JP2005292736A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、転写手段の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を得る。
【解決手段】所定速度で回転する像担持体２０Ｙ上に、主走査方向及び副走査方向に異なる位置となるように一対のパターン画像４０及びパターン画像４２を形成し、像担持体２０Ｙ上に形成された一対の各パターン画像４０及びパターン画像４２各々が転写器２６Ｙによって中間転写体２４に転写されるときの、電流値の変化量を示す、各パターン画像４０及びパターン画像４２各々に対応する検出波形を画像処理部１２に出力する。各パターン画像４０及びパターン画像４２各々を中間転写体２４に転写するときの、転写開始前の電量値からの変化量の差を、像担持体２０Ｙの軸線方向５０と転写器２６Ｙの軸線方向５２との傾きを示すスキュー量として求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に、光ビームで像担持体上を走査することにより画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より、レーザービーム等の光ビームにより走査する光ビーム走査装置を複数備え、記録用紙へカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置として、各色（例えば、ブラック：Ｋ、シアン：Ｃ、マゼンタ：Ｍ、イエロー：Ｙ）毎に、光ビーム走査装置及び像担持体からなる記録装置を複数配置し、中間転写体または中間転写体上に保持された記録媒体に、複数色のトナー像を重ねて転写し、これらを記録媒体上に定着してカラー画像を作成するものが知られている。

このような画像形成装置では、例えば、記録媒体を搬送する中間転写体に沿って複数の像担持体を配列し、各像担持体の周囲に単色のトナー像を形成するための帯電装置、露光装置、現像機などのプロセス装置を備えるものがある。このような画像形成装置は、記録媒体を中間転写体により搬送しながら、光ビーム走査装置によって光ビームで像担持体を主走査方向に走査露光するとともに、像担持体が副走査方向に露光されるように回転することで副走査方向に走査露光されて、像担持体上に静電潜像を形成し、現像機によって可視化した各色のトナー像を転写器により順次重ねて転写し、記録媒体上で複数色のトナー像の重ね合わせを行うものである。そして、全ての色のトナー像を転写した後は、記録媒体を中間転写体から剥離して定着装置に搬送し、トナー像を記録媒体上に定着されてカラー画像として排出する。

このような画像形成装置では、記録媒体上に形成されるカラー画像の色ずれや、記録媒体の搬送方向に対する画像の傾斜が生じないように、像担持体上のトナー像を各色毎に精度良く転写しなければならない。このため、ずれを補正するためのマーク（以下、レジコンマークという）を転写して、転写されたレジコンマークの位置をマーク検出装置で読み取る方法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３参照）。

この技術によれば、例えば、マーク信号形成装置からの出力信号に基づいて、露光装置により像担持体上に基準潜像を形成し、現像機により可視化したトナー像を中間転写体の非画像領域に転写して、レジコンマークを作成する。ついて、各色のレジコンマークの位置をマーク検出装置で読み取って、規定位置からのずれ量を検出し、これに基づいて露光装置の露光タイミングを変更することで、規定位置からのずれを補正する。このマーク検出装置としては、特許文献１ではＣＣＤセンサが用いられ、特許文献２では、フォトインタラプタが用いられ、特許文献３では、光ドップラー装置が用いられている。

しかしながら、上記技術では、中間転写体上の画像のずれ量を、ＣＣＤセンサ、フォトインタラプタ、光ドップラー装置等の光検出部で測定するので、中間転写体に直接トナー像を転写する必要がある。このため、トナーにより光検出部が汚染される恐れがあるという問題がある。また、画像形成装置内に、光検出部を設けるためのスペースを別途設ける必要があり、画像形成装置が大型化する恐れがあった。

そこで、上記従来技術とは異なる技術が開示されている（例えば、特許文献４参照）。

特許文献４の技術によれば、中間転写体または転写ロールに相当する中間転写体の一部に導電性材料からなる導電部を設けて、複数の像担持体上の、導電部と対向する位置の各々に、色ずれ調整用の所定パターンの静電潜像を形成して、像担持体から中間転写体の導電部への電荷の移動を検出する。このように、複数の像担持体上に形成された静電潜像と中間転写体上の導電部とが接触するときの電荷の移動とタイミングとを検出することで、どの像担持体上の静電潜像がどのくらいずれているかを判別する。また、像担持体の軸線と平行な線上に潜像パターンを形成することで、像担持体の回転方向のずれ量や、各色の像担持体の軸線の方向がずれていることを検知する。
特開平７―３２６５６号公報 特開平７―１０４５４７号公報 特開平７―２２９９１１号公報 特開平１０―１２３７９１号公報

上記技術を用いると、像担持体の軸線の、被転写体の搬送方向に直交する方向に対するずれ量を求めることはできるが、像担持体の軸線と転写器との軸線とのずれを検出することは困難であり、像担持体の軸線と転写器の軸線とのずれによって、像担持体と被転写体とが接する位置と、被転写体と転写器との接する位置とがずれることで、被転写体上に形成される画像に濃度むらが発生する恐れがある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成で像担持体の軸線方向の、転写手段の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を得ることができる、画像形成装置を提供する事を目的とする。

