JP2004021236A

JP2004021236A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004021236A
Application number: JP2002180492A
Authority: JP
Inventors: Masashi Shinohara; 篠原　賢史
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】中間転写ベルト等の移動速度の変動に起因する転写画像の色ずれをなくする。このときベルト上のマークの不鮮明、傷等に起因する転写画像の色ずれをなくする。
【解決手段】用紙又はトナー像を担持し、所定間隔でマークが付された無端ベルトの移動速度を検出し、該移動速度が一定になるように制御して、トナー像の用紙又は無端ベルトへの転写位置ずれを制御する画像形成装置において、マークの移動速度を検出し、該移動速度に基づいて予め設定した目標速度に到達するベルトの制御量を演算、取得し、次のマークまでの間、この制御量でベルトの速度を制御する手段を備える。マーク▲５▼に不鮮明があったときは、前のマークでの制御量を維持し、汚れ７２、傷７４があったときは、これらにより制御量の演算、取得は行わず、前のマークの制御量を維持してそれぞれ速度制御を行う。
【選択図】　　　　図１２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラムと中間転写ベルト等の移動体を有し、感光体ドラム上に現像されたトナー像を移動体等に転写するとき、トナー像の転写位置ずれを制御する手段を備えたデジタル複写機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感光体ドラム等の像担持体と、中間転写ベルト等の移動体とを互いに接触させて転写ニップを形成し、それぞれの表面を互いに順方向に移動させながら、感光体ドラム上に現像されているトナー像を像担持体から移動体に転写させる画像形成装置は周知である。移動体としては、中間転写ベルトの他、記録体搬送ベルトが用いられる。前者の中間転写ベルトが用いられる場合には、トナー像が転写ニップで像担持体から中間転写ベルトに１次転写された後、２次転写位置まで搬送され、ここで中間転写ベルトから転写紙等の記録体に最終的に転写される。また、後者の記録体搬送ベルトが用いられる場合には、トナー像が該ベルトに中間転写されることなく、像担持体から記録体搬送ベルト上の記録体に直接転写される。何れの移動体が用いられる場合でも、トナー像が転写ニップで像担持体側から移動体側へと転写されることに変わりはない。
【０００３】
このような移動体を用いる画像形成装置においては、トナー像が移動体又は移動体に搬送される記録体の正規位置にきちんと転写されずに、転写位置ずれを生じることがあった。この転写位置ずれは、特に像担持体上に形成した各色のトナー像を順次重ね合わせて転写するフルカラー画像形成装置においては、各色のトナー像がずれることによって色ずれとなり、画像の色調を乱すことになっていた。
【０００４】
そこで、この転写位置ずれをなくするために、ベルトの移動速度を一定速度に制御する技術が開発されている。特開平９−１７５６８７号公報に開示されたベルト移動速度の制御技術は、移動体たるベルトに対してその移動方向にずらして配設された２つの光学センサを備え、ベルトに印刷されたマークについて、同一のマークが各々のセンサに検知される通過時間差を、ベルト駆動ロールの回転周期の整数倍の期間に渡って測定し、通過時間の平均値を算出し、この平均値と各々のマークの通過時間とを比較し、ベルトの移動速度が一定となるように、ベルト駆動ロールの駆動モータを制御している。この技術によれば、ベルトの移動速度を正確に算出できるので、ベルト移動速度を一定速度にすることができた。
【０００５】
しかしながら、転写位置ずれを生じる要因は、ベルトが一定速度で移動しないこと以外にも存在するが、これらの要因に対処して転写位置ずれを制御することは行われていなっかった。即ち、１）中間転写ベルトや記録体搬送ベルトを一定速度化する場合、移動速度が設定した目標速度で安定化していない、２）中間転写ベルトや記録体搬送ベルトを目標速度で安定化するように制御するために光電的手段を用いた場合、ベルトに付されたマーク（目印）を検出するに当たり、例えば経時によりマークが不鮮明になったり、消去されていて、マークがセンサ位置を通過したにもかかわらず出力信号が出力しない、又、トナーこぼれ、ベルト上にできたすじ状の傷等により、マークがないにもかかわらずセンサから出力信号が出力する等の要因に対処して転写位置ずれを制御することである。従って、転写画像の色ずれをなくし色調の高い画像を形成することはできなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、中間転写ベルト又は記録体搬送ベルトの移動速度の変動に起因する転写画像の色ずれをなくすることであり、第２の目的は、光電的手段を用いて中間転写ベルトや記録体搬送ベルトの移動速度の変動を制御するとき、ベルト上の読み取りマークの不鮮明、欠落に起因する転写画像の色ずれをなくすること、及びベルト上の汚れ、傷等に起因する転写画像の色ずれをなくすることである。そして第３の目的は、ベルト上の読み取りマークの不鮮明、欠落、或いは汚れ、傷等の発生度合いによって画像形成を行わないようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、転写紙又はトナー像を担持し、移動方向に対して所定の間隔で複数のマークが設けられた無端ベルトからなる移動体の移動速度を検出し、検出した移動速度が一定になるように制御して、トナー像の転写紙又は無端ベルトへの転写位置ずれを制御する画像形成装置において、マークを読み取り、読み取ったマークの移動速度を検出する手段と、検出した移動速度に基づいて予め設定した目標速度に到達する移動体の制御量を演算、取得する手段と、次のマークの読み取りまでの間、前記演算、取得した制御量で移動体の速度を制御する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断する手段は、予め設定した所定の時間内に、次のマークを読み取ったか否かを判断し、前記時間内に読み取らなかったとき、読み取りエラーと判断することを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記次のマークが読み取りエラーと判断したとき、更に次のマークの読み取りまでの間、前記演算、取得した制御量で移動体の速度を制御する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断する手段は、予め設定した所定の時間内に、次のマークを読み取ったか否かを判断し、前記時間内に読み取ったとき、読み取りエラーと判断することを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記読み取ったマークの、次のマークを読み取りエラーと判断したとき、前記次のマーク読み取り時に制御量の演算、取得は行わず、更に次のマークの読み取りまでの間、前回演算、取得した制御量で移動体の速度を制御する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項２乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断した回数が所定回数に到達したとき、画像形成を禁止する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断した回数を計数する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の一実施形態に係るタンデム方式のカラーレーザプリンタ（以下、レーザプリンタと略称する）について説明する。
