(57)【要約】【課題】  中間転写体等の像担持体の線速と２次転写ベルトの線速との差に起因する画像ズレを簡単に修正する。【解決手段】  中間転写ドラム１８上に予め規定されたトナー像パターンが形成され、濃度検知センサー２１ではこのトナー像パターンを検出して中間転写体線速検出値として出力する。また、中間転写ドラム上のトナー像パターンが２次転写ベルト２０に転写され転写トナー像パターンとされる。濃度検知センサー２２では転写トナー像パターンを検出して転写ベルトの線速を転写ベルト線速検出値として出力する。ＣＰＵでは中間転写体線速検出値及び転写ベルト線速検出値に応じて２次転写ベルトの線速調整制御を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体と、該像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写ベルトとを有する画像形成装置において、
前記像担持体上に予め規定されたトナー像パターンを形成する第１のトナー像パターン形成手段と、
前記像担持体の線速を検出して第１の線速検出値として出力する第１の線速検出手段と、
前記像担持体上のトナー像パターンを前記転写ベルトに転写して転写トナー像パターンとする第２のトナー像パターン形成手段と、
前記転写トナー像パターンを検出して前記転写ベルトの線速を第２の線速検出値として出力する第２の線速検出手段と、
前記第１及び前記第２の線速検出値に応じて前記転写ベルトの線速調整制御を行う線速調整手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体は中間転写体であり、
前記第１の線速検出手段は該中間転写体上に形成されたトナー像パターンを検出して前記中間転写体の線速を前記第１の線速検出値として得るようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１及び前記第２の線速検出手段として前記トナー像パターンの濃度を検出する濃度センサーを用いるようにしたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー像パターンは、異なる色種の複数色のパターンを有していることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体として感光体ドラム及び中間転写体が用いられ、
前記感光体ドラム上に形成されたトナー像パターンを前記中間転写体に一次転写した後前記中間転写体上のトナー像パターンを前記転写ベルトに２次転写して前記転写トナー像パターンとしており、
前記中間転写体は前記感光体ドラムに従動して回転駆動され、
前記第１の線速検出手段は前記感光体ドラムの線速を検出するようにしたことを特徴とする請求項１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、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に、中間転写体を用いてカラー画像形成を行うカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、中間転写体として中間転写ドラムを用いたカラー画像形成装置において、２次転写装置として２次転写ベルトを用いたものがある。このようなカラー画像装置においては、製造誤差、経年変化、又は周囲環境変化に起因して、中間転写ドラムの周速と２次転写ベルトの線速（回転速度）とに規定値以上の速度差が生じることがあり、このような速度差が生じると記録用紙にトナー像を２次転写した際に、所謂画像ずれ（色ずれ）が生じてしまうことがある。
【０００３】
一方、感光体ドラムと中間転写ドラムとの周速差に起因する色ずれに対処するため、感光体ドラムを出力ギア及びドラム駆動ギアを介してドラム駆動モータによって駆動し、中間転写ドラムを別の出力ギア及び入力ギアを介してドラム駆動モータによって駆動するとともに、感光体ドラムと中間転写ドラムとを互いに圧接して摩擦によって駆動し、感光体ドラムとの摩擦による中間転写ドラムの角速度とドラム駆動モータによる中間転写ドラムの角速度との差が大きいと、この差に比例したトルクをトルクリミッタによって中間転写ドラムに伝達するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５６８９９公報（第３頁〜第５頁、第１図及び第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載された画像形成装置においては、感光体ドラムと中間転写ベルトとの周速差に起因する色ズレは考慮しているものの、中間転写ドラムの周速と２次転写ベルトの回転速度との差に起因する画像ズレについては何等考慮しておらず、２次転写ベルトを用いて中間転写ドラム上のトナー像を記録用紙に２次転写して画像形成を行うカラー画像形成装置においては色ズレ等の画像ズレを防止することができないという課題がある。特に、既に中間転写ドラムに形成された画像を、記録用紙に２次転写するために２次転写ベルトを中間転写ベルトに当接させた際に、中間転写ドラムにさらに他の画像が形成されつつある場合、中間転写ドラムと２次転写ベルトの間に規定値以上の線速差があると、２次転写ベルトを中間転写ベルトに当接させた前後で、中間転写ドラムの線速が線速差の影響を受けて変化するために色ズレが生じてしまう。
