(57)【要約】【課題】  ベルトの速度変動要因の検出対象を絞り込めるようにして、簡単な処理により高精度に色ずれや転写位置ずれなどを防止することができる転写装置を提供する。【解決手段】  複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラ７２および従動ローラ７３に掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルト１１を用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置１０において、ベルト１１上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンおよび、該ベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段１００を備え、速度画像パターン検出手段１００の配置位置を、各画像形成位置間での間隔ＴＬに相当させて画像パターン形成位置と検出位置との間での速度変動周期を一致させることにより、速度変動成分をベルト厚さ不均一による成分のみとして検出することを特徴とする。【選択図】    図２
2005107268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、
上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンおよび、該ベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段を備え、
上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、上記速度画像パターン検出手段の配置位置として、画像形成時での最終画像転写位置から上記円周長の整数倍の距離に相当する位置としたことを特徴とする転写装置。
【請求項２】
複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、
上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンおよび、該検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段を備え、
上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、上記速度画像パターン検出手段の配置位置として、画像形成時での最終画像転写位置から上記円周長の整数倍の距離に相当する位置とするとともに、
上記ベルト上に形成された色ずれ検出用画像パターンを検出する色ずれ画像パターン検出手段を設けて該色ずれ画像パターン検出手段の配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、上記速度画像パターン検出手段の配置位置として、画像形成時での最終画像転写位置から上記円周長の整数倍の距離に相当する位置に設定したことを特徴とすることを特徴とする転写装置。
ずれ画像パターン検出手段が配置されていることを特徴とする転写装置。
【請求項３】
複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた画像形成装置において、
上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用パターンおよび、該検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段を備え、
画像形成時での最終画像転写位置からの上記速度画像パターン検出手段の配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたときに、上記円周長の整数倍の距離の相当する位置に設定するとともに、
上記ベルト上に形成された色ずれ検出用画像パターンを検出する色ずれ画像パターン検出手段を備え、
画像形成時での最終画像転写位置からの色ずれ画像パターン検出手段の配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、該円周長の整数倍の距離に相当する位置が設定され、
基準色に対する色ずれ量を検出し、その検出値の平均値を基に上記潜像担持体に対する潜像形成開始位置（書き込み位置）を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、
画像形成時での上記潜像担持体のうちの最終画像転写位置からの配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたときに、該円周長の整数倍の距離に相当する位置が設定されて、上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する第１の検出手段と、
上記ベルト上に形成された基準点を検出する第２の検出手段と、
上記第２の検出手段により検出されたベルト上の基準点に基づき該ベルトにベルト速度（位置）検出用パターンを形成し、該ベルト速度（位置）検出用パターンを上記第１の検出手段により検出した結果に基づきベルト速度変動量およびベルト速度変動補正量を算出する演算手段と、
上記演算手段により算出されたベルト速度変動補正量を記憶する記憶手段とを備え、
記憶されたベルト速度変動補正量をベルト上の基準点に基づき読み出してベルトの駆動状態を制御する構成を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、
