JP2011186260A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置補正量の発振を抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の感光体ドラム２と、第１画像位置情報が設けられた中間転写ベルト１と、感光体ドラム２に第２画像位置情報を記録する露光手段４と、中間転写ベルト１に設けられた第１画像位置情報５３を読み取る第１読み取り手段５と、感光体ドラム２に記録された第２画像位置情報５２を読み取る第２読み取り手段６と、第１画像位置情報５３と第２画像位置情報５２の位置ズレから転写位置で互いの位置が一致するような位置補正量の算出を行う位置補正量算出手段１０１と、算出された位置補正量に従って、感光体ドラム駆動モータ１２の回転速度を制御する駆動制御手段１０２と、を有する画像形成装置において、露光位置が、算出された位置補正量に従って、感光体ドラム２の回転方向の露光間隔が一定になるように、露光位置を補正する露光位置補正手段１０３を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の複数の画像形成部を有する画像形成装置に関するものである。

従来、いわゆるタンデム型方式のカラー画像形成装置が提案されている。タンデム型方式のカラー画像形成装置は、複数の画像形成部を有し、中間転写ベルト上、あるいは搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色（ブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ）の像を転写する。

タンデム型方式のカラー画像形成装置において、機械精度等の原因により、複数の感光体ドラムや中間転写ベルトの移動ムラや、各画像形成部の転写位置での感光体ドラム外周面と中間転写ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生する。その結果、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ（位置ずれ）を生じるという課題がある。

この課題を解決するため、特許文献１では、各色の画像形成部において原稿画像情報に対応した位置検出用マークの可視画像を形成し、前記各画像形成部にて形成され移動部材上に転写された位置検出用マークを検知する位置検出用マーク検知手段を設けている。そして、前記位置検出用マーク検知手段から出力された検出信号に基づいて転写画像の位置ズレを補正するように、前記各画像形成部を制御している。

すなわち、このようなサンプリング補正方式は、カラー画像形成装置の機内温度の変化や当該装置に外力が加わる。これにより、各画像形成ユニット自身の位置や大きさ、更には画像形成ユニット内の部品の位置や大きさが微妙に変化することに起因する位置検出用マークのずれを検出することで色ずれを検知する。そして、検出結果を後に形成される画像で補正する。

しかしながら、色ズレには、上記のような長時間で変動する成分の他に、感光体ドラムやベルトドライブロール等の主として回転体が変動要因となる、大きさや向きが短時間に変動する色ズレも含まれている。この短時間での色ズレ成分は、上記サンプリング補正方式では補正されない。すなわち、上記サンプリング補正方式は、過去に形成した画像の色ズレを検出して、次の画像形成で補正するものであるため、短時間での変動は補正できなかった。

また、特許文献２では、第一画像形成部において原稿画像情報に対応した位置検出用マークの可視画像を形成する。そして、第一の画像形成部から中間転写ベルト上に転写された位置検出用マークを検出して、その検出信号に基いて第二の画像形成部の書き込み操作タイミングを調整する。

すなわち、第一の画像形成部にて形成された画像に合わせて、第二の画像形成、第三の画像形成、第四の画像形成を行うので比較的短時間の変動も検出し補正が可能となっている。

しかしながら、第二の画像が第二の画像形成部に書き込まれてから第二の画像が中間転写ベルトに転写されるまでの短時間に発生した変動成分は検出も、補正もできない。このため、色ズレを完全に補正できなかった。

そこで、このような画像形成部に書き込まれてから中間転写ベルトに転写されるまでの短時間で発生する変動成分を検出し補正する方法が、提案されている（特許文献３）。特許文献３では、感光体ドラム側にも画像位置情報を設け、転写位置の近傍で中間転写ベルトと感光体ドラムのそれぞれの画像位置情報を検知する検出手段を設ける。そして、２つの検知情報からお互いのズレ量を算出し、転写位置に到達するまでに感光体ドラム側の画像位置情報が中間転写ベルト側の画像位置情報と一致するように位置補正を行う。これにより、転写時の位置ズレを無くすことができる。以上のような処理を各感光体ドラム毎に、連続する画像位置情報に対して連続して転写位置補正を行うことにより、短時間で発生する色ズレを防止できる。

特開昭６４−６９８１号公報 特開平５−２４１４５７号公報 特開２００４−１４５０７７号公報

しかしながら、上記特許文献３の技術では、位置補正量の発振が生じるという課題がある。ここで、位置補正量の発振について説明する。図１３は従来の画像形成装置における感光体ドラムの周辺の構成図である。図１３に示すような画像形成装置において、数万ＲＰＭで高速回転するポリゴンミラーを用いた露光手段４は、微小な振動でもレーザー光がずれてしまうため堅牢な支持部材にて装置筐体に固定するのが好ましい。よって、転写位置補正は、感光体ドラム２の回転速度を変化させて行う。このとき、レーザー光５１によって記憶される第２画像位置情報５２や潜像画像の感光体ドラム上の副走査方向の間隔が変化してしまう。つまり副走査方向のライン密度（間隔）が変化してしまう。

例えば、図１３において、中間転写ベルト１の速度が早くなった時は、感光体ドラム２の回転速度を早くすることで位置ズレを無くすことができる。しかし、露光手段４は感光体ドラム２の回転速度に関係なく常に一定時間間隔で露光を行っている。このため、感光体ドラム２の回転速度が速くなると露光間隔は広がってしまう。よって、このときに記録される第２画像位置情報５２のスケールの間隔は広がってしまう。

