JP2008281931A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録媒体の厚みに応じて転写ニップ部Ｎの二次転写ローラの回転速度を調整し、厚紙を使用する場合でも色ずれの生じない画像形成装置を提供する。
【解決手段】 駆動ローラ１５の上に捲回された中間転写ベルト１７と二次転写ローラ１８が押圧接触して転写ニップ部Ｎが形成される。転写ニップ部Ｎでの記録媒体Ｐの表面速度Ｓは、駆動ローラ１５の半径ｒ1 （中間転写ベルト１７の厚みｔを含む）、回転速度ｖ1 とすると、Ｓ＝ｖ1 ×２π｛ｒ1 ＋（ｔ／２）｝となる。二次転写ローラ１８の転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍは二次転写ローラ１８の半径ｒ2 、回転速度ｖ2 とすると、Ｍ＝ｖ2 ×（２π×ｒ2 ）となる。Ｓ＝Ｍ（等速）に設定すれば、転写ニップ部Ｎで色ずれは生じない。記録媒体が厚紙の場合は表面速度Ｍが遅くなり色ずれが生じる。記録媒体の厚みｔに応じて二次転写ローラの回転速度を増速調整して色ずれを防ぐ。
【選択図】 図２

Description

この発明は、電子複写機、プリンタやその複合機などの画像形成装置に関し、特にカラー画像形成装置の色ずれ防止手段を備えた画像形成装置に関する。

カラー画像形成装置、例えばタンデム方式のカラー画像形成装置では、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色のトナーに対応して感光体と現像装置を備えた４つの作像部と、４つの作像部に接近配置された無端の中間転写ベルトと一次転写装置、中間転写ベルト上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する二次転写ローラとを備えている。

上記したタンデム方式のフルカラーの画像プリントの製作工程は以下のとおりである。まず、原稿画像をスキャンするスキヤナ、或いはパソコン等から出力された画像信号により４つの作像部が作動し、各色に対応する作像部の感光体上に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色のトナー像が形成される。感光体上に形成された各色のトナー像は、一次転写装置の作用により所定方向に移動する中間転写ベルト上に順次重畳して転写され、フルカラートナー像が形成される。

所定方向に移動する中間転写ベルト上のフルカラートナー像が二次転写ローラの位置に移動するタイミングに合わせて、二次転写ローラに向けて記録媒体が搬送され、中間転写ベルト上のフルカラートナー像は、二次転写ローラの作用により記録媒体上に転写される。この後、記録媒体上に転写されたフルカラートナー像は、定着装置により定着処理する工程を経てフルカラーの画像プリントが形成される。

このような構成の画像形成装置において、記録媒体が厚手（以下、厚紙）の場合には、二次転写ローラの転写部（二次転写部）に厚紙が突入すると、一定速度で移動していた中間転写ベルトの速度が短時間の間低下し、また、衝撃により色ずれが発生するという不都合のあることが分かった。

この不都合への対処として、予め設定された所定のタイミング、所定の量、所定の継続時間だけ、中間転写ベルトの速度制御量を変更、即ち中間転写ベルトの速度低下を補正する速度増加を行い、中間転写ベルトの速度を一定に維持する構成が提案されている（特許文献１参照）。

また、このような構成の画像形成装置において、記録媒体が厚紙の場合には、厚紙の腰の強さにより中間転写ベルトから離れ、二次転写部のニップ部の幅が低下して適正な転写が行なわれないという不都合のあることが分かった。

この不都合への対処として、厚紙と中間転写ベルトとの接触圧力を複数段階に切り換えることが提案されている（特許文献２参照）。
特開２００５−１０７１１８号公報 特開２００２−２１４９４３号公報

しかしながら、一定速度で移動していた中間転写ベルトの速度が短時間の間低下するという不都合への対処として、予め設定された所定のタイミング、所定の量、所定の継続時間だけ中間転写ベルトの速度制御を行い、速度低下を補正する構成は、記録媒体搬送機構のクラッチ操作のタイミングや部品公差などにより記録媒体が二次転写部のニップ部へ到着する所定の到着時間からずれると、中間転写ベルトの速度制御が適切に機能しない。

また、記録媒体が厚紙の場合には、厚紙の腰の強さにより中間転写ベルトから離れ、転写部のニップ部の幅が低下して適正な転写が行なわれないという不都合への対処として、厚紙と中間転写ベルトとの接触圧力を複数段階に切り換えるものでは、圧接力を付与する二次転写ローラが厚紙へ食い込む食込み量が、厚紙の硬さにより左右され、安定しない。また、二次転写ローラの長手方向の圧接力の左右のバランスを、圧接力のみで管理するのは困難で、記録媒体（厚紙）の斜行搬送の原因となる。

