JP3648131B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、各色の画像を記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の様にカラー画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のそれぞれのトナー像を各感光体ドラム上に形成し、これらのトナー像を記録用紙に転写して重ね合わせ定着することにより、カラー画像を記録用紙上に形成している。
【０００３】
この様なカラー画像形成装置は、多数の部品から構成されるので、これらの部品の寸法誤差や組み立て誤差により、各色のトナー像の重ね合わせにズレが生じる。この場合、記録用紙上で所望の色を再現することができず、非常に見苦しいカラー画像となった。
【０００４】
このため、従来より各色のパターンを記録用紙上に試験的に形成し、記録紙上での該各パターンの位置関係を測定し、これらのパターンの位置関係に基づいて各色の画像のレジストを調整していた（例えば特許第２６４２３５１号公報を参照）。
【０００５】
ところが、この様な従来技術においては、各色の画像の書き込み開始位置のズレを調整するだけであって、各色の画像の書き込み開始以降に生じる該各色の画像のズレを補正することができない。この書き込み開始以降のズレは、各感光体ドラムを駆動する駆動ギヤ等の駆動系の周期的な駆動ムラを原因とし、各感光体ドラムの回転ムラによって生じるものであり、このズレを解消しなければ、忠実なカラー画像を再現することはできない。
【０００６】
そこで、各感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を合わせて、各色の画像のズレを解消している。例えば、図１２に示す従来の画像形成装置においては、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像を記録用紙に転写する各感光体ドラム３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ，３２２ｄを右から順に配列し、各感光体ドラム３２２ａ〜３２２ｄをそれぞれの駆動ギヤ（図示せず）により回転駆動し、記録用紙（図示せず）を転写搬送ベルト３１６上に静電吸着して搬送し、この搬送の途中で記録用紙を各感光体ドラム３２２ａ〜３２２ｄに接触させ、この記録用紙に各トナー像を転写させている。各感光体ドラム３２２ａ〜３２２ｄを駆動する各駆動ギヤの鍵型の孔ｈａは各感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相基準位置を示しており、これらの孔ｈａの向きを揃えることによりそれぞれの周期的な駆動ムラの位相を合わせている。また、各感光体ドラムの周長をπｄ（ｄは感光体ドラムの直径）とすると、各感光体ドラム間の距離Ｌ’を各感光体ドラムの周長πｄのＮ倍の長さに設定している（Ｌ’＝Ｎπｄ（Ｎは整数））。これによって、各感光体ドラムのトナー像を記録用紙に転写するそれぞれの転写期間においては、各感光体ドラムの周期的な駆動ムラが同じ位相で発生し、記録用紙上でのカラー画像の色ズレが解消される。
【０００７】
また、画像の記録に際しては、感光体（感光体ドラム又は感光体ベルト）に静電潜像を書き込み、静電潜像をトナーにより現像し、トナー像を感光体から記録用紙に転写するという手順を経るが、静電潜像の書き込みから転写までの時間が駆動ムラの周期よりも十分に長い場合は、書き込みから転写までの時間を駆動ムラの周期の整数倍に設定することもある。これによって、それぞれのトナー画像の転写期間においては、周期的な駆動ムラが同じ位相で発生し、記録用紙上でのカラー画像の色ズレが解消される（特公平7 −31446 号公報あるいは特公平8 −14731 号公報を参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２に示す従来装置、特公平7 −31446 号公報及び特公平8 −14731 号公報に記載の従来装置では、それぞれのトナー画像の転写期間において周期的な駆動ムラを同じ位相で発生させるにあたり、各トナー像の転写位置を特定することが前提となっている。
【０００９】
例えば、図１２に示す従来装置は感光体ドラムの１回転を１周期とする駆動ムラに対処するものであるから、それぞれのトナー画像の転写期間（相互に異なる時間帯）において周期的な駆動ムラの位相を同様に発生させるには、先に述べた様に各感光体ドラム間の距離Ｌ’を各感光体ドラムの周長πｄのＮ倍の長さに設定する必要があった。この様に各トナー画像の転写位置を特定すると、各部品の寸法や組み立ての要求精度が非常に高くなるので、生産コストが高くなった。
【００１０】
また、Ｎ＝１に設定したときに、各感光体ドラム間の距離Ｌ’が最も短くなり、これ以上は短くすることができない。このため、装置本体の小型化を図ることができなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、感光体ドラム等の画像形成手段の周期的な駆動ムラを容易かつ正確に測定して、この画像形成手段の周期的な駆動ムラの位相を自動的に調整することが可能であり、これにより各部品の寸法や組み立てに高精度を要求せずに済み、生産コストの低減を図ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、記録媒体を副走査方向に搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、それぞれの画像形成手段によって複数のパターンを記録媒体に副走査方向に順次並べて記録させるパターン記録手段と、それぞれの画像形成手段について、画像形成手段によって記録媒体に記録された各パターンの位置を検出し、該各パターンの位置関係に基づいて該画像形成手段の周期的に変動する駆動ムラの位相を測定する測定手段と、各画像形成手段の周期的な駆動ムラの位相を調整する調整手段とを備えている。
【００１３】
また、本発明は、記録媒体を副走査方向に搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、それぞれの画像形成手段によって複数のパターンを記録媒体に副走査方向に順次並べて記録させるパターン記録手段と、記録媒体に記録された各パターンの位置を検出し、一方の画像形成手段によって記録された各パターンの位置に対する他方の画像形成手段によって記録された各パターンの位置関係に基づいて該各画像形成手段間の周期的に変動する駆動ムラの位相差を測定する測定手段と、該各画像形成手段間の駆動ムラの位相差を調整する調整手段とを備えている。
【００１４】
この様な構成の本発明によれば、それぞれの画像形成手段によって各パターンを記録媒体に副走査方向に順次並べて記録しておき、記録媒体に記録された各パターンの位置関係に基づいて各画像形成手段の周期的な駆動ムラを測定している。これによって測定が容易かつ正確なものとなり、更には各画像形成手段の周期的な駆動ムラの位相を自動的に調整することが可能になる。また、各画像形成手段の位置決め等を厳密にする必要がなくなり、各部品の寸法や組み立てに高精度を要求する必要がなく、生産コストの低減を図ることが可能になる。
【００１５】
更に、本発明においては、画像形成手段によって記録媒体に記録された各パターンは、画像形成手段における像担持体の周長以上の長さの範囲で該記録媒体上に並んでいる。
【００１６】
例えば、各パターンが像担持体の１周長の範囲で記録される場合は、像担持体の周期的な駆動ムラの位相を１周期測定することができる。また、各パターンが像担持体の１周長を超える範囲で記録される場合は、像担持体の周期的な駆動ムラの位相を各周期毎に測定し、像担持体の同一記録位置での各測定値を平均化することにより測定誤差を抑えることができる。
【００１７】
また、本発明においては、記録媒体に記録された各パターンの間隔は、画像形成手段における像担持体の周長の１／ｎである。
【００１８】
この場合、像担持体の角度が３６０度×１／ｎ単位で調整されることになり、パターン間の測定距離から位相角度への演算を行う必要はなく、演算処理を簡略化することができる。
【００１９】
更に、本発明においては、測定手段は、記録媒体に記録された各パターンの位置の検出に伴い、距離の基準となる指標を検出する。
【００２０】
この様に距離の絶対的な基準となる指標を各パターンと共に読み込み、この指標を参照してパターンの中心位置を測定すれば、測定精度を向上させることができ、周期的な駆動ムラの位相の測定並びに調整を高精度で行うことが可能になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１、図２及び図３は本発明のカラー画像形成装置の一実施形態を示している。図１は本実施形態のカラー画像形成装置の概略機構を示す側面図であり、図２はこのカラー画像形成装置における画像処理部の概略構成を示すブロック図であり、図３はこのカラー画像形成装置における動作制御部の概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
