JP5111004B2

JP5111004B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5111004B2
Application number: JP2007199017A
Authority: JP
Inventors: 高廣渡部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: JP2009036836A

Description

本発明は、中間転写ベルトを備えた複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に関する。

複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置では、像担持体である感光ドラム、転写ドラム、中間転写体（ドラムやベルト等）、シート搬送体等の部材の位置および速度の変動を抑制して、像担持体上での位置ずれや色ずれ、レジストレーションのずれを防ぐことが重要である。

そこで、従来の画像形成装置において、例えば、中間転写ベルトにマークをもち、マークに基づいて中間転写ベルトの位置あるいは速度に応じた所定周期のパルス信号を発生するパルス発生手段を備えたものが提案されている（特許文献１）。

この提案では、パルス発生手段が発生したパルス信号に基づいて中間転写ベルトの位置あるいは速度を検知し、その検知結果に応じて中間転写ベルトの速度が一定速度になるように該中間転写ベルトを駆動する駆動ローラをフィードバック制御している。

これにより、中間転写ベルトの位置および速度の変動を抑制して、出力画像の位置ずれや色ずれ、レジストレーションのずれを防止している。
特開平９−１１４３４８号公報

しかし、上記特許文献１では、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラを適正にフィードバック制御しても、中間転写ベルトと駆動ローラとの間で滑りが発生すると、中間転写ベルトの位置および速度が変動してしまう。

この結果、出力画像の位置ずれや色ずれ、レジストレーションずれを防止することができなくなる。

そこで、本発明は、出力画像の位置ずれや色ずれ、レジストレーションずれを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上に形成された画像を担持するベルトと前記ベルトを駆動する駆動手段とを有し、前記像担持体上の画像を前記ベルトに転写し、前記ベルト上に転写された前記画像をシートに転写する転写手段と、前記シートを搬送する搬送手段と、前記シートの搬送速度を調整するために前記搬送手段を制御する搬送制御手段と、前記ベルトの速度変動量と、前記像担持体上の画像が前記ベルトに転写されるタイミング又は前記ベルト上の画像が前記シートに転写されるタイミングと、を検知する検知手段と、前記像担持体上の画像が前記ベルトに転写されるタイミング又は前記ベルト上の画像が前記シートに転写されるタイミングにおいて前記速度変動量が所定の値を超える場合、前記シート上に画像が形成されないように前記画像形成手段又は前記転写手段を制御する制御手段とを備え、前記像担持体上の画像が前記ベルトに転写されるタイミング又は前記ベルト上の画像が前記シートに転写されるタイミング以外のタイミングにおいて前記速度変動量が前記所定の値を超える場合、前記搬送制御手段は前記速度変動量に応じて前記シートの搬送速度を制御し、前記制御手段は前記ベルト上の画像が前記シートに転写されるように前記転写手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、中間転写ベルトのすべりを検知し、該すべりを検知したタイミングに応じて、適切な処理を行なうことで、出力画像の位置ずれや色ずれ、レジストレーションずれを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例である画像形成装置の概略断面図である。

本実施形態の画像形成装置は、図１に示すように、原稿を自動給紙するオートフィーダ部１０１、給紙された原稿の画像を読み取るリーダ部１０２、および読み取られた画像をプリント出力するプリンタ部１０３を備える。

プリンタ部１０３は、レーザーユニットやポリゴンモータを各々含むスキャナ部１０４ａ〜１０４ｄを備えている。スキャナ部１０４ａ〜１０４ｄからの光によって一次帯電器１０６で所定の電位に帯電させた感光ドラム（像担持体）１０５ａ〜１０５ｄの表面に潜像が形成される。

また、感光ドラム１０５ａ〜１０５ｄの周囲には不図示の現像器が配置され、感光ドラム１０５ａ〜１０５ｄの表面に形成された潜像を現像することでトナー画像を形成する。感光ドラム１０５ａ〜１０５ｄの表面に形成されたトナー画像は、順次、複数のローラ６，７，８に掛け渡された中間転写ベルト１０７上へ一次転写される。なお、本実施形態では、ローラ６が中間転写ベルト１０７の駆動ローラ（駆動手段）とされている。ローラ７，８は従動ローラである。

一方、カセット１１３，１１４または手差し給紙１１５に格納されたシートは、給紙ローラ１１３ａ，１１４ａまたは給紙ローラ１１５ａにより１枚ずつレジストローラ１０８まで搬送される。

そして、レジストローラ１０８まで搬送されたシートは、レジストローラ１０８の位置で画像形成タイミングがとられ、搬送ベルト１１０によって転写帯電器１０９に搬送される。