画像形成時での最終画像転写位置からの配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたときに、該円周長の整数倍の距離に相当する位置が設定され、上記ベルト上に形成された色ずれ検出用画像パターンを検出する第１の検出手段と、
上記ベルト上に形成された基準点を検出する第２の検出手段と、
上記第２の検出手段により検出されたベルト上の基準点に基づき該ベルトに色ずれ検出用画像パターンを形成し、該色ずれ検出用画像パターンを上記第１の検出手段により検出した結果に基づき基準色に対する色ずれ量と色ずれ補正量とを算出する演算手段と、
上記演算手段により算出された色ずれ補正量をベルト１周分につき記憶する記憶手段とを備え、
記憶された色ずれ補正量をベルト上の基準点に基づき読み出して上記潜像担持体における潜像形成（書き込み）タイミングおよび潜像形成位置（書き込み位置）を制御する構成を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、
画像形成時での最終画像転写位置からの配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、上記円周長の整数倍の距離に相当する位置が設定され、上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段と、
上記ベルト上に形成された基準点を検出する第２の検出手段と、
上記第２の検出手段により検出されたベルト上の基準点に基づき該ベルトにベルト速度（位置）検出用パターンを形成し、該ベルト速度（位置）検出用パターンを上記第１の検出手段により検出した結果に基づきベルト速度変動量およびベルト速度変動補正量を算出する演算手段と、
上記演算手段により算出されたベルト速度変動補正量を記憶する記憶手段とを備え、
上記ベルトの駆動用モータおよびこのモータからの駆動力の伝達経路に配置されているギヤ類の速度変動を上記ベルトの１周期での速度変動に対して整数分の一の関係に設定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、転写装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ベルト状転写対を用いて画像を重畳転写する場合の転写位置ずれ防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリあるいはプリンタさらには印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に担持されている可視像を転写体に転写するようになっている。  
転写体には、感光体に直接対向当接する記録シートなどの他に、ベルト状の転写体が用いられる場合がある。後者の場合の一つとして、フルカラーを含む多色画像形成がある。
多色画像形成のための構成の一つとして、複数の感光体を用いて各感光体毎に色分解色に対応した静電潜像を形成し、これら各感光体にそれぞれ対峙しながら移動するベルトを中間転写体としてあるいは表面に記録シートを担持する搬送体として用いた構成がある（例えば、特許文献１）。  
ベルトを中間転写体として用いる場合には、各感光体上に形成された色毎の画像を順次転写する１次転写工程と順次転写されて重畳された画像を記録シートに一括転写する２次転写工程とが用いられ、また、ベルトを搬送体として用いる場合には表面に担持した記録シートを各感光体に対向させるように移動させる課程で各感光体上の画像を記録シートの重畳転写する行程が用いられる。
【０００３】
ベルトを中間転写体あるいは記録シートを搬送可能な搬送ベルトとして用いる場合には、各感光体が配置されている画像形成ステーションでの画像転写位置のずれを防止することが色ずれや色むらの発生を防ぐうえで重要となる。  
転写位置のずれは、ベルトの移動方向に相当する副走査方向でのずれが原因となり、このずれは、ベルトの伸びやこれが掛け回されているローラの偏心等が原因として挙げられる。この原因による転写位置のずれによって発生する色ずれは一定の発生パターンを示す（以下、便宜上、ＤＣ成分の色ずれという）。  
これに対して、周期的な変動成分による色ずれ（以下、便宜上、ＡＣ成分の色ずれという）がある。これは、感光体表面あるいはベルト表面での速度変動が原因となるものであり、発生要因としては、駆動源での速度変動や駆動源からの伝達経路に設けてあるギヤ列でのピッチムラ、さらには、感光体やギヤの偏心回転による速度変動などがある。
【０００４】
従来、転写位置ずれによる色ずれの発生を防止するための構成としては次の構成が提案されている。  
ベルトの駆動に用いられるローラなどの周長を各作像ステーション間隔に等しくし、駆動ローラの偏心によるベルト速度変動が色ずれとならないようにした構成（例えば、特許文献２）。  
中間転写ベルト上に所定の検出パターンを形成し、この検出パターンの間隔を検出・演算することによって中間転写体の移動速度を検出し、駆動ローラの駆動速度を制御して良好な画像を形成する構成（例えば、特許文献３）。
ベルト上に予め所定の間隔をあけて配置した検出パターン像を形成しておき、このパターン像を２ヶ所にて検出手段により計測することでベルト速度を計測してベルトの駆動源側の速度制御を行う構成（例えば、特許文献４）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１４２８９５号公報（段落「０００７」欄）
【特許文献２】特開２００２−７２６１７号公報（段落「００２０」、「００２５」欄）
【特許文献３】特開平１０−１８６７８７号公報（段落「００３７」欄）
