JP4609195B2

JP4609195B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4609195B2
Application number: JP2005179146A
Authority: JP
Inventors: 雄二郎野村; 健井熊
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2025-06-20
Also published as: JP2006350196A

Description

この発明は、潜像担持体と潜像担持体ギアとを一体に構成した構成物をカートリッジ本体に取り付けた画像形成ステーションを用いて画像を形成する画像形成装置に関するものである。

発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子を列状に配列したラインヘッドを用いた画像形成装置として、例えば特許文献１に記載された画像形成装置がある。この装置では、感光体ドラムなどの潜像担持体が副走査方向に回転駆動される。そして、この感光体ドラムに対向してラインヘッドが配置されている。このラインヘッドでは、複数の発光素子が副走査方向とほぼ直交する主走査方向に列状に配列されており、画像信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御される。これにより画像信号に対応したライン潜像が感光体ドラムに形成される。このように感光体ドラムを回転させながら１ライン分の画像信号毎に発光素子を駆動してライン潜像を書き込む。これによって、感光体ドラム上に２次元潜像が形成される。そして、該２次元潜像がトナーにより現像されて画像が形成される。

また、ラインヘッドを複数の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子により構成したものもある（特許文献２）。このラインヘッドでは、複数の有機ＥＬ素子が副走査方向とほぼ直交する主走査方向に列状（２列千鳥状）に配列されており、画像信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御される。これにより画像信号に対応したライン潜像が感光体ドラムに形成される。

特開平６−１７７４３１号公報（図９、図１０）特開２００３−１９８２６号公報（図１、図７、図８）

このように感光体ドラムなどの潜像担持体を回転駆動するために、潜像担持体に潜像担持体ギアを一体に構成し、この構造物をカートリッジ本体に取り付けてカートリッジ化することがある。このカートリッジは装置本体に対して着脱自在に構成されている。そして、カートリッジを装着した状態で、装置本体側に設けられたモータの回転駆動力が潜像担持体ギアを介して潜像担持体に伝達されて潜像担持体が副走査方向に回転する。したがって、潜像担持体ギアの偏心により潜像担持体の回転速度が周期的に変動することがあり、この周期変動が画像品質の低下要因のひとつとなっている。しかしながら、従来においては、潜像担持体ギアの偏心特性を正確に検出する技術が確立されていない。また、従来の画像形成装置では、潜像担持体ギアの偏心について十分な検討がなされておらず、画像品質の改善余地が存在している。

また、カラー画像を形成する装置として、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、それぞれが互いに異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ステーションが、中間転写ベルトなどの転写媒体の移動方向に沿って配置されている。そして、各画像形成ステーションでは、上記と同様に、潜像担持体ギアを介して回転駆動力を与えて潜像担持体が回転駆動するとともに、ラインヘッドによってライン潜像が潜像担持体上に形成される。また、各潜像担持体に形成されるトナー像が転写媒体上で重ね合わされてカラー画像が形成される。このような装置では、各潜像担持体での回転位相関係を調整し、これによって周期的な色ずれを抑えて画像品質の向上を図っている。ところで、この装置では、画像形成ステーションの間で潜像担持体ギアの偏心が相互に同一であることを前提として上記色ずれ補正を行っている。したがって、潜像担持体ギアの偏心が相互に異なる場合には、十分な作用効果が得られず、画像品質の低下を招いてしまう。さらに、各画像形成ステーションをカートリッジ化する場合には、潜像担持体ギアが潜像担持体の回転軸に直結されて一体化されるため、上記位相調整を行うことができないという問題も発生する。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、潜像担持体と潜像担持体ギアとを一体に構成した構成物をカートリッジ本体に取り付けた画像形成ステーションを用いて画像を形成する画像形成装置において、潜像担持体ギアの偏心による影響を抑えて画像品質の向上を図ることを目的とする。

