JP2009116250A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光ドラムに対する静電像の書き込み開始以降の搬送体の速度変動も相殺して、感光ドラム間のトナー像の重ね合わせ誤差を減らす。高品質の画像を安定して出力できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト９に光学的なインクリメンタルパターンの位置指標３２を形成する。一次転写部ＴＹ、ＴＭの直前位置に読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍを配置して位置指標３２を検知する。感光ドラム１Ｙ、１Ｍでは、同じ番号の位置指標に位置決めてそれぞれイエロートナー像、マゼンタトナー像を中間転写ベルト９に一次転写して重ね合わせる。読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍが位置指標３２を周期的に検知する遅れ／進みに応じて移動装置３５Ｙ、３５Ｍを移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、像担持体に担持させたトナー像を搬送体側に転写する画像形成装置、詳しくは搬送体側に担持させた第１色トナー像に像担持体に担持させた第２色トナー像を位置決めする制御に関する。

配列した複数の像担持体にそれぞれ形成したトナー像を、搬送体側に転写して重ね合わせるタンデム型フルカラー画像形成装置が実用化されている。搬送体側に転写するとは、中間転写体に直接転写する場合と、記録材搬送体に担持した記録材に転写する場合とを含む。

また、複数色の現像装置を備えた１個の像担持体に順番に形成した複数色のトナー像を中間転写体に順次転写して重ね合わせる１ドラム型フルカラー画像形成装置が実用化されている。

これらのフルカラー画像形成装置は、搬送体側へ最初に転写された第１色トナー像に対して、２番目以降に転写される第２色トナー像を搬送体の回転方向に正確に位置決める必要がある。

特許文献１には、それぞれシアン、マゼンタ、イエローのトナー像を形成する３個の感光ドラムを記録材搬送ベルトに沿って配列したタンデム型フルカラー画像形成装置が示される。ここでは、それぞれの感光ドラムに形成した位置指標を記録材搬送ベルトの縁領域に転写して、最も下流の感光ドラムの下流側で検知する。そして、記録材搬送ベルト上の位置指標の検知結果に応じて、それぞれの感光ドラムにおける画像の書き込みタイミングが設定される。

また、記録材搬送ベルトの両方の縁に形成された一対の位置指標の検知結果に基いて、感光ドラムを記録材搬送ベルトの面内で回動させることにより、記録材搬送ベルトの面内における感光ドラムの傾きも調整される。

特許文献２には、記録材搬送ベルト又は中間転写ベルトに沿って複数の感光ドラムを配列したタンデム型フルカラー画像形成装置が示される。ここでは、記録材搬送ベルト又は中間転写ベルトの両側の縁領域に、感光ドラムの静電像を写し取って形成された周期的な位置指標が配置される。周期的な位置指標は、感光ドラムに形成されたトナー像の位置に対応して画像形成ごとに更新され、記録材搬送ベルト又は中間転写ベルトの位置指標を検知して、感光ドラムに対する静電像の書き込みタイミングが調整される。

特許文献３には、中間転写ベルトに沿って複数の感光ドラムを配列したタンデム型画像形成装置が示される。ここでは、中間転写ベルトに形成された位置指標を検知する位置指標検知センサが中間転写ベルトに沿って配置された２つの転写部の間に配置される。そして、上流側の感光ドラムで形成されて中間転写ベルトに転写された位置指標を位置指標検知センサが検知したタイミングで下流側の感光ドラムにおける静電像の形成が開始される。

特開昭６４−６９８１号公報 特開２００１−１００５４３号公報 特開平５−２４１４５７号公報

搬送体は、種々の要因で速度変動し、速度変動によって像担持体と搬送体との間に相対速度差が発生すると、第１色トナー像と第２色トナー像との重ね合わせ誤差が発生する。

像担持体が感光ドラムの場合、感光ドラムの慣性質量を増大させたり、駆動に精密なサーボ制御を組み合わせたりすることで、周速度や角速度を一定に保つことは比較的に容易である。

しかし、薄く形成されて質量が小さい上に変形／伸縮し易い搬送体は、駆動ローラの偏心やベルト厚さの不均一によって速度変動するばかりでなく、負荷変動や回転経路によっても速度変動する。搬送体は、転写部における記録材やトナー像のニップに伴う搬送負荷の変動によっても、伸縮を伴って表面速度が大きく変化する。

そして、搬送体の回転に伴っていろいろな要因の速度変動が、刻々と相乗／相殺を繰り返す結果、像担持体と搬送体との間には、不定期又は短周期的に大きな相対速度差が発生する。像担持体の速度変化に対して桁違いに大きな搬送体の速度変化は、第１色トナー像と第２色トナー像との間に大きな重ね合わせ誤差を形成して、画像の色ずれを目立たせ、画像品質を大きく損なわせる。

これに対して、特許文献１、２に示される制御では、搬送体の２回転単位の長い周期の速度変化には追従できるが、搬送体の１回転内での速度変化には対応できない。搬送体の１回転目で位置指標を検知したタイミングを用いて、搬送体の２回転目で、第１色トナー像と第２色トナー像とを位置決めるからである。

また、特許文献３に示される制御では、搬送体の１回転内でも、第２色トナー像を形成開始するまでの搬送体の速度変化には対応できる。上流側の第１像担持体で形成された第１色トナー像の位置が反映された位置指標を検知して、下流側の第２像担持体で第２色トナー像の静電像の書き込みを開始するからである。

しかし、第２色トナー像の静電像の書き込開始以降に発生した速度変化は放置される。そして、後述するように、第２色トナー像の静電像の書き込み以降の搬送体の速度変動に起因する第１色トナー像と第２色トナー像との重ね合わせ誤差は１００〜１５０μｍにも達することがある。

本発明は、静電像の書き込み開始以降の搬送体の速度変動も相殺して、第１色トナー像と第２色トナー像との重ね合わせ誤差を減らし、高品質の画像を安定して出力できる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、トナー像を担持して回転する像担持体と、転写部で前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する搬送体とを備えたものである。そして、前記搬送体の回転方向に沿って周期的に前記搬送体に形成された位置指標と、前記搬送体の回転方向における前記転写部に近接した位置で前記位置指標を検知する位置指標検知手段と、前記搬送体の回転方向の上流側及び下流側に前記像担持体を移動させる移動手段と、前記位置指標検知手段による前記位置指標の検知結果に応じて前記移動手段を制御する制御手段とを備える。前記制御手段は、前記トナー像を位置決める前記位置指標の検知時期が遅れている場合は、前記像担持体を前記上流側へ移動させ、進んでいる場合は前記下流側へ移動させる。

本発明の画像形成装置では、搬送体の刻々の速度変動に伴う「トナー像転写位置の転写部到着時刻の遅れ／進み」を、「位置指標の検知時期の進み／遅れ」として検知する。そして、検知時期が遅れている場合には像担持体を搬送体に沿った上流方向に移動してトナー像転写位置の到着時期を早め、進んでいる場合には、像担持体を下流方向に移動してトナー像転写位置の到着時刻を遅らせる。

これにより、像担持体に対する画像書き込み開始から転写部へ近接した位置までの搬送体の速度変動にも対応して第１色トナー像と第２色トナー像との重ね合わせ精度を高める。画像書き込み開始から転写部へ近接した位置までに搬送体が速度変動を発生しても高品質の画像を安定して出力できる。

以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、搬送体の回転方向に像担持体を移動させて第１色トナー像に第２色トナー像を位置決める限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、中間転写ベルトを用いる画像形成装置に限らず、記録材搬送ベルトに担持された記録材へトナー像を転写する画像形成装置でも実施できる。中間転写ベルトに沿って複数の感光ドラムを配置したタンデム型画像形成装置のみならず、複数色の現像が可能な１個の感光ドラムを配置した１ドラム型画像形成装置でも実施できる。

本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

なお、特許文献１、２、３に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。説明中、特許請求の範囲で用いた構成に括弧を付して示した参照記号は、理解を助ける目的の例示に過ぎず、各実施形態中のその参照符号に該当する部材等に限定する趣旨のものではない。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図、図２は感光ドラムの駆動系の説明図である。

図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト９に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配置したタンデム型フルカラー軽印刷機である。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成され、中間転写ベルト９に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成され、イエロートナー像に重ね合わせて中間転写ベルト９に一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成され、同様に重ね合わせて中間転写ベルト９に一次転写される。

搬送体の一例である中間転写ベルト９は、駆動ローラ１３、テンションローラ１２、バックアップローラ１０に掛け渡して支持されて矢印Ｒ２方向に回転する。

中間転写ベルト９に担持された４色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。記録材Ｐは、給紙カセット２０から給紙ローラ１４によって引き出され、分離装置１５によって１枚づつに分離されてレジストローラ１６へ送り出される。

レジストローラ１６は、中間転写ベルト９のトナー像に先頭を一致させて、記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ給送する。

４色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置１７へ受け渡されて加熱加圧を受けることにより、表面にフルカラー画像を定着される。

中間転写ベルトクリーニング装置１８は、ニ次転写部Ｔ２を通過して中間転写ベルト９に残った転写残トナーを除去する。

画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、付設された現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は同様に構成される。従って、以下では、イエローの画像形成部ＰＹについて説明し、画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明する構成の記号末尾のＹをＣ、Ｍ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。

画像形成部ＰＹは、感光ドラム１Ｙの周囲に、帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング装置６Ｙを配置する。

第１像担持体、像担持体の一例である感光ドラム１Ｙは、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成され、矢印Ｒ１方向に回転する。

帯電装置２Ｙは、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加された帯電ローラを感光ドラム１Ｙに当接回転させることにより、感光ドラム１Ｙの表面を一様な負極性の電位に帯電する。

露光装置３Ｙは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１Ｙの表面に静電像を書き込む。走査線の副走査方向のピッチは６００ｄｐｉ（４２．３μｍ）、主走査方向の画素ピッチも６００ｄｐｉ（４２．３μｍ）である。

現像装置４Ｙは、トナーに磁性キャリアを混合したニ成分現像剤を攪拌してトナーを負極性に帯電させる。帯電したトナーは、固定磁極４ｊの周囲で感光ドラム１Ｙとカウンタ方向に回転する現像スリーブ４ｓに穂立ち状態で担持されて、感光ドラム１Ｙを摺擦する。

電源Ｄ４は、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブ４ｓに印加して、現像スリーブ４ｓよりも相対的に正極性となった感光ドラム１Ｙの静電像へトナーを付着させて、静電像を反転現像する。

一次転写ローラ５Ｙは、感光ドラム１Ｙとの間に中間転写ベルト９を挟持して、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト９との間に第１転写部、転写部の一例である一次転写部ＴＹを形成する。

電源ＤＹは、正極性の直流電圧を一次転写ローラ５Ｙに印加して、負極性に帯電して感光ドラム１Ｙに担持されたトナー像を、一次転写部ＴＹを通過する中間転写ベルト９へ一次転写させる。

