(57)【要約】【課題】  簡単な構成でかつ低コストな画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  中間転写ベルト１６上の画像非形成部に設けられたベルト回転検出マークＴＭと、中間転写ベルト１６上の画像形成部に設けられたレジストマークＲＭ(K)、ＲＭ(C)、ＲＭ(M)、ＲＭ(Y)を、一つのパターンセンサ１８で検出可能となっている。この装置では、ベルト回転検出マークＴＭがパターンセンサ１８で検出された後にレジストマークＲＭ(K)、ＲＭ(C)、ＲＭ(M)、ＲＭ(Y)が形成される。【選択図】  図３
2006208440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される画像形成領域とベルト回転周期検出用マークが設けられた画像非形成領域とが主走査方向において隣接して設けられ、前記主走査方向とほぼ直交する副走査方向に回転移動する中間転写ベルトと、
前記画像形成領域にトナー像をレジストマークとして形成する像形成手段と、
前記画像形成領域と前記画像非形成領域との境界を跨ぐように配置されて前記ベルト回転周期検出用マークおよび前記レジストマークを検出して検出信号を出力する検出手段と、
前記検出手段から出力される検出信号に基づき前記像形成手段によるトナー像の形成を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記副走査方向において前記レジストマークが前記ベルト回転周期検出用マークからずれた位置に形成される請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記像形成手段が前記画像形成領域に前記レジストマークを形成するタイミングを、前記検出手段による前記ベルト回転周期検出用マークに対応する信号の検出結果に基づき決定する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像形成手段として、それぞれが互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ステーションを、前記中間転写ベルトの移動方向に沿って配置し、前記複数の画像形成ステーションにより形成されるトナー像をレジストマークとして前記中間転写ベルト表面上に前記移動方向に離間して形成し、前記検出手段による該レジストマークに対応する信号の検出結果に基づいて色ずれ補正処理を行う請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記色ずれ補正処理を行うタイミングを前記回転周期検出用マークに対応する信号の検出結果に基づいて決定する画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記検出手段が前記ベルト回転周期検出用マークを検出した時から所定の時間差を設けて前記レジストマークを形成するよう前記像形成手段を制御するとともに、前記レジストマークを形成した直後の最初の前記検出手段による検出信号を排除する請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記中間転写ベルトは、熱可塑性エラストマーをアロイ主成分とする熱可塑性エラストマーアロイをベルト基材としている請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、像形成手段により形成されたトナー像を所定方向に循環移動する中間転写ベルトに転写して該トナー像を一時的に担持する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置では、感光体ドラムなどの潜像担持体の周囲に帯電部、像書込部および現像部を配置した画像形成ステーションが設けられている。また、該画像形成ステーションで形成されたトナー像を中間転写ベルトに１次転写して一時的に担持した後に、複写紙、転写紙などの記録媒体に２次転写する装置がある。このような画像形成装置では、該中間転写ベルトの周長の温度変化等に起因した副走査方向の画像ずれを補正するため、該中間転写ベルトにレジストマークを形成するとともに、該中間転写ベルトに形成されたレジストマークを検出し該レジストマークの位置情報を求め、この位置情報に基づいて像形成手段を制御する、いわゆるレジスト制御を行う。
【０００３】
また、上述のような画像形成装置においては、レジスト制御を効率的に行い、印字動作から１枚目のプリント出力までの時間、つまりファーストプリント時間を短縮することが望ましいが、これに対応するべく例えば特許文献１に記載の画像形成装置では、装置内の特定部位の温度変動を検出し、該温度変動が所定の幅を超えた場合にレジスト制御を行うこととしている。また、画像形成を効率的に行うため、例えば特許文献２に記載されているようなベルト回転周期検出手段、すなわち、中間転写ベルト上にベルト回転周期検出用マークを一つ設けるとともに該ベルト回転周期検出用マークを検出手段により検出し、この検出結果からベルト回転周期を求める手段を採用しても良い。すなわち、ベルト回転周期検出用マークの検出結果に基づいてベルトの回転周期を求めるとともに、ベルト回転周期の変動幅が所定の幅を超えた場合にのみレジスト制御を行うことで、効率的な画像形成が可能となりファーストプリント時間を短縮できる。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−３０４４６５号公報（第２頁）