この発明にかかる画像形成装置は、潜像担持体の回転軸と同軸に潜像担持体ギアを取り付けた構成物をカートリッジ本体に取り付けた画像形成ステーションが装置本体に対して装着され、装置本体側に設けられたモータの回転駆動力を潜像担持体ギアを介して潜像担持体に伝達して潜像担持体を副走査方向に回転移動させながら副走査方向とほぼ直交する主走査方向に配列された複数の発光素子を発光させて潜像担持体上にライン潜像を書き込み、さらに該潜像をトナーにより現像して画像を形成する画像形成装置である。そして、この発明は、上記目的を達成するため、前記潜像担持体ギアに形成される位相検出用基準部を検出して信号を出力する位相センサと、前記画像形成ステーションを制御することで、前記位相センサからの出力信号を基準として少なくとも前記潜像担持体の周長以上の長さにわたって前記副走査方向に互いに離間させながら複数の位相検出用マークを形成するマーク形成制御部と、前記複数の位相検出用マークを検出して信号を出力する検出センサと、前記検出センサからの出力信号に基づき前記潜像担持体ギアの偏心特性を示す位相データを求める位相検出部と、前記位相データに基づき前記像書込部を制御して前記潜像担持体へのライン潜像の書込位置を調整するタイミング制御部とを備えたことを特徴としている。

この発明にかかる画像形成装置においては、上記のようにして検出された位相データに基づき像書込部を制御することで潜像担持体へのライン潜像の書込位置が調整されて潜像担持体ギアの偏心による影響を抑制することができる。その結果、画像品質を向上させることができる。

画像形成装置では、感光体ドラムなどの潜像担持体を回転駆動するために、潜像担持体と潜像担持体ギアを一体に構成し、この構造物をカートリッジ本体に取り付けてカートリッジ化したものを用いる場合がある。このように構成された装置においては、潜像担持体ギアの偏心による影響を受けてしまう。そこで、本願発明者は潜像担持体ギアの偏心による影響を考察し、その影響を抑制するための具体的な実施形態を検討した。以下、潜像担持体ギアの偏心による影響と対策に関する考察を説明した後で、本発明にかかる実施形態について説明する。

Ａ．潜像担持体ギアの偏心による影響と対策
潜像担持体ギアの偏心による影響は潜像担持体の回転速度に現れる。より具体的には、その回転速度が周期的に変動する。その結果、実際に形成される画像の位置が予め設計した位置、いわゆる理想位置からずれてしまい、画像品質を低下させてしまう。この点を明らかにするために、潜像担持体の周長にわたって複数の位相検出用マークを等間隔で形成した場合について検討する。

図１は潜像担持体ギアの偏心が生じている状態での位相検出用マークの実測位置と理想位置との関係を示す図である。ここでは、一定周期（標準周期）で出力される同期信号に基づき主走査方向ｘの長さが７ｍｍで、かつ副走査方向ｙの長さが１ｍｍの矩形状の位相検出用マークを中間転写ベルトなどの転写媒体１６上に形成した。また、ここで使用した潜像担持体の周長が約７８ｍｍであったため、２７個の位相検出用マークＭＫ(1)、ＭＫ(2)、…、ＭＫ(27)を副走査方向ｙに２ｍｍ間隔で形成した。潜像担持体ギアに偏心が生じていない場合には、各位相検出用マークＭＫ(1)、ＭＫ(2)、…はいわゆる理想位置に形成されることとなり、隣り合うマークの間隔は一定となる。しかしながら、実際の装置では潜像担持体ギアの偏心は不可避であり、偏心により同図（ｂ）に示すように理想位置から位置誤差だけずれた位置に位相検出用マークが形成されることがある。また、位置誤差の変動を同期信号の間隔を基準として考えると、同期信号の間隔、つまり同期周期が潜像担持体ギアの偏心により変動することを意味する。これら位置誤差は各位相検出用マークＭＫ(1)、ＭＫ(2)、…をマーク検出センサ１８で検出し、センサ１８から出力されるマーク検出信号を分析することで検出することができる。その検出結果の一例が図２に示すグラフである。

