(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧着解除動作制御手段により感光部材に圧着されて画像が転写される中間転写体を備え、入力画像データに基づく画像を形成する画像形成装置であって、
前記感光部材の回転駆動を制御する回転駆動制御手段と、
前記圧着解除動作制御手段による圧着動作完了を判定する判定手段と、
前記判定手段により圧着動作完了と判定された際に、前記回転駆動制御手段による制御を開始させる開始タイミング制御手段と、を備え、
前記回転駆動制御手段は、前記感光部材と前記中間転写体の圧着動作中にフィードバック制御を実施しており、前記判定手段により圧着動作完了と判定された際に、フィードフォワード制御を開始させ、前記感光部材に対する中間転写体の圧着動作完了後は、フィードバック制御とフィードフォワード制御を併用して前記感光部材の回転駆動を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
画像形成処理開始からの経過時間を計時する計時手段を備え、
前記判定手段は、前記計時手段により計時される経過時間に基づいて、前記中間転写体の圧着動作が完了したか否かを判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記圧着解除動作制御手段による中間転写体の解除動作開始時に、前記回転駆動制御手段による制御を停止させる停止タイミング制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光部材に圧着されて画像が転写される中間転写体を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いたコピー機やプリンタ等が知られている。即ち、一様に帯電させた感光体ドラム（感光部材）にレーザやＬＥＤ等により潜像を形成した後、感光体ドラムにトナーを付着させて現像し、紙等の転写材に転写してトナーを定着させて原稿データを印字する。
【０００３】
また、上記した画像形成装置の内、現像されたトナーを一旦中間転写ベルト等の中間転写体に中間転写した後に紙等の転写材に転写することによって画像形成を行う画像形成装置においては、機械運動等の外乱により誘発される感光体ドラムの振動を考慮して、当該感光体ドラムの回転駆動を制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、感光体ドラムに現像されたトナーを中間転写ベルトに中間転写する場合には、感光体ドラムに対して中間転写ベルトを圧着する。しかし、この中間転写ベルトの圧着による外乱は他の外乱による振動と比較して振幅が大きい。このため、中間転写ベルトの圧着時の外乱を想定して、感光体ドラムの回転駆動の制御内容を幅広く設計する必要があった。この問題を解決するため、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の高速演算装置を用いて制御する場合が考えられるが、このような高速演算装置は、一般的に高価である。
【０００５】
また、仮に中間転写ベルトの圧着時の外乱がなければ、外乱の範囲を狭めることができ、感光体ドラムの回転駆動制御をより詳細に行うことができる。
【０００６】
本発明は、上記した従来の事情に鑑みて為されたものであり、感光体ドラムの回転駆動制御の一層の安定性を安価に実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
圧着解除動作制御手段により感光部材に圧着されて画像が転写される中間転写体を備え、入力画像データに基づく画像を形成する画像形成装置であって、
前記感光部材の回転駆動を制御する回転駆動制御手段と、
前記圧着解除動作制御手段による圧着動作完了を判定する判定手段と、
前記判定手段により圧着動作完了と判定された際に、前記回転駆動制御手段による制御を開始させる開始タイミング制御手段と、を備え、
前記回転駆動制御手段は、前記感光部材と前記中間転写体の圧着動作中にフィードバック制御を実施しており、前記判定手段により圧着動作完了と判定された際に、フィードフォワード制御を開始させ、前記感光部材に対する中間転写体の圧着動作完了後は、フィードバック制御とフィードフォワード制御を併用して前記感光部材の回転駆動を制御することを特徴としている。
