JP2016206395A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定して色ずれを防ぐことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の像担持体と、像担持体それぞれに静電潜像を書き込む書込装置と、像担持体それぞれが担持する静電潜像を異なる色のトナーによりそれぞれ可視化する複数の現像器と、複数の現像器によって可視化されたトナー像それぞれが所定領域内に転写されることにより、複数色のトナー像を担持して搬送する中間転写体と、トナー像が搬送される搬送方向に略直交する方向に配列され、トナー像の位置及び濃度を色毎に検出可能にされた複数の検出器と、複数の検出器のいずれかが異常を検出した場合、異常を検出していない検出器を選択し、選択した検出器がトナー像それぞれの位置を色毎に検出可能なように、書込装置に対して静電潜像の書込み位置を変更させて、トナー像それぞれの位置ずれを補正する位置ずれ補正部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複数の異なる色の画像を中間転写ベルトに重ねて転写する場合に、中間転写ベルトに形成したパッチパターンを検出して色ずれを防ぐことが知られている。

また、特許文献１には、従動ローラの回転速度を回転検知手段たるエンコーダで検出して、この検出データに基づいて駆動ローラの回転を制御することで走行している転写ベルト上にマーク像を所定の間隔で配列して、このマーク像をマーク像検知手段たる光センサで検知して色ずれ量を算出し、各色の転写位置から光センサまでの距離を回転が検知されている従動ローラが１回転したときに転写ベルトが搬送される距離の整数倍に設定された画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、各色の階調パターンを主走査方向に分散して形成する画像形成装置が開示されている。

しかしながら、従来は、安定して色ずれを防ぐことができない場合があった。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の像担持体と、前記像担持体それぞれに静電潜像を書き込む書込装置と、前記像担持体それぞれが担持する静電潜像を異なる色のトナーによりそれぞれ可視化する複数の現像器と、複数の前記現像器によって可視化されたトナー像それぞれが所定領域内に転写されることにより、複数色のトナー像を担持して搬送する中間転写体と、トナー像が搬送される搬送方向に略直交する方向に配列され、トナー像の位置及び濃度を色毎に検出可能にされた複数の検出器と、複数の前記検出器のいずれかが異常を検出した場合、異常を検出していない前記検出器を選択し、選択した前記検出器がトナー像それぞれの位置を色毎に検出可能なように、前記書込装置に対して静電潜像の書込み位置を変更させて、トナー像それぞれの位置ずれを補正する位置ずれ補正部と、を有する。

本発明によれば、安定して色ずれを防ぐことができるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態にかかる画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、中間転写ベルトに形成されるパッチパターン画像及びその周辺を示す図である。 図３は、各パッチ画像を検出して、時間計測を行なう場合のタイミングを示す図である。 図４は、パッチパターン画像が中間転写ベルトに３組形成された状態を示す図である。 図５は、中間転写ベルトの端部に傷が発生した場合に、パッチパターン画像が３組形成された状態を示す図である。 図６は、中間転写ベルトの中央部に傷が発生した場合に、パッチパターン画像が３組形成された状態を示す図である。 図７は、第２実施形態にかかる画像形成装置の構成を示す図である。 図８は、駆動ローラの構成、及びその周辺を示す図である。 図９は、駆動ローラに偏心がある場合の２次転写ベルトの速度とパッチパターン間隔を示す図である。 図１０は、２次転写ベルト上に転写された色ずれ検知用のパッチパターンの概略を示す図である。

まず、本発明がなされるに至った背景について説明する。同一用紙上に複数画像を重複記録するカラー画像形成装置には、例えばレーザプリンタ及びインクジェットプリンタがある。レーザプリンタには、例えばタンデム方式と単一感光体方式がある。

タンデム方式は、感光体及び現像装置を主体とする作像ユニットを、黒Ｋ、マゼンタＭ、シアンＣ及びイエローＣのそれぞれの記録用に１個、あわせて４個を、記録紙搬送ベルトあるいは中間転写ベルトの移動方向（副走査方向ｙ）に沿って併設し、各ユニットで各感光体に各色トナー画像を形成して用紙または中間転写ベルトに重ね転写するものである。

