JP5503250B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、レーザプリンタなど電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、中間転写体に転写されたトナー像を、記録材搬送体で搬送される記録材に転写す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として中間転写方式が広く用いられている。中間転写方式では、感光体ドラムに対して、帯電装置による帯電、露光装置による露光、現像装置による現像が行われる。そして、感光体ドラムの表面のトナー像が、感光体ドラムに対向する中間転写体に１次転写された後に、記録材搬送体によって搬送された記録材に２次転写される。

この中間転写方式では、１次転写における色ずれや画像倍率の変化という問題がある。その原因としては、中間転写体の厚みムラ、中間転写体を回転させる駆動ローラの偏芯による中間転写体の回転速度ムラ、感光体ドラムの偏芯による感光体ドラムの回転速度ムラ等が挙げられる。

この中で、中間転写体の回転速度ムラの影響を抑えるために、特許文献１〜３に記載の発明が開示されている。特許文献１に記載の発明は、中間転写体に目盛りが付けられて回転速度が検出され、中間転写体の回転速度が一定速度に制御される技術に関する。特許文献２に記載の発明は、中間転写体の厚みが検出されて、中間転写体の回転速度が制御される技術に関する。特許文献３に記載の発明は、感光体ドラムの周長や中間転写体の周長が中間転写体の駆動ローラの周長の整数倍に設定される技術に関する。

特開２００４−２８７３３７号公報 特開２０００−３１０８９７号公報 特開平１１−２４９５２６号公報

しかしながら、記録材搬送体の上に吸着した記録材にトナー像が２次転写される場合に、記録材搬送体が厚みムラによる回転速度ムラを引き起こして、中間転写体及び記録材搬送体の間で速度差が生じ、２次転写時に画像倍率が変化し易い。この記録材搬送体による画像倍率の変化は、従来技術である中間転写体の速度検出や厚さ検出、周長設定のみでは補正することができない。

本発明は、上記実情に鑑み、記録材搬送体を用いた場合に発生する画像倍率の変化を容易に補正することができる画像形成装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、帯電されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と対向する無端状の中間転写体と、前記中間転写体を駆動する第１駆動ローラと、前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写する第１転写手段と、記録材を搬送する無端状の記録材搬送体と、前記記録材搬送体を駆動する第２駆動ローラと、前記中間転写体から前記記録材搬送体で搬送される記録材にトナー像を転写する第２転写手段と、を備える画像形成装置において、前記中間転写体の周長が前記記録材搬送体の周長の略整数倍に設定され、前記中間転写体の周方向の１周に亘って形成された複数の第１トナーパターンを検出する第１検出手段と、前記中間転写体の複数の第１トナーパターンを前記第２転写手段で前記記録材搬送体の１周の前記略整数倍に亘って転写した複数の第２トナーパターンを検出する第２検出手段と、テストモード中に前記第１検出手段が検知した前記第１トナーパターンのそれぞれと、前記第１トナーパターンのそれぞれに対応する前記第２検出手段が検知した前記第２トナーパターンのそれぞれと、に基づいて、画像形成中に前記記録材搬送体の周方向の第１の位置における前記第２駆動ローラの回転速度を、前記第１の位置と異なる前記記録材搬送体の周方向の第２の位置における前記第２駆動ローラの回転速度と異なる速度でコントローラと、を備えることを特徴とする。

また、本発明の他の画像形成装置は、帯電されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に静電像を形成する像形成手段と、前記像担持体の静電像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体と対向する無端状の中間転写体と、前記中間転写体を駆動する第１駆動ローラと、前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写する第１転写手段と、記録材を搬送する無端状の記録材搬送体と、前記記録材搬送体を駆動する第２駆動ローラと、前記中間転写体から前記記録材搬送体で搬送される記録材にトナー像を転写する第２転写手段と、を備える画像形成装置において、前記中間転写体の周長が前記記録材搬送体の周長の略整数倍に設定され、前記中間転写体の周方向の１周に亘って形成された複数の第１トナーパターンを検出する第１検出手段と、前記中間転写体の複数の第１トナーパターンを前記第２転写手段で前記記録材搬送体の１周の前記略整数倍に亘って転写した複数の第２トナーパターンを検出する第２検出手段と、テストモード中に前記第１検出手段が検知した前記第１トナーパターンのそれぞれと、前記第１トナーパターンのそれぞれに対応する前記第２検出手段が検知した前記第２トナーパターンのそれぞれと、に基づいて、画像形成中に前記中間転写体の周方向の第１の位置に対応する前記像担持体の位置における前記像形成手段の静電像を形成するタイミングを、前記第１の位置と異なる前記中間転写体の周方向の第２の位置に対応する前記像担持体の位置における前記像形成手段の静電像を形成するタイミングと異なるタイミングで制御するコントローラと、を備えることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、第１速度検出手段が検出した中間転写体の速度、及び、第２速度検出手段が検出した記録材搬送体の速度に基づいて、中間転写体及び記録材搬送体の速度差を算出し、速度差に基づいて、第２駆動ローラの回転速度が制御される。したがって、コントローラは、ベルト間速度差を算出し、このベルト間速度差に基づいて第２駆動ローラの回転速度を制御すれば、記録材搬送ベルトの回転速度を制御してベルト間速度差を補正することができる。その結果、ベルト間速度差による画像倍率の変化が容易に補正される。

