JP2006039268A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、位置ズレの量が一定ではなく徐々にズレてしまう位置ズレを防止する。
【解決手段】色重ねされる異なる色の単色画像が書込みユニット５により書き込まれる回転感光体１と、該回転感光体上の画像を現像して対応色のトナー像とする現像手段６と、前記回転感光体１からトナー像が転写される回転転写体１０と、を有する画像形成装置において、所定色での作像過程中の前記回転感光体１及び回転転写体１０の回転負荷が、他の色での作像処理時と差が有る場合に、当該作像処理における前記書込みユニット５で前記回転感光体１に書き込まれる単色画像の像書込み倍率を回転負荷の差に応じて変化させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の色の画像を一つのカラー画像として多重形成する画像形成装置に関し、特に、重畳される複数個の画像間の位置ずれに起因した色ずれを低減する技術に関する。

近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で多色画像を出力するものにあっては、画像出力可能枚数の増加にともない、作像タイミング精度の観点から、画像形成部におけるクリーニングユニットや２次転写ユニットの負荷変動を無視できず充分に考慮に入れた設計が要求される状況となっている。

図１に、カラー画像形成装置の全体構成の一例を概略断面図で示す。この例示装置において、レーザ書込みにより形成される静電潜像及び現像されたトナー像を担持する回転感光体は、可撓性のベルト状像担持体としての感光体ベルト１である。この感光体ベルト１は、回動ローラ２、３１、３２間に架設されてベルト表面が画像形成面となり、駆動ローラである回動ローラ２の回転駆動により、図中の矢印Ａ方向（時計方向）に回動（副走査）されるように構成する。

この感光体ベルト１に対し静電潜像、トナー像を形成するための手段として、感光体ベルト１の表面を均一に帯電するための帯電チャージャ４と、レーザ書込みユニット５、カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを備える。カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、カラー構成色であるマゼンタ、シアン、イエロー、黒それぞれの現像ユニットからなる。ここで用いる現像ユニットは、一成分系の現像剤（トナー）により現像を行うようにした手段を備える。

また、本例示装置は、感光体ベルト１の画像を中間転写体を介して転写紙に形成する方式によるもので、回転転写体としての中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は、回動ローラ１１、１２の間に架設され、回動ローラ（中転駆動ローラ）１１の回転駆動により、図中の矢印Ｂ方向（反時計方向）に回動される。感光体ベルト１と中間転写ベルト１０は、感光体ベルト１の回動ローラ３２を設けた部分で接触している。この接触部の中間転写ベルト１０側には、導電性を有するバイアスローラ１３が中間転写ベルト１０裏面に所定の条件で接触している。

中間転写ベルト１０の裏面１０２′には、中間転写ベルト１０の位置合わせ用のマーク１０２が設けられ、このマークを検知するための検知手段（中転ベルトマークセンサ）１０１を備える。このマーク検知に基づいて像書込み信号を制御する。

図示装置は、転写紙の処理に係わる構成要素として、給紙台（給紙カセット）１７、給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ，１９ｂ、レジストローラ対２０ａ，２０ｂよりなる給紙部と、中間転写ベルト１０からの画像を転写する転写ローラ１４と、定着装置８０と、排紙ローラ対８１ａ，８１ｂと、排紙スタック部８２を有する。

ここで、図１に示した実施例のカラー画像形成装置の画像形成動作について簡単に説明する。図１において、可撓性のベルト状像担持体としての感光体ベルト１は、帯電チャージャ４により一様に帯電された後、レーザ書込みユニット５により、画像情報に基づいて発光が制御されるレーザの走査露光をうけ、表面には静電潜像が形成される。

感光体ベルト１を回転させながら走査露光し、静電潜像を形成する１工程（１作像工程）に用いる画像情報は、所望のフルカラー画像をマゼンタ、シアン、イエロー、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報であり、この情報により、半導体レーザの発光を制御する。発生するレーザビームは、ポリゴンミラーを含み構成された光学装置により走査、及び光路調整し、書込みビーム光Ｌとして出力される。レーザ書込みユニットでの静電潜像の書込み倍率は、感光体ベルト１移動速度（線速）とポリゴンミラーの偏向速度（回転速度）に依存して決まる。

