JP5102518B2

JP5102518B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5102518B2
Application number: JP2007064060A
Authority: JP
Inventors: 英明木船; 宏一工藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2027-03-13
Also published as: JP2008225109A

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは画像担持体上に形成した潜像を現像することにより可視像化し、複数の可視像を重ねることにより複数色画像を得る画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置において、転写媒体である中間転写体として、あるいは転写媒体である記録用紙の搬送手段として無端ベルトを用いた画像形成装置が知られている。ベルトは複数のローラに張架され循環駆動されるが、このときベルト搬送方向（副走査方向）の速度変動に対し、ベルト表面に所定間隔で連続的に形成されたマークをマーク検出器により読み取り、マーク検出器から出力されるマーク読取信号の時間間隔から、ベルトの搬送速度を算出し、この算出速度に基づいて、ベルトの搬送速度が所定の速度になるように、駆動ローラを回転するモータの回転を制御する技術が知られている（特許文献１〜６）。これにより、副走査方向画像形成位置ずれによる色ずれを防止している。

また、ベルトの搬送方向と直行する方向（主走査方向）にベルト位置が移動する蛇行現象が発生することがある。
蛇行現象が発生すると、中間転写体や記録用紙など転写媒体上の画像形成位置にずれが生じるため、これが画像の歪みとなる。また、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を各々形成し、それらを転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を得る、カラー画像形成装置においては、画像形成位置のずれが、各色トナー画像間の色ずれとなって現れる。これらはいずれも画像品質劣化につながるため、高画質の画像を得るためには、ベルトの蛇行現象に関して、何らかの対策を講じる必要がある。

上記問題に対処するため、種々の方法が提案されており、その一つとして、無端ベルトに寄りガイド部材を設ける方法が採用されている。しかしながら無端ベルトに発生した主走査方向の力を、ベルト表面に設けた寄りガイド部材をベルト搬送ローラ端面に当接させて規制し、無端ベルトの蛇行を抑制しているため、ベルトに形成する寄りガイド部材の主走査方向触れ及び搬送ローラ端面の振れに起因するベルト蛇行は抑制することができず、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれが発生する欠点がある。
それに対し、特許文献７では、ベルトに設けた寄りガイド部材でベルトの蛇行を規制する方式において、搬送ローラ端面の振れの影響を取り除くため、搬送ローラ端面の振れに対して逆位相となるように画像担持体に形成する潜像の位置を制御する構成が記されている。

また、特許文献８では、ベルトに設けた寄りガイド部材でベルトの蛇行を規制する方式において、予め測定しておいたベルト一周期分の蛇行成分に基づき、画像担持体に形成する潜像の位置を制御する構成が記されている。
さらに、無端ベルトに寄りガイド部材を設ける以外の方法としては、特許文献９では、無端ベルトの主走査方向端部に、搬送方向に平行なスリットを予め印刷し、スリット位置を検出するセンサにより蛇行変位を検出し、画像担持体に形成する潜像の位置を制御する構成が記されている。

また、特許文献１０では、無端ベルトの搬送ローラの平行関係を解除することによりベルトを主走査方向に往復制御すると共に、無端ベルト部材の主走査方向位置検出手段、無端ベルトの往復移動速度記憶手段を備え、ベルトの往復移送方向に応じて記憶させた移動速度に対応し、画像担持体に形成する潜像の位置を制御する構成が示されている。
特開２００４−１９９０４４公報特開２００４−２６２５７１公報特開２００５−００３３９６公報特開２００６−１３９２１７公報特開２００６−１５４２８９公報特開２００６−１６０５１２公報特開２００５−８４０６３公報特開２００５−１４８１２７公報特開２００４−２２６６６０公報特開２００３−１６２１９６公報

しかしながら、上述のような、無端ベルトに寄りガイド部材を設けることで、ベルト蛇行を抑制すると共に、ガイド部材では抑制できないベルト蛇行の影響を、画像担持体上の潜像形成位置を制御することで抑制する方法には以下のような問題がある。
特許文献７では、ベルト搬送ローラ端面の触れによるベルト蛇行成分を抑制可能であるが、寄りガイド部材の振れに起因するベルト蛇行は抑制できず、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれが発生する。
それに対し、特許文献８では、ベルト搬送ローラ端面触れ、寄りガイド部材の主走査方向振れを含めたベルト一周期分の蛇行成分を予め測定するため、ローラ端面、ガイド部材双方の振れに起因するベルト蛇行を抑制できるが、無端ベルト及び寄りガイド部材の経時的な変形や温度、湿度等の環境変化に伴う変形に対応するためには、蛇行成分の測定を頻繁に実施する必要があり、画像形成動作を頻繁に中断することとなるため、画像出力高速化の大きな妨げとなる。また、振動の影響等による動的な変形に対しては、対応が困難であるという問題もある。

