JP4332334B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、特に、カラープリンタ、カラー複写機等の複数の画像形成部を有する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上、または搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。
【０００３】
ところで、複数の画像形成部を有する装置の問題点としては、機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ（位置ずれ）を生じることが挙げられる。
【０００４】
色ずれには走査方向と搬送方向があり、また、用紙内でずれ量が一定の定常的な誤差と、ずれ量が周期的に変動する非定常誤差がある。搬送方向の色ずれとしては、先端書出し位置誤差、走査線の傾き誤差等がある。搬送方向の非定常な色ずれとしては、搬送むらに起因するもの等がある。走査方向の色ずれとしては、左端書出し位置誤差、走査幅誤差等がある。
【０００５】
定常的な色ずれに関しては、搬送ベルト上に、各色毎に色ずれ検出用のパターンを形成し、搬送ベルト下流部の両サイドに設けられた１対の光センサで検出し、検出したずれ量に応じて、各種調整を実施しているものがある。
【０００６】
非定常的な色ずれ、特に搬送むらに起因するものに関しては、感光ドラムや搬送ベルトの回転状態をモニタし、一定になる様に、モータ等の駆動源を制御するものがある。例えば、感光ドラムの回転軸上にエンコーダを設け感光ドラムの回転状態を検出し、誤差分を演算し、誤差分をキャンセルする様に、モータの回転を制御する。
【０００７】
定常的な色ずれの例を図１に示す。点線（Ｌｔｈ）は本来の画像位置を、実線（Ｌｐｔ、Ｌｐｐ、Ｌｓｗ、Ｌｓｔ）は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。また、Ｌｓｗ、Ｌｓｔは走査方向に色ずれがある場合であるが、説明のため、２つの線を搬送方向に離して描いてある。Ｌｐｔは用紙搬送方向の書出し位置誤差を示す。例えば、用紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって補正する。Ｌｐｐは走査線の傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生する。例えば、光学部、感光ドラム、レンズの位置を調整することによって補正する。
【０００８】
Ｌｓｔは走査方向の書出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザススキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって補正する。Ｌｓｗは走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。例えば、光学部、感光ドラム、レンズの位置を調整することや、画像周波数を微調整（走査幅が長い場合は、周波数を速くする。）して、走査線の長さ変えることよって補正する。
【０００９】
非定常な色ずれの例を図２に示す。任意の２色間、例えばブラックとイエローに色ずれが発生している場合を示す。感光ドラムの駆動源を制御しても、若干の色ずれは残り、用紙搬送方向に、感光ドラムの回転むらに起因する、感光ドラム回転周期の、搬送方向の非定常的な色ずれが発生している。
【００１０】
定常的な色ずれを補正するために搬送ベルト上に形成する色ずれ検出用のパターンの例を、図３および図４に示す。
【００１１】
図４のＲ１〜Ｒ８，Ｌ１〜Ｌ８の各々は、図３に示すパターンである。色ずれ検出パターンは搬送ベルトの両サイドに設けられた１対の光センサの位置に対応して形成される。さらに、非定常な色ずれである感光ドラムの回転むらの影響を除去するために、搬送ベルト上には複数組のパターンが形成され、平均化される。図４では、感光ドラムの回転周期の３／８ピッチで８組のパターンが形成されている。つまり、感光ドラム回転周期に対して均等に８点の位相で平均化処理が行われ、感光ドラムの回転むらの影響を除去している。
【００１２】
図３は、搬送方向に略４５度に傾いた直線で、互いに搬送方向に対し逆方向に伸びる２組の斜線パターンから構成されている。
Ｋａ、Ｋｂはブラック、Ｙａ、Ｙｂはイエロー、Ｍａ、Ｍｂはマゼンタ、Ｃａ、Ｃｂはシアンで、本パターンではブラックを基準色とし、他色のパターンをブラックのパターンで挟んでいる。ΔＹａ１、ΔＹａ２、ΔＭａ１、ΔＭａ２、ΔＣａ１、ΔＣａ２、ΔＹｂ１、ΔＹｂ２、ΔＭｂ１、ΔＭｂ２、ΔＣｂ１、ΔＣｂ２は、各パターン間の検出時間で、搬送方向の色ずれは（１）式、走査方向の色ずれは（２）式で算出される。
【００１３】
搬送方向の書出し位置誤差は、Ｒ１〜Ｒ８，Ｌ１〜Ｌ８の（１）式の結果を平均化して求められる。搬送方向の傾き誤差は、Ｒ１〜Ｒ８の（１）式の結果の平均と，Ｌ１〜Ｌ８の（１）式の結果の平均の差分から求められる。走査方向の書出し位置誤差は、Ｒ１〜Ｒ８，Ｌ１〜Ｌ８の（２）式の結果を平均化して求められる。走査方向の幅誤差は、Ｒ１〜Ｒ８の（２）式の結果の平均と，Ｌ１〜Ｌ８の（２）式の結果の平均の差分から求められる。
【００１４】
（１）式と（２）式の結果は時間で示される。書出し位置誤差のタイミング調整等、補正が時間で行われるものは、（１）式と（２）式の結果をそのまま用いる。傾き誤差の位置調整等、補正が距離で行われるものは、（１）式と（２）式の結果とベルトの搬送速度から、時間を距離に換算して用いる。
【００１５】
搬送ベルト上に色ずれ検出パターンを形成して各種調整を実施する色ずれ補正のタイミングは、電源ＯＮや、消耗品である感光ドラム等の画像形成部が抜き差しされた時や、装置内部に設置された温度センサの検出温度変動量等に応じて決定されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、以下のような課題があった。
