(57)【要約】【課題】既存の構成を利用して、中間転写ベルトの部分ごとの摩擦係数を速やかに安定させて速度変動を抑制することにより高精度の色ずれ補正制御を行える画像形成装置を提供する。【解決手段】色ずれ補正制御が開始されると、ベルトクリーニング装置１１６から中間転写ベルト９にトナーを排出して中間転写ベルト９の部分ごとのトナー付着量のばらつきを均す。そして、ベルトクリーニング装置１１６から排出したトナーが一周して二次転写部Ｔ２を通過した後に、感光ドラム１Ｙ、１Ｍで位置指標のトナー像を形成して中間転写ベルト９に一次転写する。中間転写ベルト９上の位置指標のトナー像を色ずれセンサＳ１、Ｓ２により検出して、露光装置１Ｍの露光開始タイミングを基準にして、露光装置１Ｙの露光開始タイミングを調整する。【選択図】図１
2011013240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体と、感光体に形成したトナー像を一次転写部で前記中間転写体に転写する画像形成部と、記録材にトナー像を転写するための二次転写部を形成するように前記中間転写体に当接する転写部材と、前記画像形成部で形成されて前記一次転写部で前記中間転写体に転写された位置指標のトナー像を検出する検出手段と、電圧を印加されたブラシ部材を当接させて前記中間転写体の転写残トナーを回収する静電クリーニング装置とを備える画像形成装置において、
非画像形成時に、前記中間転写体に転写された前記位置指標のトナー像を前記検出手段により検出して、前記感光体におけるトナー像の形成位置を調整する位置合わせモードを有し、前記位置合わせモードでは、前記中間転写体に付着して連れ回るトナーが増えるように前記静電クリーニング装置を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記位置合わせモードでは、前記ブラシ部材から前記中間転写体に排出したトナーが前記二次転写部に到着した後に、前記一次転写部で前記位置指標のトナー像を前記中間転写体に転写する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】
前記位置合わせモードでは、前記ブラシ部材から前記中間転写体に排出したトナーが前記二次転写部に到着した後に、前記画像形成部で前記位置指標のトナー像を形成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】
前記位置合わせモードでは、前記ブラシ部材に交流電圧を印加することにより前記ブラシ部材に蓄積したトナーを前記中間転写体に排出することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ブラシ部材は、画像形成時に直流電圧が印加される第１のファーブラシと、前記中間転写体の回転方向における前記第１のファーブラシの下流側に配置されて画像形成時に前記第１のファーブラシとは反対極性の直流電圧が印加される第２のファーブラシとであって、
前記位置合わせモードでは、前記第１のファーブラシに印加する直流電圧の極性を反転させるとともに、前記第２のファーブラシに交流電圧を印加することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ブラシ部材の累積使用量が所定水準に満たない場合には、前記ブラシ部材に蓄積したトナーを前記中間転写体に排出させる前に、前記感光体に補給用トナー像を形成して前記中間転写体に転写し、前記二次転写部を通過させた前記補給用トナー像を前記ブラシ部材に補給することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
記録材搬送体と、感光体に形成したトナー像を転写部で前記記録材搬送体に担持された記録材に転写する画像形成部と、前記画像形成部で形成されて前記転写部で前記記録材搬送体に転写された位置指標のトナー像を検出する検出手段と、電圧を印加されたブラシ部材を当接させて前記記録材搬送体に付着したトナーを回収する静電クリーニング装置とを備える画像形成装置において、
非画像形成時に、前記記録材搬送体に転写された前記位置指標のトナー像を前記検出手段により検出して、前記感光体におけるトナー像の形成位置を調整する位置合わせモードを有し、前記位置合わせモードでは、前記記録材搬送体に付着して連れ回るトナーが増えるように前記静電クリーニング装置を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非画像形成時に、位置指標のトナー像を用いて感光体におけるトナー像の形成位置を調整する画像形成装置、詳しくは調整中の速度変動を抑制してトナー像の形成位置の調整精度を高める制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写体又は記録材搬送体に沿って現像色の異なる複数の画像形成部を配置したタンデム型のフルカラー画像形成装置が広く用いられている。タンデム型のフルカラー画像形成装置では、画像形成に先立たせて色ずれ補正制御を実行して、複数の画像形成部のそれぞれの感光体に形成されるトナー像の主走査方向の位置を調整して、各色のトナー像の重ね合わせ精度を高めている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に示される色ずれ補正制御では、図１に示すように、非画像形成時、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに主走査方向のライン状の位置指標のトナー像が形成されて、中間転写ベルト９の両端部に一次転写される。そして、中間転写ベルト９上の位置指標のトナー像を光学センサＳ１、Ｓ２で検出し、検出結果に応じて感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにおける露光開始タイミングを調整している。
【０００４】
ところで、図１に示すように、電圧を印加したファーブラシを当接させて中間転写ベルト９から転写残トナーを除去する静電クリーニング装置（１１６）を備えた画像形成装置が実用化されている（特許文献２）。
【０００５】
特許文献２では、ファーブラシに印加する直流電圧の極性を画像形成時と反転させることで、画像形成時にファーブラシ３１に蓄積されたトナーを中間転写ベルト９に排出して、ファーブラシ３１のクリーニング性能を回復させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−０１４５０７号公報
【特許文献２】特開２００６−３０５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
画像形成装置の起動直後には、中間転写ベルト９の部分ごとに摩擦係数がばらついているため、そのまま色ずれ補正制御を行うと、各色のトナー像の位置合わせ精度が悪くなることが判明した。
【０００８】
図４に示す色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２が二次転写部Ｔ２を通過していない場合と通過している場合とで二次転写部Ｔ２の摩擦負荷が異なるため、中間転写ベルト９に張力変動を生じる。張力変動によって、中間転写ベルト９における色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２の形成位置がずれてしまうことで、１回目と２回目とで色ずれ補正に誤差が生じていることが判明した。
【０００９】
特に、二次転写部Ｔ２において、中間転写ベルト９と二次転写ローラ２３との間に周速差を設定して転写効率を高めている場合、トナー付着の有無による中間転写ベルト９の駆動トルクの変動が大きくなる。そして、駆動トルクの変動が大きくなると、色ずれ補正誤差も大きくなることが判明した。
【００１０】
そこで、画像形成装置の起動後、中間転写ベルト９全体の摩擦係数が安定するまで前回転を継続した後に色ずれ補正制御を行うことが提案されたが、この場合、前回転の時間が伸びて画像形成の開始が遅れてしまう。
【００１１】
