JP2007086811A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の実使用時における位置合わせの調整を可能とする。
【解決手段】姿勢補正部６０やレジストロール６１によって搬送、供給される用紙に、二次転写部２０を用いてテストパターンを転写し、用紙上のテストパターンを画像読み取り部２で読み取る。テストパターンの読み取り結果から平行度を求め、平行度のずれに応じて二次転写部２０における転写ニップ圧分布を調整する。また、テストパターンの読み取り結果から二次転写部に搬送されてくる用紙のスキュー量、リードレジのずれ量、サイドレジのずれ量を求め、これらのずれに応じて姿勢補正部６０やレジストロール６１における各種構成部材の取付位置、駆動タイミング、駆動速度等を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、高精度に画像を形成するのに適した画像形成装置に関する。

近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト上に転写（一次転写）した後、この中間転写ベルトから転写紙上に一括転写（二次転写）し、この転写紙上に形成されたトナー像を定着することによって、フルカラーや白黒（モノクロ）の画像を形成するものが挙げられる。

このような画像形成装置において、高画質、高品質な画像を得るためには、高度な位置合わせ性能、具体的に言えば、例えば中間転写ベルト上で重ね合わせる各色のトナー像の位置合わせ性能や、中間転写ベルト上のトナー像を転写紙上に転写する際の用紙の位置合わせ性能などが要求される。そこで、例えば特許文献１には、転写紙が収容されるトレー毎に、このトレーに収容される転写紙に対する画像形成位置を設定するようにした技術が開示されている。

特開平８−１１５０１１号公報（第１頁）

ところで、最近の画像形成装置では、有版印刷に匹敵するレベルの精度が要求されるようになってきており、要求される位置合わせ性能も高くなってきている。
しかしながら、従来の画像形成装置では、この画像形成装置を用いてテストパターンをプリントした転写紙を折るなどして、簡易的に位置合わせ性能の確認を行うことは可能であったが、高精度に位置合わせ性能の確認を行うことや、ユーザが位置合わせ性能を調整することは困難であった。

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、画像形成装置の実使用時における位置合わせの調整を可能とすることにある。
また、本発明の他の目的は、種々の記録材や環境条件においても、高精度に画像を形成することにある。

本発明が適用される画像形成装置は、像保持体に接触して転写ニップを形成し且つ転写ニップを通過する記録材に像保持体に保持された画像を転写する転写手段と、転写手段により記録材に転写された画像を読み取る読み取り手段と、読み取り手段で読み取られた画像データに基づいて、転写ニップに対する記録材の供給条件または転写ニップにおける転写ニップ圧分布を調整する調整手段とを含んでいる。

このような画像形成装置において、調整手段は、供給条件として記録材のスキュー量または記録材の供給タイミングを調整することを特徴とすることができる。
また、像保持体はベルト状部材からなり、転写手段は、像保持体の画像保持面側に接触配置される第一の転写部材と像保持体を挟んで第一の転写部材に対向し且つ像保持体の非画像保持面側に接触配置される第二の転写部材とを含み、調整手段は、第一の転写部材と第二の転写部材との相対的な位置関係を変えることで転写ニップ圧分布を調整することを特徴とすることができる。
さらに、転写手段は記録材の搬送方向に沿って形成される二本の線画像を記録材に転写し、調整手段は、記録材に形成された二本の線画像を読み取り手段で読み取って得られた二本の線画像データの長さの差に基づいて転写ニップ圧分布を調整することを特徴とすることができる。

さらにまた、調整手段は、読み取り手段で得られた画像データに基づいて画像のずれ値を求め、得られたずれ値が予め設定されたスペック値よりも大きい場合に、供給条件または転写ニップ圧分布を調整することを特徴とすることができる。
そして、調整手段により決定された調整値を記憶する記憶手段をさらに含み、記憶手段は、使用される記録材の種類毎に設定された調整値を記憶することを特徴とすることができる。この場合に、記憶手段は、同一種類の記録材が使用される環境毎に設定された調整値をさらに記憶することを特徴とすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置の実使用時における位置合わせの調整を可能とすることができる。

以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の一形態に係るフルカラー画像形成装置１の全体構成を示す概略図であり、図２は、その要部を拡大した図である。このフルカラー画像形成装置１は、所謂タンデム型、所謂中間転写方式の画像形成装置であって、原稿の画像を読み取る画像読み取り部２、用紙上に画像を形成する画像形成部３、画像形成部３に対して用紙を供給する用紙供給部４、によって主として構成される。

本実施の形態において、画像読み取り部２は、透明な原稿台にセットされた原稿の画像を読み取るものであり、例えば、ランプ、ミラー及びキャリッジ等からなる光学走査系と、この光学走査系で走査された光学像を結像させるレンズ系と、このレンズ系で結像された光学像を受光して電気信号に変換するＣＣＤ等の画像読み取りセンサとを備えて構成されている。

また、画像形成部３は、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写（一次転写）して保持させる中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重ねトナー像を記録材（転写材）である用紙に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙上に定着させる定着部４６を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は、矢印α方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１が帯電される帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ色）、マゼンタ（Ｍ色）、シアン（Ｃ色）、黒（Ｋ色）の順に、略直線状に配置されている。ここで、レーザ露光器１３は、レーザ光を発射するレーザダイオード１３ａと、ミラー１３ｂ，１３ｃを介して照射されたレーザ光をラスタ走査するポリゴンミラー１３ｄと、ポリゴンミラー１３ｄから反射したレーザ光をミラー１３ｃを介して感光体ドラム１１上へと導くミラー１３ｅ，１３ｆとを備えている。これらのうち、ミラー１３ｆは、後述するミラー駆動モータ１１２（後述する図６を参照）によって、取り付け角度が微調整可能に構成されるスキューミラーとして構成されている。また、レーザダイオード１３ａは、ＬＤ駆動装置１１８（後述する図６を参照）によって駆動されるようになっている。

