(57)【要約】【課題】厚みむらを測定する手段を付加することなく中間転写ベルトに形成された可視画像の色ずれを防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の画像形成ステーションＰと中間転写ベルト６を備える画像形成装置は、中間転写ベルト６を駆動する駆動モータ１４を制御する参照駆動プロファイルを記憶するデータ記憶手段１００１を備える。また、ある一定の位置を基準に測定された中間転写ベルト６の厚みむらプロファイルデータを管理する管理サーバ（販売店サーバ）９０１に接続され、管理サーバ９０１とデータをやり取りする通信手段１００２を備える。また、管理サーバ９０１で管理されたデータをもとに駆動モータ１４の参照駆動プロファイルを算出し、データ記憶手段１００１に記憶された参照駆動プロファイルを新しい参照駆動プロファイルに書き換える書き換え手段１００３を備える。また、書き換え手段１００３により書き換えられた新しい参照駆動プロファイルをもとに駆動モータ１４を制御するモータ制御手段１００４を備える。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像形成ステーションと中間転写ベルトを備える画像形成装置において、
前記中間転写ベルトを駆動する駆動モータを制御する参照駆動プロファイルを記憶するデータ記憶手段と、
ある一定の位置を基準に測定された前記中間転写ベルトの厚みむらプロファイルデータを管理する管理サーバに接続され、前記管理サーバとデータをやり取りする通信手段と、
前記管理サーバで管理されたデータをもとに前記駆動モータの参照駆動プロファイルを算出し、前記データ記憶手段に記憶された参照駆動プロファイルを新しい参照駆動プロファイルに書き換える書き換え手段と、
前記書き換え手段により書き換えられた新しい参照駆動プロファイルをもとに駆動モータを制御するモータ制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写ベルトは、シームレスの中間転写ベルトである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】
前記中間転写ベルトの裏面に測定基準となる基準部材を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記基準部材を読み取るセンサを備え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】
前記モータ制御手段には、前記中間転写ベルトを駆動する駆動ローラの端部に設けられたロータリーエンコーダの信号が入力される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、例えば、複写機、プリンタ、あるいはファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、中間転写体（中間転写ベルト）の厚み管理技術に特徴のある画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを利用した画像形成装置は、光、磁気、電荷等を利用して潜像を形成し、該潜像を顕像化して可視画像を得る画像形成ステーションと、画像形成ステーション上の画像を中間転写する中間転写ベルトを備える。尚、画像形成ステーションに形成された可視像を直接転写材（用紙）に転写する方式の場合は、中間転写ベルトは必要としない。
【０００３】
画像形成ステーションは、例えば、感光体（像担持体）または種々の特性及び形状をなす他の像形成媒体を有し、さらに感光体または像形成媒体に対応して様々な潜像形成手段及び現像手段が設けられて構成されている。
【０００４】
特に、複数の画像形成ステーションを用いて転写材上に画像を重ね合わせフルカラーの画像を得るカラー画像形成装置においては、上述の中間転写ベルトを採用する構成が多く用いられている。
【０００５】
この構成によれば、感光体から中間転写ベルト上に画像を重ね合わせるように転写し、さらに中間転写体から転写材上に画像を転写することで、転写材を感光体に直接接触させる場合の不都合を解消している。即ち、転写材の突入ショックや感光体へのダメージを小さくしている。
【０００６】
カラー画像形成装置においては、複数の画像形成ステーションの像を重ね合わせて画像を形成するため、各色の画像位置が副走査方向、あるいは主走査方向にずれていたり、相対的に平行でない場合、各色の画像ずれが発生する。この現象は色ずれと呼ばれ、画像品位を決定する重要な要素となっている。
【０００７】
