JPH08234583A

JPH08234583A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08234583A
Application number: JP7058015A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Sakai; 良博堺; Hideya Furuta; 秀哉古田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】形成された出力画像の位置ずれを防止するこ
とができる画像形成装置を提供する。【構成】トナー像および／または転写紙の様な被担持
物を担持して回転駆動され、上記被担持物を次工程領域
まで搬送する担持体と、上記担持体を回転駆動するステ
ッピングモータ有する画像形成装置であって、上記ステ
ッピングモータのロータとステータ間の角度変位を検出
する変位検出手段と、上記変位検出手段によって検出さ
れた角度変位を補正する様に上記ステッピングモータの
駆動を制御する駆動制御手段とを具備する構成となって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体上にトナー像を
形成し、そのトナー像を中間転写体に移してから転写材
に転写するカラー複写装置の様な電子写真方式の画像形
成装置に関し、特に、形成された出力画像の位置ずれを
防止することができる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナー画像転写型の電子写真複写
機にあっては、感光体上に形成されたトナー画像を転写
紙の様な転写材の裏面から転写チャージャにてトナーの
帯電極性とは逆極性の電荷を付与することにより転写紙
に転写するか、トナー画像を感光体から一旦中間転写ベ
ルトまたは転写ドラムの様な中間担持体に転写した後転
写紙に転写（フルカラー複写機の場合）していた。とこ
ろで、上記中間担持体は、ステッピングモータの如き駆
動手段によって駆動されるが、このステッピングモータ
には、負荷特性として以下に説明する様な問題点があっ
た。

【０００３】まず、ステッピングモータにおけるロー
タ、ステータ間の角度変位について、無負荷のときは、
ロータとステータは図６（ａ）に示す様にそれぞれの歯
が、相対して回転する。ロータに負荷を掛けると、図６
（ｂ）に示す様にロータとステータ間にずれを生じ負荷
トルクと吸引力がつり合った位置で回転する。この時に
ロータ、ステータ間に角度変位が発生する。以上の関係
を中間転写ベルトの駆動に使用したステッピングモータ
について負荷Ｔ１＝１ＫｇｃｍからＴ２＝２Ｋｇｃｍと
変動したときの角度変位の程度を例として計算し、ベル
ト転写中の負荷変動が画像に与える影響を以下に説明す
る。

【０００４】図７に示すようにロータに負荷Ｔ１が掛か
ると△θ１分変位した状態で回転し、負荷Ｔ２を掛ける
と△θ２分変位した状態で回転する。トルクと変位角の
関係は次式に近似する。Ｔ＝ＴＨ・ｓｉｎ^-1２π△θ／τＲ従って変位角△θは、 △θ＝τＲ／２π×ｓｉｎ^-1Ｔ／ＴＨ但しＴ：発生トルクＴＨ：最大トルク τＲ：ロータ歯のピッチ △θ：変位角上記式に数値を代入すると、Ｔ１：１ＫｇｃｍＴ２：２ＫｇｃｍＴｈ：２．
２Ｋｇｃｍ τｒ：７．２°（ロータ歯のピッチ：５０歯） △θ１＝７．２°／３６０°×ｓｉｎ^-1１／２．２＝
０．５４° △θ２＝７．２°／３６０°×ｓｉｎ^-1２／２．２＝
１．３° △θ２−△θ１＝１．３°−０．５４°＝０．７６° 以上より、負荷トルク１Ｋｇｃｍと２Ｋｇｃｍでは、
０．７６°のロータ変位角が生じることになる。これを
中間転写ベルト上転写画像位置に直すと、０．０９４３
×０．７６／０．３６≒０．２ｍｍずれることになる。
（駆動ローラは１パルス、０．３６°で０．０９４３ｍ
ｍ移動）そのために、４色のベルト転写工程内でトルクレベルが
異なるとか、ある色の中間転写ベルト転写工程中にトル
ク変動が起きると、４色重ね画像が位置ずれ画像となる
欠点がある。変位角はモータ電流を増やし定格トルクを
上げることによりある程度小さくすることはできるが、
完全になくすことはできない。なお、特開平５−３０３
２５５号には、転写ドラムが一定区間移動する時間を検
知し、負荷があるときに生じる速度変動による時間誤差
を検出し、その誤差を書き込みタイミングを変えること
により位置ずれを補正する方法が開示されているが、被
検物（転写ドラム）と補正手段（書き込み系）が違うた
め制御が複雑になる欠点があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、上述の如き従来の問題点を解
決するためになされたもので、その目的は、形成された
出力画像の位置ずれを簡単な構成で防止することができ
る画像形成装置を提供することである。

