(57)【要約】【課題】像保持体への異物の付着を抑制するとともに搬送部材に生じる振動を抑制する。【解決手段】画像形成装置は、４個の感光体ドラム５２と各感光体ドラム５２に接触配置される中間転写ベルト１４とを備えており、各感光体ドラム５２はドラム周速度ＶＤで、中間転写ベルト１４はドラム周速度ＶＤよりも若干高速なベルト周速度ＶＢで、それぞれ回転駆動される。画像形成動作を行っていないタイミングでドラム周速度ＶＤとベルト周速度ＶＢとの周速度差を変えながら中間転写ベルト１４の駆動に要するベルト負荷トルクの測定を行い、周速度差の増加に対応してベルト負荷トルクが増加する範囲内より、画像形成動作で実際に使用する所定の周速度差を決定する。【選択図】図３
2009048088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像を保持する像保持体と、
前記像保持体に接触配置され、当該像保持体から転写された像あるいは当該像保持体から像が転写された記録材を搬送する搬送部材と、
所定の周速度差をつけて前記像保持体および前記搬送部材を駆動する駆動手段と、
前記像保持体と前記搬送部材との周速度差の増加に伴って当該像保持体または当該搬送部材の駆動に要する負荷トルクが増加する範囲内に前記所定の周速度差を設定する設定手段と
を含む画像形成装置。
【請求項２】
前記設定手段は、
前記駆動手段により前記像保持体および前記搬送部材を複数の周速度差で駆動させ、
複数の前記周速度差において前記像保持体または前記搬送部材にかかる前記負荷トルクをそれぞれ測定させ、
複数の前記周速度差と測定された複数の前記負荷トルクとの関係に基づいて前記範囲を決定すること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
像を保持する像保持体と、
前記像保持体に接触配置され、当該像保持体から転写された像あるいは当該像保持体から像が転写された記録材を搬送する搬送部材と、
所定の周速度差をつけて前記像保持体および前記搬送部材を駆動する駆動手段と、
前記像保持体と前記搬送部材との周速度差の大きさを異ならせながら、当該像保持体または当該搬送部材にかかる負荷トルクを測定する測定手段と、
前記測定手段にて測定された前記負荷トルクに基づいて前記所定の周速度差を決定する決定手段と
を含む画像形成装置。
【請求項４】
前記測定手段は、前記負荷トルクに代えて、前記像保持体または前記搬送部材の駆動モータに供給する駆動電流値、あるいは、当該像保持体または当該搬送部材の回転周期を測定することを特徴とする請求項３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、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機等の画像形成装置として、例えば、感光体ドラム等の像保持体上に形成された像を中間転写ベルト等の搬送部材に順次一次転写した後、搬送部材上に一次転写された像を用紙等の記録媒体に二次転写するものが知られている。ここで、特許文献１には、像保持体に付着した放電生成物等の異物を除去するため、像保持体と搬送部材との間に周速度差をつけながら駆動する技術が開示されている 。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９３８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、像保持体上の異物を除去するという観点からすれば、画像形成装置において像保持体と搬送部材との周速度差を大きく設定することが好ましい。その一方で、像保持体と搬送部材との周速度差を大きくしすぎた場合には、搬送部材に振動が発生し、像保持体から搬送部材に転写される像に縞状の濃淡が生じることがあった。
本発明は、像保持体への異物の付着を抑制するとともに搬送部材に生じる振動を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、像を保持する像保持体と、前記像保持体に接触配置され、当該像保持体から転写された像あるいは当該像保持体から像が転写された記録材を搬送する搬送部材と、所定の周速度差をつけて前記像保持体および前記搬送部材を駆動する駆動手段と、前記像保持体と前記搬送部材との周速度差の増加に伴って当該像保持体または当該搬送部材の駆動に要する負荷トルクが増加する範囲内に前記所定の周速度差を設定する設定手段とを含む画像形成装置である。
【０００６】
請求項２記載の発明は、前記設定手段は、前記駆動手段により前記像保持体および前記搬送部材を複数の周速度差で駆動させ、複数の前記周速度差において前記像保持体または前記搬送部材にかかる前記負荷トルクをそれぞれ測定させ、複数の前記周速度差と測定された複数の前記負荷トルクとの関係に基づいて前記範囲を決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【０００７】