色ずれのうち副走査方向のものに注目すると、その発生原因は、例えば、静的なものとして、各感光体間距離や露光位置のずれ、転写時の転写材の搬送速度を規制する中間転写ベルトの駆動ローラの直径等、主に組み立て持の誤差や部品精度に起因するものがある。また、また動的なものとして、感光体、中間転写ベルトの回転速度変動等がある。
【０００８】
上記色ずれ原因のうち、動的な原因に関しては一般には補正が困難であり、感光体や中間転写ベルトの回転速度変動に関して極力抑える必要があるため、駆動源の精度や制御方法に様々な工夫がなされている。
【０００９】
中間転写ベルトの回転速度変動の主要な原因として、中間転写ベルトの厚さむらを挙げることができる。
【００１０】
中間転写ベルトは、従来シート材をつなぎ合わせてつなぎ目のある無端状ベルトとしていた。しかし、上記つなぎ目では画像が形成できないため、画像形成の生産性向上の観点から、つなぎ目のないいわゆるシームレス中間転写ベルトを製作して用いる傾向にある。
【００１１】
例えば、遠心成形法といわれるところの回転金型中にて原料溶液をキャスティングして焼成する工法によって製作される中間転写ベルトでは、製法上の制約から、中間転写ベルトの周方向の厚みむらが出やすい。この厚みむらは、周方向に亘って厚い、薄いを何度も繰り返すむらではなく、周方向一周で厚い、薄いがサイン波状に現れることが多い。
【００１２】
上記製法は、主にポリイミド等の低弾性樹脂の中間転写ベルトを製造するときに用いられるものである。
【００１３】
この厚みむらに起因する色ずれを抑える技術として、厚みむらに起因する速度変動成分に対して画像の書き込みタイミングを制御したり、厚みむらに合わせて速度制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３５６８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記制御を行うためには、中間転写ベルト周方向の厚みむらプロファイルに合わせて書き込みタイミングを変動させる必要があるため、厚みプロファイルを正確にインプットする必要がある。
【００１５】
さらに、近年転写プロセスにおける転写効率を上げるために、中間転写ベルトに弾性体を採用し、画質の向上を図る技術があるが、弾性体であるがゆえに厚みを管理することが難しく、前述のポリイミド製の中間転写ベルトに比べ速度変動は大きくなる傾向にある。
【００１６】
厚みむらを検出するためには、例えばベルト上に等間隔のパッチを打ち、パッチの移動速度からプロファイルを算出する手法が取られるが、パッチの位置精度や制御前の速度むらの処理、あるいはセンサ読み取り精度等様々な誤差要因を含んでしまう。そのため、色ずれを効果的に防ぐことができない。
【００１７】
また、中間転写ベルト表面に予めパッチを刻印し、このパッチを基準に制御を行う手法も考えられているが、加工費が高く量産製品に投入するためには課題が大きい。
【００１８】
また、消耗部品である中間転写ベルトを交換すると、中間転写ベルトの厚みむらプロファイルが変わってしまい、新しい駆動テーブルを作成するために、再度複雑なプロファイル計測を行わなければならなくなる。
【００１９】
本発明の目的は、厚みむらを測定する手段を付加することなく中間転写ベルトに形成された可視画像の色ずれを防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、複数の画像形成ステーションと中間転写ベルトを備える画像形成装置において、前記中間転写ベルトを駆動する駆動モータを制御する参照駆動プロファイルを記憶するデータ記憶手段と、ある一定の位置を基準に測定された前記中間転写ベルトの厚みむらプロファイルデータを管理する管理サーバに接続され、前記管理サーバとデータをやり取りする通信手段と、前記管理サーバで管理されたデータをもとに前記駆動モータの参照駆動プロファイルを算出し、前記データ記憶手段に記憶された参照駆動プロファイルを新しい参照駆動プロファイルに書き換える書き換え手段と、前記書き換え手段により書き換えられた新しい参照駆動プロファイルをもとに駆動モータを制御するモータ制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、厚みむらを測定する手段を付加することなく中間転写ベルトに形成された可視画像の色ずれを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図、図２は、図１における中間転写ベルトの速度を示す図、図３は、図１における中間転写ベルト部分の詳細構成図である。
【００２４】
本画像形成装置は、４つの画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを備えており、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄには、それぞれ像担持体としての感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）（図３）が配置されている。
