JP2006259531A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像品位を向上させることができるようにする。
【解決手段】複数のローラと、各ローラ間に張設され、走行自在に配設された無端ベルトと、該無端ベルトに形成された位置検出用マークを検出する画像検出部と、該画像検出部の検出結果に基づいて、無端ベルトの両縁部における走行速度の速度差を算出する速度差算出処理手段と、前記速度差に基づいて、無端ベルトの両縁部の張力を独立して発生させる張力発生処理手段とを有する。この場合、画像検出部の検出結果に基づいて、無端ベルトの両縁部における走行速度の速度差が算出され、速度差に基づいて、無端ベルトの両縁部の張力が独立して発生させられるので、無端ベルトの表面にしわが発生するのを防止することができる。その結果、画像品位を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、カラーのタンデム式のプリンタにおいては、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成部において電子写真プロセスによって形成されたトナー像が用紙に転写されるようになっていて、該用紙は、各画像形成部と対向させて配設された転写ベルトユニットの転写ベルトの走行に伴って搬送されるようになっている。

前記転写ベルトユニットは、ベルトフレームによって支持され、両端が軸受けによって回転自在に支持され、かつ、一端にギヤが取り付けられた駆動ローラ（ドライブローラ）、両端が軸受けによって回転自在に支持された従動ローラ（アイドルローラ）、前記駆動ローラ及び従動ローラ間に張設された転写ベルト等を備える。前記従動ローラ側の各軸受けは、前記ベルトフレームに形成された孔によって摺動自在に支持され、各スプリングによって、駆動ローラから離れる方向に付勢され、転写ベルトを張架する。

そして、前記転写ベルトを走行させるための搬送用モータを駆動すると、前記駆動ローラが回転させられ、転写ベルトが走行させられ、これに伴って搬送される用紙に、各画像形成部のトナー像が、順次重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。続いて、用紙は定着器に送られ、該定着器において、カラーのトナー像は用紙に定着させられ、カラー画像になる。

なお、前記転写ベルトの表面に残留したトナーは、前記ベルトフレームの底面に配設された廃トナータンクに収容される。

また、前記従動ローラの一端には、同軸上に回転自在に、かつ、軸方向に固定されたプーリが配設され、前記転写ベルトの一方の縁部の内周面にはビードが貼着され、該ビードが前記プーリに形成された溝内に進入させられる。したがって、前記ビードは、転写ベルトが走行方向と直交する方向に移動するのを規制し、前記転写ベルトが駆動ローラ及び従動ローラから外れるのを防止する。

通常、前記転写ベルトは、例えば、ポリイミド、ウレタン等の弾性を有する樹脂によって遠心成形され、前記ビードは、例えば、ウレタンゴム等から成り、両面粘着テープ、接着剤等によって前記転写ベルトに貼着される（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１５７６９１号公報

しかしながら、前記従来のプリンタにおいては、伸縮率等の材料特性が互いに異なる転写ベルトとビードとが貼着されるようになっているので、材料の経時的な劣化、環境の変化等によって、前記転写ベルトの両縁部の周長に差が生じてしまう。

また、前記従動ローラの両端における各スプリングの付勢力にばらつきが生じたり、駆動ローラに配設された前記ギヤに製造誤差が生じたり、前記従動ローラの円筒度が軸方向において不均一であったり、転写ベルトの厚さが幅方向において不均一であったりすると、前記転写ベルトの両縁部の張力に差が生じてしまう。

その結果、転写ベルトの表面にしわが発生してしまい、用紙に転写されたカラーのトナー像が定着させられる前に、プリンタの装置本体と印刷面とが接触してトナー像が乱れてしまう。その結果、画像品位が低下してしまう。

本発明は、前記従来のプリンタの問題点を解決して、画像品位を向上させ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。

そのために、本発明の画像形成装置においては、複数のローラと、該各ローラ間に張設され、走行自在に配設された無端ベルトと、該無端ベルトに形成された位置検出用マークを検出する画像検出部と、該画像検出部の検出結果に基づいて、前記無端ベルトの両縁部における走行速度の速度差を算出する速度差算出処理手段と、前記速度差に基づいて、無端ベルトの両縁部の張力を独立して発生させる張力発生処理手段とを有する。

本発明によれば、画像形成装置においては、複数のローラと、該各ローラ間に張設され、走行自在に配設された無端ベルトと、該無端ベルトに形成された位置検出用マークを検出する画像検出部と、該画像検出部の検出結果に基づいて、前記無端ベルトの両縁部における走行速度の速度差を算出する速度差算出処理手段と、前記速度差に基づいて、無端ベルトの両縁部の張力を独立して発生させる張力発生処理手段とを有する。

この場合、画像検出部の検出結果に基づいて、無端ベルトの両縁部における走行速度の速度差が算出され、速度差に基づいて、無端ベルトの両縁部の張力が独立して発生させられるので、無端ベルトの表面にしわが発生するのを防止することができる。その結果、画像品位を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、画像形成装置としてのカラーのタンデム式のプリンタについて説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示す第１のブロック図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示す第２のブロック図である。

