JP2014016567A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像と記録媒体の位置ずれを補正することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写体ベルト３１の転写位置へ搬送手段５０によって記録用紙５を搬送するとともに、転写体ベルト３１によって搬送される記録用紙５間に位置する非画像領域にトナーパッチを形成し、前記転写体ベルト３１によって搬送される記録用紙５とトナーパッチの位置を検出手段８０によって検出し、検出手段８０によって検出された記録用紙５とトナーパッチの位置の検出結果に基づいて、像保持体の画像形成位置又は搬送手段による記録用紙５の搬送位置の少なくとも一方を制御手段によって制御するように構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、上記画像形成装置においては、記録用紙上に形成される画像の位置ずれを補正する技術として、例えば、特許文献１等に開示された技術が既に提案されている。

特許文献１は、像担持体ベルト上に形成された画像の位置を検知する画像検知手段と、転写手段による画像の転写位置よりも上流側に設けられて用紙搬送路上での用紙の通過を検知する用紙通過検知手段と、画像検知手段と用紙通過検知手段の各々の検知結果に基づいて、用紙搬送手段による用紙の搬送速度を制御する制御手段とを備えたものである。

特許第３９７８８３７号公報

ところで、この発明が解決しようとする課題は、画像と記録媒体の位置ずれを補正することが可能な画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、像保持体と、
前記像保持体上に形成された画像が直接又は像担持体ベルトを介して転写された記録媒体を搬送する転写体ベルトと、
前記転写体ベルトの転写位置へ前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記転写体ベルト上に転写された画像の位置を検出する画像検出手段と、
前記転写体ベルトによって搬送される記録媒体の位置を検出する記録媒体検出手段と、
前記画像検出手段の検出結果及び前記記録媒体検出手段の検出結果に基づいて、前記像保持体の画像形成位置又は前記搬送手段による前記記録媒体の搬送位置の少なくとも一方を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

また、請求項２に記載された発明は、前記画像検出手段の検出結果及び前記記録媒体検出手段の検出結果に基づいて、理想とする画像と前記記録録媒体の位置とのずれ量を算出する算出手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記画像検出手段による画像位置の検出及び前記記録媒体検出手段による記録媒体の位置の検出を複数回行い、複数回検出された画像位置及び記録媒体の位置の平均値を、前記像保持体の画像形成位置又は前記搬送手段による前記記録媒体の搬送位置の少なくとも一方の制御に使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。

又、請求項４に記載された発明は、前記画像検出手段は、前記記録媒体検出手段を兼ねることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、画像と記録媒体の位置ずれを補正することが可能となる。

請求項２に記載された発明によれば、画像と記録録媒体の位置とのずれ量を容易に算出することができる。

請求項３に記載された発明によれば、画像と記録録媒体の位置とのずれ量の検出精度を向上させることができる。

請求項４に記載された発明によれば、装置構成の簡略化が可能となる。

この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の要部を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る画像形成装置の要部を示す構成図である。 制御回路を示すブロック図である。 トナーパッチと記録用紙の検出状態を示す模式図である。 トナーパッチと記録用紙のずれ量を示す模式図である。 この発明の実施の形態２に係る画像形成装置を示す構成図である。 記録用紙の表面と裏面との画像位置を示す模式図である。 記録用紙の表面と裏面との補正後の画像位置を示す模式図である。

以下に、この発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について図面を参照しながら説明する。

［実施の形態１］
図１及び図２は、実施の形態１に係る画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の全体の概要を示し、図２はその画像形成装置における要部（作像装置など）を拡大して示している。

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置１は、現像剤４を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する画像形成手段としての複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙５に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙５を収容して搬送する給紙装置５０と、中間転写装置２０で二次転写された記録用紙５上のトナー像を定着させる定着装置４０等を備えている。

この画像形成装置１は、例えば、記録用紙５に形成すべき原稿画像を入力する画像入力装置６０を追加して装備させた場合にはカラー複写機として構成することができる。図中の１ａは画像形成装置の筐体を示し、この筐体１ａは支持構造部材、外装カバー等で形成されている。また、図中の一点鎖線は、筐体１ａ内において記録用紙５が搬送される主な搬送経路を示す。

