JP2008102444A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも簡単な機構を用いて、２次転写方式のカラー画像形成装置における各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれを補正できるようにする。
【解決手段】ずれ量算出部１１１が、上記転写ベルト上の第１及び第２ポイントにそれぞれ形成した各色のトナーパッチ間の距離を算出し、各箇所同士の当該距離の増加量を、実際のトナーパッチ形成位置と理想位置との転写ベルトの走行方向におけるずれ量とする。このずれ量に基づいて補正値算出部１１２が算出した補正値を用いて、補正部１１３が、転写ベルト及び２次転写ローラのニップ部に記録紙を搬送するレジストローラの記録紙搬送速度を補正し、当該ニップ部での記録紙搬送速度を転写ベルト走行速度に適した速度とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、２次転写方式のカラー画像形成装置における各色トナー画像重ね合わせ時の色ずれを補正する技術に関する。

２次転写方式のカラー画像形成装置では、画像形成時に、各色のトナー画像が重ね合わされてカラートナー画像が形成される転写ベルトと、当該カラートナー画像を転写ベルトから記録紙に転写させる２次転写ローラとのニップ部に記録紙を搬送する場合、転写ベルトの走行速度（すなわち転写ベルトから記録紙へのカラートナー画像転写速度）と当該記録紙の搬送速度とが異なっていると、記録紙搬送速度の影響を受けて転写ベルトの走行速度が不安定になるため、転写ベルト走行方向において各色の作像ユニットによる各色トナー画像の重ね合わせにずれが生じ、高品質な画像形成を行うことができないことがある。例えば、記録紙搬送速度が転写ベルトの走行速度よりも速い場合は、記録紙が転写ベルトを押して転写ベルトの走行速度を速めてしまい、記録紙搬送速度が転写ベルトの走行速度よりも遅い場合は、記録紙が転写ベルト走行の障害となり転写ベルトの走行速度を遅くしてしまう。かかる問題を考慮して、下記特許文献に示されるように、各色トナー画像の重ね合わせ時における色ずれを補正する技術が提案されている。

この特許文献に示される色ずれ補正技術は、記録材が接触している状態での中間転写体の表面移動速度と、記録材が接触していない状態での中間転写体の表面移動速度との差分を検出し、当該差分に基づいて、記録材が非接触状態で中間転写体上に転写した実際のトナーマーク転写位置と理想位置とのずれ量を修正し、この修正後のずれ量に対応する補正値を用いて中間転写体へのトナー転写位置を補正するものである。
特許第３７０３４７１号公報

しかしながら、上記特許文献に示される色ずれ補正技術の場合、記録材の接触状態での中間転写体の表面移動速度と、記録材の非接触状態での中間転写体の表面移動速度とを検出する必要があるため、当該中間転写体の表面速度を検出するために複雑な検出機構が必要になる。例えば、中間転写体に従動回転する従動ローラにスリットを設け、このスリットの回転速度をフォンセンサ等で検出するような機構等が必要となる。さらに、当該機構の場合、中間転写体から従動ローラに伝達される回転エネルギーのロス分を補正する処理も必要になる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、従来よりも簡単な機構及び処理を用いて、２次転写方式のカラー画像形成装置における各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれを補正できるようにすることを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、複数色のトナー像が順次重ねて転写されてカラートナー像が表面に形成される転写ベルトと、
前記転写ベルトの走行方向に沿って配列され、前記転写ベルト上にトナー画像を形成する各色別に設けられた作像ユニットと、
前記転写ベルトの表面に形成されたカラートナー像を記録紙に転写させる２次転写ローラと、
前記転写ベルト及び２次転写ローラのニップ部に記録紙を搬送する搬送ローラと、
前記各色別の作像ユニットのうちの２つの作像ユニットに、予め定められた色ずれ検出用のトナーパッチを前記転写ベルト上の２箇所にそれぞれ形成させると共に、前記搬送ローラに記録紙を前記転写ベルト及び前記２次転写ローラのニップ部に記録紙を搬送させ、前記２次転写ローラに前記転写を行わせる制御手段と、
前記転写ベルト上に形成されたトナーパッチを検出し、トナーパッチを検出したことを示す検出信号を出力する検出センサと、
前記検出センサから出力される検出信号に基づいて、前記各箇所における前記各色のトナーパッチ間の距離を算出し、前記各箇所同士の当該距離の増加量を、実際のトナーパッチ形成位置と理想位置との前記転写ベルトの走行方向におけるずれ量とするずれ量算出手段と、
前記ずれ量算出手段によって算出されたずれ量に基づいて、前記搬送ローラによる記録紙搬送速度を前記２次転写ローラによる転写速度に適した速度とするための補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段によって算出された補正値を用いて、前記搬送ローラによる記録紙搬送速度を補正する補正手段と
を備えた画像形成装置である。