中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０^６〜１０^１４Ω・ｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０．１ｍｍ程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示すβ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。この各種ロールとして、定速性に優れたベルト駆動モータ１１３（後述する図６を参照）により駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ロール３１、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２２、二次転写部２０よりも中間転写ベルト１５の搬送方向下流側に設けられるアイドルロール３４を有している。

各感光体ドラム１１に対向し、略直線状に延びる中間転写ベルト１５の内側に設けられる各一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性（本実施の形態では正極性）の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。

二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２１と、バックアップロール２２等とによって構成される。バックアップロール２２は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が７〜１０ｌｏｇΩ／□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカーＣ）に設定される。このバックアップロール２２は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２１の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール（図示せず）が当接配置されている。

また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０よりも下流側には、中間転写ベルト１５を挟んで駆動ロール３１に対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ３５が中間転写ベルト１５に対向して設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１０Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）３７が配置され、また、黒の画像形成ユニット１０Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４２が配設されている。この基準センサ３７は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）は画像形成を開始するように構成されている。

さらに、二次転写部２０の下流側には、二次転写後の用紙を吸引しながら搬送するバキューム搬送部４５が設けられている。このバキューム搬送部４５は、二次転写ロール２１によってトナー像が転写された用紙を吸引しながら定着部４６へと搬送するものであり、定着部４６は、加熱加圧等によって用紙にトナー像を定着させるものである。

一方、用紙供給部４は、第一のトレイ５０、第二のトレイ５１及び第三のトレイ５２に収容された各々の用紙（図示せず）を、それぞれ所定の経路で搬送するものである。各トレイ５０〜５２の近傍には、それぞれに対応する送り出しロール５３，５４，５５が配設されている。各送り出しロール５３〜５５は、対応するトレイ５０〜５２から一枚ずつ分離して取り出された用紙をニップして用紙搬送路上に一時停止させると共に、所定のスタート信号に基づくタイミングで用紙搬送方向の下流側に用紙を送り出すものである。また、画像読み取り部２の近傍には、ユーザによって操作される操作パネル５６が設けられている。

ここで、各送り出しロール５３〜５５による用紙の送り出し位置から、画像形成部３の画像形成処理位置を経由して排出トレイ５７に至る一連の用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５には、それぞれ用紙搬送のための搬送ロールが適宜配設されている。第一のトレイ５０に収容された用紙は、送り出しロール５３により送り出された後、第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８へと送り込まれる。また、第二のトレイ５１に収容された用紙は、送り出しロール５４により送り出された後、第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８へと送り込まれる。一方、第三のトレイ５２に収容された用紙は、送り出しロール５５によって合流搬送部５８へと直接送り込まれる。

また、合流搬送部５８に送り込まれた用紙は、第二の用紙搬送路Ｒ２を経由して画像形成部３の二次転写部２０へと送り込まれる。更に、二次転写部２０を通過した用紙は、バキューム搬送部４５により定着部４６に送り込まれた後、第三の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ５７へと排出される。これに対して、両面に画像が形成される用紙は、定着部４６を通過した後、第四の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面反転部５９に送り込まれ、ここで表裏反転された後、第五の用紙搬送路Ｒ５を経由して再び合流搬送部５８へと送り込まれる。

このような用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５において、第二の用紙搬送路Ｒ２には姿勢補正部６０とレジストロール６１とが配設されている。姿勢補正部６０は第二の用紙搬送路Ｒ２を搬送される用紙の姿勢を補正するものであり、レジストロール６１は互いに圧接状態に保持された一対のロールによって構成されたもので、これら一対のロール間で用紙をニップしつつ、所定のスタート信号に基づくタイミングでこのロール対を回転させることによって二次転写部２０に用紙を送り込むものである。これら姿勢補正部６０およびレジストロール６１の詳細については後述する。また、用紙搬送路Ｒ３、Ｒ５には、定着部４６において定着を行う際に生じた用紙のカールを補正するカール補正部６２，６３がそれぞれ設けられている。

続いて、本実施の形態にかかるタンデム型フルカラー画像形成装置１の動作について説明する。まず、画像読み取り部２によって原稿の画像が読み取られると、これによって得られた画像信号に基づいて画像形成部３でトナー像が形成される。画像形成部３では、四つの感光体ドラム１１を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器１２、レーザ露光器１３、現像装置１４によって各感光体ドラム１１の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像が形成される。このようにして形成された各色のトナー像は、一次転写ロール１６によって順次中間転写ベルト１５上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト１５には、四色のトナー像を重ね合わせた多色（フルカラー）のトナー像が形成される。そして、中間転写ベルト１５に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１５に担持された状態で二次転写部２０へと送り込まれる。

一方、操作パネル５６を用いてユーザにより選択されたトレイの用紙、あるいは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙は、二次転写部２０に中間転写ベルト１５上のトナー像が到達するタイミングに合わせてレジストロール６１により送り込まれる。例えば、選択されたトレイが第一のトレイ５０である場合には、送り出しロール５３によって送り出された用紙が第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８に送り込まれ、更に第二の用紙搬送路Ｒ２を経由して姿勢補正部６０にてその姿勢が補正された後、レジストロール６１により二次転写部２０へと送り込まれることになる。