また、無端ベルトに寄りガイド部材を設けることで、ベルト蛇行を抑制する方法では、ベルトを高速で駆動した場合、寄りガイド部材に大きな外力が加わって、ベルト及び寄りガイド部材の座屈や破損を招きやすく、画像出力高速化が困難である。
一方、無端ベルトに寄りガイド部材を設けず、無端ベルト上に形成した検出マークをセンサにより検出することにより、無端ベルトの蛇行を検出し、画像担持体上の潜像形成位置を制御することでベルト蛇行の影響を抑制する方法には以下のような問題がある。

特許文献９では、無端ベルト状中間転写体の非画像形成領域である転写面上の主走査端部に予め印刷した中間転写体搬送方向に平行なスリットを反射型センサで検出することでベルトの蛇行量を検出している。特許文献１０では、無端ベルト上に、回動方向と平行に全周にわたってある幅を持った線上の標識を設け、これを横切る方向に沿ってライン状ＣＣＤを有する標識検知手段を配置し、蛇行方向のベルト位置を検出している。これらの方式において、ベルト上に形成するスリットや標識等の検出マークを無端ベルト全周に渡り、搬送方向と完全に平行に形成することは不可能であり、検出マーク形成誤差が確実に存在する。また、ベルトの経時的な変形や温度、湿度等の環境変化に伴う変形により、ベルト上に形成された検出マークも変形する。特許文献９や特許文献１０では、検出マークを反射型センサやライン状ＣＣＤで一次元的に検出しているため、単位時間当たりのベルト蛇行量を検出する際、基準となる時間に検出するセンサマーク位置と単位時間後に検出するセンサマーク位置は、実際には単位時間内にベルトが搬送される距離だけ隔てた位置となり、この距離における検出マーク形成誤差、変形の影響は、ベルト蛇行検出結果に影響し、実際は蛇行が発生していなくとも、画像担持体上の潜像形成位置を検出マーク形成誤差、変形にあわせて制御してしまい、逆に主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれが発生するという問題がある。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、ベルト主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、また、ベルト副走査方向の位置ずれによる色ずれを確実に防止することにより、画像出力の大幅な高速化及び、出力画像の大幅な高画質化が可能な画像形成装置を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、転写像を担持搬送する中間転写体としての無端ベルトを有し、画像担持体上に形成された可視像を順次前記無端ベルト上に重ねることにより複数色画像を形成する画像形成装置において、前記無端ベルトの主走査方向変位を検出するベルト変位検出手段と、前記無端ベルトの主走査方向位置を調整するベルト位置調整手段と、前記画像担持体上の主走査方向潜像形成位置を補正する潜像形成位置補正手段と、を備え、前記ベルト位置調整手段は、前記ベルト変位検出手段からのベルト変位検出情報に基づいて、前記無端ベルトの主走査方向位置を制御すると共に、前記潜像形成位置補正手段は、前記ベルト位置調整手段により主走査方向位置が調整された前記無端ベルトのベルト変位検出情報に基づいて、主走査方向潜像形成位置を補正し、前記ベルト変位検出手段は、前記無端ベルト上の副走査方向に順次形成された検出マークを２次元的に検出可能なセンサを備え、前記検出マークがセンサ検出エリア内を搬送される間に生じる主走査方向移動量を、前記センサにて順次検出することにより前記無端ベルトの主走査方向変位を検出し、前記検出マークの形成間隔は、前記２次元的に検出可能なセンサの副走査方向における検出エリア未満となるように配置されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、画像担持体上に形成された可視像を転写した記録材を搬送する記録材搬送手段としての無端ベルトを有し、前記画像担持体上に形成された可視像を順次前記無端ベルト上で重ねることにより複数色画像を形成する画像形成装置において、前記無端ベルトの主走査方向変位を検出するベルト変位検出手段と、前記無端ベルトの主走査方向位置を調整するベルト位置調整手段と、前記画像担持体上の主走査方向潜像形成位置を補正する潜像形成位置補正手段と、を備え、前記ベルト位置調整手段は、前記ベルト変位検出手段からのベルト変位検出情報に基づいて、前記無端ベルトの主走査方向位置を制御すると共に、前記潜像形成位置補正手段は、前記ベルト位置調整手段により主走査方向位置が調整された前記無端ベルトのベルト変位検出情報に基づいて、主走査方向潜像形成位置を補正し、前記ベルト変位検出手段は、前記無端ベルト上の副走査方向に順次形成された検出マークを２次元的に検出可能なセンサを備え、前記検出マークがセンサ検出エリア内を搬送される間に生じる主走査方向移動量を、前記センサにて順次検出することにより前記無端ベルトの主走査方向変位を検出し