図２は潜像担持体ギアの偏心に伴う位相検出用マークの理想位置からの位置誤差を示すグラフである。同図では、第１番目のマークＭＫ(1)については理想位置と実測位置とを一致させており、その他のマークＭＫ(2)〜ＭＫ(27)について位置誤差（＝理想位置−実測位置）を求めている。そして、各マークＭＫ(2)〜ＭＫ(27)の位置誤差を転写媒体上におけるマークＭＫ(1)からの距離に応じてプロットした。同図からわかるように、潜像担持体ギアの偏心特性については振幅と位相とで特定することができる。つまり、同図に示す実測例では、位置誤差の平均値は約（−４２μｍ）であり、振幅は約４０μｍ、角度換算での位相（位相角）は約２３５゜となっている。このように、振幅と位相角とにより潜像担持体ギアの偏心特性を特定することができる。この偏心特性をさらに詳しく検討すると、図２の偏心特性から次のことがわかる。すなわち、マークＭＫ(1)からの距離が短い領域（距離：０〜２０ｍｍ）では、位置誤差が次第に大きくなっており、図１（ｂ）に示すように、マークのピッチＰ12，Ｐ23，Ｐ34，…が次第に大きくなっている。そして、その次の領域（距離：２０〜４０ｍｍ）では位置誤差の変動が小さくなり、最大振幅位置（距離：約３０ｍｍ）近傍ではマークのピッチは標準ピッチとなり、その前後においても標準ピッチからのズレも小さくなっている。それ以降も上記と同様となっている。これらのことから明らかなように、図２の偏心特性をピッチ特性に変換することで隣接するマークの位置関係が明らかになる。つまり、図２中の偏心特性に対して微分処理を施すことによりピッチ特性が得られる（図３中の曲線）。なお、同図における直線は標準ピッチである。

このように潜像担持体ギアの偏心によりマークＭＫ(1)，ＭＫ(2)，…のピッチが変化することから、本願発明者は当該変化に応じた制御を考え出した。すなわち、当該変化と逆方向に同期信号の周期を制御することで潜像担持体ギアの偏心をキャンセルして位置誤差を抑制することができるとの知見を本願発明者は得た。より具体的には、ピッチ特性を反転された特性（図４中の曲線）で同期信号の周期を変化させた。そして、図４の曲線で示す特性で同期信号の周期を変化させながら、位相検出用マークＭＫ(1)〜ＭＫ(27)を形成して位置誤差を求めた。その結果、図５に示すように、位置誤差を大幅に抑えることができた。

そこで、本願発明では、潜像担持体ギアの偏心特性を示す位相データ（振幅および位相角）を検出するとともに、その位相データに基づき同期信号の周期を補正することで潜像担持体への潜像の書込位置を調整して画像品質の向上を図っている。以下、具体的な実施形態を示して本願発明の内容をさらに詳しく説明する。

Ｂ．第１実施形態
図６は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。この装置１は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー印字処理、およびブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する単色印字処理を選択的に実行する画像形成装置である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令（印字指令）がメインコントローラ（図示省略）に与えられると、このメインコントローラからの指令に応じてエンジンコントローラ（図示省略）がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシート（記録材）Ｓに画像形成指令に対応する画像を形成する。

図６において、本実施形態の画像形成装置１は、ハウジング本体（装置本体）２と、ハウジング本体２の前面（同図の右手側面）に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。また、第１の開閉部材３には、開閉蓋３ａがハウジング本体２の前面に開閉自在に装着されている。なお、この開閉蓋３ａは第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能となっている。

ハウジング本体２内には、電源回路基板、メインコントローラおよびエンジンコントローラを内蔵する電装品ボックス５が設けられている。また、画像形成ユニット６、転写ベルトユニット９および給紙ユニット１０もハウジング本体２内に配設されている。一方、第１の開閉部材３側には、定着ユニット１２が配設されている。なお、この実施形態では、画像形成ユニット６および給紙ユニット１０内の消耗品は、ハウジング本体２に対して着脱自在に構成されている。そして、これらの消耗品および転写ベルトユニット９については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。

転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて図示矢印方向Ｄ16へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に当接されるベルトクリーナ１７とを備えている。この従動ローラ１５は駆動ローラ１４に対して斜め上方（図６中の左手上方）に配置されている。このため、中間転写ベルト１６は傾斜状態のまま方向Ｄ16に回転移動する。また、中間転写ベルト１６を駆動した際のベルト搬送方向Ｄ16が下向き（図６の右下向き）になるベルト面１６ａは下方に位置している。本実施形態においては、ベルト面１６ａがベルト駆動時のベルト張り面（駆動ローラ１４により引っ張られる面）となっており、各色の感光体ドラム（像担持体）２０の周速よりも遅い周速を有している。このように中間転写ベルト１６の周速を各感光体ドラム２０の周速よりも遅くなるように設定することで、感光体ドラム２０は中間転写ベルト１６に回転を抑える向きに引っ張られるようにして駆動している。

駆動ローラ１４は、２次転写ローラ１９のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ１４の周面には、厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１００ｋΩ・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する２次転写バイアス発生部から２次転写ローラ１９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ１４に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、２次転写部へシートＳが進入する際の衝撃が中間転写ベルト１６に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。