【０００８】
この請求項１記載の発明によれば、感光部材に対する中間転写体の圧着動作の完了後に当該感光部材の回転駆動制御を開始するので、感光部材を回転駆動制御する際に、当該感光部材に対して中間転写体が圧着されたことによる振動を考慮する必要がない。これにより、感光部材の回転駆動制御の安定性を高めることができる。
【００１０】
また、請求項１記載の発明によれば、例えば、画像形成処理の開始時に、フィードバック制御による感光部材の制御を開始し、圧着動作が完了した際にフィードフォワード制御を開始することができるので、感光部材に対して中間転写体が圧着されたことによる振動を考慮して、当該感光部材の回転駆動をフィードバック制御することができる。従って、例えば、感光部材に対して中間転写体が圧着されてから圧着動作完了を判断するまでの時間が制限される場合等に対応することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
画像形成処理開始からの経過時間を計時する計時手段を備え、
前記判定手段は、前記計時手段により計時される経過時間に基づいて、前記中間転写体の圧着動作が完了したか否かを判定することを特徴としている。
【００１２】
この請求項２記載の発明によれば、例えば、画像形成処理開始から中間転写体の圧着動作完了までの所要時間を予め設定して、画像形成処理の開始指示の入力から当該所要時間が経過したか否かを判定することにより、中間転写体の圧着動作が完了したか否かを判定し、感光部材の回転駆動制御の開始タイミングを決定することができる。
【００１３】
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記圧着解除動作制御手段による中間転写体の解除動作開始時に、前記回転駆動制御手段による制御を停止させる停止タイミング制御手段を備えることを特徴としている。
【００１４】
この請求項３記載の発明によれば、中間転写体の解除動作開始時に、感光部材の回転駆動制御を停止することができる。従って、感光部材の回転駆動制御を行う際に、当該感光部材から中間転写体が解除されたことによる誘発される感光部材の振動を考慮する必要がなく、より制御の安定性を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、以下では、本発明を、カラープリント可能な画像形成装置に適用した場合を例にとって説明するが、これに限定されるものではない。
【００１６】
先ず、本実施の形態における画像形成装置の全体構成について、図１に示す画像形成装置１の概略断面図を参照して説明する。同図に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０と、プリント部２０とから構成される。
【００１７】
画像読取部１０は、光源、レンズ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等からなるスキャナを備えて構成され、原稿に照射した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿画像を読み取り、プリント部２０に出力する。ここで、原稿画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む意である。
【００１８】
プリント部２０は、画像形成部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋと、中間転写ベルト（中間転写体）５０と、給紙部６０と、定着部７０とを有する。
【００１９】
画像形成部４０Ｙは、特に、感光体である感光体ドラム４１Ｙと、帯電装置４２Ｙと、露光装置４３Ｙと、現像装置４４Ｙと、クリーニング装置４５Ｙとを有し、イエロー（Ｙ）の画像を形成する。具体的には、帯電装置４２Ｙが、感光体ドラム４１Ｙの感光体表面を帯電させる。そして、露光装置４３Ｙが、帯電された感光体ドラム４１Ｙに光を照射して静電潜像を形成する。そして、現像装置４４Ｙが、静電潜像が形成された感光体ドラム４１Ｙの表面に帯電したトナーを付着させて静電潜像を現像する。また、現像装置４４Ｙにより感光体ドラム４１Ｙの表面に付着させたトナーが後述する中間転写ベルト５０に転写された後、クリーニング装置４５Ｙが、感光体ドラム４１Ｙの表面の残留荷電や残留トナー等を除去する。