図において、１２はプリンタ、Ｐ１〜Ｐ４は、記録媒体としての用紙の搬送方向における上流側から下流側にかけて順に配設され、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色の現像剤像としてのトナー像を形成する画像形成部（現像装置）、１３は各画像形成部Ｐ１〜Ｐ４に沿って走行させられ、用紙を搬送する無端ベルトとしての転写ベルトである。

前記画像形成部Ｐ１〜Ｐ４は、像担持体としての感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、帯電装置としての帯電ローラ１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、現像装置としての現像ローラ１９Ｂｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、図示されないクリーニング装置等を備える。また、１５Ｂｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは各画像形成部Ｐ１〜Ｐ４外において、前記感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃと対向させて配設され、各感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃを露光する露光装置としてのＬＥＤヘッド、１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃは、前記転写ベルト１３を介して各感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃと対向させられ、該各感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ上のトナー像を順次用紙に転写し、カラーのトナー像を形成する転写部材としての転写ローラである。

そして、２１は前記カラーのトナー像を加熱及び加圧して用紙に定着させ、カラー画像を形成する定着器であり、該定着器２１はヒートローラ４９及び加圧ローラ５０を備える。２６は用紙の両面に画像を形成するための反転ユニット、２２は用紙を収容するカセット、２３は用紙を供給するためのフィーダ、２４は印刷後の用紙をフエースアップで排出するための排出スタッカ、２５は印刷後の用紙をフェースダウンで排出するための排出トレイ、Ｒ１は繰出部材としての給紙ローラ、Ｒ２はレジストローラである。

また、６１は、図示されないマイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、タイマ等を備えた制御部としての制御回路であり、該制御回路６１は図示されない上位装置、例えば、ホストコンピュータからインタフェース部７０を介して受信された印刷データ及び制御コマンドに基づいて、プリンタ１２の全体の印刷動作の制御を行い、印刷を行い、カラー画像を形成する。なお、前記インタフェース部７０は、前記ホストコンピュータにプリンタ１２の状態を表す情報を送信するとともに、ホストコンピュータから受信された制御コマンドを解析し、受信された印刷データを色ごとに受信メモリ６７に記録する。そして、前記インタフェース部７０を介して入力された印刷データは、制御回路６１によって編集され、ＬＥＤヘッド１５Ｂｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに送るための各色の画像データとして画像データ編集メモリ６９に記録される。

また、５４は操作部としての操作パネルであり、該操作パネル５４は、プリンタ１２の状態を表示する図示されないＬＥＤ、及び操作者がプリンタ１２への指示を入力するための図示されないスイッチを備える。

そして、９０は、前記プリンタ１２の内部の各部の温度及び湿度を検出する図示されないセンサ、及びカラー画像の濃度を検出する図示されないセンサから成るセンサ部であり、該センサ部９０の各センサのセンサ出力は制御回路６１に送られる。

また、８８は転写ベルト１３の走行速度を検出する画像検出部としての、かつ、速度検出部としての速度検出センサ、８９は転写ベルト１３の近傍に配設され、温度及び湿度から成り、プリンタ１２の使用環境を表す環境情報を検出する環境検出部としての環境センサである。前記速度検出センサ８８及び環境センサ８９のセンサ出力も制御回路６１に送られる。前記速度検出センサ８８は、前記転写ベルト１３の両縁部に配設され、パターン検出部としてのパターンセンサによって構成され、転写ベルト１３の両縁部の表面に形成された位置検出用マークとしてのパターン線９１を検出することによって転写ベルト１３の速度を検出する。前記パターン線９１は、画像形成部Ｐ１〜Ｐ４によってトナー像として所定の間隔で形成される。前記速度検出センサ８８を、各トナー像の色ずれを検出する色ずれ検出部としての色ずれ検出センサとしても機能させることができる。

前記制御回路６１には、帯電電圧制御部７７、ヘッド制御部７９、現像電圧制御部８１、転写電圧制御部８３、モータ制御部８５、定着制御部８７、搬送モータ制御部６０、及び張力調整制御部７６が接続される。

そして、前記帯電電圧制御部７７は、制御回路６１の指示を受け、各帯電ローラ１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃに電圧を印加し、感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃの表面を帯電させるための制御を行う。なお、前記帯電電圧制御部７７は、各色ごとに制御を行い、帯電電圧制御部７８Ｂｋ、７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃを備える。

また、前記ヘッド制御部７９は、制御回路６１の指示を受け、画像データ編集メモリ６９に記録された各色の画像データを受け、各ＬＥＤヘッド１５Ｂｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに送り、ＬＥＤアレイのＬＥＤ素子を選択的に発光させ、感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ上に静電潜像を形成する。なお、前記ヘッド制御部７９は、各色ごとに制御を行い、ヘッド制御部８０Ｂｋ、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃを備える。

また、前記現像電圧制御部８１は、制御回路６１の指示を受け、各現像ローラ１９Ｂｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃに電圧を印加し、各感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ上に形成された静電潜像に、トナーを付着させ、トナー像を形成する。なお、前記現像電圧制御部８１は、各色ごとに制御を行い、現像電圧制御部８２Ｂｋ、８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃを備える。