はじめに、レーザプリンタの全体構成を、図１に示すレーザプリンタの全体概略構成図を参照して説明する。
このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを備えた、画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを、転写紙の移動方向における上流側から順に備える。
なお、以下の説明において、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。
トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、各色形成部毎に、後述する感光体ドラム、現像装置、転写ユニット、除電ランプ等を有し、光書込ユニット２で書込んだ各色画像を順次感光体ドラム上に形成し、現像し、転写ユニットにて中間転写体としての転写搬送ベルト６０上に各色画像を重ねてカラー画像を得るようにしている。このカラー画像は、給紙トレイ３又は４から給紙された、図中一点鎖線で示す搬送路の図示しない転写紙に転写され、定着ユニット７で熱定着される。カラー画像を定着した転写紙は排紙トレイ８に排紙される。なお、レーザプリンタは、図示しない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニット等を備える。
【００１６】
次に、レーザプリンタの各構成ユニットについて説明する。
（光書込ユニット）
光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
【００１７】
（感光体ドラム等）
図２は、トナー像形成部１Ｙの概略断面構成図である。
なお、他のトナー像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋも、トナー像形成部１Ｙと同じ構成であるので、これらを代表してトナー像形成部１Ｙについて説明する。
図２において、トナー像形成部１Ｙの感光体ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ、ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ１２Ｙ、クリーニング処理をする揺動可能なカウンタブレード１３Ｙ、除電処理をする除電ランプ１４Ｙ、感光体ドラムを一様に帯電処理する非接触型の帯電ローラ１５Ｙを備える。感光体ドラム１１Ｙは、その表面に有機感光体（ＯＰＣ）層を有するものが用いられる。感光体ユニット１０Ｙにおいて、交流電圧が印加された帯電ローラ１５Ｙによって一様に帯電された感光体ドラム１１Ｙの表面に、前記光書込ユニット２で変調及び偏向されたレーザ光Ｌが走査されながら照射されると、ドラム表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、次に説明する現像装置２０Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
【００１８】
（現像装置）
現像装置２０Ｙは、現像ケース２１Ｙの開口から一部露出させるように配設された現像ローラ２２Ｙ、第１搬送スクリュウ２３Ｙ、第２搬送スクリュウ２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、透磁率センサからなるトナー濃度センサ（以下、Ｔセンサと略称）２６Ｙ、粉体ポンプ２７Ｙ等を備える。
現像ケース２１Ｙには、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとを含む現像剤が内包されている。この現像剤は第１搬送スクリュウ２３Ｙ、第２搬送スクリュウ２４Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電させられた後、現像剤担持体としての現像ローラ２２Ｙの表面に担持される。そして、現像ドクタ２５Ｙによってその層厚が規制されてから感光体ドラム１１Ｙと対向する現像領域に搬送され、ここで感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体ドラム１１Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費した現像剤は、現像ローラ２２Ｙの回転に伴って現像ケース２１Ｙ内に戻される。
【００１９】
第１搬送スクリュウ２３Ｙと、第２搬送スクリュウ２４Ｙとの間には仕切り壁２８Ｙが設けられており、これにより、現像ローラ２２Ｙ、第１搬送スクリュウ２３Ｙ等を収容する第１供給部２９Ｙと、第２搬送スクリュウ２４Ｙを収容する第２供給部３０Ｙとが前記現像ケース２１Ｙ内で分かれている。第１搬送スクリュウ２３Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動され、第１供給部２９Ｙ内の現像剤を現像ローラ２２Ｙの表面に沿って図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ローラ２２Ｙに供給する。第１搬送スクリュウ２３Ｙによって第１供給部２９Ｙの端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁２８Ｙに設けられた図示しない開口部を通って第２供給部３０Ｙ内に進入する。第２供給部３０Ｙ内において、第２搬送スクリュウ２４Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動され、第１供給部２９Ｙから進入してきた現像剤を第１搬送スクリュウ２３Ｙとは逆方向に搬送する。第２搬送スクリュウ２４Ｙによって第２供給部３０Ｙの端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁２８Ｙに設けられた図示しないもう一方の開口部を通って第１供給部２９Ｙ内に戻る。
【００２０】
Ｔセンサ２６Ｙは、第２供給部３０Ｙの中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は現像剤のトナー濃度と相関を有するため、Ｔセンサ２６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、後述する制御部に送られる。この制御部は、ＲＡＭを備えており、この中にＴセンサ２６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像装置に搭載されたＴセンサ２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。現像装置２０Ｙについては、Ｔセンサ２６Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹトナーカートリッジに連結する粉体ポンプ２７Ｙを比較結果に応じた時間だけ駆動させて、Ｙトナーカートリッジ内のＹトナーを第２供給部３０Ｙ内に補給する。このように粉体ポンプ２７Ｙの駆動が制御（トナー補給制御）されることで、現像によってＹトナーを消費してＹトナー濃度を低下させた現像剤に第２供給部３０Ｙ内で適量のＹトナーが補給され、第１供給部２９Ｙに供給される現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他の現像装置２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋについても、同様のトナー補給制御が実施される。現像装置２０Ｙによって現像されたＹトナー像は、次に説明する転写ユニットによって転写紙１００上に転写される。
