JP4451105B2

JP4451105B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP4451105B2
Application number: JP2003328562A
Authority: JP
Inventors: 和典坂内; 伸吾西崎; 嘉信坂上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: JP2005092101A

Description

本発明は、ベルトやドラムなどといった表面を無端移動させる無端移動体、あるいはこれの表面に保持される記録体に対して、複数の記録手段によって画像を順次記録していく画像記録装置に関するものである。

従来、この種の画像記録装置としては、画像を電子写真方式で記録するものや、特許文献１に記載の直接記録方式で記録するものなどが知られている。前者の画像記録装置は、複数の感光体に対してそれぞれ電子写真プロセスによって互いに異なる色の単色トナー像を形成し、これらを無端移動せしめられるベルトの上に順次重ね合わせて転写していく。この重ね合わせの転写により、転写ベルト上に多色トナー像を記録する。また、後者の画像記録装置は、静電潜像をトナーによって現像するといった電子写真プロセスを用いることなく、ベルトにトナー像を直接記録する。具体的には、複数の孔が設けられた電子基板の任意の孔を通してトナー群をドット状に飛翔させるトナー飛翔装置を用いて、ベルトに対して複数のドットからなるトナー像を直接記録する。ベルト表面移動方向に沿って並べられた複数のトナー飛翔装置を備えることで、互いに異なる色の単色トナー像をベルトに順次重ね合わせて記録して、多色トナー像を得ることができる。

何れの方式においても、ベルトの周方向の厚み偏差、ベルト駆動モータの駆動伝達系の軸偏心、ギヤのピッチ誤差、ギヤの噛み合い誤差などによってベルトの走行速度に変動が生ずると、各色トナー像が位置ズレして重ね合わされてしまう。そして、多色トナー像に色ズレ（色むら）が生じてしまう。何らかの理由によって互いに同色のトナー像を重ね合わせて記録する場合には、色ズレに代えて、画像形状の乱れが生じてしまう。

一方、特許文献２には、ベルト周方向に所定ピッチで並ぶ複数の目盛を有するスケールが設けられたベルトの駆動速度を、次のように制御する電子写真方式の画像記録装置が記載されている。即ち、各目盛の読み取り結果に基づいて、ベルトの駆動速度をリアルタイムに制御して、ベルトの速度変動を抑えるようにした画像記録装置である。かかる画像記録装置では、上述のようなベルトの速度変動による各トナー像の重ね合わせズレを抑えることができる。

しかしながら、ベルトが温度変化等に伴って伸縮したり、永久変形によって伸張したりして周長が変化すると、スケールの目盛ピッチも変化してしまうため、どうしても、速度変動の検知結果に誤差が生じてしまう。そして、これにより、重ね合わせズレを却って悪化させてしまうといった事態を引き起こす場合がある。

これに対し、特許文献３に記載には、このような検知誤差を生じない方法でベルトの速度変動を検知する電子写真方式の画像記録装置が記載されている。この画像記録装置は、所定のタイミングでベルトに対してその周方向に並ぶ複数の目盛像を記録し、それらを目盛検知センサで読み取っていく。そして、この読取結果に基づいて、ベルトの駆動速度をリアルタイムに制御するのではなく、ベルト１周あたりの速度変動パターンを検出して、そのデータを記憶手段に記憶しておく。具体的には、上述の目盛像とは別に、ベルトの周方向における所定位置に固定された基準マークをホームセンサ（マーク検知センサ）によって読み取る。そして、この基準マークがホームセンサによって読み取られるベルト移動位置をホームポジションとして、周回毎に、ホームポジションからのベルト移動量を検出する。更に、このタイミングの検出結果と、上述の目盛検知センサによる読取結果とに基づいて、ベルト１周あたりの速度変動パターンを検出して、そのデータを記憶手段に記憶しておくのである。転写紙等の記録体に対する記録動作を行う際には、記憶手段に記憶しておいた速度変動パターンのデータに基づいて、速度変動が生じないようにベルトの駆動速度を変化させる。かかる構成では、ベルト表面のスケールを目盛像の記録によって適宜作成することで、目盛ピッチがベルトの周長変化に伴って変化してしまうといった事態を回避する。よって、ベルトに固定されたスケールの目盛ピッチをベルトの周長変化に伴って変化させることによる速度変動の検知誤差を回避することができる。

更に、この画像記録装置は、目盛像の記録時と読み取り時とで、それぞれベルトの表面速度が変動することに起因する検知誤差を抑えるようにも構成されている。この検知誤差は次のようにして生ずる。即ち、所定の時間間隔でベルト上に刻々と転写されていく複数の目盛像の間には、ベルト速度変動に応じたピッチムラが発生する。このピッチムラを正確に検知することができれば、ベルト１周あたりの速度変動パターンを正確に検出することができる。しかし、転写位置でベルト上に転写された目盛像が、ベルトとともに移動して目盛検知センサによる読取位置に到達した際にも、ベルトに速度変動が生じている。よって、目盛検知センサによる各目盛の読取結果は、目盛像が転写位置で転写される際のベルト速度と、その目盛像が読取位置で読み取られる際のベルト速度との両方の影響を受けてしまう。このような影響を受けている読取結果を、目盛転写時のベルト速度の影響だけを受けているものとして速度変動パターンを検出してしまうと、実際の速度変動パターンとの間に誤差を生じてしまうのである。

かかる誤差を抑えるべく、この画像記録装置においては、ベルト１周あたりの速度変動パターンとして発生する周期的な波形が設計者等によって予め特定され、その波形に基づいて構築されたアルゴリズムを記憶手段に記憶している。具体的には、例えば、ベルトが筒状の外型と内型との間に流し込んだ材料を押し出してベルト状に成型する押出成型法によるものであると、外型と内型との微妙な偏心に起因する周方向の厚み偏差を引き起こしている場合が多い。厚みの最も小さくなる箇所から周方向に１８０［°］位相がずれた箇所の厚みが最も大きくなるような厚み偏差である。このようなベルトを複数のローラで張架して駆動すると、ベルトに駆動力を伝達する駆動ローラにベルトを掛け回している位置で、ベルトの移動半径をその厚みに応じて変化させる。そして、ベルト１周あたりの速度変動パターンは、１周期分のサイン波になる。設計者等は、ベルトを実際に駆動させながらその速度を何らかの方法によって測定して、このようなサイン波などといった、ベルト１周あたりの周期的な波形を予め特定しておく。そして、特定した波形に基づいて、目盛検知センサによる各目盛の読取結果を補正するためのアルゴリズムを構築して、同画像記録装置の記録手段に記憶させておくのである。

上記アルゴリズムの構築は、次のようにして行われる。例えば、ベルト１周あたりの速度変動パターンとして発生する周期的な波形が上述のようなサイン波であったとする。ベルトの速度変動は局所的なバラツキをもって発生するのではなく、ベルト全体で一律に起こるため、時刻を基準にして速度変動をみると、それをベルト周りのどの位置で検知しても、完全に同一のサイン波が得られる。一方、時刻を基準にするのではなく、ベルト表面の特定箇所が上記転写位置や読取位置に進入した時点を基準にして、それからベルト１周分の速度変動をみたとする。すると、転写位置と読取位置とで、サイン波の位相に差が出てくる。Ｘ軸、Ｙ軸がそれぞれ時間経過、速度変動量である座標上で、ベルト表面の特定箇所が転写位置に進入した瞬間を時点ゼロとするサイン波と、読取位置に進入した瞬間を時点ゼロとするサイン波とで、位相がずれるのである。但し、互いに位相が異なるのみで、振幅や周期は同一になる。前者の瞬間を時点ゼロとするサイン波と、後者の瞬間を時点ゼロとするサイン波とが描かれた座標上で、両波の同一時点における速度変動量をみると、一方は、ある目盛像が転写位置で転写された際のベルト速度変動量になる。また、もう一方は、その目盛像が読取位置で読み取られる際のベルト速度変動量になる。そして、目盛検知センサによる読取結果である見かけのベルト速度変動量は、その一方のベルト速度変動量と、もう一方のベルト速度変動量との差分になる。ベルト１周あたりの速度変動パターンとして発生する周期的な波形を実測によって予め特定しておくと、かかる差分に基づいて、一方のベルト速度変動量だけを算出するためのアルゴリズムを構築することができる。

同画像記録装置は、このようなアルゴリズムに基づいて目盛検知センサによる読取結果を補正する。そして、この補正によって一方のベルト速度変動量だけを算出することで、目盛像の記録時と読取時とでそれぞれベルトに速度変動が生じていることに起因する速度変動量の検知誤差を抑えることができる。