、前記検出マークの形成間隔は、前記２次元的に検出可能なセンサの副走査方向における検出エリア未満となるように配置されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記無端ベルトの副走査方向速度を検出するベルト速度検出手段と、前記無端ベルトの副走査方向速度を調整するベルト速度調整手段と、を備え、前記ベルト速度検出手段が検出する速度は、前記無端ベルト上の副走査方向に順次形成された前記検出マークに基づくものであり、前記ベルト速度調整手段は、前記ベルト速度検出手段からのベルト副走査方向速度検出情報に基づいて、前記無端ベルトの副走査方向速度を制御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を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記ベルト速度検出手段は、前記無端ベルト上の検出マークを１次元的に検出可能な複数のセンサをベルト搬送方向に並設し、前記無端ベルト上の検出マークが前記センサ間を搬送される時間を順次検出することにより無端ベルトの副走査方向速度を検出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記ベルト速度検出手段は、前記無端ベルト上の検出マークを２次元的に検出可能なセンサを備え、前記無端ベルト上の検出マークがセンサ検出エリア内を搬送される時間を、前記センサにて順次検出することにより前記無端ベルトの副走査方向速度を検出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記検出マークは少なくとも２本の交差する辺を有することを特徴とする請求項１、２、３、５の何れか一項に記載の画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で、ベルト主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止し、また、ベルト副走査方向の位置ずれによる色ずれを確実に防止することができ、画像出力の大幅な高速化及び、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用する画像形成装置の構成を示した図である。
図１は現像器を並設した感光体ドラムを４つ用い、中間転写体（図では中間転写ベルト）上にフルカラー画像を形成する画像形成装置の要部を示す概略構成図である。この画像形成装置では、画像形成時に、４つの画像担持体（以下、感光体ドラムという）１０１、１０２、１０３、１０４を矢印方向（反時計方向）に回転駆動し、その表面を帯電器１１１、１１２、１１３、１１４で均一に帯電した後、露光装置１２１、１２２、１２３、１２４によって、入力される画像情報に応じた露光を行い、静電潜像を形成する。そして、イエロー現像器１３１により、感光体ドラム１０１上の静電潜像にトナーを付着させてイエローのトナー像として現像し、マゼンタ現像器１３２により、感光体ドラム１０２上の静電潜像にトナーを付着させてマゼンタのトナー像として現像し、シアン現像器１３３により、感光体ドラム１０３上の静電潜像にトナーを付着させてシアンのトナー像として現像し、ブラック現像器１３４により、感光体ドラム１０４上の静電潜像にトナーを付着させてブラックのトナー像として現像する。このイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像は、感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に当接して矢印方向に回転する中間転写体（中間転写ベルト）２００上に１次転写される。そして、中間転写ベルト２００上に４色のトナー像を重ねる。これらの４色のトナー像は、給紙カセット（不図示）から搬送されてきた記録材Ｐに２次転写されることでフルカラー画像を得ることができる。

図２はベルト変位検出手段の構成を示した図である。
中間転写ベルト２００の表面には搬送方向全周にわたって、複数の検出マーク２０１が予め形成されている。検出マークに対向する位置には、センサ２０５が配置されている。複数のマークの中のひとつがある規定時間後に移動した主走査方向変位を検出可能に構成することで、センサ２０５をベルト変位検出手段として用いることができる。この一つ一つの検出マークの主走査方向変位から、ベルト変位検出手段におけるベルト主走査方向変位を検出できる。
また、センサ２０５にベルト速度検出機能を持たせることにより、複数のマークの中のひとつが副走査方向規定距離の移動にかかった時間、及び副走査方向規定距離の移動時の主走査方向変位を検出可能に構成することもできる。この一つ一つの検出マークの副走査方向移動時間から、ベルト情報検出手段における副走査方向速度を検出できると共に、一つ一つの検出マークの主走査方向変位から、ベルト情報検出手段におけるベルト主走査方向変位を検出できる。

