JP4381718B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回動する中間転写ベルトの全周に亘って設けた継ぎ目を有するスケールをセンサで読み取ってそのベルトの実際の速度を検出し、それに応じて中間転写ベルトの速度を目標の速度に補正制御するようにしたタンデム型の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を使用した画像形成装置である例えば複写機やプリンタは、市場からの要求に伴い、フルカラーの画像を形成可能なものが多くなってきている。
このようなカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置には、１つの感光体のまわりに各色のトナーで現像を行う複数の現像装置を備え、それらの現像装置により感光体上の潜像にトナーを付着させてフルカラーの合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を記録材であるシート上に転写してカラー画像を得る、いわゆる１ドラム型のものがある。
また、複数の感光体を並べて配置すると共にその各感光体に対応させて異なる色のトナーで現像をする現像装置をそれぞれ設け、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、その単色のトナー画像をベルト上あるいはシート上に順次転写していくことによりベルト上あるいはシート上にフルカラーの合成カラー画像を形成する、いわゆるタンデム型のものもある。
【０００３】
この１ドラム型の画像形成装置とタンデム型の画像形成装置とを比較すると、前者は感光体が１つであることから装置全体を比較的小型化することができ、それに伴ってコストもその分だけ安価になるという利点がある。しかしながら、１つの感光体を複数回（フルカラーの場合には４回）回転させてフルカラー画像を１枚形成する構成であるため、画像形成速度の高速化は困難であるという欠点を有する。
また、後者のタンデム型の画像形成装置の場合には、感光体を複数必要とするため逆に装置が大型化する傾向があり、その分だけコストも高くなってしまうという欠点はあるが、画像形成速度の高速化が図れるという利点がある。
そこで、最近はフルカラーの画像もモノクロ並みの画像形成スピードが望まれていることから、後者のタンデム型の画像形成装置が注目されている。
【０００４】
このタンデム型の画像形成装置には、図１４に示すように、一直線上にそれぞれ配置した各感光体９１Ｙ，９１Ｍ，９１Ｃ，９１Ｋ上のトナー画像を、矢示Ａ方向に回動するシート搬送ベルト９３上に担持されて搬送されるシートＰ上に各転写装置９２により順次転写していき、そのシートＰ上にフルカラーの画像を形成する直接転写方式のものと、図１５に示すように、複数の各感光体９１Ｙ，９１Ｍ，９１Ｃ，９１Ｋ上のトナー画像を矢示Ｂ方向に回動する中間転写ベルト９４上に順次重ね合わせていくように転写していき、その中間転写ベルト９４上の画像を２次転写装置９５によりシートＰ上に一括転写する間接転写方式のものとがある。
【０００５】
この２つの転写方式を比べると、前者は複数の感光体９１を並べたその上流側に給紙装置９６を、下流側に定着装置９７をそれぞれ配置する構成となるため、装置全体がどうしてもシートの搬送方向に長くなって大型化してしまうという欠点がある。
これに対し、後者は２次転写位置を比較的自由に設定することができるため、図１５に示した例のように２次転写装置９５を中間転写ベルト９４の下側に配置すると共に、給紙装置９６もその中間転写ベルト９４の下側に配置することができるので、装置を幅方向（図１５で左右方向）に小型化することができる利点がある。
このように、間接転写方式のタンデム型の画像形成装置は直接転写方式の画像形成装置に比べて利点が多いので、最近では特に注目されている。
【０００６】
ところで、各色のトナーに対応させて複数の感光体を並べて配置するタンデム型の画像形成装置では、その各感光体上に形成した異なる色のトナー画像をシート上あるいは中間転写ベルト上に重ね合わせてカラー画像を形成するため、その各色の画像の重ね合わせ位置が狙いの位置に対してずれてしまうと、画像上において色ズレや微妙な色合いに変化が生じてしまうようになるので画像品質が低下してしまう。したがって、その各色のトナー画像の位置ズレ（色ズレ）は重要な問題であった。
その色ズレが発生する原因の一つとして、間接転写方式の転写装置の場合には中間転写ベルト（直接転写方式の場合にはシート搬送ベルト）の速度ムラがあるということが解っている。
そこで、従来の転写ベルトを使用したカラーの画像形成装置には、例えば特許文献１に記載されているように、転写ベルトの速度ムラを補正するようにしたものがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２４５０７号公報（第３〜４頁、第１図）
【０００８】
上記文献には、駆動ローラを１本含む５本の支持ローラ間に中間転写ベルト（転写ベルト）を回動可能に張架し、その中間転写ベルトの外周面に、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックの４色のトナー画像を順次重ね合わせ状態に転写していくことによりフルカラーの画像を形成するカラー複写機が記載されている。
このカラー複写機の中間転写ベルトの内面には、微細且つ精密な目盛で形成したスケールを設けて、そのスケールを光学型の検出器で読み取って中間転写ベルトの移動速度を正確に検知し、その検出した移動速度をフィードバック制御系によりフィードバック制御して中間転写ベルトを正確な移動速度になるように制御している。
【０００９】
そして、そのフィードバックの制御系に、上記検出器の他に位置制御回路，速度制御回路，電力変換回路，位置検出回路，速度検出回路等を設け、その位置制御回路で位置検出回路からの正確且つ微細な位置信号と中間転写ベルトの目標位置との偏差を演算し、それにより中間転写ベルトの目標速度を正確に算出し、それを速度制御回路に出力するようにしている。その速度制御回路は、位置制御回路から入力した正確な目標速度と、速度検出回路から入力する速度信号との偏差を演算し、それにより中間転写ベルトを駆動するモータに供給する正確な電気量を算出してそれを電力変換回路に出力し、上記モータの駆動を制御することにより中間転写ベルトの移動を正確な移動速度にしている。
【００１０】
