を形成する加圧ローラとを備えた搬送ベルト装置において、前記加圧ローラによって前記搬送ベルトの回転速度変動を検知し、前記搬送ベルトと前記当接ローラの速度偏差が一定となるように前記当接ローラの回転速度を制御する制御手段を備えていることを特徴としている。これにより搬送ベルトの回転ムラの原因となる搬送ベルトに加わる負荷トルクの変動を引き起こすニップ部の速度偏差の変動を低減させることが可能になる。なお、搬送ベルトは、転写紙を搬送する搬送ベルトや、画像担持体からの画像を転写する中間転写ベルトを含む。
【００２３】
第９の手段は、第８の手段において、前記加圧ローラによる回転速度変動の検知は、前記加圧ローラの軸上でその回転角速度変動を検知することにより行われることを特徴としている。これにより、加圧ローラの振動などの速度変動成分以外の変動成分を除去して速度検知を行うことができ、より高精度に回転ムラのない搬送ベルト装置を提供することが可能になる。
【００２４】
第１０の手段は、第８の手段において、前記加圧ローラによる回転速度変動の検知は、前記加圧ローラの表面の速度変動を検知することにより行われることを特徴としている。この構成により、加圧ローラの外形の径誤差、および振れ誤差に起因するニップ部の速度偏差成分および速度変動成分も検知することができ、より高精度に回転ムラのない搬送ベルト装置を提供することが可能になる。
【００２５】
第１１の手段は、無端ベルト状の回転する中間転写体と、該中間転写体に対して一次転写を行う複数の像担持体と、前記中間転写体とは別個の駆動源により回転駆動され、前記中間転写体に当接し前記中間転写体上に形成された画像を被転写材に二次転写する二次転写体とを備えた画像形成装置において、前記中間転写体の回転速度の変動を検知し、その回転速度変動に同期して前記二次転写体の回転速度制御を行う制御手段を備えていることを特徴としている。このように中間転写体と二次転写体の速度を同調制御することにより、中間転写体と二次転写体の速度偏差を一定にし、中間転写体の回転トルク変動を低減することができ、中間転写体の回転ムラを低減し、色ずれのない画像形成装置が提供できる。
【００２６】
第１２の手段は、第１１の手段において、前記制御手段が前記中間転写体に形成された速度検知パターンと、この速度検知パターンを前記当接ローラの近傍で読み取るセンサとにより構成されていることを特徴としている。このように速度検知を二次転写体と当接している中間転写体上に設けた速度検知パターンで行うことによって、二次転写体との当接部の速度により近い速度を検出することができ、より正確な速度制御が可能となる。
【００２７】
第１３の手段は、第１２の手段において、前記センサは読み取り面を下向きにして設けられていることを特徴としている。これによってほこりやゴミなどの異物がセンサに付着しセンサの検出不良の発生を防止できる。
【００２８】
第１４の手段は、第１３の手段において、前記速度検知パターンが前記中間転写体の裏面に形成されていることを特徴としている。これにより一次転写時のトナーや二次転写時の紙粉等による速度検知パターンの検出不良を防止できる。
【００２９】
第１５の手段は、第１２または１４の手段において、前記速度検知パターンが前記中間転写体の回転方向と直交する方向に間隔をおいて複数条形成されていることを特徴としている。このように複数の速度検知パターンで速度検知を行うことにより、蛇行や寄りなどの中間転写体の左右不均一走行成分をカットし、よりリニアな速度制御が可能となる。
【００３０】
第１６の手段は、第１２ないし１５の手段において、前記中間転写体を加圧支持する加圧ローラをさらに備え、前記センサは前記加圧ローラ近傍において前記速度検知パターンを読み取るように位置していることを特徴としている。加圧ローラ近傍は、加圧ローラによって一端を加張・支持される平面上であり、他のローラによる張力の変動やすべりが原因となる中間転写体の部分的速度変動を拾うことなく、二次転写部における中間転写体の回転速度をより正確に検知することができ、その結果、よりリニアな速度制御が可能となる。
【００３１】
第１７の手段は、第１６の手段における前記センサは前記加圧ローラから見て前記中間転写体の回転方向下流側に位置していることを特徴としている。これにより駆動ローラによって中間転写体を引張り、加圧ローラを従動させることになるので、加圧ローラからみて中間転写体の回転下流側にある平面は回転上流側にある平面に比べて張力が大きくたるみが小さくなり、たるみによるベルト表面速度変動成分を拾うことなく、二次転写部の速度変動を検知することができ、その結果、よりリニアな速度制御が可能となる。
【００３２】
