(57)【要約】【課題】色ズレや濃度ムラを防止し、より安定した高画質プリントを行うこと。【解決手段】複数の像担持体と、前記像担持体に対して現像動作を行うことでトナー像とする複数の現像手段と、前記トナー像が一次転写される中間転写体と、前記各手段の駆動制御を行う制御部と、を有する画像形成装置において、前記制御部は、所定のタイミングにおいて、前記中間転写体と前記像担持体との間に周速差を付与し、且つ前記現像手段の動作継続時間を変更することを特徴とする。【選択図】図１
2012118090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、前記像担持体に対して現像動作を行うことでトナー像とする複数の現像手段と、前記トナー像が一次転写される中間転写体と、前記各手段の駆動制御を行う制御部と、を有する画像形成装置において、
前記制御部は、所定のタイミングにおいて、
前記中間転写体と前記像担持体との間に周速差を付与し、且つ前記現像手段の動作継続時間を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、全ての前記現像手段による現像動作が全ての前記像担持体に行われた後に前記中間転写体への一次転写を開始し、前記中間転写体への一次転写を終了した後に、全ての前記現像手段による現像動作を終了することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像手段の動作時間を積算する積算手段と、
前記積算手段による積算値を記憶する記憶手段と、を有し、
前記制御部は、前記所定のタイミングを、前記記憶手段に記憶された前記積算値が規定値に達したタイミングとすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記所定のタイミングを、前記トナー像に最大濃度画像が含まれることを確認したタイミングとすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記像担持体の速度を変更することによって前記周速差を付与することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録材上に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いたカラー画像形成装置は様々な方式に分かれている。例えば、中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、中間転写体に担持されたトナー像を転写材（例えば、紙や透明フィルム）に一括して転写する方式のものがある。あるいは、転写材搬送体に担持された転写材に各色のトナー像を順次重ねて転写する方式のものがある。いずれの方式も各色のトナー像を順次重ねて転写するもので、インライン方式と呼ばれる。インライン方式では、中間転写体や転写材搬送体には、無端状ベルトが用いられることが多い。この無端状ベルトは中間転写ベルトと呼ばれる。
【０００３】
インライン方式の画像形成装置においては、駆動源から複数の部品を介して中間転写ベルトは駆動されているため、部品公差を可能な限り小さくしても、中間転写ベルトの周速変動を完全になくす事は難しい。このため、ベルトには多少の周速変動が存在する。その周速変動は、転写性能に影響を与える場合がある。転写性能がよくない場合、中間転写ベルト上やシート上において、濃度ムラとなって顕在化する場合がある。
【０００４】
特に、トナーが耐久によって劣化し転写効率が低下した状態で、多次色のベタ画像や濃いハーフトーン画像を形成すると、濃度ムラが最も目立つ。一色目画像のトナーの上に、重ねて二色目以降の画像のトナーを転写する際の転写効率が低下することが多い。
【０００５】
従来、転写効率の低下に対して、中間転写ベルトと感光体ドラムの間に周速度の差（速度差）を持たせる方法があった。速度差を持たせることで、転写部において、静電力に加えて機械的な剥ぎ取り力が加わり、転写効率が向上する。これは二色以上のトナー像を重ね合わせる場合にも効果がある。
【０００６】
しかしながら、中間転写ベルトと感光体ドラムとの間に単純に速度差を生じさせた場合、トナーが感光体ドラムと中間転写ベルトの間に介在するか否かで負荷が変わる。すると、中間転写ベルトに速度変動が発生することがある。
【０００７】
インライン方式で現像器を上流のステーションから順次駆動する方式では、中間転写ベルトの速度変動により、各色の副走査方向のレジストがずれる「色ズレ」が発生してしまう。
【０００８】
この色ズレを発生させないため、中間転写体の緩み防止機構を備えたものがある（特許文献１）。転写部で速度差を付加された像担持体と転写部材（中間転写体）とに対して、中間転写体の緩み防止機構が中間転写体の緩みを防止する。これにより、色ズレを防止する。
【０００９】