本発明の画像形成装置は、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査手段と、予め帯電された状態で、前記光ビーム走査手段によって主走査方向に走査露光されるとともに、副走査方向に走査露光されるように所定の速度で回転される像担持体と、主走査方向及び副走査方向の異なる位置となるように一対のパターン画像が前記像担持体上に形成されるように前記光ビーム走査手段を制御する制御手段と、前記像担持体上に形成された前記パターン画像を被転写体に転写する転写手段と、前記像担持体上に形成された一対の前記パターン画像各々が前記転写手段によって被転写体に転写されるときの、前記転写手段と前記像担持体との間に流れる転写開始前の電流値からの変化量を一対の前記パターン画像各々について検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された一対の前記パターン画像各々が転写されるときの前記変化量の差に基づいて、前記像担持体の軸線方向の、前記転写手段の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を演算する演算手段と、を備えている
本発明の画像形成装置の光ビーム走査手段は、画像データに基づいて、光ビームを主走査方向に走査する。像担持体は、予め均一に帯電されるとともに、帯電された状態で光ビーム走査手段によって主走査方向に走査露光される。像担持体は、副走査方向に所定の速度で回転することで、光ビーム走査手段によって副走査方向に走査露光される。制御手段は、光ビーム走査手段によって、主走査方向及び副走査方向の異なる位置となるように、一対のパターン画像が像担持体上に形成されるように、光ビーム走査手段を制御する。このため、像担持体上には、光ビーム走査手段によって、主走査方向及び副走査方向の異なる位置となるように、一対のパターン画像が形成される。主走査方向及び副走査方向に異なる位置となるように一対のパターン画像が形成された像担持体が所定の速度で回転することで、像担持体上の一対パターン画像各々は、副走査方向の間隔に応じて、順次転写手段の設けられた位置に到達し、転写手段によって、順次被転写体に転写される。被転写体の一例は、搬送ベルトや、中間転写体や、記録媒体等である。

像担持体の軸線方向と転写手段の軸線方向とが同一である場合には、像担持体上に形成されたパターン画像が被転写体に転写される位置すなわち像担持体と被転写体との接線と、転写手段がパターン画像を被転写体に転写する位置すなわち被転写体と転写手段との接線とは、傾きの無い状態にある。このため、像担持体上に形成されたパターン画像は、均等に被転写体に転写されて、略均一な濃度となるように転写される。

しかし、像担持体の軸線方向に対して転写手段の軸線方向が傾いている場合には、像担持体上に形成されたパターン画像が被転写体に転写される位置と、転写手段がパターン画像を被転写体に転写する位置とは、異なる。すなわち、像担持体と被転写体との接線と、被転写体と転写手段との接線は傾きの有る状態となる。このため、像担持体上に形成されたパターン画像は、均等に被転写体に転写されず、転写されるパターン画像の濃度が不均一となる恐れがある。

そこで、検出手段は、像担持体上に形成された一対のパターン画像各々が転写手段によって被転写体に転写されるときの、転写手段と像担持体との間に流れる電流値を検出する。像担持体上のパターン画像の形成位置が被転写体を介して転写手段の位置に到達したときと、像担持体上のパターン画像の非形成領域が転写手段の位置に到達したときとでは、転写手段と像担持体との間に流れる電流値は変化する。検出手段は、パターン画像が転写手段によって被転写体に転写されるときの、転写手段と像担持体との間に流れる、転写開始前の電流値からの変化量を、一対のパターン画像各々について検出する。

この一対のパターン画像各々が転写手段によって被転写体に転写されるときの、一対のパターン画像各々の、転写手段と像担持体との間に流れる転写開始前の電流値からの変化量は、像担持体の軸線方向に対する転写手段の軸線方向の傾きが無い状態では、略同一の値を示す。しかし、像担持体の軸線方向に対する転写手段の軸線方向の傾きが有る状態では、像担持体上に形成されたパターン画像が被転写体に転写される位置すなわち像担持体と被転写体との接線と、転写手段がパターン画像を被転写体に転写する位置すなわち被転写体と転写手段との接線とは、異なるので、一対のパターン画像各々の、転写手段と像担持体との間に流れる転写開始前の電流値からの変化量は、異なる値となる。

演算手段は、検出手段によって検出された一対の前記パターン画像各々が転写されるときの変化量の差に基づいて、像担持体の軸線方向の、転写手段の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を演算する。

このように、本発明の画像形成装置は、主走査方向及び副走査方向に異なる位置となるように、一対のパターン画像を像担持体上に形成し、像担持体上に形成された一対のパターン画像各々を転写手段によって被転写体に転写するときの各パターン画像について、転写手段と像担持体との間に流れる転写開始前の電流値からの変化量を検出して、該検出した変化量の差に基づいて、像担持体の軸線方向の、転写手段の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を演算することができるので、簡易な構成で像担持体の軸線方向の、転写手段の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を得ることができる。

前記検出手段は、前記転写手段と一体的に設けられる。検出手段を転写手段と一体的に設けられるので、像担持体と転写手段との間に流れる電流値及び変化量を精度良く検出することができるとともに、検出手段と転写手段とを一対的に設けることで、画像形成装置本体の大型化を抑制することができる。