【００２０】
同様に、画像形成部４０Ｍは、特に、感光体ドラム４１Ｍと、帯電装置４２Ｍと、露光装置４３Ｍと、現像装置４４Ｍと、クリーニング装置４５Ｍとを有し、マゼンタ（Ｍ）の画像を形成する。そして、画像形成部４０Ｃは、特に、感光体ドラム４１Ｃと、帯電装置４２Ｃと、露光装置４３Ｃと、現像装置４４Ｃと、クリーニング装置４５Ｃとを有し、シアン（Ｃ）の画像を形成する。そして、画像形成部４０Ｋは、特に、感光体ドラム４１Ｋと、帯電装置４２Ｋと、露光装置４３Ｋと、現像装置４４Ｋと、クリーニング装置４５Ｋとを有し、ブラック（Ｋ）の画像を形成する。
【００２１】
中間転写ベルト５０は、複数のローラにより回転可能に支持され、各ローラの回転に伴って回転する。また、中間転写ベルト５０は、圧着解除ローラ５１Ｙにより感光体ドラム４１Ｙに圧着される。同様に、中間転写ベルト５０は、圧着解除ローラ５１Ｍにより感光体ドラム４１Ｍに圧着され、圧着解除ローラ５１Ｃにより感光体ドラム４１Ｃに圧着され、圧着解除ローラ５１Ｋにより感光体ドラム４１Ｋに圧着される。これにより、感光体ドラム４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの表面に現像された各トナーは、圧着解除ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋによる圧着位置で中間転写ベルト５０に転写される。そして、中間転写ベルト５０が回転することによって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーが順次重ねて転写される。
【００２２】
給紙部６０は、用紙トレイ６１、６２、６３の記録用紙を用紙転写ローラ５２、５３へと搬送する。この用紙転写ローラ５２、５３により、中間転写ベルト５０に転写されたトナー画像が記録用紙面に転写される。そして、定着部７０において、記録用紙に転写されたトナー像を熱定着させる。
【００２３】
以上説明した画像形成装置１の利用者は、原稿を原稿台２或いは原稿送りトレイ６に設置してプリント開始を指示することによりコピー機能を利用する。尚、画像形成装置１を、外部のパーソナルコンピュータ等の端末等と接続可能に構成することにより、当該端末等から入力される画像データに基づくプリントを行うプリンタとしての機能を有することとしても構わない。
【００２４】
次に、画像形成装置１の機能構成について、図２を参照して説明する。同図において、画像形成装置１は、制御部１００、圧着解除ローラ駆動部２００、感光体ドラム駆動部３００、入力部４００、表示部５００、タイマ６００、記憶部７００の各機能部によって構成される。
【００２５】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）等により構成され、入力部４００を介して入力される処理要求等に基づいて、記憶部７００に格納されるプログラムやデータをＲＡＭ等の一時記憶領域（図示略）に展開し、当該プログラムに基づいて画像形成装置１全体の制御や画像形成装置１内の各部への指示等の各種処理を行い、画像形成装置１を動作させる。特に、本実施の形態を実現するため、圧着解除ローラ駆動部２００に駆動信号を出力して、図１に示す圧着解除ローラ５１（５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ）を中間転写ベルト５０の圧着方向或いは解除方向に駆動させる機能部を圧着解除ローラ駆動制御部１２０と呼び、感光体ドラム駆動部３００に駆動信号を出力して、図１に示す感光体ドラム４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ）の回転駆動を制御する機能部を感光体ドラム駆動制御部１４０と呼び、以下説明する。
【００２６】
先ず、感光体ドラム４１に対して中間転写ベルト５０を圧着させる圧着動作について、図３を参照して説明する。同図に示すように、圧着解除ローラ駆動制御部１２０が圧着解除ローラ５１の駆動を制御して圧着方向Ａに移動させることにより、中間転写ベルト５０が感光体ドラム４１に圧着される。尚、圧着解除ローラ駆動制御部１２０が圧着解除ローラ５１の駆動を制御して圧着方向Ａと反対方向（解除方向）に移動させることにより、中間転写ベルト５０が感光体ドラム４１から解除される。
