(57)【要約】【課題】装置内の温度変動によらず装置の動作状態の補正をより高精度に制御することが可能な画像形成装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと、ライン１２９を有し、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに形成されたトナー画像が重畳転写される中間転写ベルト３１と、ライン１２９を検知するマーク検知センサ１２２、１２３と、マーク検知センサ１２２、１２３のいずれかがライン１２９を二回検知する時間間隔をカウントするインターバルカウンタ２００と、インターバルカウンタ２００のカウント値と、マーク検知センサ１２２、１２３の配置間隔値とが対応した補正テーブルを格納し、カウント値に対応する配置間隔値を選択する補正テーブル２０１と、選択された配置間隔値とマーク検知センサ１２２、１２３のマーク検知タイミング情報とにより中間転写ベルト３１の搬送速度を補正する搬送速度制御部３００とを備えた画像形成装置。【選択図】図１
2008276052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、マークが設けられ、前記複数の像担持体のそれぞれに形成された現像剤像が重畳転写される中間転写体とを備え、前記中間転写体に重畳転写された現像剤像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置であって、
前記マークを検知する第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段と、
前記第一マーク検知手段あるいは第二マーク検知手段のいずれかが、前記マークを二回検知する時間間隔をカウントする周期カウント手段と、
前記周期カウント手段のカウント値と、前記第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段の配置間隔値とが対応した補正テーブルを格納し、前記周期カウント手段のカウント値に対応する前記配置間隔値を選択する補正テーブル手段と、
前記補正テーブル手段により選択された配置間隔値と、前記第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段によるマーク検知タイミング情報とに基づいて、前記中間転写体の搬送速度を補正する搬送速度補正手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記中間転写体を搬送駆動する駆動手段を備え、
前記搬送速度補正手段は、前記補正テーブル手段により選択された配置間隔値と、前記第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段によるマーク検知タイミング情報とに基づいて前記中間転写体の搬送速度を算出し、算出された前記搬送速度を所定の目標速度と比較し、比較結果を基に前記駆動手段の駆動速度の制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記所定の目標速度は、前記中間転写体に所定の現像剤像を形成し、該現像剤像の形成位置を検知することで前記複数の像担持体に形成される現像剤像の位置を補正するレジストレーション補正における前記中間転写体の搬送速度であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
複数の像担持体と、マークが設けられ、前記複数の像担持体のそれぞれに形成された現像剤像が重畳転写される中間転写体と、前記マークを検知する第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段とを備え、前記中間転写体に重畳転写された現像剤像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、
前記第一マーク検知手段あるいは第二マーク検知手段のいずれかが、前記マークを二回検知する時間間隔をカウントする周期カウント工程と、
前記周期カウント工程におけるカウント値と、前記第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段の配置間隔値とが対応した補正テーブルから、前記周期カウント工程におけるカウント値に対応する前記配置間隔値を選択する補正テーブル工程と、
