(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像をシートに転写する転写部を有する画像形成装置において、
前記転写部のシート搬送方向上流に設けられた上流側シート搬送部と、
前記転写部のシート搬送方向下流に設けられた下流側シート搬送部と、
前記転写部と前記上流側シート搬送部の間及び前記転写部と前記下流側シート搬送部の間の少なくとも一方に設けられ、前記転写部を通過する際の、シートのシート搬送方向と直交する方向の一端の位置及びシートのシート搬送方向に対する傾きを連続的に検知する検知部と、
像担持体上に形成するトナー像を補正する補正部と、
前記検知部の検知データに基づいて前記転写部でシートに転写されるトナー像の歪プロファイルを算出する制御部と、
前記制御部で算出された歪プロファイルを記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、作像動作のための画像データを受信したときに、前記記憶部に記憶されている歪プロファイルを読み込み、前記補正部を制御して、前記読み込んだ歪プロファイルに基づいて前記像担持体上に形成するトナー像を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、歪みプロファイルデータを前記記憶部に順次保存させ、保存された最古データを消去し、保存された複数のプロファイルデータによる平均化計算を行い、歪み代表プロファイルを算出し、前記補正部は、前記歪み代表プロファイルに基づいて前記像担持体上に形成するトナー像を補正す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】
像担持体上に形成されたトナー像をシートに転写する転写部を有する画像形成装置において、
前記転写部のシート搬送方向上流に設けられた上流側シート搬送部と、
前記転写部のシート搬送方向下流に設けられた下流側シート搬送部と、
前記転写部と前記上流側シート搬送部及び前記転写部と前記下流側シート搬送部の少なくとも一方の間に設けられ、前記転写部を通過する際の、シートのシート搬送方向と直交する方向の一端の位置及びシートのシート搬送方向に対する傾きを連続的に検知する検知部と、
前記上流側シート搬送部及び前記下流側シート搬送部のシート搬送方向を補正する補正部と、
前記検知部の検知データに基づいて前記転写部でシートに転写されるトナー像の歪プロファイルを算出する制御部と、
前記制御部で算出された歪プロファイルを記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、作像動作のための画像データを受信したときに、前記記憶部に記憶されている歪プロファイルを読み込み、前記補正部を制御して、前記読み込んだ歪プロファイルに基づいて前記上流側シート搬送部及び前記下流側シート搬送部のシート搬送方向を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、歪みプロファイルデータを前記記憶部に順次保存させ、保存された最古データを消去し、保存された複数のプロファイルデータによる平均化計算を行い、歪み代表プロファイルを算出し、前記補正部は、前記歪み代表プロファイルに基づいて前記像担持体上に形成するトナー像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】
前記転写部と前記上流側シート搬送部及び前記下流側シート搬送部との相対的な傾きを調整する傾き調整部を備え、
前記補正部は、前記算出されたトナー像の歪み量に基づいて前記上流側シート搬送部及び前記下流側シート搬送部のシート搬送方向を補正するよう前記傾き調整部を制御することを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写部、前記上流側シート搬送部及び前記下流側シート搬送部のシート挟持圧を調整する挟持圧調整部を備え、
前記補正部は、前記算出されたトナー像の歪み量に基づいて前記上流側シート搬送部及び前記下流側シート搬送部のシート搬送方向を補正するよう前記挟持圧調整部を制御することを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記検知部に、前記転写部を通過するときのシートのループ量を検知するループ量検知部を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記補正部は、前記算出されたトナー像の歪み量が所定量以上となったと判断すると、メンテナンス情報を発信することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１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、画像形成装置に関し、特に転写部で発生するシート上の画像の歪みを防ぐための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体ドラムや転写ベルト等の像担持体上に形成されたトナー像を、転写部に搬送されたシートに転写した後、定着部によりシート上に定着するようにしている。なお、画像形成装置では、シートを転写部に搬送するまでにシートの位置や傾きを検知してトナー像との相対位置関係を好適になるよう補正する補正部が設けられている。
【０００３】
ここで、このような補正部としては、例えばシート先端の傾きを検知し、傾いたシートを挟持して旋回させることによりシートの傾きを補正するようにしたものがある（特許文献１参照）。なお、このような補正部を備えた画像形成装置では、シートの傾きを補正した後、旋回動作によるシート先端とトナー像先端との位置ずれを演算して画像タイミング又はシート搬送速度を変化させることにより、トナー像とシート先端との位置合わせを行う。