また、二色目以降の転写効率を上げ、濃度ムラを低減するための技術がある（特許文献２）。この技術では、二色目以降に転写されるライン画像に対するトナー付着量を、一色目に転写される同一階調の画像におけるトナー付着量よりも多くしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１７７８５９
【特許文献２】特開２００５−３０１１４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、画質や寿命に対する要求が高まってきた近年においては、上記特許文献に挙げた構成では、次のような課題が生じてきた。
【００１２】
特許文献１で想定している中間転写体と像担持体の速度比（転写部材の表面速度／像担持体の表面速度）は、０．９９５〜１．００５の範囲である。しかし、一色目画像のトナーの上に重ねて二色目以降の画像のトナーを転写する際の転写効率の低下を補い、画質の向上や寿命耐久の向上を狙う場合、０．９９５〜１．００５の範囲では十分とは言えない状況になってきた。例えば、トナー劣化具合にもよるものの、速度比が０．９７０〜１．０３の範囲においても、色ズレを発生させない必要がある。
【００１３】
また、特許文献２では、ラインに関しては転写効率が上がることが期待される。しかし、最大濃度画像（いわゆるベタ画像）や最大濃度近傍の濃いハーフトーン画像においては、付着量は変わらないため、ベタ画像や濃いハーフトーン画像における、二色目以降の転写効率低下を防ぎ、画像の濃度ムラを低減することは難しい。
【００１４】
本発明の目的は、このような状況を鑑みた上で、色ズレや濃度ムラを防止し、より安定した高画質プリントを行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、複数の像担持体と、前記像担持体に対して現像動作を行うことでトナー像とする複数の現像手段と、前記トナー像が一次転写される中間転写体と、前記各手段の駆動制御を行う制御部と、を有する画像形成装置において、前記制御部は、所定のタイミングにおいて、前記中間転写体と前記像担持体との間に周速差を付与し、且つ前記現像手段の動作継続時間を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成により、インライン方式のカラー画像形成装置において、部品公差に頼ることなく、色ズレを悪化させずに中間転写体と像担持体に周速差を設けて転写効率を上げることができる。この結果、色ズレや濃度ムラを防止し、より安定した高画質プリントを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の概略断面図。
【図２】感光体ドラムと中間転写ベルトの周速差と転写効率との関係を表したグラフ。
【図３】中間転写ベルトの速度変更発生メカニズムの説明図。
【図４】中間転写ベルトに作用する一次転写ニップの接線力を示す図。
【図５】感光体ドラムと中間転写ベルト間の周速差と、一次転写ニップに作用する接線力の関係の説明図。
【図６】副走査方向の色ズレのメカニズムの説明図。
【図７】画像形成装置の制御構成を示すブロック図。
【図８】第１実施形態の制御のフローチャート。
【図９】第１実施形態の現像ローラの当接離間のタイミングチャート及び中間転写ベルトの負荷を示す図。
【図１０】第２実施形態の制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１９】
〔第１実施形態〕
［フルカラー画像形成装置の断面図］
図１は第１実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。図１では中間転写ベルト３０を用いた４ドラムフルカラー画像形成装置を示す。
【００２０】
図１に示すように、４ドラムフルカラー画像形成装置の装置本体２は、装置本体２に着脱自在に設けられたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のプロセスカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＢｋを有する。プロセスカートリッジの下部には、中間転写ベルトユニット３１が配置される。中間転写ベルトユニット３１は、無端状ベルトである中間転写ベルト３０（中間転写体）を有する。また、中間転写ベルト３０の二次転写部のシート搬送方向下流側には、定着器２５が配置される。
【００２１】
ここで各プロセスカートリッジは、それぞれ感光体ドラム２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂｋ（像担持体）を複数有する。また、各プロセスカートリッジは一次帯電器５０を有するため、感光体ドラム２６は外周表面上が一様に帯電される。
【００２２】
