JP2006276255A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体の周長と中間転写体の周長とが互いに相関関係をもつことなく、トナー像間でのずれのない画像を形成できる設計の自由度の高い画像形成装置。
【解決手段】 （Ａ）に示される白丸Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の周回時間から、点線Ｔａｖｅで示す周回時間の平均値、矢印５Ａで示す周回時間変動の振幅、及び白丸Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３で示される周回時間が計測されたときのＰＲ１２の位相を算出し、正弦波５Ｔで示す周回時間のプロファイルを作成することができる。ここで、矢印Ｐ０で示すＰＲ１２の位相は、周回時間がＴａｖｅとなるときの位相である。（Ｂ）には、時間変動に対する、ＰＲ１２の線速度の変動が示されている。ＰＲ１２の線速度は正弦波状に変動し、その周期は、ＴＰＲと等しい。こうして、（Ｃ）に示されるような、ＰＲ１２の線速度５Ｃ２を求めることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、駆動手段から出力される駆動信号により周回駆動する像担持体と、一部が該像担持体の周面に接触又は近接するように配設されると共に、周回駆動することで、転写面に前記像担持体に形成された画像が重ねて転写される被転写部材と、を備え、前記像担持体と前記被転写部材との周長に相関関係がない画像形成装置に関する。

カラー画像形成装置は、回転移動する表面を有する感光体を有している。前記感光体の表面には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色の画像に応じた静電潜像が形成され、前記静電潜像は各色のトナー像に現像される。そして、前記感光体の表面に形成された４色のトナー像を周回する中間転写体に順次形成して、該４色のトナー像を一括して記録用紙に転写する。

ところで、感光体及び中間転写体の線速度（副走査方向の速度）が一定であるならば、４色のトナー像を感光体表面に順次形成し、これを順次中間転写体上に転写しても、各トナー像の中間転写体上での転写開始位置さえ一致させれば、各色のトナー像間に色ずれが生じない。

しかし、感光体は、感光体の回転中心からの偏芯量による回転ムラが、さらには、感光体に回転力を伝達するギヤの回転中心からの偏芯量によっても回転ムラが生じる。そして、このような感光体の回転ムラにより、感光体及び感光体に従動する中間転写体の線速度にムラが生じてしまう。このような、感光体表面および中間転写体表面は、中間転写体の移動方向と直交する方向（主走査方向）に形成された画像（主走査ライン）の副走査方向の間隔（ピッチ）の不均一を引き起こす。

感光体表面及び中間転写体表面に形成される画像の主走査ラインのピッチの不均一が生じた場合、前記主走査ラインは副走査方向の位置ずれを生じる。そして、前記主走査ラインの副走査方向の位置ずれが各色のトナー像毎に異なる場合には色ずれが生じてしまう。

これに対し、各色のトナーが転写されるときの中間転写体の線速度のムラが同一であり、前記位置ずれが各色のトナー像毎に同一となれば、色ずれは生じない。従って、前記主走査ラインの副走査方向の位置ずれを、各色のトナー像毎に同一あるいは同一に近づけることにより、色ずれを目立たなくする画像形成装置が開発されている。

例えば、中間転写体の周長を感光体の周長の整数倍とする技術は従来より提案されている（特許文献１参照）。このように構成すると、各画像の主走査ラインは、感光体、及び中間転写体の同じ位置に形成することができる。即ち、線速度のムラがあり、表面に形成される画像の主走査ラインのピッチが不均一であったとしても、各画像の主走査ラインのピッチが同一であるため、色ずれは回避できる。しかし、感光体又は中間転写体のどちらか一方の周長が、用紙サイズ、及び現像器切替時間等の設計制約のもとに設定されると、同時にもう一方の周長が決まってしまうため、設計の自由度がなく、画像形成装置の大型化につながる問題がある。
これに対し、画像形成装置の小型化を図るため、中間転写体の周長を感光体の周長の（ｎ＋０．５）倍（ｎは整数）にする提案もなされている（特許文献２参照）。
特開昭６１−８３５５７号公報 特開平１１−２９６９号公報