単一感光体方式は、１つの感光体に１色のトナー像を形成して用紙又は中間転写体に転写し、次に該感光体に別の色のトナー像を形成して先に転写したトナー像に重ね転写し、この工程を所要色分繰り返す。インクジェットプリンタの場合は、例えば用紙幅分をライン記録できる黒Ｋ、マゼンタＭ、シアンＣ及びイエローＣのそれぞれの記録用に１個、合計４個のインクジェットヘッドを記録紙搬送ベルトの移動方向（副走査方向ｙ）に沿って併設し、各ユニットで各色トナー画像を、形成して搬送ベルト上の用紙に重複記録するものである。

いずれのカラー画像形成装置でも、同一用紙上に、異色トナー画像又は異色インクを、順次に重ね記録あるいは重複記録するので、色ずれを生じやすい。カールソンプロセスを用いる画像形成装置（例えばレーザプリンタ）においては、一般に、感光体ドラムの回転に従って潜像形成、現像、転写が行われるが、感光体ドラム回転軸の偏心や「感光体ドラム駆動モータ」の回転速度変動により、潜像形成から転写までの時間が刻々と変動し、転写された画像の副走査方向の「各光走査で書き込まれた画像の間隔（走査線ピッチ）」であるピッチにむらが生じ、濃度むらが発生する。

従って、上記濃度むらや色ずれ、色変わりを解消するには、感光体ドラム回転軸の偏心や、駆動モータの回転速度変動をなくせば良いわけであるが、加工限界や動力伝達系での負荷変動、熱膨張による歪みを完全になくすことは不可能であり、上記偏心や回転速度変動を０に抑えることはできないため、速度変動が起きないように速度変動を検出し、変動が、極力発生しないように速度補正を実行している。

また、タンデム式のカラー画像形成装置では、互いに重ね合せられるトナー画像相互の位置ずれにより、色ずれや色変わりが生じ、画像品質を劣化させる。感光体から転写ベルト上に転写（１次転写）されたトナーは、ベルト上にて搬送するが、ベルトの速度は、回転軸の偏心や「転写ベルト駆動モータ」の回転速度変動により、感光体から次の感光体までの時間が刻々と変動し、次の感光体で転写されるトナーとの位置合せが困難になり、色ずれが発生する。

また、上記タンデム式のカラー画像形成装置の場合には、各感光体ドラムに潜像を形成する光走査装置相互においても、各色の潜像同士のレジストを正確に合わせなければ「色ずれや色変わり」の原因となるし、各光走査装置により書き込まれる走査線の傾きが互いに異なったり、走査線の曲がりの程度が異なったりするとやはり色ずれや色変わりが生じてしまう。

画像上に生じるピッチむらは、感光体ドラムや転写ベルト、搬送ベルトの駆動ローラ等の回転むらに起因する「低周波成分」と、駆動伝達系における歯車の噛み合い等による「高周波成分」との合成により生じるが、画像品質に対する要求の高まりに伴い高精度な歯車が用いられるようになり、画像劣化に直接影響する感光体ドラムや転写ベルトは伝達系の「ガタ」を避けダイレクト駆動するようになってきている。また、フライホイールにより慣性力を増やすことで、高周波成分については低減されてきているが、完全に除去できるものでは無い。

しかし、「部品の加工精度に伴う偏心や組み立てのばらつき」に伴う負荷変動等を要因とする低周波成分の影響は避けられず、これを如何に抑えるかが重要になってきている。特に「タンデム式のカラー画像形成装置」では、トナー画像転写タイミングの変動による副走査方向のピッチむら周期の位相や振幅が、各画像で異なるため、上述の方法では、各画像間のドット位置を確実に合わせることができなかった。

また、潜像同士のレジストを合わせるのに、従来から、レジストのずれを転写ベルトに記録された画像により検出し、主・副走査位置に関しては書き出しのタイミングを可変することで調整を行っている。例えば、レジスト補正処理では、まず、転写位置の主走査及び副走査のずれを検出するための斜線や横線などのパッチパターンのトナー像（以下、「パッチ画像」という）を複数の感光体ドラムに形成して、そのパッチ画像各々を走行中の転写ベルト上に並べて転写させる。

