(57)【要約】【課題】中間転写ベルトに屈曲等の歪みが発生しても、正常な画像を形成することができるものとする。【解決手段】作像部１５０に隣接して無端状の中間転写ベルト１６４を配置した中間転写装置１６０を備える画像形成装置１００において、作像終了時に作像部１５０で中間転写ベルト１６４上の所定位置にトナーパターンを作成し、次回の作像の実行に際してフォトセンサ２１０，２２０で作成されたトナーパターンの位置を検出し、検出したトナーパターンの位置から装置停止時における前記転写ベルトの屈曲位置を算出し、次回の作像の実行時に前記算出した転写ベルトの屈曲位置以外の位置に画像形を成行うよう前記転写ベルトへの転写タイミングを変更する。【選択図】図１
2009271332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作像装置に隣接して無端状の転写ベルトを配置した転写装置において、
作像終了時に前記転写ベルト上の所定位置にトナーパターンを作成するトナーパターン作像手段と、
次回の作像の実行に際して前記作成されたトナーパターンの位置を検出するトナーパターン位置検出手段と、
検出したトナーパターンの位置から装置停止時における前記転写ベルトの屈曲位置を算出する屈曲位置演算手段と、
次回の作像の実行時に前記算出した転写ベルトの屈曲位置以外の位置に画像形成を行うよう前記転写ベルトへの転写タイミングを変更する作像シーケンス制御手段と、
を備えることを特徴とする転写装置。
【請求項２】
前記シーケンス制御手段は、次回に行う作像が作成画像の位置調整を行うための調整動作であった場合のみ、前記転写ベルトの屈曲位置以外の位置に調整動作用のパターンの前記転写タイミングを変更することを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【請求項３】
次回に作像する画像の種類を判定する手段を備え、
前記シーケンス制御手段は、作像する画像の種類によって、前記転写タイミングを変更するか否かを決定することを特徴とする請求項１の転写装置。
【請求項４】
転写ベルトが停止したときの停止日時情報を保存する手段と、
次回に転写ベルトが動き始めたときの動作開始日時情報を出力する手段とを備え、
前記シーケンス制御手段は、前記停止日時情報と、動作開始日時情報から前記転写ベルトの放置時間を算出し、前記放置時間が予め定めた所定の時間より長いとき前記転写タイミングを変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の転写装置
【請求項５】
前記検出用のトナーパターンは、転写ベルト停止後に作成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の転写装置。
【請求項６】
前記トナーパターン作像手段は、前記転写ベルトに接して配置されると共に予めトナーを付着した対向部材を備え、前記トナーパターンは、この対抗部材とベルト内部に配置されたローラとの間に電界を生じさせることにより前記転写ベルト表面にトナーを転写して作成することを特徴とする請求項５に記載の転写装置。
【請求項７】
請求項１乃至７のいずれか記載の転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
複数の転写装置を備え、カラー画像を形成すること特徴とする請求項７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、転写装置及び画像形成装置に係り、特に作像装置に隣接して無端状の転写ベルトを配置した転写装置及びこの転写装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に画像形成装置として、無端状の転写ベルトを複数の転向ローラに掛け渡した転写装置を使用するものがある。このような画像装置では、画像品質を劣化させないため転写ベルトの速度制御がなされている。特許文献１には、転写ベルトの裏面につけられたマークを読み取ってベルトの回転速度を取得し、これを駆動系にフィードバックしたり、書き込み系のタイミングを変更したりするものが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−２２７１９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のような無端状の中間転写ベルトを掛け渡す中間転写ユニットを使用した画像形成装置では長時間放置されるとベルトの材質によっては転向部即ち屈曲部において、屈曲癖がついてしまうことがある。このように屈曲癖がついた部分には緩い凹凸があるため、当該部分に画像を転写すると白スジのような不良画像が発生する。例えば図６に示す中間転写装置２６０では、ローラ２６１，２６２，２６３に中間転写ベルト２６４がかけ回されており、中間転写ベルト２６４は、二次転写ローラ２６５が押し付けられた部分がＳ字形状に歪み特に屈曲しやすい。また転写クリーニング装置２６６が中間転写ベルト２６４に接している位置も屈曲しやすい。
【０００４】