画質向上のためには、感光ドラム上に形成されたトナー像の、搬送ベルト上、または記録材上への転写品質および転写効率を上げることが重要である。感光体上のトナーと逆極性の電荷を転写部に印加し、トナーを感光ドラムから搬送ベルト上、または記録材上に静電気的に移動させることが行われる。しかしながら、静電気力では十分ではなく、静電気力に加え感光ドラムと搬送ベルトの周面速度に差を持たせ、機械的にトナーを感光ドラムから搬送ベルト上、または記録材上に移動させることが行われる。感光ドラムと搬送ベルトの周面速度差は、装置の特性により、搬送ベルトが感光ベルトより速い場合と、感光ドラムが搬送ベルトより速い場合が選択される。
【００１７】
搬送ベルトの材料には柔軟性のあるプラスチック等が使われ、搬送ベルトは金属等の剛体ではないので、感光ドラムと搬送ベルトの周面速度差により搬送ベルトの状態が変動し、搬送ベルトの速度誤差が原因で色ずれが発生する。
【００１８】
搬送ベルトが感光ベルトより速い場合の色ずれの例を図５に示す。任意の２色間、例えば、搬送ベルトの搬送方向に対し最下流のブラックを基準として、最上流のイエローとの色ずれを示す。感光ドラム周面速度が搬送ベルトの周面速度より遅いので、搬送ベルトは搬送方向と反対側に引っ張られるので、搬送ベルトの搬送方向に対し遅れ方向のすべりや伸びが発生する。
【００１９】
また、遅れ方向のすべりにより、搬送ベルトがイエローの転写部からブラックの転写部まで移動する時間が、画像先端部から後端部に向けて徐々に遅くなる。伸びは、イエローの転写部に対しブラックの転写部で搬送ベルトが伸びる。その結果、ブラック基準イエローで、搬送方向に対し下側の色ずれが用紙内で先端から後端に向け徐々に大きくなる。搬送方向の長さがブラックに対し相対的にイエローが長くなる。
【００２０】
逆に、感光ベルトが搬送ベルトより速い場合は、搬送ベルトは搬送方向に押されるので、搬送ベルトの搬送方向に対し進み方向のすべりや縮みが発生する。その結果、ブラック基準イエローで、搬送方向に対し上側の色ずれが用紙内で先端から後端に向け徐々に大きくなる。搬送方向の長さがブラックに対し相対的にイエローが短くなる。
【００２１】
用紙内で色ずれ量が変動する非定常な色ずれとなる。本要因による搬送ベルトの速度誤差は極僅かである。しかし、僅かな速度誤差が長い距離に渡り積分されるので、色ずれ量としては問題となる。例えば、最上流のイエローと最下流のブラック間の距離が３００ｍｍの場合、０．０２５％の速度誤差でも、７５μｍ（３００ｍｍ＊０．０００２５）の色ずれとなる。さらに、搬送ベルト上に色ずれ検出用のパターンを形成する、定常的な色ずれの補正動作の精度にも影響する。本要因による色ずれは、感光ドラム要因の非定常な色ずれの様に一定の周期性が無いので、複数の色ずれ検出パターンの平均化処理では影響を除去出来ない。
【００２２】
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上、または搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する方式で、感光ドラムと搬送ベルトの周面速度差がある画像形成装置において、搬送ベルト速度誤差に起因する搬送方向の非定常な色ずれを低減することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の一態様では、トナー像を担持しつつ回転する複数の像担持体と、前記複数の像担持体と接しつつ回転する無端状回転体と、前記無端状回転体を挟んで前記複数の像担持体と対向して設けられ、複数の前記トナー像を前記無端状回転体に順次転写させることで前記無端状回転体上に画像を形成する複数の転写手段とを有する画像形成装置において、前記無端状回転体の周面速度と前記像担持体の周面速度が異なるよう前記画像形成装置を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記複数の像担持体のうち第１の像担持体が担持するトナー像の前記無端状回転体への転写中における第１の期間においては、前記無端状回転体の周面速度が第１の速度となるよう制御し、前記第１の像担持体より前記無端状回転体の回転方向下流に位置する第２の像担持体が担持するトナー像の前記無端状回転体への転写中における第２の期間においては、前記無端状回転体の周面速度が前記第１の速度と異なる第２の速度となるよう制御する形態の画像形成装置を実施した。
【００２４】
ここで、前記制御手段は、前記無端状回転体の周面速度が前記像担持体の周面速度より大きくなるよう制御するとともに、前記第１の速度が前記第２の速度より小さくなるよう制御することが好ましい。
【００２５】
ここで、前記制御手段は、前記無端状回転体の周面速度が前記像担持体の周面速度より小さくなるよう制御するとともに、前記第１の速度が前記第２の速度より大きくなるよう制御することが好ましい。
【００２６】
ここで、前記無端状回転体上に形成された画像を用紙へ転写させる第２の転写手段を有することが好ましい。
【００２７】
本発明の他の態様では、トナー像を担持しつつ回転する複数の像担持体と、前記複数の像担持体と接しつつ回転するとともに用紙を搬送させる無端状回転体と、前記無端状回転体を挟んで前記複数の像担持体と対向して設けられ、複数の前記トナー像を前記用紙に順次転写させることで前記用紙上に画像を形成する複数の転写手段とを有する画像形成装置において、前記無端状回転体の周面速度と前記像担持体の周面速度が異なるよう前記画像形成装置を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記複数の像担持体のうち第１の像担持体が担持するトナー像の前記用紙への転写中における第１の期間においては、前記無端状回転体の周面速度が第１の速度となるよう制御し、前記第１の像担持体より前記無端状回転体の回転方向下流に位置する第２の像担持体が担持するトナー像の前記用紙への転写中における第２の期間においては、前記無端状回転体の周面速度が前記第１の速度と異なる第２の速度となるよう制御する形態の画像形成装置を実施した。