この構成では、ずれ量算出手段が、上記各箇所における各色のトナーパッチ間の距離を算出し、各箇所同士の当該距離の増加量を、実際のトナーパッチ形成位置と理想位置との転写ベルトの走行方向におけるずれ量とし、このずれ量に基づいて補正値算出手段が算出した補正値を用いて、補正手段が、転写ベルト及び２次転写ローラのニップ部に記録紙を搬送する搬送ローラの記録紙搬送速度を補正し、当該ニップ部での記録紙搬送速度を転写ベルト走行速度に適した速度とすることで、転写ベルト走行速度と当該ニップ部での記録紙搬送速度との速度関係に起因して発生する各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれを補正する。そのため、転写ベルトの走行速度を検出することなく、従来よりも簡単な機構及び処理を用いて、２次転写方式のカラー画像形成装置における各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれを補正することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記２箇所は、前記転写ベルト上における記録紙先端部及び後端部に相当する位置であるものである。

この構成によれば、上記各トナーパッチを形成させる位置を、転写ベルト上における記録紙先端部及び後端部に相当する位置としたので、上記記録紙搬送速度の影響による速度変動が顕著に現れるようにすることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、前記制御手段は、前記２つの作像ユニットに前記トナーパッチを、前記転写ベルト上において前記２箇所を含む３箇所以上にそれぞれ形成させ、
前記ずれ量算出手段は、前記検出センサによって検出された前記各箇所における前記各色トナーパッチ間の距離を算出し、当該各箇所における当該距離に基づいて、前記転写ベルト走行方向の下流側に向かっての前記距離の増加率を算出し、当該増加率を前記ずれ量として算出するものである。

転写ベルト上での各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれの原因となる、転写ベルトの走行速度と上記搬送ローラの記録紙搬送速度との速度差は、上記各箇所におけるトナーパッチ同士間の距離の増加率となって現れるため、本請求項３に記載の発明では、ずれ量算出手段が、当該増加率を、上記実際のトナーパッチ形成位置と理想位置との前記転写ベルトの走行方向におけるずれ量として算出する。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置であって、前記ずれ量算出手段は、前記各箇所における前記各色トナーパッチ間距離について、前記転写ベルト走行方向の最上流位置の箇所における前記各色トナーパッチ間距離に対する増加量を算出して、当該各箇所における増加量を示すデータに基づいた近似曲線を形成し、当該近似曲線から前記増加率を算出するものである。

この構成によれば、ずれ量算出手段が、各箇所における各色トナーパッチ間距離について、転写ベルト走行方向の最上流位置の箇所における各色トナーパッチ間距離に対する増加量を算出し、当該各箇所における増加量を示すデータに基づいた近似曲線を形成し、当該近似曲線から上記増加率を算出するので、上記増加率を更に精度良く算出することができる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置であって、操作者からの操作指示が入力される操作指示入力手段を備え、
前記操作指示入力手段にずれ量補正指示が操作者から入力された場合に、前記制御手段が、前記作像ユニット、前記検出センサ、前記ずれ量算出手段、前記補正値算出手段及び前記補正手段による前記搬送ローラの記録紙搬送速度補正を行わせるものである。

この構成によれば、操作者が、操作指示入力手段に指示を入力することによって、前記搬送ローラの記録紙搬送速度補正を行わせることができるので、専門知識を有するサービスマンに頼らなくてもユーザ自身で簡単に上記色ずれ補正を行うことができ、当該画像形成装置のダウンタイムの軽減を図ることができる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載画像形成装置であって、前記複数の作像ユニットは、前記転写ベルトに対向させて転写ベルト走行方向に順に設けられた第１乃至第４の作像ユニットからなり、
前記制御手段は、前記２つの作像ユニットとして、前記第１の作像ユニットと前記第４の作像ユニットに前記トナーパッチを形成させるものである。

この構成によれば、制御手段が、上記２つの作像ユニットとして、転写ベルトの走行速度と上記搬送ローラの記録紙搬送速度との速度差の影響が顕著に反映される第１及び第４の作像ユニットを用いるので、上記搬送ローラの記録紙搬送速度補正をより精度良く行うことができる。

請求項１に記載の発明によれば、転写ベルトの走行速度を検出することなく、従来よりも簡単な機構及び処理を用いて、２次転写方式のカラー画像形成装置における各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれを補正することができる。

請求項２に記載の発明によれば、上記各トナーパッチを形成させる位置を、転写ベルト上における記録紙先端部及び後端部に相当する位置としたので、上記記録紙搬送速度の影響による速度変動が顕著に現れるようにすることができ、上記搬送ローラの記録紙搬送速度補正をより精度良く行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、転写ベルト上での各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれの原因となる、転写ベルトの走行速度と上記搬送ローラの記録紙搬送速度との速度差が現れる、上記各箇所におけるトナーパッチ同士間の距離の増加率をずれ量とするため、各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれ量を精度良く算出することができる。

請求項４に記載の発明によれば、上記転写ベルト上の各箇所におけるトナーパッチ同士間の距離の増加量を示すデータに基づいた近似曲線を形成し、当該近似曲線から上記増加率を算出するので、上記増加率を更に精度良く算出することができる。