そして、画像形成部３の二次転写部２０では、中間転写ベルト１５に担持されたトナー像（フルカラー画像）が二次転写ロール２１によって用紙に一括転写（二次転写）される。その後、トナー像が転写された用紙はバキューム搬送部４５によって定着部４６に送られ、加熱加圧定着がなされた後、第三の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ５７に排出される。

また、用紙の両面に画像形成が行われる場合は、片面に画像形成された用紙が第四の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面反転部５９に送られ、そこで表裏反転されて第五の用紙搬送路Ｒ５に送られる。その後、片面に画像形成された用紙は、第五の用紙搬送路Ｒ５に沿って搬送された後、この第五の用紙搬送路Ｒ５の終端近傍に設けられた送り出しロール６９に突き当てられて一時停止する。そして、所定の再スタート信号に基づく送り出しロール６９の回転により、片面に画像形成された用紙は、タイミング調整されて合流搬送部５８に再度送り込まれる。以降は、同様にトナー像が用紙に転写、定着された後、第三の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ５７に排出される。

ところで、本実施の形態に係るフルカラー画像形成装置１では、このフルカラー画像形成装置１が使用される環境やこのフルカラー画像形成装置１で使用する用紙の種類等に基づいて、画像形成部３内に配設された各種構成部材（画像形成部材）の取付位置（アライメント）や駆動タイミングあるいは駆動速度に関する条件（使用条件）を設定する機能を有している。

図３は、二次転写部２０の斜視図を示している。本実施の形態では、二次転写ロール２１が二次転写ロールユニット７０に回転自在に取り付けられている一方、バックアップロール２２がバックアップロールユニット７１に回転自在に取り付けられている。また、図示しない転写ベルトフレームに対して上下方向にスライド自由に取り付けられたスライドフレーム８３，８４が設けられている。スライドフレーム８３には位置決めピン７２があり、二次転写ロールユニット７０に設けられた凹所７３に係合することで二次転写ロール２１が位置決めされるようになっている。

二次転写ロール２１は、その両端部が揺動アーム７４にそれぞれ回転自在に取り付けられている。また、この揺動アーム７４は、支点７５を中心にして二次転写ロールユニット７０に揺動自在に取り付けられている。さらに、各揺動アーム７４における先端部７４ａの下方には、第一の偏心カム７６，７７が配設されており、これら第一の偏心カム７６，７７は、回転シャフト７８に固定した状態で取り付けられており、その一端部に設けられた駆動ギア７９によって回転駆動されるようになっている。なお、回転シャフト７８には、第一の偏心カム７６，７７の基準位置および回転量を検知するためのエンコーダ８０が取り付けられている。また、揺動アーム７４は、側部に取り付けられたコイルスプリング８１によってその先端部７４ａが第一の偏心カム７６，７７に圧接するように付勢されている。そして、二次転写ロール２１は、第一の偏心カム７６，７７を回動させて、これら第一の偏心カム７６，７７に圧接する揺動アーム７４の角度を変化させることにより、バックアップロール２２に対して接離するように水平に移動可能となっている。

一方、バックアップロール２２の両端部には、このバックアップロール２２を回転自在に支持するバックアップロールホルダ（図示せず）が設けられており、下端面が開口した直方体状のバックアップロールハウジング８２にネジ止めによって取り付けられている。

フロント側のスライドフレーム８３およびリア側のスライドフレーム８４は、図示しない転写ベルトフレームに対して上下方向にスライド自在に取り付けられている。図示しない転写ベルトフレームには、長穴の開いたベアリング（図示せず）が取り付けられており、この長穴には、スライドフレーム８３，８４の外側面に突設されたピン８５が差し込まれた状態で固定されている。そして、スライドフレーム８３，８４は、ベアリングの長穴（図示せず）に沿ってフロント側とリア側とが個別に上下方向に沿って移動可能となっている。さらに、スライドフレーム８３，８４の上端部にはピン８６が突設されており、このピン８６には、ベアリング８７が回転可能に固定されている。

フロント側およびリア側スライドフレーム８３，８４の上部には、第二の偏心カム８８，８９がそれぞれ配置されており、これら第二の偏心カム８８，８９は、回転シャフト９０に固定した状態で取り付けられている。この回転シャフト９０は、図示しない転写ベルトフレームに貫通した状態で回転自在に取り付けられている。また、回転シャフト９０は、この回転シャフト９０に取り付けられたギア９１を介して、このギア９１に噛み合う駆動ギア９２を備えた駆動モータ（転写ニップ幅調整モータ）１１１によって回転駆動されるようになっている。なお、回転シャフト９０には、第二の偏心カム８８，８９の基準位置および回転量を検知するためのエンコーダ９３が取り付けられるようになっている。さらに、スライドフレーム８３，８４は、その上端部に取り付けられたコイルスプリング９４によって上方に付勢されており、第二の偏心カム８８，８９は、スライドフレーム８３，８４に取り付けられたベアリング８７に圧接されている。そして、これら第二の偏心カム８８，８９を駆動モータ１１１によって回転させることにより、フロント側およびリア側のスライドフレーム８３，８４を図示しない転写ベルトフレームに対して移動できるようになっている。