ところで、上述したような中間転写ベルトに全周に亘って設けるスケールは、ベルト周長の誤差等により一般的に継ぎ目に隙間ができることが多い。そして、その継ぎ目にできる隙間は、スケールに等間隔に形成されている目盛のピッチ幅と異なる場合が多いので、そのスケールをセンサで読み取ることによりベルトの移動速度を検出してその速度を目標速度に制御するようにしている場合には、ベルトの継ぎ目部分がセンサを通過する際にベルト速度に検出誤差が生じてしまうようになる。
そこで、このようなスケールに継ぎ目を有するベルトを使用する場合においても不都合が生じないようにするため、本出願人は先に特願平２００２−３２２５７７号（ベルト装置及び画像形成装置）を出願している。
【００１１】
このベルト装置は、図１６にベルトの一部を平面図で示すように、中間転写ベルト１１０の幅方向の一端部側の非画像部に低反射部１１０ｂ，高反射部１１０ｃを等間隔に連続させて形成したスケールシール１１０ａを設けると共に、低反射部１１０ｂと高反射部１１０ｃを検知可能な位置にスケールセンサ１８０を設けている。
また、スケールシール１１０ａの先端ｓと後端ｅとの間に形成される隙間となる継ぎ目に対応させて基準マーク１１０ｄを、スケールシール１１０ａよりもベルトの内側に若干位置をずらして設け、その基準マーク１１０ｄも非画像部に配置している。さらに、この基準マーク１１０ｄを検知可能な位置にマーク検知センサ１８３を配設している。
【００１２】
そして、このベルト装置は、画像形成を行って残りの出力ジョブが無いことを判断したときには、その後にマーク検知センサ１８３が基準マーク１１０ｄを検知した直後に中間転写ベルト１１０の駆動を停止させる。それにより、中間転写ベルト１１０は基準マーク１１０ｄがマーク検知センサ１８３により検知された状態で無端移動が停止状態になり、その位置が中間転写ベルト１１０のホームポジションとなる。
したがって、次回の画像形成プロセスは、マーク検知センサ１８３が基準マーク１１０ｄを検知した直後から開始されるので、スケールセンサ１８０がスケールシール１１０ａの上記継ぎ目を検知しない位置で行われる正確なベルト速度制御時に画像形成プロセスを実行できるため、ベルトの速度変動に起因するトナー像の重ね合わせズレを防止することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このベルト装置は、画像形成枚数が少ないときには、中間転写ベルトが一周して再びマーク検知センサが基準マークを検知する前に全てのジョブの画像形成を完了してしまうので、画像形成中に上記継ぎ目に起因するベルトの速度変動は生じないが、中間転写ベルトが一周以上することになる画像形成枚数を連続して画像形成するときには、上記継ぎ目がスケールセンサにより検知される位置になったときに、中間転写ベルトが速度変動を生じ、そのとき画像（トナー像）が中間転写ベルトに転写されるようになるため、その画像に重ね合わせズレが生じてしまうようになるという問題点があった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、中間転写ベルトに全周に亘って設けたスケールに継ぎ目がある画像形成装置で、２色以上のトナーを使用して形成するカラー画像を多数枚連続して形成した場合であっても、そのカラー画像に色ズレや色合いの変化が生じないようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、複数の感光体と、その各感光体に形成された画像がそれぞれ１次転写位置で転写される中間転写ベルトとを備え、その中間転写ベルトには継ぎ目を有するスケールが全周に亘って設けられ、そのスケールをセンサで読み取ることにより中間転写ベルトの実際の速度を検知し、その実際の速度に応じて中間転写ベルトの速度を目標速度に補正制御するようにしたタンデム型の画像形成装置において、
画像形成タイミングを制御する画像形成タイミング制御手段を備え、上記中間転写ベルトはシーム位置で継ぎ合わせられ、そのシーム位置と上記スケールの継ぎ目とが異なる位置にあるベルトであり、
上記センサは、上記スケールの継ぎ目を検知したときに上記中間転写ベルトのシーム位置が上記複数の感光体の最もベルト移動方向上流側に位置する感光体の１次転写位置を通過した後になる位置に配設され、
上記画像形成タイミング制御手段は、上記センサが上記スケールの継ぎ目を検知している間は画像形成を行わないように制御し、上記センサが上記継ぎ目を検知しなくなるとすぐに画像形成動作を開始する。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の基礎となる画像形成装置の中間転写ベルト付近をベルト移動速度制御系と共に示す概略図、図２は同じくその画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
図２にカラー画像形成装置の一例として示すカラー複写機は、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の４つのドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋ（以下、特定しない場合には単に感光体４０と呼ぶ）と、その各感光体４０に形成された画像がそれぞれローラ状の１次転写装置６２が設けられた各１次転写位置で転写される中間転写ベルト１０とを備えたタンデム型の画像形成装置である。
【００１８】
そして、この画像形成装置は、図１に示すように中間転写ベルト１０に継ぎ目１１を有するスケール５（図１には一部のみ簡略化して図示している）を全周に亘って例えば貼着により設け、そのスケール５をセンサ６で読み取ることにより中間転写ベルト１０の実際の速度を検知し、その実際の速度に応じて中間転写ベルト１０の速度（以下、単にベルト速度ともいう）を目標速度に補正制御する制御装置７０を設けている。
さらに、この画像形成装置は、センサ６がスケール５の継ぎ目１１（図３に明示）を検知している間のタイミングのときは画像形成を行わないように制御する画像形成タイミング制御手段を設けており、その画像形成タイミング制御手段は制御装置７０が兼ねている。
【００１９】
このカラー画像形成装置は、図２に示したように給紙テーブル２上に複写機本体１を載置している。その複写機本体１の上にはスキャナ３を取り付けると共に、その上に原稿自動給送装置（ＡＤＦ）４を取り付けている。