請求項５に記載の発明によれば、専門知識を有するサービスマンに頼らなくてもユーザ自身で簡単に上記色ずれ補正を行うことができ、当該画像形成装置のダウンタイムの軽減を図ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、上記搬送ローラの記録紙搬送速度補正をより精度良く行うことができる。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態に係るプリンタ１を示す説明図である。プリンタ１は、記録紙Pを貯留するために機器本体１１に挿脱自在とされた給紙カセット１２０を有する給紙部１２と、この給紙部１２の駆動で給紙カセット１２０から繰り出された記録紙Pを搬送しながら当該記録紙Pにトナー画像を転写する２次転写ローラ１３７と、この２次転写ローラ１３７でトナー画像が転写された記録紙Pに対してトナー画像の定着処理を施す定着装置１４とを備え、さらに、機器本体１１の上面には、定着装置１４で定着処理の施された記録紙Pが排紙される排紙部１５が設けられている。

給紙部１２には、給紙カセット１２０の図１に示す左上方位置にピックアップローラ１２１が設けられ、このピックアップローラ１２１の駆動によって給紙カセット１２０に貯留されている記録紙Pが１枚ずつピックアップされて２次転写ローラ１３７に向けて送り出されるようになっている。

転写部１３は、作像ユニット１３１と、この作像ユニット１３１によってその表面にトナー像が転写される転写ベルト１３６と、この転写ベルト１３６上のトナー像を給紙カセット１２０から送り込まれた記録紙Pにさらに転写するための２次転写ローラ１３７とを備えている。

作像ユニット１３１は、上流側（図１の紙面の右側）から下流側へ向けて順次配設されたマゼンダ用作像ユニット１３１Ｍと、シアン用作像ユニット１３１Ｃと、イエロー用作像ユニット１３１Ｙと、ブラック用作像ユニット１３１Ｋとを備えている。かかる各作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋは、機器本体１１内における各機器に対して所定の相対的な位置関係で位置決めされて装着されている。

各作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋには、像担持体である感光体ドラム１３２が配され、各感光体ドラム１３２に対向させて帯電器１３４が設けられている。この帯電器１３４よりも感光体ドラム１３２の回転方向（図１の矢印方向）の下流側には、露光装置１３５が設けられている。この露光装置１３５は、前記帯電器１３４によって一様に帯電された感光体ドラム１３２の周面に、図略の画像読取り装置から入力された画像データに基づくレーザー光を照射するものであり、これによって各感光体ドラム１３２の周面に静電潜像が形成される。露光装置１３５よりも更に感光体ドラム１３２の回転方向下流側には、現像装置１３３が設けられている。この現像装置１３３のトナー容器から上記静電潜像にトナーが供給されることにより、感光体ドラム１３２の周面にトナー像が形成される。

さらに、各感光体ドラム１３２には、感光体ドラム１３２周面の残留トナーを除去してクリーニングするクリーニング装置２０が設けられている。クリーニング装置２０によって清浄化処理された感光体ドラム１３２の周面は、新たな帯電処理のために帯電器１３４へ向かうことになる。

転写ベルト１３６は、各作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋの直上位置において、表面が感光体ドラム１３２の周面にそれぞれ当接するように駆動ローラ１３６ａおよび従動ローラ１３６ｂ間に張設されている。各感光体ドラム１３２の直上には、転写ベルト１３６を介して１次転写ローラ１３６ｃがそれぞれ設けられている。

そして、駆動ローラ１３６ａの駆動による転写ベルト１３６の走行速度に応じて、各作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋの感光体ドラム１３２上に形成されたそれぞれのトナー画像が、１次転写ローラ１３６ｃによって、互いに重ね合わせて転写ベルト１３６に転写され、転写ベルト１３６の表面上にカラートナー画像が形成される。

給紙カセット１２０から、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａのニップ部に向かう記録紙搬送路には、記録紙Pを当該ニップ部に搬送するレジストローラ（搬送ローラの一例）１４５が設けられている。このレジストローラ１４５によって、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａのニップ部への記録紙搬送タイミングが図られた上で、記録紙が当該ニップ部に搬送される。また、このニップ部では、記録紙Pに対して、２次転写ローラ１３７により、転写ベルト１３６上のカラートナー画像が転写され、記録紙P上にカラートナー画像が形成される。

なお、従動ローラ１３６ｂの図１において右側には、転写ベルト用クリーニング装置１３８が設けられ、記録紙Pへのトナー像の転写処理後の転写ベルト１３６の表面に残留しているトナーがこの転写ベルト用クリーニング装置１３８によって取り除かれ、これによって清浄化した転写ベルト１３６が感光体ドラム１３２へ供給されるようになっている。

定着装置１４は、転写部１３で記録紙Pに転写されたカラートナー画像に定着処理を施すものである。定着装置１４は、通電発熱体により加熱される熱ローラ１４１と、この熱ローラ１４１に対向配置され、周面が熱ローラ１４１の周面に押圧当接される加圧ローラ１４２とを備えている。そして、転写部１３で２次転写ローラ１３７により記録紙Pに転写されたカラートナー画像は、当該記録紙Pが熱ローラ１４１と加圧ローラ１４２との間を通過するときの加熱による定着処理で定着され、その後、排紙部１５へ排紙される。