【００２８】
ここで、前記制御手段は、前記無端状回転体の周面速度が前記像担持体の周面速度より大きくなるよう制御するとともに、前記第１の速度が前記第２の速度より小さくなるよう制御することが好ましい。
【００２９】
ここで、前記制御手段は、前記無端状回転体の周面速度が前記像担持体の周面速度より小さくなるよう制御するとともに、前記第１の速度が前記第２の速度より大きくなるよう制御することが好ましい。
【００３０】
また両態様において、前記制御手段は、前記第１の速度と前記第２の速度との速度差が前記用紙の長さに応じて異なるよう制御することが好ましい。
【００３１】
また両態様において、前記制御手段は、前記第１の期間と前記第２の期間が前記用紙の長さに応じて異なるよう制御することが好ましい。
【００３２】
また前記制御手段は、前者の態様において、複数の前記トナー像の前記無端状回転体への転写中における前記無端状回転体の周面速度の平均値が、前記用紙のサイズおよび前記用紙の搬送間隔に拘らず略一定となるように前記第１の速度と前記第２の速度を制御することが好ましく、後者の態様において、複数の前記トナー像の前記用紙への転写中における前記無端状回転体の周面速度の平均値が、前記用紙のサイズおよび前記用紙の搬送間隔に拘らず略一定となるように前記第１の速度と前記第２の速度を制御することが好ましい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基いて詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図６は本発明に係る第１の実施形態における画像形成装置の全体を説明する図である。
本発明に係る実施形態は、４色すなわち、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの電子写真プロセスによる画像形成部を備えたカラー画像形成装置を示すもので、図６において、１は静電潜像を形成する感光ドラム（ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用を示す）、２は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１上に静電潜像を形成するレーザスキャナ、３は感光ドラム１に形成されたトナー像を順次転写し搬送する中間転写ベルト、１７は現像器（図示せず）で感光ドラム１上に形成された静電潜像に従って顕像化されたトナー像を中間転写ベルト３に転写する１次転写ローラを示す。
【００３４】
４はモータとギア等からなる中間転写ベルト駆動伝達機構１６と接続され中間転写ベルト３を駆動するベルト駆動ローラ、５は中間転写ベルト３の移動に従って回転し且つ中間転写ベルト３に一定の張力を付与するベルト従動ローラ、６は中間転写ベルトによって搬送されたトナー像を用紙に転写する２次転写ローラ、７は用紙カセット、８は用紙上に転写されたトナー像を熱で溶かし定着する定着器を示す。
【００３５】
９は用紙の両面にプリントを行うために用紙の表裏を逆転する両面ユニット、１０は用紙を両面ユニット９に送る場合に搬送経路を切換えるフラッパ、１１は中間転写ベルト３上に形成された色ずれ検知用パターンを検出する中間転写ベルトの両サイドに設けられた１対の光センサ、１２はプリンタ装置内温度を検出する環境センサを示す。矢印は用紙搬送の流れを示す。
【００３６】
図７は本発明に係る実施形態における制御部の全体を説明する図である。
装置全体を制御管理するＣＰＵ７０，プリンタとＰＣ（図示しないホスト装置）との通信を司るホストＩ／Ｆ部７５、プリントデータ、各種パラメータ、各種情報等を保持するメモリ７４、ＰＣからプリンタに送られたプリントデータをプリンタエンジンの方式に適したデータに変換する画像制御部７１、プリンタ各部の状態を検出するセンサ制御部７３、プリンタエンジンのアクチュエータ類、レーザ、高圧電源等の駆動制御を司る駆動制御部７２からなる。
【００３７】
ＰＣからプリントデータがホストＩ／Ｆ部７５を通ってプリンタに送られ、画像制御部７１にてプリンタエンジンの方式に適したデータ変換が終了し、メモリ７４にデータが保持されプリント可能状態となると、駆動制御部７２により、モータやギア等からなる中間転写ベルト駆動伝達機構１６と接続された、感光ドラム１や中間転写ベルト３が駆動を開始する。次に、各色の画像信号が各色のレーザスキャナ２に送られ、感光ドラム１上に静電潜像が形成され、現像器（図示せず）で感光ドラム１上に形成された静電潜像に従って顕像化されたトナー像が、１次転写ローラ１７で中間転写ベルト３上に転写される。図６では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順次画像形成される。
【００３８】
同時に、中間転写ベルト３上の画像位置とタイミングを合わせて、用紙カセット７から用紙が２次転写ローラ６に供給され、トナー像が用紙上に転写され、定着器８で熱によってトナー像が用紙上に定着され、機外へ排出される。センサ制御部７３により装置内部の様子が監視され、ＣＰＵ７０により、全体が制御される。
【００３９】
以下、本発明に係る実施形態の動作について説明する。
図８は本発明に係る実施形態における駆動手段を説明する図である。図８は図６および図７の一部を示し、図６と同一の要素には同一の符号を付す。
【００４０】
１３は感光ドラム１を回転駆動する感光ドラム用モータ、１４は中間転写ベルト３を駆動する駆動ローラ４を回転駆動する中間転写ベルト用モータ、１５は感光ドラム用モータ１３の回転を感光ドラム１に伝達する複数段のギア等で構成される感光ドラム駆動伝達機構、１６は中間転写ベルト用モータ１４の回転を駆動ローラ４に伝達する複数段のギア等で構成される中間転写ベルト駆動伝達機構である。感光ドラム用モータ１３と中間転写ベルト用モータ１４は、中間転写ベルト３の周面速度が感光ドラム１の周面速度より、例えば２％速くなる様に、駆動制御部８０にて各々異なる回転数にて制御される。