しかしながら、前記特許文献２に記載の構成においても、色ずれを防止するためには、感光体の周長と中間転写体の周長とは互いに相関関係をもつ必要があり、未だ設計の自由度は低い。

本発明は上記事実を考慮し、感光体の周長と中間転写体の周長とが互いに相関関係をもつことなく、トナー像間でのずれのない画像を形成できる設計の自由度の高い画像形成装置を得ることを目的とする。

請求項１の発明は、駆動手段から出力される駆動信号により周回駆動する像担持体と、一部が該像担持体の周面に接触又は近接するように配設されると共に、周回駆動することで、転写面に前記像担持体に形成された画像が重ねて転写される被転写部材と、を備え、前記像担持体と前記被転写部材との周長に相関関係がない画像形成装置であって、周回駆動する前記像担持体の線速度変動を、周期的に検出される周期的検出信号に基づいて測定する測定手段と、前記測定手段により測定された線速度変動データに基づいて、前記駆動信号を補正する駆動信号補正手段とを有し、前記像担持体の周回中の線速度を一定とすることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、像担持体は、駆動手段から出力される駆動信号により周回駆動する。また、被転写部材は、一部が該像担持体の周面に接触又は近接するように配設されると共に、周回駆動することで、前記像担持体に形成された画像が転写面に重ねて転写される。

ところで、像担持体の線速度は、例えば像担持体の偏芯、回転力伝達ギアの偏芯、及び傾きなどの要因から、周期的に変動している。

そこで、測定手段が、周回駆動する像担持体の線速度変動を、周期的に検出される周期的検出信号に基づいて測定し、駆動信号補正手段が、前記測定手段により測定された線速度変動データに基づいて、像担持体を駆動する駆動信号を補正する。こうして、像担持体の周回中の線速度を一定とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記周期的検出信号が、前記像担持体又は前記被転写部材に設けられたマーカーを接触又は非接触で読み取ることにより出力される電気信号であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の発明において、前記被転写部材は、一部が該像担持体の周面に接触するように配設され、当該像担持体の駆動力を受けて従動駆動されて周回して、前記マーカーは、前記被転写部材に少なくとも１つ設けられており、前記測定手段は、前記周期的検出信号に基づいて、前記被転写部材が１周回するときの周回時間の検出を複数回繰り返し、前記被転写部材の周回時間変動から前記像担持体の線速度変動を解析する速度変動解析手段であり、前記駆動信号補正手段は、前記速度変動解析手段で解析された線速度変動を相殺するように、前記駆動信号を補正することを特徴とする。

前述の通り、像担持体の線速度は、周期的に変動している。そして、被転写部材が像担持体に従動駆動されて周回する場合は、被転写部材の線速度も変動してしまっている。

測定手段が、前記被転写部材に配設される少なくとも１つのマーカーを検出し、出力される該周期的検出信号に基づいて、被転写部材が１周回するときの周回時間の検出行う。該検出は複数回繰り返され、速度変動解析手段が、前記被転写部材の周回時間変動から前記像担持体の線速度変動を解析する。そして、駆動信号補正手段が、速度変動解析手段で解析された線速度変動を相殺するように、前記駆動信号を補正する。

こうして、像担持体の線速度の変動も抑えることができる。像担持体の周長と被転写部材の周長とが非相関関係の画像形成装置においては、像担持体の線速度の変動が画像の色ずれの原因となっている。これに対し、本発明は、色ずれの原因となる線速度変動を抑えることができ、像担持体の周長と被転写部材の周長とが非相関関係の場合でも、ずれのない画像を得ることができる。