そして、その転写ベルト上に並べられたパッチ画像各々が所定位置を通過するタイミングを検出し、その検出結果に基づいてパッチ画像各々の間隔を検出する。その後、検出された間隔に基づいて感光体ドラム各々から転写ベルトへの転写位置のずれ量を検出し、そのずれ量に基づいて感光体ドラム各々に対する露光タイミングや感光体の回転速度の補正などを行うことにより、その転写位置のずれを補正する。

上記は、いずれもパッチ画像を形成し、そのパッチ画像の間隔を読み取って、色ずれ補正量を算出し、各色の主及び副方向の色ずれを補正する手段について述べたものである。この補正は、印刷を開始する前に実行されることで、色ずれの少ない画像を得ることが出来る。しかし、連続印刷を行っていくと、装置全体の温度が上昇し、各部の熱膨張が発生し、印刷前に補正した値に対し、徐々に位置ずれが発生していくため、画像の色ずれが悪化していく。

そこで、温度変化や印刷量に応じて、印刷を一度ストップして、上述したように、パッチ画像を形成し、そのパッチ画像の間隔を読み取って、色ずれ補正量を算出し、各色の主及び副方向の色ずれを再度補正するような手段を設けている。

パッチ画像を読み取るセンサは、走査方向に両端及び中央の３箇所設けており、各センサから読み取った数値にて、レジスト、走査線の曲り、走査線の傾きを算出し、色ずれ補正を行っている。また、パッチ読取るセンサとして、濃度センサも同じようなセンサを用いており、ベルト上のパッチ画像を読取り濃度補正を行っている。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる画像形成装置の構成を示す図である。第１実施形態にかかる画像形成装置は、例えばタンデム方式のカールソンプロセスを用いるカラー画像形成装置である。このカラー画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラーレーザプリンタであり、それぞれ黒Ｋ、マゼンタＭ、シアンＣ及びイエローＹの色材（トナー）の画像を形成する作像ユニット１００Ｋ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｙが、中間転写ベルト（中間転写体）１０１に沿って併設されている。

作像ユニット１００Ｋ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｙは、それぞれ感光体（像担持体）２００、帯電チャージャ２０１、現像器２０３及び感光体クリーニング装置で構成されており、各作像ユニットの感光体２００（Ｋ〜Ｙ）に、マルチビームの光走査装置（書込装置）２０２が、各色記録用の画像光（レーザ光）を出射する。そして、光走査装置２０２は、感光体２００それぞれに静電潜像を書き込む。

現像器２０３は、感光体２００それぞれが担持する静電潜像を異なる色のトナーによりそれぞれ可視化する。各作像ユニットは、一連のカールソンプロセスすなわち電子写真プロセスを経て、各感光体２００上に各色トナー像を形成する。中間転写ベルト１０１は、複数の現像器２０３によって可視化されたトナー像それぞれが所定領域内に転写されることにより、複数色のトナー像を担持して搬送する。

各作像ユニットが形成した各色トナー像は、１次転写ローラ１０３Ｋ、１０３Ｍ、１０３Ｃ及び１０３Ｙで、中間転写ベルト１０１の同一位置（所定領域）に重ねて転写され、そして２次転写ローラ１０４で用紙１０５に転写される。用紙上に転写されたカラー画像は、定着器１０６で記録紙（記録媒体）１０５に定着される。中間転写ベルト１０１は、支持ローラ１０８にて回転駆動され、感光体２００の直下を図中の左から右に移動する。この移動方向が副走査方向ｙである。

位置ずれ補正部１０７ａの主体は、作像ユニット１００、光走査装置２０２及び中間転写ベルト１０１を含む作像エンジン（ハードウエア及びプロセス）を制御するプロセスコントローラと、ハードウエアに対して制御信号及び検出信号を入出力するインターフェースコントローラであり、いずれのコントローラもＣＰＵあるいはＭＰＵを主体とする。すなわち、位置ずれ補正部１０７ａは、コンピュータである。該位置ずれ補正部１０７ａは、パッチ画像生成手段、位置差検出手段及び調整値生成手段として用いられる。