前記パターン画像は前記像担持体の軸線方向の両端部に形成される。パターン画を像担持体の軸線方向の両端部、すなわち、光ビーム走査手段の主走査方向で且つ像担持体の軸線方向の両端部に形成することで、像担持体の軸線方向に対する転写手段の軸線方向の傾きを精度良く検出することができる。

本発明の画像形成装置によれば、主走査方向及び副走査方向に異なる位置となるように、一対のパターン画像を像担持体上に形成し、像担持体上に形成された一対のパターン画像各々を転写手段によって被転写体に転写するときの各パターン画像について、転写手段と像担持体との間に流れる転写開始前の電流値からの変化量を検出して、該検出した変化量の差に基づいて、像担持体の軸線方向の、転写手段の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を演算することができるので、簡易な構成で像担持体の軸線方向の、転写手段の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を得ることができる、という効果を有する。

本発明の画像形成装置に係る、タンデム型のカラー画像形成装置の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１には、本実施の形態に係る画像形成装置１０の主要構成の一例を示した。

画像形成装置１０は、搬送方向Ｙに搬送される中間転写体２４を備えている。中間転写体２４は、記録媒体を静電的に吸着して搬送方向Ｙに搬送するためのものである。また、画像形成装置１０は、中間転写体２４の搬送方向Ｙに沿って上流側から下流側に向かってタンデム状に配設される、Ｙ画像形成ユニット３０Ｙ、Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、及びＫ画像形成ユニット３０Ｋを備えている。

Ｙ画像形成ユニット３０Ｙ、Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、及びＢ画像形成ユニット３０Ｋは、各々、黄色トナー画像、マゼンタ色トナー画像、シアン色トナー画像、及び黒色トナー画像を中間転写体２４に転写する。

Ｙ画像形成ユニット３０Ｙは、光ビーム走査装置１４Ｙ、帯電装置１８Ｙ、像担持体２０Ｙ、現像機２２Ｙ、及び転写器２６Ｙを備えている。Ｙ画像形成ユニット３０Ｙと同様に、Ｍ画像形成ユニット３０Ｍは、光ビーム走査装置１４Ｍ、帯電装置１８Ｍ、像担持体２０Ｍ、現像機２２Ｍ、及び転写器２６Ｍを備えている。また、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃは、光ビーム走査装置１４Ｃ、帯電装置１８Ｃ、像担持体２０Ｃ、現像機２２Ｃ、及び転写器２６Ｃを備えている。また、Ｋ画像形成ユニット３０Ｋは、光ビーム走査装置１４Ｋ、帯電装置１８Ｋ、像担持体２０Ｋ、現像機２２Ｋ、及び転写器２６Ｋを備えている。

また、画像形成装置１０は、画像処理部１２を備えている。画像処理部１２は、入力された画像データを４色（Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ (イエロー））ごとにレーザ変調信号として光ビーム走査装置１４Ｋ、光ビーム走査装置１４Ｃ、光ビーム走査装置１４Ｍ、光ビーム走査装置１４Ｙへそれぞれ出力する。

光ビーム走査装置１４Ｙは、レーザダイオードドライバ（以下、ＬＤＤという）１６Ｙを備えており、画像処理部１２から出力されたレーザ変調信号によりＬＤＤ１６Ｙから射出される光ビームを変調し、像担持体２０Ｙを主走査方向に走査する。

像担持体の回転方向Ｂに所定の速度で回転される像担持体２０Ｙは、帯電装置１８Ｙにより一様に帯電された後、光ビーム走査装置１４Ｙによって走査露光される。詳細には、光ビーム走査装置１４Ｙによって主走査方向に走査露光されるとともに、副走査方向に走査露光されるように所定の速度で回転することで、像担持体２０Ｙは主走査方向及び副走査方向に走査露光される。これによって、像担持体２０Ｙに、画像処理部１２に入力された画像データの黄色成分の画像に応じた静電潜像が形成される。像担持体２０Ｙの静電潜像は、現像機２２Ｙにより現像された後、像担持体２０Ｙのトナー像が、転写器２６Ｙによって、像担持体２０Ｙの外周に中間転写体２４が接する領域で、中間転写体２４に転写される。

Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、及びＫ画像形成ユニット３０Ｋ各々に含まれる上記各構成は、各々、Ｙ画像形成ユニット３０Ｙに含まれる各構成と同様の機能を有する。

すなわち、Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、Ｋ画像形成ユニット３０Ｋにおいても、Ｙ画像形成ユニット３０Ｙと同様に、光ビーム走査装置１４Ｍ、光ビーム走査装置１４Ｃ、及び光ビーム走査装置１４Ｋ各々により像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋ上が主走査方向に走査露光されるとともに、副走査方向に走査露光されるように所定の速度で像担持体の回転方向Ｂに回転することで、主走査方向及び副走査方向に走査露光されて静電潜像が形成される。更に、各像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋ各々の上に形成された静電潜像は、現像機２２Ｍ、現像機２２Ｃ、及び現像機２２Ｋ各々により現像された後に、各像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋ上のマゼンダ、シアン、及び黒の各色のトナー像が、対応する転写器２６Ｍ、転写器２６Ｃ、及び転写器２６Ｋによって中間転写体２４に順次転写される。このようにして、中間転写体２４上にカラー画像が形成される。