前記補正テーブル工程において選択された配置間隔値と、前記第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段によるマーク検知タイミング情報とに基づいて、前記中間転写体の搬送速度を補正する搬送速度補正工程と、を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置及びその制御方法に関するものである。特に、静電記録方式や電子写真記録方式等を採用した画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な形式のカラー画像形成装置が提案されている。その１つに、中間転写方式のカラー画像形成装置がある。このカラー画像形成装置には、各色のトナー毎に画像形成ユニットが設けられ、各画像形成ユニットにおいて像担時体としての感光体ドラムに周知の画像形成プロセスにて各色の顕画像を形成する。そして、これらの顕画像を無端循環運動（周回駆動）する搬送体（中間転写体）、いわゆる中間転写ベルト上に順次転写（一次転写）し、供給される記録紙に一括転写（二次転写）した後に定着して、カラー画像を得る。
【０００３】
このような中間転写方式の画像形成装置においては、感光体ドラム上の各色の顕画像を中間転写ベルト上で重ね合わせ、一つのカラー画像を得ている。そのためこのような画像形成装置には、中間転写ベルト上に各色のレジストレーション補正用パターン画像を形成し、これらのずれ量を検出して色ずれを補正する補正手段を有するものがある。
【０００４】
この色ずれの主な要因の一つとしては、中間転写ベルトの速度変動によるものがある。そこで、中間転写ベルトの速度を検知して画像形成装置の動作状態を補正する技術が提案されている。例えば、中間転写ベルト上に、ベルトの搬送方向に間隔をあけて二つのマークを設け、このマークがマーク検知センサを通過する時間を検知し、二つのマーク通過時間から中間転写ベルトの搬送速度を算出するもの等がある。
【０００５】
この場合、中間転写ベルトの速度変動要因である画像形成装置内の昇温が発生すると、中間転写ベルトも膨張し、二つのマーク間の距離も変わってしまう。そのため、正確なベルト速度変動を検知することができなかった。
【０００６】
これに対し、次のようなベルト搬送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、二つのセンサを中間転写ベルトの搬送方向に間隔をあけて配置し、二つのセンサがマークを検知する時間間隔から中間転写ベルトの搬送速度を検知し、その搬送速度が一定になるよう中間転写ベルトの駆動速度を制御するというものである。
【０００７】
また、二つのセンサがマークを検知する時間間隔から中間転写ベルトの搬送速度を検知し、色ずれ補正後の該速度を記憶し、その後の中間転写ベルトの搬送速度が記憶された速度と合うよう補正していくものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３３４４６１４号公報
【特許文献２】特開２００５−１５６８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記従来例は、二つのセンサがマークを検知する時間間隔から中間転写ベルトの搬送速度を検知するため、中間転写ベルトの熱膨張の影響を受けることなく、中間転写ベルトの搬送速度を検知することができる。
【０００９】
しかしながら、前記従来例によっても、２つのセンサを支持する支持部材が熱の影響を受けて膨張した場合に、この熱膨張の影響で検知速度に誤差が生じるという問題があった。
【００１０】
この支持部材の熱膨張による色ずれ量は、近年の高画質化の要望に対して無視できない量となっている。以下、支持部材の熱膨張による色ずれについて説明する。
【００１１】
線膨張係数αの支持部材で２つのセンサを所定の間隔で支持し、該支持部材の温度変動がΔＴあった場合、センサ間隔ｒは線膨張により、
ｒ´＝（１＋α＊ΔＴ）＊ｒ・・・（１）
となる。よって、２つのセンサの検知時間間隔をｔｂとすると、中間転写ベルトの速度Ｖは、
Ｖ＝（１＋α＊ΔＴ）＊ｒ／ｔｂ・・・（２）
で表わされる。
【００１２】
一方、従来例のように支持部材の線膨張を考慮しないで中間転写ベルト速度を計測すると、計測上のベルト速度Ｖｅは、
Ｖｅ＝ｒ／ｔｂ・・・（３）
となる。
【００１３】
よって、この計測上のベルト速度Ｖｅと中間転写ベルトの真の速度Ｖとの差ΔＶが支持部材の線膨張による誤差となる。
【００１４】
ΔＶ＝Ｖ−Ｖｅ＝α＊ΔＴ＊ｒ／ｔｂ・・・（４）
この速度誤差ΔＶによる中間転写ベルトの色ずれ量ΔＸは以下のようになる。
【００１５】
すなわち、複数の画像形成ユニットのうち最も距離が離れた２つの画像形成ユニットの間隔をＬとする。すると画像形成装置は、１つ目の画像形成ユニットの画像が中間転写ベルトに転写されてから距離Ｌだけ搬送された時間に、距離Ｌだけ離れた画像形成ユニットでの画像が重畳転写されるように装置の補正を行う。ここで、タイミングを合わせるターゲットの時間ｔａは、計測上のベルト速度Ｖｅで中間転写ベルトがＬだけ進む時間なので、