本発明は、既存の構成を利用して、中間転写ベルトの部分ごとの摩擦係数を速やかに安定させて速度変動を抑制することにより高精度の色ずれ補正制御を行える画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の画像形成装置は、中間転写体と、感光体に形成したトナー像を一次転写部で前記中間転写体に転写する画像形成部と、記録材にトナー像を転写するための二次転写部を形成するように前記中間転写体に当接する転写部材と、前記画像形成部で形成されて前記一次転写部で前記中間転写体に転写された位置指標のトナー像を検出する検出手段と、電圧を印加されたブラシ部材を当接させて前記中間転写体の転写残トナーを回収する静電クリーニング装置とを備えたものである。そして、非画像形成時に、前記中間転写体に転写された前記位置指標のトナー像を前記検出手段により検出して、前記感光体におけるトナー像の形成位置を調整する位置合わせモードを有し、前記位置合わせモードでは、前記中間転写体に付着して連れ回るトナーが増えるように前記静電クリーニング装置を制御する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像形成装置では、静電クリーニング装置のクリーニング性能を落とす、又はブラシ部材から中間転写体へ積極的にトナーを排出することにより、中間転写体に付着して連れ回るトナーを増やす。これにより、中間転写体の部分ごとの摩擦係数のばらつきが均されて、中間転写体が一次転写部及び二次転写部を通過する際の摩擦負荷の変動が小さくなる。
【００１４】
従って、既存の構成を利用して、中間転写ベルトの部分ごとの摩擦係数を安定させて速度変動を抑制し、これにより、高精度の色ずれ補正制御を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】ベルトクリーニング装置の構成の説明図である。
【図３】画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図４】色ずれ補正制御画像の検出の説明図である。
【図５】色ずれ補正制御における現像スリーブの駆動状態の説明図である。
【図６】実施例１の色ずれ補正制御のフローチャートである。
【図７】ファーブラシの回転数を低下させる効果の説明図である。
【図８】実施例２におけるベルトクリーニング装置の構成の説明図である。
【図９】実施例２の色ずれ補正制御のフローチャートである。
【図１０】直流電圧を交流電圧に切り換える効果の説明図である。
【図１１】直流電圧と交流電圧を切り換えた場合のトナーの帯電量の変化の説明図である。
【図１２】実施例３におけるベルトクリーニング装置の構成の説明図である。
【図１３】実施例３の色ずれ補正制御のフローチャートである。
【図１４】直流電圧の極性を反転させる効果の説明図である。
【図１５】極性を切り換えた場合のトナーの帯電量の変化の説明図である。
【図１６】実施例１、２、３における中間転写ベルトの張力変動の比較図である。
【図１７】連続画像形成に伴うファーブラシのトナー蓄積量の変化の説明図である。
【図１８】実施例４の制御のフローチャートである。
【図１９】実施例５の画像形成装置の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、色ずれ補正制御の開始前にブラシ部材に蓄積されたトナーの排出が開始される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１７】
従って、位置指標のトナー像を中間転写体又は記録材搬送体に転写して検出することによって感光体におけるトナー像の形成位置が調整される限りにおいて、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／記録材搬送型の区別無く実施できる。
【００１８】
本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る画像形成装置の主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１９】
なお、特許文献１、２に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２０】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト９に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００２１】
画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト９に一次転写される。すなわち、画像形成部（ＰＹ）は、感光体（１Ｙ）に形成したトナー像を一次転写部ＴＹで中間転写体（９）に転写する。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト９のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト９に順次重ねて一次転写される。
【００２２】
中間転写ベルト９に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置２８で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。
【００２３】
中間転写ベルト９は、テンションローラ２２、駆動ローラ２０、及び対向ローラ２１に掛け渡して支持され、駆動ローラ２０に駆動されて３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ２方向に回転する。中間転写ベルト９は、厚さ１００μｍの基層上に弾性層が形成されて総厚が３００μｍ、周長が２４００ｍｍである。
【００２４】
記録材カセット２５から引き出された記録材Ｐは、分離ローラ２６で１枚ずつに分離して、レジストローラ２７へ送り出される。レジストローラ２７は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト９のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。
【００２５】
二次転写ローラ２３は、対向ローラ２１に内側面を支持された中間転写ベルト９に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。すなわち、転写部材（２３）は、記録材にトナー像を転写するための二次転写部Ｔ２を形成するように中間転写体（９）に当接する。電源Ｄ２から二次転写ローラ２３へ正極性の直流電圧が印加されることによって、負極性に帯電して中間転写ベルト９に担持されたトナー像が記録材Ｐへ二次転写される。
【００２６】
ベルトクリーニング装置１１６は、中間転写ベルト９にファーブラシを摺擦させて、記録材Ｐへの転写を逃れて二次転写部Ｔ２を通過して中間転写ベルト９に残った転写残トナーを回収する。
【００２７】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部ＰＹついて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明中の構成部材に付した符号の末尾のＹをＭ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。
【００２８】
画像形成部ＰＹは、感光ドラム１Ｙの周囲に、帯電ローラ２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング装置６Ｙを配置している。
【００２９】
感光ドラム１Ｙは、直径８０ｍｍのアルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成される。感光ドラム１Ｙは、両端部をフランジによって回転自在に支持され、一方の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達されて３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。
【００３０】
帯電ローラ２Ｙは、感光ドラム１Ｙに当接して従動回転し、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されることにより、感光ドラム１Ｙの表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電する。