クリーニング装置６Ｙは、クリーニングブレードを感光ドラム１Ｙに摺擦して、一次転写部ＴＹを通過して感光ドラム１Ｙの表面に残留した転写残トナーを除去する。

二次転写ローラ１１は、中間転写ベルト９を介してバックアップローラ１０に圧接して、中間転写ベルト９と二次転写ローラ１１との間に二次転写部Ｔ２を形成する。

二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト９のトナー像に重ね合わせて記録材Ｐを挟持搬送し、記録材Ｐが二次転写部Ｔ２を通過する過程で、中間転写ベルト９から記録材Ｐへトナー像を二次転写させる。

電源Ｄ２は、負極性の直流電圧をバックアップローラ１０に印加して、中間転写ベルト９に担持されて負極性に帯電したトナー像を記録材Ｐ側へ押し出すように二次転写させる。

図２に示すように、感光ドラム１Ｙは、駆動モータＭＹから回転軸１Ｙｂを介して駆動力が伝達される。手前側の回転軸１Ｙａには図示しないカップリングを介してロータリーエンコーダからなるドラムエンコーダＥＹが連結される。制御回路ＣＹは、ドラムエンコーダＥＹからの出力信号をもとに駆動モータＭＹを回転させることで、感光ドラム１Ｙの回転が等角速度回転となるように回転速度を制御する。

中間転写ベルト９のトナー像担持面の反対側面（内周面）の両側の縁領域には、光の反射と吸収を利用して中間転写ベルト９の移動量を測定するための位置指標３２が配置されている。そして、中間転写ベルト９の内周面の縁領域に対向させて、位置指標３２を検知する読み取り装置３３Ｙが配置される。

＜位置指標＞
図３は位置指標の説明図、図４は読み取り装置の説明図である。

図３に示すように、位置指標３２は、周期的な目盛パターンを設けたテープスケールを中間転写ベルト９内周面の一周全周（両側）に貼り付けて形成される。テープスケールは、裏面に粘着材をつけた幅１０ｍｍ程度の樹脂製のテープに、あらかじめ３００ｄｐｉ（８４．７μｍ）のピッチで反射部３２ａと非反射部３２ｂとを等幅、等間隔に配列している。

ここでは、インクリメンタルパターンのテープスケールを用いるので、すべての位置指標３２が何番目の位置指標３２であるのかを識別するために、他の非反射部３２ｂのほぼ３倍の幅を有する原点非反射部３２ｃが設けられている。原点非反射部３２ｃは原点指標の一例である。従って、通常の反射部３２ａの間隔が３００ｄｐｉの８４．７μｍとなっているのに対して、原点非反射部３２ｃをまたがった部分では、反射部３２ａの間隔が約２倍の１５０μｍ以上になる。

これにより、読み取り装置３３Ｙが反射部３２ａからの光の反射を検知してパルス信号を出力したときのパルス間隔は、原点非反射部３２ｃを読み取ったときだけ通常の２倍程度以上の時間間隔となって、原点が認識可能となる。また、原点非反射部３２ｃが、テープスケールの先端と後端のつなぎ目となるように構成して、つなぎ目が位置決め精度に影響しないようにしている。

原点非反射部３２ｃに続いて読み取った反射部３２ａから位置指標３２の番号が順に付与される。１番目の反射部３２ａは、位置指標３２−１、２番目の反射部３２ａは位置指標３２−２、３番目の反射部３２ａは位置指標３２−３、４番目の反射部３２ａは位置指標３２−４と識別される。（ｎ−１）番目の反射部３２ａは位置指標３２−（ｎ−１）、ｎ番目の反射部３２ａは位置指標３２−ｎ、（ｎ＋１）番目の反射部３２ａは位置指標３２−（ｎ＋１）、（ｍ−１）番目の反射部３２ａは位置指標３２−（ｍ−１）と識別される。このようにしてｍ番目の反射部３２ａの位置指標３２−ｍまで、すべての位置指標３２に番号が付与される。図３の場合、目盛りは全部でｍ個存在する。

＜位置指標検知手段＞
図４は位置指標３２を読み取る手段の具体例を示す図である。位置指標３２には、前述したように等幅一定ピッチの反射部３２ａと非反射部３２ｂとが交互に設けられている。読み取り装置３３Ｙは、発光ダイオード４７、フォトセンサアレイ４６、センサ基板４５により構成される。発光ダイオード４７から照射された光は、位置指標３２の反射部３２ａで反射され、フォトセンサアレイ４６に入射する。反射光は、位置指標３２のピッチに応じた明暗パターンになっていて、位置指標３２の移動とともに、明暗パターンがフォトセンサアレイ４６上を移動する。

フォトセンサアレイ４６は、フォトセンサアレイ４６上における明暗パターンの１／４周期離れた２つの位置での受光量変化に相当する９０度位相のずれた正弦波状のアナログ出力を出力する。搬送指標３２のピッチは８４．７μｍであるが、２つの正弦波状のアナログ出力を信号処理によって６４分割することで、１．３２３μｍピッチのパルス信号を得ている。目標とする位置合わせ精度（色ずれの限界値）を１０μｍとして、１μｍ程度の距離分解能で感光ドラム１Ｍの移動量を制御するためである。

なお、第１実施形態では、原点を設定しないと位置判別ができないインクリメンタルエンコーダパターンの搬送指標としたが、個別位置で直ちに位置判別が可能なアブソリュートエンコーダパターンの搬送指標に置き換えてもよい。原点を判別する方法も原点非反射部３２ｃには限らない。

また、位置指標３２は、レーザー加工などによりベルトに直接溝加工して形成してもよい。光学的な検知パターンは、ストライプには限らず、スタンプ加工、エッチング加工等で形成した凹凸のピットパターンに置き換えてもよい。光学的な検知には限定されず、磁気トラックを形成して磁気パターンで位置指標を形成してもよく、機械的に接触検知される凹凸パターンとしてもよい。

＜移動手段、回動方向移動手段＞
図５は感光ドラム移動機構の正面図、図６は感光ドラム移動機構の側面図、図７は感光ドラム移動機構の平面図である。

図１に示す画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは共通に構成された感光ドラム移動機構をそれぞれ備えている。ここでも、画像形成部ＰＹの感光ドラム移動機構について説明して画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては重複する説明を省略する。

また、以下では、中間転写ベルト９の両側の縁領域に準備された位置指標３２をそれぞれ３２ａ、３２ｂとしている。移動装置３５Ｙ、３５Ｍは、一対配置されて、移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂ、３５Ｍａ、３５Ｍｂと表記される。読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍは、一対配置されて、読み取り装置３３Ｙａ、３３Ｙｂ、３３Ｍａ、３３Ｍｂと表記される。符号末尾のａ、ｂは、それぞれ画像形成装置１００の正面側と背面側とに対応している。

また、以下では、中間転写ベルト９に担持されたイエロートナー像に感光ドラム１Ｍに担持されたマゼンタトナー像を重ね合わせる制御を説明するが、感光ドラム１Ｃ、１Ｋについても同様な制御が実行される。

すなわち、中間転写ベルト９に担持された第１色（イエロー、マゼンタ）トナー像に、感光ドラム１Ｃに担持された第２色（シアン）トナー像を位置決めして重ね合わせる制御も同様に実行される。中間転写ベルト９に担持された第１色（イエロー、マゼンタ、シアン）トナー像に感光ドラム１Ｋに担持された第２色トナー像を位置決めして重ね合わせる制御も同様に実行される。

図５に示すように、感光ドラムＰＹは、軸方向の両端に設けられた一対の移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂを作動させることにより、中間転写ベルト９の回転方向の移動と、中間転写ベルト９の面内における回動とが可能である。感光ドラム１Ｙは、中間転写ベルト９の回転方向に移動可能な中間移動シャーシに対して中間転写ベルト９の面内で回転可能に取り付けたプロセスユニットシャーシ５４に回転軸を固定されている。

感光ドラム１Ｙ、帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、クリーニング装置６Ｙは、コの字形状のプロセスユニットシャーシ５４に支持されている。

露光装置３Ｙは、プロセスユニットシャーシ５４に固定されており、画像形成部ＰＹが移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂによって移動したとき、露光装置３Ｙも画像形成部ＰＹと一体に移動する。露光装置３Ｙが走査するレーザービームは、プロセスユニットシャーシ５４の開口６０を通過して感光ドラム１Ｙの表面を露光する。

このとき、画像形成部ＰＹが移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂによって移動しても、露光装置３Ｙも一体に移動するので、感光ドラム１Ｙに対するレーザービームの走査位置は、副走査方向に移動しない。

図６に示すように、感光ドラム１Ｙは、両端の回転軸１Ｙａ、１Ｙｂで、ベアリング５７ａ、５７ｂを介してプロセスシャーシ５４に支持されている。

一方の回転軸１Ｙｂは、プロセスシャーシ５４に支持された駆動モータＭＹに連結されており、他方の回転軸１Ｙａは、プロセスシャーシ５４に支持されたドラムエンコーダＥＹに連結されている。

プロセスユニットシャーシ５４の中央上部にはベアリング軸５２が設けられ、プロセスユニットシャーシ５４は、ベアリング５３を介して、コの字形状の中間移動シャーシ５１に対して回転可能に支持されている。

中間移動シャーシ５１は、その両端において中間転写ベルト９の回転方向にのみ移動可能なリニアガイド５５ａ、５５ｂを介して、それぞれサイドシャーシ５６ａ、５６ｂに支持されている。サイドシャーシ５６ａ、５６ｂは、装置本体シャーシ１０１に固定されているため、中間移動シャーシ５１は、中間転写ベルト９の回転方向に平行に移動可能である。

図７に示すように、サイドシャーシ５６ａ、５６ｂには、プロセスユニットシャーシ５４をアクチュエータ駆動方向Ｒ４に駆動可能な感光ドラム１Ｙシフト用のリニアアクチュエータからなる移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂが設けられている。移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂを推力が比較的大きく、応答性が高く、１μｍ以下の移動分解能がある積層タイプ圧電アクチュエータで構成したので、高精度に位置調整が可能な構成となっている。

移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂに個別の移動量を設定することで、プロセスユニットシャーシ５４の両端を、中間転写ベルト９の回転方向の上流側及び下流側へ独立に移動させることができる。このため、露光装置３Ｙを一体化させた画像形成部ＰＹは、中間転写ベルト９の回転方向へ平行移動できるだけではなく、中間転写ベルト９に平行な面内における傾き角度を変える回動方向移動もできる。このため、傾き角度を調整する回動方向移動制御が可能である。

なお、移動装置手段３５Ｙａ、３５Ｙｂは、積層タイプ圧電アクチュエータ以外に、ボイスコイル型リニアアクチュエータ等を用いることができる。

図７に示すように、読み取り装置３３Ｙａ、３３Ｙｂは、サイドシャーシ５６ａ、５６ｂにそれぞれ固定された支持部材５９ａ、５９ｂに、移動しないように支持されている。読み取り装置３３Ｙａ、３３Ｙｂは、位置指標３２ａ、３２ｂに対向して配置されて中間転写ベルト９の位置指標３２ａ、３２ｂをそれぞれ読み取る。

