(57)【要約】【課題】像搬送体の周長に関する情報を精度よく求めることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、像搬送体７と、像搬送体又は像搬送体上のトナー像からの光を検出する検出手段４０と、像搬送体の周長に関する情報を求める動作を実行可能な制御手段２０１と、を有し、制御手段２０１は、検出手段により像搬送体上の所定のトナー像からの光を検出することに基づいて取得した像搬送体の周長に応じたトナー像検出情報と、検出手段により像搬送体からの光を検出することに基づいてそれぞれ取得した前記像搬送体の表面についての第１、第２の表面検出情報と、に基づいて、第１、第２の表面検出情報の照合を行うことによって、像搬送体の周長に関する情報を求める構成とする。【選択図】図６
2020101638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を直接担持して搬送するか、又は記録材を介してトナー像を担持して搬送する回転可能な像搬送体と、
前記像搬送体又は前記像搬送体上のトナー像からの光を検出する検出手段と、
前記像搬送体の周長に関する情報を求める動作を実行可能な制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記検出手段により前記像搬送体上の所定のトナー像からの光を検出することに基づいて取得した前記像搬送体の周長に応じたトナー像検出情報と、前記検出手段により前記像搬送体からの光を検出することに基づいてそれぞれ取得した前記像搬送体の表面についての第１、第２の表面検出情報と、に基づいて、前記第１、第２の表面検出情報の照合を行うことによって、前記像搬送体の周長に関する情報を求める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、前記像搬送体の周長に応じた前記トナー像検出情報に基づいて前記第１、第２の表面検出情報のうちの一方の表面検出情報を照合する他方の表面検出情報における照合範囲を決定し、前記照合範囲内で前記照合を行うことによって、前記像搬送体の周長に関する情報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、前記トナー像検出情報が示す前記像搬送体の周長に予め設定された誤差範囲に応じた長さを加えた長さに基づいて、前記照合範囲を決定す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】
前記誤差範囲に応じた長さは、前記像搬送体の称呼の周長に対する前記像搬送体の実周長の最大変動量よりも小さい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】
前記一方の表面検出情報は前記像搬送体の回転方向における第１の領域の表面についての情報であり、前記他方の表面検出情報は前記像搬送体の回転方向における前記第１の領域の少なくとも一部を含む第２の領域の表面についての情報であり、前記像搬送体の回転方向における前記第２の領域の長さは前記像搬送体の称呼の周長に対する前記像搬送体の実周長の最大変動量に基づいて決められていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記動作において、前記像搬送体の１周目に、前記第１の表面検出情報の取得、及び前記検出手段による１回目の前記所定のトナー像からの光の検出を行い、前記像搬送体の２周目に、前記第２の表面検出情報の取得、及び前記検出手段による２回目の前記所定のトナー像からの光の検出を行い、前記１回目の検出と前記２回目の検出とに基づいて前記像搬送体の周長に応じた前記トナー像検出情報を取得することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記照合範囲内の前記他方の表面検出情報における、前記一方の表面検出情報と前記像搬送体の周方向に関して同じ長さ分の情報であって且つ前記像搬送体の周方向に関して異なるずらし量だけずらされた情報である複数の照合用情報のうち、前記一方の表面検出情報と最も適合する照合用情報を抽出し、該抽出した前記最も適合する照合用情報の前記ずらし量に基づいて、前記像搬送体の周長に関する情報を求めることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記一方の表面検出情報と前記複数の照合用情報のそれぞれとの差分絶対値の積算値を前記複数の照合用情報のそれぞれについて求め、該求めた複数の前記積算値のうち最小となる積算値に対応する照合用情報を前記最も適合する照合用情報とす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】
前記所定のトナー像は、前記像搬送体の周長に関する情報を求めるための専用の試験用トナー像であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記所定のトナー像は、前記像搬送体の周長に関する情報を求めること以外の用途を有する試験用トナー像であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記用途は、画像濃度調整、又は画像間の位置ずれ補正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。
【請求項１２】
前記像搬送体は、トナー像を直接担持して搬送する像担持体である感光体若しくは中間転写体、又は記録材を介してトナー像を担持して搬送する記録材担持体であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、求めた前記像搬送体の周長に関する情報に基づいて、前記像搬送体が用いられて表面にトナー像が転写される記録材の、該転写が行われる転写部に向けた搬送タイミングを決定することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項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、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置では、トナー像を直接担持して搬送するか、又は紙などの記録材を介してトナー像を担持して搬送する、回転可能な像搬送体が用いられている。例えば、像搬送体としての中間転写体の周長は、部品のバラつきや環境変化などの影響により変化することが知られている。中間転写体の周長に関する情報は、例えば、中間転写体上に形成された画像を記録材上に転写する際に画像の先端の位置と記録材の先端の位置とを合わせるために必要である。そのため、中間転写体の周長を動的に測定する必要がある。
【０００３】
特許文献１では、光学センサを用いて中間転写体の表面からの反射光を検出し、中間転写体の表面の波形データを取得して、中間転写体の周長を算出する方法が提案されている。この方法では、光学センサによる中間転写体の表面からの反射光のサンプリングを、中間転写体の１周目と２周目とに分けて、中間転写体の称呼の周長に基づく一定間隔をあけて実行する。ここで、２周目の波形データは、１周目のサンプリング数よりも多く、かつ、１周目の波形データを含むようにして取得する。これは、中間転写体の周長が称呼の周長に対して、部品のバラつきや環境変化などによって変動することを考慮したためである。そして、１周目の波形データをずらしながら２周目の波形データと比較し、予め設定された中間転写体の周長の変動範囲内において、波形データの一致度合いを算出する。その結果、最も一致度合いが高い場合の１周目の波形データのずらし量（すなわち、中間転写体の周長の称呼の周長からのずれ量）に基づいて、中間転写体の周長を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５５５８７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、予め設定された中間転写体の周長の変動範囲内において、１周目の波形データと２周目の波形データとの一致度合いを算出する。また、特許文献１の方法では、算出した周長が実際の周長（実周長）と合っているか、ずれているかを区別することが困難な場合がある。
【０００６】