各光ビーム走査装置１４Ｙ、光ビーム走査装置１４Ｍ、光ビーム走査装置１４Ｃ、及び光ビーム走査装置１４Ｋ各々による光ビームの走査は、中間転写体２４の搬送速度や、各像担持体２０Ｙ、像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋ間の距離等に応じて決定される所定の時間だけ間隔を置いて各々露光される。このとき、各像担持体２０Ｙ、像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋに対応する画像データが同一の場合、理想的な状態においては、中間転写体２４上に形成される画像データに基づく画像の濃度は均一となる。しかしながら、実際には、各像担持体各々の取付位置ずれ、各転写器各々の取付位置ずれ、及び画像形成装置１０全体の歪み等に起因して、像担持体の軸線方向に対して、転写器の軸線方向に傾きが生じる場合がある。

このように像担持体の軸線方向に対して転写器の軸線方向が傾いている場合には、像担持体上に形成されたパターン画像が中間転写体に転写される位置と、転写手段がパターン画像を中間転写体に転写する位置とにずれが生じる。すなわち、像担持体と中間転写体２４との接線と、中間転写体２４と転写器との接線は傾きの有る状態となる。このため、像担持体上に形成されたパターン画像は、均等に中間転写体２４に転写されず、転写されるパターン画像の濃度が不均一となる恐れがある。

そこで、画像処理部１２は、複数の像担持体（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ）の各々の軸線方向に対する、各像担持体に対応して設けられた複数の転写器（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）の軸線方向の傾きを示すスキュー量を求めるために、画像処理部１２は、光ビーム走査装置１４Ｙ、光ビーム走査装置１４Ｍ、光ビーム走査装置１４Ｃ、及び光ビーム走査装置１４Ｋ各々を、対応する像担持体２０Ｙ、像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋ各々に各像担持体の主走査方向及び副走査方向の異なる位置となるように一対のパターン画像を形成するように、制御する。

一対のパターン画像は、像担持体２０Ｙ、像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋ各々上の、軸線方向の両端に、副走査方向及び主走査方向の異なる位置となるように形成される画像である。本実施の形態では、図２に示すように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０の一端から、像担持体２０Ｙの軸線方向５０の中心までの線画像としてのパターン画像４０と、軸線方向５０の中心から他端までの線画像としてパターン画像４２とを、副走査方向の異なる位置となるように、形成するものとして説明する。なお、像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋ各々についても、同様に、一対のパターン画像４０及びパターン画像４２が形成される。

なお、本実施の形態では、一対のパターン画像４０及びパターン画像４２は、像担持体２０Ｙの軸線方向５０の一端から、軸線方向５０の中心までの線画像と、軸線方向５０の中心から他端までの線画像として形成されるものとして説明するが、軸線方向５０の両端でかつ主走査方向及び副走査方向の異なる位置となるように形成されればよく、このような形状に限られるものではない。

一対のパターン画像４０及びパターン画像４２は、画像処理部１２から、各光ビーム走査装置１４Ｙ、光ビーム走査装置１４Ｍ、光ビーム走査装置１４Ｃ、及び光ビーム走査装置１４Ｋへ、パターン画像４０及びパターン画像４２を形成するためのレーザ変調信号が出力されることで、各光ビーム走査装置１４Ｙ、光ビーム走査装置１４Ｍ、光ビーム走査装置１４Ｃ、及び光ビーム走査装置１４Ｋによって、各像担持体２０Ｙ、像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋ各々に形成される。

この一対のパターン画像４０及びパターン画像４２の各像担持体２０Ｙ、像担持体２０Ｍ、像担持体２０Ｃ、及び像担持体２０Ｋ各々への形成処理は、中間転写体２４に記録媒体を吸着させて、画像処理部１２に外部から入力された画像データに基づく画像を記録媒体上に形成する画像形成処理の実行以前に、複数の像担持体（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｋ）各々の軸線方向の、各像担持体に対応して設けられた複数の転写器（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）各々の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を求めるために、画像データに基づく画像形成処理以前に実行される。

以下、説明を簡略化するために、Ｙ画像形成ユニット３０Ｙで行われる処理について説明する。なお、Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、及びＢ画像形成ユニット３０Ｋについても、Ｙ画像形成ユニット３０Ｙと同様の処理が行われる。

画像処理部１２の制御によって光ビーム走査装置１４Ｙが制御されて、像担持体２０Ｙ上に一対のパターン画像４０及びパターン画像４２が形成された像担持体２０Ｙが、像担持体２０Ｙの軸線方向５０を中心に、像担持体の回転方向Ｂに回転して、現像機２２Ｙによって現像された後に、像担持体２０Ｙ上の一対のパターン画像の内の一方（ここではパターン画像４０とする）の形成位置が、中間転写体２４に接する位置に到達すると、転写器２６Ｙによって一方のパターン画像４０が中間転写体２４に転写される。更に、像担持体２０Ｙが像担持体の回転方向Ｂに回転して、現像された他方のパターン画像４２の形成位置が中間転写体２４に接する位置に到達すると、転写器２６Ｙによって他方のパターン画像４２が中間転写体２４に転写される。

