JP6021412B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、中間転写体のトナー像を転写材に二次転写する画像形成装置に関し、特に、像担持体及び中間転写体に周速差を設けて速度制御する画像形成装置に関する。

従来、カラー電子写真複写機等の静電方式のカラー画像形成装置では、公知のプロセスにより画像形成が行われる。すなわち、図１に示すように、感光ドラムからなる各色毎の像担持体（１０１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の表面にトナー像を形成し、像担持体上の各色毎のトナー像を無端ベルト状の中間転写体（１１１）に一次転写する。そして、中間転写体に一次転写されたトナー像を記録シートに二次転写することで画像形成する。

このような画像形成装置における感光ドラムを回転駆動させる駆動源としては、一般的にはブラシレスＤＣモータが多く用いられている。また、感光ドラム軸の回転速度の安定を図るため、感光ドラム軸上に回転速度検知手段を設けて、フィードバック制御等によるドラム軸の角速度制御を行う技術も知られている（特許文献１）。

また、無端ベルト状の中間転写体を用いる構成とした装置においては、一旦、各色毎の感光ドラムに形成されたトナー画像を中間転写体上に一次転写で重ね合わせてから、それを記録用紙へ二次転写することで、複写物が生成されることになる。

特許文献２では、中間転写体と感光ドラムとの間での周速の速度差を「感光ドラム周速＜中間転写体周速」と設定する手法が示されている。これによれば、中間転写体に転写されるトナー像は中間転写体の回転方向に沿って拡大された状態となり、トナーの厚さもその分薄くなって、中間転写体の表面に直接接触するトナーの量が増す。従って、トナーの中間転写体への付着力が増加するため、転写効率が向上するとされている。

ところで、感光ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体に転写するという構成としては、両者の相対速度（周速差）を零とするのが、画像伸縮等への影響を考慮すると望ましい。ところが、実際にはギアでのガタや感光ドラムの真円度、偏心等の機械的な形状誤差による速度変動は避けられない。

速度変動による弊害を抑制するために、特許文献３では、周速差を設け、一方向へのトルクを必ず付与させている。それにより、ガタによる速度変動を抑制しつつ、転写性改善を図ることで色ずれを抑制できるとされる。

これらのように、それぞれ回転する感光ドラム及び中間転写ベルトを備えるカラー画像形成装置における色ずれ低減技術が提案されている。

また、中間転写ベルトに弾性素材を採用することで、感光ドラムから中間転写ベルトへのトナー像の一次転写を行う一次転写部、及び、中間転写ベルトから記録用紙へ多色トナー像の二次転写を行う二次転写部における電界エリアの拡大が図れる。そのため、感光ドラムと中間転写ベルト、及び、中間転写ベルトと記録用紙とが強く密着した状態で画像転写が行われる。従って、微小空間における放電現象が少なく、画像の飛び散りや文字の中抜けといった画像不良の発生が著しく少なくなるという利点が知られている。

さらに、従来の剛性ベルトと感光ドラムの組合せでは、両者の間に異物が混入すると、感光ドラム表面を容易に傷つけてしまうことがあった。しかし、中間転写ベルトの素材に弾性部材を用いることにより、感光層への攻撃性が減少し、耐異物性が向上するという利点もある。このように、中間転写ベルトを弾性素材で構成することで画像品質の向上が図れる。

特開昭６２−１７８９８２号公報 特開平６−３１７９９２号公報 特開平４−３２４８８１号公報

しかしながら、中間転写ベルトを弾性素材で構成することにより、特に一次転写部において、感光ドラム表面に帯電された電荷による感光ドラムと中間転写体との静電吸着力が大きくなり、その結果、両者の摩擦トルクも大きくなるといった課題も発生する。

