JP5495128B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の潜像担持体の表面にそれぞれ形成した互いに異なる色のトナー像を無端状のベルト部材の表面あるいは同表面に保持している記録部材に重ね合わせて転写して多色画像を得る画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置では、ベルト移動方向において、各色のトナー像を位置ずれして転写することによる色ずれを引き起こすことがある。色ずれを引き起こす原因の１つとしては、各色の潜像担持体に対する潜像書込位置の相対的なずれが挙げられる。具体的には、反射ミラーや走査レンズなどの潜像書込系部品が温度変化に伴って伸縮すると、各色の潜像担持体の間で潜像書込位置が相対的にずれることがある。このような潜像書込位置のずれが生ずると、各色の潜像担持体の間で潜像の相対的な位置ずれが発生するので、色ずれを引き起こしてしまうのである。

また、各色のトナー像を位置ずれさせてしまう原因の他の１つとして、ベルト部材に駆動力を伝達する駆動ローラの偏心によるベルト部材の速度変動が挙げられる。具体的には、駆動ローラが偏心していると、ローラ１回転あたりに１周期分のサインカーブを描く特性の速度変動がベルト部材に発生する。この速度変動により、各色の潜像担持体からベルト部材又はベルト表面上の記録部材に対して各色のトナー像が位置ずれして転写されることで、色ずれを引き起こしてしまうのである。

そこで、特許文献１に記載の画像形成装置においては、潜像担持体たる各色の感光体に対する潜像書込位置を補正する書込位置補正処理を定期的に実施して、各色の感光体の間における潜像書込位置の相対的なずれを低減するようになっている。その書込位置補正処理においては、まず、各色の感光体にそれぞれ形成した所定のトナー像をベルト部材の表面に転写して、色ずれ検知用画像をベルト表面上に形成する。そして、その色ずれ検知用画像における各色のトナー像をそれぞれ反射型フォトセンサによって検知するタイミングに基づいて、各色のトナー像におけるベルト移動方向の位置ずれ量を算出する。次いで、その算出結果に基づいて、潜像書込を行う光走査系の反射ミラーの傾斜角度を微調整したり、感光体に対する走査光の照射タイミングを微調整したりする。これにより、各色の感光体の間における潜像書込位置の相対的なずれを低減して、色ずれを低減することができる。

加えて、同画像形成装置においては、ベルト部材の移動速度を検知した結果に基づいてベルト部材を一定速度で無端移動させるように駆動モータを駆動するベルト定速制御を実施することで、ベルト部材の速度安定化を図っている。具体的には、ベルト部材を張架している複数の張架ローラのうち、ベルト部材の無端移動に伴って従動回転する従動ローラにロータリーエンコーダーを設け、これによる検知結果に基づいてベルト部材の移動速度を検知させている。そして、ベルト部材の速度変動があった場合に、その変動とは逆位相の速度変動を発生させるように、駆動モータに対してロータリーエンコーダーの検知結果をフィードバックしている。これにより、駆動ローラの偏心に起因するベルト部材の速度変動を抑えて速度安定化を図ることで、ベルト速度変動に起因する色ずれを低減することができる。

ところが、本発明者らは、かかる構成の画像形成装置の試験機において、プリント速度をより高速化していく実験を行ったところ、厚紙使用時にスジ状の画像乱れを引き起こし易くなることを見出した。具体的には、試験機は、ベルト部材の表面上に重ね合わせて１次転写して得たカラートナー像を、ベルト部材と２次転写ローラとの当接による２次転写ニップでベルト部材から記録紙に一括２次転写する構成になっている。かかる構成において、記録紙として厚紙を用いると、それを２次転写ニップに進入させる際に、急激な負荷上昇によってベルト部材の移動速度を一瞬だけ大きく低下させてしまう。プリント速度を従来よりも高速化した条件下では、その低下率が従来よりも大きくなる。すると、その速度低下を駆動モータの駆動制御にフィードバックすると、ベルト部材の速度を一瞬だけ過剰に速めてしまう。このような、厚紙ニップ進入時における一瞬の速度低下と、その後の一瞬の速度上昇とが起こると、感光体からベルト部材への１次転写においてトナー像が正常に転写されずに、上述のようなスジ状の画像乱れを引き起こしていたのである。このスジ状の画像乱れは、駆動ローラの偏心に起因して生ずる色ずれよりも遙かに目立つため、色ずれよりも優先して対策を講ずるべきものであった。

そこで、本発明者らは、厚紙使用時には、上述したベルト定速制御に代えて、ＦＧ信号によるモータ定速制御を実施するように試験機を改良した（以下、この試験機を改良試験機という）。ＦＧ信号は、モータ軸について所定の回転角変位を検出する毎にパルス波を発生させるＦＧ信号発電機（Frequency Generator）から発せられる信号である。モータ定速制御においては、ＦＧ信号の周波数を一定に保つように駆動モータを駆動することで、駆動モータを所定の目標回転速度で一定に回転させる。厚紙がニップに進入する際には、ベルト部材の速度が一瞬だけ大きく低下するが、このとき、ベルトの伸びなどが起こるため、駆動モータの回転速度はそれほど低下しない。このため、厚紙のニップ進入時に、モータ回転速度の急激な低下は検出されず、厚紙のニップ進入からニップ排出に至るまで、駆動モータを目標回転速度で安定して回転させ続けることができる。

しかしながら、このような改良試験機で試運転を行ったところ、顕著な色ずれを引き起こしてしまった。そして、この顕著な色ずれは、次のような原因によって引き起こされていることがわかった。即ち、モータ定速制御においては、上述したように、駆動モータを所定の目標回転速度で回転させる。駆動ローラの径が設計通りの値であれば、そのときの駆動ローラの平均線速は、所定の目標ベルト速度とほぼ同じ値になる。ところが、駆動ローラとしては、ベルト部材に対して大きなグリップ力を発揮させる目的から、ゴムなどの摩擦抵抗の大きな材料で被覆したものを用いることが一般的である。このような駆動ローラは、環境変動（温湿度の変動）に伴ってローラ径を変化させてしまう。ローラ径が設計値からずれている駆動ローラにおいては、駆動モータを所定の目標回転速度で回転させた場合におけるローラ表面の平均線速が、ベルトの目標速度からずれてしまう。このずれにより、モータ定速制御では、ベルト部材をベルト定速制御とは異なる平均速度で走行させる。改良試験機は、従来と同様に、ベルト部材をベルト定速制御で駆動しながら、書込位置補正処理を行うようになっている。このようにして書込位置補正処理を実施した後、ユーザーの命令に基づくプリントジョブを実施する際に、厚紙が使用されると、制御方式をベルト定速制御からモータ定速制御に切り替えることになる。すると、そのプリントジョブにおけるベルト部材の平均速度を書込位置補正処理実施時とは異ならせてしまう。これにより、各１次転写ニップでトナー像をずれなく重ね合わせることができなくなっていたのである。

なお、改良試験機では、ベルト定速制御のもとで書込位置補正処理を実施するようになっていたが、モータ定速制御のもとで書込位置補正処理を実施することも考えられる。この場合には、書込位置補正処理を実施した後、ユーザーの命令に基づくプリントジョブをベルト定速制御の条件下で実施すると、同様の色ずれを引き起こしてしまう。