例えば、波形データを取得している最中に中間転写体が幅方向に寄った場合、２周目の波形データに１周目の波形データが含まれなくなるおそれがある。この場合、１周目の波形データと２周目の波形データとの一致度合いが全体的に低くなり、周長を正確に算出できない可能性がある。特許文献１の方法では、算出した周長と実周長とのずれが大きかったとしても、予め設定された中間転写体の周長の変動範囲内において、波形データの一致度合いが最も高い場合のずらし量に基づいて算出した周長を、実周長の測定結果として採用してしまう。一般に、中間転写体の周長の変動範囲は、部品のバラつきや環境変化などの影響を考慮した上で広めに設定されている。そのため、上述のように周長を正確に算出できなかった場合には、中間転写体の周長の変動範囲の設定に応じて、算出した周長と実周長とのずれが大きくなってしまう可能性がある。そして、算出した周長と実周長とのずれ大きい場合、例えば中間転写体上に形成された画像の先端の位置と記録材の先端の位置とを合わせることができないなどの問題が発生する可能性がある。
【０００７】
なお、以上では、像搬送体として中間転写体を例として従来の課題について説明したが、像搬送体が記録材担持体、感光体、あるいは静電記録誘電体などの他の像搬送体である場合にも、同様のことがいえる。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、像搬送体の周長に関する情報を精度よく求めることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を直接担持して搬送するか、又は記録材を介してトナー像を担持して搬送する回転可能な像搬送体と、前記像搬送体又は前記像搬送体上のトナー像からの光を検出する検出手段と、前記像搬送体の周長に関する情報を求める動作を実行可能な制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記検出手段により前記像搬送体上の所定のトナー像からの光を検出することに基づいて取得した前記像搬送体の周長に応じたトナー像検出情報と、前記検出手段により前記像搬送体からの光を検出することに基づいてそれぞれ取得した前記像搬送体の表面についての第１、第２の表面検出情報と、に基づいて、前記第１、第２の表面検出情報の照合を行うことによって、前記像搬送体の周長に関する情報を求めることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、像搬送体の周長に関する情報を精度よく求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】光学センサの構成を示す模式図である。
【図３】実施例１における制御態様を示す概略ブロック図である。
【図４】従来の周長測定方法を説明するための模式図である。
【図５】実施例１における周長測定方法を説明するための模式図である。
【図６】実施例１の制御のフローチャート図である。
【図７】実施例２における制御態様を示す概略ブロック図である。
【図８】実施例２における周長測定方法を説明するための模式図である。
【図９】実施例２の制御のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１３】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式、タンデム方式（４ドラム系）を採用したカラーレーザビームプリンタである。
【００１４】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する４個の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを有する。各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部１０は、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、スキャナユニット３、現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６などを有して構成される。
【００１５】
トナー像を担持する第１の像担持体としての、回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向（時計回り方向）に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。本実施例では、帯電工程時に、帯電ローラ２には、帯電電源から例えば−１２００Ｖの帯電電圧（帯電バイアス）が印加され、感光ドラム１の表面は例えば−７００Ｖに一様に帯電処理される。
【００１６】
帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としてのスキャナユニット（露光装置）３によって画像情報に応じて走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。スキャナユニット３は、反射ミラーやレーザダイオード（発光素子）を有し、帯電処理されて回転している感光ドラム１の表面に、画像情報に応じて変調したレーザ光を照射する。本実施例では、帯電処理された後にレーザ光が照射されることによって、感光ドラム１上のレーザ光が照射された箇所の電位は例えば−１００Ｖとなる。
【００１７】
感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置４によってトナーが供給されることで現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。本実施例では、現像工程時に、現像装置４が備える現像剤担持体としての現像スリーブ４ａには、現像電源から例えば−３５０Ｖの現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（イメージ部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像方式）。
【００１８】
４個の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向するように、トナー像を担持する第２の像担持体としての、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト７が配置されている。回転可能な回転体である中間転写ベルト７は、複数の張架ローラ（支持ローラ）としてのテンションローラ２１、アイドラローラ２２及び駆動ローラ２３に掛け回されて、所定の張力で張架されている。中間転写ベルト７は、本実施例では２次転写対向ローラを兼ねる駆動ローラ２３が回転駆動されることで駆動力が伝達され、図中矢印Ｒ２方向（反時計回り）に回転（周回移動）する。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５が配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に向けて加圧され、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。上述のように感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、１次転写ローラ５の作用によって、回転している中間転写ベルト７上に１次転写される。１次転写工程時に、１次転写ローラ５には、１次転写電源から、トナーの正規の帯電極性（現像時の帯電極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である、例えば＋１０００Ｖの１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト７上に重ね合わされるようにして順次１次転写される。
【００１９】
中間転写ベルト７の外周面側において、２次転写対向ローラを兼ねる駆動ローラ２３に対向する位置には、２次転写手段としてのローラ型の２次転写部材である２次転写ローラ８が配置されている。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して駆動ローラ２３に向けて押圧され、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。上述のように中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とに挟持されて搬送される紙（用紙）などの記録材（記録媒体、シート）Ｐ上に２次転写される。２次転写工程時に、２次転写ローラ８には、２次転写電源から、トナーの正規の帯電極性（現像時の帯電極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である所定の２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。記録材Ｐは、記録材収容部としての記録材カセット１１に収容されており、ピックアップローラ１２によって記録材カセット１１から送り出される。記録材カセット１１から送り出された記録材Ｐは、レジストセンサ１１１によって搬送方向の先端位置が検知された後、搬送ローラ対（レジストローラ対）１３を搬送方向の先端が少し通過した位置で搬送が一旦停止される。そして、２次転写部Ｎ２において中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合うようにして、搬送ローラ対１３による記録材Ｐの搬送が再開される。この際、後述するようにして測定した中間転写ベルト７の実周長に応じて、記録材Ｐの搬送タイミングを決定することで、中間転写ベルト７上のトナー像の先端と記録材Ｐの先端との位置を正確に合わせることができる。
