JP2011059286A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011059286A JP2011059286A JP2009207742A JP2009207742A JP2011059286A JP 2011059286 A JP2011059286 A JP 2011059286A JP 2009207742 A JP2009207742 A JP 2009207742A JP 2009207742 A JP2009207742 A JP 2009207742A JP 2011059286 A JP2011059286 A JP 2011059286A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- belt
- speed
- rotation
- drive
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】スジ状の画像乱れの発生を抑えるとともに、中間転写ベルト8の速度変動に起因する色ずれを低減する。
【解決手段】制御手段を次のように構成した。ベルト駆動モータを定速で回転させながら中間転写ベルト8の速度変動パターンを把握し、把握結果に基づいてその速度変動パターンにおける速度変動を打ち消して中間転写ベルト8を目標ベルト速度で駆動し得る、ベルト駆動モータの回転速度変化パターンであるFG周波数変化パターンを構築するFGパターン構築処理を所定のタイミングで実施する。そして、ユーザーの指示命令に基づくプリントジョブを実施する場合には、ベルト駆動モータの駆動を制御する制御方式として、ベルト定速制御と、ベルト駆動モータの回転速度をFG周波数変化パターンに基づいて変化させるパターン制御と、ベルト定速制御とのうち、指示命令の内容に応じた方を選択して実施する。
【選択図】図1
【解決手段】制御手段を次のように構成した。ベルト駆動モータを定速で回転させながら中間転写ベルト8の速度変動パターンを把握し、把握結果に基づいてその速度変動パターンにおける速度変動を打ち消して中間転写ベルト8を目標ベルト速度で駆動し得る、ベルト駆動モータの回転速度変化パターンであるFG周波数変化パターンを構築するFGパターン構築処理を所定のタイミングで実施する。そして、ユーザーの指示命令に基づくプリントジョブを実施する場合には、ベルト駆動モータの駆動を制御する制御方式として、ベルト定速制御と、ベルト駆動モータの回転速度をFG周波数変化パターンに基づいて変化させるパターン制御と、ベルト定速制御とのうち、指示命令の内容に応じた方を選択して実施する。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数の像担持体の表面にそれぞれ担持した互いに異なる色のトナー像を無端状のベルト部材の表面あるいは同表面に保持している記録部材に重ね合わせて転写して多色画像を得る画像形成装置に関するものである。
この種の画像形成装置では、各色のトナー像の転写位置がベルト移動方向にずれることで、色ずれを引き起こすことがある。色ずれを引き起こす原因の1つとして、ベルト部材に駆動力を伝達する駆動ローラの偏心によるベルト部材の速度変動が挙げられる。具体的には、駆動ローラが偏心していると、ローラ1回転あたりに1周期分のサインカーブを描く特性の速度変動がベルト部材に発生する。この速度変動により、各色の像担持体からベルト部材又はベルト表面上の記録部材に対して各色のトナー像が位置ずれして転写されることで、色ずれを引き起こしてしまうのである。
そこで、特許文献1に記載の画像形成装置においては、ベルト部材の移動速度を検知した結果に基づいてベルト部材を一定速度で無端移動させるように駆動モータを駆動するベルト定速制御を実施することで、ベルト部材の速度安定化を図っている。具体的には、ベルト部材を張架している複数の張架ローラのうち、ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動ローラにロータリーエンコーダーを設け、これによる検知結果に基づいてベルト部材の移動速度を検知させている。そして、ベルト部材の速度変動があった場合に、その変動とは逆位相の速度変動を発生させるように、駆動モータに対してロータリーエンコーダーの検知結果をフィードバックしている。これにより、駆動ローラの偏心に起因するベルト部材の速度変動を抑えて速度安定化を図ることで、ベルト速度変動に起因する色ずれを低減することができる。
ところが、本発明者らは、かかる構成の画像形成装置の試験機において、プリント速度をより高速化していく実験を行ったところ、厚紙使用時にスジ状の画像乱れを引き起こし易くなることを見出した。具体的には、試験機は、ベルト部材の表面上に重ね合わせて1次転写して得たカラートナー像を、ベルト部材と2次転写ローラとの当接による2次転写ニップでベルト部材から記録紙に一括2次転写する構成になっている。かかる構成において、記録紙として厚紙を用いると、それを2次転写ニップに進入させる際に、急激な負荷上昇によってベルト部材の移動速度を一瞬だけ大きく低下させてしまう。プリント速度を従来よりも高速化した条件下では、その低下率が従来よりも大きくなる。すると、その速度低下を駆動モータの駆動制御にフィードバックすると、ベルト部材の速度を一瞬だけ過剰に速めてしまう。このように、厚紙ニップ進入時における一瞬の速度低下と、その後の一瞬の速度上昇とが起こると、感光体からベルト部材への1次転写においてトナー像が正常に転写されずに、上述のようなスジ状の画像乱れを引き起こしていたのである。
なお、上述の試験機は、各色の感光体のトナー像をベルト部材に重ね合わせて転写してから、2次転写ニップで記録紙に一括2次転写する構成のものであったが、次のような構成のものでも、同様のスジ状の画像乱れを発生させ得る。即ち、各色の感光体のトナー像を、ベルト部材の表面に保持した記録紙に重ね合わせて転写する構成である。かかる構成では、各色の感光体とベルト部材との当接による各色の1次転写ニップに厚紙を進入させる毎に、同様にして、一瞬のベルト速度低下及び速度上昇をきたすからである。
そこで、本発明者らは、厚紙使用時には、上述したベルト定速制御に代えて、FG信号によるモータ定速制御を実施する新規な画像形成装置を開発中である。FG信号は、モータ軸について所定の回転角変位を検出する毎にパルス波を発生させるFG信号発電機(Frequency Generator)から発せられる信号である。モータ定速制御においては、FG信号の周波数を一定に保つように駆動モータを駆動することで、駆動モータを所定の目標回転速度で一定に回転させる。上述したように、厚紙がニップに進入する際には、ベルト部材の速度が一瞬だけ大きく低下するが、このとき、ベルトの伸びなどが起こるため、駆動モータの回転速度はそれほど低下しない。このため、厚紙のニップ進入時に、モータ回転速度の急激な低下は検出されず、厚紙のニップ進入からニップ排出に至るまで、駆動モータを目標回転速度で安定して回転させ続ける。すると、厚紙のニップ進入直後にベルト部材の速度を一瞬だけ過剰にしてしまうことがなくなるので、上述したスジ状の画像乱れを抑えることができる。
しかしながら、モータ定速制御においては、駆動ローラの偏心に起因するベルト部材の速度変動を許容してしまうので、色ずれを低減することができなくなってしまう。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スジ状の画像乱れの発生を抑えるとともに、ベルト部材の速度変動に起因する色ずれを低減することができる画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、無端状のベルト部材、及び自らの回転駆動に伴って前記ベルト部材を無端移動させる駆動回転体、を具備するベルトユニットと、前記駆動回転体の駆動源である駆動モータと、前記ベルト部材の移動速度を検知するベルト速度検知手段と、複数の像担持体の表面にそれぞれ担持される互いに異なる色のトナー像を前記ベルト部材の表面あるいは該表面に保持されている記録部材に重ね合わせて転写して多色像を得る転写手段と、前記ベルト速度検知手段による検知結果に基づいて、前記ベルト部材を所定の目標ベルト速度で無端移動させるように前記駆動モータを駆動するベルト定速制御を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、前記駆動モータの回転速度を検知する回転速度検知手段を設けるとともに、前記回転速度検知手段による検知結果を所定の速度で安定させるように前記駆動モータを駆動しながら、前記速度検知手段による検知結果に基づいて、前記駆動回転体の偏心によって生ずる前記ベルト部材の速度変動パターンを把握し、把握結果に基づいて、前記速度変動パターンにおける速度変動を打ち消して前記ベルト部材を目標ベルト速度で駆動し得る、前記駆動モータの回転速度変化パターンを構築する回転速度変化パターン構築処理を、所定のタイミングで実施し、且つ、ユーザーの指示命令に基づくプリントジョブを実施する場合には、前記駆動モータの駆動を制御する制御方式として、前記回転速度