各色の書込みタイミングは、中間転写ベルトに設けられたマークを検知手段１０１で検知した信号により制御され、単色の画像情報に基づいて形成された静電潜像は、カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにより対応するマゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、イエロー(Ｙ)、及び黒(Ｂｋ)トナーで各々単色現像され、感光体ベルト１上に各々の色画像が順次形成される。

図１中の矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１上に形成されたＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの各単色画像は、同図中の矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０上に、バイアスローラ１３に印加された所定の転写バイアスの作用により、順次重ね転写される。

中間転写ベルト１０上に重ね合わされたＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの画像は、給紙台（給紙カセット）１７から給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂ、レジストローラ対２０ａ、２０ｂを経て、転写部へ搬送された転写紙１７ａ上に転写ローラ１４により一括転写される。転写終了後、転写紙１７ａは、定着装置８０により画像が定着されて、フルカラー画像が完成し、排紙ローラ対８１ａ、８１ｂを経て、排紙スタック部８２にプリント画像が排出される。

なお、図１中の感光体ベルト１における画像形成の最終工程として感光体ベルト１上のトナーをクリーニングする。そのために、感光体ベルト１の表面に常時当接するクリーニングブレード１５が設けられている。同様に、中間転写ベルト１０に対してもクリーニング装置１６が接離可能に設けられている。クリーニング装置１６のクリーニングブラシ１６ａは、画像形成動作中には中間転写ベルト１０表面から離間した位置に保持され、形成像が転写紙１７ａ上に転写された後に、中間転写ベルト１０表面に当接される。なお、感光体ベルト１、帯電チャージャ４、中間転写ベルト１０、クリーニングブレード１５、クリーニング装置１６を一体化して、プロセスカートリッジとして、本体に対して着脱可能に構成することができる。

次いで、図１に示したカラー画像形成装置の制御系に関して説明する。図２は、このカラー画像形成装置の制御系の一例を概略ブロック図にて示す。図２に示すように、制御系をメイン制御部２０１と複数の周辺制御部により構成する。メイン制御部２０１は、構成要素として、ＣＰＵ２０２、制御プログラム及び各種データを記憶したＲＯＭ２０３、ワーク領域として各種データを一時的に記憶するＲＡＭ２０４、装置の動作条件を定めるパラメータや装置の管理に必要な情報を保存する不揮発メモリのＮＶＲＡＭ２０９を有する。メイン制御部２０１では、上記で概要を示した画像形成に係わる動作の全体を統括する。

メイン制御部２０１は、また、Ｉ／Ｏインターフェース２０５を介してレーザ光学系制御部２０６、現像バイアス制御部２０７、トナー付着量センサ１００、感光体・転写ベルト駆動制御部２０８等を接続する。レーザ光学系制御部２０６は、レーザ書込みユニット５を制御し、現像バイアス制御部２０７は、カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ各々に印加する現像バイアスを制御し、感光体・転写ベルト駆動制御部２０８は、感光体ベルト１と中間転写ベルト１０の回動を制御する。これらの制御動作は、いずれもＣＰＵ２０２からの指令により行う。

トナー付着量センサ１００は、感光体ベルト１上に所定の条件下で形成されたトナーの付着量を検知し、検知データを受け取るＣＰＵ２０２では、トナーの付着量から後述する現像バイアスの調整値を求め、現像バイアス制御部２０７に設定し、トナー濃度の制御を行う。

図３に作像のタイミングチャートを示す。感光体ベルト１への書込み位置に、ＢＫ用の潜像が書き込まれ、ＢＫ現像ユニット：６ｄにより、ＢＫトナー像が感光体ベルト１上に作像され、１次転写位置Ｐで中間転写ベルト１０に１次転写される。この一連の動作をＭ、Ｃ、Ｙと各色について繰り返し、４色目のＹが転写された後、ニップ部Ｎで転写紙にカラー画像が２次転写され、転写残トナーがベルクリ１５によりクリーニングされるまでの流れが図示されている。