特開平１４−１４４６２２号公報特開平１１−２４５０７号公報特開平１０−１８６７８７号公報

ところが、上述のアルゴリズムは、上述の位相の差が常に一定であることを前提としている。このため、目盛検知センサや記録手段の組付誤差によって記録位置と読取位置との相対位置に誤差が生じて、位相の差がばらついてしまうと、速度変動量の検知誤差が発生してしまう。また、メンテナンス操作によって上記相対位置が変化した場合にも、速度変動量の検知誤差が発生してしまう。

なお、これまで、無端移動体としてベルトを用いた例について説明してきたが、ドラム等の他の無端移動体を用いた場合にも、同様の問題が生じ得る。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次に列記する（１）〜（３）の事項を何れも実現することができる画像記録装置を提供することである。
（１）無端移動体の周長変動に起因する表面速度変動の検知誤差を回避する。
（２）無端移動体の表面に目盛像等の目印を記録するときと、その目印を読み取るときとで、それぞれ無端移動体の表面移動速度に変動が生じていることに起因する表面速度変動の検知誤差を抑える。
（３）目印の記録位置と読取位置との相対位置に誤差や変化が生ずることに起因する表面速度変動の検知誤差を回避する。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面を無端移動させるように駆動される無端移動体と、該無端移動体の表面移動方向に沿うように並べられた複数の記録手段によって該表面に対してそれぞれ画像を順次記録していく記録手段群と、該記録手段によって該表面に記録された目印画像を検知する画像検知手段と、上記記録手段群及び無端移動体の駆動を制御するための演算、並びに該画像検知手段による検知結果に基づく該無端移動体の表面速度変動の演算を行う演算手段とを有する画像記録装置において、何れか１つの上記記録手段による少なくとも２つの第１目印画像と、他の上記記録手段による少なくとも１つの第２目印画像とを上記表面移動方向に並べた目印パターンを、２つの該第１目印画像における一方の記録終了からもう一方の記録終了までの時間間隔が、２つの該第１目印画像の記録を終了した時点から該第２目印画像の記録終了までの時間間隔、あるいは、該第２目印画像の記録終了から２つの該第１目印画像の記録を終了した時点までの時間間隔よりも小さくなるように記録する制御を行うための演算と、２つの該第１目印画像、及び１つの該第２目印画像を所定の順序で上記画像検知手段によって検知していく過程における検知時間間隔の理論値と実測値とのずれ量に基づいて上記表面速度変動を算出するための演算とを実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像記録装置において、１つの上記第２目印画像を２つの上記第１目印画像の間に位置させた上記目印パターンを記録させる制御を行うための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像記録装置において、１つの上記第２目印画像を２つの上記第１目印画像よりも上記表面移動方向の上流又は下流に位置させた上記目印パターンを記録させる制御を行うための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかの画像記録装置において、複数の上記記録手段のうち、互いに隣り合う２つの記録手段の一方によって上記第１目印画像を記録させ、もう一方の記録手段によって上記第２目印画像を記録させる制御を行うための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかの画像記録装置において、上記ずれ量として、一方の上記第１目印画像を検知してから他方の上記第１目印画像を検知するまでの時間間隔の理論値と実測値との比を算出し、その比と、何れか一方の上記第１目印画像を検知した時点と上記第２目印画像を検知した時点との時間間隔である異種目印検知時間間隔の実測値と、に基づいて、それら２つの第１目印画像、及び第２目印画像が実際に形成された状態の上記無端移動体を設計速度で等速に無端移動させながら上記画像検知手段にそれら目印画像を検知させたと仮定した場合における上記異種目印検知時間間隔の理論値を算出し、算出結果に基づいて上記表面速度変動を算出するための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像記録装置において、上記無端移動体の表面移動方向における所定箇所に位置する基準マークと、該基準マークを検知するマーク検知手段とを設けるとともに、複数の上記目印パターンを上記表面移動方向に並べて記録させる制御を行うための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像記録装置において、演算結果を記憶する記憶手段を上記演算手段に設けるとともに、少なくとも２つの上記第１目印画像、及び上記第２目印画像の組合せを、上記無端移動体の表面の全周に渡って所定のピッチで複数並べて形成し、それら複数の組合せについて、それぞれ、上記無端移動体を設計速度で等速に無端移動させたと仮定した場合における上記異種目印検知時間間隔の理論値を算出し、算出結果に基づいてそれぞれの組合せにおける上記何れか一方の第１目印画像を形成した時点から、第２目印画像を形成した時点までの間における上記無端移動体の平均速度変動量を算出し、それぞれの算出結果に基づいて上記無端移動体の１周あたりにおける上記表面速度変動のパターンである１周変動パターンを求める演算と、該記憶手段に記憶された該１周変動パターンのデータに基づく上記無端移動体の駆動を制御するための演算とを実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像記録装置において、上記記録手段群の各記録手段として、無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、これに担持される潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上で現像された可視像を上記無端移動体に転写せしめる転写手段とを有するものをそれぞれ用いるとともに、複数の上記組合せにそれぞれ対応する複数の上記平均速度変動量の移動平均値を求める演算と、これら移動平均値に基づく上記１周変動パターンの演算とを行わせるように、上記演算手段を構成したことを特徴とするものである。

これらの発明においては、上記特許文献３の画像記録装置と同様に、無端移動体の表面に固定した目盛からなるスケールを用いるのではなく、目印画像の記録によって適宜作成したスケールを用いることで、目盛ピッチを無端移動体の周長変動に伴って変動させてしまうといった事態を回避する。
また、複数の記録手段のうちの１つにより、２つの第１目印画像を、同一の記録位置にて数百［μｓｅｃ］などといった比較的短時間で記録する。このような短時間の記録では、その間に無端移動体の表面速度が変化しないか、変化したとしてもごく僅かなものとなる。一方、他の記録手段によって第２目印画像を記録するときと、それよりも先又は後に第１目印画像を記録するときとでは、比較的大きなタイムラグが発生することから、無端移動体の表面速度が異なる。目印パターン内における少なくとも３つの目印画像（第１目印画像×２＋第２目印画像）の相対距離は、このような表面速度の違いがあると、設計上の値からずれてくる。そして、画像検知手段による３つの目印画像の検知時間間隔も、設計上の値からずれてくる。すると、検知時間間隔の実測値における設計上の値からのズレ量に基づいて、第１目印画像の記録終了から第２目印画像の記録終了までの表面速度変動量を検出することができる。但し、ズレ量から表面速度変動量を単純に求めてしまうと、目印画像の読取時に記録時とは異なった表面速度変動が生じていることに起因する検知誤差が生じてしまう。本発明者らは鋭意研究を行った結果、次の数１の演算式が成立し得ることを見出した。

この演算式において、Ｔ_ｂｏは、図１１に示す２つの第１目印画像８１ａ，ｂと第２目印画像８２とからなる目印パターン８０を速度変動が生じている無端移動体に記録した後、何らかの方法によって無端移動体を設計速度で等速移動させながらその目印パターン８０を画像検知手段に読み取らせたと想定した場合における第２目印画像８２と、後続の第１目印画像８１ｂとの検知時間間隔を示している。また、Ｔ_ａｒは、無端移動体が未知の速度で表面移動している条件下で３つの目印画像が読み取られた際における、一方の第１目印画像８１ａと、もう一方の第１目印画像８１ｂとの検知時間間隔の実測値を示している。また、Ｔ_ｂｒは、同様の条件下における第２目印画像８２と、後続の第１目印画像８１ｂとの検知時間間隔の実測値を示している。また、Ｔ_ａは、３つの目印画像の記録時及び読取時に、それぞれ無端移動体が設計速度で表面移動した場合における一方の第１目印画像８２ａと、もう一方の第１目印画像８２ｂとの検知時間間隔の設計値である。よって、この演算式は、何らかの方法によって無端移動体を設計速度Ｖ_０で厳密に等速移動させながら３つの目印画像を読み取らせたと想定した場合の検知時間間隔Ｔ_ｂ０を、３つの目印画像の読取実測値や読取設計値に基づいて求め得ることを示している。かかる演算式によれば、検知時間間隔Ｔ_ｂ０を、読取時の表面速度変動量に関係なく求めることができる。そして、求めた検知時間間隔Ｔ_ｂ０に基づいて、記録時などにおける真の表面速度変動量を算出することができる。よって、無端移動体の表面に目盛像等の目印を記録するときと、その目印を読み取るときとで、それぞれ無端移動体の表面移動速度に変動が生じていることに起因する表面速度変動の検知誤差を抑えることができる。しかも、上述したように、この演算式は、表面速度変化に起因して目印画像の検知時間間隔の実測値が設計上の値からずれることを利用するものであって、上記特許文献３の画像記録装置のように速度変動パターンの位相の差を利用するものではない。よって、目印画像の記録位置と読取位置との相対位置に誤差や変化が生じたとしても、表面速度変動の検知結果に何ら影響を及ぼさないため、かかる誤差や変化が生ずることに起因する表面速度変動の検知誤差を回避することができる。
以上の結果、上述のような目印パターンの読取結果と、例えば上記数１の演算式とに基づいて表面速度変動量を検知する本発明においては、上述した（１）〜（３）の事項を何れも実現することができる。
なお、上記数１の演算式が成立する理由については、後に詳述する。