【００２５】
各感光ドラム１の周りには、その回転方向に沿って、それぞれ専用の露光部２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、現像部３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、１次転写部４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、及びクリーニング部５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）が配置されている。
【００２６】
一方、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄを水平に貫通する態様で、各感光ドラム１の下方には、つなぎ目のない無端ベルト状（シームレス）の中間転写ベルト６が配置されている。中間転写ベルト６は複数のローラにより掛け回され、そのうち１つの駆動ローラ７に駆動が入力され、回転移動する。中間転写ベルト６の周りには、その回転方向に沿ってテンションローラ８、２次転写内ローラ９、中間転写クリーニング部１０が配置されている。
【００２７】
このような画像形成装置では、カラー画像は以下のように形成される。
【００２８】
まず始めに、第１の画像形成ステーションＰａの露光部２ａを用いて、公知の電子写真方式により、感光ドラム１ａ上に原稿画像のイエロー成分色の潜像を形成した後、現像部３ａでイエロートナーを有する現像剤により該潜像を可視画像化する。そして、駆動モータ１４（図３）で駆動される駆動ローラ７により回転移動してきた中間転写ベルト６に、１次転写部４ａにおいて、可視画像化されたイエロートナー像を転写する。
【００２９】
そして、このイエロートナー像が中間転写ベルト６に転写されている間に、第２の画像形成ステーションＰｂにおいて、上記イエロートナー像の場合と同様に、感光ドラム１ｂ上にマゼンタ成分色の潜像が形成される。続いて、現像部３ｂでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が得られる。
【００３０】
そして、第１画像ステーションＰａでイエロートナー像の転写が終了した中間転写ベルト６が第２画像形成ステーションＰｂの１次転写部４ｂに移動してくると、イエロートナー像が転写された中間転写ベルト６上の所定の位置にマゼンタトナー像が転写される。
【００３１】
以下、シアン色、ブラック色について同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベルト６上に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、中間転写ベルト６は更に移動し、２次転写部１１で、重ね合わされたフルカラーのトナー画像が転写材に転写される。
【００３２】
フルカラーのトナー画像が転写された転写材は、搬送ベルト１２上を搬送され、搬送ベルト１２の下流に配置された定着部１３に搬送され、ここで定着され、転写材上にフルカラーのトナー画像が得られる。
【００３３】
一方、転写が終了したそれぞれの感光ドラム１ａ〜１ｄは、クリーニング部５ａ〜５ｄにて、その上に残留している残留トナーが除去され、引き続き行われる次の潜像形成に備える。
【００３４】
中間転写ベルト６は、図３に示すように、駆動ローラ７、テンションローラ８、２次転写内ローラ９により張設されており、駆動モータ１４により駆動された駆動ローラ７の回転により中間転写ベルト６は図示矢印方向に走行する。駆動ローラ７と２次転写内ローラ９は中間転写ベルト６に対して位置が固定されている。テンションローラ８は、ばね等の弾性部材１５により、中間転写ベルトに所定の張力を与える働きを持っている。
【００３５】
中間転写ベルト６上に各画像形成ステーションＰのトナー画像を重ね合わせる工程において、中間転写ベルト６上の同じ位置に各画像形成ステーションＰのトナー画像を転写できないと色ずれが発生し、画像品位を著しく低下させることは上述した通りである。また、色ずれの発生は、中間転写ベルト６の速度変動により発生し、その主要因は中間転写ベルト６の厚みむらであることも上述した通りである。
【００３６】
厚さむらが存在するときの色ずれの発生メカニズムについて図２を参照しながら詳しく説明していく。
【００３７】
中間転写ベルト６の速度は駆動ローラ７によって決定されているが、中間転写ベルト６の１次転写部４ａ〜４ｄでの速度は、駆動ローラ７と中間転写ベルト６とで決定される駆動中立線Ｍによって決定される。