図３の１枚目の作像で説明すると、ＢＫトナー像が１次転写される間はクリーニングユニット１６（以下では、「ベルクリ」とも略記する）が中間転写ベルト１０に当接しており、Ｍ、Ｃ、Ｙではベルクリ１６は離間している。

ベルクリ１６が中間転写ベルト１０に当接しているときは、離間しているときと比較して、中間転写ベルト１０の線速が遅くなる。これはベルクリ１６の当接負荷により、ベルトが伸びたり、中間転写ベルト１０を駆動する中転駆動ローラ１１の弾性層の潰れにより、中転駆動ローラ径が小径になること、また、中転駆動ローラ１１と中間転写ベルト１０の微少なスリップ、また、中間転写ベルト１０を駆動する駆動系のトルク不足等が原因で起こる。

１次転写される間にベルクリ当接負荷が無いＭ、Ｃ、Ｙの中間転写ベルト線速に比べて、１次転写される間にベルクリ当接負荷があるＢＫの中間転写ベルト線速が遅くなることで、中間転写ベルト上でＢＫはＭ、Ｃ、Ｙに対して位置ズレを起こしてしまう。

例えば、上述画像形成装置のように４色の色重ね動作時に、１色目が感光体から中間転写ベルトに転写する間にクリーニングユニットが中間転写ベルトに当接し、２色目以降はクリーニングユニットが離間するような構成を含む場合、クリーニングユニットの当接負荷により１色目の中間転写ベルトの線速が、２色目以降の線速より遅くなってしまう。これにより、２色目以降の線速が一定として考えると、２色目以降の画像に対して、１色目の画像は先端から後端にかけて徐々にずれていく現象（徐々ズレ）としてあらわれてくるため、非常に好ましくない位置ズレ状態となる。

つまり、負荷変動が非作像間のタイミングで行われる場合は、位置ズレが生じる場合でも移動方向に他の色と平行にずれるだけなので、その補償はずれている色を他の色に合うように書込みタイミングをずらすだけで良く、色重ね精度は比較的簡単に高精度に維持できる（例えば、特許文献１参照）。

然しながら、前述の如くに１色だけ徐々にずれる場合は、紙の先端を合わせても後端がずれ、後端を合わせても先端がずれるためタイミング調整のみで簡単に位置ズレを合わせることは不可能である。特に、ハーフトーン等の画像では、１枚の画像の中でも色重ねのズレ量が異なるため、位置ズレが目立ち、色味も変化して見えてしまいより深刻な問題となる。

徐々ズレについて説明しやすくするため、ＢＫトナー像が１次転写される間の中間転写ベルトの線速をＶ１とし、Ｍ、Ｃ、Ｙの各トナー像が１次転写される間の中間転写ベルトの線速をＶ２とすると、Ｖ１＜Ｖ２となる。Ｖ１、Ｖ２の速度を一定と仮定した場合、感光体ベルト１から１次転写された中間転写ベルト上のトナー像（仮にキャタピラ画像）を図４の説明図に示す。仮にキャタピラ画像を構成する各線状像のベルト移動方向の長さ間隔をＬとして、Ｍ、Ｃ、Ｙによる線状像が４Ｌの間隔で書かれたトナー像に対して、ＢＫによる線状像は３Ｌの間隔で書かれた場合、ＢＫ線状像基準での他の色の像の位置ズレは、画像の後端にいくにつれてズレ量が大きくなる徐々ズレとして現れてくる。図４では先端（図上方端）で４色が合うようにしているため、後端にいくにつれてズレ量が大きくなっているが、逆に後端が合うようにすれば、先端になるにつれてズレ量が拡大することになる。

ちなみに、無端ベルト機構の駆動負荷変動自体を減少させるという対応も従来から一般に採られていて、例えば特許文献２には画像形成装置等の無端ベルトの駆動負荷変動を減少するための技術が開示されている。

