(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022178144
(43)【公開日】2022-12-02
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 21/14 20060101AFI20221125BHJP
G03G 15/16 20060101ALI20221125BHJP
【ＦＩ】
G03G21/14
G03G15/16
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021084712
(22)【出願日】2021-05-19
(71)【出願人】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000947
【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐生 清
(72)【発明者】
【氏名】熊谷 祐司
(72)【発明者】
【氏名】明星 敏之
【テーマコード（参考）】
2H200
2H270
【Ｆターム（参考）】
2H200GA12
2H200GA23
2H200GA33
2H200GA47
2H200GB11
2H200GB22
2H200GB23
2H200JA02
2H200JB06
2H200JB49
2H200JB50
2H200JC03
2H200JC09
2H200JC12
2H200JC19
2H200JC20
2H200PA11
2H200PB18
2H270LA15
2H270LA18
2H270LA99
2H270LD15
2H270MB16
2H270MB25
2H270MB30
2H270MB32
2H270MB39
2H270MB41
2H270MB43
2H270MC40
2H270MC41
2H270MD11
2H270MF16
2H270ZC04
(57)【要約】
【課題】駆動ローラの摩耗の度合いを予測することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、感光体ドラム１３上に形成されたトナー像が１次転写される中間転写ベルト２１と、１次転写されたトナー像を用紙に２次転写する２次転写ベルト２７ｃと、２次転写ベルト２７ｃを回転させる駆動ローラ２７ｂと、トナー像を検出する検出センサ２８と、制御部４１とを備える。制御部４１は、複数のライン画像を含む第１条件および第２条件に応じたトナー像を中間転写ベルト２１上に形成させ、ライン画像同士の間隔である第１間隔および第２間隔を算出し、第１間隔と第２間隔との差が閾値を超えている場合、駆動ローラ２７ｂの回転速度を補正する。第２条件は、第１条件よりもトナー像の面積が大きく設定されていること。
【選択図】図２
【解決手段】画像形成装置１は、感光体ドラム１３上に形成されたトナー像が１次転写される中間転写ベルト２１と、１次転写されたトナー像を用紙に２次転写する２次転写ベルト２７ｃと、２次転写ベルト２７ｃを回転させる駆動ローラ２７ｂと、トナー像を検出する検出センサ２８と、制御部４１とを備える。制御部４１は、複数のライン画像を含む第１条件および第２条件に応じたトナー像を中間転写ベルト２１上に形成させ、ライン画像同士の間隔である第１間隔および第２間隔を算出し、第１間隔と第２間隔との差が閾値を超えている場合、駆動ローラ２７ｂの回転速度を補正する。第２条件は、第１条件よりもトナー像の面積が大きく設定されていること。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
像担持体上に形成されたトナー像が１次転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトと当接する転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像を、用紙に２次転写する２次転写ベルトと、
表面に弾性層を有し、駆動源によって回転駆動され、前記２次転写ベルトを回転させる駆動ローラと、
前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像を検出する検出センサと、
制御部とを備えた画像形成装置であって、
前記制御部は、複数のライン画像を含む第１条件および第２条件に応じたトナー像を前記中間転写ベルト上に形成させ、前記検出センサの検出結果に基づいて、前記第１条件におけるライン画像同士の間隔を第１間隔として算出し、前記第２条件におけるライン画像同士の間隔を第２間隔として算出し、前記第１間隔と前記第２間隔との差が閾値を超えている場合、前記駆動ローラの回転速度を補正するとともに、
前記第２条件は、前記第１条件よりもトナー像の面積が大きく設定されていること
を特徴とする画像形成装置。
前記中間転写ベルトと当接する転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像を、用紙に２次転写する２次転写ベルトと、
表面に弾性層を有し、駆動源によって回転駆動され、前記２次転写ベルトを回転させる駆動ローラと、