【特許文献４】特開２００２−６６４０号公報（段落「００４２」欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、各特許文献に開示されている構成においては次のような問題がある。  
特許文献２に示された構成においては、ベルト駆動ローラＤとベルト平均厚さＴのと合計の周長と作像ステーション間隔を等しくすることによって、ベルト駆動ローラの偏心等の影響を厳密にキャンセルすることができるようになっているが、ベルト駆動ローラ等を回転駆動するギヤおよびモータ等の回転速度変動についての課題がなく、これらの駆動要素についての速度変動によって色ずれが生じてしまう虞がある。  
特許文献３の構成においては、ベルトの速度変動成分がギヤや駆動モータ等の駆動要素、ベルト駆動ローラの偏心とベルト厚さの不均一による速度成分に相当しているが、色ずれに影響の大きい低周波の速度変動要因であるベルト厚さ不均一による速度変動分だけを抽出するため、ベルト上に速度検出パターンを形成し読取手段により読取ったデータを除去したい速度変動の周期で移動平均を行なっている。従って、このような構成では、ベルトの速度に様々な速度変動がある場合、その速度変動周期ごとに移動平均を行なう必要があり、計算時間が増えると共に誤差が発生する虞がある。
【０００７】
特許文献４の構成においては、パターン像を２カ所にて検出することが前提となるため、検出精度が位置ずれ制御の精度に影響することから検出パターンの形成精度を高める必要があり、コスト面において不利となるばかりでなく、ベルトが環境変化に影響を受けやすい部材であることから温度上昇などによるベルトの伸びの影響を少なくするために検出手段を複数設けることからもコスト上昇を招く虞がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来の転写装置における色ずれや位置ずれ防止の際に発生する問題に鑑み、ベルトの速度変動要因が複数ある場合に、それら要因の絞り込みが行えるようにして速度変動要因の解消処理を簡単化しても色ずれ防止や転写位置ずれ防止のための処理精度を高精度にすることができる構成を備えた転写装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンおよび、該ベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段を備え、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、上記速度画像パターン検出手段の配置位置として、画像形成時での最終画像転写位置から上記円周長の整数倍の距離に相当する位置としたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンおよび、該検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段を備え、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、上記速度画像パターン検出手段の配置位置として、画像形成時での最終画像転写位置から上記円周長の整数倍の距離に相当する位置とするとともに、上記ベルト上に形成された色ずれ検出用画像パターンを検出する色ずれ画像パターン検出手段を設けて該色ずれ画像パターン検出手段の配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、上記速度画像パターン検出手段の配置位置として、画像形成時での最終画像転写位置から上記円周長の整数倍の距離に相当する位置に設定したことを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた画像形成装置において、上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用パターンおよび、該検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段を備え、画像形成時での最終画像転写位置からの上記速度画像パターン検出手段の配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたときに、上記円周長の整数倍の距離の相当する位置に設定するとともに、上記ベルト上に形成された色ずれ検出用画像パターンを検出する色ずれ画像パターン検出手段を備え、画像形成時での最終画像転写位置からの色ずれ画像パターン検出手段の配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、該円周長の整数倍の距離に相当する位置が設定され、基準色に対する色ずれ量を検出し、その検出値の平均値を基に上記潜像担持体に対する潜像形成開始位置（書き込み位置）を補正することを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、画像形成時での上記潜像担持体のうちの最終画像転写位置からの配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたときに、該円周長の整数倍の距離に相当する位置が設定されて、上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する第１の検出手段と、上記ベルト上に形成された基準点を検出する第２の検出手段と、上記第２の検出手段により検出されたベルト上の基準点に基づき該ベルトにベルト速度（位置）検出用パターンを形成し、該ベルト速度（位置）検出用パターンを上記第１の検出手段により検出した結果に基づきベルト速度変動量およびベルト速度変動補正量を算出する演算手段と、上記演算手段により算出されたベルト速度変動補正量を記憶する記憶手段とを備え、記憶されたベルト速度変動補正量をベルト上の基準点に基づき読み出してベルトの駆動状態を制御する構成を備えていることを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明は、複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、画像形成時での最終画像転写位置からの配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたときに、該円周長の整数倍の距離に相当する位置が設定され、上記ベルト上に形成された色ずれ検出用画像パターンを検出する第１の検出手段と、上記ベルト上に形成された基準点を検出する第２の検出手段と、上記第２の検出手段により検出されたベルト上の基準点に基づき該ベルトに色ずれ検出用画像パターンを形成し、該色ずれ検出用画像パターンを上記第１の検出手段により検出した結果に基づき基準色に対する色ずれ量と色ずれ補正量とを算出する演算手段と、上記演算手段により算出された色ずれ補正量をベルト１周分につき記憶する記憶手段とを備え、記憶された色ずれ補正量をベルト上の基準点に基づき読み出して上記潜像担持体における潜像形成（書き込み）タイミングおよび潜像形成位置（書き込み位置）を制御する構成を備えていることを特徴としている。
【００１４】
請求項６記載の発明は、複数の潜像担持体毎に可視像処理された異なる色の画像を、駆動ローラおよび従動ローラに掛け回されて各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写若しくはベルト表面に担持された記録シートに順次転写する構成を備えた転写装置において、画像形成時での最終画像転写位置からの配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、上記円周長の整数倍の距離に相当する位置が設定され、上記ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段と、上記ベルト上に形成された基準点を検出する第２の検出手段と、上記第２の検出手段により検出されたベルト上の基準点に基づき該ベルトにベルト速度（位置）検出用パターンを形成し、該ベルト速度（位置）検出用パターンを上記第１の検出手段により検出した結果に基づきベルト速度変動量およびベルト速度変動補正量を算出する演算手段と、上記演算手段により算出されたベルト速度変動補正量を記憶する記憶手段とを備え、上記ベルトの駆動用モータおよびこのモータからの駆動力の伝達経路に配置されているギヤ類の速度変動を上記ベルトの１周期での速度変動に対して整数分の一の関係に設定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段の配置位置として、ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたときに、その円周長の整数倍の距離に相当する位置に設定してあるので、画像パターンの形成位置と検出位置とにおける速度変動周期を一致させることができる。これにより、ベルトに生じる速度変動は、厚さ不均一によるもののみが対象となるので、厚さ不均一による速度変動以外の要因となる画像パターン形成に係る画像形成位置で生じる駆動系での偏心や速度ムラなどによる速度成変動成分を含める必要がなくなる。この結果、ベルトに生じる速度変動量の割り出しおよび変動量に対応する補正量の割り出しが簡単化され、ベルトに生じる速度変動を容易に補正して転写位置ずれや色ずれなどの発生を未然に防止することが可能となる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、ベルト上に形成されたベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する速度画像パターン検出手段およびベルト上に形成された色ずれ検出用画像パターンを検出する色ずれ画像パターン検出手段の配置位置として、ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたときに、その円周長の整数倍の距離に相当する位置にそれぞれ設定してあるので、ベルトに対する画像パターン形成位置間で生じる速度変動周期を一致させることができる。これにより、ベルトに生じる速度変動が厚さ不均一によるものに限ることができるので、その速度変動の割り出しおよび補正が簡単化され、配置ずれや色ずれを簡単な方法により防止することが可能となる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、画像形成時での最終画像転写位置からの色ずれ画像パターン検出手段の配置位置として、上記ベルト駆動ローラの径をＤとし、上記ベルトの厚さをＴとし、これら駆動ローラの径（Ｄ）とベルトの厚さ（Ｔ）とを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）としたとき、該円周長の整数倍の距離に相当する位置が設定され、基準色に対する色ずれ量を検出し、その検出値の平均値を基に上記潜像担持体に対する潜像形成開始位置（書き込み位置）を補正するようになっているので、ベルトにおける色ずれ検出用画像パターンの形成位置と検出位置での速度変動の位相が一致させられて速度変動が解消された状態とすることができる。