本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 ２次転写部の構成を示す拡大断面図等である。 中間転写ベルトが１周回転する間の中間転写ベルトの回転速度の推移を示すグラフ等である。 中間転写ベルトの回転速度ムラ、及び、２次転写搬送ベルトの回転速度ムラの関係を示すグラフ等である。 フォトセンサによって検出された信号の時間変化を示すグラフである。 経過時間及び画像倍率の関係を示すグラフ等である。 コントローラの制御工程を示すフローチャートである。 実施例２に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 コントローラの制御工程を示すフローチャート等である。

以下、図面を参照し、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対位置等は、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置１００の構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した画像形成装置である。図１に示されるように、画像形成装置１００は、帯電されたトナー像を担持する『像担持体』である感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）、『帯電手段』である帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を備える。画像形成装置１００は、『露光手段』である露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、『現像手段』である現像装置（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、『清掃手段』であるクリーニング装置（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を備える。なお、２、３、４、６といった符号に関して、添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄが付記されているが、ａはイエロー、ｂはマジェンダ、ｃはシアン、ｄはブラックに相当する。

画像形成装置１００は、感光体ドラム１と対向する無端状の『中間転写体』である中間転写ベルト５１を備える。画像形成装置１００は、中間転写ベルト５１を駆動する『第１駆動ローラ』である駆動ローラ５４、５２と、感光体ドラム１から中間転写ベルト５１にトナー像を転写する『第１転写手段』である１次転写ローラ５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ）と、を備える。駆動ローラ５４、５２は、いずれか一方が駆動し、いずれか他方が従動する構成でも良い。また、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５１及び２次転写搬送ベルト５８を介して２次転写ローラ５７に対向する２次転写対向ローラ５６を備える。なお、５３といった符号に関して、添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄが付記されているが、ａはイエロー、ｂはマジェンダ、ｃはシアン、ｄはブラックに相当する。

画像形成装置１００は、記録材Ｐを搬送する無端状の『記録材搬送体』である２次転写搬送ベルト５８を備える。画像形成装置１００は、２次転写搬送ベルト５８を駆動する『第２駆動ローラ』である駆動ローラ５９、６１と、中間転写ベルト５１から２次転写搬送ベルト５８で搬送される記録材Ｐにトナー像を転写する『第２転写手段』である２次転写ローラ５７と、を備える。駆動ローラ５９、６１は、いずれか一方が駆動し、いずれか他方が従動する構成でも良い。また、この画像形成装置１００では、中間転写ベルト５１の周長が２次転写搬送ベルト５８の周長の略整数倍に設定される。中間転写ベルト５１の周長が、『第１駆動ローラ』である駆動ローラ５４の周長の略整数倍に設定される。２次転写搬送ベルト５８の周長が、『第２駆動ローラ』である駆動ローラ５９の周長の略整数倍に設定される。

さらに、画像形成装置１００は、定着装置７、給送カセット８を備える。画像形成装置１００は、中間転写ベルト５１の速度を検出する『第１速度検出手段』であるフォトセンサ９１と、２次転写搬送ベルト５８の速度を検出する『第２速度検出手段』であるフォトセンサ９２と、を備える。感光体ドラム１、中間転写ベルト５１及び１次転写ローラ５７が、中間転写ベルト５１に対してトナー像のパターンを形成する場合には、次のことが言える。すなわち、『第１検出手段』でもあるフォトセンサ９１は、中間転写ベルト５１の上に転写されたパターンを読み取り、『第２検出手段』でもあるフォトセンサ９２は、２次転写搬送ベルト５８の上に転写されたパターンを読み取ることになる。また、画像形成装置１００は、駆動ローラ５９の回転速度を制御する制御手段５９１を備える。感光体ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、クリーニング装置６によって構成されるプロセスユニットをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するために４つ備えている。