【００３１】
露光装置３Ｙは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１Ｙの表面に画像の静電像を書き込む。
【００３２】
現像装置４Ｙは、二成分現像剤を攪拌してトナーを負極性に、キャリアを正極性にそれぞれ帯電させる。帯電した二成分現像剤は、固定のマグネットローラの周囲で回転する現像スリーブ４ａに担持されて感光ドラム１Ｙを摺擦する。負極性の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧を重畳した振動電圧が現像スリーブ４ａに印加されることにより、現像スリーブ４ａから感光ドラム１Ｙの露光部分にトナーが移転して静電像が反転現像される。
【００３３】
クリーニング装置６Ｙは、感光ドラム１Ｙにクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト９への転写を逃れて感光ドラム１Ｙに残った転写残トナーを回収する。
【００３４】
＜静電クリーニング装置＞
図２はベルトクリーニング装置の構成の説明図である。
【００３５】
近年、静電プロセスを用いる画像形成装置では、多種多様な記録材で高画質な画像形成を行うニーズから中間転写ベルトが採用されている。中間転写ベルトとしては、樹脂を用いた樹脂ベルトが一般的であるが、高画質品位が望まれることに対応して、弾性層を有して紙への転写性に優れた弾性中間転写ベルトが主流となりつつある。また、トナーとの離型性を増して転写効率を高めるために、中間転写ベルトの表面にも様々な材料がコートされている。
【００３６】
このように多用化した中間転写ベルトに対応するため、ベルトクリーニング装置は、従来の機械的なクリーニングブレード方式に代わり、トナーを電気的に捕集する静電クリーニング方式が一般的になっている。
【００３７】
静電クリーニング方式の一例として、回収しようとするトナーと反対極性の電圧を印加した導電性のファーブラシを、回転状態で中間転写ベルトに摺擦させるファーブラシ方式がある。ファーブラシ方式は、被クリーニング部材である中間転写ベルトの材料や形状に比較的自由度があり、表面が柔らかくて、クリーニングブレード方式ではクリーニングしづらい弾性中間転写ベルトに対しても安定したクリーニング特性を発揮できる。
【００３８】
ファーブラシに印加する電圧は、トナーとの帯電極性とは逆極性の直流電圧を印加するのが一般的であるが、交流電圧を直流電圧に重畳した振動電圧を印加する場合もある。ファーブラシは、画像形成の累積に伴ってファーブラシ内にトナーが堆積する。そして、トナーが過剰に堆積すると、ファーブラシの抵抗が上昇したり、クリーニング性能が低下したりする。そこで、非画像形成時に、通常のクリーニングバイアスとは逆極性の直流電圧をファーブラシに印加することで、ファーブラシに蓄積したトナーを中間転写ベルトに排出して、ファーブラシのクリーニング性能を回復させている（特許文献２）。
【００３９】
図２に示すように、ベルトクリーニング装置１１６は、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト９上に残留する転写残トナーを電気的に回収する静電クリーニング装置である。すなわち、静電クリーニング装置（１１６）は、電圧を印加されたブラシ部材（１１８）を当接させて中間転写体（９）の転写残トナーを回収する。
【００４０】
ベルトクリーニング装置１１６は、中間転写ベルト９の近傍に配置された装置ハウジング１１７の内部にファーブラシ１１８、バイアスローラ１１９、クリーニングブレード１２０を設けている。ファーブラシ１１８及びバイアスローラ１１９は、ベルトクリーニング装置１１６に付設されたモータ１２１に駆動されてそれぞれ矢印方向に回転する。クリーニングブレード１２０は、先端をバイアスローラ１１９に当接させて装置ハウジング１１７に固定されている。
【００４１】
ファーブラシ１１８は、体積抵抗率が０．３Ｍ（Ω／ｃｍ）、繊維太さが６デニールのカーボン分散型ナイロン繊維を、植毛密度５０万本／ｉｎｃｈ２の割合で中心の金属ローラに植毛して形成される導電性ファーブラシである。バイアスローラ１１９は、表面を鏡面に仕上げたアルミニウム製金属ローラである。クリーニングブレード１２０は、ウレタンゴムブレードである。
【００４２】
ファーブラシ１１８は、中間転写ベルト９に対して約１．０ｍｍの侵入量を保って配置され、バイアスローラ１１９は、ファーブラシ１１８に対して約１．０ｍｍの侵入量を保って配置される。バイアスローラ１１９は、ファーブラシ１１８と等しい回転角速度で矢印方向へ回転する。クリーニングブレード１２０は、バイアスローラ１１９に対して侵入量１．０ｍｍを保って配置される。
【００４３】
ベルトクリーニング装置１１６のバイアスローラ１１９には、直流電源１３１によって、プラス極性の直流電圧が印加される。具体的には、バイアスローラ１１９に＋１５００Ｖの電圧が印加され、このときの電流値は、不図示の電流計で計測して＋２０μＡであった。
【００４４】
バイアスローラ１１９にプラス極性の直流電圧を印加することより、接地電位に接続されたバックアップローラ１１５に当接する中間転写ベルト９とファーブラシ１１８との間に電位差が生じる。この電位差に駆動されて、中間転写ベルト９上の転写残トナー中の（−）極性を持ったトナーがファーブラシ１１８側に転移する。ファーブラシ１１８に吸着したトナーは、ファーブラシ１１８とバイアスローラ１１９の間の電位差に駆動されて、ファーブラシ１１８からバイアスローラ１１９に転移する。バイアスローラ１１９に吸着したトナーは、クリーニングブレード１２０によって掻き落とされて装置ハウジング１１７に回収される。
【００４５】
ところで、ベルトクリーニング装置１１６で中間転写ベルト９上の（−）の極性を持った転写残トナーをクリーニングしても、中間転写ベルト９上には極性を持たないトナーや（＋）の極性を持ったトナーが残っている。図１に示すように、それらのトナーは、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫで感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上へ再転写された後、クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによって除去される。
【００４６】
＜色ずれ補正制御＞
図３は画像形成装置の制御系のブロック図である。図４は色ずれ補正制御画像の検出の説明図である。図５は色ずれ補正制御における現像スリーブの駆動状態の説明図である。
【００４７】
フルカラー画像形成装置では、それぞれ色の異なるトナー像が順番に重ね合わされることでフルカラー画像が形成される。そのため、色の異なる複数の画像が相対的にずれることなく、正しい位置に形成される必要がある。
【００４８】
中間転写ベルトを用いる画像形成装置では、様々な要因で色の異なるトナー像が相対的にずれることがある。例えば、画像形成中の機内昇温に伴う、中間転写ベルトの熱膨張によってベルト周長が変化すると、画像伸縮が発生して重ね合わせにずれが発生する。各色の画像形成部の取り付け位置誤差、各色の一次転写部のわずかな移動によっても重ね合わせにずれが発生する。各色のトナー像の重ね合わせにずれが発生すると、画像に色ずれが発生して画像品質が低下する。
【００４９】
このような色ずれを補正する色ずれ補正制御の代表的な方法は、色ずれ補正画像サンプリング方式である。色ずれ補正画像サンプリング方式は、画像伸縮の影響を相殺して色ずれを補正するために、位置指標のトナー像（色ずれ補正制御画像）を中間転写ベルト上の複数の位置に形成する。そして、中間転写ベルト上に形成された複数の色ずれ補正制御画像を読み取ることで、各色の相対的な位置ずれ量のデータを取得し、取得した複数の位置ずれ量のデータからずれ量の平均値を求めて、各色の色ずれを補正する。色ずれ補正画像サンプリング方式から求められる平均値は、画像伸縮の影響が相殺された値であるため、平均値を用いて補正処理を行なえば、色ずれ補正の精度が向上する。
【００５０】