【００２１】
（転写ユニット）
図３は、転写ユニットの模式的断面構成図である。
転写ユニット６は、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋのそれぞれに接触して、４つの転写ニップを形成しながら無端移動するベルトとしての転写搬送ベルト６０を備える。この転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０^９〜１０^１１［Ωｃｍ］である高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質にはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）が用いられる。転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、接地された４つの支持ローラ６１に掛け回されている。
【００２２】
これらの支持ローラ６１のうち、図中最も右側のものには、電源６２ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ６２が対向するように配置されており、レジストローラ対５によって両ローラ間に送り込まれた転写紙１００は、転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。図中最も左側の支持ローラ６１は、図示しない駆動手段によって回転して転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラとなっている。一方、図中下側の２つの支持ローラ６１間に位置する転写搬送ベルト６０部分の外周面には、電源６３ａから所定のクリーニングバイアスが印加されたバイアスローラ６３が接触するように配置されている。各転写ニップの下方には、転写搬送ベルト６０の裏面に接触する転写バイアス印加部材６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋが設けられている。これら転写バイアス印加部材６５Ｙ、６５Ｍ、６５Ｃ、６５Ｋは、マイラー製の固定ブラシによって構成されており、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋから転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材によって印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
【００２３】
前記給紙カセット３、４から給送された転写紙１００は、図示されない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５によって所定のタイミングで送出された転写紙は、転写搬送ベルト６０に担持され、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに接触可能に構成された各転写ニップを通過する。各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙に重ね合わされ、転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙上にはフルカラートナー像が形成される。
【００２４】
（除電）
トナー像が転写された後の感光体ドラム１１Ｙの表面は、ブラシローラ１２Ｙ（図２参照）で所定量の潤滑剤が塗布された後、カウンタブレード１３Ｙでクリーニングされる。そして、除電ランプ１４Ｙから照射される光によって除電され、次の静電潜像の形成に備える。
【００２５】
（定着ユニット）
フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、加熱ローラを備えた定着ユニット７内でフルカラートナー像が定着された後、排紙トレイ８に排出される。なお、この定着ユニット７は、加熱ローラの温度を検知する図示しない温度センサを備えている。
【００２６】
（転写搬送ベルト）
図４は、転写搬送ベルトの斜視図であり、図中、４つの支持ローラ６１に掛け廻された転写搬送ベルト６０は、その端部に一周にわたって所定の間隔で印刷された複数のベルトマーク６０ａを有する。又、このベルトマーク６０ａ等を読取るために縦断面が日本語カタカナ「コ」の字状の透過型フォトセンサ６９、７０、７１が、透過型フォトセンサ６９は転写搬送ベルト６０の一端側に、透過型フォトセンサ７０と７１は、他端側上下方向に、透過型フォトセンサ６９は転写搬送ベルト６０の図中奥側の端部を「コ」の字の内部に位置させるように、また、透過型フォトセンサ７０、７１は転写搬送ベルト６０の図中手前側端部を「コ」の字の内部に位置させるように図示しない取付部材によって設置する。更に、透過型フォトセンサ６９、７０は、それぞれベルト幅方向において一直線上に位置するように配設する。これら透過型フォトセンサのうち、透過型フォトセンサ６９、７０は後述する基準トナー像を検知するためのものであるのに対し、残りの透過型フォトセンサ７１は、ベルトマーク６０ａを検知するためのものである。
【００２７】
図５は、透過型フォトセンサを転写搬送ベルトの一部とともに示す拡大斜視図である。図中、透過型フォトセンサ６９は、「コ」の字の上辺部分に該当する箇所に設けた発光素子６９ａと、「コ」の字の下辺部分に該当する箇所に設けた受光素子６９ｂを有しており、発光素子６９ａから転写搬送ベルト６０のおもて面（ループの外周面）に向けて光を発するようになっている。ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなる転写搬送ベルト６０は乳白色を呈しており、光透過性を有する。このため、発光素子６９ａから発せられた光は、転写搬送ベルト６０を透過した後、受光素子６９ｂによって検知される。受光素子６９ｂは、その受光量に応じた出力信号を次に説明する制御部に向けて送信する。なお、透過型フォトセンサ７０は、透過型フォトセンサ６９と同様の構造を有し、透過型フォトセンサ７１の構造については後述する。
【００２８】
（制御部）
図６は、本実施形態に係るレーザプリンタの制御部と各デバイス等との電気的接続関係を示す図である。
図６において、制御部１５０は、透過型フォトセンサ６９、７０、７１、それぞれ電気的に接続されたトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、光書込ユニット２、給紙カセット３、４、レジストローラ対５、転写ユニット６等に接続されている。また、この制御部１５０は、演算処理を実施するＣＰＵ１５０ａ、データを記憶するＲＡＭ１５０ｂ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１５０ｃを備える。
制御部１５０は、透過型フォトセンサ６９、７０、７１、ＣＰＵ１５０ａ及びＤＳＰ１５０ｃ、トナー像形成部１、光書込ユニット２等各々のデバイスとの接続によりトナー像の位置ずれ制御装置を構成する。このとき制御形態により異なるタイプの位置ずれ制御装置を構成する。またトナー像形成部１、光書込ユニット２等各々のデバイス間との情報のやり取りは、所定の通信手段、例えばシリアル通信等の手段を介して行う。
【００２９】
次に、本発明の実施形態に係るレーザプリンタに適用する転写画像の色ずれをなくするための位置ずれ制御装置について説明する。
（位置ずれ制御装置１）
転写搬送ベルトに周方向に厚みむらや、張架ローラに軸位置の偏心等により転写搬送ベルト６０の移動速度が変動すると、各色の転写トナー像に位置ずれが生じて転写画像に色ずれを生じる。