【００２０】
トナー像が転写された記録材は、定着手段としての定着装置９へと搬送される。定着装置９は、定着ローラ対によって記録材Ｐを加熱及び加圧することで、トナー像を記録材Ｐ上に定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された記録材Ｐは、画像形成装置１００の装置本体１１０の外部（機外）へと排出（出力）される。
【００２１】
一方、１次転写工程時に中間転写ベルト７に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって、感光ドラム１上から除去されて回収される。本実施例では、ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１の表面に接触するクリーニングブレードによって、回転する感光ドラム１の表面から１次転写残トナーを掻き取って、廃トナーボックスに回収する。また、中間転写ベルト７の外周面側において、２次転写部Ｎ２よりも下流、かつ、１次転写部Ｎ１（最上流の１次転写部Ｎ１Ｙ）よりも上流に位置して、トナー帯電手段としてのブラシ状のトナー帯電部材であるトナー帯電ブラシ２４が配置されている。２次転写工程時に記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト７上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、トナー帯電ブラシ２４によってトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の電荷が付与される。トナー帯電ブラシ２４によって電荷が付与されたトナーは、本実施例では最上流の画像形成部１０Ｙにおいて、１次転写部Ｎ１に形成された電界の作用によって感光ドラム１Ｙに転移させられる。この感光ドラム１Ｙに転移させられた２次転写残トナーは、１次転写残トナーと同様にして、ドラムクリーニング装置６Ｙによって感光ドラム１Ｙ上から除去されて回収される。
【００２２】
なお、本実施例では、各画像形成部１０において、感光ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーニング装置６とは、一体的にプロセスカートリッジとして装置本体１１０に対して着脱可能とされている。
【００２３】
２．光学センサ
画像形成装置１００は、中間転写ベルト７又は中間転写ベルト７上のトナー像に光を照射し、中間転写ベルト７又は中間転写ベルト７上のトナー像からの反射光を検出する検出手段としての光学センサ４０を有している。本実施例では、光学センサ４０は、中間転写ベルト７の搬送方向（回転方向）において、１次転写部Ｎ１（最下流の１次転写部Ｎ１Ｋ）よりも下流、かつ、２次転写部Ｎ２よりも上流に配置されている。特に、本実施例では、光学センサ４０は、中間転写ベルト７を介してテンションローラ２１に対向する位置に配置されている。
【００２４】
図２は、光学センサ４０の構成を説明するための模式図である。光学センサ４０は、ＬＥＤなどの発光素子４１と、フォトダイオードなどの第１、第２受光素子４２ａ、４２ｂと、受光データを処理するＩＣなどを備えた処理部４３と、これらを収容するホルダー４４と、を有して構成される。発光素子４１は、中間転写ベルト７に向けて光を照射する。また、第１、第２受光素子４２ａ、４２ｂは、中間転写ベルト７、又は中間転写ベルト７上の試験用トナー像であるパッチ６０からの反射光を受光することにより、反射光量を検出する。ここで、第１受光素子４２ａは乱反射光量を検出し、第２受光素子４２ｂは正反射光量を検出する。正反射光量と乱反射光量との両方を検出することにより、中間転写ベルト７の表面からの反射光量や、高濃度から低濃度までのパッチ６０からの反射光量を精度よく検出することができる。
【００２５】
３．制御態様
図３は、本実施例における画像形成装置１００の要部の制御態様を説明するための概略制御ブロック図である。図３には、画像形成装置１００に設けられた制御手段としての主制御部２０１に係る機能ブロックと、画像形成装置１００のハードウェア３００の概略構成が示されている。
【００２６】
主制御部２０１は、画像制御部２１０と、中間転写ベルト７の実周長を測定するための周長測定部２０３と、時間を計測する第１、第２システムタイマ２０２、２０９と、を有して構成される。
【００２７】
画像制御部２１０は、中間転写ベルト７を駆動するためのモータ２１２を制御する駆動制御部２１１を有する。また、画像制御部２１０は、帯電ローラ２、現像スリーブ４ａ、１次転写ローラ５、トナー帯電ブラシ２４に印加する電圧（高圧）を制御する電圧制御部（高圧制御部）２１３を有する。また、画像制御部２１０は、スキャナユニット３からのレーザ光の照射を制御する発光制御部２１４を有する。
【００２８】
周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の周長を算出するベルト周長算出部２０４を有する。また、周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の周長を算出するために波形データを比較して一致する度合いを算出するベルト情報照合部２０５を有する。また、周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の周長を算出するためのパッチ６０である周長算出用パッチ（以下、単に「パッチ」ともいう。）６１の形成を制御するパッチ形成部２０７を有する。また、周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の周長に関する情報を記憶するための記憶部２０６を有する。
【００２９】
パッチ形成部２０７は、次のようにして中間転写ベルト７上へのパッチ６１の形成を制御する。つまり、パッチ形成部２０７は、電圧制御部２１３に命令を出して帯電ローラ２に電圧を印加することで、感光ドラム２を帯電させる。また、パッチ形成部２０７は、発光制御部２１４に命令を出してスキャナユニット３からレーザ光を照射することで、感光ドラム１上にパッチ６１の静電像を形成する。また、パッチ形成部２０７は、電圧制御部２１３に命令を出して現像スリーブ４ａに電圧を印加することで、感光ドラム１上の静電像を現像して感光ドラム１上にパッチ６１のトナー像を形成する。また、パッチ形成部２０７は、電圧制御部２１３に命令を出して１次転写ローラ５に電圧を印加することで、感光ドラム１上のパッチ６１のトナー像を中間転写ベルト７上に転写する。なお、パッチ６１は、複数の画像形成部１０のうちいずれか１個の画像形成部１０（例えばブラック用の画像形成部１０Ｋ）を用いて形成すればよいが、複数の画像形成部１０を用いて形成してもよい。
【００３０】
また、周長測定部２０３は、光学センサ４０が備えた発光素子４１を発光させ、光学センサ４０が備えた第１、第２受光素子４２ａ、４２ｂによる反射光の検出結果を示す出力信号を取得することができる。また、周長測定部２０３は、不揮発メモリ２０８に対して、中間転写ベルト７の周長に関する情報の読み書きすることができる。
【００３１】
なお、主制御部２０１は、より具体的には、演算制御手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭなどを有して構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された各種制御プログラムに基づいてＲＡＭを作業領域に用い画像形成装置の各部を制御する。ＲＯＭには、各種制御プログラム、各種データ、テーブルなどが格納されている。ＲＡＭにはプログラムロード領域、ＣＰＵの作業領域、各種データの格納領域などが確保される。本実施例では、主制御部２０１は、ＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムをＲＡＭにロードして処理を実行することで、上記周長測定部２０３、画像制御部の各部（手段）の機能を実現するほか、上記システムタイマ２０２、２０９の機能を有する。本実施例では、ＣＰＵが後述する周長測定の処理を実行する例を説明する。しかし、本発明はこれに限定されず、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やＳＯＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ）が画像形成装置に実装されている場合には、これらに周長測定の処理の一部或いは全てを実行させてもよい。ここで、ＳＯＣとは、ＣＰＵとＡＳＩＣを一体化して同一パッケージに設けたチップを示す。このように、周長測定の処理をＡＳＩＣで実行すればＣＰＵの処理負荷を低減させることができる。