この後、中間転写ベルト１の速度変動が無くなり正常な速度になったとしても、この間隔が広がった第２画像位置情報５２が第２読み取り手段６に到達した時、間隔が広がった分、感光体ドラム側のタイミングが遅くなる。よって、既に通過したベルト側に追いつくように感光体ドラム２の回転速度を早くする必要がある。この時に記録される第２画像位置情報５２のスケールの間隔も広くなってしまう。この様に１回の速度変動による位置補正量はその後、露光から転写する周期毎に位置補正量に影響する。一般的な中間転写ベルト１の速度変動は駆動ローラ偏心やギアなど様々な周期的の速度変動である。よって速度変動が連続するため、その時の中間転写ベルト１の速度変動量と累積された露光間隔変動量の和が感光体ドラム２の回転速度補正量となる。

中間転写ベルト１の速度変動がランダムな場合には、位置補正量が“０”を中心に変動する。しかし、特定の周期で変動する場合には、時間と共に位置補正量が積算され、位置補正量の最大値が増大し、位置補正量の制御範囲を超えてしまう。具体的には、本実施形態の説明中で、比較例として説明する。

そこで本発明は、位置補正量の発振を抑制することができる画像形成装置を提供する。

上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、複数の像担持体と、第１画像位置情報が設けられた中間転写体と、前記像担持体に第２画像位置情報を記録する露光手段と、前記中間転写体に設けられた前記第１画像位置情報を読み取る第１読み取り手段と、前記像担持体に記録された前記第２画像位置情報を読み取る第２読み取り手段と、前記第１画像位置情報と前記第２画像位置情報の位置ズレから転写位置でお互いの位置が一致するような位置補正量の算出を行う位置補正量算出手段と、前記位置補正量算出手段によって算出された位置補正量に従って、前記像担持体を駆動する像担持体駆動手段の回転速度を制御する像担持体駆動制御手段と、を有する画像形成装置において、前記露光手段によって露光される露光位置が、前記位置補正量算出手段によって算出された位置補正量に従って、前記像担持体の回転方向の露光間隔が一定になるように、前記露光位置を補正する露光位置補正手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、位置補正量の発振を抑制でき、色ズレを高精度に補正して高品質な画像記録を行うことができる。

本実施形態の画像形成装置における感光体ドラムの周辺の構成図である。 本実施形態に係る時間Ｔ１での露光密度を示す図である。 本実施形態に係る時間Ｔ２での露光密度を示す図である。 本実施形態に係る時間Ｔ３での露光密度を示す図である。 本実施形態に係る時間Ｔ４での露光密度を示す図である。 本実施形態に係る時間Ｔ５での露光密度を示す図である。 本実施形態に係る時間Ｔ６での露光密度を示す図である。 本実施形態に係る時間Ｔ７での露光密度を示す図である。 本実施形態に係る時間Ｔ８での露光密度を示す図である。 本実施形態における中間転写ベルトの速度変動の周期における感光体ドラムの速度を算出した図である。 本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 本実施形態に係る露光位置補正を決定するフローチャートである。 従来の画像形成装置における感光体ドラムの周辺の構成図である。 本実施形態に係る画像位置情報の一例を示す図である。 従来の時間Ｔ１での露光密度を示す図である。 従来の時間Ｔ２での露光密度を示す図である。 従来の時間Ｔ３での露光密度を示す図である。 従来の時間Ｔ４での露光密度を示す図である。 従来の時間Ｔ５での露光密度を示す図である。 従来の時間Ｔ６での露光密度を示す図である。 従来の時間Ｔ７での露光密度を示す図である。 従来の時間Ｔ８での露光密度を示す図である。 従来の中間転写ベルトの速度変動の周期における感光体ドラムの速度を算出した図である。

本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１１は４つ感光体ドラムで構成されるタンデム型方式のカラー画像形成装置の概要構成図である。図１１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト（中間転写体）１、感光体ドラム（像担持体）２、１次帯電器３、露光装置（露光手段）４、現像装置（現像手段）１０、クリーナー１１を有している。また、本実施形態の画像形成装置は、駆動ローラ１５、従動ローラ１６、２次転写ローラ１７、給送ローラ１８を有している。

中間転写ベルト１は等速で回転移動する。中間転写ベルト１は、駆動ローラ１５、従動ローラ１６、２次転写ローラ１７に懸架されている。感光体ドラム２は、４つの色毎に設けられており、真円かつ偏心がなく、通常は等角速度で回転する。露光装置４は、レーザー光学系４１、折り返しミラー４２を有している。レーザー光学系４１は、レーザー光５１を生成するレーザー光学系と、レンズやポリゴンミラーなどで構成される。折り返しミラー４２は、レーザー光５１を反射して、感光体ドラム２へ走査する。

１次帯電器３により帯電された感光体ドラム上に、各感光体ドラム２に対応する露光装置４を用いて色毎に潜像画像（記録画像の潜像）を形成する。形成された潜像画像に、現像装置１０を用いてトナーを付着させ、トナー画像を形成する。４つの感光体ドラム２に形成された４色のトナー画像は、順次、中間転写ベルト１に重ね合わさるように転写（１次転写）され、カラーのトナー画像が形成される。クリーナー１１は中間転写ベルトにトナー画像を１次転写されずに残った感光体ドラム上のトナーを除去する。中間転写ベルト１に転写されたカラーのトナー画像は、２次転写ローラ１７にて給送ローラ１８により搬送されてくる記録媒体に転写（２次転写）される。

図１は本実施形態の画像形成装置における感光体ドラム２の周辺の構成図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、第１読み取り部（第１読み取り手段）５、第２読み取り部（第２読み取り手段）６、感光体ドラム駆動モータ（像担持体駆動手段）１２、駆動伝達機構１３を有している。また、本実施形態の画像形成装置は、ミラー角度補正部（ミラー角度補正手段）４３、位置補正量算出部（位置補正量算出手段）１０１、感光体ドラム駆動制御部（像担持体駆動制御手段）１０２、露光位置制御部（露光位置制御手段）１０３を有している。