【０００４】
ところで、このような補正部を備えた従来の画像形成装置においては、転写部に入るまでにシートの傾き及び横レジ位置のずれを検知することにより、シートに形成されるトナー像のずれを補正するようにしている。しかし、シートが転写部に搬送され、転写部を通過する際、シートの搬送状態によっては転写されるトナー像の歪みが発生する場合がある。
【０００５】
つまり、従来のように転写部に入るまでにシートの傾き及び横レジ位置のずれを検知してシートに形成されるトナー像のずれを補正するようにしても、転写部を通過する際のシートの搬送状態は検知できないため、トナー像の歪みが発生する。そこで、例えば、転写部近傍に転写部を通過する際のシートの搬送状態を検知するため検知手段を設け、この検知手段によってシートの搬送状態を検知するようにすれば、トナー像の歪みを防ぐことができる（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５３６４６号公報
【特許文献２】特開平７−３３２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、一般に転写部を通過する際、シートには転写部の上流及び下流のシート搬送手段により同時に搬送される状態が生じ、この状態のときシート搬送手段間で速度差が生じると、シートに引っ張り合いやループが生じる。そして、このようにシートに引っ張り合い等が生じると、シートやトナー像のダメージが大きくなるため、多くの場合、下流側のシート搬送手段のシート搬送速度を上流側のシート搬送手段よりも僅かに遅くしている。
【０００８】
しかし、このように速度差を設けた場合、シート搬送手段間でシートにループが形成されるようになるため、転写部近傍にシートの搬送状態を検知する検知手段を設けるようにした場合でも、シートのループにより良好な検知が行われない。また、ループはシート搬送手段間の傾きやシート搬送速度によって発生の仕方が変化する。ここで、シート搬送手段間の傾きは画像形成装置全体の歪みの影響も受けるため、ループは画像形成装置の設置状態で変化する。また、シート搬送手段のシート搬送速度は、例えば搬送ローラの磨耗等により使用期間が長くなると、変化する。このように、ループは画像形成装置の設置状態や使用期間等により経時的に変化するため、予めループの影響を予測して転写部でのシートのシート搬送状態を検知することは難しい。
【０００９】
そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、転写部で発生するシート上のトナー像の歪みを防ぐことのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、像担持体上に形成されたトナー像をシートに転写する転写部を有する画像形成装置において、前記転写部のシート搬送方向上流に設けられた上流側シート搬送部と、前記転写部のシート搬送方向下流に設けられた下流側シート搬送部と、前記転写部と前記上流側シート搬送部の間及び前記転写部と前記下流側シート搬送部の間の少なくとも一方に設けられ、前記転写部を通過する際の、シートのシート搬送方向と直交する方向の一端の位置及びシートのシート搬送方向に対する傾きを連続的に検知する検知部と、像担持体上に形成するトナー像を補正する補正部と、前記検知部の検知データに基づいて前記転写部でシートに転写されるトナー像の歪プロファイルを算出する制御部と、前記制御部で算出された歪プロファイルを記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、作像動作のための画像データを受信したときに、前記記憶部に記憶されている歪プロファイルを読み込み、前記補正部を制御して、前記読み込んだ歪プロファイルに基づいて前記像担持体上に形成するトナー像を補正することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のように、転写部を通過する際、シートに転写されるトナー像の歪み量を算出し、算出されたトナー像の歪み量に基づいて像担持体上に形成するトナー像を補正することにより、転写部で発生するシート上のトナー像の歪みを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの概略構成を示す図。
【図２】上記カラーレーザプリンタの２次転写部近傍の、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略上視図、（ｃ）はシートの搬送状態を説明する図である。
【図３】上記カラーレーザプリンタのシート上でのトナー像の歪みの、（ａ）は算出方法を説明する図、（ｂ）はトナー像の歪みプロファイルを示す図。
【図４】上記カラーレーザプリンタの２次転写部近傍の、（ａ）は２次転写部のシート搬送方向下流側でループが形成される状態を説明する図、（ｂ）はラインセンサのマスク領域を説明する図、（ｃ）は補正プロファイルを示す図。
【図５】上記カラーレーザプリンタの制御ブロック図。
【図６】上記カラーレーザプリンタの、（ａ）は歪み代表プロファイルの算出動作を示すフローチャート、（ｂ）は画像データ補正動作を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置に設けられた２次転写部近傍の構成を説明する図。
【図８】上記画像形成装置に設けられたアライメント調整部の構成を示す図。
【図９】上記画像形成装置の制御ブロック図。
【図１０】上記画像形成装置のシート挟持圧調整及びアライメント調整動作を示すフローチャート。