図５に示すように、サイドシャーシ５６ａ、５６ｂの移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂに対向する位置には、プロセスユニットシャーシ５４を移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂ側に付勢するための圧縮ばね６３ａ、６３ｂが設けられている。

また、サイドシャーシ５６ａ、５６ｂの上方には、プロセスユニットシャーシ５４の変位測定面６１ａ、６１ｂの変位を測定するための感光ドラム位置センサ３６Ｙａ、３６Ｙｂが設けられている。感光ドラム位置センサ３６Ｙａ、３６Ｙｂは、分解能１μｍ以下程度、ストローク１ｍｍ程度のものが好ましい。ここでは、小型で比較的安価なホール素子を用いた変位センサ（旭化成電子株式会社：ＨＧシリーズ、または、ＨＱシリーズ）を用いている。

プロセスユニットシャーシ５４の両端の移動量を感光ドラム位置センサ３６Ｙａ、３６Ｙｂでそれぞれ検知して移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂの駆動にフィードバックする制御を行うため、画像形成部ＰＹの高精度な位置制御が可能となっている。

なお、感光ドラム位置センサ３６Ｙａ、３６Ｙｂは、ホール素子を用いた変位センサ以外にも、高周波差動トランスを用いたものや、平面状コイルを用いた変位センサ（日本システム開発株式会社：超小型変位センサＤＳ２００１）などを採用してもよい。

＜積層タイプ圧電アクチュエータ＞
図８は積層タイプ圧電アクチュエータの応答性の説明図、図９は積層タイプ圧電アクチュエータの駆動制御の説明図である。

ここでは、移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂとして、積層タイプ圧電アクチュエータの一例である株式会社日本セラテック製ピエゾポジショナＰＦＴ１０７０（登録商標）を用いた。本製品は、特許第３３６７００３号公報に記載されているように、内部に支柱バネ、ボールジョイントを有した基本構造であって、表１に示す仕様が公表されている。

表１に示すように、主な仕様としては、最大変位量６０μｍ、最大発生力７８４Ｎ（８０ｋｇｆ）である。

図８に示すように、積層タイプ圧電アクチュエータを負荷０で約１μｍ変位させたとき、１ｍｓまでは動作が不安定であるが、それ以降は変位量が安定している。図８で示す応答性は、１μｍという比較的小さな変位量の場合であったが、変位量が大きくなっても安定するまでの時間は同等であり、ほぼ１ｍｓで変位量が安定するという特性をもっている。

第１実施形態では、図５に示す露光装置３Ｙが画像形成部ＰＹと一体に移動して合計の質量が１０ｋｇであって、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト９との摩擦抵抗が最大１９．６Ｎ（２ｋｇｆ）である。

この条件のとき、図９の速度制御曲線に従って２ｍｓの間に５μｍ移動させる場合、移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂに必要な発生力は以下のように計算される。

停止状態から一定の加速度ａで加速／減速して、２ｍｓで５μｍ移動させて停止させたとき、最大速度ｖは次式となる。
ｖ ＝ ５μｍ／１ｍｓ
＝ ５ × １０^−３ ｍ／ｓ

このとき必要な加速度ａは次式となる。
ａ ＝ （ ５ × １０^−３ ） ／ （１ × １０^−３）
＝ ５ ｍ／ｓｅｃ^２

１０ｋｇの質量の画像形成部ＰＹを加速度 ａ で移動するのに必要な力 Ｆ は次式となる。
Ｆ ＝ １０ × ５
＝ ５０ （Ｎ）

これに摩擦抵抗１９．６Ｎ（２ｋｇｆ）を加算すると、移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂに必要な発生力は次式となる。
５０ ＋ １９．６ ＝ ６９．６ （Ｎ）

従って、第１実施形態で用いた積層タイプ圧電アクチュエータは、最大発生力が７８４Ｎ（８０ｋｇｆ）であるので、２ｍｓの間に１０ｋｇのものを５μｍ移動させることは十分に可能である。

＜搬送体の速度変動量＞
図１０は一次転写部の構成の説明図、図１１は中間転写ベルトの速度変動に伴う位置ずれの説明図、図１２は図１１の時間軸を引き延ばした位置ずれの説明図である。

図１０に示すように、感光ドラム１Ｙの中心線と、一次転写ローラ５Ｙの中心線は、転写不良をなくすため、一次転写ローラ５Ｙのほうが下流側に４ｍｍオフセットしている。また、転写開始位置Ａは、感光ドラム１Ｙの中心線が通る位置Ｃよりも１ｍｍ上流側に設定され、読み取り装置３３Ｙは、転写開始位置Ａより０．６ｍｍ上流側の位置Ｂに設定されている。

中間転写ベルト９に担持された第１色トナー像は、転写位置Ｄの手前の転写開始位置Ａにて、感光ドラム１Ｙに担持された第２色トナー像に重ね合わせられて、転写位置Ｄへ搬送される。読み取り位置Ｂで位置指標３２を検知して演算した移動量で感光ドラム１Ｙが移動すると、転写開始位置Ａが上流側／下流側へ移動して、第２色トナー像を第１色トナー像に位置合わせする。

図１１、図１２は、読み取り装置３３Ｙで検知した中間転写ベルト９の累積位置ズレの経時変化を示している。図１２は、図１１の時間軸を拡大したもので、横軸の一目盛りが２ｍｓｅｃ、縦軸の一目盛りが１μｍになっている。中間転写ベルト９の回転速度（プロセススピード）は３００ｍｍ／ｓｅｃである。

すなわち、中間転写ベルト９にトナー像を一次転写したとき、トナーが中間転写ベルト９と感光ドラム１Ｙの間に存在することで、中間転写ベルト９と感光ドラム１Ｙの間に働く摩擦力がトナーの量や分布によって変動する。これにより、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有するタンデム型の画像形成装置１００では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの間隔それぞれで中間転写ベルト９に働く張力が変動する。このため、ヤング率が比較的高いポリイミド樹脂のベルト材を用いた場合でも、数μｍから数１０μｍの伸びが生じて、色ずれの大きな要因となっていた。

図１１に示すように、数秒間という比較的に長い周期で見ると、読み取り装置３３Ｙを通過する中間転写ベルト９の累積位置ズレ（遅れ／進み）は、−０．０３ｍｍから０．０１ｍｍの間（レンジ０．０４ｍｍ）で刻々変動する。

図１２に示すように、２ｍｓという短い周期で見ると、読み取り装置３３Ｙを通過する中間転写ベルト９の累積位置ズレ（遅れ／進み）は、大きくずれても２μｍ以下となっている。

ここで、中間転写ベルト９が２ｍｓｅｃの間に進む距離は、回転速度３００ｍｍ／ｓｅｃから、０．６ｍｍとなる。また、上述したように、積層タイプ圧電アクチュエータは、感光ドラム１Ｙを２ｍｓｅｃで５μｍ移動させる能力を有している。

図１０に示すように、第１実施形態では、転写開始位置Ａから読み取り位置Ｂまでの距離を０．６ｍｍと設定している。このため、図１２に示すように、２ｍｓの間に２μｍずれたとしても、最大誤差２μｍで転写開始位置Ａまでに第２色トナー像を第１色トナー像に位置合わせできる。

以下に説明する各実施例では、第１色トナー像と第２色トナー像との許容最大ずれ量を２０μｍとしている。このため、第１転写部、第２転写部における第１色、第２色トナー像の搬送体に対する位置決め誤差（位置ずれ量）は、それぞれ１０μｍ以内に押える必要がある。

そして、図１２に示すように、２ｍｓｅｃの間に最大２μｍずれることを想定すると、累積位置ずれ量が１０μｍに達する可能性がある１０ｍｓｃｃ以内に、転写開始位置Ａで第２色トナー像を第１色トナー像に位置決める必要がある。

従って、以下の実施例に関して言えば、転写開始位置Ａから読み取り装置３３Ｙの位置Ｂまでの距離は、中間転写ベルト９が１０ｍｓｅｃで進む距離３ｍｍよりも短いことが望ましい。以下の実施例では、転写部、第１転写部、第２転写部の近傍位置とは、一次転写部ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫから３ｍｍ以内のことである。

しかし、近傍位置は、３ｍｍ以内には限定されない。近傍位置は、説明したように、中間転写ベルト９の回転速度のばらつき、積層タイプ圧電アクチュエータによる移動の応答性、目標とする位置決め誤差、感光ドラム、一次転写部の構成、寸法によって変化する。

＜実施例１＞
図１３は実施例１の制御の説明図、図１４は位置指標の検知時刻の説明図である。図１５はイエロー画像形成部の制御のフローチャート、図１６はマゼンタ画像形成部の制御のフローチャート、図１７はシアン画像形成部の制御のフローチャート、図１８はブラック画像形成部の制御のフローチャートである。

図１３に示すように、実施例１では、個別の位置指標検知手段（３３Ｙ、３３Ｍ）ごとに位置指標（３２）の検知周期を測定して、個別の感光ドラム（１Ｙ、１Ｍ）の移動量を計算する。第１制御手段（１１０Ｙ）は、第１位置指標検知手段（３３Ｙ）が位置指標（３２）を周期的に検知する時間間隔の変動量に応じて移動手段（３５Ｙ）の作動量を設定する。第２制御手段（１１０Ｍ）は、第２位置指標検知手段（３３Ｍ）が位置指標（３２）を周期的に検知する時間間隔の変動量に応じて移動手段（３５Ｍ）の作動量を設定する。

図１４に示すように、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍは、中間転写ベルト９の内周面に形成された位置指標３２に番地を割り振って、位置指標３２ごとに副走査方向の絶対位置を定義する。第１トナー像、第２トナー像は、等しい絶対位置の位置指標にそれぞれ位置決めされる。

図１３を参照して図１５に示すように、画像形成の動作が開始されると、感光ドラム１Ｙ、中間転写ベルト９が起動され（Ｓ１１）、制御部１１０Ｙは、位置指標３２の読み取り動作を開始する（Ｓ１２）。

感光ドラム１Ｙは、上述したように等角速度回転制御されているので、感光ドラム１Ｙの露光位置ＨＹが一次転写部ＴＹに到達する時間ＴＨは、感光ドラム１Ｙの精度に関係なく常に一定となる。このため、一次転写部ＴＹを特定の位置指標に位置決めると、時間ＴＨ前に書き込まれた走査線が特定の位置指標に位置決めて一次転写される。

中間転写ベルト９は、１回転以上回転される。制御部１１０Ｙは、読み取り装置３３Ｙによって、すべての位置指標３２を検知して、図３に示すように、絶対位置の番号を付与する（Ｓ１３）。

