(57)【要約】【課題】所望の画像を高精度で形成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。【解決手段】画像形成装置は、シートを搬送する無端ベルトと、無端ベルトを搬送し駆動源により駆動される搬送ローラ（３０５）と、無端ベルトの特定位置を検知する第１センサ（３１１）と、無端ベルトの前記特定位置を検知する第２センサ（３１２）と、これらのセンサの間に設けられて無端ベルトに対して張力を与えながら当該無端ベルトを張架するテンションローラ（３０３）と、制御部（１００）とを有する。ベルトマーク（３０２）が第２センサ（３１２）で検知されてからテンションローラ（３０３）を通過せずに前記第１センサ（３１１）で検知されるまでの第１計測時間（Ｔ１）と、第１センサ（３１１）で検知されてテンションローラ（３０３）を通過してから第２センサ（３１２）で検知されるまでの第２計測時間（Ｔ２）とを求めて画像形成を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成されるシートを搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトを搬送するとともに駆動源により駆動される搬送ローラと、前記無端ベルトの特定位置を検知する第１検知手段と、前記無端ベルトの前記特定位置を検知する第２検知手段と、前記第１検知手段と前記第２検知手段との間に設けられて前記無端ベルトに対して張力を与えながら当該無端ベルトを張架するテンションローラと、を備えた中間転写手段と、
制御手段と、を有し、前記制御手段は、
前記第１検知手段と前記第２検知手段の検知結果から、前記特定位置が前記第２検知手段で検知されてから前記テンションローラを通過せずに前記第１検知手段で検知されるまでの第１計測時間と、前記特定位置が前記第１検知手段で検知されて前記テンションローラを通過してから前記第２検知手段で検知されるまでの第２計測時間と、を求め、
前記第１計測時間に基づいて前記無端ベルトの搬送速度を求め、
前記第２計測時間に基づいて前記テンションローラの張力による前記無端ベルトのベルト長の変化を求め、前記求められた搬送速度と、求められたベルト長の変化とに基づいて画像形成を行うことを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１計測時間の基準値と、前記第１計測時間の測定結果とに基づいて前記無端ベルトの搬送速度変化量を求めることを特徴とする、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１計測時間の基準値に対応する前記無端ベルトの搬送速度を基準として、前記無端ベルトの搬送速度変化量を求めることを特徴とする、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動源は駆動ローラであり、
前記制御手段は、前記第１計測時間の基準値に対応する前記無端ベルトの搬送速度を基準として、前記駆動ローラの熱膨張率により前記無端ベルトの搬送速度変化量を補正することを特徴とする、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記無端ベルトの搬送速度変化量と、前記第１計測時間の基準値に対応する前記無端ベルトの搬送速度とから画像形成における副走査倍率変化量を求め、その結果に基づいて画像形成を行うことを特徴とする、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１計測時間の基準値が記憶された記憶部を更に有し、
前記制御手段は、前記記憶部から読み出された前記第１計測時間の基準値と、前記第１計測時間の測定結果とに基づいて前記搬送速度を求めることを特徴とする、
請求項２〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第２計測時間の基準値と、前記第２計測時間の測定結果と、を用いて前記無端ベルトのベルト長の変化を求めることを特徴とする、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第２計測時間の基準値に対応する、前記シートに対する画像形成位置を基準として、前記画像形成位置の変化量を求めることを特徴とする、
請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第２計測時間の基準値が記憶された記憶部を更に有し、