これにより、ベルトに生じる速度変動が厚さ不均一による場合に限ることができることにより、その速度変動に基づく色ずれ量の平均値を採用することで色ずれを発生させる速度変動の補正を簡単にすることが可能となる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、第１の検出手段を画像形成位置間での速度変動の発生周期と同じに成る条件の位置に位置決めしているので、検出される画像パターンの形成位置と検出位置との間での速度変動が見かけ上、ない状態とすることができる。これにより、ベルトの発生する速度変動要因がベルトの厚さ不均一に限られたものとなるので、厚さ不均一による速度変動を解消するように画像形成に係る制御を行うだけで色ずれのない画像形成が可能となる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、第２の検出手段によるベルトの基準点に基づき色ずれ検出用画像パターンが形成される位置と第１の検出手段により読み取られる位置とで速度変動位相が一致した状態とされるので、速度変動成分が厚さ不均一を原因とする成分に限られることになり、その速度変動分の算出が簡単化されるとともに、速度変動分に対応する補正量が記憶されているので、画像形成時には記憶された補正量を用いることで色ずれの発生を防止した画像を形成することが可能となる。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、ベルトの駆動モータおよびこのモータからの駆動力の伝達系路に配置されているギヤ類の速度変動をベルトの１回転周期での速度変動に対して整数分の一となる関係が設定されているので、ベルト側と同様に速度変動成分としてベルト不均一による速度変動のみを対象とすることができる。これにより、速度変動を解消するための演算項目を少なくすることで複雑な計算処理などを不要にしても位置ずれや色ずれなどの発生を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、実施例に基づき、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、本実施例による転写装置が適用される画像形成装置の一つであるカラープリンタを示している。なお、本発明は、画像形成装置としてプリンタに限らず、複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機さらにはこれら各機能を複合させた装置を含むものである。
【００２３】
図１において、画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫを並設したタンデム構造が採用されている。
図１に示す構成の画像形成装置１００は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトが用いられる中間転写体（以下、転写ベルトという）１１に対して１次転写行程を実行してそれぞれの画像が重畳転写され、その後、記録シートなどが用いられる転写紙Ｓに対して２次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。
【００２４】
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されており、いま、ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０ＢＫを対象として説明すると、感光体ドラム２０ＢＫの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０ＢＫ，現像装置４０ＢＫ、１次転写ローラ１２ＢＫおよびクリーニング装置５０ＢＫが配置されている。帯電後に行われる書き込みは、後述するように、光走査装置８が用いられる。
【００２５】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向して配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００２６】
各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成するための画像ステーションに備えられている。
【００２７】
画像形成装置１００は、各色毎の画像形成処理を行う４つの画像ステーションと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１及び１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫを備えた転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置１３と、これら４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光走査装置８とを有している。  
本実施例における光走査装置８は、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、ミラーおよび回転多面鏡などを装備しており、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫに対して色毎に対応した書き込み光Ｌｂ（図１では、便宜上、ブラック画像の画像ステーションのみを対象として符号が付けてあるが、その他の画像ステーションも同様である）を出射して感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫに静電潜像を形成する構成とされている。