位置差検出手段として、各作像ユニット１００を用いて、中間転写体である中間転写ベルト１０１の転写面の移動方向である副走査方向ｙに一定間隔で分布する複数のパッチ画像でなる各テストパターン画像を形成し、黒Ｋのパッチ画像を基準位置としてそれに対する各他色パッチ画像の副走査方向の位置差を検出し、位置ずれ補正部１０７ａ内のメモリに格納する。しかも、位置差調整手段としては、作像が指示された画像を形成する作像工程での、マゼンタＭ、シアンＣ及びイエローＹの各作像ユニット１００における副走査方向の作像位置に対応する上記メモリの調整値を用いて、各作像ユニット１００の副走査方向の作像位置を、上述した位置差を低減すべく調整する。

位置ずれ補正部１０７ａは、図１に示したカラーレーザプリンタの装置立ち上がり時に、すなわち主電源スイッチの投入による主電源オンの直後、ならびに、省電力のための省エネモードから、印刷動作が可能なスタンバイモードに復帰した直後に、各色間の位置ずれ補正のための、パッチ画像形成、色ずれ量算出、調整値の設定の一連の動作を行う。

調整値の設定ではまず、図２に示すように各作像ユニット１００Ｋ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｙで形成された位置ずれ検出用の各色パッチ画像４０４Ｋ、４０４Ｍ、４０４Ｃ及び４０４Ｙと、４０４ＫＮ、４０４ＭＮ、４０４ＭＣ及び４０４ＹＮを、中間転写ベルト１０１の異なった位置に転写し、中間転写ベルト１０１に走査方向で３箇所で転写されたパッチ群４０４を、画像検出器（検出器）４００（４００ａ〜４００ｅ）の中で画像位置検出器４００ａ、４００ｂ、４００ｃが検出する。

図１に示した位置ずれ補正部１０７ａは、ある特定色（ここでは黒Ｋ）のパッチ画像４０４Ｋの検出信号と、他の各色Ｙ、Ｍ、Ｃのパッチ画像４０４Ｙ、４０４Ｍ、４０４Ｃの検出信号との、それぞれの時間間隔を測定し、その相対時間差によって、光走査装置２０２内の半導体レーザが出射し、感光体２００を露光するレーザ光の、感光体２００に対する副走査位置（円周方向の位置）を制御することで、相対的時間差を目標の相対的時間差になるようにする。つまり、中間転写ベルト１０１に対する黒Ｋの作像位置から、他色Ｍ、Ｃ、Ｙの目標のピッチ間隔となるように作像位置を合わせる。

１回のパッチパターンの場合を上述したが、実際は、メカニカルな速度変動要因により、測定時の誤差が発生するため、副走査方向に、同じようなテストパターンを複数回形成し、上記と同様にレジスト調整値を計算し、その平均値を算出することで、メカニカルな周期性の誤差を小さくする。画像検出器４００には、その他に、画像検出器４００と同じセンサにてトナー付着量を検出するためのトナー付着量検出器４００ｄと４００ｅが設けてあり、別のタイミングでトナーの付着量を検出するためのパッチ画像を形成し、トナー付着量を検知して補正する。画像検出器（検出器）４００（４００ａ〜４００ｅ）は、トナー像が搬送される搬送方向に略直交する方向に配列され、トナー像の位置及び濃度を色毎にそれぞれ検出可能にされている。

中間転写ベルト１０１上のパッチ画像４０４は、主走査方向ｘに３か所に分けられて形成され、両端のパッチ画像は、書込み領域の両端に形成され、残りの１箇所は書込み領域の中央部近傍に形成されている。ここで、書込み領域とは、用紙上にトナー像を転写できる範囲である。上記調整値の設定では、書込み領域内の３箇所のパッチ画像を用いて、走査方向ｘ及び副走査方向ｙのレジスト調整値の他に、走査線のスキューの調整値、走査巾の調整値を決定する。

画像位置検出器４００ａ〜４００ｃのそれぞれには、発光素子と受光素子があり、発光素子の光が中間転写ベルト１０１で反射されて受光素子に至る。パッチ画像があると、受光素子の受光量が変化し、図３に示すような、画像位置検出器４００ａ〜４００ｃの出力として、パッチ画像対応の検出信号が得られる。この信号と閾値レベルとを比較し、パッチ画像検出時のパルス出力波形が、図に示すような形で出力される。