また、各色のトナー像の位置ずれは、中間転写ベルトに接触する感光ドラム、転写ローラ、張架ローラ等との当接部における摩擦力にも影響を受ける。さらに、感光ドラムとの当接部や、二次転写ローラとの当接部では、中間転写ベルトの表面に付着したトナーの量によって通過時の摩擦負荷が変化するため、中間転写ベルトのトナー付着量にも影響を受ける。非画像形成時、これらの当接部における摩擦負荷が大きな状態で色ずれ補正画像サンプリング方式の色ずれ補正制御を行うと、画像比率が高い画像形成時には当接部での摩擦力が低減されて色ずれ量が大きくなることが懸念される。
【００５１】
同様に、画像比率が高い画像形成時と画像比率が低い画像形成時とで色ずれ量が変化することも懸念される。しかし、単純に画像比率が低い場合は、現像スリーブが回転して感光ドラムにかぶりトナーが付着し続けるため、摩擦力が低減されており、あまり色ずれ量は変化しないことが確認されている。
【００５２】
図１を参照して図３に示すように、制御部１１のコントローラ３５は、タンデム型の画像形成装置１００を制御して、画像形成動作および色ずれや濃度ずれの検出、補正動作等を制御する。
【００５３】
画像処理部３３は、コントローラ３５からの命令に基づいて、画像形成される画像情報をデジタル画像信号に変換する。画像出力部３４は、コントローラ３５の制御下で画像処理部３３により生成されたデジタル画像信号を適切なタイミングで出力する。制御部１１におけるこれらの機能は、例えばプログラム制御されたＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等で実現される。画像出力部３４は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の画像を形成する画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対してデジタル画像信号（色ずれ補正制御画像を含む）を出力する。
【００５４】
制御部１１は、メモリとして不揮発性のＲＯＭ３２と読み書き可能なＲＡＭ３１とを備える。ＲＯＭ３２には、コントローラ３５が実行する画像形成動作や色ずれの検出および補正動作などを制御するためのソフトウェアプログラムが格納されている。色ずれ補正制御画像のパターン情報等もＲＯＭ３２に格納されている。
【００５５】
ＲＡＭ３１には、枚数カウンタ３２による累積画像形成枚数のカウント値、環境センサ２２による温度湿度値、クリーニング寿命カウンタ２４による累積画像形成枚数のカウント値等、画像形成装置１００の動作に伴って取得される各種の情報が格納される。色ずれセンサＳ１、Ｓ２によって検出された色ずれ補正制御画像の色ずれ量、前回の色ずれ検出処理以降の経過時間情報等も格納される。
【００５６】
図４の（ａ）に示すように、色ずれ補正制御では、感光ドラムに位置指標のトナー像（色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２）が形成されて、中間転写ベルト９の幅方向の両端部に一次転写される。色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２を検出するために、中間転写ベルト９の幅方向の両端部に対向させて、色ずれセンサＳ１、Ｓ２が取り付けられている。色ずれセンサＳ１、Ｓ２は、反射型のＬＥＤセンサであって、中間転写ベルト９の表面に赤外光のスポットを照射して正反射光を検出する。すなわち、検出手段（Ｓ１、Ｓ２）は、画像形成部で形成されて一次転写部Ｔ１で中間転写体（９）に転写された位置指標のトナー像を検出する。
【００５７】
中間転写ベルト９からの正反射光は、色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２によって散乱・吸収されるので、スポットが色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２を通過する瞬間、色ずれセンサＳ１、Ｓ２の出力が落ち込む。コントローラ３５は、色ずれセンサＳ１、Ｓ２の出力の落ち込みタイミングを検出して、色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２の相対位置を測定する。
【００５８】
色ずれ補正制御画像Ｐ１は、基準色となるマゼンタ色からなる回転方向に対して斜め４５度に傾けたライン状のトナー像である。色ずれ補正制御画像Ｐ２は、イエロー、シアン、ブラックのいずれかの色からなる回転方向に対して斜め４５度に傾けたライン状のトナー像である。色ずれ補正制御画像Ｐ１と色ずれ補正制御画像Ｐ２とは、中間転写ベルト９上で回転方向に所定距離を置いて一次転写されるように、露光開始タイミングが設定されている。
【００５９】
図４の（ｂ）に示すように、基準色のマゼンタの色ずれ補正制御画像Ｐ１の間隔の中央の破線位置を狙って調整色のイエローの色ずれ補正制御画像Ｐ２が形成された場合を説明する。画像形成部ＰＹと画像形成部ＰＭとは、中間転写ベルト９の幅方向及び回転方向の色ずれがあるため、イエローの色ずれ補正制御画像Ｐ２は破線位置からずれて形成されてしまう。
【００６０】
色ずれセンサＳ１が検出ラインに沿って色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２を検出すると、コントローラ３５は、色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２の検出タイミングを取り込んで距離Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２を測定する。
【００６１】
このとき、主走査方向の色ずれ量ΔＶ及び副走査（回転）方向の色ずれ量ΔＨは、次のように計算される。
ΔＶ＝［（Ｂ２−Ｂ１）／２−（Ａ２−Ａ１）／２］／２
ΔＨ＝［（Ｂ２−Ｂ１）／２＋（Ａ２−Ａ１）／２］／２
【００６２】
コントローラ３５は、このようにしてマゼンタの色ずれ補正制御画像Ｐ１とイエローの色ずれ補正制御画像Ｐ２との色ずれ量を測定する。色ずれ量ΔＶ、ΔＨは、露光装置３Ｙ、３Ｍにおける相対的な主走査方向のずれΔｘと副走査（回転）方向のずれｙに相当している。
【００６３】
コントローラ３５は、Δｘが０となるよう、ｙが規格値になるように露光装置３Ｙによる画像の書き込み開始タイミングの調整量を求める。コントローラ３５は、画像出力部３４に調整量をフィードバックする。これにより、露光装置３Ｙによる感光ドラム１Ｙ上のデータの書き込み位置とタイミングが主走査方向と副走査方向とでそれぞれ最適化されて色ずれが解消される。すなわち、位置合わせモードは、非画像形成時に実行され、中間転写体（９）に転写された位置指標のトナー像を検出手段（Ｓ１、Ｓ２）により検出して、感光体（１Ｙ）におけるトナー像の形成位置を調整する。
【００６４】
同様な色ずれ補正制御を、基準色のマゼンタに対してシアン、ブラックでも繰り返すことで、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおける色ずれが解消されて、高品質画像が得られる。
【００６５】
ところで、色ずれ補正制御では、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成した各色の色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２を中間転写ベルト９上に転写して色ずれセンサＳ１、Ｓ２により検出する。このため、中間転写ベルト９が速度変動を起こすと、補正制御画像Ｐ１、Ｐ２の転写位置がずれてしまい、色ずれ量を正確に求めることができない。速度変動による見かけ上の色ずれ量で色ずれ補正制御を行ってしまうと、かえって色ずれが大きくなることがある。
【００６６】
すなわち、画像形成装置１００では、朝一番で画像形成装置１００のメイン電源を入れた直後の起動前回転時、及び前回制御からの累積画像形成枚数が所定枚数に達した時に色ずれ補正制御を実行する。そして、朝一番で中間転写ベルト９に色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２を形成すると、形成中に中間転写ベルト９の駆動負荷が大きく変動して、中間転写ベルト９に速度変動を引き起してしまう。
【００６７】