前記制御手段は、前記記憶部から読み出された前記第２計測時間の基準値と、前記第２計測時間の測定結果と、を用いて前記無端ベルトのベルト長の変化を求めることを特徴とする、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１検知手段から前記テンションローラを介した前記第２検知手段までの前記無端ベルトの搬送距離である第１距離は、前記第２検知手段から前記テンションローラを通過せずに前記第１検知手段までの前記無端ベルトの搬送距離である第２距離よりも短いことを特徴とする、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１距離及び／又は前記第２距離は、前記搬送ローラの周長の整数倍であることを特徴とする、
請求項１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端ベルトにより搬送されるシートに画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタやデジタル複写機等の、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写した後に中間転写体からシートに転写する様々な構成が提案されている。
このような画像形成装置では、中間転写ユニットの構成部品である中間転写体、その駆動ローラ、各張架ローラ、テンションローラ、及びこれら各種ローラを支持するフレームなどは、環境温度の影響を受けて熱膨張する。熱膨張の結果、中間転写ベルトなどの中間転写体の搬送速度が変動し、また、トナー像をシートに転写する際にその転写位置が変動してしまい、所望の画像を形成することが困難になるおそれがある。
【０００３】
特許文献１は、中間転写ベルト速度を安定させるために、中間転写ベルト上のマークを第１センサと第２センサとで読み取り、各センサが同一マークを検出した時刻を特定する技術を開示している。このような構成を用いることで、検出されるマークに汚れなどがあっても同一マークを確実に特定することが可能となり、中間転写ベルトの速度を正確に測定することが可能となる。
【０００４】
また、特許文献２は、中間転写ベルトの周長を安定させるために、中間転写ベルトに設けたマークをマークセンサで検知して、マーク検知信号の時間間隔から中間転写ベルトの周長の変化量を求める技術を開示している。求められたベルト長の変化量に応じてシートの送出を開始する時間を変更することで、周長が変化した場合でも、中間転写体上の画像の先端に合わせてシートを搬送することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１０６２８１号公報
【特許文献２】特開２００１−２１５８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、中間転写ベルトを用いてシートを搬送する場合には、駆動ローラの膨張による中間転写ベルトの搬送速度変化と、中間転写ベルト自体の膨張による中間転写ベルトの周長変化とが同時に発生する場合がある。上記特許文献１、２に記載された技術では、搬送速度変化と周長変化との一方を個別に測定して課題の解決をはかるものであり、他方については実質的に一定であるとしている。搬送速度変化と周長変化とをそれぞれ別個に測定することも可能ではあるが、この場合測定機構を別個に用意する必要があり、コストが高くなる。さらに、搬送速度変化と周長変化とは相互に影響を及ぼし合う。これらを個別に測定して中間転写体からシートにトナー像を転写する位置を予測する場合、相互の影響を反映した予測を行うことができず、十分な予測精度が得られないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、所望の画像を高精度で形成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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、画像が形成されるシートを搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトを搬送するとともに駆動源により駆動される搬送ローラと、前記無端ベルトの特定位置を検知する第１検知手段と、前記無端ベルトの前記特定位置を検知する第２