【００４１】
図９および図１０は、本発明に係る実施形態における感光ドラム用モータ１３または中間転写ベルト用モータ１４の駆動制御部を説明する図である。図９および図１０は図８の一部を示す。
【００４２】
図９はステッピングモータの場合を示す。ＣＰＵ９０が所望の回転数に対応した基準値をレジスタ９１に設定する。カウンタ９２はレジスタ９１に設定された基準値に応じた周波数の相信号を生成する。ドライバ９３はカウンタ９２にて生成された相信号の周波数に応じて、モータＭを一定の速度でステップ駆動する。相信号の周波数が高い場合は、モータＭのステップ動作は連続的となり、モータＭは滑らかに回転する。以上の動作により、モータ回転数は一定に制御される。
【００４３】
図１０はＤＣブラシレスモータの場合を示す。
ＣＰＵ９０が所望の回転数に対応した基準値を比較器９５に設定する。モータＭからはモータＭの回転数に応じて周波数が変化するＦＧ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＧｅｎｅｒａｔｏｒ）信号が生成される。ドライバ９７はＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号の”Ｈ”，”Ｌ”に応じてモータ駆動電流をＯＮ／ＯＦＦ制御する。ＰＷＭ信号は周期が一定で”Ｈ”と”Ｌ”の期間の比（デューティ）が変動するデジタル信号である。
【００４４】
例えば、ＰＷＭ信号が”Ｈ”の期間はモータ駆動電流が通電され、”Ｌ”の期間はモータ駆動電流が遮断される。”Ｈ”の比が多くなると、モータＭのトータル駆動電流は増加し、”Ｌ” の比が多くなると、モータＭのトータル駆動電流は減少する。カウンタ９６では比較器９５から出力される値に応じたデューテイのＰＷＭ信号が生成される。
【００４５】
比較器９５で基準値とＦＧ信号の周波数が比較され差分に応じたデューテイ値がカウンタ９６に出力される。基準値に比べＦＧ信号周波数が遅い（モータ回転数が基準値より遅い）場合は増加したデューテイ値がカウンタ９６に出力され、モータＭのトータル駆動電流は増加し、モータ回転数は増速する。基準値に比べＦＧ信号周波数が速い（モータ回転数が基準値より速い）場合は減少したデューテイ値がカウンタ９６に出力され、モータＭのトータル駆動電流は減少し、モータ回転数は減速する。以上の動作により、モータ回転数は一定に制御される。
【００４６】
図１１は、図９および図１０で説明した、ＣＰＵ９０が設定するモータ速度基準値を示す。
図９および図１０のレジスタ９１、比較器９５、カウンタ９２，９６はＡＳＩＣ等に設けられ、予め定められたビット数、クロックより構成され、基準値の桁数には限度がある。例えば、Ｘ＝２０００ｄｅｃ程度の基準値で構成される場合、基準値を１変化させる（Ｘ＋１）と、１／２０００、つまり０．０５％モータ速度が変化する。０．０５％の変化は、本発明のモータ速度制御ピッチとしては大き過ぎる。
【００４７】
そこで、本実施形態では、一定の周期でモータ速度基準値の設定値を、ＸとＸ＋１に変化させることにより、モータ速度の微調整を行う。例えば、一定の周期の中で５０分割し、Ｘ＝２０００を１分割分、Ｘ＋１を４９分割分の時間に設定すれば、１／２０００のさらに１／５０の１／１０００００、つまり、０．００１％モータ速度が変化する。所望のモータ速度制御ピッチを得られる。速度制御周期は比較的長周期のため、モータ速度基準値の設定値を変化させる周期は、速度制御周期に比べて十分短く設定することが可能であり、１０００００ｄｅｃ程度の基準値を１変化させた場合と同様の動作となる。
【００４８】
図１２は本発明に係る実施形態における、用紙幅と用紙長の組合せによるスループット（ｐｐｍ）の違いを説明する図である。本実施形態では用紙長さが１５０〜４５０ｍｍ、用紙幅が５０〜３５０ｍｍの範囲で設定可能で、スループットは一定ではなく、用紙幅と用紙長さに応じて、連続プリント時の用紙間隔の設定が異なる。
【００４９】
定着器８の温度制御を通紙部の温度を基準に行うと、非通紙部は用紙に熱を奪われないので、通紙部に対し温度が高くなる。そこで、同じ用紙長さでも、用紙幅が狭い場合は紙間隔を長くし、スループットを低く設定している。用紙長さに対しては、用紙長さ毎にスループットを連続的に設定するのではなく、３つのグループに分けてスループットを設定している。
【００５０】
図１３〜図１５は、図１２において用紙長が３５０ｍｍ以上、４５０ｍｍ以下の場合の中間転写ベルト用モータ１４の速度制御を説明する図で、図１３は用紙幅が２５０ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下で１０ｐｐｍのスループットの場合、図１４は用紙幅が１５０ｍｍ以上、２５０ｍｍ未満で８ｐｐｍのスループットの場合、図１３は用紙幅が５０ｍｍ以上、１５０ｍｍ未満で５ｐｐｍのスループットの場合を示す。
【００５１】
２枚連続プリントで、縦軸の色毎にクロスハッチングで示された帯は、感光ドラム１に形成されたトナー像が中間転写ベルト３に転写（１次転写）されるタイミングを、ハッチングとともに両端矢印で示された帯は、用紙長さの違い（３５０ｍｍ以上、４５０ｍｍ以下）を、横軸は時間を示す。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ間は、例えば１００ｍｍとする。
【００５２】
図１３について説明する。中間転写ベルト３の搬送方向の最上流色であるＹの１次転写が開始したタイミングで、Ｔ１期間、中間転写ベルト用モータ１４の速度を、Ａｖｅ．速度に対し、例えば０．００８％（＝０．００１＊８）遅く（Ｌｏｗ）する。そして、Ｔ１期間後に、Ｔ２期間、中間転写ベルト用モータ１４の速度を、Ａｖｅ．速度に対し、例えば０．０１６（＝０．００１＊１６）％速く（Ｈｉｇｈ）する。さらに、Ｔ２期間後には２枚目のＹの１次転写が開始するので、１枚目の制御を終了し、１枚目と同じ制御を２枚目に対し開始する。Ｔ３については後述する。