特に、機械的な変動要素をなくすために前述のように感光ドラムと中間転写ベルと間に周速差を設けている場合には、この摩擦トルクは一次転写部におけるトナー像の有無により大きな変化幅を持つことになる。それは、駆動源であるＤＣモータでの大きな速度変動を誘発することになる。特に、画像形成動作の一枚目にトナー無しから有りに移行する際だけでなく、画像形成終了時にトナー有りから無しに移行する場合にも速度変動は誘発される。速度変動は、顕著な色ずれ画像を発生させるおそれがある。

本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、トナーの有無による中間転写体の速度変動を抑制することができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、像担持体に潜像を形成するべく前記像坦持体を露光する露光手段と、前記像坦持体に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により前記像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、前記中間転写体に転写されたトナー像をシートに転写する二次転写手段と、前記像担持体を回転駆動する第１の駆動手段と、前記中間転写体を回転駆動する第２の駆動手段と、画像形成動作を行う場合に、前記像坦持体と前記中間転写体の駆動開始時に前記像坦持体と前記中間転写体との周速差が第１の値となるように前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段を制御するとともに、前記現像手段を動作させることで前記像担持体に所定トナー像を形成させ、前記所定トナー像が前記中間転写体に転写される位置に到達した状態で前記周速差が前記第１の値より大きい第２の値となる制御が行われるように前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段を制御し、前記周速差が前記第２の値になっている状態で画像形成動作のための前記露光手段による露光が開始されるように前記露光手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、トナーの有無による中間転写体の速度変動を抑制することができる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 感光ドラムと中間転写駆動ローラの各駆動部の概略構成を示す図である。 モータ駆動制御部の感光ドラム用の制御器の構成を示す図である。 画像形成動作のタイムチャートである。 画像形成制御器により実行される画像形成動作のフローチャートである。 画像形成動作と並行してモータ駆動制御部により実行されるドラム／ＩＴＢ駆動モータ制御処理のフローチャートである。 制御器内の速度指令値を段階的に変化させる場合の速度変化を示す図である。 起動時における周速差をほぼ零設定、最大２０％で起動した場合の負荷を示す図である。 周速差を設定した状態で一次転写位置にトナーが供給された場合の動作波形、トナー無しの状態では周速差をほぼ零として駆動した後、トナー供給後に周速差を設けた場合の動作波形を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

本発明を概説すると、感光ドラムと中間転写体間でトナー有無による摩擦トルクの変化が発生するタイミングである、画像形成のための起動時及び終了直前において、感光ドラムと中間転写体間の周速差を零となるように制御する。それにより、制御の収束時間を短縮させると共に、トナーが一次転写位置に到達するタイミングで周速差を設けた定速制御に切り替えることで、大きなトルク変動による色ずれ発生を抑制する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。

この画像形成装置は、タンデム方式のカラー電子写真複写機として構成される。すなわち画像形成装置は、イエロー（以下、Ｙと記載）、マゼンダ（以下、Ｍと記載）、シアン（以下、Ｃと記載）、ブラック（以下Ｋ、と記載）の４色用の画像形成部を備える。

この画像形成装置は、色Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ毎の静電潜像を形成する複数の像担持体としての感光ドラム１０１（１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ）を備える。さらに、感光ドラム１０１上を露光して静電潜像を形成するレーザスキャナ１００（１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ）を備える。さらに、各感光ドラム１０１に形成された静電潜像に対して各色トナー像へ現像する現像器１５０（１５０Ｙ、１５０Ｍ、１５０Ｃ、１５０Ｋ）を備える。

画像形成装置はまた、各感光ドラム１０１上に形成されたトナー像が順次重ねられて一次転写される中間転写体としての中間転写ベルト１１１を備える。中間転写ベルト１１１は弾性素材で構成される。さらに、中間転写ベルト１１１を回す中間転写駆動ローラ１１０と、中間転写ベルト１１１上に形成されたトナー像を搬送されてきた転写材である記録用紙に一括して二次転写させる二次転写ローラ１２１とを備える。以降、中間転写ベルト１１１を指す略記として「ＩＴＢ」を用いることがある。