また、上記した従来技術では、普通紙を通紙するときの画像倍率と厚紙を通紙するときの画像倍率とが一致しないという不都合があった。

この発明は上記した不都合を解消し、厚紙を通紙するときの二次転写部のニップ部への衝撃による色ずれを防止し、普通紙でも厚紙でも画像倍率が変動しない、高品質のフルカラー画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、無端ベルト状の中間転写体に沿って配置された作像装置により前記中間転写体上に形成されたトナー像を二次転写ローラにより記録媒体上に転写する画像形成装置において、前記中間転写体と二次転写ローラとはそれぞれ独立の駆動源により駆動され、中間転写体と二次転写ローラとの間に形成される転写ニップ部を通過する記録媒体の厚みに応じて二次転写ローラの表面速度を調整することを特徴とする画像形成装置である。

請求項２の発明は、無端ベルト状の中間転写体に沿って配置された作像装置により前記中間転写体上に形成されたトナー像を二次転写ローラにより記録媒体上に転写する画像形成装置において、前記中間転写体と二次転写ローラとはそれぞれ独立の駆動源により駆動され、中間転写体と二次転写ローラとの間に形成される転写ニップ部を通過する記録媒体の厚みに応じて中間転写体の表面速度を調整することを特徴とする画像形成装置である。

そして、前記画像形成装置は、前記転写ニップ部の記録媒体搬送方向上流側に、記録媒体の厚みを検出する厚み検出装置を備え、検出された記録媒体の厚みに応じて二次転写ローラの表面速度又は中間転写体の表面速度を調整する。

また、前記画像形成装置は、前記転写ニップ部に記録媒体が突入したときの二次転写ローラの回転速度の変動を検出する速度変動検出器を備え、二次転写ローラの表面速度又は中間転写体の表面速度を調整してもよい。

また、前記画像形成装置は、二次転写ローラの回転速度の変動を検出する速度変動検出器を備え、前記転写ニップ部に記録媒体が突入したときの二次転写ローラの回転速度の変動を検出し、二次転写ローラの表面速度又は中間転写体の表面速度を調整してもよい。

また、前記画像形成装置は、二次転写ローラを駆動する駆動トルクを検出し、二次転写ローラと中間転写体が接触していない状態の駆動トルクと、二次転写ローラと中間転写体が接触している状態の駆動トルクとに基づいて、二次転写ローラの表面速度又は中間転写体の表面速度を調整することもできる。

この場合、前記駆動トルクは、二次転写ローラを駆動するモータのモータ電流に基づいて検出されることができる。

さらに、前記画像形成装置は、前記転写ニップ部に記録媒体が突入したときの二次転写ローラの表面速度を調整して記録媒体の厚みに応じて変動する画像倍率を調整することができる。

この発明は、無端ベルト状の中間転写体に沿って配置された作像装置により前記中間転写体上に形成されたトナー像を二次転写ローラにより記録媒体上に転写する画像形成装置において、中間転写体と二次転写ローラとの間に形成される転写ニップ部を通過する記録媒体の厚みに応じて二次転写ローラの表面速度或いは中間転写体の表面速度を調整するものであるから、記録媒体が通常の厚さの記録紙であっても、厚い記録紙であっても、記録媒体と中間転写ベルトとの接触圧力を適正に保ち、通紙するときに二次転写部のニップ部への衝撃による色ずれを防止し、高品質のフルカラー画像を形成することができる。

以下、この発明をタンデム方式のフルカラー画像形成装置に適用した実施の形態について説明する。

図１は、この発明を適用したタンデム方式のフルカラー画像形成装置１０の構成を説明する図で、タンデム方式のフルカラー画像形成装置自体は背景技術において説明したように公知の構成であるから、構成の概要だけを簡単に説明する。

図１において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色の画像を形成する作像ユニット１１、１２、１３、１４が、駆動ローラ１５および従動ローラ１６の間に架設された中間転写体である中間転写ベルト１７の下に直列に配置され、中間転写ベルト１７は、図示しないモータ及び駆動装置を経て駆動される駆動ローラ１５により矢印ａ方向に一定の速度で移動するように構成されている。

各作像ユニット１１〜１４は、それぞれ像担持体である感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、クリーニング装置が配置されている。その構成はこの発明の主題ではないので、ここでは説明を省略する。画像信号処理装置２０には、図示しないスキャナから出力された画像信号、或いはパソコン等から出力された画像信号が入力され、各作像ユニット１１〜１４の露光装置に、形成する画像の色に対応した画像信号が出力される。また、画像信号処理装置２０の下側には給紙装置２１が配置されている。

各作像ユニット１１〜１４には転写装置は備えられておらず、これに代えて中間転写ベルト１７を挟んで作像ユニット１１〜１４と反対側に、一次転写ローラ１１Ｔ、１２Ｔ、１３Ｔ、１４Ｔが配置されている。

駆動ローラ１５と対向する位置には中間転写ベルト１７を挟んで二次転写ローラ１８が圧接して配置され、中間転写ベルト１７と二次転写ローラ１８との接触部に転写ニップ部Ｎが形成されている。また、中間転写ベルト１７上の従動ローラ１６と対向する位置には中間転写ベルト１７を挟んでクリーニング装置１９が配置されている。