ｔａ＝Ｌ／Ｖｅ・・・（５）
である。この時間ｔａの間に速度誤差ΔＶで生じる位置ずれ量がΔＸとなる。
【００１６】
よって、
ΔＸ＝ΔＶ＊ｔａ・・・（６）
となる。したがって、色ずれ量ΔＸは、式（６）に式（３）、（４）、（５）を代入して
ΔＸ＝Ｌ＊α＊ΔＴ・・・（７）
となる。
【００１７】
ここで、例えば２つのセンサの支持部材が、線膨張係数１１．７×１０−６の鉄であり、４つある画像形成ユニットの間隔が１００［ｍｍ］の画像形成装置とする。そして、支持部材に５［℃］の温度変動が生じたとする。この場合、両端画像形成ユニット間で生じる色ずれ量は、両端画像形成ユニット間隔Ｌが３００［ｍｍ］であるから、
ΔＸ＝３００×１１．７×１０−６×５＝０．０１７５５［ｍｍ］
となり、約１８μｍの色ずれ発生となる。
【００１８】
これは、現在の画像目標値に対してまったく無視できない量である。
【００１９】
本発明は、かかる状況下でなされたものであり、装置内の温度変動によらず画像形成装置の動作状態の補正をより高精度に制御することが可能な画像形成装置及びその制御方法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】
【００２０】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、以下の構成を備える。
【００２１】
（１）複数の像担持体と、マークが設けられ、前記複数の像担持体のそれぞれに形成された現像剤像が重畳転写される中間転写体とを備え、前記中間転写体に重畳転写された現像剤像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置であって、前記マークを検知する第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段と、前記第一マーク検知手段あるいは第二マーク検知手段のいずれかが、前記マークを二回検知する時間間隔をカウントする周期カウント手段と、前記周期カウント手段のカウント値と、前記第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段の配置間隔値とが対応した補正テーブルを格納し、前記周期カウント手段のカウント値に対応する前記配置間隔値を選択する補正テーブル手段と、前記補正テーブル手段により選択された配置間隔値と、前記第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段によるマーク検知タイミング情報とに基づいて、前記中間転写体の搬送速度を補正する搬送速度補正手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００２２】
（２）複数の像担持体と、マークが設けられ、前記複数の像担持体のそれぞれに形成された現像剤像が重畳転写される中間転写体と、前記マークを検知する第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段とを備え、前記中間転写体に重畳転写された現像剤像を記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置の制御方法であって、前記第一マーク検知手段あるいは第二マーク検知手段のいずれかが、前記マークを二回検知する時間間隔をカウントする周期カウント工程と、前記周期カウント工程におけるカウント値と、前記第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段の配置間隔値とが対応した補正テーブルから、前記周期カウント工程におけるカウント値に対応する前記配置間隔値を選択する補正テーブル工程と、前記補正テーブル工程において選択された配置間隔値と、前記第一マーク検知手段及び第二マーク検知手段によるマーク検知タイミング情報とに基づいて、前記中間転写体の搬送速度を補正する搬送速度補正工程と、を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、装置内の温度変動によらず画像形成装置の動作状態の補正をより高精度に制御することが可能な画像形成装置及びその制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づいて説明する。
【００２５】
ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００２６】
以下、本実施例に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本実施例に係る画像形成装置は、一例として、電子写真方式を採用し、複数の画像形成ユニットを併設して、中間転写体としての中間転写ベルトを用いた４ドラム型カラー画像形成装置とした。
