(57)【要約】【課題】ベルトの伸び縮みによる速度変動をなくし、色ずれを低減することを目的としている。【解決手段】複数色又は単色のトナー像を前記中間転写体表面の移動により担持搬送する中間転写体や、複数の感光体上のトナー画像を用紙上に転写するために用紙を搬送する搬送ベルト等の無端状のベルトを有する画像形成装置で、前記無端状のベルトは、狭持する回転体対を持ち、前記回転体対の各々に対して駆動源を持つ駆動手段、前記駆動源の一方を駆動源として使用し、他方の駆動源は回転位相の検出のための検出手段として使用し、２つのモータのロータ位相差を測定する位相検知手段、前記位相検知手段により検知された位相差に応じて、前記中間転写体を駆動する２つのモータを駆動する制御信号の位相を変更することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図２
2007072377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色又は単色のトナー像を前記中間転写体表面の移動により担持搬送する中間転写体や、複数の感光体上のトナー画像を用紙上に転写するために用紙を搬送する搬送ベルト等の無端状のベルトを有する画像形成装置で、
前記無端状のベルトは、狭持する回転体対を持ち、前記回転体対の各々に対して駆動源を持つ駆動手段、
前記駆動源の一方を駆動源として使用し、他方の駆動源は回転位相の検出のための検出手段として使用し、２つのモータのロータ位相差を測定する位相検知手段、
前記位相検知手段により検知された位相差に応じて、前記中間転写体を駆動する２つのモータを駆動する制御信号の位相を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数色又は単色のトナー像を前記中間転写体表面の移動により担持搬送する中間転写体や、複数の感光体上のトナー画像を用紙上に転写するために用紙を搬送する搬送ベルト等の無端状のベルトを有する画像形成装置で、
前記無端状のベルトは、狭持する回転体対を持ち、前記回転体対の各々に対して駆動源を持つ駆動手段、
前記各々の駆動源を回転駆動する場合に発生するトルク配分を、前記無端状のベルトにかかる負荷に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記無端状のベルトにかかる負荷の変動を測定するために、前記駆動源の一方を駆動源として使用し、他方の駆動源は回転位相の検出のための検出手段として使用して、２つのモータのロータ位相差を測定することでトルク配分を行う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、感光体や転写ベルト等の回転体を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を生成するためには、一定速度で回転する感光ドラム上に一定間隔でレーザ光を走査して潜像を形成し、トナーにより現像しトナー像を形成する。このトナー像を転写ベルトに転写する。転写ベルト上の同位置にマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を重ねることにより転写ベルト上にカラーのトナー画像が形成される。このトナー画像を転写ベルトから用紙上に転写し、さらに用紙上のトナー画像を定着器にて定着することでトナー画像が永久画像となる。このカラー画像形成装置で前記転写ベルトは、１回転目とその後の回転で回転位相差が生じないように構成され、駆動ローラを駆動するモータはＤＣブラシレスモータ等の速度、位相が一定となるモータを用いて転写ベルト上の同じ位置に複数のトナー画像を形成される。例えば、特許文献１に示されるように、中間転写ベルトを駆動する駆動ロールの外径を中間転写ベルトを駆動する駆動ロールの外径を中間転写ベルトの周長の比を整数倍にして転写時に各色のトナー画像が色ずれが生じないようにしている。
【特許文献１】特開平２−１２２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の構成の場合、転写ベルトに接する負荷によりベルトの速度が変動する場合があった。例えば、感光ドラムと転写ベルトは接して同速度で回転、一次転写部で転写高圧を印加して、感光ドラム上のトナー画像を転写ベルトに転写する。この一次転写高圧を印加によりドラムに転写ベルトが引っ張られる形になり、ドラムと接していない面のベルトは縮んでしまう。また、ベルトをクリーニングするためのブレードを転写ベルトに接地すると、ブレードの上流、下流で伸び縮みが発生する。
【０００４】
この伸び縮みの発生により、駆動ローラ部分では一定の回転速度であっても、他の部分のベルトの速度は変動してしまい、色ずれが発生する場合があった。本発明は、この従来はベルトを狭持する回転対の一方を回転駆動していたために発生していたベルトの伸び縮みによる速度変動をなくし、色ずれを低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
複数色又は単色のトナー像を前記中間転写体表面の移動により担持搬送する中間転写体や、複数の感光体上のトナー画像を用紙上に転写するために用紙を搬送する搬送ベルト等の無端状のベルトを有する画像形成装置で、
前記無端状のベルトは、狭持する回転体対を持ち、前記回転体対の各々に対して駆動源を持つ駆動手段、
前記各々の駆動源を回転駆動する場合に発生するトルク配分を、前記無端状のベルトにかかる負荷に応じて変更して、常にベルトを狭持するローラの回転位相を合わせることで、従来一つの駆動ローラで回転していたためにテンションローラの上流、下流で生じていたベルトの伸び縮を極力低減する。
【０００６】
なお、さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。
【０００７】
（１）複数色又は単色のトナー像を前記中間転写体表面の移動により担持搬送する中間転写体や、複数の感光体上のトナー画像を用紙上に転写するために用紙を搬送する搬送ベルト等の無端状のベルトを有する画像形成装置で、
前記無端状のベルトは、狭持する回転体対を持ち、前記回転体対の各々に対して駆動源を持つ駆動手段、
前記駆動源の一方を駆動源として使用し、他方の駆動源は回転位相の検出のための検出手段として使用し、２つのモータのロータ位相差を測定する位相検知手段、