画像形成装置１００は、コントローラ６０を備える。コントローラ６０は、フォトセンサ９１が検出した中間転写ベルト５１の速度、及び、フォトセンサ９２が検出した２次転写搬送ベルト５８の速度に基づいて、中間転写ベルト５１及び２次転写搬送ベルト５８の『速度差』であるベルト間速度差を算出する。コントローラ６０は、ベルト間速度差に基づいて、『第２駆動ローラ』である駆動ローラ５９の回転速度を制御する。後述するが、コントローラ６０は、経過時間に対してフォトセンサ９１が読み取ったパターンの長さ及びパターン同士の間隔から中間転写ベルト５１の速度を算出する。コントローラ６０は、経過時間に対してフォトセンサ９２が読み取ったパターンの長さ及びパターン同士の間隔から２次転写搬送ベルト５８の速度を算出する。

次に、画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。まず、矢印方向に回転している感光体ドラム１ａに対して、感光体ドラム１ａの上方に配設された帯電ローラ２ａによって接触帯電が行なわれる。帯電ローラ２ａの下流において帯電した感光体ドラム１ａに対して露光装置３ａによって画像情報に応じた静電像が形成される。露光装置３ａの下流には現像装置４ａが配設されており、感光体ドラム１ａ上の静電像に対してトナーを供給し、トナー像が形成される。以上の工程が４つのプロセスユニットＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおいて行なわれる。

４つの感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの下方には中間転写ベルト５１を介して１次転写ローラ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄが配設されている。１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄには感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像の帯電極性と電位に応じた電圧が印加され、感光体ドラム１上のトナー像は静電的に中間転写ベルト５１の表面に転写される。中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５４によって矢印方向に回転駆動しており、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された各色のトナー像を、中間転写ベルト５１上に順次転写することでフルカラー画像を形成する。このフルカラー画像は、中間転写ベルト５１の回転駆動によって２次転写部５まで搬送される。

一方、このときまでに給送カセット８から取り出された記録材Ｐはピックアップローラ８１を経て搬送ローラ８２に供給され、２次転写搬送ベルト５８上に送られる。２次転写搬送ベルト５８は駆動ローラ５９によって矢印方向に回転駆動しており、記録材Ｐを２次転写部５へ搬送する。２次転写部５においてトナー像の帯電極性と電位に応じて２次転写対向ローラ５６と２次転写ローラ５７に印加された電圧によって、中間転写ベルト５１上のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。中間転写ベルト５１上の転写残トナー等は転写ベルトクリーナ５５によって除去、回収される。

トナー像が転写された記録材Ｐは２次転写搬送ベルト５８から分離され、定着装置７まで送られる。定着装置７は定着ローラ７１、加圧ローラ７２で構成され、定着ローラ７１の内部にはヒータ７３が配設されている。定着装置７に搬送された記録材Ｐは定着ローラ７１と加圧ローラ７２の間を通過する際にヒータ７３による加熱と加圧を受け、記録材Ｐ上のトナー像は溶融してフルカラー画像として定着される。

次に、画像形成装置１００が有する２次転写部５に関して詳述する。２次転写ローラ５７は、φ１２の金属からなる芯金の表面に６ｍｍ厚の導電性ゴムスポンジを形成している。導電性ゴムスポンジにはニトリルブタジエンゴムやエチレンプロピレンジエンゴム、ウレタンなどにイオン性導電剤を混入したものを用いる。抵抗値は、２次転写ローラ５７に１ｋｇ重をかけて導電性の円筒に圧接し、導電性の円筒の回転によって２次転写ローラ５７を従動回転させながら芯金に２ｋＶを印加したときに流れる電流から求め、１×１０^６〜１×１０^９Ωのものを用いる。より好ましくは１×１０^７〜１×１０^８Ωのものを用いる。２次転写ローラ５７には、記録材Ｐが２次転写部を通過するときに２次転写ローラ５７に２０〜７０μＡが流れるように２〜７ｋＶの電圧が印加される。

中間転写ベルト５１は、ポリイミドなどの誘電体樹脂にカーボンブラックを含有させたもの、あるいはポリイミドなどを用いる樹脂層、ウレタンなどを用いる弾性層、フッ素樹脂などを用いる被覆層を組み合わせた多層構造のものである。この中間転写ベルト５１には、体積抵抗率が１×１０^８〜１×１０^１２Ω・ｃｍ、厚みは５０〜６００μｍのものを用いる。２次転写搬送ベルト５８は厚さ５０〜６００μｍ、体積抵抗率が１×１０^９〜１×１０^１６Ω・ｃｍのニトリルブタジエンゴムやエチレンプロピレンジエンゴム、ウレタンなどのゴム、またはポリイミドなどの樹脂材料を用いる。また、イオン性導電剤を含有させ、体積抵抗率を１×１０^７〜１×１０^１１Ω・ｃｍにしたものでもよい。

本実施形態における中間転写ベルト５１の周長は２次転写搬送ベルト５８の周長の略整数倍である。中間転写ベルト５１の周長が６００ｍｍ、２次転写搬送ベルト５８の周長が２００ｍｍの場合、中間転写ベルトが１回転する間に２次転写搬送ベルトは３回転する。