【００５３】
図１４について説明する。Ｔ２期間までは図１３と同様なので説明を省略する。Ｔ２期間後には、図１３と異なり、２枚目のＹの１次転写は開始していない。そこで、１枚目のＫの１次転写が終了するＴ３期間は、中間転写ベルト用モータ１４の速度をＴ１期間と同じ速度にする。Ｔ３期間後、２枚目のＹの１次転写が開始するまでの期間は、中間転写ベルト用モータ１４の速度をＡｖｅ．速度に戻す。仮想Ｐａｇｅについては後述する。
図１５については、図１４に比べ、用紙間隔が広い以外は同様なので説明を省略する。
【００５４】
図１３のＴ３と、図１４および図１５の仮想Ｐａｇｅについて説明する。
図１３〜図１５においては用紙長さが同一なので、中間転写ベルト３の速度誤差に起因する非定常色ずれ量は同じであり、各ページの中間転写ベルト速度制御は同じである必要がある。図１３の場合、１枚目のＴ２期間後には、２枚目のＹの１次転写が開始するので、２枚目のＴ１期間の制御を開始する必要がある。そこで、最も用紙間隔が狭い（スループットが高い）場合に合わせて、制御タイミングを決定している。
【００５５】
図１４と図１５の場合においても、図１３の用紙間隔の仮想Ｐａｇｅを設定して制御し、Ｔ３期間の制御をＴ１期間の制御と同じにする。１ページの中間転写ベルト用モータ速度制御をＴ１→Ｔ２→Ｔ３とし、次ページの制御開始時点で現ページの制御を終了することと、Ｔ１期間とＴ３期間の制御を同じにすることにより、図１３〜図１５に共通の制御が適用出来る。
【００５６】
図１３〜図１５の場合、例えば４５０ｍｍ用紙にて、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３＝８：４：３に設定すると、平均＝−０．００１６％（＝（−０．００８％＊８＋０．０１６％＊４−０．００８％＊３）／１５）≒０％、３５０ｍｍ用紙では、Ｔ１：Ｔ２：Ｔ３＝８：４：１となり、平均＝−０．０００６２％≒０％となる。
【００５７】
図２および図５は、本発明に係る実施形態における中間転写ベルトモータ１４の速度制御有無での、搬送方向の非定常な色ずれの例を説明する図である。図２が制御有りの場合、図５が制御無しの場合で、任意の２色間、例えばＫ基準のＹの色ずれを示す。
【００５８】
図１３〜図１５の中間転写ベルト用モータ１４の速度は、上流色であるＹの１次転写時に対し、下流色であるＫの１次転写時が速い、つまり、Ｙの画像前半部がＫに達するまでの時間に対し、Ｙの画像後半部がＫに達するまでの時間が短いので、Ｋの１次転写画像に対し、Ｙの１次転写画像が縮む様に動作する。すなわち、図１３〜図１５では、中間転写ベルト３が感光ドラム１に搬送方向と反対側に引っ張られて、遅れ方向のすべりや伸びが発生し、Ｋ基準のＹの色ずれが、用紙内で前半より後半で大きくなること（図５）を打消す（図２）様に、中間転写ベルト用モータ１４の速度を制御している。他の２色間に対しも同様である。
【００５９】
但し、本要因に起因する色ずれは、中間転写ベルト３の速度誤差の積分量に依存するので、搬送方向の距離が長い色間に対しより大きな誤差となって発生する。本実施形態では、３００ｍｍ離れたＹＫ間で最も色ずれ量が大きくなる。図１３〜図１５での中間転写ベルトモータ１４の速度制御の効き量は、搬送方向の距離が長い色間に対しより大きくなる。
【００６０】
図１６〜図１８は、図１２において用紙長が２５０ｍｍ以上、３５０ｍｍ未満の場合の中間転写ベルト用モータ１４の速度制御を説明する図で、図１６は用紙幅が２５０ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下で１５ｐｐｍのスループットの場合、図１７は用紙幅が１５０ｍｍ以上、２５０ｍｍ未満で１１ｐｐｍのスループットの場合、図１８は用紙幅が５０ｍｍ以上、１５０ｍｍ未満で８ｐｐｍのスループットの場合を示し、その他は、図１３〜図１５と同様である。
【００６１】
図１６〜図１８のＴ４が図１３〜図１５のＴ１に、Ｔ５がＴ２に、Ｔ６がＴ３に対応する。Ｔ３／Ｔ６は、現ページと次ページの１次転写の重なり期間に対応し、図１３〜図１５の１ページ内のＴ３期間の比に対し、図１３〜図１５より用紙長さが短くスループットが高い図１６〜図１８の１ページ内のＴ６期間の比の方が長い。
【００６２】
Ｔ５とＴ６（Ｔ２とＴ３）期間の中間転写ベルトモータ速度制御量は、Ｔ５（Ｔ２）期間の速度の方がＴ６（Ｔ３）期間の速度より速いので、Ｔ６（Ｔ３）期間に１次転写を行っている箇所は、中間転写ベルト３の速度誤差に起因する色ずれが低減しない。つまり、用紙長さが短くスループットが高い場合の方が色ずれ低減効果が小さくなる。一方、中間転写ベルト３の速度誤差に起因する非定常色ずれ量は用紙長さが短い方が小さい。よって、用紙長さが長くスループットが低い場合に比べ、用紙長さが短くスループットが高い場合の方が、中間転写ベルトモータ１４の速度制御量を小さくするのが適当である。
【００６３】
図１６〜図１８の場合、例えば、３５０ｍｍ未満の用紙にて、Ｔ４／Ｔ６期間の制御量＝−０．００４％、Ｔ５期間の制御量＝０．００８％、Ｔ４：Ｔ５：Ｔ６＝６：３：４に設定すると、平均＝−０．００１２３％≒０％、２５０ｍｍ用紙では、Ｔ４：Ｔ５：Ｔ６＝６：３：２となり、平均＝−０．０００７３％≒０％となる。
【００６４】
図１９〜図２１は、図１２において用紙長が１５０ｍｍ以上、２５０ｍｍ未満の場合の中間転写ベルト用モータ１４の速度制御を説明する図で、図１９は用紙幅が２５０ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下で２０ｐｐｍのスループットの場合、図２０は用紙幅が１５０ｍｍ以上、２５０ｍｍ未満で１５ｐｐｍのスループットの場合、図２１は用紙幅が５０ｍｍ以上、１５０ｍｍ未満で１０ｐｐｍのスループットの場合を示し、その他は、図１３〜図１８と同様である。