【００２８】
画像形成装置１００には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙Ｓを積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとが設けられている。
【００２９】
画像形成装置１００には、トナー像が転写された転写紙Ｓにトナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７と、画像形成装置１００の本体上部に配設され排出ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙トレイ１７と、排紙トレイ１７の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫとが備えられている。
【００３０】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫの他に、転写ベルト１１が掛け回されている駆動ローラ７２及び従動ローラ７３を有している。
【００３１】
従動ローラ７３は、転写ベルト１１に対する張力付勢手段としての機能も備えており、このため、従動ローラ７３には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。このような転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とで転写装置７１が構成されている。
【００３２】
シート給送装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の転写紙Ｓの上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。
【００３３】
定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００３４】
転写装置７１に装備されているクリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。クリーニング装置１３はまた転写ベルト１１から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。なお、図１に示す構成の画像形成装置１００では、転写ベルト１１に対して各感光体ドラムで形成された画像を順次転写することで色画像が重畳されたものを２次転写ローラ５により転写紙Ｓに一括転写する方式であるが、これに代えて、転写ベルト１１に転写紙Ｓを担持し、この転写紙Ｓを各感光体ドラムに対峙させて各色の画像を直接転写紙Ｓ上で重畳する方式とすることも可能である。
【００３５】
図２は、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫの駆動系および転写ベルト１１の駆動系を説明するための図であり、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫは、回転軸に設けられている従動ギヤＧ１〜Ｇ４が各感光体ドラムの設置部に設けてある駆動モータＭ１〜Ｍ４の出力軸に設けられた駆動ギヤＭＧ１〜ＭＧ４に噛み合うことで回転駆動されるようになっている。
【００３６】
一方、転写ベルト１１は、駆動ローラ７２の回転軸に設けてあるギヤＧ５に対して駆動モータＭ６に装備されている駆動ギヤＭＧ６が噛み合うことで回転駆動されるようになっている。
【００３７】
本実施例では、各画像ステーション間の間隔、つまり感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０ＢＫを対象とした１次転写位置同士の間の間隔（ＴＬ）が駆動ローラ７２の周長を基準にして設定されている。つまり、駆動ローラ２の外径（ローラ径）をＤとし、転写ベルト１１の平均厚さをＴとした場合、ＴＬ＝ｎπ（Ｄ＋Ｔ）に設定されている。但し、符号ｎは整数を示している。  
本実施例では、駆動ローラ７２の周長の整数倍を用いて画像ステーション間の間隔が規定されている。これにより、駆動ローラ７２の偏心やこれに対する駆動伝達系において発生するローラの１回転周期での速度ムラはその発生周期が各画像ステーションの１次転写位置同士で一致させることができる、つまり、転写ベルト１１に存在する厚みの違いにより生じる速度変動の周期を各画像ステーション間で同じにすることにより、画像転写位置間での速度ずれがなくなり、転写位置での速度ずれによる画像の転写位置ずれが解消されることになる。画像の絶対位置に関しては、各画像ステーション毎で変化するが、この場合、変化する位相が同じであれば、色ずれにはならない。
【００３８】
一方、本実施例では、駆動ローラ７２の駆動伝達系に用いられるギヤ同士の歯数が次に挙げるように整数倍の関係とされている。  
駆動モータＭ６側のギヤＭＧ６の歯数Ｚ１＝１６
駆動ローラ７２側のギヤＧ６の歯数Ｚ２＝４８
このような歯数を用いることにより、上述した場合と同様に、転写ベルト１１が各画像ステーションの転写位置を通過する際の速度ムラの発生周期が各転写位置同士で一致することになり、画像転写位置同士で位置ずれがなくされることになる。
【００３９】
転写ベルト１１は、均一な厚さであることが前提であり、この前提に立脚した場合に上述した周長に基づく関係を設定して速度変動による転写位置ずれが原因する色ずれをなくすことができるが、実際には、転写ベルト１１の厚さは不均一な場合が多い。このため、厚さの不均一が原因する速度変動が発生する。そこで、本実施例では、次の方法により厚さ不均一による速度変動をなくして色ずれを解消するようになっている。