また、像担持体の周長と被転写部材の周長との間の設計制約の必要がなくなり、画像形成装置を小型化することができる。

さらに、被転写部材の周回時間変動周期の情報のみで像担持体の線速度変動を抑えることができるので、構成が簡素であり、低コスト化が可能となる。

請求項４の発明は、請求項２又は請求項３記載の発明において、前記マーカーの読み取りが、前記像担持体への画像形成開始タイミングを図る基準位置検出を兼ねることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、マーカーが、像担持体への画像形成開始タイミングを図る基準位置検出を兼ねることから、スペース、及びコストの面で有利である。

請求項５の発明は、請求項２乃至請求項４の何れか１項記載の発明において、前記マーカーが、前記被転写部材の周回方向と直交する方向に複数設けられており、前記測定手段が、各々のマーカーを読み取ることにより出力される電気信号に基いて各々の線速度変動を測定して、前記駆動信号補正手段が前記各々の線速度変動の平均値に基づいて前記駆動信号を補正することを特徴とする。

請求項５の発明によれば、駆動信号補正手段が、被転写部材の周回方向と直交する方向の複数箇所で出力された電気信号の平均値に基づいて駆動信号を補正する。よって、マーカーの設置位置による偏りを防ぐことができ、被転写部材の周回方向と直交する方向のどの位置に形成される画像にもずれは生じない。

請求項６の発明は、請求項２乃至請求項５の何れか１項記載の発明において、前記マーカーが、前記被転写部材の転写面の裏面に設けられることを特徴とする。

請求項６の発明によれば、マーカーは、被転写部材の転写面の裏面に設けられる。これにより、装置の省スペース化を図ることができる。さらに、被転写部材の転写面を考慮することなく、被転写部材の周回方向と直交する方向のどの位置にでもマーカーを設けることが可能となる。

以上説明した如く、本発明は、感光体の周長と中間転写体の周長とが互いに相関関係をもつことなく、トナー像間でのずれのない画像を形成できる設計の自由度の高い画像形成装置を得るという優れた効果を有する。

図１には、第１の実施の形態の画像形成装置である４サイクルカラーページプリンタ（以下、プリンタという）１０が示されている。

図１に示すように、プリンタ１０は、矢印Ａ方向に回転する感光体（ＰＲ）１２が備えられている。

前記ＰＲ１２の感光面には、ＰＲ１２の感光面を一様帯電する帯電ロール１４が当接している。また、前記帯電ロール１４のＰＲ１２の回転方向下流側には、ＰＲ１２の感光面に潜像を書き込むための光ビームを照射する露光装置１６が配置されている。さらに、前記露光装置１６の下流側には、前記潜像をトナー像に現像するロータリー現像装置１８が当接している。

前記ロータリー現像装置１８には、イエロー（Ｙ）のトナー像を現像する現像器１８Ｙ、マゼンタ（Ｍ）のトナー像を現像する現像器１８Ｍ、シアン（Ｃ）のトナー像を現像する現像器１８Ｃ、及びブラック（Ｋ）のトナー像を現像する現像器１８Ｋが設けられている。

前記ロータリー現像装置１８のＰＲ１２の回転方向下流側には、中間転写ベルト（ＩＢＴ）２０が当接されている。

前記ＩＢＴ２０は、ＰＲ１２の表面に当接するようベルト搬送ロール２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄに巻き掛けられ、矢印Ｂ方向に回動する。そしてＩＢＴ２０はＰＲ１２が回転駆動されるのに従って周回するようになっている。即ち、ＩＢＴ２０の周回は、ＰＲ１２の回転に依存する。

また、該ＩＢＴ２０とＰＲ１２とが当接する部分には一次転写ロール２２が配置されており、該一次転写ロール２２は、ＰＲ１２上に形成されたトナー像の帯電極性と逆極性の電圧をＩＢＴ２０に印加し、ＰＲ１２からＩＢＴ２０へトナー像を静電吸引して一次転写させる。

さらに、前記ＩＢＴ２０のＰＲ１２の回転方向の下流側には、転写後の感光体１２に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置２６が配設されている。