複写機本体１内には、その略中央に無端ベルト状の中間転写ベルト１０を有する転写装置２０を設けており、中間転写ベルト１０は駆動ローラ９と２つの従動ローラ１５，１６の間に張架されて図２で時計回り方向に回動するようになっている。また、この中間転写ベルト１０は、従動ローラ１５の左方に設けられているクリーニング装置１７により、その表面に画像転写後に残留する残留トナーが除去されるようになっている。
【００２０】
その中間転写ベルト１０の駆動ローラ９と従動ローラ１５の間に架け渡された直線部分の上方には、その中間転写ベルト１０の移動方向に沿って、上述した４個の各感光体４０を、それぞれ図２で反時計回り方向に回転可能に設けている。そして、その各感光体上に形成された各画像（トナー画像）が、中間転写ベルト１０上に直接重ね合わせ状態に順次転写されていくようになっている。
そのドラム状の各感光体４０の回りには、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写装置６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４をそれぞれ設けている。そして、その感光体の上方に、露光装置２１を設けている。
【００２１】
一方、中間転写ベルト１０の下側には、その中間転写ベルト１０上の画像を記録材であるシートＰに転写する転写部となる２次転写装置２２を設けている。その２次転写装置２２は、２つのローラ２３，２３間に無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡したものであり、その２次転写ベルト２４が中間転写ベルト１０を介して従動ローラ１６に押し当たるようになっている。この２次転写装置２２は、２次転写ベルト２４と中間転写ベルト１０との間に送り込まれるシートＰに、中間転写ベルト１０上のトナー画像を一括転写する。
その２次転写装置２２のシート搬送方向下流側には、シートＰ上のトナー画像を定着する定着装置２５があり、そこでは無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられている。
なお、２次転写装置２２は、画像転写後のシートを定着装置２５へ搬送する機能も果たす。また、この２次転写装置２２は、転写ローラや非接触のチャージャを使用した転写装置であってもよい。
その２次転写装置２２の下側には、シートの両面に画像を形成する際にシートを反転させるシート反転装置２８を設けている。
【００２２】
このカラー複写機は、カラーのコピーをとるときは、原稿自動給送装置４の原稿台３０上に原稿をセットする。また、手動で原稿をセットする場合には、原稿自動給送装置４を開いてスキャナ３のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動給送装置４を閉じてそれを押える。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動給送装置４に原稿をセットしたときは、その原稿がコンタクトガラス３２上に給送される。また、手動で原稿をコンタクトガラス３２上にセットしたときは、直ちにスキャナ３が駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４が走行を開始する。そして、第１走行体３３の光源から光が原稿に向けて照射され、その原稿面からの反射光が第２走行体３４に向かうと共に、その光が第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入射して、原稿の内容が読み取られる。
【００２３】
また、上述したスタートスイッチの押下により、中間転写ベルト１０が回動を開始する。さらに、それと同時に各感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋが回転を開始して、その各感光体上にイエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）の各単色画像を形成する動作を開始する。そして、その各感光体上に形成された各色の画像は、図２で時計回り方向に回動する中間転写ベルト１０上に重ね合わせ状態に順次転写されていき、そこにフルカラーの合成カラー画像が形成される。
一方、上述したスタートスイッチの押下により、給紙テーブル２内の選択された給紙段の給紙ローラ４２が回転し、ペーパーバンク４３の中の選択された１つの給紙カセット４４からシートＰが繰り出され、それが分離ローラ４５により１枚に分離されて給紙路４６に搬送される。
【００２４】
そのシートＰは、搬送ローラ４７により複写機本体１内の給紙路４８に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止する。
また、手差し給紙の場合には、手差しトレイ５１上にセットされたシートＰが給紙ローラ５０の回転により繰り出され、それが分離ローラ５２により１枚に分離されて手差し給紙路５３に搬送され、レジストローラ４９に突き当たって一旦停止状態になる。
そのレジストローラ４９は、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、一旦停止状態にあったシートＰを中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に送り込む。そして、そのシートＰ上に２次転写装置２２でカラー画像が転写される。
【００２５】
その画像が転写されたシートＰは、搬送装置としての機能も有する２次転写装置２２により定着装置２５へ搬送され、そこで熱と加圧力が加えられることにより転写画像が定着される。その後、そのシートＰは、切換爪５５により排出側に案内され、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出されてそこにスタックされる。
また、両面コピーモードが選択されているときには、片面に画像を形成したシートＰを切換爪５５によりシート反転装置２８側に搬送し、そこで反転させてて再び転写位置へ導き、今度は裏面に画像を形成した後に、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出する。
【００２６】
図１に示したセンサ６は、中間転写ベルト１０の内面に全周に亘って設けたスケール５（図３及び図４に明示）を読み取り可能な位置に配設されており、図５に示すようにそのセンサ６がスケール５を検知した情報から中間転写ベルト１０の実際の速度を検出して、その実際の速度に応じて中間転写ベルト１０の速度を目標速度（基本速度）に制御装置７０が補正する。