さらに、各プロセスカートリッジは、レーザ露光器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｂｋによる露光が行われる。露光によって、各感光体ドラム２６の表面上に各色画像に対応する静電潜像が形成される。静電潜像には、対応する色のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが供給され、現像される。この現像には各プロセスカートリッジが有する現像器５１によって行われる。各プロセスカートリッジは、中間転写ベルト３０に沿って並列配置される。
【００２３】
尚、現像器５１内の現像ローラ５４（現像手段）は、感光体ドラム２６から現像器５１ごと離間する機構を有する。そして、現像ローラ５４の回転を停止させることで、現像ローラ５４の長寿命化を実現している。さらに、感光体ドラム２６と共に中間転写ベルト３０を挟持する位置には、感光体ドラム２６と共に一次転写部を形成する一次転写ローラ５２が対向設置される。一次転写ローラ５２よりも感光体ドラム２６の回転方向下流側には、感光体ドラム２６のクリーニング部材５３が配置される。
【００２４】
一方、中間転写ベルトユニット３１は、中間転写ベルト３０の他、中間転写ベルト３０を張架する駆動ローラ１００、テンションローラ１０５、二次転写対向ローラ１０８の３本のローラを備えている。
【００２５】
駆動ローラ１００は、ベルト駆動モータ（不図示）により回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト３０を回転搬送する。テンションローラ１０５は、中間転写ベルト３０の長さに応じて図１の水平方向に移動可能に構成される。さらに、テンションローラ１０５の近傍には、中間転写ベルト３０上のトナーパッチを検出するためのレジ検知センサ９０、９１がローラ長手方向両端に２個設置される。
【００２６】
また、二次転写対向ローラ１０８の中間転写ベルト３０を挟んだ位置には、二次転写ローラ２７が配置される。二次転写ローラ２７は転写搬送ユニット３３により保持される。
【００２７】
転写搬送ユニット３３を含む装置の下部には、二次転写ローラ２７と中間転写ベルト３０を挟んだ二次転写対向ローラ１０８との当接部（ニップ部）に転写材を給送すべく、給送部３が構成される。給送部３は複数枚の転写材を収納したカセット２０、給送ローラ２１、重送防止のリタードローラ対２２、搬送ローラ対２３ａ、２３ｂ、レジストローラ対２４等を備える。定着器２５の転写材搬送方向下流側の搬送路には、排出ローラ対６１、６２、６３が設けられる。
【００２８】
ベルト駆動モータ（不図示）は、制御部からの指示により駆動される駆動手段である。ベルト駆動モータは、中間転写ベルト３０を所定の速度で回転駆動する。ドラム駆動モータは、制御部からの指示により、全ての感光体ドラム２６を所定の速度で回転駆動させるための駆動手段である。
【００２９】
［画像形成動作についての説明］
ここで、以上のように構成された４ドラムフルカラーの画像形成装置１の画像形成動作について、図１を用いて説明する。
【００３０】
画像形成動作が開始されると、まずカセット２０内の転写材Ｐは、給送ローラ２１により給送される。その後、リタードローラ対２２により一枚ずつに分離され、ついで搬送ローラ対２３ａ、２３ｂ等を経てレジストローラ対２４に搬送される。
【００３１】
転写材Ｐの先端がレジストローラ対２４に到達したとき、レジストローラ対２４は回転を停止している。このように、転写材が停止しているレジストローラ対２４のニップに突き当てられることで、転写材の斜行が矯正される。
【００３２】
一方、転写材の搬送動作に並行して、プロセスカートリッジでは画像の形成が行われる。例えば、イエローのプロセスカートリッジＰＹにおいては、まず、感光体ドラム２６Ｙの表面が一次帯電器５０によって一様にマイナス帯電される。次に、レーザ露光器２８Ｙによって画像露光が行われる。これにより、感光体ドラム２６Ｙの表面には画像信号のイエロー画像成分と対応した静電潜像が形成される。次に、現像器５１により現像が行われる。具体的には、感光体ドラム２６に形成された静電潜像へ現像剤としてのトナーを付着させる。
【００３３】
この一連のトナー画像形成動作を、他のプロセスカートリッジＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋにおいても所定のタイミングをもって順次行う。そして、各感光体ドラム２６上に形成された各色トナー画像をそれぞれの一次転写部において中間転写ベルト３０上に順次重ねて一次転写する。尚、現像ローラ５４は、現像動作を終えると、下流側のプロセスカートリッジが一次転写中であっても、現像剤の劣化を防止するために順次、感光体ドラム２６から離間し、回転を停止する。
【００３４】