検知手段による検知結果に基づいて前記駆動モータの回転速度を前記回転速度変化パターンと同じパターンで変化させるように前記駆動モータを駆動するパターン制御と、前記ベルト定速制御とのうち、前記指示命令の内容に応じた方を選択して実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記駆動回転体について基準の回転姿勢になったことを検知する基準回転姿勢検知手段を設けるとともに、前記回転速度検知手段による検知結果と、前記基準回転姿勢検知手段による検知結果とに基づいて、前記駆動モータの回転速度を前記回転速度変化パターンと同じパターンで変化させる前記駆動モータの駆動制御を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、前記所定のタイミングとして、ユーザーのもとでの初めのプリントジョブを実施する前のタイミングで、前記回転速度変化パターン構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、前記ベルトユニットの交換を検知する交換検知手段を設けるとともに、工場出荷後の初めの前記プリントジョブを実施するのに先立って回転速度変化パターン構築処理を実施することに加えて、前記交換検知手段によって前記ベルトユニットの交換が検知された場合にも、検知後の初めの前記プリントジョブを実施するのに先立って前記回転速度変化パターン構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの画像形成装置において、前記ベルト速度検知手段として、前記ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動回転体の回転速度を前記ベルト部材の移動速度として検知するものを用い、前記駆動回転体の回転軸部材上に固定された駆動回転体ギヤに対して前記駆動モータのモータギヤを噛み合わせて駆動力を伝達するようにし、前記従動回転体の回転周期と前記駆動回転体の回転周期との比率として、小さい方の回転周期に対して大きい方の回転周期を整数倍にする値を採用し、且つ、前記回転速度変化パターンとして、大きい方の回転周期以上の期間に渡るパターンのものを構築するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかの画像形成装置において、前記回転姿勢検知手段として、前記駆動回転体の回転軸部材と同期して前記回転軸部材を中心にして公転する公転部材を所定の公転位置で検知することで、前記駆動回転体について基準の回転姿勢になったことを検知するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れかの画像形成装置において、前記駆動モータを、複数の前記像担持体のうち、黒色のトナー像を担持する像担持体の駆動源として共用したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、黒色の像担持体の交換を検知する交換検知手段を設けるとともに、前記所定のタイミングとして、黒色の像担持体の交換が検知された後、初めのプリントジョブを実施する前のタイミングで、前記回転速度変化パターン構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記駆動回転体について基準の回転姿勢になったことを検知する基準回転姿勢検知手段を設けるとともに、前記回転速度検知手段による検知結果と、前記基準回転姿勢検知手段による検知結果とに基づいて、前記駆動モータの回転速度を前記回転速度変化パターンと同じパターンで変化させる前記駆動モータの駆動制御を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、前記所定のタイミングとして、ユーザーのもとでの初めのプリントジョブを実施する前のタイミングで、前記回転速度変化パターン構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、前記ベルトユニットの交換を検知する交換検知手段を設けるとともに、工場出荷後の初めの前記プリントジョブを実施するのに先立って回転速度変化パターン構築処理を実施することに加えて、前記交換検知手段によって前記ベルトユニットの交換が検知された場合にも、検知後の初めの前記プリントジョブを実施するのに先立って前記回転速度変化パターン構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかの画像形成装置において、前記ベルト速度検知手段として、前記ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動回転体の回転速度を前記ベルト部材の移動速度として検知するものを用い、前記駆動回転体の回転軸部材上に固定された駆動回転体ギヤに対して前記駆動モータのモータギヤを噛み合わせて駆動力を伝達するようにし、前記従動回転体の回転周期と前記駆動回転体の回転周期との比率として、小さい方の回転周期に対して大きい方の回転周期を整数倍にする値を採用し、且つ、前記回転速度変化パターンとして、大きい方の回転周期以上の期間に渡るパターンのものを構築するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかの画像形成装置において、前記回転姿勢検知手段として、前記駆動回転体の回転軸部材と同期して前記回転軸部材を中心にして公転する公転部材を所定の公転位置で検知することで、前記駆動回転体について基準の回転姿勢になったことを検知するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れかの画像形成装置において、前記駆動モータを、複数の前記像担持体のうち、黒色のトナー像を担持する像担持体の駆動源として共用したことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、黒色の像担持体の交換を検知する交換検知手段を設けるとともに、前記所定のタイミングとして、黒色の像担持体の交換が検知された後、初めのプリントジョブを実施する前のタイミングで、前記回転速度変化パターン構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
これらの発明においては、プリントジョブ時の作像条件が、記録部材として比較的厚みの大きいものを用いたり、比較的高速でプリントを行ったりなど、スジ状の画像乱れを発生させ易い条件であるか否かを、ユーザーの指示命令に基づいて判断する。そして、スジ状の画像乱れを発生させ易い条件であると判断した場合に、ベルト部材の駆動制御としてパターン制御を選択することが可能である。パターン制御は、駆動モータの回転速度を所定の変化パターンで変化させる制御であり、ベルト部材の速度の検知結果とは無関係に駆動モータを駆動するので、比較的厚みの大きい記録部材を用いたり、比較的高速でプリントを行ったりしても、記録部材のニップ進入時にベルト部材の速度を過剰に高めてしまうことはない。よって、駆動制御としてパターン制御を選択することで、スジ状の画像乱れの発生を抑えることができる。更に、パターン制御で採用する駆動モータの回転速度の変化パターンは、駆動回転体の1回転あたりにおけるベルト部材の速度変動を打ち消すパターンであるので、駆動回転体の偏心にかかわらずベルト部材を目標ベルト速度で安定して駆動してベルト部材の速度変動に起因する色ずれを低減することができる。
なお、ベルト定速制御は、外部から付与される突発的な衝撃など、突発的な要因によるベルト部材の速度変動も検知してその速度変動をなくすように駆動モータの駆動を調整できるので、ベルト速度の安定化という点では、突発的な要因によるベルト部材の速度変動に対応できないパターン制御よりも有利である。つまり、ベルト部材の駆動方式として、ベルト定速制御を選択しているときには、駆動回転体の偏心に起因する色ずれに加えて、突発的な要因でベルト部材の速度変動をきたすことに起因する色ずれも、低減することができる。