その制御装置７０は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置（ＣＰＵ）と、各処理プログラム及び固定データを格納したＲＯＭと、処理データを格納するデータメモリであるＲＡＭと、入出力回路(Ｉ/Ｏ）とからなるマイクロコンピュータを備えている。
【００２７】
ところで、図３に示したように、帯状に長いスケール５を中間転写ベルト１０の内面に周方向に沿って貼り付けると、そのスケール５の開始端部５ｓと終端部５ｅとからなる継ぎ目１１には図示のように隙間ができたりする（場合によっては重なることもある）。
このようにスケール５の継ぎ目１１に隙間ができると、その継ぎ目１１の部分ではスケール信号が発生しないため、ベルト速度の制御はその継ぎ目１１がセンサ６を通過するまでの間不可能となる。したがって、この場合には中間転写ベルト１０上に転写される各色のトナー像の重ね合わせ位置がずれたり、色の濃淡が発生したりして異常画像となる。
【００２８】
そこで、スケール５とは別のホームポジションマーカ１２をスケール５の継ぎ目１１の部分に対応させてベルトの幅方向で内側に若干位置をずらして設け、そのホームポジションマーカ１２をセンサ６とは別のマーカ検知センサ１３で検知可能にしている。
なお、このホームポジションマーカ１２及びマーカ検知センサ１３は、図１では継ぎ目１１とセンサ６に重なって、図上においてそれぞれ奥側に位置する。
そして、図５に示したように、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知した信号を制御装置７０が入力し、その信号を受けて制御装置７０が有するモータ制御部が、中間転写ベルト１０を停止させるときには、継ぎ目１１の部分をセンサ６が検知（同時にマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知）したときにベルト駆動モータ７の駆動を停止させることにより中間転写ベルト１０をホームポジションで停止させる制御をする。
【００２９】
次に、中間転写ベルト１０の駆動系及びその中間転写ベルト１０のベルト速度検出系について、詳しく説明する。
図１に示したように、ベルト駆動モータ７の回転力は、中間転写ベルト１０を回動可能に張架すると共にそのベルトを駆動する駆動ローラ９に伝達される。中間転写ベルト１０は、例えば弗素系樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリイミド樹脂等で形成するベルトであり、そのベルトの全層や、その一部を弾性部材で形成するようにした弾性ベルトを使用したりする。
ベルト駆動モータ７は、駆動ローラ９を回転させることにより中間転写ベルト１０を矢示Ｃ方向に回動させるが、その間の回転力の伝達は直接であってもよいし、間にギヤを介したものであってもよい。
【００３０】
中間転写ベルト１０には、感光体４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｋの順に、そこに形成されている異なる色の単色画像（トナー像）が順次重ね合わせ状態に転写されていく。
なお、中間転写ベルト１０の内面には、前述したスケール５を全周に亘って図３に示したように当間隔に形成しているが（図示の都合上継ぎ目１１付近の一部のみ図示）、そのスケール５のベルト幅方向の位置は感光体の端部に対応する位置にしている。
そして、前述したホームポジションマーカ１２も、図３に示したように感光体の端部に対応する位置に配設されており、そのホームポジションマーカ１２とスケール５は共に非画像形成領域に位置する。
また、中間転写ベルト１０の停止時には、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知したホームポジションで停止するようになっている。
【００３１】
センサ６は、その一例を図４に示すように、例えば一対の発光素子６ａと受光素子６ｂを備えた反射型光学センサであり、発光素子６ａからスケール５に向けて照射した光の反射光を受光素子６ｂで受光し、その際にスケール５のスリット部５ａとそれ以外の部分５ｂとで異なる反射光量を検出する。
すなわち、センサ６はスケール５のスリット部５ａとそれ以外の部分５ｂとで異なる反射率の違いにより、ＨｉｇｈとＬｏｗの２値の信号を出力する。
ここで、例えばセンサ６のタイプが、受光素子６ｂが光を受光するとＨｉｇｈ信号を出力するタイプのものだとすると、スケール５のスリット部５ａの反射率がスリット以外の部分５ｂよりも高くなるように形成されていれば、センサ６から出力される信号は図４のｔの範囲が、スリット部５ａがセンサ６を通過している間の出力となる。したがって、中間転写ベルト１０が回動するに伴い、センサ６の検出範囲を通過するスリット部５ａの有無により、センサ６の出力がＨｉｇｈ、Ｌｏｗを図示のように繰り返す。
【００３２】
したがって、その信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変化した時点から次のＬｏｗからＨｉｇｈに変化するまでの時間Ｔを求めることにより、中間転写ベルト１０の表面の移動速度（以下、単にベルト速度ともいう）を検出することができる。
なお、これはあくまで中間転写ベルト１０のベルト速度を検出する方法の一例であり、中間転写ベルト１０に形成したスケールを検知することによりそのベルトの移動速度を検出することができるものであれば、そこに使用するセンサやスケールの種類はいずれのものであってもよいし、その検出方法もいずれの検出方法を用いてもよい。
なお、マーカ検知センサ１３も、例えばセンサ６と同様な反射型光学センサを使用する。
【００３３】
次に、中間転写ベルト１０のベルト速度の制御について図６を参照して説明する。
図１に示した制御装置７０が有するマイクロコンピュータは、所定のタイミングで図６に示す中間転写ベルトの移動速度補正処理をスタートさせる。
まずステップ１で、ベルト駆動モータ７をＯＮにして、それを目標速度である基本速度Ｖで回転させるようにし、ステップ２へ進む。そこでは、ベルト駆動モータ７をＯＦＦにする信号を入力しているか否かを判断し、ＯＦＦ信号を入力していればステップ３へ進んでベルト駆動モータ７をＯＦＦにして、この処理を終了する。
また、ステップ２でＯＦＦ信号を入力していなくてステップ４へ進んだときには、そこでフィードバックされるセンサ６からの信号を入力し、その情報から中間転写ベルト１０の表面の実際の速度Ｖ′を検出する。そして、次のステップ５で、基本速度Ｖと実際の速度Ｖ′との速度比較を行う。