【００２７】
図１は本実施例の画像形成装置の概略断面図である。
【００２８】
画像形成装置１には画像出力部１Ｐが設けられている。画像出力部１Ｐは、大別して画像形成部１０（４つの同一構成の画像形成ユニット（ステーション）ａ、ｂ、ｃ、ｄが並設されている）、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０及び不図示の制御ユニットで構成されている。
【００２９】
ここで、個々の部、ユニットについて説明する。
【００３０】
画像形成部１０には、図中矢印Ｃ方向に回転駆動される感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ（像担持体）がその中心で軸支されている。各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄには、その外周面に対向して、その回転方向に順に一次帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、露光部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ（光学系）、現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが配置されている。
【００３１】
感光体ドラム１１ａ〜１１ｄは、一次帯電器１２ａ〜１２ｄによってその表面に均一な帯電量の電荷が与えられる。次いで、露光部１３ａ〜１３ｄによって、記録画像信号に応じて変調した例えばレーザービーム等の光線が感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光されて、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに静電潜像を形成される。そして、各静電潜像は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー（現像剤）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによってトナー画像（現像剤像）として顕像化される。
【００３２】
現像装置１４ａ〜１４ｄの感光体ドラム回転方向下流側には、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１とが当接し、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに形成されたトナー画像を中間転写ベルト３１に転写する一次転写部Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄが形成される。一次転写部Ｔａ〜Ｔｄの感光体ドラム回転方向下流側では、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーがクリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによって掻き落とされて、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの表面が清掃される。
【００３３】
以上説明したプロセスを経て各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００３４】
一方、給紙ユニット２０は、記録材Ｐ（記録媒体）を収納するためのカセット２１ａ、２１ｂ及び手差しトレイ２７を有する。カセット２１ａ、２１ｂ、手差しトレイ２７には、それぞれ収容された記録材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６が設けられている。各ピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６から送り出された記録材Ｐは、給紙ローラ対２３により給紙ガイド２４を通って搬送される。そして、記録剤Ｐは、画像形成部１０での画像形成タイミングに合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５ａ、２５ｂに搬送される。なお、カセット、手差しトレイの設置個数等については特にこれに限定されない。
【００３５】