＜画像形成装置の要部の構成＞
作像装置１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像と特別色Ｓ１，Ｓ２の２種類のトナー像とをそれぞれ専用に形成する６つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｓ１，１０Ｓ２で構成されている。この６つの作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、筐体１ａの内部空間において１列に並べた状態となるよう配置されている。上記特別色（Ｓ１，Ｓ２）の現像剤４（Ｓ１，Ｓ２）としては、例えば、上記４色では表現が困難又は不可能であった色材等で構成されるものが使用され、具体的には、上記４色以外の色のトナー、上記４色のトナーと同一の色であって彩度が異なるトナー、光沢を向上させる透明トナー、点字用の発泡性トナー、蛍光色トナー等である。また、各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、扱う現像剤の種類が異なる点を除けば、以下に示すようにほぼ共通した構成のものである。

各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１や図２に示されるように、回転する感光ドラム１１を備えており、この感光ドラム１１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光ＬＢを照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤４のトナーで現像してトナー像にする現像装置１４（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写装置１５と、一次転写後における感光ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を帯電させる清掃前帯電装置１６と、その再帯電された付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置１７、感光ドラム１１の清掃後における像保持面を除電する除電器１８等である。

感光ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光ドラム１１は、図示しない回転駆動装置から動力が伝達されて矢印Ａで示す方向に回転するように支持されている。

帯電装置１２は、感光ドラム１１に接触しない状態で配置されるコロナ放電器等の非接触型の帯電装置で構成される。帯電装置１２は、その放電部材に対して帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置１４が反転現像を行うものである場合、その現像装置１４から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。

露光装置１３は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光（矢付き点線）ＬＢを、帯電された後の感光ドラム１１の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置１３には、潜像形成時になると画像形成装置１に任意の手段で入力される画像の情報（信号）が送信される。

現像装置１４（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図２に示されるように、開口部と現像剤４の収容室が形成された筐体１４０の内部に、現像剤４を保持して感光ドラム１１と向き合う２箇所の現像領域までそれぞれ搬送する２つの現像ロール１４１，１４２と、現像剤４を攪拌しながら現像ロール１４２を通過させるよう搬送する２つのスクリューオーガー等の攪拌搬送部材１４３，１４４と、現像ロール１４２に保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材１４５などを配置して構成されたものである。この現像装置１４には、その現像ロール１４１，１４２と感光ドラム１１の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール１４１，１４２や攪拌搬送部材１４３，１４４は、図示しない回転駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記４色の現像剤４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と前記２つの特別色の現像剤４（Ｓ１，Ｓ２）としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。

一次転写装置１５は、感光ドラム１１の周面に接触して回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

ドラム清掃装置１７は、図２に示されるように、一部が開口する容器状の本体１７０と、一次転写後の感光ドラム１１の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板１７１と、清掃板１７１よりも感光ドラム１１の回転方向上流側で感光ドラム１１の周面に接触して回転するよう配置される回転ブラシロール１７２と、清掃板１７１で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材１７３等で構成されている。清掃板１７１としては、ゴム等の材料からなる板状の部材（例えばブレード）が使用される。

中間転写装置２０は、図１に示されるように、各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置２０は、感光ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する像保持体ベルトとしての中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２７と、ベルト支持ロール２６に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写装置３０と、二次転写装置３０を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２８とで主に構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３，２５，２７は中間転写ベルト２１の走行位置などを保持する従動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール２６は二次転写のバックアップロールとして構成されている。

二次転写装置３０は、図１に示されるように、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２６に支持されている中間転写ベルト３１の外周面部分である二次転写位置を通過しながら矢印Ｃで示す方向に回転する転写体ベルトとしての二次転写ベルト３１と、二次転写ベルト３１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数の支持ロール３２〜３６と、二次転写位置を通過した後に二次転写ベル３１の外周面に付着したトナーや、二次転写ベル３１の外周面に転写された画像位置検出用のトナー像、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置３７とで構成されている。二次転写ベルト３１としては、例えば前述した中間転写ベルト２１とほぼ同じ構成で製作される無端状のベルトが使用される。ベルト支持ロール３２は、ベルト支持ロール２６に支持されている中間転写ベルト２１の外周面に対して二次転写ベルト３１を所要の圧力で押し当てるように配置される。ベルト支持ロール３２は駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール３６は張力付与ロールとして構成されている。また、二次転写装置３０のベルト支持ロール３２又は中間転写装置２０の支持ロール２６には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。