第１８の手段は、無端ベルト状の回転する中間転写体と、該中間転写体に対して一次転写を行う複数の像担持体と、前記中間転写体とは別個の駆動源により回転駆動され、前記中間転写体に当接し前記中間転写体上に形成された画像を被転写材に二次転写する二次転写体と、前記二次転写ローラとにより前記中間転写体のニップ部を形成する加圧ローラとを備えた画像形成装置において、前記加圧ローラによって前記中間転写体の回転速度変動を検知し、前記中間転写体と前記二次転写ローラの速度偏差が一定となるように前記二次転写ローラの回転速度を制御する制御手段を備えていることを特徴としている。これにより、中間転写体の回転ムラの原因となる中間転写体に加わる負荷トルクの変動を引き起こす２次転写体とのニップ部の速度偏差の変動を低減させることが可能になる。
【００３３】
第１９の手段は、第１８の手段において、前記加圧ローラによる回転速度変動の検知は、前記加圧ローラの軸上でその回転角速度変動を検知することにより行われることを特徴としている。これにより、加圧ローラの振動などの速度変動成分以外の変動成分を除去して速度検知を行うことが可能となり、より高精度に回転ムラのない画像形成装置を提供することができる。
【００３４】
第２０の手段は、第１８の手段において、前記加圧ローラによる回転速度変動の検知は、前記加圧ローラの表面の速度変動を検知することにより行われることを特徴としている。これにより、加圧ローラの外形の径誤差および振れ誤差に起因するニップ部の速度偏差成分および速度変動成分も検知することができ、より高精度に回転ムラのない画像形成装置を提供することが可能になる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、上述した従来例と同等とみなせる各部には同一の参照番号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００３６】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す斜視図、図２は中間転写ベルトと二次転写ローラの駆動系を示す図、図３はセンサの読み取り方向を示す図、図４は感光体ドラムと中間転写ベルトと二次転写ローラの配置関係を示す図、図５は中間転写ベルト上の速度検知パターンを示す図、図６は制御構成を示すブロック図である。
【００３７】
この実施形態においては、間接転写方式のタンデム型画像形成装置の場合を例にとっている。上述した従来例と同様に、感光体ドラム１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍが平行に並び、それぞれブラック、イエロー、シアン及びマゼンタの各色の潜像を顕像する。顕像化されたトナー画像を転写する転写媒体である中間転写ベルト２００が矢印の方向に搬送され、ブラック感光体ドラム１００Ｋ、イエロー感光体ドラム１００Ｙ、シアン感光体ドラム１００Ｃ及びマゼンタ感光体ドラム１００Ｍの各ステーション順にトナー画像が中間転写ベルト２００に転写され、各色の画像の重ね合わせが中間転写ベルト２００上で行われる。その際、中間転写ベルト２００の速度変動を検知し、中間転写ベルト２００の速度変動と同期して二次転写ローラ３００を駆動するモータ３００ａの回転速度制御を行う。このように構成することで，中間転写ベルト２００と二次転写ローラ３００の速度偏差を一定に保つことができ、二次転写ローラ３００との回転速度偏差の変動による中間転写ベルト２００の回転負荷トルクの増減に伴う中間転写ベルト２００の回転ムラを低減するようにしている。
【００３８】
速度検知は、中間転写ベルト２００上に回転方向に沿って形成された速度検知パターン２１０を速度検知センサセンサ２１１で検出することにより行われる。速度検知センサ２１１は二次転写ローラ３００の中間転写ベルト２００の回転方向下流側直後で前記速度パターン２１０を検知するように設けられている。この位置で速度検知を行うことにより、二次転写ローラ３００と当接している中間転写ベルト２００の速度変動に最も近い速度検知が可能となり、中間転写ベルト２００と二次転写ローラ３００の速度同期制御を行う上で最もリニアな追従制御が行える。
【００３９】
なお、速度検知パターン２１０を読み取る速度検知センサ２１１は、図３に示すように、読み取り面を下向きにして取り付けられ、ほこりやゴミなどの異物が速度検知センサ２１１に付着し、このセンサ２１１の検出不良が生じるのを防止している。
【００４０】
また、図１に示すように、中間転写ベルト２００の裏面に速度検知パターン２１０を構成することにより、感光体ドラム１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍからのトナーや現像剤、二次転写時の紙粉などが速度検知パターン２１０に簡単に付着してしまうのを防ぐことができ、速度検知パターン２１０の検出不良を防ぐことができる。