【図１１】上記画像形成装置の画像歪みプロファイルを示す図。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の制御ブロック図。
【図１３】上記画像形成装置のメンテナンスを促す情報発信処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラーレーザプリンタの概略構成を示す図である。図１において、１はカラーレーザプリンタ、１Ａは装置本体であるカラーレーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）である。
【００１４】
プリンタ本体１ＡにはシートＳに画像を形成する画像形成部１Ｂと、中間転写部１Ｃと、２次転写部１Ｆと、定着装置６と、画像形成部１ＢにシートＳを給送するシート給送装置１Ｄが設けられている。なお、このカラーレーザプリンタ１は、シートの裏面に画像を形成することができるようになっており、このため表面（一面）に画像が形成されたシートＳを反転させて再度、画像形成部１Ｂに搬送する再搬送部１Ｅが設けられている。
【００１５】
画像形成部１Ｂは、略水平方向に配置され、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナー像を形成する４つのプロセスステーション１００（１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋ）を備えている。このプロセスステーション１００は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー像を担持すると共に不図示のステッピングモータにより駆動される像担持体である感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）を備えている。また、感光体ドラム表面を一様に帯電する帯電装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）を備えている。
【００１６】
さらに、画像情報に基づいてレーザビームを照射して一定速度で回転する感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光装置１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）を備えている。また、感光体ドラム上に形成された静電潜像にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像装置１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）を備えている。そして、これら帯電装置１０２、露光装置１０３、現像装置１０４等は感光体ドラム１０１の周囲に回転方向に沿ってそれぞれ配されている。
【００１７】
シート給送装置１Ｄは、プリンタ本体下部に設けられ、シートＳを収納するシート収納部である給紙カセット１１１，１１２と、給紙カセット１１１，１１２に積載収納されたシートＳを送り出すピックアップローラ１１１ａ，１１２ａとを備えている。そして、画像形成動作が開始されると、ピックアップローラ１１１ａ，１１２ａによりシートＳは給紙カセット１１１，１１２から一枚ずつ分離給送され、この後、搬送ローラ１１４、レジスト前ローラ対１１５を経てレジストローラ対５に搬送される。そして、このレジストローラ対５により、シートＳの斜行を補正すると共に、後述する中間転写ベルト上に担持されたトナー像に合わせて、所定のタイミングにてシートＳを２次転写部１Ｆへ搬送する。
【００１８】
中間転写部１Ｃは、感光体ドラム１０１の外周速度と同期して矢印Ｂに示す各プロセスステーション６の配列方向に沿って回転駆動される中間転写ベルト１０６を備えている。ここで、この中間転写ベルト１０６は、内側に４個の、それぞれ感光体ドラム１０１と共に中間転写ベルト１０６を挟持し、１次転写部を構成する１次転写ローラ１０５（１０５ａ〜１０５ｄ）が配されている。なお、これら１次転写ローラ１０５は不図示の転写バイアス用電源に接続されている。そして、この１次転写ローラ１０５から中間転写ベルト１０６に転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上（像担持体上）の各色トナー像が順次中間転写ベルト１０６に多重転写され、中間転写ベルト１０６上にフルカラートナー像が形成される。
【００１９】
また、中間転写ベルト１０６を支持する転写内ローラ３に対向するように、２次転写部１Ｆを構成する２次転写ローラ４が配置されている。この２次転写ローラ４は中間転写ベルト１０６の最下方の表面に当接すると共に、レジストローラ対５により搬送されたシートＳを中間転写ベルト１０６と共に挟持搬送する。そして、２次転写ローラ４と中間転写ベルト１０６のニップ部である２次転写部１ＦをシートＳが通過する際、２次転写ローラ４にバイアスを印加することにより、シートＳに中間転写ベルト上のトナー像が２次転写される。なお、図１において、１１３は手差し給紙部であり、手差し給紙部１１３に収納されたシートＳはピックアップローラ１０５ｄにより、選択的に２次転写部へ給送される。
【００２０】
次に、このように構成されたカラーレーザプリンタ１の画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず中間転写ベルト１０６の回転方向において一番上流にあるプロセスステーション１００Ｙにおいて、感光体ドラム１０１ａに対し、露光装置１０３ａによりレーザ照射を行い、感光体ドラム上にイエローの潜像を形成する。この後、現像装置１０４ａにより、この潜像をイエローのトナーにより現像してイエローのトナー像を形成する。次に、このようにして感光体ドラム１０１ａ上に形成されたイエローのトナー像が、高電圧が印加された１次転写ローラ１０５ａにより、１次転写領域において中間転写ベルト１０６に１次転写される。