前記ＰＲ１２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電、露光、現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。前記ロータリー現像装置１８は、対応する色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、ＰＲ１２と対向する現像位置に移動する。例えば、フルカラーの画像を形成する場合、ＰＲ１２の表面には、帯電、露光、現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して４回繰り返され、当該ＰＲ１２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。上記トナー像が形成されるにあたってＰＲ１２が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なる。つまり、ＰＲ１２の表面には、ＰＲ１２が所定回数回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される。なお、以下では、この１つ（例えば、１ページ分）の画像を形成するサイクルを画像形成サイクルという。

ところで、前記プリンタ１０は、底部に給紙トレイ２８を備える。前記給紙トレイ２８にセットされた記録用紙Ｐは、１枚ずつ給紙トレイ２８から矢印Ｃ方向の搬送方向下流側へ給紙され、転写部３０へ搬送されるようになっている。

前記転写部３０には、ＩＢＴ２０が巻き掛けられたベルト搬送ロール２４Ａと、該ベルト搬送ロール２４Ａに圧接された二次転写ロール３０Ａが配設されている。二次転写ロール３０Ａは、矢印Ｄ方向に回動する。ベルト搬送ロール２４Ａと二次転写ロール３０Ａとのニップ部には、ＩＢＴ２０が挟み込まれており、記録用紙Ｐはこのニップ部を通過する際にＩＢＴ２０からトナー像を転写されるようになっている。

そして、転写部３０の搬送方向下流側には定着ユニット３２が配設されている。前記定着ユニット３２には、高温になるヒートロール３２Ａと、該ヒートロール３２Ａに圧接されたバックアップロール３２Ｂが配設されており、記録用紙Ｐが、ヒートロール３２Ａとバックアップロール３２Ｂとのニップ部を通過する際に、トナーが溶融、凝固して記録用紙Ｐに定着されるようになっている。そして、記録用紙Ｐは、定着ユニット３２の搬送方向下流側に配置された図示しない排紙ロールによって排紙されるようになっている。

続いて、ＰＲ１２の線速度とＰＲ１２に従動するＩＢＴ２０の線速度について説明する。

図２（Ａ）に示されるように、回転するＰＲ１２の位相の時間変化は、正弦波２ＰＲで示すことができる。ここで、点線で区切られる区間がＰＲ１２に従動するＩＢＴ２０の１回の周回に相当する。Ｙ色のトナー像が形成される期間は矢印２Ｙで、Ｍ色のトナー像が形成される期間は矢印２Ｍで、Ｃ色のトナー像が形成される期間は矢印２Ｃで、Ｋ色のトナー像が形成される期間は矢印２Ｋで示されている。

ところで、ＰＲ１２の周長と、ＩＢＴ２０の周長とは、非整数倍の関係にある。このため、図２（Ａ）からも見て取れるように、回転するＰＲ１２の回転位相、及び周期は、ＩＢＴ２０の周回の周期とは無関係となっている。

一方、図２（Ｂ）には、矢印２Ｙで示されるＹ色のトナー像が形成される期間、矢印２Ｍで示されるＭ色のトナー像が形成される期間、矢印２Ｃで示されるＣ色のトナー像が形成される期間、及び矢印２Ｋで示されるＫ色のトナー像が形成される期間における、周回するＰＲ１２の位相の時間変化が重ねて示されている。各色の期間におけるＰＲ１２の位相は、各々異なっていることが分かる。

ところで、ＰＲ１２の線速度は、ＰＲ１２の偏芯、回転力伝達ギアの偏芯、及び傾きなどの要因から、周期的に変動している。即ち、ＰＲ１２は、回転速度が一定であっても位相によって、線速度が異なる。線速度が異なる場合は、ＰＲ１２上に形成される画像の主走査ラインのピッチは一定でなくなる。そして、ＰＲ１２の周長とＩＢＴ２０の周長とが非相関関係である構成においては、色ずれが発生してしまう。

図３には、ＩＢＴ２０の転写面の裏面の一部が示されている。ＩＢＴ２０の転写面の裏面には、マーカー３４が設けられている。前記マーカー３４は、矢印Ｂで示されるＩＢＴ２０の周回に伴って移動するようになっている。さらに、ＩＢＴ２０の転写面の裏面には、移動するマーカー３４の通過を検出するマーカー検出センサ３６が設けられている。