図２は、感光ドラム１０１と中間転写駆動ローラ１１０の各駆動部の概略構成を示す図である。

画像形成装置は、各感光ドラム１０１を駆動するための各々独立した第１の駆動手段としての駆動モータ１０２（１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ）を有する。さらに、中間転写駆動ローラ１１０を回転駆動するための第２の駆動手段としての駆動モータ１１２を有する。駆動モータ１０２、１１２は、いずれもブラシレスＤＣモータである。

駆動モータ１０２の各駆動軸は、各々の回転数を所定の回転数へと減速変換するための減速機１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）を介して、対応する感光ドラム１０１の回転軸に接続されている。駆動モータ１１２の駆動軸は、その回転数を所定の回転数へと減速変換するための減速機１０４Ｂを介して、中間転写駆動ローラ１１０の駆動軸に接続されている。

また、各感光ドラム１０１の回転軸、及び中間転写駆動ローラ１１０の駆動軸にはそれぞれ、角速度検出を行うために光学パターン（スリット）が配されたホイールスケール１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ、１０３Ｂ）が設けられる。また、各ホイールスケール１０３の回転中心に対して対向配置され、スリット間周期を検出するエンコーダセンサ１０５（１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋ、１０５Ｂ）が設けられる。

感光ドラム１０１の回転軸において、ホイールスケール１０３が設けられるのとは反対側の端部には、回転速度変動を抑制するためのフライホイール（不図示）が設けられる。

画像形成装置は、モータ駆動制御部２００及び画像形成制御器５００を有する。画像形成制御器５００は、本画像形成装置の全体動作を制御する。モータ駆動制御部２００は、各駆動モータ１０２、１１２を制御する制御器２０１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、２０２（ＩＴＢ）を対応して備える。モータ駆動制御部２００及び画像形成制御器５００は、協働して駆動モータ１０２、１１２を制御する制御手段として機能し、感光ドラム１０１及び中間転写駆動ローラ１１０の回転速度を制御する。

各駆動モータ１０２、１１２は、対応するエンコーダセンサ１０５により検出された情報に基づいて、各感光ドラム１０１、中間転写駆動ローラ１１０が所定回転速度となるように制御される。これにより、互いに当接関係となる感光ドラム１０１の表面の速度（周速）、中間転写ベルト１１１の表面の速度（周速）が制御される。

駆動モータの速度制御について、図３を用いて説明する。

図３は、モータ駆動制御部２００の感光ドラム１０１用の制御器２０１の構成を示す図である。中間転写ベルト１１１用の制御器２０１については、制御器２０１と同様に構成されるので、図示及び説明を省略する。

制御器２０１は、駆動モータ１０２の速度制御を行う。周知のように、一般に、ＤＣモータの速度制御は、供給する電圧量を可変させ、モータ巻線コイルに流れる電流量を調整し、巻線コイルで発生する磁束量を制御することで行われる。そのため、一般的に直流電圧源をスイッチング手段により断続する時間比で電圧量制御を行うパルス幅変調制御（以下、ＰＷＭ制御）が適用されている。本実施の形態でも、このＰＷＭ駆動による速度制御を行う構成としている。

具体的には、図３に示す制御器２０１では次の（ａ０）〜（ａ４）の手順により各駆動モータ１０２の速度制御が行われる。
（ａ０） 制御器２０１は、画像形成制御器５００側から、目標速度値として速度指令値２０１ａが設定され、且つ動作開始指令を受けることで制御を実行する。
（ａ１） 速度検出部２０１ｂは、駆動対象である感光ドラム１０１の駆動軸に設けられたホイールスケール１０３と、対向配置されたエンコーダセンサ１０５にて検出されたスリット間隔から速度検出を行う。
（ａ２） 制御器２０１は、検出された速度と画像形成制御器５００から設定された速度指令値２０１ａとの比較演算を行い、その差分結果を一般的なＰＩＤ制御器２０１ｃにて誤差増幅する。
（ａ３） ＰＷＭ制御部２０１ｄは、ＰＩＤ制御器２０１ｃにて算出された操作量に応じたデューティ比のパルス信号ＰＷＭ＿ｏｕｔを生成する。
（ａ４） モータドライバ２０１ｅは、パルス信号ＰＷＭ＿ｏｕｔに基づき駆動モータ１０２への供給電圧を可変させることで、駆動モータ１０２の回転速度を制御する。