また、前記転写電圧制御部８３は、制御回路６１の指示を受け、各転写ローラ１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに電圧を印加し、感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ上に形成されたトナー像を用紙に転写する。なお、前記転写電圧制御部８３は、各色ごとに制御を行い、かつ、各トナー像を順次用紙に転写するために、転写電圧制御部８４Ｂｋ、８４Ｙ、８４Ｍ、８４Ｃを備える。

また、前記モータ制御部８５は、制御回路６１の指示を受け、各感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、及び各現像ローラ１９Ｂｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃを回転させるための画像形成用の駆動部としてのモータ２８Ｂｋ、２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃを駆動する。なお、前記モータ制御部８５は、各色ごとに制御を行い、モータ制御部８６Ｂｋ、８６Ｙ、８６Ｍ、８６Ｃを備える。

また、前記定着制御部８７は、制御回路６１の指示を受け、定着器２１に内蔵された図示されないヒータに電圧を印加する。なお、前記定着制御部８７は、サーミスタ５９による検出温度に基づいて前記ヒータをオン・オフ制御するとともに、定着器２１が所定の設定温度になったときに、定着用の駆動部としてのモータ７５を駆動してヒートローラ４９及び加圧ローラ５０を回転させる。

そして、前記搬送モータ制御部６０は、搬送用の駆動部としてのモータ７４を駆動することによって前記転写ベルト１３を走行させる。

また、張力調整制御部７６は、制御回路６１の指示を受け、転写ベルト１３の両縁部の張力を独立して調整する。そのために、前記張力調整制御部７６は、張力調整用の第１、第２の駆動部としてのモータ７２、７３をそれぞれ駆動し、ソレノイド６２、６３をオン・オフさせる。なお、前記モータ７２、７３はステッピングモータから成る。

次に、前記構成のプリンタ１２の動作について説明する。

前記制御回路６１は、インタフェース部７０を介してホストコンピュータから送信された印刷データ及び制御コマンドを受信すると、定着制御部８７に所定の指示を送り、該定着制御部８７は、サーミスタ５９による検出温度を読み込み、定着器２１の温度が使用可能な温度範囲に収まるかどうかを判断する。定着器２１の温度が使用可能な温度範囲に収まらない場合、定着制御部８７は、ヒータをオンにして前記温度範囲になるまで定着器２１を加熱する。そして、該定着器２１の温度が所定の温度になり、使用可能な温度範囲に収まると、定着制御部８７は、モータ７５を駆動してヒートローラ４９及び加圧ローラ５０を回転させる。

次に、前記制御回路６１は、モータ制御部８５に所定の指示を送り、該モータ制御部８５は、各モータ２８Ｂｋ、２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃを駆動し、各感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ及び各現像ローラ１９Ｂｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃを回転させる。また、前記制御回路６１は、帯電電圧制御部７７、現像電圧制御部８１及び転写電圧制御部８３に所定の指示を送り、各帯電電圧制御部７７、現像電圧制御部８１及び転写電圧制御部８３は、各帯電ローラ１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、各現像ローラ１９Ｂｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ及び各転写ローラ１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに電圧を印加する。

そして、制御回路６１は、図示されない媒体残量センサ及び媒体サイズセンサによって検出されたカセット２２にセットされている用紙の残量及びサイズを読み込み、前記用紙の種類に対応させて搬送を行うために、搬送モータ制御部６０に所定の指示を送り、該搬送モータ制御部６０は、モータ７４を駆動して転写ベルト１３を走行させ、用紙の搬送を開始する。この場合、モータ７４を双方向に駆動することができるようになっていて、まず、モータ７４を逆方向に駆動すると、給紙ローラＲ１が回転させられ、用紙はカセット２２から取り出され、図示されない媒体吸入口センサによって用紙の前端が検出されるまであらかじめ設定された量だけ搬送される。続いて、モータ７４を正方向に駆動すると、レジストローラＲ２が回転させられ、用紙は画像形成部Ｐ１の転写部に送られる。続いて、用紙は、転写ベルト１３によって吸着され、該転写ベルト１３の走行に伴って各画像形成部Ｐ１〜Ｐ４に沿って搬送される。

そして、前記制御回路６１は、用紙が所定の位置に到達すると、画像データ編集メモリ６９から画像データを読み出してヘッド制御部７９に送る。該ヘッド制御部７９は、各ＬＥＤヘッド１５Ｂｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃを駆動し、前記画像データに従ってラインごとにＬＥＤアレイのＬＥＤ素子を選択的に点灯させる。

前記各ＬＥＤヘッド１５Ｂｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは、負の極性に帯電させられた各感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃを照射し、該感光体ドラム１４Ｂｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ上、電位の高くなったドットを形成することによって静電潜像を形成する。そして、負の極性に帯電させられたトナーが電気的な吸引力によって各ドットに吸引され、トナー像が形成される。その後、該各トナー像は、画像形成部Ｐ１〜Ｐ４の転写部に送られる。このとき、前記制御回路６１は、転写電圧制御部８３に指示を送り、該転写電圧制御部８３は、転写ローラ１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに正の極性の転写用の電圧を印加する。その結果、転写ローラ１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃによって、各転写部を通過する用紙に各トナー像が順次重ねて転写され、用紙にカラーのトナー像が形成される。