この像担持体２０Ｙ上に形成された一対のパターン画像４０及びパターン画像４２を検出するために、転写器２６Ｙは、検出部２８Ｙを備えている。検出部２８Ｙは、転写器２６Ｙに一体的に設けられており、画像処理部１２に接続されている。転写器２６Ｙは、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間の電位差によって、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間を流れる電流値を検出するとともに、一対のパターン画像４０及びパターン画像４２各々が転写器２６Ｙによって中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる、転写開始前の電流値からの変化量を検出する。

ここで、この像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間の電位差によって流れる電流について説明する。像担持体２０Ｙは、所定速度で像担持体の回転方向Ｂに回転している。パターン画像４０及びパターン画像４２が形成された像担持体２０Ｙが像担持体の回転方向Ｂに回転して、現像機２２Ｙによって現像された後に、像担持体２０Ｙ上のパターン画像４０及びパターン画像４２の形成位置が、中間転写体２４に接する位置に到達すると、転写器２６Ｙによってパターン画像４０の転写が行われている間、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間の電位差に変化が生じる。

本実施の形態では、像担持体２０Ｙは、帯電装置１８Ｙによって略一様に約―８００Ｖに帯電され、ついで、光ビーム走査装置１４Ｙによって主走査方向に走査露光されてパターン画像４０及びパターン画像４２各々に応じた静電潜像が形成される。このとき、像担持体２０Ｙ上の該静電潜像が形成された露光部の電位は、―２００Ｖ、非露光部の電位は−８００Ｖとなる。更に、現像機２２Ｙのバイアス電位を、―４００Ｖとなるように設定して、マイナスに帯電したトナーが静電潜像の形成位置に付着することで、―２００Ｖに帯電したトナーが付着したトナー像としてのパターン画像４０及びパターン画像４２各々が像担持体２０Ｙ上に現像される。

ここで、転写器２６Ｙには、トナーと逆極性となる＋７００Ｖの電圧を予め印加する。―８００Ｖの非露光部に、―２００Ｖに帯電したトナーが付着したパターン画像４０及びパターン画像４２が形成された像担持体２０Ｙが更に像担持体の回転方向Ｂに所定の速度で回転して、パターン画像４０及びパターン画像４２各々の形成位置が、中間転写体２４と接する位置に到達すると、―８００Ｖの非露光部から、―２００Ｖのパターン画像４０及びパターン画像４２各々の形成位置が中間転写体２４と接する位置に所定間隔（副走査方向の形成位置間隔）を空けて到達する。このため、各パターン画像４０及びパターン画像４２各々が中間転写体２４に転写されるときには、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間の電位差が変化して、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間に流れる電流値に変化が生じる。そして、更に像担持体２０Ｙが継続して像担持体の回転方向Ｂに回転して、転写器２６Ｙの設置位置に、再度―８００Ｖに帯電した非露光部が到達すると、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間の電位差が更に変化して、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間に流れる電流値に変化が生じ、元の、すなわち非露光部が転写器２６Ｙの設置位置に到達したときの電位差となり、電流値が元に戻る。このように、像担持体２０Ｙ上に形成されたパターン画像４０及びパターン画像４２の中間転写体２４への転写開始によって、転写開始前の電流値が変化し、更に転写終了することで、転写開始前の電流値に戻るので、像担持体２０Ｙ上に形成されたパターン画像４０及びパターン画像４２各々に基づいた２つの検出波形が検出される。検出部２８Ｙによって、検出された２つの検出波形は、画像処理部１２に出力される。

ここで、図３（Ａ）に示すように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０に対する転写器２６Ｙの軸線方向５２の傾きが無い場合、すなわちスキューが無い状態では、像担持体２０Ｙと中間転写体２４とが接する領域６０に一致するように、転写器２６Ｙが中間転写体２４の他方の面（中間転写体２４に対する像担持体２０Ｙの設置位置が中間転写体２４の表面方向とすると、中間転写体２４の裏面方向）に接している。このため、図３（Ｂ）に示すように、像担持体２０Ｙと中間転写体２４とが接する位置７０と、中間転写体２４と転写器２６Ｙとが接する位置７２とは、像担持体２０Ｙ軸線方向５０及び転写器２６の軸線方向５２において、一致するものとなる（図３（Ａ）参照）。

このため、像担持体２０Ｙの軸線方向５０と転写器２６Ｙの軸線方向５２とが傾きの無い状態、すなわち像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間にスキューの無い状態では、像担持体２０Ｙ上のパターン画像４０とパターン画像４２が中間転写体２４に転写されるときに、検出部２８Ｙは、図３（Ｃ）に示すように、パターン画像４０に相当する検出波形４０Ａ、及びパターン画像４２に相当する検出波形４２Ａを検出して画像処理部１２へ出力する。この検出波形４０Ａ及び検出波形４２Ａ各々は、パターン画像４０及びパターン画像４２各々の中間転写体２４への転写が開始されて、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間に流れる転写開始前の電流値が変化し、パターン画像４０及びパターン画像４２各々の転写が終了して転写開始前の電流値に戻ることで、検出される検出波形である。このため、各パターン画像４０及びパターン画像４２が中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる転写開始前の電流値からの変化量を、検出波形に基づいて求めることができる。図３（Ｃ）に示すように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０と転写器２６Ｙの軸線方向５２とが傾きの無い状態、すなわちスキューの無い状態では、パターン画像４０及びパターン画像４２各々が中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる転写開始前の電流値からの変化量は、双方ともｈ１であり、同一の値を示している。