そして、スタート（ＳＴＡＲＴ）からパッチ画像検出時のパルスまでのクロック数をカウントした結果から、時間換算し、Ｔ１、Ｔ２…・の計測結果が得られる。この計測結果からパッチ画像検出時の中央位置として、例えば、４０４Ｋでは、ＴＫ＝（Ｔ１＋Ｔ２）／２が得られ、４０４Ｍでは、ＴＭ＝（Ｔ３＋Ｔ４）／２の値が得られる。同様に４０４Ｃ以降も算出する。そして、４０４Ｋと４０４Ｍとのパッチ画像間隔Ｐｍ１０１＝（ＴＭ―ＴＫ）が算出される。Ｐｃ１０１以降も同様である。

上記調整値の設定は、装置立ち上がり時、印刷中、印刷終了後などに行われる。この調整値の設定中は、中間転写ベルト１０１へのパッチ画像形成を行うため、転写紙への印刷（転写動作）を行わない。

また、作像手段は、中間転写ベルト１０１上に、タンデム配列された複数の作像ユニット１００が形成した各画像を重ね転写してから、用紙上に転写するタンデム方式の作像機構（１００〜２０２）であるとする。

位置ずれ補正部１０７ａは、各作像ユニットを用いて、中間転写体の転写面の移動方向である副走査方向に一定間隔で分布する複数のパッチ画像４０４でなるテストパターン画像である、パッチパターン画像の生成を行い、同パターンの１つを基準パッチ画像とし、その基準パッチ画像に対する各色の各パッチ画像までの副走査方向のパッチ画像間隔を計測した結果（Ｐｍ１０１、Ｐｃ１０１、Ｐｙ１０１）から、パッチ画像間隔の目標設定値（目標パッチ画像間隔Ｘｋｍ・Ｘｋｃ・Ｘｋｙ）に対する誤差（Ｙｋｍ＝Ｘｋｍ−Ｐｍ１０１、Ｙｋｃ＝Ｘｋｃ−Ｐｃ１０１、Ｙｋｙ＝Ｘｋｙ−Ｐｙ１０１）を算出し、複数個のデータより、誤差Ｙの平均値を算出することで、基準色に対する色ずれ量を決定し、作像機構に色ずれを無くすように補正を実行する。位置ずれ補正部１０７ａは、パッチパターンを生成するタイミングや生成条件が、あらかじめ決められた数値にて実行している。

一方、画像形成装置においては、稼動期間中に、特定の画像位置検出器４００の故障が発生したり、画像濃度バラツキにより、ある特定の画像位置検出器４００にて検知するパッチ画像のかすれや細りが発生する。更に中間転写ベルト１０１上で画像位置検出器４００の検知位置に傷が発生する場合がある。上述したような現象が発生すると、パッチ画像の位置検知が困難になったり検知精度が悪化し、色ずれが発生する。このため、画像位置検出器が故障すれば、中間転写ベルト１０１からの反射光量出力が出ないのでエラーとして、装置を止め、部品交換を実施する必要がある。また、パッチ画像の画像濃度が薄く、パッチ画像をきちんと読み取れなかった場合、パッチの数のカウント値が、所定の数量と合わなかったとしてエラーとなり、装置を止め、画像濃度バラツキやベルトの傷を改善する処置を行う必要がある。

このような装置の停止などの問題を解決するために、以下のような補正を行う。図４を用いて説明する。図４は、図３で形成されたパッチ群４０４を走査方向及び副方向に３個形成した時の状態を示している。複数のパッチ群を上記と同様に画像位置検出器４００ａ〜４００ｃにて検出し、位置ずれ量を算出し、位置ずれの平均化を行い、調整量を算出し、位置調整を実行することで、色ずれの少ない画像を得ることができる。また、画像検出器４００は、上述の画像位置検出器の他に、画像位置検出器と同じ検出器にてトナーの付着量を検出するためのトナー付着量検出器４００ｄ、４００ｅで構成されている。