以下、本発明を適用した画像記録装置の一実施形態として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下「プリンタ」という）について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。このプリンタ１００は、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つのプロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。なお、以下、各符号の添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。

本プリンタ１００は、上記４つのプロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他、転写ユニット４０、光書込ユニット５１、給紙カセット５２、給紙路５３、レジストローラ対５４、中間搬送路５５、定着装置５６等も備えている。更には、４つのトナーボトルＢＹ，ＢＭ，Ｂｃ，Ｂｋ、反転排紙路５７、排紙ローラ対５８、図示しない制御部等も備えている。

上記光書込ユニット５０は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて、後述の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面に対してレーザー光を走査する。

図２は、上記４つのプロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、イエロー用のプロセスカートリッジ１Ｙを、上記転写ユニット４０の一部とともに示す拡大構成図である。なお、他のプロセスカートリッジ（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）についてもそれぞれＹ用のプロセスカートリッジ１Ｙと同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。同図において、プロセスカートリッジ１Ｙは、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｙ、帯電装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、図示しない除電装置、ドラムクリーニング装置５Ｙ等を有している。

上記感光体１Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される。上記帯電装置３Ｙは、このように回転駆動される感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。具体的には、図示しない電源によって交流の帯電バイアスが印加される帯電ローラ６Ｙを、感光体１Ｙの表面に当接させながら回転させることで、感光体１の表面を一様帯電せしめる。このように一様帯電せしめられた感光体１１Ｙの表面は、上述の光書込ユニット（図１の５１）によって変調及び偏向されたレーザー光Ｌが走査されることで、そのレーザー光Ｌの照射部にＹ用の静電潜像を担持する。即ち、光書込ユニットは、潜像担持体たる感光体１Ｙに潜像を形成する潜像形成手段として機能している。なお、感光体１Ｙを一様帯電せしめる一様帯電手段として、帯電ローラ６Ｙを用いるものを用いた例について説明したが、コロナチャージなどといった他の方式で一様帯電せしめるものを用いてもよい。

現像手段たる上記現像装置４Ｙは、現像ケース７Ｙの開口から一部露出させるように配設された非磁性パイプからなる現像スリーブ８Ｙ、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラ９Ｙなどを有している。また、ドクターブレード１０Ｙ、第１搬送スクリュウ１１Ｙ、第２搬送スクリュウ１２Ｙ、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）１３Ｙ等も有している。

上記現像ケース７Ｙには、磁性粒子たる磁性キャリアと、非磁性のＹトナーとを含む二成分現像剤を収容する現像剤収容部１４Ｙが形成されている。この二成分現像剤は第１搬送スクリュウ１１Ｙや第２搬送スクリュウ１２Ｙによって撹拌搬送される。そして、現像スリーブ８Ｙの近傍において、マグネットローラ９Ｙの発する磁力によって現像剤担持体たる現像スリーブ８Ｙの表面に汲み上げられて磁気ブラシとなる。

この磁気ブラシは、現像スリーブ８Ｙの表面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されたドクターブレード１０Ｙによってその層厚が規制されてから、感光体２Ｙと対向する現像領域に搬送される。現像領域では、現像スリーブ８Ｙ表面と、感光体２Ｙ表面とが最も接近する位置において、両表面に所定の現像ギャップが確保されるようになっている。現像ギャップやその近傍においては、現像スリーブ８Ｙ上の磁気ブラシ先端が、感光体２Ｙ表面に摺擦しながら移動して、Ｙトナーを静電潜像に付着させる。この付着により、感光体２Ｙに担持されていたＹ用の静電潜像がＹトナー像に現像される。

現像によってＹトナーを消費した上述の磁気ブラシは、現像スリーブ８Ｙの回転に伴って現像ケース７Ｙ内に戻される。一方、現像されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト４１の表面に１次転写される。

透磁率センサからなる上記Ｔセンサ１３Ｙは、現像ケース７Ｙの底板に固定されており、第１搬送スクリュウ１１Ｙによって搬送される二成分現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率は、二成分現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、Ｔセンサ１３ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。

上記制御部は、ＲＭＡ等の記憶手段を備えており、その中にＴセンサ１３Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他色用のＴセンサについて目標値であるＭ，Ｃ，Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。現像装置４Ｙについては、Ｔセンサ１３Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、Ｙトナーボトル（図１のＢＹ）に連結している図示しないトナー搬送手段を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。そして、この駆動により、Ｙトナーボトル内のＹトナーを現像装置４Ｙの現像剤収容部１４Ｙに補給して、現像に伴ってＹトナー濃度を低下させた二成分現像剤のＹトナー濃度を復活させる。他のプロセスカートリッジ（１Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像装置についても、同様のトナー補給制御が実施される。

感光体２Ｙは、後述の転写ユニット４０の中間転写ベルト４１に当接しながら回転してＹ用の１次転写ニップを形成している。感光体２Ｙ上で現像されたＹトナー像は、感光体２Ｙの回転に伴ってこのＹ用の１次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト４１の表面に１次転写される。

Ｙ用の１次転写ニップを通過した後の感光体２Ｙの表面は、図示しない除電装置によって残留電荷が除電された後、クリーニング装置５Ｙとの対向位置を通過する。クリーニング装置５Ｙは、ブラシローラ１５Ｙによって感光体２Ｙの表面に潤滑剤を塗布した後、クリーニングブレード１６Ｙによって感光体２Ｙの表面から転写残トナーを掻き取る。そして、掻き取った転写残トナーを回収スクリュウ１７Ｙによって図示しない廃トナーボトルに向けて搬送する。このようにして転写残トナーがクリーニングされた感光体２Ｙ表面は、帯電装置３Ｙによって一様帯電せしめられて次の画像形成に備えられる。

先に示した図１において、上記転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１、駆動ローラ４２、クリーニングバックアップローラ４３、テンションローラ４４、４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等を有している。また、２次転写ローラ４６やベルトクリーニング装置４７も有している。

上記中間転写ベルト４１は、その裏面（ループ内面）に当接する駆動ローラ４２と、クリーニングバックアップローラ４３と、テンションローラ４４と、４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとによって張架されている。そして、図中反時計回りに回転駆動せしめられる駆動ローラ４２によって図中反時計回りに無端移動せしめられながら、おもて面を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれに接触させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成している。

転写位置たるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの図中上方には、中間転写ベルト４１の裏面に当接しながら図中反時計回りに回転する１次転写ローラ４５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが配設されている。これら１次転写ローラ４５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によって定電流制御される１次転写バイアスが印加される。これにより、中間転写ベルト４１の裏面に転写電荷が付与され、各１次転写ニップにおいて中間転写ベルト４１と感光体表面との間に１次転写電界が形成される。なお、本プリンタ１００においては、１次転写手段として１次転写ローラ４５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを設けてもよい。

Ｙ用のプロセスカートリッジ１Ｙの感光体２Ｙ上で現像されたＹトナー像は、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の１次転写ニップを通過する際に、上記１次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト４１表面に１次転写される。このようにして中間転写ベルト４１上に１次転写されたＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップにて感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト４１上には、４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

駆動ローラ４２に対する中間転写ベルト４１の掛け回し箇所には、２次転写ローラ４６がおもて面に当接して２次転写ニップを形成している。図示しない電源によって２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ４６と、アース接続された駆動ローラ４２との間に形成されるこの２次転写ニップには、２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト４１上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。

光書込ユニット５１の図中下方には、給紙カセット５２が配設されている。この給紙カセット５２は、内部に転写紙束を収容しており、その一番上の転写紙Ｐに給紙ローラ５２ａを押し当てている。そして、所定のタイミングで給紙ローラ５２ａを回転させて、転写紙Ｐを給紙路５３に送り出す。