二次転写ローラ１８の記録媒体搬送方向上流側には、レジストローラ７１ａ及び７１ｂが配置されレジストローラ７１ａ及び７１ｂでレジストローラ対７１を構成する。給紙装置２１から搬送された記録媒体Ｐの先端がレジストローラ対７１のニップ部で一旦停止しており、図示しない制御装置からの給紙指令に基づいてレジストローラ対７１が回転を開始すると、記録媒体Ｐが転写ニップ部Ｎに向けて搬送されるように構成されている。

レジストローラ対７１付近には、記録媒体Ｐの厚みを検出する厚みセンサ７０が配置されており、厚みセンサ７０は光源７３及び受光素子７４から構成されている。レジストローラ７１ａ及び７１ｂと厚みセンサ７０による記録媒体Ｐの厚みの検出については、後で詳細に説明する。

画像形成装置１０の動作を簡単に説明する。電源の投入により中間転写ベルト１７が矢印ａ方向に一定の速度で移動を開始する。画像形成動作が開始され、作像ユニット１１〜１４の感光体上には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色のトナー像が形成される。まず、イエロー（Ｙ）のトナー像が一次転写ローラ１１Ｔの作動により中間転写ベルト１７の上に転写され、その上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が一次転写ローラ１２Ｔの作動により重畳転写される。以下、同様にしてシアン（Ｃ）、および黒（Ｋ）の各色のトナー像が順次重畳転写され、フルカラーのトナー像が形成される。

中間転写ベルト１７上に形成されたフルカラーのトナー像が二次転写ローラ１８の位置に到達するタイミングに合わせてレジストローラ対７１が回転を開始し、給紙装置２１から給紙され、レジストローラ対７１で一旦停止していた記録媒体Ｐが転写ニップ部Ｎに向けて搬送され、二次転写装置である二次転写ローラ１８の作動により中間転写ベルト１７上のフルカラーのトナー像が記録媒体Ｐに転写される。

この後、記録媒体Ｐは定着装置２２に搬送され、記録媒体Ｐ上のトナー像は定着処理され、排出される。

中間転写ベルト１７の上には転写残トナーが残るが、次回の画像形成に支障をきたすので、中間転写ベルト１７の表面はクリーニング装置１９により清掃され、転写残トナーが取り除かれる。

また、二次転写ローラ１８の表面には画像形成動作の結果、像間や記録媒体の外部のかぶりトナーがある程度付着するほか、トナーの外添剤や紙粉などの汚れトナーが付着して形成される画像品質に悪影響を及ぼすので、二次転写装置清掃装置３０により二次転写ローラ１８の表面が清掃される。

［転写ニップ部Ｎに記録媒体が突入したとき発生する色ずれについて］
次に、駆動ローラ１５の上に捲回された中間転写ベルト１７と二次転写ローラ１８との接触部に形成される転写ニップ部Ｎに、記録媒体が突入したとき発生する色ずれについて説明する。

図２は、駆動ローラ１５上に捲回された中間転写ベルト１７と二次転写ローラ１８との接触部に形成される転写ニップ部Ｎ附近の拡大図で、図２（ａ）は記録媒体として普通紙Ｐ１が突入したときを示しており、図２（ｂ）は記録媒体として厚紙Ｐ２が突入したときを示している。

二次転写ローラ１８は、図示しない押圧バネにより駆動ローラ１５の上に捲回された中間転写ベルト１７と二次転写ローラ１８との間に形成される転写ニップ部Ｎの方向に向けて押圧されている。

駆動ローラ１５の中心と二次転写ローラ１８の中心との距離（中間転写ベルト１７の厚みを含む）は、所定の一定距離Ｄに保たれるように構成されているものとする。ここで、所定の一定距離Ｄに保たれているとしているのは、色ずれの発生を説明するためであって、色ずれ防止のためには、後で詳細に説明するように、二次転写ローラ１８の回転速度を変更する。

図２を参照して色ずれの発生を説明する。記録媒体Ｐの表面速度は、駆動ローラ１５の中心から記録媒体Ｐの厚みの中心までの距離（中間転写ベルト１７の厚みを含む）によって決定される。記録媒体Ｐの表面速度Ｓは、以下の式（１）で表される。

Ｓ＝ｖ１×２π｛ｒ１＋（ｔ／２）｝・・・・・・（１）
但し、Ｓ：記録媒体Ｐの表面速度
ｔ：記録媒体の厚み
ｒ１：駆動ローラ１５の半径（中間転写ベルトの厚みを含む）
ｖ１：駆動ローラ１５の回転速度
また、二次転写ローラ１８の転写ニップ部Ｎにおける表面速度Ｍは、以下の式（２）で表される。