まず、本実施形態のカラー画像形成装置の概略を図１、図２及び図３を参照して説明する。
【００２４】
本実施形態のカラー画像形成装置は、原稿の画像を読み取り、これと同じ画像を記録用紙に記録するという所謂複写を行うものである。図１に示す様に本実施形態のカラー画像形成装置においては、装置本体１の上側に原稿台１１１を設けている。また、原稿台１１１近くに後述する操作パネルを設けている。装置本体１の内部には、画像読取部１１０及び画像形成部２１０を設けている。原稿台１１１上には、該原稿台１１１に対して開閉可能に支持された両面自動原稿送り装置（RADF;Recirculating Automatic Document Feeder）１１２を設けている。
【００２５】
両面自動原稿送り装置１１２は、原稿台１１１の所定位置に原稿を搬送して該原稿を画像読取部１１０に対向させ、画像読取部１１０による該原稿の一面の画像読み取りが終了した後に、この原稿の表裏を反転してから、この原稿を原稿台１１１の所定位置に再び搬送して、画像読取部１１０による該原稿の他面の画像読み取りを可能にする。そして、両面自動原稿送り装置１１２は、原稿の両面の画像読み取りが終了すると、この原稿を排出し、次の他の原稿の搬送並びに反転を行う。この様な原稿の搬送並びに反転動作は、このカラー画像形成装置全体の動作に関連して制御される。勿論、原稿の一面の画像を読み取るだけで、他面の読み取りを行わずに、この原稿を排出することも可能である。
【００２６】
画像読取部１１０は、両面自動原稿送り装置１１２により原稿台１１１上に搬送されてきた原稿の画像を読み取る。この画像読取部１１０は、原稿台１１１の下面に沿って平行に往復移動する第１及び第２原稿走査体１１３，１１４、光学レンズ１１５、及び光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１１６を備えている。
【００２７】
第１原稿走査体１１３は、原稿台１１１の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動するものであり、原稿表面を露光する露光ランプ、及び原稿からの反射光を所定の方向に偏向する第１ミラーを有している。また、第２原稿走査体１１４は、第１原稿走査体１１３と一定の速度関係を維持しつつ平行に往復移動するものであり、原稿からの反射光を第１原稿走査体１１３の第１ミラーを介して受け、この反射光を更に所定の方向に偏向する第２及び第３ミラーを備えている。
【００２８】
光学レンズ１１５は、第２原稿走査体１１４の第２及び第３ミラーにより偏向された原稿の反射光を受け、この反射光を集光して、光像をＣＣＤラインセンサ１１６上に映すものである。
【００２９】
ＣＣＤラインセンサ１１６は、光像を順次光電変換し、これにより白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、画像を示す画像信号を出力する。このＣＣＤラインセンサ１１６は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分に色分解したラインデータを画像信号として出力する３ラインのカラーＣＣＤである。
【００３０】
ここで、第１及び第２原稿走査体１１３，１１４による走査を副走査とし、ＣＣＤラインセンサ１１６による走査を主走査とすると、１回の副走査の間に複数回の主走査が繰り返され、これにより原稿上の画像が読み取られる。この読み取りの間に、ＣＣＤラインセンサ１１６からは主走査のライン上の各画素に対応するラインデータが繰り返し出力され、これらのラインデータ（画像信号）が連続的に得られる。この画像信号は、後述する画像処理部に転送されて処理される。
【００３１】
一方、画像形成部２１０の下方には、記録用紙（記録媒体）Ｐを１枚ずつ分離して画像形成部２１０に供給する給紙機構２１１が設けられている。この記録用紙Ｐは、カットシート状の紙であり、用紙トレイ内に積載収容され、給紙機構２１１により１枚ずつ分離されて画像形成部２１０に供給される。この記録用紙Ｐは画像形成部２１０の手前に配置された一対のレジストローラ２１２へと導かれ、図示されないセンサーによって記録用紙Ｐの先端が検出されると、このセンサの検出信号に応答して記録用紙Ｐが各レジストローラ２１２によって一旦停止され、この後に各レジストローラ２１２により搬送タイミングを制御されつつ記録用紙Ｐが画像形成部２１０に搬送される。この画像形成部２１０は、記録用紙Ｐの一面に画像を記録する。この後に記録用紙Ｐは表裏を反転されてから各レジストローラ２１２に再び導かれ、画像形成部２１０により記録用紙Ｐの他面に画像が記録され、この後に記録用紙Ｐが排出される。勿論、記録用紙Ｐの一面に画像を記録するだけで他面に画像を記録せずに、記録用紙Ｐを排出するとも可能である。
【００３２】
画像形成部２１０の下方には、転写搬送ベルト機構２１３が配置されている。この転写搬送ベルト機構２１３は、駆動ローラ２１４、従動ローラ２１５、及び該各ローラ２１４，２１５間に張架された転写搬送ベルト２１６を備え、転写搬送ベルト２１６上に記録用紙Ｐを静電吸着しつつ矢印Ｚ方向へ搬送する。この転写搬送ベルト機構２１３による搬送途中で、後述する様に記録用紙Ｐ上にトナー像が転写形成される。
【００３３】
用紙吸着用（ブラシ）帯電器２２８は、各レジストローラ２１２直後に配置されており、転写搬送ベルト２１６を帯電させ、記録用紙Ｐを転写搬送ベルト２１６上に確実に吸着させた状態で画像形成部２１０内で搬送する。
【００３４】
画像形成部２１０と定着装置２１７間には、除電器２２９が設けられている。この除電器２２９には、転写搬送ベルト２１６に静電吸着されている記録用紙Ｐを転写搬送ベルト２１６から剥離するための交流電流が印加されている。
【００３５】
転写搬送ベルト機構２１３の下流側には、定着装置２１７が配置されている。この定着装置２１７は、一対の定着ローラを備えており、転写搬送ベルト機構２１３からの記録用紙Ｐを受け取り、記録用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を記録用紙Ｐ上に定着させる。この後、記録用紙Ｐは、搬送切り換えゲート２１８を経て、排出ローラ２１９により装置本体１の外壁に取り付けられている排紙トレイ２２０に排出される。
【００３６】
切り換えゲート２１８は、定着後の記録用紙Ｐを排紙トレイ２２０に排出する経路と、定着後の記録用紙Ｐを画像形成部２１０へと再び供給する経路を選択的に切り換えるものである。切り換えゲート２１８により記録用紙Ｐが画像形成部２１０へと再び供給される場合、記録用紙Ｐはスイッチバック搬送経路２２１を介して表裏反転されてから画像形成装置２１０へと導かれる。
【００３７】
画像形成部２１０における転写搬送ベルト２１６上方に近接して、記録用紙Ｐの搬送経路上流側から、第１画像形成ステーションＰａ、第２画像形成ステーションＰｂ、第３画像ステーションＰｃ及び第４画像ステーションＰｄが並設されている。先に述べた様に転写搬送ベルト２１６上の記録用紙Ｐは矢印Ｚ方向に搬送される。これにより、記録用紙Ｐが第１、第２、第３及び第４画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを同順序で通過する。第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄは、実質的に同様の構成を有しており、矢印Ｆ方向に回転駆動されるそれぞれの感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄを含む。
【００３８】
各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ近傍には、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄを一様に帯電させる各帯電器２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上にそれぞれの静電潜像を形成する各レーザービームスキャナユニット２２７ａ，２２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の各静電潜像を現像して各トナー像を形成する各現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の各トナー像を記録用紙Ｐに転写する各転写用放電器２２５ａ，２２５ｂ，２２５ｃ，２２５ｄ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に残留した各トナーを除去するための各クリーニング装置２２６ａ，２２６ｂ，２２６ｃ，２２６ｄが配置されている。
【００３９】
各レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄは、画像信号に応じて変調されたレーザビームを発する半導体レーザ素子（図示せず）、半導体レーザ素子からのレーザビームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー（偏向装置）２４０、ポリゴンミラー２４０により偏向されたレーザビームを各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に集光して結像させるｆθレンズ２４１、及び各ミラー２４２，２４３等を備えている。
【００４０】
レーザビームスキャナ２２７ａは、カラー画像の黒色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、黒色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ａに照射する。レーザビームスキャナ２２７ｂは、カラー画像のシアン色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、シアン色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ｂに照射する。レーザビームスキャナ２２７ｃは、カラー画像のマゼンタ色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、マゼンタ色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ｃに照射する。レーザビームスキャナ２２７ｄは、カラー画像のイエロー色成分画像に対応する画像信号を入力し、この画像信号に応じてレーザビームを変調し、イエロー色成分画像に対応するレーザビームを感光体ドラム２２２ｄに照射する。こうしてレーザービームによって感光体ドラムが露光されることにより、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上に、黒色成分画像の静電潜像、シアン色成分画像の静電潜像、マゼンタ色成分画像の静電潜像、イエロー色成分画像の静電潜像が形成される。
【００４１】
現像装置２２７ａには黒色のトナーが収容されており、この黒色のトナーが感光体ドラム２２２ａ上の黒色成分画像の静電潜像に付着し、これにより黒色のトナー像が現像される。現像装置２２７ｂにはシアン色のトナーが収容されており、このシアン色のトナーが感光体ドラム２２２ｂ上のシアン色成分画像の静電潜像に付着し、これによりシアン色のトナー像が現像される。現像装置２２７ｃにはマゼンタ色のトナーが収容されており、このマゼンタ色のトナーがマゼンタ色成分画像の静電潜像に付着し、これによりマゼンタ色のトナー像が現像される。現像装置２２７ｄにはイエロー色のトナーが収容されており、このイエロー色のトナーがイエロー色成分画像の静電潜像に付着し、これによりイエロー色のトナー像が現像される。
【００４２】
各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回転に伴い、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄが転写搬送ベルト２１６上の記録用紙Ｐに順次押し付けられ、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上の各トナー像が記録用紙Ｐ上に順次重ね合わせられ転写される。この後、記録用紙Ｐは、除電用放電器２２９まで搬送され、除電用放電器２２９により静電気を除電され転写搬送ベルト２１６から剥離されてから、定着装置２１７へと導かれる。定着装置２１７は、一対の定着ローラを備えており、転写搬送ベルト機構２１３からの記録用紙Ｐを受け取り、これらの定着ローラ間のニップ部に記録用紙Ｐを通過させ、これにより記録用紙Ｐ上に転写形成されたトナー像を記録用紙Ｐ上に定着させる。この記録用紙Ｐは、搬送切り換えゲート２１８を経て、排出ローラ２１９により排紙トレイ２２０に排出されるか、切り換えゲート２１８からスイッチバック搬送経路２２１を介して表裏反転されてから画像形成装置２１０へと再び導かれる。
【００４３】
なお、ここでは、各レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄによって各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへの画像の書き込みを行っているが、各レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイからなる書き込み光学系（ＬＥＤヘッド）を用いても良い。このＬＥＤヘッドは、レーザービームスキャナユニットに比べ、サイズが小さく、また可動部分がなくて動作音もない。このため、複数個の書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機等の画像形成装置ではＬＥＤヘッドが好適である。
【００４４】
次に、図２を参照しつつ、本実施形態のカラー画像形成装置における画像処理部の構成及び機能を説明する。なお、図２において図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付している。
【００４５】
この画像処理部は、画像データ入力部４０、演算処理部４１、ハードディスク装置もしくはＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成される画像メモリ４３、画像データ出力部４２、ＣＰＵ（中央処理装置）４４、画像編集部４５、及び各外部インターフェイス部４６，４７を備えている。
【００４６】
画像データ入力部４０は、原稿上の白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤色成分、緑色成分、青色成分）に色分解したラインデータを画像信号として出力する３ラインのＣＣＤ１１６と、ＣＣＤ１１６から出力された画像信号のレベルを補正するシェーディング補正回路４０ｂ、３ラインのＣＣＤ１１６によって読み取られた各色のラインデータのズレを補正するラインバッファ等からなるライン合わせ部４０ｃ、各色のラインデータに対して色補正を施すセンサ色補正部４０ｄ、各画素の変化にめりはりがある様に各色のラインデータを補正するＭＴＦ補正部４０ｅ、画像の明暗を補正して視感度補正を行うγ補正部４０ｆ等からなる。
【００４７】
演算処理部４１は、画像データ入力部４０からの各色のラインデータ（Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号）よりモノクロ画像（白黒画像）を示す画像信号を生成するモノクロデータ生成部４１ａ、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号を画像形成部２１０の第２、第３及び第４画像形成ステーションＰｂ，Ｐｃ，Ｐｄに対応するＣ，Ｍ，Ｙ（シアン色成分、マゼンタ色成分、イエロー色成分）の各画像信号に変換し、かつクロック変換する入力処理部４１ｂ、画像信号によって示される画像を文字領域、網点写真領域及び印画紙写真領域に区別して分ける領域分離部４１ｃ、入力処理部４１ａからのＣ，Ｍ，Ｙの各画像信号に基づいて下色除去処理を行ってＫ（黒色成分）の画像信号を生成する黒生成部４１ｄ、各色変換テーブルに基づいてＣ，Ｍ，Ｙの画像信号によって示される各色を補正する各色補正回路４１ｅ、指定された倍率に応じて画像が拡大縮小される様に画像信号を処理する各ズーム処理回路４１ｆ、各空間フィルター４１ｇ、各プリントデータ入力部４１ｉ、多値誤差拡散や多値ディザなどの階調性を表現するための各中間調処理部４１ｈ、及び追跡パターン出力部４１ｊを備えている。
【００４８】
演算処理部４１の各中間調処理部４１ｈによって処理されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像信号は、画像メモリ４３に一旦記憶される。Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号は、１画素毎にシリアル出力される８ビット（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色で３２ビット）のものであり、この様なＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号が各色の画像データとして各ハードディスク４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄに記憶される。
【００４９】