検知手段と、前記第１検知手段と前記第２検知手段との間に設けられて前記無端ベルトに対して張力を与えながら当該無端ベルトを張架するテンションローラと、を備えた中間転写手段と、制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第１検知手段と前記第２検知手段の検知結果から、前記特定位置が前記第２検知手段で検知されてから前記テンションローラを通過せずに前記第１検知手段で検知されるまでの第１計測時間と、前記特定位置が前記第１検知手段で検知されて前記テンションローラを通過してから前記第２検知手段で検知されるまでの第２計測時間と、を求め、前記第１計測時間に基づいて前記無端ベルトの搬送速度を求め、前記第２計測時間に基づいて前記テンションローラの張力による前記無端ベルトのベルト長の変化を求め、前記求められた搬送速度と、求められたベルト長の変化とに基づいて画像形成を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、所望の画像を高精度で形成することができる画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の画像形成部の概略断面図。
【図２】第１センサと第２センサとの距離の説明図。
【図３】画像形成装置の機能ブロック図。
【図４】画像形成部の拡大図。
【図５】副走査倍率及び先端レジスト位置の変化量を算出する処理を表すフローチャート。
【図６】副走査倍率及び先端レジスト位置の変化量を算出する処理における詳細を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を詳細に説明する。
＜画像形成装置＞
図１に、本実施形態による画像形成装置における画像形成及び転写を行う画像形成部の概略断面図を示す。図示される画像形成部は、光走査装置２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋと、感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋと、一次転写ローラ３０８Ｙ、３０８Ｍ、３０８Ｃ、３０８Ｋとを備える。Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色を表す添え字である。
【００１２】
感光ドラム１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、水平方向において異なる位置に配列されている。各感光ドラムに対応する一次転写ローラ３０８Ｙ、３０８Ｍ、３０８Ｃ、３０８Ｋについても同様である。
光走査装置２００、感光ドラム１０２及び一次転写ローラ３０８により、各色に対してそれぞれ画像が形成される。本実施形態の画像形成部では、各色の画像形成は同様に行われることから、以下の説明では、各色について設けられた構成要素についてはブラック（Ｋ）について説明を行い、他の色については説明を省略する。
【００１３】
画像形成部は、中間転写手段としての中間転写部３００を有する。中間転写部３００は、複数のローラにより張架された中間転写ベルト３０６を有する。複数のローラには、中間転写ベルト３０６を駆動する駆動ローラ３０５と、中間転写ベルト３０６に対して弾性部材３０４により加圧してテンションを与えるテンションローラ３０３と、二次転写内ローラ３０７とが含まれる。また、駆動ローラ３０５は、駆動源であるモータ４０１により駆動される。さらに、駆動ローラ３０５には、エンコーダ４０２が設けられている。二次転写内ローラ３０７は、対向する転写ローラ１０７との間でニップを形成し、メディア搬送部から搬送されてくるシート１３０に対して圧力と静電力とによりトナー像を転写する。
【００１４】
中間転写ベルト３０６の裏面（内周面）には、中間転写ベルト３０６における特定位置を認識するためのベルトマーク３０２が設けられている。また、中間転写部３００には、ベルトマーク３０２の通過を検知する第１センサ３１１および第２センサ３１２がベルトマーク３０２と対向する位置に配置されている。第１センサ３１１、テンションローラ３０３および第２センサ３１２は、中間転写ベルト３０６の搬送経路に沿って、図１の矢印に示される方向においてこの順に配置される。
【００１５】