図２（ａ）は、２次転写部５の構成を示す拡大断面図である。図２（ａ）に示されるように、２次転写部５では、中間転写ベルト５１の内側に配置される２次転写対向ローラ５６と、２次転写搬送ベルト５８の内側に配置される２次転写ローラ５７と、が設けられている。２次転写対向ローラ５６及び２次転写ローラ５７がニップを形成して２次転写部５が形成されている。２次転写部５よりも中間転写ベルト５１の上流側には、中間転写ベルト５１に対向するように『第１読取手段』であるフォトセンサ９１が配置されている。フォトセンサ９１は、中間転写ベルト５１の表面に転写されたトナー像を検出するようになっている。２次転写部５よりも２次転写搬送ベルト５８の下流側には、２次転写搬送ベルト５８に対向するように『第２読取手段』であるフォトセンサ９２が配置されている。フォトセンサ９２は、２次転写搬送ベルト５８の表面に転写されたトナー像を検出するようになっている。

図２（ｂ）は、フォトセンサ９１の構成を示す断面図である。図２（ｂ）に示されるように、フォトセンサ９１は、ＬＥＤなどの発光素子９１１、及び、フォトダイオードなどの受光素子９１２を備えている。そして、発光素子９１１によってパターン５１１を照射し、その反射光を受光素子９１２で検出する。フォトセンサ９２の構成は、フォトセンサ９１の構成と同様である。

図３（ａ）は、中間転写ベルト５１が１周回転する間の中間転写ベルト５１の回転速度の推移を示すグラフである。図３（ａ）に示されるように、中間転写ベルト５１には、中間転写ベルト５１の厚みムラによる回転速度ムラがある。

図３（ｂ）は、２次転写搬送ベルト５８が１周回転する間の２次転写搬送ベルト５８の回転速度の推移を示すグラフである。図３（ｂ）に示されるように、２次転写搬送ベルト５８には、２次転写搬送ベルト５８の厚みムラによる回転速度ムラがある。

図４（ａ）は、中間転写ベルト５１の回転速度ムラ、及び、２次転写搬送ベルト５８の回転速度ムラの関係を示すグラフである。図４（ａ）に示されるように、中間転写ベルト５１及び２次転写搬送ベルト５８は、回転速度の極大値及び極小値が必ずしも一致しない。

図４（ｂ）は、中間転写ベルト５１及び２次転写搬送ベルト５８の間のベルト間速度差の推移を示すグラフである。図４（ｂ）に示されるように、中間転写ベルト５１及び２次転写搬送ベルト５８の間のベルト間速度差は、中間転写ベルト５１の１周の周期毎で同じになる。

図５（ａ）は、経過時間に対し、フォトセンサ９１によって検出された信号の検出値の推移を示すグラフである。図５（ａ）に示されるように、パターン５１１によって検出閾値を超えたタイミングと検出閾値を下回ったタイミングから、コントローラ６０は、パターン５１１の長さＬ１１、Ｌ１２とパターン５１１の間隔Ｌ１３を求める。

図５（ｂ）は、経過時間に対し、フォトセンサ９２によって検出された信号の検出値の推移を示すグラフである。図５（ａ）に示されるように、パターン５１２によって検出閾値を超えたタイミングと検出閾値を下回ったタイミングから、コントローラ６０は、パターン５１２の長さに相当する値とパターン５１１同士の間隔に相当する値を求める。

中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８の間にベルト間速度差が存在すると、転写されたパターンの倍率が変化し、『パターンの長さ』に相当するパターン時間長さＬ１１とＬ２１に差が発生する。同様に、『パターン同士の間隔』に相当する間隔時間長さＬ１２とＬ２２、間隔時間長さＬ１３とＬ２３にも差が発生する。このときの倍率の変化はＬ２１／Ｌ１１、Ｌ２２／Ｌ１２、Ｌ２３／Ｌ１３となり、パターン形成位置とパターン非形成位置（パターン間隔位置）の画像倍率変化を求めることができる。

パターンの長さは１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、パターン間隔の長さ１ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。中間転写ベルトの周長が６００ｍｍ、２次転写搬送ベルト５８の周長が２００ｍｍの場合に、長さ１０ｍｍ、間隔５ｍｍのパターンを中間転写ベルト５１の１周にわたって転写し、画像倍率を検出する。そうすれば、４０箇所のパターン時間長さと間隔時間長さの倍率変化から中間転写ベルト５１の１周分の画像倍率の変化が得られる。

