(57)【要約】【課題】  転写ベルトの主走査方向の厚みむらがあると、ベルトと、このベルトを駆動するベルトローラの接点におけるベルトの表面速度にむらが生じる。この紙搬送速度むらにより、画像形成部の画像転写位置におけるベルトの面速度が変動してしまい色ずれが発生してしまう。  本発明は、無端移動体の主走査方向の厚さむらに起因する各色画像間の位置ずれをなくし、良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  ベルト状の中間転写体と、ベルトを駆動するベルトローラの接点における主走査方向の厚み検出手段と、画像転写位置におけるベルトの面速度算出手段と、ドラムに対するレーザーの照射位置をミラーを介して修正する修正手段を備え、画像形成タイミングを制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段により形成された各画像を転写位置にて転写するべく記憶材を載置して搬送する無端移動体と、を有する画像形成装置において、前記無端移動体の主走査方向における、前記無端移動体の厚みを検出する検出手段と、前記無端移動体の厚さを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて画像転写位置における無端移動体の面速度算出手段と、画像形成タイミングを制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記厚み検出手段は、測距センサであ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】
前記測距センサ装着部は、
無端移動体を駆動する無端移動体の駆動接点における主走査方向の厚み検出する構成であ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４】
前記画像形成タイミングを制御する制御手段は、ミラーであ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５】
前記ミラー装着部は、
ドラムに対するレーザーの照射位置をミラーを介して修正する構成であることを特徴とする請求項１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、例えばカラー複写機あるいはカラープリンタなどとされる複数の画像形成手段を有し、カラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置（例えば、複写機、レーザビームプリンタ）における画像形成過程は、例えばつぎの通りである。すなわち、まず帯電装置によって像担持体である感光ドラムを均一に帯電し、レーザまたはＬＥＤの露光によって静電潜像を形成する。つぎにこの静電潜像を現像剤（トナー）によって現像し、このトナー画像を、無端移動体としての転写ベルト上を搬送される紙などの記録材に転写する。これをマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色ごとに行ない、記録材に重ねたトナー画像を熱によって記録材に定着させることでカラー画像を形成している。
【０００３】
しかしながら、紙などの記録材を搬送する無端移動体としてのベルトには一般に厚さむらがあるため、ベルトと、このベルトを駆動するベルト駆動ローラの接点におけるベルトの表面速度にむらに生じる。この紙搬送速度むらにより、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各画像形成部の画像転写位置における記録材の搬送速度が変動してしまい各色画像間で位置ずれが発生してしまうという問題があった。
【０００４】
この問題は、無端移動体としての中間転写ベルト、あるいは感光体ベルトを備えた画像形成装置にも同様に発生する。これらの問題を改善する技術として、ベルトの周方向の厚さを記憶し、画像形成タイミングを制御することで各色画像間の位置ずれをなくす構成が示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２４２６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記方法は、転写ベルトの周方向の厚みむらに起因する各色画像間の位置ずれをなくしている。主走査方向の厚みむらによっても位置ずれは起こる。なぜなら、主走査方向の厚みむらがあると、ベルトと、このベルトを駆動するベルトローラの接点におけるベルトの表面速度にむらが生じる。この紙搬送速度むらにより、画像形成部の画像転写位置におけるベルトの面速度が変動してしまい色ずれが発生してしまう。