特開平１１−２１２３２８号公報 特開２００１−３５５６９３号公報

上述したように、画像形成装置において、位置ズレの量が一定ではなく徐々にズレてしまう現象に対しては位置ズレの調整が困難であり、各色をぴったり合わせることができない。従って、本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、画像形成装置における上述したような徐々にずれる位置ズレを防止することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、色重ねされる異なる色の単色画像が書込みユニットにより書き込まれる回転感光体と、該回転感光体上の画像を現像して対応色のトナー像とする現像手段と、前記回転感光体からトナー像が転写される回転転写体と、を有する画像形成装置において、所定色での作像過程中の前記回転感光体及び回転転写体の回転負荷が、他の色での作像処理時と差が有る場合に、当該作像処理における前記書込みユニットで前記回転感光体に書き込まれる単色画像の像書込み倍率を回転負荷の差に応じて変化させることを特徴とする。これにより、中間転写ベルトに負荷がある時とない時で、中間転写ベルト上のトナー像の倍率を同じになるように設定することで、徐々にずれる位置ズレを低減することができる。

回転転写体として中間転写ベルトを用い、これに設けた中間転写クリーニングユニットと、中間転写ベルトのトナー像を転写媒体に転写する転写ユニットとを有する画像形成装置では、中間転写ベルトに与えられる回転負荷の大きさに応じて、書込みユニットでの像書込み倍率を変化させるようにする。

このように構成すれば、中間転写ベルトへの負荷が、１枚目はクリーニングユニットの負荷のみで、２枚目以降はクリーニングユニットと２次転写ユニットの両方の負荷があるというように負荷条件が異なる場合でも、それぞれ独立に書込みの倍率を制御するから、１枚目でも２枚目以降でも同様に徐々にずれる位置ズレを低減できる。

また、前記クリーニングユニットを機能させた中間転写ベルトの回転負荷を増加させての作像過程中には、前記書込みユニットでの像書込み倍率を副走査方向に増加させても良く、やはり徐々にずれる位置ズレを低減できる。

また、回転負荷に応じて変化する前記中間転写ベルトの線速を計測する線速計測手段を更に有し、該線速計測手段からの測定値出力をフィードバックして前記書込みユニットでの像書込み倍率を最適化する書込調整手段を更に有するようにしても良い。このように、あるタイミングで（プロセスコントロールモード）中間転写ベルトに負荷がある場合、ない場合の線速を計測し、両者の倍率が同じになるように書込み倍率を調整するフィードバック手段を有することで、経時変化に対しても徐々にずれる位置ズレを低減できる。更に、１作像毎にこの補正を行えば、より精度の良い位置ズレ調整が可能になる。

前述各構成において書込みユニットを構成するポリゴンミラーの偏向速度等を制御することにより、前記像書込み倍率を副走査方向に変化させるようにすることができる。

本発明によれば、画像形成装置において色重ねされる異なる色の画像が徐々にずれる位置ズレを防止することができる。また、一枚目の出力画像でも２枚目以降でも等しく位置ズレを低減できる。更には、経時変化によらず位置ズレを低減したり更に精度良く位置ズレ調整をすることもできる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の画像形成装置の実施の形態について、添付図面に従って説明する。既に示した図１の概略断面図によって、本発明の第１実施形態であるカラー画像形成装置の全体構成を説明する。本実施形態の画像形成装置は、その構成的には先の図１に示したものと類似しており、単にＣＰＵで実行されるプロセッサの制御内容のみが異なっている。

図１の画像形成装置の構成についての詳細は既に説明したので重複を避け説明を省略するが、本発明に関連深い要部のみ簡単に説明すると、符号１で示すものは担持体としての感光体ベルトで、回動ローラ２、３１、３２間に架設された感光体ベルト１に沿って、帯電チャージャ４、レーザ書込みユニット５、カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが配置されている。感光体ベルト１の表面には常時当接するクリーニングブレード１５が設けられている。