露光装置４は、感光体ドラム２の表面にレーザー光を露光して、感光体ドラム２の回転方向に等周期で潜像として第２画像位置情報（スケール）５２を記録する。露光装置４は、前記記録画像の潜像を形成するものと兼用されている。モータ１２は、駆動伝達機構（ベルトまたはギア等）１３を介して、感光体ドラム２を回転駆動を行う。

第１画像位置情報５３は、中間転写ベルト１の搬送方向（回転方向）に中間転写ベルト１の端部周方向に等間隔で設けられた複数のスケールと周方向の原点を示す１つの原点マークで構成される。第２画像位置情報５２は、感光体ドラム２の端部周方向に等周期で形成された複数のスケールで構成される。

図１４（ａ）、図１４（ｂ）は第１画像位置情報５３、第２画像位置情報５２を示す図である。図１４（ａ）に示すように、第１画像位置情報５３は、中間転写ベルト１の端部に周方向に直線状のスケールを等間隔に並べた目盛りＭ１−１・・・Ｍ１−１５・・・である。１つの目盛りＭ１−１は、中間転写ベルト１周の原点を示すように、長さが長くなっている。尚、原点を示す方法は目盛りの長さを変える方法の他に、周方向の幅を変えたり、隣接する目盛り間の距離を変えるなどの方法でも良い。また、図１４（ａ）では、目盛りの間隔は画像の副走査方向の各ライン毎に設けるのではなく、４ライン毎に１つの目盛りの例を示している。図１４（ａ）の例では３２ラインの画像の先端が”Ｍ１−４”の目盛りに割り当てている。この割り当ては１番目の感光体ドラムの転写時に割り当てて、１番目の感光体ドラム転写時に割り当てた番号に従って、２番目以降の感光体ドラムの位置合わせ制御を行っても良いし、予め割り当てた後に各感光体ドラムの位置合わせ制御を行っても良い。

図１４（ｂ）に示すように、第２画像位置情報５２は、感光体ドラム２の端部に周方向に露光して形成された直線状のスケール（目盛り）Ｍ２−１・・・Ｍ２−８である。画像の先端から４ライン毎に形成される。

図１４（ｃ）は画像の先端ラインであるライン番号１から４ライン毎に割り振られた各ラインに対する中間転写ベルト１側の目盛り番号と感光体ドラム２側の目盛り番号の関係を示す図である。図１４（ｃ）に示すように、画像の１ライン目は、中間転写ベルト１側の目盛り番号は”Ｍ１−４”であり、感光体ドラム２側の目盛り番号は”Ｍ２−１”となる。

図１に示すように、第１読み取り部５は、転写位置Ａの近傍に設けられており、中間転写ベルト上の第１画像位置情報５３を読み取ったタイミング（第１タイミング情報２０１）を検知する。第２読み取り部６は、転写位置Ａの近傍に設けられており、感光体ドラム上の第２画像位置情報５２を読み取ったタイミング（第２タイミング情報２０２）を検知する。

第１、第２読み取り部５、６では、各々の目盛りが通過したときの時間を記憶すると共に目盛り番号を算出する。中間転写ベルト１側の目盛り番号は原点から”Ｍ１−１”、”Ｍ１−２”、・・・のようにカウントして目盛り番号を得る。感光体ドラム２側の目盛り番号は、１つ目に検出した目盛りを”Ｍ２−１”、以降の目盛りを”Ｍ２−２”、”Ｍ２−３”、・・・のようにカウントして目盛り番号を得る。

位置補正量算出部１０１は、第１タイミング情報２０１と第２タイミング情報２０２から、転写位置Ａにて第１画像位置情報５３と第２画像位置情報５２が一致するための位置補正量を算出する。

制御部（制御手段）１０３は、制御部（制御手段）１０２で生成された感光体ドラム速度変動情報（像担持体回転速度変動量）２０５に基づいて、露光位置補正量（露光位置補正情報２０６）を算出する。露光位置補正量とは、感光体ドラム２の回転方向に露光位置を移動する露光位置移動量をいう。ミラー角度補正部４３は、露光位置補正情報２０６に従って感光体ドラム２の表面上を回転方向に露光位置が移動するように折り返しミラー４２の反射角度を変える。

（転写位置補正）
ここで、本実施形態における中間転写ベルト１の速度変動に対する転写位置補正について図１２を用いて説明する。

図１２に示すように、まず、目盛り番号ｘ＝１として、初期化を行う（Ｓ１）。そして、第１読み取り部５と第２読み取り部６が、感光体ドラム２の目盛りｍｄｘ、中間転写ベルト１の目盛りｍｂｘを共に検知すると（Ｓ２）、ｍｂｘの方がｍｄｘより早く検知したか否かを判断する（Ｓ３）。

Ｓ３で、ｍｂｘの方がｍｄｘより早く検知された場合には、第１タイミング情報２０２の方が第２タイミング情報より早くなっている。第１、第２タイミング情報２０１、２０２に基づいて、位置補正量算出部１０１が、ｍｂｘ、ｍｄｘの通過時間差（ズレ量）と感光体ドラム２の外周の速度（以降、周速と記する）Ｖｄからズレた距離＋△Ｌを算出する（Ｓ４）。位置補正量算出部１０１は、ズレた距離＋△Ｌを位置補正情報２０３として、制御部１０２に送る。