ここで用いたＰＩＤ制御器２０１ｃの構成としては、設定された比例ゲインＫｐを乗じる比例項２０１ｃ−１と、１サンプル遅延素子（１／ｚ）による偏差の積算項に積分ゲインＫｉを乗じる積分項２０１ｃ−３とを加算する。さらに同様に１サンプル遅延素子（１／ｚ）による偏差に微分ゲインＫｄを乗じる微分項２０１ｃ−２に基づいて誤差増幅を行い、これら各項を加算出力する構成としている。また、これらは所定のサンプリング間隔で読み込まれる検出速度を元に演算処理が行われることになる。

図４は、画像形成動作のタイムチャートである。

同図において、Ｄｅｖ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）−Ｍは、各色の現像器１５０を駆動する現像駆動用モータの駆動状態を示し、Ｌａｓｅｒ−（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、レーザスキャナ１００（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）による露光状態を示す。

画像形成動作において周速差制御を実行するタイミングは、感光ドラム１０１と中間転写ベルト１１１が画像形成動作スピードに準じて設定される駆動速度での制御開始タイミングを基準として生成される。

画像形成動作が開始されると、画像形成制御器５００及びモータ駆動制御部２００の協働により、駆動モータ１０２、１１２が起動される。感光ドラム１０１の周速及び中間転写ベルト１１１の周速が共に基準目標速度Ｖｔａｒに到達すると（時点ｔ１）と、両者の周速差が零（値Ｄ２）となるように基準目標速度Ｖｔａｒを共通の定速とする定速制御がなされる。これを以下、「共通定速制御」と称する。それと共に、各色の現像駆動用モータの駆動が開始される。

時点ｔ１から所定時間ＴＬｋが経過すると（時点ｔ２）、感光ドラム１０１と中間転写ベルト１１１との周速差の狙いを設定周速差Ｄ１として設定した周速差制御に移行する。具体的には、感光ドラム１０１の周速の狙いを基準目標速度Ｖｔａｒとしたまま、中間転写ベルト１１１の周速の狙いを基準目標速度Ｖｔａｒより速い目標速度（ベルト速度Ｖｉｔｂ）とする。従って、画像形成中には、周速差が設定周速差Ｄ１となるよう定速制御される。

ここで、所定時間ＴＬｋは、感光ドラム１０１Ｋの回転によって、感光ドラム１０１Ｋにトナー像が形成されてから、当該トナー像が形成された部位が中間転写ベルト１１１に一次転写される位置（一次転写位置）に到達するまでの所要時間である。この部位が変位する円周方向の距離Ｌｋは、図１に示されている。所定時間ＴＬｋの値は予め求められ、設定周速差Ｄ１や各種の値の情報と共に、画像形成制御器５００の不図示の記憶部に格納されている。

なお、図４に示す時間ＴＬｃは、感光ドラム１０１Ｃにトナー像が形成されてから、当該トナー像が形成された部位が中間転写ベルト１１１に一次転写される位置（一次転写位置）に到達するまでの所要時間である。この部位が変位する円周方向の距離Ｌｃは、図１に示されている。ＴＬｃ≧ＴＬｋとなるような画像形成装置の場合は、時点ｔ１から時点ｔ２までの時間は時間ＴＬｃとしてもよい。