当該マーカー３４、及びマーカー検出センサ３６は、前記ＩＢＴ２０の転写面の裏面に設けることで、ＩＢＴ２０の転写面の転写領域を考慮する必要がなくなり、配設の自由度を高めることができる。

図４に示すように、前記マーカー検出センサ３６は、ＰＲ１２の駆動を制御する感光体駆動制御部４８と接続しており、マーカー３４の検出信号を感光体駆動制御部４８に送信するようになっている。そして、感光体駆動制御部４８は、マーカー検出センサ３６からの検出信号の受信を、ＰＲ１２の駆動制御の基準とするようになっている。

一方、マーカー検出センサ３６は、周回時間計測部３８と接続しており、マーカー３４の通過を検出すると、周回時間計測部３８に検出信号を送信するようになっている。前記周回時間計測部３８は、タイマー４０とも接続している。そして、周回時間計測部３８は、マーカー検出センサ３６からの検出信号を受信する間で測られる周回時間を計測するようになっている。一方、前記周回時間計測部３８は、線速変動解析部４２と接続している。

ところで、当該第１の実施の形態では、ＰＲ１２の周長とＩＢＴ２０の周長とが非相関関係にあるとともに、ＰＲ１２の線速度は位相によって異なる。このことから、ＲＰ１２に従動するＩＢＴ２０の１周当りの周回時間は一定とはならず、マーカー３４の検出時のＰＲ１２の位相に対して周期的な変動をしてしまう。

前記線速変動解析部４２は、前記周回時間計測部３８が計測した周回時間から、まず周回時間の変動を求め、当該周回時間の変動からＰＲ１２の線速度の変動を求めるようになっている。

図５（Ａ）には、周回時間測定開始時のＰＲ１２の位相と、周回時間計測部３８が計測した周回時間との関係のイメージを示している。

白丸Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、周回時間計測部３８が検出した周回時間である。例えば、図２（Ａ）の矢印２Ｙで示される区間中に計測された周回時間は白丸Ｔ１で、矢印２Ｍで示される区間中に計測された周回時間は白丸Ｔ２で、矢印２Ｃで示される区間中に計測された周回時間は白丸Ｔ３で、というようにプロットされたと考えてもよい。但し、周回時間計測部３８が検出した時点では、矢印Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で示す位相は、未知であり、相対位置関係は逆転する場合もある。

線速変動解析部４２は、周回時間計測部３８が検出した周回時間から、点線Ｔａｖｅで示す周回時間の平均値、矢印５Ａで示す周回時間変動の振幅、及び白丸Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３で示される周回時間が計測されたときのＰＲ１２の位相を算出し、正弦波５Ｔで示す周回時間のプロファイルを作成する。

各周回時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３と、周回時間の平均値Ｔａｖｅ、振幅５Ａ、及び周回時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に対応するＰＲ１２の各位相Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とは、以下の（１）、（２）、（３）式の関係がある。

Ｔ１＝Ｔａｖｅ＋５Ａｓｉｎ（Ｐ１） … （１）
Ｔ２＝Ｔａｖｅ＋５Ａｓｉｎ（Ｐ２） … （２）
Ｔ３＝Ｔａｖｅ＋５Ａｓｉｎ（Ｐ３） … （３）
但し、周回時間Ｔ１とＰＲ１２の１周回の周期ＴＰＲとの差分は、Ｐ１からＰ２への位相変化する時間であることから、Ｐ１からＰ２への位相差（Ｐ（１−２））は求めることができる。Ｐ２は、以下の（４）式で表される。