【０００６】

【発明の構成】上記目的を達成するために、請求項１に
記載の発明は、トナー像および／または転写紙の様な被
担持物を担持して回転駆動され、上記被担持物を次工程
領域まで搬送する担持体と、上記担持体を回転駆動する
ステッピングモータ有する画像形成装置において、上記
ステッピングモータのロータとステータ間の角度変位を
検出する変位検出手段と、上記変位検出手段によって検
出された角度変位を補正する様に上記ステッピングモー
タの駆動を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴
とする。請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像
形成装置において、上記角度変位の補正量の決定を画像
形成装置の待機時に行うことを特徴とする。請求項３に
記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、
上記角度変位の補正量の決定を行う動作中に上記担持体
の負荷条件を画像形成中と同一条件とすることを特徴と
する。請求項４に記載の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、上記角度変位の補正制御を上記担持体
の往動駆動制御時に行うことを特徴とする。請求項５に
記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
上記角度変位の補正制御を上記担持体の復動駆動制御時
に行うことを特徴とする。請求項６に記載の発明は、請
求項１記載の画像形成装置において、上記角度変位の補
正制御を行う際にステッピングモータ駆動をマイクロス
テップ駆動で行うことを特徴とする。請求項７に記載の
発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記角
度変位の補正量の決定を画像形成中に行うことを特徴と
する。請求項８に記載の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、上記変位検出手段を上記担持体上に設
けたことを特徴とする。請求項９に記載の発明は、請求
項１記載の画像形成装置において、上記変位検出手段を
上記担持体を駆動するモータ軸またはその駆動力伝える
伝達系上に設けたことを特徴とする。請求項１０に記載
の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記
検出手段はステッピングモータの回転異常検知をも行う
ことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、ステッピングモータへの負
荷変動により発生するロータ、ステータ間の角度変位量
を検出し補正制御するため、出力画像の位置ずれを防止
できる。また、待機状態中に補正量の決定を行うため、
画像形成中に補正量計測および決定のためのモードを設
けなくてよいので画像形成が速くできる。

【０００８】また、待機状態中にステッピングモータへ
の負荷状態を画像形成動作時とほぼ同一条件にすること
により実際のずれと同等のずれ量を検出できる。

【０００９】また、担持体の往動駆動制御時（フォワー
ド時）の移動量を制御することにより角度変位を補正し
位置ずれを防止する。また、担持体の復動駆動制御時
（リターン時）の移動量を制御することにより角度変位
を補正し位置ずれを防止する。

【００１０】また、担持体の位置合わせをステッピング
モータのマイクロステップ駆動で行うため、各色が担持
体に転写される位置をほとんど誤差無く位置決めでき
る。そのため、出力画像はほとんど位置ずれ無く出力さ
れる。そして、エンコーダ等の位置検出装置を使わない
ためコストを大幅に上げることがない。また、補正量の
決定を画像形成中に行うので１枚の像形成毎に計測し、
その都度補正量を決定し補正できるため、その時の角度
変位量にあった補正ができる。

【００１１】また、担持体上に検出装置を設けることに
より角度変位量を検出し補正制御できると共に、担持体
のスリップも補正可能となる。また、担持体上で角度変
位の計測は行わず駆動ローラまたは、モータ軸上で角度
検出を行うので、担持体上で検出するよりも短時間で検
出でき、画像形成中に補正量が決定できる。また、角度
変位検出装置とモータ異常回転検知を兼ねることにより
コストアップすること無くモータの異常回転検知ができ
る。

【００１２】

【実施例】本発明はトナー、転写紙またはトナーおよび
転写紙を担持し、次工程まで上記被担持物を搬送する担
持体に係るものであり、上記担持体は具体的には、像担
持体上から転移したトナー像を担持し転写紙等の被転写
体に転写する工程まで回転駆動されることによりトナー
像を搬送する中間転写ベルト等であり、他の静電的に被
担持物を担持搬送する担持体に関して共通の技術的思想
である。以下、本発明の担持体を中間転写ベルトとした
実施例に基づいて図面を参照して説明する。図１は、本
発明を実施した画像形成装置としてのカラー複写装置の
概略構成図であり、図２は、図１に示したカラー複写装
置の要部拡大図である。図１において、このカラー複写
装置は、カラースキャナー１を有しており、このカラー
スキャナー１は、原稿３の画像を照明ランプ４、ミラー
群５、および、レンズ６を介してカラーセンサー７に結
像して原稿のカラー画像情報を、例えばＢｌｕｅ、Ｇｒ
ｅｅｎ、Ｒｅｄの色分解光毎に読み取り、電気的な画像
信号に変換する。上記カラーセンサー７は、この例では
Ｂ、Ｇ、Ｒの色分解手段とＣＣＤの様な光電変換素子で
構成されており、３色同時読み取りを行う。