【特許文献２】特開平１２−１９９９８８号公報（段落００２２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のように中間転写ベルトの回転周期変動に基づいてレジスト制御の実行タイミングを制御する場合、レジストマークを検出する検出手段とベルト回転周期検出用マークを検出する検出手段との複数の検出手段が必要である。従って、画像形成装置の構成が複雑となり、またコストが増大するという問題が発生することがあった。
【０００６】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ベルト回転周期検出手段とレジストマーク検出手段とを一体化することで、簡単な構成でかつ低コストな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】
【０００７】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、トナー像が形成される画像形成領域とベルト回転周期検出用マークが設けられた画像非形成領域とが主走査方向において隣接して設けられ、主走査方向とほぼ直交する副走査方向に回転移動する中間転写ベルトと、画像形成領域にトナー像をレジストマークとして形成する像形成手段と、画像形成領域と画像非形成領域との境界を跨ぐように配置されてベルト回転周期検出用マークおよびレジストマークを検出して検出信号を出力する検出手段と、該検出手段から出力される検出信号に基づき像形成手段によるトナー像の形成を制御する制御手段と
を備えたことを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、ベルト回転周期検出用マークおよびレジストマークを一つの検出手段で検出するため、画像形成装置の構成を簡単化でき、またコストを低減することができる。
【０００９】
また、副走査方向においてレジストマークをベルト回転周期検出用マークからずれた位置に形成することで、検出手段がレジストマークと回転周期検出用マークとを同時に検出することを防止し、検出手段の検出結果のうち、レジストマークに対応する信号とベルト回転周期検出用マークに対応する信号とを切り分けて判別することが可能となり、このように切り分けて判別されたレジストマークに対応する信号に基づき、レジスト制御を良好に行うことができる。
【００１０】
また、像形成手段が画像形成領域にトナー像をレジストマークとして形成するタイミングを、検出手段によるベルト回転周期検出用マークに対応する信号の検出結果に基づき決定するように制御することで、効率的なレジスト制御が可能となりファーストプリント時間を短縮することができる。つまり、ベルト回転周期検出用マークに対応する信号の検出結果に基づいてレジスト制御の要否を判断し、必要な場合のみレジスト制御を行い不必要なレジスト制御を行わないことで、ファーストプリント時間が短縮できる。また、レジストマークの作成個数が減るのでトナー消費量を抑制することができる。
【００１１】
また、それぞれが互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ステーションを、中間転写ベルトの移動方向に沿って配置し、複数の画像形成ステーションにより形成されるトナー像をレジストマークとして中間転写ベルト表面上に該移動方向に離間して形成し、検出手段による該レジストマークに対応する信号の検出結果に基づいて色ずれ補正処理を行う画像形成装置においては、該色ずれ補正処理を行うタイミングを回転周期検出用マークに対応する信号の検出結果に基づいて決定することで、効率的な色ずれ補正が可能となり、上記発明と同様にファーストプリント時間の短縮およびトナー消費量の低減を図ることができる。つまり、ベルト回転周期検出用マークに対応する信号の検出結果に基づいて色ずれ補正の要否を判断し、必要な場合のみ色ずれ補正を行い不必要な色ずれ補正を行わないことで、上記発明と同様にファーストプリント時間の短縮およびトナー消費量の低減を図ることができる。
【００１２】
また、検出手段がベルト回転周期検出用マークを検出した時から所定の時間差を設けてレジストマークを形成するよう像形成手段を制御するとともに、レジストマークを形成した直後の最初の検出手段による検出信号を排除するように制御手段を構成しても良い。このような構成においては、検出手段がベルト回転周期検出用マークを検出したときから所定の時間ずらしてレジストマークを形成するため、副走査方向においてレジストマークがベルト回転周期検出用マークからずれた位置に形成される。従って、検出手段がベルト回転周期検出用マークとレジストマークとを同時に検出することは無い。さらに上述の構成においては、レジストマークを形成した直後の最初の検出信号を排除するよう制御手段を構成するとしている。これにより、検出手段の検出結果のうち、レジストマークに対応する信号とベルト回転周期検出用マークに対応する信号とを切り分けて判別することが可能となる。つまり、レジストマークを形成した後最初に検出手段が検出する信号は、ベルト回転周期検出用マークに対応した信号であり、これを排除するとしたことでレジストマークに対応する信号とベルト回転周期検出用マークに対応する信号とを切り分けて判別することが可能となる。その結果、このように切り分けて判別されたレジストマークに対応する信号に基づき、レジスト制御を良好に行うことができる。