その際、第二の偏心カム８８，８９は、同じものが１８０度位相を異ならせてイン／アウトにそれぞれ取り付けられている。すなわち、第二の偏心カム８８，８９は、図示しない転写ベルトフレーム間をその中心を支点にして長穴ベアリングの幅分だけ両端部が互いに逆方向に傾斜移動するように構成されている。つまり、アウト側（スライドフレーム８３側）が上に動くと、イン側（スライドフレーム８４側）が下に動く構成となっている。

また、二次転写ロール２１、バックアップロール２２、第二の偏心カム８８，８９の回転シャフト９０は、これらの中心が略直線Ｌ上に配設されており、二次転写ロール２１が移動する方向と、一本の直線上に位置するように構成されている。そして、二次転写ロール２１がスライドフレーム８３，８４の上下動に合わせて動くことによって転写ニップ形状が変化する。そのことで転写ニップにおいてアウト側とイン側とに速度差を発生させることができる。

図４は、二次転写部２０の下流側に設けられるアイドルロール３４の斜視図を示している。本実施の形態において、アイドルロール３４は、フロントフレーム９５およびリアフレーム９６に回転自在に取り付けられている。特に、本実施の形態では、アイドルロール３４の一端が、これらフロントフレーム９５およびリアフレーム９６に回転可能に貫通配設されるシャフト９７に揺動自在に配置された保持板９８に取り付けられる。そして、保持板９８の上部側には、長方形状の開口９８ａが形成されており、この開口９８ａには、フロントフレーム９５に対して回転可能に取り付けられたカム９９が配設されている。そして、このカム９９は、駆動モータ（ベルト変位モータ）１１４（後述する図６を参照）によって回転駆動されるようになっている。

図５は、姿勢補正部６０およびレジストロール６１の上面図である。本実施の形態において、姿勢補正部６０は、用紙Ｓの搬送方向上流側から下流側に向けて三つの斜行ロール６４（具体的には６４ａ，６４ｂ，６４ｃ）が設けられている。これら斜行ロール６４は、用紙Ｓの搬送方向に対してそれぞれ所定の角度だけ傾けて配置されており、図示しない下側のロールと対をなしている（図２参照）。また、用紙搬送方向からみて斜行ロール６４の右側部（図中下側）には、用紙搬送方向に沿ってサイドガイド６５が設けられている。このサイドガイド６５は、基本的には用紙搬送方向と平行に配設されているが、用紙搬送方向下流側に設けられた軸６５ａを中心に揺動自在に取り付けられており、この軸６５ａに取り付けられたサイドガイド駆動モータ１１５（後述する図６を参照）にて駆動（揺動）されるようになっている。なお、搬送されてきた用紙Ｓは、斜行ロール６４によって斜め方向に搬送され、その側端がサイドガイド６５の突き当て面６５ｂに突き当たることにより用紙Ｓの姿勢が補正されることになるため、サイドガイド６５の傾きによって用紙Ｓの姿勢は変化する。

さらに、サイドガイド６５よりも用紙搬送方向下流側には、その突き当て面６５ｂの延長線上よりも数ミリほど搬送経路の内側に用紙側端検知センサ６６が設けられている。この用紙側端検知センサ６６は、搬送される用紙Ｓの側端を検知するものであって、例えば発光素子と受光素子との組み合わせからなる光学センサ等によって構成される。

また、斜行ロール６４よりも用紙搬送方向下流側に配設されるレジストロール６１は、回転可能且つ用紙搬送方向に対して直交する方向に移動可能に配設されるシャフト６７と、このシャフト６７に取り付けられた四つのロール６８（具体的には６８ａ〜６８ｄ）とを備えている。このレジストロール６１のシャフト６７には、レジストロール６１を回転させるためのレジストロール駆動モータ１１６（後述する図６を参照）およびレジストロール６１を軸方向に移動させるためのサイドシフトモータ１１７（後述する図６を参照）が、それぞれ取り付けられている。

図６は、本実施の形態に係る画像形成装置において種々のアライメント設定やタイミング設定を行う設定部１００を示すブロック図である。この設定部１００は、制御部４０の一機能を構成している。設定部１００のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ１０３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１には、不揮発性メモリの一種であるＮＶＭ（Ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）１０４が取り付けられており、必要に応じてデータを格納できるようになっている。この設定部１００には、入力インターフェース１０５を介して、操作パネル５６よりアライメント設定の実行要求や使用される用紙種、坪量、サイズなどの用紙情報が、また、画像読み取り部２より読み取られたテストパターンの画像情報が入力されるようになっている。一方、設定部１００は、出力インターフェース１０６を介して、二次転写部２０（図２参照）の転写ニップ幅調整モータ１１１、レーザ露光器１３（図２参照）のミラー駆動モータ１１２、中間転写ベルト１５（図２参照）を駆動するベルト駆動モータ１１３、中間転写ベルト１５を張架するアイドルロール３４を変位させるベルト変位モータ１１４、姿勢補正部６０のサイドガイド６５（図５参照）を揺動するサイドガイド駆動モータ１１５、レジストロール６１（図５参照）を回転駆動するためのレジストロール駆動モータ１１６、レジストロール６１（図５参照）を軸方向に移動させるためのサイドシフトモータ１１７、レーザダイオード１３ａに取り付けられたＬＤ駆動装置１１８の駆動を制御するようになっている。