【００３２】
ここで、画像形成装置１００は、一つの開始指示により開始される、単一又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作であるジョブ（プリントジョブ）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の記録材Ｐに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に記録材Ｐに形成して出力する画像の静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、２次転写を行う期間であり、画像形成時（画像形成期間）とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、２次転写の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Ｐに対する画像形成を連続して行う際（連続画像形成）の記録材Ｐと記録材Ｐとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時（非画像形成期間）とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１００の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。
【００３３】
ここでは、波形データを比較して一致する度合いを算出することを「マッチング」ともいう。
【００３４】
４．中間転写ベルトの周長測定
４−１．従来の方法
まず、本発明の理解を容易とするために、従来の中間転写ベルト７の周長の測定方法について説明する。図４は、中間転写ベルト７の表面の波形データのマッチング（マッチング処理）に基づく従来の中間転写ベルト７の周長の測定方法を説明するための模式図である。ここでは、一例として、中間転写ベルト７の周長の称呼の周長に対する最大変動量を±５．０ｍｍとし、光学センサ４０によるサンプリングの間隔は０．１ｍｍとする。
【００３５】
中間転写ベルト７の周長を測定する際には、図４（ａ）に示すように、まず、光学センサ４０による中間転写ベルト７の１周目の反射光のサンプリングを実行し、中間転写ベルト７の１周目の波形データ（１０００ポイント）を取得する。次に、中間転写ベルト７の称呼の周長に基づいて中間転写ベルト７がほぼ１回転したタイミングで、中間転写ベルト７の２周目の反射光のサンプリングを実行し、中間転写ベルト７の２周目の波形データ（１１００ポイント）を取得する。
【００３６】
ここで、図４（ａ）に示すように、２周目の波形データ（１１００ポイント）は、１周目の波形データ（１０００ポイント）を含むように取得する。また、２周目のサンプリング数は、１周目のサンプリング数よりも１００ポイントだけ多くする。これは、中間転写ベルト７の周長が、称呼の周長に対して、部品のバラつきや環境変化によって、最大変動量である±５．０ｍｍの範囲内で変動している場合にも、マッチングによって実周長を測定できるようにするためである。すなわち、図４（ａ）に示すように、中間転写ベルト７の称呼の周長に基づく、１周目のサンプリング範囲（位置）と同じサンプリング範囲（位置）に対して、中間転写ベルト７の搬送方向の前後（図中左右）に１周目の波形データをずらせるようにする。ここでは、中間転写ベルト７の搬送方向の前後（図中左右）に５０ポイント（＝５．０ｍｍ）分ずつ波形データをずらせるように、２周目のサンプリング数を１周目のサンプリング数よりも１００ポイント分多くしている。したがって、１ポイントずつずらしながら１００回のマッチングを実行すれば、最大変動量である±５．０ｍｍの範囲内の中間転写ベルト７の周長の変動を求めることが可能である。
【００３７】
次に、１周目の波形データ（１０００ポイント）と２周目の波形データ（１１００ポイント）とのマッチングを行う。このとき、図４（ｂ）に示すように、２周目の波形データ（１１００ポイント）に対して、１周目の波形データ（１０００ポイント）を１ポイントずつずらしながら波形のマッチングを実行する。したがって、図４（ｂ）に示す例では、１ポイントずつずらすため、マッチングを１００回行うことになる。マッチングを行う際に、ずらした量を変数Ｘとすると、１周目の波形データと２周目の波形データとのマッチングの結果は、下記の（式１）による差分絶対値の積算によって求めることができる。そして、この差分絶対値の積算値が小さいほど、波形が一致していると判断することができる。
【００３８】
【数１】
2020101638.tif 000003
【００３９】
（式１）に従って、Ｘ＝０からＸ＝１００となるまで全てのＸに対する積算値Ｉ（Ｘ）を算出する。そして、算出した複数の積算値Ｉ（Ｘ）のうちの最小値を決定することにより、２つの波形データが最も一致する場合のＸを特定することができる。この最小の積算値Ｉ（Ｘ）に対応するＸ（波形データのずらし量）は、予め定められた中間転写ベルト７の称呼の周長を基準とした場合の、当該基準からのずれ（伸縮）を表す。したがって、中間転写ベルト７の実周長は、特定された最小の積算値Ｉ（Ｘ）に対応するＸに基づいて、下記の（式２）によって算出することができる。
実周長［ｍｍ］＝
（Ｘプロファイル結果−ＸＩＴＢ理想）×０．１［ｍｍ］＋称呼の周長［ｍｍ］  
・・・（式２）
Ｘプロファイル結果：積算値Ｉ（Ｘ）が最小の時のＸ
ＸＩＴＢ理想：中間転写ベルトが称呼の周長であるときのＸ（ここではＸ＝５０）
０．１［ｍｍ］：サンプリング間隔
【００４０】
以上のように、従来の方法では、最大変動量である±５．０ｍｍの範囲内でマッチングを実行し、積算値Ｉ（Ｘ）の最小値を算出することで、中間転写ベルト７の実周長を測定している。この従来の方法によれば、中間転写ベルト７の１周目の反射光のサンプリングを任意のタイミングで開始することができ、中間転写ベルト７の周長の測定にかかる時間を短縮することができるなどの利点を有する。
【００４１】
しかしながら、この従来の方法では、算出した周長が実周長と合っているか、ずれているかを区別することが困難な場合がある。そして、この従来の方法では、算出した周長と実周長とのずれが大きかったとしても、予め設定された中間転写ベルト７の周長の変動範囲内において算出した周長を実周長の測定結果として採用してしまう。一般に、中間転写ベルト７の周長の変動範囲（ここでは、最大変動量である±５．０ｍｍ）は、部品のバラつきや環境変化などの影響を考慮した上で広めに設定されている。したがって、算出した周長が実周長と合っていない場合、予め設定された最大変動量が±５．０ｍｍであるため、算出した周長と実周長との差は最大で１０ｍｍとなる。そして、算出した周長と実周長とのずれが大きい場合、例えば中間転写ベルト７上に形成されたトナー像の先端の位置と記録材Ｐの先端の位置とが大きくずれてしまうなどの問題が発生する可能性がある。
【００４２】
４−２．本実施例の方法
本実施例では、中間転写ベルト７上に形成した周長算出用パッチ６１を検知することで算出した中間転写ベルト７の周長に基づいて、中間転写ベルト７の周長の変動範囲を決定する。そして、マッチングでは、そのようにして決定した変動範囲内で、１周目の波形データと２周目の波形データとを比較する。これにより、中間転写ベルト７の周長に関する情報を精度よく求めることができる。つまり、本実施例では、中間転写ベルト７上に形成したパッチ６１を用いて周長を測定することで、マッチングを行う範囲を決定する。これにより、例えば波形データの取得中に中間転写ベルト７が幅方向に寄るなどした場合に、算出した周長と実周長とのずれが大きくなることを抑制することができる。したがって、本実施例によれば、例えば上記のような場合であっても中間転写ベルト７の周長に関する情報を求める精度の低下を抑制することができ、中間転写ベルト７の周長に関する情報を求める精度の向上を図ることができる。以下、本実施例における中間転写ベルト７の周長の測定方法について更に詳しく説明する。
【００４３】