【０００６】
この問題は、無端移動体としての中間転写ベルト、あるいは感光体ベルトを備えた画像形成装置において発生する。
【０００７】
従って、本発明の目的は、無端移動体の主走査方向の厚さむらに起因する各色画像間の位置ずれをなくし、良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、ベルト状の中間転写体と、ベルトを駆動するベルトローラの接点における主走査方向の厚み検出手段と、画像転写位置におけるベルトの面速度算出手段と、ドラムに対するレーザーの照射位置をミラーを介して修正する修正手段を備え、画像形成タイミングを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上、説明したように、本発明によれば、無端移動体の主走査方向における、前記無端移動体の厚みを検出する検出手段と、前記無端移動体の厚さを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて画像転写位置における無端移動体の面速度算出手段と、画像形成タイミングを制御する制御手段とを有することにより、無端移動体の主走査方向の厚さむらに起因する各色画像間の位置ずれをなくし、良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供出来る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１１】
本発明における画像形成装置の実施形態について図を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本実施例の画像形成装置内の画像形成部の構成を説明する概略図である。
【００１３】
図１において、イエロー（Ye）、シアン（Cy）、マゼンタ（Ma）、ブラック（Bk）の順で配置されたレーザ書き込み手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによって感光体ドラム１a、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成された潜像画像は現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄによって現像される。感光体ドラム１a、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成されたトナー像は、中間転写ベルト５上に順次重ねて転写されることで、カラートナー画像６が形成される。カラートナー画像６は、ベルト支持ローラ３と転写ローラ４の接合部（転写位置）で用紙上に転写される。転写される用紙は、用紙収納部から搬送ローラ１０により搬送経路１１に沿ってレジストローラ１３まで搬送され、用紙検知センサ８での用紙の検知タイミングに応じてレジストローラ１３の搬送速度が調整されて用紙上の所定位置にカラートナー画像６が転写される。カラートナー像６が転写された用紙は、搬送ベルト１２によって図示しない定着部に送られ用紙上にトナー像が定着されて、装置外に排出される。
【００１４】
画像位置補正パターン９は、トナー画像６の位置を間接的に検知するためのものであり、パターン検知センサ７によって検出される。パターン検知センサ７には、ベルト上で反射された光を受光する反射型の光学センサが用いられ、中間転写ベルト５上のパターン等のトナー像の他に、ベルト表面の傷や粉塵も検出可能である。
【００１５】
図２は、ベルトの厚みを検出する測距センサ103，104の構成、補正ミラー102a,102b,102c,102dの構成を示す図である。センサ103，104はベルトと、このベルトを駆動するベルトローラの接点におけるベルトの厚みを検出する。ミラー102a,102b,102c,102dはレーザーがドラムへ照射される間に配置し、ドラムに対して照射位置の補正が可能な配置とする。
【００１６】
図３は、ベルト駆動ローラー2とベルト5と測距センサ103，104の構成を示す図である。図３(a)は、手前Aと奥Bの厚みむらが存在しない理想的なベルトの主走査方向の形状を示している。この場合、厚さむらが存在しないため、色ずれが発生しない。測距センサ103からAまでの距離と測距センサ104からBまでの距離は等しくなる。図３(b)は、ベルトの手前Aが厚く、手前Bが薄い場合を示している。この場合、測距センサ103からAまでの距離が測距センサ104からBまでの距離よりも短い状態にある。図３(c)は、ベルトの手前Aが薄く、手前Bが厚い場合を示している。この場合、測距センサ103からAまでの距離が測距センサ104からBまでの距離よりも長い状態にある。ベルトの形状は、この3パターンであるものとする。よって、ベルトの主走査方向の厚みむらが発生する場合、図３(b), 図３(c)に示すように、手前−奥で一定の傾斜となる。よって、手前、奥のベルトの厚みを測距センサ103，104を用いて測定すれば、主走査方向の形状は判断できる。