ここで、ベルト（中間転写ベルト１０１）上に図５に示すようなベルト端部にベルト傷５００が発生した時、画像位置検出器４００ａは、ベルト上の傷を、パッチ画像と同様に検出してしまうため、パッチの数が合わなくなってしまう。そこで、パッチの数が合わないと判断した場合、画像位置検出器４００ａを使わずに、トナー付着量検出器４００ｄに変更し、パッチ画像の位置も変更する。この時、左右の検出器の位置が左右均等でないと、例えば、走査線のスキューを検知する際に、検出器４００ｄと４００ｃの検知結果から算出する際に、走査線の曲がりが大きい場合、スキューの算出結果に影響を受けてしまうため、これを避ける必要があるので、画像位置検出器４００ｃを使わずに、トナー付着量検出器４００ｅに変更し、パッチ画像の位置も変更する。即ち、位置ずれ補正部１０７ａは、画像検出器４００の配列の端側に位置する画像検出器４００が異常を検出した場合、配列の中央側に位置する画像検出器４００を画像位置検出器として選択する。これによって左右の検出器の位置が均等になり、色ずれの誤差が少ない補正を実行することが可能になる。

次に、中間転写体ベルト１０１上に図６に示すような中央部にベルト傷５００が発生した時、画像位置検出器４００ｂは、ベルト上の傷を、パッチ画像と同様に検出してしまうため、パッチの数が合わなくなってしまう。そこで、パッチの数が合わないと判断した場合、画像位置検出器４００ｂを使わずに、トナー付着量検出器４００ｄ又は４００ｅに変更し、パッチ画像の位置も変更する。即ち、位置ずれ補正部１０７ａは、画像検出器４００の配列の中央側に位置する画像検出器４００が異常を検出した場合、配列の端側に位置する画像検出器４００を画像位置検出器として選択する。このように、第１実施形態にかかる画像形成装置は、一部画像濃度が出ない場合や、検出器の故障でも同様の切替を行うことで良好な色ずれ補正結果を得ることができる。

つまり、位置ずれ補正部１０７ａは、画像検出器（検出器）４００（４００ａ〜４００ｅ）のいずれかが異常を検出した場合、異常を検出していない画像検出器４００を選択し、選択した画像検出器４００がトナー像それぞれの位置を色毎に検出可能なように、光走査装置２０２に対して静電潜像の書込み位置を変更させて、トナー像それぞれの位置ずれを補正する。

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態にかかる画像形成装置の構成を示す図である。なお、図７に示した画像形成装置の構成部分のうち、図１に示した構成部分と実質的に同じものには、同一の符号が付してある。

図１に示した第１実施形態にかかる画像形成装置では、２次転写手段が２次転写ローラを用いて記録紙１０５にトナー像を転写する方式であったが、図７に示した第２実施形態にかかる画像形成装置では、凹凸紙などの記録用紙への対応力の向上のために、中間転写ベルト１０１ａに弾性（ゴム）ベルトを用い、２次転写ベルト１１０にＰＩ（ポリイミド樹脂）ベルトが用いられている。ポリイミドの中間転写ベルト１０１は、硬度が高く、凹凸紙に対しては、２次転写部での転写性が悪いことがあった。例えば、２次転写ベルト１１０は、ＰＩベルトの上にゴム系の弾性層を施した弾性中間ベルトである。

色ずれ補正のためのパッチパターンは、ドラム（感光体２００）上に形成された後、２次転写ユニット４０の２次転写ベルト１１０（弾性中間転写ベルト）に転写される。その後、２次転写部に用紙１０５が無い状態で、パッチパターンは中間転写ベルト１０１ａから２次転写ベルト１１０に転写される。２次転写ベルト１１０は、駆動ローラ１０４ａと複数の従動ローラ１０４ｂ〜１０４ｄで張架され、中間転写ベルト１０１が担持して搬送する複数色のトナー像が転写されることにより、複数色のトナー像を担持して搬送する。駆動ローラ１０４ａは２次転写位置に配置されている。

図８は、駆動ローラ１０４ａの構成、及びその周辺を示す図である。駆動ローラ１０４ａは、例えば３つの部品からなる。駆動ローラ１０４ａは、２次転写ユニット４０のフレームに設けられた軸受に支持される部材６００及び部材６０４と、２次転写ベルト１１０に接する円筒形状の部材６０２からなっている。部材６００、部材６０２及び部材６０４の加工時に部品単品での偏心が起こるが、部材６０２に対して部材６００及び部材６０４を圧入や接着により一体化させるときにも偏心が起こる。