【００４０】
本実施例では、図１において、符号１００，１０１で示すように、第１，第２の検出手段が設けられている。  
第１の検出手段１００は、転写ベルト１１上に形成されるベルト速度（位置）検出用画像パターンを検出する読み取り手段、いわゆる、速度画像パターン検出手段であり、第２の検出手段１０１は、転写ベルト１１上に形成される基準位置パターンを検出するホームポジションセンサである。  
上記各センサは、反射型のフォトセンサあるいは転写ベルト１１の材質に透光性のものが用いられる場合には光透過型のフォトセンサが用いられる。
【００４１】
転写ベルト１１上に形成されるベルト速度（位置）検出用画像パターンは、各画像ステーションあるいは選択された画像ステーションにおいて画像形成処理により形成される周期的に現出可能な画像パターンであり、転写ベルト１１の移動方向に対して直角な方向（主走査方向）で等間隔な直線やシェブロンパターンが用いられる。また、この画像パターンとしては、転写ベルト１１の幅方向中央に１列で設けたり主走査方向両側にそれぞれ設けたりさらには上記中央と両側との３列等の複数列構成とすることができ、その形成位置に関しても任意に設定可能である。第１の検出手段である速度画像パターン検出手段１００は、複数列の画像パターンにも対応できるようになっており、複数の画像パターンを用いることで検知精度を向上させる利点がある。
【００４２】
ところで、第１，第２の検出手段１００，１０１によりそれぞれ検出される各画像パターンは、形成位置と検出手段により読み取り位置とが異なっている場合に次のような不具合が発生する。  
転写ベルト１１は、厚さ不均一の場合に駆動ローラ７２の周長変化が原因して速度変動を来す。このため、各画像パターンを転写ベルト１１に転写して形成する画像転写位置での速度と各検出手段により画像パターンが読み取られる位置での速度とが異なることになり、いわゆる、検知誤差が含まれることになる。このような検知誤差は、画像パターンの形成位置と読み取り位置とを同じとすれば生じないが、実際には、装置構造において異なる位置関係とせざるを得ないことが多く、結果として、検知誤差を消去することができない。
【００４３】
本実施例では、速度画像パターン検出手段１００が次の関係により位置決めされている。つまり、画像形成時における最終転写位置からの速度画像パターン検出手段１００の配置位置として、駆動ローラ７２のローラ径をＤとし、転写ベルト１１の厚さをＴとし、これら駆動ローラの径Ｄと転写ベルト１１の厚さＴとを加えた直径の円周長ＬをＬ＝π（Ｄ＋Ｔ）の整数倍に相当する位置に設定している。  
これにより、駆動ローラ７２の１回転周期での速度変動は、画像ステーション同士の配置間隔の場合と同様に発生周期が一致することで見かけ上、なくされることになり、画像パターンの形成位置と読み取り位置とが同じ位置である場合に相当させることができる。つまり、転写ベルト１１の厚さ不均一による速度変動分とは別の要因、例えば駆動ローラの偏心や伝達系での速度ムラなどによる速度変動が見かけ上、なくされることになる。  
図５（Ａ）は、上述した第１の検出手段１００の配置位置を規定した場合、つまり、図２（Ａ）に示した構成での速度変動を示す図であり、図５（Ｂ）は、図２（Ｂ）に示すように、第１の検出手段１００の配置位置として、最終画像転写位置からの位置が、駆動ローラ７２のローラ系および転写ベルトの厚さを加えた直径の円周長（Ｌ＝π（Ｄ＋Ｔ））の（ｎ＋１／２）倍とした場合での速度変動を示している。  
図５において明らかなように、円周長の整数倍とした場合には見かけ上の速度変動（検出位置での速度のずれ）が生じておらず、この関係以外では、図４に示すような実際のベルトに生じる速度の変動分よりも大きい、具体的には２倍程度の大きな変動が生じる。図２（Ａ）に示したような配置関係においては、駆動ローラ７２の駆動伝達系においてモータやギヤなどの駆動手段による速度変動も駆動ローラ７２の回転周期の整数分の一とすることで、見かけ上、速度変動が検出されないことが確認された。
【００４４】
本発明者は、駆動ローラ７２の偏心による速度変動幅を１とした場合の検出誤差に関する観測を行い、図６に示す結果を得た。図６において、見かけ上の速度変動がない状態とできるように、検出誤差を２０％以内とするためには、速度変動読み取り位置、つまり第１の検出手段１００の配置位置を、上述した円周長（Ｌ＝π（Ｄ＋Ｔ））に対して、（Ｌ＝π（Ｄ＋Ｔ））±０．０６４×π（Ｄ＋Ｔ）の範囲に規定することで可能となることが確認される。
【００４５】
第１の検出手段１００としての速度画像パターン検出手段に加えて、転写ベルト１１上に形成される色ずれ検出用画像パターンを検出対象とする色ずれ画像パターン検出手段を設け、色ずれ画像パターン検出手段の配置位置として、上述した最終画像転写位置からの距離を持つ位置関係とすることにより、速度変動が見かけ上ない状態で色ずれ検出が可能となる。この場合の色ずれ検出用画像パターンは、各画像ステーションにおいて色毎のパターンが形成され、各色毎の色ずれ量に応じて感応体ドラムに対する潜像形成開始タイミングや潜像形成開始位置を制御するようになっている。
【００４６】
第１の検出手段１００と第２の検出手段１０１との動作関係は、第２の検出手段であるホームポジションセンサにより転写ベルト１１上の基準位置パターンが検出された時点から所定のタイミングにより速度（位置）検出用画像パターンを形成するように、各画像ステーションでの転写タイミングが設定できる関係とされ、転写された速度（位置）検出用画像パターンが第１の検出手段１００に読み取られるようになっている。第１の検出手段１００からの読み取りタイミングは、後述する制御部１０２に出力され、制御部においては、タイミングのずれにより位置ずれや色ずれの発生状況を判別するようになっている。