ここで、図４（Ａ）に示すように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０に対して、転写器２６Ｙの軸線方向５２に傾きが有る場合、すなわち像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間にスキューが有る状態では、像担持体２０Ｙと中間転写体２４とが接する領域６０と、転写器２６Ｙが中間転写体２４の、中間転写体２４に像担持体２０Ｙが接する面に対して反対の面に接する領域６２とは、重ならない領域が発生する。このため、中間転写体２４の搬送方向Ｙに平行な図４（Ａ）の図中Ｗ−Ｗ線に沿った断面図を示す図４（Ｂ）に示すように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０に対して、転写器２６Ｙの軸線方向５２に傾きが有り、像担持体２０Ｙと中間転写体２４とが接する領域６０と、転写器２６Ｙが中間転写体２４に接する領域６２とが重ならない領域では、像担持体２０Ｙと中間転写体２４とが接する位置７０と、中間転写体２４と転写器２６Ｙとが接する位置７２とが、像担持体２０Ｙ軸線方向５０及び転写器２６の軸線方向５２において、一致しない領域が発生する。

このため、像担持体２０Ｙと中間転写体２４とが接する位置７０と、中間転写体２４と転写器２６Ｙとが接する位置７２とがずれた量に応じて、ずれた量が大きくなる程、パターン画像４０及びパターン画像４２は、該ずれた位置に相当するパターン画像４０及びパターン画像４２の領域の濃度が薄い状態で中間転写体２４に転写される。すなわち、像担持体２０Ｙの軸線方向５０に対する、転写器２６の軸線方向５２の傾きが大きくなるほど、中間転写体２４に転写されるパターン画像４０及びパターン画像４２の濃度にむらが生じる。

このため、像担持体２０Ｙの軸線方向５０に対する転写器２６Ｙの軸線方向５２の傾きが有る場合には、パターン画像４０及びパターン画像４２各々が中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる転写開始前の電流値からの変化量は、異なる値となる。すなわち、像担持体２０Ｙの軸線方向５０に対する、転写器２６の軸線方向５２の傾きが大きくなるほど、像担持体２０Ｙと中間転写体２４とが接する位置と中間転写体２４と転写器２６Ｙとが接する位置７２とがずれた、パターン画像４０及びパターン画像４２上の領域が大きくなるので、像担持体２０Ｙの主走査方向及び副走査方向に異なる位置に形成されたパターン画像４０及びパターン画像４２各々が中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる転写開始前の電流値からの変化量は異なる値となる。

図３（Ｃ）に示す例では、パターン画像４０及びパターン画像４２各々が中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる転写開始前の電流値からの変化量は、パターン画像４０に相当する変化量がｈ１であり、パターン画像４２に相当する変化量はｈ２であり、一対のパターン画像４０とパターン画像４２の転写時の転写開始前の電流値からの変化量に、ｈ３の差が存在することが示されている。

このように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０が、検出部２８Ｙの軸線方向５２に対して傾いていると、像担持体２０Ｙ上に形成された、像担持体２０Ｙの軸線方向５２の両端部に主走査方向及び副走査方向が異なる位置となるように一対のパターン画像４０パターン画像４２各々が中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる転写開始前の電流値からの各々変化量は、互いに異なる値となる。また、像担持体２０Ｙの軸線方向５０に対する、転写器２６の軸線方向５２の傾きが大きくなるほど、像担持体２０Ｙと中間転写体２４とが接する位置と中間転写体２４と転写器２６Ｙとが接する位置７２とがずれた、パターン画像４０及びパターン画像４２上の領域が大きくなるので、像担持体２０Ｙの主走査方向及び副走査方向に異なる位置に形成されたパターン画像４０及びパターン画像４２各々が中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる転写開始前の電流値からの変化量には、像担持体２０Ｙの軸線方向５０の、検出部２８Ｙの軸線方向５２に対する傾きの量に応じて大きな差が発生する。

同様に、Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、及びＢ画像形成ユニット３０Ｋにおいても、Ｙ画像形成ユニット３０Ｙと同様の処理が行われる。Ｙ画像形成ユニット３０Ｙと同様に、Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、及びＢ画像形成ユニット３０Ｋ各々の転写器２６Ｍ、転写器２６Ｃ、及び転写器２６Ｋは、各々検出部２８Ｍ、検出部２８Ｃ、及び検出部２８Ｋを含んで構成されており、各検出部２８Ｍ、検出部２８Ｃ、及び検出部２８Ｋは、各々画像処理部１２に接続されている。Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、及びＢ画像形成ユニット３０Ｋにおいても、Ｙ画像形成ユニット３０Ｙと同様の処理が行われて、検出部２８Ｍ、検出部２８Ｃ、及び検出部２８Ｋ各々は、対応する像担持体と転写器との間の電位差による電流値を検出するとともに、対応する像担持体上に形成された一対のパターン画像４０及びパターン画像４２各々が中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる転写開始前の電流値からの変化量を示す、各パターン画像４０及びパターン画像４２に対応する検出波形を画像処理部１２へ出力する。