図６（ａ）は、経過時間に対する画像倍率の推移を示すグラフである。前述した中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８の間のベルト間速度差は、実施例１では中間転写ベルト５１の１周の周期で同じであるので、図６（ａ）に示されるように、パターンの倍率変化も中間転写ベルト５１の１周の周期で同じになる。そのため、中間転写ベルト５１の１周分のパターン倍率の変化を検出し、その結果から中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８のベルト間速度差を求めれば、中間転写ベルト５１の２周目以降のベルト間速度差も予測できる。

図６（ｂ）は、ベルト間速度差及び２次転写搬送ベルト５８の回転速度補正量の関係を示すグラフである。そこで、図６（ｂ）のように中間転写ベルト５１が１周する間の２次転写搬送ベルト５８の回転速度を駆動ローラ５９の回転速度制御によってベルト間速度差を打ち消すように加減速させる補正を行なうと良い。

図７は、コントローラ６０の制御工程を示すフローチャートである。図７に示されるように、コントローラ６０は、ベルト間速度差を補正するように制御する。コントローラ６０は、制御を開始し、画像を形成する前に画像倍率を補正するためのパターン５１１を中間転写ベルト５１に転写する（ステップＳ１）（図２（ａ）参照）。そして、コントローラ６０は、フォトセンサ９１が中間転写ベルト５１の上のパターン５１１を検出するように制御する（ステップＳ２）。その後、コントローラ６０は、２次転写ローラ５７及び２次転写対向ローラ５６が２次転写部５を形成しながら駆動するように制御し、中間転写ベルト５１上のパターン５１１が２次転写搬送ベルト５８に対して転写される（ステップＳ３）。その後は、中間転写ベルト５１の上のパターン５１１は、２次転写搬送ベルト５８上のパターン５１２として搬送される。

次に、コントローラ６０は、フォトセンサ９２が２次転写搬送ベルト５８の上のパターン５１２を検出するように制御する（ステップＳ４）。これと併行して、コントローラ６０は、フォトセンサ９１が中間転写ベルト５１の上のパターン５１１を検出するように制御する。

コントローラ６０は、パターン時間長さＬ１１、Ｌ１２及び間隔時間長さＬ１３、及び、パターン時間長さＬ２１、Ｌ２２及び間隔時間長さＬ２３から、倍率変化Ｌ２１／Ｌ１１、Ｌ２２／Ｌ１２、Ｌ２３／Ｌ１３を導出する。こうして、パターン形成位置とパターン非形成位置（パターン間隔位置）の画像倍率変化を算出する（ステップＳ５）。

コントローラ６０は、中間転写ベルト５１の１周分のパターン倍率の変化を算出し、その結果から中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８のベルト間速度差を算出し、中間転写ベルト５１の２周目以降のベルト間速度差を算出する（ステップＳ６）。

コントローラ６０は、中間転写ベルト５１が１周する間の２次転写搬送ベルト５８の回転速度を駆動ローラ５９の回転速度制御によってベルト間速度差を打ち消すように加減速させる補正を行なう（ステップＳ７）。

中間転写ベルト５１の周長が６００ｍｍ、２次転写搬送ベルト５８の周長が２００ｍｍの場合、２次転写搬送ベルト５８上の位置Ａは、中間転写ベルト５１が一周する間に３度、中間転写ベルト５１と接触する。そして、１度目接触時のベルト間速度差が−０．３％、２度目接触時のベルト間速度差が＋０．４％、３度目接触時のベルト間速度差が＋０．２％として得られたとする。この場合に、位置Ａにおける駆動ローラ５９の回転速度を１度目接触時は＋０．３％、２度目接触時は−０．４％、３度目接触時は−０．２％となるように制御する。同様の制御を、ベルト間速度差を検出した全箇所で行なっておけば、中間転写ベルトの２周目以降のパターン倍率変化に対しても同じ制御でベルト間速度差を打ち消すことができる。そして、コントローラ６０は、その補正に基づいて、画像形成を開始する（ステップＳ８）。

実施例１に記載の画像形成装置１００によれば、コントローラ６０は、フォトセンサ９１が検出した中間転写ベルト５１の速度、及び、フォトセンサ９１が検出した２次転写搬送ベルト５８の速度に基づいて、以下の制御をする。すなわち、コントローラ６０は、中間転写ベルト５１及び２次転写搬送ベルト５８のベルト間速度差を算出し、ベルト間速度差に基づいて、駆動ローラ５９の回転速度を制御する。また、中間転写ベルト５１の周長が２次転写搬送ベルト５８の周長の略整数倍に設定されることによって、ベルト間速度差が中間転写ベルト５１の１周の周期で同じになる。したがって、コントローラ６０は、ベルト間速度差を算出し、このベルト間速度差に基づいて駆動ローラ５９の回転速度を制御すれば、２次転写搬送ベルト５８の回転速度を制御してベルト間速度差を補正することができる。その結果、ベルト間速度差による画像倍率の変化が容易に補正される。なお、中間転写ベルト５１の１周目のベルト間速度差が補正されると、中間転写ベルト５１の２周目以降のベルト間速度差も同じ制御で補正することができる。