前記位相検知手段により検知された位相差に応じて、前記中間転写体を駆動する２つのモータを駆動する制御信号の位相を変更することを特徴とする画像形成装置。
【０００８】
（２）複数色又は単色のトナー像を前記中間転写体表面の移動により担持搬送する中間転写体や、複数の感光体上のトナー画像を用紙上に転写するために用紙を搬送する搬送ベルト等の無端状のベルトを有する画像形成装置で、
前記無端状のベルトは、狭持する回転体対を持ち、前記回転体対の各々に対して駆動源を持つ駆動手段、
前記各々の駆動源を回転駆動する場合に発生するトルク配分を、前記無端状のベルトにかかる負荷に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（３）前記無端状のベルトにかかる負荷の変動を測定するために、前記駆動源の一方を駆動源として使用し、他方の駆動源は回転位相の検出のための検出手段として使用して、２つのモータのロータ位相差を測定することでトルク配分を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子写真等の中間転写ベルトを用いた電子写真等の画像形成装置において、転写ベルトの厚み量のちがいによる転写ベルトの速度誤差を補正することが可能となる。そして、転写ベルトの速度を厚みによらず一定で回転させることが可能で、カラー画像の色ズレや濃度ムラを低減する。さらには、画像形成中に特別な補正シーケンスにより画像形成を中断させることなく、生産性を最大限に引き出すことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの構成図である。
【００１３】
１００は複写装置本体、１４２は原稿の自動給紙を行う循環式自動原稿送り装置（以下ＲＤＦと記す）であり、複数枚の原稿は上向き重ねておいた場合、原稿は１番下にあるものから順番に読み込まれるようになっている。
【００１４】
以下に本実施例の画像形成装置の動作について説明する。
【００１５】
図１において、１０１は原稿載置台としての原稿台ガラスで、１０２は原稿照明ランプで走査ミラー１０３とともにスキャナを構成している。不図示のモータによりスキャナが所定方向に往復走査されて原稿の反射光を走査ミラー１０３〜１０５を介してレンズ１０７を透過してＣＣＤセンサ１０８に結像する。
【００１６】
１１７はレーザで、イメージセンサ部１０６で電気信号に変換され画像制御部１３９で所定の画像処理が行われた画像信号に基づいて変調されたレーザ光を感光体ドラム１に照射する。
【００１７】
像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲には、一次帯電器７、露光装置１１７、色現像ユニット１３、黒現像ユニット１４、転写帯電器１０、クリーナ装置１２が配置されている。
【００１８】
前記色現像ユニット１３はカラー現像のための３台の現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃからなる。現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃは、感光体１上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット１３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。
【００１９】
またフルカラー及び黒単色画像に使用される黒トナーの現像は黒現像装置１４にて潜像を黒トナーで現像する。
【００２０】
感光体１上に現像された各色のトナー像は、転写装置１０によって中間転写体としてのベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２はローラ１７，１８，１９、１７０、１８０に張架されている。これらのうち、ローラ１７は図示しない駆動源に結合されてベルト２を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ１８はベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ１９は２次転写装置としての転写ローラ２１のバックアップローラとして機能する。
【００２１】
ベルト２を挟んでローラ１７と対向する位置にはベルトクリーナ２２が設けられていて、ベルト２上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。
【００２２】
記録紙カセット１２２からピックアップローラ１２３で搬送路に引き出された記録紙はローラ対１３８、１２６によってニップ部、つまり２次転写装置２１とベルト２との当接部に給送される。ベルト２上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録紙上に転写され、定着装置１５０で熱定着されて装置外へ排出される。
【００２３】
定着器１５０は上下２つのローラと外部加熱ローラの３ローラで構成され、上側のローラ内部には上ヒータ１３２、下側のローラ内部には下ヒータ１３３の２つのヒータが挿入されており、外部加熱ローラ１４０には外部ヒータ１４１が挿入されている。また、上ローラ表面に押し当てられて配置されている上サーミスタ１３４の出力および下ローラ表面に押し当てられて配置されている下サーミスタ１３５、外部ローラ表面には外部サーミスタ１４２の出力により図示しないヒータ制御部により上ヒータ１３２、下ヒータ１３３、外部ヒータ１４１のオン・オフを制御しローラ表面の温度を一定に保っている。定着器１５０で加圧、加熱により定着され、排出ローラ１３１により本体の外に排出される。
【００２４】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像が形成される。まず、帯電装置７に電圧を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置１１７で露光を行い潜像が形成される。露光装置１１７は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００２５】