なお、ベルト定速制御は、外部から付与される突発的な衝撃など、突発的な要因によるベルト部材の速度変動も検知してその速度変動をなくすように駆動モータの駆動を調整できるので、ベルト速度の安定化という点では、突発的な要因によるベルト部材の速度変動に対応できないパターン制御よりも有利である。つまり、ベルト部材の駆動方式として、ベルト定速制御を選択しているときには、駆動回転体の偏心に起因する色ずれに加えて、突発的な要因でベルト部材の速度変動をきたすことに起因する色ずれも、低減することができる。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー,シアン,マゼンタ,黒(以下、Y,C,M,Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット6Y,C,M,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,C,M,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するためのプロセスユニット6Yを例にすると、図2に示すように、像担持体たるドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像器5Y等を備えている。プロセスユニット6Yは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー,シアン,マゼンタ,黒(以下、Y,C,M,Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスユニット6Y,C,M,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,C,M,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するためのプロセスユニット6Yを例にすると、図2に示すように、像担持体たるドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像器5Y等を備えている。プロセスユニット6Yは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
帯電装置4Yは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体1Yの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体1Yの表面は、レーザ光Lによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。このYの静電潜像は、Yトナーと磁性キャリアとを含有するY現像剤を用いる現像器5YによってYトナー像に現像される。そして、後述するベルト部材としての中間転写ベルト8上に中間転写される。ドラムクリーニング装置2Yは、中間転写工程を経た後の感光体1Y表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体1Yの残留電荷を除電する。この除電により、感光体1Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット(6C,M,K)においても、同様にして感光体(1C,M,K)上に(C,M,K)トナー像が形成されて、中間転写ベルト8上に中間転写される。
現像器5Yは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ロール51Yを有している。また、互いに平行配設された2つの搬送スクリュウ55Y、ドクターブレード52Y、トナー濃度センサ(以下、Tセンサという)56Yなども有している。
現像器5Yのケーシング内には、磁性キャリアとYトナーとを含む図示しないY現像剤が収容されている。このY現像剤は2つの搬送スクリュウ55Yによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、上記現像ロール51Yの表面に担持される。そして、ドクターブレード52Yによってその層厚が規制されてからY用の感光体1Yに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体1Y上の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体1Y上にYトナー像が形成される。現像器5Yにおいて、現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像ロール51Yの回転に伴ってケーシング内に戻される。
2つの搬送スクリュウ55Yの間には仕切壁が設けられている。この仕切壁により、現像ロール51Yや図中右側の搬送スクリュウ55Y等を収容する第1供給部53Yと、図中左側の搬送スクリュウ55Yを収容する第2供給部54Yとがケーシング内で分かれている。図中右側の搬送スクリュウ55Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第1供給部53Y内のY現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール51Yに供給する。図中右側の搬送スクリュウ55Yによって第1供給部53Yの端部付近まで搬送されたY現像剤は、上記仕切壁に設けられた図示しない開口部を通って第2供給部54Y内に進入する。第2供給部54Y内において、図中左側の搬送スクリュウ55Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第1供給部53Yから送られてくるY現像剤を図中右側の搬送スクリュウ55Yとは逆方向に搬送する。図中左側の搬送スクリュウ55Yによって第2供給部54Yの端部付近まで搬送されたY現像剤は、上記仕切壁に設けられたもう一方の開口部(図示せず)を通って第1供給部53Y内に戻る。
透磁率センサからなる上述のTセンサ56Yは、第2供給部54Yの底壁に設けられ、その上を通過するY現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度と良好な相関を示すため、Tセンサ56YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、Tセンサ56Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefを格納したRAMを備えている。このRAM内には、他の現像器に搭載された図示しないTセンサからの出力電圧の目標値であるC用Vtref、M用Vtref、K用Vtrefのデータも格納されている。Y用Vtrefは、後述するY用のトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Tセンサ56Yからの出力電圧の値をY用Vtrefに近づけるように、図示しないY用のトナー搬送装置を駆動制御して第2供給部54Y内にYトナーを補給させる。この補給により、現像器5Y内のY現像剤中のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、C,M,K用のトナー搬送装置を用いた同様のトナー補給制御が実施される。
先に示した図1において、プロセスユニット6Y,C,M,Kの図中下方には、潜像書込装置としての光書込ユニット7が配設されている。光書込ユニット7は、画像情報に基づいて発したレーザー光を、プロセスユニット6Y,C,M,Kにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体1Y,C,M,K上にY,C,M,K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット7は、光源から発したレーザー光を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
光書込ユニット7の図中下側には、紙収容カセット26、これらに組み込まれた給紙ローラ27など有する紙収容手段が配設されている。紙収容カセット26は、シート状の記録体たる転写紙Pを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Pには給紙ローラ27を当接させている。給紙ローラ27が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Pが給紙路70に向けて送り出される。
この給紙路70の末端付近には、レジストローラ対28が配設されている。レジストローラ対28は、転写紙Pを挟み込むべく両ローラを回転させるが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Pを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
プロセスユニット6Y,C,M,Kの図中上方には、中間転写ベルト8を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット15が配設されている。転写手段としての転写ユニット15は、中間転写ベルト8の他に、2次転写バイアスローラ19、ベルトクリーニング装置10などを備えている。また、4つの1次転写バイアスローラ9Y,C,M,K、駆動ローラ12、クリーニングバックアップローラ13、従動ローラ14、テンションローラ11なども備えている。中間転写ベルト8は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ12の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。1次転写バイアスローラ9Y,C,M,Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト8を感光体1Y,C,M,Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト8の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する方式のものである。1次転写バイアスローラ9Y,C,M,Kを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってY,C,M,K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体1Y,C,M,K上のY,C,M,Kトナー像が重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