給紙路５３の末端付近には、記録体搬送手段たるレジストローラ対５４が配設されている。レジストローラ対５４は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される第１レジストローラ５４ａと、これに当接しながら従動回転する第２レジストローラ５４ｂとを有している。そして、両ローラを回転させながら、給紙カセット５２から送られてくる転写紙Ｐ先端を両ローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を一時停止させる。このようにして挟み込んだ転写紙Ｐについては、中間転写ベルト４１上の４色トナー像に同期させるタイミングで、２次転写ニップに向けて送り出す。これにより、２次転写ニップで中間転写ベルト４１上の４色トナー像に、転写紙Ｐが重ね合わされる。そして、４色トナー像が上記２次転写電界やニップ圧の影響によって転写紙Ｐ上に一括２次転写され、転写紙Ｐの白色と相まってフルカラートナー像となる。

フルカラートナー像が形成された転写紙Ｐは、中間転写ベルト４１の無端移動に伴って中間搬送路５５内を図中下側から上側へと搬送された後、定着装置５６に受け渡される。定着装置５６は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される定着ローラ５６ａと、これに当接しながら図中時計回りに回転する加圧ローラ５６ｂとにより、定着ニップを形成している。定着ローラ５６ａは、ハロゲンランプ等の熱源を内包しており、これに対する電源のＯＮ／ＯＦＦが図示しない制御部によって制御されることで、表面温度が１４０〜１６０［℃］に保たれる。中間搬送路５５から定着装置５６に進入した転写紙Ｐは、その像転写面を定着ローラ５６ａに接触させながら、定着ニップを通過する。そして、加熱やニップ圧の影響により、フルカラートナー像が定着せしめられる。

定着装置５６内でフルカラートナー像の定着処理が施された転写紙Ｐは、２つの反転ガイド板の間に形成される反転排紙路５７に進入して上下が反転せしめられた後、排紙ローラ対５８を経て機外へと排出される。そして、プリンタ筺体の上面に形成されたスタック部５９上にスタックされる。

図３は、転写ユニット４０の要部とその周囲構成とを示す要部構成図である。転写ユニット４０の中間転写ベルト４１を駆動する駆動ローラ４２の回転軸の一端近傍にはセカンダリ４８が固定されている。一方、駆動ローラ４２の図中右下方には、回転軸にプーリー２５が固定されたベルト駆動モータ２４が配設されている。セカンダリ４８、プーリー２５は、円盤状に形成され、その円周面には図示しないＶ溝が形成されている。そして、それぞれ、このＶ溝にＶベルト２６の一部を掛け回しながら、Ｖベルト２６を所定のテンションで張架している。ベルト駆動モータ２４が回転すると、その回転力が、プーリー２５、Ｖベルト２６、セカンダリ４８、駆動ローラ４２に順次伝わって、中間転写ベルト４１が図中反時計回りに無端移動せしめられる。

４つの感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは図示しない回転軸を中心に回転するようになっており、この回転軸の一端近傍には駆動ギヤ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが固定されている。これら駆動ギヤ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中奥側には、図示しない駆動軸に原動ギヤ２１が固定されたドラム駆動モータ２０が配設している。そして、原動ギヤ２１を、感光体２Ｍの駆動ギヤ１８Ｍと、感光体２Ｃの駆動ギヤ１８Ｃとに噛み合わせている。

感光体２Ｙの駆動ギヤ１８Ｙと、感光体２Ｍの駆動ギヤ１８Ｍとの間には、第１中継ギヤ２２が介在しており、両方の駆動ギヤ１８Ｙ，Ｍに噛み合っている。また、感光体２Ｃの駆動ギヤ１８Ｃと、感光体２Ｋの駆動ギヤ１８Ｋとの間には、第２中継ギヤ２３が介在しており、両方の駆動ギヤ１８Ｃ，Ｋに噛み合っている。

ドラム駆動モータ２１が回転すると、その回転力が原動ギヤ２１から、駆動ギヤ１８Ｍや駆動ギヤ１８Ｃに伝わって、感光体２Ｍや感光体２Ｃをそれぞれ図中時計回りに回転させる。また、原動ギヤ２１は、回転力を駆動ギヤ１８Ｍと第１中継ギヤ２２とを介して駆動ギヤ１８Ｙに伝えて、感光体２Ｙを図中時計回りに回転させる。また、原動ギヤ２１は、回転力を駆動ギヤ１８Ｃと第２中継ギヤ２３とを介して駆動ギヤ１８Ｋに伝えて、感光体２Ｋを図中時計回りに回転させる。

かかる構成の転写ユニット４０では、ベルト周方向の厚み偏差や、プーリー２５、セカンダリ４８、駆動ローラ４２等の偏心などにより、ベルト１周あたりにいて、中間転写ベルト４１の移動速度に周期的な速度変動が発生する。

次に、本プリンタ１００の特徴的な構成について説明する。図４は、中間転写ベルト４１をマークセンサ７０や目印センサ７１とともに示す斜視図である。中間転写ベルト４１の上方には、マークセンサ７０と目印センサ７０とが、ベルト表面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。

本プリンタは、ユーザーからのプリント命令を受け付けていないときに、所定のタイミングで、中間転写ベルト４１に対して目印パターン８０を記録する。同図において、この目印パターン８０は、ベルト幅方向の一端付近に対して、ベルト周方向に所定のピッチで並ぶように記録される。そして、ベルト周方向に所定の間隙を介して並ぶ２つの第１目印画像８１ａ，ｂと、これら第１目印画像８１ａ，ｂの間に記録される第２目印画像８２とを有している。

２つの第１目印画像８１ａ，ｂは、上述のＹ用のプロセスカートリッジ（１Ｙ）によって中間転写ベルト４１上に形成されたものである。また、第２目印画像８２は、Ｙ用のプロセスカートリッジ（１Ｙ）と隣り合うように配設されたＭ用のプロセスカートリッジ（１Ｍ）によって中間転写ベルト４１上に形成されたものである。目印パターン８０内における一方の第１目印画像８１ａ、第２目印画像８２、もう一方の目印画像８１ｂは、中間転写ベルト４１の無端移動に伴って画像検知手段たる目印センサ７１に順次検知される。この目印センサ７１としては、図示しない発光素子から発した光を中間転写ベルト４１の表面に照射し、その表面から反射してくる反射光を図示しない受光素子によって検知する反射型フォトセンサ等を用いることができる。

中間転写ベルト４１における幅方向の一端部で、且つ、ベルト周方向の所定箇所には、基準マーク８３が固定されている。この基準マーク８３は、光反射率に優れたアルミやステンレスなど、中間転写ベルト４１の無垢の表面とは光反射率の大きく異なる材料が中間転写ベルト４１の表面に被覆されたものである。この基準マーク８３は、中間転写ベルト４１が１周分無端移動する毎に、マークセンサ７０によって検知される。マークセンサ７０としては、反射型フォトセンサ等を用いることができる。

図５は、上記目印パターン８０を示す模式図である。一方の第１目印画像８１ａ、第２目印画像８２、もう一方の第１目印画像８１ｂという３つの目印画像からなる目印パターン８０において、３つの目印画像は、それぞれ矩形状の同一形状になっている。そして、それぞれ、長手方向を中間転写ベルトの幅方向（表面移動方向に直交する方向）に沿わせるように、互いに平行な状態を維持するよう記録される。

３つの目印画像のうち、２つの第１目印画像８１ａは、上述のＹ用の１次転写ニップでそれぞれ１次転写される。中間転写ベルト（４１）に対して、同一の記録位置で記録されるのである。同一の記録位置で記録される２つの第１目印画像８１ａ，ｂは、数百［μｓｅｃ］などといった比較的短時間で記録される。このような短時間の記録では、その間に中間転写ベルト（４１）の表面速度が変化しないか、変化したとしてもごく僅かなものとなる。

一方、第２目印画像８２は、Ｍ用のプロセスカートリッジ（１Ｍ）により、Ｙ用の１次転写ニップから比較的離れた上述のＭ用の１次転写ニップで中間転写ベルト（４１）上に転写される。この転写によって第２目印画像８２が中間転写ベルト（４１）に記録されるときと、それよりも先に２つの第１目印画像８１ａ，ｂが中間転写ベルト（４１）に記録されるときとでは、比較的大きなタイムラグが発生する。これは次に説明する理由による。即ち、本プリンタは、一方の第１目印画像８１ａの記録終了からもう一方の第１目印画像８１ｂの記録終了までの時間間隔が、両第１目印画像の記録終了から第２目印画像８２の記録終了までの時間間隔よりも遙かに小さくなる。具体的には、２つの第１目印画像８１ａ，ｂがＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト（４１）に記録される際、両第１目印画像間に相当するベルト領域がＹ用の１次転写ニップを通過する時間は、数百［μｓｅｃ］などといった短時間である。これに対し、そのベルト領域の中間箇所、即ち、第２目印画像（８２）の記録対象箇所が、Ｙ用の１次転写ニップに進入してから、Ｍ用の１次転写ニップに進入するまでには、例えば数秒といった比較的大きな時間を要する。このことにより、上述のような比較的大きなタイムラグが発生するのである。そして、２つの第１目印画像８１ａ，ｂの記録時と、第２目印画像８２の記録時とで、中間転写ベルト（４１）の表面移動速度が異なっている可能性が高くなる。