その後、中間転写ベルト９の回転が安定すると、制御部１１０Ｙは、読み取り装置３３Ｙにより、すべての隣接する位置指標３２のパルス出力の時間間隔を計測して、位置指標の平均検出時間間隔ｔｂｍを算出する（Ｓ１４）。

このとき、まだ、中間転写ベルト９にはトナー像が転写されていないので、中間転写ベルト９と感光ドラム１Ｙとの間に働く摩擦力の変動は比較的少なく、従って、中間転写ベルト９の張力変動も少ない。このため、中間転写ベルト９の伸縮量も比較的微小量に押えられ、隣接する位置指標３２のパルス出力の時間間隔の変動も比較的少なく安定した値となっている。

制御部１１０Ｙは、読み取り装置３３Ｙによって１番位置指標（３２−１）を検出すると（Ｓ１５のＹＥＳ）、露光装置３Ｙを制御して感光ドラム１Ｙへの走査線書き込みを開始させる（Ｓ１６）。

実施例１では、１番位置指標（３２−１）を検出したときに、露光を開始するように設定したが、１番位置指標（３２−１）である必要性は無く、どの番号の位置指標で露光開始したかを記憶しておけばよい。

制御部１１０Ｙは、読み取り装置３３Ｙが１番位置指標（３２−１）を検出してから２番位置指標（３２−２）を検出するまでの時間間隔ｔ１−２を計測する（Ｓ１７）。

制御部１１０Ｙは、後述する式（１）によって、移動装置３５Ｙによって感光ドラム１Ｙを移動させるときのシフト量を計算する（Ｓ１８）。

制御部１１０Ｙは、計算されたシフト量と、感光ドラム位置センサ３６Ｙの検知結果をもとに、移動装置３５Ｙを作動させて、感光ドラム１Ｙを中間転写ベルト９の回転方向にシフトさせる（Ｓ１９）。

イエロー画像の書き込みが終了すると（Ｓ２０のＹＥＳ）、画像形成の終了（最終画像の定着、排出完了）を待って（Ｓ２１のＹＥＳ）、感光ドラム１Ｙを停止させる（Ｓ２２）。

なお、実施例１では、図６に示すように、感光ドラム１Ｙは、中間転写ベルト９の回転方向への移動と中間転写ベルト９の面内での傾き調整とが可能である。また、中間転写ベルト９の両側の縁領域に位置指標３２ａ、３２ｂを設け、読み取り装置３３Ｙａ、３３Ｙｂで位置指標３２ａ、３２ｂをそれぞれ独立に検知している。そして、移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂには、読み取り装置３３Ｙａ、３３Ｙｂの検知結果に応じたそれぞれ異なる移動量が設定される。

このため、感光ドラム１Ｙは、両端が独立して中間転写ベルト９の回転方向にシフトして、中間転写ベルト９の両端の伸び量の違いに対応できるように構成されている。

このため、傾き角度を含めた高精度なトナー像の位置合わせを実施でき、中間転写ベルト９の両端で色ずれ量の差が少ないフルカラートナー像を形成できる。

しかし、以下では、説明を簡単にするために、図７に示す一対の移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂに対して等しいシフト量を設定して、感光ドラム１Ｙを回動させることなく平行移動させるものとする。そして、図１３では、背面側に位置する移動装置３５Ｙｂは図示を省略し、移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂを併せて移動装置３５Ｙと略記する。

このようにして、感光ドラム１Ｙに対して走査線の書き込みが順次行われるのと並行して、読み取り装置３３Ｙで読み取った一次転写部ＴＹへの位置指標の到達の遅れ／進みを相殺するだけ感光ドラム１Ｙが刻々移動する。等角速度回転する感光ドラム１Ｙに担持された第１色トナー像の走査線が「位置指標の到達の遅れ／進みを相殺した一次転写部ＴＹ」へ次々に到達して、対応する番号の位置指標に位置決めされて一次転写される。

実施例１では、一次転写部ＴＹにおける中間転写ベルト９の速度変動量に合わせて、感光ドラム１Ｙが中間転写ベルト９の回転方向の上流側／下流側へシフトさせる。これにより、中間転写ベルト９の速度変動（搬送ムラ）が生じても、一次転写されるイエロートナー像と位置指標との相対的な位置ズレが無くなる。

実施例１では、隣接する位置指標３２の検出時間間隔を位置指標３２ごとに計測し、検出時間間隔の変動量をもとに感光ドラム１Ｙを移動させる。感光ドラム１Ｙのシフト量は、以下の計算式（１）で計算される。

位置指標の検出時間間隔の平均値をｔｂｍ、目盛りの平均ピッチをｄｍとすると、中間転写ベルト９の平均速度ｖ_ｍは次の式で表される。
ｖ_ｍ ＝ ｄ_ｍ ／ ｔ_ｂｍ

図１４に示すように、読み取り装置３３Ｙで位置指標３２が次々に検出された時刻をＴｂ１、Ｔｂ２、Ｔｂ３、・・・とし、検知時刻の間隔をｔ１−２、ｔ２−３、ｔ３−４、・・・とする。このとき、２番位置指標（３２−２）が読み取り装置３３Ｙを通過したときに算出されるドラムシフト量ｓ１は、平均の時間間隔ｔｂｍと、目盛りの平均ピッチｄｍとから次の式（１）で計算される。
ｓ_１ ＝ ｛（Ｔ_ｂ２ − Ｔ_ｂ１） − ｔ_ｂｍ｝ × ｖ_ｍ
＝ （ｔ_１−２ − ｔ_ｂｍ） × （ ｄ_ｍ ／ ｔ_ｂｍ）
＝ （ｔ_１−２ ／ ｔ_ｂｍ − １） × ｄ_ｍ ・・・（１）

中間転写ベルト９の速度が速くなった場合、すなわち、隣接する位置指標の検出時間間隔が短くなった場合、遅く転写される方向すなわち下流側に感光ドラム１Ｙをシフトさせる。そして、中間転写ベルト９の速度が遅くなった場合、すなわち、隣接する位置指標の検出時間間隔が長くなった場合、早く転写される方向すなわち上流側に感光ドラム１Ｙをシフトさせる。

一次転写部ＴＹでの中間転写ベルト９の速度変動にあわせて、感光ドラム１Ｙの位置を位置指標３２の一目盛りごとにこまめに調整する。感光ドラム１Ｙが露光位置ＨＹから一次転写部ＴＹへ回転する間に中間転写ベルト９が速度変動を起こすと、速度変動量に応じて感光ドラム１Ｙの位置が即座にシフトされて、イエロートナー像が中間転写ベルト９の所望の転写位置に転写される。感光ドラム１Ｙのシフト動作は、画像の転写がすべて終了するまで繰り返し行っていく。

このような画像形成部１Ｙでの制御と並行して、画像形成部１Ｍでは、制御部１１０Ｍによって、第２色トナー像の形成と一次転写が実行される。

図１３を参照して図１６に示すように、画像形成の動作が開始されると、感光ドラム１Ｙの起動と同時に感光ドラム１Ｍも起動される（Ｓ３１）。

制御部１１０Ｍは、制御部１１０Ｙから位置指標３２の平均検出時間間隔ｔｂｍを受信する（Ｓ３４）。

制御部１１０Ｍは、読み取り装置３３Ｍが１番位置指標（３２−１）を検知するまで待機する。読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋの間隔がそれぞれ１５０ｍｍとすると、読み取り装置３３Ｙが１番位置指標（３２−１）を検知して約２秒後に、読み取り装置３３Ｍが１番位置指標（３２−１）を検知する。読み取り装置３３Ｙが１番位置指標（３２−１）を検知してから約４秒後、約６秒後に、読み取り装置３３Ｃ、３３Ｋが１番位置指標（３２−１）を検知する。

制御部１１０Ｍは、読み取り装置３３Ｍによって１番位置指標（３２−１）を検出すると（Ｓ３５のＹＥＳ）、感光ドラム１Ｍへの走査線書き込みを開始させる（Ｓ３６）。

制御部１１０Ｍは、読み取り装置３３Ｍによって位置指標３２を検知して位置指標３２ごとの時間間隔ｔ_１−２を計測する（Ｓ３７）。

制御部１１０Ｍは、式（１）によって、感光ドラム１Ｍのシフト量を計算する（Ｓ３８）。

制御部１１０Ｍは、感光ドラム位置センサ３６Ｍの出力をフィードバックして、計算されたシフト量だけ移動装置３５Ｍを作動させる（Ｓ３９）。このとき、制御部１１０Ｍは、両側の移動装置（３５Ｍａ、３５Ｍｂ：図５）によって感光ドラム１Ｍの回動方向制御も行う。

制御部１１０Ｍは、マゼンタ画像の書き込みが終了すると（Ｓ４０のＹＥＳ）、画像形成の終了を待って（Ｓ４１のＹＥＳ）、感光ドラム１Ｍを停止させる（Ｓ４２）。

図１３を参照して図１７、図１８に示すように、画像形成部ＰＣ、ＰＫでも、制御部１１０Ｃ、１１０Ｋが、制御部１１０Ｍと同様な制御を行う。制御部１１０Ｙから位置指標３２の平均検出時間間隔ｔｂｍを受信して（Ｓ５４、Ｓ７４）、位置指標３２ごとの時間間隔ｔ１−２を計測し（Ｓ５７、Ｓ７７）、計算されたシフト量だけ移動装置３５Ｃ、３５Ｋを作動させる（Ｓ５９、Ｓ７９）。

このようにして、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにて、個別にトナー像が特定の位置指標３２に位置決めて中間転写ベルト９に一次転写される。最初に一次転写されたイエロートナー像に、位置指標３２を仲介させてマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が順次重ね合わせられて、中間転写ベルト９上に、色ズレの少ないフルカラートナー像が形成される。

ところで、図２に示すように、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、等角速度回転制御されている。また、図１に示すように、露光位置ＨＹ、ＨＭ、ＨＣ、ＨＫと一次転写部ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫとの位置関係は、すべての感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで同じにしてある。このため、すべての感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで露光されてから転写までの時間が等しくなる。

ただし、実際には、１番位置指標（３２−１）の検知タイミングと露光開始タイミングとの間には、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫごとに異ならせた僅かな遅延時間が付与されている。実際に画像形成された画像の色ずれ量を計測して、遅延時間を付与することで、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋの取り付け誤差や露光位置ＨＹ、ＨＭ、ＨＣ、ＨＫの機械的な設定誤差を排除している。

このことから、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋへ露光を開始するタイミングとして、一つの位置指標３２（例えば１番位置指標（３２−１））の検知時期を用いることが可能になっている。１番位置指標（３２−１）が読み取り装置３３Ｙで検知されたときに感光ドラム１Ｙでの露光を開始し、次に、１番位置指標（３２−１）が読み取り装置３３Ｍで検知されたときに感光ドラム１Ｍでの露光を開始している。