駆動回転体としての駆動ローラ12は、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。中間転写ベルト8上に形成された可視像たる4色トナー像は、この2次転写ニップで転写紙Pに転写される。そして、転写紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトベルトクリーニング装置10によってクリーニングされる。2次転写ニップで4色トナー像が一括2次転写された転写紙Pは、転写後搬送路71を経由して定着装置20に送られる。
定着装置20は、内部にハロゲンランプ等の発熱源を有する定着ローラ20aと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ20bとによって定着ニップを形成している。定着装置20内に送り込まれた転写紙Pは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ20aに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化せしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
定着装置20内でフルカラー画像が定着せしめられた転写紙Pは、定着装置20を出た後、排紙路72と反転前搬送路73との分岐点にさしかかる。この分岐点には、第1切替爪75が揺動可能に配設されており、その揺動によって転写紙Pの進路を切り替える。具体的には、爪の先端を反転前送路73に近づける方向に動かすことにより、転写紙Pの進路を排紙路72に向かう方向にする。また、爪の先端を反転前搬送路73から遠ざける方向に動かすことにより、転写紙Pの進路を反転前搬送路73に向かう方向にする。
第1切替爪75によって排紙路72に向かう進路が選択されている場合には、転写紙Pは、排紙路72から排紙ローラ対100を経由した後、機外へと配設されて、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック50a上にスタックされる。これに対し、第1切替爪75によって反転前搬送路73に向かう進路が選択されている場合には、転写紙Pは反転前搬送路73を経て、反転ローラ対21のニップに進入する。反転ローラ対21は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pをスタック部50aに向けて搬送するが、転写紙Pの後端をニップに進入させる直前で、ローラを逆回転させる。この逆転により、転写紙Pがそれまでとは逆方向に搬送されるようになり、転写紙Pの後端側が反転搬送路74内に進入する。
反転搬送路74は、鉛直方向上側から下側に向けて湾曲しながら延在する形状になっており、路内に第1反転搬送ローラ対22、第2反転搬送ローラ対23、第3反転搬送ローラ対24を有している。転写紙Pは、これらローラ対のニップを順次通過しながら搬送されることで、その上下を反転させる。上下反転後の転写紙Pは、上述の給紙路70に戻された後、再び2次転写ニップに至る。そして、今度は、画像非担持面を中間転写ベルト8に密着させながら2次転写ニップに進入して、その画像非担持面に中間転写ベルトの第2の4色トナー像が一括2次転写される。この後、転写後搬送路71、定着装置20、排紙路72、排紙ローラ対100を経由して、機外のスタック部50a上にスタックされる。このような反転搬送により、転写紙Pの両面にフルカラー画像が形成される。
転写ユニット15と、これよりも上方にあるスタック部50aとの間には、ボトル支持部31が配設されている。このボトル支持部31は、Y,C,M,Kトナーを収容するトナー収容部たるトナーボトル32Y,C,M,Kを搭載している。トナーボトル32Y,C,M,Kは、互いに水平よりも少し傾斜した角度で並ぶように配設され、Y、C、M、Kという順で配設位置が高くなっている。トナーボトル32Y,C,M,K内のY,C,M,Kトナーは、それぞれ後述するトナー搬送装置により、プロセスユニット6Y,C,M,Kの現像器に適宜補給される。これらのトナーボトル32Y,C,M,Kは、プロセスユニット6Y,C,M,Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
本プリンタにおいては、モノクロ画像を形成するモノクロモードと、カラー画像を形成するカラーモードとで、感光体と中間転写ベルト8との接触状態を異ならせるようになっている。具体的には、転写ユニット15における4つの1次転写バイアスローラ9Y,C,M,Kのうち、K用の1次転写バイアスローラ9Kについては、他の1次転写バイアスローラとは別に、図示しない専用のブラケットで支持している。また、Y,C,M用の3つの1次転写バイアスローラ9Y,C,Mについては、それらを図示しない共通の移動ブラケットで支持している。この移動ブラケットについては、図示しないソレノイドの駆動によって、Y,C,M用の感光体1Y,C,Mに近づける方向と、感光体1Y,C,Mから遠ざける方向とに移動させることが可能である。移動ブラケットを感光体1Y,C,Mから遠ざける方向に移動させると、中間転写ベルト8の張架姿勢が変化して、中間転写ベルト8がY,C,M用の3つの感光体1Y,C,Mから離間する。但し、K用の感光体1Kと中間転写ベルト8とは接触したままである。モノクロモードにおいては、このように、K用の感光体1Kだけを中間転写ベルト8に接触させた状態で、画像形成動作を行う。このとき、4つの感光体のうち、K用の感光体1Kだけを回転駆動させ、Y,C,M用の感光体1Y,C,Mについては、駆動を停止させている。
上述の移動ブラケットを3つの感光体1Y,C,Mに近づける方向に移動させると、中間転写ベルト8の張架姿勢が変化して、それまで3つの感光体1Y,C,Mから離間していた中間転写ベルト8がそれら3つの感光体1Y,C,Mに接触する。このとき、K用の感光体1Kと中間転写ベルト8とは接触したままである。カラーモードにおいては、このように、4つの感光体1Y,C,M,Kの全てを中間転写ベルト8に接触させた状態で、画像形成動作を行う。かかる構成においては、移動ブラケットや上述したソレノイドなどが、感光体と中間転写ベルト8とを接離させる接離手段として機能している。
図3は、転写ユニット15や各色感光体と、それらの駆動伝達系とを示す構成図である。感光体1Y,C,M,Kの回転軸部材には、感光体よりも大きな径の感光体ギヤ151Y,C,M,Kが固定されており、感光体1Y,C,M,Kと一体となって回転する。感光体ギヤ151Y,C,M,Kには、感光体モータ154Y,C,M,Kのモータギヤが噛み合っている。感光体モータ154Y,C,M,Kの回転駆動力が感光体ギヤ151Y,C,M,Kを介して感光体1Y,C,M,Kに伝達される仕組みである。
中間転写ベルト8のループ内側に配設された駆動ローラ12は、上述したように、自らの回転駆動によって中間転写ベルト8を無端移動させるものである。そして、自らと、ベルトループ外側に配設された2次転写バイアスローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト8における駆動ローラ12に対する掛け回し箇所と、2次転写バイスローラ19との当接による2次転写ニップが形成されている。
駆動ローラ12の回転軸部材には、駆動回転体ギヤとしての駆動ローラギヤ161が固定されており、これにはベルト駆動モータ162のモータギヤ162が噛み合っている。ベルト駆動モータ162が回転すると、その回転駆動力が駆動ローラギヤ161を介して駆動ローラ12に伝わって、駆動ローラ12が回転駆動する。そして、これにより、中間転写ベルト8が図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。
本プリンタは、4つのプロセスユニット6Y,C,M,Kや、光書込ユニット7などからなる作像手段の駆動を制御する制御手段として、図示しないメイン制御部を備えている。このメイン制御部は、演算手段たるCPU(Central Processing Unit)、データ記憶手段たるRAM(Random Access Memory)、データ記憶手段たるROM(Read Only Memory)などを具備しており、ROMに記憶しているプログラムに基づいて、プロセスユニットや光書込ユニット7の駆動を制御する。
また、メイン制御部とは別に、図示しない駆動制御部を有している。そして、この駆動制御部は、CPUや、ROM、データ記憶手段たる不揮発性RAMなどを具備しており、ROMに記憶しているプログラムに基づいて、後述する駆動モータの駆動を制御する。