図５は、本実施例における中間転写ベルト７の表面の波形データのマッチングに基づく中間転写ベルト７の周長の測定方法を説明するための模式図である。図５（ａ）に示すように、周長測定部２０３は、パッチ形成部２０７に命令を出して中間転写ベルト７に周長算出用パッチ６１を形成する。パッチ６１は、中間転写ベルト７の反射光のサンプリングに影響を与えないように、サンプリング範囲に含まれない位置に形成する必要がある。周長測定部２０３は、光学センサ４０の第２受光素子４２ｂがパッチ６１からの反射光を受光した際の光学センサ４０の出力値に基づいて、中間転写ベルト７の１周目と２周目とのそれぞれにおけるパッチ６１の検知を行う。このとき、周長測定部２０３は、２周目のパッチ６１の検知を行うために、中間転写ベルト７上にパッチ６１を保持する必要がある。周長測定部２０３は、中間転写ベルト７上にパッチ６１を保持するために、電圧制御部２１３に命令を出してトナー帯電ブラシ２４にパッチ６１のトナーの帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の電圧を印加する。ここで、この電圧は、少なくともパッチ６１がトナー帯電ブラシ２４と中間転写ベルト７との接触部を通過している間に印加されればよい。なお、本実施例では、画像形成装置１００は、２次転写ローラ８を中間転写ベルト７の表面に対して当接又は離間させる当接離間手段としての当接離間機構（図示せず）を有している。そして、パッチ６１が２次転写部Ｎ２を通過する際には、２次転写ローラ８は中間転写ベルト７の表面から離間させられる。あるいは、２次転写ローラ８を中間転写ベルト７から離間させない場合は、パッチ６１が２次転写部Ｎ２を通過する際に、２次転写ローラ８にパッチ６１のトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加するようにすればよい。また、パッチ６１が各１次転写部Ｎ１を通過する際には、１次転写時と同様に、各１次転写ローラ５にパッチ６１のトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加するようにすればよい。
【００４４】
しかし、トナー帯電ブラシ２４はブラシの先端が中間転写ベルト７と接するように配置されている。そのため、通常、パッチ６１のトナーの帯電極性とトナー帯電ブラシ２４に印加する電圧とを同極性にしたとしても、パッチ６１がトナー帯電ブラシ２４と接することでパッチ６１の形状が崩れてしまう。なお、トナー帯電ブラシ２４に付着したトナーが、中間転写ベルト７の一部を汚してしまう場合には、中間転写ベルト７の反射光のサンプリング範囲（位置）にトナーが付着しないようにパッチ６１を形成する位置を決定する必要がある。例えば、光学センサ４０は中間転写ベルト７の幅方向（表面の移動方向と略直交する方向）の複数箇所に設けられていてよい。この場合には、中間転写ベルト７の幅方向における異なる位置の光学センサ４０を用いて、中間転写ベルト７の反射光のサンプリングと、パッチ６１の検知と、をそれぞれ行うようにすることができる。この場合には、パッチ６１は、中間転写ベルト７の周方向において少なくとも一部（あるいは全部）が、中間転写ベルト７の波形データの取得範囲と重なる位置に形成されてもよい。
【００４５】
周長測定部２０３は、１周目のパッチ６１の検知と２周目のパッチ６１の検知との間の時間から、中間転写ベルト７が１周するのに要した時間を算出することができる。そして、周長測定部２０３は、この中間転写ベルト７が１周するのに要した時間と、中間転写ベルト７の駆動速度（搬送速度）と、に基づいて、中間転写ベルト７の周長を求めることができる。しかし、２周目のパッチ６１の形状が崩れてしまっているため、このようにして求めた中間転写ベルト７の周長は実周長とずれがある可能性がある。ただし、そのずれ量は、２周目のパッチ６１の形状の崩れのみを考慮すればよく、部品のバラつきや環境変化などの影響を考慮する必要がない。そのため、このずれ量は、従来の方法における予め設定された最大変動量である±５．０ｍｍよりも狭い範囲に収まる。パッチ６１を用いて求められる中間転写ベルト７の周長の実周長に対するずれ量（パッチ６１を用いた中間転写ベルト７の周長の検知精度）は、予め実験データに基づいて決定することができる。本実施例では、実験データに基づいて、このパッチ６１を用いた中間転写ベルト７の周長の検知精度は±０．５ｍｍであるものとして説明する。
【００４６】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、周長測定部２０３は、パッチ６１の検知と並行して、従来の方法と同様に、予め設定された最大変動量である±５．０ｍｍの範囲で、中間転写ベルト７の反射光の１周目と２周目のサンプリングを行う。つまり、本実施例においても、従来の方法と同様に、中間転写ベルト７の１周目の波形データ（１０００ポイント）を取得する。次に、中間転写ベルト７の称呼の周長に基づいて中間転写ベルト７がほぼ１回転したタイミングで、中間転写ベルト７の２周目の波形データ（１１００ポイント）を取得する。このとき、２周目の波形データ（１１００ポイント）は、１周目の波形データ（１０００ポイント）を含むように取得する。また、２周目のサンプリング数は、１周目のサンプリング数よりも１００ポイントだけ多くする。
【００４７】
そして、本実施例では、ベルト情報照合部２０５は、図５（ｃ）に示すように、上述のパッチ６１を用いた中間転写ベルト７の周長の検知精度である±０．５ｍｍの範囲で、従来の方法と同様のマッチングを実行して、中間転写ベルト７の周長を算出する。つまり、図５（ｃ）に示すように、パッチ６１を用いて求めた中間転写ベルト７の周長に基づく、１周目のサンプリング範囲（位置）と同じサンプリング範囲（位置）に対して、中間転写ベルト７の搬送方向の前後（図中左右）に１周目の波形データをずらせるように、２周目の波形データからマッチング用の波形データを得る。本実施例では、中間転写ベルト７の搬送方向の前後（図中左右）に５ポイント（＝０．５ｍｍ）分ずつ波形データをずらせるように、サンプリング数が１周目のサンプリング数よりも１０ポイント分多いマッチング用の波形データを２周目の波形データから得る。そして、従来の方法と同様にして、１ポイントずつずらしながら１０回のマッチングを実行すれば、上記検知精度である±０．５ｍｍの範囲内の中間転写ベルト７の周長の変動を求めることが可能である。つまり、本実施例では、２周目の波形データから選択したマッチング用の波形データ（１０１０ポイント）に対して、１周目の波形データ（１０００ポイント）を１ポイントずつずらしながら行うマッチングの回数を、従来の方法よりも減らすことができる。なお、マッチングの結果の算出方法自体は、従来の方法と同様であり、上述の（式１）、（式２）を用いて行う。ただし、上述の（式１）におけるＸは０〜１０でよい。
【００４８】
このように、マッチングと並行してパッチ６１を用いて中間転写ベルト７の周長を測定することによって、部品のバラつきや環境変化などの影響を考慮する必要がなくなる。そのため、パッチ６１を用いた中間転写ベルト７の周長の検知精度である±０．５ｍｍの範囲内にマッチングの範囲を限定することが可能となる。
【００４９】
４−３．中間転写ベルトの周長測定の手順
次に、本実施例における中間転写ベルト７の周長測定の処理の流れについて説明する。図６は、本実施例における中間転写ベルト７の周長測定の手順の概略を示すフローチャート図である。なお、中間転写ベルト７の周長測定の処理は、前多回転工程、前回転工程などの非画像形成時に、任意のタイミングで実行することができる。このタイミングとしては、例えば、次のようなタイミングが挙げられる。前回の周長測定時からの経過時間や画像形成枚数枚数が所定値以上になった場合。前回の周長測定時の環境から所定値以上の環境パラメータ変動があった場合。最後のプリントジョブからの放置時間が所定時間以上になった場合。中間転写ベルト７、あるいはその他の交換部品が交換された場合。本実施例では、前回の周長測定時から画像形成枚数が所定値以上になった場合に、次のジョブの前回転工程あるいは次のジョブが開始される前の前多回転工程において中間転写ベルト７の周長測定が行われるものとする。図６では図示を省略しているが、本実施例では周長測定部２０３が、中間転写ベルト７の周長測定を行うタイミングであるか否かの判断を行う。
【００５０】
まず、周長測定部２０３は、駆動制御部２１１に命令を出して、駆動制御部２１１によりモータ２１２を駆動することで、中間転写ベルト７の駆動を開始する（Ｓ１０１）。なお、この時、感光ドラム１などの画像形成部１０の回転部材の回転も開始する。次に、周長測定部２０３は、光学センサ４０に命令を出して、光学センサ４０の発光素子４１の発光を開始する（Ｓ１０２）。光学センサ４０の発光素子４１から出力された光は、中間転写ベルト７の表面や中間転写ベルト７上のトナーで反射され、光学センサ４０の第１、第２受光素子４２ａ、４２ｂによって受光される。次に、周長測定部２０３は、パッチ形成部２０７に命令を出して、中間転写ベルト７にパッチ６１を形成する（Ｓ１０３）。次に、周長測定部２０３は、パッチ６１を中間転写ベルト７上に保持するために、電圧制御部２１３に命令を出して、トナー帯電ブラシ２４に負極性の電圧を印加する（Ｓ１０４）。