次に、このフルカラー画像形成装置１における調整動作について説明する。なお、設定部１００のＣＰＵ１０１を制御して以下に説明する機能を実現するプログラムは、ＲＯＭ１０２に格納されるか、あるいは、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ、その他の記憶媒体に格納して配布したり、ネットワークを介して配信したりすることにより提供され、ＲＡＭ１０３に読み込まれる。尚、ＲＡＭ１０３に保持されるデータやプログラムは、必要に応じてＮＶＭ１０４やハードディスク（図示せず）などの記憶装置に待避させることができる。

ユーザが調整を行いたい場合は、まず操作パネル５６からＵＩを介して調整の実行を指示する。すると、このフルカラー画像形成装置１を用いて、用紙Ｓに図７に示すテストパターンの形成が行われる。このテストパターンは、直線状の線像を縦横に並べることで、図中右側に示す格子を多数形成したものであって、縦横の線が交差する点Ｐ１〜Ｐ４５は、この調整動作で使用するポイントを示している。なお、これら点Ｐ１〜Ｐ４５には、ここで説明する以外の調整において使用されるポイントも含まれている。また、このテストパターンは、図中上側（点Ｐ１側）が用紙Ｓの先端側に形成され、図中下側（点Ｐ４０側）が用紙Ｓの後端側に形成される。また、このテストパターンは、用紙Ｓの表面と裏面とにそれぞれ形成される。なお、本例では、１１”×１７”（１１インチ×１７インチ）の用紙Ｓを使用する際のテストパターンを示している。

図８は、用紙Ｓに形成されたテストパターンに基づいてフルカラー画像形成装置１の調整を実行するためのフローチャートを示している。まず、画像読み取り部２にテストパターンが形成された用紙Ｓをセットし、テストパターンが読み取られる（ステップ１０１）。なお、テストパターンの読み取りは、用紙Ｓの両面についてそれぞれ行われる。

次いで、縦倍率、横倍率の調整値が取得される（ステップ１０２）。ここで、縦倍率は、用紙Ｓの搬送方向における画像（トナー像）の伸び縮みを示す尺度であり、横倍率は、用紙Ｓの搬送方向に直交する方向における画像の伸び縮みを示す尺度である。本実施の形態における縦倍率の調整は、駆動ロール３１を介して中間転写ベルト１５を駆動するベルト駆動モータ１１３の速度調整によって行われる。また、横倍率の調整は、ＬＤ駆動装置１１８によってレーザ露光器１３のレーザダイオード１３ａの書き込み周波数を変更することで行われる。したがって、縦倍率調整値はベルト駆動モータ１１３の駆動パラメータ、横倍率調整値はＬＤ駆動装置１１８の駆動パラメータとなる。

次いで、平行度の調整値が取得される（ステップ１０３）。ここで、平行度は、用紙Ｓの搬送方向に平行に画像が描けるかどうかを示す尺度である。本実施の形態における平行度の調整は、転写ニップ幅調整モータ１１１によって二次転写部２０における二次転写ロール２１およびバックアップロール２２のニップ圧分布を変更することで行われる。したがって、平行度調整値は転写ニップ幅調整モータ１１１の駆動パラメータとなる。

次いで、直角度の調整値が取得される（ステップ１０４）。ここで、直角度は、用紙Ｓの搬送方向と搬送方向と直交する方向に直角に画像が描けるかどうかを示す尺度である。本実施の形態における直角度の調整は、ミラー駆動モータ１１２によってレーザ露光器１３におけるスキューミラー１３ｆの取り付け角度を変更すること、および、ベルト変位モータ１１４によって中間転写ベルト１５を張架するアイドルロール３４を変位することで行われる。但し、メインはあくまでスキューミラー１３ｆの取り付け角度調整であり、アイドルロール３４の変位はサブ的な調整手法として用いている。したがって、直角度調整値はミラー駆動モータ１１２の駆動パラメータ、また、場合によってベルト変位モータ１１４の駆動パラメータとなる。

次いで、表面スキューの調整値が取得される（ステップ１０５）。ここで、表面スキューは、用紙Ｓの表面に画像を形成する際に、用紙Ｓが用紙搬送方向に対して斜めになっていないかどうかを示す尺度である。本実施の形態における表面スキューの調整は、サイドガイド駆動モータ１１５によって姿勢補正部６０のサイドガイド６５の取り付け角度を変更することで行われる。したがって、表面スキュー調整値は、サイドガイド駆動モータ１１５の駆動パラメータとなる。

次いで、表面サイド・リードレジの調整値が取得される（ステップ１０６）。ここで、表面サイドレジとは、用紙Ｓの表面に画像を形成する際に、用紙Ｓの搬送方向に直交する方向の位置が一端側（用紙Ｓの搬送方向からみて右側または左側）にずれていないかどうかを示す尺度である。また、表面リードレジとは、用紙Ｓの表面に画像を形成する際に、用紙Ｓの搬送方向の位置が一端側（用紙Ｓの搬送方向からみて前側または後側）にずれていないかどうかを示す尺度である。本実施の形態における表面リードレジの調整は、レジストロール駆動モータ１１６によってレジストロール６１の回転を開始させるタイミング（用紙Ｓを二次転写部２０に向けて送り出すタイミング）を変更することまたは速度を調整することで行われる。また、表面サイドレジの調整は、サイドシフトモータ１１７によってレジストロール６１を軸方向に移動させる量を変更することで行われる。したがって、表面リードレジ調整値はレジストロール駆動モータ１１６の駆動パラメータ、表面サイドレジ調整値はサイドシフトモータ１１７の駆動パラメータとなる。