このように、ベルトに屈曲等の歪みが発生すると、特許文献１のように、高精度に転写ベルトの速度を制御しても、作成される画像に不具合が発生することになる。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、中間転写ベルトに屈曲等の歪みが発生しても、正常な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、作像装置に隣接して無端状の転写ベルトを配置した転写装置において、作像終了時に前記転写ベルト上の所定位置にトナーパターンを作成するトナーパターン作像手段と、次回の作像の実行に際して前記作成されたトナーパターンの位置を検出するトナーパターン位置検出手段と、検出したトナーパターンの位置から装置停止時における前記転写ベルトの屈曲位置を算出する屈曲位置演算手段と、次回の作像の実行時に前記算出した転写ベルトの屈曲位置以外の位置に画像形成を行うよう前記転写ベルトへの転写タイミングを変更する作像シーケンス制御手段と、を備えることを特徴とする転写装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の転写装置において、前記シーケンス制御手段は、次回に行う作像が作成画像の位置調整を行うための調整動作であった場合のみ、前記転写ベルトの屈曲位置以外の位置に調整動作用のパターンの前記転写タイミングを変更することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１記載の転写装置において、次回に作像する画像の種類を判定する手段を備え、前記シーケンス制御手段は、作像する画像の種類によって、前記転写タイミングを変更するか否かを決定することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の転写装置において、転写ベルトが停止したときの停止日時情報を保存する手段と、次回に転写ベルトが動き始めたときの動作開始日時情報を出力する手段とを備え、前記シーケンス制御手段は、前記停止日時情報と、動作開始日時情報から前記転写ベルトの放置時間を算出し、前記放置時間が予め定めた所定の時間より長いとき前記転写タイミングを変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の転写装置において、前記検出用のトナーパターンは、転写ベルト停止後に作成することを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の転写装置において、前記トナーパターン作像手段は、前記転写ベルトに接して配置されると共に予めトナーを付着した対向部材を備え、前記トナーパターンは、この対抗部材とベルト内部に配置されたローラとの間に電界を生じさせることにより前記転写ベルト表面にトナーを転写して作成することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１乃至７のいずれか記載の転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、複数の転写装置を備え、カラー画像を形成すること特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る転写装置及び画像形成装置によれば、停止時の転写ベルトの位置をベルト上に作成したトナーパターンを用いて検出し、転写の作成タイミングを変更して、ベルト停止時の屈曲位置に画像を書き込まないようにするので、ベルトの屈曲等による白スジなどの発生を防止し、高い印字品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１６】
以下、図面を参照して実施例に係る画像形成装置について説明する。図１は実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図である。この画像形成装置は、タンデム方式を採用しフルカラー画像を形成可能なカラープリンタである。
【００１７】
画像形成装置１００は、装置本体１１０の下部に記録用メディアとしての用紙が収納される給紙部１２０が配設され、給紙部１２０の上方に露光部１３０及び画像形成部１４０が配置された構成となっている。画像形成部１４０は、像担持体を備えた複数の作像手段としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）に対応する４台の作像ユニット１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０ＢＫを備えた作像部１５０と、複数のローラ１６１，１６２，１６３及びこれらのローラ１６１，１６２，１６３に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された中間転写体としての中間転写ベルト１６４、及び中間転写ローラ１６５を有する中間転写装置１６０と、用紙にトナー像を定着する定着装置１７０とを備えている。
【００１８】