請求項３記載の発明は、像を保持する像保持体と、前記像保持体に接触配置され、当該像保持体から転写された像あるいは当該像保持体から像が転写された記録材を搬送する搬送部材と、所定の周速度差をつけて前記像保持体および前記搬送部材を駆動する駆動手段と、前記像保持体と前記搬送部材との周速度差の大きさを異ならせながら、当該像保持体または当該搬送部材にかかる負荷トルクを測定する測定手段と、前記測定手段にて測定された前記負荷トルクに基づいて前記所定の周速度差を決定する決定手段とを含む画像形成装置である。
請求項４記載の発明は、前記測定手段は、前記負荷トルクに代えて、前記像保持体または前記搬送部材の駆動モータに供給する駆動電流値、あるいは、当該像保持体または当該搬送部材の回転周期を測定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、周速度差と負荷トルクとの関係を利用せずに所定の周速度差を決定した場合と比較して、像保持体への異物の付着を抑制するとともに搬送部材に生じる振動をより抑制することが可能になる。
請求項２記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、周速度差の増加に伴って負荷トルクが増加する範囲を容易に把握することができる。
請求項３記載の発明によれば、周速度差と負荷トルクとの関係を利用せずに所定の周速度差を決定した場合と比較して、像保持体への異物の付着を抑制するとともに搬送部材に生じる振動をより抑制することが可能になる。
請求項４記載の発明によれば、負荷トルクを直接測定する場合と比較して、測定手段の構成をより簡易なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置１０の全体構成を示している。この画像形成装置１０は本体１２を有しており、この本体１２内に、中間転写ベルト１４を含むベルトユニット１５と、例えば４つの像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋとが設けられている。また、本実施の形態では、複数の像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋが図中右上方向から左下方向に向かって斜めに配置されている。像形成部１６Ｙはイエローのトナー像を、像形成部１６Ｍはマゼンタのトナー像を、像形成部１６Ｃはシアンのトナー像を、像形成部１６Ｋは黒のトナー像を、それぞれ形成し、形成した各色トナー像を中間転写ベルト１４に転写する。
【００１０】
本体１２の下部にはシート供給装置１８が設けられている。シート供給装置１８は、例えば普通紙やＯＨＰシート等からなるシートが積載されるシート積載部２０と、シート積載部２０に積載されたシートを取り出す取り出しロール２２と、シートを捌きながら送り出すフィードロール２４およびリタードロール２６とを有する。シート積載部２０は、例えば図中手前側に引き出すことができるように本体１２に対して着脱可能に設けられている。
【００１１】
本体１２の一端付近（図中左端付近）には、略鉛直方向に沿ってシート供給路２８が設けられている。シート供給路２８の周辺には、シート供給路２８に沿って搬送ロール２９、レジストロール３０、二次転写ロール３２、定着装置３４および排出ロール３６が設けられている。レジストロール３０は、シート供給路２８へ送り出されたシートを一時停止させ、タイミングを取って二次転写ロール３２側へ送る。定着装置３４は、加熱ロール３４ａおよび加圧ロール３４ｂを備えており、加熱ロール３４ａと加圧ロール３４ｂとの間を通過するシートに熱と圧力とを加えることにより、シートにトナー像を定着する。
【００１２】
本体１２の上部には、排紙収容部３８が設けられている。トナー像が定着されたシートは、前述した排出ロール３６により排紙収容部３８へ排出され、この排紙収容部３８上に積層される。したがって、シート積載部２０から送り出されたシートは、順次Ｃ字状のパスを通って排紙収容部３８に排出される。
【００１３】
また、本体１２の他端側（図中右側）には、現像剤を収容する４つのトナーボトル４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋが設けられている。トナーボトル４０Ｙにはイエローのトナーが、トナーボトル４０Ｍにはマゼンタのトナーが、トナーボトル４０Ｃにはシアンのトナーが、トナーボトル４０Ｋには黒のトナーが、それぞれ収容されている。トナーボトル４０Ｙは像形成部１６Ｙに、トナーボトル４０Ｍは像形成部１６Ｍに、トナーボトル４０Ｃは像形成部１６Ｃに、トナーボトル４０Ｋは像形成部１６Ｋに、それぞれパイプ等により形成される供給路（図示せず）を介して、対応する色のトナーを供給する。これら４つのトナーボトル４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、例えば図中手前側に引き出すことができるように本体１２に対して着脱可能に設けられている。
【００１４】