転写帯電器１０９は中間転写ベルト１０７と対極の位置から放電を行い、中間転写ベルト１０７上のトナー画像が搬送ベルト１１０で搬送されてくるシートへ二次転写される。トナー画像が転写されたシートは、定着部１１２に搬送されトナー像が熱定着された後、排紙トレイ１１６に排紙される。

次に、図２〜図４を参照して、駆動ローラ６に対する中間転写ベルト１０７のすべり検知の一例について説明する。

図２および図３に示すように、中間転写ベルト１０７の幅方向の一側には、全周にわたってすべりを検知するためのマーク（すべり検知手段）３が周方向に略等間隔で形成されている。このマーク３をすべり検知センサ（すべり検知手段）１で検知すると、図４に示す検知信号（検知情報）４が得られる。つまり、各マークは略等間隔に形成されているのでこの間隔を検知していればベルトの速度変動＝すべりを検知することができる。

検知信号４は、中間転写ベルト１０７にすべりの発生がなければ所定間隔Ｘ（基準値Ｘ，公差±β）となる。また、中間転写ベルト１０７にすべりが発生すると、検知信号４の周期が乱れて、間隔Ｙ（＝基準値Ｘ＋すべり量α）や間隔Ｚ（＝基準値Ｘ＋すべり量α）になる。

この場合、本実施形態では、すべり検知センサ１の検知信号を基に、すべり量及びタイミング判断手段５０３（図５）によってすべり量αが画像に影響のない極小さな量であるか否かを判断する（すべり量α≦公差β：正常判断, すべり量α＞公差β：異常判断）。規定値より大きいか否かを判断する。例えば、間隔Ｙはすべり量が大きいため異常と判断し、間隔Ｚはすべり量が極小さいため正常と判断する。

なお、本実施形態では、中間転写ベルト１０７にマーク３を持たせてすべりを検知する例を説明したが、これに限定されない。

例えば、中間転写ベルトＨＰ（ホームポジション）検知信号と駆動ローラ６を駆動するモータのエンコーダ信号とから中間転写ベルト１０７のすべりを検知してもよい。

また、中間転写ベルト１０７上のトナー画像の前後に感光ドラム１０５ａ，１０５ｄに形成したマークを転写し、転写されたマークをそれぞれ検知して中間転写ベルト１０７のすべりを検知してもよい。

次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施の形態の一例である画像形成装置の制御系について説明する。

図５に示すように、すべり量及びタイミング判断手段５０３は、画像処理手段５０２から出力された画像形成タイミング信号（Ｔｏｐ信号）とすべり検知センサ１からの検知信号を基に、中間転写ベルト１０７のすべりの状況を判断する。

すなわち、すべり量及びタイミング判断手段５０３は、中間転写ベルト１０７のすべりが検知されたタイミング（区間）を算出し、また、中間転写ベルト１０７のすべり量αが公差（規定値）βを超えたか否かを判断する。なお、説明の便宜上、本実施形態では、中間転写ベルト１０７のすべり量αが公差βを超えた場合を異常すべりとし、中間転写ベルト１０７のすべり量αが公差β以下の場合を正常すべりとする。

画像処理手段５０２からＴｏｐ信号が出力されると、上述したように、感光ドラム１０５ａ〜１０５ｄの表面にトナー画像が形成されるとともに、該トナー画像が、順次、中間転写ベルト１０７へ転写される。

ここで、このときの中間転写ベルト１０７の区間を画像形成区間Ｔ１（ローラ８とローラ６との区間に相当＝画像を一次転写しているタイミング）とする。

また、中間転写ベルト１０７へのトナー画像の転写が終了し、搬送ベルト１１０によって搬送されてくるシート９９にトナー画像を一括転写するまでの区間を画像移動区間Ｔ２（ローラ６とローラ７との区間に相当）とする。

さらに、シート９９上へのトナー画像の転写中は転写区間Ｔ３（ローラ７位置の転写区間に相当＝画像を記二次転写しているタイミング）とし、その他の区間をＴ（ローラ７とローラ８との区間に相当）とする。

そして、処理切換手段５０４は、すべり量及びタイミング判断手段５０３の判断結果に応じて次の（１）〜（５）のいずれかに処理に切り換える。

（１）すべり及びタイミング判断手段５０３が図６の画像形成区間Ｔ１で異常すべりを検知したと判断した場合（異常検知１：色ずれが起こる）、装置停止手段５０７を制御して装置の動作を中断し、不図示の操作表示部に警告を表示する。

或いは、シート９９をレジストローラ１２の位置で止めておき、色ずれの発生した画像を中間転写ベルト１０７のクリーナ部１１１（図１参照）で清掃する。

そして、該清掃後、再度、感光ドラム１０５ａ〜１０５ｄの表面にトナー画像を形成するとともに、該トナー画像を、順次、中間転写ベルト１０７へ転写する。この場合、装置の動作を中断しなくてすむ。