【００１３】そして、このカラースキャナー１で得た
Ｂ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号強度レベルをもとにして、
画像処理部（図示省略）で色変換処理を行い、Ｂｌａｃ
ｋ（以下、Ｂｋと記す）、Ｃｙａｎ（同、Ｃ）、Ｍａｇ
ｅｎｔａ（同、Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ（同、Ｙ）のカラー
画像データを得る。これを次に述べるカラープリンター
２によって、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの顕像化を行い、最終的
なカラーコピーを得る。なお、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの画像
データを得るためのカラースキャナー１の動作方式は、
カラープリンター２の動作とタイミングを取ったスキャ
ナースタート信号を受けて、照明・ミラー光学系４、
５、６が左矢印方向へ原稿走査し、１回走査毎に１色の
画像データを得る。この動作を合計４回繰り返すことに
よって、順次４色画像データを得る。そして、その都度
カラープリンター２で順次顕像化しつつ、これを重ね合
わして４色フルカラー画像を形成する様になっている。

【００１４】次に、上記カラープリンター２の概要を説
明する。まず、書き込み光学ユニット８は、カラースキ
ャナー１からのカラー画像データを光信号に変換して、
原稿画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム９
に静電潜像を形成する。上記書き込み光学ユニット８
は、レーザー８ａとその発光駆動制御部（図示省略）、
ポリゴンミラー８ｂとその回転用モータ８ｃ、ｆ／θレ
ンズ８ｄや反射ミラー８ｅ等で構成されている。上記感
光体ドラム９は、矢印の如く反時計方向に回転するが、
その回りには、感光体クリーニングユニット（クリーニ
ング前除電器を含む）１０、除電ランプ１１、帯電器１
２、電位センサー１３、Ｂｋ現像器１４、Ｃ現像器１
５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像器１７、現像濃度パターン検
知器１８、中間転写ベルト１９などが配置されている。
上記各現像器は、図２に示す様に、静電潜像を現像する
ために現像剤の穂を感光体９の表面に接触させて回転す
る現像スリーブ（１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ）
と、現像剤を汲み上げ・攪拌するために回転する現像パ
ドル（１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ）、および現像
剤（以下剤と称す）のトナー濃度検知センサー（１４
ｃ、１５ｃ、１６ｃ、１７ｃ）などで構成されている。

【００１５】次に、画像形成動作について、現像動作の
順序（カラー画像形成順序）がＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの例で
以下説明する。ただし、画像形成順序は、これに限定さ
れるものではない。さて、待機状態では４箇の現像器す
べてにおいて現像スリーブ上の剤は穂切り（現像不作
動）状態になっている。そして、コピー動作が開始され
ると、カラースキャナー１で所定のタイミングからＢｋ
画像データの読み取りがスタートし、この画像データに
基づきレーザー光による光書き込み・潜像形成が始まる
（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ、潜像と
称す。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同じとする。）このＢｋ潜
像の先端部から現像可能とすべく、Ｂｋ現像器１４の現
像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブ１４
ａを回転開始して剤の穂立てを行い、Ｂｋ潜像をＢｋト
ナーで現像する。そして、以後、Ｂｋ潜像領域の現像動
作を続けるが、潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時
点で、速やかにＢｋ現像スリーブ１４ａ上の剤穂切りを
行い、現像不作動状態にする。これは少なくとも、次の
Ｃ画像データによるＣ潜像先端部が到達する前に完了さ
せる。なお、穂切りは現像スリーブ１４ａの回転方向
を、現像動作中とは逆方向に切替えることで行う。

【００１６】次に、感光体９に形成されたＢｋトナー像
は、感光体９と等速駆動されている中間転写ベルト１９
の表面に転写される（以下、感光体９から中間転写ベル
ト１９へのトナー像転写をベルト転写と称す）。ベルト
転写は、感光体９と中間転写ベルト１９が接触状態にお
いて、転写バイアスローラ２０に所定のバイアス電圧を
印加することで行う。なお、中間転写ベルト１９には、
感光体９に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像
を、同一面に順次位置合せして、４色重ねのベルト転写
画像を形成し、その後、転写紙に一括転写する。この中
間転写ベルトユニットの構成・動作については後述す
る。

【００１７】ところで、感光体９側ではＢｋ工程の次に
Ｃ工程に進むが、所定のタイミングからカラースキャナ
ー１によるＣ画像データ読み取りが始まり、その画像デ
ータによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像形成を行う。
Ｃ現像器１５は、その現像位置に対して、先のＢｋ潜像
後端部が通過した後で、かつＣ潜像の先端が到達する前
に現像スリーブ１５ａを回転開始して剤の穂立てを行
い、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。以後、Ｃ潜像領域の
現像を続けるが、潜像後端部が通過した時点で、先のＢ
ｋ現像器の場合と同様にＣ現像スリーブ１５ａ上の剤穂
切りを行う。これもやはり次のＭ潜像先端部が到達する
前に完了させる。なお、ＭおよびＹの工程については、
それぞれの画像データ読み取り・潜像形成・現像の動作
が上述のＢｋ・Ｃの工程と同様であるので説明は省略す
る。