図２に、第１センサと第２センサとの間の距離の説明図を示す。なお、駆動ローラ３０５が偏心している場合には、ベルトの搬送速度であるベルト搬送速度に変動が生じる。これを抑えるために、図２に示す第１センサ３１１からテンションローラ３０３を介して第２センサ３１２に至る搬送路３２１の長さは、駆動ローラ３０５の周長の整数倍となっている。また、第２センサ３１２からテンションローラ３０３を介さずに、二次転写内ローラ３０７、駆動ローラ３０５等を介して第１センサ３１１に至る搬送路３２２の長さも駆動ローラ３０５の周長の整数倍とした。搬送経路の長さは駆動ローラ３０５の膨張や中間転写ベルト３０６の膨張によって変化するが、搬送路３２１、３２２の長さを駆動ローラ３０５の周長の整数倍とする際の寸法としては、工場で測定された設計値が用いられる。
【００１６】
検知誤差を小さくするために、搬送路３２１は短いほどよく、すなわち、駆動ローラ３０５の周長と一致するのが最適である。一方、搬送路３２２は長い方が良い。中間転写ベルト３０６の周長を駆動ローラ３０５の周長のＮ倍とすると、搬送路３２２の長さは駆動ローラ３０５の周長のＮ−１倍とすることが好ましい。その結果、搬送路３２１よりも搬送路３２２のほうが長くなる。中間転写部３００に対しては、図示しない給紙トレイから搬送ローラ１２１を通じてシート１３０が搬送される。
【００１７】
次に、画像形成及び転写の手順について説明する。光走査装置２００Ｋは、帯電装置によって帯電された感光ドラム１０２Ｋを露光する光ビーム（レーザ光）ＬＫを出射する。光ビームによって露光されることで感光ドラム１０２Ｋ上には静電潜像が形成され、図示しない現像部により感光ドラム１０２Ｋ上に形成された静電潜像をトナーＫによって現像する。感光ドラム１０２Ｋ上に形成されたトナー像は、一次転写部において一次転写ローラ３０８Ｋによって中間転写ベルト３０６に転写される。他のＣ、Ｍ及びＹの各色についても同様に静電潜像が現像されて中間転写ベルト３０６に転写される。一次転写ローラ３０８Ｋが感光ドラム１０２Ｋを押圧することによる感光ドラム１０２Ｋと中間転写ベルト３０６Ｋとの間のニップ部が一次転写部（一次転写位置）に相当する。
【００１８】
このように各色成分に対応するトナー像が中間転写ベルト３０６上に順次重ねて転写されることで、中間転写ベルト３０６上にはフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト３０６上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３０６が矢印方向に回転することで二次転写部へと搬送される。このとき、給紙トレイからシート１３０が１枚ずつ給紙され、搬送ローラ１２１により二次転写部へと搬送される。シート１３０は、搬送ローラ１２１によってシート１３０の位置と送り出しのタイミングが調整されて中間転写ベルト３０６上のトナー像と接触するように二次転写部に供給される。二次転写内ローラ３０７が中間転写ベルト３０６を転写ローラ１０７へ押圧することによる中間転写ベルト３０６と転写ローラ１０７との間のニップ部が二次転写部（二次転写位置）に相当する。
【００１９】
中間転写ベルト３０６上に転写されたトナー像と搬送ローラ１２１から送り出されたシート１３０とが二次転写部に進入すると、転写ローラ１０７に転写電圧が印加され、中間転写ベルト３０６上のトナー像がシート１３０に転写される。二次転写部においてトナー像が転写されたシート１３０は、図示しない定着装置へと搬送される。定着装置は、シート１３０を搬送しながら、当該シート１３０を加熱することによってトナー像をシート１３０に定着する。その後、トナー像が定着されたシート１３０は排紙部に排紙される。
【００２０】
＜制御ブロック図＞
図３に、画像形成装置の機能ブロック図を示す。図３において、制御部１００は、演算処理用のＣＰＵ７０１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）７０２、ＲＡＭ７０３、ＲＯＭ７０４及び記憶部７０５を有する。インターフェース７０２は、第１センサ３１１及び第２センサ３１２から入力される信号をＣＰＵ７０１に送り、かつ、ＣＰＵ７０１からの制御信号を光走査装置２００、中間転写駆動装置３０９及び搬送駆動装置１２２へ送る。ＣＰＵ７０１は、ＲＯＭ７０４に格納されたコンピュータプログラムを読み込み、ＲＡＭ７０３をワークエリアとして用いて実行することで画像形成システム全体の動作を制御する。記憶部７０５は、不揮発性のメモリ等で構成され、ＣＰＵ７０１が実行する各種プログラムやパラメータ等を記憶する。
【００２１】
