JP2010128493A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ベルトの速度決定面を正確に算出できるようにして、中間転写ベルトの正確な駆動制御を可能にする。
【解決手段】ベルト走行速度算出部が、押圧ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された押圧ロ‐ラ２３の単位時間あたりの回転数と、押圧ロ‐ラ２３との接触地点における中間転写ベルト２０の速度決定面と、押圧ロ‐ラ２３の直径とから、中間転写ベルト２０のベルト走行速度を算出し、速度決定面算出部が、当該算出されたベルト走行速度と、下部ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された下部従動ロ‐ラ２５の単位時間あたりの回転数と、下部従動ロ‐ラ２５直径とから、下部従動ロ‐ラ２５との接触地点における中間転写ベルト２０の速度決定面を算出し、制御部が、中間転写ベルト２０の全周域において算出された上記各速度決定面に基づいて駆動ロ‐ラ２２を駆動制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、無端走行する転写ベルトの駆動を制御する技術に関する。

従来から、異なった色のトナ‐像が担持される複数の像担持体（感光体ドラム）と、複数のロ‐ラ間を周回することにより各像担持体のトナ‐画像が塗り重ね状態で順次転写される中間転写ベルトとを備え、中間転写ベルトの表面に形成されたカラ‐画像が、中間転写ベルトから記録紙にカラ‐画像として転写され、当該カラ‐画像の転写された記録紙に定着処理が施された後、当該記録紙が排出される方式の画像形成装置が知られている。当該画像形成装置においては、各色トナ‐画像重ね合わせ時の色ずれ防止等の理由から、上記中間転写ベルトは、その走行速度を高精度に検知した上で制御することが必要となる。

そこで、中間転写ベルトの走行速度を検知する技術として、(１)中間転写ベルト表面上
のマ‐キングを光学センサにより検知し、当該マ‐キングの移動速度から中間転写ベルトの速度を算出する技術や、(２)中間転写ベルトを張架するロ‐ラの回転速度を検知し、当
該ロ‐ラの回転速度から中間転写ベルトの速度を算出する技術がある。また、(３)下記特
許文献１及び特許文献２に示されるように、中間転写ベルトを張架している駆動ロ‐ラ又は従動ロ‐ラの回転速度を検知し、中間転写ベルトの厚みムラ成分をsin波で近似して抽
出することで速度決定面の算出を行う技術も提案されている。
特開２００７‐１４７７３５号公報 特開２００６‐２２７１９２号公報

しかしながら、上記(１)の技術は、中間転写ベルトへのマ‐キングが困難であるために
、当該マ‐キングはシ‐ル貼付等によらざるを得ず、このシ‐ル貼付が本来の中間転写ベルト動作に影響を与える可能性もあり、当該シ‐ル貼付による中間転写ベルト寿命の低下等が懸念される。また、(２)の技術は、駆動ロ‐ラ又は従動ロ‐ラの回転速度に加えて、
中間転写ベルトの厚みによる速度決定面（上記ロ‐ラとの接触地点において中間転写ベルトの走行速度を決定するベルト面）を用いて中間転写ベルトの走行速度を算出するため、中間転写ベルトの速度算出には、速度決定面の正確な決定が重要になるが、中間転写ベルトはその走行方向の各位置で厚みムラを有し、当該厚みムラが上記速度決定面に変動を与えるため、駆動ロ‐ラ又は従動ロ‐ラと中間転写ベルトとの接触位置における速度決定面の変動により、画像形成実施形態に実際に走行している中間転写ベルト各部の走行速度を検出できない虞がある。そして、(３)の技術は、中間転写ベルトの厚みムラ成分がsin波として表れない場合は速度決定面を算出できない。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、上述したシ‐ル貼付等による転写ベルト動作への悪影響やベルト寿命低下の虞をなくして、転写ベルト走行方向の各位置におけるベルト厚みムラが転写ベルトの走行速度検出に与える悪影響も回避し、さらには、転写ベルトの厚みムラ成分がsin波として表れない場合にも正確に速度決定面を算出
できるようにして、転写ベルトの正確な駆動制御を可能にすることを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、表面又は当該表面に載置された記録紙に、画像情報に応じて担持される像担持体のトナ‐像が転写される転写ベルトと、
前記転写ベルトを無端走行可能に張架する複数のロ‐ラと、
前記転写ベルトを無端走行させる駆動ロ‐ラと、
前記複数のロ‐ラの１つである第１ロ‐ラの単位時間あたりの回転数を検出する第１ロ‐ラ回転速度検出部と、
前記第１ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された前記第１ロ‐ラの回転数と、前記第１ロ‐ラとの接触地点における前記転写ベルトの走行速度を決定するベルト面となる予め定められた速度決定面と、前記第１ロ‐ラの予め定められた直径とから、前記転写ベルトのベルト走行速度を算出するベルト走行速度算出部と、
前記複数のロ‐ラの１つであり前記転写ベルト走行方向において前記第１ロ‐ラとは異なる位置に配設された第２ロ‐ラの単位時間あたりの回転数を検出する第２ロ‐ラ回転速度検出部と、
前記ベルト走行速度算出部によって算出されたベルト走行速度と、前記第２ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された前記第２ロ‐ラの回転数と、前記第２ロ‐ラの予め定められた直径とから、前記第２ロ‐ラとの接触地点における前記転写ベルトの速度決定面を算出する速度決定面算出部と、
前記ベルト走行速度算出部によるベルト走行速度算出、及び前記速度決定面算出部による前記速度決定面算出を、予め定められた時間の経過毎に行わせ、前記転写ベルトの走行方向における全周域で、前記第２ロ‐ラとの接触地点における前記転写ベルトの速度決定面を算出させる制御部と
を備えたベルト駆動装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のベルト駆動装置であって、前記転写ベルトの全周域において算出された各速度決定面に基づいて前記駆動ロ‐ラを駆動制御する駆動制御部を更に備えたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のベルト駆動装置であって、前記ベルト走行速度算出部は、前記第１ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された前記第１ロ‐ラの回転数R１(０)、前記第１ロ‐ラとの接触地点における前記転写ベルトの走行速度
を決定するベルト面となる予め定められた速度決定面L(０)、前記第１ロ‐ラの予め定められた直径φ１、円周率π、前記転写ベルトのベルト走行速度V(０)としたとき、
V(０)＝π(φ１＋２L(０))×R１(０)の式に基づいて前記ベルト走行速度を算出し、
前記速度決定面算出部は、前記ベルト走行速度算出部によって算出されたベルト走行速度V(０)、前記第２ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された第２ロ‐ラの回転数R２(n)、
前記第２ロ‐ラの予め定められた直径φ２、円周率π、前記第２ロ‐ラとの接触地点にお
ける前記転写ベルトの速度決定面L(n)としたとき、
L(n) ＝｛V(０)／(R２(n) ×π)‐φ２｝／２の式に基づいて前記速度決定面を算出するもの
である。