現像装置１３Ｙ等の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写装置１０でベルト２に転写され、さらに２次転写装置２１で記録紙に転写された後、定着装置５に送給される。フルカラープリント時はベルト上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。感光体１上に残留したトナーは予備清掃装置でトナーの帯電を、クリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置１２で除去・回収され、最後に、感光体１は除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００２６】
上記カラープリンタの画像形成タイミングは、ベルト２上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２は駆動ローラ１７、テンションローラ１８、バックアップローラ１９からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ１８によって所定の張力が与えられている。
【００２７】
駆動ローラ１７およびローラ１９の間には、基準位置を検知する反射型センサ１６０及び１６１が配置されている。反射型センサ１６０及び１６１はベルト２の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してイメージ・トップ信号（以下ＩＴＯＰ信号とする）を出力する。
【００２８】
前記感光体１の外周の長さとベルト２の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前とまったく同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体１の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００２９】
図２に、本発明の転写ベルト駆動の概略図を示す。
【００３０】
２０１、２０６はステッピングモータであり所定の速度に応じた基準クロックに応じた回転速度で制御される。１７は駆動ローラであり、ステッピングモータ２０１により回転駆動される。１８はテンションローラであり、ステッピングモータ２０６により回転駆動される。２は転写ベルトであり、駆動ローラ１７およびテンションローラ１８の回転に応じて回転駆動される。１は感光ドラムであり、転写ベルト２と同じ速度で図示しない駆動源により回転駆動される。２０７は一次転写ローラであり、一次転写高圧２０８により転写高圧が印加されて、感光ドラム１上のトナー画像を転写ベルト２上に転写する。２１は２次転写ローラであり、転写ベルト上のトナー画像は、ここで用紙上に転写される。
【００３１】
２１０はクリーナブレードであり、転写ベルト２上に残っている残トナーをここでクリーニングを行う。クリーナブレードは着脱式であり、カラー画像形成中はブレードが脱されるため転写ベルト上に複数回にわたり現像された各色のトナーを転写することでカラートナー画像を形成する。また、転写ベルト上のカラートナー画像を２次転写ローラ２１部分で用紙上に２次転写を行った後、クリーナブレードを着して転写ベルト上のトナーをクリーニングする。
【００３２】
クリーナブレード２１０は図１のクリーナ２２に相当するものである。
【００３３】
まず、駆動ローラ１７をモータ２０１で駆動を行い、テンションローラ１８に接続されたステッピングモータ２０６のロータが回転することで発生する電力からステッピングモータ２０６の回転速度を検出する。まず転写ベルトの負荷となる可能性となる一次転写高圧やクリーナ等は解除した状態での速度を検知する。ここでは、Ｖａ２１１となる。さらに一次転写高圧をＯＮした状態でのテンションローラの位相を測定する。
【００３４】
２１１は一次転写、クリーナの加圧を行わないほぼ無負荷の状態で測定したときのモータ２０１の回転位相に対するモータ２０６の回転位相の差である。ほぼ無負荷の状態ではベルトの回転が安定し、駆動ローラ１７とテンションローラ１８の間を狭持するベルトの伸縮が生じないために２つのローラおよびモータの間に位相差は発生しない。
【００３５】
次に、一次転写をＯＮしてクリーナブレードを脱した場合のモータ２０１の回転位相に対するモータ２０６の回転位相の差である。２１４は一次転写高圧のＯＮ／ＯＦＦ信号である。一次転写を出力すると転写ベルト２が感光ドラム１に引っ張られることで、駆動ローラ１７とテンションローラ１８の間を狭持するベルトの伸縮が生じる。このため、２つのローラおよびモータの間に位相差は発生する。一次転写を加えた場合の位相差はＶｃ２１３となる。
【００３６】
次に、一次転写をＯＦＦしてクリーナブレードを着した場合のモータ２０１の回転位相に対するモータ２０６の回転位相の差である。２１５クリーナブレードの脱着信号である。クリーナブレードを着すると転写ベルト２に対してブレードと着している部分の摩擦抵抗分で駆動ローラ１７とテンションローラ１８の間を狭持するベルトの伸縮が生じる。このため、２つのローラおよびモータの間に位相差は発生する。クリーナブレードを着した場合の位相差はＶｃ２１２となる。
【００３７】
図３は、駆動ローラを駆動するステッピングモータ２０１と、テンションローラを駆動する２０６モータに関し、２０６モータを駆動として用いずにエンコーダモータとして使用した場合の出力信号を示す図である。
【００３８】
ほぼ無負荷の状態ではベルトの回転が安定し、駆動ローラ１７とテンションローラ１８の間を狭持するベルトの伸縮が生じないために２つのローラおよびモータの間に位相差は発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの構成図
【図２】本発明の転写ベルト駆動の概略図
【図３】モータを駆動として用いずにエンコーダモータとして使用した場合の出力信号を示す図
【符号の説明】
【００４０】
１  感光ドラム
２  転写ベルト
１７  駆動ローラ
１８  テンションローラ
２１  ２次転写ローラ
２２、２１０  クリーナブレード（クリーナ）
２０１、２０６  ステッピングモータ
２０７  一次転写ローラ
２０８  一次転写高圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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