画像形成部２１０の第１、第２、第３及び第４画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを相互に離間して配置しているので、これらの画像形成ステーションによるそれぞれの画像の形成タイミングが異なる。このため、各ハードディスク４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ内の各色の画像データは、それぞれの遅延バッファメモリ４３ｅに一旦記憶され、それぞれの遅延時間を与えられた後に、各色の画像信号としてそれぞれの画像形成ステーションに送出される。これにより、各画像形成ステーションにおいてそれぞれの画像が同一の記録用紙Ｐ上にずれることなく重ね合わせられる。
【００５０】
画像データ出力部４２は、各レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄ、及び画像メモリ４３からの各色の画像信号に応じて各レーザービームスキャナユニットの駆動信号をパルス幅変調するレーザコントロールユニット４２ａを備えている。各レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄは、パルス幅変調されたそれぞれの駆動信号を入力し、これらの駆動信号に応じてレーザビームの出力レベルを制御している。
【００５１】
ＣＰＵ４４は、この画像処理部を統括的に制御するものであって、画像データ入力部４０、演算処理部４１、画像メモリ４３、画像データ出力部４２、画像編集部４５、及び各外部インターフェース４６，４７を所定のシーケンスに基づいて制御している。
【００５２】
画像編集部４５は、画像メモリ４３内の画像データに対して所定の画像編集処理を施すためのものであり、この編集処理を画像メモリ４３内で行う。この画像メモリ４３内の画像データは、画像データ入力部４０あるいは後述する外部インターフェイス４６（又は４７）から入力され、演算処理部４１により処理を施されたものである。
【００５３】
外部インターフェース４６は、外部端末（通信携帯端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等）から画像データを受け入れるための通信インターフェースである。なお、この外部インターフェース４６から入力される画像データも、画像処理部４１に一旦入力されて色空間補正などを施されることにより画像形成装置２１０で取り扱うことのできるデータに変換され、画像メモリ４３に記憶される。
【００５４】
外部インターフェース４７は、パーソナルコンピュータにより作成された画像データ、あるいはＦＡＸ受信による画像データを入力するためのものであり、白黒又はカラーのいずれの画像データであっても入力することができる。このインターフェース４７を通じて入力される画像データは、既にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像信号であり、中間調処理部４１ｈによる処理を施されてから画像メモリ４３に記憶管理されることになる。
【００５５】
次に、図３を参照しつつ、本実施形態のカラー画像形成装置における動作制御部の構成及び機能を説明する。なお、図３において図１及び図２と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付している。
【００５６】
この動作制御部は、図２に示した画像データ入力部４０、演算処理部４１、画像メモリ４３、画像データ出力部４２及びＣＰＵ４４を備えるだけでなく、操作基板ユニット５０、ＡＤＦ駆動部５１、ディスク駆動部５２、ＦＣＵ駆動部５３、スキャナー駆動部５４及びプリンター駆動部５５を備えている。
【００５７】
ＣＰＵ４４は、各駆動部５１〜５５に対して制御信号を送出し、これらの駆動部５１〜５５をシーケンス制御して管理している。
【００５８】
また、ＣＰＵ４４は、操作基板ユニット５０と相互通信可能に接続されている。この操作基板ユニット５０の操作ユニットが操作者によって操作されると、この操作に応じて操作基板ユニット５０は、複写モードを示す制御信号を形成し、この制御信号をＣＰＵ４４に伝送する。この制御信号に応答してＣＰＵ４４は、図２に示す画像処理部及び図３に示す動作制御部を統括的に制御し、該複写モードの複写を行う。
【００５９】
更に、ＣＰＵ４４は、このカラー画像形成装置が現在どの様な動作状態にあるかを示す制御信号を操作基板ユニット５０に伝送する。これに応答して操作基板ユニット５０は、現在の動作状態を該操作基板ユニット５０の表示部に表示して操作者に知らせる。
【００６０】
次に、図４を参照して、本実施形態のカラー画像形成装置における各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの配置態様と、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄによって転写される各色の画像を重ね合わせるための構成を説明する。
【００６１】
まず、本実施形態のカラー画像形成装置では、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄを駆動する各駆動ギヤの鍵型の孔ｈａが各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相基準位置を示している。これらの孔ｈａの向きから明らかな様に、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相を一定の回転角度ずつずらしている。各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回転開始並びに回転停止を同時に行うので、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの相互間のその様な位相ズレは常に一定に保たれる。また、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ相互間の位相ズレに応じて、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ間の距離を設定している。これによって各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄのトナー像を記録用紙に転写するそれぞれの転写期間（相互に異なる時間帯）においては、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相が同様に変化し、記録用紙上でのカラー画像の色ズレが解消される。
【００６２】
従って、本実施形態のカラー画像形成装置を図１２に示す従来装置と比較すると、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相を一定の回転角度ずつずらした点と、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ間の距離の設定条件の点で少なくとも異なる。
【００６３】
例えば、黒色成分画像を形成する感光体ドラム２２２ａの位相を基準にすると、シアン色成分画像を形成する感光体ドラム２２２ｂの位相を６０度進ませ、マゼンタ色成分画像を形成する感光体ドラム２２２ｃの位相を１２０度進ませ、イエロー色成分画像を形成する感光体ドラム２２２ｄの位相を１８０度進ませる。つまり、上流側の感光体ドラムの位相に対して下流側に隣り合う感光体ドラムの位相を６０度進ませる。
【００６４】
このとき、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ間の距離Ｌを次式（１）に従って設定する。これによって、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの転写期間においては各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相が同様に変化し、記録用紙上でのカラー画像の色ズレが解消する。
【００６５】
Ｌ＝πｄ×（３６０−６０）度／３６０度 …（１）
ただし、ｄは感光体ドラムの直径である。
【００６６】
この様に各感光体ドラムの周期的な駆動ムラを６０度ずつずらしたことにより、各感光体ドラム間の距離Ｌは、図１２に示す従来装置と比較すると、５／６（＝（３６０−６０）度／３６０度）に減少する。つまり、各感光体ドラムの配置間隔が狭くなった。これによって、本実施形態の画像形成装置の小型化が可能になる。
【００６７】
なお、ここでは各感光体ドラムの位相を設定してから、これに合わせて各感光体ドラム間の距離Ｌを設定しているが、逆に各感光体ドラム間の距離Ｌを設定してから、これに合わせて各感光体ドラムの位相を設定しても構わない。実際には、最初に各感光体ドラム間の距離Ｌを設定することが多い。例えば、各感光体ドラムの直径が４０ｍｍであって、各感光体ドラム間の距離Ｌを１０５ｍｍに設定したときには、各感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を６０度ずつずらすことにより、各感光体ドラムの転写期間において該各感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を同様に変化させて、カラー画像の色ズレを解消する。