昨今の高速機は、大型化に伴って中間転写ベルトの周長が長いものが多く、周長全体で平均的に色ずれ補正制御を行うために、中間転写ベルトを複数回転して全周の複数位置に繰り返し色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２を形成する。色ずれ補正制御は、基準色と調整色の２色づつで行うため、使用していない現像装置では二成分現像剤の劣化を防ぐために現像スリーブを停止させている。
【００６８】
図５に示すように、中間転写ベルト９の２回転に渡って計６回の色ずれ補正制御が行われた場合、基準色のマゼンタは、毎回現像スリーブが回転している。しかし、他の調整色のイエロー、シアン、ブラックでは３回に２回の割合で現像スリーブが停止しており、停止している間は、感光ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｋに対してかぶりトナーが供給されない。例えば、Ｍ色とＹ色の色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２が形成されている間、Ｃ色とＫ色の現像スリーブは停止している。
【００６９】
このため、色ずれ補正制御の間、中間転写ベルト９には、まだらにかぶりトナーが塗布されて、中間転写ベルト９の部分ごとに摩擦係数のムラが発生している。一次転写部や二次転写部において、中間転写ベルト９の色ずれ補正制御画像が形成されている部分は、かぶりトナーによって摩擦力が下がるが、色ずれ補正制御画像が形成されていない部分は、かぶりトナーが無いため摩擦力が高くなる。
【００７０】
そして、部分ごとに大きな摩擦係数のムラがある中間転写ベルト９が二次転写部Ｔ２を通過すると、中間転写ベルト９に速度変動が発生して、色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２の転写位置をずらしてしまう。トナーの存在が不均一な中間転写ベルト９は、一次転写部や二次転写部で摩擦力が変化するため、中間転写ベルト９の速度にムラができ、色ずれ補正制御の精度を低下させてしまう。
【００７１】
そこで、以下の実施例では、色ずれ補正制御に先立たせて、ベルトクリーニング装置１１６のファーブラシ１１８を用いて中間転写ベルト９にトナーを塗布して、かぶりトナーが無い部分でも摩擦係数が高まらないようにしている。
【００７２】
すなわち、色ずれ補正制御では、中間転写体（９）に付着して連れ回るトナーが増えるように静電クリーニング装置（１１６）を制御する。これにより、色ずれ補正制御時には、中間転写ベルト９にトナーを均一に存在させることができ、中間転写ベルト９の速度を安定にすることができる。その結果、色ずれ補正制御時の精度向上を達成することができ、色ずれの少ない良好な画像を得ることができる。
【００７３】
また、色ずれ補正制御では、ブラシ部材（１１９）から中間転写体（９）に排出したトナーが二次転写部Ｔ２に到着した後に、一次転写部Ｔ１で位置指標のトナー像を中間転写体（９）に一次転写する。これにより、中間転写ベルト９のトナー付着量のムラが二次転写部Ｔ２で発生する摩擦負荷の変動が位置指標のトナー像の一次転写に影響しないで済む。
【００７４】
また、色ずれ補正制御では、ブラシ部材（１１８）から中間転写体（９）に排出したトナーが二次転写部Ｔ２に到着した後に、画像形成部（ＰＹ）で位置指標のトナー像を形成する。これにより、中間転写ベルト９のトナー付着量のムラが二次転写部Ｔ２で発生する摩擦負荷の変動が感光ドラム１Ｙにおける位置指標のトナー像の形成位置に影響しないで済む。
【００７５】
＜実施例１＞
図６は実施例１の色ずれ補正制御のフローチャートである。図７はファーブラシの回転数を低下させる効果の説明図である。実施例１では、ファーブラシ１１８の回転速度を画像形成時よりも低下させることで、ファーブラシ１１８に蓄積したトナーを中間転写ベルト９へ排出する。
【００７６】
図６に示すように、メインスイッチが入った後（Ｓ１１）、画像形成が開始される（Ｓ１２）。機内の環境センサから、機内の昇温を検知して、色ずれ補正制御の可否判断が行われる（Ｓ１３）。そして、色ずれ補正制御が必要と判断されたら（Ｓ１３のＹＥＳ）、画像形成装置１００が画像を形成している場合でも、ダウンシーケンスに移行して、ファーブラシ１１８の周速が画像形成時よりも低下する（Ｓ１４）。
【００７７】
ファーブラシ１１８の周速が低下した後、色ずれ補正制御が開始され（Ｓ１５）、補正値が計算され（Ｓ１６）、補正値が露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋへフィードバックされる（Ｓ１７）。その後、ファーブラシ１１８の周速は、画像形成時と同じ回転数に切り換えられて（Ｓ１８）、色ずれ補正制御が終了する（Ｓ１９）。
【００７８】
図２に示すように、ファーブラシ１１８は、制御部１１に接続されたモータ１２１によって回転速度が制御されており、通常画像形成時には５０ｒｐｍの回転数で矢印方向へ回転する。一方、色ずれ補正制御時には、制御部１１の制御によって、ファーブラシ１１８の回転数は、任意の速度へと落とされる。バイアスローラ１１９に対する印加電圧は、通常画像形成時も色ずれ補正制御時も−１５００Ｖである。
【００７９】
ファーブラシ１１８の回転数を通常画像形成時よりも遅くすることによって、ファーブラシ１１８のクリーニング能力が低下する。クリーニング能力が低下すると、中間転写体ベルト９に付着して連れ回る（−）の帯電量を持ったトナーが増える。一方、（＋）の帯電量を保持しているトナーは、一次転写ローラ５Ｙ〜５Ｋに印加している（＋）の極性の電圧によって感光ドラム１Ｙ〜１Ｋへ移転して、クリーニング装置６Ｙ〜６Ｋによってクリーニングされ続ける。
【００８０】
図７に示すように、ファーブラシ１１８の回転速度が低くなるにつれて、中間転写ベルト９上のかぶりトナー濃度が増加する。ここで、かぶりトナー濃度の測定は、図１に示す現像スリーブ４ａが回転している状態と回転していない状態とでそれぞれ測定した。測定方法は、画像形成装置１００が停止した状態で、透明なシールテープを中間転写ベルト９に貼り付けてかぶりトナーを採取し、シールをＸ−ＲＩＴＥ社製の反射濃度計で測定して定量化した。
【００８１】
ここで、中間転写ベルト９上のかぶりトナー濃度が０．１３以上になると、色ずれセンサＳ１、Ｓ２で照明された中間転写ベルト９表面からの正反射光が不足して、色ずれセンサＳ１、Ｓ２による色ずれ補正制御画像の読み取り精度が低下してしまう。よって、実施例１では、色ずれ補正制御時のファーブラシ１１８を１０ｒｐｍの回転速度に制御している。
【００８２】
実施例１では、ファーブラシ１１８の回転速度を低下させることで、色ずれ補正制御時に中間転写ベルト９上のかぶりトナー量が均一化される。中間転写ベルト９の現像スリーブが回転している状態と現像スリーブが停止している状態とでかぶりトナー量の差が少なくなり、一次転写部Ｔ１及び二次転写部Ｔ２における摩擦負荷の差も小さくなる。中間転写ベルト９の全周に渡ってかぶりトナー量が均一化されることで、中間転写ベルト９が一次転写部Ｔ１及び二次転写部Ｔ２を通過する際の摩擦負荷のムラが少なくなって、色ずれ補正制御時の中間転写ベルト９の速度変動が抑制される。このため、色ずれ補正制御の精度が向上して各色トナー像の色ずれ量が少なくなる。
【００８３】
＜実施例２＞
図８は実施例２におけるベルトクリーニング装置の構成の説明図である。図９は実施例２の色ずれ補正制御のフローチャートである。図１０は直流電圧を交流電圧に切り換える効果の説明図である。図１１は直流電圧と交流電圧を切り換えた場合のトナーの帯電量の変化の説明図である。実施例２では、ファーブラシ１１８に印加する電圧を直流電圧から交流電圧に切り換えることでファーブラシ１１８に蓄積したトナーを中間転写ベルト９へ排出する。
【００８４】
図８に示すように、ファーブラシ１１８には、制御部１１に接続された、直流電源１３１と交流電源１３２とがスイッチで切り換え可能に接続されている。スイッチは、制御部１１によって制御される。
【００８５】
通常の画像形成時のファーブラシ１１８には、直流電源１３１により、プラス極性の直流電圧（＋１５００Ｖ）が印加されて、２０μＡの電流が流れている。これにより、記録材Ｐに転写されなかった（−）の極性を持った転写残トナーがファーブラシ１１８に移転してバイアスローラ１１９に回収される。
【００８６】