ＣＰＵ７０１は、モータ４０１、エンコーダ４０２、第１センサ３１１、第２センサ３１２、光走査装置２００等からの入力を取得してＲＡＭ７０３に記憶させる。本実施形態では、ＣＰＵ７０１は、第１センサ３１１で検知したベルト通過タイミングのデータ群であるマーク検知データ１および第２センサ３１２で検知したベルト通過タイミングのデータ群であるマーク検知データ２がＲＡＭ７０３に記憶される。ＣＰＵ７０１は、エンコーダ４０２の出力値に基づいてモータ４０１を所定の回転速度において回転させた状態で、マーク検知データ１及びマーク検知データ２を取得する。また、ＣＰＵ７０１は、第１センサ３１１、第２センサ３１２からの取得した入力を基に後述する算出式を用いて算出される副走査倍率変化量及び画像形成位置の変化量もＲＡＭ７０３に記憶させる。本実施形態では、画像形成位置として、画像の先端がシートに形成される位置である先端レジスト位置を用いる。従って、ＲＡＭ７０３には、先端レジスト位置変化量が記憶される。
【００２２】
一方、記憶部７０５には、第１センサ３１１および第２センサ３１２の基準となる状態での検知結果が格納され、中間転写駆動装置３０９の基準ベルト搬送速度が画像形成装置の動作モード毎に格納される。また、ＣＰＵ７０１が実行する副走査倍率変化の演算及び先端レジスト位置変化量の演算で使用する算出式がそれぞれ格納されている。
【００２３】
ＣＰＵ７０１は、副走査倍率変化量を算出する副走査倍率変化演算部、及び先端レジスト位置変化量を算出する演算部として機能する。ＣＰＵ７０１は、算出された副走査倍率変化量及び先端レジスト位置変化量に基づいて、光走査装置２００および搬送駆動装置１２２に制御信号を送信する。光走査装置２００は、受信した制御信号に基づいて感光ドラム１０２にレーザ光を照射し、搬送駆動装置１２２は、受信した制御信号に基づいてシート１３０を二次転写部へと搬送する。
【００２４】
＜副走査倍率及び先端レジスト位置補正＞
本実施形態では、副走査倍率及び先端レジスト位置補正において以下のようにベルト速度変化の検知とベルト長さ変化の検知とを行う。画像形成装置の昇温に起因して、中間転写部の画像に関わる特性のうち、副走査倍率と先端レジスト位置の二つの特性値が主に変化する。駆動ローラ３０５の膨張及び収縮によりベルト搬送速度が変化し、従ってベルト上のトナー画像の副走査倍率、各色の書き出し位置、及び二次転写部への到着タイミングがそれぞれ変化するからである。
【００２５】
また、中間転写ベルト３０６自体の膨張及び収縮により無端ベルトのベルト長が変化する。テンションローラ３０３は、中間転写ベルト３０６に対して所定のテンションをかけており、ベルト長の伸縮に応じてその位置が移動するので中間転写ベルト３０６の張力は一定に保たれる。しかし、周長の変化によるテンションローラ３０３の位置変化に伴い、シート１３０を搬送距離も変化する。本実施形態では、一次転写部と二次転写部との間にテンションローラ３０３が配置されているので、一次転写部から二次転写部までにおけるシート１３０の搬送距離が変化する。その結果、シート１３０に形成される画像の先端位置が変化してしまう。
【００２６】
画像形成部の温度にかかわらずシート１３０に形成される画像の先端位置を一定にするためには、中間転写ベルト３０６の周長の変化及びそれに伴うテンションローラ３０３の位置変化を検知して補正する必要がある。また、駆動ローラ３０５の膨張によるベルト搬送速度の変化も検知して補正する必要がある。
【００２７】
制御部１００のＣＰＵ７０１は、第２センサ３１２でのベルトマーク３０２の検知時刻と、その後の第１センサ３１１でのベルトマーク３０２の検知時刻との時間差（第１計測時間）をＴ１として求める。求められた時間差は、駆動ローラ３０５の膨張によるベルト搬送速度の変化を求めるために用いられる。
このように、第２センサ３１２から第１センサ３１１に至る搬送路３２２を搬送されたマークを検知するまでの時間Ｔ１を用いて搬送速度を求めることは、搬送速度の誤差を抑えるうえで好ましい。これは、搬送路３２２では中間転写ベルトの膨張（伸び）の影響を無視することできるからである。中間転写ベルトが膨張（伸び）した場合、テンションローラによって中間転写ベルトが引っ張られる。従って、第２センサ３１２から第１センサ３１１までの距離は変わらないことがその理由である。このことから、本発明においては、ベルトマーク３０２が搬送路３２２を搬送される時間に基づいて、駆動ローラ３０５が膨張又は収縮したことによって変化した搬送速度を検知できる。そして、本発明においては、駆動ローラ３０５のモータ４０１の目標回転速度については、ベルトマーク３０２を検知した時間差（搬送路３２２）に基づいてＣＰＵが制御する。また、ＣＰＵ７０１は、ベルトマーク検知時刻を予め検知してその時間差を算出し、その算出された値をＴ１の基準値としてＴ１baseとする。この予め算出を行った状態が、以降の計算において基準となる状態となる。