作像ユニット１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０ＢＫ及び中間転写装置１６０は、装置本体１１０に対して着脱自在に構成されている。また、給紙部１２０から定着装置１７０までの間には、画像形成部１４０で画像形成された用紙を搬送する搬送経路Ｒ１が形成されている他用紙反転用の反転用経路Ｒ２が形成されている。ここで、ローラ１６３は、２次転写装置を構成する転写ローラとして作用しており、搬送経路Ｒ１に臨んで配置されている。搬送経路Ｒ１の端部は、装置本体１１０の上部に形成された排紙トレイ１８０に臨むべく開放されている。なお符号１２１は手差し給紙トレイを示している。
【００１９】
各作像ユニット１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０ＢＫは、中間転写ベルト１６４に接する像担持体としての感光体ドラム１５１をそれぞれ具備している。各感光体ドラム１５１の周りには、帯電装置１５２、現像手段としての現像装置１５３、クリーニング装置１５４がそれぞれ配置されている。各感光体ドラム１５１が中間転写ベルト１６４に接する位置における中間転写ベルト１６４の内側には、１次転写を行う転写手段としての転写ローラ１６３がそれぞれ設けられている。
【００２０】
装置本体１１０の上部には、各色のトナーが収納されたトナーボトル１９０Ｙ，１９０Ｍ，１９０Ｃ，１９０ＢＫが配置され、各現像装置１５３のトナーが減ると各トナーボトル１９０Ｙ，１９０Ｍ，１９０Ｃ，１９０ＢＫからから補給用のトナーがそれぞれ供給される。
【００２１】
中間転写装置１６０は、ローラ１６１，１６２，１６３に中間転写ベルト１６４がかけ回されて構成されるほか、転写ローラ１６５及びベルトクリーナ１６６が配置されている。
【００２２】
また、中間転写装置１６０の中間転写ベルト１６４の近傍には、フォトセンサ２１０と、フォトセンサ２２０が配置されている。フォトセンサ２１０は、画像濃度制御用のパターンや４色の位置合わせをするためのトナーパターンを読み込むため、及び、中間転写ベルト１６４の位置制御のためパターンを読み取るため使用される。また、フォトセンサ２２０は、中間転写ベルト１６４の位置制御のためトナーパターンを読み取るため使用される。
【００２３】
次に実施例に係る画像形成装置における中間転写ベルトの転写タイミングの制御について説明する。この転写タイミングの制御は、屈曲位置演算手段及び作像シーケンス制御手段としての画像形成装置の制御部が行う。制御部は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を備え、所定のプログラムに基づいて処理を実行する。
【００２４】
図２は実施例に係る中間転写装置を示す概略断面図である。上述した中間転写装置１６０にあっては、ローラ１６１，１６２，１６３に中間転写ベルト１６４が張架された状態で長時間放置されるとローラ１６１，１６２，１６３の位置に相当する場所で中間転写ベルト１６４に屈曲癖がつくことがある。このため、屈曲癖のついていないその他の部分（図２の破線で囲んだ領域Ａ又は領域Ｂ）を使って画像形成を行うことが望ましい。
【００２５】
しかし、この屈曲癖を避けるように印刷すると用紙間隔を一定以上取らなければいけないため生産性が落ちる他、最初の印刷をするときも最短のタイミングで印刷を開始できないためファーストプリントタイムが落ちる。そのため本実施例では、屈曲癖がついているときだけ、特に屈曲癖が影響を及ぼすような作像パターンのときだけ、屈曲癖がついた場所を回避して作像できるようにする。
【００２６】
即ち、屈曲癖は印刷をしているうちに徐々に引っ張られて解消していくため、具体的には長時間放置後の一定期間だけを対象とする。本例では、中間転写ベルト１６４が停止する前に予め定めておいた作像部１５０（例えばブラック用作像部１５０ＢＫ）をトナーパターン作像手段として作動させ、感光体ドラム１５１上にトナーパターンを作成し、このトナーパターンを中間転写ベルト１６４に転写し、作成したパターンが一定個所で停止するように中間転写ベルト１６４を停止させる。トナーパターンの停止位置はできるだけ屈曲個所即ち、転写ローラ１６５との接触個所の近傍が望ましい。本画像形成装置では作成したトナーパターンがフォトセンサ２１０の近傍で停止するよう転写ベルトを停止させる。ただし、中間転写ベルト１６４の駆動用モータが停止するときには、微妙な速度変動があるため、フォトセンサ２１０の位置にトナーパターンが到達したかどうかを停止時に記憶しておくことが望ましい。
【００２７】
次に中間転写ベルト１６４を駆動するときは、フォトセンサ２１０の上下流のどちら側でトナーパターンが止まっていたかの情報を加味して、フォトセンサ２２０を使用してトナーパターンの位置を計測することで、概略の中間転写ベルト１６４の停止位置を知る。そして、中間転写ベルト１６４の停止時における屈曲位置の個所を算出し、その屈曲場所を避けて、中間転写ベルト１６４の前記図２中の領域Ａ又は領域Ｂにおいて画像を転写するよう転写タイミングを制御する。転写タイミングは、トナーパターンの検出位置に基づき、現在の停止状態からどの程度中間転写ベルト１６４を走行させた後、転写が前記領域Ａ,Ｂの個所で行えるかを逆算して決定する。