【００３４】
次のステップ６では、その基本速度Ｖと実際の速度Ｖ′とが同じでないか（Ｖ≠Ｖ）を判断し、その基本速度Ｖと実際の速度Ｖ′が同じで、その間に速度差がなければ（許容できる速度差）、中間転写ベルト１０は基本速度Ｖと同じ速度でベルト表面が回転していると判断できるので、そのまま基本速度Ｖで制御を継続してステップ２へ戻り、再びそのステップ２以降の判断及び処理を繰り返す。
また、ステップ６の判断で、基本速度Ｖと実際の速度Ｖ′とが同じでないときにはステップ７に進んで、そこで基本速度Ｖと中間転写ベルト１０の実際の速度Ｖ′とのベルト表面の速度差Ｖ″を計算する。
そして、ステップ８で、その速度差Ｖ″がＶ″＞０であるか否かを判断し、Ｖ″＞０であれば（ＹＥＳの判断）、基本速度Ｖよりも、中間転写ベルト１０の実際の速度Ｖ′の方が遅いと判断できるので、ステップ９へ進んで基本速度Ｖに速度差Ｖ″を加えた速度Ｖ _１ になるように、ベルト駆動モータ７の回転数を制御し、その後ステップ２へ戻る。
【００３５】
また、ステップ８の判断で速度差Ｖ″がＶ″＞０でないときには、速度差Ｖ″はＶ″＜０であって中間転写ベルト１０の実際の速度Ｖ′のベルト表面速度が基本速度Ｖよりも速いと判断できるので、ステップ１０へ進んで、そこで基本速度Ｖから速度差Ｖ″を差し引いた速度Ｖ _２ になるように、ベルト駆動モータ７の回転数を制御し、その後ステップ２へ戻る。
そして、そのステップ２以降の判断及び処理を繰返すことにより、中間転写ベルト１０の表面の実際の速度Ｖ′が基本速度Ｖになるように補正制御する。そして、ステップ２でベルト駆動モータ７をＯＦＦにする信号の入力を判断するとステップ３へ進んで、ベルト駆動モータ７をＯＦＦにして、この処理を終了する。
【００３６】
ところで、図３に示したように、スケール５の継ぎ目１１に隙間ができているときには、その継ぎ目１１の部分ではスケール信号が発生しないため、その継ぎ目１１がセンサ６を通過するまでの間はベルト速度をフィードバック制御できなくなることを前述した。
そこで、スケール５と別のホームポジションマーカ１２をスケール５の継ぎ目１１の部分に対応させて設け、そのホームポジションマーカ１２をマーカ検知センサ１３で検知することによりスケール５の継ぎ目１１を検知可能にしている。
そして、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知している間、すなわちセンサ６がスケール５の継ぎ目１１を検知している間のタイミングのときに画像形成を行ったり、各感光体４０上の画像を中間転写ベルト１０に転写したりしないように、図１に示した制御装置７０が画像形成タイミングを制御するようになっている。
【００３７】
すなわち、このカラー画像形成装置の制御装置７０は、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知することによりスケール５の継ぎ目１１を検知したときには、そのマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知している間のタイミングでは画像形成を行わないように制御し、その間は画像形成領域外として扱う。
なお、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知している間も中間転写ベルト１０は回動させ続けるので、ホームポジションマーカ１２はすぐにマーカ検知センサ１３を通過するようになる。そこからは、スケール５は再び一定のピッチ幅となるため、センサ６からの出力を基にして中間転写ベルト１０のベルト速度を目標速度に保つフィードバック制御を開始すると共に、画像形成動作も開始する。
【００３８】
図７は制御装置７０が有するマイクロコンピュータが行なう画像形成タイミング制御処理を示すフロー図である。
制御装置７０が有するマイクロコンピュータは、所定のタイミングで図７に示すルーチンをスタートさせると、まず最初のステップでマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知することによりスケール５の継ぎ目１１を検知したか否かを判断し、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知していれば画像形成動作を停止させる。
そして、中間転写ベルト１０の回動によりマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知しなくなる（継ぎ目１１を検知しなくなる）とベルト速度のフィードバック制御を開始し、次のステップで画像形成動作を開始させ、この処理を終了する。
【００３９】
なお、連続して形成する画像形成枚数が多いときには、その画像形成の途中で中間転写ベルト１０が１回転することにより継ぎ目１１が再びセンサ６の位置に達することになるが、その継ぎ目１１がセンサ６の位置に達したときに画像形成が１画像を形成している途中の段階にならないように、制御装置７０は画像形成タイミングを制御する。
その制御は、センサ６及びマーカ検知センサ１３の位置と、中間転写ベルト１０の周長と、指定された画像のベルト移動方向の長さ及び紙間隔と、指定された画像形成枚数等の情報から判断して、容易に行なうことができる。
【００４０】
このように、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知（このときセンサ６は継ぎ目１１を同時に検知）すると画像形成動作を停止させ、そのマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知しなくなると画像形成動作を開始させる。
したがって、スケール５に継ぎ目１１があって、図３に示したようにその継ぎ目１１のベルト移動方向の隙間がＸであったとすると、上述したような画像形成タイミングの制御を行わなかったときには、スケール５が継ぎ目１１の隙間Ｘを読み取っている間はセンサ６がスケール５から得る信号がないので、その間は中間転写ベルト１０の正常なベルト速度制御ができなくなるため、そこで画像形成を行なった場合には中間転写ベルト１０に速度ムラができ、それにより各色のトナー像の重ね合わせ位置がずれたり、色の濃淡が発生したりして異常画像となるが、上述したような画像形成タイミングの制御によりそれを防止することができる。
【００４１】