制御部１０２は、ズレた距離＋△Ｌが次の目盛り検知のタイミングでキャンセルされるように、感光体ドラム２の周速の増加分（モータ１２の加速度）＋△Ｖｄを算出する（Ｓ５）。この加速度に従って、感光体ドラム駆動モータ駆動信号２０４にて、モータ１２の回転速度を次の目盛り検知までの間、加速していく（Ｓ７）。さらに、制御部１０２は、＋△Ｖｄを感光体ドラム速度変動情報２０５として、制御部１０３に送る。

制御部１０３は、＋△Ｖｄによって次の目盛り書き込みタイミングまでに変化する感光体ドラム２の露光位置移動量をキャンセルできるように、所定の変換テーブルを参照して、折り返しミラー４２の角度の角度変動速度＋△Ｖθを算出する（Ｓ６）。制御部１０３は、＋△Ｖθを露光位置補正情報２０６として、ミラー角度補正部４３に送る。ミラー角度補正部４３が、＋△Ｖθで折り返しミラー４２の角度を変えることで、露光密度（副走査方向のライン密度（ライン間隔））が変わらなくなる（Ｓ７）。折り返しミラー４２の角度を変える機構については、特許文献４（特開平４−２４５２６３号公報）に記載されている。そして、全目盛りが終了したか否かを判断する（Ｓ１２）。

Ｓ３で、ｍｂｘの方がｍｄｘより遅く検知された場合には、第１タイミング情報２０２の方が第２タイミング情報より遅くなっている。第１、第２タイミング情報２０１、２０２に基づいて、位置補正量算出部１０１が、ｍｂｘ、ｍｄｘの通過時間差（ズレ量）と感光体ドラム２の外周の速度（以降、周速と記する）Ｖｄからズレた距離−△Ｌを算出する（Ｓ８）。位置補正量算出部１０１は、ズレた距離−△Ｌを位置補正情報２０３として、制御部１０２に送る。

制御部１０２は、ズレた距離−△Ｌが次の目盛り検知のタイミングでキャンセルされるように、感光体ドラム２の周速の減速分（モータ１２の加速度）−△Ｖｄを算出する（Ｓ９）。この加速度に従って、感光体ドラム駆動モータ駆動信号２０４にて、モータ１２の回転速度を次の目盛り検知までの間、減速していく（Ｓ１１）。さらに、制御部１０２は、−△Ｖｄを感光体ドラム速度変動情報２０５として、制御部１０３に送る。

制御部１０３は、−△Ｖｄによって次の目盛り書き込みタイミングまでに変化する感光体ドラム２の露光位置移動量をキャンセルできるように、所定の変換テーブルを参照して、折り返しミラー４２の角度の角度変動速度−△Ｖθを算出する（Ｓ１０）。制御部１０３は、−△Ｖθを露光位置補正情報２０６として、ミラー角度補正部４３に送る。ミラー角度補正部４３が、−△Ｖθで折り返しミラー４２の角度を変えることで、露光密度（副走査方向のライン密度（ライン間隔））が変わらなくなる（Ｓ１１）。そして、全目盛りが終了したか否かを判断する（Ｓ１２）。

Ｓ３で、ｍｂｘとｍｄｘとが同時に検知された場合には、第１読み取り部５で検出される第１画像位置情報５３の第１タイミング情報２０１と第２読み取り部６で検出される第２画像位置情報５２の第２タイミング情報２０２のずれが無い。このため、上述の転写位置補正は行われない。そして、全目盛りが終了したか否かを判断する（Ｓ１２）。

Ｓ１２で、全目盛りが終了していない場合には、目盛り番号ｘ＝ｘ＋１に更新して（Ｓ１３）、Ｓ２に戻る。Ｓ１２で、全目盛りが終了した場合には、記録画像の潜像とともに形成された第２画像位置情報５２（mdx）がすべて検知されたこととなり、転写位置補正の処理を終了する（Ｓ１２）。

上記転写位置補正の処理の一例について、表１、図２〜図９を用いて時系列的に説明する。図２〜図９において、中間転写ベルト側の目盛り間隔は全てＬ（ｍｍ）一定とする。また、中間転写ベルト１の速度Ｖｂと感光体ドラム２の周速Ｖｄは同じ速度とする。感光体ドラム側の目盛りを形成する時の露光周期ｔは感光体ドラム２の周速Ｖｄの時に目盛り間隔がＬ（ｍｍ）になる時間固定とする。例えばＶｄ＝３００（ｍｍ／ｓ）でＬ＝３（ｍｍ）の場合、目盛りを形成するための露光周期ｔ＝Ｌ／Ｖｄ＝１０（ｍsec）となる。ｍｂ１〜ｍｂ１０は中間転写ベルト１の目盛り番号である。ｍｄ１〜ｍｄ１２は感光体ドラム２に形成された目盛り番号である。点線の丸で示す転写部における同じ番号の２つの目盛りの通過時間差から位置ズレを算出し、ｔ（sec）後にズレが無くなるように感光体ドラム２の周速Ｖｄを補正する。表１は中間転写ベルト１の速度Ｖｂ、感光体ドラム２の周速Ｖｄ、中間転写ベルト１と感光体ドラム２の目盛りのズレ、感光体ドラム２の目盛り間隔、折り返しミラー４２の角度を時系列にまとめたものである。

（１）図２、時間Ｔ１：『初期状態』
時間Ｔ１では、中間転写ベルト１の速度変動が無く、２つの目盛りｍｂ１とｍｄ１が一致しているものとする。ｍｄ４と時間Ｔ１に形成されるドラム目盛りｍｄ５との間隔Ｌｄ５＝Ｌ（ｍｍ）となる。初期状態において、折り返しミラー４２は感光体ドラム２の所定の位置を露光する基準位置にあり、このときの角度を０°とする。