【００２８】
なお、この装置を使った制御ではトナーパターンの位置を読み込んで、タイミングをずらして作像を行うため、最短のタイミングで書き込みを行うよりもファーストプリントタイムや生産性に影響する。そのため、必要なときだけこの処理を行うことが望ましい。
【００２９】
本例で転写タイミングの調整処理を行うのは次の場合である。
（ｉ）ベルトに屈曲癖がついている可能性がある場合
（ｉｉ）少しの屈曲癖でも影響が出やすいトナーパターンを書き込む場合
ベルトへの屈曲癖のつきやすさはベルトの材質によるが、長時間の湾曲状態に放置しておくことで癖がつきやすい。
【００３０】
また（ｉｉ）の場合として、次に作像するパターンが以下の場合があげられる。
（ａ）カラー印刷の４色の位置合わせ用のパターンである場合
（ｂ）全面にハーフトーンがあるようなパターンや写真のように微妙な階調のあるパターンの場合、
【００３１】
（ａ）のような位置合わせのパターンを作成するときに屈曲癖の位置にパターンを書いてしまうことで、本来合わせるべき位置から微妙にずれてしまった場合、調整直後は目立たない位置ずれであっても印刷していくうちに更に位置ずれが拡大していく可能性がある。また、（ｂ）のように微妙な階調の画像はわずかな濃度ムラがその前後左右とのバランスにより強調されることが多く、軽微なムラでも目立ちやすい。
【００３２】
以上のような条件を鑑み、作像シーケンス制御手段は、以下のように転写タイミングの調整を行うようにしている。図３は画像形成装置における転写タイミングの調整の手順を示すフローチャート、図４は画像形成装置における第２の転写タイミングの調整の手順を示すフローチャートである。
【００３３】
まず第１の転写タイミングの調整は、前記（ｉｉ）の場合に対応した処理である。即ち、次回の画像形成の作像パターンの種類により転写タイミングの調整の有無を判定するものである。この場合（ｉ）の条件は判定していない。
【００３４】
まず、調整用のパターンが作成された状態で、中間転写ベルト１６４を駆動する（ＳＴ１１）。フォトセンサ２１０，２２０でトナーパターンを検出（ＳＴ１２）した後、次の作像で書き込むパターンを検出する（ＳＴ１３）。次のパターンが調整用パターンであるとき（ＳＴ１４のＹｅｓ）、又は、次のパターンがハーフトーン等の所定の画像であるとき（ＳＴ１５のＹｅｓ）には、書き込むパターンが前記中間転写ベルト１６４の領域Ａ又は領域Ｂとなるように、転写タイミング即ち画像の書込タイミングの遅延計算を行う（ＳＴ１５）。そして、遅延のためのタイマーをスタートさせ（ＳＴ１６）、設定したタイミングになったとき（ＳＴ１７）書き込みを開始する。一方、次の書込のパターンが調整用パターンやハーフトーンなどの所定の画像でないときには（ＳＴ１４のＮｏ、ＳＴ１５のＮｏ）、直ちに書き込みを開始する。
【００３５】
第２のタイミングの調整は、前記１のタイミングの調整に前記（ｉ）の条件を付加したものである。この例に示す処理を行うには、画像形成装置に、転写ベルトが停止したときの停止日時情報を保存する手段と、次回に転写ベルトが動き始めたときの動作開始日時情報を出力する手段とを備えておく。
【００３６】
そして、調整用のパターンが作成された状態で、中間転写ベルト１６４を駆動する（ＳＴ２１）し、現在時刻を取得する（ＳＴ２２）と共に前回中間転写ベルト１６４を停止した時刻を取得する（ＳＴ２３）。取得した２つの時刻からベルトの停止時間を算出し（ＳＴ２５）、この停止時間と予め定めておいた所定時間とを比較し、停止時間が所定時間より長い場合（ＳＴ２４のＹｅｓ）、前記第１の処理と同様の処理を行う。
【００３７】
即ち、フォトセンサ２１０，２２０でトナーパターンを検出し（ＳＴ２５）、次の作像で書き込むパターンを検出する（ＳＴ２６）。次のパターンが調整用パターンであるとき（ＳＴ２７のＹｅｓ）、又は、次のパターンがハーフトーン等の所定の画像であるとき（ＳＴ３２のＹｅｓ）には、書き込むパターンが前記中間転写ベルト１６４の領域Ａ又は領域Ｂとなるように、転写タイミング即ち画像の書込タイミングの遅延計算を行う（ＳＴ２８）。そして、遅延のためのタイマーをスタートさせ（ＳＴ２９）、設定したタイミングになったとき（ＳＴ３０）書き込みを開始する。一方、停止時間が所定時間より短いとき（ＳＴ２４のＮｏ）、次の書込のパターンが調整用パターンやハーフトーンなどの所定の画像でないときには（ＳＴ２７のＮｏ、ＳＴ３２のＮｏ）、直ちに書き込みを開始する。
【００３８】
次に第２の実施例に係る画像形成装置について説明する。図５は第２実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図である。本画像形成装置２００は、中間転写ベルト１６４に当接する対向部材として位置マーク用のローラ２３０を配置している他は、第１の実施例に係る画像形成装置と同様の構成を備える。
【００３９】