次に、このように中間転写ベルト３０上に重畳して転写された４色のトナー画像は、中間転写ベルト３０の回転に伴い、二次転写対向ローラ１０８と二次転写ローラ２７にて形成される二次転写部に移動する。
【００３５】
一方、レジストローラ対２４で斜行を矯正された転写材は、中間転写ベルト３０上の画像とタイミングをとって二次転写部に送り出される。この後、転写材を挟んで中間転写ベルト３０に当接した二次転写ローラ２７により、中間転写ベルト３０上の４色のトナー画像が転写材上へ二次転写される。このようにしてトナー画像が転写された転写材は、定着器２５にて加熱、加圧されることにより、トナー画像が定着される。
【００３６】
その後、転写材は、排出ローラ対６１、６２、６３により装置本体上面へと排出、積載される。尚、二次転写を終了した中間転写ベルト３０には、駆動ローラ１００近傍に設置された中間ベルトクリーニング部材が当接し、表面に残留した転写残りトナーが除去される。
【００３７】
［トナー劣化と濃度ムラについての説明］
本実施形態の画像形成装置においては、前述したように、現像ローラ５４の動作時間が必要最小限となるように当接離間を実行する。このようにすることで、長寿命化を実現しており、一般的な使用方法ではトナー劣化の問題はない。
【００３８】
しかしながら、トナーの消費量の極めて少ない低印字率で画像形成を長期間続けるような場合の使用方法では、図１に示す現像ローラ５４に同じトナーが滞留し続けることになる。このため、トナー劣化が進行しやすい状態になる。トナー劣化が起こると、トナーの静電吸着力が弱くなり、転写効率が低下する。転写効率が低下すると、多次色のベタ画像や、濃いハーフトーン画像などの特定の画像パターンで、中間転写ベルトの速度変動による濃度ムラが目立ちやすくなるおそれがある。
【００３９】
［転写効率向上についての説明］
前述したように、トナー劣化による濃度ムラを改善するには、転写効率を向上させる必要がある。その一つの方法として、感光体ドラム２６の表面速度（周速度）と中間転写ベルト３０の表面速度（周速度）の間に周速差を持たせる方法がある。
【００４０】
周速差を設けると、静電気力による力に加えて中間転写ベルト３０上のトナー像を機械的に剥ぎ取る力が加わる。これによって、転写効率が向上する。
【００４１】
図２は感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０の周速差と転写効率との関係を表したグラフである。
【００４２】
図２に示すように、感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０の周速差の絶対値が大きくなるにつれて転写効率が上昇する。そして、周速差がある程度まで大きくなると、転写効率の上昇率は小さくなる。
【００４３】
トナーが劣化した状態で、多次元色のベタ画像をプリントする場合、トナーの劣化具合にもよるが、感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０の周速差を２〜３％付加すると、濃度ムラは改善する。
【００４４】
また、周速差を付加する方法は、感光体ドラム２６の速度を変更することで行う。
【００４５】
［中間転写ベルト３０の速度変動の説明］
前述のように、感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０の周速差の絶対値が大きくなるほど転写効率は向上する。しかしながら、中間転写ベルト３０の速度変動が生じるおそれがある。次に、中間転写ベルト３０の速度変動発生メカニズムを詳細に説明する。
【００４６】
図３は中間転写ベルトの速度変更発生メカニズムの説明図である。図３では、３枚連続プリントした場合の、通常の各色の現像ローラ５４の当接離間タイミングチャート、及び、その下に、同じ時間軸での中間転写ベルトの負荷推移を表したグラフを示す。
【００４７】
負荷推移のグラフは、３通りについて示す。３通りとは、感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０の間の周速差がない場合、周速差を付加し中間転写ベルト３０が感光体ドラム２６よりも周速が遅い場合、周速差を付加し中間転写ベルト３０が感光体ドラム２６よりも周速が速い場合である。また、各色の１枚目の転写開始タイミングと、３枚目の転写終了タイミングを、それぞれ逆三角印でプロットした。
【００４８】
感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０との間に周速差がない場合、現像ローラ５４の当接離間に関わらず、中間転写ベルト３０の負荷変動はない（２０１、２０２）。
【００４９】
一方、周速差を付加した場合には、各色において、感光体ドラム２６から中間転写ベルト３０にトナー像が転写されている最中に、過渡的な負荷変動が生じる。次に具体的に説明する。
【００５０】