Ｍ＝ｖ２（２π×ｒ２）・・・・・・・・・・・・（２）
但し、Ｍ：二次転写ローラ１８の転写ニップ部Ｎにおける表面速度
ｖ２：二次転写ローラ１８の回転速度
ｒ２：二次転写ローラ１８の半径
記録媒体Ｐの表面速度Ｓと転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍとは等しく、即ち、Ｓ＝Ｍになるように駆動ローラ１５と二次転写ローラ１８の表面速度を設定すれば、二次転写ローラ１８が記録媒体Ｐに対して負荷とならずに記録媒体Ｐは転写ニップ部Ｎを通過し、色ずれも発生しない。

記録媒体Ｐが普通紙Ｐ１で、その厚みがｔ１＝０．１ｍｍであれば、記録媒体Ｐ１の表面速度Ｓ１は、前記式（１）から、Ｓ１＝ｖ１×２π｛ｒ１＋（０．０５）｝で表され、転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍ１は、前記式（２）から、Ｍ１＝ｖ２（２π×ｒ２）で表される。

記録媒体Ｐが厚紙Ｐ２で、その厚みがｔ２＝０．３ｍｍであれば、記録媒体Ｐ２の表面速度Ｓ２は、前記式（１）から、Ｓ２＝ｖ１×２π｛ｒ１＋（０．１５）｝で表され、転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍ２は、前記式（２）から、Ｍ２＝ｖ２（２π×ｒ４）で表される。但し、二次転写ローラ１８の半径をｒ４とする。

ここで、二次転写ローラ１８の半径ｒ４について説明する。駆動ローラ１５の中心と二次転写ローラ１８の中心との距離は、普通紙Ｐ１の場合と同じく一定距離Ｄに保たれるように構成されているとすれば、二次転写ローラ１８の半径は、厚紙Ｐ２と普通紙Ｐ１の厚みの差０．２（＝０．３−０．１）だけ小さくなり、ｒ４＝（ｒ２−０．２）となり、転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍは、
Ｍ２＝ｖ２（２π×ｒ４）＝ｖ２×２π（ｒ２−０．２）
となる。

このため、厚紙通紙時の記録媒体表面速度Ｓ２と転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍ２との関係は、
Ｓ２＝ｖ１×２π｛ｒ１＋（０．１５）｝＞Ｍ２＝ｖ２×２π（ｒ２−０．２）
となり、厚紙通紙時は、記録媒体表面速度Ｓ２よりも転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍ２が遅くなり、記録媒体の搬送に対して抵抗として作用し、中間転写ベルトの移動性能を乱し、色ずれの発生原因となる。

そこで、この発明では、色ずれの発生を防止するため、二次転写ローラ１８の回転速度を増速する補正を行い、厚紙通紙時の記録媒体表面速度Ｓ２と転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍ２とを等しくする。これにより、二次転写ローラ１８が記録媒体Ｐに対して負荷とならずに記録媒体Ｐ２は転写ニップ部Ｎを円滑に通過し、色ずれも発生しない。なお、二次転写ローラ１８は独立したモータを備え、所定の回転速度で駆動できるよう構成されているものとする。

図３は、上記した二次転写ローラ１８の回転速度を増速するときの速度補正係数Ｃの例を説明する図で、記録媒体の厚み０．１ｍｍの普通紙を通紙させるときの駆動ローラ１５の半径１５．００ｍｍ、二次転写ローラ１８の半径１３．００ｍｍの場合である。

二次転写ローラ１８の回転速度は、厚み０．１ｍｍの普通紙を通紙させるときの速度を基準速度ｖ２として、厚み（０．１〜０．３）に応じて速度補正指数Ｃが決定されている。即ち、二次転写ローラ１８の回転速度ｖ４は、ｖ４＝（ｖ２×Ｃ）で表される。

図４は、この発明の実施の形態の画像形成装置に使用される記録媒体Ｐの厚み区分と、紙坪量（単位面積当たりの重量）と厚み寸法を説明する図で、記録媒体Ｐは、厚み０．１〜０．３ｍｍまでを５種類の厚み区分に区分している。

［厚みセンサの構成］
次に、記録媒体の厚みを検出する厚みセンサ７０の構成を説明する。図５は、記録媒体の厚みを検出する厚みセンサ７０の構成を説明する図である。厚みセンサ７０は、二次転写ローラ１８の上流側のレジストローラ７１ａ及び７１ｂ附近に配置され（図１参照）、記録媒体Ｐが二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１７との間に形成される転写ニップ部Ｎに突入する直前に、記録媒体Ｐの厚みを検出するセンサである。図５（ａ）は普通紙の場合、図５（ｂ）は厚紙の場合を示している。

図５（ａ）（ｂ）において、レジストローラ７１ａは金属ローラ、レジストローラ７１ｂはゴムローラから構成され、レジストローラ７１ａ及び７１ｂでレジストローラ対７１を構成する。金属ローラであるレジストローラ７１ａは、図示しないばねにより常にレジストローラ７１ｂ側に付勢され、レジストローラ対７１が接触する接点を通る基準線Ｌ方向に移動可能に構成されている。