前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像を検出する検出センサと、
制御部とを備えた画像形成装置であって、
前記制御部は、複数のライン画像を含む第１条件および第２条件に応じたトナー像を前記中間転写ベルト上に形成させ、前記検出センサの検出結果に基づいて、前記第１条件におけるライン画像同士の間隔を第１間隔として算出し、前記第２条件におけるライン画像同士の間隔を第２間隔として算出し、前記第１間隔と前記第２間隔との差が閾値を超えている場合、前記駆動ローラの回転速度を補正するとともに、
前記第２条件は、前記第１条件よりもトナー像の面積が大きく設定されていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記検出センサは、前記中間転写ベルトの幅方向での端部に対向する位置に設けられ、
前記第１条件および前記第２条件は、前記幅方向において、前記検出センサに対向する位置に前記ライン画像を形成し、
前記第２条件は、前記幅方向で前記ライン画像と重ならない位置に速度ズレ検出用画像を形成すること
を特徴とする画像形成装置。
前記検出センサは、前記中間転写ベルトの幅方向での端部に対向する位置に設けられ、
前記第１条件および前記第２条件は、前記幅方向において、前記検出センサに対向する位置に前記ライン画像を形成し、
前記第２条件は、前記幅方向で前記ライン画像と重ならない位置に速度ズレ検出用画像を形成すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記中間転写ベルトの搬送方向における前記転写ニップ部から前記検出センサまでの距離をニップ距離としたとき、
前記速度ズレ検出用画像は、前記ライン画像よりも前記搬送方向での下流側から設けられ、前記ライン画像までの距離が、前記ニップ距離よりも長いこと
を特徴とする画像形成装置。
前記中間転写ベルトの搬送方向における前記転写ニップ部から前記検出センサまでの距離をニップ距離としたとき、
前記速度ズレ検出用画像は、前記ライン画像よりも前記搬送方向での下流側から設けられ、前記ライン画像までの距離が、前記ニップ距離よりも長いこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項２または請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、前記第１条件と前記第２条件とに基づくトナー像を連続して前記中間転写ベルト上に形成させること
を特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、前記第１条件と前記第２条件とに基づくトナー像を連続して前記中間転写ベルト上に形成させること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の画像形成装置であって、
前記制御部が算出した前記第１間隔および前記第２間隔を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、新たに前記第１間隔および前記第２間隔を算出した際、前記記憶部に記憶された前記第１間隔と前記第２間隔との差と、新たに算出した前記第１間隔と前記第２間隔との差とを比較すること
を特徴とする画像形成装置。
前記制御部が算出した前記第１間隔および前記第２間隔を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、新たに前記第１間隔および前記第２間隔を算出した際、前記記憶部に記憶された前記第１間隔と前記第２間隔との差と、新たに算出した前記第１間隔と前記第２間隔との差とを比較すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
複数の像担持体上に形成されたトナー像が１次転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトと当接する転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像を、用紙に２次転写する２次転写ベルトと、
表面に弾性層を有し、駆動源によって回転駆動され、前記２次転写ベルトを回転させる駆動ローラと、
前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像を検出する検出センサと、
制御部とを備えた画像形成装置であって、
前記制御部は、前記複数の像担持体のそれぞれに対応する複数のライン画像を含む第１条件および第２条件に応じたトナー像を前記中間転写ベルト上に形成させ、前記検出センサの検出結果に基づいて、前記第１条件におけるライン画像同士の間隔を第１間隔として算出し、前記第２条件におけるライン画像同士の間隔を第２間隔として算出し、前記第１間隔と前記第２間隔との差が閾値を超えている場合、前記駆動ローラの回転速度を補正するとともに、
前記第２条件は、前記第１条件よりもトナー像の面積が大きく設定されていること
を特徴とする画像形成装置。