【００２７】
次に、中間転写ベルト５０が感光体ドラム４１に圧着された際の、感光体ドラム４１の振動振幅の時間遷移について図４を参照して説明する。同図において、横軸は、プリント開始指示が入力されてからの経過時間を、縦軸は、時間経過に伴う振動レベルの変動値を示している。本実施の形態においては、中間転写ベルト５０が圧着された際に誘発される外乱による感光体ドラム４１の振動が収まった地点を圧着動作完了と定義して、この地点と予想される経過時間“Ｔ”を想定し、プリント開始指示が入力されてから圧着動作が完了するまでの所要時間Ｔとして予め設定しておく。尚、圧着動作完了までの所要時間は１００msec以内であるという実験結果が得られているため、所要時間Ｔを１００msecと設定してもよい。制御部１００は、プリント開始指示からの経過時間をタイマ６００に計時させ、当該タイマ６００からの所要時間Ｔの経過通知に応じて圧着動作の完了を判定する。
【００２８】
具体的には、制御部１００は、記憶部７００に格納される開始タイミング制御プログラム７２０に従って処理を実行し、感光体ドラム４１の回転駆動の制御を開始するタイミングを決定する。そして、感光体ドラム駆動制御部１４０は、決定された開始タイミングに従って感光体ドラム４１の回転駆動制御を開始する。本実施の形態においては、感光体ドラム駆動制御部１４０は、フィードバック制御（以下、「ＦＢ制御」という。）とフィードフォワード制御（以下、「ＦＦ制御」という。）を併用して、感光体ドラム４１の回転駆動制御を行う。
【００２９】
入力部４００は、例えば、カーソルキー、テンキー、ファンクションキー等それぞれ固有の機能が割り当てられた各種キー群を備え、押下されたキーに対応する押下信号を制御部１００に出力する。また、例えば、表示部５００と一体的に設けたタッチパネル等により入力部４００における指示手段を実現することとしてもよく、手指や専用のタッチペン等で指定された表示部５００上の位置を検出し、制御部１００に出力する。
【００３０】
表示部５００は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、メニュー選択画面、画質調整画面、用紙設定画面といった各種設定画面や確認画面、或いは画像形成装置１の状態やエラーメッセージ等が表示される。制御部１００は、表示情報に対応した表示信号を表示部５００に出力し、当該表示情報を表示させる。
【００３１】
タイマ６００は、タイマ値を設定するとともに、タイマ値が設定された時点からの経過時間を計時し、経過時間が当該タイマ値に達した際に制御部１００に通知する。このタイマ６００により、プリント開始指示を受け付けてからの経過時間が計時される。
【００３２】
記憶部７００には、各種初期設定、ハードウェアの検査、或いは必要なプログラムのロード等を行い、画像形成装置１の動作環境を設定するための初期プログラムや、画像形成に関する各種処理プログラム、及び当該各種処理プログラムで処理されたデータ等が格納される。特に、本実施の形態を実現するため、開始タイミング制御プログラム７２０が格納される。
【００３３】
以下に、感光体ドラム駆動制御部１４０による感光体ドラム４１の回転駆動に係るＦＢ制御及びＦＦ制御の開始タイミングの制御例について述べる。
【００３４】
〔実施例１〕
実施例１は、感光体ドラム４１の回転駆動に係るＦＢ制御及びＦＦ制御を圧着動作完了時に開始するものである。図５に示すフローチャートを参照して、実施例１におけるＦＢ制御及びＦＦ制御の開始タイミングの制御について説明する。
【００３５】
即ち、制御部１００は、入力部４００から入力されるプリント開始指示の入力を監視する（ステップＡ１０）。そして、制御部１００は、プリント開始指示に応じてプリント開始指示から圧着動作完了までの所要時間Ｔをタイマ値に設定して、タイマ６００を起動する（ステップＡ２０）。
【００３６】
一方、プリント開始指示に応じて開始された一連の画像形成処理の過程において、特に、圧着解除ローラ駆動制御部１２０が、圧着解除ローラ５１の駆動制御を開始して該当する駆動信号を圧着解除ローラ５１に出力し（ステップＡ３０）、感光体ドラム４１に中間転写ベルト５０を圧着させる。