定着装置４０は、記録用紙５の導入口及び排出口が形成された筐体４１の内部に、矢印で示す方向に回転するとともに表面温度が所定の温度に保持されるよう加熱手段によって加熱される定着ベルトを備えた加熱回転体４２と、この加熱回転体４２の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して従動回転するドラム形態の加圧用回転体４３などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱回転体４２と加圧用回転体４３が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部になる。

給紙装置５０は、中間転写装置２０及び二次転写装置３０の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録用紙５を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体５１と、用紙収容体５１から記録用紙５を１枚ずつ送り出す送出装置５２とで主に構成されている。用紙収容体５１は、例えば、筐体１ａの正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられている。

給紙装置５０と二次転写装置３０との間には、給紙装置５０から送り出される記録用紙５を二次転写位置まで搬送する複数の用紙搬送ロール対５３〜５７や図示しない搬送ガイド材で構成される搬送手段としての給紙搬送装置５８が設けられている。給紙搬送装置５８において二次転写位置の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対５７は、例えば記録用紙５の搬送時期を調整することで、結果的に二次転写位置に到達する記録用紙５の位置を調整するロール（レジストロール）として構成されている。また、二次転写装置３０と定着装置４０との間には、二次転写装置３０の二次転写ベルト３１から送り出される二次転写後の記録用紙５を定着装置４０まで搬送するためのベルト形態等の搬送装置５８ａが設けられている。さらに、筐体１ａに形成される用紙の排出口に近い部分には、定着装置４０から送り出される定着後の記録用紙５を筐体１ａの外部に排出するための用紙排出ロール対５９ａが設けられている。

なお、前述したカラー複写機として構成する場合において装備される画像入力装置６０は、プリント対象の画像情報を有する原稿の画像を読み取る画像読取装置であり、例えば、図１に示されるように筐体１ａの上部に配置される。この画像入力装置６０は、読み込むべき画像の情報を有する原稿６を載せる透明ガラス板等からなる原稿載せ板（プラテンガラス）６１と、原稿載せ板６１上に置かれた原稿６を移動しながら照明する光源６２と、光源６２と共に移動しながら原稿６からの反射光を受光して所定の方向に反射させる反射ミラー６３と、反射ミラー６３に対して所定の速度でかつ所定の距離を移動する第１反射ミラー６４及び第２反射ミラー６５と、原稿６からの反射光を受光して読み取って電気信号に変換するＣＣＤ等からなる画像読取素子６６と、画像読取素子６６に反射光を結像させる結像レンズ６７等で主に構成されている。図１中の符号６８は、原稿載せ板６１を塞ぐ開閉カバーである。

また、画像入力装置６０で読み取られて入力される原稿の画像情報は、画像処理装置７０により必要な画像処理が施される。まず、画像入力装置６０では、読み取った原稿の画像情報を例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３色の画像データ（例えば、各８ｂｉｔのデータ）として画像処理装置７０に送信する。一方、画像処理装置７０は、画像入力装置６０から送信された画像データについて、シェーディング補正、位置ずれ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠けし、色／移動編集等の予め定められた画像処理を施す。また、画像処理装置７０では、画像処理した画像信号を前記４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各画像信号にそれぞれ変更した後、露光装置１３に送信する。また、画像処理装置４０では、前記２つの特別色（Ｓ１，Ｓ２）のための画像信号も生成する。

＜画像形成装置の全体及び要部の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

ここでは、最初に、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作を代表して説明する。

画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、二次転写装置３０、定着装置４０等が始動する。

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、まず各感光ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光ＬＢを照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各現像装置１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを現像ロール１４１，１４２からそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わせるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０では、清掃前帯電装置１６が一次転写後の感光ドラム１１の表面に残留するトナー等の付着物を再帯電した後、ドラム清掃装置１７が再帯電された付着物を掻き取るように除去して感光ドラム１１の表面を清掃し、最後に、除電器１８が清掃後の感光ドラム１１の表面を除電する。これにより、各作像装置１０は次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録用紙５を給紙搬送装置５８に送り出す。給紙搬送装置５８では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５７が記録用紙５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