図３はベルト位置調整手段の構成を示した図である。
中間転写ベルト２００は複数のほぼ平行なローラにより張架されており、その中のひとつの駆動ローラ２１１を駆動モータ２１７で回転駆動することによりベルト搬送方向に駆動されている。駆動ローラ２１１及び従動ローラ２１２、２１３は所定位置に固定されているのに対し、テンションローラ２１４の回転軸の両端は矢印方向に付勢され、ベルトはほぼ一定張力で張架されている。また、補正ローラ２１５は中間転写ベルト２００に生じた寄りや蛇行等の主走査方向移動を補正するもので、補正ローラ２１５の回転軸の一端はピボット軸受等でローラ回転軸直行方向に揺動可能に支持されていると共に、他端側はベルト位置調整手段であるアクチュエータ２１６により矢印方向に往復移動可能に支持されている。

ベルト変位検出手段からのベルト変位信号に基づき、アクチュエータ２１６を駆動し、発生したベルト変位を基に戻す方向に補正ローラ２１５を揺動することを連続して行うことにより、ベルト蛇行は一定範囲に制御され、寄りガイド部材等を設けることなく、ベルト蛇行を抑制することが可能となる。
また、センサ２０５にベルト速度検出機能を持たせることで、ベルト速度検出手段からのベルト速度信号に基づいて、駆動モータ２１７を制御し、ベルト速度は一定の範囲に制御される。これにより、ベルト蛇行は一定範囲に制御され、寄りガイド部材等を設けることなく、ベルト蛇行を抑制することが可能となる。

図４は潜像形成位置補正手段の構成を示したブロック図である。
プリンタドライバ部３０１から転送された画像信号は、画像書き込み制御部３０２を構成する画像信号生成部３０３に入力される。また、エンジン制御部３０４からのエンジン制御情報も画像書き込み制御部３０２に入力される。画像信号生成部３０３では、入力された画像信号がエンジン制御情報に従った処理にて画像処理される。この際、画像信号生成部３０３では実際に印画紙上に画像を展開するため、画像形成に用いる最小画素を定義する画素クロック信号（ｗｃｌｋ）にて処理される。この画素クロック信号は、画素クロック生成部３０５にてエンジン制御部３０４からの解像度、感光体ドラム線速等の情報により所定の周波数のクロック信号（ｗｃｌｋ）を生成し、画像信号生成部３０３及び逓倍回路部３０６に入力される。画像信号生成部３０３で画像処理された実画像信号は書込位置制御部３０７に入力される。書込位置制御部３０７には、他にレーザ書き込み装置の同期検知部３０８から同期検知信号（ＤＥＴＰ）、中間転写ベルト上のベルト変位検出機能を備えたセンサ２０５からのベルト変位信号（Δａ）、エンジン制御部３０４からのエンジン制御情報が入力される。