また、本実施形態においては、駆動ローラ１４の径を従動ローラ１５の径より小さくしている。これにより、２次転写後のシートＳがシートＳ自身の弾性力で剥離し易くすることができる。また、従動ローラ１５をベルトクリーナ１７のバックアップローラとして兼用させている。このベルトクリーナ１７は、搬送方向下向きのベルト面１６ａ側に設けられており、図６に示すように、残留トナーを除去するクリーニングブレード１７ａと、除去したトナーを搬送するトナー搬送部材とを備えている。そして、クリーニングブレード１７ａは従動ローラ１５への中間転写ベルト１６の巻きかけ部において中間転写ベルト１６に当接して２次転写後に中間転写ベルト１６の表面に残留しているトナーをクリーニング除去する。

駆動ローラ１４および従動ローラ１５は転写ベルトユニット９の支持フレーム（図示省略）に回転自在に支持されている。また、中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体ドラム２０に対向して１次転写ローラ２１が設けられている。これら４つの１次転写ローラ２１は上記支持フレームに対して回転自在に軸支され、図示を省略する１次転写バイアス発生部と電気的に接続されており、適当なタイミングで１次転写バイアス発生部から１次転写バイアスが印加される。

上記支持フレームは、駆動ローラ１４を回動中心としてハウジング本体２に対して回動自在となっている。そして、図示を省略するアクチュエータを作動させることで支持フレームが回動してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラム２０に対向して配置された１次転写ローラ２１が感光体ドラム２０に向かって近接し、また感光体ドラム２０から離間移動する。このため、イエロー、マゼンタおよびシアン用の１次転写ローラ２１が感光体ドラム２０に向かって近接移動すると、中間転写ベルト１６を挟んで該感光体ドラム２０に当接する（図６中の実線）。そして、この当接位置が１次転写位置となっており、該１次転写位置でトナー像が中間転写ベルト１６に転写される。逆に、イエロー、マゼンタおよびシアン用の１次転写ローラ２１が感光体ドラム２０から離間移動すると、画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃの感光体ドラム２０と中間転写ベルト１６とは互いに離間する（図６中の破線）。一方、ブラック（Ｋ）の画像形成ステーションＫの感光体ドラム２０に対向して配置された１次転写ローラ２１については、中間転写ベルト１６を挟んで該感光体ドラム２０に当接されたまま回転するように構成されている。したがって、図６の実線で示すように、全１次転写ローラ２１を感光体ドラム２０側に位置させることでカラー印字処理が実行可能となる。一方、同図の破線で示すように、ブラック用の１次転写ローラ２１を残して他の１次転写ローラ２１を感光体ドラム２０から離間させることでモノクロ印字処理のみを実行しつつ中間転写ベルト１６が画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃから離間してイエロー、マゼンタおよびシアン色については非印字状態とすることができる。なお、ブラック用の１次転写ローラ２１についても、必要に応じて感光体ドラム２０から離間移動させるように構成してもよい。

また、転写ベルトユニット９の支持フレームには、駆動ローラ１４に近接してマーク検出センサ１８が設置されている。このマーク検出センサ１８は、中間転写ベルト１６上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。また、後述するようにして感光体ギアなどの潜像担持体ギアの位相データを求める際には、センサ１８は中間転写ベルト（転写媒体）１６上に形成される位相検出用マークを検出する。

画像形成ユニット６は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イエロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備えている。各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、本発明の「潜像担持体」に相当する感光体ドラム２０が設けられている。また、各感光体ドラム２０の周囲には、帯電部２２、像書込部２３、現像部２４および感光体クリーナ２５が配設されている。そして、これらの機能部によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作が実行される。なお、図６において、画像形成ユニット６の各画像形成ステーションは構成が互いに同一のため、図示の便宜上、一部の画像形成ステーションのみに符号を付けて他の画像形成ステーションについては符号を省略する。また、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配置順序は任意である。さらに、この実施形態では、図７に示すように、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋでは、上記した構成部品がカートリッジ本体３２に取り付けられてカートリッジ化され、ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ毎にカートリッジとしてハウジング本体２に対して着脱自在となっている。

各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋをハウジング本体２に装着すると、感光体ドラム２０は１次転写位置ＴＲ1で中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるように配置されている。その結果、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。