また、ファーブラシ１１８が中間転写ベルト９上の（−）の極性を持った転写残トナーをクリーニングしても、中間転写ベルト９上には極性を持たないトナーや（＋）の極性を持ったトナーが残っている。それらのトナーは、図１に示す一次転写部ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫで感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋへ再転写された後、クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによって除去される。
【００８７】
図９に示すように、メインスイッチが入った後（Ｓ２１）に画像形成が開始される（Ｓ２２）。その後、機内の環境センサから、機内の昇温を検知して、色ずれ補正制御の可否判断をおこなう（Ｓ２３）。そして、色ずれ補正制御が必要と判断されたら（Ｓ２３のＹＥＳ）、画像形成装置１００が画像を形成している場合でもダウンシーケンスに移行し、ファーブラシ１１８に接続される電源が直流電源１３１から交流電源１３２へと切り換えられる（Ｓ２４）。
【００８８】
交流電圧への切り換え後、色ずれ補正制御が開始されて（Ｓ２５）、色ずれ量の補正値が計算され（Ｓ２６）、各色の補正値が露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃにフィードバックされる（Ｓ２７）。その後、再び、ファーブラシ１１８に接続される電源が、交流電源１３２から直流電源１３１へと切り換えられて（Ｓ２８）、色ずれ補正制御が終了する（Ｓ２９）。
【００８９】
実施例２では、色ずれ補正制御時に、制御部１１の制御によって、ファーブラシ１１８には、交流電源１３２から交流電圧が印加される。交流電圧は、周波数が１ｋＨＺの正弦波である。交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐを変化させたとき、中間転写ベルト９上のかぶりトナーの付着量は、図１０に示すように変化する。
【００９０】
図１０に示すように、交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐが増加するに伴って中間転写ベルト９のトナーの付着量が増加し、交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐが１５００Ｖ以上であれば、トナーの付着量が飽和する。ファーブラシ１１８に印加する電圧を直流電圧から交流電圧へ切り換えることによって、ファーブラシ１１８の内部に溜め込まれたトナーの帯電量が除電されて０近傍に集束するからである。
【００９１】
図１１の（ａ）は、バイアスローラ１１９に１５００Ｖの直流電圧を印加したときのファーブラシ１１８内のトナーの帯電量分布である。図１１の（ｂ）は、バイアスローラ１１９にピーク間電圧Ｖｐｐが１５００Ｖの交流電圧を印加したときのファーブラシ１１８内のトナーの帯電量分布である。帯電量分布の測定は、ホソカワミクロン製のＥスパートＥＳＴ３を用いて行なった。
【００９２】
図１１の（ａ）に示すように、１５００Ｖの直流電圧を印加したとき、ファーブラシ１１８内の平均帯電量は−１５μＣ／ｇであった。これに対して、図１１の（ｂ）に示すように、ピーク間電圧Ｖｐｐが１５００Ｖの交流電圧を印加したときのファーブラシ１１８内の平均帯電量は−２μＣ／ｇとなり、ほぼ０に集束していた。帯電量が０近傍の状態になると、ファーブラシ１１８内でのトナー拘束力が弱くなり、中間転写体ベルト９へ転移することで、中間転写体ベルト９のかぶりトナー量が増える。
【００９３】
実施例２では、色ずれ補正制御時に、ファーブラシ１１８に印加する電圧を直流電圧から交流電圧へ切り換えることで、中間転写ベルト９上のかぶりトナーの分布状態が均一化される。これにより、中間転写ベルト９の現像スリーブが回転しているタイミングで感光ドラムに接触した部分と現像スリーブが停止しているタイミングで感光ドラムに接触した部分とで、かぶりトナーの付着量の差が小さくなる。これにより、中間転写ベルト９の各部分が一次転写部Ｔ１及び二次転写部Ｔ２を通過する際の摩擦力のムラが少なくなって速度変動が抑制される。その結果、色ずれ補正制御の精度が向上して色ずれ量の少ない高品質の出力画像が得られる。
【００９４】
＜実施例３＞
図１２は実施例３におけるベルトクリーニング装置の構成の説明図である。図１３は実施例３の色ずれ補正制御のフローチャートである。図１４は直流電圧の極性を反転させる効果の説明図である。図１５は極性を切り換えた場合のトナーの帯電量の変化の説明図である。実施例３では、ファーブラシ１３８に印加する直流電圧の極性を切り換えることでファーブラシ１３８に蓄積したトナーを中間転写ベルト９へ排出する。
【００９５】
図１２に示すように、中間転写ベルト９の回転方向の下流側に配置されている第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂは、実施例２と等しく構成され、ファーブラシ１１８、バイアスローラ１１９、クリーニングブレード１２０を含む。バイアスローラ１１９に対しては、制御部１１に制御されて接続を切り換え可能な直流電源１３１と交流電源１３２とが接続されている。
【００９６】
中間転写ベルト９の回転方向の上流側に配置されている第１ベルトクリーニング装置１１６Ａは、ファーブラシ１３８、バイアスローラ１３９、クリーニングブレード１４０を含む。バイアスローラ１３９に対しては、正極性の直流電圧を出力する直流電源１３３と負極性の直流電圧を出力する直流電源１３４がスイッチを介して切り換え可能に接続されている。制御部１１は、このスイッチを制御して、バイアスローラ１３９に印加する直流電圧を正極性と負極性とに切り換える。
【００９７】
実施例１及び実施例２では、通常の画像形成時、ベルトクリーニング装置１１６は（−）の極性を持った転写残トナーだけを回収し、（＋）の極性を持った転写残トナーは感光ドラムに再転写して回収した。
【００９８】
これに対して実施例３では、通常の画像形成時、第１ベルトクリーニング装置１１６Ａ及び第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂが転写残トナーをすべて回収して、感光ドラムへは到達させない。
【００９９】
通常の画像形成時、第１ベルトクリーニング装置１１６Ａのファーブラシ１３８には、直流電源１３３により、プラス極性の直流電圧（１５００Ｖ）が印加されて、２０μＡの電流が流れている。これにより、ファーブラシ１３８は、中間転写ベルト９上の（−）の極性を持った転写残トナーを吸着する。
【０１００】
通常の画像形成時、第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂのファーブラシ１１８には、直流電源１３１により、マイナス極性の直流電圧（−１５００Ｖ）が印加されて、−２０μＡの電流が流れている。これにより、ファーブラシ１１８は、中間転写ベルト９上の（＋）の極性を持った転写残トナーを吸着する。
【０１０１】
一方、色ずれ補正制御時には、制御部１１の制御によって、ファーブラシ１３８に印加される電源の切換スイッチが動作する。これにより、プラスの直流電源１３３からの出力から、マイナスの直流電源１３４からの出力に切り換えられ、出力電圧はプラスからマイナスへと変化する。
【０１０２】
通常の画像形成時には、ファーブラシ１３８にプラスバイアスを印加して中間転写ベルト９上のマイナスの帯電量を持った転写残トナーを選択的に捕集する。そして、色ずれ補正制御時には、ファーブラシ１３８にマイナスバイアスを印加して、溜め込んだマイナスの帯電量を持った転写残トナーをファーブラシ１３８から中間転写ベルト９上に排出させる。
【０１０３】
図１３に示すように、メインスイッチが入った後（Ｓ３１）に画像形成が開始される（Ｓ３２）。その後、機内の環境センサから、機内の昇温を検知して、色ずれ補正制御の可否判断をおこなう（Ｓ３３）。そして、色ずれ補正制御が必要と判断されたら（Ｓ３３のＹＥＳ）、画像形成装置１００が画像を形成している場合でもダウンシーケンスに移行し、ファーブラシ１３８に接続される電源が直流電源１３３から直流電源１３４へと切り換えられる（Ｓ３４）。そして、ファーブラシ１１８に接続される電源が直流電源１３１から交流電源１３２へと切り換えられる（Ｓ３５）。