同期検知信号（ＤＥＴＰ）は、レーザビームを感光体ドラム上に露光させる際に主走査方向の書込開始位置を一定に保つための信号である。この信号は、レーザ書き込み装置中のポリゴンミラーにて反射偏向されたレーザビームの感光体ドラム上の走査領域外に配置された同期検知板からの出力信号であり、同期検知板にはフォトダイオード等の受光素子が同期検出センサとして配役され、同期検出センサは入射されるレーザビームを光電変換して同期検知信号（ＤＥＴＰ）を出力する。ベルト変位信号（Δａ）は、中間転写ベルト搬送時の蛇行量を示す信号であり、ベルト位置調整手段によるベルト蛇行制御中においても完全には抑制できない中間転写ベルト上の検出マークの主走査方向変位をベルト変位検出手段により検出した信号である。書込位置制御部３０７では、同期検知信号（ＤＥＴＰ）に対し画像信号生成部３０３からの実画像信号を所定のタイミングで合成し、光源である半導体レーザを駆動させる信号を生成している。この際、ベルト変位信号（Δａ）に応じて同期検知信号から実画像信号を書き込む開始タイミングを制御している。書込位置制御部３０７には、前記画素クロック生成部３０５にて生成された画素クロック信号（ｗｃｌｋ）を逓倍処理された蛇行補正クロック信号（ｄｃｌｋ）が入力される。この蛇行補正クロック信号（ｄｃｌｋ）は、画像形成可能な最小画素を定義する画素クロック信号（ｗｃｌｋ）を逓倍処理して得られる、画素クロック信号よりも高周波な信号である。また、蛇行補正クロック信号（ｄｃｌｋ）は、転写スリット位置センサの検出分解能に応じた周波数のクロック信号であり、蛇行補正クロック信号（ｄｃｌｋ）の１クロックが転写スリット位置センサの１分解能に相当している。転写スリット位置センサからの蛇行検出信号（Δａ）を検出し、書込位置制御部３０７に同期検知信号（ＤＥＴＰ）とベルト変位信号（Δａ）が入力される。このベルト変位信号（Δａ）が０の場合の同期検知信号から実画像信号の主走査方向開始位置までがＡ（＝Ｎ×ｗｃｌｋ）とすると、Δａ＞０が検出された場合には、同期検知信号から実画像書出しタイミングまでの遅延時間をＡ＋Δａ×ｄｃｌｋと変更し、蛇行搬送が無い場合に対し実画像書出し開始位置を遅らせる。他方、Δａ＜０の場合は、上記遅延時間をＡ−Δａ×ｄｃｌｋとし相対的に実画像書出し開始タイミングを速める。レーザ駆動部３０９には、書込位置制御部３０７で合成されたレーザ駆動信号が入力される。レーザ駆動信号のＯＮ／ＯＦＦによりレーザ駆動部に実装された半導体レーザが点灯／消灯動作を繰り返し駆動される。半導体レーザを駆動することにより出射されたレーザビームはレーザ書き込み装置に入射し、複数のレンズ、ミラー等を透過、反射し光路中を進行する。光路途中に配置されたポリゴンミラーにて回転偏向され、感光体ドラム上に主走査方向へレーザビームが露光する。この露光から出力画像が得られるまでの過程は前述した通りである。

以上の構成において、ベルト変位検出手段として、中間転写ベルト２００の表面に搬送方向全周にわたって、形成された複数の検出マークの中のひとつが副走査方向に、ある規定時間後に移動した主走査方向変位を検出可能に構成されている。このため、特許文献９や特許文献１０のようにベルト変位検出結果に対し検出マークの形成精度や変形が影響することはなく、正確にベルト主走査方向変位を検出できる。このベルト主走査方向変位検出結果に基づき、ベルト位置調整手段によりベルトの主走査方向位置を制御すると共に、制御しきれない蛇行成分である、ベルト主走査方向位置制御動作中において検出されるベルト主走査方向変位検出に対しては、画像担持体上潜像形成位置を制御することで、主走査方向の位置ずれによる画像歪み、色ずれを防止でき、出力画像の大幅な高画質化が可能となる。
なお、本実施の形態では、転写媒体を中間転写体として図示、説明したが、転写媒体は用紙搬送ベルトに付着された記録用紙でもよい。この場合、ベルト変位検出手段、ベルト位置調整手段は用紙搬送ベルトに備わる。

図５はベルト情報検出手段の詳細な構成・動作を示した図である。
図５において、ベルト上には搬送方向全周にわたってライン状の検出マーク２０２が複数形成されている。検出マークに対向する位置には、検出マークの主走査方向位置を検出可能な、２つの１次元ＣＣＤラインセンサ２０６、２０７がベルト搬送方向に並設されている。２つのセンサは、ひとつの基準マークが主走査方向に変位することなく搬送された場合に、それぞれのセンサにおける出力が等しくなるよう設定されている。ここで、ベルトの搬送に伴い、複数の検出マークの中のひとつが上流側センサ２０６に対向した時間と、下流側センサ２０７に対向した時間から、ひとつの基準マークが２つのセンサ間を搬送される時間が検出でき、２つのセンサ間隔からベルトの副走査方向速度を検出可能となる。また、ベルトの搬送に伴い、複数の検出マークの中のひとつが上流側センサ２０６に対向したときのセンサ出力と、下流側センサ２０７に対向したときのセンサ出力を比較することにより、ひとつの基準マークが２つのセンサ間を搬送された時間に発生した主走査方向変位を検出可能となる。この一つ一つの検出マークの副走査方向速度、主走査方向変位を順次検出することにより、ベルト情報検出位置におけるベルト副走査方向速度と主走査方向変位を検出でき、各検出マークのベルト搬送方向における形成間隔を２つのセンサのベルト搬送方向における配置間隔以下とすることによりベルト１周期全域におけるベルト副走査方向速度と主走査方向変位の検出が可能となる。