時点ｔ２から、周速差制御が安定する整定時間ＴＬｓを待って、レーザスキャナ１００Ｙから順に、時間Ｔｓ毎に順次、露光が開始される。周速差制御時における中間転写ベルト１１１の周速をベルト速度Ｖｉｔｂとする。時間Ｔｓは、図１に示す、隣接する一次転写位置間の距離Ｌｓ（Ｌｓ＿ｙｍ、Ｌｓ＿ｍｃ、Ｌｓ＿ｃｋ）から、Ｌｓ／ベルト速度Ｖｉｔｂにより算出される。時点ｔ３でレーザスキャナ１００Ｋによる露光が終了する。

作像が終了すると、各色の現像駆動用モータの駆動が停止する（時点ｔ４）。時点ｔ４から時間Ｔｅ１が経過した時点ｔ５になると、周速差制御から、周速差の狙いを零とする制御に戻る。すなわち、感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１の周速が共に基準目標速度Ｖｔａｒを共通の定速とする共通定速制御に切り替わる（時点ｔ５）。時点ｔ５から時間Ｔｅ２が経過すると、駆動モータ１０２、１１２が停止する。

ここで、「画像形成中」とは、レーザスキャナ１００Ｙによる露光開始から、感光ドラム１０１Ｋのトナー像の中間転写ベルト１１１への一次転写が完了するまでの期間とする。また、「作像中」とは、現像器１５０Ｙによる現像開始から現像器１５０Ｋによる現像の完了までの期間とする。

また、時間Ｔｅ１は、現像駆動用モータの停止から、画像形成が終了するのに十分な時間とする。これにより、画像形成終了後に、周速差制御から基準目標速度Ｖｔａｒを定速とする定速制御への切り替えがなされる。また、時間Ｔｅ２は、時点ｔ５から、感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１の周速が定速に収束するのに十分な時間とする。

次に、画像形成動作及び周速差制御について図４に加えて図５〜図７を用いてさらに詳細に説明する。

図５は、画像形成制御器５００により実行される画像形成動作のフローチャートである。図６は、画像形成動作と並行してモータ駆動制御部２００により実行されるドラム／ＩＴＢ駆動モータ制御処理のフローチャートである。

画像形成制御器５００とモータ駆動制御部２００とは独立した構成であり、それぞれの状態を相互通知することで画像形成動作及びその動作中の周速差制御が実行される。また、図６の処理は、モータ駆動制御部２００内で、各制御器２０１（図３）が独立して動作することで実行される。

まず、図６で、モータ駆動制御部２００による駆動モータ１０２、１１２の駆動、停止の動作を説明する。この動作処理は、前述したように、画像形成制御器５００から、目標速度値として速度指令値２０１ａが設定され、且つ、動作開始指令（図５のステップＳ１０１）を受けることで開始される。

ここで、駆動モータ１０２、１１２としてＤＣモータを使用しているため、周速差をほぼ零（０）として起動を行う必要性がある。そこで、起動時に関しても加速度を一定とするために、図７に示すように、制御器２０１（図３）内の速度指令値２０１ａを段階的に変化させる構成としている。具体的には、加速度＝基準目標速度Ｖｔａｒに相当する回転速度／起動時間ｔｓと、起動時間ｔｓを指定分割数（１６〜１２８）で設定される時間幅とで決定される速度指令値２０１ａを生成することで制御が行われる。この起動時の制御は、モータ駆動制御部２００が、図６のステップＳ２０１でのスロープ立ち上げ処理として実行する。

次に、モータ駆動制御部２００は、各駆動モータ１０２、１１２の加速状態を監視し、エンコーダセンサ１０５の検出結果に基づき、各感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１の周速が基準目標速度Ｖｔａｒに到達したか否かを判別する。周速が基準目標速度Ｖｔａｒに到達した場合（図４の時点ｔ１）は、モータ駆動制御部２００は、加速終了フラグをオンにセットする（ステップＳ２０３）。

そして、ステップＳ２０４では、モータ駆動制御部２００は、感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１の周速が目標速度（当初は共に基準目標速度Ｖｔａｒ）の定速に維持されるように、ＰＩＤフィードバック制御による定速制御を行う。