そこで本位置ずれ制御装置１は、転写搬送ベルト６０の移動速度を目標速度に到達するよう制御し、トナー像の位置ずれを制御する。
図７は、透過型フォトセンサ７１の構造図、図８は、透過型フォトセンサ７１の発光素子と受光素子の位置関係を示す図、そして図９は、透過型フォトセンサ７１の受光素子の出力タイミングを示す図である。
透過型フォトセンサ７１は、その光路が基準トナー像ではなく、ベルトマーク６０ａに横断されるように配設され、しかも他の透過型フォトセンサ６９，７０とは構造が異なる。
【００３０】
図７において、透過型フォトセンサ７１は、発光素子７１ａと、この発光素子７１ａから発せられ転写搬送ベルト６０を透過した光を受光する２つの受光素子７１ｂ、７１ｃを有する。これら受光素子７１ｂ、７１ｃは、具体的にはフォトトランジスタであり、転写搬送ベルト６０の移動方向（図７の矢印方向）にずれた位置で、図８を参照すると、同一の半導体基板７１ｄ上にそのずれ量が距離Ｌになるように配置する。半導体基板７１ｄは、シリコン材料からなっており、受光素子７１ｂ、７１ｃは、周知の半導体基板製造プロセスによって距離Ｌの誤差を数μｍと非常に高精度に製造することができる。
ベルトマーク６０ａは、転写搬送ベルト６０の移動に伴って受光素子７１ｂの受光用光路を横断してから、受光素子７１ｃの受光用光路を横断する。受光素子７１ｂ、７１ｃからの出力信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２は、それぞれ制御部１５０にて検知する。
【００３１】
図９の受光素子の出力タイミング図を参照すると、同一のベルトマーク６０ａが受光素子７１ｂ、７１ｃの光路を通過するタイミングにはタイムラグΔｔが生ずる。このタイムラグΔｔは、転写搬送ベルト６０の速度Ｖによって変化する。ベルトマーク６０ａは、ベルト全周にわたって所定の間隔で複数印刷されており、速度Ｖが一定であれば各タイムラグΔｔはそれぞれ一定となる。従って、単純に転写搬送ベルト６０の速度Ｖを一定にするのであれば、各タイムラグΔｔを変化させないように駆動ローラに駆動力を伝達する図示しない駆動モータを制御すればよい。
【００３２】
しかし、このような制御では、転写搬送ベルト６０の速度Ｖの一定化を図ることはできるものの、その速度Ｖを所定の目標値である目標速度で一定且つ安定させることはできない。
そこで、駆動速度制御手段としての制御部１５０は、次の数式１で示す数式に基づいて速度Ｖを算出し、算出結果を目標速度Ｖ０に近づけるように駆動ローラの駆動モータを制御して転写搬送ベルト６０の速度の安定化を図る。具体的には、この駆動モータをＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｔｅｇｒａｌ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御する。
（数式１）
速度Ｖ＝距離Ｌ／タイムラグΔｔ
【００３３】
ここで、ＰＩＤ制御とは、次のような制御である。即ち、前記駆動モータの回転速度を単純に変化させる場合、どうしても速度Ｖを目標速度Ｖ０よりも上回らせたり、下回らせたりといったことを繰り返してしまうため、速度Ｖの正確な安定化が不可能である。そこで、まず、制御部１５０は、前記駆動モータの制御量を、算出した速度Ｖと目標速度Ｖ０との差に所定の係数を乗じて比例倍数とする比例処理を行う。そうすると、速度Ｖが目標速度Ｖ０に近づいた時点で微妙な制御を加えることができるので、細かく目標速度Ｖ０に近づけることが可能となる。このような比例制御をＰ制御という。
【００３４】
しかし、制御変化量には限界がある。このため、比例制御では実際の速度Ｖが目標速度Ｖ０に極めて近づくと、制御量をそれ以上変化させることができず、速度Ｖを目標速度Ｖ０にピッタリと合わせることができない。このときの両者のわずかな偏差は「残留偏差」と呼ばれる。そこで、制御部１５０は、残留偏差を殆ど無くすべく、残留偏差を積分処理して累積し、ある大きさになった時点で制御量を変化させて偏差をなくすようにする。このように、比例処理に積分処理を加えた制御をＰＩ制御という。
【００３５】
このＰＩ制御によって速度Ｖを目標速度Ｖ０に到達させるような制御を行うことができる。しかしながら、制御部１５０から制御信号が発信されてから、前記駆動モータの駆動速度がこの制御信号に応じた速度に変化するまでには若干の応答時間が必要である。この応答時間が比較的大きいと、速度Ｖを外乱に対しすばやく反応させることができず、元の目標速度Ｖ０に戻すまでにある程度の時間を要してしまう。そこで、制御部１５０は、先の残留偏差と後の残留偏差との差を微分処理し、その結果が所定値を超える場合には本来よりも制御変化量を大きくする微分処理を行う。これにより、急激に起きる外乱に対して速度Ｖを柔軟に対応させることができる。以上のような一連の比例処理、積分処理、微分処理の実施を伴う制御をＰＩＤ制御という。
【００３６】
図１０は前記制御部の制御ブロックを示す図である。この図では、時間領域からラプラス変換された後の状態が示されている。まず、制御部１５０のＣＰＵ１５０ａによって速度Ｖ（Ｓ）と目標速度Ｖ０（Ｓ）との偏差Ｅ（Ｓ）が算出され、算出結果はＤＳＰ１５０ｃによって操作量Ｆ（Ｓ）に変換する。本実施形態のレーザプリンタでは、駆動ローラを駆動する駆動モータ７２としてステッピングモータを用いるため、この操作量Ｆ（Ｓ）は駆動周波数である。駆動モータ７２に対する操作量Ｆ（Ｓ）が求められた駆動周波数に変調されると、駆動モータ７２のモータ軸の回転角速度が変化して、速度Ｖがこれに応じて変化する。制御応答速度に着目すると、ＤＳＰ１５０ｃの制御対象は、駆動モータ７２だけでなく、転写ユニット６全体が含まれることになり、その伝達関数はＧｐ（Ｓ）となる。
【００３７】
前記したＰＩＤ制御を行う場合、次の数式２、数式３で示す関係式が成立する。
（数式２）
ＤＰＳによる制御信号の伝達関数Ｇｃ（Ｓ）＝操作量Ｆ（Ｓ）／偏差Ｅ（Ｓ）
（数式３）
操作量Ｆ（Ｓ）
＝Ｋｐ×Ｅ（Ｓ）＋Ｋｉ×Ｅ（Ｓ）／Ｓ＋Ｋｄ×Ｓ×Ｅ（Ｓ）
但し、Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄは、それぞれ比例項、積分項、微分項。
これら数式２及び数式３から、次の数式４に示す関係式が求まる。
（数式４）
Ｇｃ（Ｓ）＝Ｋｐ＋Ｋｉ／Ｓ＋Ｋｄ×Ｓ
【００３８】
前記したように、ベルトマーク６０ａはベルト全周にわたって所定の間隔で配設されており、ベルト一周あたりに前記タイムラグΔｔが定期的に何度も取得されるので、受光素子７１ｂ、７１ｃからの出力のサンプリングデータは、連続データではなく離散データとなる。そこで、前記数式４の関係式を双一次変換すると、次の数式５で示される関係式が得られる。
（数式５）
Ｇｃ（Ｚ）＝ｂ０＋ｂ１×Ｚ^−１＋ｂ２×Ｚ^−２／１−ａ１×Ｚ^−１−ａ２×Ｚ^−２
但し、ａ１＝０
ａ２＝１
ｂ０＝Ｋｐ＋Ｔ×Ｋｉ／２＋２×Ｋｄ／Ｔ
ｂ１＝Ｔ×Ｋｉ−４×Ｋｄ／Ｔ
ｂ２＝−Ｋｐ＋Ｔ×Ｋｉ／２＋２×Ｋｄ／Ｔ
【００３９】
この関係式をブロック図として表すと、図１１のようになる。ここで、ｅ（ｎ）、ｆ（ｎ）（それぞれｎは自然数）は、偏差Ｅ（Ｓ）、操作量Ｆ（Ｓ）をそれぞれ離散データとして扱うことを示している。図１１において、中間ノードとしてそれぞれｕ（ｎ）、ｕ（ｎ−１）、ｕ（ｎ−２）を定めると、差分方程式は次の数式６、数式７のようになる。
（数式６）
ｕ（ｎ）＝ａ１×ｕ（ｎ−１）＋ａ２（ｎ−２）＋ｅ（ｎ）
（数式７）
ｆ（ｎ）＝ｂ０×ｕ（ｎ）＋ｂ１×ｕ（ｎ−１）＋ｂ２×ｕ（ｎ−２）
これら差分方程式から解るように、離散データにおけるＰＩＤ制御演算は積和演算となる。
【００４０】