【０００６】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、２次転写ベルトを用いた画像形成装置において、中間転写体等の像担持体の周速（線速）と２次転写ベルトの回転速度（線速）との差に起因する画像ズレを容易に修正できる画像形成装置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】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、トナー像が形成される像担持体と、該像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写ベルトとを有する画像形成装置において、前記像担持体上に予め規定されたトナー像パターンを形成する第１のトナー像パターン形成手段と、前記像担持体の線速を検出して第１の線速検出値として出力する第１の線速検出手段と、前記像担持体上のトナー像パターンを前記転写ベルトに転写して転写トナー像パターンとする第２のトナー像パターン形成手段と、前記転写トナー像パターンを検出して前記転写ベルトの線速を第２の線速検出値として出力する第２の線速検出手段と、前記第１及び前記第２の線速検出値に応じて前記転写ベルトの線速調整制御を行う線速調整手段とを有することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明では、例えば、前記像担持体は中間転写体であり、前記第１の線速検出手段は該中間転写体上に形成されたトナー像パターンを検出して前記中間転写体の線速を前記第１の線速検出値として得る。この際には、例えば、前記第１及び前記第２の線速検出手段として前記トナー像パターンの濃度を検出する濃度センサーが用いられ、第１の線速検出手段として用いられる濃度センサーは画像濃度制御を行う際に用いられる濃度センサーと兼用される。そして、前記トナー像パターンは、異なる色種の複数色のパターンを有している。
【０００９】
また、本発明では、前記像担持体として感光体ドラム及び中間転写体を有し、前記感光体ドラム上に形成されたトナー像パターンを前記中間転写体に一次転写した後前記中間転写体上のトナー像パターンを前記転写ベルトに２次転写して前記転写トナー像パターンとして、前記中間転写体を前記感光体ドラムに従動して回転駆動して、前記第１の線速検出手段は前記感光体ドラムの線速を検出するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明による画像形成装置は、像担持体上に予め規定されたトナー像パターンを形成し、像担持体の線速を検出して第１の線速検出値を得、像担持体上のトナー像パターンを転写ベルトに転写して転写トナー像パターンとし、この転写トナー像パターンを検出して転写ベルトの線速を第２の線速検出値として得て、第１及び第２の線速検出値に応じて転写ベルトの線速調整制御を行うようにしたので、像担持体の線速と転写ベルトの線速との差に起因する画像ズレを容易に修正できるという効果がある。
【００１１】
本発明では、中間転写体上に形成されたトナー像パターンを検出して中間転写体の線速を第１の線速検出値として得る際、濃度センサーを用いて、この濃度センサーを画像濃度制御を行う際に用いられる濃度センサーと兼用しているから、部品点数の追加が少なくコストアップを防止できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００１３】
図１を参照して、図１は本発明によるカラー画像形成装置の一例を示す図であり、ここでは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（ＢＫ）の各色を用いたカラー画像形成装置を例に挙げて説明する。図示の画像形成装置１０は、感光体ドラム１１を有しており、感光体ドラム１１の周囲には、帯電器１２、Ｙ現像器１３、Ｍ現像器１４、Ｃ現像器１５、ＢＫ現像器１６、及び感光体クリーニングユニット１７が配置され、感光体ドラム１１は中間転写体である中間転写ドラム１８に当接している。一方、中間転写ドラム１８の周囲には中間転写ドラムクリーニングユニット１９、２次転写ベルト２０、及び濃度検知センサー２１が配置されている。