【００６８】
ここで、図５を参照して、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄのトナー像が記録用紙に転写される手順を説明する。
【００６９】
まず、図５（ａ）に示す様に黒色成分画像の感光体ドラム２２２ａの真上の位置Ｇに、（１）のタイミングで、主走査方向の１ライン分の黒色成分画像が書き込まれる。このとき、感光体ドラム２２２ａの位相基準位置ａが真下の位置Ａにある。この後に、感光体ドラム２２２ａが１８０度回転した（４）のタイミングで、１ライン分の黒色成分画像が転写搬送ベルト２１６上の記録用紙上に転写される。そして、（９）のタイミングで、感光体ドラム２２２ｂにより１ライン分のシアン色成分画像が記録用紙上の１ライン分の黒色成分画像に重ね合わせられる。また、（１４）のタイミングで、感光体ドラム２２２ｃにより１ライン分のマゼンタ色成分画像が記録用紙上の１ライン分の黒色成分画像に重ね合わせられ、（１９）のタイミングで、感光体ドラム２２２ｄにより１ライン分のイエロー色成分画像が記録用紙上の１ライン分の黒色成分画像に重ね合わせられる。
【００７０】
シアン色成分画像の感光体ドラム２２２ｂにおいては、図５（ｂ）に示す様に（１）のタイミングで、該感光体ドラム２２２ｂの位相基準位置ａが黒色成分画像の感光体ドラム２２２ａよりも６０度進んでいる。そして、（６）のタイミングで、該感光体ドラム２２２ｂの位相基準位置ａが真下の位置Ａにくると、該感光体ドラム２２２ｂの真上の位置Ｇに主走査方向の１ライン分のシアン色成分画像が書き込まれる。この後、感光体ドラム２２２ｂが１８０度回転した（９）のタイミングで、１ライン分のシアン色成分画像が記録用紙上の１ライン分の黒色成分画像に重ね合わせられる。
【００７１】
また、マゼンタ色成分画像の感光体ドラム２２２ｃにおいては、図５（ｃ）に示す様に（１）のタイミングで、該感光体ドラム２２２ｃの位相基準位置ａが黒色成分画像の感光体ドラム２２２ａよりも１２０度進んでいる。そして、（１１）のタイミングで、該感光体ドラム２２２ｃの位相基準位置ａが真下の位置Ａにくると、該感光体ドラム２２２ｃの真上の位置Ｇに主走査方向の１ライン分のマゼンタ色成分画像が書き込まれ、この後に感光体ドラム２２２ｃが１８０度回転した（１４）のタイミングで、１ライン分のマゼンタ色成分画像が記録用紙上の１ライン分の黒色成分画像に重ね合わせられる。
【００７２】
更に、イエロー色成分画像の感光体ドラム２２２ｄにおいては、図５（ｄ）に示す様に（１）のタイミングで、該感光体ドラム２２２ｄの位相基準位置ａが黒色成分画像の感光体ドラム２２２ａよりも１８０度進んでいる。そして、（１６）のタイミングで、該感光体ドラム２２２ｄの位相基準位置ａが真下の位置Ａにくると、該感光体ドラム２２２ｄの真上の位置Ｇに主走査方向の１ライン分のイエロー色成分画像が書き込まれ、この後に感光体ドラム２２２ｄが１８０度回転した（１９）のタイミングで、１ライン分のイエロー色成分画像が記録用紙上の１ライン分の黒色成分画像に重ね合わせられる。
【００７３】
この様に各感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄにおいては、位相基準位置ａが真下の位置Ａにあるとき、真上の位置Ｇに主走査方向の１ライン分の画像が書き込まれ、更に１８０度回転すると、１ライン分の画像が記録用紙に転写される。これにより、各感光体ドラムの周期的な駆動ムラを原因とする色ズレが解消される。
【００７４】
以降同様に、各感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄの回転に伴い、主走査方向の各ラインの画像が繰り返し書き込まれ転写されるが、各感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄの位相関係が常に一定に維持され続けるので、色ズレが発生せずに済む。
【００７５】
この様な各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄによる画像の重ね合わせは、各感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相が常に６０度ずつずれていることが前提となるので、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相を予め調整しておく必要がある。この調整は、次の様な手順で行われる。
【００７６】
まず、本実施形態のカラー画像形成装置においては、図６に示す様に各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回転軸にそれぞれのギヤＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 を取り付け、これらのギヤＧ1 〜Ｇ4 をそれぞれのモータＭの出力軸のギヤに噛み合わせ、各モータＭにより各ギヤＧ1 〜Ｇ4 を回転させることにより各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄを回転させている。各ギヤＧ1 〜Ｇ4 には鍵型の各孔ｈａが形成されており、これらの孔ｈａの向きが位相基準位置ａに対向している。
【００７７】
ここでは、各ギヤＧ1 〜Ｇ4 毎に、ギヤの中心と位相基準位置ａを通る直線上に、矩形の各パターンＰｍが設けられている。また、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ毎に、感光体ドラムの真下の位置Ａから９０度反時計周りに回転した位置に、それぞれのセンサＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 を設けている。これらのセンサＳ1 〜Ｓ4 は、それぞれのパターンＰｍを検出した時点で、図７に示す様にそれぞれの検出出力ｓ1 ，ｓ2 ，ｓ3 ，ｓ4 をハイレベルにする。
【００７８】
さて、ＣＰＵ４４は、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相を調整するに際し、各モータＭを駆動制御して、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの時計周りの回転を同時に開始させる。各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの回転に伴い、最初にセンサＳ4 が感光体ドラム２２２ｄのパターンＰｍを検出して、図７に示す様にその検出出力ｓ4 がハイレベルとなる。引き続いて、センサＳ3 が感光体ドラム２２２ｃのパターンＰｍを検出して、その検出出力ｓ3 がハイレベルとなり、更にセンサＳ2 が感光体ドラム２２２ｂのパターンＰｍを検出して、その検出出力ｓ2 がハイレベルとなる。最後に、センサＳ1 が感光体ドラム２２２ａのパターンＰｍを検出して、その検出出力ｓ1 がハイレベルとなる。
【００７９】
ＣＰＵ４４は、センサＳ1 が感光体ドラム２２２ａのパターンＰｍを検出した時点から、更に感光体ドラム２２２ａを時計周りに余裕角９０度（余裕時間）だけ回転させ、これにより感光体ドラム２２２ａのパターンＰｍ、つまり位相基準位置ａを真下の位置Ａに向け、ここで感光体ドラム２２２ａを停止させる。
【００８０】
一方、ＣＰＵ４４は、感光体ドラム２２２ａを余裕角９０度回転させている間に、各検出出力ｓ1 ，ｓ2 ，ｓ3 ，ｓ4 がハイレベルとなったそれぞれのタイミングに基づいて他の各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相を検出する。そして、ＣＰＵ４４は、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相に応じて他の各感光体ドラム２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄの余裕角９０度（余裕時間）を補正し、感光体ドラム２２２ａのパターンＰｍの検出時点から他の各感光体ドラム２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄをそれぞれの余裕角だけ回転させ、これにより感光体ドラム２２２ｂの位相基準位置ａを６０度進め、感光体ドラム２２２ｃの位相基準位置ａを１２０度進め，感光体ドラム２２２ｄの位相基準位置ａを１８０度進める。
【００８１】
例えば、基準となる感光体ドラム２２２ａに対して感光体ドラム２２２ｂの位相が６１度進んでいたならば、感光体ドラム２２２ｂの余裕角９０度を８９度に補正し、感光体ドラム２２２ａのパターンＰｍの検出時点から感光体ドラム２２２ｂを余裕角８９度だけ回転させて停止させる。この後、感光体ドラム２２２ａが余裕角９０度回転して停止されると、このときに感光体ドラム２２２ｂの位相角度から１度が差し引かれ、基準となる感光体ドラム２２２ａに対して感光体ドラム２２２ｂの位相が丁度６０度進むことになる。