【０１０４】
第１ベルトクリーニング装置１１６Ａ及び第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂにおける電源の切り換え後、色ずれ補正制御が開始される（Ｓ３６）。そして、色ずれ量の補正値が計算され（Ｓ３７）、各色の補正値が露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃにフィードバックされる（Ｓ３８）。
【０１０５】
その後、再び、第１ベルトクリーニング装置１１６Ａのファーブラシ１３８に接続される電源が直流電源１３４から直流電源１３３へと切り換えられる（Ｓ３９）。そして、第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂのファーブラシ１１８に接続される電源が交流電源１３２から直流電源１３１へと切り換えられて（Ｓ４０）、色ずれ補正制御が終了する（Ｓ４１）。
【０１０６】
図１４は、ファーブラシ１３８に＋１５００Ｖの直流電圧を印加して連続画像形成を行った後、直流電圧の極性を反転し、その電圧によって中間転写ベルト９のかぶりトナーの付着量がどう変化するかを調べた結果である。図１４に示すように、切り換えた反対極性の直流電圧を大きくするにつれて、中間転写ベルト９のかぶりトナーの付着量は増加する傾向にあり、−１０００Ｖ以上では飽和傾向にある。よって、実施例３では、色ずれ補正制御時にファーブラシ１３８に印加する直流電圧を−１５００Ｖに設定した。
【０１０７】
直流電圧の極性を反転することで第１ベルトクリーニング装置１１６Ａから排出されたトナーは、中間転写ベルト９の回転に伴って第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂへと移動する。このとき、制御部１１は、第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂのファーブラシ１１８に対する接続を、マイナス極性の直流電源１３１から周波数１ｋＨｚの正弦波を出力する交流電源１３２へ切り換えている。これにより、ファーブラシ１１８は、通常画像形成時における（＋）の極性を持った転写残トナーに対する捕集能力を喪失し、中間転写ベルト９上のトナーの除電装置として機能する。
【０１０８】
図１４は、交流電源１３２がファーブラシ１１８に印加する交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐを変化させて、第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂを通過後の中間転写ベルト９上のかぶりトナー付着量を調べた結果である。図１４に示すように、交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐが増加するに伴って、中間転写ベルト９におけるかぶりトナーの付着量が増加するが、交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐが１５００Ｖ以上であれば、付着量が飽和することが確認された。実施例２で説明したように、ファーブラシ１１８に印加する電圧を直流電圧から交流電圧に変更することで、ファーブラシ１１８に溜め込まれたトナーの帯電量が０近傍に集束するからである。
【０１０９】
図１５は、交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐを１５００Ｖとして、第２クリーニング装置１１６Ｂの通過前後の中間転写ベルト９上で採取したトナーの帯電量分布を測定した結果である。帯電量分布の測定は、ホソカワミクロン製のＥスパートＥＳＴ３を用いて行った。図１５の（ａ）に示すように、第１ベルトクリーニング装置１１６Ａを通過した直後の中間転写ベルト９上で採取したトナーの平均帯電量は＋１５μＣ／ｇであった。一方、図１５の（ｂ）に示すように、第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂを通過した直後の中間転写ベルト９上のトナーの平均帯電量は−１μＣ／ｇと、ほぼ０に集束していた。帯電量が０近傍の状態になると、ファーブラシ１１８内のトナー拘束力が弱くなり、中間転写ベルト９上へトナーが転移して再付着するためである。
【０１１０】
実施例３では、中間転写体の回転方向における第１のファーブラシ（１３８）の下流側に第２のファーブラシ（１１８）が配置される。そして、画像形成時には、第１のファーブラシ（１３８）に直流電圧が印加され、第２のファーブラシ（１１８）に第１のファーブラシ（１３８）とは反対極性の直流電圧が印加される。一方、色ずれ制御モード（位置合わせモード）では、第１のファーブラシ（１３８）に印加する直流電圧の極性を反転させるとともに、第２のファーブラシ（１１８）に交流電圧を印加する。
【０１１１】
すなわち、色ずれ補正制御時に、第１ベルトクリーニング装置１１６Ａに印加する直流電圧の極性を反転させて、ファーブラシ１３８内に溜まったトナーを中間転写ベルト９上に再付着させる。さらに、第２ベルトクリーニング装置１１６Ｂで直流電圧を交流電圧へと切り換えて、第１ベルトクリーニング装置１１６Ａで再付着したトナーを０近傍の帯電量に集束させて中間転写ベルト９上に留まらせる。
【０１１２】
図５に示すように現像スリーブを制御しても、色ずれ補正制御時の中間転写ベルト９における部分ごとのかぶりトナー量が均一化されて、中間転写ベルト９が一次転写部Ｔ１及び二次転写部Ｔ２を通過する際の摩擦負荷のムラが少なくなる。その結果、中間転写ベルト９の速度変動が抑制されて色ずれ補正制御の精度が向上し、色ずれ量が少ない高品質の画像を出力できる。
【０１１３】
＜実施例１、２、３の比較＞
図１６は実施例１、２、３における中間転写ベルトの駆動ローラのトルク変動の比較の説明図である。色ずれ補正制御時の中間転写ベルト９が一次転写部ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫ及び二次転写部Ｔ２を通過する際の摩擦負荷のムラを駆動ローラ２０のトルク変動として測定した。トルク変動は、中間転写ベルト９の駆動ローラ２０に接続された不図示の駆動モータの駆動トルクをメモリスコープでモニタして測定した。色ずれ補正時に、現像スリーブ４ａの停止時と回転時とでそれぞれ駆動トルクの平均値を測定し、（停止時と回転時のトルク差分量）／（回転時のトルク）＝トルク変動比として、中間転写ベルト９上の摩擦負荷のムラを定量化した。
【０１１４】
図１６に示すように、摩擦負荷のムラ（トルク変動比）が小さいほど、色ずれ補正制御後の出力画像の色ずれ量は小さくなる。ユーザーが色ずれを認識するようになる色ずれ量は、おおよそ１５０μｍである。色ずれ補正制御時にベルトクリーニング装置１１６を画像形成時と同様に運転している場合（従来例）、トルク変動比が大きくなり、色ずれ量がＮＧ領域（許容範囲外）に位置している。
【０１１５】
これに対して、色ずれ補正制御時に、ファーブラシ１１８の回転速度を１０ｒｐｍに低下させる実施例１では、トルク変動比の低下によって、色ずれ量がＯＫ領域（許容範囲内）に位置している。
【０１１６】
これに対して、色ずれ補正制御時に、ファーブラシ１１８に印加する電圧を直流電圧から交流電圧に切り換える実施例２では、トルク変動比の低下によって、色ずれ量がさらにＯＫ領域にシフトしている。
【０１１７】
これに対して、色ずれ補正制御時に、ファーブラシ１３８に印加する直流電圧の極性を切り換えるとともに、ファーブラシ１１８に印加する電圧を直流電圧から交流電圧に切り換えた実施例３では、色ずれ量がさらに一段とＯＫ領域にシフトしている。
【０１１８】
＜実施例４＞
図１７は画像形成の累積に伴うファーブラシのトナー蓄積量の変化の説明図である。図１８は実施例４の制御のフローチャートである。
【０１１９】
実施例４では、ファーブラシ１１８に排出可能な量のトナーが蓄積されるまでは、色ずれ補正制御時に、ファーブラシ１１８に補給用トナー像（トナー帯）を供給してトナーを一時的に蓄積させる。
【０１２０】
実施例２及び実施例３では、画像形成時にファーブラシ１１８内に蓄積したトナーを使用して中間転写ベルト９にトナーを再付着させていた。しかし、ファーブラシ１１８内に蓄積されているトナー量は、累積の画像形成枚数やユーザーのプリント画像によって変化する。