前記中間転写ベルトと当接する転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像を、用紙に２次転写する２次転写ベルトと、
表面に弾性層を有し、駆動源によって回転駆動され、前記２次転写ベルトを回転させる駆動ローラと、
前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像を検出する検出センサと、
制御部とを備えた画像形成装置であって、
前記制御部は、前記複数の像担持体のそれぞれに対応する複数のライン画像を含む第１条件および第２条件に応じたトナー像を前記中間転写ベルト上に形成させ、前記検出センサの検出結果に基づいて、前記第１条件におけるライン画像同士の間隔を第１間隔として算出し、前記第２条件におけるライン画像同士の間隔を第２間隔として算出し、前記第１間隔と前記第２間隔との差が閾値を超えている場合、前記駆動ローラの回転速度を補正するとともに、
前記第２条件は、前記第１条件よりもトナー像の面積が大きく設定されていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
請求項６に記載の画像形成装置であって、
前記制御部が算出した前記第１間隔および前記第２間隔を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、
所定時間または所定枚数の画像形成を行った際、前記第１条件と前記第２条件とに基づくトナー像を前記像担持体上に形成させ、
新たに前記第１間隔および前記第２間隔を算出した際、前記記憶部に記憶された前記第１間隔と前記第２間隔との差と、新たに算出した前記第１間隔と前記第２間隔との差とを比較すること
を特徴とする画像形成装置。
前記制御部が算出した前記第１間隔および前記第２間隔を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、
所定時間または所定枚数の画像形成を行った際、前記第１条件と前記第２条件とに基づくトナー像を前記像担持体上に形成させ、
新たに前記第１間隔および前記第２間隔を算出した際、前記記憶部に記憶された前記第１間隔と前記第２間隔との差と、新たに算出した前記第１間隔と前記第２間隔との差とを比較すること
を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、感光体上にトナー像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体ドラムから中間転写ベルトを介してトナー像を用紙に転写している。このような画像形成装置では、用紙を搬送する際、用紙に当接する部分で速度差が生じると、引っ張りや撓みによって、画像欠陥やしわの発生といった問題が生じてしまう。これを解決する方策として、搬送ベルトの経時変化に応じて、ローラの回転速度を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－７１９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の画像形成装置は、トナー像を用紙（記録媒体）に転写する転写装置と、用紙を加熱加圧してトナー像を定着する定着装置と、用紙を転写装置から定着装置に導く転写搬送ベルトと、転写搬送ベルトの経時変化に応じて、転写装置の転写速度と定着装置の定着速度との相対速度が一定となるように制御する経時変化制御手段とを備える。
【0005】
ところで、経時変化が生じるのは搬送ベルトだけに限定されず、搬送ベルトが張架されたローラにおいても、表面が摩耗し小径化することがあり、その結果、搬送ベルトの搬送速度が遅くなることがあった。トナー像が形成された用紙を搬送する搬送ベルトにおいて速度変動が生じると、画像の色ムラ（バンディング）等を発生させる虞があるが、このような画像不良は様々な原因で発生するため、原因を切り分けることが難しかった。
【0006】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ローラの摩耗の度合いを予測することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像が１次転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと当接する転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像を、用紙に２次転写する２次転写ベルトと、表面に弾性層を有し、駆動源によって回転駆動され、前記２次転写ベルトを回転させる駆動ローラと、前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像を検出する検出センサと、制御部とを備えた画像形成装置であって、前記制御部は、複数のライン画像を含む第１条件および第２条件に応じたトナー像を前記中間転写ベルト上に形成させ、前記検出センサの検出結果に基づいて、前記第１条件におけるライン画像同士の間隔を第１間隔として算出し、前記第２条件におけるライン画像同士の間隔を第２間隔として算出し、前記第１間隔と前記第２間隔との差が閾値を超えている場合、前記駆動ローラの回転速度を補正するとともに、前記第２条件は、前記第１条件よりもトナー像の面積が大きく設定されていることを特徴とする。