また、転写ベルト１３６の走行方向の最下流位置にある作像ユニット１３１Ｋよりも下流側であって、駆動ローラ１３６ａと２次転写ローラ１３７とのニップ部よりも上流側となる位置には、転写ベルト１３６の表面に対向させて、検出センサ２４５が設けられている。検出センサ２４５は、例えば反射型フォトセンサからなる。検出センサ２４５は、作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋのうちの所定の作像ユニットによって転写ベルト１３６上に形成されるトナーパッチを検出する。

図２は上記プリンタ１の概略構成の一例を示すブロック図である。プリンタ１には、プリンタ１全体の制御を司る制御部（制御手段）１１０が備えられている。制御部１１０には、装置全体の動作プログラム等を記憶したＲＯＭ１１２が接続され、画像データ等を一時的に格納すると共に作業領域として機能するＲＡＭ１１３が接続されている。また、制御部１１０には、各色用の作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋが接続されており、制御部１１０は、作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋにそれぞれ備えられている帯電器１３４、露光装置１３５、及び現像装置１３３と、感光体ドラム１３２上のトナー像を記録紙に転写するために１次転写ローラ１３６ｃに転写バイアスを印加する転写バイアス部１１４と、感光体ドラム１３２の駆動源であるドラムモータ１１５とを制御するようになっている。

制御部１１０は、ずれ量算出部１１１，補正値算出部１１２及び補正部１１３として機能する。ずれ量算出部（ずれ量算出手段）１１１は、検出センサ２４５から出力されてくる検出信号に基づいて、作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋによる各色トナー画像の重ね合わせ時に発生する色ずれ量を検出するものである。ずれ量算出部１１１は、各種の時間計測を行うタイマ１１１ａを備える。

補正値算出部（補正値算出手段）１１２は、ずれ量算出部１１１によって算出されたずれ量に基づいて、レジストローラ１４５による記録紙搬送速度を、転写ベルト１３６及び２次転写ローラ１３７による２次転写速度に適した速度とするための補正値を算出するものである。補正値算出部１１２は、ずれ量算出部１１１によって算出された各ずれ量に対応するそれぞれの補正値（レジストモータ１３３の回転速度を加速又は減速させるために用いる値）を記憶する記憶部１１２ａを備える。補正部（補正手段）１１３は、補正値算出部１１２によって算出された補正値を用いて、レジストローラ１４５による記録紙Pの搬送速度を補正するものである。

定着モータ１４０は、熱ローラ１４１及び加圧ローラ１４２を回転駆動するものであり、ドライバ１２０ａを介して制御部１１０によって制御される。ドライバ１２０ａには制御部１１０からクロック信号が送られ、このクロック信号の周波数に応じた回転速度で定着モータ１４０が回転するようになっている。よって、制御部１１０がドライバ１２０ａに送るクロック信号の周波数を変えることで、定着モータ１４０の回転速度を制御することができる。また、定着ヒータ１４１ａは、熱ローラ１４１内に設けられており、制御部１１０によってオン・オフが制御される。なお、図２では、マゼンタ，シアン，イエロー，黒用の各作像ユニットを１つの作像ユニットで示しているが、実際には各色用にそれぞれの作像ユニットが制御部１１０に接続されて制御されている。

また、転写ベルト駆動モータ１２５は、転写ベルト１３６を走行させる駆動ローラ１３６ａの駆動源であり、ドライバ１２５ａを介して制御部１１０によって制御される。ドライバ１２５ａには制御部１１０からクロック信号が送られ、このクロック信号の周波数に応じた回転速度で転写ベルト駆動モータ１２５が回転する。

操作部（操作指示入力手段）１２７は、ユーザからの各社操作指示が入力される操作パネルと各種メッセージを表示する表示部とからなる。また、制御部１１０は、インタフェイス１２９を介してＰＣ（パーソナルコンピュータ）１３０と接続されている。プリンタ１はこのＰＣ１３０から入力される画像データに基づいて画像形成を行う。

レジストモータ１３３は、レジストローラ１４５（図１）を回転駆動するものであり、ドライバ１３３ａを介して制御部１１０によって制御される。ドライバ１３３ａには制御部１１０からクロック信号が送られ、このクロック信号の周波数に応じた回転速度でレジストモータ１３３が回転する。よって、制御部１１０がドライバ１２５ａに送るクロック信号の周波数を変えることでレジストモータ１３３の回転速度を制御することができる。

また、上述した検出センサ２４５も制御部１１０に接続され、トナーパッチを検出したことを示す検出信号を制御部１１０に対して送出するようになっている。タイマ１１１ａは、各種の時間計測を行うものである。

２次転写用モータ１２９は、２次転写ローラ１３７（図１）を回転駆動するものであり、ドライバ１２９ａを介して制御部１１０によって制御される。ドライバ１２９ａには制御部１１０からクロック信号が送られ、このクロック信号の周波数に応じた回転速度で２次転写用モータ１２９が回転する。よって、制御部１１０がドライバ１２９ａに送るクロック信号の周波数を変えることで２次転写用モータ１２９の回転速度を制御することができる。