そして、カラーのトナー像が形成された用紙は、定着器２１に送られ、前記カラーのトナー像は定着器２１において加熱及び加圧されて用紙に定着させられ、カラー画像が形成される。その後、用紙は、更に搬送され、図示されない媒体排出口センサを通過し、プリンタ１２の外に排出される。

そして、用紙が前記媒体排出口センサを通過すると、制御回路６１は、ＬＥＤヘッド１５Ｂｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、各現像ローラ１９Ｂｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、転写ローラ１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ等への電圧の印加を終了させ、同時にモータ２８Ｂｋ、２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ及びモータ７４、７５の駆動を停止させる。

なお、前記プリンタ１２において、単色印刷を行う場合、画像形成部Ｐ１だけが転写ベルト１３と接触させられ、画像形成部Ｐ２〜Ｐ４は前記転写ベルト１３から離される。また、多色印刷を行う場合、画像形成部Ｐ１〜Ｐ４のうちの二つ以上の画像形成部が転写ベルト１３と接触させられ、他の画像形成部は前記転写ベルト１３から離される。

次に、転写ベルト１３の張力の調整機構について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図、図５は本発明の第１の実施の形態における転写ベルトユニットの斜視図、図６は本発明の第１の実施の形態における転写ベルトユニットの平面図である。

図において、４０は両縁部に配設された支持筐体としての図示されないベルトフレームによって支持された転写ベルトユニットであり、該転写ベルトユニット４０は、両端が軸受けによって回転自在に支持され、かつ、一端に図示されないギヤが取り付けられた第１のローラとしての駆動ローラ（ドライブローラ）４５、両端が軸受けによって回転自在に支持された第２のローラとしての従動ローラ（アイドルローラ）４４、前記駆動ローラ４５及び従動ローラ４４間に張設され、走行自在に配設された前記転写ベルト１３等を備える。前記従動ローラ４４側の各軸受けは、前記ベルトフレームに形成された孔によって摺動自在に支持され、各スプリング４６によって、駆動ローラ４５から離れる方向に付勢され、転写ベルト１３を張設する。本実施の形態において、転写ベルト１３は駆動ローラ４５と従動ローラ４４との間に張設されるようになっているが、三つ以上の複数のローラ間に張設することができる。

また、３５ａは、転写ベルト１３の表面に残留したトナー、及び前記パターン線９１を構成するトナーを掻き取るためのクリーニングブレードであり、該クリーニングブレード３５ａによって掻き取られたトナーは、現像剤回収部としての廃トナータンク３５に収容される。

前記転写ベルト１３の一方の縁部の内周面には、蛇行防止部材としてのビード５２が貼着される。該ビード５２を前記従動ローラ４４のプーリに形成された溝に進入させることによって、転写ベルト１３が走行方向に対して直交する方向に移動するのを阻止し、前記転写ベルト１３が駆動ローラ４５及び従動ローラ４４から外れるのを防止する。

また、６１は制御回路、８８は速度検出センサ、８９は環境センサである。

ところで、転写ベルト１３は、例えば、ポリイミド、ウレタン等の弾性を有する樹脂によって遠心成形され、前記ビード５２は、例えば、ウレタンゴム等から成り、両面粘着テープ、接着剤等によって前記転写ベルトに貼着される。この場合、伸縮率等の材料特性が互いに異なる転写ベルト１３とビード５２とが貼着されることになるので、材料の経時的な劣化、環境の変化等によって、前記転写ベルト１３の両縁部の周長に差が生じてしまう。また、前記従動ローラ４４の両端における各スプリング４６の付勢力にばらつきが生じたり、駆動ローラ４５に配設された前記ギヤに製造誤差が生じたり、前記従動ローラ４４の円筒度が軸方向において不均一であったり、転写ベルト１３の厚さが幅方向において不均一であったりすると、前記転写ベルト１３の両縁部の張力に差が生じてしまう。

その場合、転写ベルト１３の表面にしわが発生してしまい、用紙に転写されたカラーのトナー像が定着させられる前に、プリンタ１２の装置本体と印刷面とが接触してトナー像が乱れてしまい、画像品位が低下してしまう。

そこで、前記転写ベルト１３の両縁部の張力を独立して調整することができるようになっている。そのために、前記従動ローラ４４側の軸受けは、軸方向及び垂直方向に移動自在に配設され、前記各スプリング４６は、軸方向及び垂直方向に移動自在に配設されたスプリング保持部材４７によって保持され、該スプリング保持部材４７を移動させることによって、前記転写ベルト１３の張力を調整することができる。

また、前記転写ベルトユニット４０は、前記モータ７２、７３、該モータ７２、７３の出力軸に取り付けられた出力ギヤｇ１、ｇ２、該出力ギヤｇ１、ｇ２の回転を受けて運動方向を変換する回転部材ｇ３、ｇ４等を備え、該各回転部材ｇ３、ｇ４は、前記出力ギヤｇ１、ｇ２と噛合するギヤ部５０、及び該ギヤ部５０と隣接させて形成され、スプリング保持部材４７と螺合させられるねじ部４８を備える。また、転写ベルト１３を所定の張力が付加された状態に保持するために、各ねじ部４８と対向させて前記ソレノイド６２、６３（図４）が配設され、該各ソレノイド６２、６３のアクチュエータｈが前記各ねじ部４８と選択的に噛合させられる。