【００８２】
また、例えば基準となる感光体ドラム２２２ａに対して感光体ドラム２２２ｃの位相が１１８度進んでいたならば、感光体ドラム２２２ｃの余裕角９０度を９２度に補正し、感光体ドラム２２２ａのパターンＰｍの検出時点から感光体ドラム２２２ｃを余裕角９２度だけ回転させて停止させる。これにより、感光体ドラム２２２ｃの位相角度に２度が加算され、基準となる感光体ドラム２２２ａに対して感光体ドラム２２２ｃの位相が丁度１２０度進むことになる。
【００８３】
更に、例えば基準となる感光体ドラム２２２ａに対して感光体ドラム２２２ｄの位相が丁度１８０度進んでいたならば、感光体ドラム２２２ｄの余裕角９０度を補正せず、感光体ドラム２２２ａのパターンＰｍの検出時点から感光体ドラム２２２ｄを余裕角９０度だけ回転させて停止させ、感光体ドラム２２２ｄの位相を維持する。
【００８４】
なお、余裕角を設定しなくても、各感光体ドラム２２２ｂ〜２２２ｄの位相を調整することができる。この場合、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ毎に、感光体ドラムの真下の位置ＡにそれぞれのセンサＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 を設けておき、センサＳ1 が感光体ドラム２２２ａのパターンＰｍを検出した時点で、感光体ドラム２２２ａを停止させる。また、例えば感光体ドラム２２２ｃの位相が１１８度進んでいたならば、感光体ドラム２２２ａの停止時点から更に感光体ドラム２２２ｃを２度だけ回転させて停止させる。また、例えば感光体ドラム２２２ｂの位相が６１度進んでいたならば、感光体ドラム２２２ａの停止時点で感光体ドラム２２２ｂの位相が既に１度だけ行き過ぎるので、この時点から感光体ドラム２２２ｂを３５９度（ほぼ１回転）回転させて停止させる。ただし、感光体ドラム２２２ａの停止時点で又は感光体ドラム２２２ｂの停止時点で、転写搬送ベルト２１６を停止させることになるが、いずれにしろ感光体ドラムと転写搬送ベルト間に摩擦が生じるので、感光体ドラムや転写搬送ベルトに傷をつける恐れがある。従って、任意の余裕角を設定する方が好ましく、この場合は駆動ムラの位相の調整後に記録画像の品質が劣化せずに済む。
【００８５】
また、モータＭとしてはステッピングモータが好ましい。更に、各感光体ドラム間の距離Ｌの設定精度は各部品の寸法や組み立ての精度に依存するので、この距離Ｌに誤差が見込まれる。６００ｄｐｉ（１ドットの径が４３μｍ程度）という記録密度の場合は、距離Ｌに１００μｍという微少な誤差があっても、大きな色ズレが生じる。このため、各感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を調整するだけでなく、これとは別に各感光体ドラムの停止位置を調整可能にすることが好ましい。また、各センサＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 の取り付け位置にも誤差が見込まれるので、この誤差も補正可能なことが好ましい。具体的には、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの余裕角を９０度に設定しているが、各感光体ドラム間の距離Ｌの誤差や各センサＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 の取り付け位置の誤差に応じて、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの余裕角９０度を適宜に補正すれば良い。
【００８６】
これまでの説明では、各感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を各センサによって検出する方法を述べた。また、各感光体ドラム間の距離Ｌの誤差や各センサＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 の取り付け位置の誤差の測定を別途行う必要がある。
【００８７】
そこで、本実施形態のカラー画像形成装置においては、予め設定されたセットパターンを記録用紙に記録し、この記録用紙上のセットパターンに基づいて各感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を測定し、この周期的な駆動ムラの位相を調整して、カラー画像の色ズレを解消する。これによって、各部品の寸法誤差や組み立て誤差を考慮せずとも、周期的な駆動ムラの位相を調整して色ズレを解消することができる。
【００８８】
このセットパターンは、例えば図８に示す様なものであり、複数の黒色のパターンＫ1 ，Ｋ2 ，…，Ｋi ，…、複数のシアン色のパターンＣ1 ，Ｃ2 ，…，Ｃi ，…、複数のマゼンタ色のパターンＭ1 ，Ｍ2 ，…，Ｍi ，…及び複数のイエロー色のパターンＹ1 ，Ｙ2 ，…，Ｙi ，…を副走査方向にそれぞれ並べたものである。副走査方向で隣り合う同色の２つパターンの中心間隔は一定の距離ｘとなっている。また、各パターンＫ1 ，Ｃ1 ，Ｍ1 ，Ｙ1 が主走査方向の１ライン上に並び、各パターンＫ2 ，Ｃ2 ，Ｍ2 ，Ｙ2 が主走査方向の１ライン上に並び、以降同様に各パターンＫi ，Ｃi ，Ｍi ，Ｙi が主走査方向の１ライン上に並ぶ。
【００８９】
このセットパターンを記録させるためには、操作基板ユニット５０を操作して、テストモードをＣＰＵ４４に指示する。これに応答してＣＰＵ４４は、給紙機構２１１、転写搬送ベルト機構２１３及び搬送切り換えゲート２１８等を制御し、記録用紙Ｐの供給、搬送及び排出等を行う。同時に、ＣＰＵ４４は、画像メモリ４３に予め記憶されているセットパターンを読み出し、このセットパターンを示す画像信号を画像データ出力部４２に与える。画像データ出力部４２は、この画像信号に応じて第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄの各レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄを駆動制御する。これにより、第１乃至第４画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄにおいては、各レーザービームスキャナユニット２２７ａ〜２２７ｄによる各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄへのそれぞれの静電潜像の書き込みが行われ、これらの静電潜像が各現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄによって現像され、現像された各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄ上のそれぞれのトナー像が搬送中の記録用紙Ｐに順次重ね合わせて転写され記録される。
【００９０】
ここで、セットパターンが記録用紙Ｐに全く正確に記録されたならば、各パターンＫ1 ，Ｋ2 ，…，Ｋi ，…の間隔、各パターンＣ1 ，Ｃ2 ，…，Ｃi ，…の間隔、各パターンＭ1 ，Ｍ2 ，…，Ｍi ，…の間隔及び各パターンＹ1 ，Ｙ2 ，…，Ｙi ，…の間隔のいずれもｘとなる。ところが、実際には、各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相に応じて、これらの間隔が周期的に変化する。例えば、各パターンＫ1 ，Ｋ2 ，…，Ｋi ，…において隣り合う各パターンの中心間隔を｜Ｋi ，Ｋi+1 ｜（i ＝１，２，…，ｎ、i+1 ＝２，３，…，ｎ＋１）とし、感光体ドラム２２２ａの直径をｄとすると、各パターンの中心間隔｜Ｋi ，Ｋi+1 ｜が図９（ａ）の特性曲線Ａc に示す様にπｄの周期で変動する。また、各パターンＣ1 ，Ｃ2 ，…，Ｃi ，…において隣り合う各パターンの中心間隔を｜Ｃi ，Ｃi+1 ｜（i ＝１，２，…，ｎ、i+1 ＝２，３，…，ｎ＋１）とし、感光体ドラム２２２ｂの直径をｄとすると、各パターンの中心間隔｜Ｃi ，Ｃi+1 ｜が図９（ｂ）の特性曲線Ｂc に示す様にπｄの周期で変動する。同様に、各パターンＭ1 ，Ｍ2 ，…，Ｍi ，…及び各パターンＹ1 ，Ｙ2 ，…，Ｙi ，…においても、各パターンの中心間隔｜Ｍi ，Ｍi+1 ｜及び中心間隔｜Ｙi ，Ｙi+1 ｜がπｄの周期で変動する。
【００９１】
図９（ａ）及び（ｂ）に示す様に特性曲線Ｂc の位相が特性曲線Ａc よりも距離ａだけ進んでいるものとすると、シアン色の感光体ドラム２２２ｂの周期的な駆動ムラの位相が黒色の感光体ドラム２２２ａの周期的な駆動ムラの位相よりも角度（３６０×ａ／πｄ）度だけ進んでいることになる。この場合は、シアン色の感光体ドラム２２２ｂの位相をその角度だけ遅らせる。この結果、基準となる感光体ドラム２２２ａに対して感光体ドラム２２２ｂの位相が丁度６０度進み、感光体ドラム２２２ｂの周期的な駆動ムラを原因とするシアン色のズレが解消される。同様に、他のマゼンタ色及びイエロー色の各感光体ドラム２２２ｃ，２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相についても、黒色の感光体ドラム２２２ａの周期的な駆動ムラの位相に対する進み角度や遅れ角度を求め、これらの進み角度や遅れ角度に応じて各感光体ドラム２２２ｃ，２２２ｄの位相角度を調整する。