【００２１】
次に、トナー像は中間転写ベルト１０６と共に、次のプロセスステーション１００Ｍの感光体ドラム１０１ｂと転写ローラ１０５ｂとにより構成される１次転写領域に搬送される。そして、中間転写ベルト上のイエロートナー像上にトナー像先端を合わせて次のマゼンタトナー像が転写される。以下、同様の工程が繰り返され、この結果、４色のトナー像が中間転写ベルト１０６上において１次転写され、中間転写ベルト上にフルカラートナー像が形成される。なお、感光体ドラム上に僅かに残った転写残トナーは感光体クリーナ１０７（１０７ａ〜１０７ｄ）により回収され、再び次のトナー像形成に備える。
【００２２】
このトナー像形成動作に並行して、例えば給紙カセット１１１，１１２に収容されたシートＳは、ピックアップローラ１１１ａ，１１２ａにより一枚ずつ分離給送された後、搬送ローラ１１４、レジスト前ローラ１１５を経てレジストローラ対５まで搬送される。また、手差し給紙部１１３に収納されたシートＳが選択的にピックアップローラ１０５ｄにより給送された場合も、シートＳはレジストローラ対５まで搬送される。そして、このレジストローラ対５により、シートＳの斜行が補正され、斜行が補正された後、シートＳは、レジストローラ対５により２次転写部１Ｆに搬送される。そして、２次転写部１Ｆを通過する際、２次転写ローラ４に印加されるバイアスにより、シートＳに中間転写ベルト上のトナー像が２次転写される。
【００２３】
ここで、レジストローラ対５により２次転写部１Ｆに搬送されるシートの搬送速度は、画像形成部１Ｂ、すなわち感光体ドラム１０１や、中間転写ベルト１０６の周速（プロセス速度）よりも僅かに速い速度である。本実施の形態では、一例として普通紙の場合のプロセス速度を１５０ｍｍ／ｓ、シート搬送速度を１５０．５ｍｍ／ｓとする。なお、２次転写部１Ｆにおいて転写されなかった中間転写体ベルト１０６上の転写残トナーは中間転写体クリーナ１０８によって回収される。
【００２４】
次に、２次転写部１Ｆにおいてトナー像が２次転写されたシートＳは、定着装置６へと搬送される。そして、定着装置６において定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとによる加熱及び加圧によりシート上にトナー像が溶融固着される。この後、シートＳは、排紙ローラ１１９ａ，１１９ｂにより、プリンタ本体上部に設けられた排紙トレイ５０に排出される。また、両面モードの場合は、トナー像が定着された後、シートＳは、再搬送部１Ｅに搬送され、レジストローラ対５を経て２次転写部１Ｆへと送られる。なお、この後の裏面（２面目）に対する画像形成プロセスに関しては、既述した表面（１面目）の場合と同様である。
【００２５】
ところで、図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、２次転写部１Ｆとレジストローラ対５の間には、ラインセンサ７Ａ，７Ｂが設けられている。なお、このラインセンサ７Ａ，７Ｂは、シートのシート搬送方向と直交する幅方向の一端の位置（以下、幅レジ位置という）及びシートのシート搬送方向に対する傾きを連続的に検知する検知部を構成するものである。
【００２６】
また、２次転写部１Ｆとレジストローラ対５の間には、プロセス速度とレジストローラ対５との速度差により２次転写部１Ｆとレジストローラ対５との間でシートに生ずるループ量を検知するループ量検知部であるギャップセンサ８Ｅが設けられている。さらに、２次転写部１Ｆと定着装置６の間にも、ラインセンサ７Ｃ，７Ｄと、ギャップセンサ８Ｆが設けられている。なお、図２の（ａ）において、５１、５２は、ガイドである。
【００２７】
ここで、既述したように２次転写部１Ｆのシート搬送方向上流に設けられた上流側シート搬送部であるレジストローラ対５から搬送されてきたシートＳは２次転写部１Ｆに搬送される。このとき、２次転写部１Ｆを構成する２次転写ローラ４及び転写内ローラ３に対し、レジストローラ対５が傾いている場合がある。また、レジストローラ対５が傾いていない場合でも、例えばレジストローラ対５の各ローラの径に軸方向で差がある場合や、ローラがニップ部で変形している場合は、ニップ部での搬送半径が異なるようになる。
【００２８】
このようにレジストローラ対５が傾いている場合や、搬送半径が軸方向で差があるときには、シートＳは、レジストローラ対５により、図２の（ｃ）に示すように旋回しながら搬送されるようになる。そして、このようにシートＳが旋回すると、２次転写部１Ｆで転写されるトナー像の歪みが生じる。なお、このシート上でのトナー像の歪みは、シートにループが生じていないときには、シートの横レジ位置と、シートのシート搬送方向に対する傾きを同時に、かつ連続的に検知することにより算出できる。
【００２９】
次に、この算出方法の一例を図３の（ａ）を用いて説明する。図３の（ａ）において、グローバルな座標系として、２次転写部１Ｆの軸方向中央を原点とする座標系（Ｘ、Ｙ）を設定する。また、シート上にシートの先端の手前側端部Ｏｓを原点とするローカルな座標系（Ｘｓ、Ｙｓ）を設定する。この（Ｘｓ、Ｙｓ）は、シートの搬送により、シートと共に移動していく移動座標系となる。
【００３０】
ここで、２次転写部１Ｆによる画像転写部（トナー像形成部）の手前側端部をＴｆ、奥側端部をＴｒとし、それらの（Ｘ、Ｙ）座標系における座標をそれぞれ、以下のように示す。これらは（Ｘ，Ｙ）座標系上の固定点となる。
（Ｘｔｆ、Ｙｔｆ）      ・・・（１）
（Ｘｔｒ、Ｙｔｒ）      ・・・（２）