【００２８】
補正を実行するタイミング、例えば画像形成時において、上述したＴ１の測定結果をＴ１nowとする。ＣＰＵ７０１は、Ｔ１baseとＴ１nowとを用いて、ベルト搬送速度変化算出式により副走査倍率変化量Ｓoffsetおよびベルト搬送速度変化量Ｖoffsetを計算する。Ｓoffsetは、Ｔ１の値がＴ１baseである場合に対応する副走査倍率を基準とした変化量を表す。また、Ｖoffsetは、Ｔ１の値がＴ１baseである場合に対応する無端ベルトのベルト搬送速度Ｖbaseを基準とした変化量を表す。
本実施形態では、上記Ｔ１now、Ｔ１base、Ｖbaseおよび係数ｋ１を用いて以下の式（１）によってＶoffsetを求める。
Ｖoffset＝−Ｖbase＊ｋ１＊（Ｔ１now−Ｔ１base）／（Ｔ１now）  （式１）
ここで、ｋ１は素材による熱膨張率から定められる素材ごと熱膨張率の差を補正するための補正係数である。
【００２９】
たとえば、駆動ローラ３０５の素材がアルミニウムで、第１センサ３１１及び第２センサ３１２を支持する二次転写フレームが鉄である場合、ｋ１は以下の式（２）に示されるように設定できる。
ｋ１＝αaluminum／αsteel＝（２３＊１０−６）／（１２．１＊１０−６）  （式２）
ただし、駆動ローラ３０５には基材にアルミニウムが用いられて表面にはゴム層が設けられ、二次転写フレームは基材の鉄に加えてセンサ保持部に樹脂素材が使われている。実際のｋ１の値は上述の様な単純な理論式で求められる値とは異なるものとなるので、ｋ１の値を予め実測して定数として記憶部７０５などに記憶しても良い。
【００３０】
ＣＰＵ７０１は、このようにして求めたＶoffsetとＶbaseとから、画像形成における副走査倍率の変化量である副走査倍率変化量Ｓoffsetを求める。本実施形態では、副走査倍率変化量Ｓoffsetを以下の式（３）により求めた。
Ｓoffset＝Ｖoffset／Ｖbase  ＝−ｋ１＊（Ｔ１now−Ｔ１base）／（Ｔ１now）（式３）
次に、ＣＰＵ７０１は、中間転写ベルト３０６の膨張による先端レジスト位置変化量を求める。そのために、ＣＰＵ７０１は、第１センサ３１１でのベルトマーク３０２の検知時刻と、その後の第２センサ３１２でのベルトマーク３０２の検知時刻との時間差（第２計測時間）をＴ２として求める。
【００３１】
また、ＣＰＵ７０１は、ベルトマーク検知時刻を予め検知してその時間差を算出し、その算出された値をＴ２の基準値としてＴ２baseとする。また、ＣＰＵ７０１は、補正するタイミングにおいて、上述したＴ２の測定結果をＴ２nowとする。Ｔ２baseの測定時のベルト長と、Ｔ２nowの測定時のベルト長とが異なる場合には、Ｔ２nowとＴ２baseとは異なる値となる。また、Ｔ２nowとＴ２baseからベルト長の変化を求めることができる。本実施形態では、Ｔ２の値がＴ２baseであるときのベルト長及びこの場合における先端レジスト位置を基準とし、基準となる先端レジスト位置からの変化量である先端レジスト位置変化量Ｒoffsetを求める。なお、本実施形態では、Ｔ２baseとＴ２nowの差分、および先に導出したベルト搬送速度から、先端レジスト位置変化算出式を用いて先端レジスト位置変化量Ｒoffsetを求める。
【００３２】
本実施形態では、先端レジスト位置変化量Ｒoffset具体的な算出式は、Ｔ２base、Ｔ２nowと基準ベルト搬送速度Ｖbase、ベルト搬送速度変化量Ｖoffset、およびベルト搬送速度変化による補正量Ｈを用いて、以下のように求められる。
Ｒoffset＝(Ｔ２now−Ｔ２base)*(Ｖbase＋Ｖoffset)＋H  （式４）
Ｈ＝Ｖnow{(Ｌ１now＋Ｌ２now)/Ｖnow−(Ｌ１base＋Ｌ２base)/Ｖbase}  （式５）
ここで、Ｌ１は基準色一次転写位置から第１センサ３１１までの搬送距離、Ｌ２は第２センサ３１２から二次転写位置までの搬送距離である。Ｌ１base、Ｌ２base、Ｌ１now、Ｌ２nowは、基準となる状態におけるＬ１、Ｌ２と補正を行うタイミングにおけるＬ１、Ｌ２である。