【００１８】次に、上記中間転写ベルトユニットについ
て図２を参照して説明する。上記中間転写ベルト１９
は、駆動ローラ２１、ベルト転写バイアスローラ２０、
および従動ローラ群に張架されており、ステッピングモ
ータ３５により後述の如く駆動制御される。すなわち、
上記駆動ローラ２１とステッピングモータ３５のローラ
にタイミングベルト３８が張架されている。そして、上
記中間転写ベルト１９上にベルトマーク３６ａが設けら
れ、上記中間転写ベルト１９に対向し固定して設けられ
た転写ベルトマークセンサ３６によって検知される様に
なっている。

【００１９】ベルトクリーニングユニット２２は、ブラ
シローラ２２ａ、ゴムブレード２２ｂ、およびベルトか
らの接離機構２２ｃなどで構成されており、１色目のＢ
ｋ画像をベルト転写した後の２・３・４色目をベルト転
写している間は、接離機構２２ｃによってベルト面から
離間させておく。紙転写ユニット２３は、紙転写バイア
スローラー２３ａ、ローラークリーニングブレード２３
ｂおよびベルトからの接離機構２３ｃなどで構成されて
いる。上記バイアスローラー２３ａは、通常はベルト１
９面から離間しているが、中間転写ベルト１９面に形成
された４色の重ね画像を、転写紙に一括転写する時にタ
イミングを取って接離機構２３ｃで押圧され、上記ロー
ラー２３ａに所定のバイアス電圧を印加して紙への転写
を行う。なお、図１に戻って、転写紙２４は、給紙ロー
ラー２５・レジストロラー２６によって、中間転写ベル
ト面の４色重ね画像の先端部が、紙転写位置に到達する
タイミングに合せて給紙される。

【００２０】さて、中間転写ベルト１９の動き方は、１
色目のＢｋトナー像のベルト転写が後端部まで終了した
後の動作方式として数種類の動作が考えられるが、この
実施例の画像処理装置は下記方式を採用した。往復動（クイックリターン）方式Ｂｋトナー像のベルト転写が終了したら、感光体９面
からベルト１９を離間させ、そして往動（以下フォワー
ドと記す）を停止させると同時に復動方向（以下リター
ンと記す）に高速リターンさせる。リターンは、フォワ
ード方向移動量と同一移動量分ベルト１９移動した後、
停止させて待機状態にする。次に、感光体９側のＣトナー像の先端部がベルト転写
位置より手前の所定位置に到達した時点に、中間転写ベ
ルト１９を再びフォワード方向にスタートさせる。また
ベルト１９を感光体９面に再び接触させる。この場合
も、Ｃ画像がベルト１９面上でＢｋ画像に正確に重なる
ような条件に制御されてベルト転写される。その後も、同様動作によって、Ｍ、Ｙ画像工程に進み
４色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続き、リタ
ーンせずにそのままの速度でフォワード方向へ移動し
て、ベルト１９面上の４色重ねトナー像を転写紙２４に
一括転写する。さて、中間転写ベルト面から４色重ねト
ナー像を一括転写された転写紙２４は、紙搬送ユニット
２７で定着器２８に搬送され、所定温度にコントロール
された定着ローラー２８ａと加圧ローラー２８ｂで、ト
ナー像が溶融定着されてコピートレイ２９に搬出されフ
ルカラーコピーを得る。なお、ベルト転写後の感光体９
は、感光体クリーニングユニット１０（クリーニング前
除電器１０ａ、ブラシローラー１０ｂ、ゴムブレード１
０ｃ）で表面をクリーニングされ、また、除電ランプ１
１で均一に除電される。また、転写紙２４にトナー像を
転写した後の中間転写ベルト１９は、クリーニングユニ
ット２２が再び接離機構２２ｃで押圧されて表面のクリ
ーニングがされる。

【００２１】また、リピートコピーの時は、カラースキ
ャナ１の動作、および感光体９への画像形成は、１枚目
のＹ（４色目）画像工程に引き続き、所定のタイミング
で２枚目のＢｋ（１色目）画像工程に進む。また、中間
転写ベルト１９の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙
への一括転写工程に引き続き、表面をクリーニングユニ
ット２２でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋト
ナー像がベルト転写される。その後は、１枚目と同様動
作になる。なお、図１において、転写紙カセット３０、
３１、３２、３３は、各種サイズの転写紙が収納されて
おり、操作パネル（図示なし）で指定されたサイズ紙の
収納カセットから、タイミングを取ってレジストローラ
ー２６方向に給紙・搬送される。ここで、３４は、ＯＨ
Ｐ用紙や厚紙などの手差し給紙トレイである。