【００３１】
一方、ある時刻ｔにおけるラインセンサ７Ａ，７ＢがシートＳの横レジを検知した（Ｘ，Ｙ）座標系での座標を以下のように示す。ここで、Ｘ座標はセンサ位置が固定なので定数となり、Ｙ座標はシートの搬送と共に変化するので時刻ｔの関数となる。
（Ｘａ、Ｙａ（ｔ））    ・・・（３）
（Ｘｂ、Ｙｂ（ｔ））    ・・・（４）
【００３２】
シート先端の手前側端部Ｏｓがラインセンサ７Ｂに達した時刻をｔ＝０とし、シートの搬送速度をＶとすると、時刻ｔ＝ｔｐにおけるラインセンサ７Ａ、７Ｂが検知したシートＳの横レジの座標は（３）、（４）より
（Ｘａ、Ｙａ（ｔｐ））  ・・・（５）
（Ｘｂ、Ｙｂ（ｔｐ））  ・・・（６）
であるが、そのときのシート先端の手前側端部Ｏｓの（Ｘ、Ｙ）座標系での座標を
（Ｘｏ（ｔｐ）、Ｙｏ（ｔｐ））とすると、
Ｘｏ（ｔｐ）＝Ｘｂ−Ｖ＊ｔｐ  ・・（７）
と算出される。また、そのときのＹ座標Ｙｏは、以下のようになる。
Ｙｏ（ｔｐ）＝{［Ｙｂ（ｔｐ）−Ｙａ（ｔｐ）］／（Ｘｂ−Ｘａ）}＊（Ｘｏ−Ｘａ）
＋Ｙａ（ｔｐ）・・・（８）
【００３３】
一方、図３に示す（Ｘ，Ｙ）座標系と（Ｘｓ、Ｙｓ）座標系の間の傾きαは、シートの傾きと等価である。よって、時刻ｔ＝ｔｐでの傾きα（ｔｐ）は、以下のようになる。
α（ｔｐ）＝ＴＡＮ（（Ｙｂ（ｔｐ）−Ｙａ（ｔｐ））／（Ｘｂ−Ｘａ））・（９）
【００３４】
時刻ｔ＝ｔｐにおける、シート上のトナー像転写位置を求めるには、（１）、（２）のトナー像転写部座標をシート上のローカル座標系（Ｘｓ、Ｙｓ）に変換すれば良い。
【００３５】
グローバル座標系におけるＯｓからＴｆへのベクトルは
（Ｘｔｆ−Ｘｏ（ｔｐ）、Ｙｔｆ−Ｙｏ（ｔｐ））  ・・・（１０）
グローバル座標系におけるＯｓからＴｒへのベクトルは
（Ｘｔｒ−Ｘｏ（ｔｐ）、Ｙｔｒ−Ｙｏ（ｔｐ））  ・・・（１１）
である。ローカル座標（Ｘｓ、Ｙｓ）における各点の座標はこれらのベクトルを−αだけ回転すればよいから、
Ｘｓｔｆ（ｔｐ）＝（Ｘｔｆ−Ｘｏ（ｔｐ））＊ＣＯＳ（−α（ｔｐ））
−（Ｙｔｆ−Ｙｏ（ｔｐ））＊ＳＩＮ（−α（ｔｐ））・・（１２）
Ｙｓｔｆ（ｔｐ）＝（Ｘｔｆ−Ｘｏ（ｔｐ））＊ＳＩＮ（−α（ｔｐ））
＋（Ｙｔｆ−Ｙｏ（ｔｐ））＊ＣＯＳ（−α（ｔｐ））・・（１３）
Ｘｓｔｒ（ｔｐ）＝（Ｘｔｒ−Ｘｏ（ｔｐ））＊ＣＯＳ（−α（ｔｐ））
−（Ｙｔｒ−Ｙｏ（ｔｐ））＊ＳＩＮ（−α（ｔｐ））・・（１４）
Ｙｓｔｒ（ｔｐ）＝（Ｘｔｒ−Ｘｏ（ｔｐ））＊ＳＩＮ（−α（ｔｐ））
＋（Ｙｔｒ−Ｙｏ（ｔｐ））＊ＣＯＳ（−α（ｔｐ））・・（１５）
となる。
【００３６】
以上より、時刻ｔｐにおけるラインセンサ７の検知情報から、シート上の転写位置が求まることになる。所定時間間隔でこの検知と演算を行えば、図３の（ｂ）に示すようなシート上に転写されたトナー像の歪みプロファイルＰＦが得られることになる。なお、２次転写部１Ｆのシート搬送方向下流に設けられた下流側シート搬送部である定着装置６の定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの定着ニップ部が傾いている場合がある。また、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂがニップ部で変形している場合もある。そして、このような場合、トナー像の歪みが生じるが、この場合も、シート上でのトナー像の歪みは、シートの横レジ位置と、シートのシート搬送方向に対する傾きを同時に、かつ連続的に検知することにより算出できる。
【００３７】
一方、図４の（ａ）に示すように、レジストローラ対５のシート搬送速度とプロセス速度の差により、シートＳは２次転写部１Ｆのシート搬送方向上流側でループが形成される。ここで、このようにシートＳがループした場合、シートＳはラインセンサ７Ａ，７Ｂの上方を通過するようになるため、ラインセンサ７Ａ，７Ｂの検知精度が低下する。また、定着装置６のシート搬送速度とプロセス速度の差により、２次転写部１Ｆのシート搬送方向下流側でシートＳがループする場合があり、この場合もラインセンサ７Ｃ，７Ｄの検知精度が低下する。この結果、検知した横レジ位置から算出されるトナー像歪みプロファイルも誤差が大きくなる。
【００３８】
そこで、本実施の形態においては、ループ量検知手段であるギャップセンサ８Ｅ，８Ｆの値が所定以上の部分ではトナー像歪みプロファイルは算出不能とする。この場合、図４の（ｂ）に示すように、ラインセンサ７Ａ，７Ｂ及びラインセンサ７Ｃ，７Ｄからの信号をマスクするマスク領域を設定する。そして、この間のトナー像歪みプロファイルは、図４の（ｃ）に示すように、その前後のトナー像歪みプロファイルＰＦから補正するものとする。なお、図４の（ｃ）において、ＰＦ’  は補正プロファイルを示している。
【００３９】
このように、ギャップセンサ８Ｅ，８Ｆの値に基づいてトナー像歪みプロファイルを補正することにより、ループの影響を受けずに２次転写部１Ｆでのトナー像の位置ずれと傾きと歪みが検知、算出可能な領域を多くすることができる。また、経時的にループの発生領域が変化しても検知、算出可能な領域を最大限確保できる。
【００４０】
ところで、算出されるトナー像歪みプロファイルは、作像毎のバラツキ、プリンタ本体１Ａの固体差や、昇温や、プリンタ本体１Ａの移動等によって変化する。したがって、本実施の形態においては、作像毎に算出プロファイルを後述する図５に示す記憶手段であるメモリ部に保存すると共に、所定数保存すると平均化演算を行い、作像毎のバラツキをフィルタリングしたデータを代表プロファイルとして利用する。
【００４１】