式４において、(Ｔ２now−Ｔ２base)*(Ｖbase＋Ｖoffset)は、ベルト長の変化量を表す。従って、Ｔ２base測定時のベルト長と(Ｔ２now−Ｔ２base)*(Ｖbase＋Ｖoffset)との和は、Ｔ２now測定時のベルト長を表す。また、補正量Hを用いることで、Ｔ１nowを測定することで求められたベルト搬送速度変化に起因する先端レジスト位置に対する影響を反映させている。
【００３３】
Ｌ１、Ｌ２を説明するために、画像形成部の拡大図を図４に示す。図示されるように、基準色はブラック（ｋ）であり、感光ドラム１０２ｋによる一次転写位置と第１センサ３１１との間の搬送距離がＬ１である。また、第２センサ３１２と二次転写内ローラ３０７による二次転写位置までの搬送距離がＬ２である。
【００３４】
また、連続稼働状態において、中間転写部は、ベルト駆動による空気の撹拌効果によって温度がほぼ一様となる。すなわち、駆動ローラ３０５の温度と二次転写フレームの温度はほぼ同じであると考える。一次転写部、第１センサ３１１、第２センサ３１２、二次転写部を支持する中間転写フレームの素材は鋼鉄である。このことから、基準状態から補正を行うタイミングまでの昇温をΔＴとすると、Ｌ１base、Ｌ２baseは鋼鉄の線膨張率αsteelを用いて以下のように定義できる。
Ｌ１now＝Ｌ１base＊（αsteelΔT＋１）  （式６）
Ｌ２now＝Ｌ２base＊（αsteelΔT＋１）  （式７）
駆動ローラ３０５の素材はアルミニウムであることから、Ｖnowはアルミニウムの線膨張率αaluminumを用いて以下のように定義できる。
Ｖnow＝Ｖbase＋Ｖoffset＝Ｖbase＊（αaluminumΔT＋１）  （式８）
これらの式から整理すると、以下のようになる。
Ｈ＝(Ｌ１base＋Ｌ２base){(αsteel/αaluminum−１)*(Ｖoffset/Ｖbase)}  （式９）
【００３５】
ただし、駆動ローラ３０５には基材にアルミニウムが用いられて表面にはゴム層が設けられ、二次転写フレームは基材の鉄に加えてセンサ保持部に樹脂素材が使われている。実際のαaluminum／αsteelの値は上述の様な単純な理論式で求められる値とは異なるものとなるので、αaluminum／αsteelをｋ２と置き換え、ｋ２の値を予め実測して定数として記憶部７０５などに記憶しておいても良い。
【００３６】
ＣＰＵ７０１は、以上の説明した原理により、ベルトマーク３０２が第１センサ３１１、第２センサ３１２を通過する時間から、副走査倍率の変化量Ｓoffsetと先端レジスト位置変化量Ｒoffsetを算出する。ＣＰＵ７０１は、算出されたこれらの値に基づいて光走査装置２００を制御し、副走査倍率および先端レジスト位置補正を行う。なお、このとき、先端レジスト位置の補正については、駆動ローラ３０５の駆動タイミングを制御することで補正しても良い。
【００３７】
＜二次転写特性変化演算フロー＞
以下に、本実施形態における中間転写部における副走査倍率および先端レジスト位置変化量の演算フローを説明する。図５はジョブ開始から副走査倍率、先端レジスト位置の変化量算出までの処理を表すフローチャートであり、図６（ａ）〜（ｃ）は、図５に示されるフローチャートにおける処理の詳細を表すフローチャートである。
【００３８】
図５を参照すると、ＣＰＵ７０１は、画像形成ジョブを受信し（Ｓ１１０）、初期化処理を実行する（Ｓ１２０）。初期化処理Ｓ１２０の詳細は図６（ａ）を参照して後述する。初期化処理Ｓ１２０を実行した後、ＣＰＵ７０１は、画像形成ジョブにおける上述したＴ１nowからベルト搬送速度変化量Ｖoffsetを算出し、その後に副走査倍率変化量Ｓoffsetを算出する（Ｓ１３０）。その詳細は図６（ｂ）を参照して後述する。
【００３９】
その後に、ＣＰＵ７０１は、Ｓ１３０の副走査倍率変化量演算で得られたマーク検知データ１及びマーク検知データ２を用いて先端レジスト位置変化量の演算を実行する（Ｓ１４０）。先端レジスト位置変化量演算の詳細は図６（ｃ）を参照して後述する。ＣＰＵ７０１は、Ｓ１４０を実行した後に、画像形成ジョブが終了したか否かを判定する（Ｓ１５０）。画像形成ジョブが終了していない場合、ＣＰＵ７０１は、Ｓ１３０を再度実行する。画像形成ジョブが終了している場合には、ＣＰＵ７０１は、処理を終了する。
【００４０】