駆動部６１０は、駆動ローラ１０４ａを回転させることにより、２次転写ベルト１１０を移動させる（駆動する）。また、駆動ローラ１０４ａには、回転検知部６１２が設けられている。回転検知部６１２は、駆動ローラ１０４ａの回転を検知する。制御部６１４は、回転検知部６１２の検知結果（回転変動）を駆動ローラ１０４ａの駆動部６１０にフィードバックすることにより、２次転写ベルト（２次転ベルト）１１０の回転速度（移動速度）を一定に保っている。２次転写ベルト１１０に転写されたパッチパターンは、画像検出器（パッチ検知センサ）４００ａにより、検知される。画像検出器４００ａは、２次転写ベルト１１０の表面に対向して配置されている。

なお、従動ローラ１０４ｂ〜１０４ｄは、２次転写ベルト１１０の回転によって連れ周りしている。よって、回転検知部６１２は、従動ローラ１０４ｂ〜１０４ｄのいずれかの回転を検知するように配置されてもよい。

中間転写ベルト１０１ａが弾性ベルトである場合、表面がＰＩベルトに比べて粗いために、反射光として拡散光が多くなり、中間転写ベルト１０１ａ上で、パッチ画像を画像検出器４００で検出することが困難となる。つまり、中間転写ベルト１０１ａが弾性ベルトである場合、弾性層の材質がゴム系で表面の平滑度が悪いため、光センサを用いたパッチ検知センサでは、乱反射が起きてしまい読み取りができない。

そこで、パッチ画像を中間転写ベルト１０１ａから２次転写ベルト１１０へ転写させて、２次転写ベルト１１０上でパッチ画像を検出する。そのために、画像検出器４００ａが２次転写ベルト１１０上の特定の位置に対向するように設置されている。パッチ画像は、図２に示した例と同様であってもよい。中間転写ベルト１０１ａ上で形成されたパッチ画像は、２次転写ローラ１０４によって、２次転写ベルト１１０上に転写されて、画像検出器４００ａにて検出されて、画像位置ずれ及び位置調整値が算出される。２次転写ベルト１１０上で検出されたパッチ画像は、クリーナにて除去される。

図９は、駆動ローラ１０４ａに偏心がある場合において、ある時間の２次転写ベルト１１０の速度と４色のうち任意の２色のパッチパターン間隔を示す図である。駆動ローラ１０４ａが偏心していると、それに追従して２次転写ベルト１１０も速度変動を起こしてしまう。

図９（ａ）は、駆動ローラ１０４ａが偏心しているときのある時間における２次転写ベルト１１０の速度を示している。ここでは、駆動ローラ１０４ａの偏心により、駆動ローラ１０４ａの１回転の周期を持った速度変動となっている。図９（ｂ）は、ＹＭＣＫの中のある２色のパッチパターン間隔を示している。図９（ｂ）に示すように、駆動ローラ１０４ａの周期（２次転写ベルト１１０の速度変動）に合わせて、パッチパターン間隔が伸縮する。

２次転写部での速度とパッチ検知センサ部（画像検出器４００ａ）での速度が合っていないと、２次転写ベルト１１０上の各色パッチパターン間隔が２次転写部とパッチ検知結果で異なってしまう。したがって、２次転写ベルト１１０が担持して搬送する複数色のトナー像を用紙などの記録媒体に２次転写する２次転写位置から複数の画像検出器４００ａまでの距離が、駆動ローラ１０４ａの周長の整数倍とすることにより、画像検出器４００ａで読み取った値が２次転写位置で転写されるときの駆動ローラ１０４ａの偏心量をキャンセルできる。

図１０は、２次転写ベルト１１０上に転写された色ずれ検知用（色合わせ用）のパッチパターンの概略を示す図である。パッチパターンは、２次転写ベルト１１０の搬送方向（回転方向）に対して、直行するパターンと４５度の角度を持った斜めパターンを含み、副走査方向と主走査方向の色ずれの検知を可能にしている。