【００１３】
また、中間転写ベルトの材料としては様々のものを利用することができるが、例えばエラストマーアロイを中間転写ベルトの材料として用いてもよい。このように熱可塑性エラストマーアロイを基材とする中間転写ベルトは、ＰＣ（ポリカーボネイト）樹脂やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂を基材とする中間転写ベルトに比べて耐屈曲性に優れ、レジストマークの検出不良が発生する可能性が少ないため、良好なレジスト制御が可能となる。また、熱可塑性エラストマーアロイを基材とする中間転写ベルトは、ＰＣ樹脂やＰＥＴ樹脂を基材とする中間転写ベルトと比べて温度変動に対し敏感に反応する。従って、熱可塑性エラストマーアロイを基材とした中間転写ベルトの周長は、画像形成装置内部の温度変動に対して敏感に変動し、これに連動してベルト回転周期も変動することとなる。よって、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、中間転写ベルトとして熱可塑性エラストマーアロイを基材とするものを用いることで、画像形成装置内部の温度変動に対しより高精度にレジスト制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置１は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー印字処理、およびブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する単色印字処理を選択的に実行する画像形成装置である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令（印字指令）がメインコントローラ５１に与えられると、このメインコントローラ５１からの指令に応じてエンジンコントローラ５２がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシート（記録材）Ｓに画像形成指令に対応する画像を形成する。
【００１５】
図１において、本実施形態の画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面（同図の右手側面）に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。また、第１の開閉部材３には、開閉蓋３ａがハウジング本体２の前面に開閉自在に装着されている。なお、この開閉蓋３ａは第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能となっている。
【００１６】
ハウジング本体２内には、電源回路基板、メインコントローラ５１およびエンジンコントローラ５２を内蔵する電装品ボックス５が設けられている。また、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９および給紙ユニット１０もハウジング本体２内に配設されている。一方、第１の開閉部材３側には、２次転写ユニット１１、定着ユニット１２およびシート搬送機構１３が配設されている。なお、この実施形態では、画像形成ユニット６および給紙ユニット１０内の消耗品は、装置本体に対して着脱自在に構成されている。そして、これらの消耗品および転写ベルトユニット９については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００１７】
転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設され後述するブラック用駆動モータにより回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて図示矢印方向Ｄ16へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に当接されるベルトクリーナ１７とを備えている。この従動ローラ１５は駆動ローラ１４に対して斜め上方（図１中の左手上方）に配置されている。このため、中間転写ベルト１６は傾斜状態のまま方向Ｄ16に回転移動する。また、中間転写ベルト１６を駆動した際のベルト搬送方向Ｄ16が下向き（図１の右下向き）になるベルト面１６ａは下方に位置している。本実施形態においては、ベルト面１６ａがベルト駆動時のベルト張り面（駆動ローラ１４により引っ張られる面）となっており、各色の感光体ドラム（像担持体）２０の周速よりも遅い周速を有している。このように中間転写ベルト１６の周速を各感光体ドラム２０の周速よりも遅くなるように設定することで、感光体ドラム２０は中間転写ベルト１６に回転を抑える向きに引っ張られるようにして駆動している。
【００１８】