図６は、他のベルト変位検出手段、ベルト速度検出手段の詳細な構成・動作を示した図である。
図６において、ベルト上には搬送方向全周にわたって矩形の検出マーク２０３が複数形成されている。検出マークに対向する位置には、検出マークの搬送方向位置及び主走査方向位置を検出可能な、２次元ＣＣＤエリアセンサ２０８が配設されている。センサ２０８は、ひとつの基準マークが主走査方向に変位することなく搬送された場合に、センサ検出エリア内における検出マーク主走査方向変位検出出力がゼロとなるよう設定されている。ここで、ベルトの搬送に伴い、複数の検出マークの中のひとつがセンサ検出エリア内に進入したときから検出エリア外に退出するまでの時間により、ひとつの基準マークがセンサ検出エリア内を搬送される間の副走査方向速度を検出可能となる。また、ベルトの搬送に伴い、複数の検出マークの中のひとつがセンサ検出エリア内に進入したときから検出エリア外に退出するまでの主走査方向変位検出出力の変化により、ひとつの基準マークがセンサ検出エリア内を搬送された時間に発生した主走査方向変位を検出可能となる。この一つ一つの検出マークの副走査方向速度、主走査方向変位を順次検出することにより、ベルト情報検出位置におけるベルト副走査方向速度、主走査方向変位を検出でき、各検出マークのベルト搬送方向における形成間隔をセンサのベルト搬送方向における検出エリア範囲以下とすることによりベルト１周期全域におけるベルト副走査方向速度、主走査方向変位の検出が可能となる。

ここで、２次元ＣＣＤによりベルト副走査方向速度、主走査方向変位を正確に検出するために、検出マークのベルト主走査方向におけるどの部分の副走査方向速度を検出するのか、ベルト搬送方向におけるどの部分の主走査方向変位を検出するのかを正確に規定する必要がある。矩形の検出マーク２０３では、ベルト主走査方向に平行な辺２０３ｂにおいて、ベルト主走査方向検出位置を正確に規定可能なのは副走査方向に平行な辺２０３ａ、あるいは２０３ｄと交差する点である。また、ベルト搬送方向に平行な辺２０３ａにおいて、ベルト搬送方向検出位置を正確に規定可能なのは主走査方向に平行な辺２０３ｂ、あるいは２０３ｃと交差する点である。このように、２次元ＣＣＤによるベルト副走査方向速度、主走査方向変位検出には、少なくとも２本の交差する辺を有する検出マークを用いることが望ましい。

また、図７に示すように、無端ベルト部材は、製造上、ベルト部材の幅方向両端を切断して加工することが多く、その場合、ベルトの切断面は微小な凹凸を有している。このため、この微小な凹凸の変位を２次元ＣＣＤにより検出することで、ベルト副走査方向速度、主走査方向変位を検出することも可能であり、ベルトに検出マークを形成する必要がないため、装置の低コスト化が可能となる。

さらに、図８に示すように、無端ベルト部材は、製造上、材料の不均一による濃度むらを有している。このため、この微小な濃度むらの変位を２次元ＣＣＤにより検出することで、ベルト副走査方向速度、主走査方向変位を検出することも可能であり、ベルトに検出マークを形成する必要がないため、装置の低コスト化が可能となる。

本発明を適用する画像形成装置の構成を示した図である。ベルト変位検出手段の構成を示した図である。ベルト位置調整手段の構成を示した図である。潜像形成位置補正手段の構成を示したブロック図である。ベルト情報検出手段の詳細な構成・動作を示した図である。他のベルト変位検出手段、ベルト速度検出手段の詳細な構成・動作を示した図である。無端ベルト部材の端部の構成を示した図である。無端ベルト部材のベルト表面の濃度むらを示した図である。