次に、ステップＳ２０６では、モータ駆動制御部２００は、画像形成制御器５００から速度変更指示があったか否かを判別する。この速度変更指示には、共通定速制御と周速差制御との切り替え指示（図５のステップＳ１０７、Ｓ１１１）による速度変更指示が含まれる。

モータ駆動制御部２００は、速度変更指示がなければ処理をステップＳ２０７に進める。一方、速度変更指示があれば（図４の時点ｔ２）、モータ駆動制御部２００は、ステップＳ２０５で、新たに指示された速度指令値２０１ａに従って速度設定をし、処理をステップＳ２０４に戻す。従って、共通定速制御から周速差制御への切り替え指示があった場合（図４の時点ｔ５）は、設定周速差Ｄ１を目標として、感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１が駆動される。

ステップＳ２０７では、モータ駆動制御部２００は、画像形成制御器５００からのモータ駆動停止指示（図５のステップＳ１１２）が入力されたか否かを判別する。モータ駆動制御部２００は、モータ駆動停止指示が入力されるまでは、処理をステップＳ２０４に戻す、一方、モータ駆動停止指示が入力されると（図４の時点ｔ６）、処理をステップＳ２０８に進める。

ステップＳ２０８では、モータ駆動制御部２００は、各駆動モータ１０２、１１２の駆動を停止する。この動作は、起動時とは逆のスロープ立ち下げ処理として実行される。その後、図６の処理が終了する。

このように、モータ駆動制御部２００においては、画像形成制御器５００から所望の周速差とするための速度指令が速度指令値２０１ａとして設定されることで、感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１の周速が可変制御される。

次に図５の処理を説明する。画像形成動作が開始されるとステップＳ１０１では、画像形成制御器５００は、モータ駆動制御部２００に対して駆動モータ１０２、１１２を起動させるためのドラム／ＩＴＢ駆動開始指示を与える。これにより、モータ駆動制御部２００では、スロープ立ち上げ処理（図６のステップＳ２０１）が開始される。

次に、画像形成制御器５００は、ステップＳ１０２で、駆動モータ１０２、１１２の状態をチェックし、ステップＳ１０３では、感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１の周速が基準目標速度Ｖｔａｒに到達した（加速終了した）か否かを判別する。この判別は、モータ駆動制御部２００で設定される加速終了フラグ（図６のステップＳ２０３）を監視し、加速終了フラグがオンにセットされたことを検知することでなされる。

画像形成制御器５００は、加速終了するまでステップＳ１０２、Ｓ１０３の処理を繰り返し、周速が基準目標速度Ｖｔａｒに到達した（加速終了した）場合（図４の時点ｔ１）は、処理をステップＳ１０４に進める。ステップＳ１０４では、画像形成制御器５００は、現像駆動オン、すなわち現像駆動用モータＤｅｖ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）−Ｍを駆動する。

続くステップＳ１０５で、画像形成制御器５００は、所定時間ＴＬｋを周速制御タイマにセットする。そして、画像形成制御器５００は、所定時間ＴＬｋの経過を待ち（ステップＳ１０６）、所定時間ＴＬｋが経過したら（図４の時点ｔ２）、ステップＳ１０７で、周速差制御の指示をモータ駆動制御部２００に対して与える。

この指示は、中間転写ベルト１１１の周速を基準目標速度Ｖｔａｒより速い目標速度（ベルト速度Ｖｉｔｂ）に切り替える指示である。モータ駆動制御部２００では、図６のステップＳ２０６でこの指示を受けてステップＳ２０５で速度変更をし、周速差制御へ移行することになる。従って、現像駆動用モータの起動から微少トナーがドラム表面に付与されて、一次転写位置に到達するのを待って、周速差制御が開始される。