Ｐ２＝Ｐ１＋Ｐ（１−２） … （４）
なお、Ｐ３も同様である。

以上の（１）式乃至（４）式を解くことで、線速変動解析部４２は、周回時間の平均値Ｔａｖｅ、周回時間変動の振幅５Ａ、及び周回時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に対応するＰＲ１２の位相Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を算出し、正弦波５Ｔで示す周回時間のプロファイルを作成することができる。ここで、矢印Ｐ０で示すＰＲ１２の位相は、周回時間がＴａｖｅと等しくなるときの位相である。

図５（Ｂ）には、時間変動に対する、ＰＲ１２の線速度の変動が示されている。ＰＲ１２の線速度は正弦波状に変動し、その周期は、ＴＰＲと等しい。

図５（Ｂ）の矢印Ｔａｖｅで示される期間は、図５（Ａ）に示される前記周回時間の平均値Ｔａｖｅと同一の時間長であり、図５（Ｂ）の矢印５Ｂで示される線速度の時点からの当該期間中の線速度の変動の積分値（斜線部の面積）は、ゼロとなる。

即ち、ＰＲ１２が矢印５Ｂで示す線速度の位相ときにＩＢＴ２０の周回時間の測定が開始されると、当該ＩＢＴ２０の周回時間はＴａｖｅとなる。こうして、矢印ΔＰで示される平均線速度の位相と位相Ｐ０との位相差を算出することができる。

一方、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示されるＰＲ１２の線速度の変動の振幅５Ｃは、図５（Ａ）に示されるＩＢＴ２０の周回時間の変動の振幅５Ａと相関関係があることから、求めることができる。

図５（Ｃ）には、ＰＲ１２の回転速度５Ｃ１、及びＰＲ１２の線速度５Ｃ２が示されている。ＰＲ１２は、一定の駆動信号を受けて回転しているため回転速度５Ｃ１は、一定であり変動しない。これに対し、線速度５Ｃ２は、前述の通り、ＰＲ１２の偏芯、回転力伝達ギアの偏芯、及び傾きなどの要因のため、変動してしまっている。そして当該変動が、ＩＢＴ２０に形成される画像の色ずれの原因となってしまっている。

即ち、色ずれを防ぐためには、ＰＲ１２の位相によらずＰＲ１２の線速度が一定になるようにＰＲ１２を駆動すればよい。

前記線速変動解析部４２は、ＰＲ１２の位相によらずＰＲ１２の線速度を一定とする駆動信号を生成する駆動信号生成部４４と接続している。当該駆動信号生成部４４は、線速変動解析部４２が解析したＰＲ１２の線速度５Ｃ２の変動を相殺するように、ＰＲ１２を駆動する駆動信号を生成するようになっている。

前記駆動信号生成部４４は、駆動信号記憶部４６と接続している。駆動信号記憶部４６は、駆動信号生成部４４が生成したＰＲ１２の位相に対する駆動信号を記憶するようになっている。さらに、前記駆動信号記憶部４６は、前記感光体駆動制御部４８と接続している。感光体駆動制御部４８は、駆動信号記憶部４６が記憶するＰＲ１２の位相に対する駆動信号により、ＰＲ１２の回転駆動を制御するようになっている。

図６には、前記駆動信号生成部４４が生成した駆動信号により駆動されたＰＲ１２の回転速度６Ｖ１、及び線速度６Ｖ２が示されている。当該駆動信号による制御により、線速度の変動は相殺され、６Ｖ２に示されるように一定となる。

このように、ＰＲ１２の周長とＩＢＴ２０の周長とが非相関関係であったときでも、ＰＲ１２の線速度５Ｃ２の変動を相殺するようにＰＲ１２を制御することで、色ずれの原因となるＰＲ１２の線速度変動を抑えることができる。こうして、各色のトナー像を色ずれなく重ね合わせることができる。

なお、より正確にＰＲ１２の位相を求めるために、マーカー３４の検出時のＰＲ１２の位相を検出する機構を設けてもよい。

また、図５（Ａ）で示したように、少なくとも３回のマーカー３４の検出を行うことで、周回時間の変動のプロファイルを求めることができるが、さらに多くの検出を行うことで、より精度よく周回時間の変動のプロファイルを求めることができる。