表面サイド・リードレジの調整が終了すると、次は裏面スキューの調整値が取得される（ステップ１０７）。ここで、裏面スキューとは、上述した表面スキューと同様、用紙Ｓの裏面に画像を形成する際に、用紙Ｓが用紙搬送方向に対して斜めになっていないかどうかを示す尺度である。本実施の形態における裏面スキューの調整は、サイドガイド駆動モータ１１５によって姿勢補正部６０のサイドガイド６５の取り付け角度を変更することで行われる。したがって、裏面スキュー調整値は、サイドガイド駆動モータ１１５の駆動パラメータとなる。

次いで、裏面サイド・リードレジの調整値が取得される（ステップ１０８）。ここで、裏面サイドレジとは、上述した表面サイドレジと同様に、用紙Ｓの裏面に画像を形成する際に、用紙Ｓの搬送方向に直交する方向の位置が一端側（用紙Ｓの搬送方向からみて右側または左側）にずれていないかどうかを示す尺度である。また、裏面リードレジとは、上述した表面リードレジと同様に、用紙Ｓの裏面に画像を形成する際に、用紙Ｓの搬送方向の位置が一端側（用紙Ｓの搬送方向からみて前側または後側）にずれていないかどうかを示す尺度である。本実施の形態における裏面リードレジの調整は、レジストロール駆動モータ１１６によってレジストロール６１の回転を開始させるタイミング（用紙Ｓを二次転写部２０に向けて送り出すタイミング）を変更することまたは速度を調整することで行われる。また、裏面サイドレジの調整は、サイドシフトモータ１１７によってレジストロール６１を軸方向に移動させる量を変更することで行われる。したがって、裏面リードレジ調整値はレジストロール駆動モータ１１６の駆動パラメータ、裏面サイドレジ調整値はサイドシフトモータ１１７の駆動パラメータとなる。

そして、画像形成が開始されるか否かが判断され（ステップ１０９）、画像形成が行われる場合には、上述したステップ１０２〜１０８において取得された各調整値に基づいて調整が実行され（ステップ１１０）、調整終了後に画像形成が実行されて（ステップ１１１）、一連の処理を終了する。一方、ステップ１０９において、画像形成が開始されない場合は、画像形成の開始を待つ。

では、上述した各ステップ１０２〜１０８を詳細に説明する。図９は、ステップ１０２つまり縦倍率調整値および横倍率調整値を取得するためのフローチャートを示している。
この処理では、まず、読み取られたテストパターン（表面）より、点Ｐ２から点Ｐ１６までの距離（Ｐ２〜Ｐ１６）を求め、これに基づいて縦倍率ずれ量Ａ
Ａ＝｛（Ｐ２〜Ｐ１６）−４００｝／４００
を計算する（ステップ２０１）。なお、距離（Ｐ２〜Ｐ１６）は、理論的には４００ｍｍである。次に、得られた縦倍率ずれ量Ａが予め決められた許容縦倍率ずれ量Ａｓより小さいか否かが判断される（ステップ２０２）。ここで、縦倍率ずれ量Ａが許容縦倍率ずれ量Ａｓ以上となっている場合は、所定の計算式に基づいて縦倍率ずれ量Ａに対応した縦倍率調整値ａを選択し（ステップ２０３）、選択された縦倍率調整値ａをＮＶＭ１０４に記憶させる（ステップ２０４）。一方、ステップ２０２において、縦倍率ずれ量Ａが許容縦倍率ずれ量Ａｓより小さい場合は、そのまま次のステップに移行する。

次に、読み取られたテストパターン（表面）より、点Ｐ８から点Ｐ１９までの距離（Ｐ８〜Ｐ１９）を求め、これに基づいて横倍率ずれ量Ｂ
Ｂ＝｛（Ｐ８〜Ｐ１９）−２６０｝／２６０
を計算する（ステップ２０５）。なお、距離（Ｐ８〜Ｐ１９）は、理論的には２６０ｍｍである。次に、得られた横倍率ずれ量Ｂが予め決められた許容横倍率ずれ量Ｂｓより小さいか否かが判断される（ステップ２０６）。ここで、横倍率ずれ量Ｂが許容横倍率ずれ量Ｂｓ以上となっている場合は、所定の計算式に基づいて横倍率ずれ量Ｂに対応した横倍率調整値ｂを選択し（ステップ２０７）、選択された横倍率調整値ｂをＮＶＭ１０４に記憶させて（ステップ２０８）、処理を終了する。一方、ステップ２０６において、横倍率ずれ量Ｂが許容横倍率ずれ量Ｂｓより小さい場合は、そのまま処理を終了する。

図１０は、ステップ１０３つまり平行度調整値を取得するためのフローチャートを示している。
この処理では、まず、読み取られたテストパターン（表面）より、点Ｐ１０から点Ｐ１２までの距離（Ｐ１０〜Ｐ１２）および点Ｐ１７から点Ｐ１８までの距離（Ｐ１７〜Ｐ１８）を求め、これに基づいて平行度ずれ量Ｃ
Ｃ＝（Ｐ１０〜Ｐ１２）−（Ｐ１７〜Ｐ１８）
を計算する（ステップ３０１）。次に、得られた平行度ずれ量Ｃが予め決められた許容平行度ずれ量Ｃｓより小さいか否かが判断される（ステップ３０２）。ここで、平行度ずれ量Ｃが許容平行度ずれ量Ｃｓ以上となっている場合は、所定の計算式に基づいて平行度ずれ量Ｃに対応した平行度調整値ｃを選択し（ステップ３０３）、選択された平行度調整値ｃをＮＶＭ１０４に記憶させる（ステップ３０４）。一方、ステップ３０２において、平行度ずれ量Ｃが許容平行度ずれ量Ｃｓよりも小さい場合には、そのまま処理を終了する。