さらに、制御部１１０には、２次転写ローラ１３７に転写バイアスを印加する２次転写バイアス部１３８が接続されている。

次に、上記構成からなるプリンタ１による各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれ補正処理について説明する。図３はプリンタ１による各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれ補正処理を示すフローチャートである。図４は作像ユニットによるトナーパッチ形成時における転写ベルト１３６及び各作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋを下側から見た図、図５はトナーパッチが転写された記録紙Pを示す図、図６は記録紙各位置における色ずれ量を記録紙搬送速度に応じてグラフで示した図である。なお、図６は、色ずれ算出部１１１によって色ずれ量として算出される時間差を、距離に換算した後のデータを色ずれ量として示しており、また、「1％速い」「2％速い」「適正」とは、レジストローラ１４５による記録紙搬送速度の、転写ベルト１３６の走行速度（２次転写速度）に対する速さを示している。

プリンタ１では、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａによる２次転写速度（転写ベルト１３６の走行速度）と、レジストローラ１４５による記録紙Pの搬送速度との速度差に起因する各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれを補正する処理が行われる。

操作者から操作部１２７に、色ずれ補正の実行指示が入力されると（Ｓ１でＹＥＳ）、制御部１１０は、作像ユニット１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｙ，１３１Ｋのうち、転写ベルト１３６の走行方向の最も上流側に配置されている作像ユニット１３１Ｍと、最も下流側に配置されている作像ユニット１３１Ｋに、色ずれ検出用のトナーパッチの画像を転写ベルト１３６上に形成させる（Ｓ２）。図４に示すように、制御部１１０は、作像ユニット１３１Ｍ及び作像ユニット１３１Ｋに、当該トナーパッチ形成を、転写ベルト１３６上の第１及び第２の２つのポイントにそれぞれ行わせる。これにより、第１ポイントには、作像ユニット１３１Ｍ及び作像ユニット１３１Ｋによって形成されたそれぞれのトナーパッチからなるトナーパッチP1が形成され、第２ポイントにも、作像ユニット１３１Ｍ及び作像ユニット１３１Ｋによって形成されたそれぞれのトナーパッチからなるトナーパッチP2が形成される。このとき、制御部１１０は、作像ユニット１３１Ｍ及び作像ユニット１３１Ｋに、各色のトナーパッチが予め定められている間隔をおいて転写ベルト１３６上に形成されるように、各作像ユニットのトナーパッチ形成タイミングを制御する。

図５に示すように、上記第１ポイントは、記録紙PにトナーパッチP1を転写した場合に、記録紙Pの先端部の近傍位置となる転写ベルト１３６上の位置である。また、第２ポイントは、記録紙PにトナーパッチP2を転写した場合に、記録紙Pの後端部の近傍位置となる転写ベルト１３６上の位置である。従って、当該補正処理は、プリントに使用される記録紙サイズ別に行われることが好ましい。

続いて、制御部１１０は、ピックアップローラ１２１及びレジストローラ１４５に、記録紙Pを給紙カセット１２０から２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａのニップ部に向けて搬送させる（Ｓ３）。また、上記トナーパッチの形成後、検出センサ２４５が走行する転写ベルト１３６上の各トナーパッチを検出し、トナーパッチを検出したことを示す検出信号を制御部１１０に送出する（Ｓ４）。上記ピックアップローラ１２１及びレジストローラ１４５により搬送される記録紙Pが、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａのニップ部に到達すると、制御部１１０による制御で、２次転写ローラ１３７により転写ベルト１３６上のトナー画像が記録紙P上に転写される（Ｓ５）。なお、転写ベルト１３６上の第１ポイントに上記各トナーパッチが形成されるタイミングでは、記録紙Pは、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａのニップ部に到着していないが、第２ポイントに上記各トナーパッチが形成されるタイミングでは、記録紙Pは２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａのニップ部に到着して２次転写が行われている。

また、制御部１１０のずれ量算出部１１１は、内蔵するタイマ１１１ａに、上記検出センサ２４５から得られる検出信号に基づいて、第１ポイントにおける上記各トナーパッチについて、先に検出センサ２４５による検出位置に到達したトナーパッチ（例えばマゼンタ）が検出センサ２４５によって検出された時から、後に検出センサ２４５による検出位置に到達したトナーパッチ（例えば黒）が検出センサ２４５によって検出されるまでの時間を計測する。ずれ量算出部１１１は、このタイマ１１１ａによる時間計測を、第２ポイントにおける上記各トナーパッチについても同様に行う。すなわち、ずれ量算出部１１１は、第１及び第２ポイントにおいて、それぞれ先着のトナーパッチと後着のトナーパッチ間の距離を、検出センサ２４５が先着のトナーパッチを検出してから、後着のトナーパッチを検出するまでの時間情報で取得する。そして、ずれ量算出部１１１は、第１ポイントにおける上記時間計測結果（両トナーパッチ間の距離を示す）から、第２ポイントにおける時間計測結果（両トナーパッチ間の距離を示す）を引いた時間差（第１及び第２ポイントにおける両トナーパッチ間距離の増加量）を、実際のトナーパッチ形成位置と、各色トナー画像の重ね合わせに色ずれを生じさせない理想位置との転写ベルト１３６の走行方向におけるずれ量として算出する（Ｓ６）。