そこで、本位置ずれ制御装置１は、離散データの積和演算に非常に優れた高速のＤＳＰ１５０ｃによって駆動モータ７２を制御し、次のベルトマーク６０ａに受光素子７１ｂ、７１ｃの双方の光路を通過させる前に、先のベルトマークの光路通過についての演算を行って、これに基づく駆動モータ７２の制御を行う。
なお、ＤＳＰ１５０ｃは、図示しない乗算器を備え、積和演算を１ステートにて実行することができる。これに対し、ＣＰＵ１５０ａは、積和演算に数〜数１０ステートを要する。
上述では、ＰＩＤ制御を行う例について説明したが、比例制御（Ｐ制御）や、ＰＩ制御によって駆動モータ７２を制御させるようにしてもよい。また、駆動モータ７２としてステッピングモータではなく、一般のＤＣモータやＡＣモータを用いることもできる。
【００４１】
本位置ずれ制御装置によれば、転写搬送ベルト６０に周方向に厚みむらがあったり、張架ローラに軸位置の偏心あっても、転写搬送ベルト６０の移動速度を目標速度で一定且つ安定するように制御するので、各色のトナー像の位置ずれをなくし、結果として転写画像の色ずれをなくすことができる。
【００４２】
（位置ずれ制御装置２）
転写搬送ベルト６０の表面には、例えばベルトクリーニング手段等の部材が接触しており、長期に渡る使用中にベルトマーク６０ａは、こすれ等により不鮮明になったり、消えたりする。
そこで本位置ずれ制御装置２は、前記不鮮明、消去に対処して転写搬送ベルト６０の移動速度を目標速度で安定化するように制御する。
図１２は、ベルトマークの損傷とセンサ検出信号の関係を示す図である。
図１２において、マーク▲１▼〜▲８▼が本来のベルトマーク６０ａである。ベルトマーク６０ａの基準ベルトマーク間距離はＤ０であり、転写搬送ベルト６０の基準移動速度をＶ０とすると、センサ検出信号は、基準検出時間Ｔ０＝Ｄ０／Ｖ０のタイミングにて出力される。
ところが、ベルトマーク６０ａのうち、ベルトマーク▲５▼が不鮮明になると、ベルトマーク▲５▼を検出するタイミング、つまり基準検出時間Ｔ０でセンサ検出信号が出力されず、従って、ベルト移動速度の制御は行われない。
そこで、次のベルトマーク（例えばベルトマーク▲５▼の検出信号）が検出される筈である所定の時間範囲を設定し、前回センサ検出信号（例えばベルトマーク▲４▼の検出信号）が出力されてからの経過時間ｔを所定のタイマ手段により計測し、ＣＰＵ１５０ａにより、経過時間ｔが前記時間範囲内において次のマークの検出信号が出力されるか否かの検知エラーを判定する。
本位置ずれ制御装置では、時間範囲を基準検出時間Ｔ０の±１％以内とした。即ち、次の条件１を満足する経過時間内に検出信号が出力ないときは、検知エラーが起きたと判定する。
（条件１）　　　　０．９９＊Ｔ０≦ｔ≦１．０１＊Ｔ０
【００４３】
なお、条件１は、基準検出時間Ｔ０の±１％以内に限られるものではなく、±０．５％や±２％等もあり得る。この数字は、基準ベルトマーク間距離Ｄ０の付与誤差や基準移動速度Ｖ０の誤差等も影響するので、総合的に判断して決める。
【００４４】
あるベルトマークの検出時点でベルトマークの検知エラーが判定されたとき、制御部は、そのベルトマークでは、前のベルトマークでの制御量によるベルト移動速度を維持したまま移動させ、次のベルトマークを検出した時点で制御量を演算、取得し、速度制御を行う。
図１３は、ベルトマークの検知エラーが判定されたときの、ベルト移動速度の制御タイミングの説明図である。
図１３において、例えばベルトマーク▲３▼の検出に基づき目標Ｖ０との偏差情報から制御量を演算、取得し、ベルト移動速度を制御する。次にベルトマーク▲４▼の検出に基づき同様にベルト移動速度を制御する。次に、ベルトマーク▲５▼が検出されるタイミングにおいて検知エラーと判定されるため、ベルトマーク▲４▼の検出に基づく制御を維持したままとする。そして次にベルトマーク▲６▼が検出されたタイミングで制御量を演算、取得し、ベルト移動速度を制御する。
【００４５】
本位置ずれ制御装置によれば、ベルトマーク６０ａが不鮮明になったり、かき消された場合においても、転写搬送ベルト６０を所定の目標速度で一定且つ安定するように制御し移動させることができる。従って、各色の転写像の色ずれをなくすことができる。
【００４６】
（位置ずれ制御装置３）
トナーこぼれ７２及びベルト傷７４部分（図１２参照）においても、センサ検出信号が出力される。このように基準ベルトマークを検出するタイミング以外のタイミング、つまり誤ったタイミングでセンサ検出信号が出力されると、前記ベルトマークの不鮮明時と同じように正しくベルト移動速度の制御がなされず、最悪の場合、異常画像が出力されてしまうといったことが起こり得る。
【００４７】
そこで、本位置ずれ制御装置３は、前記トナーこぼれ及びベルト傷等のベルトマークの損傷に対処して転写搬送ベルト６０の移動速度を所定の目標速度で安定化するように制御する。
【００４８】
このために、あるベルトマークによるセンサ検出信号が出力されてから次のベルトマークによるセンサ検出信号が出力されるまで、出力される筈のない所定の時間範囲を設定する。そして、あるベルトマークによるセンサ検出信号が出力されてからの経過時間ｔを所定のタイマ手段により計測し、次のベルトマークによるセンサ検出信号が出力されるまでの経過時間ｔが、前記設定した時間範囲内か否かの検知エラーを判定する。
本位置ずれ制御装置では、前記所定の時間範囲を基準検出時間Ｔ０の−３％以上とする。すなわち、次の条件２を満足する場合に検出信号が出力された場合はエラーが起きたと判定する。
（条件２）　　　　　ｔ＜０．９７＊Ｔ０
【００４９】
なお、前記所定の時間範囲は基準検出時間Ｔ０の−３％以上に限られるものではなく、−１％、−２％等もあり得る。この数字は、基準ベルトマーク間距離Ｄ０の付与誤差や基準移動速度Ｖ０の誤差等も影響するので、総合的に判断して決めればよい。
【００５０】
条件２に該当する検出がなされたときは、その出力に基づく制御量の演算、取得は行わず、前回の検出に基づく、制御を維持したままとする。そして次のベルトマークが検出されたタイミングで、再び制御量の演算、取得を行い、ベルト移動速度を制御する。
【００５１】
本位置ずれ制御装置によれば、ベルトマーク６０ａ付近にトナーがこぼれ落ちたり、転写搬送ベルトにすじ状の傷が生じた場合においても、転写搬送ベルト６０を所定の目標速度で一定且つ安定して移動させることができる。従って、各色の転写像の色ずれをなくすことができる。
【００５２】
次に、前記した転写搬送ベルトに損傷が生じた場合のベルト移動速度制御のフローを説明する。
図１４は、転写搬送ベルトに損傷が生じた場合のベルト移動速度制御のフロー図である。
図１４を参照すると、ユーザーはカラーレーザプリンタの図示しない操作パネルからベルト移動速度制御の設定をしておくと、透過型フォトセンサ７１のセンサ検出信号が出力された際にＣＰＵ１５０ａ及びＤＳＰ１５０ｃに割込みがかかり、この制御がスタートする。すると、ＣＰＵ１５０ａは、制御部１５０の図示しないタイマ手段から前のベルトマークのセンサ検出信号が出力されてから次のセンサ検出信号が出力するまでの経過時間ｔを取得し（Ｓ１）、この経過時間ｔが、基準検出時間Ｔ０の−３％以上か、つまりｔ＜０．９７＊Ｔ０か否かをチェックする（Ｓ２）。基準検出時間Ｔ０の−３％以上でなければ（Ｓ２，ＮＯ）、トナーこぼれやベルト傷は生じていないものと見なして、更に経過時間ｔが基準検出時間Ｔ０の±１％以内か、つまり０．９９＊Ｔ０≦ｔ≦１．０１＊Ｔ０か否かをチェックする（Ｓ３）。
【００５３】
経過時間ｔが基準検出時間Ｔ０の−３％以上の場合は（Ｓ２，ＹＥＳ）、トナーこぼれやベルト傷が生じているものと見なして、ベルト移動速度の制御量の演算、取得、及び速度制御は行わず、前のベルトマークによる制御を維持し（Ｓ６）、次の処理ステップＳ３に移行する。
【００５４】