【００１４】
図示のように、２次転写ベルト２０は駆動ローラ２０ａ及び従動ローラ２０ｂを備え、これら駆動ローラ２０ａ及び従動ローラ２０ｂにはベルト体２０ｃが張架されており、駆動ローラ２０ａに対応して濃度検知センサー２２が配置されている。
【００１５】
図２も参照して、感光体ドラム１１は感光体駆動部３１によって回転駆動され、図示の例では、中間転写ドラム１８は感光体ドラム１１に当接して、感光体ドラム１１の回転に応じて回転する。つまり、中間転写ドラム１８は感光体ドラム１１によって従動駆動されている。そして、感光体ドラム１１の回転速度は感光体線速検出部３２で検出される。例えば、感光体ドラム１１のフランジ等に位置検出用マークを形成して、感光体線速検出部３２によってこのマークを検出することによって感光体ドラム１１の線速が検出され、感光体線速検出部３２から出力される感光体ドラム線速検出値に応じてＣＰＵ３３は感光体駆動部３１を駆動制御する。
【００１６】
２次転写ベルト２０の駆動ローラ２０ａは転写ベルト駆動部３４によって駆動され、これによってベルト体２０ｃが回転する。２次転写ベルト２０の回転速度（線速）は濃度検知センサー（転写ベルト線速検出部）２２によって後述するようにして、転写ベルト線速検出値として検出され、一方、中間転写ドラム１８の回転速度（線速）は濃度検知センサー（中間転写体線速検出部）２１によって中間転写体線速検出値として検出される。これら転写ベルト線速検出値及び中間転写体線速検出値はＣＰＵ３３に与えられ、ＣＰＵ３３は、後述するようにして転写ベルト線速検出値及び中間転写体線速検出値に基づいて転写ベルト駆動部３４を駆動制御する。
【００１７】
カラー画像形成を行う際には、感光体ドラム１１の表面が帯電器１２によって帯電された後、画像データに応じて露光ユニット（図示せず）によって感光体ドラム１１の表面が露光され、感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１上の静電潜像はＹ現像器１３によって現像されてＹトナー像とされ、中間転写ドラム１８に転写され（１次転写）、感光体ドラム１１上に残留する残留Ｙトナーは感光体クリーニングユニット１７によって除去される。
【００１８】
このようにして、順次Ｍ現像器１４、Ｃ現像器１５、及びＢＫ現像器１６によってＭトナー像、Ｃトナー像、及びＢＫトナー像が感光体ドラム１１上に形成され、中間転写ドラム１８に１次転写されて各色の色重ねが行われ、中間転写ドラム１８上にカラートナー像が形成される。そして、２次転写を行うために２次転写ベルト２０が中間転写ドラム１８に当接させられる。
【００１９】
中間転写ドラム１８上のカラートナー像は２次転写位置において２次転写ベルト２０によって、給紙装置（図示せず）から搬送された記録用紙（図示せず）上に２次転写され、搬送ベルト（図示せず）によって定着ユニット（図示せず）に送られ、ここで記録用紙上のカラートナー像が定着される。その後、記録用紙は排紙経路（図示せず）を介して排紙トレイ（図示せず）に排紙される。なお、２次転写の後、中間転写ドラム１８上に残留するトナーは中間転写ドラムクリーニングユニット１９によって除去される。
【００２０】
中間転写ドラム１８に形成されたトナー像は、濃度検知センサー２１によってその濃度が検知され、画像濃度検知信号として制御装置（図１には示さず）に与えられる。濃度検知センサー２１は、例えば、反射型センサーであり、濃度検知センサー２１は中間転写ドラム１８に光を送出し、中間転写ドラム１８上のトナー像から反射される反射光に応じた電圧信号を出力する。そして、ＣＰＵ３３では電圧信号で示される電圧値に応じて画像濃度制御を行う。
【００２１】
ところで、中間転写ドラム１８の周速と２次転写ベルト２０の回転速度との間には、速度差の設定値（例えば、中間転写体ドラム１８の線速に対して２次転写ベルト２０の線速を１．００倍に設定する）に対してずれた速度差が生じてしまうことがある（例えば、製造誤差、経年変化、又は周囲環境変化に起因して速度差が生じる）。そして、このような速度差があると、記録用紙に二次転写した際色ズレ等の画像ズレが生じることがある。つまり、中間転写ドラム１８が二枚分（二頁分）のトナー像を担持する際には、二枚目のトナー像に色ズレが生じてしまう。つまり、連続印刷時には１枚目の画像形成完了時には２枚目の画像が印刷速度向上のために形成され始めており、２次転写を行うため中間転写ドラム１８に２次転写ベルト２０を当接した際、これらの間の線速差が規定値以上あると、中間転写ドラム１８の線速が２次転写ベルト２０の当接前後で変化して、色ズレが生じてしまう。