中間転写ユニット３０は中間転写ベルト３１（中間転写体）を有している。また、中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１に駆動力を伝達し、搬送駆動する駆動ローラ３２（駆動手段）、レジマーク検出センサ６０、６１に対向して設けられたバックアップローラ６２を有する。さらに、不図示のバネ等の加圧機構の付勢力によって中間転写ベルト３１に適度な張力を与えるテンションローラ３３、中間転写ベルト３１を挟んで後述する二次転写装置３６に対向する位置に配置された二次転写内ローラ３４を有する。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と、バックアップローラ６２と、テンションローラ３３と、二次転写内ローラ３４とに巻回されている。なお、中間転写ベルト３１の材質としては、例えばＰＩ［ポリイミド］やＰＶｄＦ［ポリフッ化ビニリデン］等が選定される。
【００３６】
駆動ローラ３２とバックアップローラ６２の間には、一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）がコーティングされて形成され、これにより中間転写ベルト３１とのスリップが防がれている。なお、駆動ローラ３２は不図示のパルスモータによって回転駆動される。不図示の加圧機構によって付勢されるテンションローラ３３はアライメントが調整可能になっており、中間転写ベルト３１の蛇行を補正することができる。
【００３７】
各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写部Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１を挟んで感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに対向する位置に一次転写装置３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄが配置されている。また、中間転写ベルト３１を挟んで二次転写内ローラ３４に対向する位置に二次転写装置３６が配置されて、二次転写部Ｔｅが形成される。
【００３８】
二次転写部Ｔｅの中間転写ベルト３１搬送方向（図中矢印Ｂ方向）下流側には、中間転写ベルト３１のトナー画像担持面をクリーニングするためのクリーニング装置５０が配置される。クリーニング装置５０は、クリーナブレード５１と廃トナーを収納する廃トナーボックス５２で構成されている。なお、クリーナブレード５１の材質としてはポリウレタンゴム等が用いられる。
【００３９】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着ローラ４１ａと、定着ローラ４１ａに圧接する加圧ローラ４１ｂを有する。加圧ローラ４１ｂにも熱源を備える構成であってもよい。また、定着ユニット４０は、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂのニップ部へ記録材Ｐを導くための搬送ガイド４３、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂから排出された記録材Ｐを装置外部に導き出すための内排出ローラ４４、外排出ローラ４５等を有する。
【００４０】
制御ユニットは、前記各部、ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板９０や不図示のモータドライブ基板等で構成されている。
【００４１】
次に、本画像形成装置の動作について説明する。
【００４２】
画像形成動作開始信号が発せられると、まず、例えばピックアップローラ２２ａによってカセット２１ａから記録材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、記録材Ｐは給紙ローラ対２３によって給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送される。このとき、レジストローラ２５ａ、２５ｂは停止しており、記録材Ｐの先端はレジストローラ２５ａ、２５ｂで形成されるニップ部に突き当たる。
【００４３】
その後、画像形成部１０が画像形成を開始するタイミングに合わせて、レジストローラ２５ａ、２５ｂは回転を開始する。レジストローラ２５ａ、２５ｂの回転開始タイミングは、記録材Ｐと、画像形成部１０から中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー画像とが、二次転写部Ｔｅにおいて一致するように設定されている。
【００４４】