【００６５】
図１９〜図２１のＴ７が図１３〜図１８のＴ１／Ｔ４に、Ｔ８がＴ２／Ｔ５に、Ｔ９がＴ３／Ｔ６に対応する。中間転写ベルトモータ速度制御量を図１６〜図１８に比べさらに小さくするか、または制御無しが適当である。
【００６６】
図１９〜図２１の場合、例えば、２５０ｍｍ未満の用紙にて、Ｔ７／Ｔ９期間の制御量＝−０．００１％、Ｔ８期間の制御量＝０．００５％、Ｔ４：Ｔ５：Ｔ６＝５：１：５に設定すると、平均＝−０．０００４５％≒０％、１５０ｍｍ用紙では、Ｔ４：Ｔ５：Ｔ６＝５：１：３となり、平均＝−０．０００３３％≒０％となる。３枚以上の連続プリントの場合も同様の動作となる。
【００６７】
（第２の実施形態）
ここでは、説明を簡略化するため第１の実施形態と異なる点のみ説明する。 図２２および図２３は、図１２において用紙長が３５０ｍｍ以上、４５０ｍｍ以下の場合の中間転写ベルト用モータ１４の速度制御を説明する図で、図２２は用紙幅が２５０ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下で１０ｐｐｍのスループットの場合、図２３は用紙幅が５０ｍｍ以上、１５０ｍｍ未満で５ｐｐｍのスループットの場合を示す。
【００６８】
第１の実施形態と同様に、２枚連続プリントで、縦軸の色毎にクロスハッチングで示された帯は、１次転写のタイミングを、ハッチングとともに両端矢印で示された帯は、用紙長さの違い（３５０ｍｍ以上、４５０ｍｍ以下）を、横軸は時間を示す。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ間は、例えば１００ｍｍとする。
【００６９】
第１の実施形態では、最も用紙間隔が狭い（スループットが高い）場合に合わせて、仮想Ｐａｇｅを現ページの１次転写と重なる次ページ１の次転写の位置に設定した。本実施形態では、仮想Ｐａｇｅを現ページの１次転写と重なる前ページの１次転写の位置に設定する。現ページの先頭部分では常に仮想前Ｐａｇｅの制御を行い、現ページの後半部分では、次ページとの用紙間隔に関係なく（次ページの１次転写が重なった場合にも）最後まで制御を行う。
【００７０】
最も用紙間隔が狭い（スループットが高い）場合に、前ページと現ページの１次転写が重なる位置の、前ページと現ページの中間転写ベルト１４の速度制御量を同じにすることにより、用紙長さが同じで用紙幅が異なり、用紙間隔が異なる場合の制御を共通化する。
【００７１】
図２２について説明する。中間転写ベルト３の搬送方向の最上流色であるＹの１次転写が開始したタイミング（＝仮想前Ｐａｇｅ位置）で、Ｔ１’期間、中間転写ベルト用モータ１４の速度を、Ａｖｅ．速度に対し、例えば０．０１３％速く（Ｈｉｇｈ）する。そして、Ｔ１’期間後に、Ｔ２’期間、中間転写ベルト用モータ１４の速度を、Ａｖｅ．速度に対し、例えば０．０１１％遅く（Ｌｏｗ）する。
【００７２】
さらに、Ｔ２’期間後に、Ｔ３’期間、中間転写ベルト用モータ１４の速度を、Ａｖｅ．速度に対し、Ｔ１’期間と同じく、０．０１３％速く（Ｈｉｇｈ）する。Ｔ３’期間中に、２枚目のＹの１次転写とＴ１’期間が開始する。しかし、２枚目のＴ１’期間の制御量と、１枚目のＴ３’期間の制御量は同一なので問題ない。
【００７３】
図２３について説明する。Ｔ２’期間までは図２２と同様なので説明を省略する。図２３と異なり、Ｔ２’期間中に２枚目のＹの１次転写とＴ１’期間は開始していない。そこで、１枚目のＫの１次転写が終了するＴ３’期間後、２枚目のＹの１次転写が開始するまでの期間は、中間転写ベルト用モータ１４の速度をＡｖｅ．速度に戻す。用紙長が３５０ｍｍ以上、４５０ｍｍ以下で、用紙幅が１５０ｍｍ以上、２５０ｍｍ未満で８ｐｐｍのスループットの場合は図２３と同一なので説明を省略する。
【００７４】
図２２と図２３の場合、例えば、４５０ｍｍ用紙にて、Ｔ１’：Ｔ２’：Ｔ３’＝３：８：４に設定すると、平均＝０．０００２％（＝（０．０１３％＊３−０．０１１％＊８＋０．０１３％＊４）／１５）≒０％、３５０ｍｍ用紙では、Ｔ１’：Ｔ２’：Ｔ３’＝３：８：２となり、平均＝−０．００１７７％≒０％となる。
【００７５】
図２４は、図１２において用紙長が２５０ｍｍ以上、３５０ｍｍ未満の場合の中間転写ベルト用モータ１４の速度制御を説明する図で、用紙幅が２５０ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下で１５ｐｐｍのスループットの場合を示し、その他は、図２２と同様である。
【００７６】
図２４のＴ４’が図２２のＴ１’に、Ｔ５’がＴ２’に、Ｔ６’がＴ３’に対応する。用紙幅が１５０ｍｍ以上、２５０ｍｍ未満で１１ｐｐｍのスループットの場合や、用紙幅が５０ｍｍ以上、１５０ｍｍ未満で８ｐｐｍのスループットの場合と図２４の場合との違いは、図２２と図２３の違いと同一なので説明を省略する。
【００７７】
第１の実施形態と同様に、用紙長さが長くスループットが低い図２２の場合に比べ、用紙長さが短くスループットが高い図２４の場合の方が、中間転写ベルトモータ１４の速度制御量を小さくするのが適当である。
【００７８】
図２４の場合、例えば、Ｔ４’／Ｔ６’期間の制御量＝０．００４％、Ｔ５’期間の制御量＝−０．００８％、３５０ｍｍ未満の用紙にて、Ｔ４’：Ｔ５’：Ｔ６’＝４：５：４に設定すると、平均＝−０．０００６２％≒０％、２５０ｍｍ用紙では、Ｔ４’：Ｔ５’：Ｔ６’＝４：５：２となり、平均＝−０．００１４５％≒０％となる。
【００７９】
図２５は、図１２において用紙長が１５０ｍｍ以上、２５０ｍｍ未満の場合の中間転写ベルト用モータ１４の速度制御を説明する図で、用紙幅が２５０ｍｍ以上、３５０ｍｍ以下で２０ｐｐｍのスループットの場合を示し、その他は、図２２と同様である。
【００８０】