そして、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫのそれぞれにおいて、中間転写ベルト９の速度変動による転写位置の誤差を相殺するように、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋをシフトさせている。そして、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから一次転写されている間ずっと、速度変動量に合わせて感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの位置を微調整し続けている。これにより、画像全域に渡って色ずれの少ないフルカラートナー像が形成される。

実施例１の制御では、位置指標３２によって絶対位置を規定された中間転写ベルト９の走査線２本ごとの転写位置で、中間転写ベルト９の速度変動を検出し、検出結果に基づいて感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋをシフトさせる。このため、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが露光、現像されてトナー像が一次転写されるまでの間の中間転写ベルト９の速度変動が画像品質に影響しなくなる。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト９との間に存在するトナーの影響などにより中間転写ベルト９が速度変動しても、画像の書き出しから終了まで色ずれすることなく中間転写ベルト９にトナー像を転写できる。

＜実施例２＞
図１９は実施例２の制御の説明図、図２０は位置指標の検知時刻の説明図である。図２１はイエロー画像形成部の制御のフローチャート、図２２はマゼンタ画像形成部の制御のフローチャート、図２３はシアン画像形成部の制御のフローチャート、図２４はブラック画像形成部の制御のフローチャートである。

実施例２では、同一位置指標（３２）が上流側検知手段（３３Ｙ）から位置指標検知手段（３３Ｍ）まで移動する時間の変動量に応じて第２像担持体（１Ｍ）の移動量を計算する。同一位置指標（３２）を上流側検知手段（３３Ｙ）が検知してから位置指標検知手段（３３Ｍ）が検知するまでの時間間隔の変化量に応じて、移動手段（３５Ｍ）の作動量が設定される。

図１９に示すように、具体的には、読み取り装置３３Ｙで検知された位置指標３２が読み取り装置３３Ｍで検知されるまでに要した時間を計測して、予め算出した平均値と比較する。そして、平均値よりも実測時間が長い場合は一次転写部ＴＭへのイエロートナー像の到着が遅れていると判断して、感光ドラム１Ｍを上流側へシフトさせる。逆に、平均値よりも実測時間が短い場合は一次転写部ＴＭへのイエロートナー像の到着が進んでいると判断して、感光ドラム１Ｍを下流側へシフトさせる。

画像形成部ＰＹには、移動装置（３５Ｙ：図１３）が配置されない。制御部１１０Ｍは、絶対位置を付与された同一位置指標３２が読み取り装置３３Ｙに検知されてから読み取り装置３３Ｍに検知されるまでの時間を計測して基準の平均値と比較する。これ以外の構成及び制御は実施例１と同様であるので、図１９中、実施例１と共通する構成には図１３と共通の符号を付して重複する説明を省略する。また、図２１〜図２４中、実施例１と同一の制御には図１５〜図１８と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

感光ドラム１Ｙ、１Ｍは、等角速度回転制御され、露光位置ＨＹ、ＨＭから一次転写部ＴＹ、ＴＭまでの感光ドラム１Ｙ、１Ｍの回転角度は等しいので、露光位置ＨＹ、ＨＭから一次転写部ＴＹ、ＴＭまでの感光ドラム１Ｙ、１Ｍの回転に要する時間は等しい。

そして、一次転写部ＴＹ、ＴＭ間のイエロートナー像の搬送時間が常に一定であれば、マゼンタトナー像との間で色ずれを生じないように、感光ドラム１Ｙ、１Ｍが配置されて露光制御される。感光ドラム１Ｃ、１Ｋのシアントナー像、ブラックトナー像に対しても同様である。

しかし、実際には、一次転写部ＴＹ、ＴＭ間で中間転写ベルト９が伸縮して、イエロートナー像が一次転写部ＴＭへ到着する時刻がばらつき、ばらつきに応じた色ずれが発生する可能性がある。

そこで、実施例２では、一次転写部ＴＹ、ＴＭ間のイエロートナー像の搬送時間が常に一定になるように、感光ドラム１Ｍを中間転写ベルト９の回転方向に移動させる。実施例２の制御が実施例１と異なるのは、画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおける感光ドラム１Ｍ、１Ｙ、１Ｃの移動量の計算方法である。

図２０に示すように、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍは、位置指標３２に番地を割り振って、位置指標３２ごとに副走査方向の絶対位置を定義する。第１トナー像、第２トナー像は、位置指標３２を用いた等しい絶対位置指標にそれぞれ位置決めされる。

読み取り装置３３Ｙは、位置指標（３２−１）、（３２−２）、（３２−３）、（３２−４）、（３２−５）、（３２−６）を順次検知する。そして、位置指標（３２−１）が読み取り装置３３Ｙで検知されてから読み取り装置３３Ｍで検知されるまでの時間は、位置指標（３２−２）が読み取り装置３３Ｙで検知されてから読み取り装置３３Ｍで検知されるまでの時間とは異なる。そして、時間差に相当するだけ、読み取り装置３３Ｙから読み取り装置３３Ｍまでの中間転写ベルト９が伸縮して速度変動が発生している。

図１９を参照して図２１に示すように、画像形成の動作が開始されると、制御部１１０Ｙは、感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト９とを起動する。このとき、後述するように、感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋも起動されている（Ｓ１１）。

制御部１１０Ｙは、少なくとも１回転以上、感光ドラム１Ｙを回転し、読み取り装置２２Ｙを用いて位置指標３２を読み取り開始し（Ｓ１２）、図３に示すように、それぞれの位置指標３２に番号を付与する（Ｓ１３）。

制御部１１０Ｙは、番号を付与して絶対位置座標化したそれぞれの位置指標３２の検知時刻を送信する（Ｓ１１４）。画像形成前の回転における位置指標３２の検知時刻は、制御部１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに送信されて、画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおける基準の平均値の計算に用いられる。

制御部１１０Ｙは、読み取り装置３３Ｙが一番指標（３２−１）を検知すると（Ｓ１５のＹＥＳ）、露光装置３Ｙによる感光ドラム１Ｙの露光を開始する（Ｓ１６）。

制御部１１０Ｙは、イエロートナー像の静電像の書き込み開始後、読み取り装置３３Ｙが刻々検知する位置指標３２の検出時刻を制御部１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに送信する（Ｓ１１７）。

制御部１１０Ｙは、イエロー画像の書き込みが終了すると（Ｓ２０のＹＥＳ）、画像形成の終了を待って（Ｓ２１のＹＥＳ）、感光ドラム１Ｙ、中間転写ベルト９を停止させる（Ｓ２２）。このとき、感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋも同時に停止される。

図１９を参照して図２２に示すように、画像形成の動作が開始されると、制御部１１０Ｍは、感光ドラム１Ｍを起動する（Ｓ３１）。

制御部１１０Ｍは、読み取り装置３３Ｙによるそれぞれの位置指標３２の検出時刻を受信する（Ｓ１３２）。

制御部１１０Ｍは、少なくとも１回転以上、感光ドラム１Ｍを回転して、それぞれの位置指標３２を読み取り装置３３Ｍで読み取って検出時刻を取り込む（Ｓ１３３）。

制御部１１０Ｍは、受信した時刻を検出した時刻から差し引いて、それぞれの位置指標３２が読み取り装置３３Ｙで検知されてから読み取り装置３３Ｍで検知されるまでの検出時間間隔を算出して平均値を求める（Ｓ１３４）。平均値は、速度変動が生じない状態で、中間転写ベルト９が、読み取り装置３３Ｙ（一次転写部ＴＹ）から読み取り装置３３Ｍ（一次転写部ＴＭ）まで移動するために要する平均検出時間間隔である。

制御部１１０Ｍは、読み取り装置３３Ｙが一番指標（３２−１）を検知してから平均検出時間間隔が経過するとすると（Ｓ１３５のＹＥＳ）、露光装置３Ｍによる感光ドラム１Ｍの露光を開始する（Ｓ３６）。

制御部１１０Ｍは、感光ドラム１Ｙにおけるイエロートナー像の静電像の書き込み開始後に読み取り装置３３Ｙが検知した位置指標の検出時刻を受信する（Ｓ１３７）。

制御部１１０Ｍは、マゼンタトナー像の静電像の書き込み開始後、読み取り装置３３Ｍが刻々検知する位置指標３２の検出時刻を取り込む（Ｓ１３８）。

制御部１１０Ｍは、受信した検出時刻と取り込んだ検出時刻との差を平均検出時間間隔と比較して移動装置３５Ｍの移動量を算出する（Ｓ３８）。

制御部１１０Ｍは、算出した移動量を移動装置３５Ｍに設定して、感光ドラム１Ｍのマゼンタトナー像を中間転写ベルト９のイエロートナー像に位置決める（Ｓ３９）。

制御部１１０Ｍは、マゼンタ画像の書き込みが終了すると（Ｓ４０のＹＥＳ）、画像形成の終了を待って（Ｓ４１のＹＥＳ）、感光ドラム１Ｍを停止させる（Ｓ４２）。

図１９を参照して図２３、図２４に示すように、画像形成部ＰＣ、ＰＫでも、制御部１１０Ｃ、１１０Ｋが、制御部１１０Ｍと同様な制御を行う。制御部１１０Ｙから送信された位置指標３２の検出時刻を用いて平均検出時間間隔を算出して（Ｓ１５４、Ｓ１７４）画像形成を開始する。画像形成の開始後は、位置指標３２ごとの検出時刻を取り込んで（Ｓ１５８、Ｓ１７８）、検出時間間隔を算出して（Ｓ１５９、Ｓ１７９）、平均検出時間間隔との差に基づいて移動装置３５Ｃ、３５Ｋの移動量が設定される（Ｓ５８、Ｓ７８）。

このようにして、画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにて、個別にトナー像が特定の位置指標３２に位置決めて中間転写ベルト９に一次転写される。最初に一次転写されたイエロートナー像に、位置指標３２を仲介させてマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が順次重ね合わせられて、中間転写ベルト９上に、色ズレの少ないフルカラートナー像が形成される。

ところで、ｎ番位置指標（３２−ｎ）に対して、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋが検出した時刻をＴ１−ｎ、Ｔ２−ｎ、Ｔ３−ｎ、Ｔ４−ｎとする。ｎは、１から位置指標３２の総数までの自然数である。

図２０に示すように、１番位置指標（３２−１）から６番位置指標（３２−６）までに対して具体的に示す。

１番位置指標（３２−１）に対しては、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋを通じて時刻Ｔ_１−１、Ｔ_２−１、Ｔ_３−１、Ｔ_４−１が取り込まれる。

２番位置指標（３２−２）に対しては、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋを通じて時刻Ｔ_１−２、Ｔ_２−２、Ｔ_３−２、Ｔ_４−２が取り込まれる。

３番位置指標（３２−３）に対しては、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋを通じて時刻Ｔ_１−３、Ｔ_２−３、Ｔ_３−３、Ｔ_４−３が取り込まれる。

４番位置指標（３２−４）に対しては、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋを通じて時刻Ｔ_１−４、Ｔ_２−４、Ｔ_３−４、Ｔ_４−４が取り込まれる。