金属ローラであるレジストローラ７１ａの外側には、レジストローラ対７１が接触する接点を通る基準線Ｌに対して入射角θで検出光を投射する光源７３と、レジストローラ７１ａから反射した反射光を受光する受光素子７４が配置されており、受光素子７４は複数の素子ｐ１、ｐ２、・・・ｐｎからなるＣＣＤで構成されている。

例えば、記録媒体Ｐが普通紙の場合は、図５（ａ）に示すように、光源７３から投射された検出光はレジストローラ７１ａで反射し、受光素子７４のｐ５で検出される。また、記録媒体Ｐが圧紙の場合は、レジストローラ７１ａが、図５（ｂ）で実線で示すように右に移動し（図５（ｂ）における点線は記録媒体Ｐが普通紙の場合のレジストローラ７１ａの位置を示す）、光源７３から投射された検出光はレジストローラ７１ａで反射し、受光素子７４のｐ３で検出される。これにより、記録媒体Ｐの厚みを正確に検出することができる。

入射角θを大きく設定すればレジストローラ７１ａの変位に対して検出する受光素子７４の位置が大きく変化し、高い精度で記録媒体Ｐの厚みを検出することができる。入射角θを４０〜６０°程度に設定するとよい。

［二次転写ローラの回転速度の補正］
次に、記録媒体Ｐが二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１７との間に形成される転写ニップ部Ｎに突入するとき、中間転写ベルト１７による記録媒体Ｐの表面速度Ｓと二次転写ローラ１８により形成される転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍが一致していない場合の、二次転写ローラ１８の回転速度の補正について説明する。

記録媒体Ｐが転写ニップ部Ｎに突入した時、中間転写ベルト１７による記録媒体Ｐの表面速度Ｓと、二次転写ローラ１８により形成される転写ニップ部Ｎの表面速度Ｍが一致していないと、二次転写ローラ１８の回転速度ｖ２が変動し、回転むらが発生する。

図６は、二次転写ローラ１８の回転速度ｖ２の変動（回転むら）の一例を説明する図で、記録媒体Ｐが転写ニップ部Ｎに突入した瞬間、二次転写ローラ１８の回転速度ｖ２が低下し、回転むらが発生していることが分かる。なお、回転速度の変動（回転むら）は図示しないエンコーダで検出される。

この回転速度ｖ２の変動（回転むら）を補正するため、二次転写ローラ１８の回転数を増加或いは減少させるが、その速度補正値は、記録媒体の厚みと、回転速度ｖ２の変動幅（最大値と最小値の差）により異なる。また、速度補正値は、回転速度ｖ２の補正（前回の補正）後に、転写ニップ部Ｎに突入した別の記録媒体Ｐによる二次転写ローラ１８の回転速度ｖ２の変動幅（最大値と最小値の差）により、回転速度ｖ２を補正（今回の補正）を行うものとする。

図７は、記録媒体厚み、速度補正係数Ｃ、回転むらの程度を示す指数Ｋ、速度補正値Ｍの関係を説明する図である。例えば、厚みセンサ７０で検出された記録媒体Ｐの厚みが、０．１７ｍｍであった場合は、厚紙２（Ｔ２）に区分され、速度補正係数Ｃ＝１００．７％、指数Ｋ＝３、速度補正値Ｍ＝＋０．１％である。

図８は、図７に示す記録媒体の厚み、速度補正係数Ｃ、回転むらの程度を示す指数Ｋ、速度補正値Ｍの関係を説明する図において、さらに記録媒体の幅（Ａ４以下、Ａ４以上）を考慮した図で、記録媒体の幅に応じて速度補正係数Ｃ、回転むらの程度を示す指数Ｋ、速度補正値Ｍを細かく規定する。記録媒体の幅は、図示しない操作パネルから入力するか、選択された給紙カセットから入力することができる。この他、画像形成装置内部の温度（環境温度）に応じて速度補正係数Ｃ、回転むらの程度を示す指数Ｋ、速度補正値Ｍを細かく規定することもできる。

先に、回転速度ｖ２の変動（回転むら）を補正する速度補正値は、回転速度ｖ２の補正後に転写ニップ部Ｎに突入した別の記録媒体Ｐによる二次転写ローラ１８の回転速度ｖ２の変動幅（最大値と最小値の差）により、速度補正値を補正することを説明したが、以下、これについて説明する。

記録媒体Ｐの厚みが、０．１７ｍｍ、厚紙２（Ｔ２）に区分され、前回の速度補正では回転むらの程度を示す指数Ｋ＝３で、速度補正値Ｍは＋０．１％であったとする。二次転写ローラ１８の回転速度ｖ２が上記速度補正値Ｍ＝＋０．１％で補正された結果、回転むらの程度を示す指数Ｋ＝２に下がったとすれば、今回の新たな速度補正値Ｍは、Ｍ＝＋０．１％とする。