これらの発明は、ベルト走行速度算出部が、第１ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された第１ロ‐ラの単位時間あたりの回転数と、第１ロ‐ラとの接触地点における転写ベルトの予め定められた速度決定面と、第１ロ‐ラの直径とに基づいて、転写ベルトのベルト走行速度を算出し、速度決定面算出部が、当該検出されたベルト走行速度と、転写ベルト走行方向において第１ロ‐ラとは異なる位置に配設された第２ロ‐ラについて第２ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された当該第２ロ‐ラの単位時間あたりの回転数と、第２ロ‐ラの直径とから、当該第２ロ‐ラとの接触地点における転写ベルトの速度決定面を算出する。

このため、本発明では、画像形成時に実際に無端走行されている状態の転写ベルトについて、その走行方向全周域に亘る各位置での速度決定面を得て、当該各位置毎の速度決定面から転写ベルトの走行方向各位置における正確な走行速度検出が可能になるので、画像形成時に実際に無端走行されている転写ベルトの状態に応じて正確に転写ベルトの走行速度を制御することが可能になる。

また、本発明の場合、転写ベルトの走行速度制御に、従来技術のような転写ベルトへのシ‐ル貼付が不要であるため、シ‐ル貼付による転写ベルト動作への悪影響やベルト寿命低下等の虞がない。さらに、本発明は、第２ロ‐ラとの接触地点において転写ベルトが有する厚みムラに応じて速度決定面が算出されることになり、ベルト厚みムラに応じた転写ベルトの走行速度制御が可能になるため、ベルト厚みムラが転写ベルトの走行速度検出や走行制御に悪影響を及ぼさないようにできる。また、本発明は、従来技術のような転写ベルトの厚みムラ成分をsin波で近似して抽出するといった処理を必要とせずに速度決定面
を算出するので、転写ベルトの厚みムラ成分がsin波として表れない場合にも正確に速度
決定面を算出して、的確な転写ベルトの走行速度制御が可能になる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のベルト駆動装置であって、前記制御部は、前記転写ベルト全周域における前記速度決定面算出部による前記速度決定面の算出数Ｎ、前記第１及び第２ロ‐ラ間での前記速度決定面算出部による前記速度決定面の算出数ｎ、Ｍを整数とした場合に、Ｎ／ｎ≠Ｍの条件を満たした上で、前記転写ベルトの前記速度決定面算出を行わせるものである。

この発明では、駆動ロ‐ラが１回転する周期と、第２ロ‐ラと転写ベルトとの接触地点
における速度決定面算出タイミングとを同期させないことになるため、駆動ロ‐ラに偏心が生じていても、当該偏心等による駆動ロ‐ラ表面速度変動を的確にとらえた上で転写ベルトの各位置における速度決定面が算出される。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のベルト駆動装置であって、前記第１及び第２ロ‐ラが同一の直径とされたものである。

この発明によれば、第１及び第２ロ‐ラの直径が同一であるため、上記ベルト走行速度算出部及び速度決定面算出部による速度決定面算出処理を簡素化させることが可能になる。

また、請求項６に記載の発明は、前記転写ベルトの表面又は当該表面に載置された記録媒体に、画像情報に応じたトナ‐像を画像形成する画像形成部と、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のベルト駆動装置を備えた画像形成装置である。

この発明によれば、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明と同様の作用が得られる。

本発明によれば、転写ベルトの走行速度制御に、従来技術のような転写ベルトへのシ‐ル貼付が不要であるため、シ‐ル貼付による転写ベルト動作への悪影響やベルト寿命低下等の虞がない。また、本発明は、第２ロ‐ラとの接触地点において転写ベルトが有する厚みムラに応じて速度決定面が算出されることになり、ベルト厚みムラに応じた転写ベルトの走行速度制御が可能になるため、ベルト厚みムラが転写ベルトの走行速度検出や走行制御に悪影響を及ぼさないようにできる。また、本発明は、従来技術のような転写ベルトの厚みムラ成分をsin波で近似して抽出するといった処理を必要とせずに速度決定面を算出するので、転写ベルトの厚みムラ成分がsin波として表れない場合にも正確に速度決定面を算出して、的確な転写ベルトの走行速度制御が可能になる。さらに、ウォ‐ムアップ時に速度決定面の算出を行うことで、速度決定面算出のための時間を必要とせず、ユ‐ザ‐の待ち時間を軽減できる。

以下、本発明の一実施形態に係るベルト走行速度検出装置及びベルト装置を備えた画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態の内部構造を説明するための断面視の説明図である。図２は、本発明の一実施形態に係るベルト装置を抽出して示した図である。

本実施形態においては、画像形成装置としてプリンタ１が採用されている。図１に示すように、プリンタ１は、用紙Ｐの束を貯留する給紙部１２と、この給紙部１２から搬送されてきた用紙Ｐにトナ‐像を転写する画像形成部１３と、この画像形成部１３で用紙Ｐに転写されたトナ‐像に対し定着処理を施す定着部１４と、この定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排出される排紙部１５とがプリンタ本体１１に装着されることによって構成されている。