像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋは、中間転写ベルト１４の一面（外周面）に対向配置された像形成ユニット４８をそれぞれ有する。各像形成ユニット４８は、本体１２に対してそれぞれ着脱可能であり、例えば中間転写ベルト１４に対して図中下方に移動させた後、図中手前側に引き出すことができるようになっている。
【００１５】
搬送部材の一例としての中間転写ベルト１４は、第１ロール４１、第２ロール４２、および第３ロール４３によって掛け渡され、図中矢印方向に回転するように支持されている。また、第３ロール４３から第１ロール４１に至るまでの部分において、中間転写ベルト１４には、複数の像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋで形成された像（トナー像）を転写するための転写面４５が形成されている。この転写面４５は、水平方向に対し図中右上方から左下方に向けて斜めに形成されている。
【００１６】
第１ロール４１は、後述するベルト駆動モータにて駆動され、中間転写ベルト１４を図中矢印方向に回転させる駆動ロールとして機能している。また、第２ロール４２は、中間転写ベルト１４を挟んで二次転写ロール３２に対向配置されるバックアップロールとして用いられている。一方、第３ロール４３にはバネ４６が連結されている。このバネ４６は、第３ロール４３が第１ロール４１や第２ロール４２から遠ざかる方向に向かう力を与えており、中間転写ベルト１４に所定の張力を付与している。つまり、第３ロール４３は、テンションロールとして機能している。
【００１７】
中間転写ベルト１４の内側には、各像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの像形成ユニット４８にそれぞれ対向するように、４つの一次転写ロール５０が取り付けられている。なお、これら４つの一次転写ロール５０は中間転写ベルト１４に接触して配置されており、中間転写ベルト１４の移動に伴って回転する。
【００１８】
また、中間転写ベルト１４の上端側であって、中間転写ベルト１４を挟んで第３ロール４３と対向する位置には、中間転写ベルト１４をクリーニングするベルトクリーナ４４が配置されている。したがって、第３ロール４３は、ベルトクリーナ４４の対向ロールとしても機能している。
【００１９】
ここで、中間転写ベルト１４、第１ロール４１、第２ロール４２、第３ロール４３、４つの一次転写ロール５０、およびベルトクリーナ４４は、上述したベルトユニット１５として一体化されている。このベルトユニット１５は、本体１２に対して着脱自在であり、図中手前側に引き出すことが可能である。
また、二次転写ロール３２も二次転写ユニット３３としてユニット化されている。この二次転写ユニット３３は、本体１２に対して着脱可能であり、図中手前側に引き出すことが可能である。
【００２０】
図２は、各像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋを構成する像形成ユニット４８を説明するための図である。なお、各像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋは、用いる現像剤の色が異なるものの、像形成ユニット４８自身の構成は共通である。像形成ユニット４８は、図示しない感光層を備えた感光体ドラム５２と、感光体ドラム５２を帯電させる例えばロール等からなる帯電装置５４と、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備え、感光体ドラム５２上に潜像を形成する露光装置５６と、露光装置５６により形成された感光体ドラム５２上の潜像をトナーにより現像する現像装置５８と、転写後の感光体ドラム５２上に残ったトナーを清掃するドラムクリーナ６０とを有する。なお、本実施の形態では、各感光体ドラム５２がそれぞれ像保持体の一例として用いられている。
【００２１】
像形成ユニット４８は、分離可能な感光体ユニット６２と現像ユニット６４とが結合されて構成されている。感光体ユニット６２では、第１の筐体６６に感光体ドラム５２、帯電装置５４、露光装置５６およびドラムクリーナ６０が収容されている。一方、現像ユニット６４では、第２の筐体６８に現像装置５８が収容されている。そして、第１の筐体６６と第２の筐体６８とが分離可能に結合されて像形成ユニット４８が構成されている。
【００２２】
また、感光体ドラム５２の長手方向における両端部には、感光体ドラム５２を回転可能に支持するベアリング５３が装着されている。このベアリング５３の一部は、感光体ドラム５２の一部とともに第１の筐体６６および第２の筐体６８から露出している。
【００２３】