【００９２】
この様な各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相の測定と調整を実行するには、記録用紙Ｐを原稿台１１１に配置した後に、操作基板ユニット５０を操作して、記録用紙Ｐ上のセットパターンの読み取りをＣＰＵ４４に指示する。これに応答してＣＰＵ４４は、画像読取部１１０及び画像データ入力部４０を制御して画像の読み取りを行う。画像データ入力部４０においては、ＣＣＤラインセンサ１１６から各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のラインデータが出力され、各色のラインデータに対して色補正、ＭＴＦ補正、明暗補正、γ補正等が施される。この後、演算処理部４１においては、各色のラインデータからＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号が形成され、これらの画像信号に各種の処理が施される。そして、これらの画像信号が画像メモリ４３に一旦記憶される。ＣＰＵ４４は、画像メモリ４３内のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各画像信号を読み出し、これらの画像信号によって示されるセットパターンを求める。更に、ＣＰＵ４４は、このセットパターンに基づいて、各パターンの中心間隔｜Ｋi ，Ｋi+1 ｜の変化に対応する感光体ドラム２２２ａの周期的な駆動ムラの位相、各パターンの中心間隔｜Ｃi ，Ｃi+1 ｜の変化に対応する感光体ドラム２２２ｂの周期的な駆動ムラの位相、各パターンの中心間隔｜Ｍi ，Ｍi+1 ｜の変化に対応する感光体ドラム２２２ｃの周期的な駆動ムラの位相、及び各パターンの中心間隔｜Ｙi ，Ｙi+1 ｜の変化に対応する感光体ドラム２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相を求める。
【００９３】
こうして各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相が求められると、ＣＰＵ４４は、先に述べた様に各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの時計周りの回転を同時に開始させ、基準となる黒色の感光体ドラム２２２ａの余裕角を９０度に設定して該感光体ドラム２２２ａを停止させ、他のシアン色、マゼンタ色及びイエロー色の各感光体ドラム２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄの余裕角を調整してから、各感光体ドラム２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄを停止させ、これにより基準となる黒色に対するシアン色、マゼンタ色及びイエロー色のズレを解消する。
【００９４】
なお、各パターンの中心位置を求めるには、例えばパターンの濃淡分布を示すヒストグラムを求め、濃度のピーク位置をパターンの中心位置として求めれば良い（例えば特開平6-95474 号公報を参照）。勿論、他の方法によりパターンの中心位置を求めても構わない。
【００９５】
ところで、先に述べた様に同色の各パターンの中心間隔の変化に基づいて感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を求めても良いが、基準となる黒色のパターンと他の色のパターンの中心間隔の変化に基づいて各感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相差を求めることも可能である。後者の方法は、測定される変化量が大きいので、測定精度を向上させ易い。
【００９６】
図１０（ａ）に示す記録用紙Ｐ上の黒色の各パターンＫ1 ，Ｋ2 ，…及びシアン色の各パターンＣ1 ，Ｃ2 ，…を一例に挙げると、まず黒色のパターンＫi とシアン色のパターンＣi の中心間隔｜Ｋi ，Ｃi ｜（i ＝１，２，…）を測定する。この中心間隔｜Ｋi ，Ｃi ｜は、感光体ドラムの直径をｄとすると、図１０（ｂ）の特性曲線Ｃc に示す様に周期的に変動する距離Ｑi と、変動せず一定値を維持する距離Ｑ0 との和である。周期的に変動する距離Ｑi は、黒色及びシアン色の各感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂ間の周期的な駆動ムラにより発生し、黒色のパターンＫi に対するパターンＣi の位相差Δφ0 に応じて変動している。一定値を維持する距離Ｑ0 は、駆動ムラを除いたパターンＫとＣのレジストずれ量である。
【００９７】
更に、図１１（ａ）に示すセットパターン（図１０（ａ）のものと同様）において、黒色のパターンＫi と次のシアン色のパターンＣi+1 の中心間隔｜Ｋi ，Ｃi+1 ｜（i ＝１，２，…）を測定する。この中心間隔｜Ｋi ，Ｃi+1 ｜は、図１１（ｂ）の特性曲線Ｄｃに示す様に周期的に変動する距離Ｑi+1 と、変動せず一定値を維持する距離Ｑ0+1 との和である。周期的に変動する距離Ｑi+1 は、黒色及びシアン色の各感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂの周期的な駆動ムラにより発生し、黒色のパターンＫi から副走査方向に距離ｘ（位相差Δφx ＝２ｘ／ｄ）だけ離れた位置に対するパターンＣi+1 の位相差Δφ0 に応じて変動し、よって位相差Δφ1 ＝Δφ0 ＋Δφx に応じて変動するとも言える。変動せず一定値を維持する距離Ｑ0+1 は、駆動ムラを除いたパターンＫとＣのレジストずれ量と各パターンＫi ，Ｃi+1 間の副走査方向の距離ｘとの和である。
【００９８】
この様に黒色のパターンＫi から副走査方向に離れた位置にあるシアン色のパターンＣi+k （ｋ＝０，１，２，３，…）毎に、黒色のパターンＫi とシアン色のパターンＣi+k の中心間隔｜Ｋi ，Ｃi+k ｜（i ＝１，２，…）を測定し、位相差Δφk （＝Δφ0 ＋ｋ×Δφx ）に応じて周期的に変動する距離Ｑi+k を求める。
【００９９】
こうして中心間隔｜Ｋi ，Ｃi+k ｜（ｋ＝０，１，２，３，…）毎に距離Ｑi+k の変動を求めた後、これらの距離Ｑi+k の振幅を求め、これらの振幅のうちから最も小さいものを選択する。この最も小さな振幅を導いた各パターンＫi ，Ｃi+k の転写期間においては、黒色及びシアン色の各感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂの周期的な駆動ムラの位相がほぼ同様に変化している。そこで、各パターンＫi ，Ｃi+k の位相差Δφk （＝Δφ0 ＋ｋ×Δφx ）に基づいて、シアン色の感光体ドラム２２２ｂを角度（ｋ×Δφx ×１８０／π）度だけ回転させて調整する。この回転角度の調整は、先に述べた様にシアン色の感光体ドラム２２２ｂの余裕角の調整により行なわれる。この結果、黒色及びシアン色の各感光体ドラム２２２a ，２２２ｂの周期的な駆動ムラの位相が一致し、黒色に対するシアン色のズレが解消される。
【０１００】
なお、一定の位相差Δψは、各感光体ドラム２２２ａ，２２２ｂの書き込み開始位置のズレを原因とし、感光体ドラム２２２ｂの停止位置を調整することにより解消することができる。また、他のマゼンタ色及びイエロー色の各感光体ドラム２２２ｃ，２２２ｄについても、シアン色の感光体ドラム２２２ａと全く同様の手順により、黒色の感光体ドラム２２２a に対して周期的な駆動ムラの位相を一致させることができ、黒色に対するマゼンタ色及びイエロー色のズレを解消することができる。
【０１０１】
本実施形態では、図８及び図１０に示す各パターンの副走査方向での配列長さを感光体ドラムの周長のｍ（ｍ≧１）倍に設定するのが好ましい。ｍ＝１の場合は、感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を１周期測定することができる。また、ｍが１を超える場合は、感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を各周期毎に測定し、感光体ドラムの同一記録位置での各測定値を平均化することにより測定誤差を抑えることができる。
【０１０２】