感光体ドラム１、中間転写ベルト５１及び１次転写ローラ５７が、中間転写ベルト５１に対してトナー像のパターンを形成する場合には、コントローラ６０は、以下の制御をする。すなわち、コントローラ６０は、経過時間に対してフォトセンサ９１が読み取った『パターンの長さ』に相当するパターン時間長さＬ１１、Ｌ１２及び『パターン同士の間隔』に相当する間隔時間長さＬ１３から中間転写ベルト５１の速度を算出する。コントローラ６０は経過時間に対してフォトセンサ９２が読み取った『パターンの長さ』に相当するパターン時間長さＬ２１、Ｌ２２及び『パターン同士の間隔』に相当する間隔時間長Ｌ２３さから２次転写搬送ベルト５８の速度を算出する。このことから、中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８に転写したパターンの倍率変化が検出される。このパターンの倍率変化から、中間転写ベルト５１及び２次転写搬送ベルト５８のベルト間速度差が検出され、ベルト間速度差の補正量が容易に導出される。

さらに、中間転写ベルト５１の周長が、『第１駆動ローラ』である駆動ローラ５４の周長の略整数倍であることから、駆動ローラ５４が偏芯していたとしても、駆動ローラ５４の回転速度ムラが中間転写ベルト５１の上の同じ位置に表れる。そのために、中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８の間のベルト間速度差の変化が抑制される。

また、２次転写搬送ベルト５８の周長が、『第２駆動ローラ』である駆動ローラ５９の周長の略整数倍であることから、駆動ローラ５９が偏芯していたとしても、駆動ローラ５９の回転速度ムラが２次転写搬送ベルト５８の上の同じ位置に表れる。そのために、中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８の間のベルト間速度差の変化が抑制される。

図８は、実施例２に係る画像形成装置２００の構成を示す断面図である。実施例２の画像形成装置２００の構成のうち実施例１の画像形成装置１００と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例２の画像形成装置２００が実施例１の画像形成装置１００と異なる点は、画像形成装置２００が『コントローラ』である『像形成タイミング制御手段』としての像形成タイミング制御装置３１を備える点である。画像形成装置２００の画像形成動作と２次転写部５は実施例１と同様である。

また、像形成タイミング制御装置３１は、感光体ドラム１に静電像を形成する『像形成手段』である露光装置３と、感光体ドラム１の静電像を現像してトナー像を形成する『現像手段』である現像装置４と、を特徴的な動作する。

さらに、中間転写ベルト５１の周長が２次転写搬送ベルト５８の周長の略整数倍に、中間転写ベルト５１の周長が駆動ローラ５４の周長の略整数倍に、感光体ドラム１の周長が駆動ローラ５４の周長の略整数倍に設定される。なお、２次転写搬送ベルト５８の周長が、『第２駆動ローラ』である駆動ローラ５９の周長の略整数倍であっても良い。このように、２次転写搬送ベルト５８の周長が、『第２駆動ローラ』である駆動ローラ５９の周長の略整数倍である場合には、駆動ローラ５９が偏芯していたとしても、駆動ローラ５９の回転速度ムラが２次転写搬送ベルト５８の上の同じ位置に表れる。そのために、中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８の間のベルト間速度差の変化が抑制される。

フォトセンサ９１は、『第１寸法検出手段』として機能し、中間転写ベルト５１に転写されたトナー像の寸法を検出する。フォトセンサ９２は、『第２寸法検出手段』として機能し、２次転写搬送ベルト５８に転写されたトナー像の寸法を検出する。

また、感光体ドラム１、露光装置３、現像装置４、中間転写ベルト５１及び１次転写ローラ５７が、中間転写ベルト５１に対してトナー像のパターンを形成する場合には、以下のようになる。すなわち、『第１検出手段』であるフォトセンサ９１は、中間転写ベルト５１の上に転写されたトナー像を読み取り、『第２検出手段』であるフォトセンサ９２は、２次転写搬送ベルト５８の上に転写されたトナー像を読み取る。

画像形成装置２００は、前述のコントローラ６０とは別に『コントローラ』である『像形成タイミング手段』としての像形成タイミング制御装置３１を備える。コントローラ６０は、フォトセンサ９１が検出した中間転写ベルト５１の上のトナー像の寸法、及び、フォトセンサ９２が検出した２次転写搬送ベルト５８の上のトナー像の寸法に基づいて、以下のものを算出する。すなわち、中間転写ベルト５１から２次転写搬送ベルト５８に転写される画像倍率を算出する。そして、像形成タイミング制御装置３１は、画像倍率に基づいて、『像形成手段』である露光装置３が『像担持体』である感光体ドラム１の表面に静電像を形成するタイミングを制御する。