画像処理部１２は、主演算部３０、補正量演算部３２、及びスキュー量演算部３４を備えている。

スキュー量演算部３４は、検出部２８Ｙ、検出部２８Ｍ、検出部２８Ｃ、及び検出部２８Ｋ各々から出力されたパターン画像４０及びパターン画像４２各々を示す検出波形に基づいて、各像担持体の軸線方向に対する、各像担持体に対応して設けられた各転写器の軸線方向の傾きを示すスキュー量を演算するための機能部である。

具体的には、スキュー量演算部３４は、各検出部２８Ｙ、検出部２８Ｍ、検出部２８Ｃ、及び検出部２８Ｋ各々から出力されたパターン画像４０及びパターン画像４２各々を示す検出波形に基づいて、各パターン画像４０及びパターン画像４２各々の転写開始前の電流値からの変化量の差を、各色毎に演算することで、各色毎の、像担持体の軸線方向に対する、各像担持体に対応する各転写器の軸線方向の傾きを示すスキュー量を演算する。

例えば、図４（Ａ）に示す像担持体２０Ｙの軸線方向５０に対する、転写器２６Ｙの軸線方向５２が傾きの有る状態にあるときの、図４（Ｂ）該像担持体２０Ｙに形成されたパターン画像４０及びパターン画像４２各々を示すを示す検出波形４０Ａ及び検出波形４０Ｂの転写開始前の電流値からの変化量ｈ１と変化量ｈ２との差ｈ３を、像担持体２０Ｙの軸線方向に対する転写器２６Ｙの軸線方向の傾きを示すスキュー量として演算する。

補正量演算部３２は、スキュー量演算部３４から、検出部２８Ｙ、検出部２８Ｍ、検出部２８Ｃ、及び検出部２８Ｋ各々から出力された検出波形に基づいて演算された、各色毎の像担持体の軸線方向に対する転写器の軸線方向の傾きを示すスキュー量に基づいて、各画像形成ユニット毎のずれ補正量を演算するためのものである。ずれ補正量は、例えば、各色毎のスキュー量に基づいて、複数の各像担持体（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｋ）の軸線方向と、各像担持体に対応する複数の転写器（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、及び２６Ｋ）各々の軸線方向との傾きを抑制した、画像データに基づくレーザー変調信号を、画像処理部１２から各Ｙ画像形成ユニット３０Ｙ、Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、及びＢ画像形成ユニット３０Ｋへ出力するために、入力された画像データを補正するための値を示すものである。

ずれ補正量演算部３２によって、各画像形成ユニット毎のずれ補正量が求められると、主演算部３０は、入力された画像データをずれ補正量に基づいて所定の演算をして得られたデータを、図示を省略したラインメモリへ出力した後に、該ラインメモリから入力されたデータに応じて変調されたレーザ変調信号を、各色毎のＬＤＤ１６Ｙ、ＬＤＤ１６Ｍ、ＬＤＤ１６Ｃ、及びＬＤＤ１６Ｋへ出力する。従って、画像処理部１２から各色毎のＹ画像形成ユニット３０Ｙ、Ｍ画像形成ユニット３０Ｍ、Ｃ画像形成ユニット３０Ｃ、及びＫ画像形成ユニット３０Ｋ各々へ、各色毎の像担持体（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｋ）の軸線方向に対する、各像担持体に対応する複数の転写器（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、及び２６Ｋ）各々の軸線方向との傾きを示すスキュー量に基づいた補正が施された画像データに基づくレーザ変調信号が出力される。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１０によれば、所定速度で回転する像担持体上に、像担持体の軸線方向の両端部に、主走査方向及び副走査方向に異なる位置となるように一対のパターン画像４０及びパターン画像４２を形成し、像担持体上に形成された一対の各パターン画像４０及びパターン画像４２各々が転写器によって中間転写体２４に転写されるときに、転写器に一体的に設けられた検出部において転写器と像担持体との間の電位差によって流れる電流値の変化量を示す、各パターン画像４０及びパターン画像４２各々に対応する検出波形を画像処理部１２に出力する。

そして、各パターン画像４０及びパターン画像４２各々に対応する検出波形に基づいて、各パターン画像４０及びパターン画像４２各々を中間転写体２４に転写するときの、転写開始前の電量値からの変化量の差を、像担持体の軸線方向と転写器の軸線方向との傾きを示すスキュー量として求めることができるので、簡易な構成で、像担持体の軸線方向と転写器の軸線方向との傾きを示すスキュー量を求めることができる。

また、像担持体の軸線方向と転写器の軸線方向との傾きを示すスキュー量を、該スキュー量を検出するための特別な検出装置を用いることなく、転写器と一体的に設けられた検出部による検出波形から求めることができる。

また、各色毎に設けられた複数の像担持体（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｋ）の軸線方向各々に対する、各像担持体に対応する複数の転写器（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、及び２６Ｋ）各々の軸線方向各々との傾きを示す、各色毎のスキュー量を求めることができるので、各色間の像担持体（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、及び２０Ｋ）の軸線方向のずれを、簡易な構成で、求めることも可能である。