実施形態に係るプリンタにおいて、各色のトナー像の中間転写ベルト8に対する転写位置が相対的にずれると、カラー画像に色ズレが発生してしまう。かかる色ずれは、各色トナー像の副走査レジストずれなどによって発生する。副走査レジストずれは、トナー像の正規の転写位置が中間転写ベルト8の移動方向である副走査方向に全体的にずれてしまう現象である。そして、副走査レジストずれの主な原因の1つとして、駆動ローラ12の偏心に起因する駆動ローラ1回転あたりにおける中間転写ベルト8の速度変動が挙げられる。
図4は、駆動制御手段としての駆動制御部200及びメイン制御部250と、これに電気接続される各種機器とを示す模式図である。中間転写ベルト8のループ内側でベルトを張架している張架部材の1つであり、ベルトの無端移動に伴って従動回転する従動ローラ14の線速は、中間転写ベルト8の線速と同じになる。よって、従動ローラ14の回転角速度や回転角変位は、中間転写ベルト8の無端移動速度を間接的に示すことになる。従動ローラ14の軸部材には、ロータリーエンコーダからなるローラエンコーダ171が固定されている。このローラエンコーダ171は、従動ローラ14の回転角速度や回転角変位を検知して、その結果を駆動制御部200に出力する。このようなローラエンコーダ171は、中間転写ベルト8の移動速度を検知する速度検知手段として機能している。駆動制御部200は、ローラエンコーダ171からの出力に基づいて、中間転写ベルト8の速度変動や無端移動速度を把握することができる。
なお、本プリンタでは、速度検知手段として、従動ローラ14の回転角速度や回転角変位を検知するローラエンコーダ171を用いたが、他の方式によって速度変動や速度を検知するものを用いてもよい。例えば、複数の目盛をベルト周方向に所定ピッチで配設したスケールを中間転写ベルトに設け、その目盛を検知する時間間隔に基づいてベルトの速度変動や速度を検知する光学センサを用いてもよい。また、パーソナルコンピュータの入力装置である光学式マウスなどに採用されている光学イメージセンサを、ベルト表面の速度変動や速度を検知する手段として用いてもよい。
駆動ローラ12としては、中間転写ベルト8に対して強いグリップ力を発揮させるように、表面にゴム等の弾性材料からなる表面層を被覆したものを用いている。駆動ローラ12が偏心していると、駆動ローラ1回転あたりに1周期分のサインカーブを描くような特性の速度変動が中間転写ベルト8に発生する。また、駆動ローラ12の直径に誤差があると、駆動ローラ12を設計通りの角速度で回転させても、駆動ローラ12の線速や中間転写ベルト8の速度を目標の速度にすることができなくなる。
そこで、駆動制御部200は、ローラエンコーダ171から出力されるパルス信号の周波数を、基準クロックの周波数に合わせるように、駆動ローラ12の駆動源となっている駆動モータ162を加減速制御するPLL制御を行う。これにより、ローラエンコーダ171が取り付けられた従動ローラ14を一定の回転角速度で回転させることで、中間転写ベルト8の速度を目標ベルト速度で安定化させる。つまり、中間転写ベルト8の速度に基づいて、駆動モータ162の駆動速度を制御することで、中間転写ベルト8を、駆動ローラ12の径や偏心にかかわらず、目標ベルト速度で無端移動させるようにするベルト定速制御を実施する。かかる構成においては、中間転写ベルト8の速度の検知結果に基づくベルト定速制御を行うことで、中間転写ベルト8を駆動ローラ12の径や偏心にかかわらず目標ベルト速度で無端移動させることができる。
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
本発明者らは、以上の基本的な構成を備えるプリンタ試験機において、近年の高速プリント化の要望に応えるべく、プリント速度をより高速化していく実験を行った。すると、記録紙として厚紙を用いた場合に、スジ状の画像乱れを顕著に引き起こしてしまった。このスジ状の画像乱れは、厚紙を2次転写ニップに進入させる際の衝撃に起因するものであることがわかった。具体的には、厚紙を2次転写ニップに進入させる際に、急激な負荷上昇によって中間転写ベルト8の移動速度を一瞬だけ大きく低下させてしまう。プリント速度を従来よりも高速化した条件下では、その低下率が従来よりも大きくなる。すると、その速度低下を駆動モータ162の駆動制御にフィードバックすると、中間転写ベルト8の速度を一瞬だけ過剰に速めてしまう。このように、厚紙のニップ進入時における一瞬の速度低下と、その後の一瞬の速度上昇とが連続して起こると、各色の1次転写ニップにおいて各色のトナー像が正常に転写されずに、スジ状の画像乱れを引き起こしていた。
本発明者らは、以上の基本的な構成を備えるプリンタ試験機において、近年の高速プリント化の要望に応えるべく、プリント速度をより高速化していく実験を行った。すると、記録紙として厚紙を用いた場合に、スジ状の画像乱れを顕著に引き起こしてしまった。このスジ状の画像乱れは、厚紙を2次転写ニップに進入させる際の衝撃に起因するものであることがわかった。具体的には、厚紙を2次転写ニップに進入させる際に、急激な負荷上昇によって中間転写ベルト8の移動速度を一瞬だけ大きく低下させてしまう。プリント速度を従来よりも高速化した条件下では、その低下率が従来よりも大きくなる。すると、その速度低下を駆動モータ162の駆動制御にフィードバックすると、中間転写ベルト8の速度を一瞬だけ過剰に速めてしまう。このように、厚紙のニップ進入時における一瞬の速度低下と、その後の一瞬の速度上昇とが連続して起こると、各色の1次転写ニップにおいて各色のトナー像が正常に転写されずに、スジ状の画像乱れを引き起こしていた。
そこで、本プリンタのメイン制御部は、必要に応じて、駆動モータ162の制御方式をベルト定速制御からパターン制御に切り替えるようになっている。このパターン制御は、駆動モータ162のFG信号発電機から発せられるFG信号の周波数を、所定のパターンで変化させるように駆動モータ162の駆動を制御する方式である。また、回転速度検知手段としてのFG信号発電機は、周知のように、駆動モータ162に内蔵され、駆動モータ162のモータ軸が所定の回転角度だけ回転する毎にパルス信号を発生させるものである。
パターン制御について詳述する前に、パターン制御で用いるFG周波数変動パターンを構築するFGパターン構築処理について説明する。
メイン制御部250は、ユーザーのもとで初めて主電源が投入された直後や、転写ユニット15の交換を検知した直後に、FG周波数変動パターンを構築するためのFGパターン構築処理を実施する。FG周波数変動パターンは、駆動ローラ14の偏心に起因して生ずる駆動ローラ1回転あたりのベルト速度変動を打ち消し得るベルト駆動モータ回転速度変動パターンを発生させるための、FG信号の目標値の変動パターンである。FG周波数変動パターンと同じパターンでFG信号の周波数を変化させるようにベルト駆動モータ162の駆動を制御することで、駆動ローラ14の偏心に起因する中間転写ベルト8の速度変動を低減することができる。
メイン制御部250は、ユーザーのもとで初めて主電源が投入された直後や、転写ユニット15の交換を検知した直後に、FG周波数変動パターンを構築するためのFGパターン構築処理を実施する。FG周波数変動パターンは、駆動ローラ14の偏心に起因して生ずる駆動ローラ1回転あたりのベルト速度変動を打ち消し得るベルト駆動モータ回転速度変動パターンを発生させるための、FG信号の目標値の変動パターンである。FG周波数変動パターンと同じパターンでFG信号の周波数を変化させるようにベルト駆動モータ162の駆動を制御することで、駆動ローラ14の偏心に起因する中間転写ベルト8の速度変動を低減することができる。
図5は、メイン制御部250によって実施されるFGパターン構築処理における処理フローを示すフローチャートである。FGパターン構築処理は、転写ユニット15が新品に交換された際、あるいは、ユーザーのもとでの初期運転時に実行される(ステップ1でY:以下、ステップをSと記す)。詳しくは、転写ユニット15の交換が検知されるか、あるいは初期運転時においては、その後の初めのプリントジョブに先立って、FGパターン構築処理が実行される。
ベルト駆動モータ162の回転速度変化パターンを構築する回転速度変化パターン構築処理であるFGパターン構築処理においては、まず、モータ定速制御でベルト駆動モータ162を駆動する(S2)。モータ定速制御は、図6のグラフに示すように、上述したFG信号発電機から送られてくるFG信号の周波数を、所定の周波数で安定させるようにベルト駆動モータ162の駆動を制御する方式である。これにより、ベルト駆動モータ162は、所定の回転速度で安定して回転する。すると、中間転写ベルト8が安定した速度で走行せずに、図示のようなサインカーブ状のベルト速度変動が発生する。このベルト速度変動パターンは、駆動ローラ12の偏心に起因するものであり、駆動ローラ1回転あたりに1周期分のサインカーブを描く特性となる。図示のホームポジション信号は、駆動ローラ12が所定の回転角度姿勢となるホームポジションの回転角度位置になったときに発せられるものである。つまり、ホームポジション信号の発生周期は、駆動ローラ12の回転周期と同じである。