また、改良試験機のように、各色の感光体のトナー像をベルト部材に重ね合わせて転写してから、２次転写ニップで記録紙に一括２次転写する構成に限らず、次のような構成においても、同様の問題を発生させ得る。即ち、各色の感光体のトナー像を、ベルト部材の表面に保持した記録紙に重ね合わせて転写する構成である。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、厚紙使用時におけるスジ状の画像乱れの発生を抑えるとともに、書込位置補正処理を実施したときとは異なる制御方式でプリントジョブ時にベルト部材を駆動することによる色ずれの発生を抑えることができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の潜像担持体にそれぞれ書き込んだ潜像を互いに異なる色のトナーで現像する作像手段と、無端移動させている無端状のベルト部材の表面あるいは該表面に保持されている記録シートに対して、前記複数の像担持体上のトナー像を重ね合わせて転写して多色画像を得る転写手段と、前記ベルト部材を自らの周面の一部に掛け回しながら回転駆動するのに伴って前記ベルト部材を無端移動せしめる駆動回転体と、前記駆動回転体の駆動源である駆動モータと、前記作像手段、ベルトユニット、及び転写手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記ベルト部材の移動速度をベルト速度検知手段によって検知した結果に基づいて、前記ベルト部材を目標ベルト速度で無端移動させるように前記駆動モータを駆動するベルト定速制御を実施し、且つ前記ベルト部材の表面に形成した色ずれ検知用画像に含まれる各色のトナー像をトナー像検知手段によって検知した結果に基づいて前記複数の潜像担持体についてそれぞれ潜像書込位置を個別に補正する書込位置補正処理を所定のタイミングが到来する毎に実施するものである画像形成装置において、プリントジョブ時には、回転速度検知手段によって前記駆動モータの回転速度を検知した結果に基づいて前記駆動モータを所定の目標回転速度で回転させるモータ定速制御と、前記ベルト定速制御とのうち、使用される記録シートの厚みに応じた方を選択して実施し、前記所定のタイミングが到来したときには、前記モータ定速制御と前記ベルト定速制御とのうち、予め決められた方で前記ベルト部材を無端移動させながら前記書込位置補正処理を実施し、且つ、環境検知手段によって所定の閾値以上あるいは閾値を超える環境変動量が検知される毎に、予め決められた方の定速制御で前記ベルト部材を無端移動させながら前記書込位置補正処理を実施した後、他方の定速制御によって前記ベルト部材を無端移動させながら前記ベルト部材の表面に形成した色ずれ検知用画像に含まれる互いに異なる色のトナー像を前記トナー像検知手段によって検知した結果に基づいて、前記他方の定速制御としての前記モータ定速制御における前記目標回転速度、あるいは前記他方の定速制御としての前記ベルト定速制御における前記目標ベルト速度、を補正する目標補正処理を実施するように、前記制御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の画像形成装置において、前記駆動回転体の周辺の環境を前記環境検知手段に検知させるように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又は２の画像形成装置において、前記環境変動量について前記閾値以上であるか否か、あるいは前記閾値を超えているか否かを判定する時間間隔を、ユーザーからの入力情報に基づいて決定する処理を実施するように、前記制御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の何れかの画像形成装置において、前記環境検知手段として温度検知手段を用いるとともに、補正後の前記目標回転速度あるいは前記目標ベルト速度を、前記書込位置補正処理の実施時の温度に関連付けてデータ記憶手段に記憶させる処理を実施するように、前記制御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４の画像形成装置において、前記閾値以上あるいは前記閾値を超える変化量の温度変化が発生した際に、そのときの温度に対応する前記目標回転速度あるいは前記目標ベルト速度が前記データ記憶手段に記憶されている場合には、前記書込位置補正処理と前記目標補正処理との組合せを実施する代わりに、前記目標回転速度あるいは前記目標ベルト速度を、前記データ記憶手段に記憶されている、前記温度に対応する値に補正する処理を実施するように、前記制御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１乃至５の何れかの画像形成装置において、前記閾値を、ユーザーからの入力情報に基づいて変更する処理を実施するように、前記制御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１又は２の画像形成装置において、工場出荷後の初回運転時、あるいは、前記駆動回転体が新品のものに交換された後の初回運転時には、前記書込位置補正処理と前記目標補正処理との組合せを実施し、その後、前記閾値以上あるいは前記閾値を超える環境変動量が発生する毎に、前記組合せを実施する代わりに、そのときの環境と、環境変化量と、所定のアルゴリズムとに基づいて、前記目標回転速度あるいは前記目標ベルト速度の設定値を補正する処理を実施するように、前記制御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１乃至７の何れかの画像形成装置において、前記目標補正処理では、前記色ずれ検知用画像として、複数の前記潜像担持体のうち、互いに最も離れた距離に配設された２つの前記潜像担持体による２色のトナー像だけを含むものを形成するように、前記制御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、記録シートとして厚みの大きいものが使用された場合に、ベルト部材の駆動制御としてモータ定速制御を選択することで、スジ状の画像乱れの発生を抑えることができる。
また、従来と同様にして所定のタイミングが到来する毎に書込位置補正処理を実施する他に、環境変動量が閾値以上あるいは閾値を超える毎に、書込位置補正処理と目標補正処理との組合せを実施する。この組合せにおける目標補正処理では、直前に書込位置補正処理を実行しているにもかかわらず、ベルト部材の制御方式の違いにより、ベルト部材の平均速度が書込位置補正処理のときとは異なっているので、互いに異なる色のトナー像の間で位置ずれが発生する。この位置ずれ量は、ベルト定速制御とモータ定速制御とにおけるベルト部材の平均速度差を示している。この平均速度差に基づいて、書込位置補正処理で実行しない方の定速制御の目標値（駆動モータの目標回転速度、あるいは目標ベルト速度）を補正する。これにより、ベルト定速制御とモータ定速制御とで互いにベルト部材を同じ平均速度で無端移動させて、書込位置補正処理を実施したときとは異なる制御方式でプリントジョブ時にベルト部材を駆動することによる色ずれの発生を抑えることができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタにおけるＹ用のプロセスユニットを拡大して示す拡大構成図。 連続出力枚数と色ズレ量との関係を示すグラフ。 同プリンタの中間転写ベルトの一部を光学センサユニットとともに示す拡大斜視図。 同中間転写ベルトに形成されるシェブロンパッチを示す拡大模式図。 同プリンタの駆動制御部及びメイン制御部と、これに電気接続される各種機器とを示す模式図。 同メイン制御部によって実施されるモータ目標速度補正処理における処理フローを示すフローチャート。 プリントジョブにおける処理フローを示すフローチャート。 同メイン制御部によって実施される目標速度定期補正処理の処理フローを示すフローチャート。 回転数適正補正量と温度変化量との関係を示すグラフ。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー，シアン，マゼンタ，黒（以下、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと記す）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット６Ｙを例にすると、図２に示すように、像担持体たるドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像器５Ｙ等を備えている。プロセスユニット６Ｙは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、レーザ光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有するＹ現像剤を用いる現像器５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、後述するベルト部材としての中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスユニット（６Ｃ，Ｍ，Ｋ）においても、同様にして感光体（１Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に（Ｃ，Ｍ，Ｋ）トナー像が形成されて、中間転写ベルト８上に中間転写される。

現像器５Ｙは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ロール５１Ｙを有している。また、互いに平行配設された２つの搬送スクリュウ５５Ｙ、ドクターブレード５２Ｙ、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）５６Ｙなども有している。

現像器５Ｙのケーシング内には、磁性キャリアとＹトナーとを含む図示しないＹ現像剤が収容されている。このＹ現像剤は２つの搬送スクリュウ５５Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、上記現像ロール５１Ｙの表面に担持される。そして、ドクターブレード５２Ｙによってその層厚が規制されてからＹ用の感光体１Ｙに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体１Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体１Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像器５Ｙにおいて、現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール５１Ｙの回転に伴ってケーシング内に戻される。

２つの搬送スクリュウ５５Ｙの間には仕切壁が設けられている。この仕切壁により、現像ロール５１Ｙや図中右側の搬送スクリュウ５５Ｙ等を収容する第１供給部５３Ｙと、図中左側の搬送スクリュウ５５Ｙを収容する第２供給部５４Ｙとがケーシング内で分かれている。図中右側の搬送スクリュウ５５Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部５３Ｙ内のＹ現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール５１Ｙに供給する。図中右側の搬送スクリュウ５５Ｙによって第１供給部５３Ｙの端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、上記仕切壁に設けられた図示しない開口部を通って第２供給部５４Ｙ内に進入する。第２供給部５４Ｙ内において、図中左側の搬送スクリュウ５５Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、第１供給部５３Ｙから送られてくるＹ現像剤を図中右側の搬送スクリュウ５５Ｙとは逆方向に搬送する。図中左側の搬送スクリュウ５５Ｙによって第２供給部５４Ｙの端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、上記仕切壁に設けられたもう一方の開口部（図示せず）を通って第１供給部５３Ｙ内に戻る。