したがって、モータ７２、７３を駆動して回転部材ｇ３、ｇ４を回転させると、転写ベルト１３を張架する方向（駆動ローラ４５から離れる方向）に前記スプリング保持部材４７が移動させられ、スプリング４６が圧縮され、所定の張力が前記転写ベルト１３に付加される。そして、転写ベルト１３を張力が付加された状態に保持するために、各ソレノイド６２、６３をオンにすると、アクチュエータｈが各ねじ部４８と噛合させられ、回転部材ｇ３、ｇ４の回転を停止させ、スプリング保持部材４７を停止させる。その結果、転写ベルト１３を設定された張力が付加された状態に保持することができる。

なお、転写ベルト１３の張力を調整するためのモータ７２、７３の回転数のデータは制御回路６１の図示されないメモリに記録される。

次に、転写ベルト１３の張力を調整する際の前記制御回路６１の動作について説明する。

図７は本発明の第１の実施の形態における張力調整処理手段の動作を示すフローチャートである。

この場合、前記制御回路６１（図１）の図示されない張力調整処理手段は、張力調整処理を行い、印刷動作中において用紙を搬送する前、及び用紙の搬送を終了した直後に、張力調整制御部７６に所定の指示を送り、転写ベルト１３の張力を調整する。

そのために、印刷指示が出力されると、前記張力調整処理手段の張力発生処理手段は、張力発生処理を行い、転写ベルト１３の両縁部における走行速度の速度差をｉとしたとき、速度差ｉに０をセットし、あらかじめ実験によって算出され、制御回路６１のメモリに記録された回転数（ステップで表される。）を読み出し、モータ７２、７３を読み出された回転数だけ駆動する。なお、初期状態においては、速度差ｉが０であるので、モータ７２、７３はいずれも基準回転数だけ駆動される。なお、前記モータ７２、７３は独立して駆動することができるようになっているが、初期状態では同じ基準回転数だけ駆動される。

それに伴って、前記回転部材ｇ３、ｇ４が回転させられ、スプリング保持部材４７が移動させられてスプリング４６を収縮させ、従動ローラ４４を駆動ローラ４５から離れる方向に移動させ、転写ベルト１３を張架する。その結果、転写ベルト１３の両縁部に標準の張力を発生させることができる。

前記従動ローラ４４の移動が終了すると、前記張力調整処理手段の張力保持処理手段は、張力保持処理を行い、モータ７２、７３を基準回転数だけ駆動した位置で保持し、その状態で動力伝達を終了するために、前記ソレノイド６２、６３をオンにして、前記回転部材ｇ３、ｇ４の回転を阻止し、続いて、モータ７２、７３の駆動を停止させる。

次に、前記張力調整処理手段の画像形成処理手段は、画像形成処理を行い、転写ベルト１３を走行させ、画像形成部Ｐ１〜Ｐ４によって前記転写ベルト１３の両縁部の表面にパターン線９１を形成し、前記張力調整処理手段の走行速度算出処理手段は、走行速度算出処理を行い、前記各速度検出センサ８８によってパターン線９１を検出するとともに、前記転写ベルト１３の両縁部における走行速度を算出する。該走行速度は、一定の時間内に前記各速度検出センサ８８によって読み込まれたパターン線９１の本数に基づいて算出される。なお、転写ベルト１３の両縁部のうちのモータ７２側の縁部において読み込まれた本数をＮ１とし、モータ７３側の縁部において読み込まれた本数をＮ２とする。

ところで、転写ベルト１３の両縁部のうちの、張力が不足している側の縁部において検出される走行速度は、他方の縁部において検出される走行速度より高くなり、張力が不足している側の縁部において検出されるパターン線９１の本数は、他方の縁部において検出されるパターン線９１の本数より多くなる。

そこで、前記張力調整処理手段の速度差算出処理手段は、速度差算出処理を行い、速度検出センサ８８によって読み込まれたパターン線９１の本数Ｎ１、Ｎ２の差の絶対値を前記速度差ｉ
ｉ＝｜Ｎ１−Ｎ２｜
として算出し、前記張力調整処理手段の速度差判定処理手段は、速度差判定処理を行い、速度差ｉが０より大きいかどうかを判断する。

該速度差ｉが０より大きい場合は、パターン線９１の本数Ｎ１、Ｎ２が異なり、転写ベルト１３の両縁部における張力が異なる。

そこで、前記張力発生処理手段は、モータ７２、７３のうちの、パターン線９１の本数が多い方の縁部側のモータを張力を調整するための回転数、すなわち、補正回転数だけ駆動した後、前記ソレノイド６２、６３をオンにして、前記回転部材ｇ３、ｇ４の回転を阻止し、続いて、前記モータ７２、７３の駆動を停止させる。すなわち、前記張力発生処理手段は、無端ベルト１３の張力を両縁部において独立して発生させる。

そして、パターン線９１の本数Ｎ１、Ｎ２が等しくなり、速度差ｉが０になるまで前記各処理を繰り返し、速度差ｉが０になると、制御回路６１の印刷処理手段は、印刷処理を行い、印刷を開始する。そして、印刷が終了すると、前記張力調整処理手段の張力解放処理手段は、張力解放処理を行い、ソレノイド６２、６３をオフにして、転写ベルト１３の張力をなくす。なお、これに伴って、前記スプリング保持部材４７及び従動ローラ４４は駆動ローラ４５の方向に移動させられる。