二次転写位置においては、二次転写装置３０が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２８が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録用紙５は、中間転写ベルト２１と二次転写ベルト３１から剥離された後に搬送装置５８ａにより定着装置４０まで搬送される。定着装置４０では、回転する加熱回転体４２と加圧回転体４３との間の接触部に二次転写後の記録用紙５を導入して通過させることにより、必要な定着処理（加熱及び加圧）をして未定着のトナー像を用紙５に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙５は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、用紙排出ロール対５９ａにより、例えば筐体１ａの外部に設置される図示しない排出収容部にむけて排出される。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙５が出力される。

次に、画像形成装置１において、例えば上記した通常の画像形成を行う際に、前記特別色Ｓ１，Ｓ２の現像剤で構成される特別色トナー像を併せて形成するときの動作について説明する。

この場合は、まず、作像装置１０Ｓ１，１０Ｓ２において前述した作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の場合と同様の作像動作が行われ、これにより作像装置１０Ｓ１，１０Ｓ２における各感光ドラム１１に特別色トナー像（Ｓ１，Ｓ２）がそれぞれ形成される。続いて、作像装置１０Ｓ１，１０Ｓ２で形成された各特別色トナー像は、前述した４色のトナー像に関する画像形成動作の場合と同様に、中間転写装置２０の中間転写ベルト２１に一次転写された後に、二次転写装置３０により中間転写ベルト２１から記録用紙５に（他の色のトナー像と併せて）二次転写される。最後に、特別色トナー像と他の色のトナー像が二次転写された記録用紙５は、定着装置４０において定着処理がなされた後、筐体１ａの外部に排出される。

以上の動作により、前述した４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像の全面又は一部に対して２つの特別色トナー像が重なり合って存在するように形成された記録用紙５が出力される。

この他、画像形成装置１が画像入力装置６０を装備するカラー複写機である場合は、その基本的な画像形成動作が次のように行われる。

すなわち、この場合は、画像入力装置６０に原稿６がセットされ、その画像形成動作（コピー）の要求の指令情報を受けると、画像入力装置６０において原稿６の原稿画像が読み取られた後、その読み取られた原稿画像の情報が画像処理装置７０において前述したような画像処理を施されて画像の信号として生成され、しかる後、その画像の信号が各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における露光装置１３に送信される。これにより、各作像装置１０では、その原稿６の画像情報に基づいた静電潜像の形成とトナー像の形成がそれぞれ行われる。それ以後は、前述した画像形成動作（プリント）の場合と同様の動作が行われ、最終的に、そのトナー像からなる画像が記録用紙５に形成されて出力される。

＜記録媒体及び画像形成位置検出用トナー像の検知装置＞
この画像形成装置１では、図３に示されるように、二次転写ベルト３１の表面において、当該二次転写ベルト３１によって搬送される記録用紙５の位置、及び二次転写ベルト３１の表面に転写される画像形成位置検出用トナー像（以下、「トナーパッチ」という）３８の位置の双方を検知するレジセンサからなる検知装置８０が配置されている。この検知装置８０は、中間転写ベルト２１を支持する支持ロール２６と、二次転写ベルト３１を支持する支持ロール３２とが接触する二次転写位置に対して、二次転写ベルト３１の移動方向に沿った下流側に予め定められた距離Ｌ０だけ離間した位置に検知位置がくるように配置されている。

この検知装置８０は、例えば、二次転写ベルト３１の表面に対して光を照射する発光素子と、二次転写ベルト３１によって搬送される記録用紙５及び二次転写ベルト３１の表面に転写されるトナーパッチ３８からの反射光を受光する受光素子とを組み合わせた光学センサから構成される。そして、検知装置８０からは、二次転写ベルト３１によって搬送される記録用紙５及び二次転写ベルト３１の表面に転写されるトナーパッチ３８を検知した際に検知信号が出力される。

なお、図示例の場合には、１つの検知装置８０によって記録用紙５とトナーパッチ３８の双方を検知する場合について説明したが、記録用紙５とトナーパッチ３８を検知する検知装置をそれぞれ別個に設けても良い。