【００２２】
上述のような色ズレを防止するため、ここでは、予め規定された印字枚数（例えば、印字枚数四千枚）毎にＣＰＵ３３は２次転写ベルト２０の線速調整制御（転写ベルト線速調整制御）を行う。図３を参照すると、転写ベルト線速調整制御の際には、ＣＰＵ３３は、画像形成制御を行って感光体ドラム１１上に、順次Ｙ、Ｍ、Ｃ、及びＢＫの順にトナー像を形成し、これらトナー像を中間転写ドラム１８に順次転写して、図３（ａ）に示す速度計測用基準パターン（トナー像パターン：以下単に基準パターンと呼ぶ）を中間転写ドラム１８上に形成する。なお、速度計測用基準パターンは中間転写ドラム１８上に形成されるトナー像の画像濃度を適正に保つための画像濃度検知に用いる画像濃度検出用パターンと兼用しても良い。下記の例では画像濃度検出用パターンを速度計測用基準パターンとして兼用しているので、画像濃度の測定と速度計測を別個に行わなくて良いため利用者にとって画像形成までの待ち時間が少なくて済むという利点がある。
【００２３】
前述のように、感光体ドラム１１には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、及びＢＫの順にトナー像が形成されるから、基準パターンは、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に配列されたパターンである。図３（ａ）に示す例では、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙはそれぞれ５本のパターン体４１〜４４を有しており、ＢＫにおいては、各パターン体４１の幅がＬ１であり、各パターン体４１の書き出し端間の間隔がＬ２となっている。同様にして、Ｃにおいては、各パターン体４２の幅がＬ１’であり、各パターン体４２の書き出し端間の間隔がＬ２’であり、Ｍにおいては、各パターン体４３の幅がＬ１’’であり、各パターン体４３の書き出し端間の間隔がＬ２’’である。また、Ｙにおいては、各パターン体４４の幅がＬ１’’’であり、各パターン体４４の書き出し端間の間隔がＬ２’’’である。
【００２４】
中間転写ドラム１８上の基準パターンは濃度検知センサー２１によって検出され、例えば、図３（ｂ）に示す中間転写体線速検出値が電圧信号して濃度検知センサー２１から出力されることになる。この電圧信号の周期は中間転写ドラム１８の線速が速くなるにつれて短くなるから、ＣＰＵ３３では電圧信号の周期に応じて中間転写ドラム１８の線速を知ることができる。なお、図３（ｂ）に示す例では、基準パターンからの反射光が少ないほど、電圧信号の振幅が大きくなる濃度検知センサーを用いており、図３（ｃ）に示すように、基準パターンからの反射光が少ないほど、電圧信号の振幅が小さくなる濃度検知センサーを用いるようにしてもよい。
【００２５】
上述のようにして中間転写ドラム１８に形成された基準パターンは次に２次転写ベルト２０に転写される（この速度調整制御の際には記録用紙の給紙は行われない）。そして、２次転写ベルト２０に転写された基準パターンは濃度検知センサー２２で検出され、濃度検知センサー２２からは、図３（ｄ）に示す転写ベルト線速検出値が電圧信号として出力される。この電圧信号の周期は２次転写ベルト１８の線速が速くなるにつれて短くなるから、ＣＰＵ３３では電圧信号の周期に応じて２次転写ベルト１８の線速を知ることができる。なお、図３（ｄ）は図３（ｂ）に対応する波形であり、図３（ｅ）は図３（ｃ）に対応する波形である。
【００２６】
いま、図３（ｂ）又は（ｃ）に示すように、濃度検知センサー２１から出力される電圧信号の周期がｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，…と変化したとすると、ＣＰＵ３３では、これら周期の平均値又は代表値に応じて中間転写ドラム１８の線速を求める。同様にして、濃度検知センサー２２から出力される電圧信号の周期がｔ２１，ｔ２２，ｔ２３，ｔ２４，…と変化したとすると、ＣＰＵ３３では、これら周期の平均値又は代表値に応じて２次転写ベルト２０の線速を求める。
【００２７】
ＣＰＵ３３では、上述のようにして求めた中間転写ドラム１８の線速と２次転写ベルト２０の線速とを比較して、その偏差を求め、偏差に応じて転写ベルト駆動部３４の回転速度を調整する。そして、次の速度調整制御を行うまで、ＣＰＵ３３は転写ベルト駆動部３４を調整後の回転速度で制御することになる。なお、２次転写ベルト２０に転写された基準パターンは速度調整制御の後、図示しないクリーニング装置によってクリーニングされる。
【００２８】
このようにして、基準パターンを用いて２次転写ベルト２０の速度調整を行うようにすれば、中間転写ドラム１８の線速と２次転写ベルト２０の線速との差に起因する画像ズレを容易に修正できることになる。