処理ステップＳ３において、経過時間ｔが基準検出時間Ｔ０の±１％以内であるときは（Ｓ３，ＹＥＳ）、ベルトマークの不鮮明や消去がないものと見なして前記タイマ手段をリセットする（Ｓ４）。そして通常のベルト移動速度の制御量の演算、取得及び制御を行い（Ｓ５）、最初の処理にリターンする。
【００５５】
経過時間ｔが基準検出時間Ｔ０の±１％以内でないときは（Ｓ３，ＮＯ）、ベルトマークの不鮮明や消去が生じているものと見なして、ベルト移動速度の制御量の演算、取得や速度制御は行わず、前のベルトマークによる制御を維持し（Ｓ７）、最初の処理にリターンする。
【００５６】
（位置ずれ制御装置４）
前記した位置ずれ制御装置２〜３においては、検知エラーを判定したとき、転写搬送ベルトの移動速度を制御する形態について説明したが、エラーの発生度合いが多くなると、制御ができなくなり、異常画像の出力されるおそれがでてくる。
そこで、本位置ずれ制御装置４は、検知エラー判定時の処理として前記移動速度の制御に加えて画像の形成を禁止する。
このために制御部１５０に検知エラーが発生した回数を計測するカウンタを設ける。このカウンタは検知エラーが発生した回数を計測し、ＣＰＵ１５０ｃは、ユーザーによる図示しない操作パネルからの設定により、例えば検知エラーが１回でも起きたら画像形成を禁止する。或いは、検知エラーの起こった回数をカウントアップし、所定の回数、例えば３回起こった時点で画像形成を禁止する処理を行う。この回数に到達するまでは、移動速度の制御処理を行う。
【００５７】
本位置ずれ制御装置によれば、ベルトマークの不鮮明化に伴う欠落や、転写搬送ベルトの傷が所定回数発生したとき、画像形成を禁止するので、ユーザーはこれを感知することにより、ベルトマークの不鮮明を補修したり、ベルト自体を交換することができる。
【００５８】
以上、中間転写ベルト等を設定した目標速度で制御し、トナー像の位置ずれを制御する装置について述べたが、ア）感光体ドラムが一定方向へ傾いて組み付けられる、又は反射ミラーに長手方向の傾きがある、イ）感光体ドラムが主走査方向及び／又は、副走査方向にレジストしている、ウ）反射ミラーの倍率が変化していること等に対処して転写画像の色ずれをなくするためのトナー像の位置ずれ制御装置がある。
参考までに説明すると、図示しない主電源が投入された直後に６０（℃）以下の加熱ローラ温度を検知したときや、所定枚数以上のプリントアウトが実施されると、制御部１５０は、感光体ドラム及び反射ミラーについてのスキュー、副走査方向及び主走査方向へのレジスト等による転写トナー像の位置ずれ制御を実施する。
そのために、まず感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを回転させながら一様に帯電させ、レーザ光の走査によってこれら感光体ドラムに基準トナー像用の静電潜像をパターン像として形成する。そして、これら静電潜像を、現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋによって現像させる。現像によって感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に形成されたパターン像は、転写搬送ベルト６０上に互いに重ね合わされないように転写させる。
【００５９】
図１５は、基準トナー像によるパターン像を示す図であり、前記転写により、転写搬送ベルト６０の両サイドに、図１５に示されるように縦方向４つ、斜め方向４つ、合計８つの基準トナー像からなるパターン像Ｐが形成される。
【００６０】
図１６は、パターン像Ｐの構成を示す図である。
パターン像Ｐは、図示のようにそれぞれベルト幅方向に真っ直ぐに延びる４つの基準トナー像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙと、ベルト幅方向から４５度傾いた４つの基準トナー像ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙとから形成される。基準トナー像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙ、及びｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙは、それぞれ距離ｄの間隔で形成され、パターン像全体の長さはＬ３となっている。これら８つの基準トナー像のうち、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの符号を付したものは、それぞれ感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙから転写されたもので、Ｋトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｙトナー像である。
基準トナー像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙは、長さＡ、幅Ｗの大きさで形成される。また、残りの基準トナー像ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙは、長さＡ√２、幅Ｗの大きさで形成される。更に、転写搬送ベルト６０の反対側端部付近に形成されるもう一方のパターン像Ｐも同様の構成となっており、２つのパターン像Ｐは、それぞれ８つの基準トナー像をベルト幅方向で相対向させるような構成になる。
【００６１】
図１５で前記したように、転写搬送ベルト６０の手前側端部にはパターン像Ｐの他、ベルト周方向に所定の間隔で印刷された複数のベルトマーク６０ａが存在する。パターン像Ｐは、このベルトマーク６０ａよりもベルト幅方向の内側に形成するので、ベルトマーク６０ａは透過型フォトセンサ７０の光路を通過しない。つまり、ベルトマーク６０ａが透過型フォトセンサ７０の検知結果に影響を与えることはない。
【００６２】
また、光書込ユニット２は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の光源から発せられたレーザ光を反射させて感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに導くための反射ミラーをそれぞれ個別に備える。また、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと平行になるように配設される反射ミラーを、それぞれ個別に傾けるための図示しないミラー傾斜手段を備える。
【００６３】
転写搬送ベルト６０の両端付近に形成されたそれぞれのパターン像Ｐ内における各基準トナー像が、ベルトの移動に伴ってそれぞれ透過型フォトセンサ６９、７０の光路を通過すると、透過型フォトセンサ６９、７０のそれぞれ受光素子６９ｂ、７０ｂの受光量を大幅に低減する。この低減に基づく受光素子６９ｂ、７０ｂの出力変化が制御部１５０に検知されることで、透過型フォトセンサ６９、７０による各基準トナー像の検知が制御部１５０に把握される。
【００６４】
レーザプリンタが正常に動作しているときは、次のような状態、即ち、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに組み付け誤差による傾きや副走査方向への位置ずれが生じていたり、前記光書込ユニット２内におけるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の反射ミラーにその長手方向の傾きが生じていたり、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用のレーザ光の主走査方向における倍率等の光学特性が違っていたりする等の状態は発生していない。