感光体ベルト１は、回動ローラ１１、１２の間に架設された中間転写体である中間転写ベルト１０に１次転写位置Ｐで接している。中間転写ベルト１０にはクリーニング装置１６が接離可能に設けられている。

以下では、図１に示したカラー画像形成装置の画像形成動作について再度説明する。図１において、可撓性のベルト状像担持体としての感光体ベルト１は、帯電チャージャ４により一様に帯電された後、レーザ書込みユニット５により、画像情報に基づいて発光が制御されるレーザの走査露光をうけ、表面には静電潜像が形成される。感光体ベルト１を回転させながら走査露光し、静電潜像を形成する１工程に用いる画像情報は、所望のフルカラー画像をマゼンタ、シアン、イエロー、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報であり、この情報により、半導体レーザの発光を制御する。発生するレーザビームは、光学装置により走査、及び光路調整し、書込みビーム光Ｌとして出力する。

各色の書込みタイミングは、中間転写ベルトに設けられたマークを検知した信号により制御され、単色の画像情報に基づいて形成された静電潜像は、カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにより対応するマゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、イエロー(Ｙ)、及び黒(Ｂｋ)トナーで各々単色現像され、感光体ベルト１上に各々の色画像が順次形成される。

図１中の矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１上に形成されたＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの各単色画像は、同図中の矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０上に、バイアスローラ１３に印加された所定の転写バイアスの作用により、順次重ね転写される。

中間転写ベルト１０上に重ね合わされたＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの画像は、給紙台（給紙カセット）１７から給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂ、レジストローラ対２０ａ、２０ｂを経て、転写部へ搬送された転写紙１７ａ上に転写ローラ１４により一括転写される。転写終了後、転写紙１７ａは、定着装置８０により定着されて、フルカラー画像が完成し、排紙ローラ対８１ａ、８１ｂを経て、排紙スタック部８２にプリント画像を排出する。

なお、図１中の感光体ベルト１における画像形成の最終工程として感光体ベルト１上のトナーをクリーニングする。そのために、感光体ベルト１に常時当接するクリーニングブレード１５が設けられている。同様に、中間転写ベルト１０にもクリーニング装置１６が設けられている。クリーニング装置１６のクリーニングブラシ１６ａは、画像形成動作中には中間転写ベルト１０表面から離間した位置に保持され、形成像が転写紙１７ａ上に転写された後に、中間転写ベルト１０表面に当接される。また、感光体ベルト１、帯電チャージャ４、中間転写ベルト１０、クリーニングブレード１５、クリーニング装置１６を一体化し、プロセスカートリッジとして、本体に対して着脱可能に構成することができる。

次に、本実施形態でのカラー画像形成装置の制御系に関して説明する。このカラー画像形成装置の制御系も構成的には図２の概略ブロック図に示したものと同等で良い。すなわち、制御系はメイン制御部２０１と複数の周辺制御部により構成されている。ちなみに、本実施形態では、レーザ書込みユニットにおけるポリゴンミラーの制御に特徴を有するもので、これと関連するレーザ書込みユニット５及びレーザ光学系制御部２０６並びにメイン制御部２０１の制御内容の一部が従来とは異なっている。

メイン制御部２０１は、ＣＰＵ２０２、制御プログラム及び各種データを記憶したＲＯＭ２０３、ワーク領域として各種データを一時的に記憶するＲＡＭ２０４、装置の動作条件を定めるパラメータや装置の管理に必要な情報を保存する不揮発メモリのＮＶＲＡＭ２０９を有する。このメイン制御部２０１は、画像形成に係わる動作全体を統括し、また、Ｉ／Ｏインターフェース２０５を介してレーザ光学系制御部２０６、現像バイアス制御部２０７、トナー付着量センサ１００、感光体・転写ベルト駆動制御部２０８等を接続する。

レーザ光学系制御部２０６は、レーザ書込みユニット５を制御し、現像バイアス制御部２０７は、カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ各々に印加する現像バイアスを制御し、感光体・転写ベルト駆動制御部２０８は、感光体ベルト１と中間転写ベルト１０との回動を制御する。これらの制御動作は、いずれもＣＰＵ２０２からの指令により行う。