【0008】
本発明に係る画像形成装置では、前記検出センサは、前記中間転写ベルトの幅方向での端部に対向する位置に設けられ、前記第１条件および前記第２条件は、前記幅方向において、前記検出センサに対向する位置に前記ライン画像を形成し、前記第２条件は、前記幅方向で前記ライン画像と重ならない位置に速度ズレ検出用画像を形成する構成としてもよい。
【0009】
本発明に係る画像形成装置では、前記中間転写ベルトの搬送方向における前記転写ニップ部から前記検出センサまでの距離をニップ距離としたとき、前記速度ズレ検出用画像は、前記ライン画像よりも前記搬送方向での下流側から設けられ、前記ライン画像までの距離が、前記ニップ距離よりも長い構成としてもよい。
【0010】
本発明に係る画像形成装置では、前記制御部は、前記第１条件と前記第２条件とに基づくトナー像を連続して前記中間転写ベルト上に形成させる構成としてもよい。
【0011】
本発明に係る画像形成装置では、前記制御部が算出した前記第１間隔および前記第２間隔を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、新たに前記第１間隔および前記第２間隔を算出した際、前記記憶部に記憶された前記第１間隔と前記第２間隔との差と、新たに算出した前記第１間隔と前記第２間隔との差とを比較する構成としてもよい。
【0012】
本発明に係る画像形成装置は、複数の像担持体上に形成されたトナー像が１次転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと当接する転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像を、用紙に２次転写する２次転写ベルトと、表面に弾性層を有し、駆動源によって回転駆動され、前記２次転写ベルトを回転させる駆動ローラと、前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像を検出する検出センサと、制御部とを備えた画像形成装置であって、前記制御部は、前記複数の像担持体のそれぞれに対応する複数のライン画像を含む第１条件および第２条件に応じたトナー像を前記中間転写ベルト上に形成させ、前記検出センサの検出結果に基づいて、前記第１条件におけるライン画像同士の間隔を第１間隔として算出し、前記第２条件におけるライン画像同士の間隔を第２間隔として算出し、前記第１間隔と前記第２間隔との差が閾値を超えている場合、前記駆動ローラの回転速度を補正するとともに、前記第２条件は、前記第１条件よりもトナー像の面積が大きく設定されていることを特徴とする。
【0013】
本発明に係る画像形成装置では、前記制御部が算出した前記第１間隔および前記第２間隔を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、所定時間または所定枚数の画像形成を行った際、前記第１条件と前記第２条件とに基づくトナー像を前記像担持体上に形成させ、新たに前記第１間隔および前記第２間隔を算出した際、前記記憶部に記憶された前記第１間隔と前記第２間隔との差と、新たに算出した前記第１間隔と前記第２間隔との差とを比較する構成としてもよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によると、トナー量が異なる第１条件と第２条件とによって、転写ニップ部での滑りに差をつけた状態で、ライン画像の間隔を比較することで、駆動ローラの弾性層の摩耗の度合いを予測することができる。これを駆動ローラの制御に反映することで、中間転写ベルトと２次転写ベルトとの速度ズレを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図3】展開した中間転写ベルトと、第１条件に基づいて形成されたトナー像との関係を示す展開説明図である。
【図4】展開した中間転写ベルトと、第２条件に基づいて形成されたトナー像との関係を示す展開説明図である。
【図5】第３検出パターンが転写ニップ部に到達した際の第１検出パターンとの位置関係を示す展開説明図である。
【図6】展開した中間転写ベルトと、第１条件および第２条件に基づいて形成されたトナー像との関係を示す展開説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
以下、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【0017】
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略側面図である。
【0018】
画像形成装置１は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙に対して多色及び単色の画像を形成する。画像形成装置１は、露光装置１１、現像部１２、感光体ドラム１３（像担持体の一例）、クリーナ装置１４、帯電器１５、中間転写ベルト装置１６、定着装置１７、給紙トレイ１８、排紙トレイ１９、および用紙搬送路２０を備える構成とされている。