＜制御装置の構成＞
図４はこの実施の形態に係る画像形成装置の制御装置を示すブロック図である。

図４において、符号１００は、画像形成装置１の動作を制御する制御手段及び算出手段としてのＣＰＵを示すものであり、このＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に予め記憶されたプログラムに基づいてＲＡＭ１０２に記憶されたパラメータ等を参照しつつ、画像形成装置の諸動作を制御する。

また、符号１０３はユーザが画像形成装置を操作するためのユーザインタフェイスを、１０４は温度及び湿度等の少なくとも一方を検知する環境センサを、８０はレジセンサとしての検知装置をそれぞれ示している。

さらに、符号１０Ｓ１，１０Ｓ２，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、特別色Ｓ１，Ｓ２及びイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各作像装置を示している。

また、符号５９はレジストロール５７を回転駆動するレジストモータを示している。

以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、実際に即して画像と記録媒体の位置ずれを補正することが可能となっている。

ところで、近年の画像形成装置は生産性の向上に伴って、各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，）におけるプロセススピードが高速化してきており、又、ユーザのニーズの多様化等に伴い記録用紙５の種類も多様化してきている。その際、環境変動が生じたり記録媒体の種類等が異なった場合などを含めて、画像の形成位置と記録用紙５の搬送位置との間にずれが生じる場合があり、記録用紙５上に形成される画像の位置に位置ずれが生じる虞れがある。

そこで、この実施の形態に係る画像形成装置１は、温度や湿度等の環境が所定の閾値を超えて変動した場合、装置の電源投入時や、予め定められた枚数の記録用紙５に画像を形成したとき、感光ドラム１１の回転数が予め定められた値に達したとき、画像形成装置１の休止時間が予め定められた値を超えたときなど、予め定められた条件を満たしたときに、自動的に又はユーザがユーザインタフェイス１０３を操作することによって実行される調整モードを備えている。

ＣＰＵ１００は、上述した予め定められた条件を満たした場合、又は調整モードを開始する指令（信号）を受信した場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、及び特別色Ｓ１，Ｓ２の各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２）において各色のトナーパッチ３８を形成し、このトナーパッチ３８を中間転写ベルト２１を介して、図５に示されるように、二次転写ベルト３１上の隣接する記録用紙５の間に位置する非画像領域（インターイメージ部）３９の予め定められた位置に転写する。

また、ＣＰＵ１００は、例えば、予め定められた又は任意のサイズ及び種類の記録用紙５、又はユーザインタフェイス１０３によってユーザが指定したサイズ及び種類の記録用紙５を、通常の画像形成時と同じタイミングで給紙装置５０から給紙するとともに、用紙搬送ロール対５３〜５７を備えた用紙搬送装置５８を介して搬送し、二次転写位置を通過させて画像を転写することなく二次転写ベルト３１によって搬送しそのまま排出する動作を行う。その際、定着装置４０は、例えば、非加熱状態となっている。

次に、ＣＰＵ１００は、二次転写ベルト３１上において、非画像領域３９に形成されたトナーパッチ３８の中心位置及び記録用紙５の先端位置５ａと後端位置５ｂを検知装置８０によって検知する。その際、ＣＰＵ１００は、検出精度を向上させるため、複数枚（例えば、２０枚程度）の記録用紙５を給紙するとともに、複数（例えば、２０程度）のトナーパッチ３８を形成して検知するのが望ましい。

イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、及び特別色Ｓ１，Ｓ２の各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２）の作像位置に位置ずれが生じていない場合には、図５及び図６に示されるように、トナーパッチ３８の位置が予め定められた目標とする基準位置３８ａとして検知装置８０によって検知される。なお、トナーパッチ３８は、例えば、二次転写ベルト３１の移動方向と交差する方向に沿って予め定められた幅を有する直線状に形成された画像からなり、その位置（例えば、中心位置）が検知装置８０によって検知される。

一方、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、及び特別色Ｓ１，Ｓ２の各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２）の作像位置に位置ずれが生じている場合には、トナーパッチ３８の検知位置が予め定められた基準位置３８ａからずれた状態で検知される。

ＣＰＵ１００は、図６に示されるように、実際のトナーパッチ３８の位置が目標とするトナーパッチ３８の理想位置３８ａからずれることにより、実際のトナーパッチ３８の位置と記録用紙５の先端部５ａとの距離が変動するため、記録用紙５上に形成される画像の位置がずれることとなる。