現像装置５８は、現像剤としてトナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を用いた二成分現像方式を採用している。そして、現像装置５８は、例えば水平方向に平行に配置された第１オーガ７０、第２オーガ７２と、第２オーガ７２の斜め上部に配置された現像ロール７４とを有し、トナーおよびキャリアを第１オーガ７０、第２オーガ７２にて攪拌搬送して現像ロール７４に供給する。現像ロール７４では、キャリアによる磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシによりキャリアに付着したトナーを搬送し、感光体ドラム５２上の静電潜像をトナーにより現像する。
【００２４】
ドラムクリーナ６０は、例えばブレードからなるトナー掻き落とし部７６と、トナー掻き落とし部７６で掻き落とされたトナーを回収する回収部７８を備えている。
【００２５】
以上のように構成された画像形成装置１０では、各像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋにおいて、感光体ドラム５２の表面が帯電装置５４により均一に帯電され、均一に帯電された感光体ドラム５２の表面に露光装置５６により潜像が書き込まれる。次いで、この潜像を現像装置５８で現像することによって感光体ドラム５２の表面にトナー像が形成され、このトナー像が一次転写ロール５０によって中間転写ベルト１４に一次転写される。その結果、各像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋにて形成されたトナー像は一次転写により中間転写ベルト１４上で重ね合わされる。
中間転写ベルト１４の表面で重ね合わされたトナー像は、二次転写ロール３２によりシートへと二次転写され、シートへと二次転写されたトナー像が定着装置３４により定着される。そして、トナー像の定着が完了したシートは排出ロール３６を介して排紙収容部３８に排出される。
【００２６】
図３は、図１に示す画像形成装置１０における各感光体ドラム５２および中間転写ベルト１４の駆動系を示す図である。
本実施の形態では、中間転写ベルト１４がポリイミド系樹脂製の無端ベルトで構成されている。また、第１ロール４１および第３ロール４３は例えばアルミニウムやステンレス等の金属ロールで構成されており、第２ロール４２は金属シャフトにゴム層を形成してなるゴムロールにて構成されている。さらに、二次転写ロール３２は、金属シャフトの外周に発泡ゴム層を形成したもので構成されている。
【００２７】
４つの感光体ドラム５２には、ドラム駆動ギア列８２を介してドラム駆動モータ８１が接続されている。そして、ドラム駆動モータ８１は、各感光体ドラム５２をそれぞれドラム周速度ＶＤで回転駆動する。一方、中間転写ベルト１４を掛け渡す第１ロール４１には、ベルト駆動ギア列８４を介してベルト駆動モータ８３が接続されている。そして、ベルト駆動モータ８３は、中間転写ベルト１４をベルト周速度ＶＢで回転駆動する。なお、本実施の形態では、ドラム駆動モータ８１およびベルト駆動モータ８３が、駆動電流と発生トルクとが比例するブラシレスＤＣモータによって構成されている。また、ドラム駆動ギア列８２およびベルト駆動ギア列８４は、それぞれ、複数のギアを噛み合わせたもので構成されている。そして、本実施の形態では、これらドラム駆動モータ８１およびベルト駆動モータ８３が、駆動手段の一例として用いられている。
そして、これらドラム駆動モータ８１およびベルト駆動モータ８３は、設定手段あるいは決定手段の一例としての駆動制御部９０によって制御される。
【００２８】
ではここで、感光体ドラム５２のドラム周速度ＶＤと中間転写ベルト１４のベルト周速度ＶＢとの関係について説明しておく。
図４は、ドラム周速度ＶＤおよびベルト周速度ＶＢの周速度差と、周速度差に応じて発生する不具合との関係を示す図である。
本実施の形態に係る画像形成装置１０では、帯電装置５４によって感光体ドラム５２を帯電している。帯電を行う際、帯電装置５４によって発生した放電生成物が感光体ドラム５２に付着する。そして、感光体ドラム５２上に放電生成物が堆積していくと、感光体ドラム５２から中間転写ベルト１４への転写性能が低下してしまう。なお、以下の説明では、感光体ドラム５２に放電生成物が付着する現象をフィルミングという。そこで、ドラム周速度ＶＤとベルト周速度ＶＢとの間に周速度差をつけ、中間転写ベルト１４を用いて感光体ドラム５２の表面を擦ることにより、感光体ドラム５２から放電生成物を除去することが考えられる。図４に示すように、ドラム周速度ＶＤとベルト周速度ＶＢとをほぼ同じにした場合には、フィルミングによる転写不良が発生する。これに対し、例えばドラム周速度ＶＤよりもベルト周速度ＶＢをある程度以上速くした場合（中間転写ベルト１４が速い場合）には、フィルミングによる転写不良が発生しにくくなる。逆に、ベルト周速度ＶＢよりもドラム周速度ＶＤをある程度以上速くした場合（感光体ドラム５２が速い場合）にも、フィルミングによる転写不良が発生しにくくなる。
したがって、感光体ドラム５２に付着した放電生成物の除去すなわちフィルミングの回避という観点からすれば、ドラム周速度ＶＤとベルト周速度ＶＢとの周速度差を大きくすることが好ましいことがわかる。
【００２９】