図7は、駆動ローラ12と駆動ローラギヤ161とを示す斜視図である。中間転写ベルトを駆動する駆動ローラ12の回転軸部材12aの一端部には、駆動ローラギヤ161のカップリングが係合せしめられる。これにより、駆動ローラギヤ161が回転軸部材12aと一体となって回転する。駆動ローラギヤ161の側面には、ローラ軸線方向に突出する公転部材161aが設けられており、これは回転軸部材12aを中心にして公転する。
一方、プリンタ筺体の図示しないブラケットには、透過型フォトセンサからなる回転姿勢検知手段としてのホームポジションセンサ165が固定されている。このホームポジションセンサ165は、駆動ローラ12の回転に伴って公転部材161aが所定の公転位置に移動したときに、それを光学的に検知する。これにより、ホームポジションセンサ165は、駆動ローラ12が基準の回転姿勢であるホームポジションの姿勢をとったときに、そのことを検知する。
先に図5に示したフローにおいて、メイン制御部250は、モータ定速制御を開始すると(S2)、図6に示したような、駆動ローラ1回転あたりにおける中間転写ベルト8の速度変動パターンを把握する(S3)。この把握は、回転検知手段たるローラエンコーダー171による検知結果と、回転姿勢家位置手段たるホームポジションセンサ165による検知結果とに基づいて行われる。そして、メイン制御部250は、速度変動パターンを把握すると、それに基づいて、その速度変動パターンにおける速度変動を打ち消して、中間転写ベルト8を目標ベルト速度で安定して移動させ得るFG周波数変化パターンを構築する(S4)。次に、構築したFG周波数変化パターンをデータ記憶手段に記憶した後(S5)、ベルト駆動モータ162の駆動を停止して、FGパターン構築処理を終了する。
メイン制御部250は、プリントジョブにおいては、ベルト駆動モータ162の駆動方式として、ベルト定速制御とパターン制御とを適宜切り替えて行う。ベルト定速制御からパターン制御への切り換えについては、次のようにして行う。即ち、スジ状の画像乱れを引き起こす可能性が高いか否かを、ユーザーからの指示命令に基づいて把握する。具体的には、本プリンタは、2次転写ニップに送り込まれる記録紙の厚みの情報を取得する厚み情報取得手段を備えている。かかる厚み情報取得手段としては、ユーザーによって入力される厚み情報を受け付けるタッチパネル等の操作部を例示することができる。また、記録紙を挟み込みながら搬送する搬送ローラ対の紙挟み込み時の移動量に基づいて記録紙の厚みを検知する厚み検知手段でもよい。記録紙として、厚みの比較的小さいものが用いられる場合には、記録紙のニップ進入時におけるベルト速度変動がそれほど大きくならない。これに対し、記録紙として、厚みの比較的小さいものが用いられる場合には、記録紙のニップ進入時に比較的大きなベルト速度変動が生ずるので、スジ状の画像乱れを引き起こす可能性が高くなる。そこで、メイン制御部250は、厚み情報取得手段によって取得した厚み情報が所定の厚みを超えるものである場合に、駆動制御部200に対して、ベルト定速制御からパターン制御への切り換えを指示する信号を出力する。これにより、駆動制御部200は、駆動モータ162を一時的にパターン制御で駆動するようになる。
なお、パターン制御において、FG周波数変化パターンの始期である基準点は、駆動ローラ12がホームポジションの姿勢をとったときにしている。メイン制御部250は、ホームポジション信号が出現したときをFG信号周波数変化パターンの始期の周波数に合わせ、以降、FG信号の周波数を、経時的にFG信号周波数変化パターンと同じパターンで変化させるように、ベルト駆動モータ162の駆動を制御する。
また、本プリンタにおいては、プリント速度モードとして、画質優先の低速モード、通常モード、速度優先の高速モードの3つをユーザーからの命令に基づいて選択するようになっている。かかる構成においては、たとえ厚紙が用いられた場合であっても、低速モードや通常モードでは、ニップ進入時のベルト速度変動がそれほど大きくならない。そこで、メイン制御部250は、厚み情報取得手段によって取得した厚み情報が所定の厚みを超えるものである場合であっても、低速モードや通常モードの場合には、ベルト定速制御からパターン制御への切り換えを指示する信号を駆動制御部200に出力しない。よって、この場合、駆動制御部200は、ベルト定速制御によって駆動モータ162を駆動する。
また、本プリンタにおいては、色モードとして、上述のモノクロモードとカラーモードとをユーザーからの命令に基づいて選択するようになっている。モノクロモードにおいては、色ずれが発生しないので、必ずしもベルト定速制御を実行する必要はない。むしろ、ベルトに対する急激な負荷変動があった場合でもベルトを安定して走行させ得るパターン制御を実施した方が、メリットが大きい。そこで、メイン制御部250は、モノクロモードである場合には、記録紙の厚みにかかわらず、低速モードや通常モードの場合には、ベルト定速制御からパターン制御への切り換えを指示する信号を駆動制御部200に出力するようになっている。
図9は、パターン制御を実行しているときにおけるFG周波数変動パターンと、中間転写ベルト8の移動速度と、ホームポジション信号の発生タイミングとの関係を示すグラフである。図示のように、FG周波数変動パターンと同じパターンでFG信号の周波数を変化させることで、即ち、予め構築しておいた回転速度変動パターンと同じパターンでベルト駆動モータ162の回転速度を変化させることで、中間転写ベルト8を目標ベルト速度で安定して駆動することができる。また、ベルト定速制御とは異なり、ローラエンコーダー171による検知結果とは無関係にベルト駆動モータ162の駆動を制御するので、記録紙として厚紙を用いたり、高速プリントモードを実行したりしても、厚紙のニップ進入時にベルト速度を過剰に高めてしまうことはない。よって、従来から知られている一般的なFG信号によるモータ定速制御と同様に、スジ状の画像乱れの発生を抑えることもできる。
なお、パターン制御において、FG信号発電機からのFG信号の周波数を検知して、その検知結果をFG周波数変動パターンと同じパターンでベルト駆動モータ162の駆動を制御する役割を実質的に担うのは、メイン制御部250ではなく駆動制御部200である。メイン制御部250は、駆動制御部200に対して、ベルト定速制御とパターン制御とのうち、何れを実行するのかを命令するための信号や、予め構築しておいたFG周波数変動パターンを出力している。
図8は、プリントジョブにおける処理フローを示すフローチャートである。ユーザーからのプリント命令を受信すると、まず、モノクロモードであるか否かを判断し、モノクロモードである場合には(S1でY)、駆動モータ162をパターン制御で駆動して、S6〜S8のようにプリントジョブを実行する。一方、モノクロモードでない場合には(S1でN)、紙厚が閾値を超え(S3でY)、且つ、速度モードが高速モードである(S4でY)、というニップ進入時のベルト速度変動を大きくする可能性の高い場合だけ、制御方式をベルト定速制御からパターン制御に切り替えてプリントジョブを実行する。
ローラーエンコーダー171が取り付けられた従動ローラ14の回転周期と、駆動ローラ12の回転周期との比率については、小さい方の回転周期に対して大きい方の回転周期を整数倍にする値を採用している。例えば、従動ローラ14の回転周期よりも駆動ローラ12の回転周期の方が大きい場合には、前者の回転周期の整数倍の値に後者の回転周期を設定している。そして、FG周波数変化パターンとしては、大きい方の回転周期以降の期間に渡るパターンのものを構築するように、メイン制御部250を構成している。例えば、駆動ローラ12の回転周期を従動ローラ14の回転周期の2倍にした場合には、駆動ローラ12の回転周囲以上の期間に渡るパターンのものを構築するのである。これにより、従動ローラ14の偏心に起因するベルト速度変動の検知誤差があっても、その検知誤差のパターンと、FG周波数変化パターンとで周期を合わせて、従動ローラ14の偏心に起因するベルト速度安定化の精度低下を抑えることができる。
次に、実施形態に係るプリンタの各変形例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各変形例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
[第1変形例]
図10は、第1変形例に係るプリンタにおける転写ユニットや各色感光体と、それらの駆動伝達系とを示す構成図である。第1変形例に係るプリンタにおいては、Y,C,M用の3つの感光体1Y,C,Mについては、1つのカラー感光体モータ154YCMで駆動するようになっている。具体的には、カラー感光体モータ154のモータ軸に固定されたモータギヤは、C用の感光体ギヤ151Cと、M用の感光体ギヤ151Mとの両方に噛み合っている。これにより、カラー感光体モータ154の回転駆動力が、C用の感光体ギヤ151Cや、M用の感光体ギヤ151Mに直接伝えられる。
[第1変形例]