（２）図３、時間Ｔ２＝時間Ｔ１＋ｔ：『＋△Ｖｂだけ速度変動（増速）』
時間Ｔ２では、時間Ｔ１からｔ（sec）の間、中間転写ベルト１の速度が変動し、△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）だけ早かったものとする。この時、ベルト目盛りｍｂ２は早く進み、ｍｄ２と距離△Ｌ（ｍｍ）のズレが生じる。この時、感光体ドラム２の周速はＶｄのままなので、ｍｄ５と時間Ｔ２に形成されるドラム目盛りｍｄ６との間隔Ｌｄ６＝Ｌ（ｍｍ）となる。ｔ（sec）後にズレ量（△Ｌ（ｍｍ））が無くなるように、感光体ドラム２の周速Ｖｄをｔ（sec）の間、△Ｖｄだけ加速する。時間T２において、折り返しミラー４２は基準位置（角度＝０°）のままである。

（３）図４、時間Ｔ３＝時間Ｔ２＋ｔ：『速度変動が無くなる：目盛りを合わせる』
時間Ｔ３では、中間転写ベルト１の速度は通常の速度Ｖｂに戻っている。そして、時間Ｔ２で検出したズレ量を補正するため感光体ドラム２の周速は△Ｖｄだけ加速されている。よって、転写位置Ａから△Ｌ（ｍｍ）進んだ位置で、２つの目盛りｍｂ３とｍｄ３が一致し、ズレ量がなくなる。

また、感光体ドラム２の加速△Ｖｄに合わせて、折り返しミラー４２の角度を感光体ドラム２の回転方向に＋△θ回転されている。このため、ｍｄ６とｍｄ７の間隔Ｌｄ７＝Ｌ（ｍｍ）となり、従来のような露光間隔の広がりは生じない。

（４）図５、時間Ｔ４＝時間Ｔ３＋ｔ：『−△Ｖｂだけ速度変動（減速）』
T３において、２つの目盛りｍｂ３とｍｄ３のズレは無いため、T３からT４までの間に感光体ドラム２の周速が通常の周速Ｖｄに戻される。時間Ｔ４では、時間Ｔ３からｔ（sec）の間、中間転写ベルト１の速度が変動し、△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）だけ遅かったものとする。この時、ベルト目盛りｍｂ４の進みは遅く、ドラム目盛りｍｄ４と距離−△Ｌ（ｍｍ）のズレが生じる。この時、感光体ドラム２の周速はＶｄなので、ｍｄ７とｍｄ８との間隔Ｌｄ８＝Ｌ（ｍｍ）となる。

（５）図６、時間Ｔ５＝時間Ｔ４＋ｔ：『速度変動が無くなる：目盛りを合わせる』
T４におけるｍｂ４とｍｄ４ズレ量（−△Ｌ（ｍｍ））が無くなるように、T４からT５の間（ｔ（sec）間）に感光体ドラム２の周速Ｖｄをｔ（sec）の間、△Ｖｄだけ減速する。時間Ｔ５では、中間転写ベルト１の速度は通常の速度Ｖｂに戻っている。そして、時間Ｔ４で検出したズレ量を補正するため感光体ドラム２の周速は△Ｖｄだけ減速されている。よって、転写位置Ａにて２つの目盛りｍｂ５とｍｄ５が一致し、ズレ量が無くなる。

また、感光体ドラム２の減速に合わせて、折り返しミラー４２の角度を感光体ドラム２の回転方向とは逆方向に△θ回転する（−△θ回転）。このため、ｍｄ８とｍｄ９の間隔Ｌｄ９＝Ｌ（ｍｍ）となり、従来のような露光間隔の狭まりは生じない。

（６）図７、時間Ｔ６＝時間Ｔ５＋ｔ：『速度変動なし』
T５において２つの目盛りｍｂ５とｍｄ５のズレは無いため、T５からT６の間に感光体ドラム２の周速を通常の周速Ｖｄに戻す。時間Ｔ６では、中間転写ベルト１の速度は通常の速度Ｖｂであり、感光体ドラム２の周速も通常のＶｄとなっている。このため、ｍｄ９と形成されるドラム目盛りｍｄ１０との間隔Ｌｄ１０＝Ｌ（ｍｍ）となる。

（７）図８、時間Ｔ７＝時間Ｔ６＋ｔ：『＋△Ｖｂだけ速度変動（増速）』
T６において、２つの目盛りｍｂ６とｍｄ６のズレは無いため、T７における感光体ドラム２の周速は通常の周速Ｖｄのままである。時間Ｔ７では、時間Ｔ６からｔ（sec）の間、中間転写ベルト１の速度が変動し、△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）だけ早かったものとする。この時、ベルト目盛りｍｂ７は早く進み、ドラム目盛りｍｄ７と距離△Ｌ（ｍｍ）のズレが生じる。すなわち、本実施形態では従来のようなドラム目盛り間隔の変化は無いため、２つの目盛りｍｂ７とｍｄ７のズレ量は中間転写ベルト１の速度変動△Ｖｂによるズレ量△Ｌ（ｍｍ）のみである。