このように、本実施の形態においては、転写ベルト１３の両縁部のうちの、走行速度の高い側の張力が補正され、大きくされるので、転写ベルト１３の両縁部の張力に差が生じるのを防止することができる。したがって、転写ベルト１３の表面にしわが発生するのを防止することができ、用紙に転写されたカラーのトナー像が定着させられる前に、プリンタ１２の装置本体と印刷面とが接触することがなくなる。その結果、画像品位を向上させることができる。

また、前記パターン線９１が用紙の搬送幅外に形成され、前記速度検出センサ８８が転写ベルト１３上における用紙の搬送幅外に配設されるので、搬送幅内において印刷を行い、印刷動作中に転写ベルト１３の走行速度を検出することができる。その場合、特に、連続印刷時に、印刷動作を中断する必要がないので、印刷スループットを向上させることがてきる。

さらに、前記速度検出センサ８８を色ずれセンサとして機能させることができるので、アイドル動作時に色ずれの検出及び調整を同時に行うことができる。

なお、本実施の形態において、モータ７２、７３は基準回転数に補正回転数を加えて得られる総回転数だけ回転させられるようになっているが、該総回転数は、基準回転数から過度に離れないように、上限値及び下限値が設定される。そして、総回転数が上限値より大きくなったり、下限値より小さくなったりすると、張力調整処理手段の異常判定処理手段は、異常判定処理を行い、転写ベルトユニット４０に異常が発生したと判断し、操作者にその旨を通知する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 印刷指示が出力される。
ステップＳ２ 速度差ｉに０をセットする。
ステップＳ３ 回転数を読み出す。
ステップＳ４ モータ７２、７３を駆動する。
ステップＳ５ ソレノイド６２、６３をオンにする。
ステップＳ６ モータ７２、７３の駆動を停止させる。
ステップＳ７ 転写ベルト１３を走行させる。
ステップＳ８ 転写ベルト１３にパターン線９１を形成する。
ステップＳ９ 速度差ｉを算出する。
ステップＳ１０ 速度差ｉが０より大きいかどうかを判断する。速度差ｉが０より大きい場合はステップＳ３に戻り、速度差ｉが０である場合はステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１ 印刷を開始する。
ステップＳ１２ 印刷が終了するのを待機し、印刷が終了するとステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３ ソレノイド６２、６３をオフにし、転写ベルト１３の張力をなくし、処理を終了する。

次に、前記転写ベルト１３の両縁部の張力を調整する際の実施例について説明する。

例えば、周長が７５〔ｍｍ〕の転写ベルト１３を７５〔ｍｍ／ｓ〕の走行速度（転写ベルト１３が１〔ｓ〕で１回転する。）で走行させるようにしたプリンタ１２において、パターン線９１を０．２５〔ｍｍ〕のピッチで転写ベルト１３の両縁部の表面に形成すると、転写ベルト１３が１回転する間に３００〔本〕のパターン線９１が形成される。

また、モータ７２、７３が１〔ステップ〕回転すると、回転部材ｇ３、ｇ４が１〔ステップ〕分回転する。そして、モータ７２、７３が１０〔ステップ〕回転すると、回転部材ｇ３、ｇ４が〔ステップ〕分回転し、スプリング保持部材４７は駆動ローラ４５から離れる方向に１〔ｍｍ〕移動させられる。

前記制御回路６１のメモリには、表１に示されるような回転数のデータが記録される。

表１に示されるように、モータ７２、７３の基準回転数は１９０〔ステップ〕とされ、速度差ｉごとの補正回転数があらかじめ設定される。

前述された条件において、モータ７２、７３を１９０〔ステップ〕駆動し、転写ベルト１３を張架した後、例えば、転写ベルト１３におけるモータ７２側の縁部の周長が、カラーのトナー像を擦ってしまうとされる量、すなわち、０．３〔％〕収縮している状態において、転写ベルト１３を走行させると、１〔ｓ〕後に、張力が小さいモータ７３側の縁部において検出される本数Ｎ２は、張力が大きいモータ７２側の縁部において検出される本数Ｎ１より１本少なくなり、速度差ｉが１になる。

そこで、前記張力発生処理手段は、回転数データの速度差ｉに対応する補正回転数を読み込んで３〔ステップ〕と決定する。そして、前記張力調整制御部７６は、モータ７３を３〔ステップ〕駆動し、回転部材ｇ４を３〔ステップ〕分回転させ、スプリング保持部材４７を０．３〔ｍｍ〕（転写ベルト１３の周長全体で０．６〔ｍｍ〕）駆動ローラ４５から離れる方向に移動させる。

本実施の形態においては、スプリング保持部材４７を移動させた後、回転部材ｇ３、ｇ４が回転するのを阻止するために、ソレノイド６２、６３が駆動されるようになっているが、前記モータ７２、７３に所定の保持電流を供給し、回転させないようにすることもできる。