図10は、第1変形例に係るプリンタにおける転写ユニットや各色感光体と、それらの駆動伝達系とを示す構成図である。第1変形例に係るプリンタにおいては、Y,C,M用の3つの感光体1Y,C,Mについては、1つのカラー感光体モータ154YCMで駆動するようになっている。具体的には、カラー感光体モータ154のモータ軸に固定されたモータギヤは、C用の感光体ギヤ151Cと、M用の感光体ギヤ151Mとの両方に噛み合っている。これにより、カラー感光体モータ154の回転駆動力が、C用の感光体ギヤ151Cや、M用の感光体ギヤ151Mに直接伝えられる。
C用の感光体ギヤ151Cには感光体中継ギヤ157が噛み合っており、更に、この感光体中継ギヤ157にはY用の感光体ギヤ151Yが噛み合っている。これにより、カラー感光体モータ154の回転駆動力が、C用の感光体ギヤ151Cと感光体中継ギヤ157とを介して、Y用の感光体ギヤ151Yに伝達される。
[第2変形例]
図11は、第2変形例に係るプリンタにおける転写ユニットや各色感光体と、それらの駆動伝達系とを示す構成図である。第2変形例に係るプリンタにおいては、中間転写ベルト8と、K用の感光体1Kとを、1つの共用駆動モータ168で駆動するようになっている。具体的には、共用駆動モータ168のモータギヤには、K用の感光体ギヤ151Kと、ベルト第1中継ギヤ153とが噛み合っている。これにより、共用駆動モータ168の回転駆動力がK用の感光体ギヤ151Kに直接伝達される。
図11は、第2変形例に係るプリンタにおける転写ユニットや各色感光体と、それらの駆動伝達系とを示す構成図である。第2変形例に係るプリンタにおいては、中間転写ベルト8と、K用の感光体1Kとを、1つの共用駆動モータ168で駆動するようになっている。具体的には、共用駆動モータ168のモータギヤには、K用の感光体ギヤ151Kと、ベルト第1中継ギヤ153とが噛み合っている。これにより、共用駆動モータ168の回転駆動力がK用の感光体ギヤ151Kに直接伝達される。
ベルト第1中継ギヤ153にはベルト第2中継ギヤ152が噛み合っており、更に、このベルト第2中継ギヤ152には駆動ローラギヤ161が噛み合っている。これにより、共用駆動モータ168の回転駆動力が、ベルト第1中継ギヤ153とベルト第2中継ギヤ152とを介して駆動ローラギヤ161に伝達される。
かかる構成の第2変形例に係るプリンタでは、K用の感光体1Kが交換されると、その重量誤差などにより、ベルト速度変動パターンを変化させることがある。そこで、第2変形例においては、K用の感光体1Kの交換を検知する交換検知手段を設けている。そして、K用の感光体1Kの交換を検知した場合にも、その後の初めのプリントジョブを実施するのに先立って、上述したFGパターン構築処理を実施するように、メイン制御部250を構成している。
[第3変形例]
図12は、第3変形例に係るプリンタにおける転写ユニットや各色感光体と、それらの駆動伝達系とを示す構成図である。第3変形例に係るプリンタにおいては、感光体1Y,M,Cを1つのカラー感光体モータ154YCMで駆動するという第1変形例に係るプリンタの構成と、ベルト及びK用の感光体1Kを1つの共用駆動モータ168で駆動するという第2変形例に係るプリンタの構成との両方を採用している。
図12は、第3変形例に係るプリンタにおける転写ユニットや各色感光体と、それらの駆動伝達系とを示す構成図である。第3変形例に係るプリンタにおいては、感光体1Y,M,Cを1つのカラー感光体モータ154YCMで駆動するという第1変形例に係るプリンタの構成と、ベルト及びK用の感光体1Kを1つの共用駆動モータ168で駆動するという第2変形例に係るプリンタの構成との両方を採用している。
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、駆動回転体たる駆動ローラ12について、基準の回転姿勢であるホームポジションになったことを検知する基準回転姿勢検知手段としてのホームポジションセンサ165を設けている。そして、回転速度検知手段による検知結果であるFG信号と、ホームポジションセンサ165による検知結果とに基づいて、ベルト駆動モータ162の回転速度を回転速度変化パターンと同じパターンで変化させる駆動モータの駆動制御を実施するように、制御手段たる駆動制御部200及びメイン制御部250の組合せを構成している。かかる構成では、ホームポジションセンサ165による検知結果に基づいて、FG周波数変化パターンの始期と、駆動ローラ12の回転周期の始期とを合わせることができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、FGパターン構築処理を実施する所定のタイミングとして、ユーザーのもとでの初めのプリントジョブを実施する前のタイミングを採用している。かかる構成では、初めのプリントジョブから、FG周波数変動パターンに基づくパターン制御を実施して、スジ状の画像乱れの発生を抑えることができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、中間転写ベルト8の存在を光学的に検知する光学センサなどの検知結果に基づいてベルトユニットたる転写ユニット15の交換を検知する交換検知手段を設けている。そして、工場出荷後の初めのプリントジョブを実施するのに先立ってモータ目標速度補正処理を実施することに加えて、交換検知手段によって転写ユニット15の交換が検知された場合にも、検知後の初めのプリントジョブを実施するのに先立ってFGパターン構築処理を実施するように、メイン制御部250を構成している。かかる構成では、転写ユニット15の交換に伴って駆動ローラ12の径を変化させてしまった後でも、その径に見合ったものにFG周波数変化パターンを構築し直して、スジ状の画像乱れの発生を抑えることができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、ベルト速度検知手段として、中間転写ベルト8の無端移動に伴って従動回転する従動回転体たる従動ローラ14の回転速度をベルト移動速度として検知するものを用いている。そして、駆動回転体たる駆動ローラ12の回転軸部材上に固定された駆動ローラギヤ161に対してベルト駆動モータ162のモータギヤを噛み合わせて駆動力を伝達するようにしている。また、従動ローラ14の回転周期と駆動ローラ12の回転周期との比率として、小さい方の回転周期に対して大きい方の回転周期を整数倍にする値を採用している。加えて、回転速度変化パターンたるFG周波数変化パターンとして、大きい方の回転周期以上の期間に渡るパターンのものを構築するように、制御手段を構成している。かかる構成では、既に述べたように、従動ローラ14の偏心に起因するベルト速度変動の検知誤差があっても、その検知誤差のパターンと、FG周波数変化パターンとで周期を合わせて、従動ローラ14の偏心に起因するベルト速度安定化の精度低下を抑えることができる。
また、実施形態に係るプリンタにおいては、回転姿勢検知手段として、駆動ローラ12の回転軸部材12aと同期して回転軸部材12aを中心にして公転する公転部材161aを所定の公転位置で検知することで、駆動ローラ12について基準の回転姿勢であるホームポジションになったことを検知するもの、を用いている。かかる構成では、ロータリーエンコーダのような複雑な構成のセンサを用いることなく、駆動ローラ12についてホームポジションになったことを検知することができる。
また、第2変形例や第3変形例に係るプリンタにおいては、ベルト駆動モータを、共用駆動モータ168として黒色の感光体1Kの駆動源として共用しているので、駆動源を別にする場合に比べて低コスト化を図ることができる。
また、第2変形例や第3変形例に係るプリンタにおいては、黒色の感光体1Kの交換を検知する交換検知手段を設けるとともに、上記所定のタイミングとして、黒色の感光体1Kの交換が検知された後、初めのプリントジョブを実施する前のタイミングで、FGパターン構築処理を実施するように、制御手段を構成している。かかる構成では、黒用の感光体1Kの交換に起因してベルト速度変動パターンを変化させてしまっても、そのベルト速度変動パターンに見合ったFG周波数変化パターンを構築し直して、スジ状の画像乱れの発生を抑えることができる。
1Y,C,M,K:感光体(像担持体)
8:中間転写ベルト(ベルト部材)
12:駆動ローラ(駆動回転体)
14:従動ローラ(従動回転体)
15:転写ユニット(ベルトユニット)
171:ローラエンコーダ(速度検知手段)
172:ドラムエンコーダ(回転検知手段)
200:駆動制御部(制御手段の一部)
250:メイン制御部(制御手段の一部)
P:記録紙(記録部材)
8:中間転写ベルト(ベルト部材)
12:駆動ローラ(駆動回転体)
14:従動ローラ(従動回転体)
15:転写ユニット(ベルトユニット)
171:ローラエンコーダ(速度検知手段)
172:ドラムエンコーダ(回転検知手段)
200:駆動制御部(制御手段の一部)
250:メイン制御部(制御手段の一部)
P:記録紙(記録部材)
Claims (8)
- 無端状のベルト部材、及び自らの回転駆動に伴って前記ベルト部材を無端移動させる駆動回転体、を具備するベルトユニットと、
前記駆動回転体の駆動源である駆動モータと、