また、この実施形態では、中間転写ベルト１６を熱可塑性エラストマー（以下「ＴＰＥ」という）をアロイ主成分とする熱可塑性エラストマーアロイをベルト基材としたものを採用している。その主たる理由は耐屈曲性にある。すなわち、ＴＰＥアロイを基材とした中間転写ベルト１６は、従来から多用されてきたＰＣ樹脂やＰＥＴ樹脂を基材とした中間転写ベルトと比べて耐屈曲性において優れており、上述したように良好なレジスト制御を可能とする。特に、中間転写ベルト１６を架張するために設けられたローラのローラ本数を低減させたり、ローラを小型化する場合には、ローラでの中間転写ベルト１６の湾曲度合いを高める必要があるが、その場合には耐屈曲性が大きな問題となってくる。そこで、本発明者らは中間転写ベルト１６のベルト基材としてＰＣ樹脂やＰＥＴ樹脂をはじめとし、ＰＩ（ポリイミド）樹脂、ＰＡ（ポリアミド）樹脂、ＴＰＥアロイの物理特性を検討した結果、ＴＰＥアロイをベルト基材として用いることで優れた耐屈曲性を有する中間転写ベルト１６が得られることがわかった。そこで、本実施形態では、ベルト基材としてＴＰＥアロイを採用した中間転写ベルト１６を用いている。
【００１９】
駆動ローラ１４は、２次転写ローラ１９のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ１４の周面には、厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１０５Ω・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する２次転写バイアス発生部から２次転写ローラ１９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ１４に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、２次転写部へシートＳが進入する際の衝撃が中間転写ベルト１６に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
【００２０】
また、本実施形態においては、駆動ローラ１４の径を従動ローラ１５の径より小さくしている。これにより、２次転写後のシートＳがシートＳ自身の弾性力で剥離し易くすることができる。また、従動ローラ１５をベルトクリーナ１７のバックアップローラとして兼用させている。このベルトクリーナ１７は、搬送方向下向きのベルト面１６ａ側に設けられており、図１に示すように、残留トナーを除去するクリーニングブレード１７ａと、除去したトナーを搬送するトナー搬送部材とを備えている。そして、クリーニングブレード１７ａは従動ローラ１５への中間転写ベルト１６の巻きかけ部において中間転写ベルト１６に当接して２次転写後に中間転写ベルト１６の表面に残留しているトナーをクリーニング除去する。
【００２１】
駆動ローラ１４および従動ローラ１５は転写ベルトユニット９の支持フレーム（図示省略）に回転自在に支持されている。また、中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラム２０に対向して１次転写ローラ２１が設けられている。これら４つの１次転写ローラ２１は上記支持フレームに対して回転自在に軸支され、１次転写バイアス発生部５２５と電気的に接続されており、適当なタイミングで１次転写バイアス発生部５２５から１次転写バイアスが印加される。
【００２２】
上記支持フレームは、駆動ローラ１４を回動中心として矢印方向Ｄ21にハウジング本体２に対して回動自在となっている。そして、図示を省略するアクチュエータを作動させることで支持フレームが回動してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラム２０に対向して配置された１次転写ローラ２１が感光体ドラム２０に向かって近接し、また感光体ドラム２０から離間移動する。このため、イエロー、マゼンタおよびシアン用の１次転写ローラ２１が感光体ドラム２０に向かって近接移動すると、中間転写ベルト１６を挟んで該感光体ドラム２０に当接する（図１中の実線）。そして、この当接位置が１次転写位置となっており、該１次転写位置でトナー像が中間転写ベルト１６に転写される。逆に、イエロー、マゼンタおよびシアン用の１次転写ローラ２１が感光体ドラム２０から離間移動すると、画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラム２０と中間転写ベルト１６とは互いに離間する（図１中の破線）。一方、ブラック（Ｋ）の画像形成ステーションＫの感光体ドラム２０に対向して配置された１次転写ローラ２１については、中間転写ベルト１６を挟んで該感光体ドラム２０に当接されたまま回転するように構成されている。したがって、図１の実線で示すように、全１次転写ローラ２１を感光体ドラム２０側に位置させることでカラー印字処理が実行可能となる。一方、同図の破線で示すように、ブラック用の１次転写ローラ２１を残して他の１次転写ローラ２１を感光体ドラム２０から離間させることでモノクロ印字処理のみを実行しつつ中間転写ベルト１６が画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃから離間してイエロー、マゼンタおよびシアン色については非印字状態とすることができる。なお、ブラック用の１次転写ローラ２１についても、必要に応じて感光体ドラム２０から離間移動させるように構成してもよい。
【００２３】