図９は、前回の指数Ｋと今回の指数Ｋの大小関係と、前回速度補正値Ｍ、今回速度補正値Ｍの関係を説明する図で、例えば、指数Ｋの大小関係が、前回の指数Ｋ＜今回の指数Ｋのときは、前回の速度補正値Ｍ＝＋０．１％のときは、今回の（新たな）速度補正値Ｍは、Ｍ＝−０．１％とする。また、指数Ｋの大小関係が、前回の指数Ｋ＞今回の指数Ｋのときは、前回の速度補正値Ｍ＝＋０．１％のときは、今回の（新たな）速度補正値Ｍは、Ｍ＝＋０．１％とする。さらに、前回の指数Ｋ＝今回の指数Ｋのときは、前回の速度補正値Ｍと今回の速度補正値Ｍは等しく、変更しない。

［二次転写ローラの回転速度の補正処理の第１例］
図１０は、前記した二次転写ローラ１８の回転速度の補正処理の第１例を説明するフローチャートである。まず、図示しない画像形成装置の制御装置から出力されたプリント指令に応じてレジストローラ対７１の回転を開始する（ステップＳ１）。レジストローラ対７１を通過する記録媒体Ｐの厚みを厚みセンサ７０により検出し、検出された厚み検出値ｔをメモリに格納する（ステップＳ２）。記録媒体の厚み検出では、レジストローラ対７１が２回転する間に検出された２個の厚みデータの平均値を厚み検出値ｔとする。これは、レジストローラ対の偏心等の影響により検出された厚みデータのばらつきを修正するためである。

厚み検出値ｔに応じて記録媒体の種類を５段階のいずれかに区分する（ステップＳ３）。記録媒体の区分は、厚みｔが０〜０．１ｍｍの範囲を普通紙、厚みｔが０．１１〜０．１５ｍｍの範囲を厚紙１、厚みｔが０．１６〜０．２０ｍｍの範囲を厚紙２、厚みｔが０．２１〜０．３ｍｍの範囲を厚紙３、厚みｔが０．３１以上を厚紙４とする。

給紙される記録媒体Ｐが転写ニップ部Ｎに突入した時に発生する二次転写ローラ１８の回転数の最大値と最小値との差を回転むら指数Ｋ（指数Ｋ）としてメモリに格納する（ステップＳ４）。

前回搬送された記録媒体の厚み検出値ｔ0 に対する回転むら指数Ｋ0 と、今回搬送された記録媒体の厚み検出値ｔ1 に対する回転むら指数Ｋ1 とを比較（ステップＳ５）、回転むら指数Ｋ0 とＫ1 の大小関係に基づいて二次転写ローラ１８の速度補正値を修正（ステップＳ６）、新たな速度補正値をメモリに格納と共に、二次転写ローラ１８の回転速度を補正する（ステップＳ７）。

全てのプリントが終了したか否かを判定し（ステップＳ８）、終了していないときは次の記録媒体の搬送のためステップＳ１に戻り、終了しているときは処理を終了する。

前記した第１例では二次転写ローラ１８の回転数の変動をエンコーダで検出し、二次転写ローラ１８の回転数の変動を検出しているが、二次転写ローラ１８の駆動トルクから二次転写ローラ１８の回転数の変動を検出することもできる。

［二次転写ローラの回転速度の補正処理の第２例］
図１１は、前記した二次転写ローラ１８の回転速度の補正処理の第２例を説明するフローチャートである。第２例では二次転写ローラ１８の駆動トルクをモータ電流に基づいて検出し、駆動トルクから二次転写ローラ１８の速度補正値を補正するものである。

まず、画像形成装置の制御装置から出力されたプリント指令に応じて二次転写ローラ１８を中間転写ベルト１７に圧接する前の駆動トルクＴ1 をモータ電流に基づいて検出する（ステップＳ１１）。

二次転写ローラ１８を中間転写ベルト１７に圧接（ステップＳ１２）、レジストローラ対７１の回転を開始し（ステップＳ１３）、レジストローラ対７１を通過する記録媒体の厚みを厚みセンサ７０により検出し、検出された厚み検出値ｔをメモリに格納する（ステップＳ１４）。記録媒体の厚み検出では、レジストローラ対７１が２回転する間に検出された２個の厚みデータの平均値を厚み検出値ｔとする。これは、レジストローラ対の偏心等の影響により検出された厚みデータのばらつきを修正するためである。

厚み検出値ｔに応じて記録媒体の種類を５段階のいずれかに区分する（ステップＳ１５）。記録媒体の区分は、厚みｔが０〜０．１ｍｍの範囲を普通紙、厚みｔが０．１１〜０．１５ｍｍの範囲を厚紙１、厚みｔが０．１６〜０．２０ｍｍの範囲を厚紙２、厚みｔが０．２１〜０．３ｍｍの範囲を厚紙３、厚みｔが０．３１以上を厚紙４とする。