【００１７】
図４は、測距センサ103，104と駆動ローラー2とベルト5の構成および検知方法を説明する図である。測距センサ103，104、駆動ローラー2の配置は固定であるため、測距センサ103（104）から駆動ローラーの中心までの距離Lから、駆動ローラーの半径Rとベルト5の表面から測距センサ103，（104）までの距離Δｄを引いた値がベルトの厚さΔｔとなる。
【００１８】
Δｔ＝L−（Δｄ＋R）
のように表す事ができる。
【００１９】
この式により、図3(b)の場合は、手前Aの転写面速度が速くなり、奥Bの転写面速度が遅くなる。また、図3(c) の場合は、手前Aの転写面速度が遅くなり、奥Bの転写面速度が速くなる。
【００２０】
図５は、測距センサの情報からミラーを駆動させるまでの詳細図である。
【００２１】
まず、ベルトに対してホームポジションセンサを配置し、ベルト1周分のベルトの主走査方向の厚みのプロファイルする。プロファイルデータ値201により転写部の面速度を算出する（202）。転写面の面速度はΔVとして、
ΔV＝（Δｔ+R）×ω  （ω：角速度）
のように表すことができる。
【００２２】
算出した面速度の値により、転写部の色ずれ量ΔUが算出できる。ずれ量ΔUは、ベルトの特性として、内部メモリ203に予め記憶しておく。そのずれ量に対してミラー補正が必要な分だけCPU206から駆動回路204にパルス信号を発振する。そのパルス信号の数により駆動回路204を介してパルスモーター205が駆動する。連動してミラー102の角度を変え、ドラムに対するレーザー照射位置を変更させる。
【００２３】
ミラーによる色ずれの補正方法を説明する。
【００２４】
図6は本来ドラムに対してレーザー照射される主走査ラインである。通常、レーザーのミラーに対する入射角と反射角は等しい。図7は本来ドラムに対してレーザー照射される主走査ラインに対して、補正したい主走査ラインを示している。補正方法の詳細は、図8を用いて説明する。本来照射したいドラムの周方向で考えた場合、ドットに対して2θ角度を変えて照射する必要がある。この場合、ドラムの周方向に対してθ角度を変える。このことにより補正したい照射位置に主走査ラインを照射できる。
【００２５】
実施形態は図９はベルト１周分の厚みむらのグラフを示している。（a）は図３（a）で示したように厚さが手前A、奥Bで均一な場合である。（ｂ）は図３（ｂ）で示したように手前Aの厚さが、奥Bの厚さよりも厚い場合である。（ｃ）は図３（ｃ）で示したように奥Bの厚さが、手前Aの厚さよりも厚い場合である。
【００２６】
図１０は、この場合のベルトに対して転写される主走査ラインを示している。
【００２７】
（a）は、手前A、奥Bで厚みが均一であるため、図のように副走査方向に対して垂直に主走査ラインが転写される。（ｂ）は、手前Aの厚さが、奥Bの厚さよりも厚いため、手前Aの転写部での面速度が速くなり、本来転写したいラインよりも角度Ｘだけずれて転写される。（ｃ）は、奥Bの厚さが、手前Aの厚さよりも厚いため、奥Ｂの転写部での面速度が速くなり、本来転写したいラインよりも角度Ｙだけずれて転写される。このずれ量を補正するためにドラム上の照射角度を補正する。図１１はドラム上の照射位置補正の概略図である。（ｂ）のEで示している主走査ラインは、ベルト面での転写角度がＸずれたラインを表している。このずれ量を補正する為には、ドラム上で補正角度をＸずらしたＯの主走査ラインを照射する必要がある。また、（ｂ）のEで示している主走査ラインは、ベルト面での転写角度がＹずれたラインを表している。このずれ量を補正する為には、ドラム上で補正角度をＹずらしたＰの主走査ラインを照射する必要がある。まず、この角度補正をミラーを使用して行う実施形態を図１２に示す。図１２(a)は、図１１の(a)の主走査ラインを照射する場合の構成を表している。レーザー301から出たレーザー光はポリゴンミラー302を介して補正ミラー102に到達する。補正ミラーによる補正は以下に記す。ミラー軸305に平面体303を装着させる。モーター205の軸に偏芯カム304を装着し、平面体303と連動させることによって補正ミラーの角度を変える。このとき、ミラー軸のＪ側は固定で、Ｋ側だけを水平方向に移動させてミラーの角度を変える。
【００２８】