図３は駆動ローラ近傍に配設されたセンサを示す図である。この実施形態では、転写ベルトユニット９の支持フレームに、駆動ローラ１４に近接してパターンセンサ１８が設置されている。このパターンセンサ１８は本発明の「検出手段」に相当するものであり、中間転写ベルト１６の画像形成領域と画像非形成領域との境界に跨って配置されている。また、このパターンセンサ１８は、いわゆる反射方式の光センサであり、中間転写ベルト１６の画像形成領域（画像が形成される最大領域）と画像非形成領域との境界に跨って存在する表面領域１８１に向けて光を照射する投光部（図示省略）と、中間転写ベルト１６の表面や画像形成領域に形成されるレジストマークＲＭや画像非形成領域に設けられたベルト回転周期検出用マークＴＭにより反射された光を受光する受光部（図示省略）を備えている。そして、投光部から中間転写ベルト１６上のレジストマークＲＭおよびベルト回転周期検出用マークＴＭに光が照射される一方、該レジストマークＲＭおよび該ベルト回転周期検出用マークＴＭからの光が受光部で受光されて該受光部での受光量に対応する信号が、図４に示すようにパターンセンサ１８から出力される。そして、パターンセンサ１８からの出力信号に基づき中間転写ベルト１６上の各色トナー像の位置決めを行い、各色画像の色ずれを補正する。
【００２４】
また、この実施形態では、上述のように、センサ１８によりベルト回転周期検出マークＴＭを検出できるように構成している。したがって、画像形成領域にレジストマークが形成されていない場合は、中間転写ベルト１６のベルト回転周期検出マークＴＭがパターンセンサ１８を通過する度に、該ベルト回転検出用マークＴＭに対応する信号（ベルト回転周期検出信号）のみが出力される。また、本実施形態では、ベルト回転周期検出用マークＴＭは画像非形成領域に一つ設けられているため、ベルト回転周期検出信号は中間転写ベルト１６が１回転する度に１回検出されることとなる。したがって、図５に示すようにベルト回転周期検出信号の間隔を計測することで中間転写ベルト１６の回転周期Ｔ（Ｔ1，Ｔ２，…）を求めることができる。
【００２５】
図６は温度に応じた中間転写ベルトの回転周期を示すグラフである。同図には、ＰＣ樹脂、ＰＥＴ樹脂およびＴＰＥアロイをベルト基材とする中間転写ベルト１６の回転周期Ｔが温度変化に伴い変動する様子が示されている。同図から明らかなようにＴＰＥアロイをベルト基材とするベルトを中間転写ベルト１６として用いた場合には、温度上昇に伴って回転周期Ｔが長くなっている。これは、ＴＰＥの熱膨張率が従来からベルト基材として用いられているＰＣ樹脂やＰＥＴ樹脂の熱膨張率に比べて比較的大きく、画像形成装置内部の温度に応じて比較的大きく伸縮することに起因している。このようにベルト基材として特にＴＰＥアロイを用いた場合には、画像形成装置内部の温度変動に伴って中間転写ベルト１６の回転周期が大きく変動するため、後述するように該回転周期の変動を検出し、これに基づいてレジスト制御を行うことで温度変動に対しより高精度にレジスト制御を行うことが可能となる。
【００２６】
図１に戻って装置構成の説明を続ける。画像形成ユニット６は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イエロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備えている。各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは本発明の「像形成手段」に相当するものであり、これらにはそれぞれ感光体ドラム２０が設けられている。また、各感光体ドラム２０の周囲には、帯電部２２、像書込部２３、現像部２４および感光体クリーナ２５が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作が実行される。なお、図１において、画像形成ユニット６の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上、一部の画像形成ステーションのみに符号を付けて他の画像形成ステーションについては符号を省略する。また、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配置順序は任意である。
【００２７】
各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラム２０は１次転写位置ＴＲ1で中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるように配置されている。また、これらの感光体ドラム２０はそれぞれ専用の駆動モータに接続され、図示矢印Ｄ20に示すように、中間転写ベルト１６の搬送方向に所定周速で回転駆動される。
【００２８】
帯電部２２は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム２０の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２０の回転動作に伴って感光体ドラム２０に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電位置で感光体ドラム２０の表面を帯電させる。
【００２９】
像書込部２３は、発光ダイオードやバックライトを備えた液晶シャッタ等の素子を感光体ドラム２０の軸方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に列状に配列したアレイ状書込ヘッドを用いており、感光体ドラム２０から離間配置されている。また、アレイ状書込ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトである。そのため、感光体ドラム２０に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。