【０１２１】
図１７に示すように、画像形成装置１００で画像形成を累積すると、累積枚数の増加とともにファーブラシ１１８内に溜まったトナーの重量が増加する。ファーブラシ１１８内へ溜まったトナーの重量は、それぞれの累積枚数時点におけるファーブラシ１１８の重量を計測し、新品重量を差し引くことで求めた。
【０１２２】
累積枚数の初期は、ファーブラシ１１８内のトナーの堆積量は少なく、累積枚数とともに増加傾向にあり、約５０００枚を超えると、ほぼ飽和する。よって、累積枚数が５０００枚以上であれば、実施例１〜３の制御を適用してファーブラシ１１８内のトナーを中間転写ベルト１１８へ排出できるが、５０００枚以下のときには、ファーブラシ１１８内のトナー量が不足して十分な排出を行えない。そのため、摩擦負荷のムラを均して速度変動を抑制する効果が十分に得られない。
【０１２３】
そこで、実施例４では、耐久枚数が５０００枚の時には、色ずれ補正制御時に補給用トナー像（以下トナー帯）をファーブラシ１１８に供給する。トナー帯は、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫで並行して形成され、中間転写ベルト９に一次転写される。電源Ｄ２は、画像形成時とは逆極性の直流電圧（−数１００Ｖでよい）を二次転写部Ｔ２に印加して、二次転写ローラ２３にトナー帯が転写されないようにする。
【０１２４】
ベルトクリーニング装置１１６では、ファーブラシ１１８にプラス極性の直流電圧（＋１５００Ｖ）を印加してトナー帯を待ち受ける。二次転写部Ｔ２を通過したトナー帯は、ベルトクリーニング装置１１６のファーブラシ１１８に吸着して蓄積される。
【０１２５】
図１８に示すように、制御部１１は、ユーザーがメイン電源をＯＮしたときの時刻を記憶する（Ｓ５１）。画像形成が始まると（Ｓ５２）、制御部１１は、不図示の機内温度計の値と機械の稼動時間から中間転写ベルト９の熱膨張量を見積もって色ずれ補正制御が必要か否かの判断をおこなう（Ｓ５３）。色ずれ補正制御が必要と判断した場合（Ｓ５３のＹＥＳ）、制御部１１は、ファーブラシ１１８の累積枚数をカウント枚数を記憶しているＲＡＭ（３１：図３）から、累積枚数を読み込む（Ｓ５４）。そして、色ずれ補正制御前に帯トナーを形成する必要があるか否かを判断する（Ｓ５５）。
【０１２６】
５０００枚未満で帯トナーの形成の必要がある場合（Ｓ５５のＹＥＳ）、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫでそれぞれ幅３００ｍｍ、長さ１０ｍｍ、トナー載り量０．３０ｍｇ／ｃｍ２のトナー帯が形成されて（Ｓ５６）中間転写ベルト９に一次転写される。
【０１２７】
トナー帯が二次転写部Ｔ２を通過してベルトクリーニング装置１１６に供給されてから、約１０ｓｅｃ後に、ファーブラシ１１８に印加する電圧を直流電圧から交流電圧に切り換えて、色ずれ補正制御を開始する（Ｓ５７）。
【０１２８】
累積枚数の各段階で、トナー帯をベルトクリーニング装置１１６に供給した場合と供給しない場合とで色ずれ補正制御を実行させて、色ずれ補正制御の直後の出力画像で色ずれの発生の有無を評価した。
【０１２９】
【表１】
2011013240.tif 000003
【０１３０】
表１に示すように、累積枚数が５０００枚に達するまでは、トナー帯を供給しないで色ずれ補正制御を実行すると、色ずれ画像が出力されることが判明した。ファーブラシ１１８の使用初期において帯トナーを供給することで、色ずれのレベルが向上していることがわかる。
【０１３１】
実施例４の色ずれ補正制御（位置合わせモード）では、ブラシ部材（１１８）の累積使用量が所定水準に満たない場合には、トナー帯（補給用トナー像）をブラシ部材（１１８）に補給する。ブラシ部材（１１８）に蓄積したトナーを中間転写体（９）に排出させる前に、感光体（１Ｙ）に補給用トナー像を形成して中間転写体（９）に転写して二次転写部Ｔ２を通過させる。これにより、ファーブラシ１１８が新品状態の期間でも、中間転写ベルト９の速度変動を抑制して、色ずれ補正制御を精密に実行できる。
【０１３２】
＜実施例５＞
図１９は実施例５の画像形成装置の構成の説明図である。
【０１３３】
図１９に示すように、記録材搬送ベルト９Ｈを用いる画像形成装置２００でも実施例１〜４の色ずれ補正制御を行うことができる。画像形成装置２００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを記録材搬送ベルト９Ｈに沿って配置した記録材搬送方式のフルカラープリンタである。図１９中、実施例１で説明した構成部材と同じ構成部材には図１と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１３４】
実施例５の画像形成装置２００では、画像形成部（ＰＹ）は、感光体（１Ｙ）に形成したトナー像を転写部で記録材搬送体（９Ｈ）に担持された記録材に転写する。検出手段（Ｓ１、Ｓ２）は、画像形成部で形成されて転写部で記録材搬送体に転写された位置指標のトナー像を検出する。静電クリーニング装置（１１６）は、電圧を印加されたブラシ部材を当接させて記録材搬送体に付着したトナーを回収する。
【０１３５】
制御部１１は、非画像形成時に位置合わせモードを実行して、記録材搬送体に転写された位置指標のトナー像を検出手段により検出して、感光体におけるトナー像の形成位置を調整する。そして、位置合わせモードでは、記録材搬送体に付着して連れ回るトナーが増えるように静電クリーニング装置を制御する。
【０１３６】
これにより、色ずれ補正制御時の記録材搬送ベルト９Ｈの部分ごとのトナー付着量が均されるので、速度変動が抑制されて、色ずれ補正制御の精度が高まる。
【０１３７】
＜実施例６＞
実施例１では、１回につき２つの画像形成部ＰＹ、ＰＭで色ずれ補正制御画像Ｐ１、Ｐ２を並列に形成して中間転写ベルト９に並べて転写する実施例を説明した。
【０１３８】
これに対して、実施例６では、一方の色ずれ補正制御画像Ｐ１は、予めベルト部材に印刷等により形成した固定パターンである。４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについて、順番に、実施例１と同様な色ずれ補正制御を行う。１つの画像形成部で色ずれ補正制御画像Ｐ２を形成して、中間転写ベルト９に固定された色ずれ補正制御画像Ｐ１の間隔に転写する。このような操作を４回繰り返すことによって、中間転写ベルト９に対して４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを個別に位置決める。
【０１３９】
そして、色ずれ補正制御に先立たせてベルトクリーニング装置１１６からトナーを中間転写ベルト９に排出し、排出したトナーが二次転写部Ｔ２を通過した後に、色ずれ補正制御画像Ｐ２を形成する。
【符号の説明】
【０１４０】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光体（感光ドラム）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ  帯電部材（帯電ローラ）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ  露光装置
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ  現像装置
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ  一次転写ローラ
９  中間転写ベルト、１１  制御部、２１  対向ローラ、２３  二次転写ローラ
１１５  バックアップローラ、１１６  ベルトクリーニング装置
１１７  装置ハウジング、１１８  ファーブラシ、１１９  バイアスローラ
１３１  直流電源、１３２  交流電源
Ｐ１、Ｐ２  色ずれ補正制御画像
Ｓ１、Ｓ２  色ずれセンサ
【図１】
2011013240.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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