中間転写ベルト３０の周速が感光体ドラム２６の周速より遅い場合の中間転写ベルト３０の負荷変動について説明する。連続プリントの１枚目において、最上流のイエローの現像ローラ５４が感光体ドラム２６に当接した直後に上昇し始める（２０３）。その後、ブラックの現像ローラ５４が感光体ドラム２６に当接した直後に横ばいになる。２枚目においては、現像ローラ５４の当接離間動作は行わず、負荷変動はない。次に、３枚目において、イエローの現像ローラ５４が感光体ドラム２６から離間した後に下降し始める（２０４）。ブラックの現像ローラ５４が感光体ドラム２６から離間した後から横ばいになる。
【００５１】
次に、中間転写ベルト３０の周速が感光体ドラム２６の周速より速い場合の中間転写ベルト３０の負荷変動について説明する。連続プリントの１枚目において、最上流のイエローの現像ローラ５４が感光体ドラム２６に当接した後に下降し始める（２０５）。その後、ブラックの現像ローラ５４が感光体ドラム２６に当接した後に横ばいになる。２枚目においては、負荷変動はない。３枚目においては、イエローの現像ローラ５４が感光体ドラム２６から離間した直後から上昇し始める（２０６）、ブラックの現像ローラ５４が感光体ドラム２６から離間した直後から横ばいになる。
【００５２】
以上から、周速差を付加した場合は、１枚目と３枚目において、感光体ドラム２６から中間転写ベルト３０への転写中に中間転写ベルト３０の負荷変動が生じていることになる。
【００５３】
前述したような負荷変動が生じるメカニズムを説明する。図４は中間転写ベルトに作用する一次転写部のニップ部（一次転写ニップ）の接線力を示す図である。図５は感光体ドラムと中間転写ベルト間の周速差と、一次転写ニップに作用する接線力の関係の説明図である。
【００５４】
現像ローラ５４の当接離間タイミングでの負荷変動は、一次転写ニップにトナーが進入することが原因である。一次転写ニップには、図４に示すような接線力が作用する。この接線力については後述する。
【００５５】
図５に示すように、一次転写ニップには垂直抗力Ｎが作用し、垂直抗力Ｎは機械的な押し付け圧である一次転写圧Ｎｐと、一次転写バイアスの供給による電気的な吸着力である静電吸着力Ｎｅの和で表される。また、感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０間の摩擦係数をμとすると、周速差がある場合に一次転写ニップに作用する接線力Ｆは式（１）、
Ｆ＝μ×（Ｎｐ＋Ｎｅ）  …  式（１）
で表される。
【００５６】
周速差がゼロの場合には、感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０は転がり接触をしている。このため、中間転写ベルト３０は、感光体ドラム２６から接線力Ｆを受けないので、図４示すように、接線力はゼロである。
【００５７】
しかし、周速差が微少でもある場合には、転がり接触と滑り接触が共存した状態になっており、周速差の増加とともに、図４に示すように、接線力Ｆが増加する。そして、周速差がある値より大きくなると、感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０は滑り接触の状態になり、接線力Ｆは一定になる。このため、周速差と接線力は図４に示すような関係になる。
【００５８】
４色の感光体ドラム２６がある場合、それぞれの一次転写ニップに接線力Ｆが生じ、中間転写ベルト３０には各色の接線力の合力である力Ｔが作用する。
【００５９】
一次転写ニップにトナーがないときの感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０間の摩擦係数をμ１、一次転写ニップにトナーが介在しているときの摩擦係数をμ２とすると、μ１とμ２の大小関係はμ１＞μ２となる。
【００６０】
一次転写ニップにトナーがない場合に中間転写ベルト３０に作用する力Ｔは、式（２）、
Ｔ＝μ１×（Ｎｐ＋Ｎｅ）×４  …  式（２）
で表される。
【００６１】
画像形成動作を開始し、イエローの感光体ドラム２６Ｙに現像ローラ５４Ｙが当接し、イエローの一次転写ニップにトナーが進入すると、中間転写ベルト３０に作用する力Ｔ１は式（３）、
Ｔ１＝μ１×（Ｎｐ＋Ｎｅ）×３＋μ２×（Ｎｐ＋Ｎｅ）  …  式（３）
で表される。
【００６２】
その後、順次各色の現像ローラ５４が感光体ドラム２６に当接し、一次転写ニップにトナーが進入すると、中間転写ベルト３０に作用する力は式（４）、式（５）、式（６）の順、即ち、
Ｔ２＝μ１×（Ｎｐ＋Ｎｅ）×２＋μ２×（Ｎｐ＋Ｎｅ）×２  …  式（４）、
Ｔ３＝μ１×（Ｎｐ＋Ｎｅ）＋μ２×（Ｎｐ＋Ｎｅ）×３  …  式（５）、
Ｔ４＝μ２×（Ｎｐ＋Ｎｅ）×４  …  式（６）、
の順に変化する。
【００６３】