５番位置指標（３２−５）に対しては、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋを通じて時刻Ｔ_１−５、Ｔ_２−５、Ｔ_３−５、Ｔ_４−５が取り込まれる。

６番位置指標（３２−６）に対しては、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋを通じて時刻Ｔ_１−６、Ｔ_２−６、Ｔ_３−６、Ｔ_４−６が取り込まれる。

次に、位置指標（３２―ｎ）を、読み取り装置３３Ｙが検知した時刻Ｔ_１−ｎから読み取り装置３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋが検知するまでの検出時間間隔ｔ_２−ｎ、ｔ_３−ｎ、_ｔ４−ｎ・・を算出する。検出時間間隔ｔ_２−ｎ、ｔ_３−ｎ、ｔ_４−ｎ・・は、制御部３３Ｍの記憶装置に記憶保持される。

中間転写ベルト９が位置指標３２の原点非反射部（３２ｃ：図３）を検知した後に１回転することにより、すべての位置指標３２に対して、読み取り装置３３Ｙを基準にした検出時間間隔を計測し終わる。

読み取り装置３３Ｙから読み取り装置３３Ｍまでの中間転写ベルト９の通過時間の平均値をｔ２ｍとし、同じく読み取り装置３３Ｃ、３３Ｋまでの平均値をそれぞれｔ３ｍ、ｔ４ｍとする。平均値ｔ２ｍ、ｔ３ｍ、ｔ４ｍは、それぞれ制御部１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋで計算されて内部の記憶装置に保持され、上述した平均検出時間間隔として、露光装置３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの露光開始タイミングを決定する。

すなわち、実施例２では、１番位置指標（３２−１）を読み取り装置３３Ｙで検知した時刻Ｔ１−１に、露光装置３Ｙによる感光ドラム１Ｙへの静電像書き込みを開始する。この後、画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおいて、複数の画像形成動作を平行して行う。

画像形成部ＰＭでは、時刻Ｔ１−１から平均値ｔ２ｍの経過後に露光装置３Ｍによる感光ドラム１Ｍの露光が開始される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、時刻Ｔ１−１から平均値ｔ３ｍ、ｔ４ｍの経過後に、露光装置３Ｃ、３Ｋによる感光ドラム１Ｃ、１Ｋの露光が開始される。

また、平均値ｔ２ｍ、ｔ３ｍ、ｔ４ｍは、感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのシフト量の計算にも使用される。画像形成部ＰＭでの動作を説明すれば、１番位置指標（３２−１）を読み取り装置３３Ｙが検知した時刻Ｔ_１−１から読み取り装置３３Ｍが検知した時刻Ｔ_２−１までの時間ｔ_２−１が次式により計算される。
ｔ２−１ ＝ Ｔ_２−１ ― Ｔ_１−１

次に、時間ｔ２−１を使用して、画像形成部ＰＭにおける感光ドラム１Ｍのシフト量が計算される。同時に、画像形成部ＰＣ、ＰＫにおける感光ドラム１Ｃ、１Ｙのシフト量も計算される。

以下のように、距離Ｌ_２ 、Ｌ_３ 、Ｌ_４ を定義する。
Ｌ_２：読み取り装置３３Ｙから読み取り装置３３Ｍまでの距離
Ｌ_３：読み取り装置３３Ｙから読み取り装置３３Ｃまでの距離
Ｌ_４：読み取り装置３３Ｙから読み取り装置３３Ｋまでの距離

このとき、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ間のベルトの平均速度ｖ_２ｍ、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｃ間のベルトの平均速度ｖ_３ｍ、読み取り装置３３Ｙ、３３Ｍ間のベルトの平均速度ｖ_４ｍは以下のようになる。
ｖ_２ｍ ＝ Ｌ_２ ／ ｔ_２ｍ
ｖ_３ｍ ＝ Ｌ_３ ／ ｔ_３ｍ
ｖ_４ｍ ＝ Ｌ_４ ／ ｔ_４ｍ

１番位置指標（３２−１）が一次転写部ＴＭを通過する際に算出される感光ドラム１Ｍのシフト量ｓ_２−１は次のようになる。
ｓ_２−１ ＝ （ｔ_２−１ − ｔ_２ｍ） × ｖ_２ｍ
＝ （ｔ_２−１ − ｔ_２ｍ） × （ Ｌ_２ ／ ｔ_２ｍ）
＝ （ｔ_２−１ ／ ｔ_２ｍ − １） × Ｌ_２ ・・・・・（２）

１番位置指標（３２−１）が一次転写部ＴＣを通過する際に算出される感光ドラム１Ｃのシフト量ｓ_３−１は次のようになる。
ｓ_３−１ ＝ （ｔ_３−１ − ｔ_３ｍ） × ｖ_３ｍ
＝ （ｔ_３−１ − ｔ_３ｍ） × （ Ｌ_３ ／ ｔ_３ｍ）
＝ （ｔ_３−１ ／ ｔ_３ｍ − １） × Ｌ_３ ・・・・・（３）

１番位置指標（３２−１）が一次転写部ＴＣを通過する際に算出される感光ドラム１Ｋのシフト量ｓ_４−１は次のようになる。
ｓ_４−１ ＝ （ｔ_４−１ − ｔ_４ｍ） × ｖ_４ｍ
＝ （ｔ_４−１ − ｔ_４ｍ） × （ Ｌ_４ ／ ｔ_４ｍ）
＝ （ｔ_４−１ ／ ｔ_４ｍ − １） × Ｌ_４ ・・・・・（４）

式（２）、（３）、（４）は、１番位置指標（３２−１）が、画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを通過する時の感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのシフト量を計算している。しかし、２番位置指標（３２−２）から最後の位置指標（３２−ｎ）まで全く同様な計算式でシフト量を計算できる。

実施例２では、実施例１と同様に各色トナー像の色ずれを防止できるが、画像形成部ＰＹで感光ドラム１Ｙをシフトさせる必要が無いので、実施例１より構成が簡単になるという効果がある。

また、実施例１と同様に、中間転写ベルト９の両端部に位置指標３２と読み取り装置３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋを画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫごとに取り付けてあり、感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの軸端を独立してシフトできる。このため、中間転写ベルト９の両端の伸びの違いに対応でき、より高精度な画像位置合わせを実施できる。

なお、中間転写ベルト９の両端部に配置された位置指標３２から得られた検出時刻等のデータは、どちらか一方のみを用いても良いし、左右の平均値を用いてもよい。このようにすることで、露光タイミングを決定が容易になり、平均値を算出することも容易になり、中間転写ベルト９の両端で位置指標３２を検出するタイミングが異なる場合への対応も容易である。

上述したように、一次転写されたトナーの影響などにより、一次転写部ＴＹと一次転写部ＴＭとの間の中間転写ベルト９に伸縮が生じて一次転写部ＴＹ、ＴＭ間の回転時間が変動する場合がある。このような場合に、実施例２では、中間転写ベルト９に設けられた位置指標３２を検知することで、中間転写ベルト９の一次転写部ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫでの位置をすべて計測する。そして、中間転写ベルト９の伸びが大きく生じた場合など転写時間間隔が大きくなりそうな場合には、感光ドラム１Ｍを中間転写ベルト９の搬送方向上流側にシフトさせる。逆に、転写時間間隔が小さくなりそうな場合には感光ドラム１Ｍを中間転写ベルト９の搬送方向下流側にシフトさせる。これにより、中間転写ベルト９のどの場所においてもイエロートナー像を転写されてから同じ時間経過後にマゼンタトナー像が一次転写される。従って、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの間で中間転写ベルト９が伸縮しても、色ずれを生じることなく、フルカラートナー像を中間転写ベルト９上に形成できる。

なお、実施例２では、上流側像担持体に付設した上流側位置検知手段と下流側像担持体の位置検知手段とで絶対位置座標の等しい位置指標を検知した。

しかし、第１位置指標検知手段は、上流側像担持体に付設したものに限定する必要は無く、第２位置指標検知手段の上流の任意の位置に配置できる。任意の位置に配置しても、下流側像担持体の転写部へ進入する搬送体の速度変動を検知して、速度変動に応じた移動量を設定できるからである。

ただし、上流側像担持体の上流側転写部と第１位置指標検知手段との位置関係を、下流側像担持体の下流側転写部と第２位置指標検知手段との位置関係に揃えて等しくすることによって、トナー像の重ね合わせ精度は最も高くなる。上流側転写部を通過して位置指標に位置決められた第１トナー像（走査線）に対して、下流側転写部を通過するその位置指標に位置決められた第２トナー像（走査線）を重ね合わせるからである。

また、実施例２では、上流側像担持体では、像担持体を移動させない制御を行ったが、上流側像担持体にも移動手段を設けて、実施例１、実施例２と同様な位置指標に対する位置決め制御を実行させてもよい。実施例２の制御を行う場合は、第１位置指標検知手段の上流側に、別の上流側位置指標検知手段を配置すれば、制御に必要な経過時間を計測できる。

＜実施例３＞
図２５は実施例３における感光ドラム移動機構の正面図、図２６は感光ドラム移動機構の側面図、図２７は感光ドラム移動機構の平面図である。

実施例３では、画像形成部ＰＹ、ＰＭに対して露光装置３Ｙ、３Ｍを独立させて一体に移動させない。それ以外の構成は第１実施形態の構成と同一に構成されるので、第１実施形態と共通する構成には図５〜図７と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

図２５に示すように、露光装置３Ｙ、３Ｍは、画像形成部ＰＹ、ＰＭに固定して取り付けられていないので。画像形成部ＰＹ、ＰＭが移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂ、３５Ｍａ、３５Ｍｂによって移動しても、露光装置３Ｙ、３Ｍは移動しない。

実施例３でも、位置指標３２を用いてイエロートナー像とマゼンタトナー像との重ね合わせ制御が実行される。ただし、具体的な制御の方法としては、実施例１、実施例２いずれの方法を採用してもよい。

図２６に示すように、露光装置３Ｙ、３Ｍは、装置本体シャーシ１０１に固定されているサイドシャーシ５６ａ、５６ｂに対して固定されている。露光装置３Ｙ、３Ｍを画像形成部ＰＹ、ＰＭと一体に移動させることなく、装置本体シャーシ１０１に固定したため、実施例３では、画像形成部ＰＹ、ＰＭの質量が大幅に減少される。これにより、移動装置３５Ｙａ、３５Ｙｂ、３５Ｍａ、３５Ｍｂとして、より小型で安価のリニアアクチュエータを用いることが可能になるだけでなく、移動の応答性も高まるため、より細かな各色トナー像の位置決めが可能となる。

ところで、図１３に示すように、実施例１では、感光ドラム１Ｙ、１Ｍが移動した場合、露光装置３Ｙ、３Ｍも一体に移動するので、露光位置ＨＹ、ＨＭの移動は生じない。しかし、実施例３では、露光装置３Ｙ、３Ｍに対して感光ドラム１Ｙ、１Ｍが移動した分だけ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ上の露光位置ＨＹ、ＨＭを補正するように感光ドラム１Ｙ、１Ｍのシフト量を算出することが望ましい。