前記ベルト部材の移動速度を検知するベルト速度検知手段と、
複数の像担持体の表面にそれぞれ担持される互いに異なる色のトナー像を前記ベルト部材の表面あるいは該表面に保持されている記録部材に重ね合わせて転写して多色像を得る転写手段と、
前記ベルト速度検知手段による検知結果に基づいて、前記ベルト部材を所定の目標ベルト速度で無端移動させるように前記駆動モータを駆動するベルト定速制御を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
前記駆動モータの回転速度を検知する回転速度検知手段を設けるとともに、
前記回転速度検知手段による検知結果を所定の速度で安定させるように前記駆動モータを駆動しながら、前記速度検知手段による検知結果に基づいて、前記駆動回転体の偏心によって生ずる前記ベルト部材の速度変動パターンを把握し、把握結果に基づいて、前記速度変動パターンにおける速度変動を打ち消して前記ベルト部材を目標ベルト速度で駆動し得る、前記駆動モータの回転速度変化パターンを構築する回転速度変化パターン構築処理を、所定のタイミングで実施し、且つ、ユーザーの指示命令に基づくプリントジョブを実施する場合には、前記駆動モータの駆動を制御する制御方式として、前記回転速度検知手段による検知結果に基づいて前記駆動モータの回転速度を前記回転速度変化パターンと同じパターンで変化させるように前記駆動モータを駆動するパターン制御と、前記ベルト定速制御とのうち、前記指示命令の内容に応じた方を選択して実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記駆動回転体について基準の回転姿勢になったことを検知する基準回転姿勢検知手段を設けるとともに、前記回転速度検知手段による検知結果と、前記基準回転姿勢検知手段による検知結果とに基づいて、前記駆動モータの回転速度を前記回転速度変化パターンと同じパターンで変化させる前記駆動モータの駆動制御を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2の画像形成装置において、
前記所定のタイミングとして、ユーザーのもとでの初めのプリントジョブを実施する前のタイミングで、前記回転速度変化パターン構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
前記ベルトユニットの交換を検知する交換検知手段を設けるとともに、
工場出荷後の初めの前記プリントジョブを実施するのに先立って回転速度変化パターン構築処理を実施することに加えて、前記交換検知手段によって前記ベルトユニットの交換が検知された場合にも、検知後の初めの前記プリントジョブを実施するのに先立って前記回転速度変化パターン構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4の何れかの画像形成装置において、
前記ベルト速度検知手段として、前記ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動回転体の回転速度を前記ベルト部材の移動速度として検知するものを用い、
前記駆動回転体の回転軸部材上に固定された駆動回転体ギヤに対して前記駆動モータのモータギヤを噛み合わせて駆動力を伝達するようにし、
前記従動回転体の回転周期と前記駆動回転体の回転周期との比率として、小さい方の回転周期に対して大きい方の回転周期を整数倍にする値を採用し、
且つ、前記回転速度変化パターンとして、大きい方の回転周期以上の期間に渡るパターンのものを構築するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5の何れかの画像形成装置において、
前記回転姿勢検知手段として、前記駆動回転体の回転軸部材と同期して前記回転軸部材を中心にして公転する公転部材を所定の公転位置で検知することで、前記駆動回転体について基準の回転姿勢になったことを検知するもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6の何れかの画像形成装置において、
前記駆動モータを、複数の前記像担持体のうち、黒色のトナー像を担持する像担持体の駆動源として共用したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7の画像形成装置において、
黒色の像担持体の交換を検知する交換検知手段を設けるとともに、
前記所定のタイミングとして、黒色の像担持体の交換が検知された後、初めのプリントジョブを実施する前のタイミングで、前記回転速度変化パターン構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009207742A JP2011059286A (ja) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009207742A JP2011059286A (ja) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011059286A true JP2011059286A (ja) | 2011-03-24 |
Family
ID=43947007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009207742A Withdrawn JP2011059286A (ja) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011059286A (ja) |
-
2009
- 2009-09-09 JP JP2009207742A patent/JP2011059286A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5472791B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5240579B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5424087B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5234412B2 (ja) | ベルト駆動装置及び画像形成装置 | |
JP5263674B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5288247B2 (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP4801413B2 (ja) | トナー濃度センサ出力補正方式及び画像形成装置 | |
JP2005055692A (ja) | 回転駆動装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP2009008741A (ja) | 転写装置及び画像形成装置 | |
JP2008139614A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009145456A (ja) | 駆動制御装置及びこれを備える画像形成装置 | |
JP5545541B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5196302B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4599199B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4786315B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2013003485A (ja) | 画像形成装置 | |
JP4820622B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006215386A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5495128B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4820628B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5117295B2 (ja) | ベルト駆動装置及び画像形成装置 | |
JP2011059286A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5594590B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4724549B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5273579B2 (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20121204 |