（２）すべり量及びタイミング判断手段５０３が図６の画像移動区間Ｔ２（一次転写及び二次転写していないタイミング）で異常すべりを検知したと判断した場合（異常検知２：位置ずれが起こる）、搬送部制御手段５０６（搬送手段）を制御する。

すなわち、搬送ベルト１１０の駆動手段に対して駆動速度を中間転写ベルト１０７のすべり量α分だけ遅らせるように一時的に減速制御（搬送手段によるシートの搬送速度を制御する）して調整し（図６の搬送駆動信号参照）、トナー画像をシートへ転写する際の画像の位置ずれを防止して、装置動作を継続する。

（３）すべり量及びタイミング判断手段５０３が図６の転写区間Ｔ３で異常すべりを検知したと判断した場合（異常検知３：画像ずれが起こる）、装置停止手段５０７を制御して装置の動作を中断し、不図示の操作表示部に警告を表示する。

（４）すべり量及びタイミング判断手段５０３が図６の区間Ｔで異常すべりを検知したと判断した場合は、特に画像に影響しないため継続手段５０５を制御してそのままジョブを継続する。

（５）すべり量及びタイミング判断手段５０３が図６の各間（Ｔ〜Ｔ３）で正常すべりを検知したと判断した場合は、極小さなすべり量で特に画像に影響しないため、継続手段５０５を制御してそのままジョブを継続する。

次に、図７を参照して、本発明の実施の形態の一例である画像形成装置の動作例を説明する。ここで、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３ａはすべり量及びタイミング判断手段（判断手段）に対応する。また、ステップＳ１０４〜ステップＳ１１０は処理切換手段（切換手段）５０４に対応する。図７での各処理は、ＲＯＭやハードディスク等の記憶手段（不図示）に記憶された処理プログラムがＲＡＭ（不図示）にロードされて、ＣＰＵ（不図示）により実行される。

まず、ジョブが開始されると、ステップＳ１０１において中間転写ベルト１０７や搬送ベルト１１０等の各駆動手段が駆動を開始する。中間転写ベルト１０７の駆動が開始されると、ステップＳ１０２で、すべり検知センサ１による中間転写ベルト１０７のマーク３の検知信号４を受信する。

次に、ステップＳ１０３では、画像処理手段５０２から画像形成タイミング信号（Ｔｏｐ信号）が出力されると、画像形成を開始する。これにより、上述したように、感光ドラム１０５ａ〜１０５ｄの表面にトナー画像が形成されるとともに、該トナー画像が、順次、中間転写ベルト１０７へ転写される。

次に、ステップＳ１０３ａでは、画像処理手段５０２から出力された画像形成タイミング信号（Ｔｏｐ信号）とすべり検知センサ１からの検知信号を基に、中間転写ベルト１０７のすべりが検知されたタイミング（区間）とすべり量αの大きさを判断する。

そしてステップＳ１０４で、すべり量αがα≦公差βであればステップＳ１０５に進み、そのままジョブを継続し終了するように継続手段５０５を制御し、すべり量α＞公差βであればステップＳＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６では、中間転写ベルト１０７のすべりが画像形成区間Ｔ１で検知されたかを判断する。ステップＳ１０６で、画像形成区間Ｔ１ですべりが検知されたと判断した場合は、色ずれを起こしている可能性があるためステップＳ１１０に進み、ジョブを中断して警告するように装置停止手段５０７を制御する。

ステップＳ１０６で、中間転写ベルト１０７のすべりが画像形成区間Ｔ１以外で検知された場合はステップＳ１０７へ進み、中間転写ベルト１０７のすべりが画像移動区間Ｔ２で検知されたかを判断する。

ステップＳ１０７で、中間転写ベルト１０７のすべりが画像移動区間Ｔ２で検知されたと判断した場合は、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、搬送部制御手段５０６を制御して、搬送ベルト１１０の駆動手段に対して駆動速度を中間転写ベルト１０７のすべり量α分だけ遅らせるように一時的に減速制御を行ない、ステップＳ１０５に進む。

また、ステップＳ１０７で、中間転写ベルト１０７のすべりが画像移動区間Ｔ２以外で検知されたと判断した場合はステップＳ１０９へ進む。ステップＳ１０９では、中間転写ベルト１０７のすべりが転写区間Ｔ３で検知されたかを判断する。

ステップＳ１０９で、中間転写ベルト１０７のすべりが転写区間Ｔ３で検知されたと判断した場合は、画像ずれを起こしている可能性があるためステップＳ１１０に進み、ジョブを中断して警告するように装置停止手段５０７を制御する。