【００３７】
そして、タイマ６００からの所要時間Ｔ（タイマ値）の経過通知を受信すると（ステップＡ４０）、感光体ドラム駆動制御部１４０は、ＦＢ制御及びＦＦ制御による感光体ドラム４１の回転駆動制御を開始して該当する駆動信号を感光体ドラム駆動部３００に出力する（ステップＡ５０）。
【００３８】
以上説明した実施例１によれば、感光体ドラム４１に対する中間転写ベルト５０の圧着が完了した際に、感光体ドラム駆動制御部１４０がＦＢ制御及びＦＦ制御による感光体ドラム４１の回転駆動制御を開始する。従って、感光体ドラム４１の回転駆動制御を行う際に中間転写ベルト５０の圧着による外乱を考慮する必要がない。即ち、圧着動作が完了した際に、感光体ドラム４１の回転駆動制御を開始するので、制御の安定性を高めることができる。実際に、感光体ドラム４１に対する中間転写ベルト５０の圧着動作中において、画像形成に係る処理は実行されない。
【００３９】
〔実施例２〕
実施例２は、感光体ドラム４１の回転駆動に係るＦＢ制御及びＦＦ制御の内、ＦＢ制御をプリント開始指示入力時に開始し、ＦＦ制御を圧着動作完了時に開始するものである。
【００４０】
即ち、図６に示すように、感光体ドラム駆動制御部１４０は、プリント開始指示に応じて感光体ドラム４１の回転駆動をＦＢ制御する。また、制御部１００は、タイマ６００からの所要時間Ｔ´の経過通知に応じて圧着動作の完了を監視する。そして、圧着動作が完了した際に、感光体ドラム駆動制御部１４０は、ＦＦ制御を開始し、ＦＢ制御とＦＦ制御を併用して感光体ドラム４１の回転駆動を制御する。
【００４１】
また、実施例２においては、感光体ドラム４１に対する中間転写ベルト５０の圧着動作中に、当該感光体ドラム４１の回転駆動をＦＢ制御するので、圧着動作完了までの所要時間Ｔ´は、図４に示す所要時間Ｔよりも短く設定することができる。
【００４２】
図７に示すフローチャートを参照して、実施例２におけるＦＢ制御及びＦＦ制御の開始タイミングの制御について説明する。
【００４３】
即ち、制御部１００は、入力部４００から入力されるプリント開始指示の入力を監視する（ステップＢ１０）。そして、制御部１００は、プリント開始指示に応じてプリント開始指示から圧着動作完了までの所要時間Ｔ´をタイマ値に設定して、タイマ６００を起動する（ステップＢ２０）。
【００４４】
また、感光体ドラム駆動制御部１４０は、ＦＢ制御による感光体ドラム４１の回転駆動制御を開始して該当する駆動信号を感光体ドラム駆動部３００に出力する（ステップＢ３０）。
【００４５】
一方、プリント開始指示に応じて開始された一連の画像形成処理の過程において、特に、圧着解除ローラ駆動制御部１２０が、圧着解除ローラ５１の駆動制御を開始して該当する駆動信号を圧着解除ローラ５１に出力し（ステップＢ４０）、感光体ドラム４１に中間転写ベルト５０を圧着させる。
【００４６】
そして、タイマ６００からの所要時間Ｔ´（タイマ値）の経過通知を受信すると（ステップＢ５０）、感光体ドラム駆動制御部１４０は、ＦＦ制御による感光体ドラム４１の回転駆動制御を開始して該当する駆動信号を感光体ドラム駆動部３００に出力する（ステップＢ６０）。
【００４７】
以上説明した実施例２によれば、例えば、プリント開始指示の入力時において、感光体ドラム駆動制御部１４０がＦＢ制御による感光体ドラム４１の回転駆動制御を開始し、当該感光体ドラム４１に対する中間転写ベルト５０の圧着動作の完了後は、ＦＦ制御を併用して回転駆動制御を行う。従って、感光体ドラム駆動制御部１４０は、感光体ドラム４１に対して中間転写ベルト５０が圧着されたことによる振動を考慮して回転駆動をフィードバック制御することができる。これによれば、例えば、中間転写ベルト５０が圧着されてから圧着動作完了を判断するまでの時間が制限される場合等に対応することができる。さらに、感光体ドラム駆動制御部１４０は、ＦＦ制御により感光体ドラム４１の回転駆動制御する際には、中間転写ベルト５０の圧着による外乱を考慮する必要がない。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態例について説明したが、本発明は、上述した実施の形態例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４９】