透磁率センサからなる上述のＴセンサ５６Ｙは、第２供給部５４Ｙの底壁に設けられ、その上を通過するＹ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度と良好な相関を示すため、Ｔセンサ５６Ｙ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。この制御部は、Ｔセンサ５６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆを格納したＲＡＭを備えている。このＲＡＭ内には、他の現像器に搭載された図示しないＴセンサからの出力電圧の目標値であるＣ用Ｖｔｒｅｆ、Ｍ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータも格納されている。Ｙ用Ｖｔｒｅｆは、後述するＹ用のトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Ｔセンサ５６Ｙからの出力電圧の値をＹ用Ｖｔｒｅｆに近づけるように、図示しないＹ用のトナー搬送装置を駆動制御して第２供給部５４Ｙ内にＹトナーを補給させる。この補給により、現像器５Ｙ内のＹ現像剤中のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、Ｃ，Ｍ，Ｋ用のトナー搬送装置を用いた同様のトナー補給制御が実施される。

先に示した図１において、プロセスユニット６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中下方には、潜像書込装置としての光書込ユニット７が配設されている。光書込ユニット７は、画像情報に基づいて発したレーザー光を、プロセスユニット６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット７は、光源から発したレーザー光を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。

光書込ユニット７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７など有する紙収容手段が配設されている。紙収容カセット２６は、シート状の記録体たる転写紙Ｐを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７を当接させている。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐが給紙路７０に向けて送り出される。

この給紙路７０の末端付近には、レジストローラ対２８が配設されている。レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転させるが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。

プロセスユニット６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中上方には、中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段としての転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他に、２次転写バイアスローラ１９、ベルトクリーニング装置１０などを備えている。また、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、駆動ローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、従動ローラ１４、テンションローラ１１なども備えている。中間転写ベルト８は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ１２の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に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。

駆動回転体としての駆動ローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された可視像たる４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。そして、転写紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトベルトクリーニング装置１０によってクリーニングされる。２次転写ニップで４色トナー像が一括２次転写された転写紙Ｐは、転写後搬送路７１を経由して定着装置２０に送られる。

定着装置２０は、内部にハロゲンランプ等の発熱源を有する定着ローラ２０ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ２０ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置２０内に送り込まれた転写紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ２０ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化せしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。

定着装置２０内でフルカラー画像が定着せしめられた転写紙Ｐは、定着装置２０を出た後、排紙路７２と反転前搬送路７３との分岐点にさしかかる。この分岐点には、第１切替爪７５が揺動可能に配設されており、その揺動によって転写紙Ｐの進路を切り替える。具体的には、爪の先端を反転前送路７３に近づける方向に動かすことにより、転写紙Ｐの進路を排紙路７２に向かう方向にする。また、爪の先端を反転前搬送路７３から遠ざける方向に動かすことにより、転写紙Ｐの進路を反転前搬送路７３に向かう方向にする。

第１切替爪７５によって排紙路７２に向かう進路が選択されている場合には、転写紙Ｐは、排紙路７２から排紙ローラ対１００を経由した後、機外へと配設されて、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック５０ａ上にスタックされる。これに対し、第１切替爪７５によって反転前搬送路７３に向かう進路が選択されている場合には、転写紙Ｐは反転前搬送路７３を経て、反転ローラ対２１のニップに進入する。反転ローラ対２１は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐをスタック部５０ａに向けて搬送するが、転写紙Ｐの後端をニップに進入させる直前で、ローラを逆回転させる。この逆転により、転写紙Ｐがそれまでとは逆方向に搬送されるようになり、転写紙Ｐの後端側が反転搬送路７４内に進入する。

反転搬送路７４は、鉛直方向上側から下側に向けて湾曲しながら延在する形状になっており、路内に第１反転搬送ローラ対２２、第２反転搬送ローラ対２３、第３反転搬送ローラ対２４を有している。転写紙Ｐは、これらローラ対のニップを順次通過しながら搬送されることで、その上下を反転させる。上下反転後の転写紙Ｐは、上述の給紙路７０に戻された後、再び２次転写ニップに至る。そして、今度は、画像非担持面を中間転写ベルト８に密着させながら２次転写ニップに進入して、その画像非担持面に中間転写ベルトの第２の４色トナー像が一括２次転写される。この後、転写後搬送路７１、定着装置２０、排紙路７２、排紙ローラ対１００を経由して、機外のスタック部５０ａ上にスタックされる。このような反転搬送により、転写紙Ｐの両面にフルカラー画像が形成される。

転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部５０ａとの間には、ボトル支持部３１が配設されている。このボトル支持部３１は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを収容するトナー収容部たるトナーボトル３２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを搭載している。トナーボトル３２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、互いに水平よりも少し傾斜した角度で並ぶように配設され、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋという順で配設位置が高くなっている。トナーボトル３２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ内のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーは、それぞれ後述するトナー搬送装置により、プロセスユニット６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像器に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、プロセスユニット６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。

本プリンタにおいては、モノクロ画像を形成するモノクロモードと、カラー画像を形成するカラーモードとで、感光体と中間転写ベルト８との接触状態を異ならせるようになっている。具体的には、転写ユニット１５における４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのうち、Ｋ用の１次転写バイアスローラ９Ｋについては、他の１次転写バイアスローラとは別に、図示しない専用のブラケットで支持している。また、Ｙ，Ｃ，Ｍ用の３つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｃ，Ｍについては、それらを図示しない共通の移動ブラケットで支持している。この移動ブラケットについては、図示しないソレノイドの駆動によって、Ｙ，Ｃ，Ｍ用の感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍに近づける方向と、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍから遠ざける方向とに移動させることが可能である。移動ブラケットを感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍから遠ざける方向に移動させると、中間転写ベルト８の張架姿勢が変化して、中間転写ベルト８がＹ，Ｃ，Ｍ用の３つの感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍから離間する。但し、Ｋ用の感光体１Ｋと中間転写ベルト８とは接触したままである。モノクロモードにおいては、このように、Ｋ用の感光体１Ｋだけを中間転写ベルト８に接触させた状態で、画像形成動作を行う。このとき、４つの感光体のうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを回転駆動させ、Ｙ，Ｃ，Ｍ用の感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍについては、駆動を停止させている。

上述の移動ブラケットを３つの感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍに近づける方向に移動させると、中間転写ベルト８の張架姿勢が変化して、それまで３つの感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍから離間していた中間転写ベルト８がそれら３つの感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍに接触する。このとき、Ｋ用の感光体１Ｋと中間転写ベルト８とは接触したままである。カラーモードにおいては、このように、４つの感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの全てを中間転写ベルト８に接触させた状態で、画像形成動作を行う。かかる構成においては、移動ブラケットや上述したソレノイドなどが、感光体と中間転写ベルト８とを接離させる接離手段として機能している。

本プリンタは、４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋや、光書込ユニット７などからなる作像手段の駆動を制御する制御手段として、図示しないメイン制御部を備えている。このメイン制御部は、演算手段たるＣＰＵ（Central Processing Unit）、データ記憶手段たるＲＡＭ（Random Access Memory）、データ記憶手段たるＲＯＭ（Read Only Memory）などを具備しており、ＲＯＭに記憶しているプログラムに基づいて、プロセスユニットや光書込ユニット７の駆動を制御する。

また、メイン制御部とは別に、図示しない駆動制御部を有している。そして、この駆動制御部は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、データ記憶手段たる不揮発性ＲＡＭなどを具備しており、ＲＯＭに記憶しているプログラムに基づいて、後述する駆動モータの駆動を制御する。