そして、ローラ２３０は、作像中にトナーと逆極性のバイアスを印加してトナーを貯めてものとする。ただし、このトナーは二次転写ローラを汚してしまう可能性があるため、可能であれば最長紙幅の外側にトナーが貯まるようにしておくことが好ましい。中間転写ベルト１６４へのトナーパターンの転写は、中間転写ベルト１６４が完全に停止した後で、トナーと同極性のバイアスをパルスとして印加、即ち対向部材とベルト内部のローラとの間に電界を生じさせるようにして、中間転写ベルト１６４にトナーパターンを付着させる。
【００４０】
ここで、対向部材であるローラ２３０の位置は二次転写ローラ２６５の下流であり、転写クリーニング装置２６６の上流であることが望ましい。またトナーパターンを読み込むフォトセンサ２２０の位置はローラ２３０と転写クリーニング装置２６６との間で、対向部材の位置に作成されたパターンが動き始めるときに十分にベルトの駆動速度が安定したところで検出される程度の距離が開いていることが望ましい。同様にトナーパターンを中間転写ベルト１６４に転写するため、次に中間転写ベルト１６４が駆動する直前にローラ２３０に同極性のバイアスを印加するようにしてもよい。
【００４１】
本実施例によれば、中間転写ベルト１６４が完全に停止した後に中間転写ベルト１６４上にトナーパターンを作成するので、中間転写ベルトの停止位置をより正確に得ることができる。即ち、中間転写ベルトの停止時におけるモータの停止に伴う線速の変動の影響を受けることがなくなる。
【００４２】
そして、上述した第１実施例と同様に、図３又は図４に示す処理を行い中間転写ベルトの停止時における位置を算出し、遅延タイミングを算出し画像形成を行う。なお、第１の実施例と、第２の実施例とでは中間転写ベルト１６４へのトナーパターンの作成位置が異なるため、遅延タイミングの算出に際してはそれぞれのトナーパターンの形成位置を考慮する。
【００４３】
なお、上記フォトセンサ２１０，２２０の配置位置は十分に離すことが望ましい。これらを十分離間させると、起動時のモータの立上げ時の線速変動の影響を受けることがなくなり、トナーパターンの位置を正確に特定することができる。このため、図２に示した領域Ａ，Ｂの長さ寸法が転写される画像の最大長さに対して余裕のない寸法であったとしても、屈曲癖のある位置を外して中間転写ベルト１６４の領域Ａ，Ｂに作像することができる。
【００４４】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、放置中のベルトの屈曲によりついた屈曲の場所に作像することがなくなるので、画像の白抜けなどを防止することができる。
【００４５】
また、調整動作の場合のみ書き込みのタイミングを制御することで、通常作像時の生産性やファーストプリントの速度を落とすことなく作像ができ、更に調整のときは屈曲癖の影響を排除できるので、連続印刷により位置ずれが拡大していくことを防止できる。
【００４６】
また、屈曲癖の問題になりにくい一般的な文字の多い画像の場合は生産性を早くすることができ、屈曲癖の目立ちやすい写真のような画像では少し処理速度が遅れるが、屈曲癖による白抜けのない美しい画像を得ることができる。
【００４７】
更に、中間転写ベルトに屈曲癖がつかないような短時間の放置のときは、転写タイミングの調整を行うことなく短時間で画像形成を行うことができる。
【００４８】
そして、ベルト停止後にベルト上にトナーパターンを形成することにより、停止時のベルトの位置をより正確に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
【図２】実施例に係る中間転写装置を示す概略断面図である。
【図３】画像形成装置における転写タイミングの調整の手順を示すフローチャートである。
【図４】画像形成装置における第２の転写タイミングの調整の手順を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
【図６】中間転写ベルトの屈曲状態を示す中間転写装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  画像形成装置
１１０  装置本体
１２０  給紙部
１２１  符号
１３０  露光部
１４０  画像形成部
１５０  作像部
１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０ＢＫ  作像ユニット
１５１  感光体ドラム
１５２  帯電装置
１５３  現像装置
１５４  クリーニング装置
１６０  中間転写装置
１６１，１６２，１６３  ローラ
１６４  中間転写ベルト
１６５  転写ローラ
１６６  ベルトクリーナ
１７０  定着装置
１８０  排紙トレイ
１９０Ｙ，１９０Ｍ，１９０Ｃ，１９０ＢＫ  トナーボトル
２００  画像形成装置
２１０，２２０  フォトセンサ
２３０  ローラ
【図１】
2009271332.tif 000003
【図２】
2009271332.tif 000004
【図３】
2009271332.tif 000005
【図４】
2009271332.tif 000006
【図５】
2009271332.tif 000007
【図６】
2009271332.tif 000008