図６に示すように、各色トナー画像の重ね合わせ時における色ずれ量は、レジストローラ１４５による記録紙Pの搬送速度が、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａによる２次転写速度（転写ベルト１３６の走行速度）よりも早い場合であっても、遅い場合であっても、記録紙の後端に向かうほど大きくなることが実験により示されている。当該色ずれ量は、記録紙先端からの距離にほぼ比例して大きくなる。そのため、上記のように第２ポイントを記録紙Pの後端部近傍に設定することによって、上記時間差を明確に算出することができるので、算出された当該時間差の値の違いに基づいて、レジストローラ１４５による記録紙Pの搬送速度と、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａによる２次転写速度との速度差を精度よく判定することができる。

続いて、補正値算出部１１２は、上記ずれ量算出部１１１によって算出された時間差（ずれ量）に対応する、レジストローラ１４５の回転速度の補正値を記憶部１１２ａのテーブルから読み出す（Ｓ７）。例えば、時間差が0であるときは補正値は0となる。また、時間差が負の値となる場合は、第１ポイントが検出センサ２４５の検出位置に到達した時点よりも、第２ポイントが当該位置に到達した時点の方が、転写ベルト１３６の走行速度が遅くなっていることを示すため、上記補正値は、レジストローラ１４５による記録紙Pの搬送速度を上げて転写ベルト１３６の走行速度に合わせるために、レジストローラ１４５の回転速度を早める値となる。これに対して、時間差が正の値となる場合は、第１ポイントが検出センサ２４５の検出位置に到達した時点よりも、第２ポイントが当該位置に到達した時点の方が、転写ベルト１３６の走行速度が早くなっていることを示すため、上記補正値は、レジストローラ１４５による記録紙Pの搬送速度を下げて転写ベルト１３６の走行速度に合わせるために、レジストローラ１４５の回転速度を遅くする値となる。なお、上記補正値は、上記時間差の程度に応じて各別に設けられている。

そして、制御部１１０の補正部１１３は、上記補正値算出部１１２により算出された補正値に基づいて、ドライバ１３３ａに送出するクロック信号の周波数を変化させ、レジストモータ１３３の回転速度を、転写ベルト１３６の走行速度に合わせて補正する（Ｓ８）。

このように、上記検出センサ２４５の検出信号に基づいてずれ量算出部１１１が計測する時間差は、記録紙Pがニップ部に搬送されて、転写ベルト１３６の走行速度に与える影響が反映されたものとなるので、当該時間差に基づいてレジストモータ１３３の回転速度を補正することによって、記録紙Pがニップ部に搬送されて、転写ベルト１３６の走行速度に与える影響に起因する転写ベルト１３６の走行速度の変化による色ずれを解消することができる。また、当該補正処理は、検出センサ２４５と制御部１１０による処理とで実行可能であるので、例えば濃度検出用のセンサを検出センサ２４５として用いれば足り、当該補正処理を実現するために複雑な機構を設ける必要がない。

なお、上記では、制御部１１０は、作像ユニット１３１Ｍ及び作像ユニット１３１Ｋに、記録紙先端部にあたる第１ポイントと、記録紙後端部にあたる第２ポイントとにトナーパッチを形成させるようにしているが、更に、第１ポイントと第２ポイントの中間位置付近にも第３ポイントを設定してトナーパッチを形成し、この第３ポイントにおける各トナーパッチ間距離を、上記ずれ量算出に用いるようにしてもよい。この場合、ずれ量算出部１１１は、第１ポイントにおける上記時間計測結果から、第３ポイントにおける時間計測結果を引いた時間差（第１及び第３ポイントにおける両トナーパッチ間距離の増加量）を更に算出し、この第１ポイントと第３ポイントとの時間差の値と、上記第１ポイントと第２ポイントとの時間差の値の平均値を、上記ずれ量として算出する。

次に、上記構成からなるプリンタ１による各色トナー画像の重ね合わせ時のタイミング調整の第２実施形態について説明する。図７はプリンタ１による各色トナー画像の重ね合わせ時のタイミング調整処理の第２実施形態を示すフローチャートである。なお、図３で示した第１実施形態と同様の処理は同符号を付して説明を省略する。

上記図３で示した第１実施形態では、記録紙先端部におけるトナーパッチP1の各トナーパッチ間距離と、記録紙後端部におけるトナーパッチP2の各トナーパッチ間距離との差に基づいて、搬送ローラ１４５の回転速度の補正値を算出していたが、第２実施形態では、記録紙の複数箇所における上記各トナーパッチ間の距離に基づいて、記録紙先端部からの距離に応じた上記各トナーパッチ間距離の増加率を算出し、当該増加率に基づいて、レジストローラ１４５の回転速度の補正値を算出するものである。以下、図７を用いて説明する。