図１２(b)は、図１１の（ｂ）から角度をＸずらした主走査ラインを照射する場合の構成を表している。偏芯カムを図のようにモーターで可動させることによって、矢印の方向にミラー軸をずらす。そのことでレーザー光のミラーに対する入射角度、反射角度が変わり、角度がＸずれた主走査ラインがドラムに対し照射される。図１３はドラム上に照射される図を示している。この際、ドラム上に照射された主走査ラインが図１３のO'となる。この角度ずれを補正した後、主走査のレーザー書き込みタイミングを調整し、副走査方向に主走査ラインをずらすことで、図１３の主走査ラインOをドラム上に照射できる。図１２(ｃ)は、図１１の（ｃ）から角度をＹずらした主走査ラインを照射する場合の構成を表している。偏芯カムを図のようにモーターで可動させることによって、矢印の方向にミラー軸をずらす。そのことでレーザー光のミラーに対する入射位置を反射位置が変わり、角度がＹずれた主走査ラインがドラムに対し照射される。この際、ドラム上に照射された主走査ラインが図１３のＰ'となる。この角度ずれを補正した後、主走査のレーザー書き込みタイミングを調整し、副走査方向に主走査ラインをずらすことで、図１３の主走査ラインPをドラム上に照射できる。
【実施例２】
【００２９】
上記のような補正方法は、主走査の書き込みタイミングを調整する必要がある。補正を行う構成を変えることで、主走査の書き込みタイミングをなくす実施形態を説明する。
【００３０】
基本的な構成は、実施例１と同様であるが、図１４（a）のように補正ミラーの中心に固定子３０６を配置する。この固定子３０６を回転中心にすることで、Ｊ側、Ｋ側を水平方向に可動させることができる。図１１のＯの主走査ラインを照射させる場合、図１４（ｂ）のようにモータを駆動させミラーのＪ側、Ｋ側を矢印の方向に可動させる。そのことにより、ドラム面にはドラム主走査の中心を基準に傾きのある主走査ラインＯが照射できる。図１１のＰの主走査ラインを照射させる場合、図１４（ｃ）のようにミラーのＪ側、Ｋ側を矢印の方向に可動させる。そのことにより、ドラム面にはドラム主走査の中心を基準に傾きのある主走査ラインＰが照射できる。
【００３１】
図１５は色ずれ量に対するミラーでの補正手順を示すフローチャートである。
プリント開始時（Ｓ101）、ベルト１周分の主走査方向の厚みプロファイルデータを取る（Ｓ102）。そのプロファイルデータをもとに転写部の面速度を算出する（Ｓ103）。その値に対して転写部の色ずれ量を算出し補正値を決定する（Ｓ104）。そのずれ量を補正するために、ベルト１周分のミラー補正角度パターンを決定する（Ｓ105）。その後、ミラーによる補正を行い、プリントを終了させる。（Ｓ106，Ｓ107）。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る画像形成装置内の画像形成部の構成を説明する概略図である。
【図２】本発明に係る測距センサと補正用ミラーの配置を示す概略図である。
【図３】本発明に係るベルトを駆動するベルトローラの接点における主走査方向のベルト厚みの検出を行う測距センサの配置を示す概略図である。
【図４】本発明に係る測距センサの取り付け構成および検知方法を説明する概略図である。
【図５】本発明に係る測距センサからのデータ読取からミラー駆動補正までを説明する概略図である。
【図６】本発明に係る本来ドラムに対してレーザー照射したい主走査ラインを示す概略図である。
【図７】本発明に係る色ずれ補正を行う場合にドラムに対してレーザーを照射したい主走査ラインを示す概略図である。
【図８】本発明に係る色ずれ補正を行う場合に補正時のミラー駆動を説明する概略図である。
【図９】本発明に係るベルト１周の厚みむらをプロファイルした図である。
【図１０】本発明に係る図９のベルトに転写される主走査ラインを説明する概略図である。
【図１１】本発明に係る図１０のベルトに転写される主走査ラインに対してドラム上で補正する方法を説明する概略図である。
【図１２】本発明に係る図９のベルト厚みむらに起因する色ずれをミラーを用いて補正する構成を説明する概略図である。
【図１３】本発明に係る主走査のレーザー書き込みタイミングの調整により主走査ラインを移動させることを説明する概略図である。
【図１４】本発明に係る実施例２の構成を説明する概略図である。
【図１５】本発明に係る色ずれ量に対するミラーでの補正手順を示すフローチャートである。
【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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【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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