図２４のＴ７’が図２２のＴ１’に、Ｔ８’がＴ２’に、Ｔ９’がＴ３’に対応する。用紙幅が１５０ｍｍ以上、２５０ｍｍ未満で１５ｐｐｍのスループットの場合や、用紙幅が５０ｍｍ以上、１５０ｍｍ未満で１０ｐｐｍのスループットの場合と図２５との違いは、図２２と図２３の違いと同一なので説明を省略する。第１の実施形態と同様に、中間転写ベルトモータ１４の速度制御量を図２４に比べさらに小さくするか、または制御無しが適当である。
【００８１】
図２５の場合、例えば、Ｔ７’／Ｔ９’期間の制御量＝０．００１％、Ｔ８’期間の制御量＝−０．００５％、２５０ｍｍ未満の用紙にて、Ｔ７’：Ｔ８’：Ｔ９’＝５：１：５に設定すると、平均＝０．０００４５％≒０％、１５０ｍｍ用紙では、Ｔ４’：Ｔ５’：Ｔ６’＝５：１：３となり、平均＝０．０００３３％≒０％となる。
【００８２】
（第３の実施形態）
ここでは、説明を簡略化するため第１の実施形態と異なる点のみ説明する。本実施形態では用紙長さや用紙幅が異なる場合も用紙間隔が一定、例えば２００ｍｍとする。
【００８３】
図２６は、用紙長が最も長い４５０ｍｍの場合の中間転写ベルト用モータ１４の速度制御を説明する図である。第１および第２の実施形態と同様に、２枚連続プリントで、縦軸の色毎にクロスハッチングで示された帯は、１次転写のタイミングを、横軸は時間を示す。
【００８４】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ間は、例えば１００ｍｍとする。用紙間隔が一定であるので、連続するページの１次転写の重なり量は一定で、１００ｍｍとなる。１次転写の重なるタイミングをｃ期間とし、ｃ期間は中間転写ベルトモータの速度はＡｖｅ．として制御は行わない。用紙長さｐｍｍから無制御期間ｃを除いた期間を２等分して、
ｆ（ｐ）＝（ｐ−１００）／２［ｍｍ］ （３）
中間転写ベルトモータ速度のＬｏｗとＨｉｇｈの制御を行う。
【００８５】
第１および第２の実施形態と同様に、各ページ、１次転写時の前半部分のｆ（ｐ）期間の速度をＬｏｗ、後半部分のｆ（ｐ）期間の速度Ｈｉｇｈとする。例えば、Ｌｏｗ期間の制御量を０．０１２％遅くし、Ｈｉｇｈ期間の制御量を０．０１２％速くする。ＬｏｗとＨｉｇｈ期間の制御量の平均は０％となる。
【００８６】
図２７は、用紙長が最も短い１５０ｍｍの場合の中間転写ベルト用モータ１４の速度制御を説明する図である。第１および第２の実施形態と同様に、用紙長さが長い図２６の場合に比べ、用紙長さが短い図２７の場合の方が、中間転写ベルトモータ１４の速度制御量を小さくするのが適当である。例えば、Ｌｏｗ期間の制御量を０．００３％遅くし、Ｈｉｇｈ期間の制御量を０．００３％速くする。ＬｏｗとＨｉｇｈ期間の制御量の平均は０％となる。
【００８７】
中間転写ベルト３の周面速度が感光ドラム１の周面速度より遅くなる様に、駆動制御部にて各々異なる回転数にて制御される場合は、第１〜第３の実施形態の中間転写ベルトモータ１４の速度のＬｏｗとＨｉｇｈの制御を反対にする。
【００８８】
用紙長さ、用紙幅、用紙間隔、中間転写ベルトモータの速度制御量、制御タイミング、感光ドラムと中間転写ベルトの周面速度差は本実施形態に限定されるものではない。中間転写ベルトは用紙搬送ベルトでも良い。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように、本出願発明に係る画像形成装置によれば、制御手段により、トナー像を担持しつつ回転する複数の像担持体のうち第１の像担持体が担持するトナー像の無端状回転体への転写中における第１の期間においては、無端状回転体の周面速度が第１の速度となるよう制御し、第１の像担持体より無端状回転体の回転方向下流に位置する第２の像担持体が担持するトナー像の無端状回転体への転写中における第２の期間においては、無端状回転体の周面速度が第１の速度と異なる第２の速度となるよう制御するので、搬送方向の非定常な色ずれを低減出来る効果がある。
【００９０】
さらに、記録媒体の搬送方向の長さに応じて無端状回転体の回転速度を可変制御することで、搬送方向の非定常な色ずれをより適切に低減出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】定常的な色ずれを説明する図である。
【図２】非定常な色ずれを説明する図である。
【図３】色ずれ検出用のパターンを説明する図である。
【図４】色ずれ検出用のパターンを説明する図である。
【図５】非定常な色ずれを説明する図である。
【図６】本発明に係る第１の実施形態における画像形成装置の全体を説明する概略構成図である。
【図７】本発明に係る実施形態における制御部の全体を説明するブロック図である。
【図８】本発明に係る実施形態における駆動手段を説明する要部構成図である。
【図９】モータ駆動制御部を説明するブロック図である。
【図１０】モータ駆動制御部を説明するブロック図である。
【図１１】本発明に係る実施形態におけるモータ設定値を説明する図である。
【図１２】本発明に係る実施形態におけるスループットを説明する図表である。
【図１３】本発明の第１の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図１８】本発明の第１の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図１９】本発明の第１の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図２０】本発明の第１の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図２１】本発明の第１の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図２２】本発明の第２の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図２３】本発明の第２の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図２４】本発明の第２の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図２５】本発明の第２の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図２６】本発明の第３の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【図２７】本発明の第３の実施形態におけるモータ速度制御を説明する図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ レーザスキャナ