ここで、一方の第１目印画像８１ａ、第２目印画像８２、もう一方の第１目印画像８１ｂを、図６に示すように、それぞれ等しいピッチで並ばせるように記録したとする。２つの第１目印画像８１ａ，ｂを距離Ａ［ｍｍ］の間隔をあけて記録する一方で、第２目印画像を、両第１目印画像からそれぞれ距離Ｂ［ｍｍ］という間隔をあけて両第１目印画像間に記録するのである。そうすると、一方の第１目印画像８１ａと第２目印画像８２との間隔、第２目印画像８２ともう一方の第１目印画像８１ｂとの間隔は、それぞれ距離Ｂ［ｍｍ］となる。なお、図中の矢印は中間転写ベルト（４１）の表面移動方向を示しており、一方の第１目印画像８１ａは、もう一方の第１目印画像８１ｂよりもベルト移動方向下流側に位置している。

ところが、両第１目印画像の記録時と、第２目印画像８２の記録時とで、上述のような中間転写ベルト（４１）の表面速度の違いがあると、３つの目印画像が等しいピッチで並ばなくなる。また、両第１目印画像の記録時において、中間転写ベルト（４１）の表面速度が設計速度からずれていると、両第１目印画像間の距離が距離Ａよりも長くなるか、あるいは短くなる。そうすると、３つの目印画像は、例えば図７に示すように記録される。同図では、一方の第１目印画像８１ａと、もう一方の第１目印画像８１ｂとが距離Ａ＋△Ａ［ｍｍ］という間隔をあけて記録されている。また、第２目印画像８２が、もう一方の第１目印画像８１ｂから距離Ｂ＋△Ｂ［ｍｍ］という間隔をあけて記録されている。

ここで、中間転写ベルト（４１）が設計速度Ｖ_０と同じ速度で等速に無端移動すると仮定する。そして、このとき、図６に示した距離Ａ［ｍｍ］をあけて並んでいる一方の第１目印画像８１ａともう一方の第１目印画像８１ｂとが、時間Ｔ_ａ０という間隔で上記目印センサ（７１）に検知されるとする。また、図６に示した距離Ｂ［ｍｍ］で並んでいる第２目印画像８２ともう一方の第１目印画像８１ｂとが、時間Ｔ_ｂ０という間隔で上記目印センサ（７１）に検知されるとする。

一方、図７に示した距離Ａ＋△Ａをあけて並んでいる２つの第１目印画像８１ａ，ｂがＹ用の１次転写ニップで記録されたときの中間転写ベルト（４１）の表面速度はＶ_ｎであり、設計速度Ｖ_０から△Ｖ_ｎだけずれていると仮定する。また、２つの第１目印画像８１ａ，ｂのうち、後に記録される方である第１目印画像８１ｂがＹ用の１次転写ニップで記録されたときの時刻がＴ_ｎであったと仮定する。また、図７に示した第２目印画像８２がＭ用の１次転写ニップで記録された時刻がＴ_ｎ＋１であったと仮定する。更に、このときの中間転写ベルト（４１）の表面移動速度がＶ_ｎ＋１であり、設計速度Ｖ_０から△Ｖ_ｎ＋１だけずれていると仮定する。

すると、Ｖ_ｎ、Ｖ_ｎ＋１を、それぞれ次の数２、数３の関係式で表すことができる。

表面移動速度Ｖ_ｎで無端移動する中間転写ベルト（４１）に対して、図７に示した２つの第１目印画像８１ａ，ｂがそれぞれ時間Ｔ_ａという間隔をおいて記録されたと仮定すると、距離△Ａは次の数４の関係式で表される。

ここで、１つ目の第１目印画像８１ａの記録開始から第２目印画像８２の記録終了までの期間に、中間転写ベルト（４１）の速度が変化しなかったと仮定する。すると、３つの目印画像の間隔が等しくなって、距離△Ｂは、△Ａの半分の値になる。しかし、実際には、上記期間に中間転写ベルト４１の速度が変化するので、図７に示すように３つの目印画像の間隔がばらつく。そして、距離△Ｂは、△Ａの半分の値に対して、上記期間内における速度差分によるベルト移動量の半分を加算した値になる。よって、距離△Ｂは、次の数５の関係式で表される。なお、２つの第１目印画像８１ａ，ｂのうち、後に記録される方の第１目印画像８１ｂが中間転写ベルト（４１）に記録された時点から、時間Ｔ_ｂが経過した時点で、第２目印画像８２が中間転写ベルト（４１）に記録されるものとする。

中間転写ベルト（４１）上に記録された目印パターン８０内における３つの目印画像は、互いに比較的近距離に並んでいる。このため、上記目印センサ（７１）により、これら３つの目印画像のうちの始めの第１目印画像８１ａが検知されてから、最後の第１目印画像８１ｂが検知されるまでの間は、中間転写ベルト（４１）の速度変動が殆ど発生しない。あるいは、発生したとしても、その変動量はごく僅かとなる。このときの中間転写ベルト（４１）の表面移動速度がＶ_ｒであったと仮定する。また、目印センサ（７１）が初めの第１目印画像８１ａを検知してから、最後の第１目印画像８１ｂを検知するまでの時間がＴ_ａｒであったと仮定する。また、目印センサ（７１）が第２目印画像８２を検知してから、最後の第１目印画像８１ｂを検知するまでの時間がＴ_ｂｒであったと仮定する。すると、時間Ｔ_ａｒ、時間Ｔ_ｂｒについては、それぞれ次の数６、数７の関係式によって表される。

これらの関係式において、「（Ａ＋△Ａ）」は、「Ｖ_ｎ−Ｖ_０」というベルト速度変動が生じているときに記録された２つの第１目印画像８１ａ、８１ｂの距離である。また、「（Ｂ＋△Ｂ）」は、「Ｖ_ｎ＋１−Ｖ_０」というベルト速度変動が生じているときに記録された第２目印画像８２と、先に記録された第１目印画像８１ｂとの距離である。また、Ｖｒは、３つの目印画像が読み取られるときのベルト速度であって、「Ｖ_ｒ−Ｖ_０」というベルト速度変動を含んでいる。このように、目印センサ（７１）による読取結果は、目印画像の記録時におけるベルト速度変動と、読取時におけるベルト速度変動との影響を受けているため、これら関係式に基づいて表面移動速度Ｖ_ｎや表面移動速度Ｖ_ｎ＋１を正確に求めることはできない。

そこで、目印パターン８０の読取時に、中間転写ベルト（４１）が設計速度Ｖ_０で無端移動していると仮定する。そして、このときに、目印センサ（７１）が初めの第１目印画像８１ａを検知してから、最後の第１目印画像８１ｂを検知するまでの時間がＴ_ａ０であったと仮定する。また、目印センサ（７１）が第２目印画像８２を検知してから、最後の第１目印画像８１ｂを検知するまでの時間が_Ｔｂ０であったと仮定する。すると、時間Ｔ_ａ０は、次の数８や数９の関係式によって表される。

また、時間Ｔ_ｂ０は、次の数１０の関係式によって表される。

この関係式を変形すると、次の数１１の関係式が得られる。

この関係式を上記数６の関係式に代入すると、次の数１２の関係式が得られる。

上記数６の関係式と、上記数８の関係式との連立方程式によって「（Ａ＋△Ａ）」を除くと、次の数１３の関係式を得ることができる。

この関係式を上記数１２の関係式に代入すると、次の数１４の関係式が得られる。

この関係式に上記数９の関係式を代入すると、次の数１５が得られる。

この関係式の括弧内で示される「１＋ΔＶ_ｎ／Ｖ_０」という数式において、「１」に対して、「ΔＶ_ｎ／Ｖ_０」は十分に小さい。よって、この関係式は、次の数１６の関係式に置き換えることができる。

この関係式において、時間Ｔ_ｂｒは、上記目印センサ（７１）が目印パターン８０内における第２目印画像８２を検知してから、最後の第１目印画像８１ｂを検知するまでの実測値である。また、Ｔ_ａは、Ｙ用の１次転写ニップにて、一方の第１目印画像８１ａが記録されてから、もう一方の第２目印画像８１ｂが記録されるまでの設計値である。また、時間Ｔ_ａｒは、上記目印センサ（７１）が目印パターン８０内における初めの第１目印画像８１ａを検知してから、最後の第１目印画像８１ｂを検知するまでの実測値である。よって、この関係式を用いれば、何らかの方法によって中間転写ベルト（４１）を設計速度Ｖ_０で厳密に等速移動させながら３つの目印画像を読み取らせたと想定した場合の時間間隔Ｔ_ｂ０を、次のように求めることができる。即ち、３つの目印画像の読取実測値や読取設計値に基づいて、読取時の中間転写ベルト（４１）の速度変動量に関係なく求めることができる。