制御部１１０は、作像ユニット１３１Ｍ及び作像ユニット１３１Ｋに、上記第１及び第２ポイントに加えて、第１及び第２ポイント間の複数のポイントにおいても、同様のトナーパッチが転写ベルト１３６上に形成されるように、当該各作像ユニットのトナーパッチ形成タイミングを制御する（Ｓ１２）。続いて、制御部１１０は、ピックアップローラ１２１及びレジストローラ１４５に記録紙Pを給紙カセット１２０から２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａのニップ部に記録紙Pを搬送させる（Ｓ３）。

上記各ポイントのトナーパッチを、検出センサ２４５が検出し（Ｓ１４）、トナーパッチを検出したことを示す検出信号を制御部１１０に送出する。ずれ量算出部１１１は、タイマ１１１ａに、上記検出センサ２４５から得られる検出信号に基づいて、全てのポイントにおけるそれぞれのトナーパッチについて、先着のトナーパッチが検出センサ２４５によって検出された時から、後着のトナーパッチが検出センサ２４５によって検出されるまでの時間を計測させる（Ｓ１６）、第１ポイントにおける当該時間計測結果から、他の全てのポイントにおける時間計測結果を引いた時間差（トナーパッチ間距離の増加量）を算出する（Ｓ１７）。

続いて、補正値算出部１１２は、上記ずれ量算出部１１１によって算出された各ポイントにおける時間差に基づいて近似曲線を作成する（Ｓ１８）。例えば、上記ずれ量算出部１１１によって算出される各ポイントの時間差は、上述した図６に示すように、記録紙後端に向かうに従って大きくなることが確認できるものの、必ずしも一定の割合で増加しているとは限らないため、同図に示すように数値がばらつく場合がある。そのため、第２実施形態では、上記ずれ量算出部１１１によって算出された各ポイントにおける時間差から図８に示すような近似曲線を作成し、この近似曲線に基づいて、記録紙先端部から後端部に向かうにつれてのトナーパッチ間距離の増加率を算出する（Ｓ１９）。なお、この場合における近似曲線は、線形近似、対数近似、多項式近似、累乗近似、指数近似、移動平均等のいずれでもよい。図８には線形近似の場合を示している。

そして、補正値算出部１１２は、当該算出した増加率に対応する搬送ローラ１４５の回転速度の補正値を記憶部１１２ａから読み出すことで、補正値を算出する（Ｓ２０）。

この補正処理によれば、搬送ローラ１４５の回転速度の補正値を更に精度よく算出でき、記録紙Pの搬送速度が転写ベルト１３６の走行速度に与える影響に起因する各色トナー画像重ね合わせ時の色ずれを解消することができる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、操作者が操作部１２７に補正指示を入力した場合に、制御部１１０が、上記色ずれ補正処理を開始させるものとしているが、当該補正処理の開始タイミングはこれに限られない。例えば、プリントジョブを制御部１１０が受け付けた場合や、一定枚数の記録紙に対してプリントを行う度等に、制御部１１０が上記補正処理を行わせるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、制御部１１０は、各ポイントにおけるトナーパッチの形成を作像ユニット１３１Ｍ及び作像ユニット１３１Ｋに行わせているが、他の作像ユニットに行わせるようにしても構わない。

また、上記第１実施形態では、ずれ量算出部１１１が算出したずれ量に基づいて、レジストローラ１４５による記録紙搬送速度を補正することによって、各色トナー画像重ね合わせ時の色ずれを補正しているが、ずれ量算出部１１１が算出したずれ量に基づいて、定着装置１４による記録紙Pの搬送速度と転写ベルト１３６の走行速度（２次転写速度）の差に起因する各色トナー画像重ね合わせ時の色ずれを補正することも可能である。この場合、第１実施形態における第２ポイントを、記録紙後端部にあたるポイントよりも更に転写ベルト１３６の走行方向の下流側であって、記録紙Pがレジストローラ１４５の両ローラのニップ部を離れ、２次転写ローラ１３７及び駆動ローラ１３６ａに狭持され、かつ、記録紙Pが定着装置１４の熱ローラ１４１及び加圧ローラ１４２に狭持されている状態のときに、作像ユニット１３１Ｍ及び作像ユニット１３１Ｋにより転写ベルト１３６上にトナーパッチが形成されるポイントとする。また、ずれ量算出部１１１によって算出されるずれ量に対応させて記憶部１１２ａに記憶させておく上記補正値は、転写ベルト１３６の走行速度（２次転写速度）に対する定着装置１４による記録紙Pの搬送速度を補正するために、定着モータ１４０の回転速度を早める又は遅くする値である。制御部１１０は、請求項補位置算出部１１２によって算出された補正値に基づいて、ドライバ１２０ａに送出するクロック信号の周波数を当該補正値に合わせて変化させることによって、定着モータ１４０の回転速度を制御する。