【００４１】
回転速度検知パターン２１０は、図５に示すように、中間転写ベルト２００の回転方向に対して直交する方向、言い換えれば駆動ローラ２０１あるいは従動ローラ２０２の軸方向であるベルトの幅方向中心から等距離の距離Ｌだけ離れた中間転写ベルト２００の両端側にそれぞれ設けられている。これにより両側の速度検知パターン２１０を検知し、この結果から演算して得られた回転速度の値を比較して差がある場合、その速度差は中間転写ベルト２００の蛇行および寄りによる速度変動成分なので、前記速度差が著しい場合は異常データとして削除処理を行うことにより、検知した中間転写ベルト２００の速度の中のノイズとなる蛇行や寄りによる左右不均一な速度変動成分を低減させることができる。
【００４２】
速度検知パターン２１０は速度検知センサ２１１によって検知されるが、その読み取り位置は前述のように加圧ローラ２０３の中間転写ベルト２００搬送方向下流側の直後の位置である。すなわち、図４に示すように、中間転写ベルト２００は駆動ローラ２０１、従動ローラ２０２及び加圧ローラ２０３によって、３つの平面部２０４，２０５，２０６が形成されるほぼ三角形状に掛け渡され、駆動ローラ２０１と従動ローラ２０２との間の平面部２０４上に感光体ドラム１００Ｋ、１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍが配置され、加圧ローラ２０３と従動ローラ２０２との間の平面部２０６に対向した位置に速度検知センサ２１１が設けられる。これは平面部２０５が駆動ローラ２０１の回転方向下流側にあたり、加圧ローラ２０３は中間転写ベルト２００に対して二次転写ローラ３００側に圧力を加えるために加圧しているだけなので、たるみが大きく検知誤差が大きいからである。すなわち、駆動ローラ２０１によって中間転写ベルト２００を引っ張り、回転駆動しているので加圧ローラ２０３は中間転写ベルト２００によって従動されることになる。これにより、加圧ローラ２０３から見て中間転写ベルト２００の回転下流側にある中間転写ベルト２００の平面部２０６は、上流側の平面部２０５に比べて張力が大きく、たるみが少なくなる。そのためより張力が安定し、たるみの少ない加圧ローラ２０３下流側で速度検知パターン２１０検知を行うようにしている。
【００４３】
このように検知位置を設定することにより二次転写ローラ３００と当接している部分の中間転写ベルト２００の速度変動に近い変動をもって速度検知を行うことが可能となり、中間転写ベルト２００と二次転写ローラ３００の速度同期制御を行う上でリニアな追従制御が可能となる。また、速度検知センサ２１１を二次転写ローラ３００の近傍に設置することにより、当接ローラである二次転写ローラ３００との当接部の速度により近い速度を検出することができ、より正確な速度制御が可能となる。
【００４４】
図６に二次転写ローラの速度制御を行う制御構成を示す。この実施形態においては、中間転写ベルト２００を駆動する駆動ローラ２０１を回転駆動する駆動モータ２０１ａを第１のモータドライバ２７１によって駆動し、駆動された中間転写ベルト２００の速度検知パターン２１０を速度検知センサ２１１により検知する。速度検知センサ２１１の検知出力はＣＰＵ２７０に入力され、中間転写ベルト２００の速度及び速度変動が計算される。ＣＰＵ２７０は第１のモータドライバ２７１には規定の速度で駆動モータ２０１ａを駆動するように指示が出されており、第１のモータドライバ２７１はＣＰＵ２７０から指示された速度を維持するように駆動モータ２０１ａの駆動制御を行っている。
【００４５】
一方、第２のモータドライバ２７２は二次転写ローラ３００を駆動する駆動モータ３００ａの駆動制御を行う。二次転写ローラ３００の外周部にはエンコーダパターンが形成され、エンコーダ（センサ）２１２がこのパターンを検知し、その検知出力がＣＰＵ２７０に入力される。
【００４６】
ＣＰＵ２７０では、センサ２１１からの入力信号とエンコーダ２１２からの入力信号を比較し、中間転写ベルト２００の速度に対する二次転写ローラ３００の速度偏差を求める。そして、この速度偏差に基づいて第２のモータドライバ２７２に前記速度偏差を解消するような制御信号を出力する。第２のモータドライバ２７２は、この制御信号に基づいて駆動モータ３００ａを駆動する。このようなフィードバック制御を繰り返すことにより、中間転写ベルト２００に対する二次転写ローラ３００の回転速度を同期制御することが可能となり、中間転写ベルト２００に加わる負荷トルクの変動を抑制し、回転ムラの少ないベルト装置とすることができる。
【００４７】
＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照し、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、図７ないし図９に示した従来と同等な構成については詳細な説明は省略する。また、第１の実施形態とはパターンを設けた位置及びパターン検知に基づく制御回路が異なるだけで、実質的に同等なので、重複する説明は適宜省略する。
【００４８】
図１０は本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す斜視図、図１１は中間転写ベルトと二次転写ローラの駆動系を示す図、図１２は制御構成を示すブロック図である。
【００４９】
この実施形態においては、間接転写方式のタンデム型画像形成装置の場合を例にとっている。上述した従来例及び第１の実施形態と同様に、感光体ドラム１５０Ｋ、１５０Ｙ、１５０Ｃ、１５０Ｍが平行に並び、それぞれブラック、イエロー、シアン及びマゼンタの各色の潜像を顕像する。顕像化されたトナー画像を転写する転写媒体である中間転写ベルト２５０が矢印の方向に搬送され、ブラック感光体ドラム１５０Ｋ、イエロー感光体ドラム１５０Ｙ、シアン感光体ドラム１５０Ｃ及びマゼンタ感光体ドラム１５０Ｍの各ステーション順にトナー画像が中間転写ベルト２５０に転写され、各色の画像の重ね合わせが中間転写ベルト２５０上で行われる。その際、二次転写ローラ３５０と中間転写ベルト２５０を加圧する加圧ローラ２５３との間の速度変動を検知し、二次転写ローラ３５０と加圧ローラ２５３の速度偏差がなくなるように、あるいは一定以下となるように加圧ローラ２５３のモータ２５３ａの回転速度制御を行う。このように構成することにより中間転写体３５０の回転ムラを引き起こす中間転写ベルト２５０に加わる負荷トルクの変動の要因となる中間転写ベルト２５０と二次転写ローラ３５０の速度偏差の変動を低減させることが可能となる。
【００５０】
加圧ローラ２５３による中間転写体２５０の速度変動を検知する手段として、この実施の形態においては加圧ローラ２５３の外周に速度検知パターン２６０を設けている。この速度検知パターン２６０を速度検知センサ２６１によって検出し、その検出データに基づいて二次転写ローラ３５０の速度の同期制御を行うことにより、加圧ローラ２５３が振動するなどの速度変動成分以外の変動成分を除去し、より高精度に中間転写ベルト２５０と二次転写ローラ３５０の速度偏差の変動を低減させることができる。
【００５１】
なお、図１０において、１５０ａはそれぞれＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ各色の感光体ドラム１５０Ｋ，１５０Ｙ，１５０Ｃ，１５０Ｍを駆動する駆動モータ、２５１ａは中間転写ベルト２５０が掛け渡された駆動ローラ２５１を駆動する駆動モータ、２５２は中間転写ベルト２５０が掛け渡された従動ローラである。
【００５２】
図１２に二次転写ローラの速度制御を行う制御構成を示す。この実施形態においては、中間転写ベルト２５０を駆動する駆動ローラ２５１を回転駆動する駆動モータ２５１ａを第１のモータドライバ２８１によって駆動し、駆動された中間転写ベルト２５０に従動する加圧ローラ２５３の速度検知パターン２６０を速度検知センサ２６１により検知する。速度検知センサ２６１の検知出力はＣＰＵ２８０に入力され、中間転写ベルト２５０の速度及び速度変動が計算される。ＣＰＵ２８０は第１のモータドライバ２８１には規定の速度で駆動モータ２５１ａを駆動するように指示が出されており、第１のモータドライバ２８１はＣＰＵ２８０から指示された速度を維持するように駆動モータ２８１ａの駆動制御を行っている。
【００５３】
一方、第２のモータドライバ２８２は二次転写ローラ３５０を駆動する駆動モータ３５０ａの駆動制御を行う。二次転写ローラ３５０の外周部にはエンコーダパターンが形成され、エンコーダ（センサ）２６２がこのパターンを検知し、その検知出力がＣＰＵ２８０に入力される。
【００５４】
ＣＰＵ２８０では、センサ２３１からの入力信号とエンコーダ２６２からの入力信号を比較し、中間転写ベルト２５０の速度に対する二次転写ローラ３５０の速度偏差を求める。そして、この速度偏差に基づいて第２のモータドライバ２８２に前記速度偏差を解消するような制御信号を出力する。第２のモータドライバ２８２は、この制御信号に基づいて駆動モータ３５０ａを駆動する。このようなフィードバック制御を繰り返すことにより、中間転写ベルト２５０に対する二次転写ローラ３５０の回転速度を同期制御することが可能となり、中間転写ベルト２５０に加わる負荷トルクの変動を抑制し、回転ムラの少ないベルト装置とすることができる。
【００５５】