【００５１】
次に、周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の１周目についての、光学センサ４０の第２受光素子４２ｂが中間転写ベルト７の表面からの反射光を受光した際の光学センサ４０の出力値のサンプリングを実行する（Ｓ１０５）。なお、この中間転写ベルト７の１周目のサンプリングは、中間転写ベルト７上の任意の位置から開始することができる。また、このとき、周長測定部２０３は、１周目のサンプリングを基準に（例えば、サンプリングの開始と同時に）、２周目のサンプリング開始タイミングを決定するために、第１システムタイマ２０２による時間の計測を開始する。
【００５２】
次に、周長測定部２０３は、光学センサ４０の第２受光素子４２ｂがパッチ６１からの反射光を受光した際の光学センサ４０の出力値に基づいて、中間転写ベルト７の１周目のパッチ６１の先端を検知する（Ｓ１０６）。このとき、周長測定部２０３は、１周目のパッチ６１の先端を基準に（例えば、先端の検知と同時に）、２周目のパッチ６１の先端の検知までの時間を算出するために、第２システムタイマ２０９による時間の計測を開始する。
【００５３】
次に、周長測定部２０３は、第１システムタイマ２０２の計測結果に基づいて、所定のタイミングが到来したときに、中間転写ベルト７の２周目についての中間転写ベルト７の表面からの反射光のサンプリングを実行する（Ｓ１０７）。本実施例では、この所定のタイミングは、中間転写ベルト７の称呼の周長に基づいて中間転写ベルト７がほぼ１回転し、１周目の波形データ（１０００ポイント）が２周目の波形データ（１１００ポイント）に含まれるようなタイミングである（図５（ｂ））。
【００５４】
次に、周長測定部２０３は、光学センサ４０の第２受光素子４２ｂがパッチ６１からの反射光を受光した際の光学センサ４０の出力値に基づいて、中間転写ベルト７の２周目のパッチ６１の先端を検知する（Ｓ１０８）。また、このとき、周長測定部２０３は、第２システムタイマ２０９の計測結果に基づいて、１周目のパッチ６１の先端の検知から２周目のパッチ６１の先端の検知までの時間を算出する。
【００５５】
次に、周長測定部２０３は、下記の（式３）によって、Ｓ１０８において算出した時間と、中間転写ベルト７の駆動速度とから、中間転写ベルト７の周長ＬＰを算出する（Ｓ１０９）。
ＬＰ［ｍｍ］＝
１周目検知から２周目検知までの時間［秒］÷駆動速度［ｍｍ／秒］  ・・・（式３）
【００５６】
次に、周長測定部２０３は、下記の（式４）によって、パッチ６１を用いて算出した中間転写ベルト７の周長ＬＰに基づいてマッチングを開始する位置ＸＰを決定し、波形データをずらした量を示す変数ＸをＸＰに初期化する（Ｓ１１０）。
ＸＰ＝
ＸＩＴＢ理想−（称呼の周長［ｍｍ］−ＬＰ［ｍｍ］−０．５［ｍｍ］）÷０．１［ｍｍ］          ・・・（式４）
【００５７】
次に、周長測定部２０３は、ベルト情報照合部２０５において、前述したようにして、１周目と２周目の波形データのマッチングを行う（Ｓ１１１）。また、周長測定部２０３は、記憶部２０６によって、マッチングにおいて算出した積算値Ｉ（Ｘ）とその時のずらし量Ｘとを記憶する（Ｓ１１２）。また、周長測定部２０３は、ベルト情報照合部２０５において、Ｘの値を１つ増分する（Ｓ１１３）。また、周長測定部２０３は、ベルト情報照合部２０５において、Ｘの値が最大ずらし量を超えたか否かを判断する（Ｓ１１４）。そして、超えていない場合には処理はＳ６１２に戻される（Ｓ１１４：ＮＯ）。一方、超えている場合には処理は次ステップに進められる（Ｓ１１４：ＹＥＳ）。このようにして、Ｘ＝ＸＰからＸ＝ＸＰ＋１０の全てのＸに対する積算値Ｉ（Ｘ）が算出される。
【００５８】
次に、周長測定部２０３は、ベルト周長算出部２０４において、算出した複数の積算値Ｉ（Ｘ）のうち最小値を決定し、その時のＸを抽出して中間転写ベルト７の実周長を前述の（式２）によって算出する（Ｓ１１５）。最後に、周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の確定した周長（周長に関する情報でよい。）を不揮発メモリ２０８に格納する（Ｓ１１６）。
【００５９】
ここで、像搬送体の周長に関する情報とは、像搬送体が回転している際に、ある時間のある位置と同一の位置をある時間後に特定／検出するために必要となる、任意の原因で変動する可能性のある像搬送体の周長を把握するための任意の情報を含むものである。例えば、像搬送体の実周長を表すデジタルデータ（カウント値）、実際に像搬送体が所定の回数（例えば１周）だけ回転するのにかかる時間を表すデジタルデータ（カウント値）などであってよい。また、例えば、像搬送体の実周長自体を表す情報の他、称呼の周長（製造公差や環境変動がない場合の理想寸法値）に対して伸縮した長さ（称呼の周長と実周長との差分）などであってもよい。
【００６０】
このように、本実施例では、回転可能な像搬送体７と、像搬送体又は像搬送体上のトナー像からの光を検出する検出手段４０と、像搬送体７の周長に関する情報を求める動作を実行可能な制御手段２０１と、を有する。制御手段２０１は、検出手段４０により像搬送体上の所定のトナー像６１からの光を検出することに基づいて、像搬送体７の周長に応じたトナー像検出情報（パッチ６１を用いて算出した周長）を取得する。また、制御手段２０１は、検出手段４０により像搬送体７からの光を検出することに基づいて、像搬送体７の表面についての第１、第２の表面検出情報（１周目、２周目の波形データ）をそれぞれ取得する。そして、制御手段２０１は、取得したトナー像検出情報と第１、第２の表面検出情報とに基づいて、第１、第２の表面検出情報の照合を行うことによって、像搬送体７の周長に関する情報を求める。本実施例では、制御手段２０１は、像搬送体７の周長に応じたトナー像検出情報に基づいて第１、第２の表面検出情報のうちの一方の表面検出情報を照合する他方の表面検出情報における照合範囲を決定する。そして、制御手段２０１は、該照合範囲内で上記照合を行うことによって、像搬送体７の周長に関する情報を求める。また、本実施例では、制御手段２０１は、トナー像検出情報が示す像搬送体７の周長に予め設定された誤差範囲に応じた長さを加えた長さに基づいて、上記照合範囲を決定する。該誤差範囲に応じた長さは、像搬送体７の称呼の周長に対する像搬送体７の実周長の最大変動量よりも小さい。
【００６１】
より詳細には、本実施例では、上記一方の表面検出情報は像搬送体７の回転方向における第１の領域の表面についての情報である。また、上記他方の表面検出情報は像搬送体７の回転方向における第１の領域の少なくとも一部を含む第２の領域の表面についての情報である。そして、像搬送体７の回転方向における第２の領域の長さは像搬送体７の称呼の周長に対する像搬送体７の実周長の最大変動量に基づいて決められている。また、本実施例では、制御手段２０１は、上記動作において、像搬送体７の１周目に、第１の表面検出情報の取得、及び検出手段４０による１回目の所定のトナー像からの光の検出を行う。また、制御手段２０１は、像搬送体７の２周目に、第２の表面検出情報の取得、及び検出手段４０による２回目の所定のトナー像からの光の検出を行う。そして、制御手段２０１は、上記１回目の検出と上記２回目の検出とに基づいて像搬送体７の周長に応じたトナー像検出情報を取得する。また、本実施例では、制御手段２０１は、上記照合範囲内の上記他方の表面検出情報における、上記一方の表面検出情報と像搬送体７の周方向に関して同じ長さ分の情報であって且つ像搬送体７の周方向に関して異なるずらし量だけずらされた情報である複数の照合用情報のうち、一方の表面検出情報と最も適合する照合用情報を抽出する。そして、制御手段２０１は、該抽出した上記最も適合する照合用情報の上記ずらし量（Ｘ）に基づいて、像搬送体７の周長に関する情報を求める。なお、上記照合用情報は、図５（ｃ）の２周目の波形データのうち、それぞれ異なるずらし量だけずらされた場合の、１周目の波形データと同じ長さ分の波形データに対応する。このとき、本実施例では、制御手段２０１は、上記一方の表面検出情報と上記複数の照合用情報のそれぞれとの差分絶対値の積算値を上記複数の照合用情報のそれぞれについて求める。そして、制御手段２０１は、該求めた複数の積算値のうち最小となる積算値に対応する照合用情報を上記最も適合する照合用情報とする。また、本実施例では、上記所定のトナー像は、像搬送体７の周長に関する情報を求めるための専用の試験用トナー像である。また、本実施例では、制御手段２０１は、求めた像搬送体７の周長に関する情報に基づいて、像搬送体７が用いられて表面にトナー像が転写される記録材Ｐの、該転写が行われる転写部Ｎ２に向けた搬送タイミングを決定する。
【００６２】