【００２２】以上までは、４色フルカラーを得るコピー
モードの説明であったが、３色コピーモード、２色コピ
ーモードの場合は、指定された色と回数の分について、
上記同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモ
ードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の
現像器のみを現像作動（剤穂立て）状態にして、中間転
写ベルト１９は、感光体９面に接触したまま往動方向に
一定速駆動し、さらに、ベルトクリーナー２２もベルト
１９に接触したままの状態で、コピー動作を行う。

【００２３】次に、本発明を実施した中間転写ベルト制
御板について図３を参照して簡単に説明する。図３に示
す様に、中間転写ベルト制御板４０は、１チップＣＰ
Ｕ、ＲＯＭ等から構成され、システム制御板４１とリセ
ット信号線、シリアル通信線で接続されている。中間転
写ベルト制御板４０は、システム制御板４１からの情報
（転写紙サイズ、転写紙種類、リピート有無、色数）に
よりステッピングモータドライバ４２を制御して上記ス
テッピングモータ３５を所定の回転数で所定量駆動させ
るが、この時ステッピングモータへの印加電圧、電流も
制御する。また、上記中間転写ベルト制御板４０は、後
述するマークセンサ（３６ａまたは、３７ａ）の信号に
より補正量の決定および異常回転検出をも行う。

【００２４】次に、上記中間転写ベルト１９の駆動制御
について説明する。図４において、画像形成装置の電源
ｓｗがＯＮされると、画像形成装置の異常を判断するた
めの動作を開始する。異常がなければ、待機状態にはい
る。一定時間経過後、初期設定のための動作を開始す
る。初期設定時に中間転写ベルト駆動用ステッピングモ
ータ３５が駆動する。中間転写ベルト駆動用ステッピン
グモータ３５の駆動力をタイミングベルト３８を介して
ベルト駆動ローラ２１を駆動する。中間転写ベルト１９
はベルト駆動ローラ２１との摩擦力により駆動する。こ
の時、感光体ドラム９は図示しない感光体駆動モータに
より駆動し、中間転写ベルト１９と感光体ドラム９を接
触させる。ここで、転写ベルトマークセンサー３６がベ
ルトマーク３６ａを検知すると、中間転写制御板４０は
中間転写ベルト駆動用ステッピングモータ３５用モータ
駆動クロックのカウント開始する。

【００２５】中間転写ベルト１９が一回転して転写ベル
トマークセンサー３６が再びベルトマーク３６ａを検出
すると、中間転写制御板４０はモータ駆動クロックのカ
ウント値をＣ１として記憶すると同時にカウンターをク
リアーし、続けてモータ駆動クロックをカウントする。
この時の負荷トルクは、平均１Ｋｇｃｍである。所定時
間後、中間転写ベルト１９にベルトクリーニングユニッ
ト２２内のブラシローラ２２ａとゴムブレード２２ｂを
接触させ画像形成中と同一条件負荷とする。中間転写ベ
ルト１９が一回転して転写ベルトマークセンサー３６が
再びベルトマーク３６ａを検出すると中間転写制御板４
０はモータ駆動クロックのカウントを停止する。このカ
ウント値をＣ２とし記憶する。中間転写ベルト１９より
ベルトクリーニングユニット２２内のブラシローラ２２
ａ、ゴムブレード２２ｂを離間させ、中間転写ベルト１
９を感光体ドラム９より離間させた後を停止する。この
時の負荷トルクは平均２Ｋｇｃｍである。中間転写制御
板４０内にあるＣＰＵにより、Ｃ１とＣ２との差を計算
する。この差をＣφとする。Ｃφがステッピングモータ
の角度変位で発生する中間転写ベルト１９の位置ずれ量
となる。

【００２６】次に、中間転写ベルト駆動に使用したステ
ッピングモータについて負荷Ｔ１＝１ＫｇｃｍからＴ２
＝２Ｋｇｃｍと変動したときの角度変位の程度を例とし
て計算し、負荷変動が画像に与える影響を説明する。ロ
ータに負荷トルク１Ｋｇｃｍ（Ｔ１）が掛かると△θ１
分変位した状態で回転し、負荷トルク２Ｋｇｃｍ（Ｔ
２）を掛けると△θ２分変位した状態で回転する。