一方、ドラム周速度ＶＤとベルト周速度ＶＢ両者の周速度差を大きくしすぎると、今度は中間転写ベルト１４または感光体ドラム５２もしくは中間転写ベルト１４および感光体ドラム５２の両方に回転速度変動や振動が発生し、その結果、感光体ドラム５２上に形成されるトナー像や中間転写ベルト１４に転写されるトナー像の画像濃度が中間転写ベルト１４の移動方向に沿って周期的に変動する画質欠陥が生じてしまう。なお、以下の説明では、中間転写ベルト１４や感光体ドラム５２の回転変動および振動により発生する画質欠陥をバンディングと呼ぶ。
【００３０】
以上より、ドラム周速度ＶＤとベルト周速度ＶＢとの周速度差は、フィルミングによる転写不良およびバンディングによる画質欠陥が発生しない範囲でできるだけ大きくすることが好ましいことがわかる。なお、図４には、これら両者を満足できる領域を両立領域として示している。
【００３１】
次に、バンディングの発生要因について説明する。
図５（ａ）は、感光体ドラム５２と中間転写ベルト１４との周速度差と、そのときに発生する中間転写ベルト１４の速度むらとの関係を示す図である。ここで、中間転写ベルト１４の速度むらの大きさは、バンディングの発生レベルに対応している。図５（ａ）に示す例では、周速度差が２％となるまでの間、中間転写ベルト１４の速度むらが低レベルでほぼ一定となっている。これに対し、周速度差が２％を超えると、中間転写ベルト１４の速度むらのレベルが急激に上昇している。つまり、この例では、周速度差が２％を超えた場合にバンディングが発生する。
【００３２】
また、図５（ｂ）は、感光体ドラム５２と中間転写ベルト１４との周速度差と、そのときに中間転写ベルト１４を駆動しているベルト駆動モータ８３にかかる駆動負荷の一例としての負荷トルクすなわちベルト負荷トルクとの関係を示す図である。図５（ｂ）に示す例では、周速度差が２％となるまでの間、負荷トルクが周速度差に比例して大きくなっている。これに対し、周速度差が２％を超えると、中間転写ベルト１４にかかる負荷トルクが周速度差と無関係に高レベルでほぼ一定になる。
したがって、図５（ａ）、（ｂ）から、周速度差の増加に伴って負荷トルクが増加している周速度差の小さい領域ではバンディングが生じないのに対し、周速度差が増加しても負荷トルクが増加しない周速度差の大きい領域ではバンディングが生じていることがわかる。
【００３３】
図６は、図３に示す中間転写ベルト１４の駆動系の伝達関数を示している。ここで、図６（ａ）は、ドラム周速度ＶＤとベルト周速度ＶＢとの周速度差をバンディングが生じない範囲（例えば図５に示す例において１％程度）に設定した場合の伝達関数を示している。一方、図６（ｂ）は、ドラム周速度ＶＤとベルト周速度ＶＢとの周速度差をバンディングが生じる範囲（例えば図５に示す例において５％程度）に設定した場合の伝達関数を示している。図６（ａ）、（ｂ）において、横軸は周波数であり、縦軸は倍率である。
【００３４】
ここで、図６（ａ）と図６（ｂ）とを比較すると、図６（ｂ）では５０Ｈｚ近傍に増幅側のピークが存在するのに対し、図６（ａ）では５０Ｈｚ近傍にこのようなピークは存在せず、むしろ減衰側となっていることがわかる。
本実施の形態において、感光体ドラム５２はドラム駆動ギア列８２を介して駆動され、中間転写ベルト１４はベルト駆動ギア列８４を介して駆動される。このとき、ドラム駆動ギア列８２やベルト駆動ギア列８４では、ギアの噛み合いに伴って所定の噛み合い周波数が発生するが、周速度差が小さい場合には、図６（ａ）から明らかなように、５０Ｈｚ近傍の振動が減衰されることになるため、５０Ｈｚ近傍にギアの噛みあい周波数が存在しても中間転写ベルト１４が振動しにくくなる。一方、周速度差が大きい場合には、図６（ｂ）から明らかなように、５０Ｈｚ近傍の振動が増幅されることになるため、中間転写ベルト１４が振動しやすくなり、その結果としてバンディングが生じやすくなるのである。
【００３５】
ただし、中間転写ベルト１４の駆動系の伝達関数のプロファイルは、仮に周速度差を常に一定にしたとしても、各構成部材の経時的な変化や画像形成装置１０がおかれる環境の変化に応じて変わる。また、感光体ドラム５２と中間転写ベルト１４とが接触する界面の状態も、経時あるいは環境に応じて変わる。
そこで、本実施の形態では、画像形成動作を行っていないタイミングで感光体ドラム５２と中間転写ベルト１４との周速度差と、そのときに中間転写ベルト１４の駆動に要するベルト負荷トルクとの関係を調査し、その調査結果に基づいて画像形成動作で使用する周速度差すなわち所定の周速度差の決定を行っている。
【００３６】
図７は、図３に示す駆動制御部９０のブロック図を示している。駆動制御部９０のＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ９３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。また、駆動制御部９０には、入出力インタフェース９４を介して、画像形成装置１０の電源スイッチ１０１から電源投入信号が、画像形成装置１０内に設けられた環境センサ１０２から画像形成装置１０内の温度・湿度信号が、それぞれ入力される。また、駆動制御部９０には、図３に示すベルト駆動モータ８３に取り付けられた測定手段の一例としてのトルクメータ１０３からベルト駆動モータ８３が発生したベルト負荷トルク信号も入力される。一方、駆動制御部９０は、入出力インタフェース９４を介して、ドラム駆動モータ８１およびベルト駆動モータ８３に駆動信号をそれぞれ出力する。