【0019】
画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像部１２、感光体ドラム１３、帯電器１５、クリーナ装置１４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【0020】
感光体ドラム１３は、画像形成装置１の略中央に配置され、接続された駆動源（図示しない）によって回転駆動される。帯電器１５は、感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置１１は、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像部１２は、感光体ドラム１３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３の表面にトナー像を形成する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成され、感光体ドラム１３上のトナー像は、中間転写ベルト２１に転写される。クリーナ装置１４は、現像および画像転写の後に感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去および回収する。
【0021】
中間転写ベルト装置１６は、感光体ドラム１３の上側に配置され、中間転写ベルト２１、転写駆動ローラ２２、転写従動ローラ２３、１次転写ローラ２４、および中間転写ベルトクリーニング装置２５を備えている。なお、１次転写ローラ２４は、ＹＭＣＫ用の各色の画像ステーションに対応して４本設けられている。
【0022】
中間転写ベルト２１は、転写駆動ローラ２２、転写従動ローラ２３、および１次転写ローラ２４に張架して支持されている。転写駆動ローラ２２は、駆動源に接続されて回転駆動し、中間転写ベルト２１を搬送方向Ｃへ周回移動させる。中間転写ベルト２１は、中間転写ベルトクリーニング装置２５によって残留トナーが除去および回収された後、各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像が順次転写されて、中間転写ベルト２１の表面にカラーのトナー像が形成される。
【0023】
画像形成装置１は、２次転写ローラ２７ａ、２次転写ベルト２７ｃ、および駆動ローラ２７ｂを含む２次転写装置２７をさらに備えている。２次転写ベルト２７ｃは、２次転写ローラ２７ａおよび駆動ローラ２７ｂに張架して支持されている。なお、２次転写ベルト２７ｃを張架するローラは、２次転写ローラ２７ａおよび駆動ローラ２７ｂの他に、複数設けてもよい。２次転写ローラ２７ａは、転写駆動ローラ２２と対向する位置に設けられ、２次転写ベルト２７ｃを２次転写ローラ２７ａに当接させて中間転写ベルト２１との間に転写ニップ部を形成し、用紙搬送路Ｓを通じて搬送されて来た用紙Ｐを転写ニップ部に挟み込んで搬送する。用紙Ｐは、転写ニップ部を通過する際に、中間転写ベルト２１の表面のトナー像が転写される。駆動ローラ２７ｂは、駆動源に接続されて回転駆動し、２次転写ベルト２７ｃを周回移動させる。本実施の形態において、２次転写ベルト２７ｃは、例えば、ゴムやポリイミドなどで形成されており、駆動ローラ２７ｂは、ゴムなどで形成された弾性層が表面に設けられている。
【0024】
給紙トレイ１８は、画像形成に使用する用紙Ｐを蓄積しておくためのトレイであり、露光装置１１の下側に設けられている。また、排紙トレイ１９は、画像形成装置１の上部に設けられており、画像形成済みの用紙Ｐを載置するためのトレイである。
【0025】
また、画像形成装置１には、給紙トレイ１８の用紙Ｐを２次転写装置２７、定着装置１７の順に経由させて排紙トレイ１９に送るための用紙搬送路２０が設けられている。用紙搬送路２０は、Ｓ字状の用紙搬送路Ｓを含み、用紙搬送路Ｓに沿って、ピックアップローラ３１、一対の分離ローラ３１ａ、３１ｂ、レジストローラ３２、レジスト前ローラ３３、定着装置１７、および排紙ローラ３４が配置されている。
【0026】
ピックアップローラ３１は、給紙トレイ１８の端部近傍に備えられ、給紙トレイ１８から用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。一方の分離ローラ３１ａは、他方の分離ローラ３１ｂとの間に用紙Ｐを通過させて１枚ずつ分離しつつ用紙搬送路Ｓへと搬送する。レジストローラ３２は、給紙トレイ１８から搬送されている用紙Ｐを一旦保持し、感光体ドラム１３上のトナー像の先端と用紙Ｐの先端とを合わせるタイミングで用紙Ｐを２次転写ローラ２７ａに搬送する。レジスト前ローラ３３は、用紙Ｐの搬送を促進補助するための小型のローラである。
【0027】
定着装置１７は、ベルト定着方式とされており、定着ローラ１７１および加熱ローラ１７２に定着ベルト１７３が巻き掛けられ、定着ベルト１７３を介して定着ローラ１７１に加圧ローラ１７４が押圧されるようになっている。定着装置１７では、未定着のトナー像が形成された用紙Ｐを受け取り、用紙Ｐを定着ベルト１７３と加圧ローラ１７４との間に挟み込んで搬送する。定着後の用紙Ｐは、排紙ローラ３４によって排紙トレイ１９上に排出される。なお、定着装置１７は、ベルト定着方式の定着装置とされているがこれに限定されず、加圧ローラ１７４で定着ローラ１７１を直接押圧する方式としてもよい。