以上説明したように、本実施例によれば、周長算出用パッチ６１を用いて測定した中間転写ベルト７の周長に基づいてマッチングを実行する範囲を決定する。これにより、積算値Ｉ（Ｘ）の最小値に基づいて算出した中間転写ベルト７の周長が実周長からずれていた場合でも、実周長とのずれはパッチ６１を用いた中間転写ベルト７の周長の検知精度の範囲内に抑えることができる。また、中間転写ベルト７の幅方向における画像領域（トナー像が形成され得る領域）の外側に予め周長算出用のマーカーを設けておく場合と比較して、中間転写ベルト７の幅を小さくすることができ、画像形成装置１００の小型化に有利である。
【００６３】
なお、本実施例では、マッチングを実行する範囲を、パッチ６１を用いて算出した中間転写ベルト７の周長に対して±０．５ｍｍの固定値としたが、これに限定されるものではない。この範囲は、温度や湿度などの環境条件、トナー帯電ブラシ２４の劣化度合いなど、各種の条件に応じて変化させてもよい。例えば、環境の温度が高くになるにつれてパッチ６１を用いた中間転写ベルト７の周長の検知精度が低下する特性をもった画像形成装置においては、次のようにすることができる。つまり、環境の温度に応じて、マッチングを実行する範囲を広くすることができる。また、トナー帯電ブラシ２４の劣化が進むにつれてパッチ６１を用いた中間転写ベルト７の周長の検知精度が低下する特性をもった画像形成装置においては、次のようにすることができる。つまり、トナー帯電ブラシ２４の劣化度合い（例えば、印字枚数や中間転写ベルト７の回転距離などのトナー帯電ブラシ２４の使用量と相関する情報）に応じて、マッチングを実行する範囲を広くすることができる。
【００６４】
また、本実施例では、２周目のサンプリングの開始タイミングを決定するための第１システムタイマ２０２と、パッチ６１の検知時間を計測するための第２システムタイマ２０９と、を個別に設けたが、これに限定されるものではない。１つのシステムタイマで、上記それぞれの時間を計測するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施例では、パッチ６１の先端を検知して中間転写ベルト７の周長を算出したが、これに限定されるものではない。例えば、パッチ６１の後端を検知したり、パッチ６１の先端と後端とを検知して中心点を算出したりする方法によって、中間転写ベルト７の周長を算出してもよい。
【００６６】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置におけるものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６７】
１．本実施例の概要
実施例１では、中間転写ベルト７の周長を測定するために特別の試験用トナー像を形成する場合について説明した。これに対し、本実施例では、中間転写ベルト７の周長の測定以外の用途で形成された試験用トナー像を利用して、中間転写ベルト７の周長を測定する場合について説明する。
【００６８】
２．制御態様
図７は、本実施例における画像形成装置１００の要部の制御態様を説明するための概略制御ブロック図である。図７には、画像形成装置１００に設けられた主制御部２０１に係る機能ブロックと、画像形成装置１００のハードウェア３００の概略構成が示されている。
【００６９】
本実施例では、主制御部２０１は、実施例１と同様の画像制御部２１０、周長測定部２０３及び第１、第２システムタイマ２０２、２０９に加えて、各色の画像濃度を補正するための濃度補正部７００を有して構成される。なお、本実施例では、実施例１と同様、主制御部２０１の各部（手段）の機能は、ＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムをＲＡＭにロードして処理を実行することで実現される。
【００７０】
周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の周長を算出するベルト周長算出部２０４を有する。また、周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の周長を算出するために波形データを比較して一致する度合いを算出するベルト情報照合部２０５を有する。また、周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の周長に関する情報を記憶するための記憶部２０６を有する。
【００７１】
濃度補正部７００は、各色の画像の濃度を調整する濃度調整部７０１を有する。また、濃度補正部７００は、画像濃度を検出するための試験用トナー像６０である濃度検出パターン６２（図８）を形成するパターン形成部７０２を有する。また、濃度補正部７００は、形成した濃度検出パターン６２の濃度を検出するための濃度検出部７０３を有する。
【００７２】
パターン形成部７０２は、次のようにして中間転写ベルト７上への濃度検出パーン６２の形成を制御する。つまり、パターン形成部７０２は、電圧制御部２１３に命令を出して帯電ローラ２に電圧を印加することで、感光ドラム２を帯電させる。また、パターン形成部７０２は、発光制御部２１４に命令を出してスキャナユニット３からレーザ光を照射することで、感光ドラム１上に濃度検出パターン６２の静電像を形成する。また、パターン形成部７０２は、電圧制御部２１３に命令を出して現像スリーブ４ａに電圧を印加することで、感光ドラム１上の静電像を現像して感光ドラム１上に濃度検出パターン６２のトナー像を形成する。また、パターン形成部７０２は、電圧制御部２１３に命令を出して１次転写ローラ５に電圧を印加することで、感光ドラム１上の濃度検出パターン６２のトナー像を中間転写ベルト７に転写する。濃度検出パターン６２については、以下で更に詳しく説明する。
【００７３】
３．中間転写ベルトの周長測定
３−１．濃度検出パターン
図８（ａ）は、本実施例における濃度検出パターン６２を示す模式図である。濃度検出パターン６２は、各色の画像の濃度を測定するための各色の濃度測定パッチ６２ｂと、各色の濃度測定パッチ６２ｂの位置を特定するために使用する各色の基準パッチ６２ａと、を有して構成される。なお、各色の濃度測定パッチ６２ｂは、複数の異なる濃度のトナー像で構成される。
【００７４】
図８（ｂ）は、中間転写ベルト７の周長の測定のための反射光のサンプリング範囲（位置）と、濃度検出パターン６２の位置と、の関係を示す模式図である。濃度検出パターン６２は、中間転写ベルト７の反射光のサンプリングに影響を与えないようにサンプリング範囲に含まれない位置に形成する必要がある。なお、トナー帯電ブラシ２４に付着したトナーが、中間転写ベルト７の一部を汚してしまう場合には、中間転写ベルト７の反射光のサンプリング範囲（位置）にトナーが付着しないように濃度検出パターン６２を形成する位置を決定する必要がある。例えば、光学センサ４０は中間転写ベルト７の幅方向（表面の移動方向と略直交する方向）の複数箇所に設けられていてよい。この場合には、中間転写ベルト７の幅方向における異なる位置の光学センサ４０を用いて、中間転写ベルト７の反射光のサンプリングと、濃度検出パターン６２の検知と、をそれぞれ行うようにすることができる。
【００７５】
周長測定部２０３は、第２受光素子４２ｂが濃度検出パターン６２からの反射光を受光した際の光学センサ４０の出力値に基づき、中間転写ベルト７の１周目と２周目とでの濃度検出パターン６２の先端（本実施例ではＹ基準パッチ６２ａの先端）の検知を行う。周長測定部２０３は、１周目の上記先端の検知と２周目の上記先端の検知との間の時間（すなわち、中間転写ベルト７が１周するのに要した時間）と、中間転写ベルト７の駆動速度（搬送速度）と、に基づいて、中間転写ベルト７の周長を求めることができる。しかし、実施例１における周長算出用パッチ６１の場合と同様に、通常、２周目の濃度検出パターン６２の形状は崩れてしまっているため、このようにして求めた中間転写ベルト７の周長は実周長とずれがある可能性がある。ただし、そのずれ量は、実施例１における周長算出用パッチ６１の場合と同様に、２周目の濃度検出パターン６２の形状の崩れのみを考慮すればよく、部品のバラつきや環境変化などの影響を考慮する必要がない。そのため、このずれ量は、従来の方法における予め設定された最大変動量である±５．０ｍｍよりも狭い範囲に収まる。したがって、ベルト情報照合部２０５は、実施例１と同様に、濃度検出パターン６２を用いて求めた中間転写ベルト７の周長の検知精度である±０．５ｍｍの範囲でマッチングを実行して、中間転写ベルト７の周長を算出することができる。
【００７６】
３−２．中間転写ベルトの周長測定の手順