【００４７】
図３は、制御部１０２の構成を説明するためのブロック図であり、同図において制御部１０２は、本実施例と関連する部材として入力側に第１の検出手段１００，第２の検出手段１０１が接続され、出力側には駆動ローラ７２の駆動モータＭ５の駆動部が接続されている。なお、出力側には、上述した潜像形成タイミングや潜像形成開始位置を制御する対象となる光走査装置８の駆動部などを始めとして各種画像形成処理に必要な駆動部も接続されていること勿論である。
【００４８】
制御部１０２には、図示しないが第１，第２の検出手段１００１，１０１からの出力信号により画像パターンの検出タイミングが入力されるとその入力内容に基づき厚さ不均一による転写ベルト１１の速度変動量およびベルト速度変動補正量を算出する演算手段と、演算手段により算出された変動補正量を記憶する記憶部とが備えられている。
【００４９】
制御部１０２では、第１の検出手段１１０の配置位置を規定することで厚さ不均一を原因とする速度変動が発生した場合に、その速度変動を制御するための処理が行われるようになっており、転写ベルト１１の駆動制御や潜像形成開始位置や形成タイミングの制御を行うことで転写位置ずれの強制や色ずれさらに色調悪化を矯正する。  
このため、制御部１０２では、制御に影響する成分である、転写ベルト１１の厚さ不均一による速度変動量に対する補正データ（例えば、速度変動量に対応させたベルト移動速度の補正係数など）に基づき、補正量を算出してその補正量を記憶部に記憶しておく。この場合の補正量は、例えば、厚さの不均一がない場合での駆動ローラ７２の速度に対する偏差量や潜像形成タイミングに対するタイミングのずれ量あるいは潜像形成位置のずれ量が相当している。これにより、画像形成時には、転写ベルト１１の厚さ不均一による速度変動量に対応する補正量を割り出し、画像形成に関係する転写ベルト１１や潜像形成が制御されることになる。
【００５０】
なお、第１の検出手段１００として、色ずれ画像パターン検出手段を用いる場合には、基準色に対する色ずれを計測することになる。この場合にも、上述した厚さ不均一による速度変動分からの色ずれ量を計測し、その平均値を求めて補正量を算出し、補正量に対応するように潜像形成タイミングや開始位置を制御する。
【００５１】
図７は、制御部１０２の作用を説明するためのフローチャートである。  
同図において、制御部１０２では、第２の検出手段１０１により転写ベルト１の基準位置が検出されると（Ｓ１）、検出タイミングを基準として、ベルト速度（位置）検出用画像パターンが形成される（Ｓ２）。ベルト速度（位置）検出用画像パターンは、画像ステーションにおいて通常の画像形成処理と同様な方式で形成されるので、予め転写ベルト１１にマーキングしておくような場合と違って、簡単且つ精度の良い画像パターンが形成できる。
【００５２】
転写ベルト１１上に形成されたベルト速度（位置）検出用パターンは、第１の検出手段１００により検出される（Ｓ３）。ベルト速度（位置）検出用画像パターンの検出により速度変動成分、この場合には、ベルトの厚さ不均一による速度変動量が検出される。  
ステップＳ３において検出された速度変動成分に基づき、補正量（位相）が算出されてその値が記憶部に記憶される（Ｓ４）。
【００５３】
画像形成時には、ステップＳ４において記憶された補正量に基づき、駆動ベルト７２の駆動制御あるいは潜像系開始位置やタイミングをそれぞれ選択して制御することにより速度変動が矯正された状態で画像形成が行われ、転写位置ずれなどによる色ずれや色調変化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例による転写装置が適用される画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる転写装置の駆動系を説明するための模式図であり、（Ａ）は本実施例による転写装置における駆動系を、（Ｂ）は本実施例以外の構成を用いる転写装置における駆動系をそれぞれ示している。
【図３】図１に示した画像形成装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】ベルトの厚さ不均一による速度変動以外の要因で発生する速度変動を説明するための線図である。
【図５】図２に示した駆動系において発生する速度変動を説明するための線図であり、（Ａ）は図２（Ａ）に示した本実施例による場合を、（Ｂ）は図２（Ｂ）に示した性による場合をそれぞれ示している。
【図６】図２（Ａ）に示した構成の駆動系における速度変動幅を示す線図である。
【図７】図３に示した制御部の作用を説明するためのフローチャートである。
【００５５】
従来の現像装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１００  画像形成装置
１０  転写装置
１１  転写ベルト
１２  １次転写ローラ
２０  感光体ドラム
７２  駆動ローラ
１００  第１の検出手段である速度画像パターン検出手段
１０１  第２の検出手段
１０２  制御部
【図１】
2005107268.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005107268.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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