給紙部１２は、プリンタ本体１１内の下部に挿脱自在に装着された複数枚の用紙Ｐが貯留可能な用紙カセット１２１と、この用紙カセット１２１の図１における右側上方位置に設けられたピックアップロ‐ラ１２２とを備えている。用紙カセット１２１に貯留されている用紙Ｐは、ピックアップロ‐ラ１２２の駆動により１枚ずつピックアップされて画像形成部１３に向けて送り出される。

画像形成部１３は、給紙部１２から給紙された用紙Ｐにトナ‐画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図１における紙面の左側）から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナ‐を用いるマゼンタ用ユニット１３Ｍと、シアン色のトナ‐を用いるシアン用ユニット１３Ｃと、イエロ‐色のトナ‐を用いるイエロ‐用ユニット１３Ｙと、ブラック色のトナ‐を用いるブラック用ユニット１３Ｋとが備えられている。

そして、前記各ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋには、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ってトナ‐像が形成される前後方向（図１の紙面に直行する方向）に延びた軸心回りに回転可能な感光体ドラム（像担持体）１３１と、この感光体ドラム１３１の周面に帯電処理を施すことにより同周面に一様な電荷を形成させる帯電ワイヤを備えた帯電器１３２と、この帯電器１３２により一様な電荷の付与された感光体ドラム１３１の周面に画像情報に基づくレ‐ザ‐光を照射することにより静電潜像を形成させる露光装置１３３と、この静電潜像の形成された感光体ドラム１３１の周面にトナ‐を供給することにより同周面にトナ‐像を形成させる現像装置１３４と、この現像装置１３４にトナ‐を供給する、各現像装置１３４に対して着脱自在に装着されたトナ‐コンテナ１３５と、感光体ドラム１３１上のトナ‐像を静電的に引き剥がして後述する中間転写ベルト（転写ベルトの一例）２０の表面に転写させる一次転写ロ‐ラ１３６と、中間転写ベルト２０への転写処理後の感光体ドラム１３１の周面を清浄化処理するドラムクリ‐ニング装置１３７とがそれぞれ設けられている。

また、画像形成部１３には、各ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋに共通する部材として、各感光体ドラム１３１の下方位置に上部側が当該各感光体ドラム１３１と当接された、感光体ドラム１３１の周面のトナ‐像が転写される中間転写ベルト２０と、この中間転写ベルト２０上のトナ‐像を静電的に引き剥がして給紙部１２から送り込まれた用紙Ｐに転写させる２次転写ロ‐ラ１３８とが設けられている。

感光体ドラム１３１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナ‐像を形成させるためのものであり、周面に強靱で耐摩耗性に優れた極めて平滑なアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。かかる各感光体ドラム１３１は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置１３４からトナ‐の供給を受ける。

帯電器１３２は、その帯電ワイヤに図略の電源から高圧電圧が印加され、これによるコロナ放電で感光体ドラム１３１の周面に一様な電荷を形成させるようになっている。なお、かかる帯電器１３２に代えて高電圧が印加された帯電ロ‐ラを感光体ドラム１３１の周面に当接させるようにし、これによって感光体ドラム１３１の周面に電荷を形成させるようにしてもよい。

露光装置１３３は、前記帯電器１３２によって一様に帯電された感光体ドラム１３１の周面に、図略のコンピュ‐タ等から入力された画像デ‐タに基づくレ‐ザ‐光を照射するものであり、このレ‐ザ‐光の照射によって感光体ドラム１３１の周面に静電潜像が形成されるようになっている。かかる静電潜像に現像装置１３４からのトナ‐が供給されることにより、感光体ドラム１３１の周面にトナ‐像が形成され、このトナ‐像が周回している中間転写ベルト２０に転写されるようになっている。

現像装置１３４は、内部に攪拌搬送部材が設けられているとともに、最下部位置に周面が感光体ドラム１３１の周面と対向した現像ロ‐ラが備えられ、この現像ロ‐ラの回転によってトナ‐が感光体ドラム１３１の周面に供給されるようになっている。

中間転写ベルト２０の表面には、各ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋにおける感光体ドラム１３１の周面に形成されたトナ‐画像が順に塗り重ね状態で転写され、これによってその表面にカラ‐画像が形成される。

なお、本発明の一実施形態に係るベルト駆動装置の一例である転写ユニット２００は、画像形成ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋ（特許請求の範囲における画像形成部の一部）と、中間転写ベルト２０と、駆動ロ‐ラ２２と、転写ベルト駆動モ‐タ２７と、２次転写ロ‐ラ１３８（特許請求の範囲における画像形成部の一部）と、転写ベルト駆動モ‐タ１２５と、押圧ロ‐ラ２３と、下部従動ロ‐ラ２５と、従動ロ‐ラ２１と、押圧ロ‐ラ回転速度検出部１４０と、下部ロ‐ラ回転速度検出部１５０と、制御ユニット１００とを備えている。転写ユニット２００の当該構成一例であり、これに限定されない。

かかる中間転写ベルト２０は、各ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋの各一次転写ロ‐ラ１３６と、マゼンタ用ユニット１３Ｍの一次転写ロ‐ラ１３６の図２における若干左方位置に設けられたテンションロ‐ラ２１と、ブラック用ユニット１３Ｋの一次転写ロ‐ラ１３６の図１における若干右方位置に設けられた駆動ロ‐ラ２２と、本実施形態では前記テンションロ‐ラ２１の右方におけるシアン用ユニット１３Ｃの一次転写ロ‐ラ１３６の略直下位置に配設された、中間転写ベルト２０を屈曲させるための屈曲ロ‐ラ３０と、この屈曲ロ‐ラ３０と前記駆動ロ‐ラ２２との間の略中間位置であって、これらより下方位置に配設された押圧ロ‐ラ（第１ロ‐ラの一例）２３とに掛け回されて張架されている。