また、コントローラ６０は、経過時間に対してフォトセンサ９１が読み取った『パターンの長さ』に相当するパターン時間長さＬ１１、Ｌ１２及び『パターン同士の間隔』に相当する間隔時間長さＬ１３を算出する。また、コントローラ６０は、経過時間に対してフォトセンサ９２が読み取った『パターンの長さ』に相当するパターン時間長さＬ２１、Ｌ２２及び『パターン同士の間隔』に相当する間隔時間長さＬ２３を算出する。さらに、コントローラ６０は、これらから、中間転写ベルト５１から２次転写搬送ベルト５８に転写される画像倍率を算出する。

図９（ａ）は、実施例２の画像形成装置２００の画像形成工程を示すフローチャートである。ステップＳ１〜ステップＳ５は、実施例１の場合と同様であることから、実施例１の説明を援用するものとする。実施例２でも、中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８の間のベルト間速度差は中間転写ベルト５１の１周の周期で同じであるので、図６（ａ）に示されるようにパターンの倍率変化も中間転写ベルト５１の１周の周期で同じになる。

そのため、中間転写ベルト５１の１周分のパターン倍率の変化を検出すれば、中間転写ベルト５１の２周目以降の画像倍率変化も予測できる。そこで、コントローラ６０は、図９（ｂ）に示されるように、像形成タイミング制御装置３１が露光装置３の駆動を制御して像形成タイミングを、画像倍率変化が起きることで元の画像を得られるように倍率を変える（ステップＳ１６）。コントローラ６０は、中間転写ベルト５１の２周目以降のパターン倍率変化に対しても同じ制御で補正して像形成タイミング制御装置３１を制御して画像形成を開始する（ステップＳ１７）。

実施例２に記載の画像形成装置２００によれば、コントローラ６０は、フォトセンサ９１が検出した中間転写ベルト５１上のトナー像の寸法、及び、フォトセンサ９１が検出した２次転写搬送ベルト５８上のトナー像の寸法に基づいて、以下の制御をする。すなわち、コントローラ６０は、中間転写ベルト５１及び２次転写搬送ベルト５８に転写される画像倍率を算出し、像担持体の表面に静電像を形成するタイミングが制御される。また、中間転写ベルト５１の周長が２次転写搬送ベルト５８の周長の略整数倍に設定されることによって、２次転写における画像倍率の変化が中間転写ベルト５１の１周の周期で同じになる。したがって、コントローラ６０は、画像倍率を算出し、この画像倍率に基づいて露光装置３が感光体ドラム１の表面に静電像を形成するタイミングを制御して画像倍率を補正することができる。その結果、２次転写時の画像倍率の変化による画像倍率の変化が容易に補正される。なお、中間転写ベルト５１の１周目のベルト間速度差が補正されると、中間転写ベルト５１の２周目以降のベルト間速度差も同じ制御で補正することができる。

また、感光体ドラム１、露光装置３、現像装置４、中間転写ベルト５１及び１次転写ローラ５７が、中間転写ベルト５１に対してトナー像のパターンを形成する場合には、コントローラ６０は、以下の制御をする。コントローラ６０は、経過時間に対してフォトセンサ９１が読み取った『パターンの長さ』に相当するパターン時間長さＬ１１、Ｌ１２及び『パターン同士の間隔』に相当する間隔時間長さＬ１３を算出する。また、コントローラ６０は、経過時間に対してフォトセンサ９２が読み取った『パターンの長さ』パターン時間長さＬ２１、Ｌ２２及び『パターン同士の間隔』に相当する間隔時間長さＬ２３を算出する。また、コントローラ６０は、これらから、中間転写ベルト５１から２次転写搬送ベルト５８に転写される画像倍率を算出する。このことから、中間転写ベルト５１と２次転写搬送ベルト５８に転写したパターンの倍率変化が検出される。このパターンの倍率変化から、像形成タイミング制御装置３１による像形成タイミングの補正量が容易に導出される。

１ 感光体ドラム（像担持体）
３１ 像形成タイミング制御装置（像形成タイミング制御手段）（コントローラ）
５１ 中間転写ベルト（中間転写体）
５３ １次転写ローラ（１次転写体）
５４ 駆動ローラ（第１駆動ローラ）
５７ ２次転写ローラ（２次転写体）
５８ ２次転写搬送ベルト（記録材搬送ベルト）
５９ 駆動ローラ（第２駆動ローラ）
６０ コントローラ
９１ フォトセンサ（第１速度検出手段）
９２ フォトセンサ（第２速度検出手段）
１００、２００・・・画像形成装置