図５は、本カラーレーザプリンタ１の制御ブロック図である。図５において、２００は制御部であるＣＰＵ（演算制御部）である。このＣＰＵ２００には、ラインセンサ７Ａ〜７Ｄとギャップセンサ８Ｅ，８Ｆが接続されている。そして、ラインセンサ７Ａ〜７Ｄから横レジ位置信号が、またギャップセンサ８Ｅ，８Ｆからギャップ量を示すギャップ信号が入力される。
【００４２】
ここで、ＣＰＵ２００は、ラインセンサ７Ａ〜７Ｄから連続的に入力される信号から２次転写部１Ｆを通過する際の、シートの横レジ位置及びシートのシート搬送方向に対する傾きを連続的に検知するようにしている。さらに、ＣＰＵ２００には、メモリ部２０１と画像データ補正部２０２が接続される。
【００４３】
ここで、メモリ部２０１は、後述する歪みプロファイルデータ等を保存するものであり、画像データ補正部２０２は、作像動作のために画像データを歪み代表プロファイルに基づいて補正するためのものである。そして、ＣＰＵ２００は、作像動作毎に、メモリ部２０１に歪みプロファイルデータを保存すると共に、保存した歪みプロファイルデータから歪み代表プロファイルを算出し、この歪み代表プロファイルを用いて画像データを補正する。
【００４４】
次に、このような歪み代表プロファイルの算出動作について図６の（ａ）に示すフローチャートを用いて説明する。まず、作像指令が入力されると、感光体ドラム１０１及び中間転写体ベルト１０６上に形成するトナー像を補正するＣＰＵ２００は、作像動作を開始する（Ｓ１０１）。次に、ラインセンサ７及びギャップセンサ８の検知データに基づくトナー像歪みの算出を行い（Ｓ１０２）、トナー像の歪みプロファイルを算出する。次に、算出された歪みプロファイルデータをメモリ部２０１に追加保存する。なお、このように歪みプロファイルデータが順次保存され、メモリ部内に所定以上の算出プロファイルが得られると、保存された最古データが消去される（Ｓ１０３）。そして、このように、歪みプロファイルデータの追加保存と、最古データの消去により、新しい歪みプロファイルデータが保存される。
【００４５】
次に、保存された複数のプロファイルデータによる平均化計算を行う（Ｓ１０４）。そして、このように複数のプロファイルデータによる平均化計算を行うことにより、歪み代表プロファイルの候補が算出される。この後、算出された歪み代表プロファイルの候補と、すでに保存されている歪み代表プロファイルとを比較し、算出された歪み代表プロファイルの候補と、既に保存されている歪み代表プロファイルとの差が所定以上あるかを判断する（Ｓ１０５）。
【００４６】
比較の結果、算出された歪み代表プロファイルの候補と、既保存の歪み代表プロファイルとの差が所定以上あれば（Ｓ１０５のＹ）、歪み代表プロファイルに経時変化が生じたと判断する。そして、歪み代表プロファイルを、既保存の歪み代表プロファイルから候補プロファイルに書換え（Ｓ１０６）、新たな歪み代表プロファイルとした後、作像動作を終了する。なお、比較の結果、算出された歪み代表プロファイルの候補と、既保存の歪み代表プロファイルとの差が所定以上でなければ（Ｓ１０５のＮ）、この後、作像動作を終了する。これらの複数のプロファイルデータと代表プロファイルデータはプリンタ本体１Ａの電源がＯＦＦされても保存され、作像指令が入力されるたびに、そのまま引き継がれる。
【００４７】
一方、このように算出されたトナー像の歪み代表プロファイルに基づいて、印字前の画像データを補正するようにしており、このように補正することにより、トナー像歪みの少ない良好な画像を得ることができる。次に、このような画像データ補正動作について図６の（ｂ）に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
作像指令が入力され、作像動作のための画像データを受信すると（Ｓ２０１）、ＣＰＵ２００は、メモリ部２０１から歪み代表プロファイルの読み込みを行う（Ｓ２０２）。そして、この歪み代表プロファイルに基づいて画像データ補正部２０２で画像データ補正を行う（Ｓ２０３）。なお、本実施の形態において、この補正は、歪み代表プロファイルで演算されるシート上のトナー像歪みを打ち消すように画像データ上の意図的な歪みを予め付与する形で行われる。具体的には、既述した図４の（ｃ）に示すような歪み代表プロファイルの場合、これが本来の理想位置、すなわちシート搬送方向に対して傾斜しない位置になるように元々の画像のビットマップデータの再配置を行うことで実現される。
【００４９】
次に、このようにして補正された補正画像データにより、作像動作を行う（Ｓ２０４）。これにより、出力シート上のトナー像は歪みのない良好なものが得られる。１回の作像動作が終了すると上記ステップは終了し、次回の作像時には、そのときの最新の歪み代表プロファイルが読み込みされる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態においては、ラインセンサ７及びギャップセンサ８の検知データに基づき、シートの横レジ位置及びシートの傾きに応じて感光体ドラム１０１及び中間転写体ベルト１０６上に形成するトナー像を補正している。これにより、２次転写部１Ｆで発生するシート上のトナー像の歪みを防ぐことができ、トナー像歪みの少ない良好な画像を得ることができる。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図７は、本実施の形態に係る画像形成装置の２次転写部近傍の構成を説明する図である。なお、図７において、既述した図４と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００５２】