二次転写ローラ１８を中間転写ベルト１７に圧接した通紙時の、二次転写ローラ１８の駆動トルクＴ2 をモータ電流に基づいて検出し（ステップＳ１６）、駆動トルクＴ1 と駆動トルクＴ2 の大小関係に基づいて二次転写ローラ１８の速度補正値を修正する（ステップＳ１７）。新たな速度補正値をメモリに格納と共に、二次転写ローラ１８の回転速度を補正する（ステップＳ１８）。

即ち、Ｔ1 ＞Ｔ2 であれば、二次転写ローラ１８を中間転写ベルト１７に圧接したとき、記録媒体Ｐの搬送速度が速く、二次転写ローラ１８が記録媒体Ｐに引っ張られて駆動トルクが小さくなっていると判断されるから、二次転写ローラ１８の速度補正値を小さく補正（例えば−０．１％）する。

また、Ｔ1 ＜Ｔ2 であれば、二次転写ローラ１８を中間転写ベルト１７に圧接したとき、記録媒体Ｐの搬送速度が遅く、二次転写ローラ１８が記録媒体Ｐを引っ張って駆動トルクが大きくなっていると判断されるから、二次転写ローラ１８の速度補正値を大きく補正（例えば＋０．１％）する。

また、Ｔ1 ＝Ｔ2 であれば、記録媒体Ｐの搬送速度と二次転写ローラ１８の回転速度が釣り合い、記録媒体Ｐが転写ニップ部に突入するときの衝撃も小さい。速度補正値を変更せず、その時点の速度補正値をメモリに格納する。

全てのプリントが終了したか否かを判定（ステップＳ１９）、終了していないときは次の記録媒体の搬送のためステップＳ１１に戻り、終了しているときは処理を終了する。

上記した二次転写ローラ１８の回転速度の補正処理の第２例では、二次転写ローラを駆動するモータに流れるモータ電流から駆動トルクを検出しているが、中間転写ベルトを駆動するモータに流れるモータ電流から駆動トルクを検出することもできる。

この場合は、二次転写ローラ１８を中間転写ベルト１７に圧接する前の中間転写ベルトの駆動トルクＴa1と、二次転写ローラ１８を中間転写ベルト１７に圧接した通紙時の中間転写ベルトの駆動トルクＴa2とを比較する。

そして、Ｔa1＞Ｔa2であれば、二次転写ローラ１８が中間転写ベルトを回転させている状態と判断されるから、二次転写ローラ１８の速度補正値を小さく補正（例えば−０．１％）する。また、Ｔa1＜Ｔa2であれば、二次転写ローラ１８が負荷となり中間転写ベルトの駆動トルクＴa2を大きくしている状態と判断されるから、二次転写ローラ１８の速度補正値を大きく補正（例えば＋０．１％）する。Ｔa1＝Ｔa2であれば速度補正値を変更しない。

［画像倍率の補正］
次に、記録媒体として厚紙を使用する場合の画像倍率の補正について説明する。先に図２を参照して説明したとおり、中間転写ベルト１７の厚み含む駆動ローラ１５の中心から記録媒体の厚み方向の中心までの距離が、記録媒体の厚みｔの増加に比例して大きくなるから記録媒体の搬送方向の表面速度が速くなり、画像も搬送方向に引き伸ばされて転写され、画像倍率が変化する。画像倍率の差は、普通紙（厚みｔ＝０．１ｍｍ）と厚紙（厚みｔ＝０．３ｍｍ）では、０．３％ほどである。画像倍率が変化しないようにするには、中間転写ベルト１７に圧接する二次転写ローラ１８の回転速度を補正すればよい。

図１２は、画像倍率の変化を抑える二次転写ローラ１８の回転速度の補正を説明する図で、横軸は時間、縦軸は二次転写ローラの回転速度である。

図１２を参照して回転速度の補正の例を説明する。図１２において、ｍ１はレジストローラ対７１の回転開始時点を示し、ｍ２は記録媒体の先端位置の推定開始時点を示す。記録媒体の先端位置はレジストローラ対７１の回転開始からの経過時間から推定することができる。

そして、誤差を考慮した上で記録媒体の先端位置が、完全に転写ベルト１７と二次転写ローラ１８との間の転写ニップ部Ｎに突入したと推定される時点ｍ３で、二次転写ローラ１８の回転速度の補正を開始する。回転速度の補正を急激に行うと、回転速度の変更に伴なう負荷の変動が画像ノイズを引き起こすため、回転速度の補正は時点ｍ３から時点ｍ４まで、時間をかけて緩やかに行う。