なお、ホームポジションでは、スケール５の継ぎ目１１をセンサ６が検知した状態で中間転写ベルト１０が停止するが、その停止状態でセンサ６が継ぎ目１１を検知していても、特に問題になることはない。
また、中間転写ベルト１０の駆動立上り時及び駆動立下がり時に継ぎ目１１の部分をセンサ６が検知するタイミングが含まれることにより、そのベルトの駆動立上り及び立下がりの期間中に中間転写ベルト１０に速度変動が発生したとしても、その駆動立上り及び立下がりの期間中は画像形成をしないので、特に問題になることはない。
【００４２】
さらに、中間転写ベルト１０の駆動立上り及び駆動立下がり期間中は、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知している期間はセンサ６によるスケール５の読取りを中止させるようにしてもよい。
このように、スケール５の継ぎ目１１の部分では画像形成を行わないようにすることにより、継ぎ目１１に隙間ができても重ねた画像に色ずれ等が発生しないようにすることができる。
【００４３】
図８はスケールの継ぎ目を検知するセンサを最適な位置に配置することを説明するための図１と同様な概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
このカラーの画像形成装置は、センサ６及びマーカ検知センサ１３を、センサ６がスケール５の継ぎ目１１を検知すると共にマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知したときに４つの感光体４０の最もベルト移動方向上流側に位置する感光体４０Ｙに形成された画像がその感光体４０Ｙの１次転写位置Ｈを通過する前であって、且つ１次転写位置Ｈで感光体４０Ｙから中間転写ベルト１０に転写された画像が２次転写位置Ｉでシート（用紙）Ｐに転写されるとき以外のタイミングになる図示の位置にそれぞれ配設している。
【００４４】
言葉を変えて説明すると、１次転写位置Ｈ及び２次転写位置Ｉを画像が通過する際には、センサ６が継ぎ目１１を、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２をそれぞれ検知しないような位置に、センサ６とマーカ検知センサ１３をそれぞれ配置する。
具体例を示すと、例えばＡ４サイズの用紙（横２１０ｍｍ×縦２９７ｍｍ）を横送りの状態でそこに画像を形成する場合には、第１ステーションの感光体４０Ｙに形成された画像がその感光体４０Ｙの１次転写位置Ｈを通過する前に継ぎ目１１がセンサ６によって検知（同様にマーカ検知センサ１３もホームポジションマーカ１２を検知）されるようにする。
【００４５】
そして、その感光体４０Ｙ上から１次転写位置Ｈで中間転写ベルト１０上に転写された画像が第４ステーションの感光体４０Ｋの１次転写位置を通過し、且つ２次転写位置Ｉの手前の少なくともＡ４サイズの用紙の横方向の長さ２１０ｍｍ、それ以外の用紙を使用する場合には少なくともその用紙１枚の送り方向の長さ分の間はセンサ６が継ぎ目１１を読み取らない位置にセンサ６（マーカ検知センサ１３も同様）を配置する。それにより、中間転写ベルト１０上の画像を２次転写位置ＩでシートＰに転写している最中にセンサ６が継ぎ目１１を検知してしまうのを回避することができる。
このように、１次転写位置Ｈ及び２次転写位置Ｉを画像が通過している間にセンサ６が継ぎ目１１を、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２をそれぞれ検知することがないので、継ぎ目１１がセンサ６により検知される位置で中間転写ベルト１０に速度ムラが生じても、そのタイミングでは画像の転写は行われないので、カラー画像の色ずれや色むらを防止することができる。
【００４６】
図９はシーム位置で継ぎ合わせた中間転写ベルトを使用してそのシーム位置とスケールの継ぎ目とを周方向の位置で一致させた画像形成装置の参考例を示す図１と同様な概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
図１及び図８では図示と説明を省略したが、上述したカラーの画像形成装置の中間転写ベルト１０は、この図９に示す中間転写ベルト１０′のようにシーム位置１４で継ぎ合わせたベルトを使用している。そして、そのシーム位置１４にスケール５の継ぎ目１１をベルトの周方向で一致させて設けている。
また、この画像形成装置においても、図１で説明した画像形成装置と同様に、制御装置７０はマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知することによりスケール５の継ぎ目１１を検知したときには、そのマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知している間のタイミングでは画像形成を行わないように制御し、その間は画像形成領域外として扱う。
【００４７】
したがって、このようにシーム位置１４で継ぎ合わせた中間転写ベルト１０′を有する画像形成装置で２色以上のカラー画像を形成しても、色ずれや色むらを防止することができる。
なお、中間転写ベルト１０′のシーム位置１４の部分は、一般的にシーム位置１４以外の場所のように平坦でないことが多いので、その部分には画像を形成しないようにすることが好ましい。
【００４８】
図１０はシーム位置で継ぎ合わせた中間転写ベルトを使用してそのシーム位置とスケールの継ぎ目とを周方向の位置で異ならせた、この発明による画像形成装置の実施形態を示す図１と同様な概略図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施形態によるカラーの画像形成装置は、中間転写ベルト１０″にシーム位置１４で継ぎ合わせたベルトを使用し、センサ６及びマーカ検知センサ１３を、センサ６がスケール５の継ぎ目１１を検知すると共に、マーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２をそれぞれ検知したときに中間転写ベルト１０″のシーム位置１４が４つの感光体４０の最もベルト移動方向上流側に位置する感光体４０Ｙの１次転写位置Ｈを通過した後になる位置に配設している。
【００４９】
また、この画像形成装置においても、図１で説明した画像形成装置と同様に、制御装置７０はマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知することによりスケール５の継ぎ目１１を検知したときには、そのマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知している間のタイミングでは画像形成を行わないように制御し、その間は画像形成領域外として扱う。