【００３０】
そして、本実施形態においては、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラム２０、帯電部２２、現像部２４および感光体クリーナ２５を交換カートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ（図２）としてユニット化している。また、各交換カートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋには、該交換カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリ９１〜９４がそれぞれ設けられている。そして、各交換カートリッジに設けられた送受信部５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｋと、本体側に設けられた送受信部５２２Ｙ，５２２Ｍ，５２２Ｃ，５２２Ｋとがそれぞれ互いに近接配置され、エンジンコントローラ５２のＣＰＵ５２１とメモリ９１〜９４との間で無線通信が行われる。こうすることで、各交換カートリッジに関する情報がＣＰＵ５２１に伝達されるとともに、各メモリ９１〜９４内の情報が更新記憶される。
【００３１】
次に、現像部２４の詳細について、画像形成ステーションＫを代表して説明する。この現像部２４は、トナーを貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に配設された２つのトナー撹拌供給部材２８，２９と、トナー撹拌供給部材２９に近接配置された仕切部材３０と、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、トナー供給ローラ３１および感光体ドラム２０に当接して所定の周速で図示矢印方向に回転する現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とから構成されている。
【００３２】
そして、各現像部２４では、トナー撹拌供給部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給される。また、こうして供給されたトナーは供給ローラ３１を介して現像ローラ３３の表面に供給される。そして、現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、感光体ドラム２０へと搬送される。そして、現像ローラ３３と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラ３３に印加される現像バイアスによって、現像ローラ３３と感光体ドラム２０とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ３３から感光体ドラム２０に移動して、像書込部２３により形成された静電潜像が顕像化される。
【００３３】
また、この実施形態では、感光体ドラム２０の回転方向Ｄ20において１次転写位置ＴＲ1の下流側に、感光体ドラム２０の表面に当接して感光体クリーナ２５が設けられている。この感光体クリーナ２５は、感光体ドラム２０の表面に当接することで１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。
【００３４】
給紙ユニット１０は、シートＳが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５からシートＳを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。第１の開閉部材３内には、２次転写領域ＴＲ2へのシートＳの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４および中間転写ベルト１６に圧接される２次転写手段としての２次転写ローラ１９と、定着ユニット１２と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。
【００３５】
２次転写ローラ１９は、中間転写ベルト１６に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラ駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６とを有している。そして、シートＳに２次転写された画像は、加熱ローラ４５と加圧ローラ４６で形成するニップ部で所定の温度でシートＳに定着される。本実施形態においては、中間転写ベルト１６の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト１６に対して画像形成ユニット６と反対側の空間に定着ユニット１２を配設することが可能になり、電装品ボックス５、画像形成ユニット６および中間転写ベルト１６への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
【００３６】