時点ｍ２から時点ｍ５までが用紙サイズＡ３の記録媒体の搬送時間で、記録媒体の先端が転写ニップ部Ｎに突入した後、５ｍｍほど搬送された位置である時点ｍ３で回転速度の補正を開始し、２１０ｍｍほど搬送された位置である時点ｍ４まで時間をかけて緩やかに回転速度を０．３％遅く、即ち回転速度を（−０．３％）補正する。これにより、普通紙（厚みｔ＝０．１ｍｍ）に対する厚紙（厚みｔ＝０．３ｍｍ）の画像倍率の変動０．３％を補正し、普通紙と厚紙とで画像倍率の変動は生じない。

使用される記録媒体の厚みに応じて二次転写ローラの回転速度を調整し、厚い記録媒体を使用する場合でも形成された画像に色ずれが生じることがなく、画像倍率の変動もない電子写真方式の画像形成装置を提供する。

この発明を適用したタンデム方式のフルカラー画像形成装置の構成を説明する図。 フルカラー画像形成装置の二次転写ローラの附近の拡大図。 二次転写ローラの回転速度を増速するときの速度補正係数Ｃの例を説明する図。 使用される記録媒体Ｐの厚みの区分と、紙坪量（単位面積当たりの重量）、厚み寸法を説明する図。 記録媒体の厚みを検出する厚みセンサの構成を説明する図。 二次転写ローラの回転速度の変動（回転むら）の一例を説明する図。 記録媒体の厚み、速度補正係数Ｃ、指数Ｋ、速度補正値Ｍの関係を説明する図。 記録媒体の厚み、記録媒体の幅、速度補正係数Ｃ、回転むらの程度を示す指数Ｋ、速度補正値Ｍの関係を説明する図。 前回の指数Ｋと今回の指数Ｋの大小関係と、前回の速度補正値、今回の速度補正値の関係を説明する図。 二次転写ローラの回転速度の補正処理の第１例を説明するフローチャート。 二次転写ローラの回転速度の補正処理の第２例を説明するフローチャート。 画像倍率の変化を抑える二次転写ローラの回転速度の補正を説明する図。

符号の説明

１０ フルカラー画像形成装置
１１、１２、１３、１４ 作像ユニット
１１Ｔ、１２Ｔ、１３Ｔ、１４Ｔ 一次転写ローラ
１５ 駆動ローラ
１６ 従動ローラ
１７ 中間転写ベルト
１８ 二次転写ローラ
１９ クリーニング装置
２０ 画像信号処理装置
２１ 給紙装置
２２ 定着装置
３０ 二次転写装置清掃装置
７０ 厚みセンサ
７１ レジストローラ対
７１ａ、７１ｂ レジストローラ
７３ 光源
７４ 受光素子（ＣＣＤＰ１、Ｐ２、・・・Ｐｎ）

Claims (8)

1. 無端ベルト状の中間転写体に沿って配置された作像装置により前記中間転写体上に形成されたトナー像を二次転写ローラにより記録媒体上に転写する画像形成装置において、
   前記中間転写体と二次転写ローラとはそれぞれ独立の駆動源により駆動され、中間転写体と二次転写ローラとの間に形成される転写ニップ部を通過する記録媒体の厚みに応じて二次転写ローラの表面速度を調整すること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 無端ベルト状の中間転写体に沿って配置された作像装置により前記中間転写体上に形成されたトナー像を二次転写ローラにより記録媒体上に転写する画像形成装置において、
   前記中間転写体と二次転写ローラとはそれぞれ独立の駆動源により駆動され、中間転写体と二次転写ローラとの間に形成される転写ニップ部を通過する記録媒体の厚みに応じて中間転写体の表面速度を調整すること
   を特徴とする画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記転写ニップ部の記録媒体搬送方向上流側に、記録媒体の厚みを検出する厚み検出装置を備え、検出された記録媒体の厚みに応じて二次転写ローラの表面速度又は中間転写体の表面速度を調整すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成装置は、前記転写ニップ部に記録媒体が突入したときの二次転写ローラの回転速度の変動を検出する速度変動検出器を備え、二次転写ローラの表面速度又は中間転写体の表面速度を調整すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は、二次転写ローラの回転速度の変動を検出する速度変動検出器を備え、前記転写ニップ部に記録媒体が突入したときの二次転写ローラの回転速度の変動を検出し、二次転写ローラの表面速度又は中間転写体の表面速度を調整すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成装置は、二次転写ローラを駆動する駆動トルクを検出し、二次転写ローラと中間転写体が接触していない状態の駆動トルクと、二次転写ローラと中間転写体が接触している状態の駆動トルクとに基づいて、二次転写ローラの表面速度又は中間転写体の表面速度を調整すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
7. 前記駆動トルクは、二次転写ローラを駆動するモータのモータ電流に基づいて検出されること
   を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成装置は、前記転写ニップ部に記録媒体が突入したときの二次転写ローラの線速度を調整して記録媒体の厚みに応じて変動する画像倍率を調整すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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