実施形態に係るプリンタにおいて、各色のトナー像の中間転写ベルト８に対する転写位置が相対的にずれると、カラー画像に色ズレが発生してしまう。かかる色ずれは、各色トナー像の副走査レジストずれなどによって発生する。副走査レジストずれは、トナー像の正規の転写位置が中間転写ベルト８の移動方向である副走査方向に全体的にずれてしまう現象である。そして、副走査レジストずれの主な原因は、反射ミラーやレンズなどといった光書込ユニット７の部品が温度変化に伴って伸縮することにある。複数の記録紙に対して連続して画像を形成する連続プリント動作中には、光書込ユニット７が昇温を続けることから、連続動作時間が長くなるに従って色ズレ量が増加していく。

そこで、本プリンタのメイン制御部は、所定枚数のプリントを行う毎に、次のような書込位置補正処理を行う。即ち、各色の感光体にそれぞれ形成したトナー像をベルト上に並べて転写した後、それらトナー像を位置ずれ量検知手段としての光学センサで検知したタイミングに基づいて各色トナー像の位置ズレ量を検出する。そして、検出結果に基づいて、潜像書込開始タイミングを補正することで、副走査レジストズレ量を低減する。これにより、図３に示すように、連続プリントモードにおいて、連続プリント枚数の増加に伴って徐々に大きくなっていく色ずれ量を、書込位置補正処理の定期的な実施によって定期的にほぼゼロにリセットすることができる。

図４は、中間転写ベルト８の一部を位置ずれ量検知手段としての光学センサユニット１３６とともに示す拡大斜視図である。図示のように、中間転写ベルト８における駆動ローラ１２に対する掛け回し箇所には、光学センサユニット１３６が所定の間隙を介して対向している。メイン制御部は、図示しない電源スイッチがＯＮされた直後や、所定枚数のプリントを実施する毎に、書込位置補正処理を実施するようになっている。そして、この書込位置補正処理において、中間転写ベルト５の幅方向の一端部、中央部、他端部にそれぞれ、シェブロンパッチＰＶと呼ばれる複数のトナー像からなる色ずれ検知用画像を形成する。光学センサユニット１３６は、中間転写ベルト８の幅方向における一端部に対向する第１光学センサ１３７と、中央部に対向する第２光学センサ１３８、他端部に対向する第３光学センサ１３９とを具備している。そして、第１光学センサ１３７は、発光手段から発した光を集光レンズに通した後、中間転写ベルト８の表面で反射させ、その反射光を受光手段で受光して受光量に応じた電圧を出力する。中間転写ベルト８の一端部に形成されたシェブロンパッチＰＶ内のトナー像が第１光学センサ１３７の直下を通過する際には、第１光学センサ１３７の受光手段による受光量が大きく変化する。これにより、メイン制御部は、中間転写ベルト８の幅方向の一端部に形成されたシェブロンパッチＰＶ内における各トナー像を検知することができる。また、同様にして、第２光学センサ１３８からの出力に基づいて、中間転写ベルト８の中央部に形成されたシェブロンパッチＰＶ内における各トナー像を検知することもできる。また、第３光学センサ１３９からの出力に基づいて、中間転写ベルト８の他端部に形成されたシェブロンパッチＰＶ内における各トナー像を検知することもできる。そして、その検知タイミングに基づいて、各トナー像の位置ずれ量を検知することが可能である。このように、第１光学センサ１３７、第２光学センサ１３８、第３光学センサ１３９は、それぞれメイン制御部との組合せによって位置ずれ量検知手段として機能している。なお、発光手段としては、トナー像を検出するために必要な反射光を作り得る光量をもつＬＥＤ等が用いられている。また、受光手段としては、多数の受光素子が直線状に配列されたＣＣＤなどが用いられている。

メイン制御部は、シェブロンパッチＰＶ内の各トナー像を検知することで、各トナー像における主走査方向の位置、副走査方向（ベルト移動方向）の位置、主走査方向の倍率誤差、主走査方向からのスキューをそれぞれ検出する。ここで言う主走査方向とは、ポリゴンミラーでの反射に伴ってレーザー光が感光体表面上で位相する方向を示している。シェブロンパッチは、図５に示すように、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色のトナー像を主走査方向から約４５［°］傾けた姿勢で、副走査方向であるベルト移動方向に所定ピッチで並べたラインパターン群である。このようなシェブロンパッチＰＶ内のＹ，Ｃ，Ｍトナー像について、Ｋトナー像との検知時間差を読み取っていく。同図では、紙面上下方向が主走査方向に相当し、左から順に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が並んだ後、これらとは姿勢が９０［°］異なっているＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙトナー像が更に並んでいる。基準色となるＫとの検出時間差ｔｙｋ、ｔｃｋ、ｔｍｋについての実測値と理論値との差に基づいて、各色トナー像の副走査方向のズレ量、即ちレジストズレ量を求める。そして、そのレジストズレ量に基づいて、感光体に対する光書込開始タイミング、あるいは反射ミラーの傾きを補正して、各色トナー像のレジストズレを低減する。また、ベルト両端部間での副走査方向ズレ量の差に基づいて、各色トナー像の主走査方向からの傾き（スキュー）を求める。そして、その結果に基づいて、反射ミラーの面倒れ補正を実施して、各色トナー像のスキューズレを低減する。以上のように、色ずれ検知用画像であるシェブロンパッチＰＶ内における各トナー像を検知したタイミングに基づいて光書込開始タイミングなどを補正してレジストズレやスキューズレを低減する処理が、書込位置補正処理である。

なお、光書込開始タイミングの補正によって感光体に対する潜像の書込位置を補正する場合には、その補正は次のように実施される。即ち、本プリンタのように、４つの感光体（１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に対する４つのレーザー光を、共通の１つのポリゴンミラーによって偏向せしめてそれぞれの感光体に対する主走査方向の光走査を行うものでは、各感光体に対する光書込開始タイミングが、１ライン分（１走査線分）の書込に相当する時間単位で補正される。例えば、２つの感光体間で、１／２ドットを超えるレジストズレが発生している場合、何れか一方の感光体に対する光書込開始タイミングが、１ライン分の書込時間の整数倍だけ前後にずらされる。より詳しくは、例えば３／４ドットの重ね合わせズレの場合には１ライン分の書込時間の１倍、７／４ドットの重ね合わせズレの場合には１ライン分の書込時間の２倍だけ、光書込開始タイミングがそれまでのタイミングよりも前後にずらされる。これにより、副走査方向における重ね合わせズレ量が１／２ドット以下に抑えられる。よって、書込位置補正処理を実施した直後であっても、各色のドットを完全にずれなく重ね合わせることができない場合がある。

また、光書込ユニット７の反射ミラーの傾きを調整することによって、各色のドットのレジストズレを抑える場合には、書込位置補正処理を実施した直後において、各色のドットをほぼずれなく重ね合わせることができる。

図６は、駆動制御手段としての駆動制御部２００及びメイン制御部２５０と、これに電気接続される各種機器とを示す模式図である。中間転写ベルト８のループ内側でベルトを張架している張架部材の１つであり、ベルトの無端移動に伴って従動回転する従動ローラ１４の線速は、中間転写ベルト８の線速と同じになる。よって、従動ローラ１４の回転角速度や回転角変位は、中間転写ベルト８の無端移動速度を間接的に示すことになる。従動ローラ１４の軸部材には、ロータリーエンコーダからなるローラエンコーダ１７１が固定されている。このローラエンコーダ１７１は、従動ローラ１４の回転角速度や回転角変位を検知して、その結果を駆動制御部２００に出力する。このようなローラエンコーダ１７１は、中間転写ベルト８の移動速度を検知する速度検知手段として機能している。駆動制御部２００は、ローラエンコーダ１７１からの出力に基づいて、中間転写ベルト８の速度変動や無端移動速度を把握することができる。

なお、本プリンタでは、速度検知手段として、従動ローラ１４の回転角速度や回転角変位を検知するローラエンコーダ１７１を用いたが、他の方式によって速度変動や速度を検知するものを用いてもよい。例えば、複数の目盛をベルト周方向に所定ピッチで配設したスケールを中間転写ベルトに設け、その目盛を検知する時間間隔に基づいてベルトの速度変動や速度を検知する光学センサを用いてもよい。また、パーソナルコンピュータの入力装置である光学式マウスなどに採用されている光学イメージセンサを、ベルト表面の速度変動や速度を検知する手段として用いてもよい。