なお、モータ駆動制御部２００では、周速差制御が開始されると、直ちに中間転写ベルト１１１の駆動速度を変更するが、変化前と後との速度差は大きな値ではないため、数〜数十ｍｓの整定時間で制御安定となる。従って、上述したように、時点ｔ２から整定時間ＴＬｓ後にレーザスキャナ１００Ｙによる露光が開始される。画像形成制御器５００においては、露光と並行して作像制御を実行し（ステップＳ１０８）、作像が終了したか否かを判別する（ステップＳ１０９）。

その判別の結果、画像形成制御器５００は、作像が終了するまでは処理をステップＳ１０７に戻す一方、作像が終了すると、現像駆動オフ、すなわち、現像駆動用モータＤｅｖ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）−Ｍの駆動を停止する（図４の時点ｔ４）。

次に画像形成制御器５００は、ステップＳ１１１で、現像駆動用モータの停止から時間Ｔｅ１が経過した後（図４の時点ｔ５）に、周速差制御を終了すべき指示をモータ駆動制御部２００に与える。すなわち画像形成制御器５００は、中間転写ベルト１１１の周速を目標速度（ベルト速度Ｖｉｔｂ）から基準目標速度Ｖｔａｒに戻す指示をモータ駆動制御部２００に与える。これを受けたモータ駆動制御部２００では、周速差制御から、基準目標速度Ｖｔａｒを共通の定速とする共通定速制御に切り替える（図６のステップＳ２０６、Ｓ２０５）。

次に画像形成制御器５００は、ステップＳ１１２で、ステップＳ１１１の処理から時間Ｔｅ２が経過した後（時点ｔ６）に、モータ駆動停止指示をモータ駆動制御部２００に与える。これを受けたモータ駆動制御部２００では、駆動モータ１０２、１１２を停止させるスロープ立ち下げ処理を実行する（図６のステップＳ２０８）。その後、図７の処理が終了する。

このように、駆動モータ１０２、１１２の起動時や減速時前において、トナーが無い状態となる場合が発生するシーケンスにおいては、周速差をなくし、トナーが一次転写位置に到達するタイミングで周速差制御へ切り替える。これにより、トナーショックを回避し、速度変動による色ずれ発生を抑制できる。また、画像形成中には周速差制御がなされるので、それ自体による転写性の改善による色ずれ抑制効果は期待できる。

以上のような一連のシーケンスを画像形成制御器５００及びモータ駆動制御部２００が行う意義とその結果を、さらに図８、図９で補足する。

図８（ａ）は、起動時における周速差をほぼ零設定として起動した場合であり、図８（ｂ）は周速差設定が最大２０％となる状態で起動した場合である。

感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１のいずれも速度制御を行いながらの起動であるにもかかわらず、周速差が大きくなった場合にはいずれかの駆動制御側に大きな負担がかかることがわかる。

図９（ａ）は、周速差を設定した状態で、一次転写位置にトナーが供給された場合の動作波形を示す図である。図９（ｂ）は、トナー無しの状態では周速差をほぼ零として駆動した後、トナー供給後に周速差を設けた場合の動作波形を示す図である。

図９（ａ）に示すように、トナーが無い状態では中間転写ベルト１１１が感光ドラム１０１に吸着された状態で引っ張り駆動されている状態である。しかしトナーが供給された途端に、中間転写ベルト１１１用の駆動モータ１１２の負荷トルクが増大している。図９（ｂ）に示すように、トナー供給後に周速差を設けることで、駆動モータ１１２の負荷トルクの増大が緩和されている。以上の実動作波形でも示したように、本実施の形態では、周速差を設ける場合でも、トナー有無による摩擦トルクの急激な変化を抑制でき、色ずれ低減を可能にできる。

本実施の形態によれば、駆動モータ１０２、１１２の起動時には感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１の周速差を零とし、周速差が零となって且つ周速が定速となってから所定時間ＴＬｋの経過後に周速差制御を行う。所定時間ＴＬｋは、感光ドラム１０１Ｋにトナー像が形成されてからその部位が一次転写される位置に到達するまでの所要時間である。