図８は、中間転写ベルト（４１）の無端移動時間と、表面移動速度との関係の一例を示すグラフである。同図では、上記マークセンサ（７０）によって上記基準マーク（８３）が検知された瞬間を時点ゼロとし、それからの表面移動速度を時間経過とともに示している。時点ゼロから、次に上記基準マーク（８３）が上記マークセンサ（７０）に検知されるまでが、中間転写ベルト（４１）の１周の無端移動に要した時間である。また、同図では、中間転写ベルト（４１）に対して、その周方向に所定のピッチで形成される複数の上記目印パターン８０のうち、ある特定の１つの着目して、その第１目印画像（８１ａ，ｂ）が記録された時点をＴ_ｎとして示している。具体的には、ベルト周方向にて上記基準マーク（７０）と同位置に形成される目印パターン８０に着目して、それが記録された時点をＴ_ｎとしている。また、その特定の目印パターン８０における第２目印画像（８２）が記録された時点をＴ_ｎ＋１として示している。何れの時点も、時点ゼロから、即ち、上記基準マーク（７０）が検知された瞬間から、所定時間が経過したときに到来する。

上記時点Ｔ_ｎでは、中間転写ベルト（４１）が設計速度Ｖ_０よりも速度変動量△Ｖ_ｎの分だけ速い表面移動速度で移動しており、このときに、第１目印画像（８１ａ，ｂ）の記録が終了する。そして、上記時点Ｔ_ｎ＋１に至ると、中間転写ベルト（４１）が設計速度Ｖ_０よりも速度変動量△Ｖ_ｎ＋１の分だけ速い表面移動速度で移動しており、このときに、第２目印画像（８２）の記録が終了する。何れの時点においても、中間転写ベルト（４１）は設計速度Ｖ_０よりも速い速度で表面移動しているが、設計速度Ｖ_０からの速度変動量は前者の時点Ｔ_ｎのときの方が大きい。即ち、中間転写ベルト（４１）の表面移動速度は、時点Ｔ_ｎから時点_Ｔｎ＋１にかけて、徐々に減速しているものの、後者の時点Ｔ_ｎ＋１でもなお、設計速度Ｖ_０よりも速くなっているのである。

後者の時点Ｔ_ｎ＋１から更に所定時間が経過して時点Ｔ_ｒに至ると、上述の特定の目印パターン（８０）が、上記目印センサ（７１）による検知位置に到達する。そして、その目印パターン（８０）内の３つの目印画像が上記目印センサ（７１）によって順次検知される。このとき、中間転写ベルト（４１）の表面移動速度は、設計速度Ｖ_０よりも遅いＶ_ｒとなっている。

上述の時点Ｔ_ｎと時点Ｔ_ｎ＋１との中間時点である「時点Ｔ_ｎ＋１／２（Ｔ_ｎ＋１−Ｔ_ｎ）」における中間転写ベルト（４１）の平均速度変動量は、次のようになる。即ち、後者の時点Ｔ_ｎ＋１での速度変動量Ｖ_ｎ＋１から、前者の時点Ｔ_ｎでの速度変動量Ｖ_ｎを減じた値の１／２になる。この平均速度変動量をΔＶ_ｍで示すと、上記△Ｂを次の数１７の関係式で表すことができる。

この関係式を変形すると、次の数１８に示すようになる。

また、△Ｂについては、次の関係式で表すことができる。

この関係式を上記数１８の関係式に代入すると、次の数２０の関係式を得ることができる。

この関係式の右辺において、時間Ｔ_ｂ０については、上記数１６の関係式により、目印パターン８０の読取時における中間転写ベルト（４１）の表面移動速度Ｖ_ｒにかかわらず求めることができる。また、設計速度Ｖ_０、時間Ｔ_ｂはそれぞれ設計値であるので、定数となる。また、時刻Ｔ_ｎ+１、時刻Ｔ_ｎは、それぞれ、目印パターン８０の読取時における中間転写ベルト（４１）の表面移動速度Ｖ_ｒにかかわらず得られる実測値である。よって、この関係式によれば、平均速度変動量△Ｖ_ｍを、目印パターン８０の読取時における中間転写ベルト（４１）の表面移動速度Ｖ_ｒにかかわらず求めることができる。また、この関係式によれば、ベルト１周あたりの速度変動パターンの周期的な波形が経時的に変化しても、平均速度変動量△Ｖ_ｍを求めることができる。

この平均速度変動量△Ｖ_ｍは、複数の目印パターン（８０）のうち、ベルト周方向における上記基準マーク（８３）と同一の位置に記録される特定の１つが記録される際の速度変動量である。より詳しくは、かかる目印パターン（８０）の２つの第１目印画像（８１ａ，ｂ）のうち、後に記録される方の第１目印画像（８１ｂ）が記録されてから、第２目印画像（８２）が記録されるまでの中間時点における速度変動量である。同様にして、複数の目印パターン（８０）のうちの他のものについても、それぞれ平均速度変動量△Ｖ_ｍを求めることができる。

なお、時間Ｔ_ｂ０を求める関数式（数１６）を利用する例について説明したが、時間Ｔ_ａ０を求める関数式を利用してもよい。

図９は、１周あたりにサイン波状の速度変動パターンが発生するベルトについて、パーソナルコンピュータを用いて次のようなシミュレーションを行った場合の結果を示している。即ち、複数の上記目印パターン（８０）を形成し、上記数１６の関係式及び上記数２０の関係式に基づいてそれぞれについての平均速度変動量△Ｖｍを求めるシミュレーションである。同図から、上記数１６の関係式及び上記数２０の関係式に基づいて算出される各平均速度変動量△Ｖ_ｍが、実際の速度変動パターンのサイン波上にきちんとプロットされることがわかる。即ち、各平均速度変動量△Ｖ_ｍは、実際のベルト速度変動量に極めて近い値として算出されるのである。

図１０は、本プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御部６０は、プリンタ内における各機器の駆動制御を行うもので、演算手段として機能している。そして、演算を司るＣＰＵ６１、記録手段たるＲＡＭ６２及びＲＯＭ６３を有している。かかる構成の制御部６０には、上述の光書込ユニット５１、トナー補給装置３０、ドラム駆動モータ２０、ベルト駆動モータ２４、定着装置５６、プロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどが接続されている。また、センサ制御回路７２、給紙モータ３１、レジストモータ３２、バイアス電源回路３３なども接続されている。なお、給紙モータ３１は、上記給紙カセットの給紙ローラ（図１の５２ａ）を回転駆動させるためのモータである。また、レジストモータ３２は、第１レジストローラ（図１の５４ａ）を回転駆動させるためのモータである。また、バイアス電源回路３３は、上述の１次転写バイアス、２次転写バイアス、現像バイアスなどを生起せしめるための電源回路である。

上記センサ制御回路７２は、マークセンサ７０や目印センサ７１に接続されている。そして、制御部６０からの制御信号に基づいて、これらセンサの駆動を制御したり、これらセンサからの検知信号を制御部６０に送信したりする役割を担っている。

制御部６０は、先に数１６に示した関係式と、数２０に示した関係式とを、補正用アルゴリズムとして記憶手段たるＲＯＭ６３に予め（工場出荷時に）記憶している。また、設計値である上記設計速度Ｖ_０、時間Ｔ_ｂ及び時間Ｔ_ａのデータも予めＲＯＭ６３に記憶している。また、中間転写ベルト（４１）に対してその１周あたりに記録する複数の上記目印パターン（８０）についての上記時刻Ｔ_ｎや時刻Ｔ_ｎ＋１もそれぞれＲＯＭ６３に記憶している。そして、図示しない主電源がＯＮされた直後など、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくるプリント命令信号に関連するプリント動作を行っていないときに、次のような変動パターン検知制御を行うように構成されている。即ち、中間転写ベルト（４１）に対して、その周方向に所定ピッチで並ぶ複数の上記目印パターン（８０）を記録する。この記録と並行して、それぞれの目印パターン（８０）について、上述の時間Ｔ_ｂｒと時間Ｔ_ａｒとを測定する。そして、測定結果と、予めＲＯＭ６３に記憶している上記数１６の関係式、上記数２０の関係式、上記設計速度Ｖ_０、時間Ｔ_ｂ、時間Ｔ_ａ、時刻Ｔ_ｎ及び時刻Ｔ_ｎ＋１とに基づいて、平均速度変動量△Ｖ_ｍを算出する。更に、それぞれの算出結果を上記時点ゼロからの経過時間に関連付けた１周変動パターンとしてＲＯＭ６３に記憶しておくのである。