【００２７】トルクと変位角の関係は次式に近似する。Ｔ＝ＴＨ・ｓｉｎ^-1２π△θ／τＲ従って、変位角△θは、 △θ＝τＲ／２π×ｓｉｎ^-1Ｔ／ＴＨ但しＴ：発生トルクＴＨ：最大ト
ルク τＲ：ロータ歯のピッチ △θ：変位角前記式に数値を代入すると、Ｔ１：１ＫｇｃｍＴ２：２ＫｇｃｍＴｈ：２．
２Ｋｇｃｍ τｒ：７．２°（ロータ歯のピッチ：５０歯） △θ１＝７．２°／３６０°×ｓｉｎ^-1１／２．２＝
０．５４° △θ２＝７．２°／３６０°×ｓｉｎ^-1２／２．２＝
１．３° △θ２−△θ１＝１．３°−０．５４°＝０．７６° 以上より、負荷トルク１Ｋｇｃｍと２Ｋｇｃｍでは、
０．７６°のロータ変位角が生じることになる。

【００２８】これをベルト上転写画像位置に直すと、
０．０９４３×０．７６／０．３６≒０．２ｍｍずれる
ことになる（駆動ローラは１パルス、０．３６°で０．
０９４３ｍｍ移動）。前記のカウント値は、クロックカ
ウント値Ｃ１＝５７０５パルス、Ｃ２＝５７０７パルス
となりＣφ＝２パルスとなる（待機状態とは、メインＳ
ＷＯＮからリロード状態になるまでとか、リロード状
態からプリントＯＮされるまでとか、１ジョブエンド後
から次のコピー開始までである）。プリントＳＷがＯＮ
されると図５に示すタイミングチャート内容で各部が動
作を開始する。

【００２９】中間転写ベルトは中間転写ベルト寄り防止
のためにプレ工程動作を行う。プレ工程終了後、中間転
写ベルト１９はフォワード方向へ駆動する。中間転写ベ
ルト１９が一定速になると、ベルトクリーニングユニッ
ト２２内のブラシローラ２２ａとゴムブレード２２ｂを
接触させる。そして、Ｂｋベルト転写へと移る。システ
ム制御板４１は感光体ドラム９が一定距離移動した時点
に転写基準信号（以下ＴＳ信号と記す）を中間転写ベル
ト駆動制御板４０に出力する。その後、システム制御板
４１は、一定間隔でＴＳ信号を出力する。

【００３０】転写ベルト駆動制御板４０はＴＳ信号を受
けるとフォワード側へ所定パルス分（Ｐｆ）ステッピン
グモータ３５を駆動するとともにＢｋトナーをベルト転
写する。しかし、中間転写ベルト１９上の画像は前記ク
リーニング系の負荷により０．２ｍｍ後ろ側にずれた位
置にＢｋトナーをベルト転写する。そしてリターン動作
へ移る。

【００３１】リターン移動量はＴＳ信号をうけてからの
フォワード側への所定パルス（Ｐｆ）移動分と同一量を
リターン移動し待機する。次に、ＴＳ信号を受けるとＣ
トナーをベルト転写工程へと移る。中間転写ベルト１９
上にはＢｋトナー像があり、ベルトクリーニングができ
ないためＢｋトナー転写工程時でのステッピングモータ
３５に掛かる負荷が異なってしまう。この時の角度変位
により、Ｃトナー像よりＢｋトナー像が０．２ｍｍ後ろ
にずれてしまう。これを防止するための補正としてＢｋ
トナーベルト転写後のリターン量を所定のパルス分より
０．２ｍｍ分のパルスＣφ＝２減算した量リターンさせ
る。また、もう一つの補正方法としてＢｋトナーベルト
転写時のフォワード方向移動パルス（Ｐｆ）よりＣφ＝
２加算したパルス分移動させても同様に補正できる。そ
してこれらの補正制御にて０．２ｍｍのずれを、０．２
−０．０９４３×２＝０．０１１ｍｍにすることができ
る。

【００３２】次に、マイクロステップ駆動による補正に
ついて説明する。マイクロステップ駆動は、１ステップ
角をより細かく、駆動する。マイクロステップ駆動にす
ると１パルスに移動する量が小さくなるため、例えば１
／１０にすると１パルスでステッピングモータ３５は
０．０３６°となり転写ベルト１９の移動量は０．００
９４３ｍｍとなる。マイクロステップ駆動により前記カ
ウント値は、Ｃ１＝５７０５０パルス、Ｃ２＝５７０７
１パルス、となりＣφは２１パルスとなる。Ｃφを基に
前記同様の補正制御をすることにより、０．２−０．０
０９４３×２１≒０．００２ｍｍのずれに補正制御でき
る。