図７の（ａ）、（ｂ）において、９Ａ、９Ｂは第１及び第２シート挟持圧調整部であり、この第１及び第２シート挟持圧調整部９Ａ，９Ｂは、それぞれ２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５に取り付けられている。ここで、例えば第１シート挟持圧調整部９Ａは、２次転写ローラ４の軸４ａに当接すると共に回転軸１２により回転するカムフォロワ１０を有している。なお、２次転写ローラ４の軸４ａは、軸受け４ｂにより上下方向に回動可能に支持されている。
【００５３】
これにより、カムフォロワ１０を回転軸１２によって回転させると、２次転写ローラ４の軸４ａが上下方向に回動し、これに伴い中間転写体ベルト１０６を介して転写内ローラ３に圧接する２次転写ローラ４も上下方向に回動する。そして、このように２次転写ローラ４が上下方向に回動することにより、２次転写ローラ４と転写内ローラ３とのニップ挟持圧の軸方向の差を調整することができる。
【００５４】
なお、第２シート挟持圧調整部９Ｂも、回転軸１２により回転するカムフォロワ１０を有している。そして、カムフォロワ１０を回転軸１２によって回転させることにより、レジストローラ対５のニップ挟持圧の軸方向の差を調整することができる。このようにニップ挟持圧を変更するにより、２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５の軸方向のシート搬送速度を変えることでき、この結果、シートに旋回成分を与えることができる。つまり、２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５の軸方向の挟持圧を変化させることにより、２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５を通過する際、シートに旋回成分を与えることができる。
【００５５】
また、図８は、定着装置６、２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５のシート搬送方向の傾きを調整するためのアライメント調整部の構成を示す図である。ここで、本実施の形態においては、定着装置６、２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５は、回動軸１１，１６，１７を支点として回動自在になっている。また図８において、１３は定着装置６に圧接するカムフォロワ、１４は２次転写部１Ｆに圧接するカムフォロワ、１５はレジストローラ対５に圧接するカムフォロワである。そして、アライメント調整部９Ｃはカムフォロワ１３〜１５を回転させることにより、定着装置６、２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５の相対的な傾きを調整することができる。
【００５６】
図９は、本実施の形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。なお、図９において、既述した図５と同一符号は、同一又は相当部分を示している。図９において、２０３はアライメント調整機構であり、このアライメント調整機構２０３により、算出されたトナー像の歪み代表プロファイルに基づいて、第１及び第２シート挟持圧調整部９Ａ，９Ｂ及び傾き調整部であるアライメント調整部９Ｃを制御する。そして、アライメント調整機構２０３を介してシート挟持圧調整部９Ａ，９Ｂによるシート挟持圧調整及びアライメント調整部９Ｃによるアライメント調整（傾き調整）動作を行うことにより、トナー像歪みの少ない画像を得ることができるようにしている。
【００５７】
次に、このような本実施の形態に係るシート挟持圧調整及びアライメント調整動作について図１０に示すフローチャートを用いて説明する。まず、作像指令が入力されると、ＣＰＵ２００は、既述したようにメモリ部２０１に保存されている歪み代表プロファイルの読み込みを行う（Ｓ３０１）。そして、この歪み代表プロファイルの大きさ（歪値）が所定以上あるかを判断する（Ｓ３０２）。ここで、歪み代表プロファイルの大きさが所定以上ある場合には（Ｓ３０２のＹ）、その値に応じて第１及び第２シート挟持圧調整部９Ａ，９Ｂを介して２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５の挟持圧を調整する。また、アライメント調整部９Ｃを介して定着装置６、２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５の相対的な傾きを調整するアライメントの調整動作を行う。
【００５８】
ここで、調整値は、歪み代表プロファイルから以下のようにして算出する。まず、既述した図４の（ｂ）に示すラインセンサ７のマスク領域情報から、代表歪みプロファイルの歪み状態に支配的に関与しているシート搬送手段を抽出する。例えば、図４の（ｂ）のラインセンサ７のマスク領域を、図４の（ｃ）に示す歪み代表プロファイルに当てはめると、図１１のような各シート搬送手段の支配領域が抽出される。
【００５９】
なお、図１１において、レジストローラ支配領域はレジストローラ対５が搬送していて２次転写部１Ｆとの間のループが所定以下の領域である。また、転写部支配領域は、搬送されたシートがレジストローラ対５を抜けて２次転写部１Ｆがシートを支配的に搬送している領域である。
【００６０】
これら、各領域からそれぞれ、トナー像の傾き、歪み情報を抽出して支配している各シート搬送手段の挟持圧とアライメントの調整を行う。各調整値は例えば、図１１及び記述した図３の（ａ）に示す角度αからシートの旋回成分が算出される。そして、この算出されたシートの旋回成分に応じてレジストローラ対５の挟持圧を所定量変化させて、角度αが０になるように調整する。また、図１１のｄにより、レジストローラ対５と転写部１の間の相対傾きが算出される。そして、この算出された相対傾きが０になるようにレジストローラ対５のアライメント調整カムフォロワ１５を回転させることにより、相対傾きを調整する。