押圧ロ‐ラ（第１ロ‐ラの一例）２３は、中間転写ベルト２０を２次転写ロ‐ラ１３８へ向けて押圧するためのものであり、これによって中間転写ベルト２０の表面のカラ‐画像が、中間転写ベルト２０と２次転写ロ‐ラ１３８とに挟持された状態で搬送されつつある用紙Ｐに確実に転写される。押圧ロ‐ラ２３は、中間転写ベルト２０の走行に従動して回転する。

駆動ロ‐ラ２２は、転写ベルト駆動モ‐タ（ロ‐ラ駆動源）２２０によって駆動される。かかる転写ベルト駆動モ‐タ２２０は、駆動ロ‐ラ２２と同心で当該駆動ロ‐ラ２２の後面側（図１の紙面の裏側）に設けられている。そして、駆動ロ‐ラ２２は、転写ベルト駆動モ‐タ２２０の駆動軸２２１に一体回転可能に外嵌されている。従って、駆動ロ‐ラ２２は、転写ベルト駆動モ‐タ２２０の駆動により駆動軸２２１回りに一体回転することになる。

駆動ロ‐ラ２２、テンションロ‐ラ２１、押圧ロ‐ラ２３及び一次転写ロ‐ラ１３６は、これらの周面がいずれも中間転写ベルト２０の裏面側に当接されているのに対し、屈曲ロ‐ラ３０は、その周面が中間転写ベルト２０の表面側に当接されている。

２次転写ロ‐ラ１３８は、押圧ロ‐ラ２３の直下位置で中間転写ベルト２０を介して当該押圧ロ‐ラ２３により押圧されている。かかる２次転写ロ‐ラ１３８には、中間転写ベルト２０上のトナ‐画像を静電的に引き剥がすバイアス電圧が図略の電源から印加される。従って、中間転写ベルト２０と２次転写ロ‐ラ１３８との間を通過する用紙Ｐには、中間転写ベルト２０のトナ‐画像が転写されることになる。

また、各一次転写ロ‐ラ１３６の左方位置にはそれぞれ上部従動ロ‐ラ２４が設けられているとともに、屈曲ロ‐ラ３０と押圧ロ‐ラ２３との間および駆動ロ‐ラ２２と押圧ロ‐ラ２３との間には下部従動ロ‐ラ（第２ロ‐ラの一例）２５がそれぞれ設けられている。これらの上下の従動ロ‐ラ２４，２５は、中間転写ベルト２０が弛まないように緊張状態を維持させるためのものである。

定着部１４は、画像形成部１３で用紙Ｐに転写された転写画像に定着処理を施すものであり、ハロゲンランプ等の通電発熱体により加熱される定着ロ‐ラ１４１と、下部でこの定着ロ‐ラ１４１に対向配置され、周面が定着ロ‐ラ１４１の周面に押圧当接される加圧ロ‐ラ１４２とを備えている。図１に示すように、定着部１４は、屈曲ロ‐ラ３０による中間転写ベルト２０の押圧で形成されたスペ‐スに配置されている。

２次転写ロ‐ラ１３８により中間転写ベルト２０からトナ‐像が転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト２０と２次転写ロ‐ラ１３８とに挟持された状態で中間転写ベルト２０の周回に誘導されつつ定着部１４に導入され、定着ロ‐ラ１４１と加圧ロ‐ラ１４２との間を通過するときの加熱によりトナ‐像が当該用紙Ｐに定着される。

定着処理後の用紙Ｐは、排出ロ‐ラ対１４３の駆動により排紙搬送路１０８を上昇し、排紙口１５２を通ってプリンタ本体１１の頂部に設けられた排紙トレイ１５１へ排出される。

図３はプリンタ１の概略構成の一例を示すブロック図である。プリンタ１には、プリンタ１全体の制御を司るための制御ユニット１００が備えられている。制御ユニット１００には、装置全体の動作プログラム等を記憶したＲＯＭ１１２が接続され、画像デ‐タ等を一時的に格納すると共に作業領域として機能するＲＡＭ１１３が接続されている。また、制御ユニット１００には、各色用の画像形成ユニット１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃが接続されており、制御ユニット１００内の制御部１０１は、画像形成ユニット１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃにそれぞれ備えられている帯電器１３２、露光装置１３３、及び現像装置１３４と、感光体ドラム１３１上のトナ‐像を記録紙に転写するために転写ロ‐ラ１３６に転写バイアスを印加する転写バイアス部１１４と、感光体ドラム１３１の駆動源であるドラムモ‐タ１１５とを制御するようになっている。

定着モ‐タ１４０１は定着部１４の定着ロ‐ラ対を回転駆動するものであり、制御部１０１によって制御される。また、定着ヒ‐タ１４０２は、定着ロ‐ラ対の一方を構成する熱ロ‐ラ内に設けられており、制御部１０１によってオン・オフが制御される。なお、図３では、イエロ‐，マゼンタ，シアン、黒用の各画像形成ユニットを１つの画像形成ユニットで示しているが、実際には図１に示すように、各色用にそれぞれの画像形成ユニットが制御部１０１に接続されて制御されている。

また、転写ベルト駆動モ‐タ１２５は、中間転写ベルト２０を走行させる駆動ロ‐ラ２２の駆動源であり、制御部１０１によって制御される。よって、制御部１０１が図略のドライバに送るクロック信号の周波数を変えることで転写ベルト駆動モ‐タ１２５の回転速度を制御することができる。

操作部１２７は、ユ‐ザからの各種操作指示等が入力される操作パネルと各種メッセ‐ジを表示する表示部からなる。また、制御部１０１は、インタフェイス１２９を介してＰＣ（パ‐ソナルコンピュ‐タ）１３０と接続されている。プリンタ１はこのＰＣ１３０から入力される画像デ‐タに基づいて画像形成を行う。