また、前記速度検出センサ８８は、転写ベルト１３の両縁部に形成されたパターン線９１を検出することができる箇所であればどこにでも配設することができるが、パターン線９１が形成される箇所から速度検出センサ８８が配設される箇所までの距離が長くなると、速度差ｉがその分大きくなる。そこで、前記パターン線９１を第１の印刷機構Ｐ１によって形成し、前記速度検出センサ８８を廃トナータンク３５の近傍に配設すると、一層確実に転写ベルト１３の張力を調整することができる。

ところで、転写ベルト１３の張力を調整しようとすると、前述されたように、モータ７２、７３を基準回転数だけ駆動した後、パターン線９１を形成し、転写ベルト１３の両縁部における走行速度の速度差ｉを算出し、モータ７２、７３のうちの一方を更に駆動し、速度差ｉが０になるまで処理を繰り返す必要があるので、待機状態から張力の調整を終了して印刷を開始するまでの時間が長くなってしまう。

次に、印刷を開始するまでの時間を短くすることができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。

図８は本発明の第２の実施の形態における張力調整処理手段の動作を示す第１のフローチャート、図９は本発明の第２の実施の形態における張力調整処理手段の動作を示す第２のフローチャートである。

この場合、前記環境検出部としての環境センサ８９によって検出されたプリンタ１２の使用環境を表す環境情報、及び制御部としての制御回路６１のメモリに記録された無端ベルトとしての転写ベルト１３の使用量に基づいて、プリンタ１２の初期状態において張力調整用の第１、第２の駆動部としてのモータ７２、７３を独立して駆動し、転写ベルト１３に張力を発生させる。なお、前記使用量は、図示されないベルトカウンタによって転写ベルト１３の回転数を計数することにより得ることができる。

そのために、印刷指示が出力されると、前記張力調整処理手段の張力発生処理手段は、張力発生処理を行い、転写ベルト１３の両縁部における走行速度の速度差ｉに０をセットする。続いて、前記張力発生処理手段は、環境センサ８９から環境情報を読み込み、該環境情報に基づいて転写ベルト１３の材料特性を算出し、該転写ベルト１３の材料特性に基づいてスプリング保持部材４７の位置ｋを算出する。続いて、前記張力発生処理手段は、メモリから転写ベルト１３の使用量を読み出し、該使用量に基づいて転写ベルト１３の経時変化量を算出し、更に経時変化量に基づいてスプリング保持部材４７の位置ｍを算出する。なお、環境情報、転写ベルト１３の材料特性及び位置ｋの関係、並びに転写ベルト１３の使用量、経時変化量及び位置ｍは、いずれも制御回路６１のメモリにテーブルとして記録される。

続いて、前記張力発生処理手段は、位置ｋ、ｍを比較し、位置ｋが位置ｍより駆動ローラ４５から離れている場合、速度差ｉに値ｋをセットし、位置ｍが位置ｋより駆動ローラ４５から離れている場合、速度差ｉに値ｍをセットする。

次に、前記張力発生処理手段は、あらかじめ実験によって算出され、制御回路６１のメモリに記録された回転数を読み出し、モータ７２、７３を独立して駆動し、読み出された回転数だけ回転させる。なお、初期状態において、モータ７２、７３は、速度差ｉの値がｋである場合、基準回転数に値ｋに対応する初期補正回転数を加えて得られる総回転数だけ、速度差ｉの値がｍである場合、基準回転数に値ｍに対応する初期補正回転数を加えて得られる総回転数だけ駆動される。

それに伴って、前記回転部材ｇ３、ｇ４が回転させられ、スプリング保持部材４７が移動させられてスプリング４６を収縮させ、従動ローラ４４を駆動ローラ４５から離れる側に移動させ、転写ベルト１３を張架する。その結果、転写ベルト１３の両縁部に標準の張力を発生させることができる。

前記従動ローラ４４の移動が終了すると、前記張力調整処理手段の張力保持処理手段は、張力保持処理を行い、モータ７２、７３を総回転数だけ駆動した位置で保持し、その状態で動力伝達を終了するために、前記ソレノイド６２、６３をオンにして、前記回転部材ｇ３、ｇ４の回転を阻止し、続いて、モータ７２、７３の駆動を停止させる。

続いて、前記張力調整処理手段の画像形成処理手段は、画像形成処理を行い、転写ベルト１３を走行させ、画像形成部Ｐ１〜Ｐ４によって前記転写ベルト１３の両縁部の表面にパターン線９１を形成し、前記張力調整処理手段の走行速度算出処理手段は、走行速度算出処理を行い、前記各速度検出センサ８８によってパターン線９１を検出するとともに、前記転写ベルト１３の両縁部における走行速度を算出する。

次に、前記張力調整処理手段の速度差算出処理手段は、速度差算出処理を行い、速度検出センサ８８によって読み込まれたパターン線９１の本数Ｎ１、Ｎ２の差の絶対値を前記速度差ｉとして算出し、前記張力調整処理手段の速度差判定処理手段は、速度差判定処理を行い、速度差ｉが０より大きいかどうかを判断する。

該速度差ｉが０より大きい場合は、パターン線９１の本数Ｎ１、Ｎ２が異なり、転写ベルト１３の両縁部における張力が異なる。

そこで、前記張力発生処理手段は、モータ７２、７３のうちの、パターン線９１の本数が多い方の縁部側のモータを補正回転数だけ駆動した後、前記ソレノイド６２、６３をオンにして、前記回転部材ｇ３、ｇ４の回転を阻止し、続いて、前記モータ７２、７３の駆動を停止させる。