【００３７】
図８は、画像形成動作で使用する周速度差の決定処理を説明するためのフローチャートである。なお、この処理は、例えば電源スイッチ１０１が投入され画像形成装置１０が動き始めたときや、例えば環境センサ１０２にて検知された温度や湿度が前の状態から大きく変わったときに実行される。
【００３８】
駆動制御部９０は、まず、各感光体ドラム５２のドラム周速度ＶＤを基準周速度Ｖ０に設定し（ステップ１０１）、また、ｎ＝１に設定する（ステップ１０２）。ここで、基準周速度Ｖ０は、実際の画像形成動作で使用する感光体ドラム５２の周速度である。
次いで、駆動制御部９０は、中間転写ベルト１４のｎ番目のベルト周速度ＶＢをＶ（ｎ）＝Ｖ０＋α×ｎに設定する（ステップ１０３）。ここで、係数αは基準周速度Ｖ０に対して例えば０．１〜１．０％程度の大きさに設定される。したがって、例えば１番目のベルト周速度Ｖ（１）は、基準周速度Ｖ０よりも０．１％〜１％ほど高速に設定される。
【００３９】
そして、駆動制御部９０は、ドラム駆動モータ８１に対しドラム周速度ＶＤが基準周速度Ｖ０となるように駆動信号を出力し、また、ベルト駆動モータ８３に対しベルト周速度ＶＢがｎ番目のベルト周速度Ｖ（ｎ）となるように駆動信号を出力する。ドラム駆動モータ８１は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ドラム駆動ギア列８２を介して各感光体ドラム５２が基準周速度Ｖ０となるように回転させる。一方、ベルト駆動モータ８３は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ベルト駆動ギア列８４および第１ロール４１を介して中間転写ベルト１４がｎ番目のベルト周速度Ｖ（ｎ）となるように回転させる。
【００４０】
続いて、駆動制御部９０は、トルクメータ１０３にて測定されるベルト駆動モータ８３のトルクすなわちｎ番目のベルト負荷トルクＴ（ｎ）を取得する（ステップ１０４）。次いで、駆動制御部９０は、取得したｎ番目のベルト負荷トルクＴ（ｎ）とその前に取得されたｎ−１番目のベルト負荷トルクＴ（ｎ−１）との差分を計算し、得られた差分が予め決められた閾値ＴＸよりも小さくなっているか否かを判断する（ステップ１０５）。ここで、ベルト負荷トルクの差分が閾値ＴＸ以上となっていた場合、駆動制御部９０は、ｎをｎ＋１に再設定し（ステップ１０６）、ステップ１０３に戻って処理を続行する。一方、ステップ１０５においてベルト負荷トルクの差分が閾値ＴＸ未満となっていた場合、駆動制御部９０は、ｎ−１番目のベルト負荷トルクＴ（ｎ−１）が発生したときのｎ−１番目のベルト周速度Ｖ（ｎ−１）を画像形成動作で使用するベルト周速度ＶＢとして決定し（ステップ１０７）、一連の処理を完了する。
【００４１】
そして、実際の画像形成動作では、各感光体ドラム５２がドラム周速度ＶＤ＝基準周速度Ｖ０で、中間転写ベルト１４が上記ステップ１０７で決定されたベルト周速度ＶＢで、それぞれ駆動される。このときの両者の周速度差は、図４に示す両立範囲内であって、しかも周速度差が大きい側の上限値に近い値となる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、中間転写ベルト１４を駆動するベルト駆動モータ８３におけるベルト負荷トルクの計測結果に基づいて周速度差の設定を行っていたが、各感光体ドラム５２を駆動するドラム駆動モータ８１におけるドラム負荷トルクの計測結果に基づいて周速度差の設定を行ってもよい。
【００４３】
＜実施の形態２＞
図９は、本実施の形態における駆動制御部９０のブロック図を示している。駆動制御部９０の基本構成は実施の形態１で説明したものと基本的に同じであるが、トルクメータ１０３に代えて測定手段の一例としての電流計１０４が接続されている。この電流計１０４は、ベルト駆動モータ８３に流れる電流値を測定するものである。実施の形態１でも説明したように、ベルト駆動モータ８３はブラシレスＤＣモータにて構成されており、ベルト駆動モータ８３に流れる駆動電流値の大きさと発生するベルト負荷トルクの大きさとが比例関係を有している。したがって、駆動電流値の大きさは、実施の形態１におけるベルト負荷トルクの代用特性となり得る。
【００４４】
図１０は、画像形成動作で使用する周速度差の決定処理を説明するためのフローチャートである。なお、この処理は、実施の形態１と同様、例えば電源スイッチ１０１が投入され画像形成装置１０が動き始めたときや、例えば環境センサ１０２にて検知された温度や湿度が前の状態から大きく変わったときに実行される。
【００４５】
駆動制御部９０は、まず、各感光体ドラム５２のドラム周速度ＶＤを基準周速度Ｖ０に設定し（ステップ２０１）、また、ｎ＝１に設定する（ステップ２０２）。