３ 中間転写ベルト
４ 駆動ローラ
５ 従動ローラ
６ ２次転写ローラ
７ 用紙カセット
８ 定着器
９ 両面ユニット
１０ フラッパ
１１ 色ずれ検出センサ
１２ 環境センサ
１３ 感光ドラムモータ
１４ ベルトモータ
１５ 感光ドラム駆動伝達機構
１６ ベルト駆動伝達機構
１７ １次転写ローラ

Claims (11)

1. トナー像を担持しつつ回転する複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体と接しつつ回転する無端状回転体と、
   前記無端状回転体を挟んで前記複数の像担持体と対向して設けられ、複数の前記トナー像を前記無端状回転体に順次転写させることで前記無端状回転体上に画像を形成する複数の転写手段とを有する画像形成装置において、
   前記無端状回転体の周面速度と前記像担持体の周面速度が異なるよう前記画像形成装置を制御する制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記複数の像担持体のうち第１の像担持体が担持するトナー像の前記無端状回転体への転写中における第１の期間においては、前記無端状回転体の周面速度が第１の速度となるよう制御し、
   前記第１の像担持体より前記無端状回転体の回転方向下流に位置する第２の像担持体が担持するトナー像の前記無端状回転体への転写中における第２の期間においては、前記無端状回転体の周面速度が前記第１の速度と異なる第２の速度となるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記無端状回転体の周面速度が前記像担持体の周面速度より大きくなるよう制御するとともに、前記第１の速度が前記第２の速度より小さくなるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記無端状回転体の周面速度が前記像担持体の周面速度より小さくなるよう制御するとともに、前記第１の速度が前記第２の速度より大きくなるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記無端状回転体上に形成された画像を用紙へ転写させる第２の転写手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、複数の前記トナー像の前記無端状回転体への転写中における前記無端状回転体の周面速度の平均値が、前記用紙のサイズおよび前記用紙の搬送間隔に拘らず略一定となるように前記第１の速度と前記第２の速度を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. トナー像を担持しつつ回転する複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体と接しつつ回転するとともに用紙を搬送させる無端状回転体と、
   前記無端状回転体を挟んで前記複数の像担持体と対向して設けられ、複数の前記トナー像を前記用紙に順次転写させることで前記用紙上に画像を形成する複数の転写手段とを有する画像形成装置において、
   前記無端状回転体の周面速度と前記像担持体の周面速度が異なるよう前記画像形成装置を制御する制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記複数の像担持体のうち第１の像担持体が担持するトナー像の前記用紙への転写中における第１の期間においては、前記無端状回転体の周面速度が第１の速度となるよう制御し、
   前記第１の像担持体より前記無端状回転体の回転方向下流に位置する第２の像担持体が担持するトナー像の前記用紙への転写中における第２の期間においては、前記無端状回転体の周面速度が前記第１の速度と異なる第２の速度となるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記無端状回転体の周面速度が前記像担持体の周面速度より大きくなるよう制御するとともに、前記第１の速度が前記第２の速度より小さくなるよう制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記無端状回転体の周面速度が前記像担持体の周面速度より小さくなるよう制御するとともに、前記第１の速度が前記第２の速度より大きくなるよう制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記第１の速度と前記第２の速度との速度差が前記用紙の長さに応じて異なるよう制御することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記第１の期間と前記第２の期間が前記用紙の長さに応じて異なるよう制御することを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、複数の前記トナー像の前記用紙への転写中における前記無端状回転体の周面速度の平均値が、前記用紙のサイズおよび前記用紙の搬送間隔に拘らず略一定となるように前記第１の速度と前記第２の速度を制御することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。

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