メイン制御部２５０には、温度センサ３００が接続されている。この温度センサ３００は、先に図１に示したように、駆動ローラ１２の近傍に配設されており、周知の技術によって駆動ローラ１２の周囲の温度を検知して、その検知結果に応じた信号を出力する。この信号は、図示しないＡ／Ｄコンバーターによってデジタルデータに変換された後、メイン制御部２５０に入力される。

駆動ローラ１２としては、中間転写ベルト８に対して強いグリップ力を発揮させるように、表面にゴム等の弾性材料からなる表面層を被覆したものを用いている。駆動ローラ１２が偏心していると、駆動ローラ１回転あたりに１周期分のサインカーブを描くような特性の速度変動が中間転写ベルト８に発生する。また、駆動ローラ１２の直径に誤差があると、駆動ローラ１２を設計通りの角速度で回転させても、駆動ローラ１２の線速や中間転写ベルト８の速度を目標の速度にすることができなくなる。

そこで、駆動制御部２００は、ローラエンコーダ１７１から出力されるパルス信号の周波数を、基準クロックの周波数に合わせるように、駆動ローラ１２の駆動源となっている駆動モータ１６２を加減速制御するＰＬＬ制御を行う。これにより、ローラエンコーダ１７１が取り付けられた従動ローラ１４を一定の回転角速度で回転させることで、中間転写ベルト８の速度を目標ベルト速度で安定化させる。つまり、中間転写ベルト８の速度に基づいて、駆動モータ１６２の駆動速度を制御することで、中間転写ベルト８を、駆動ローラ１２の径や偏心にかかわらず、目標ベルト速度で無端移動させるようにするベルト定速制御を実施する。かかる構成においては、中間転写ベルト８の速度の検知結果に基づくベルト定速制御を行うことで、中間転写ベルト８を駆動ローラ１２の径や偏心にかかわらず目標ベルト速度で無端移動させることができる。

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
本発明者らは、以上の基本的な構成を備えるプリンタ試験機において、近年の高速プリント化の要望に応えるべく、プリント速度をより高速化していく実験を行った。すると、記録紙として厚紙を用いた場合に、スジ状の画像乱れを顕著に引き起こしてしまった。このスジ状の画像乱れは、厚紙を２次転写ニップに進入させる際の衝撃に起因するものであることがわかった。具体的には、厚紙を２次転写ニップに進入させる際に、急激な負荷上昇によって中間転写ベルト８の移動速度を一瞬だけ大きく低下させてしまう。プリント速度を従来よりも高速化した条件下では、その低下率が従来よりも大きくなる。すると、その速度低下を駆動モータ１６２の駆動制御にフィードバックすると、中間転写ベルト８の速度を一瞬だけ過剰に速めてしまう。このように、厚紙のニップ進入時における一瞬の速度低下と、その後の一瞬の速度上昇とが連続して起こると、各色の１次転写ニップにおいて各色のトナー像が正常に転写されずに、スジ状の画像乱れを引き起こしていた。このスジ状の画像乱れは、駆動ローラ１２の偏心に起因して生ずる色ずれよりも遙かに目立つため、色ずれよりも優先して対策を講ずる必要がある。

そこで、本プリンタのメイン制御部は、必要に応じて、駆動モータ１６２の制御方式をベルト定速制御からモータ定速制御に切り替えるようになっている。このモータ定速制御は、駆動モータ１６２のＦＧ信号発電機から発せられるＦＧ信号に基づいて、駆動モータ１６２のモータ軸を一定の回転速度で回転させるように駆動モータ１６２の駆動を制御する方式である。また、回転速度検知手段としてのＦＧ信号発電機は、周知のように、駆動モータ１６２に内蔵され、駆動モータ１６２のモータ軸が所定の回転角度だけ回転する毎にパルス信号を発生させるものである。ＦＧ信号を所定の周波数にするように駆動モータ１６２を駆動制御することで、駆動モータ１６２を所定の回転速度で回転させることができる。厚紙がニップに進入する際には、中間転写ベルト８の速度が一瞬だけ大きく低下するが、このとき、ベルトの伸びやギヤ間微小ギャップの狭小化などが起こるため、駆動モータ１６２の回転速度はそれほど低下しない。このため、モータ定速制御においては、厚紙のニップ進入時に、モータ回転速度の急激な低下は検出されず、厚紙のニップ進入からニップ排出に至るまで、駆動モータ１６２を目標回転速度で安定して回転させ続ける。すると、厚紙のニップ進入直後にベルト部材の速度を一瞬だけ過剰にしてしまうことがなくなる。よって、必要に応じて駆動方式をベルト定速制御からモータ定速制御に切り替えることで、駆動ローラ１２の偏心に起因する色ずれは許容してしまうものの、スジ状の画像乱れを抑えることができる。

メイン制御部２５０は、ベルト定速制御からモータ定速制御への切り換えを次のようにして行う。即ち、スジ状の画像乱れを引き起こす可能性が高いか否かを、ユーザーからの指示命令に基づいて把握する。具体的には、本プリンタは、２次転写ニップに送り込まれる記録紙の厚みの情報を取得する厚み情報取得手段を備えている。かかる厚み情報取得手段としては、ユーザーによって入力される厚み情報を受け付けるタッチパネル等の操作部を例示することができる。また、記録紙を挟み込みながら搬送する搬送ローラ対の紙挟み込み時の移動量に基づいて記録紙の厚みを検知する厚み検知手段でもよい。記録紙として、厚みの比較的小さいものが用いられる場合には、記録紙のニップ進入時におけるベルト速度変動がそれほど大きくならない。これに対し、記録紙として、厚みの比較的小さいものが用いられる場合には、記録紙のニップ進入時に比較的大きなベルト速度変動が生ずるので、スジ状の画像乱れを引き起こす可能性が高くなる。そこで、メイン制御部２５０は、厚み情報取得手段によって取得した厚み情報が所定の厚みを超えるものである場合に、駆動制御部２００に対して、ベルト定速制御からモータ定速制御への切り換えを指示する信号を出力する。これにより、駆動制御部２００は、駆動モータ１６２を一時的にモータ定速制御で駆動するようになる。

なお、本プリンタにおいては、プリント速度モードとして、画質優先の低速モード、通常モード、速度優先の高速モードの３つをユーザーからの命令に基づいて選択するようになっている。かかる構成においては、たとえ厚紙が用いられた場合であっても、低速モードや通常モードでは、ニップ進入時のベルト速度変動がそれほど大きくならない。そこで、メイン制御部２５０は、厚み情報取得手段によって取得した厚み情報が所定の厚みを超えるものである場合であっても、低速モードや通常モードの場合には、ベルト定速制御からモータ定速制御への切り換えを指示する信号を駆動制御部２００に出力しない。よって、この場合、駆動制御部２００は、ベルト定速制御によって駆動モータ１６２を駆動する。

また、本プリンタにおいては、色モードとして、上述のモノクロモードとカラーモードとをユーザーからの命令に基づいて選択するようになっている。モノクロモードにおいては、色ずれが発生しないので、必ずしもベルト定速制御を実行する必要はない。むしろ、ベルトに対する急激な負荷変動があった場合でもベルトを安定して走行させ得るモータ定速制御を実施した方が、メリットが大きい。そこで、メイン制御部２５０は、モノクロモードである場合には、記録紙の厚みにかかわらず、低速モードや通常モードの場合には、ベルト定速制御からモータ定速制御への切り換えを指示する信号を駆動制御部２００に出力するようになっている。

このように、ニップ進入時に大きなベルト速度変動を発生させる可能性が高い場合やモノクロモードにおいて、制御方式をベルト定速制御からモータ定速制御へ切り換えることで、スジ状の画像乱れの発生を抑えることができる。