【００３３】すなわち、Ｂｋトナーベルト転写時のフォ
ワード量を規定の移動量Ｃｆより２１パルス加算した分
移動させる。または、Ｂｋトナーベルト転写後のリター
ン量を規定の移動量Ｃｆより２１パルス減算した分を移
動させるかで補正制御する。なお、上記実施例では、上
記中間転写ベルト１９上にベルトマーク３６ａを設けた
が、角度変位検出装置を、中間転写ベルト１９上にでな
く駆動ローラ２１または、ステッピングモータ軸のスプ
ロケットなどに設けることもできる。この利点として
は、中間転写ベルトを一回転させずに補正量を決定する
ことができる。そのため、画像形成中に補正量に決定を
することができる。

【００３４】すなわち、図２に示す様に、駆動ローラ２
１に駆動ローラマーク３７ａを付け駆動ローラマークセ
ンサー３７を対向して設ける。そして、パルスカウント
Ｃ１は前回同様に初期設定動作時に駆動ローラ２１を１
回転させカウント値を求める。カウント値Ｃ１は、１３
３３パルスとなる。プリントＳＷがＯＮされると前回同
様にプレ工程を開始する。プレ工程終了後、中間転写ベ
ルト１９はフォワード方向へ駆動する。駆動ローラマー
クセンサー３７が駆動ローラマーク３７ａを検出すると
中間転写ベルト駆動制御板４０内のＣＰＵがモータ駆動
クロックのカウントを開始する。そして、１回転後駆動
ローラマークセンサー３７が駆動ローラマーク３７ａを
検知するとカウント値をＣ２としてメモリーする。Ｃ２
＝１３３５パルスとなる。Ｃφ＝２パルスとなる。

【００３５】補正動作は、前記実施例同様の補正制御を
行う。Ｂｋトナーベルト転写時のフォワード量を規定の
移動量Ｃｆより２パルス加算した分移動させる。また
は、Ｂｋトナーベルト転写後のリターン量を規定の移動
量Ｃｆより２パルス減算した分を移動させるかで補正制
御する。また、駆動ローラ２１上に角度変位検出装置を
設けた状態でも前記同様にマイクロステップ駆動するこ
とで、より正確な補正制御ができる。また、ステッピン
グモータ３５の制御は通常オープンループ制御で行うた
め、制御側の信号が正常に出力されていると何らかの原
因でステッピングモータが脱調しても回転センサが無い
ため異常を検出することは出来ない。そのためセンサを
新たに１個追加せず角度変位検出装置を利用しモータ回
転開始後、所定時間内にマーク検出信号が出力されない
と回転異常と判断し異常モードに入るようにする。ま
た、上記実施例では、担持体として中間転写ベルトの場
合について説明したが、転写ドラムの様な他の担持体に
適用できることは言うまでもない。

【００３６】

【発明の効果】以上、本発明によれば、ステッピングモ
ータへの負荷変動により発生するロータ、ステータ間の
角度変位量を検出し補正制御するため、出力画像の位置
ずれを防止できる。また、待機状態中に補正量の決定を
行うため、画像形成中に補正量計測および決定のための
モードを設けなくてよいので画像形成が速くできる。

【００３７】また、待機状態中にステッピングモータへ
の負荷状態を画像形成動作時とほぼ同一条件にすること
により実際のずれと同等のずれ量を検出できる。また、
担持体の往動駆動制御時（フォワード時）の移動量を制
御することにより角度変位を補正し位置ずれを防止す
る。

【００３８】また、担持体の復動駆動制御時（リターン
時）の移動量を制御することにより角度変位を補正し位
置ずれを防止する。また、担持体の位置合わせをステッ
ピングモータのマイクロステップ駆動で行うため、各色
が担持体に転写される位置をほとんど誤差無く位置決め
できる。そのため、出力画像はほとんど位置ずれ無く出
力される。そして、エンコーダ等の位置検出装置を使わ
ないためコストを大幅に上げることがない。

【００３９】また、補正量の決定を画像形成中に行うの
で１枚の像形成毎に計測しその都度補正量を決定し補正
できるため、その時の角度変位量にあった補正ができ
る。また、担持体上に検出装置を設けることにより角度
変位量を検出し補正制御できると共に、担持体のスリッ
プも補正可能となる。

【００４０】また、担持体上で角度変位の計測は行わず
駆動ローラまたは、モータ軸上で角度検出を行うので、
担持体上で検出するよりも短時間で検出でき、画像形成
中に補正量が決定できる。また、角度変位検出装置とモ
ータ異常回転検知を兼ねることによりコストアップする
こと無くモータの異常回転検知ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した画像形成装置としてのカラー
複写装置の概略構成図。