次いで、駆動制御部９０は、中間転写ベルト１４のｎ番目のベルト周速度ＶＢをＶ（ｎ）＝Ｖ０＋α×ｎに設定する（ステップ２０３）。
【００４６】
そして、駆動制御部９０は、ドラム駆動モータ８１に対しドラム周速度ＶＤが基準周速度Ｖ０となるように駆動信号を出力し、また、ベルト駆動モータ８３に対しベルト周速度ＶＢがｎ番目のベルト周速度Ｖ（ｎ）となるように駆動信号を出力する。ドラム駆動モータ８１は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ドラム駆動ギア列８２を介して各感光体ドラム５２が基準周速度Ｖ０となるように回転させる。一方、ベルト駆動モータ８３は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ベルト駆動ギア列８４および第１ロール４１を介して中間転写ベルト１４がｎ番目のベルト周速度Ｖ（ｎ）となるように回転させる。
【００４７】
続いて、駆動制御部９０は、電流計１０４にて測定されるベルト駆動モータ８３の駆動電流値すなわちｎ番目のベルト駆動電流値Ｉ（ｎ）を取得する（ステップ２０４）。次いで、駆動制御部９０は、取得したｎ番目のベルト駆動電流値Ｉ（ｎ）とその前に取得されたｎ−１番目のベルト駆動電流値Ｉ（ｎ−１）との差分を計算し、得られた差分が予め決められた閾値ＩＸよりも小さくなっているか否かを判断する（ステップ２０５）。ここで、ベルト駆動電流値の差分が閾値ＩＸ以上となっていた場合、駆動制御部９０は、ｎをｎ＋１に再設定し（ステップ２０６）、ステップ２０３に戻って処理を続行する。一方、ステップ２０５においてベルト駆動電流値の差分が閾値ＩＸ未満となっていた場合、駆動制御部９０は、ｎ−１番目の駆動電流値Ｉ（ｎ−１）が発生したときのｎ−１番目のベルト周速度Ｖ（ｎ−１）を画像形成動作で使用するベルト周速度ＶＢとして決定し（ステップ２０７）、一連の処理を完了する。
【００４８】
そして、実際の画像形成動作では、各感光体ドラム５２がドラム周速度ＶＤ＝基準周速度Ｖ０で、中間転写ベルト１４が上記ステップ２０７で決定されたベルト周速度ＶＢで、それぞれ駆動される。このときの両者の周速度差は、実施の形態１と同様図４に示す両立範囲内であって、しかも周速度差が大きい側の上限値に近い値となる。
【００４９】
＜実施の形態３＞
図１１は、本実施の形態における駆動制御部９０のブロック図を示している。駆動制御部９０の基本構成は実施の形態１で説明したものと基本的に同じであるが、トルクメータ１０３に代えて測定手段の一例としてのマーク検知センサ１０５が接続されている。このマーク検知センサ１０５、例えば図３において、中間転写ベルト１４の内側に中間転写ベルト１４と対向して配置される。また、中間転写ベルト１４の内側には、特定の箇所にマークが形成されており、マーク検知センサ１０５は中間転写ベルト１４に形成されたマークを読み取っている。従って、マーク検知センサ１０５によってマークが検知されてから次にマークが検知されるまでの期間が、中間転写ベルト１４の回転周期となる。中間転写ベルト１４の回転周期は、周速度差の増加に伴って中間転写ベルト１４のベルト負荷トルクが増加している範囲、換言すれば、各感光体ドラム５２と中間転写ベルト１４とが相互作用をしながら回転をしている間は、周速度差の増加に伴って増加する。一方、中間転写ベルト１４の回転周期は、周速度差の増加に関係なく中間転写ベルト１４のベルト負荷トルクが高レベルでほぼ一定になる範囲、換言すれば、各感光体ドラム５２と中間転写ベルト１４とが相互作用せずにそれぞれが独立して回転している間は、周速度差の増加に関係なく高レベルでほぼ一定になる。したがって、中間転写ベルト１４の回転周期は、実施の形態１におけるベルト負荷トルクの代用特性となり得る。
【００５０】
図１２は、画像形成動作で使用する周速度差の決定処理を説明するためのフローチャートである。なお、この処理は、実施の形態１と同様、例えば電源スイッチ１０１が投入され画像形成装置１０が動き始めたときや、例えば環境センサ１０２にて検知された温度や湿度が前の状態から大きく変わったときに実行される。
【００５１】
駆動制御部９０は、まず、各感光体ドラム５２のドラム周速度ＶＤを基準周速度Ｖ０に設定し（ステップ３０１）、また、ｎ＝１に設定する（ステップ３０２）。
次いで、駆動制御部９０は、中間転写ベルト１４のｎ番目のベルト周速度ＶＢをＶ（ｎ）＝Ｖ０＋α×ｎに設定する（ステップ３０３）。
【００５２】
そして、駆動制御部９０は、ドラム駆動モータ８１に対しドラム周速度ＶＤが基準周速度Ｖ０となるように駆動信号を出力し、また、ベルト駆動モータ８３に対しベルト周速度ＶＢがｎ番目のベルト周速度Ｖ（ｎ）となるように駆動信号を出力する。ドラム駆動モータ８１は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ドラム駆動ギア列８２を介して各感光体ドラム５２が基準周速度Ｖ０となるように回転させる。一方、ベルト駆動モータ８３は、かかる駆動信号を受けて回転を開始し、ベルト駆動ギア列８４および第１ロール４１を介して中間転写ベルト１４がｎ番目のベルト周速度Ｖ（ｎ）となるように回転させる。