この実施の形態によれば、センサ６が継ぎ目１１を検知（同時にマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知）したときに、中間転写ベルト１０″のシーム位置１４は感光体４０Ｙの１次転写位置Ｈを通過した後になり、センサ６が継ぎ目１１を検知している間は画像の形成を行わないので、既に１次転写位置Ｈを通過している中間転写ベルト１０″のシーム位置１４には画像が転写されない。
したがって、一般的に平坦でないシーム位置１４の部分に画像が形成されるのを防止することができるので、形成したカラー画像に色ずれや色むらができないようにすることができる。
【００５０】
図１１はシーム位置で継ぎ合わせた中間転写ベルトを使用してそのシーム位置とスケールの継ぎ目とを周方向の位置で一致させた画像形成装置の異なる参考例を示す図８及び図９と同様な概略図であり、図８及び図９と対応する部分には同一の符号を付してある。
このカラーの画像形成装置は、センサ６及びマーカ検知センサ１３を、そのセンサ６が継ぎ目１１を検知し、同時にマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知したときに中間転写ベルト１０′のシーム位置１４が４つの感光体４０の最もベルト移動方向上流側に位置する感光体４０Ｙの１次転写位置Ｈを通過した後になる位置にそれぞれ配設している。
そして、この画像形成装置も、シーム位置１４にスケール５の継ぎ目１１をベルトの周方向で一致させて設けている。
したがって、センサ６及びマーカ検知センサ１３の配置場所は、感光体４０Ｙのある第１ステーションの１次転写位置Ｈの通過直後となる。
【００５１】
また、この画像形成装置においても、制御装置７０はマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知することによりスケール５の継ぎ目１１を検知したときには、そのマーカ検知センサ１３がホームポジションマーカ１２を検知している間のタイミングでは画像形成を行わないように制御し、その間は画像形成領域外として扱う。
このように、この画像形成装置では、センサ６及びマーカ検知センサ１３を第１ステーションの１次転写位置Ｈの通過直後に配設しているので、継ぎ目１１が上記１次転写位置Ｈを通過した直後に、その継ぎ目１１をセンサ６が検知しなくなるとすぐに画像形成動作を開始する。したがって、シームのある中間転写ベルト１０′を使用していてもシーム位置１４以外の平坦なベルト部分を最も有効に使用して画像形成をすることができ、その形成したカラー画像には色ずれや色むらができない。
【００５２】
図１２はセンサが中間転写ベルト上のスケールの継ぎ目を検知してから所定時間経過後にセンサから入力した信号を遅らせて出力する手段を設けた画像形成装置の参考例を示す図８及び図９と同様な概略図であり、図８及び図９と対応する部分には同一の符号を付してある。
このカラーの画像形成装置は、センサ６がスケール５の継ぎ目１１を検知してからその継ぎ目１１が４つの感光体４０の最もベルト移動方向上流側に位置する感光体４０Ｙの１次転写位置Ｈに達するまでの間の時間ｔだけセンサ６から入力した信号を遅らせて出力する手段を制御装置７０′内に設け、画像形成タイミング制御手段として機能する制御装置７０′が、継ぎ目１１の後端が１次転写位置Ｈを通過した後に感光体４０Ｙ上の画像が中間転写ベルト１０′に転写されるように画像形成タイミングを制御する。
そして、この画像形成装置では、スケール５の継ぎ目１１と中間転写ベルト１０′のシーム位置１４とを、ベルト周方向の位置で一致させている。
【００５３】
ここで、センサ６による読み取り位置をＡとする。また、１色目の第１ステーションの感光体４０Ｙの１次転写位置（ベルトへの作像開始位置）は、上述したようにＨである。
そのＡからＨまでのベルト面に沿う長さをＤ、画像形成時における中間転写ベルト１０′のベルト速度をＶとすると、その長さＤの先端部分がセンサ６により読み取られてからその先端部分が１次転写位置Ｈに達するまでの時間がｔであり、それはｔ＝Ｄ／Ｖ（ｓ）となる。
この時間ｔは、センサ６がスケール５の継ぎ目１１を検知してから、その継ぎ目１１が作像部の１次転写位置Ｈに達するまでの時間に等しいことになる。また、スケール５の継ぎ目１１の幅Ｘの部分が全てセンサ６を通過する時間をｔ′とすると、ｔ′＝Ｘ／Ｖとなる。
【００５４】
この画像形成装置では、上述したように制御装置７０′は、センサ６がスケール５の継ぎ目１１（正確には先端）を検知してからその継ぎ目１１が感光体４０Ｙの１次転写位置Ｈに達するまでの間の時間ｔだけセンサ６から入力した信号を遅らせて出力する手段も有している。したがって、この制御装置７０′は、その時間ｔだけ遅延したタイミングで、中間転写ベルト１０′のベルト速度が目標速度になるように速度制御を行う。
この画像形成装置によれば、センサ６を任意の位置、例えば図１２に示した位置に設け、そのセンサ６が継ぎ目１１の先端を検知しても、制御装置７０′がセンサ６からの信号によりベルト速度の制御を開始するのは、それから時間ｔ後、すなわち継ぎ目１１の先端が感光体４０Ｙの１次転写位置Ｈに達するタイミングとなる。
そして、上述したように継ぎ目１１の後端が１次転写位置Ｈを通過した後、すなわちセンサ６が継ぎ目１１の先端を検知してから時間ｔ＋ｔ′（ｓ）後に感光体４０Ｙ上の画像が中間転写ベルト１０′に転写されるように画像形成タイミングを制御する。つまり、継ぎ目１１が１次転写位置Ｈを通過している間は画像形成領域外として扱う。
【００５５】
このように、センサ６がスケール５の継ぎ目１１の部分を読み取っても、そのベルト速度の制御はセンサ６が継ぎ目１１を読み取ってから時間ｔ（ｓ）後に行なうので、その継ぎ目１１の部分が第１ステーションの１次転写位置Ｈを通過時にベルト速度にムラが生じることになる。
この画像形成装置によれば、スケール５の継ぎ目１１が全て感光体４０Ｙの１次転写位置Ｈを通過してスケールピッチが等間隔になると共に、継ぎ目１１に一致させて設けているシーム位置１４が全て上記１次転写位置Ｈを通過した後に、中間転写ベルト１０′上に感光体４０Ｙ上の画像が転写される。したがって、その画像はシーム位置１４以外の平滑なベルト面に転写されるので、カラー画像であっても色ずれや色むらの無い良好な画像になる。
【００５６】