レジストモ‐タ１９０は、レジストロ‐ラ１７（図１）を回転駆動するものであり、制御部１０１によって制御される。

また、プリンタ１には、押圧ロ‐ラ２３の回転速度（角速度）を検出する押圧ロ‐ラ回転速度検出部１４０と、下部従動ロ‐ラ２５の回転速度（角速度）を検出する下部ロ‐ラ回転速度検出部１５０が設けられている。押圧ロ‐ラ回転速度検出部１４０は、例えば、ロ‐タリエンコ‐ダからなる。例えば、当該エンコ‐ダは、押圧ロ‐ラ２３の回転駆動軸に押圧ロ‐ラ２３と同心回転するように設けられたセンサホイ‐ルと、センサホイ‐ル周縁の一部に設けられた発光部及び受光部を有する光検出器からなる光センサとを備える。センサホイ‐ルの周縁であって、光センサによるセンシング対象領域には、センサホイ‐ルの周方向に沿って多数のスリットが一定間隔で形成されている。センサは、当該スリットの列を挟む位置にセンサホイ‐ルに対向させて設けられた発光部（光源）及び受光部を有し、スリットの列で断続された光を受光部が受光すると、当該受光の度に、検出パルスをベルト走行速度算出部１０２に出力する。例えば、押圧ロ‐ラ回転速度検出部１４０は、当該センサから得られる検出パルス数に基づいて、単位時間（予め定められた一定時間）あたりの検出パルス数を押圧ロ‐ラ２３の回転数R１(n)として任意の瞬間で逐次算出し
、当該押圧ロ‐ラ２３の回転数R１(n)を押圧ロ‐ラ２３の回転速度とする。

下部ロ‐ラ回転速度検出部１５０も、押圧ロ‐ラ回転速度検出部１４０と同様にセンサホイ‐ル及び光センサを備えるが、下部ロ‐ラ回転速度検出部１５０のセンサホイ‐ルは、下部従動ロ‐ラ２５の回転駆動軸に、下部従動ロ‐ラ２５と同心回転するように設けられている。センサは、センサホイ‐ルの上記スリット列で断続された光を受光部が受光すると、当該受光の度に、検出パルスを速度決定面算出部１０３に出力する。例えば、下部ロ‐ラ回転速度検出部１５０は、当該センサから得られる検出パルス数に基づいて、単位時間（予め定められた一定時間）あたりの検出パルス数を下部従動ロ‐ラ２５の回転数R２(n)として任意の瞬間で逐次算出し、当該下部従動ロ‐ラ２５の回転数R２(n)を下部従動ロ‐ラ２５の回転速度とする。

制御ユニット１００は、制御部１０１と、ベルト走行速度算出部１０２と、速度決定面算出部１０３とを備える。

制御部１０１は、ＲＯＭ１１２に記憶されている上記動作プログラム等に従い、作業領域としてＲＡＭ１１３を使用して、プリンタ１の全体的な動作制御を司る。この点で、制御部１０１は、画像形成動作時におけるプリンタ１の各機構を駆動制御する駆動制御部として機能する。また、制御部１０１は、後述するベルト走行速度算出部１０２によるベルト走行速度算出、及び速度決定面算出部１０３による速度決定面算出を予め定められた時間の経過毎に行わせる。

ベルト走行速度算出部１０２は、プリンタ１のウォ‐ムアップ時又は調整時に、中間転写ベルト２０が例えば画像形成用の速度で走行するように駆動されるときに、中間転写ベルト２０に設けられている複数の従動ロ‐ラの１つである押圧ロ‐ラ２３の回転数と、当該押圧ロ‐ラ２３との接触地点における予め定められた速度決定面と、当該押圧ロ‐ラ２３の直径とから、中間転写ベルト２０のベルト走行速度を算出する。

ベルト走行速度算出部１０２は、一定時間内に上記押圧ロ‐ラ回転速度検出部１４０から送られてくる上記検出パルスの数を、押圧ロ‐ラ２３の回転数情報として用いる。

また、ベルト走行速度算出部１０２が中間転写ベルト２０のベルト走行速度算出に用いる上記速度決定面は、中間転写ベルト２０の走行速度を決定するベルト面である。すなわち、当該速度決定面は、駆動ロ‐ラ２２が画像形成動作用の予め定められた回転速度で駆動されているときに、中間転写ベルト２０が押圧ロ‐ラ２３に接触する位置では、中間転写ベルト２０は、その厚み方向におけるどの位置（当該位置の面）が、中間転写ベルト２０の走行速度で走行しているかを示すものであり、当該速度決定面は、中間転写ベルト２０の内側の表面からの距離（厚さ）で表される。本実施形態では、速度決定面は、中間転写ベルト２０の走行方向各位置における厚さに応じて、当該各位置毎に変動する。

なお、中間転写ベルトが複数の層で形成されている場合や、組成物が異なる場合等、中間転写ベルトの組成によって速度決定面は変動する。

中間転写ベルト２０が押圧ロ‐ラ２３に接触する位置における当該速度決定面は、プリンタ１の製造者等により予め計測されて固定値としてベルト走行速度算出部１０２に記憶されている。

また、上記押圧ロ‐ラ２３の直径も、プリンタ１の製造者等により予め計測されて固定値としてベルト走行速度算出部１０２に記憶されている。

ベルト走行速度算出部１０２は、中間転写ベルト２０表面のベルト走行速度V(０)、円周率π、押圧ロ‐ラ２３の直径φ１、速度決定面L(０)、押圧ロ‐ラ２３の回転数R１(０)としたとき、押圧ロ‐ラ２３は中間転写ベルト２０の内側に接していることから、
V(０)＝π(φ１＋２L(０))×R１(０) …(１)
の式(１)に基づいて中間転写ベルト２０のベルト走行速度を算出する。このベルト走行速
度V(０)は、算出された時点においては、中間転写ベルト２０の走行方向各位置における全ての速度決定面で同一である。

一方、速度決定面算出部１０３は、ベルト走行速度算出部１０２によって算出された中間転写ベルト２０の上記ベルト走行速度と、中間転写ベルト２０に設けられている複数の従動ロ‐ラの１つであり中間転写ベルト２０の走行方向において押圧ロ‐ラ２３よりも当該走行方向下流側の位置に配設された下部従動ロ‐ラ２５の回転数と、当該下部従動ロ‐ラ２５の直径とから、当該下部従動ロ‐ラ２５との接触地点における中間転写ベルト２０の速度決定面を算出する。