また、こうして定着処理を受けたシートＳは排紙ローラ対３９を経由してハウジング本体２の上面部に設けられた第２の開閉部材（排紙トレイ）４に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排紙ローラ対３９後方の反転位置まで搬送されてきた時点で排紙ローラ対３９の回転方向を反転し、これによりシートＳは両面プリント用搬送路４０に沿って搬送される。そして、レジストローラ対３７の手前で再び搬送経路に乗せられるが、このとき、２次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト１６と当接して画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００３７】
また、この装置１では、図２に示すように、メインコントローラ５１のＣＰＵ５１１により制御される表示部５４を備えている。この表示部５４は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ５１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【００３８】
なお、図２において、符号５１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース５１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ５１に設けられた画像メモリである。また、符号５２３はＣＰＵ５２１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号５２４はＣＰＵ５２１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３９】
図７は図１の画像形成装置の動作を示す図である。この装置では、同図に示すように、パターンセンサ１８によって中間転写ベルト１６の回転周期を検出し、その検出結果に基づき色ずれ補正処理の実行タイミングを制御している。より具体的には、ＲＯＭ５２３に記憶されている色ずれ補正に関するプログラムにしたがってエンジンコントローラ５２のＣＰＵ５２１が装置各部を以下のように制御して色ずれ補正処理の実行タイミングを調整している。
【００４０】
ステップＳ１でパターンセンサ１８からベルト回転周期検出信号が２回出力されると、最初のベルト回転周期検出信号の出力から次の信号の出力までの時間を内部タイマー（図示省略）がカウントして中間転写ベルト１６が１周する時間、つまり回転周期Ｔが算出される（ステップＳ２）。そして、この回転周期Ｔがリファレンス周期ＴrとしてＲＡＭ５２４に記憶される（ステップＳ３）。
【００４１】
そして、ベルト回転周期検出信号が出力されるたびに（ステップＳ４）、前回の回転周期検出信号からの経過時間を内部タイマーがカウントして回転周期Ｔが算出される（ステップＳ５）。また、この回転周期Ｔとリファレンス周期Ｔrとの差の絶対値｜Ｔ−Ｔr｜が予め設定されている許容値Ｔaと比較される（ステップＳ６）。すなわち、絶対値｜Ｔ−Ｔr｜はベルト回転周期の変動量を示すものである。ベルト回転周期を変動させる要因としては様々あるが、例えば、画像形成装置内部の温度が一定以上変動したような場合、本実施形態では中間転写ベルト１６の材料としてＴＰＥアロイを用いているため、中間転写ベルト１６の周長が変動し、ベルト回転周期が変動することとなる。したがって、画像形成装置内部の温度変動が小さく、ベルト回転周期の変動量が小さい場合は、ステップ６では「ＮＯ」と判定しステップＳ４に戻り、次のベルト回転周期検出信号の検出およびベルト回転周期Ｔの算出を繰り返す。一方、画像形成装置内部の温度変動が大きく、ベルト回転周期の変動量が許容値Ｔaを超えて変動した場合は、ステップ６では「ＹＥＳ」と判定し、色ずれ補正処理を実行する（ステップＳ７）。
【００４２】
この色ずれ補正処理では、画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって、例えば図３に示すように中間転写ベルト１６の画像領域に中間転写ベルト１６の搬送方向Ｄ16に直交する主走査方向Ｘに平行に延びる帯状形状（例えば幅０．５ｍｍ）のレジストマークＲＭが、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に搬送方向（副走査方向）D16にそれぞれ所定間隔（例えば０．５ｍｍ）の間隔をおいて形成される。なお、同図には、イエローのレジストマークＲＭ(Y)、ブラックのレジストマークＲＭ(K)、シアンのレジストマークＲＭ(C)、マゼンタのレジストマークＲＭ(M)およびイエローのレジストマークＲＭ(Y)のみが図示されているが、各色について複数本ずつ形成している。上記のように中間転写ベルト１６上に形成されたレジストマークＲＭ(K)、ＲＭ(C)、ＲＭ(M)、ＲＭ(Y)は中間転写ベルト１６の移動とともに搬送方向Ｄ16に移動してパターンセンサ１８の検出領域１８１を通過する。このとき、パターンセンサ１８から出力される信号の電圧レベルが受光量に応じて変化する。このため、電圧レベルを計測することでパターンセンサ１８を各レジストマークＲＭが通過するタイミングを測定することができ、レジストマークＲＭの位置情報を取得することができる。そして、全てのレジストマークＲＭについて位置情報が得られると、それらの位置情報に基づき色ずれ補正を行う。以下に、本実施形態における具体的な色ずれ補正処理について説明する。
【００４３】