しかしながら、制御方式をベルト定速制御からモータ定速制御に切り替えた際に、顕著な色ずれを引き起こすおそれがある。この顕著な色ずれは、次のような原因によって引き起こされるものである。即ち、モータ定速制御においては、駆動モータ１６２を所定の目標回転速度で回転させる。駆動ローラ１２の径が設計通りの値であれば、そのときの駆動ローラ１２の平均線速は、目標ベルト速度とほぼ同じ値になる。しかしながら、駆動ローラ１２として例え高精度に加工されたものを用いたとしても、そのローラ径は温度変化に伴って変動してしまう。ローラ径が設計値からずれている駆動ローラ１２では、駆動モータ１６２を所定の目標回転速度で回転させた場合におけるローラ表面の平均線速が、目標ベルト速度から僅かにずれてしまう。このずれにより、モータ定速制御では、中間転写ベルト８をベルト定速制御とは異なる平均速度で走行させてしまう。書込位置補正処理については、ベルト定速制御の条件下で実施するが、その実施によって色ずれを抑えることができるのは駆動モータ１６２をベルト定速制御で駆動したときだけである。ベルト定速制御からモータ定速制御への切り換えによって中間転写ベルト８の平均速度を変化させてしまうと、顕著な色ずれを引き起こしてしまう。平均速度を変化させると、上流側の１次転写ニップから下流側の１次転写ニップに至るまでに要するベルト移動時間を変化させてしまうので、各１次転写ニップでトナー像をずれなく重ね合わせることができなくなるからである。

そこで、メイン制御部２５０は、ユーザーのもとで初めて電源が投入されたとき（初回運転時）において、モータ定速制御における駆動ローラ１２の目標回転速度を駆動ローラ１２の径に見合ったものに補正するモータ目標速度補正処理を実施するようになっている。また、転写ユニット１５が新品に交換された場合には、それに伴って駆動ローラ１２も交換されてその径が変化するので、その場合にもモータ目標速度補正処理を実施するようになっている。

図７は、モータ目標速度補正処理における処理フローを示すフローチャートである。モータ目標速度補正処理は、転写ユニット１５が新品に交換された際、あるいは、ユーザーのもとでの初期運転時に実行される（ステップ１でＹ：以下、ステップをＳと記す）。詳しくは、転写ユニット１５の交換が検知されるか、あるいは初期運転時においては、その後の初めのプリントジョブに先立って、モータ目標速度補正処理が実行される。

モータ目標速度補正処理においては、まず、ベルト定速制御で駆動モータ１６２を駆動した後（Ｓ２）、上述した書込位置補正処理を実行する（Ｓ３）。これにより、ベルト定速制御で駆動モータ１６２を駆動している条件下における各色のドットの副走査方向におけるずれ量を低減する。次に、駆動モータ１６２の制御方式をベルト定速制御からモータ定速制御に切り替える（Ｓ４）。すると、中間転写ベルト８の平均速度が変化することで、色ずれ量が増加する。このような条件のもとで、色ずれ検知用画像を形成した後（Ｓ５）、色ずれ量を測定する。そして、その色ずれ量と、ベルト定速制御のもとで書込位置補正処理を実施した直後における色ずれ量との差を求める（Ｓ６）。具体的には、書込位置補正処理において、光書込ユニット７の反射ミラーの傾きを調整して各色の静電潜像の書込位置を補正する場合には、上述したように、各色のドットの位置ずれをほぼゼロにすることができる。よって、この場合、前述の色ずれ量の差は、Ｓ６で測定される色ずれ量の値そのものになる。一方、光書込開始タイミングの調整によって各色の静電潜像の書込位置を補正する場合には、上述したように、各色のドットの位置ずれ量を完全にゼロにすることができない場合がある。但し、ずれ量を１／２以下にまでは低減している。タイミング補正後に生じてしまう１／２以下のずれ量を書込位置補正処理で計算して記憶しておく。そして、そのずれ量と、Ｓ５で形成した色ずれ検知用画像における色ずれ量との差を、Ｓ６の工程で求める。

なお、Ｓ５の工程における色ずれ検知用画像としては、書込位置補正処理における色ずれ検知用画像（図５に示したもの）とは異なるものを形成する。具体的には、本プリンタでは、図７のＳ５の工程で形成する色ずれ検知用画像として、４色のうち、Ｙトナー像とＫトナー像との２色だけからなるものを形成する。このような色ずれ検知用画像を形成する理由は、次の通りである。即ち、ベルト定速制御のもとで書込位置補正処理を実施した直後における色ずれ量と、モータ定速制御のもとで検知される色ずれ量との差は、ベルト定速制御とモータ定速制御とにおけるベルト線速差を示している。但し、ベルト線速差が同じであっても、色ずれ量の差は色によって異なってくる。詳しくは、例えばＹトナー像の場合には、それがＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト８上に転写されてから、最下流側のＫ用の１次転写ニップへ移動するまでの間に、Ｃ用の１次転写ニップとＭ用の１次転写ニップとを順次通過することになる。これに対し、Ｃトナー像の場合には、それがＣ用の１次転写ニップで中間転写ベルト８上に転写されてから、最下流側のＫ用の１次転写ニップへ移動するまでの間に、Ｍ用の１次転写ニップしか経由しない。また、Ｍトナー像の場合には、それがＭ用の１次転写ニップで中間転写ベルト８上に転写されてから、最下流側のＫ用の１次転写ニップへ移動するまでの間に、何れの１次転写ニップも経由しない。１次転写ニップの間隔は等しいので、Ｙトナー像は、ベルトに転写されてからＫ用の１次転写ニップに進入するまでの時間が、Ｍトナー像の３倍になる。このため、中間転写ベルト８の平均速度が変化したことに起因するＫトナー像とのずれ量も、Ｍトナー像の３倍になる。すると、ＹとＫとの間では、ＭとＫとの間に比べて、中間転写ベルト８の平均速度の変化量を３倍の感度で検知することになる。そこで、本プリンタにおいては、中間転写ベルト８の平均速度の変化量を最も感度良く検出することが可能なＹとＫとの間の色ずれ量だけを見るために、図７のＳ５において、Ｙトナー像及びＫトナー像という２色だけからなる色ずれ検知用画像を形成するようになっている。

ＹとＫとの２色間について、ベルト定速制御のもとで書込位置補正処理を実施した直後における色ずれ量と、その後に制御をベルト定速制御からモータ定速制御に切り替えたときの色ずれ量との差を算出したら、その差に基づいて、ベルト速度差を算出する。この算出は、前出の差に所定の係数を乗ずることによって行われる。そして、算出したベルト速度差に基づいて、モータ定速制御の際に用いる駆動モータ１６２の目標回転速度（ＦＧ信号の目標周波数）を補正する（Ｓ８）。これにより、以降のプリントジョブにおいて、モータ定速制御を実行する場合には、ベルト定速制御と同じ平均速度で中間転写ベルト８を駆動することができるようになるので、スジ状の画像乱れの発生を抑えることができる。

目標回転速度を補正したら、次に、そのときの温度（書込位置補正処理を実施したときに測定しておいた温度でもよい）を温度センサ３００によって検知する（Ｓ９）。そして、その結果、補正後の目標回転速度に関連付けて、不揮発性ＲＡＭに記憶する（Ｓ１０）。ここまでのフローが、モータ目標速度補正処理のフローである。

図８は、プリントジョブにおける処理フローを示すフローチャートである。ユーザーからのプリント命令を受信すると、まず、モノクロモードであるか否かを判断し、モノクロモードである場合には（Ｓ１でＹ）、駆動モータ１６２をモータ定速制御で駆動して、Ｓ６〜Ｓ８のようにプリントジョブを実行する。一方、モノクロモードでない場合には（Ｓ１でＮ）、紙厚が閾値を超え（Ｓ３でＹ）、且つ、速度モードが高速モードである（Ｓ４でＹ）、というニップ進入時のベルト速度変動を大きくする可能性の高い場合だけ、制御方式をベルト定速制御からモータ定速制御に切り替えてプリントジョブを実行する。