【００２９】
なお、上述の例では、予め規定された印字枚数毎に速度調整制御を行う例について説明したが、例えば、周囲雰囲気（例えば、湿度）が予め規定された値以上変化すると、速度調整制御を行うようにしてもよい。また、上述の例では、濃度検知センサー２１で基準パターンを検出して、中間転写ドラム１８の線速検出値を得たが、感光体ドラム１１に中間転写ドラム１８が従動している状態であるから、感光体線速検出部３２で得られた感光体ドラム線速検出値と濃度検知センサー２２から得られた転写ベルト線速検出値に応じて２次転写ベルト２０の速度調整制御を行うようにしてもよい。この場合には、感光体ドラム１１が速度検出対象の像担持体となる。上述の例ではＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に配列された基準パターンを例にあげたが、色の順番に限定はなく、また少なくともいずれか１色の基準パターンによって線速の検出を行うことも可能である。
【００３０】
ところで、中間転写ドラム１８の線速に対して２次転写ベルト２０の線速が遅くなってしまうと、中間転写ドラム１８から記録用紙にトナー像を２次転写する際に転写不良が発生することがある。このような不具合を防止するため、２次転写ベルト２０の線速を中間転写ドラム１８の線速に対して±０．０％〜＋０．５％速くすることが行われている。
【００３１】
例えば、２次転写ベルト２０の線速が中間転写ドラム１８の線速に対して＋０．２５％速く設定されている際には、ＣＰＵ３３は中間転写体線速検出値及び転写ベルト線速検出値に応じて２次転写ベルト２０の線速が中間転写ベルト１８の線速よりも＋０．２５％速くなるように速度調整制御することになる。いずれにしても、ＣＰＵ３３は、像担持体である感光体ドラム１１又は中間転写ドラム１８の線速検出値と転写ベルト線速検出値に応じて２次転写ベルト２０の線速を調整することになる。
【００３２】
なお、上述の説明から明らかなように、像担持体とは中間転写ドラム及び／又は感光体ドラムであり、ＣＰＵ３３、現像器１３〜１６、帯電器、及び露光器等が集合的に第１及び第２のトナー像パターン形成手段として用いられ、第１の線速検出手段は感光体線速検出部３２又は中間転写体線速検出部２１であり、第２の線速検出手段は転写ベルト線速検出部２２である。また、ＣＰＵ３３は線速調整手段として機能する。また、像担持体は中間転写体である中間転写ドラムとしたが感光体（感光体ドラム、感光体ベルト等）であっても、本発明を適用可能であることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
像担持体上に予め規定されたトナー像パターンを形成し、像担持体の線速を検出して第１の線速検出値を得、像担持体上のトナー像パターンを転写ベルトに転写して転写トナー像パターンとし、この転写トナー像パターンを検出して転写ベルトの線速を第２の線速検出値として得て、第１及び第２の線速検出値に応じて転写ベルトの線速調整制御を行うようにしたので、像担持体の線速と転写ベルトの線速との差に起因する画像ズレを容易に修正できる結果、複写機又はプリンター等のカラー画像形成装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による画像形成装置の一例を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置で用いられる制御系を示すブロック図である。
【図３】図１に示す画像形成装置における速度調整制御を説明するための図であり、（ａ）は速度計測用基準パターンを示す図、（ｂ）は中間転写体用濃度検知センサーからの出力の一例を示す図、（ｃ）は中間転写体用濃度検知センサーからの出力の他の例を示す図、（ｄ）は２次転写ベルト用濃度検知センサーからの出力の一例を示す図、（ｅ）は２次転写ベルト用濃度検知センサーからの出力の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  画像形成装置
１１  感光体ドラム
１２  帯電器
１３  イエロー（Ｙ）現像器
１４  マゼンタ（Ｍ）現像器
１５  シアン（Ｃ）現像器
１６  ブラック（ＢＫ）現像器
１７  感光体クリーニングユニット
１８  中間転写ドラム
１９  中間転写ドラムクリーニングユニット
２０  ２次転写ベルト
２１  中間転写体線速検出部（濃度検知センサー）
２２  転写ベルト線速検出部（濃度検知センサー）
３１  感光体駆動部
３２  感光体線速検出部
３３  ＣＰＵ
３４  転写ベルト駆動部
【図１】
2005215482.tif 000003
【図２】
2005215482.tif 000004
【図３】
2005215482.tif 000005