トナー付着量センサ１００は、感光体ベルト１上に所定の条件下で形成されたトナーの付着量を検知し、検知データを受け取るＣＰＵ２０２では、トナーの付着量から後述する現像バイアスの調整値を求め、現像バイアス制御部２０７に設定し、トナー濃度の制御を行う。

図３に作像のタイミングチャートを示す。感光体への書込み位置に、ＢＫの潜像が書き込まれ、ＢＫ現像ユニットにより、ＢＫトナー像が感光体に作像され、１次転写位置で中間転写ベルトに１次転写される。この動作をＭ、Ｃ、Ｙと繰り返し、４色目のＹが転写された後、転写紙に２次転写され、転写残トナーがベルクリによりクリーニングされるまでの流れが図示されている。

本実施の形態の動作を、図３のタイミングチャートの１枚目作像時を例にして本実施形態の動作を説明する。図３においては、図の左方から右方へと処理が進行する。ＢＫが１次転写される間はベルクリが中間転写ベルトに当接しており、Ｍ、Ｃ、Ｙではベルクリは離間している。

ベルクリが中間転写ベルトに当接しているときは、離間しているときと比較して、中間転写ベルトの線速が遅くなる。これはベルクリの当接負荷により、ベルトが伸びたり、中間転写ベルトを駆動する中転駆動ローラの弾性層の潰れにより、中転駆動ローラ径が小径になること、また、中転駆動ローラと中間転写ベルトの微少なスリップ、また、中間転写ベルトを駆動する駆動系のトルク不足等が原因で起こる。

このように、位置ズレの量が各部で一定ではなく、徐々にズレてしまう現象に対しては、タイミング調整で各色をぴったり合わせることは不可能であり、位置ズレの調整は困難である。本実施形態ではこの中間転写ベルトの線速低下に対応でき、線速変化に起因して従来装置で見受けられた、徐々にずれる位置ズレを補償し低減させる。

中間転写ベルトにベルクリ負荷が無い場合に１次転写される作像色の作像工程中での中間転写ベルト線速をＶ_βとすると、
中転ベルト１０に転写されたトナー像の長さはＶ_β×ｔ_１＝Ｌ_βとなる。

ここで、０＜ｔ_１＜ｔ_４
（ｔ_１：１次転写が始まってから、中転ベルト１周までの時間）
（ｔ_４：中転ベルト１周に要する時間）

中間転写ベルトにベルクリ負荷が有る場合に１次転写される作像色ＢＫの作像工程中での中間転写ベルト線速をＶ_αとすると、中転ベルト１０に転写されたトナー像の長さはＶ_α×ｔ_１＝Ｌ_αとなる。
感光体１の線速をＶ_ｋとすると、感光体１に書かれた潜像の長さは、Ｖ_ｋ×ｔ_１＝Ｌ_ｋとなる。

感光体１の潜像に載ったトナー像が、中間転写ベルトにベルクリ負荷が有る中転ベルト１０に１次転写されるときに、線速差から縮小される倍率を１／Ｋとすると、
Ｌ_ｋ×Ｋ＝Ｌ_α
｜Ｌ_β−Ｌ_α｜＜１００μｍ
の式を満たすように、書込ユニットのポリゴン回転数を制御する。

つまり、書込ユニットでポリゴンの回転数を落として、書込み倍率を上げることで感光体上の潜像を伸ばした状態にし、中転ベルト１０への１次転写で縮んだ時に、Ｌ_βと同等になるようにする。この時、書込ユニットでの主走査方向での倍率については不変となるようにレーザ光の変調クロックが制御される。
〔第２実施形態〕

図３の２枚目作像タイミングを見ると、ベルクリ当接負荷に加えて、２次転写の時に２次転写ローラの負荷が中間転写ベルトに加えられている。このように、１枚目作像と２枚目以降の作像で、中間転写ベルトへの当接負荷が異なる場合、それぞれの負荷条件に対応して書込ユニットのポリゴン回転数を制御する必要がある。このような場合に適した第２実施の形態について以下説明する。