【００３８】
速度Ｖは、駆動中立線Ｍの回転半径ｒ、回転角速度ωとすると、Ｖ＝ｒ・ωで表現されるため、駆動ローラ７が等角速度で回転していると仮定すると、駆動中立線Ｍが変動したとき、回転速度変動として現れる。
【００３９】
また、例えば、厚みむらが周方向に１周期持つ中間転写ベルト６の速度プロファイルは図４に示すようになる。
【００４０】
中間転写ベルト６の厚さむらに基づく速度変動により、転写位置ずれ（色ずれ）が生じる画像には、画像全体について中間転写ベルト６の搬送方向への伸縮が生じ、これによる位置ずれが無視できない場合がある。
【００４１】
即ち、１次転写位置で中間転写ベルト６が増速すれば画像は伸長し、逆に、減速すれば画像は短縮し、いずれも画像全体にベルト移動方向の位置ずれを生じる。このときの中間転写ベルト６の速度プロファイルは図５のようになり、結果的に図６に示すように、微小な単位時間当たりの位置ずれが累積されていく。
【００４２】
これを図７で詳細に説明すると、位置ずれは、速度変動の無い理想的な速度波形の単位時間当たりの移動量に対する、速度波形に速度変動があるときの単位時間当たりの移動量の差分として表現され、これが累積されていくと、転写位置ずれとして現れる。
【００４３】
このように中間転写ベルト６に回転速度変動が生じたとき、各画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄの１次転写部４ａ〜４ｄの転写位置は図８に示したようにずれてしまう。このずれが転写位置ずれと呼ばれ、画像上色ずれとして画像品位を低下させている。
【００４４】
この厚みむらの影響を無くすためには、中間転写ベルト６の駆動を制御する必要がある。駆動ローラ端部にはエンコーダが設けられ、エンコーダ信号が一定速度になるように制御される。しかし、駆動ローラ端部に設けられたエンコーダ信号には中間転写ベルト６の厚みむらの影響は出力されない。
【００４５】
そこで一定速度で回転するエンコーダに対し、厚みむらプロファイルから予測される速度変動分を加算し、新しい速度制御プロファイルを作成し、この速度制御プロファイルに対し、フィードフォワード制御により駆動モータ１４を制御する。
【００４６】
厚みプロファイルは、後述するように使用する中間転写ベルト６から直接測定し、測定時の測定基準と、画像形成装置内で測定した測定基準からデータを照合し、制御プロファイルに反映させる。
【００４７】
測定基準（基準部材３０１）は、中間転写ベルト６の内側（裏面）に設けられており、センサ３０２で読み取られるようになっている。厚みむら測定時に用いるセンサと、画像形成装置本体内に用いるセンサを同じ形式のものを使用することにより測定再現性が確保される。
【００４８】
次に、中間転写ベルト６の厚みむら測定について説明する。
【００４９】
厚みむらの測定は、ベルト面の上下方向からそれぞれレーザー変位計を当てて行う。表裏同じ位置にレーザー照射できるように調整し、この位置で０校正する。ここでそれぞれの測定データの差分を取り、厚みを測定することができる。
【００５０】
中間転写ベルト６を回転させながらこの測定を行うことにより、中間転写ベルト６の周方向の厚みむらを測定することが可能となる。ここで、中間転写ベルト６の裏面に設けられた基準から測定された測定結果は、例えばナンバリングされ、部品管理サーバで管理されるようにする。
【００５１】
測定結果を管理するのは、交換部品である中間転写ベルト６が画像形成装置の設置場所で交換されるときに、ネットワーク接続された画像形成装置が管理サーバにアクセスし、厚みむらデータをダウンロードするときのナンバー照合するために必要となる。
【００５２】
図９は、図１における中間転写ベルト厚みむらデータを抽出するデータ抽出システムの構成図である。
【００５３】
公衆線や専用線といった電話回線やインターネット等の遠隔通信網を介して接続された販売店が管理する販売店サーバ（管理サーバ）９０１と、遠隔通信網を介して接続されたメーカが管理する部品管理サーバ９０２と、画像形成装置が設置されたユーザーサイト９０３がある。
【００５４】
また、販売店サーバ９０１に対して複数のユーザーサイト９０３が接続されているのが通常であり、また、販売店サーバ９０１も複数存在し得るが、ここでは１つの販売店サーバ９０１と、１つのユーザーサイト９０３に限って説明する。
【００５５】
ユーザーサイト９０３において、遠隔通信網に接続されるゲートウェイにはＬＡＮにより画像形成装置が接続されている。画像形成装置はＬＡＮを介して遠隔通信網にアクセスすることができる。
【００５６】
遠隔通信網の販売店側において、ゲートウェイを介して販売店サーバ９０１と、ユーザーサイト９０３側の画像形成装置が通信可能に接続されている。尚、ゲートウェイには、販売店サーバ９０１で管理されるデータを利用してコンピュータが処理を遂行する窓口の端末９０４がＬＡＮを介して接続されている。