また、本実施の形態の画像形成装置１０では、転写器と一体的に検出器を設けたので、画像形成装置１０の大型化を抑制することができる。

また、パターン画像を、像担持体の軸線方向の両端に設けたので、像担持体の軸線方向と転写器の軸線方向との傾きの検出精度を向上することができる。

なお、本実施の形態では、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙと間の電位差によって、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間を流れる電流値を検出するとともに、一対のパターン画像４０及びパターン画像４２各々が転写器２６Ｙによって中間転写体２４に転写されるときの、転写器２６Ｙと像担持体２０Ｙとの間に流れる、転写開始前の電流値からの変化量を検出するものとして説明したが、像担持体２０Ｙと転写器２６Ｙとの間の電圧値を検出するとともに、転写開始前の電圧値からの変化量を検出するようにしてもよい。この場合、検出波形は、パターン画像の転写が開始されてから終了するまでの電圧値の変化によって検出される検出波形となる。

なお、本実施の形態では、転写器の軸線方向が像担持体の軸線方向に対して傾いている場合の例として、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、転写器２６Ｙの軸線方向５２が中間転写体２４に沿って搬送方向Ｙとなるように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０が転写器２６Ｙの軸線方向５２に対して傾く場合を説明したが、転写器の軸線方向が像担持体の軸線方向に対する傾きは、転写器２６Ｙの軸線方向５２が中間転写体２４に沿って搬送方向Ｙに傾く場合に限られるものではない。例えば、図５に示すように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０に対して、転写器２６Ｙの軸線方向５２が離間する方向となるように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０が転写器２６Ｙの軸線方向５２に対して傾く場合にも、適用可能である。

すなわち、転写器２６Ｙの軸線方向５２が離間する方向となるように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０が転写器２６Ｙの軸線方向５２に対して傾くことで、像担持体２０Ｙと中間転写体２４とが接する領域に対して、転写器２６Ｙが中間転写体２４に接する領域が少なくなる、すなわち、転写器２６Ｙが中間転写体２４に接する領域と離間する領域とが発生する。このため、像担持体２０Ｙ上に形成されたパターン画像４０及びパターン画像４２各々が中間転写体２４に転写されるときの、像担持体２０Ｙと検出部２８Ｙとの間に流れる電流の転写開始前の電流値からの変化量は、互いに異なる値となる。このため、上記転写器２６Ｙの軸線方向５２が中間転写体２４に沿って搬送方向Ｙとなるように、像担持体２０Ｙの軸線方向５０が転写器２６Ｙの軸線方向５２に対して傾く場合と同様に、像担持体の軸線方向に対する転写器の軸線方向の傾きを示すスキュー量を求めることができる。

画像形成装置の概略構成図である。 一対のパターン画像が形成された像担持体と、中間転写体と、検出部を備えた転写器とを示す斜視図である。 （Ａ）は、像担持体の軸線方向に対して転写器の軸線方向の傾きが無い場合における、像担持体上に形成された一対のパターン画像が中間転写体に転写されるときを示した図２のＺ方向から見たときの平面図である。（Ｂ）は、図３（Ａ）のＷ―Ｗ線に沿った断面図である。（Ｃ）は、像担持体の軸線方向に対して転写器の軸線方向の傾きが無い場合における、像担持体上に形成された一対のパターン画像が中間転写体に転写されるときに検出部によって出力される検出波形の一例を示す線図である。 （Ａ）は、図２をＺ方向から見ると共に、像担持体の軸線方向に対して転写器の軸線方向の傾きが有る場合の、像担持体上に形成された一対のパターン画像が中間転写体に転写されるときを示した平面図である。（Ｂ）は、図４（Ａ）のＷ―Ｗ線に沿った断面図である。（Ｃ）は、像担持体の軸線方向に対して転写器の軸線方向の傾きが有る場合における、像担持体上に形成された一対のパターン画像が中間転写体に転写されるときに検出部によって出力される検出波形の一例を示す線図である。 転写器の軸線方向が像担持体の軸線方向から離間する方向となるように、像担持体の軸線方向が転写器の軸線方向に対して傾いた場合を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像処理部
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ 光ビーム走査装置
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ 像担持体
２４ 中間転写体
２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ 転写器
２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ 検出部
３０ 主演算部
３４ スキュー量演算部

Claims (3)

1. 光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査手段と、
   予め帯電された状態で、前記光ビーム走査手段によって主走査方向に走査露光されるとともに、副走査方向に走査露光されるように所定の速度で回転される像担持体と、
   主走査方向及び副走査方向の異なる位置となるように一対のパターン画像が前記像担持体上に形成されるように前記光ビーム走査手段を制御する制御手段と、
   前記像担持体上に形成された前記パターン画像を被転写体に転写する転写手段と、
   前記像担持体上に形成された一対の前記パターン画像各々が前記転写手段によって被転写体に転写されるときの、前記転写手段と前記像担持体との間に流れる転写開始前の電流値からの変化量を一対の前記パターン画像各々について検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された一対の前記パターン画像各々が転写されるときの前記変化量の差に基づいて、前記像担持体の軸線方向の、前記転写手段の軸線方向に対する傾きを示すスキュー量を演算する演算手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記検出手段は、前記転写手段と一体的に設けられる請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記パターン画像は前記像担持体の軸線方向の両端部に形成される請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

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