先に図７に示したモータ目標速度補正処理は、工場出荷後の初回運転時、あるいは転写ユニットが新品に交換された後（厳密には駆動ローラ１２が交換された後）の初回運転時に実行されるものである。このモータ目標速度補正処理が実施されたときから、駆動ローラ１２の径が全く変化しないのであれば、その後にモータ目標速度補正処理を行う必要はない。ところが、その後に温度が大きく変化すると、駆動ローラ１２の径が変化する。すると、モータ定速制御の際に用いる目標回転速度を図７に示したモータ目標速度補正処理で補正したにもかかわらず、モータ定速制御の条件下における中間転写ベルト８の線速が目標速度からずれてしまう。

そこで、メイン制御部２５０は、図７に示したモータ目標速度補正処理を実施した後にも、モータ目標速度補正処理を定期的に実施するようになっている。以下、図７に示したモータ目標速度補正処理とは別に、定期的に実施するモータ目標速度補正処理を、特に目標速度定期補正処理という。

図９は、メイン制御部２５０によって実施される目標速度定期補正処理の処理フローを示すフローチャートである。メイン制御部２５０は、予め設定されたＡ枚分のプリントを行う毎に（Ｓ１でＹ）、温度変化量を確認する。この温度変化量は、前回の目標速度定期補正処理（初回の判断においてはモータ目標速度補正処理）を実施したときの温度と、現在の温度との差分である。温度変化量が所定の閾値を超えている（又は閾値以上である）場合には（Ｓ２でＹ）、目標回転速度を補正する必要があると判断して、後述するＳ３〜Ｓ５の処理を実施する。これに対し、温度変化量が閾値を超えていない場合には（Ｓ２でＮ）、目標回転速度を補正する必要はないと判断して、制御フローをＳ１にループさせる。

目標回転速度を補正する必要がる場合には、まず、現在の温度に対応する目標回転速度を不揮発性ＲＡＭに記憶しているか否かを判断する（Ｓ３）。記憶している場合には（Ｓ３でＹ）、その値をそのまま用いればよいので、現状の目標回転速度の設定値を、不揮発性ＲＡＭ内に記憶している現温度に対応する値に補正する（Ｓ５）。これに対し、現温度に対応する目標回転速度を不揮発性ＲＡＭ内に記憶していない場合には（Ｓ３でＮ）、目標速度定期補正処理を実施する（Ｓ４）。この目標速度定期補正処理の詳細フローは、図７に示したモータ目標速度補正処理と同じである。

このように、前回の目標速度定期補正処理実施時からの温度変化量が閾値を超えた場合には、そのときの温度に見合った値に目標回転速度を補正することで、目標速度定期補正処理の実施後に温度変化によって駆動ローラ１２の径が変動しても、モータ定速制御で中間転写ベルト８を目標速度で駆動することができる。また、温度と駆動ローラ１２の径とは相関関係があるため、過去に目標回転速度を調査している温度条件では、目標速度定期補正処理を省略して、目標回転速度を過去に調査済みの値に補正することで、目標速度定期補正処理の実施回数を減らして、装置のタウンタイムの発生を低減することができる。

なお、操作者は、タッチパネル等からなる操作表示部に対する入力操作により、Ｓ１の確認タイミングの時間間隔を変更することができる。具体的には、温度変化量を確認するタイミングは、上述したようにＡ枚プリント毎であるが、操作者による入力操作でそのＡの値の変更が指示された場合には、メイン制御部２５０は、新たに操作者によって入力される値にＡを変更する。かかる構成では、温度変化量を確認する時間間隔を操作者の意思によって変更することで、色ずれをそれほど気にしないユーザーでは、目標回転速度の補正よりも、ダウンタイミングの低減を優先してＡの値を長くするなどといった具合に、目標速度定期補正処理の実施間隔をユーザーのニーズに見合った時間間隔に設定することができる。

また、操作者は、操作表示部に対する入力操作により、Ｓ２で用いる閾値を変更することもできる。このように閾値を変更することによっても、目標速度定期補正処理の実施間隔をユーザーのニーズに見合った時間間隔に設定することができる。

次に、変形例に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、変形例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
温度が変化すると、それに伴って駆動ローラ１２の径が変化し、この変化に起因してモータ定速制御の条件下における中間転写ベルト８の速度が目標速度からずれてしまうことは既に述べた通りである。目標速度定期補正処理（又は初回のモータ目標速度補正処理）を実施してからの温度変化量と、回転数適正補正量とには、図１０に示すように、「Ｙ＝ａＸ」という関係が成立する。回転数適正補正量は、中間転写ベルト８を目標速度で駆動するのに適切な目標回転速度（目標ＦＧ）の補正量である。また、式中における係数ａは、駆動ローラ１２の材質に依存するものであり、材質の同じ駆動ローラ同士であれば、同じ値となる。メイン制御部２５０の不揮発性ＲＡＮ内には、「Ｙ＝ａＸ」という関数で示される回転数適正補正量算出式を記憶させている。

メイン制御部２５０は、図９のＳ２において、変化量について閾値を超えていると判断した場合には、図９のＳ３〜Ｓ５を実施する代わりに、次のような処理を実施する。即ち、温度変化量と、上記回転数適正補正量算出式とに基づいて、回転数適正補正量を求める。そいて、目標回転速度を前回補正したときの温度に比べて、現在の温度が上昇している場合には、目標回転速度を回転数適正補正量の減算によって補正する。これに対し、現在の温度が低下している場合には、目標回転速度を回転数適正補正量の加算によって補正する。

これまで、ベルト定速制御の条件のもとで書込位置補正処理を実施する構成のプリンタについて説明したが、モータ定速制御の条件のもとで書込位置補正処理を実施するようにしてもよい。この場合、転写ユニットの交換を検知した場合には、次のような処理を実施させるようにする。即ち、まず、モータ定速制御の条件のもとで書込位置補正処理を実施した後、ベルト定速制御の条件の下で位置ずれ検知用画像を形成して、モータ定速制御のときとのずれ量の差を求める。そして、その結果に基づいて、ベルト定速制御のときと同じ平均速度でベルトを走行させ得る値に、ベルト定速制御における目標ベルト速度を補正する。

以上、実施形態や変形例に係るプリンタにおいては、駆動回転体たる駆動ローラ１２の周辺の温度を環境変動検知手段たる温度センサ３００に検知させるようにしているので、駆動ローラ１２の温度変化に伴う径変化を正確に捉えることができる。

また、実施形態に係るプリンタにおいては、温度変動量について閾値を超えているか否か（閾値以上であるか否かでもよい）を判定する時間間隔を反映するプリント枚数Ａを、ユーザーからの入力情報に基づいて決定する処理を実施するように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成では、既に説明したように、目標速度定期補正処理の実施間隔をユーザーのニーズに見合った時間間隔に設定することができる。

また、実施形態に係るプリンタにおいては、環境検知手段として温度検知手段たる温度センサ３００を用いている。そして、補正後の目標回転速度（目標ベルト速度でもよい）を、書込位置補正処理を含むモータ目標速度補正処理や目標速度定期補正処理の実施時の温度に関連付けてデータ記憶手段たる不揮発性ＲＡＭに記憶させる処理を実施するように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成では、過去の目標回転速度の補正値について、どのような温度に適したものなのかを知ることができる。

また、実施形態に係るプリンタにおいては、閾値を超える（閾値以上でもよい）変化量の温度変化が発生したときの温度に対応する目標回転速度（目標ベルト速度でもよい）が不揮発性ＲＡＭに記憶されている場合には（図９のＳ３でＹ）、組合せとしても目標速度定期補正処理を実施する代わりに、目標回転速度（目標ベルト速度でもよい）を、不揮発性ＲＡＭに記憶されている、温度に対応する値に補正する処理を実施するように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成では、過去に目標回転速度の補正を行ったことのある温度条件では、目標速度定期補正処理を省略しつつ目標回転速度をそのときの温度に見合った値に適切に補正して、装置のダウンタイムを低減することができる。