図１１は、ステップ１０４つまり直角度調整値を取得するためのフローチャートを示している。
この処理では、まず、読み取られたテストパターン（表面）より、点Ｐ６から点Ｐ４までの距離（Ｐ６〜Ｐ４）および点Ｐ２から点Ｐ１６までの距離（Ｐ２〜Ｐ１６）および座標を求め、これに基づいて直角度ずれ量Ｄ（点Ｐ２から下ろした点Ｐ６，Ｐ４を通る直線に対する垂線と点１６との距離）を計算する（ステップ４０１）。次に、得られた直角度ずれ量Ｄが予め決められた許容直角度ずれ量Ｄｓより小さいか否かが判断される（ステップ４０２）。ここで、直角度ずれ量Ｄが許容直角度ずれ量Ｄｓ以上となっている場合は、所定の計算式に基づいて直角度ずれ量Ｄに対応した直角度調整値ｄを選択し（ステップ４０３）、選択された直角度調整値ｄをＮＶＭ１０４に記憶させる（ステップ４０４）。一方、ステップ４０２において、直角度ずれ量Ｄが許容直角度ずれ量Ｄｓよりも小さい場合には、そのまま処理を終了する。

図１２は、ステップ１０５つまり表面スキュー調整値を取得するためのフローチャートを示している。
この処理では、まず、読み取られたテストパターン（表面）より、点Ｐ９から点Ｐ１０までの距離（Ｐ９〜Ｐ１０）および点Ｐ１１から点Ｐ１２までの距離（Ｐ１１〜Ｐ１２）を求め、これに基づいて表面スキューずれ量Ｅ
Ｅ＝（Ｐ９〜Ｐ１０）−（Ｐ１１〜Ｐ１２）
を計算する（ステップ５０１）。次に、得られた表面スキューずれ量Ｅが予め決められた許容表面スキューずれ量Ｅｓより小さいか否かが判断される（ステップ５０２）。ここで、表面スキューずれ量Ｅが許容表面スキューずれ量Ｅｓ以上となっている場合は、所定の計算式に基づいて表面スキューずれ量Ｅに対応した表面スキュー調整値ｅを選択し（ステップ５０３）、選択された表面スキュー調整値ｅをＮＶＭ１０４に記憶させる（ステップ５０４）。一方、ステップ５０２において、表面スキューずれ量Ｅが許容表面スキューずれ量Ｅｓよりも小さい場合には、そのまま処理を終了する。

図１３は、ステップ１０６つまり表面サイドレジ調整値および表面リードレジ調整値を取得するためのフローチャートを示している。
この処理では、まず、読み取られたテストパターン（表面）より、点Ｐ９から点Ｐ１０までの距離（Ｐ９〜Ｐ１０）すなわち表面サイドレジずれ量Ｆ
Ｆ＝（Ｐ９〜Ｐ１０）
を求める（ステップ６０１）。次に、得られた表面サイドレジずれ量Ｆが予め決められた許容表面サイドレジずれ量Ｆｓより小さいか否かが判断される（ステップ６０２）。ここで、表面サイドレジずれ量Ｆが許容表面サイドレジずれ量Ｆｓ以上となっている場合は、所定の計算式に基づいて表面サイドレジずれ量Ｆに対応した表面サイドレジ調整値ｆを選択し（ステップ６０３）、選択された表面サイドレジ調整値ｆをＮＶＭ１０４に記憶させる（ステップ６０４）。一方、ステップ６０２において、表面サイドレジずれ量Ｆが許容表面サイドレジずれ量Ｆｓより小さい場合は、そのまま次のステップに移行する。

次に、読み取られたテストパターン（表面）より、点Ｐ１から点Ｐ２までの距離（Ｐ１〜Ｐ２）すなわち表面リードレジずれ量Ｇ
Ｇ＝（Ｐ１〜Ｐ２）
を求める（ステップ６０５）。次に、得られた表面リードレジずれ量Ｇが予め決められた許容表面リードレジずれ量Ｇｓより小さいか否かが判断される（ステップ６０６）。ここで、表面リードレジずれ量Ｇが許容表面リードレジずれ量Ｇｓ以上となっている場合は、所定の計算式に基づいて表面リードレジずれ量Ｇに対応した表面リードレジ調整値ｇを選択し（ステップ６０７）、選択された表面リードレジ調整値ｇをＮＶＭ１０４に記憶させて（ステップ６０８）、処理を終了する。一方、ステップ６０６において、表面リードレジずれ量Ｇが許容表面リードレジずれ量Ｇより小さい場合は、そのまま処理を終了する。

なお、ステップ１０７の裏面スキュー調整は、図１２に示す表面スキュー調整と同様のプロセスにて行われ、ステップ１０８の裏面サイド・リードレジ調整は、図１３に示す表面サイド・リードレジ調整と同様のプロセスで行われる。但し、これらのプロセスでは、用紙Ｓの裏面に形成されたテストパターンを用いる。