【0028】
感光体ドラム１３、転写駆動ローラ２２、および駆動ローラ２７ｂは、駆動源に対して直接接続されていなくてもよく、ギアやクラッチなどが間に介在してもよく、感光体ドラム１３、転写駆動ローラ２２、および駆動ローラ２７ｂを異なる速度で駆動させたり、駆動させるタイミングを異ならせたりする構成としてもよい。
【0029】
中間転写ベルト２１の搬送方向Ｃにおいて、最も下流の感光体ドラム１３から転写駆動ローラ２２までの間には、中間転写ベルト２１の表面に向かって検出センサ２８が配置されている。検出センサ２８は、中間転写ベルト２１上に転写されたトナー像を検出して、検出結果を出力する。検出センサ２８は、光を照射し、中間転写ベルト２１で反射された光を受けてトナー像の有無を検出する反射型センサとされており、中間転写ベルト２１に対しては非接触とされている。検出センサ２８の検出対象となるトナー像については、後述する図３を参照して説明する。
【0030】
図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【0031】
画像形成装置１は、上述した感光体ドラム１３、中間転写ベルト２１、２次転写ベルト２７ｃ、駆動ローラ２７ｂ、および検出センサ２８の他に、制御部４１と記憶部４２とを備えている。なお、図２では、画像形成装置１の一部を抜き出して示しており、残りを省略している。
【0032】
記憶部４２は、検出センサ２８の検出結果を記憶する。なお、記憶部４２は、検出センサ２８の検出結果を記憶する際、検出結果と伴に、検出結果が出力されたタイミングなどを関連付けて記憶してもよい。
【0033】
制御部４１は、駆動源の駆動条件を制御し、これに基づいて、感光体ドラム１３、転写駆動ローラ２２、および駆動ローラ２７ｂの回転速度が決定される。制御部４１は、上述した駆動条件を設定する際、検出センサ２８の検出結果を参照する。具体的な制御の内容については、後述する図３ないし図５と併せて説明する。
【0034】
図３は、展開した中間転写ベルトと、第１条件に基づいて形成されたトナー像との関係を示す展開説明図である。
【0035】
図３では、展開した中間転写ベルト２１のうちの一部を示し、これに対するトナー像（第１検出パターンＫＰ１および第２検出パターンＫＰ２）、検出センサ２８、および２次転写ローラ２７ａの位置関係を模式的に示している。図３では、中間転写ベルト２１のうち、検出センサ２８および２次転写ローラ２７ａに対向する箇所近傍を抜き出して示している。また、図３では、図面の見易さを考慮して、感光体ドラム１３および２次転写ベルト２７ｃを省略している。
【0036】
本実施の形態では、搬送方向Ｃ（図３では、右向き）へ搬送されている状態の中間転写ベルト２１に対し、感光体ドラム１３に形成されたトナー像が転写される。感光体ドラム１３から転写しながら、中間転写ベルト２１を搬送方向Ｃへ搬送することで、トナー像は、順次、搬送方向Ｃでの上流側（図３では、左端）から下流側（図３では、右端）に移動していく。その後、トナー像は、転写ニップ部（図３では、２次転写ローラ２７ａに対応する箇所）において、当接した用紙Ｐに転写される。
【0037】
２次転写ローラ２７ａは、幅方向Ｗ（図３では、上下方向）において、中間転写ベルト２１と略同じくらいの長さとされており、画像形成装置１において画像形成が可能な用紙Ｐの幅より長い。検出センサ２８は、中間転写ベルト２１に対し、幅方向Ｗでの両端部にそれぞれ対向する２箇所に設けられている。なお、検出センサ２８は、後述するライン画像に対応した位置に設けられていればよく、中間転写ベルト２１の両端部のうち、いずれか一方に対向する１箇所に設けてもよい。
【0038】
画像形成装置１では、駆動条件の決定や、トナー像の形成位置を決定するためのレジスト調整などの際、複数のライン画像を含むトナー像を中間転写ベルト２１上に形成し、これを検出センサ２８で検出している。本実施の形態では、ライン画像を含む第１条件ＺＫ１として、第１検出パターンＫＰ１と第２検出パターンＫＰ２とを形成している。第１検出パターンＫＰ１は、幅方向Ｗに対して傾いた矩形状とされており、第２検出パターンＫＰ２は、幅方向Ｗに平行な矩形状とされている。また、第１検出パターンＫＰ１および第２検出パターンＫＰ２は、搬送方向Ｃでの位置を少しずらして、それぞれ４つのライン画像で構成されている。４つのライン画像は、４つの感光体ドラム１３に対応しており、それぞれ異なる感光体ドラム１３から中間転写ベルト２１上に転写されている。
【0039】
転写駆動ローラ２２の駆動に伴って、中間転写ベルト２１が搬送方向Ｃへ搬送され、第１検出パターンＫＰ１および第２検出パターンＫＰ２が検出センサ２８に対向する位置に到達すると、検出センサ２８は、ライン画像を検出したという検出信号を出力する。そして、中間転写ベルト２１の搬送に伴って、最初のライン画像が通過した後、次のライン画像が検出され、検出したタイミングに基づいて、ライン画像同士の間隔を把握することができる。複数のライン画像が通過した際、制御部４１は、検出センサ２８の検出結果に基づいて、第１条件ＺＫ１におけるライン画像同士の間隔を第１間隔として算出する。