従って、転写搬送ベルト両端付近のそれぞれのパターン像Ｐは、互いに対となる基準トナー像をベルト幅方向に真っ直ぐに対向する。このため、互いに対となる基準トナー像は、それぞれ透過型フォトセンサ６９、７０の光路をほぼ同時に通過するようになる。
【００６５】
図１７は、転写搬送ベルト両側の、それぞれの基準トナー像の位置関係を示す図である。図１７を参照すると、一方の側の基準トナー像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙにおける透過型フォトセンサ６９の光路進入間隔（時間間隔）ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂと、他方の側の基準トナー像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙにおける光路進入間隔（時間間隔）ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａとは等しくなる。これら光路進入間隔ｔ１ａ（ｔ１ｂ）、ｔ２ａ（ｔ２ｂ）、ｔ３ａ（ｔ３ｂ）とは、それぞれ基準トナー像ｄ１０１Ｋの光路進入から基準トナー像ｄ１０１Ｃの光路進入まで、基準トナー像ｄ１０１Ｃの光路進入から基準トナー像ｄ１０１Ｍの光路進入まで、基準トナー像ｄ１０１Ｍの光路進入から基準トナー像ｄ１０１Ｙの光路進入までである。
【００６６】
しかしながら現実には、感光体ドラム１１Ｃに組み付け誤差による傾きが生じたり、光書込ユニット２内におけるＣ用の反射ミラーにその長手方向の傾きが生じること等により、基準トナー像は位置ずれする。
図１８は、感光体ドラムに組み付け誤差等に基づく基準トナー像の位置ずれの関係を示す図であり、図中、前記誤差等により、互いに対向する２つの基準トナー像ｄ１０１Ｃにスキューによる位置ずれが生ずる。このようにスキューによる位置ずれが生ずると、一方の基準トナー像ｄ１０１Ｃの光路進入タイミングと、もう一方の基準トナー像ｄ１０１Ｃの光路進入タイミングとにタイムラグΔｔが生ずる。スキュー角θは、このタイムラグΔｔと、転写搬送ベルト６０の移動速度とに基づいて求めることができる。また、基準トナー像ｄ１０１Ｃではなく、他の基準トナー像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙにスキューが生じた場合にも、同様にしてスキュー角θを求めることができる。
このために制御部１５０は、転写搬送ベルト両側のパターン像Ｐについて、それぞれ基準トナー像ｄ１０１Ｋ、ｄ１０１Ｃ、ｄ１０１Ｍ、ｄ１０１Ｙの光路進入タイミングをＲＡＭ１５０ａに順次格納していき、光路進入間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ、ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂをそれぞれ求める。そして、前記タイムラグΔｔを生じた基準トナー像についてはそのスキュー角θを演算し、演算結果に基づいて、対応する反射ミラーをミラー傾斜手段によって傾けてスキューをなくする。
【００６７】
更に、感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙが副走査方向へ相対的に位置ずれを生ずることがある。
図１９は、感光体ドラムの副走査方向へのレジストによる基準トナー像の位置関係を示す図であり、図中、基準トナー像ｄ１０１Ｃは、副走査方向へのレジストにより位置ずれが生じている。このように位置ずれが生ずると、光路進入間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａがそれぞれ異なった値になるとともに、光路進入間隔ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂがそれぞれ光路進入間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａと同じ値になる。但し、図１８で述べたように、スキューによる位置ずれが生じた場合にも、光路進入間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａががそれぞれ異なった値になる。そこで、制御部１５０は、スキューにより発生したタイムラグΔｔに基づいて、光路進入間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ、ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂを補正してスキューによる影響を取り除いた後、光路進入間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａのそれぞれのずれに基づいて副走査方向へのレジストによる位置ずれ量を求める。そして、この位置ずれ量に基づいて、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ用の駆動タイミングなどを制御して、副走査方向へのレジストを抑える。
【００６８】
このようにして、スキュー及び副走査方向へのレジストによる位置ずれを補正すると、次に、転写搬送ベルト両側のパターン像Ｐにおけるそれぞれの基準トナー像ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙに基づいて主走査方向へのレジストによる位置ずれを制御する。
主走査方向へのレジストによる位置ずれが生じていないときは、基準トナー像ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙについての光路進入間隔は、転写搬送ベルト両側において等しくなる。
【００６９】
図２０は、感光体ドラムの主走査方向へのレジストによる基準トナー像の位置関係を示す図であり、図中、転写搬送ベルト上側の基準トナー像ｓ１０１Ｃに主走査方向へのレジストずれが生じ、このため光路進入間隔ｔ１ｂ（ｓ１０１Ｋ〜ｓ１０１Ｃ）、ｔ２ｂ（ｓ１０１Ｃ〜ｓ１０１Ｍ）、ｔ３ｂ（ｓ１０１Ｍ〜ｓ１０１Ｙ）がそれぞれ異なった値になる。
このとき更に、主走査方向における基準トナー像ｓ１０１Ｃの大きさが正規の大きさ（主走査方向における倍率が１倍）であれば、図示のように、パターン像Ｐ１内（転写搬送ベルト下側）の基準トナー像ｓ１０１Ｃも同様にレジストして光路進入間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａもそれぞれ異なった値になり、且つそれぞれ光路進入間隔ｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂに同期する。一方、主走査方向における基準トナー像ｓ１０１Ｃの大きさが正規の大きさよりも大きくなる（主走査方向における倍率が１倍を超える）と、例えば、転写搬送ベルト上側の基準トナー像ｓ１０１Ｃがレジスト（主走査方向）するにもかかわらず、もう一方の側の基準トナー像ｓ１０１Ｃはレジストしなかったり、レジスト量が少なくなったりする。
【００７０】
図２１は、主走査方向における基準トナー像の大きさが正規の大きさよりも大きい場合に、転写搬送ベルト上側の基準トナー像がレジスト（主走査方向）し転写搬送ベルト下側の基準トナー像がレジストしない状態を示している。
そこで、制御部１５０は、光路進入間隔ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ、及びｔ１ｂ、ｔ２ｂ、ｔ３ｂや、転写搬送ベルト６０の移動速度に基づいて、２つのパターン像Ｐ内における基準トナー像ｓ１０１Ｋ、ｓ１０１Ｃ、ｓ１０１Ｍ、ｓ１０１Ｙのレジストずれ（主走査方向）量や倍率（主走査方向）をそれぞれ演算する。そして、演算結果に基づいて、各色についてのレーザ光の照射タイミングを補正したり、画素クロック周波数を補正したりして、かかるレジストずれや倍率ずれを抑える。