各色のパッチパターンは、それぞれドラム（感光体２００）上に形成され、まず中間転写ベルト１０１ａ上に所定の間隔で並ぶように転写され、中間転写ベルト１０１ａから２次転写ベルト１１０へ転写される。なお、２次転写ベルト１１０への転写は、２次転写部（２次転写位置）に用紙が通過していないときや、２次転写ベルト１１０の印刷範囲外（用紙への転写範囲外）に行われる。即ち、２次転写ベルト１１０は、記録媒体へトナー像を２次転写する２次転写領域間（記録媒体間）、及びその他の２次転写領域外の領域に、画像検出器４００ａが位置を検出するトナー像を保持して搬送する。

２次転写ベルト１１０に転写されたパッチパターンは、２次転写ベルト１１０の表面（パッチパターンが２次転写ベルト１１０に転写される側）に対向して配置されたパッチ検知センサ（例えば複数の画像検出器４００ａ、又は画像検出器４００ａ〜４００ｃ）によって各色の間隔が検知される。複数の画像検出器４００ａは、２次転写ベルト１１０が搬送するトナー像の位置及び濃度を色毎に検出可能なように配列されている。画像形成装置は、パッチ検知センサが検知した誤差から、書き込みタイミングを調整して色ずれの補正を行う。

１００Ｋ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｙ 作像ユニット
１０１、１０１ａ 中間転写体（中間転写ベルト）
１０４ａ 駆動ローラ
１０４ｂ〜１０４ｄ 従動ローラ
１０７ａ 位置ずれ補正部
１１０ ２次転写ベルト
２００Ｋ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｙ 感光体（像担持体）
２０２ マルチビーム光走査装置（書込装置）
２０３ 現像器
４００（４００ａ〜４００ｅ） 画像検出器（検出器）
６００、６０２、６０４ 部材
６１０ 駆動部
６１２ 回転検知部
６１４ 制御部

特開２００８−１１２１３２号公報 特開２０１１−２１５５５７号公報

Claims (9)

1. 複数の像担持体と、
   前記像担持体それぞれに静電潜像を書き込む書込装置と、
   前記像担持体それぞれが担持する静電潜像を異なる色のトナーによりそれぞれ可視化する複数の現像器と、
   複数の前記現像器によって可視化されたトナー像それぞれが所定領域内に転写されることにより、複数色のトナー像を担持して搬送する中間転写体と、
   トナー像が搬送される搬送方向に略直交する方向に配列され、トナー像の位置及び濃度を色毎に検出可能にされた複数の検出器と、
   複数の前記検出器のいずれかが異常を検出した場合、異常を検出していない前記検出器を選択し、選択した前記検出器がトナー像それぞれの位置を色毎に検出可能なように、前記書込装置に対して静電潜像の書込み位置を変更させて、トナー像それぞれの位置ずれを補正する位置ずれ補正部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位置ずれ補正部は、
   前記配列の端側に位置する前記検出器が異常を検出した場合、前記配列の中央側に位置する前記検出器を選択すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記位置ずれ補正部は、
   前記配列の中央側に位置する前記検出器が異常を検出した場合、前記配列の端側に位置する前記検出器を選択すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 駆動部によって駆動される駆動ローラ、及び従動ローラによって張架され、前記中間転写体が担持して搬送する複数色のトナー像が転写されることにより、複数色のトナー像を担持して搬送する２次転写ベルトをさらに有し、
   複数の前記検出器は、
   前記２次転写ベルトが搬送するトナー像の位置及び濃度を色毎に検出可能なように配列されていること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記２次転写ベルトが担持して搬送する複数色のトナー像を記録媒体に２次転写する２次転写位置から複数の前記検出器までの距離が、前記駆動ローラの周長の整数倍であること
   を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記駆動ローラの回転を検知する回転検知部と、
   前記回転検知部の検知結果に応じて、前記駆動部による前記駆動ローラの駆動を制御する制御部と、
   をさらに有する
   を特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 前記従動ローラの回転を検知する回転検知部と、
   前記回転検知部の検知結果に応じて、前記駆動部による前記駆動ローラの駆動を制御する制御部と、
   をさらに有する
   を特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
8. 前記２次転写ベルトは、
   記録媒体へトナー像を２次転写する２次転写領域間の領域に、前記検出器が位置を検出するトナー像を保持して搬送すること
   を特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記２次転写ベルトは、
   記録媒体へトナー像を２次転写する２次転写領域外の領域に、前記検出器が位置を検出するトナー像を保持して搬送すること
   を特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。