＜実施例４＞
図２８は実施例４の制御に用いる構成の説明図、図２９は中間転写ベルト機構の斜視図、図３０は幅方向位置指標の説明図である。

実施例１〜実施例３では、搬送体の回転方向に像担持体を移動させる制御と、搬送体の面内で像担持体を回動させて、搬送体の回転方向に対する像担持体の傾き角度を調整する制御とを説明した。

これに対して実施例４では、搬送体の回転方向に直角な搬送体の幅方向に像担持体を移動させて、各色トナー像の主走査方向の色ずれを減少させている。実施例４でも位置指標３２を用いて各色トナー像の副走査方向の色ずれも減少させているが、このための構成及び制御については実施例１で説明したとおりである。従って、図２８〜図３２中、実施例１と共通する構成には図１〜図１３と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

図２８に示すように、中間転写ベルト９に沿って感光ドラム１Ｙ、１Ｍが配置され、感光ドラム１Ｙから一次転写されたイエロートナー像に重ねて感光ドラム１Ｙから中間転写ベルト９へマゼンタトナー像が一次転写される。感光ドラム１Ｍの下流側に配置される感光ドラム（１Ｃ、１Ｋ：図２参照）については、必要な読み取り装置を同様に配置して、感光ドラム１Ｍと実質的に同一の制御を行うので、図示を行わず、重複する説明も省略した。

中間転写ベルト９の幅方向の両側の縁領域には、中間転写ベルト９の回転方向に配列したインクリメンタルパターンの位置指標３２が配置されている。位置指標３２の内側に隣接させて、幅方向に配列したインクリメンタルパターンの幅方向位置指標７２が配置される。位置指標３２と幅方向位置指標７２とは一体のテープ状に形成して中間転写ベルト９の内側面に接着した。

位置指標３２と幅方向位置指標７２とをそれぞれ読み取るために、中間転写ベルト９の内側に読み取り装置３３と幅方向読み取り装置７３とが配置される。幅方向読み取り装置７３Ｍは、中間転写ベルト９を介して感光ドラム１Ｍに対向配置され、中間転写ベルト９の回転方向における読み取り装置３３Ｍと等しい位置で幅方向位置指標７２を検知する。

幅方向読み取り装置７３Ｍは、実施例１で説明した読み取り装置３３と全く同じ構成である。幅方向読み取り装置７３Ｍは、読み取り装置３３と同様に、３００ｄｐｉの反射・非反射の縞模様を読み取って、電気的分割処理で６４分割して、分解能１．３２３μｍのパルス信号を出力する。このため、５μｍ以下の高精度で幅方向の位置調整を可能になっている。

感光ドラム１Ｍには、感光ドラム軸方向位置センサ７６Ｍと幅方向移動装置７５Ｍとが取り付けられている。感光ドラム（１Ｃ、１Ｋ：図２参照）についても同様に構成されて、それぞれ独立して主走査方向位置が調整可能である。

幅方向移動装置７５Ｍと感光ドラム軸方向位置センサ７６Ｍとは、実施例１（図１）で説明した感光ドラム位置センサ３６Ｍと移動装置３５Ｍと同等のものである。幅方向移動装置７５Ｍは、積層タイプ圧電アクチュエータを採用しており、感光ドラム軸方向位置センサ７６Ｍは、ホール素子を用いた変位センサを採用している。

実施例４では、感光ドラム１Ｍの軸方向の移動量を感光ドラム軸方向位置センサ７６Ｍで検知して幅方向移動装置７５Ｍの駆動にフィードバックする制御を行うため、高精度な幅方向位置制御が可能となっている。

図２９に示すように、中間転写ベルト９の裏面側の両側の縁領域に、中間転写ベルト９の全周にわたって、位置指標３２と幅方向位置指標７２とが配置される。

図３０に示すように、位置指標３２は、中間転写ベルト９の回転方向にほぼ等ピッチで並んだ反射／非反射の縞からなる光学的なインクリメンタルパターンである。

幅方向位置指標７２は、中間転写ベルト９の回転方向と直角な幅方向にほぼ等ピッチで並んだ反射／非反射の縞からなる光学的なインクリメンタルパターンである。

幅方向位置指標７２は、中間転写ベルト９の回転方向に平行な反射部と非反射部が交互に並び、反射部のピッチが位置指標３２の場合と等しく８４．７μｍであるような目盛りパターンである。幅方向位置指標７２は、位置指標３２の原点非反射部３２ｃの部分がつなぎ目となっている。

図３０はパターン幅を誇張しているので、１番幅方向位置指標（７２−１）〜９番幅方向位置指標（７２−９）だけが図示される。しかし、実際には合計６０本の反射部と非反射部とで構成される８４．７μｍ×６０＝５．０８２ｍｍ、約５ｍｍの幅のパターンである。

＜幅方向移動手段＞
図３１は実施例４における感光ドラム移動機構の正面図、図３２は感光ドラム移動機構の側面図、図３３は感光ドラム移動機構の平面図、図３４は実施例４の制御の説明図である。

上述したように、実施例４では、画像形成部ＰＣ、ＰＹは、画像形成部ＰＭと同様に構成される。しかし、最も上流側の画像形成部ＰＹは、幅方向の移動制御を行わないので、幅方向移動装置及び感光ドラム軸方向位置センサを備えていない。

図３１に示すように、露光装置３Ｍは、実施例１と同様に、画像形成部ＰＭのプロセスユニットシャーシ５４に固定されて、画像形成部ＰＭと一体に、中間転写ベルト９の回転方向に移動制御される。

図３２に示すように、中間転写ベルト９の一対の位置指標３２を検知する読み取り装置３３Ｍａ、３３Ｍｂは、サイドシャーシ５６ａ、５６ｂに固定された支持部材５９ａ、５９ｂに支持されている。

これに対して、幅方向位置指標７２を検知する幅方向読み取り装置（幅方向位置指標検知手段）７３Ｍは、サイドシャーシ５６ａ側にしか設けておらず、装置本体シャーシ１０１に対して固定された支持部材５９ｄに支持されている。

図６に示すように、実施例１では、サイドシャーシ５６ａ、５６ｂは、装置本体シャーシ１０１に固定されていた。

図３３に示すように、これに対して、実施例４では、サイドシャーシ５６ａ、５６ｂは、装置本体シャーシ１０１に固定されたベースフレーム７１に対して、リニアガイド７９ａ、７９ｂを介して取り付けられている。これにより、サイドシャーシ５６ａ、５６ｂに支持された画像形成部ＰＭの構造全体が感光ドラム１Ｍの軸方向に移動可能である。

サイドシャーシ５６ａ側には、画像形成部ＰＭを感光ドラム１Ｍの軸方向に移動させる幅方向移動装置７５Ｍが本体シャーシ１０１に対して固定されている。そして、感光ドラム軸方向位置センサ７６Ｍがサイドシャーシ５６ａの位置を検知することで、感光ドラム１Ｍの軸方向位置を検知可能なようになっている。

サイドシャーシ５６ｂと装置本体シャーシ１０１との間には、サイドシャーシ５６ｂを幅方向移動装置７５Ｍ側へ付勢する圧縮ばね７８が設けられている。幅方向移動装置７５Ｍは、圧縮ばね７８を押し縮めて画像形成部ＰＭを圧縮ばね７８側へ移動させ、幅方向移動装置７５Ｍが縮むと、画像形成部ＰＭは、圧縮ばね７８に付勢されて幅方向移動装置７５Ｍ側へ移動する。

以上のように構成することによって、露光装置３Ｍを含む画像形成部ＰＭの全体が一体となって中間転写ベルト９の回転方向と直角な幅方向（主走査方向）へ移動する。このため、中間転写ベルト９の幅方向の位置変動（蛇行）に合わせて、感光ドラム１Ｍの位置を幅方向へ移動させて、中間転写ベルト９の一定の幅位置に位置決めできる。

実施例４では、中間転写ベルト９の回転方向のトナー像の位置合わせに関して実施例１又は２の制御をそのまま実施し、これに加えて、中間転写ベルト９の幅方向の位置決めを同時に行う。

幅方向の位置決めに関して、幅方向位置指標（７２）は、転写部（ＴＭ）に近接した位置に配置された幅方向位置指標検知手段（７３Ｍ）と、上流側幅方向検知手段（７３Ｙ）とによって検知される。

そして、幅方向制御手段（１１０Ｍ）は、上流側幅方向検知手段（７３Ｙ）から幅方向位置指標検知手段（７３Ｍ）までの搬送体（９）の移動に伴う幅方向位置指標（７２）の検知結果に応じて幅方向移動手段（７５Ｍ）を作動させる。

図３４に示すように、感光ドラム１Ｙは、実施例１、２と同様に等角速度回転制御される。これにより、感光ドラム１Ｙが露光位置ＨＹで露光されてから一次転写部ＴＹで一次転写が開始されるまでの時間が常に一定となり、露光開始時刻がわかれば転写開始時刻もわかる。従って、読み取り装置３３Ｙにより、どの位置指標３２が一次転写部ＴＹにあるときに転写が開始されるのかがわかることになる。

同時に、幅方向読み取り装置（上流側幅方向検知手段）７３Ｙによって幅方向位置指標７２を検知することにより、中間転写ベルト９が主走査方向のどの位置にいるのかがわかることになる。

制御部１１０Ｍは、実施例１と同様に、中間転写ベルト９の空転期間に原点非反射部３２ｃを検知して、すべての位置指標３２に番号を付与する。原点非反射部３２ｃは原点指標の一例である。このとき、テンションローラ１２の傾き角度を変化させて、中間転写ベルト９を幅方向に往復移動させて、幅方向位置指標７２を幅方向読み取り装置７３Ｙ、７３Ｍに対して走査する。いわゆるステアリング制御が行われる。そして、幅方向位置指標７２の縁を検知して、すべての幅方向位置指標７２に番号を付与する（図３０参照）。

制御部１１０Ｍは、一次転写部ＴＹで一次転写が開始されてから、すべての位置指標３２に対応して検知時刻だけでなく、幅方向読み取り装置３８Ｙで検知した主走査方向位置も一緒に記憶していく。

制御部（幅方向制御手段）１１０Ｍは、画像形成部ＰＹで転写が開始されたときの位置指標３２を検出すると、対応して記憶された主走査方向位置を読み出し、幅方向読み取り装置３８Ｍで検知した主走査方向位置と比較する。そして、制御部１１０Ｍは、読み出した主走査方向位置と検知した主走査方向位置との差分に相当するだけ、感光ドラム軸方向位置センサ７６Ｍと幅方向移動装置（幅方向移動手段）７５Ｍとを用いて、感光ドラム１Ｍを軸方向に移動させる。