【図２】図１に示したカラー複写装置の要部拡大図。

【図３】図１に示したカラー複写装置の制御回路部の概
略構成図。

【図４】図１に示したカラー複写装置におけるメインＳ
Ｗオン後の補正決定動作を示す説明図。

【図５】図１に示したカラー複写装置における各信号を
示すタイムチャート。

【図６】(a) 及び(b) はステッピングモータにおけるロ
ータとステータの関係を示す説明図。

【図７】ステッピングモータにおける角度−トルク特性
を示す説明図。

【符号の説明】

１…カラー画像読み取り装置（カラースキャナー）、２
…カラー画像記録装置（カラープリンター）、３…原
稿、４…照明ランプ、
５…ミラー群、６…レン
ズ、７…光電変換素子（例、ＣＣＤ）、８…書
き込み光学ユニット、８ａ…レーザー、
８ｂ…ポリゴンミラー、８ｃ…ポリゴンモー
タ、８ｄ…ｆ／θレンズ、８ｅ…反
射ミラー、９…感光体ドラム、
１０…感光体クリーニングユニット、１０ａ…ク
リーニング前除電器、１０ｂ…ブラシローラー、
１０ｃ…ゴムブレード、１１…除電ランプ、
１２…帯電器、１３…電位セン
サー、１４…Ｂｌａｃｋ（Ｂｋ）
現像器、１４ａ…Ｂｋ用現像スリーブ、１
４ｂ…Ｂｋ用現像パドル、１４ｃ…Ｂｋ用トナー濃度検
知センサー、１５…Ｃｙａｎ（Ｃ）現像器、１５ａ…
Ｃ用現像スリーブ、１５ｂ…Ｃ用現像パ
ドル、１５ｃ…Ｃ用トナー濃度検知センサー、１６…Ｍ
ａｇｅｎｔａ（Ｍ）現像器、１６ａ…Ｍ用現像ス
リーブ、１６ｂ…Ｍ用現像パドル、１６ｃ…Ｍ用トナー
濃度検知センサー、１７…Ｙｅｌｌｏｗ（Ｙ）現像器、
１７ａ…Ｙ用現像スリーブ、１７ｂ…Ｙ用現像
パドル、１７ｃ…Ｙ用トナー濃度検知センサー、１
８…現像温度パターン検知器、１９…中間転写ベルト、
２０…ベルト転写バイアスローラー、２１…ベル
ト駆動ローラー、２２…ベルトクリーニングユニット、
２２ａ…ブラシローラー、２２ｂ…ゴムブレー
ド、２２ｃ…接離機構、２３…紙転
写ユニット、２３ａ…紙転写バイア
スローラー、２３ｂ…ローラークリーニングブレード、
２３ｃ…接離機構、２４…転写紙、
２５…給紙ローラー、２６…レジストローラ
ー、２７…紙搬送ユニット、２８…定
着器、２８ａ…定着ローラ
ー、２８ｂ…加圧ローラー、２９…
コピートレイ、３０…転写紙カセット、
３１…転写紙カセット、３２…転写紙カセット、
３３…転写紙カセット、３４…手差し
給紙トレイ、３５…ステッピングモー
タ、３６…転写ベルトマークセンサー、３６ａ
…転写ベルトマーク、３７…駆動ローラマークセンサ
ー、３７ａ…駆動ローラマーク、３８…タイミ
ングベルト、４０…中間転写ベルト制
御板、４１…システム制御板、４２…ステッピングモー
タドライバ、

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０２Ｐ 8/32 Ｈ０２Ｐ 8/00 ３０２Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像および／または転写紙の様な被
担持物を担持して回転駆動され、上記被担持物を次工程
領域まで搬送する担持体と、上記担持体を回転駆動する
ステッピングモータ有する画像形成装置であって、上記
ステッピングモータのロータとステータ間の角度変位を
検出する変位検出手段と、上記変位検出手段によって検
出された角度変位を補正する様に上記ステッピングモー
タの駆動を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】上記角度変位の補正量の決定を画像形成
装置の待機時に行うことを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。
【請求項３】上記角度変位の補正量の決定を行う動作
中に、上記担持体の負荷条件を画像形成中と同一条件と
することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】上記角度変位の補正制御を上記担持体の
往動駆動制御時に行うことを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項５】上記角度変位の補正制御を上記担持体の
復動駆動制御時に行うことを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項６】上記角度変位の補正制御を行う際にステ
ッピングモータ駆動をマイクロステップ駆動で行うこと
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】上記角度変位の補正量の決定を画像形成
中に行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項８】上記変位検出手段を上記担持体上に設け
たことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】上記変位検出手段を上記担持体を駆動す
るモータ軸またはその駆動力伝える伝達系上に設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】上記変位検出手段はステッピングモー
タの回転異常検知をも行うことを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。