本実施の形態では、上述したようなプロセスで各種調整値ａ〜ｇを取得し、これに基づいて各構成部材の調整（位置調整、タイミング調整、速度調整）を行うようにしたので、ユーザサイドで高精度の位置合わせを行うことができ、その結果高画質且つ高品質の画像形成を行うことができる。また、各種許容ずれ量Ａｓ〜Ｇｓに対して各種ずれ量Ａ〜Ｇが大きい場合にのみ調整を行うようにしたので、調整が煩雑にならずに済むという利点もある。

また、本実施の形態では、使用される用紙Ｓの種類毎に上述したプロセスを実行し、得られた調整値ａ〜ｇを、用紙種毎にＮＶＭ１０４に記憶させておくことも可能である。そして、ある種類の用紙Ｓを使用する場合には操作パネル５６より用紙種を指定し、ＮＶＭ１０４に格納される調整値ａ〜ｇを読み出し、これに基づいて調整を行えばよい。

さらに、同一種類の用紙Ｓであっても、環境条件（例えば温度や湿度）によっては最適な画像形成条件が変動する。そこで、同一の用紙Ｓに対し、複数の環境条件毎に上述したプロセスを実行し、得られた調整値ａ〜ｇを、環境条件毎にＮＶＭ１０４に記憶させておくことも可能である。そして、ある種類の環境条件で使用する場合には操作パネル５６より環境条件を指定し、ＮＶＭ１０４に格納される調整値ａ〜ｇを読み出し、これに基づいて調整を行えばよい。

また、本実施の形態では、環境や用紙種類を変更する際に調整を行う場合を説明したが、例えば二次転写ロール２１など、画像形成で使用される構成部材を交換したような場合にも、上述したプロセスを実行することによって調整を行うことができる。

さらにまた、本実施の形態では、各構成部材を自動的に調整する例について説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば、上述したプロセスを実行することによって得られた調整値ａ〜ｇを、操作パネル５６に表示させるようにし、ユーザが表示された調整値ａ〜ｇを参照しながら、各構成部材の調整を行うようにしても差し支えない。

実施の形態に係るフルカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 実施の形態に係るフルカラー画像形成装置の要部を示す図である。 二次転写部を示す斜視図である。 アイドルロールを示す斜視図である。 姿勢補正部およびレジストロールを示す上面図である。 設定部を示すブロック図である。 テストパターンを示す図である。 調整を説明するフローチャートである。 縦倍率調整値および横倍率調整値の取得を説明するフローチャートである。 平行度調整値の取得を説明するフローチャートである。 直角度調整値の取得を説明するフローチャートである。 表面スキュー調整値の取得を説明するフローチャートである。 表面サイドレジ調整値および表面リードレジ調整値の取得を説明するフローチャートである。

符号の説明

１…フルカラー画像形成装置、２…画像読み取り部、３…画像形成部、４…用紙供給部、１０…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１３ａ…レーザダイオード、１３ｆ…スキューミラー、１５…中間転写ベルト、２０…二次転写部、２１…二次転写ロール、２２…バックアップロール、３１…駆動ロール、３４…アイドルロール、４０…制御部、５６…操作パネル、６０…姿勢補正部、６１…レジストロール、６５…サイドガイド、７０…二次転写ロールユニット、７１…バックアップロールユニット、１００…設定部、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、１０４…ＮＶＭ、１１１…駆動モータ（転写ニップ幅調整モータ）、１１２…ミラー駆動モータ、１１３…ベルト駆動モータ、１１４…駆動モータ（ベルト変位モータ）、１１５…サイドガイド駆動モータ、１１６…レジストロール駆動モータ、１１７…サイドシフトモータ、１１８…ＬＤ駆動装置、Ｓ…用紙

Claims (7)

1. 像保持体に接触して転写ニップを形成し且つ当該転写ニップを通過する記録材に当該像保持体に保持された画像を転写する転写手段と、
   前記転写手段により記録材に転写された画像を読み取る読み取り手段と、
   前記読み取り手段で読み取られた画像データに基づいて、前記転写ニップに対する記録材の供給条件または当該転写ニップにおける転写ニップ圧分布を調整する調整手段と
   を含む画像形成装置。
2. 前記調整手段は、前記供給条件として前記記録材のスキュー量または当該記録材の供給タイミングを調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記像保持体はベルト状部材からなり、
   前記転写手段は、前記像保持体の画像保持面側に接触配置される第一の転写部材と当該像保持体を挟んで当該第一の転写部材に対向し且つ当該像保持体の非画像保持面側に接触配置される第二の転写部材とを含み、
   前記調整手段は、前記第一の転写部材と前記第二の転写部材との相対的な位置関係を変えることで前記転写ニップ圧分布を調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記転写手段は記録材の搬送方向に沿って形成される二本の線画像を記録材に転写し、
   前記調整手段は、前記記録材に形成された二本の前記線画像を前記読み取り手段で読み取って得られた二本の線画像データの長さの差に基づいて前記転写ニップ圧分布を調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記調整手段は、
   前記読み取り手段で得られた画像データに基づいて画像のずれ値を求め、
   得られた前記ずれ値が予め設定されたスペック値よりも大きい場合に、前記供給条件または前記転写ニップ圧分布を調整すること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記調整手段により決定された調整値を記憶する記憶手段をさらに含み、
   前記記憶手段は、使用される記録材の種類毎に設定された前記調整値を記憶することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記記憶手段は、同一種類の記録材が使用される環境毎に設定された前記調整値をさらに記憶することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

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