また、ＩＢＴ２０の周回時間の計測を行うタイミングとしては、画像形成動作前、及びドラムカートリッジ（図示せず）の交換後に行うことが最も効果的である。

また、スペース、及びコストの面で有利とするために、マーカー３４は、検出をＰＲ１２の駆動制御の基準とする基準位置マーカーと兼用する構成としたが、これに限るものではない。

続いて、第２の実施の形態について説明する。

図７に示すように、ＩＢＴ２０の転写面の裏面には、マーカー３４と矢印Ｅで示される主走査方向の異なる位置に第２のマーカー５０が設けられている。また、ＩＢＴ２０の転写面の裏面には第２のマーカー５０の通過を検出できる位置に第２のマーカー検出センサ５２が設けられている。

ところで、ＰＲ１２の回転中心が主走査方向で異なる場合は、発生する色のずれは主走査方向で異なる。例えば、ＰＲ１２の両端の回転中心が各々で異なった位置にある場合には、一方の端に合わせてＰＲ回転モーターの制御を行うと、他方の端から転写される各色のトナー像の色ずれは、回転中心の位相差によって増幅してしまう。

第２の実施の形態では、マーカー３４が配されるＩＢＴ２０の端と逆側の端に第２のマーカー５０を設け、マーカー３４、及び第２のマーカー５０の各々で前述した図５（Ａ）で示されるようなＰＲ１２の位相と、ＩＢＴ２０の周回時間との関係を得る。そして、各々を平均して求まったＰＲ１２の位相と、ＩＢＴ２０の周回時間との関係に基づいてＰＲ回転モーターの制御を行う。こうして、ＰＲ１２の回転中心が主走査方向で異なる場合にも、色ずれを最小限に抑える事ができる。

なお、マーカー３４、第２のマーカー５０及びマーカー検出センサ３６、第２のマーカー検出センサ５２は２箇所に限らない。さらに個数を増やすことで、より精度良く制御が可能となる。

マーカー及びマーカー検出センサはＩＢＴ２０の裏面に設けることで省スペース化を図れることは前述したが、特に第２の実施の形態のようにマーカー３４、第２のマーカー５０及びマーカー検出センサ３６、第２のマーカー検出センサ５２が主走査方向に複数配置させる場合には、裏面に設けることで主走査方向のいずれの位置でも変動状態を測定することができるため、より有効である。

図８には、第３実施形態に係るＰＲ１２及びＩＢＴ２０の概略を示す。

第３実施形態においては、ＰＲ１２表面の副走査方向に沿って感光体マーカー６０が一定ピッチで設けられている。また、ＰＲ１２の近傍には、前記感光体マーカー６０の通過を検出する感光体マーカー検出センサ６２が備えられており、周回するＰＲ１２の線速度の変動が検出できるようになっている。そして、該線速度の変動を相殺するように、ＰＲ回転モーターの制御が行われるようになっている。

なお、図８においては、便宜上、マーカー６０をＰＲ１２の半径方向に延びるラインで記載しているが、本来は、周回の軸径方向に延びるラインである。

さらに、図９には、第４実施形態に係るＰＲ１２及びＩＢＴ２０の概略を示す。

第４実施形態においては、ＩＢＴ２０裏面の副走査方向に沿って中間転写体マーカー７０が一定ピッチで設けられている。また、ＩＢＴ２０裏面の近傍には、前記中間転写体マーカー７０の通過を検出する中間転写体マーカー検出センサ７２が備えられており、ＩＢＴ２０の線速度の変動から、周回するＰＲ１２の線速度の変動が検出できるようになっている。そして、該線速度の変動を相殺するように、ＰＲ回転モーターの制御が行われるようになっている。