一方、画像形成部１０では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスを経て中間転写ベルト３１の回転方向最上流側の感光体ドラム１１ｄにトナー画像が形成される。形成されたトナー画像は、高電圧が印加された一次転写装置３５ｄによって、一次転写部Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー画像は次の一次転写部Ｔｃまで搬送される。中間転写ベルト３１搬送方向下流側の次の感光体ドラム１１ｃには、各ステーション間をトナー画像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われている。感光体ドラム１１ｃに形成されたトナー画像は、感光体ドラム１１ｄから中間転写ベルト３１に転写された画像の上にレジストを合わせて転写される。そして、同様の工程が繰り返されて、最終的に４色のトナー画像が中間転写ベルト３１に重畳されて一次転写される。重畳転写されたカラートナー画像は、二次転写部Ｔｅに搬送される。
【００４５】
その後、記録材Ｐが二次転写部Ｔｅに進入して中間転写ベルト３１に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写装置３６に高電圧が印加される。そして、前述したプロセスによって中間転写ベルト３１に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐに転写される。トナー画像が転写された記録材Ｐは、搬送ガイド４３によって定着ユニット４０の定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂのニップ部まで案内される。そして、定着ローラ４１ａ、加圧ローラ４１ｂの熱及びニップの圧力によって、トナー画像が記録材Ｐに定着され、トナー画像が定着された記録材Ｐは内排出ローラ４４と外排出ローラ４５によって搬送されて機外に排出される。
【００４６】
続いて、レジストレーション補正機構について説明する。
【００４７】
図５は、レジストレーション補正機構を説明するための概略図である。
【００４８】
レジマーク検出センサ６０及び６１は、光源としてのＬＥＤと反射光を検出する受光素子とで構成され、主走査方向（記録材搬送方向と直角方向）に間隔をおいて配置される。レジマーク検出センサ６０及び６１から得られた電気信号は、ＣＰＵ８０に送られ、ＣＰＵ８０の画像位置検出回路８１にて色ずれ量が算出される。
【００４９】
図６、図７を用いてレジマーク７０及び７１について説明する。
【００５０】
ｋ枚目の記録材Ｐに転写される画像とｋ＋１枚目の記録材Ｐに転写される画像との間にレジマーク７０及び７１が形成される。図６中の矢印は、画像の搬送方向を示している。レジマーク７０及び７１は、中間転写ベルト３１の、それぞれレジマーク検出センサ６０及び６１のスラスト位置と一致した位置に形成される。そして、レジマーク検出センサ６０、６１の直下をレジマーク７０、７１が通過する際に、所定の電気信号が得られる。
【００５１】
例えば、レジマーク７０、７１は図７に示すように、任意の基準色の斜めラインＫａ及びＫｂの間に形成された補正対象色の斜めラインＣａと、基準色の斜めラインＫｃ及びＫｄの間に形成された補正対象色の斜めラインＣｂとで構成される。ここで、主走査方向（記録材搬送方向と直角方向）にΔＶ、副走査方向（記録材搬送方向と平行方向）にΔＨの色ずれが生じている場合、斜めラインＣａ及びＣｂは、理想位置の斜めラインＣａＳ及びＣｂＳからそれぞれΔＶ及びΔＨだけずれた位置に形成される。
【００５２】
このとき、レジマーク検出センサ６０及び６１の出力としては、画像がない部分（中間転写ベルト３１の下地部分）ではＨｉの出力が、画像がある部分（斜めラインＫａ、Ｃａ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｃｂ、Ｋｄの部分）ではＬｏの出力が得られる。それぞれのＬｏ出力部分の重心間距離をＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２とすると、主走査方向の色ずれ量ΔＶと副走査方向の色ずれ量ΔＨは、以下の式に基づいて算出される。
【００５３】
ΔＶ＝｛（Ｂ２−Ｂ１）／２−（Ａ２−Ａ１）／２｝／２
ΔＨ＝｛（Ｂ２−Ｂ１）／２＋（Ａ２−Ａ１）／２｝／２
【００５４】
画像位置検出回路８１にて色ずれ量が算出されると、次に、色ずれ量ΔＶ及びΔＨを補正するために必要な補正量を、補正量算出回路８２にて算出する。さらに制御回路８３は、補正量算出回路８２で算出された補正量に応じて、露光部１３ａ〜１３ｄ内の不図示のレンズあるいはミラーを調整し、かくして色ずれが補正される。
【００５５】
この色ずれ補正を、任意の基準色以外の全ての色を対象色として実施すれば、全ての色が基準色と一致するように補正することができる。
【００５６】