図８は、上記色ずれ補正処理の動作を示した図である。上記レジストマークＲＭの形成に先立って、まず、パターンセンサ１８により回転周期検出用マークＴＭを検出する（ステップＳ７１）。次に、図９の中段に図示するように、ベルト回転周期検出用マークＴＭを検出してから所定時間ΔＴだけずらしたタイミングでレジストマークＲＭを形成するよう各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ（像形成手段）を制御する（ステップＳ７２）。この結果、中間転写ベルト１６上には図９の下段に示すように、ベルト回転周期検出用マークＴＭから、副走査方向に距離ΔＲだけずれた位置からレジストマークＲＭが形成されることとなる。ここで距離ΔＲは、時間ΔＴの間に中間転写ベルト１６が移動した距離となる。次に、ステップＳ７２においてレジストマークＲＭを形成した直後のパターンセンサ１８の検出信号をベルト回転周期検出信号であるとして排除する（ステップＳ７３）。これにより、パターンセンサ１８の検出信号のうちレジストマークＲＭに対応した信号のみを切り分けて判別可能となる。すなわち、レジストマークＲＭを形成した後、最初にパターンセンサ１８により検出される信号はベルト回転周期検出信号であるので、これを排除し、該ベルト回転周期検出信号より後にパターンセンサ１８により検出される信号を、レジストマークＲＭに対応した信号として検出する。このようにパターンセンサ１８によりレジストマークＲＭに対応した信号（レジストパターン）を検出し（ステップＳ７４）、この検出結果に基づいて色ずれ補正を行う（ステップＳ７５）。
【００４４】
こうして色ずれ補正処理と並行して、または完了後に、ＲＡＭ５２４に記憶されているリファレンス周期ＴrをステップＳ５で算出された回転周期Ｔに書き換えた（ステップＳ８）後、ステップＳ４に戻って、上記一連の動作（ステップＳ４〜Ｓ８）を繰り返す。
【００４５】
以上のように、この実施形態によれば、ベルト回転周期検出用マークＴＭおよびレジストマークＲＭを一つのパターンセンサ（検出手段）１８で検出するため、画像形成装置の構成を簡単化でき、またコストを低減することができる。また、パターンセンサ１８の検出信号のうちレジストマークＲＭに対応した信号のみを切り分けて判別可能であるため、この切り分けて判別されたレジストマークＲＭに対応する信号に基づき、レジスト制御を良好に行うことができる。
【００４６】
また、この実施形態によれば、中間転写ベルト１６の材料として熱可塑性エラストマーアロイを用いているため、ＰＣ樹脂やＰＥＴ樹脂を基材とする中間転写ベルトと比べて耐屈曲性に優れており、良好なレジスト制御が可能となる。また、熱可塑性エラストマーアロイを基材とする中間転写ベルト１６は、ＰＣ樹脂やＰＥＴ樹脂を基材とする中間転写ベルトと比べて温度変動に対し敏感に反応する。従って、熱可塑性エラストマーアロイを基材とした中間転写ベルト１６の周長は、画像形成装置内部の温度変動に対して敏感に変動し、これに連動してベルト回転周期も変動することとなる。よって、この実施形態のように、中間転写ベルト１６として熱可塑性エラストマーアロイを基材とするものを用いた装置では温度変動に伴う回転周期変動が大きくなる傾向となる。しかしながら、パターンセンサ１８により検出される信号に基づきレジスト制御の実行タイミングが適切に制御される。その結果、画像形成装置内部の温度変動に対しより高精度にレジスト制御を行うことが可能となる。  
【００４７】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、いわゆるタンデム方式の画像形成装置に本発明を適用しているが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、像形成手段により形成されたトナー像を所定方向に循環移動する中間転写ベルトに転写して該トナー像を一時的に担持する画像形成装置全般に対して本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】パターンセンサ近傍の拡大図。
【図４】パターンセンサの出力信号の一例を示す図。
【図５】ベルト回転周期検出信号を示す図。
【図６】温度に応じた中間転写ベルトの回転周期を示す図。
【図７】図１の画像形成装置の動作を示す図。
【図８】色ずれ補正処理の動作を示した図。
【図９】色ずれ補正実行時の画像形成ステーションの動作を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
１…画像形成装置、  ９…転写ベルトユニット、  １６…中間転写ベルト、  １８…パターンセンサ（検出手段）、  ５２…エンジンコントローラ（制御手段）、  ５２１…ＣＰＵ（制御手段）、  ＲＭ，ＲＭ(K)，ＲＭ(C)，ＲＭ(M)，ＲＭ(Y) …レジストマーク、  ＴＭ…ベルト回転周期検出用マーク、  Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…回転周期、  Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ…画像形成ステーション（像形成手段）
【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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