速度決定面算出部１０３は、一定時間内に上記下部ロ‐ラ回転速度検出部１５０から送られてくる上記検出パルスの数を、下部従動ロ‐ラ２５の回転数情報として用いる。

下部従動ロ‐ラ２５の直径は、プリンタ１の製造者等により予め計測されて固定値として速度決定面算出部１０３に記憶されている。

速度決定面算出部１０３は、中間転写ベルト２０のベルト走行速度V(０)、円周率π、下部従動ロ‐ラ２５の直径φ２、該下部従動ロ‐ラ２５との接触地点における中間転写ベル
ト２０の速度決定面L(n)、下部従動ロ‐ラ２５の回転数R２(n)としたとき、
V(０)＝π(φ２＋２L(n))×R２(n) が成立することから、
L(n) ＝｛V(０)／(R２(n) ×π)‐φ２｝／２ …(２)
の式(２)に基づいて、下部従動ロ‐ラ２５との接触地点における中間転写ベルト２０の速
度決定面を算出する。中間転写ベルト２０のベルト走行速度を算出する。

そして、制御部１０１は、ベルト走行速度算出部１０２によるベルト走行速度算出、及び速度決定面算出部１０３による速度決定面算出を、予め定められた時間の経過毎に行わせ、中間転写ベルト２０の走行方向における全周域で、下部従動ロ‐ラ２５との接触地点における中間転写ベルト２０の速度決定面を算出させる。なお、上記予め定められた時間とは、例えば、中間転写ベルト２０表面の特定箇所が、ベルト走行方向における特定位置から周回を始め、当該特定箇所が無端走行により当該特定位置に戻ってくるまでの時間（中間転写ベルト２０がベルト走行方向に１周するのに要する時間）をＮ等分した時間（Ｎ
は２以上の整数）である。

また、制御部１０１は、中間転写ベルト２０全周域における上記速度決定面算出を、中間転写ベルト２０がｎ（ｎ＝１以上の整数）周走行する範囲で行わせる。これにより、中
間転写ベルト２０についてその走行方向全周域に亘る上記各位置で速度決定面を取得しつつ、当該速度決定面の算出対象領域を、駆動ロ‐ラ２２の全周面が中間転写ベルト２０に接して回り切っている領域とするので、駆動ロ‐ラ２２に偏心が生じていても、当該駆動ロ‐ラ２２が有する偏心等による駆動ロ‐ラ２２の表面速度変動が全て均一に中間転写ベルト２０に現れるようにして、的確に速度決定面の算出に反映させることができる。

次に、プリンタ１による中間転写ベルト２０の速度決定面算出処理を説明する。図４は、プリンタ１による中間転写ベルト２０の速度決定面算出処理を示すフロ‐チャ‐トである。以下、当該速度決定面算出処理を図４及び図２を参照して説明する。

プリンタ１による中間転写ベルト２０の速度決定面算出処理は、プリンタ１のウォ‐ムアップ時又は調整時に中間転写ベルト２０が駆動されるときに行われる。

例えば、プリンタ１のウォ‐ムアップ時に、制御部１０１が駆動ロ‐ラ２２を駆動して中間転写ベルト２０を、上記画像形成用の走行速度で駆動させているとき、当該中間転写ベルト２０に従動して回転する押圧ロ‐ラ２３の回転数R１(０)を、押圧ロ‐ラ回転速度検
出部１４０が検出する（Ｓ１）。

ベルト走行速度算出部１０２は、上記検出された押圧ロ‐ラ２３の回転数R１(０)と、当
該押圧ロ‐ラ２３との接触地点における速度決定面L(０)と、当該押圧ロ‐ラ２３の直径φ１とから、上記式(１)を用いて、中間転写ベルト２０のベルト走行速度V(０)を算出する（Ｓ２）。

また、下部ロ‐ラ回転速度検出部１５０は、押圧ロ‐ラ回転速度検出部１４０による押圧ロ‐ラ２３の回転数R１(０)の検出時に、中間転写ベルト２０に従動して回転する下部従
動ロ‐ラ２５の回転数R２(n)を検出する（Ｓ３）。

速度決定面算出部１０３は、ベルト走行速度算出部１０２によって算出された上記中間転写ベルト２０の上記ベルト走行速度V(０)と、下部ロ‐ラ回転速度検出部１５０によって検出された下部従動ロ‐ラ２５の回転数R２(n)と、当該下部従動ロ‐ラ２５の直径φ２とから、上記式(２)を用いて、この時点での下部従動ロ‐ラ２５との接触地点pt(n)にある中間転写ベルト２０の特定箇所p(n)における速度決定面L(n)を算出する（Ｓ４）。

Ｓ１乃至Ｓ４の処理の後、制御部１０１は、Ｓ１乃至Ｓ４の処理を行った時点で押圧ロ‐ラ２３に接触する位置pt(０)にあった中間転写ベルト２０表面の特定箇所p(０)が、下部
従動ロ‐ラ２５に接触する位置pt(n)に、中間転写ベルト２０の走行により移動してきた
ことを、例えば制御部１０１に内蔵されるカウンタにより、中間転写ベルト２０の特定箇所p(０)が位置pt(０)から位置pt(n)まで移動するために必要であると想定される走行時間（予め定められた値）が経過したことを計測すること等をもって判断する（Ｓ５）。

ここで、制御部１０１は、中間転写ベルト２０表面の特定箇所p(０)が位置pt(０)から位
置pt(n)に移動したと判断した場合（Ｓ５でＹＥＳ）、さらに、当該速度決定面算出処理
開示時点において位置pt(０)にあった中間転写ベルト２０表面の特定箇所p(０)が、中間転
写ベルト２０が１周周回して位置pt(０)に戻ってきたか否かを、上記カウンタにより中間
転写ベルト２０が１周するのに要すると想定される走行時間（予め定められた値）が、当
該速度決定面算出処理開示時点から経過したと計測されたか否か等で判断する（Ｓ６）。