【００６１】
次に、この歪み代表プロファイルに基づく２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５に対する各搬送手段アライメントが１回行われると（Ｓ３０３）、メモリ部２０１に保存された複数の歪プロファイルデータ及び歪み代表プロファイルをクリアする（Ｓ３０４）。そして、この後、作像動作を行うことにより（Ｓ３０５）、歪みの少ない良好なトナー像を得ることができる。なお、一旦、クリアされたメモリ部２０１の歪プロファイルデータは図６の（ａ）の手順で再びデータ収集及び演算が始められる。
【００６２】
このように、本実施の形態では、第１及び第２シート挟持圧調整部９Ａ，９Ｂにより２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５の挟持圧を調整し、アライメント調整部９Ｃにより２次転写部１Ｆ及びレジストローラ対５の相対的な傾きを調整している。これにより、感光体ドラム１０１及び中間転写体ベルト１０６上に形成するトナー像を補正することができ、歪みの少ない良好なトナー像を得ることができる。
【００６３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１２は、本実施の形態に係る画像形成装置の制御ブロック図である。なお、図１２において、既述した図５と同一符号は、同一又は相当部分を示している。
【００６４】
図１２において、２０４はメンテナンス情報発信部であり、このメンテナンス情報発信部２０４は、歪み代表プロファイルが所定以上の大きさの場合、つまりシート上のトナー像の歪みが所定以上の大きさの場合には、メンテナンスを促す情報を発信する。そして、このようにメンテナンスを促す情報を発信することにより、搬送ローラの磨耗等の経時的変化でトナー像歪みが悪化した場合、メンテナンス担当者が適切な処置を施すことができる。
【００６５】
次に、このようなメンテナンスを促す情報発信処理について図１３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
画像形成装置の電源がＯＮされると、ＣＰＵ２００は、既述したようにメモリ部２０１に保存されている歪み代表プロファイルの読み込みを行い（Ｓ４０１）、この後、歪み代表プロファイルの大きさ（歪値）が所定量以上あるかを判断する（Ｓ４０２）。ここで、歪み代表プロファイルの大きさが所定量以上ある場合には（Ｓ４０２のＹ）、メンテナンス情報発信部２０４よりメンテナンスを促す情報を発信する（Ｓ４０３）。つまり、検知したトナー像の横レジ位置ずれと傾きによるシート上のトナー像の歪みが許容レベルを超えたときに、ユーザやサービスマンにメンテナンス情報を発信する。なお、この発信は画像形成装置の電源がＯＦＦされるまで保持される（Ｓ４０５）。
【００６７】
このように、本実施の形態では、シート上のトナー像の歪みの量が許容レベルを超えたときに、ユーザやサービスマンにメンテナンス情報を発信することにより、適切な処置を取ることができる。これにより、経時的変化でトナー像歪みが悪化した場合、良好な画像を維持することができる。なお、情報発信は、画像形成装置のメンテナンスを担うメンテナンス担当者が認識できる形態、例えば画像形成装置の操作画面への発信、ネットワーク通信を通じてメンテナンスのサービス拠点への発信という形態で行われる。
【００６８】
ところで、これまでの説明においては、２次転写部１Ｆを通過する際の、シートの横レジ位置及びシートの傾きを連続的に検知するための検知部であるラインセンサ７Ａ，７Ｂ及びギャップセンサ８Ｅを２次転写部１Ｆとレジストローラ対５との間に設けている。また、ラインセンサ７Ｃ，７Ｄ及びギャップセンサ８Ｆを２次転写部１Ｆと定着装置６との間に設けている。しかし、本発明は、これに限らず、ラインセンサ及びギャップセンサを、２次転写部１Ｆとレジストローラ対５との間と、２次転写部１Ｆと定着装置６との間の少なくとも一方に設ければ良い。
【００６９】
さらに、これまでの説明においては、シートの横レジ位置及びシートの搬送方向に対する傾きを検知する手段として複数のラインセンサを用いている。しかし、本発明は、これに限らず、シートの少なくとも１箇所のレジ位置と、シートの搬送方向に対する傾きを同時にかつ、連続的に算出可能であれば、例えばＣＣＤを用いたエリアセンサを用いる等、検知手段の形態はどのようなものであっても適用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１…カラーレーザプリンタ、１Ａ…カラーレーザプリンタ本体、１Ｆ…２次転写部、５…レジストローラ対、６…定着装置、７Ａ〜７Ｄ…ラインセンサ、８Ｅ，８Ｆ…ギャップセンサ、９Ａ，９Ｂ…第１及び第２シート挟持圧調整部、１０１…感光体ドラム、１０６…中間転写体ベルト、２００…ＣＰＵ、２０１…メモリ部、２０２…画像データ補正部、２０３…アライメント調整機構、２０４…メンテナンス情報発信部、Ｓ…シート
【図１】
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【図２】
0005595138.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005595138.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005595138.tif 000008
【図８】
0005595138.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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