次に、本実施例における中間転写ベルト７の周長測定の処理の流れについて説明する。図９は、本実施例における中間転写ベルト７の周長測定の手順の概略を示すフローチャート図である。なお、本実施例では、中間転写ベルト７の周長測定の処理は、画像濃度調整の処理の実行タイミングに合わせて行われる。画像濃度調整の処理は、前多回転工程、前回転工程などの非画像形成時に、任意のタイミングで実行することができる。このタイミングとしては、例えば、次のようなタイミングが挙げられる。前回の画像濃度調整時からの経過時間や画像形成枚数枚数が所定値以上になった場合。前回の画像濃度調整時の環境から所定値以上の環境パラメータ変動があった場合。最後のプリントジョブからの放置時間が所定時間以上になった場合。プロセスカートリッジ、あるいはその他の交換部品が交換された場合。本実施例では、前回の画像濃度調整時から画像形成枚数が所定値以上になった場合に、次のジョブの前回転工程あるいは次のジョブが開始される前の前多回転工程において画像濃度調整（及び中間転写ベルト７の周長測定）が行われるものとする。図９では図示を省略しているが、本実施例では周長測定部２０３が、画像濃度調整（及び中間転写ベルト７の周長測定）を行うタイミングであるか否かの判断を行う。
【００７７】
まず、周長測定部２０３は、駆動制御部２１１に命令を出して、駆動制御部２１１によりモータ２１２を駆動することで、中間転写ベルト７の駆動を開始する（Ｓ２０１）。なお、この時、感光ドラム１などの画像形成部１０の回転部材の回転も開始する。次に、周長測定部２０３は、光学センサ４０に命令を出して、光学センサ４０の発光素子４１の発光を開始する（Ｓ２０２）。光学センサ４０の発光素子４１から出力された光は、中間転写ベルト７の表面や中間転写ベルト７上のトナーで反射され、光学センサ４０の第１、第２受光素子４２ａ、４２ｂによって受光される。次に、周長測定部２０３は、パターン形成部７０２に命令を出して、中間転写ベルト７に濃度検出パターン６２を形成する（Ｓ２０３）。次に、周長測定部２０３は、濃度検出パターン６２を中間転写ベルト７上に保持するために、電圧制御部２１３に命令を出して、トナー帯電ブラシ２４に負極性の電圧を印加する（Ｓ２０４）。
【００７８】
次に、周長測定部２０３は、中間転写ベルト７の１周目についての、光学センサ４０の第２受光素子４２ｂが中間転写ベルト７の表面からの反射光を受光した際の光学センサ４０の出力値のサンプリングを実行する（Ｓ２０５）。なお、この中間転写ベルト７の１周目のサンプリングは、中間転写ベルト７上の任意の位置から開始することができる。また、周長測定部２０３は、１周目のサンプリングを基準に（例えば、サンプリングの開始と同時に）、２周目のサンプリング開始タイミングを決定するために、第１システムタイマ２０２による時間の計測を開始する。
【００７９】
次に、周長測定部２０３は、光学センサ４０の第２受光素子４２ｂが濃度検出パターン６２からの反射光を受光した際の光学センサ４０の出力値に基づいて、中間転写ベルト７の１周目の濃度検出パターン６２の先端を検知する（Ｓ２０６）。このとき、周長測定部２０３は、１周目の濃度検出パターン６２の先端を基準に（例えば、先端の検知と同時に）、２周目の濃度検出パターン６２の先端の検知までの時間を算出するために、第２システムタイマ２０９による時間の計測を開始する。
【００８０】
次に、濃度調整部７０１は、濃度検出部７０３に命令を出して、濃度検出パターン６２を全て検知し（Ｓ２０７）、検知結果に基づいて濃度調整を実行する（Ｓ２０８）。なお、画像濃度調整の方法自体は任意であり、利用可能な方法を適宜用いることができる。
【００８１】
次に、周長測定部２０３は、第１システムタイマ２０２の計測結果に基づいて、所定のタイミングが到来したときに、中間転写ベルト７の２周目についての中間転写ベルト７の表面からの反射光のサンプリングを実行する（Ｓ２０９）。この所定のタイミングは、実施例１の場合と同様のタイミングである。
【００８２】
次に、周長測定部２０３は、光学センサ４０の第２受光素子４２ｂが濃度検出パッチ６２からの反射光を受光した際の光学センサ４０の出力値に基づいて、中間転写ベルト７の２周目の濃度検出パターン６２の先端を検知する（Ｓ２１０）。また、このとき、周長測定部２０３は、第２システムタイマ２０９の計測結果に基づいて、１周目の濃度検出パターン６２の先端の検知から２周目の濃度検出パターン６２の先端の検知までの時間を算出する。
【００８３】
次に、周長測定部２０３は、実施例１と同様の前述の（式３）によって、Ｓ２１０において算出した時間と、中間転写ベルト７の駆動速度とから、中間転写ベルト７の周長ＬＰを算出する（Ｓ２１１）。
【００８４】
濃度検出パターン６２を用いて中間転写ベルト７の周長ＬＰを算出した以降の処理Ｓ２１２〜Ｓ２１８は、それぞれ実施例１で説明した図６の処理Ｓ１１１〜Ｓ１１７と同様である。
【００８５】
以上説明したように、本実施例によれば、濃度調整のための濃度検出パターン６２を利用して中間転写ベルト７の周長を算出することで、トナーを余計に消費することなく、マッチングの範囲を決定することができる。
【００８６】
なお、本実施例では、濃度検出パターン６２のＹ基準パッチ６２ａを検知して中間転写ベルト７の周長を算出したが、これに限定されるものではない。濃度検出パターン６２の他のパッチを検知して、中間転写ベルト７の周長を算出してもよい。また、濃度検出パターン６２を構成するトナー像の先端を検知することに限定されないことは、実施例１の場合と同様である。
【００８７】
また、本実施例では、中間転写ベルト７の周長の測定以外の用途で形成された試験用トナー像として、濃度調整のための濃度検出パターン６２を利用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各色の画像間の位置ずれ補正のための位置ずれ検出パターンなど、他の任意の制御用の試験用トナー像を利用してもよい。このように、検出手段４０により検出される所定のトナー像は、像搬送体７の周長に関する情報を求めること以外の用途を有する試験用トナー像であってよい。また、該用途は、画像濃度調整、又は画像間の位置ずれ補正であってよい。
【００８８】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００８９】
上述の実施例では、像搬送体が中間転写体である場合について説明したが、像搬送体は、感光体や中間転写体などのトナー像を直接担持して搬送する像担持体の他、記録材を介してトナー像を担持して搬送する記録材担持体であってもよい。つまり、従来、上述の実施例における中間転写体に代えて、感光体などの像担持体からトナー像が転写される記録材を担持して搬送する記録材担持体を有する画像形成装置がある。記録材担持体は、例えば、上述の実施例における中間転写体と同様に無端状のベルトなどで構成される。記録材担持体についても、例えばその周方向の特定の位置に記録材するように記録材の搬送タイミングを制御するなどのために、その周長を動的に測定することが望まれることがある。このように、像搬送体は、トナー像を直接担持して搬送する像担持体である感光体若しくは中間転写体、又は記録材を介してトナー像を担持して搬送する記録材担持体であってよい。
【００９０】
また、上述の実施例では、像搬送体の周長測定において、１周目の波形データの取得範囲よりも２周目の波形データの取得範囲を長くして、１周目の波形データを、２周目の波形データにおける照合範囲内の波形データに対してずらしながらマッチングを行った。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。上述の実施例とは逆に、１周目の波形データの取得範囲を２周目の波形データの取得範囲よりも長くして、２周目の波形データを、１周目の波形データにおける照合範囲内の波形データに対してずらしながらマッチングを行ってもよい。
【００９１】
また、上述の実施例では、検出手段は、像搬送体の周方向における１箇所に設けられた光学センサであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば像搬送体の周方向における少なくとも２箇所に設けられた光学センサであってもよい。この場合、１つ目の光学センサで第１の波形データを取得した後、像搬送体が１周分回転することなく、２つ目の光学センサで第２の波形データを取得することができる。同様に、この場合、１回目のパッチの検知から、像搬送体が１周分回転することなく、２回目のパッチの検知を行うことができる。したがって、この場合、周長測定にかかる時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１          感光ドラム
７          中間転写ベルト
８          ２次転写ローラ
２４        トナー帯電ブラシ
４０        光学センサ
６０        試験用トナー像
６１        周長算出用パッチ
６２        濃度検出パターン
２０１      主制御部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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