また、ステップＳ１０９で、中間転写ベルト１０７のすべりが転写区間Ｔ３以外で検知されたと判断した場合は（この場合、中間転写ベルト１０７のすべりは区間Ｔで検知されたことになる）、画像に影響がない区間でのすべり検知のためステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、そのままジョブを継続し終了する。

次に、図８を参照して、本発明の実施の形態の一例である画像形成装置の動作の変形例を説明する。なお、図８では、図７の処理に対して、ステップＳ１０６でＹｅｓと判断した後の処理が相違するだけであるため、相違点についてのみ説明する。

ステップＳ１０６で、画像形成区間Ｔ１で中間転写ベルト１０７のすべりが検知されたと判断した場合は、ステップＳ１１１へ進み、シート９９の搬送をレジストローラ１２の位置で停止（中断）する。そして、ステップＳ１１１ａで、中間転写ベルト１０７上に残った色ずれした画像をクリーナ部１１１で清掃し、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２では、再度、感光ドラム１０５ａ〜１０５ｄの表面にトナー画像を形成するとともに、該トナー画像を、順次、中間転写ベルト１０７へ転写する。

次に、ステップＳ１１３では、すべり検知センサ１からの検知信号を基に画像形成区間Ｔ１での中間転写ベルト１０７のすべり量αの大きさを判断する。そして、すべり量α＞公差βであればステップＳ１１１ａに戻って処理を繰り返し、すべり量α≦公差βであればステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４では、レジストローラ１２の位置で停止していたシート９９の搬送を再開し、ステップＳ１０７に戻る。これにより、画像形成区間Ｔ１での中間転写ベルト１０７のすべりによる装置動作の停止をすることなく、ジョブを継続することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態では、中間転写ベルト１０７のすべりを検知し、該すべりを検知したタイミングに応じて、適切な画像形成動作を行なうようにしている。これにより、従来のように、フィードバック制御を行なうことなく、安価な構成で出力画像の位置ずれや色ずれ、レジストレーションずれを防止することができ、出力画像の品質を保証することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。

本発明の実施形態の一例である画像形成装置の概略断面図である。図１の要部拡大図である。中間転写ベルトに形成されるマークを説明するための斜視図である。すべり検知センサによる検知信号の一例を示す図である。本発明の実施の形態の一例である画像形成装置の制御系について説明する。ためのブロック図である。本発明の実施の形態の一例である画像形成装置の動作例を説明するためのタイミングチャート図である。本発明の実施の形態の一例である画像形成装置の動作例を説明するためのフローチャート図である。本発明の実施の形態の一例である画像形成装置の動作の変形例を説明するためのフローチャート図である。

符号の説明

１すべり検知センサ（すべり検知手段）
３マーク（すべり検知手段）
６駆動ローラ
１０５ａ〜１０５ｄ感光ドラム（像担持体）
１０７中間転写ベルト
１１０搬送ベルト（搬送手段）
５０２画像処理手段
５０３すべり及びタイミング判断手段（判断手段）
５０４処理切換手段（切換手段）
５０５継続手段
５０６搬送部制御手段
５０７装置停止手段

Claims

像担持体と、
前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体上に形成された画像を担持するベルトと前記ベルトを駆動する駆動手段とを有し、前記像担持体上の画像を前記ベルトに転写し、前記ベルト上に転写された前記画像をシートに転写する転写手段と、
前記シートを搬送する搬送手段と、
前記シートの搬送速度を調整するために前記搬送手段を制御する搬送制御手段と、
前記ベルトの速度変動量と、前記像担持体上の画像が前記ベルトに転写されるタイミング又は前記ベルト上の画像が前記シートに転写されるタイミングと、を検知する検知手段と、
前記像担持体上の画像が前記ベルトに転写されるタイミング又は前記ベルト上の画像が前記シートに転写されるタイミングにおいて前記速度変動量が所定の値を超える場合、前記シート上に画像が形成されないように前記画像形成手段又は前記転写手段を制御する制御手段とを備え、
前記像担持体上の画像が前記ベルトに転写されるタイミング又は前記ベルト上の画像が前記シートに転写されるタイミング以外のタイミングにおいて前記速度変動量が前記所定の値を超える場合、
前記搬送制御手段は前記速度変動量に応じて前記シートの搬送速度を制御し、前記制御手段は前記ベルト上の画像が前記シートに転写されるように前記転写手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記像担持体上の画像が前記ベルトに転写されるタイミングにおいて前記速度変動量が前記所定の値を超える場合、前記ベルト上に転写された画像が前記シートに転写されないように前記転写手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。