時間Ｔ７では、感光体ドラム２の周速はＶｄのままなので、ｍｄ１０とｍｄ１１との間隔Ｌｄ１１＝Ｌ（ｍｍ）となる。

（８）図９、時間Ｔ８＝時間Ｔ７＋ｔ：『速度変動が無くなる：目盛りを合わせる』
T７における２つの目盛りｍｂ７とｍｄ７のズレ量△Ｌ（ｍｍ）が無くなるように、図３と同様に、T７からT８の間（ｔ（sec）の間）に、感光体ドラム２の周速Ｖｄを△Ｖｄだけ加速する。時間Ｔ８では、中間転写ベルト１の速度は通常の速度Ｖｂに戻っている。そして、時間Ｔ７で検出したズレ量を補正するため、感光体ドラム２の周速は△Ｖｄだけ加速されている。よって、転写位置Ａから△Ｌ（ｍｍ）進んだ位置で、２つの目盛りｍｂ８とｍｄ８が一致し、ズレ量が無くなる。また、感光体ドラム２の加速△Ｖｄに合わせて、折り返しミラー４２の角度を感光体ドラム２の回転方向に＋△θ回転させる。このため、ｍｄ１１とｍｄ１２の間隔Ｌｄ１２＝Ｌ（ｍｍ）となり、従来のような露光間隔の広がりは生じない。

上述のごとく、５目盛り毎に中間転写ベルト１が△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）だけ増速した場合において、感光体ドラム２の速度補正量に応じて露光密度が変化しないように折り返しミラー４２の角度を回転させる。これにより、従来のように、感光体ドラム２の速度補正量が増大することは無い。同様に、５目盛り毎に中間転写ベルト１が−△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）だけ減速した場合においても、感光体ドラム２の速度補正量が増大することは無い。

以上のように制御することにより、感光体ドラム２の露光密度が変わることなく、転写位置Ａで第１画像位置情報５３と第２画像位置情報５２のズレを無くすことができる。

図１０は本実施形態に係る中間転写ベルト１の速度変動の周期における感光体ドラム２の速度を算出した図である。横軸は中間転写ベルト上の位置（ｍｍ）、縦軸は速度（ｍｍ／ｓ）である。感光体ドラム２の直径を直径８４ｍｍ、中間転写ベルト１の搬送速度を３００ｍｍ／ｓ、露光部から転写位置Ａまでの距離を１３２（ｍｍ）とした。速度変動の振幅はいずれも±０．１５（ｍｍ／ｓ）である。図１０（ａ）では中間転写ベルト１の速度変動の周期は、露光部から転写位置Ａまでの距離と同じ１３２（ｍｍ）である。図１０（ｂ）では、中間転写ベルト１の速度変動の周期は、露光部から転写位置Ａまでの距離の１／２の６６（ｍｍ）である。図１０（ｃ）では中間転写ベルト１の速度変動の周期は、露光部から転写位置Ａまでの距離の４／５の１０５．６（ｍｍ）である。

速度変動の周期は、従来の画像形成装置においては、図１０（ａ）と図１０（ｂ）では発振する条件となり、図１０（ｃ）は発振しない条件となっている。しかし、本実施形態の画像形成装置では、いずれの条件においても発振しない。

以上より、感光体ドラム２の速度補正量の発振を抑制でき、色ズレを高精度に補正して高品質な画像記録を行うことができる。

なお、転写位置Ａにてズレ量を検出する構成にしたが、実際には転写位置Ａにてズレ量が無くなるようにする必要がある。そのためには転写位置Ａより１目盛り手前にてズレ量を検出する構成が好ましい。

（比較例）
ここで、比較例として、従来の画像形成装置における位置補正量の発振について説明する。図１３は従来の画像形成装置における感光体ドラムの周辺の構成図である。図１３に示すように、従来の画像形成装置は、本実施形態の画像形成装置の露光位置制御部１０３、ミラー角度補正部４３を省略したものである。

従来の転写位置補正の処理の一例について、表２、図１５〜図２２を用いて時系列的に説明する。図１５〜図２２において、ベルト目盛り間隔Ｌ(ｍｍ)、中間転写ベルト１の速度Ｖｂ、感光体ドラム２の周速Ｖｄ、ベルト目盛り番号ｍｂ1〜ｍｂ１０等の条件は、本実施形態と同様とする。表2は中間転写ベルト１の速度Ｖｂ、感光体ドラム２の周速Ｖｄ、中間転写ベルト１と感光体ドラム２の目盛りのズレ、感光体ドラム２の目盛り間隔を時系列にまとめたものである。

（１）図１５、時間Ｔ１：『初期状態』
時間Ｔ１では、本実施形態と同様である。すなわち、中間転写ベルト１の速度変動が無く、２つの目盛りｍｂ１とｍｄ１が一致しているものとする。ｍｄ４と時間Ｔ１に形成されるドラム目盛りｍｄ５との間隔Ｌｄ５＝Ｌ（ｍｍ）で形成される。

（２）図１６、時間Ｔ２＝時間Ｔ１＋ｔ：『＋△Ｖｂだけ速度変動（増速）』
時間Ｔ２では、折り返しミラー４２の角度を変える動作以外は、本実施形態と同様である。すなわち、時間Ｔ１からｔ（sec）の間、中間転写ベルト１の速度が変動し、△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）だけ早かったものとする。この時、ベルト目盛りｍｂ２は早く進み、ｍｄ２と距離△Ｌ（ｍｍ）のズレが生じる。この時、感光体ドラム２の周速はＶｄのままなので、ｍｄ５と時間Ｔ２に形成されるドラム目盛りｍｄ６との間隔Ｌｄ６＝Ｌ（ｍｍ）となる。

（３）図１７、時間Ｔ３＝時間Ｔ２＋ｔ：『速度変動が無くなる：目盛りを合わせる』
T３において、ズレ量（△Ｌ（ｍｍ））が無くなるように、T２からT３の間に、感光体ドラム２の周速Ｖｄを△Ｖｄだけ加速する。時間Ｔ３では、本実施形態と同様に、中間転写ベルト１の速度は通常の速度Ｖｂに戻っている。よって、転写位置Ａから△Ｌ（ｍｍ）進んだ位置で、２つの目盛りｍｂ３とｍｄ３が一致し、ズレ量がなくなる。