ここで、μ１とμ２には、μ１＞μ２の大小関係があるため、中間転写ベルト３０に作用する力は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４となる。
【００６４】
中間転写ベルト３０と感光体ドラム２６の速度関係において、中間転写ベルトの周速が感光体ドラム２６の周速より大きい場合、感光体ドラム２６は中間転写ベルト３０に対してブレーキの役割を果たす。この場合、画像形成動作開始時に一次転写ローラ５２が感光体ドラム２６に当接し、一次転写バイアスがかかると、駆動ローラ１００軸上のトルクは増大する。このときに中間転写ベルト３０に作用している力はＴである。
【００６５】
その後、各色の現像ローラ５４が感光体ドラム２６に当接し、中間転写ベルト３０に作用する力が、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３と変化する。このため、駆動ローラ１００軸上のトルクは徐々に減少する。そして、ブラックの一次転写ニップにトナーが進入し、中間転写ベルト３０に作用する力がＴ４となると、それ以降は接線力の変動がなくなる。このため、駆動ローラ１００軸上のトルク変動もなくなる。
【００６６】
イエローの一次転写が終了し、現像ローラ５４Ｙが感光体ドラム２６Ｙから離間する。すると、イエローの一次転写ニップにトナーがなくなり、中間転写ベルト３０に作用する力はＴ３になる。各色の現像ローラ５４が感光体ドラム２６から離間すると、中間転写ベルト３０に作用する力は、Ｔ２、Ｔ１、Ｔと変化し、大きくなる。このため、駆動ローラ１００軸上のトルクが増大していく。
【００６７】
中間転写ベルト３０と感光体ドラム２６の速度関係において、中間転写ベルト３０の周速が感光体ドラム２６の周速より小さい場合には、感光体ドラム２６は中間転写ベルト３０の回転を補助する役割を果たす。各色の現像ローラ５４の当接が順次開始されると、感光体ドラム２６の中間転写ベルト３０の回転を補助する力が小さくなるため、徐々に駆動ローラ１００軸上のトルクが大きくなる。一次転写が終了し、現像ローラ５４が感光体ドラム２６から離間し始めると、中間転写ベルト３０の回転を補助する力が大きくなる。このため、駆動ローラ１００軸上のトルクが小さくなる。
【００６８】
ギア列で構成される中間転写ベルト３０を駆動する駆動伝達系は、負荷によってギアの歯面の変形や駆動伝達系を支持している板金の変形、ギアを支持している軸に倒れが生じ、駆動伝達に遅れが生じる。このため、現像ローラ５４の当接離間のタイミングで中間転写ベルト３０を駆動する駆動ローラ１００軸上の負荷が変動すると、中間転写ベルト３０に速度変動が生じる。この速度変動は負荷変動により、駆動伝達系の変形量が変化するときに発生するものであり、定常的な負荷によって駆動伝達系の変形量が一定の場合には発生しない。
【００６９】
従って、中間転写ベルト３０と感光体ドラム２６の速度関係において、中間転写ベルト３０の周速が感光体ドラム２６の周速より大きい場合には、現像ローラ５４の当接タイミングで中間転写ベルト３０の周速は速くなる。負荷変動がないときの中間転写ベルト３０の周速は一定であり、離間タイミングで中間転写ベルト３０の周速は遅くなる。
【００７０】
逆に、中間転写ベルト３０と感光体ドラム２６の速度関係において、中間転写ベルト３０の周速が感光体ドラム２６の周速より小さい場合には、現像ローラ５４の当接タイミングで中間転写ベルト３０の周速は遅くなる。そして、離間タイミングで中間転写ベルト３０の周速は速くなる。
【００７１】
［中間転写ベルト３０の速度変動と色ズレの関係の説明］
中間転写ベルト３０の速度変動が大きい場合には、副走査方向の色ズレが発生する。そのメカニズムを説明する。
【００７２】
図６は副走査方向（搬送方向）の色ズレのメカニズムの説明図である。図６においては、感光体ドラムの周速＜中間転写ベルトの周速という速度関係がある状態で、転写材（ＬＴＲ用紙）を３枚連続で出力した場合のブラックに対するイエローの色ズレを示す。また、図６（ａ）は１枚目、図６（ｂ）は２枚目、図６（ｃ）は３枚目の色ズレを示す。図６の縦軸は画像上でブラックに対してイエローが転写材後端側に色ズレしている場合を正としている。
【００７３】
イエローとブラック間の色ズレに着目するのは、次の理由による。即ち、本実施形態ではイエローが最初に一次転写をする第１ステーションであり、ブラックが最後に一次転写をする第４ステーションである。このため、一次転写をしているときの駆動ローラ上の負荷の差が最も大きく、すると負荷変動が最も大きく、色ズレが顕著に発生するためである。
【００７４】
図６（ａ）に示すように、１枚目の転写材先端で色ズレが発生しており、図６（ｃ）に示すように、３枚目の転写材後端は１枚目とは反対方向の色ズレが発生している。１枚目の転写材先端で見られる色ズレの理由は、次の通りである。即ち、現像ローラ５４の当接によって駆動ローラ軸上の負荷トルクが減少すると、イエローを一次転写したときよりもブラックを一次転写したときの方が、中間転写ベルト３０の周速が速くなっている。このため、１枚目の転写材先端で色ズレが見られる。