これにより、一次転写部ＴＹにおける感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト９との幅方向の位置関係が、一次転写部ＴＭにおける感光ドラム１Ｍと中間転写ベルト９との幅方向の位置関係に一致する。言い換えれば、一次転写部ＴＹから一次転写部ＴＭまで中間転写ベルト９が進む間の蛇行量だけ感光ドラム１Ｍが軸方向に移動する。

制御部１１０Ｍは、この制御を、全ての位置指標３２に対して連続的に行う。中間転写ベルト９が蛇行して中間転写ベルト９の幅方向の位置がずれても、中間転写ベルト９のイエロートナー像と感光ドラム１Ｍのマゼンタトナー像を幅方向に精密に重ね合わせ続ける。

同様に、画像形成部ＰＣ、ＰＫについても、制御部１１０Ｃ、１１０Ｋは、画像形成部ＰＹで計測された中間転写ベルト９の幅方向の位置に合わせて、感光ドラム１Ｃ、１Ｋの軸方向の位置を調整する。これにより、中間転写ベルト９のイエロー、マゼンタトナー像に、シアントナー像、ブラックトナー像を主走査方向に精密に重ね合わせて、色ずれのないフルカラー画像が形成される。

実施例４の制御によれば、それぞれの一次転写部で、主走査方向と副走査方向との両方で中間転写ベルトの移動量を計測し、画像形成中に中間転写ベルトの移動量に応じて感光ドラムの位置を移動させる。このため、画像形成部間で中間転写ベルトの搬送速度に変動が生じたり蛇行が生じた場合であっても、上流側で一次転写されたトナー像に対し下流側でトナー像を正確に位置決めて一次転写することが可能となる。これにより、色ずれの少ない高品位の画像を形成することが可能なフルカラープリンタ、軽印刷装置等を提供できる。

＜第２実施形態＞
図３５は第２実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。

第２実施形態は、中間転写体を記録材搬送体に置き換えた以外は第１実施形態と同様に構成される。従って、図３５中、第１実施形態と共通する構成には、図１と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

図３５に示すように、第２実施形態の画像形成装置２００は、記録材搬送ベルト９Ｈに沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配置したフルカラーレーザビームプリンタである。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成され、記録材搬送ベルト９Ｈに担持された記録材Ｐに一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成され、イエロートナー像に重ね合わせて記録材Ｐに一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成され、同様に重ね合わせて記録材Ｐに一次転写される。

搬送体の一例である記録材搬送ベルト９Ｈは、駆動ローラ１３、テンションローラ１２、バックアップローラ１０に掛け渡して支持されて矢印Ｒ２方向に回転する。

記録材Ｐは、給紙カセット２０から給紙ローラ１４によって引き出され、分離装置１５によって１枚づつに分離され、レジストローラ１６によって記録材搬送ベルト９Ｈに受け渡される。

記録材搬送ベルト９Ｈに静電的に担持された記録材Ｐは、４色のトナー像を転写された後に記録材搬送ベルト９Ｈから静電的に分離される。

４色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置１７へ受け渡されて加熱加圧を受けることにより、表面にフルカラー画像を定着される。

このような記録材搬送体を用いる画像形成装置においても、必要な構成を備えて実施例１〜４の制御を実施できる。

搬送体の一例である記録材搬送ベルト９Ｈに位置指標を形成し、一次転写部ＴＭ、ＴＣ、ＴＫでは、位置指標に対して感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを位置決め制御する。

＜第３実施形態＞
図３６は第３実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。

第３実施形態は、搬送体に沿って配置される像担持体が１個である以外は第１実施形態と同様に構成される。従って、図３６中、第１実施形態と共通する構成には、図１と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

図３６に示すように、第３実施形態の画像形成装置３００は、複数色のトナー像を形成可能な１個の感光ドラム１を中間転写ベルト９に沿って配置した１ドラム型フルカラープリンタである。ロータリ現像装置４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを感光ドラム１の現像位置へ移動して複数色のトナー像を形成可能である。

静電像形成手段の一例である露光装置３は、感光ドラム１に静電像を書き込む。

１回転目の感光ドラム１には、第１色のトナーの一例であるイエロートナーを用いてイエロートナー像を形成して中間転写ベルト９に一次転写する。

２回転目の感光ドラム１には、第２色のトナーの一例であるマゼンタトナーを用いてマゼンタトナー像を順次形成し、イエロートナー像に順次重ねて中間転写ベルト９に一次転写する。

３回転目の感光ドラム１には、第２色のトナーの一例であるシアントナーを用いてシアントナー像を順次形成し、マゼンタトナー像に順次重ねて中間転写ベルト９に一次転写する。

４回転目の感光ドラム１には、第２色のトナーの一例であるブラックトナーを用いてブラックトナー像が順次形成し、シアントナー像に順次重ねて中間転写ベルト９に一次転写する。

搬送体の一例である中間転写ベルト９は、駆動ローラ１３、テンションローラ１２、バックアップローラ１０に掛け渡して支持されて矢印Ｒ２方向に回転する。

中間転写ベルト９に担持された４色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。記録材Ｐは、給紙カセット２０から給紙ローラ１４によって引き出され、分離装置１５によって１枚づつに分離されてレジストローラ１６へ送り出される。

レジストローラ１６は、中間転写ベルト９のトナー像に先頭を一致させて、記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ給送する。

４色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置１７へ受け渡されて加熱加圧を受けることにより、表面にフルカラー画像を定着される。

このような１ドラム型の画像形成装置においても、必要な構成を備えて実施例１〜４の制御を実施できる。

搬送体の一例である中間転写ベルト９に位置指標を形成し、一次転写部Ｔ１では、位置指標に対して感光ドラム１を位置決め制御する。

第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。 感光ドラムの駆動系の説明図である。 位置指標の説明図である。 読み取り装置の説明図である。 感光ドラム移動機構の正面図である。 感光ドラム移動機構の側面図である。 感光ドラム移動機構の平面図である。 積層タイプ圧電アクチュエータの応答性の説明図である。 積層タイプ圧電アクチュエータの駆動制御の説明図である。 一次転写部の構成の説明図である。 中間転写ベルトの速度変動に伴う位置ずれの説明図である。 図１１の時間軸を引き延ばした位置ずれの説明図である。 実施例１の制御の説明図である。 位置指標の検知時刻の説明図である。 イエロー画像形成部の制御のフローチャートである。 マゼンタ画像形成部の制御のフローチャートである。 シアン画像形成部の制御のフローチャートである。 ブラック画像形成部の制御のフローチャートである。 実施例２の制御の説明図である。 位置指標の検知時刻の説明図である。 イエロー画像形成部の制御のフローチャートである。 マゼンタ画像形成部の制御のフローチャートである。 シアン画像形成部の制御のフローチャートである。 ブラック画像形成部の制御のフローチャートである。 実施例３における感光ドラム移動機構の正面図である。 感光ドラム移動機構の側面図である。 感光ドラム移動機構の平面図である。 実施例４の制御に用いる構成の説明図である。 中間転写ベルト機構の斜視図である。 幅方向位置指標の説明図である。 実施例４における感光ドラム移動機構の正面図である。 感光ドラム移動機構の側面図である。 感光ドラム移動機構の平面図である。 実施例４の制御の説明図である。 第２実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。 第３実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 像担持体（感光ドラム）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 露光装置
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 現像装置
９ 搬送体（中間転写ベルト）
１０ バックアップローラ
１２ テンションローラ
１３ 駆動ローラ
３２ 位置指標
３３Ｍ、３３Ｙ 位置指標検知手段（読み取り装置）
３５Ｍ、３５Ｙ 移動手段（移動装置）
３６Ｍ、３６Ｙ 感光ドラム位置センサ
７２ 幅方向位置指標
７３Ｍ、７３Ｙ 幅方向位置指標検知手段（幅方向読み取り装置）
７５Ｍ、７５Ｙ 幅方向移動手段（幅方向移動装置）
７６Ｍ、７６Ｙ 感光ドラム軸方向位置センサ
ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫ 一次転写部
Ｐ 記録材
ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ 画像形成部

Claims (8)

1. トナー像を担持して回転する像担持体と、
   転写部で前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する搬送体と、を備えた画像形成装置において、
   前記搬送体の回転方向に沿って周期的に、前記搬送体に形成された位置指標と、
   前記搬送体の回転方向における前記転写部に近接した位置で、前記位置指標を検知する位置指標検知手段と、
   前記搬送体の回転方向の上流側及び下流側に前記像担持体を移動させる移動手段と、
   前記位置指標検知手段による前記位置指標の検知結果に応じて前記移動手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記トナー像を位置決める前記位置指標の検知時期が遅れている場合は、前記像担持体を前記上流側へ移動させ、進んでいる場合は前記下流側へ移動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記位置指標検知手段が前記位置指標を周期的に検知する時間間隔の変化量に応じて、前記移動手段の作動量を設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記搬送体の回転方向における前記位置指標検知手段よりも上流側で、前記位置指標を検知する上流側検知手段を備え、
   前記制御手段は、同一の前記位置指標を前記上流側検知手段が検知してから前記位置指標検知手段が検知するまでの時間間隔の変化量に応じて、前記移動手段の作動量を設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体よりも上流側に設定された上流側転写部で、前記搬送体にトナー像を転写する上流側像担持体を備え、
   前記上流側位置検知手段と前記上流側転写部との位置関係は、前記位置指標検知手段と前記転写部との位置関係に揃えて設定されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記位置指標は、原点指標を設けたインクリメンタルパターンで形成され、
   前記制御手段は、前記原点指標を基準にして前記位置指標を個別に識別し、前記位置指標の検出ごとに前記移動手段の作動量を設定することを特徴とする請求項２乃至４いずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記搬送体の回転方向に直角な幅方向に沿って周期的に、前記搬送体に形成された幅方向位置指標と、
   前記搬送体の回転方向における前記転写部に近接した位置で、前記幅方向位置指標を検知する幅方向位置指標検知手段と、
   前記搬送体の回転方向における前記転写部よりも上流側で、前記幅方向位置指標を検知する上流側幅方向検知手段と、
   前記幅方向に前記第２像担持体を移動させる幅方向移動手段と、
   前記上流側幅方向検知手段から前記幅方向位置指標検知手段までの前記搬送体の移動に伴う前記幅方向位置指標の検知結果に応じて前記幅方向移動手段を制御して、前記像担持体の前記幅方向の位置を調整する幅方向制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項２乃至５いずれか１項記載の画像形成装置。
7. 前記位置指標及び前記位置指標検知手段は、前記搬送体の両側の縁にそれぞれ配置され、
   前記搬送体の面内で前記像担持体を回動させる回動方向移動手段と、
   前記両側の縁の前記位置指標の検知結果に応じて前記回動方向移動手段を制御して、前記像担持体の前記回転方向に対する傾き角を調整する回動方向制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項２乃至６いずれか１項記載の画像形成装置。
8. 前記第１像担持体は、等角速度回転制御されていることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の画像形成装置。

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