【００５７】
このように、ユーザーサイト９０３の画像形成装置と販売店サーバ９０１との間は、常時あるいは必要に応じて接続され、互いに所定のプロトコルで通信することが可能となっている。
【００５８】
尚、遠隔通信網は通常の電話回線に限らないので、電話回線でない場合にはその通信網に即したインターフェースが用いられる。
【００５９】
販売店サーバ９０１は、ユーザーサイト９０３と同様に、メーカが管理する部品管理サーバ９０２と遠隔管理網で、ゲートウェイを介して通信可能に接続されている。尚、ゲートウェイには部品管理サーバ９０２で管理されるデータを利用してコンピュータが処理を遂行する窓口の端末９０４がＬＡＮを介して接続されている。
【００６０】
ユーザーサイト９０３から要求されたデータは、販売店サーバ９０１を介して、メーカが管理する部品管理サーバ９０２にＬＡＮ接続されたコンピュータにより、部品管理サーバ９０２で管理される部品データと照合される。
【００６１】
ユーザーサイト９０３の画像形成装置で使用する中間転写ベルト６の厚みむらデータを選択する。そして、測定時に割り当てられたナンバーと自動照合する。
【００６２】
選択された厚みむらデータは、遠隔通信網を通じて販売店サーバ９０１とユーザーサイト９０３側の画像形成装置で共有され、どの拠点からも情報を取り出すことが可能となる。
【００６３】
選択されたデータは画像形成装置にダウンロードされ、直接あるいは販売店を通して使用者のもとに届けられる。ここで接続される遠隔通信網にＳＣＭシステムを利用することにより、本システムから得られた情報と出荷情報リアルタイムに管理することも可能となる。
【００６４】
図１０は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部機能ブロック図である。
【００６５】
本画像形成装置は、データ記憶手段１００１と、通信手段１００２と、書き換え手段１００３と、モータ制御手段１００４とを備える。
【００６６】
データ記憶手段１００１は、駆動モータ１４を制御する参照駆動プロファイルを記憶する。通信手段１００２は、ある一定の位置を基準に測定された中間転写ベルト６の厚みむらプロファイルデータを管理する管理サーバとしての販売店サーバ９０１に接続され、販売店サーバ９０１とデータをやり取りする。
【００６７】
書き換え手段１００３は、販売店サーバ９０１で管理されたデータをもとに駆動モータ１４の参照駆動プロファイルを算出し、データ記憶手段１００１に記憶された参照駆動プロファイルを新しい参照駆動プロファイルに書き換える。モータ制御手段１００４は、駆動ローラ７の端部に設けられたロータリーエンコーダ１００５の信号を入力して、データ記憶手段１００１に記憶された新しい参照駆動プロファイルをもとに駆動モータ１４を制御する。
【００６８】
本実施の形態において、中間転写体の製造方法は一事例にすぎず、特に製造方法を規定するものではない。
【００６９】
また中間転写ベルト６の厚みむら測定方法も一測定法にすぎず、特に本実施の形態に規定するものではない。
【００７０】
また、本実施の形態において、部品管理サーバ９０２で管理されるデータと被測定部品との照合方法は一事例にすぎず、特に照合方法を規定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】図１における中間転写ベルトの速度を示す図である。
【図３】図１における中間転写ベルト部分の詳細構成図である。
【図４】図１における中間転写ベルトの厚みむらプロファイルを示す模式図である。
【図５】図１における中間転写ベルトの速度むらプロファイルを示す模式図である。
【図６】図１における中間転写ベルトの累積位置ずれを示す模式図である。
【図７】図１における中間転写ベルトの速度変動による位置ずれ量を示す図である。
【図８】図１における中間転写ベルトの転写位置ずれを示す模式図である。
【図９】図１における中間転写ベルト厚みむらデータを抽出するデータ抽出システムの構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００７２】
Ｐ  画像形成ステーション
１  感光ドラム
２  露光部
３  現像部
４  １次転写部
５  クリーニング部
６  中間転写ベルト
７  駆動ローラ
１４  駆動モータ
１００１  データ記憶手段
１００２  通信手段
１００３  書き換え手段
１００４  モータ制御手段
【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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