【0040】
なお、ライン画像については、形状や数がそれほど重要ではなく、ライン画像同士の間隔が重要とされており、調整したい項目に応じて、形状や数を適宜変更してもよい。また、第１条件ＺＫ１では、１組の第１検出パターンＫＰ１および第２検出パターンＫＰ２に限らず、複数組を繰り返し形成してもよい。本実施の形態では、検出センサ２８において、第１検出パターンＫＰ１を検出した後、第２検出パターンＫＰ２を検出するように配置されており、第１検出パターンＫＰ１は、第２検出パターンＫＰ２よりも搬送方向Ｃでの下流側に配置されているが、第２検出パターンＰＫ２のみでライン画像を形成してもよい。
【0041】
図４は、展開した中間転写ベルトと、第２条件に基づいて形成されたトナー像との関係を示す展開説明図である。
【0042】
図４は、図３に示す第１条件ＺＫ１とは異なる第２条件ＺＫ２に基づいて形成されたトナー像を示している。第２条件ＺＫ２は、第１条件ＺＫ１に対し、第１検出パターンＫＰ１および第２検出パターンＫＰ２に加えて、第３検出パターンＫＰ３（速度ズレ検出用画像の一例）を含む点が異なる。
【0043】
第３検出パターンＫＰ３は、第１検出パターンＫＰ１および第２検出パターンＫＰ２よりも面積が大きい矩形状とされ、中間転写ベルト２１に対し、幅方向Ｗでの中央に配置されている。つまり、第３検出パターンＫＰ３は、第１検出パターンＫＰ１および第２検出パターンＫＰ２に対し、幅方向Ｗで重ならない位置に配置されている。そのため、第３検出パターンＫＰ３は、検出センサ２８に検出されない位置に設けられている。また、第３検出パターンＫＰ３は、第１検出パターンＫＰ１よりも搬送方向Ｃでの下流側から形成されている。なお、第３検出パターンＫＰ３については、中間転写ベルト２１に付着させるトナー量を多くすることが重要とされており、単に面積を大きくするだけでなく、高い濃度とされていることが好ましい。
【0044】
第２条件ＺＫ２では、第１検出パターンＫＰ１が検出センサ２８に到達する前に、第３検出パターンＫＰ３が転写ニップ部に到達するように配置されている。本実施の形態において、搬送方向Ｃにおける転写ニップ部（駆動ローラ２７ｂに対応）から検出センサ２８までの距離をニップ距離ＳＬとすると、第３検出パターンＫＰ３は、搬送方向Ｃにおいて、最も下流側に１次転写される第１検出パターンＫＰ１までの距離（パターン間距離ＰＬ）が、ニップ距離ＳＬよりも長くなるように形成される。つまり、パターン間距離ＰＬは、第１検出パターンＫＰ１における下流側の端部と、第３検出パターンＫＰ３における下流側の端部との間の距離とされている。図４から中間転写ベルト２１を搬送方向Ｃへ移動させた状態について、図５を参照して説明する。
【0045】
図５は、第３検出パターンが転写ニップ部に到達した際の第１検出パターンとの位置関係を示す展開説明図である。
【0046】
図５に示すように、中間転写ベルト２１を搬送方向Ｃへ移動させると、第１検出パターンＫＰ１、第２検出パターンＫＰ２、および第３検出パターンＫＰ３も併せて、搬送方向Ｃへ移動する。第３検出パターンＫＰ３は、搬送方向Ｃにおいて、少なくとも２つ以上のライン画像（特に、第１検出パターンＫＰ１）を含む範囲よりも長い。そのため、２つのライン画像が検出センサ２８を通過する間は、第３検出パターンＫＰ３が転写ニップ部に当接している。複数のライン画像が通過した際、制御部４１は、第２条件ＺＫ２におけるライン画像同士の間隔を第２間隔として算出する。
【0047】
ところで、中間転写ベルト２１と２次転写ベルト２７ｃとは、出荷時において、両者の回転速度が一致するように調整されている。しかしながら、表面に弾性層を有する駆動ローラ２７ｂでは、経時変化によって弾性層が摩耗し、小径化することがあり、それによって、２次転写ベルト２７ｃの回転速度が遅くなる。中間転写ベルト２１は、転写ニップ部で２次転写ベルト２７ｃに当接しているため、２次転写ベルト２７ｃに引っ張られて、回転速度が遅くなることがあった。この際、中間転写ベルト２１と２次転写ベルト２７ｃとでは、表面に付着しているトナー量によって、両者に転写ニップ部でのスリップのしやすさが変わる。具体的に、転写ニップ部において、中間転写ベルト２１に付着しているトナー量が多いと、摩擦が弱くなり、２次転写ベルト２７ｃの回転速度が遅くなっていても、中間転写ベルト２１に遅れが生じにくくなる。
【0048】
そこで、本実施の形態では、中間転写ベルト２１に付着しているトナー量によって、２次転写ベルトとの摩擦が変化することを利用し、中間転写ベルト２１と２次転写ベルト２７ｃとの回転速度のズレが生じた原因を特定することを採用した。
【0049】
上述したように、２つのライン画像が検出センサ２８を通過する際、速度ズレ検出用画像が転写ニップ部に位置しているので、２次転写ベルト２７ｃの回転速度の遅れが、中間転写ベルト２１の回転速度に影響しにくくなる。このように、異なる条件で検出した第１間隔と第２間隔とを比較した際、両者が異なる場合は、中間転写ベルト２１と２次転写ベルト２７ｃとの回転速度のズレが生じた原因が、２次転写ベルト２７ｃにあると特定できる。