前述のように中間転写ベルト３１上にレジマーク７０、７１を形成し、これを検知することで行うレジストレーション補正は、その時点では色ずれを高精度に補正することができる。しかしながら、このレジマークを形成して行うレジストレーション補正は、実際にトナーによりレジマークを形成する都合から、トナー消費につながる。また、レジマーク形成、クリーニング等により画像形成装置のダウンタイムが生じることになる。そこで、所定の間隔や装置内の温度変動状況に応じて、該レジストレーション補正を行うことになる。
【００５７】
ここで、前述のレジストレーション補正から次のレジストレーション補正までの間においても、画像形成装置内の温度変動はあるため、その間に色ずれが発生することが問題となる。レジストレーション補正間の変動で最も色ずれに影響を及ぼす要因の一つは、中間転写ベルト３１の駆動ローラ３２の温度変動による直径変化である。駆動ローラ３２の外径が昇温により変化すると、中間転写ベルト３１の搬送速度の変化となって現れる。そのため、前記レジストレーション補正によって合わせた各画像形成ユニットでの画像形成位置と、中間転写ベルト３１によって搬送される他色の画像の位置とが合わなくなり、色ずれ画像が生じてしまう。
【００５８】
これを防ぐために、本実施例においては中間転写ベルト３１の搬送速度を検知して、補正するための速度検知部１２０（速度検知手段）及び搬送速度制御部３００（搬送速度補正手段）を設けている。図４に示すように、速度検知部１２０は支持部材１２１を有し、支持部材１２１にマーク検知センサ１２２（第二マーク検知手段）、マーク検知センサ１２３（第一マーク検知手段）を保持している。そして、速度検知部１２０は、中間転写ベルト３１の内面に対向して配置されている。また、中間転写ベルト３１の内面には予め不滅インクで形成されたライン１２９（マーク）が設けられており、マーク検知センサ１２２、１２３はライン１２９が通過する際に出力信号を変化させるように構成されている。
【００５９】
また、搬送速度制御部３００は、速度算出回路１２６、比較回路１２７、制御回路１２８を有する。
【００６０】
続いて、速度検知部１２０及び搬送速度制御部３００の動作について説明する。
【００６１】
図４に示すように、中間転写ベルト３１が搬送されると、ライン１２９がマーク検知センサ１２２、１２３の対向位置を通過する。その際にマーク検知センサ１２２、１２３から、センサ間の距離分タイミングがずれたライン通過タイミング情報が出力され、速度算出回路１２６に入力される。速度算出回路１２６では、マーク検知センサ１２２、１２３のライン通過タイミングの差分Δｔ［ｓｅｃ］、マーク検知センサ１２２、１２３間の設計距離Ｒ［ｍｍ］から、ベルト搬送速度Ｖ１［ｍｍ／ｓｅｃ］＝Ｒ／Δｔが導かれる。
【００６２】
比較回路１２７において、速度算出回路１２６で算出されたベルト搬送速度Ｖ１と、中間転写ベルト３１のレジストレーション補正時の搬送速度Ｖ０［ｍｍ／ｓｅｃ］が比較される。そして、比較回路１２７から、レジストレーション補正時の搬送速度Ｖ０を維持するための増減速信号が制御回路１２８に送信される。制御回路１２８は、駆動ローラ３２の駆動速度補正を行うべく、駆動ローラ３２に回転駆動力を伝達するモータ２０２に制御パルスを送信する。
【００６３】
次に、装置内の温度変動を間接的に検知し、マーク検知センサ１２２、１２３間の設計距離Ｒの補正値Ｒ’をテーブルから選択する構成、動作について説明する。図８は、中間搬送ベルト搬送速度制御のフローチャートである。
【００６４】
この処理は、本画像形成装置のＣＰＵ（不図示）がＲＯＭ（不図示）に格納された制御プログラムに基づいて、各部を制御しながらＲＡＭ（不図示）を作業領域として用いて実行するものである。
【００６５】
図８において、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ及び中間転写ベルト３１の駆動モータがオンして（ステップＳ１）、中間転写ベルト３１が駆動を開始する。次に、マーク検知センサ１２３がライン１２９を検知したか否かを判断する（ステップＳ２）。マーク検知センサ１２３がライン１２９を検知したら、マーク検知センサ１２２がライン１２９を検知したか否かを判断する（ステップＳ３）。マーク検知センサ１２２がライン１２９を検知したら、速度算出回路１２６はライン１２９のセンサ間移動時間を記憶する（ステップＳ４）。
【００６６】
その後、再び、マーク検知センサ１２２がライン１２９を検知したか否かを判断する（ステップＳ５）。その後、図４に示すインターバルカウンタ２００（周期カウント手段）は、マーク検知センサ１２２がライン１２９を二回検知した時間間隔をカウントし、中間転写ベルト３１の周期のカウント値として出力する。本実施例ではマーク検知センサ１２２を用いて中間転写ベルト３１の周期を検知しているが、マーク検知センサ１２３を用いても差し支えない。装置内の温度上昇時は、駆動ローラ３２が膨張してその径が増大し、中間転写ベルト３１がより速い速度で搬送される。そのため、図２に示すように、インターバルカウンタ２００が出力するカウント値は、所定の定温時がＩＴＶＬ＿１とすると、温度上昇時のＩＴＶＬ＿２はＩＴＶＬ＿１より短くなる。