これにより、画像形成動作の開始時において、トナーの有無による中間転写ベルト１１１の速度変動を抑制することができる。また、画像形成終了後に周速差が零に戻り、その後に駆動モータ１０２、１１２が停止するので、画像形成終了時においてトナーの有無による中間転写ベルト１１１の速度変動を抑制することができる。このように、中間転写ベルト１１１の速度変動が抑制される結果、色ずれの発生を抑制することができる。

特に、画像転写時の密着性や耐異物性の向上による画像品質の向上効果を得るために、中間転写ベルト１１１は弾性部材で構成され、感光ドラム１０１との摩擦トルクが大きいことから、本発明による速度変動の抑制は効果的である。中間転写ベルト１１１の表面摩擦係数の大きいものほど効果が高い。

なお、本実施の形態では、共通定速制御では、感光ドラム１０１及び中間転写ベルト１１１の周速差（値Ｄ２）を零（０）としたが、中間転写ベルト１１１の速度変動の抑制効果を得る上でこれに限るものではない。すなわち、図４の時点ｔ１から時点ｔ２、時点ｔ５から時点ｔ６までの期間において目標とする周速差（値Ｄ２）は、時点ｔ２から時点ｔ５までの周速差制御における設定周速差Ｄ１よりも小さい値であればよく、零より大きくてもよい。

なお、本実施の形態では、周速差制御においては、中間転写ベルト１１１の周速のみを速めて感光ドラム１０１を維持したが、周速差を適切に目標値に制御できれば、感光ドラム１０１も変化させてもよい。あるいは、周速を速める対象を逆にし、中間転写ベルト１１１ではなく感光ドラム１０１の周速を速めてもよい。

なお、周速差制御における設定周速差Ｄ１は、差分の代わりに比率で把握してもよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

１０１ 感光ドラム
１０２、１１２ 駆動モータ
１１１ 中間転写ベルト
２００ モータ駆動制御部
５００ 画像形成制御器
Ｄ１ 設定周速差
Ｄ２ 値
ＴＬｋ 所定時間

Claims (6)

1. 像担持体に潜像を形成するべく前記像坦持体を露光する露光手段と、
   前記像坦持体に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記現像手段により前記像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、
   前記中間転写体に転写されたトナー像をシートに転写する二次転写手段と、
   前記像担持体を回転駆動する第１の駆動手段と、
   前記中間転写体を回転駆動する第２の駆動手段と、
   画像形成動作を行う場合に、前記像坦持体と前記中間転写体の駆動開始時に前記像坦持体と前記中間転写体との周速差が第１の値となるように前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段を制御するとともに、前記現像手段を動作させることで前記像担持体に所定トナー像を形成させ、前記所定トナー像が前記中間転写体に転写される位置に到達した状態で前記周速差が前記第１の値より大きい第２の値となる制御が行われるように前記第１の駆動手段及び前記第２の駆動手段を制御し、前記周速差が前記第２の値になっている状態で画像形成動作のための前記露光手段による露光が開始されるように前記露光手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記周速差が前記第１の値で且つ前記像担持体及び前記中間転写体の周速が定速となってから所定時間の経過後には、前記周速差を前記第２の値にする制御を開始し、
   前記所定時間は、前記現像手段が動作し、前記像担持体の回転によって、前記像担持体に前記所定トナー像が形成されてから前記所定トナー像が形成された部位が前記中間転写体に転写される位置に到達するまでの所要時間であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、画像形成終了後に前記周速差が前記第２の値から前記第１の値に切り替わるように制御し、且つ、前記周速差が前記第１の値となってから前記第１、第２の駆動手段を停止させるよう制御することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記中間転写体は弾性部材で構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の値は零であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 複数の画像形成色に対応して前記露光手段、前記像坦持体及び前記現像手段がそれぞれ複数設けられ、複数の前記像坦持体の各々に形成されたトナー像が前記中間転写体に重ねて転写されることによりカラー画像が形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。