しかし、本比較例では、折り返しミラー４２の角度を変える動作を行っていない。よって、感光体ドラム２の周速が△Ｖｄだけ加速されていたため、ｍｄ６と時間Ｔ３に形成されるドラム目盛りｍｄ７との間隔Ｌｄ７＝Ｌ＋△Ｌ（ｍｍ）というように△Ｌ（ｍｍ）だけ間隔が広くなる。

（４）図１８、時間Ｔ４＝時間Ｔ３＋ｔ：『−△Ｖｂだけ速度変動（減速）』
T３において２つの目盛りｍｂ３とｍｄ３のズレは無いため、T３からT４の間に、感光体ドラム２の周速を通常の周速Ｖｄに戻す。時間Ｔ４では、折り返しミラー４２の角度を変える動作以外は、本実施形態と同様である。すなわち、時間Ｔ３からｔ（sec）の間、中間転写ベルト１の速度が変動し、△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）だけ遅かったものとする。この時、ベルト目盛りｍｂ４の進みは遅く、ドラム目盛りｍｄ４と距離−△Ｌ（ｍｍ）のズレが生じる。この時、感光体ドラム２の周速はＶｄなので、ｍｄ７と形成されるドラム目盛りｍｄ８との間隔Ｌｄ８＝Ｌ（ｍｍ）となる。

（５）図１９、時間Ｔ５＝時間Ｔ４＋ｔ：『速度変動が無くなる：目盛りを合わせる』
T５においてズレ量（−△Ｌ（ｍｍ））が無くなるように、T４からT５の間に、感光体ドラム２の周速Ｖｄをｔ（sec）の間、△Ｖｄだけ減速する。時間Ｔ５では、本実施形態と同様に、中間転写ベルト１の速度は通常の速度Ｖｂに戻っている。よって、転写位置Ａにて２つの目盛りｍｂ５とｍｄ５が一致し、ズレ量が無くなる。

しかし、本比較例では、折り返しミラー４２の角度を変える動作を行っていない。よって、感光体ドラム２の周速が△Ｖｄだけ減速されていたため、ｍｄ８と時間Ｔ５に形成されるドラム目盛りｍｄ９の間隔Ｌｄ９＝Ｌ−△Ｌ（ｍｍ）というように△Ｌ（ｍｍ）だけ間隔が狭くなる。

（６）図２０、時間Ｔ６＝時間Ｔ５＋ｔ：『速度変動なし』
T５において２つの目盛りｍｂ５とｍｄ５のズレは無いため、T５からT６の間に、感光体ドラム２の周速を通常の周速Ｖｄに戻す。時間Ｔ６では、本実施形態と同様である。すなわち、中間転写ベルト１の速度は通常の速度Ｖｂであり、感光体ドラム２の周速も通常のＶｄとなっている。このため、ｍｄ９と形成されるドラム目盛りｍｄ１０との間隔Ｌｄ１０＝Ｌ（ｍｍ）となる。

（７）図２１、時間Ｔ７＝時間Ｔ６＋ｔ：『＋△Ｖｂだけ速度変動（増速）』
T６において２つの目盛りｍｂ６とｍｄ６のズレは無いため、T７における感光体ドラム２の周速は通常の周速Ｖｄのままである。時間Ｔ７では、時間Ｔ６からｔ（sec）の間、中間転写ベルト１の速度が変動し、△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）だけ早かったものとする。

本比較例では、折り返しミラー４２の角度を変える動作を行っていないため、目盛り間隔Ｌｄ７＝Ｌ＋△Ｌ（ｍｍ）となっている。このため広がった間隔△Ｌ（ｍｍ）だけ遅れる。よって、２つの目盛りｍｂ７、ｍｄ７のズレ量は、中間転写ベルト１が早く進んだ△Ｌ（ｍｍ）と感光体ドラム２が遅くなった△Ｌ（ｍｍ）の和（２×△Ｌ（ｍｍ））となる。つまり、今回のズレ量△Ｌ（ｍｍ）と、５目盛り前に目盛りを露光した時のズレ量△（ｍｍ）が積算され、時間Ｔ２に比べてズレ量が大きくなる。時間Ｔ７では、感光体ドラム２の周速はＶｄのままなので、ｍｄ１０とｍｄ１１との間隔Ｌｄ１１＝Ｌ（ｍｍ）となる。

（８）図２２、時間Ｔ８＝時間Ｔ７＋ｔ：『速度変動が無くなる：目盛りを合わせる』
T7における２つの目盛りｍｂ７とｍｄ７のズレ量（２×△Ｌ（ｍｍ））が無くなるように、T７からT8の間に感光体ドラム２の周速Ｖｄを△２×Ｖｄ（ｍｍ／ｓ）だけ加速する。時間Ｔ８では、中間転写ベルト１の速度は通常の速度Ｖｂに戻っている。よって、転写位置Ａから△Ｌ（ｍｍ）進んだ位置で、２つの目盛りｍｂ８とｍｄ８が一致し、ズレ量が無くなる。

本比較例では、折り返しミラー４２の角度を変える動作を行っていないため、目盛り間隔Ｌｄ１２＝Ｌ＋２×△Ｌ（ｍｍ）というように２×△Ｌ（ｍｍ）だけ間隔が広くなる。

上述のごとく、５目盛り毎に中間転写ベルト１が△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）だけ増速した場合、△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）で生じる２つの目盛りのズレ量および露光間隔の広がりに累積される。そして、累積されたズレ量、広がりを補正するために、感光体ドラム２の速度補正量も比例して増大する。つまり、中間転写ベルト１の速度変動量△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）に対する感光体ドラム２の速度補正量が△Ｖｄ（ｍｍ／ｓ）とする。この場合、５目盛り毎に中間転写ベルトが△Ｖｂ（ｍｍ／ｓ）を繰り返すと感光体ドラム２の周速は５目盛り毎に△Ｖｄ（ｍｍ／ｓ）ずつ累積された速度で補正する必要がある。そして、速度補正量が増大するため、速度補正範囲を超えてしまう。