【００５３】
続いて、駆動制御部９０は、マーク検知センサ１０５による中間転写ベルト１４上のマークの検知期間すなわちｎ番目のベルト回転周期Ｐ（ｎ）を計算する（ステップ３０４）。次いで、駆動制御部９０は、取得したｎ番目のベルト回転周期Ｐ（ｎ）とその前に計算されたｎ−１番目のベルト回転周期Ｐ（ｎ−１）との差分を計算し、得られた差分が予め決められた閾値ＰＸよりも小さくなっているか否かを判断する（ステップ３０５）。ここで、ベルト回転周期の差分が閾値ＰＸ以上となっていた場合、駆動制御部９０は、ｎをｎ＋１に再設定し（ステップ３０６）、ステップ３０３に戻って処理を続行する。一方、ステップ３０５においてベルト回転周期の差分が閾値ＰＸ未満となっていた場合、駆動制御部９０は、ｎ−１番目の回転周期Ｐ（ｎ−１）のときのｎ−１番目のベルト周速度Ｖ（ｎ−１）を画像形成動作で使用するベルト周速度ＶＢとして決定し（ステップ３０７）、一連の処理を完了する。
【００５４】
そして、実際の画像形成動作では、各感光体ドラム５２がドラム周速度ＶＤ＝基準周速度Ｖ０で、中間転写ベルト１４が上記ステップ３０７で決定されたベルト周速度ＶＢで、それぞれ駆動される。このときの両者の周速度差は、図４に示す両立範囲内であって、しかも周速度差が大きい側の上限値に近い値となる。
【００５５】
なお、実施の形態１〜３では、各感光体ドラム５２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１４上に一次転写した後、中間転写ベルト１４上のトナー像をシートに二次転写する画像形成装置について説明を行ったが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られない。すなわち、各感光体ドラム５２に搬送ベルトを対向配置し、各感光体ドラム５２上に形成されたトナー像を搬送ベルトにて搬送されるシート上に順次転写する方式を採用した画像形成装置に適用してもよい。
また、実施の形態１〜３では、ベルト周速度ＶＢをドラム周速度ＶＤよりも高速に設定していたが、例えば図４に示す関係から明らかなように、ドラム周速度ＶＤをベルト周速度ＶＢよりも高速に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】像形成部を構成する像形成ユニットを説明するための図である。
【図３】各感光体ドラムおよび中間転写ベルトの駆動系を示す図である。
【図４】ドラム周速度およびベルト周速度の周速度差と、周速度差に応じて発生する不具合との関係を示す図である。
【図５】（ａ）は、感光体ドラムと中間転写ベルトとの周速度差と、そのときに発生する中間転写ベルトの速度むらとの関係を示す図であり、（ｂ）は、感光体ドラムと中間転写ベルトとの周速度差と、そのときに中間転写ベルトを駆動しているベルト駆動モータにかかるベルト負荷トルクとの関係を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は中間転写ベルトの駆動系の伝達関数を示す図である。
【図７】実施の形態１における駆動制御部のブロック図である。
【図８】実施の形態１における周速度差の決定処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施の形態２における駆動制御部のブロック図である。
【図１０】実施の形態２における周速度差の決定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】実施の形態３における駆動制御部のブロック図である。
【図１２】実施の形態３における周速度差の決定処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０…画像形成装置、１４…中間転写ベルト、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ…像形成部、４１…第１ロール、４２…第２ロール、４３…第３ロール、５０…一次転写ロール、５２…感光体ドラム、５４…帯電装置、５６…露光装置、５８…現像装置、６０…ドラムクリーナ、８１…ドラム駆動モータ、８２…ドラム駆動ギア列、８３…ベルト駆動モータ、８４…ベルト駆動ギア列、９０…駆動制御部、１０１…電源スイッチ、１０２…環境センサ、１０３…トルクメータ、１０４…電流計、１０５…マーク検知センサ
【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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【図１１】
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【図１２】
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