【００６７】
２０１は、インターバルカウンタ２００のカウント値に対応した、マーク検知センサ１２２、１２３の配置間隔値が格納されている補正テーブル（補正テーブル手段）である。すなわち、予め所定温度下でのインターバルカウンタ２００のカウント値と、マーク検知センサ１２２、１２３の配置間隔値との対応関係を実験により求めておく。そして、図３に示すように、インターバルカウンタ２００のカウント値がある所定レンジの時に、それに相当するマーク検知センサ間隔情報が選択されるように、ベルト周期とセンサ間隔の対応が補正テーブル２０１に格納されている。
【００６８】
例えば、定温時のカウント値ＩＴＶＬ＿１が、ベルト周期ｔ４〜ｔ５の範囲にあるとすると、マーク検知センサの間隔値はＲ’４が選択される。そして、温度上昇時のカウント値ＩＴＶＬ＿２が、ＩＴＶＬ＿１よりも短くなり、ベルト周期ｔ３〜ｔ４の範囲にあるとすると、マーク検知センサの間隔値はＲ’４より長いＲ’３が選択される（ステップＳ６）。
【００６９】
選択されたセンサ間隔値Ｒ’は、速度算出回路１２６においてマーク検知センサ１２２、１２３間の設計距離Ｒに置き換わり、ステップＳ４において記憶されたセンサ間移動時間とから中間転写ベルト３１の搬送速度が算出される（ステップＳ７）。その後、比較回路１２７でレジストレーション補正時の搬送速度Ｖ０（目標速度）との比較が行われる。その比較結果が制御回路１２８に送信され、モータ速度の増減制御が行われる（ステップＳ８）。
【００７０】
その後、駆動モータがオフしていないか否かを判断し（ステップＳ９）、オンしていれば、前述の制御を再び開始し、オフしていれば制御を終了する（ステップＳ１０）。
【００７１】
以上、本実施例においては、中間転写ベルトの周期を、１つのマーク検知センサがマークを二回検知するインターバルをカウントすることによって求める。そして、その情報から、予め実験により相関関係が把握されているマーク検知センサの配置間隔値を求め、中間転写ベルトの搬送速度算出に適用する。これにより、温度センサを用いることなく、中間転写ベルトのマーク検知センサの支持部材の膨張具合を検知することができる。そして、環境温度の影響でマーク検知センサの支持部材が膨張した場合でも、中間転写ベルトの速度変動を把握でき、これを駆動ローラの回転速度制御にフィードバックすることにより、安定した中間転写ベルトの速度制御が遂行できる。
【００７２】
また、支持部材の熱膨張による中間転写ベルトの搬送速度誤差の影響を低減するための一つの方法としては、レジストレーション補正を頻繁に行うという方法が考えられる。しかしながら、前述のとおりレジストレーション補正にはレジストレーションパターンの形成等に時間を要するため、ダウンタイムが発生し画像形成装置の生産性が低下するという問題がある。また、レジストレーションパターンの形成はトナーを用いて行うため、トナー消費の増加を招くという問題がある。これに対し、本発明によれば、画像形成装置の高い生産性を維持し、かつトナー消費の増加を回避しつつ、装置内の温度変動によらず画像形成装置の動作状態の補正をより高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略断面図
【図２】中間転写ベルトの周速変動を示す模式図
【図３】ベルト周期とセンサ間隔の対応を格納した補正テーブルを示す図
【図４】速度検知部及び搬送速度制御部の概略図
【図５】レジストレーション補正機構を説明するための概略図
【図６】レジマークを説明するための概略図
【図７】レジマークを説明するための概略図
【図８】中間搬送ベルト搬送速度制御のフローチャート
【符号の説明】
【００７４】
Ｐ  記録材（記録媒体に対応）
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  感光体ドラム（像担持体に対応）
３１  中間転写ベルト（中間転写体に対応）
１２２  マーク検知センサ（第二マーク検知手段に対応）
１２３  マーク検知センサ（第一マーク検知手段に対応）
１２９  ライン（マークに対応）
２００  インターバルカウンタ（周期カウント手段に対応）
２０１  補正テーブル（補正テーブル手段に対応）
３００  搬送速度制御部（搬送速度補正手段に対応）
【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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