そして、パターン線９１の本数Ｎ１、Ｎ２が等しくなり、速度差ｉが０になるまで前記各処理を繰り返し、速度差ｉが０になると、制御回路６１の印刷処理手段は、印刷処理を行い、印刷を開始する。そして、印刷が終了すると、前記張力調整処理手段の張力解放処理手段は、張力解放処理を行い、ソレノイド６２、６３をオフにして、転写ベルト１３の張力をなくす。なお、これに伴って、前記スプリング保持部材４７及び従動ローラ４４は駆動ローラ４５の方向に移動させられる。

この場合、初期状態において、モータ７２、７３は、基準回転数に値ｋ、ｍに対応する初期補正回転数を加えることによって得られる総回転数だけ駆動されるので、直ちに速度差ｉを０にすることができる。

したがって、印刷を開始することができるようになるまでの時間を短くすることができる。

ところで、前記転写ベルト１３は、７０〔℃〕近くの熱を発生させる定着器２１の近傍に配設され、その状況で２０００〔枚〕程度の印刷を行うと、前記蛇行防止部材としてのビード５２は０．０〜０．４〔％〕程度収縮する。また、転写ベルト１３は、温度３０〔℃〕、湿度８０〔％〕の環境下において、０．０〜０．５〔％〕程度伸長する。そこで、本実施の形態においては、転写ベルト１３の使用量が２０００〔枚〕分を超え、常温常湿環境下で印刷する場合、基準回転数に対し、ビード５２が貼着されている側の張力を０．１〔％〕分大きくし、すなわち、スプリング保持部材４７の移動量を０．２〔ｍｍ〕多くする。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１ 印刷指示が出力される。
ステップＳ２２ 速度差ｉに０をセットする。
ステップＳ２３ 環境情報を読み込む。
ステップＳ２４ スプリング保持部材４７の位置ｋを算出する。
ステップＳ２５ 転写ベルト１３の使用量を読み出す。
ステップＳ２６ スプリング保持部材４７の位置ｍを算出する。
ステップＳ２７ 位置ｋが位置ｍより駆動ローラ４５から離れているかどうかを判断する。位置ｋが位置ｍより駆動ローラ４５から離れている場合はステップＳ２８に、離れていない場合はステップＳ２９に進む。
ステップＳ２８ 速度差ｉに値ｋをセットする。
ステップＳ２９ 速度差ｉに値ｍをセットする。
ステップＳ３０ 回転数を読み出す。
ステップＳ３１ モータ７２、７３を駆動する。
ステップＳ３２ ソレノイド６２、６３をオンにする。
ステップＳ３３ モータ７２、７３の駆動を停止させる。
ステップＳ３４ 転写ベルト１３を走行させる。
ステップＳ３５ 転写ベルト１３にパターン線９１を形成する。
ステップＳ３６ 速度差ｉを算出する。
ステップＳ３７ 速度差ｉが０より大きいかどうかを判断する。速度差ｉが０より大きい場合はステップＳ３０に戻り、速度差ｉが０である場合はステップＳ３８に進む。
ステップＳ３８ 印刷を開始する。
ステップＳ３９ 印刷が終了するのを待機し、印刷が終了するとステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０ ソレノイド６２、６３をオフにし、転写ベルト１３の張力をなくし、処理を終了する。

本実施の形態においては、転写ベルト１３上にトナー像としてパターン線９１を形成するようになっているが、あらかじめ、パターン線を転写ベルト１３上に印刷しておくことができる。また、位置検出用マークとして、所定の間隔で形成された穴（スワット）等を使用こともできる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示す第１のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの制御装置を示す第２のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における転写ベルトユニットの斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における転写ベルトユニットの平面図である。 本発明の第１の実施の形態における張力調整処理手段の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における張力調整処理手段の動作を示す第１のフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における張力調整処理手段の動作を示す第２のフローチャートである。

符号の説明

１２ プリンタ
１３ 転写ベルト
４４ 従動ローラ
４５ 駆動ローラ
６１ 制御回路
８８ 速度検出センサ

Claims (4)

1. （ａ）複数のローラと、
   （ｂ）該各ローラ間に張設され、走行自在に配設された無端ベルトと、
   （ｃ）該無端ベルトに形成された位置検出用マークを検出する画像検出部と、
   （ｄ）該画像検出部の検出結果に基づいて、前記無端ベルトの両縁部における走行速度の速度差を算出する速度差算出処理手段と、
   （ｅ）前記速度差に基づいて、無端ベルトの両縁部の張力を独立して発生させる張力発生処理手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記各張力を発生させるための第１、第２の駆動部を有する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記速度差算出処理手段は、基準回転数だけ前記第１、第２の駆動部を駆動した後の速度差を算出する請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記速度差算出処理手段は、基準回転数に、環境情報及び無端ベルトの使用量に基づいて算出された初期補正回転数を加えることによって得られる総回転数だけ前記第１、第２の駆動部を駆動した後の速度差を算出する請求項２に記載の画像形成装置。
   

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