【００７５】
また、３枚目の転写材後端で見られる色ズレの理由は、次の通りである。即ち、現像ローラ５４の離間によって駆動ローラ軸上の負荷が増加し、イエローを一次転写したときよりもブラックを一次転写したときの方が、中間転写ベルト３０の周速が遅くなっている。このため、３枚目の転写材後端で色ズレが見られる。
【００７６】
［画像形成装置の構成を示すブロック図］
図７は画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。図７を用いて画像形成装置の制御構成を説明する。
【００７７】
制御部１２では、以下に説明する画像形成動作を統括して制御する。また、制御部１２は、制御部１２による処理を制御するＣＰＵ１２１、ＣＰＵ１２１により実行されるプログラムを記憶しているＲＯＭ１２２、ＣＰＵ１２１による制御処理時に各種データを記憶するＲＡＭ１２３を有する。
【００７８】
また、制御部１２が制御及び駆動制御する各手段を説明する。現像モータ４１は、制御部１２からの指示により、上流ステーションから順次、現像動作を行う手段である。ドラム駆動モータ４２は、制御部１２からの指示により、感光体ドラムの速度を調節する駆動手段である。ベルト駆動モータ４３は、制御部１２からの指示により、中間転写ベルト３０の搬送速度を調節する駆動手段である。現像駆動時間積算装置４４は、制御部１２からの指示により、現像ローラの駆動時間を積算手段である。
【００７９】
［シーケンス］
中間転写ベルト３０と感光体ドラム２６間の周速差を付加した場合でも、図６（ｂ）に示すように、負荷変動がない状態で一次転写が行われている２枚目に関しては、色ズレは発生しない。
【００８０】
つまり、１枚目においても、現像ローラ５４の当接タイミングを所定時間早めることで、周速差の有無に関わらず、色ズレは悪化しない。また、３枚目においても、現像ローラ５４の離間タイミングを所定時間遅らせることで、周速差の有無に関わらず、色ズレは悪化しない。
【００８１】
上記のような現像ローラ５４の当接離間タイミングの変更、即ち現像ローラ５４の動作継続時間の変更を、以後、「現像動作継続時間変更」と呼ぶことにする。前述した周速差を付加すると同時に、現像動作継続時間変更を実施するシーケンスを以後、「転写効率向上シーケンス」と呼ぶことにする。
【００８２】
ここで、常時、転写効率向上シーケンスを実施すると、周速差により、感光体ドラム２６には、中間転写ベルト３０との摺擦によるダメージが蓄積される。また、現像ローラ５４が駆動している累積時間が長くなり、トナー劣化の進行速度を上げてしまうことになる。よって、濃度ムラが発生する可能性が高い場合に限定して実施する必要がある。
【００８３】
本実施形態では、プリント毎に現像ローラ５４の駆動時間を積算し、積算値が規定値に達した場合に限り、トナーの劣化の可能性があると判断し、転写効率向上シーケンスを実施する。
【００８４】
第１実施形態のシーケンスを、図８のフローチャートを用いて説明する。図８は第１実施形態の制御のフローチャートである。
【００８５】
図８に示すように、待機状態にある画像形成装置に、画像形成要求がなされる（Ｓ１）。すると、制御部１２のＲＡＭ１２３に記憶される現像ローラ５４の駆動時間の積算値を読み出す（Ｓ２）。そして、制御部１２は現像ローラ５４の駆動時間の積算値を規定値と比較する（Ｓ３）。
【００８６】
ここで積算値が規定値以下であれば、トナー劣化の可能性は低いと判断し、通常の画像形成を開始した後（Ｓ４）、画像形成動作を終了する。
【００８７】
一方、積算値が規定値を上回っている場合、これをトナー劣化の可能性有りとなる所定のタイミングとして判断する。この場合、感光体ドラム２６の速度を変更し、中間転写ベルト３０に対して周速差を付加する（Ｓ５）。その後、現像動作継続時間を変更する（Ｓ６）。その他は通常と同じ画像形成を行い（Ｓ７）、画像形成動作を終了する。
【００８８】
次に、本実施形態で実施する現像動作継続時間の変更量について説明する。
【００８９】
前述したように、色ズレが悪化しないようにするためには、感光体ドラム２６から中間転写ベルト３０への転写中において、全色の現像ローラ５４の当接離間動作を行わないよう、現像動作継続時間を変更する必要がある。つまり、全色の現像ローラ５４の当接離間動作を終えてから、感光体ドラム２６から中間転写ベルト３０への一次転写を行うようにすればよい。
【００９０】
図９は第１実施形態の現像ローラの当接離間のタイミングチャート及び中間転写ベルトの負荷を示す図である。図９において、具体的には、本実施形態を採用した場合の、３枚連続プリント時における各色の現像ローラ５４当接離間のタイミングチャートを示す。またその下に、同じ時間軸での中間転写ベルトの負荷推移を表したグラフを示す。