そこで、ＣＰＵ１００は、実際のトナーパッチ３８の位置と記録用紙５の先端部５ａとの距離Ｇが、理想とする距離と等しくなるように位置ずれ量ΔＧを算出し、そのずれ量ΔＧを相殺する画像形成位置の補正量を求める。その際、ＣＰＵ１００は、同一色の複数のトナーパッチ３８の位置を検知し、基準位置とのずれ量ΔＧを平均化する演算処理を行ってずれ量を算出するのが望ましい。算出されたトナーパッチ３８のずれ量を相殺する補正量は、ＲＡＭ１０２に記憶される。トナーパッチ３８は、特別色Ｓ１，Ｓ２、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の６色のうち、いずれか１つの単色で形成する。その色は、複数色の相対的な色ずれ調整動作の基準となる色であったり、用紙と画像の位置ずれ調整に用いる色であってもよい。例えば、ブラック（Ｋ）や、先頭に配置される特別色Ｓ１やイエロー（Ｙ）となる。

そして、次の画像形成時には、求めた補正量に基いた補正処理を行うように、各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の作像位置が適正な位置となるように画像形成位置を制御する。なお、トナーパッチ３８を形成した色以外の画像は、公知の複数色の相対的な色ずれ調整動作で調整することが可能である。ここで、検知装置８０が検知しているトナーパッチ３８の位置は、プロセス方向、つまり感光ドラム１１の回転方向に沿った位置であるため、画像形成位置を制御するためには、感光ドラム１１の周面への露光装置１３による画像の書き込み開始時期を変更する補正処理がＣＰＵ１００によって行われる。

このように、上記実施の形態に係る画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、及び特別色Ｓ１，Ｓ２の各作像装置１０（Ｓ１，Ｓ２）のいずれか１つによって形成されたトナーパッチ３８及び記録用紙５の位置を、二次転写ベルト３１上において検知することにより、実際の画像形成時と同様の条件下でトナーパッチ３８及び記録用紙５の位置を検知することができる。そのため、環境変動や記録用紙５の種類などの変動要因によって画像の位置ずれが生じている場合であっても、本来、記録用紙５上にトナー像を転写する二次転写ベルト３１上において通常の画像形成時と同じ条件でトナーパッチ３８及び記録用紙５の位置を検知することができ、実際の画像形成に即した補正制御が可能となる。

また、上記実施の形態に係る画像形成装置では、トナーパッチ３８の形成と記録用紙５の搬送とを連続して行うことができ、両者のずれ量を連続的に検知することができるため、無駄な時間が生じることなく、その後、画像形成動作を開始することができる。

なお、検知に使用された記録用紙５は、画像が転写されていないため、通常の記録用紙５と同様に画像形成に使用することができ、記録用紙５を無駄に消費することがない。

さらに、上記実施の形態では、二次転写ベルト３１上における画像の位置が予め定められた位置となれば良いため、必ずしも画像位置と記録用紙５の搬送位置の双方を補正する必要はなく、トナーパッチ３８と記録用紙５との位置が予め定められた位置関係を満たすように一方の位置を補正すれば良い。

即ち、この実施の形態では、レジモータ５９の回転駆動タイミングを制御することにより、記録用紙５の先端が二次転写部に到達するタイミング、つまり、記録用紙５の先端位置を制御するように構成しても良い。

また、複数回測定された値の平均値を用いることで、記録用紙５毎のばらつきを低減することができる。なお、この平均値は、記録用紙５の種類が変更された場合や環境条件が変化した場合には、リセットされる。

［実施の形態２］
図７は、実施の形態２に係る画像形成装置を示すものである。この画像形成装置は、記録用紙の両面に画像を形成可能となっている。

画像形成装置１は、図７に示されるように、表面（第１面）に画像が形成された記録用紙５の表裏を反転させて、再度、中間転写ベルト２１の二次転写位置へと搬送する両面用の用紙搬送装置９０を備えている。定着装置４０の下流側には、記録用紙５の搬送経路を用紙排出ロール対５９側と両面用の用紙搬送装置９０側とに切り替える搬送路切替手段９１が配置されている。両面用の用紙搬送装置９０は、定着装置４０によって表面（第１面）に定着処理が施された記録用紙５の表裏を反転する用紙反転部９２と、表裏が反転された記録用紙５の裏面（第２面）を中間転写装置２０の中間転写ベルト１２の二次転写位置へ到達するように再度搬送する搬送ロール対９３〜９８と図示しない搬送ガイドを備えており、その先端部は、用紙搬送装置５８に接続されている。