【0050】
画像形成装置１では、制御部４１が、第１条件ＺＫ１に基づくトナー像での第１間隔と、第２条件ＺＫ２に基づくトナー像での第２間隔とを比較し、第１間隔と第２間隔との差が閾値を超えている場合、駆動ローラ２７ｂの回転速度を補正する。なお、補正の内容については、後述する。
【0051】
上述したように、トナー量が異なる第１条件ＺＫ１と第２条件ＺＫ２とによって、転写ニップ部での滑りに差をつけた状態で、ライン画像の間隔を比較することで、駆動ローラ２７ｂの弾性層の摩耗の度合いを予測することができる。これを駆動ローラ２７ｂの制御に反映することで、中間転写ベルト２１と２次転写ベルト２７ｃとの速度ズレを補正することができる。
【0052】
第２条件ＺＫ２では、ライン画像以外に速度ズレ検出用画像を設けることで、転写ニップ部での滑りに差をつけることができる。また、速度ズレ検出用画像は、ライン画像には干渉しないので、ライン画像を確実に検出できる。
【0053】
画像形成装置１では、第１条件ＺＫ１に基づくトナー像と、第２条件ＺＫ２に基づくトナー像とを形成しているが、両者を連続して形成するようにしてもよい。
【0054】
図６は、展開した中間転写ベルトと、第１条件および第２条件に基づいて形成されたトナー像との関係を示す展開説明図である。
【0055】
第１条件ＺＫ１と第２条件ＺＫ２とを連続的に実施する際、中間転写ベルト２１上には、搬送方向Ｃの下流側（図６では、右端）から上流側（図６では、左端）に向かって、第１条件ＺＫ１に基づくトナー像、第２条件ＺＫ２に基づくトナー像の順に形成されている。つまり、第１条件ＺＫ１における第２検出パターンＫＰ２の後に、第２条件ＺＫ２における第３検出パターンＫＰ３と第１検出パターンＫＰ１とが順に配置されている。このように、第１条件ＺＫ１と第２条件ＺＫ２とを連続的に実施する際、両者の間に速度ズレ検出用画像を配置して、余白を有効に活用することができる。その結果、第１条件ＺＫ１と第２条件ＺＫ２とを含むトナー像を設けた範囲の全長を短縮することができる。
【0056】
本実施の形態では、第１間隔および第２間隔を測定する際、第１検出パターンＫＰ１の検出結果を参照しているが、これに限定されず、第２検出パターンＫＰ２の検出結果を参照してもよいし、第１検出パターンＫＰ１および第２検出パターンＫＰ２の検出結果を参照してもよい。例えば、第１検出パターンＫＰ１および第２検出パターンＫＰ２の検出結果を参照する際には、ブラックに対応した感光体ドラム１３から転写された第１検出パターンＫＰ１と第２検出パターンＫＰ２との間隔に基づいて、第１間隔および第２間隔を測定すればよい。
【0057】
また、４つの感光体ドラム１３がそれぞれライン画像を転写する構成について説明したが、これに限定されず、４つの感光体ドラム１３のうち、いずれか１つが複数のライン画像を転写し、ライン画像同士の間隔を測定する構成としてもよい。
【0058】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。なお、第２実施形態は、図１ないし図６に示す第１実施形態と略同様の構成とされているので、図面および説明を省略し、異なる点のみ説明する。
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。なお、第２実施形態は、図１ないし図６に示す第１実施形態と略同様の構成とされているので、図面および説明を省略し、異なる点のみ説明する。
【0059】
画像形成装置１では、第１間隔および第２間隔を測定した際、これを記憶部４２に記憶させている。そして、異なる機会に第１間隔および第２間隔を測定した際、制御部４１は、以前に記憶部４２に記憶された第１間隔と第２間隔との差と、新たに出力された第１間隔と第２間隔との差とを比較する。このように、以前の出力結果と比較することで、使用状況による弾性層の摩耗の度合いを予測することができる。
【0060】
新たな第１間隔および第２間隔の測定については、画像形成を行った累積時間や累積枚数が所定の閾値を超えたときに実施するようにしてもよい。また、ライン画像を形成するのに併せて、レジスト調整を行ってもよい。このように、ライン画像の検出に基づくレジスト調整と併せて、使用状況による弾性層の摩耗の度合いを予測することができる。
【0061】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【0062】
１ 画像形成装置
１２ 現像部
１３ 感光体ドラム（像担持体の一例）
２１ 中間転写ベルト
２７ ２次転写装置
２７ａ ２次転写ローラ
２７ｂ 駆動ローラ
２７ｃ ２次転写ベルト
２８ 検出センサ
４１ 制御部
４２ 記憶部
１２ 現像部
１３ 感光体ドラム（像担持体の一例）
２１ 中間転写ベルト
２７ ２次転写装置
２７ａ ２次転写ローラ
２７ｂ 駆動ローラ
２７ｃ ２次転写ベルト
２８ 検出センサ
４１ 制御部
４２ 記憶部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】