符号の説明

１０１、１０２、１０３、１０４…感光体ドラム、１１１…帯電器、１２１…露光装置、１３１…イエロー現像器、１３２…マゼンタ現像器、１３３…シアン現像器、１３４…ブラック現像器、２００…中間転写ベルト、２０１、２０２、２０３…検出マーク、２０５…センサ、２０６…１次元ＣＣＤラインセンサ（上流側センサ）、２０７…１次元ＣＣＤラインセンサ（下流側センサ）、２０８…２次元ＣＣＤエリアセンサ、２１１…駆動ローラ、２１２、２１３…従動ローラ、２１４…テンションローラ、２１５…補正ローラ、２１６…アクチュエータ、２１７…駆動モータ、３０１…プリンタドライバ部、３０２…制御部、３０３…画像信号生成部、３０４…エンジン制御部、３０５…画素クロック生成部、３０６…逓倍回路部、３０７…書込位置制御部、３０８…同期検知部、３０９…レーザ駆動部

Claims

転写像を担持搬送する中間転写体としての無端ベルトを有し、画像担持体上に形成された可視像を順次前記無端ベルト上に重ねることにより複数色画像を形成する画像形成装置において、
前記無端ベルトの主走査方向変位を検出するベルト変位検出手段と、
前記無端ベルトの主走査方向位置を調整するベルト位置調整手段と、
前記画像担持体上の主走査方向潜像形成位置を補正する潜像形成位置補正手段と、を備え、
前記ベルト位置調整手段は、前記ベルト変位検出手段からのベルト変位検出情報に基づいて、前記無端ベルトの主走査方向位置を制御すると共に、
前記潜像形成位置補正手段は、前記ベルト位置調整手段により主走査方向位置が調整された前記無端ベルトのベルト変位検出情報に基づいて、主走査方向潜像形成位置を補正し、
前記ベルト変位検出手段は、前記無端ベルト上の副走査方向に順次形成された検出マークを２次元的に検出可能なセンサを備え、前記検出マークがセンサ検出エリア内を搬送される間に生じる主走査方向移動量を、前記センサにて順次検出することにより前記無端ベルトの主走査方向変位を検出し、
前記検出マークの形成間隔は、前記２次元的に検出可能なセンサの副走査方向における検出エリア未満となるように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
画像担持体上に形成された可視像を転写した記録材を搬送する記録材搬送手段としての無端ベルトを有し、前記画像担持体上に形成された可視像を順次前記無端ベルト上で重ねることにより複数色画像を形成する画像形成装置において、
前記無端ベルトの主走査方向変位を検出するベルト変位検出手段と、
前記無端ベルトの主走査方向位置を調整するベルト位置調整手段と、
前記画像担持体上の主走査方向潜像形成位置を補正する潜像形成位置補正手段と、を備え、
前記ベルト位置調整手段は、前記ベルト変位検出手段からのベルト変位検出情報に基づいて、前記無端ベルトの主走査方向位置を制御すると共に、
前記潜像形成位置補正手段は、前記ベルト位置調整手段により主走査方向位置が調整された前記無端ベルトのベルト変位検出情報に基づいて、主走査方向潜像形成位置を補正し、
前記ベルト変位検出手段は、前記無端ベルト上の副走査方向に順次形成された検出マークを２次元的に検出可能なセンサを備え、
前記検出マークがセンサ検出エリア内を搬送される間に生じる主走査方向移動量を、前記センサにて順次検出することにより前記無端ベルトの主走査方向変位を検出し、
前記検出マークの形成間隔は、前記２次元的に検出可能なセンサの副走査方向における検出エリア未満となるように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
前記無端ベルトの副走査方向速度を検出するベルト速度検出手段と、
前記無端ベルトの副走査方向速度を調整するベルト速度調整手段と、を備え、
前記ベルト速度検出手段が検出する速度は、前記無端ベルト上の副走査方向に順次形成された前記検出マークに基づくものであり、
前記ベルト速度調整手段は、前記ベルト速度検出手段からのベルト副走査方向速度検出情報に基づいて、前記無端ベルトの副走査方向速度を制御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。
前記ベルト速度検出手段は、
前記無端ベルト上の検出マークを１次元的に検出可能な複数のセンサをベルト搬送方向に並設し、
前記無端ベルト上の検出マークが前記センサ間を搬送される時間を順次検出することにより無端ベルトの副走査方向速度を検出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記ベルト速度検出手段は、
前記無端ベルト上の検出マークを２次元的に検出可能なセンサを備え、
前記無端ベルト上の検出マークがセンサ検出エリア内を搬送される時間を、前記センサにて順次検出することにより前記無端ベルトの副走査方向速度を検出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記検出マークは少なくとも２本の交差する辺を有することを特徴とする請求項１、２、３、５の何れか一項に記載の画像形成装置。