ところで、両面用の用紙搬送装置９０は、表面（第１面）に画像が形成された記録用紙５の搬送方向を反転させることで表裏を反転させるものであるため、記録用紙５の表面（第１面）に画像を形成する画像形成方向と、記録用紙５の裏面（第２面）に画像を形成する画像形成方向とが逆方向となる。

上記画像形成装置１では、図８に示されるように、記録用紙５の表面及び裏面ともに、記録用紙５の先端部５ａに予め定められた長さｄの余白を空けて画像を形成するように設定されており、搬送方向が逆方向となる裏面（第２面）では、画像の形成位置が表面（第１面）とずれる場合がある。

そこで、この実施の形態２では、記録用紙５の表面に形成される画像と裏面に形成される画像の位置が一致するように、記録用紙５の裏面に形成する画像の位置を次のように制御している。

すなわち、ＣＰＵ１００は、調整モードにおいて記録用紙５を実際に給紙し、二次転写ベルト３１上において検知装置８０によって記録用紙５の先端部５ａ及び後端部５ｂを検知し、記録用紙５の全長Ｌ１を求める。そして、ＣＰＵ１００は、記録用紙５の裏面に画像を形成する際に、記録用紙５の先端部に予め定められた長さｄの余白を空けて画像を形成するのではなく、求められた記録用紙５の全長Ｌ１から画像領域の長さＬ２及び先端余白の長さｄを減算した値（Ｌ１−Ｌ２−ｄ）を、記録用紙５の裏面の先端部に設定される余白長さに設定して実際の画像形成時に画像を形成する。

なお、この実施の形態では、記録用紙５が定着装置４０を通過することによる記録用紙５の長さの変化を検出可能とするため、定着装置４０は、通常の画像形成時と同様に加熱されているのが望ましい。

このように制御することで、記録用紙５の表面及び裏面に画像の位置ずれが発生することなく、画像を形成することが可能となる。また、記録用紙５が定着装置４０を通過することによって、記録用紙５の全長Ｌ１が変化した場合であっても、記録用紙５の表面及び裏面に形成される画像の位置を互いに一致させることができる。

上記実施の形態では、中間転写体と二次転写ベルトでの画像形成装置の構成で説明したが、この構成によらず、感光ドラムから転写ベルトで搬送される記録媒体へ直接画像を転写するような直接転写方式での画像形成装置でも適用可能である。

このようなタンデム型の直接転写方式の画像形成装置では、転写ベルト上にカラーレジ調整用のレジセンサが配置されていることが一般的であるが、このレジセンサにて用紙間に形成されたパッチ検出と用紙エッジ検出を行うようにしても良い。

１１：感光ドラム、２１：中間転写ベルト、３１：二次転写ベルト、３８：トナーパッチ、５０：給紙装置、８０：検知装置、１００：ＣＰＵ。

Claims (4)

1. 像保持体と、
   前記像保持体上に形成された画像が直接又は像担持体ベルトを介して転写された記録媒体を搬送する転写体ベルトと、
   前記転写体ベルトの転写位置へ前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記転写体ベルト上に転写された画像の位置を検出する画像検出手段と、
   前記転写体ベルトによって搬送される記録媒体の位置を検出する記録媒体検出手段と、
   前記画像検出手段の検出結果及び前記記録媒体検出手段の検出結果に基づいて、前記像保持体の画像形成位置又は前記搬送手段による前記記録媒体の搬送位置の少なくとも一方を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像検出手段の検出結果及び前記記録媒体検出手段の検出結果に基づいて、理想とする画像と前記記録録媒体の位置とのずれ量を算出する算出手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像検出手段による画像位置の検出及び前記記録媒体検出手段による記録媒体の位置の検出を複数回行い、複数回検出された画像位置及び記録媒体の位置の平均値を、前記像保持体の画像形成位置又は前記搬送手段による前記記録媒体の搬送位置の少なくとも一方の制御に使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像検出手段は、前記記録媒体検出手段を兼ねることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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