第２実施形態の画像形成装置の動作について、図３のタイミングチャートの２枚目作像のタイミングに即して説明する。中間転写ベルトにベルクリ負荷が無い場合に１次転写される作像色の中間転写ベルト線速をＶ_βとすると、中転ベルト１０に転写されたトナー像の長さはＶ_β×ｔ_１＝Ｌ_βとなる。

０＜ｔ_１＜ｔ_４ （ｔ_４＝中転ベルト１周に要する時間）
中間転写ベルトにベルクリ負荷と２次転写負荷が有る場合に１次転写される作像色の中間転写ベルト線速をＶ_α１とすると、中転ベルト１０に転写されたトナー像の長さは、
Ｖ_α１×ｔ_２＝Ｌ_α１となる。
（ｔ_２：１次転写が始まってから、２次転写負荷がなくなるまでの時間）

中間転写ベルトにベルクリ負荷のみが有る場合に１次転写される作像色の中間転写ベルト線速をＶ_α２とすると、中転ベルト１０に転写されたトナー像の長さは、
Ｖ_α２×ｔ_３＝Ｌ_α２となる。
（ｔ_３：２次転写負荷がなくなってから、ベルクリ負荷がなくなるまでの時間）
感光体１の線速をＶ_ｋとすると、感光体１に書かれた潜像の長さは、
Ｖ_ｋ１×ｔ_２＝Ｌ_ｋ１、Ｖ_ｋ２×ｔ_３＝Ｌ_ｋ２となる。

感光体１の潜像に載ったトナー像が、中間転写ベルトにベルクリ負荷と２次転写負荷が有る中転ベルト１０に１次転写されるときに、線速差から縮小される倍率を１／Ｋ_１、
感光体１の潜像に載ったトナー像が、中間転写ベルトにベルクリ負荷が有る中転ベルト１０に１次転写されるときに、線速差から縮小される倍率を１／Ｋ_２、
Ｌ_ｋ１×Ｋ_１＝Ｌ_α１
Ｌ_ｋ２×Ｋ_２＝Ｌ_α２
｜Ｌ_β−（Ｌ_α１＋Ｌ_α２）｜＜１００μｍ
の式を満たすように、書込ユニットのポリゴン回転数を制御する。。

〔第３実施形態〕
中間転写ベルトの線速は、中間転写ベルトへの負荷変動等の様々な影響により変化してくる。例えば、(a) クリーニングユニットのブラシの倒れやヘタリ、(b) ブレードが付いている場合は先端の磨耗により負荷が減る場合や、(c) 経時による中間転写ベルトの伸び率の変化、(d) マルス等の潤滑材を中間転写ベルトに塗布している場合は、潤滑材の塗れ具合による中間転写ベルト上のμの変化等、様々な要因により、中間転写ベルトの線速が変化する。

このような中間転写ベルトの線速変動・変化に対応するための第３の実施形態について説明する。第３実施形態では、あるタイミングで中間転写ベルトに負荷がある場合、ない場合の線速を計測し、両者の倍率が同じになるように書込み倍率を調整する（プロセスコントロールモード）ためのフィードバック手段を有するようにする。

中間転写ベルト１０のマーク１０２をマーク検知手段１０１で検知して、書込みのタイミング制御を行っているが、このマーク検知手段１０１によるマークのカウント（検出タイミング）に基づいて、明示しない算出手段（例えば、ＣＰＵの実行プログラムとして実現できる）により中間転写ベルトの線速もしくは、中間転写ベルト１周の時間を算出し、前述第１実施形態、第２実施形態で示した条件式を満たさない場合に、条件式を満たすように書込みユニットのポリゴン回転数等を補正する。