【００７１】
このような位置ずれ制御装置によれば、各色感光体ドラムのスキュー、副走査方向へのレジスト及び主走査方向へのレジストを演算することで、感光体ドラム及び反射ミラーの傾き、倍率、副走査方向及び主走査方向への取り付けずれを制御し、転写プロセス時に形成するフルカラートナー像の色ずれをなくすることができる。
【００７２】
以上、本発明は、転写搬送ベルトを像担持体とするカラーレーザプリンタについて説明したが、１つの像担持体の周りに各色用の複数の現像装置を備え、その像担持体上で個別に現像した各色トナー像を順次重ね合わせて転写しフルカラー画像を形成する方式のカラーレーザプリンタにおいても適用が可能であることは言うまでもない。又、重ね合わせ転写を行わない単色の画像形成装置でもよい。更に、ベルトマーク検知手段やトナー像検知手段として、透過型フォトセンサを用いる例について説明したが、透過型フォトセンサに限定されるものでなく反射型フォトセンサを用いることもできる。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１の発明に対応する効果：　ベルトマークの移動速度を検出し、検出した移動速度に基づいて予め設定した目標速度に到達する移動体の制御量を演算、取得し、次のマークの読み取りまでの間、前記演算、取得した制御量で移動体の速度を制御するので、移動体の速度が目標速度を上回ったり、下回ったりする繰返しが少なくなる。従って、移動体の移動速度が安定化するので、トナー像の転写位置ずれがなくなり、色ずれのないきれいな画像を形成することができる。
請求項２，３，４の発明に対応する効果：　ベルトマークが不鮮明になったり、消えてしまったような場合においても、安定した移動速度を維持することができすので、トナー像の転写位置ずれがなくなり、色ずれのないきれいな画像を形成することができる。
請求項５，６の発明に対応する効果：　ベルトマークらしき傷等により制御量が演算、取得されることなく、前のベルトマークでの制御が維持されるので、トナー像の転写位置ずれがなくなり、色ずれのないきれいな画像を形成することができる。
請求項７，８の発明に対応する効果：　ベルトマークが不鮮明になったり、トナー汚れによるマークらしきものの発生度合いが所定回数に到達するときは、画像形成を禁止するので、ベルトの修理、交換等が可能になり、常に色ずれのないきれいな画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザプリンタの全体概略構成図である。
【図２】トナー像形成部の概略断面構成図である。
【図３】転写ユニットの模式的断面構成図である。
【図４】転写搬送ベルトの斜視図である。
【図５】透過型フォトセンサを転写搬送ベルトの一部とともに示す拡大斜視図である。
【図６】本実施形態に係るレーザプリンタの制御部と各デバイス等との電気的接続関係を示す図である。
【図７】透過型フォトセンサの構造図である。
【図８】透過型フォトセンサの発光素子と受光素子の位置関係を示す図である。
【図９】透過型フォトセンサの受光素子の出力タイミングを示す図である。
【図１０】制御部の制御ブロックを示す図である。
【図１１】伝達関数Ｇｃ（Ｓ）を双１次変換したときの関係式のブロック図である。
【図１２】ベルトマークの損傷とセンサ検出信号の関係を示す図である。
【図１３】ベルト移動速度の制御タイミングの説明図である。
【図１４】転写搬送ベルトに損傷が生じた場合のベルト移動速度制御のフロー図である。
【図１５】基準トナー像によるパターン像を示す図である。
【図１６】パターン像の構成を示す図である。
【図１７】転写搬送ベルト両側の基準トナー像の位置関係を示す図である。
【図１８】基準トナー像の位置ずれの関係を示す図である。
【図１９】感光体ドラムの副走査方向へのレジストによる基準トナー像の位置関係を示す図である。
【図２０】感光体ドラムの主走査方向へのレジストによる基準トナー像の位置関係を示す図である。
【図２１】転写搬送ベルト上側の基準トナー像がレジストし、下側の基準トナー像がレジストしない状態を示す図である。
【符号の説明】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ・・・・トナー像形成部、２・・・・光書込ユニット、３・・・・給紙トレイ、７・・・・定着ユニット、８・・・・排紙トレイ、１０・・・・感光体ユニット、１１・・・・感光体ドラム、１２・・・・ブラシローラ、１３・・・・カウンタブレード、１４・・・・徐電ランプ、１５・・・・帯電ローラ、２０・・・・現像装置、２１・・・・現像ケース、２２・・・・現像ローラ、２３・・・・第１搬送スクリュウ、２４・・・・第２搬送スクリュウ、２５・・・・現像ドクタ、２６・・・・トナー濃度センサ、２７・・・・粉体ポンプ、２８・・・・仕切り壁、２９・・・・第１供給部、３０・・・・第２供給部、１００・・・・転写紙

Claims

転写紙又はトナー像を担持し、移動方向に対して所定の間隔で複数のマークが設けられた無端ベルトからなる移動体の移動速度を検出し、検出した移動速度が一定になるように制御して、トナー像の転写紙又は無端ベルトへの転写位置ずれを制御する画像形成装置において、
マークを読み取り、読み取ったマークの移動速度を検出する手段と、検出した移動速度に基づいて予め設定した目標速度に到達する移動体の制御量を演算、取得する手段と、次のマークの読み取りまでの間、前記演算、取得した制御量で移動体の速度を制御する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の画像形成装置において、
前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断する手段は、予め設定した所定の時間内に、次のマークを読み取ったか否かを判断し、前記時間内に読み取らなかったとき、読み取りエラーと判断することを特徴とする画像形成装置。
請求項３記載の画像形成装置において、
前記次のマークが読み取りエラーと判断したとき、更に次のマークの読み取りまでの間、前記演算、取得した制御量で移動体の速度を制御する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の画像形成装置において、
前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断する手段は、予め設定した所定の時間内に、次のマークを読み取ったか否かを判断し、前記時間内に読み取ったとき、読み取りエラーと判断することを特徴とする画像形成装置。
請求項５記載の画像形成装置において、
前記読み取ったマークの、次のマークを読み取りエラーと判断したとき、前記次のマーク読み取り時に制御量の演算、取得は行わず、更に次のマークの読み取りまでの間、前回演算、取得した制御量で移動体の速度を制御する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２乃至６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断した回数が所定回数に到達したとき、画像形成を禁止する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項７記載の画像形成装置において、前記読み取ったマークの、次のマークの読み取りエラーを判断した回数を計数する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。