このようにして、加圧ローラ２５３の外形誤差に起因する中間転写ベルト２５０と二次転写ローラ３５０の速度偏差、および加圧ローラ２５３の外形振れに起因する振動する中間転写体２５０と二次転写体３５０の速度偏差の変動などの速度変動成分を確実に検知することができ、より高精度に中間転写ベルト２５０と二次転写ローラ３５０の速度偏差の変動を低減させることが可能となる。
【００５６】
なお、図１０に示した例では、速度検知パターン２６０を加圧ローラ２５３の外周部に設けているが、図１１に示すように加圧ローラ２５３の軸方向端部にエンコードパターンを形成し、このエンコードパターンをエンコーダ２６３によって検出し、加圧ローラ２５３の速度変動を求めるように構成することもできる。この場合には、図１２における速度検知パターン２６０をエンコーダパターンに、センサ２６１をエンコーダ２６３にそれぞれ置き換えればよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、搬送ベルトとこの搬送ベルトに当接する当接ローラの速度を同期制御することにより、搬送ベルトに加わる負荷トルクの変動を抑制し、回転ムラの少ないベルト装置を提供することができる。
【００５８】
また、本発明によれば、加圧ローラによって搬送ベルトの回転速度変動を検知し、搬送ベルトと当接ローラの速度偏差が一定となるように同期制御するので、搬送ベルトの回転ムラの原因となるベルトに加わる負荷トルクの変動を抑制し、ニップ部の速度偏差の変動を低減させることができる。
【００５９】
また、本発明によれば、中間転写体と二次転写体の速度を同期制御することにより、中間転写体に加わる負荷トルクの変動を抑制し、中間転写体の回転を安定させることができ、これにより、色ずれの少ない画像形成装置を提供することができる。
【００６０】
さらに、本発明によれば、搬送ベルトの回転ムラの原因となるベルトに加わる負荷トルクの変動を抑制し、二次転写ローラと加圧ローラのニップ部の速度偏差の変動を低減させることができるので、色ずれのない画像形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態における中間転写ベルトと二次転写ローラの駆動系を示す図である。
【図３】第１の実施形態における速度検知センサの読み取り方向を示す図である。
【図４】第１の実施形態における感光体ドラムと中間転写ベルトと二次転写ローラの配置関係を示す図である。
【図５】第１の実施形態における中間転写ベルト上の速度検知パターンを示す図である。
【図６】第１の実施形態の制御構成を示すブロック図である。
【図７】従来の直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【図８】図７の搬送ベルトと複数の像担持体との関係を説明するための図である。
【図９】従来の間接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【図１０】第２の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】第２の実施形態における中間転写ベルトと二次転写ローラの駆動系を示す図である。
【図１２】第２の実施形態の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００Ｋ，１５０Ｋ　ブラック感光体ドラム
１００Ｙ，１５０Ｙ　イエロー感光体ドラム
１００Ｃ、１５０Ｃ　シアン感光体ドラム
１００Ｍ、１５０Ｍ　マゼンタ感光体ドラム
１００ａ，２０１ａ，３００ａ，１５０ａ，２５１ａ，３５０ａ　駆動モータ
２００，２５０　中間転写ベルト
２０１，２５１　駆動ローラ
２０２，２５２　従動ローラ
２０３，２５３　加圧ローラ
２１０，２６０　速度検知パターン
２１１，２６１　速度検知センサ
２１２，２６２　エンコーダ
２７０，２８０　ＣＰＵ
２７１，２７２，２８１，２８２　モータドライバ
３００，３５０　二次転写ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004004573.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004004573.tif 000008
【図７】
2004004573.tif 000009
【図８】
2004004573.tif 000010
【図９】
2004004573.tif 000011
【図１０】
2004004573.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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