次に、図６（ａ）を参照して初期化処理Ｓ１２０の詳細を説明する。ＣＰＵ７０１は、変化の基準となるデータ、すなわち、上述したＴ１base、Ｔ２baseおよびＶbaseを記憶部７０５から取得する（Ｓ１２１）。その後、ＣＰＵ７０１は、ＲＡＭ７０３に記憶されたマーク検知データ１、マーク検知データ２をクリアする（Ｓ１２２）。
【００４１】
図６（ｂ）を参照して、Ｓ１３０における副走査倍率変化量演算処理の詳細を説明する。ＣＰＵ７０１は、ジョブ開始直後に第２センサ３１２によりマーク検知データ２があるかを判定し（Ｓ１３１）する。マーク検知データ２がないと判定された場合には（Ｓ１３１：Ｎ）、第２センサによりベルトマーク３０２の検知を行い（Ｓ１３２）、マーク検知データ２を更新して（Ｓ１３３）後述するＳ１３４に進む。なお、Ｓ１３１でマーク検知データ２があると判定された場合（Ｓ１３１：Ｙ）もＳ１３４に進む。
【００４２】
その後、ＣＰＵ７０１は、第１センサ３１１によるベルトマーク３０２の検知を行い（Ｓ１３４）、マーク検知データ１を更新する（Ｓ１３５）。ここで、Ｔ１nowは検知誤差を含むので、ＣＰＵ７０１は、移動平均をとるためのデータ数が所定数以上得られたか否かを判定する（Ｓ１３６）。データ数が所定数に達していない場合（Ｓ１３６：Ｎ）には、ＣＰＵ７０１は、再度Ｓ１３２を実行してマーク検知データ１、マーク検知データ２を繰り返し取得する。データ数が所定数以上得られている場合（Ｓ１３６：Ｙ）、ＣＰＵ７０１は、データの移動平均をとる（Ｓ１３７）。
【００４３】
所定数のデータを取得した後、ＣＰＵ７０１は、Ｔ１nowを演算して上述の副走査倍率変化量Ｓoffsetを算出する（Ｓ１３７）。その後、ＣＰＵ７０１は、シート１３０に対して、算出された副走査倍率変化量Ｓoffsetをキャンセルするように光走査装置２００を制御する。次に、図５のＳ１４０における、副走査倍率変化演算で取得したマーク検知データ１、マーク検知データ２を引き継いで実行される先端レジスト位置変化量の演算を詳細に説明する。ＣＰＵ７０１は、第２センサ３１２によるベルトマーク３０２の通過を検知し（Ｓ１４１）、マーク検知データ２を更新する（Ｓ１４２）。ここでも、ＣＰＵ７０１はＴ２nowを移動平均により演算して上述のように先端レジスト位置変化量Ｒoffsetを算出する（Ｓ１４３）。
【００４４】
ＣＰＵ７０１は、これ以降のシート１３０に対して、算出された先端レジスト位置変化量Ｒoffsetをキャンセルするように光走査装置２００を制御する。光走査装置２００の制御により先端レジスト位置変化量Ｒoffsetのキャンセルすることに代えて、搬送駆動装置１２２を制御することによって先端レジスト位置変化量Ｒoffsetをキャンセルしてもよい。
【００４５】
ＣＰＵ７０１は、以上のフローにしたがって副走査倍率変化を求め、光走査装置２００の制御によって副走査倍率を補正し、つづいて先端レジスト位置変化量を検出して光走査装置２００あるいは搬送駆動装置１２２を制御する。画像形成ジョブを長時間実行すると、画像形成装置の昇温によって中間転写部の状態が変わる。しかし、本実施形態によれば、先端レジスト位置のズレを補正することで、基準となる状態と同じ副走査倍率と先端レジスト位置を安定して維持することができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、互いに影響を及ぼし合うベルト搬送速度検知とベルト長変動検知とを簡便な同一の検知系を用いて計測することにより、所望の画像を高精度で形成することができる。また、同一の検知形を用いることで、所望の画像を形成するための構成を簡素化し、かつ、低コスト化することができる。
【００４７】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、様々な形態で実施が可能である。例えば、駆動ローラ３０５の素材はアルミニウムに限られるわけではなく、任意の素材を用いることができる。また、式１ではＴ１baseとＴ１nowとを用いてＶoffset を求めているが、Ｔ１nowを複数回測定し、その平均値あるいは中央値とＴ１baseとを用いてＶoffset を求めても良い。
同様に、式４ではＴ２baseとＴ２nowとを用いてＲoffset を求めているが、Ｔ２nowを複数回測定し、その平均値あるいは中央値とＴ２baseとを用いてＲoffset を求めてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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