また、上記第２実施形態では、ずれ量算出部１１１は、近似曲線を用いた増加率の算出により上記ずれ量を算出するようにしているが、近似曲線を用いずに、転写ベルト１３６の走行方向下流側に向かっての増加率を算出することで上記ずれ量を算出するようにしてもよい。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態に係るプリンタを示す説明図である。 プリンタの概略構成の一例を示すブロック図である。 プリンタによる各色トナー画像の重ね合わせ時の色ずれ補正処理を示すフローチャートである。 作像ユニットによるトナーパッチ形成時における転写ベルト及び各作像ユニットを下側から見た図である。 トナーパッチが転写された記録紙を示す図である。 記録紙各位置における色ずれ量を記録紙搬送速度に応じてグラフで示した図である。 プリンタによる各色トナー画像の重ね合わせ時のタイミング調整処理の第２実施形態を示すフローチャートである。 図６のグラフに近似曲線を加えた図である。

符号の説明

１ プリンタ
１４ 定着装置
１１０ 制御部
１１１ ずれ量算出部
１１１ａ タイマ
１１２ 補正値算出部
１１２ａ 記憶部
１１３ 補正部
１２０ 定着モータ
１２０ａ ドライバ
１２７ 操作部
１３１Ｙ イエロー用作像ユニット
１３１Ｃ シアン用作像ユニット
１３１Ｋ ブラック用作像ユニット
１３１Ｍ マゼンダ用作像ユニット
１３２ 感光体ドラム
１３３ レジストモータ
１３３ａ ドライバ
１３６ 転写ベルト
１３６ａ 駆動ローラ
１３７ ２次転写ローラ
１４１ 熱ローラ
１４２ 加圧ローラ
１４５ レジストローラ
２４５ 検出センサ
P 記録紙
P1 トナーパッチ
P2 トナーパッチ

Claims (6)

1. 複数色のトナー像が順次重ねて転写されてカラートナー像が表面に形成される転写ベルトと、
   前記転写ベルトの走行方向に沿って配列され、前記転写ベルト上にトナー画像を形成する各色別に設けられた作像ユニットと、
   前記転写ベルトの表面に形成されたカラートナー像を記録紙に転写させる２次転写ローラと、
   前記転写ベルト及び２次転写ローラのニップ部に記録紙を搬送する搬送ローラと、
   前記各色別の作像ユニットのうちの２つの作像ユニットに、予め定められた色ずれ検出用のトナーパッチを前記転写ベルト上の２箇所にそれぞれ形成させると共に、前記搬送ローラに記録紙を前記転写ベルト及び前記２次転写ローラのニップ部に記録紙を搬送させ、前記２次転写ローラに前記転写を行わせる制御手段と、
   前記転写ベルト上に形成されたトナーパッチを検出し、トナーパッチを検出したことを示す検出信号を出力する検出センサと、
   前記検出センサから出力される検出信号に基づいて、前記各箇所における前記各色のトナーパッチ間の距離を算出し、前記各箇所同士の当該距離の増加量を、実際のトナーパッチ形成位置と理想位置との前記転写ベルトの走行方向におけるずれ量とするずれ量算出手段と、
   前記ずれ量算出手段によって算出されたずれ量に基づいて、前記搬送ローラによる記録紙搬送速度を前記２次転写ローラによる転写速度に適した速度とするための補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記補正値算出手段によって算出された補正値を用いて、前記搬送ローラによる記録紙搬送速度を補正する補正手段と
   を備えた画像形成装置。
2. 前記２箇所は、前記転写ベルト上における記録紙先端部及び後端部に相当する位置である請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記２つの作像ユニットに前記トナーパッチを、前記転写ベルト上において前記２箇所を含む３箇所以上にそれぞれ形成させ、
   前記ずれ量算出手段は、前記検出センサによって検出された前記各箇所における前記各色トナーパッチ間の距離を算出し、当該各箇所における当該距離に基づいて、前記転写ベルト走行方向の下流側に向かっての前記距離の増加率を算出し、当該増加率を前記ずれ量として算出する請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ずれ量算出手段は、前記各箇所における前記各色トナーパッチ間距離について、前記転写ベルト走行方向の最上流位置の箇所における前記各色トナーパッチ間距離に対する増加量を算出して、当該各箇所における増加量を示すデータに基づいた近似曲線を形成し、当該近似曲線から前記増加率を算出する請求項３に記載の画像形成装置。
5. 操作者からの操作指示が入力される操作指示入力手段を備え、
   前記操作指示入力手段にずれ量補正指示が操作者から入力された場合に、前記制御手段が、前記作像ユニット、前記検出センサ、前記ずれ量算出手段、前記補正値算出手段及び前記補正手段による前記搬送ローラの記録紙搬送速度補正を行わせる請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記複数の作像ユニットは、前記転写ベルトに対向させて転写ベルト走行方向に順に設けられた第１乃至第４の作像ユニットからなり、
   前記制御手段は、前記２つの作像ユニットとして、前記第１の作像ユニットと前記第４の作像ユニットに前記トナーパッチを形成させる請求項１乃至請求項５のいずれかに記載画像形成装置。

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