図２３は比較例に係る中間転写ベルト１の速度変動の周期における感光体ドラム２の速度を算出した図である。横軸は中間転写ベルト上の位置（ｍｍ）、縦軸は速度（ｍｍ／ｓ）である。速度変動の振幅はいずれも±０．１５（ｍｍ／ｓ）である。感光体ドラム２の直径を直径８４ｍｍ、中間転写ベルト１の搬送速度を３００ｍｍ／ｓ、露光部から転写位置Ａまでの距離を１３２（ｍｍ）としている。図２３（ａ）では露光部から転写位置Ａまでの距離と同じ１３２（ｍｍ）である。図２３（ｂ）では露光部から転写位置Ａまでの距離の１／２の６６（ｍｍ）である。図２３（ｃ）では露光部から転写位置Ａまでの距離の４／５の１０５．６（ｍｍ）である。

図２３（ａ）と図２３（ｂ）では感光体ドラム２の速度は発振し、その時の感光体ドラムの速度の最大値はそれぞれ以下のようになる。０（ｍｍ）〜１３２（ｍｍ）の間、±３００．１５（ｍｍ／ｓ）。１３２（ｍｍ）〜２６４（ｍｍ）の間、±３００．３０（ｍｍ／ｓ）。２６４（ｍｍ）〜３９６（ｍｍ）の間、±３００．４５（ｍｍ／ｓ）。３９６（ｍｍ）〜５２８（ｍｍ）の間、±３００．６０（ｍｍ／ｓ）。

このように、速度補正量の最大値が露光部から転写位置Ａまでの距離である１３２（ｍｍ）毎に±０．１５（ｍｍ／ｓ）づつ増大する。しかし、図２３（ｃ）では発振しない。同様に中間転写ベルト１の速度変動周期を変えた結果、図２３（ａ）と図２３（ｂ）の１３２（ｍｍ）毎に示した縦罫線の周期の１／ｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）の周期の速度変動であることが解った。

一般的には中間転写ベルト１の速度変動は周波数で表すことが多いため、判明した発振する条件式を周波数で表してみる。

まず、中間転写ベルトの速度変動周波数をｆ、露光から転写するまでの時間を１周期とする周波数をｆ０とすると発振する周波数の条件式は、ｆ＝ｆ０×ｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）となる。つまり、露光した時と転写する時が共に中間転写ベルト１の速度変動が最大となるような周波数で発振する。

このようにズレ補正のために感光体ドラム２の速度補正を行うことにより感光体ドラム２の回転方向である副走査方向の露光密度が変わってしまい、特定の周波数の速度変動において速度補正量の発振が発生し、制御範囲を超えてしまう。

Ａ…転写位置、１…中間転写ベルト（中間転写体）、２…感光体ドラム（像担持体）、３…１次帯電器、４…露光装置、５…第１読み取り部（第１読み取り手段）、６…第２読み取り部（第２読み取り手段）、１０ …現像装置、１０１ …位置補正量算出部、１０２ …感光体ドラム駆動制御手段（像担持体駆動制御手段）、１０３ …露光位置補正手段、１１ …クリーナー、１２…感光体ドラム駆動モータ（像担持体駆動手段）、１３ …駆動伝達機構、１５ …駆動ローラ、１６ …従動ローラ、１７ …２次転写ローラ、１８ …給送ローラ、２０１ …第１画像タイミング情報、２０２ …第２画像タイミング情報、２０３ …位置補正情報、２０４ …感光体ドラム駆動モータ駆動信号、２０５ …感光体ドラム速度変動情報、２０６ …露光位置補正情報、４１ …レーザー光学系、４２ …折り返しミラー、４３ …ミラー角度補正手段（ミラー角度補正手段）、５１ …レーザー光、５２ …第２画像位置情報、５３ …第１画像位置情報

Claims (3)

1. 複数の像担持体と、
   第１画像位置情報が設けられた中間転写体と、
   前記像担持体に第２画像位置情報を記録する露光手段と、
   前記中間転写体に設けられた前記第１画像位置情報を読み取る第１読み取り手段と、
   前記像担持体に記録された前記第２画像位置情報を読み取る第２読み取り手段と、
   前記第１画像位置情報と前記第２画像位置情報の位置ズレから転写位置でお互いの位置が一致するような位置補正量の算出を行う位置補正量算出手段と、
   前記位置補正量算出手段によって算出された位置補正量に従って、前記像担持体を駆動する像担持体駆動手段の回転速度を制御する像担持体駆動制御手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記露光手段によって露光される露光位置が、前記位置補正量算出手段によって算出された位置補正量に従って、前記像担持体の回転方向の露光間隔が一定になるように、前記露光位置を補正する露光位置補正手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記露光位置補正手段は、
   前記位置補正量算出手段によって算出された位置補正量に従って前記像担持体駆動制御手段が生成した像担持体回転速度変動量に基づいて、前記像担持体の回転方向の露光間隔が一定になるように露光位置を制御するための露光位置補正情報を生成する露光位置制御手段と、
   前記露光位置補正情報に基づいて、レーザー光を反射して前記像担持体へ走査する折り返しミラーの反射角度を変えて露光位置を移動するミラー角度補正手段と、
   を有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. 前記第２画像位置情報を記録する露光手段は、前記像担持体に記録画像の潜像を形成する露光手段と兼用することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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