図５のフローチャート（中間転写ベルト線速補正）を参照して、この実施の形態における画像形成装置の動作について、説明する。画像形成動作時に、中間転写ベルトの回転に伴って、中間転写ベルト１０のマーク１０２をマーク検知手段１０１が検知し（ステップ；Ｓ０１：ＹＥＳ）、検出されたマーク１０２の検出タイミング（検出出力パルスの立ち上がり等）の時間差から中間転写ベルト１０の現在の線速を算出する（Ｓ０２）。続いて、算出された線速と設定されている書込倍率が、前述した条件式を満足しているか否かを判定する（Ｓ０３）。

もし、条件式を満足していれば（ステップ；Ｓ０３：ＹＥＳ）、書込倍率制御の設定値を補正しない（Ｓ０４）。一方、条件式を満足していない場合には（ステップ；０３：ＮＯ）、書込倍率制御の設定値を補正（Ｓ０５）した後、再度ステップ；Ｓ０３に戻り再度判定を繰り返す。画像書込み時には現在設定されている書込倍率に従ってポリゴン回転数等を制御して画像の書込みを行う。

このように本実施形態では、フィードバック手段としての、中間転写ベルトのマーク１０２とマーク検知手段１０１及び算出手段とにより、中間転写ベルト及びその駆動系の線速の変動或いは経時変化に起因して生じる徐々ズレに徐々にずれる位置ズレ対してもこれを低減することができる。なお、更に、１作像毎にこの補正を行うようにしても良く、このようにすれば、より精度の良い調整が可能になる。また、１作像中に複数回書込倍率を補正するような構成も考えられる。

本発明に係わるカラー画像形成装置の全体構成を概略断面図である。 図１のカラー画像形成装置の制御系の一例を示す概略ブロック図である。 カラー画像形成装置での作像タイミングチャートである。 中間転写ベルト上のトナー像を例とした徐々ズレの説明図である。 中間転写ベルト線速補正のフローチャートである。

符号の説明

１…感光体ベルト（回転感光体）
２…感光体ベルト駆動ローラ
３２…回動ローラ
４…帯電チャージャ
５…レーザ書込みユニット
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…カラー現像装置（現像手段）
１０…中間転写ベルト（回転転写体）
１２…中転駆動ローラ
１３…バイアスローラ
１６…クリーニング装置（ベルクリ）
１７…給紙台（給紙カセット）
１７ａ…転写紙
８０…定着装置
８２…排紙スタック部
１００…トナー付着量センサ
１０１…中転ベルトマークセンサ
１０２…中転ベルトマーク
２０１…メイン制御部
２０２…ＣＰＵ
２０３…ＲＯＭ
２０４…ＲＡＭ
２０５…Ｉ／Ｏインターフェース
２０７…現像バイアス制御部
２０９…ＮＶＲＡＭ。

Claims (5)

1. 色重ねされる異なる色の単色画像が書込みユニットにより書き込まれる回転感光体と、該回転感光体上の画像を現像して対応色のトナー像とする現像手段と、前記回転感光体からトナー像が転写される回転転写体と、を有する画像形成装置において、
   所定色での作像過程中の前記回転感光体及び回転転写体の回転負荷が、他の色での作像処理時と差が有る場合に、当該作像処理における前記書込みユニットで前記回転感光体に書き込まれる単色画像の像書込み倍率を回転負荷の差に応じて変化させることを特徴とした画像形成装置。
2. 前記回転転写体としての中間転写ベルトと、該中間転写ベルトに対して設けた中間転写クリーニングユニットと、前記中間転写ベルトのトナー像を転写媒体に転写する転写ユニットとを有し、前記書込みユニットでの像書込み倍率を中間転写ベルトに与えられる回転負荷の大きさに応じて変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記クリーニングユニットを機能させた中間転写ベルトの回転負荷を増加させての作像過程中には、前記書込みユニットでの像書込み倍率を副走査方向に増加させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 回転負荷に応じて変化する前記中間転写ベルトの線速を計測する線速計測手段を更に有し、該線速計測手段からの測定値出力をフィードバックして前記書込みユニットでの像書込み倍率を最適化する書込調整手段を更に有することを特徴とする請求項２〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記書込みユニットを構成するポリゴンミラーの偏向速度を制御することにより、前記像書込み倍率を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   
   

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