また、本実施形態では、先に述べた様に各感光体ドラム２２２ａ〜２２２ｄの周期的な駆動ムラの位相を６０度ずつずらしているので、副走査方向に並ぶ各パターン間の距離を感光体ドラムの周長の１／ｎ（本実施形態ではｎ＝６）に設定するのが好ましい。この場合は、感光体ドラムの位相角度が３６０度×１／ｎ（本実施形態では６０度）単位で調整されることになる。つまり、０度、６０度、１２０度、１８０度、２４０度、３００度のいずれかを選択し、この選択した位相角度に感光体ドラムを調整することになり、パターン間の測定距離から位相角度への演算を行う必要がなく、演算処理を簡略化することができる。勿論、ｎは、２を超えれば、どの様な値でも構わない。
【０１０３】
更に、スキャナ等の読取り装置は、ミラーユニットの走行のふらつきなどの不安定な要素を含むため、パターンの中心位置を正確に測定することが困難になる。特に、感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相を測定する場合には、読取り装置の不安定な要素が大きな問題となる。そこで、セットパターンを読み込むときに、定規等の距離の絶対的な基準となる指標を共に読み込み、この定規のメモリを参照してパターンの中心位置を測定すれば、測定精度を向上させることができ、感光体ドラムの周期的な駆動ムラの位相の測定並びに調整を高精度で行うことが可能になる。
【０１０４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、多様に変形することができる。例えば、パターンの形状を変更したり、パターンの中心位置を求めるために他の周知の方法を適用しても構わない。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、それぞれの画像形成手段によって各パターンを記録媒体に副走査方向に順次並べて記録しておき、記録媒体に記録された各パターンの位置関係に基づいて各画像形成手段の周期的な駆動ムラを測定している。これによって測定が容易かつ正確なものとなり、更には各画像形成手段の周期的な駆動ムラの位相を自動的に調整することが可能になる。また、各画像形成手段の位置決め等を厳密にする必要がなくなり、各部品の寸法や組み立てに高精度を要求する必要がなく、生産コストの低減を図ることが可能になる。
【０１０６】
また、本発明によれば、各パターンが画像形成手段における像担持体の周長以上の長さの範囲で該記録媒体上に並んでいる。例えば、各パターンが像担持体の１周長の範囲で記録される場合は、像担持体の周期的な駆動ムラの位相を１周期測定することができる。また、各パターンが像担持体の１周長を超える範囲で記録される場合は、像担持体の周期的な駆動ムラの位相を各周期毎に測定し、像担持体の同一記録位置での各測定値を平均化することにより測定誤差を抑えることができる。
【０１０７】
更に、本発明によれば、記録媒体に記録された各パターンの間隔は、画像形成手段における像担持体の周長の１／ｎである。この場合、像担持体の角度が３６０度×１／ｎ単位で調整されることになり、パターン間の測定距離から位相角度への演算を行う必要がなく、演算処理を簡略化することができる。
【０１０８】
また、本発明によれば、測定手段は、記録媒体に記録された各パターンの位置の検出に伴い、距離の基準となる指標を検出する。この様に距離の絶対的な基準となる指標を各パターンと共に読み込み、この指標を参照してパターンの中心位置を測定すれば、測定精度を向上させることができ、周期的な駆動ムラの位相の測定並びに調整を高精度で行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のカラー画像形成装置の概略機構を示す側面図である。
【図２】本実施形態のカラー画像形成装置における画像処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態のカラー画像形成装置における動作制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態のカラー画像形成装置における各感光体ドラムの配置態様を示す側面図である。
【図５】（ａ）は黒色の感光体ドラムの書き込みタイミング及び転写タイミングと他のシアン色、マゼンタ色及びイエロー色の各感光体ドラムの転写タイミングを示す図であり、（ｂ）はシアン色の感光体ドラムの書き込みタイミングを示す図であり、（ｃ）はマゼンタ色の感光体ドラムの書き込みタイミングを示す図であり、（ｄ）はイエロー色の感光体ドラムの書き込みタイミングを示す図である。
【図６】本実施形態のカラー画像形成装置における各感光体ドラムの駆動系を示す側面図である。
【図７】図６に示す各センサの検出出力を示すタイミングチャートである。
【図８】本実施形態のカラー画像形成装置におけるセットパターンの一例を示す図である。
【図９】（ａ）は記録用紙に記録された図８のセットパターンにおける黒色の各パターンの中心間隔の変動を示すグラフであり、（ｂ）は記録用紙に記録された図８のセットパターンにおけるシアン色の各パターンの中心間隔の変動を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は記録用紙に記録されたセットパターンを例示する図であり、（ｂ）は（ａ）のセットパターンにおける副走査方向に接近した黒色及びシアン色の各パターンの中心間隔の変動を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は記録用紙に記録されたセットパターンを例示する図であり、（ｂ）は（ａ）のセットパターンにおける副走査方向に離間した黒色及びシアン色の各パターンの中心間隔の変動を示すグラフである。
【図１２】従来の画像形成装置における各感光体ドラムの配置態様を例示する図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
４０ 画像データ入力部
４１ 演算処理部
４２ 画像データ出力部
４３ 画像メモリ
４４ 中央処理装置
４５ 画像編集部
４６，４７ 外部インターフェイス部
５０ 操作基板ユニット
５１ ＡＤＦ駆動部
５２ ディスク駆動部
５３ ＦＣＵ駆動部
５４ スキャナー駆動部
５５ プリンター駆動部
１１０ 画像読取部
１１２ 両面自動原稿送り装置
１１６ ＣＣＤラインセンサ
２１０ 画像形成部
２１１ 給紙機構
２２０ 排出トレイ
２２２ａ〜２２２ｄ 感光体ドラム
Ｐ 記録用紙
Ｐａ 第１画像形成ステーション
Ｐｂ 第２画像形成ステーション
Ｐｃ 第３画像形成ステーション
Ｐｄ 第４画像形成ステーション

Claims (4)

1. 記録媒体を副走査方向に搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、
   それぞれの画像形成手段によって複数のパターンを記録媒体に副走査方向に順次並べて記録させるパターン記録手段と、
   各画像形成手段による記録が終了して画像形成装置本体から排出された記録媒体をセットされ、このセットされた記録媒体上の各パターンを距離の基準となる指標と共に読取る読取り手段と、
   読取り手段により読取られた記録媒体上の各パターン及び距離の基準となる指標に基づいて、各画像形成手段別に、画像形成手段によって記録媒体に記録された各パターンの位置を検出し、該各パターンの位置関係に基づいて該画像形成手段の周期的に変動する駆動ムラの位相を測定する測定手段と、
   各画像形成手段の周期的な駆動ムラの位相を調整する調整手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 記録媒体を副走査方向に搬送しつつ、複数の画像形成手段によって各色の画像を該記録媒体に重ね合わせて記録する画像形成装置において、
   それぞれの画像形成手段によって複数のパターンを記録媒体に副走査方向に順次並べて記録させるパターン記録手段と、
   各画像形成手段による記録が終了して画像形成装置本体から排出された記録媒体をセットされ、このセットされた記録媒体上の各パターンを距離の基準となる指標と共に読取る読取り手段と、
   読取り手段により読取られた記録媒体上の各パターン及び距離の基準となる指標に基づいて記録媒体に記録された各パターンの位置を検出し、一方の画像形成手段によって記録された各パターンの位置に対する他方の画像形成手段によって記録された各パターンの位置関係に基づいて該各画像形成手段間の周期的に変動する駆動ムラの位相差を測定する測定手段と、
   該各画像形成手段間の駆動ムラの位相差を調整する調整手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 画像形成手段によって記録媒体に記録された各パターンは、画像形成手段における像担持体の周長以上の長さの範囲で該記録媒体上に並ぶ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. 記録媒体に記録された各パターンの間隔は、画像形成手段における像担持体の周長の１／ｎであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
   以上

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