また、制御部６０は、上記プリント命令信号に基づくプリント動作の際に、ＲＯＭ６３に記憶しておいた上記１周変動パターンに基づいて次のような制御を行うように構成されている。即ち、中間転写ベルト（４１）に速度変動が生じないように、上記１周変動パターンの波形とは逆位相の速度変動を発生させるように上記ベルト駆動モータ（２４）の駆動を制御するのである。かかる制御を行う本プリンタは、ベルトの厚み偏差等の理由によって生ずる速度変動を、ベルト駆動モータ（２４）の駆動制御によって生ずる速度変動に打ち消して、ベルト速度変動を有効に抑えることができる。

なお、中間転写ベルト（４１）に対し、２つの第１目印画像（８１ａ，ｂ）を記録してから第２目印画像（８２）を記録する例について説明したが、記録順序のこの逆にしてもよい。

また、複数の記録手段たるプロセスカートリッジのうち、互いに隣り合うプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍによってそれぞれ第１目印画像（８１ａ，ｂ）、第２目印画像（８２）を記録する例について説明したが、次のようにしてもよい。即ち、例えばプロセスカートリッジ１Ｙと、プロセスカートリッジ１Ｃとの組合せなど、互いに隣り合わないプロセスカートリッジによって、第１目印画像（８１ａ，ｂ）と第２目印画像（８２）とを別々に記録してもよい。但し、互いに隣り合うプロセスカートリッジによる記録の方が、次に説明する点で有利である。即ち、各プロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、所定の間隔をおいて配設されている。これらのうち、互いに隣り合うプロセスカートリッジの間隔が例えばＬ１であると仮定する。そうすると、互いに隣り合うプロセスカートリッジによる目印パターン（８０）の記録の場合には、中間転写ベルト（４１）が距離Ｌ１の約１／２を移動する間の平均速度変動量△Ｖ_ｍを検出することができる。一方、互いに隣り合わないプロセスカートリッジによる目印パターン（８０）の記録の場合には、中間転写ベルト（４１）がほぼ距離Ｌ１あるいは距離Ｌ１×１．５を移動する間の平均速度変動量△Ｖ_ｍを検出することになる。ベルトが中間転写ベルト（４１）の１周あたりにおける速度変動については、その周方向に対してある程度の細かいピッチで検出することが望ましい。１周あたりの速度変動をより細かく検出することができるからである。よって、より細かい検出が可能になる前者の記録の方が有利である。

図１１は、本プリンタ１００の第１変形例装置によって記録される上記目印パターン８０を示す模式図である。この目印パターン８０は、２つの第１目印画像のうち、先に形成される方の第１目印画像８１ａよりもベルト移動方向の下流側に第２目印画像８２を位置させている。かかる目印パターン８０の場合、上述した距離Ａ［ｍｍ］と、距離Ｂ［ｍｍ］との関係は、図１２に示すようになる。

図１３は、実施形態に係るプリンタ１００の第２変形例装置によって記録される目印パターン８０を示す模式図である。この目印パターン８０は、２つの第１目印画像８１ａ，ｂのうち、後に形成される方の第１目印画像８１ｂよりもベルト移動方向の上流側に第２目印画像（８２）を位置させている。

本発明においては、２つの第１目印画像８１ａ，ｂと、第２目印画像８２とを、それぞれ別のプロセスカートリッジで形成すれば、これら３つの目印画像におけるベルト周方向の位置関係はどのようなものであってもよい。

次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例に係るプリンタについて説明する。各色トナー像の重ね合わせズレは、中間転写ベルト（４１）のベルト速度変動の他に、各感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの１回転あたりにおける周速変動に起因しても発生する。そして、各感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの１回転あたりにおける周速変動は、先に図３に示した原動ギヤ２１、駆動ギヤ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、第１中継ギヤ２２、第２中継ギヤ２３のピッチ誤差や噛み合い誤差などによって生ずる。よって、第２目印画像（８２）は、中間転写ベルト（４１）の速度変動ではなく、これらピッチ誤差や噛み合い誤差が生ずることによっても、ベルトに対する正規の記録位置からずれて記録されてしまうことになる。

本プリンタは、このズレによる平均速度変動△Ｖ_ｍの検出誤差を、次のようにして抑えるように構成されている。即ち、上記制御部（６０）は、潜像担持体たる感光体２Ｍの無端移動する表面に対して、その１周あたりに複数の上記第２目印画像（８２）を形成する制御を行うための演算を実施するように構成されている。また、中間転写ベルト（４１）に対してこれら第２目印画像（８２）に対応する複数の目印パターン（８０）をそれぞれ記録する制御を行うための演算を実施するように構成されている。また、中間転写ベルト（４１）の１周あたりにおける各平均速度変動量△Ｖ_ｍの移動平均値を求める演算を実施するように構成されている。更には、これら移動平均値に基づいた上記１周変動パターンを上記ＲＯＭ（６３）に記憶する制御を実施するための演算を行うように構成されている。具体的には、感光体２Ｍに対して、その１周あたりにＮ個（但しＮは整数）の第２目印画像（８２）を形成する。そして、そのＮ個のそれぞれに対応するＮ個の目印パターン（８０）について、それぞれに基づいてＮ個の平均速度変動量△Ｖ_ｍを算出する。更に、これら平均速度変動量△Ｖ_ｍについて、それぞれＮ個における移動平均値を算出し、これら移動平均値に基づいた上記１周変動パターンを上記ＲＯＭ（６３）に記憶するのである。

かかる構成では、上述のピッチ誤差や噛み合い誤差に起因して第２目印画像（８２）が中間転写ベルト（４１）の正規の記録位置からずれて記録されてしまうことによる平均速度変動量△Ｖ_ｍの検出誤差を抑えることができる。

これまで、無端移動体として、中間転写ベルト４１を用いたプリンタの例について説明したが、中間転写ドラムなどといった他の無端移動体を用いた画像記録装置にも本発明の適用が可能である。また、記録体たる転写紙Ｐにトナー像を２次転写するプリンタの例について説明したが、感光体と転写ローラとの間でトナー像を記録体に１次転写する画像記録装置にも本発明の適用が可能である。更には、３次転写以上の工程を経て記録体にトナー像を転写する画像記録装置にも本発明の適用が可能である。また、電子写真方式ではなく、上述した直接記録方式や、インクジェット方式などといった他の方式で画像を形成する画像記録装置にも本発明の適用が可能である。

以上、実施形態に係るプリンタや実施例に係るプリンタにおいては、１つの第２目印画像８２を２つの第１目印画像８１ａ，ｂの間に位置させた目印パターン８０を記録させる制御を行うための演算を実施させるように、演算手段たる制御部６０を構成している。かかる構成では、目印パターン８０内の３つの目印画像を、一方の第１目印画像（８１ａ）、第２目印画像（８２）、もう一方の第１目印画像（８１ｂ）という順で検出することができる。

また、第１変形例装置や第２変形例装置においては、１つの第２目印画像（８２）を２つの第１目印画像（８１ａ，ｂ）よりもベルト表面移動方向の下流や上流に位置させた目印パターン（８０）を記録させる制御を行うための演算を実施させるように、演算手段たる上記制御部（６０）が構成されている。かかる構成では、目印パターン８０内の３つの目印画像を、第２目印画像（８２）、一方の第１目印画像（８１ａ）、もう一方の第１目印画像（８１ｂ）という順、あるいは、一方の第１目印画像（８１ａ）、もう一方の第１目印画像（８１ｂ）、第２目印画像（８２）という順で検出することができる。

また、実施形態に係るプリンタ、各変形例装置、実施例に係るプリンタにおいては、次のような演算を行うように上記制御部（６０）が構成されている。即ち、複数の記録手段たるプロセスカートリッジ１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、互いに隣り合う２つの一方であるプロセスカートリッジ１Ｙによって２つの第１目印画像（８１ａ，ｂ）を記録させる。そして、もう一方であるプロセスカートリッジ２Ｍによって第２目印画像（８２）を記録させる制御を行うための演算である。かかる構成では、かかる構成では、上述した理由により、互いに隣り合っていない２つのプロセスカートリッジによって第１目印画像（８１ａ，ｂ）と第２目印画像（８２）との記録させる場合に比べて、中間転写ベルト（４１）の１周あたりにおける速度変動をより細かい時間間隔で検出することができる。