また、実施形態に係るプリンタにおいては、上記閾値を、ユーザーからの入力情報に基づいて変更する処理を実施するように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成においても、目標速度定期補正処理の実施間隔をユーザーのニーズに見合った時間間隔に設定することができる。

また、変形例に係るプリンタにおいては、工場出荷後の初回運転時、あるいは、駆動ローラ１２が新品のものに交換された後の初回運転時にモータ目標速度補正処理を実施した後には、上記閾値を超える（又は閾値以上でもよい）変化量の温度変化が発生する毎に、目標速度定期補正処理を実施する代わりに、そのときの温度と、温度変化量と、所定のアルゴリズムである「Ｙ＝ａＸ」とに基づいて、目標回転速度（目標ベルト速度でもよい）の設定値を補正する処理を実施するように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成では、目標速度定期補正処理を実施することなく、目標回転速度を適切に補正することができる。

また、実施形態は変形例に係るプリンタにおいては、中間転写ベルト８の存在を光学的に検知する光学センサなどの検知結果に基づいてベルトユニットたる転写ユニット１５の交換を検知する交換検知手段を設けている。そして、工場出荷後の初めのプリントジョブを実施するのに先立ってモータ目標速度補正処理を実施することに加えて、交換検知手段によって転写ユニット１５の交換が検知された場合にも、検知後の初めのプリントジョブを実施するのに先立ってモータ目標速度補正処理を実施するように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成では、転写ユニット１５の交換に伴って駆動ローラ１２の径を変化させてしまった後でも、モータ定速制御における駆動モータ１６２をその径に応じた目標回転速度で回転させることができる。

また、モータ目標速度補正処理では、色ずれ検知用画像として、各色の感光体のうち、互いに最も離れた距離に配設されたＹ感光体とＫ感光体とによるＹトナー像及びＫトナー像だけを含むものを形成するように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成では、中間転写ベルト８の平均速度の変化を最も感度良く検出することができるＹ、Ｋの２色だけを形成することで、速度変化を最も感度良く検出するとともに、余計な色のトナー像を形成することによる無駄なトナー消費の発生を回避することができる。

また、ユーザーからのプリント指示命令がどのような厚みの記録紙に対する画像形成を指示するものであるのか、即ち、記録紙の厚み情報に応じて、ベルト定速制御及びモータ定速制御のうちの一方を選択させるように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成では、比較的厚みの大きな記録紙が用いられるという、ニップ進入時に比較的大きなベルト速度変動をきたす可能性が高い場合に、制御方式をベルト定速制御からモータ定速制御に切り替えることができる。

また、ユーザーからのプリント指示命令がカラー画像の形成を指示するものであるのか、あるいは単色画像の形成を指示するものであるのか、即ち、モノクロモードであるのか否か、に応じて、ベルト定速制御及びモータ定速制御のうちの一方を選択させるように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成では、色ずれを発生させることのないモノクロモードでは、ベルトに対する急激な負荷変動に強いモータ定速処理を実行して、負荷変動による画質劣化を有効に抑えることができる。

また、ユーザーからのプリント指示命令がどのような画像形成速度の条件で画像の形成を指示するものであるのか、即ち、速度モードに応じて、ベルト定速制御及びモータ定速制御のうちの一方を選択させるように、メイン制御部２５０を構成している。かかる構成では、高速モードという、ニップ進入時に比較的大きなベルト速度変動をきたす可能性が高い場合に、制御方式をベルト定速制御からモータ定速制御に切り替えることができる。

１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
８：中間転写ベルト（ベルト部材）
１２：駆動ローラ（駆動回転体）
１５：転写ユニット（ベルトユニット）
１７１：ローラエンコーダ（速度検知手段）
１７２：ドラムエンコーダ（回転検知手段）
２００：駆動制御部（制御手段の一部）
２５０：メイン制御部（制御手段の一部）
３００：温度センサ（環境検知手段）
Ｐ：記録紙（記録シート）

特開２００４−２０５７１７号公報

Claims (8)

1. 複数の潜像担持体にそれぞれ書き込んだ潜像を互いに異なる色のトナーで現像する作像手段と、無端移動させている無端状のベルト部材の表面あるいは該表面に保持されている記録シートに対して、前記複数の像担持体上のトナー像を重ね合わせて転写して多色画像を得る転写手段と、前記ベルト部材を自らの周面の一部に掛け回しながら回転駆動するのに伴って前記ベルト部材を無端移動せしめる駆動回転体と、前記駆動回転体の駆動源である駆動モータと、前記作像手段、ベルトユニット、及び転写手段の駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記ベルト部材の移動速度をベルト速度検知手段によって検知した結果に基づいて、前記ベルト部材を目標ベルト速度で無端移動させるように前記駆動モータを駆動するベルト定速制御を実施し、且つ前記ベルト部材の表面に形成した色ずれ検知用画像に含まれる各色のトナー像をトナー像検知手段によって検知した結果に基づいて前記複数の潜像担持体についてそれぞれ潜像書込位置を個別に補正する書込位置補正処理を所定のタイミングが到来する毎に実施するものである画像形成装置において、
   プリントジョブ時には、回転速度検知手段によって前記駆動モータの回転速度を検知した結果に基づいて前記駆動モータを所定の目標回転速度で回転させるモータ定速制御と、前記ベルト定速制御とのうち、使用される記録シートの厚みに応じた方を選択して実施し、
   前記所定のタイミングが到来したときには、前記モータ定速制御と前記ベルト定速制御とのうち、予め決められた方で前記ベルト部材を無端移動させながら前記書込位置補正処理を実施し、
   且つ、環境検知手段によって所定の閾値以上あるいは閾値を超える環境変動量が検知される毎に、予め決められた方の定速制御で前記ベルト部材を無端移動させながら前記書込位置補正処理を実施した後、他方の定速制御によって前記ベルト部材を無端移動させながら前記ベルト部材の表面に形成した色ずれ検知用画像に含まれる互いに異なる色のトナー像を前記トナー像検知手段によって検知した結果に基づいて、前記他方の定速制御としての前記モータ定速制御における前記目標回転速度、あるいは前記他方の定速制御としての前記ベルト定速制御における前記目標ベルト速度、を補正する目標補正処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記駆動回転体の周辺の環境を前記環境検知手段に検知させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２の画像形成装置において、
   前記環境変動量について前記閾値以上であるか否か、あるいは前記閾値を超えているか否かを判定する時間間隔を、ユーザーからの入力情報に基づいて決定する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
   前記環境検知手段として温度検知手段を用いるとともに、
   補正後の前記目標回転速度あるいは前記目標ベルト速度を、前記書込位置補正処理の実施時の温度に関連付けてデータ記憶手段に記憶させる処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置において、
   前記閾値以上あるいは前記閾値を超える変化量の温度変化が発生した際に、そのときの温度に対応する前記目標回転速度あるいは前記目標ベルト速度が前記データ記憶手段に記憶されている場合には、前記書込位置補正処理と前記目標補正処理との組合せを実施する代わりに、前記目標回転速度あるいは前記目標ベルト速度を、前記データ記憶手段に記憶されている、前記温度に対応する値に補正する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、
   前記閾値を、ユーザーからの入力情報に基づいて変更する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１又は２の画像形成装置において、
   工場出荷後の初回運転時、あるいは、前記駆動回転体が新品のものに交換された後の初回運転時には、前記書込位置補正処理と前記目標補正処理との組合せを実施し、
   その後、前記閾値以上あるいは前記閾値を超える環境変動量が発生する毎に、前記組合せを実施する代わりに、そのときの環境と、環境変化量と、所定のアルゴリズムとに基づいて、前記目標回転速度あるいは前記目標ベルト速度の設定値を補正する処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至７の何れかの画像形成装置において、
   前記目標補正処理では、前記色ずれ検知用画像として、複数の前記潜像担持体のうち、互いに最も離れた距離に配設された２つの前記潜像担持体による２色のトナー像だけを含むものを形成するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

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