なお、図９においても、図８と同様に、便宜上、マーカー７０をＩＢＴ２０の中心方向に延びるラインで記載しているが、本来は、周回の軸径方向に延びるラインである。

なお、ＰＲ回転モーターの制御は、ＰＲ１２、又はＩＢＴ２０に備わる各種マーカーの検出に基づいて行うことに限らない。例えば、ＰＲ１２の線速度の変動が検出できるテストパターンを記録用紙Ｐに記録させ、該記録されたテストパターンから得られる色ずれの情報に基づいて制御するのでもよい。記録用紙Ｐに記録されたテストパターンから得られる色ずれ情報は、視覚で読み取ってもよいし、スキャナ等を用いてもよい。

第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略図である。 （Ａ）は感光体の回転と、中間転写ベルトの周回との関係であり、（Ｂ）は中間転写ベルトの周回に対応する感光体の回転を示す。 第１の実施の形態における、中間転写ベルトの概略図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の制御機能のブロック図である。 （Ａ）は周回時間の変動のプロファイルであり、（Ｂ）は、感光体の線速度の時間変化であり、（Ｃ）は、感光体の回転速度と感光体の線速度との変動プロファイルである。 周回時間の変動を相殺するように駆動した、感光体の回転速度と感光体の線速度との変動プロファイルである。 第２の実施の形態における、中間転写ベルトの概略図である。 第３の実施の形態における、感光体及び中間転写ベルトを示す概略図である。 第４の実施の形態における、感光体及び中間転写ベルトを示す概略図である。

符号の説明

１０ プリンタ（画像形成装置）
１２ 感光体（像担持体）
２０ 中間転写体（被転写部材）
３４ マーカー
３６ マーカー検出センサ
３８ 周回時間計測部（測定手段、速度変動解析手段）
４２ 線速変動解析部（測定手段、速度変動解析手段）
４４ 駆動信号生成部（駆動信号補正手段）
４６ 駆動信号記憶部
４８ 感光体駆動制御部（駆動手段）
５０ 第２のマーカー（マーカー）
５２ 第２のマーカー検出センサ
６０ 感光体マーカー（マーカー）
６２ 感光体マーカー検出センサ
７０ 中間転写体マーカー（マーカー）
７２ 中間転写体マーカー検出センサ

Claims (6)

1. 駆動手段から出力される駆動信号により周回駆動する像担持体と、一部が該像担持体の周面に接触又は近接するように配設されると共に、周回駆動することで、転写面に前記像担持体に形成された画像が重ねて転写される被転写部材と、を備え、前記像担持体と前記被転写部材との周長に相関関係がない画像形成装置であって、
   周回駆動する前記像担持体の線速度変動を、周期的に検出される周期的検出信号に基づいて測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定された線速度変動データに基づいて、前記駆動信号を補正する駆動信号補正手段とを有し、
   前記像担持体の周回中の線速度を一定とすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記周期的検出信号が、前記像担持体又は前記被転写部材に設けられたマーカーを接触又は非接触で読み取ることにより出力される電気信号であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記被転写部材は、一部が該像担持体の周面に接触するように配設され、当該像担持体の駆動力を受けて従動駆動されて周回して、
   前記マーカーは、前記被転写部材に少なくとも１つ設けられており、
   前記測定手段は、前記周期的検出信号に基づいて、前記被転写部材が１周回するときの周回時間の検出を複数回繰り返し、前記被転写部材の周回時間変動から前記像担持体の線速度変動を解析する速度変動解析手段であり、
   前記駆動信号補正手段は、前記速度変動解析手段で解析された線速度変動を相殺するように、前記駆動信号を補正することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記マーカーの読み取りが、前記像担持体への画像形成開始タイミングを図る基準位置検出を兼ねることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記マーカーが、前記被転写部材の周回方向と直交する方向に複数設けられており、
   前記測定手段が、各々のマーカーを読み取ることにより出力される電気信号に基いて各々の線速度変動を測定して、前記駆動信号補正手段が前記各々の線速度変動の平均値に基づいて前記駆動信号を補正することを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項記載の画像形成装置。
6. 前記マーカーが、前記被転写部材の転写面の裏面に設けられることを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか１項記載の画像形成装置。

Images