また、実施形態に係るプリンタ、各変形例装置、実施例に係るプリンタにおいては、ベルト移動方向の所定箇所に位置する基準マーク（８３）と、これを検知するマーク検知手段たるマークセンサ（７０）とを設けている。そして、複数の目印パターン（８０）をベルト移動方向に並べて記録させる制御を行うための演算を実施させるように、制御部６０を構成している。かかる構成では、上述した理由により、ベルト１周あたりの速度変動パターンである１周変動パターンを検出することができる。

また、実施形態に係るプリンタ、各変形例装置、実施例に係るプリンタにおいては、演算結果を記憶する記憶手段たるＲＯＭ（６３）を制御部（６０）に設けている。そして、中間転写ベルト４１の１周あたりにおける速度変動のパターンである１周変動パターンの演算と、ＲＯＭ（６３）に記憶された１周変動パターンのデータに基づく中間転写ベルト４１の駆動を制御するための演算とを実施させるように、制御部６０を構成している。かかる構成では、上述した理由により、１周変動パターンに対してそれと同じ波形を逆位相で合成するようなパターンで中間転写ベルト４１の駆動速度を制御して、中間転写ベルト４１の速度変動を抑えることが可能になる。そして、このことにより、中間転写ベルト４１の速度変動に起因する４色トナー像の色ズレを抑えることができる。

また、実施形態に係るプリンタや変形例装置においては、記録手段群たる画像形成部１９の各記録手段たるプロセスカートリッジと１次転写ローラとの組合せとして、それぞれ、無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体たる感光体と、これに担持される潜像を現像する現像手段たる現像装置と、感光体上で現像されたトナー像を中間転写ベルト４１に転写せしめる転写手段たる１次転写ローラとを有するものをそれぞれ用いている。そして、感光体２Ｍの無端移動する表面に対してその１周あたりに複数の第２目印画像（８２）を形成して、無端移動体たる中間転写ベルト（４１）に対してそれぞれに対応する複数の目印パターン（８０）を記録する制御を行うための演算を行わせるように制御部（６０）を構成している。また、中間転写ベルト（４１）の１周あたりにおける各速度変動データたる各平均速度変動量△Ｖ_ｍの移動平均値をそれぞれ求める演算と、これら移動平均値に基づく１周変動パターンの演算とを行わせるように、制御部（６０）を構成している。かかる構成では、上述した理由により、感光体２Ｍの周速変動に起因する各平均速度変動量△Ｖ_ｍの検出誤差を抑えることができる。

実施形態に係るプリンタの概略構成図。同プリンタのイエロー用のプロセスカートリッジを、転写ユニットの一部とともに示す拡大構成図。同転写ユニットの要部とその周囲構成とを示す要部構成図。同転写ユニットの中間転写ベルトをマークセンサや目印センサとともに示す斜視図。速度変動を起こさないと仮定した場合の同中間転写ベルト上に記録される目印パターンを示す模式図。同目印パターン内における各目印画像の距離関係を説明するための模式図。実際に記録される目印パターン内における各目印画像の距離関係を説明するための模式図。同中間転写ベルトの無端移動時間と、表面移動速度との関係の一例を示すグラフ。１周あたりにサイン波状の速度変動パターンが発生するベルトについて、パーソナルコンピュータを用いてシミュレーションした場合のベルト速度変動量と、演算によって求められる各平均速度変動量△Ｖ_ｍとの関係を示すグラフ。同プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図。第１変形例装置によって記録される目印パターンを示す模式図。同目印パターン内における各目印画像の距離関係を説明するための模式図。第２変形例装置によって記録される目印パターンを示す模式図。

符号の説明

１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋプロセスカートリッジ（記録手段の一部）
２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ感光体（潜像担持体）
４Ｙ現像装置（現像手段）
１９画像形成部（記録手段群）
４１中間転写ベルト（無端移動体）
４５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ１次転写ローラ（記録手段の一部、転写手段）
６０制御部（演算手段）
６３ＲＯＭ（記憶手段）
７０マークセンサ（マーク検知手段）
７１目印センサ（画像検知手段）
８１ａ，ｂ第１目印画像
８２第２目印画像
８３基準マーク

Claims

表面を無端移動させるように駆動される無端移動体と、該無端移動体の表面移動方向に沿うように並べられた複数の記録手段によって該表面に対してそれぞれ画像を順次記録していく記録手段群と、該記録手段によって該表面に記録された目印画像を検知する画像検知手段と、上記記録手段群及び無端移動体の駆動を制御するための演算、並びに該画像検知手段による検知結果に基づく該無端移動体の表面速度変動の演算を行う演算手段とを有する画像記録装置において、
何れか１つの上記記録手段による少なくとも２つの第１目印画像と、他の上記記録手段による少なくとも１つの第２目印画像とを上記表面移動方向に並べた目印パターンを、２つの該第１目印画像における一方の記録終了からもう一方の記録終了までの時間間隔が、２つの該第１目印画像の記録を終了した時点から該第２目印画像の記録終了までの時間間隔、あるいは、該第２目印画像の記録終了から２つの該第１目印画像の記録を終了した時点までの時間間隔よりも小さくなるように記録する制御を行うための演算と、２つの該第１目印画像、及び１つの該第２目印画像を所定の順序で上記画像検知手段によって検知していく過程における検知時間間隔の理論値と実測値とのずれ量に基づいて上記表面速度変動を算出するための演算とを実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とする画像記録装置。
請求項１の画像記録装置において、
１つの上記第２目印画像を２つの上記第１目印画像の間に位置させた上記目印パターンを記録させる制御を行うための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とする画像記録装置。
請求項１の画像記録装置において、
１つの上記第２目印画像を２つの上記第１目印画像よりも上記表面移動方向の上流又は下流に位置させた上記目印パターンを記録させる制御を行うための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とする画像記録装置。
請求項１乃至３の何れかの画像記録装置において、
複数の上記記録手段のうち、互いに隣り合う２つの記録手段の一方によって上記第１目印画像を記録させ、もう一方の記録手段によって上記第２目印画像を記録させる制御を行うための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とする画像記録装置。
請求項１乃至４の何れかの画像記録装置において、
上記ずれ量として、一方の上記第１目印画像を検知してから他方の上記第１目印画像を検知するまでの時間間隔の理論値と実測値との比を算出し、その比と、何れか一方の上記第１目印画像を検知した時点と上記第２目印画像を検知した時点との時間間隔である異種目印検知時間間隔の実測値と、に基づいて、それら２つの第１目印画像、及び第２目印画像が実際に形成された状態の上記無端移動体を設計速度で等速に無端移動させながら上記画像検知手段にそれら目印画像を検知させたと仮定した場合における上記異種目印検知時間間隔の理論値を算出し、算出結果に基づいて上記表面速度変動を算出するための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とする画像記録装置。
請求項５の画像記録装置において、
上記無端移動体の表面移動方向における所定箇所に位置する基準マークと、該基準マークを検知するマーク検知手段とを設けるとともに、複数の上記目印パターンを上記表面移動方向に並べて記録させる制御を行うための演算を実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とする画像記録装置。
請求項６の画像記録装置において、
演算結果を記憶する記憶手段を上記演算手段に設けるとともに、
少なくとも２つの上記第１目印画像、及び上記第２目印画像の組合せを、上記無端移動体の表面の全周に渡って所定のピッチで複数並べて形成し、それら複数の組合せについて、それぞれ、上記無端移動体を設計速度で等速に無端移動させたと仮定した場合における上記異種目印検知時間間隔の理論値を算出し、算出結果に基づいてそれぞれの組合せにおける上記何れか一方の第１目印画像を形成した時点から、第２目印画像を形成した時点までの間における上記無端移動体の平均速度変動量を算出し、それぞれの算出結果に基づいて上記無端移動体の１周あたりにおける上記表面速度変動のパターンである１周変動パターンを求める演算と、該記憶手段に記憶された該１周変動パターンのデータに基づく上記無端移動体の駆動を制御するための演算とを実施させるように、上記演算手段を構成したことを特徴とする画像記録装置。
請求項７の画像記録装置において、
上記記録手段群の各記録手段として、無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体と、これに担持される潜像を現像する現像手段と、該潜像担持体上で現像された可視像を上記無端移動体に転写せしめる転写手段とを有するものをそれぞれ用いるとともに、複数の上記組合せにそれぞれ対応する複数の上記平均速度変動量の移動平均値を求める演算と、これら移動平均値に基づく上記１周変動パターンの演算とを行わせるように、上記演算手段を構成したことを特徴とする画像記録装置。