例えば、感光体ドラム４１から中間転写ベルト５０が解除される際、当該感光体ドラム４１の回転駆動制御を停止するように、回転速度制御の停止タイミングを制御することとしてもよい。具体的には、例えば、圧着解除ローラ駆動制御部１２０が圧着解除ローラ駆動部２００を制御して圧着解除ローラ５１を解除方向に移動させる際に、感光体ドラム駆動制御部１４０が、該当する感光体ドラム４１の回転駆動制御を停止する。従って、感光体ドラム４１を回転駆動する際に、中間転写ベルト５０が感光体ドラム４１から解除されたことによる振動を考慮する必要がなく、より制御の安定性を高めることができる。
【００５０】
また、タイマ６００を用いるのではなく、感光体ドラム４１内に、当該感光体ドラム４１の振動を検知するセンサを備えて構成することにより、圧着解除ローラ駆動制御部１２０による圧着解除ローラ５１の圧着方向への駆動制御が開始された際にセンサが検知した感光体ドラム４１の振動が収まった時点で、圧着動作の完了を判断することとしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、感光部材に対する中間転写体の圧着動作の完了後、当該感光部材の回転駆動制御を開始するので、感光部材を回転駆動制御する際に、当該感光部材に対して中間転写体が圧着されたことによる振動を考慮する必要がない。これにより、感光部材の回転駆動制御の安定性を高めることができる。
【００５２】
さらに、例えば、画像形成処理の開始時に、フィードバック制御による感光部材の制御を開始し、圧着動作が完了した際にフィードフォワード制御を開始することができるので、感光部材に対して中間転写体が圧着されたことによる振動を考慮して、当該感光部材の回転駆動をフィードバック制御することができる。従って、例えば、感光部材に対して中間転写体が圧着されてから圧着動作完了を判断するまでの時間が制限される場合等に対応することができる。
【００５３】
また、例えば、画像形成処理開始から中間転写体の圧着動作完了までの所要時間を予め設定して、画像形成処理の開始指示の入力から当該所要時間が経過したか否かを判定することにより、中間転写体の圧着動作が完了したか否かを判定し、感光部材の回転駆動制御の開始タイミングを決定することができる。
【００５４】
そして、中間転写体の解除動作開始時に、感光部材の回転駆動制御を停止することができる。従って、感光部材の回転駆動制御を行う際に、当該感光部材から中間転写体が解除されたことによる誘発される感光部材の振動を考慮する必要がなく、より制御の安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の概略断面を示す図である。
【図２】本実施の形態における画像形成装置の機能構成を示す図である。
【図３】感光体ドラムに対する中間転写ベルトの圧着動作を説明するための図である。
【図４】  中間転写ベルトが圧着された際の感光体ドラムの振動振幅を示す図である。
【図５】実施例１における感光体ドラムの回転駆動制御の開始タイミング制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】実施例２における感光体ドラムの回転駆動制御の開始タイミングを説明するための図である。
【図７】実施例２における感光体ドラムの回転駆動制御の開始タイミング制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１          画像形成装置
１００    制御部
１２０  圧着解除ローラ駆動制御部
１４０  感光体ドラム駆動制御部
２００    圧着解除ローラ駆動部
３００    感光体ドラム駆動部
４００    入力部
５００    表示部
６００    タイマ
７００    記憶部
７２０  タイミング制御プログラム
【図１】
0004221948.tif 000002
【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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