Claims (8)

1. 帯電されたトナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体と対向する無端状の中間転写体と、
   前記中間転写体を駆動する第１駆動ローラと、
   前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写する第１転写手段と、
   記録材を搬送する無端状の記録材搬送体と、
   前記記録材搬送体を駆動する第２駆動ローラと、
   前記中間転写体から前記記録材搬送体で搬送される記録材にトナー像を転写する第２転写手段と、を備える画像形成装置において、
   前記中間転写体の周長が前記記録材搬送体の周長の略整数倍に設定され、
   前記中間転写体の周方向の１周に亘って形成された複数の第１トナーパターンを検出する第１検出手段と、
   前記中間転写体の複数の第１トナーパターンを前記第２転写手段で前記記録材搬送体の１周の前記略整数倍に亘って転写した複数の第２トナーパターンを検出する第２検出手段と、
   テストモード中に前記第１検出手段が検知した前記第１トナーパターンのそれぞれと、前記第１トナーパターンのそれぞれに対応する前記第２検出手段が検知した前記第２トナーパターンのそれぞれと、に基づいて、画像形成中に前記記録材搬送体の周方向の第１の位置における前記第２駆動ローラの回転速度を、前記第１の位置と異なる前記記録材搬送体の周方向の第２の位置における前記第２駆動ローラの回転速度と異なる速度でコントローラと、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記コントローラは、前記テストモード中に前記第１検出手段が検出した前記第１トナーパターンのそれぞれと、前記第１トナーパターンのそれぞれに対応する前記第２検出手段が検出した前記第２トナーパターンのそれぞれと、に基づき、それぞれに対応する前記中間転写体と前記記録材搬送体の位置における時間比を算出し、前記時間比のそれぞれが同一になるように、画像形成中に前記第２駆動ローラの回転速度を制御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. 前記コントローラは、前記テストモード中に前記第１検出手段が検出した前記第１トナーパターンのそれぞれの時間と、前記第１トナーパターンのそれぞれに対応する前記第２検出手段が検出した前記第２トナーパターンのそれぞれの時間と、に基づき、画像形成中に前記第２駆動ローラの回転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。
4. 前記コントローラは、前記テストモード中に前記第１検出手段が検出した前記第１トナーパターンにおける隣り合う前記第１トナーパターン間のそれぞれの時間と、前記第１トナーパターン間のそれぞれに対応する前記第２検出手段が検出した前記第２トナーパターンにおける隣り合う前記第２トナーパターン間のそれぞれの時間と、に基づき、画像形成中に前記第２駆動ローラの回転速度を制御す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. 前記コントローラは、画像形成中に前記中間転写体の周方向の第３の位置に対応する前記記録材搬送体の位置における前記第２駆動ローラの回転速度を、前記第３の位置と異なる前記中間転写体の周方向の第４の位置に対応する前記記録材搬送体の位置における前記第２駆動ローラの回転速度と異なる速度で前記第２駆動ローラの回転速度を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 帯電されたトナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に静電像を形成する像形成手段と、
   前記像担持体の静電像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記像担持体と対向する無端状の中間転写体と、
   前記中間転写体を駆動する第１駆動ローラと、
   前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写する第１転写手段と、
   記録材を搬送する無端状の記録材搬送体と、
   前記記録材搬送体を駆動する第２駆動ローラと、
   前記中間転写体から前記記録材搬送体で搬送される記録材にトナー像を転写する第２転写手段と、を備える画像形成装置において、
   前記中間転写体の周長が前記記録材搬送体の周長の略整数倍に設定され、
   前記中間転写体の周方向の１周に亘って形成された複数の第１トナーパターンを検出する第１検出手段と、
   前記中間転写体の複数の第１トナーパターンを前記第２転写手段で前記記録材搬送体の１周の前記略整数倍に亘って転写した複数の第２トナーパターンを検出する第２検出手段と、
   テストモード中に前記第１検出手段が検知した前記第１トナーパターンのそれぞれと、前記第１トナーパターンのそれぞれに対応する前記第２検出手段が検知した前記第２トナーパターンのそれぞれと、に基づいて、画像形成中に前記中間転写体の周方向の第１の位置に対応する前記像担持体の位置における前記像形成手段の静電像を形成するタイミングを、前記第１の位置と異なる前記中間転写体の周方向の第２の位置に対応する前記像担持体の位置における前記像形成手段の静電像を形成するタイミングと異なるタイミングで制御するコントローラと、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記中間転写体の周長が、前記第１駆動ローラの周長の略整数倍であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記記録材搬送体の周長が、前記第２駆動ローラの周長の略整数倍であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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