制御部１０１は、当該速度決定面算出処理開示時点における中間転写ベルト２０表面の特定箇所p(０)が、中間転写ベルト２０が１周して位置pt(０)にまだ戻ってきていないと判
断した場合は（Ｓ６でＮＯ）、処理をＳ１に戻し、この時点での押圧ロ‐ラ２３の回転数R１(０)を、押圧ロ‐ラ回転速度検出部１４０が新たに検出する（Ｓ１）。

そして、ベルト走行速度算出部１０２は、当該新たに検出された押圧ロ‐ラ２３の回転数R１(０)と、上記予め定められた速度決定面L(０)と、当該押圧ロ‐ラ２３の直径φ１とから、上記式(１)を用いて、新たに当該時点における中間転写ベルト２０のベルト走行速度V(０)を算出する（Ｓ２）。

下部ロ‐ラ回転速度検出部１５０は、当該新たな押圧ロ‐ラ２３の回転数R１(０)の検出
時に、下部従動ロ‐ラ２５の回転数R２(n)を新たに検出し（Ｓ３）、速度決定面算出部１
０３は、上記新たに算出されたベルト走行速度V(０)と、下部従動ロ‐ラ２５の新たな回転数R２(n)と、当該下部従動ロ‐ラ２５の直径φ２とから、中間転写ベルト２０の走行に伴って、この時点で位置pt(n)に新たに移動して中間転写ベルト２０表面の新たな特定箇所p(n)となっている箇所についての速度決定面L(n)を算出する（Ｓ４）。

すなわち、制御部１０１は、押圧ロ‐ラ２３に接触する位置pt(０)にあった中間転写ベ
ルト２０表面の特定箇所p(０)が、下部従動ロ‐ラ２５に接触する位置pt(n)に移動して新
たな特定箇所p(n)となる毎にＳ１乃至Ｓ４の処理を繰り返し、この時点で下部従動ロ‐ラ２５との接触地点pt(n)に位置している中間転写ベルト２０表面箇所p(n)について速度決
定面L(n)を算出する。そして、制御部１０１は、当該速度決定面L(n)の算出処理を、当該速度決定面算出処理開示時点において中間転写ベルト２０表面の特定箇所p(０)となっていた箇所が１周して位置pt(０)に戻ってくるまで繰り返す。

制御部１０１は、このように中間転写ベルト２０の走行方向全域に亘る各位置で得た速度決定面L(n)の情報を用いて、中間転写ベルト２０表面の各箇所が下部従動ロ‐ラ２５に接触する位置pt(n)に移動したときにおける中間転写ベルト２０の走行速度を、中間転写
ベルト２０の走行方向全周域について算出して蓄積し、画像形成実行時には、当該蓄積されている中間転写ベルト２０の各位置における走行速度情報に応じて転写ベルト駆動モ‐タ１２５の回転速度を増減させることにより、中間転写ベルト２０を一定速度で走行させる（Ｓ７）。

すなわち、制御部１０１は、実際に走行している中間転写ベルト２０（厚みムラを有して特定箇所における表面速度を変動させながら走行している中間転写ベルト２０）の状態に応じて、中間転写ベルト２０の走行速度が一定になるように、正確に中間転写ベルト２０の走行速度を制御することが可能になる。

但し、制御部１０１は、中間転写ベルト２０の全周域における上記速度決定面算出部による前記速度決定面の算出数Ｎ、押圧ロ‐ラ２３及び下部従動ロ‐ラ２５間での速度決定面算出部１０３による速度決定面の算出数ｎ（本実施形態ではｎ＝１）、駆動ロ‐ラ２２
が中間転写ベルト２０をベルト走行方向に１周させる駆動ロ‐ラ回転数Ｍである場合に、
Ｎ／ｎ≠Ｍの条件を満たした上で上記速度決定面算出を行わせることが好適である。

この場合、駆動ロ‐ラ２２が１回転する周期と、下部従動ロ‐ラ２５と中間転写ベルト
２０との接触地点における速度決定面算出タイミングとが同期しないため、駆動ロ‐ラ２２に偏心が生じていても、当該偏心等による駆動ロ‐ラ表面速度変動を的確にとらえた上で中間転写ベルト２０の上記各箇所における速度決定面が算出される。例えば、駆動ロ‐ラ２２に滑り回避のためのゴム層がコ‐ティングされている場合には、当該偏心を有する駆動ロ‐ラ２２の表面速度変動は中間転写ベルト２０の走行速度に大きな影響を与えるが、上記一連の処理によれば、このような場合であっても、中間転写ベルト２０の走行速度検出や駆動制御に悪影響を及ぼさないようにすることが可能である。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ベルト走行速度算出部１０２がベルト走行速度を算出し、速度決定面算出部１０３が当該算出されたベルト走行速度を用いて速度決定面を算出する実施形態を示しているが、下記式(３)を用いて、速度決定面L(n)を算出することも可能である。
L(n)＝｛（φ１‐φ２＋２L(０)）×（R１(０)／R２(n)）｝／２ …(３)
すなわち、上記実施形態には、ベルト走行速度算出部１０２及び速度決定面算出部１０３による各算出処理を別個に行う形態を示したが、ベルト走行速度算出部１０２及び速度決定面算出部１０３による各算出処理は、当該式(３)を用いて一度に行われる場合を含む
ものである。

また、上記実施形態では、押圧ロ‐ラ２３直径φ１と下部従動ロ‐ラ２５直径φ２との関係を特に定めていないが、上記式(３)を用いて速度決定面L(n)を算出する場合は、押圧ロ
‐ラ２３の直径φ１及び下部従動ロ‐ラ２５の直径φ２を同一とすることで、上記式(３)、
すなわち上記速度決定面算出部による速度決定面算出処理を簡素化させることが可能になる。

また、上記実施形態では、押圧ロ‐ラ２３及び下部従動ロ‐ラ２５間におけるベルト走行速度算出部１０２及び速度決定面算出部１０３による速度決定面の算出数ｎを１として
いるが、当該算出数ｎを２以上としてもよい。