図１３はセンサを単色の画像形成モードが選択されたときに使用される感光体の１次転写位置のベルト移動方向下流側に設けた画像形成装置の参考例を示す図９と同様な概略図であり、図９と対応する部分には同一の符号を付してある。
このカラーの画像形成装置は、センサ６を、単色（白黒等）の画像形成モードが選択されたときに使用される感光体４０Ｋの１次転写位置Ｈ′のベルト移動方向下流側に設け、そのセンサ６がスケール５の継ぎ目１１を検知した後に、使用される感光体４０Ｋ上の画像が１次転写位置Ｈ′で中間転写ベルト１０′に転写されるようにしている。
このようにすれば、センサ６はベルト速度にムラができるスケール５の継ぎ目１１を１次転写位置Ｈ′の通過後に検知し、その継ぎ目１１をセンサ６が検知している間は画像を形成しない領域とするため、その画像形成をしない領域を１次転写位置Ｈ′の直後の最も効率的な位置にすることができる。したがって、画像形成のジョブをほとんど止めることなしに画像形成を行うことができる。
【００５７】
なお、センサ６の位置は、単色の画像形成モードが選択されたときに使用される感光体４０の１次転写位置の直後にすることが、上述した画像形成をしない領域を最小限にする上で好ましい。
また、このように、ベルトのシーム位置１４を継ぎ目１１にベルトの周方向で一致させるようにしておけば、継ぎ目１１が１次転写位置Ｈ′を通過した直後に画像形成を行った際に、その画像がシーム位置１４に形成されないので好ましい。
さらに、単色の画像形成モードが選択されたときに使用する感光体は、感光体４０Ｋに限ることなしに他の感光体を選択し、その選択した感光体の１次転写位置のベルト移動方向下流側にセンサ６を設けるようにすることもできる。
以上、この発明の実施形態及び参考例について説明したが、その各画像形成装置における継ぎ目１１の部分の隙間検知は、マーカ検知センサ１３とホームポジションマーカ１２を設けなくてもセンサ６の出力信号の変化から判断することもできるが、ベルト周長の誤差等によりスケール５の両端部が重なり合うこともあるので、その点を考慮すると上述したように、ホームポジションマーカ１２を継ぎ目１１に対応させて設け、それを検知するマーカ検知センサ１３を設けることが、より好ましい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による画像形成装置によれば、シームのある中間転写ベルトを使用していてもシーム位置以外の平坦なベルト部分を最も有効に使用して画像形成をすることができ、その形成したカラー画像には色ズレや色むらが生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の基礎となる画像形成装置の中間転写ベルト付近をベルト移動速度制御系と共に示す概略図である。
【図２】 同じくその画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図３】 ベルト速度検出用のスケールが全周に亘って設けられた中間転写ベルトの一部を示す平面図である。
【図４】 中間転写ベルトに設けたスケールを読み取るセンサとそのセンサが出力するセンサ信号を示す概略図である。
【図５】 図２の画像形成装置が有する制御装置とその関連構成を示すブロック図である。
【図６】 中間転写ベルトの移動速度補正処理を示すフロー図である。
【図７】 図１の制御装置が有するマイクロコンピュータが行なう画像形成タイミング制御処理を示すフロー図である。
【図８】 スケールの継ぎ目を検知するセンサを最適な位置に配置することを説明するための図１と同様な概略図である。
【図９】 シーム位置で継ぎ合わせた中間転写ベルトを使用しそのシーム位置とスケールの継ぎ目とを周方向の位置で一致させた画像形成装置の参考例を示す図１と同様な概略図である。
【図１０】 シーム位置で継ぎ合わせた中間転写ベルトを使用しそのシーム位置とスケールの継ぎ目とを周方向の位置で異ならせたこの発明による画像形成装置の実施形態を示す図１と同様な概略図である。
【図１１】 シーム位置で継ぎ合わせた中間転写ベルトを使用しそのシーム位置とスケールの継ぎ目とを周方向の位置で一致させた画像形成装置の異なる参考例を示す図８及び図９と同様な概略図である。
【図１２】 センサが中間転写ベルト上のスケールの継ぎ目を検知してから所定時間経過後にセンサから入力した信号を遅らせて出力する手段を設けた画像形成装置の参考例を示す図８及び図９と同様な概略図である。
【図１３】 センサを単色の画像形成モードが選択されたときに使用される感光体の１次転写位置のベルト移動方向下流側に設けた画像形成装置の参考例を示す図９と同様な概略図である。
【図１４】 従来の直接転写方式の画像形成装置の一例を画像形成部のみ示す構成図である。
【図１５】 従来の間接転写方式の画像形成装置の一例を画像形成部のみ示す構成図である。
【図１６】 本出願人が先に出願したベルト装置の中間転写ベルトに設けたスケールの隙間を検知する検知系について説明するための平面図である。
【符号の説明】
５：スケール ６：センサ
１０，１０′，１０″：中間転写ベルト
１１：継ぎ目 １４：シーム位置
４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ：感光体
７０，７０′：制御装置

Claims (1)

1. 複数の感光体と、その各感光体に形成された画像がそれぞれ１次転写位置で転写される中間転写ベルトとを備え、該ベルトには継ぎ目を有するスケールが全周に亘って設けられ、該スケールをセンサで読み取ることにより前記中間転写ベルトの実際の速度を検知し、その実際の速度に応じて前記中間転写ベルトの速度を目標速度に補正制御するようにしたタンデム型の画像形成装置において、
   画像形成タイミングを制御する画像形成タイミング制御手段を備え、
   前記中間転写ベルトはシーム位置で継ぎ合わせられ、前記シーム位置と前記スケールの継ぎ目とが異なる位置にあるベルトであり、
   前記センサは前記スケールの継ぎ目を検知したときに前記中間転写ベルトのシーム位置が前記複数の感光体の最もベルト移動方向上流側に位置する感光体の１次転写位置を通過した後になる位置に配設され、
   前記画像形成タイミング制御手段は、前記センサが前記スケールの継ぎ目を検知している間は画像形成を行わないように制御し、前記センサが前記継ぎ目を検知しなくなるとすぐに画像形成動作を開始することを特徴とする画像形成装置。

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