【００９１】
負荷推移のグラフは、３通りについて示す。３通りとは、感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０の間の周速差がない場合、周速差を付加し中間転写ベルト３０が感光体ドラム２６よりも周速が遅い場合、周速差を付加し中間転写ベルト３０が感光体ドラム２６よりも周速が速い場合である。また、各色の１枚目の転写開始タイミングと、３枚目の転写終了タイミングを逆三角印でプロットした。
【００９２】
１枚目における現像ローラ５４の当接タイミングについては、次のように変更する。即ち、図９の転写開始時点に示すように、最も上流に位置するイエローの感光体ドラム２６から中間転写ベルト３０への転写が開始されるまでに、全色の現像ローラ５４の当接を終えるようなタイミングに変更する。
【００９３】
一方、図９の転写終了時点に示すように、３枚目における離間タイミングについては、最も下流に位置するブラックの転写の終了後に、各色の現像ローラ５４の離間を開始するようにタイミングを変更する。
【００９４】
前述した現像動作継続時間の変更によって、１枚目〜３枚目の転写中には、周速差の有無によらず、中間転写ベルト３０の負荷変動が生じない（２１０、２１１、２１２）。
【００９５】
本実施形態では、現像ローラ５４を感光体ドラム２６に対して、当接離間する構成を用いているが、感光体ドラム２６に対して、現像ローラ５４が固定されている構成において、現像ローラ５４の駆動をＯＮ／ＯＦＦする場合おいても適用できる。
【００９６】
また、現像動作継続時間の変更量は、本実施形態で示した量に限らない。例えば、付加する周速差が小さいのであれば、減らしても良い。
【００９７】
以上のように、本実施形態においては、トナー劣化が生じた場合に感光体ドラム２６と中間転写ベルト３０との周速差を付与して転写効率を高める。また、周速差を生じさせた場合の色ズレを抑えるために、現像ローラ５４が当接し終わったのちに一次転写を始める。これにより、色ズレを悪化させることがない。このように、転写効率を高めつつも色ズレを抑制することで、濃度ムラのない安定した高画質のプリントが可能になる。
【００９８】
〔第２実施形態〕
前述の実施形態は、現像ローラ５４の駆動時間を積算し、トナーの劣化を予測することで、転写効率向上シーケンスを必要な場合に限定して実施している。第２実施形態では、トナーが劣化した場合であっても、画像パターンによっては、問題にならない場合があることに注目する。
【００９９】
例えば、画像パターンがテキストや、濃度の薄いハーフトーンである場合には、トナー劣化が生じた場合でも、濃度ムラはほとんど認識されない。よって、転写効率向上シーケンスを実施する条件を、第１実施形態でトナー劣化と判断された場合に加えて、画像情報が、最大濃度画像（いわゆるベタ画像）や、最大濃度近傍の濃いハーフトーン画像である場合に限る。これにより、ユーザーが必要とする場合にのみ転写効率向上シーケンスを実施することができる。
【０１００】
第２実施形態のシーケンスを図１０のフローチャートに示して、説明する。図１０は第２実施形態の制御のフローチャートである。
【０１０１】
図１０に示すように、待機状態にある画像形成装置に、画像形成要求がなされる（Ｓ１０）。そこで、制御部１２のＲＡＭ１２３に記憶されている現像ローラ５４の駆動時間の積算値を読み出す（Ｓ１１）。そして、制御部１２は現像ローラ５４の駆動時間の積算値を規定値と比較する（Ｓ１２）。
【０１０２】
ここで積算値が規定値以下であれば、トナー劣化の可能性は低いと判断し、通常の画像形成を開始した後（Ｓ１３）、画像形成動作を終了する。
【０１０３】
一方、積算値が規定値を上回っている場合には、トナー劣化の可能性有りと判断し、画像情報に最大濃度画像を含むかどうかを確認（Ｓ１４）する。
【０１０４】
もし、最大濃度画像を含まない場合には、通常の画像形成を開始（Ｓ１３）して、画像形成動作を終了する。もし、最大濃度画像を含むことが確認された場合には、感光体ドラム２６の速度を変更し、中間転写ベルト３０に対して周速差を付加する（Ｓ１５）。
【０１０５】
次に、前述の実施形態と同様に現像動作継続時間を変更する（Ｓ１６）。その他は通常と同じ画像形成（Ｓ１７）を行う。
【０１０６】
また、本実施形態では、トナー劣化と画像情報の２つに基づいて、転写効率向上シーケンスを実施した例を説明したが、画像情報のみに基づいて実施しても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
１…画像形成装置
１２…制御部
３０…中間転写ベルト
５４…現像ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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