上記の実施形態においては、転写ベルトとして、ベルトの表面に重ね塗り状態でカラ‐画像を形成させる中間転写ベルト２０が採用されているが、かかる中間転写ベルト２０の代わりに、ベルトにより搬送されつつある用紙にカラ‐画像を形成させるようにした、いわゆる用紙搬送ベルトを本発明に係る転写ベルトとして採用してもよい。また、本発明に係る画像形成装置は、カラ‐印刷用のものに限定されるものではなく、モノクロ印刷用のものであってもよい。この場合には、画像形成ユニット（感光体ドラム等）は、当然のこととして１つだけが採用される。

また、上記実施形態では、特許請求の範囲における第１ロ‐ラの例を押圧ロ‐ラ２３、として説明しているが、これに代えて、下部従動ロ‐ラ２５、テンションロ‐ラ２１、上部従動ロ‐ラ２４等を第１ロ‐ラとして、中間転写ベルト２０の走行方向各位置における速度決定面を算出することも可能である。

また、上記実施形態では、特許請求の範囲における第２ロ‐ラの例を下部従動ロ‐ラ２５として説明しているが、当該第２ロ‐ラは、第１ロ‐ラと異なる従動ロ‐ラであれば、テンションロ‐ラ２１、上部従動ロ‐ラ２４、押圧ロ‐ラ２３等を第２ロ‐ラとして、中間転写ベルト２０の走行方向各位置における速度決定面を算出することも可能である。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態の内部構造を説明するための断面視の説明図である。 本発明の一実施形態に係るベルト装置を抽出して示した図である。 プリンタの概略構成の一例を示すブロック図である。 プリンタによる中間転写ベルトの速度決定面算出処理を示すフロ‐チャ‐トである。

１ プリンタ
１３ 画像形成部
１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｋ 画像形成ユニット
２０ 中間転写ベルト
２２ 駆動ロ‐ラ
２３ 押圧ロ‐ラ
２５ 下部従動ロ‐ラ
１００ 制御ユニット
１０１ 制御部
１０２ ベルト走行速度算出部
１０３ 速度決定面算出部
１３８ ２次転写ロ‐ラ
１４０ 押圧ロ‐ラ回転速度検出部
１５０ 下部ロ‐ラ回転速度検出部
２００ 転写ユニット

Claims (6)

1. 表面又は当該表面に載置された記録紙に、画像情報に応じて担持される像担持体のトナ‐像が転写される転写ベルトを備えた画像形成装置において、
   前記転写ベルトを無端走行可能に張架する複数のロ‐ラと、
   前記転写ベルトを無端走行させる駆動ロ‐ラと、
   前記複数のロ‐ラの１つである第１ロ‐ラの単位時間あたりの回転数を検出する第１ロ‐ラ回転速度検出部と、
   前記画像形成装置のウォ‐ムアップ時または調整時に、前記第１ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された前記第１ロ‐ラの回転数と、前記第１ロ‐ラとの接触地点における前記転写ベルトの走行速度を決定するベルト面となる予め定められた速度決定面と、前記第１ロ‐ラの予め定められた直径とから、前記転写ベルトのベルト走行速度を算出するベルト走行速度算出部と、
   前記複数のロ‐ラの１つであり前記転写ベルト走行方向において前記第１ロ‐ラとは異なる位置に配設された第２ロ‐ラの単位時間あたりの回転数を検出する第２ロ‐ラ回転速度検出部と、
   前記ベルト走行速度算出部によって算出されたベルト走行速度と、前記第２ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された前記第２ロ‐ラの回転数と、前記第２ロ‐ラの予め定められた直径とから、前記第２ロ‐ラとの接触地点における前記転写ベルトの速度決定面を算出する速度決定面算出部と、
   前記ベルト走行速度算出部によるベルト走行速度算出、及び前記速度決定面算出部による前記速度決定面算出を、予め定められた時間の経過毎に行わせ、前記転写ベルトの走行方向における全周域で、前記第２ロ‐ラとの接触地点における前記転写ベルトの速度決定面を算出させる制御部と
   を備えた画像形成装置。
2. 前記転写ベルトの全周域において算出された各速度決定面に基づいて前記駆動ロ‐ラを駆動制御する駆動制御部を更に備えた請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ベルト走行速度算出部は、前記第１ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された前記第１ロ‐ラの回転数R１(０)、前記第１ロ‐ラとの接触地点における前記転写ベルトの走行
   速度を決定するベルト面となる予め定められた速度決定面L(０)、前記第１ロ‐ラの予め定められた直径φ１、円周率π、前記転写ベルトのベルト走行速度V(０)としたとき、
   V(０)＝π(φ１＋２L(０))×R１(０)の式に基づいて前記ベルト走行速度を算出し、
   前記速度決定面算出部は、前記ベルト走行速度算出部によって算出されたベルト走行速度V(０)、前記第２ロ‐ラ回転速度検出部によって検出された第２ロ‐ラの回転数R２(n)、
   前記第２ロ‐ラの予め定められた直径φ２、円周率π、前記第２ロ‐ラとの接触地点にお
   ける前記転写ベルトの速度決定面L(n)としたとき、
   L(n) ＝｛V(０)／(R２(n) ×π)‐φ２｝／２の式に基づいて前記速度決定面を算出する請
   求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記転写ベルト全周域における前記速度決定面算出部による前記速度決定面の算出数Ｎ、前記第１及び第２ロ‐ラ間での前記速度決定面算出部による前記速度決定面の算出数ｎ、Ｍを整数とした場合に、Ｎ／ｎ≠Ｍの条件を満たした上で、前記転写ベルトの前記速度決定面算出を行わせる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記第１及び第２ロ‐ラが同一の直径とされた請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記転写ベルトの表面又は当該表面に載置された記録媒体に、画像情報に応じたトナ‐像を画像形成する画像形成部と、
   請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のベルト駆動装置を備えた画像形成装置。