帯電部２２は、その表面が弾性ゴムで構成された帯電ローラを備えている。この帯電ローラは帯電位置で感光体ドラム２０の表面と当接して従動回転するように構成されており、感光体ドラム２０の回転動作に伴って感光体ドラム２０に対して従動方向に周速で従動回転する。また、この帯電ローラは帯電バイアス発生部（図示省略）に接続されており、帯電バイアス発生部からの帯電バイアスの給電を受けて帯電位置で感光体ドラム２０の表面を帯電させる。

像書込部２３は、発光ダイオードやバックライトを備えた液晶シャッタ等の発光素子を感光体ドラム２０の軸方向（図６の紙面に対して垂直な方向）に列状に配列したラインヘッドを用いており、感光体ドラム２０から離間配置されている。また、ラインヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトである。そのため、感光体ドラム２０に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。なお、ラインヘッドの構成および駆動制御については後で詳述する。

次に、現像部２４の詳細について、画像形成ステーションＫを代表して説明する。この現像部２４は、トナーを貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に配設された２つのトナー撹拌供給部材２８，２９と、トナー撹拌供給部材２９に近接配置された仕切部材３０と、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、トナー供給ローラ３１および感光体ドラム２０に当接して所定の周速で図示矢印方向に回転する現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とから構成されている。

そして、各現像部２４では、トナー撹拌供給部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給される。また、こうして供給されたトナーは供給ローラ３１を介して現像ローラ３３の表面に供給される。そして、現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、感光体ドラム２０へと搬送される。そして、現像ローラ３３と電気的に接続された現像バイアス発生部（図示省略）から現像ローラ３３に印加される現像バイアスによって、現像ローラ３３と感光体ドラム２０とが当接する現像位置において、帯電トナーが現像ローラ３３から感光体ドラム２０に移動して、像書込部２３により形成された静電潜像が顕像化される。

また、この実施形態では、感光体ドラム２０の回転方向Ｄ20において１次転写位置ＴＲ1の下流側に、感光体ドラム２０の表面に当接して感光体クリーナ２５が設けられている。この感光体クリーナ２５は、感光体ドラム２０の表面に当接することで１次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留するトナーをクリーニング除去する。

給紙ユニット１０は、シートＳが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５からシートＳを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。第１の開閉部材３内には、２次転写領域ＴＲ2へのシートＳの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４および中間転写ベルト１６に圧接される２次転写手段としての２次転写ローラ１９と、定着ユニット１２と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。

２次転写ローラ１９は、中間転写ベルト１６に対して離当接自在に設けられ、２次転写ローラ駆動機構（図示省略）により離当接駆動される。定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６とを有している。そして、シートＳに２次転写された画像は、加熱ローラ４５と加圧ローラ４６で形成するニップ部で所定の温度でシートＳに定着される。本実施形態においては、中間転写ベルト１６の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト１６に対して画像形成ユニット６と反対側の空間に定着ユニット１２を配設することが可能になり、電装品ボックス５、画像形成ユニット６および中間転写ベルト１６への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。

また、こうして定着処理を受けたシートＳは排紙ローラ対３９を経由してハウジング本体２の上面部に設けられた第２の開閉部材（排紙トレイ）４に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排紙ローラ対３９後方の反転位置まで搬送されてきた時点で排紙ローラ対３９の回転方向を反転し、これによりシートＳは両面プリント用搬送路４０に沿って搬送される。そして、レジストローラ対３７の手前で再び搬送経路に乗せられるが、このとき、２次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト１６と当接して画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。

図８は中間転写ベルトと各色の感光体ドラムとの配置関係を示す模式図である。この実施形態にかかる画像形成装置１では、４色の感光体ドラム２０が設けられているが、ブラック用の感光体ドラム２０Ｋを回転駆動するための駆動モータ５０Ｋと、イエロー、マゼンタおよびシアン用の感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃを回転駆動するための駆動モータ５０ＣＬとが設けられている。この駆動モータ５０Ｋの回転軸にはモータピニオン５１Ｋが取り付けられるとともに、このモータピニオン５１Ｋに対してアイドラギア５２Ｋが歯合配置されている。また、このアイドラギア５２Ｋに対して別のアイドラギア５３Ｋが歯合配置されている。このアイドラギア５３Ｋと同軸にアイドラギア５４Ｋが取り付けられており、駆動モータ５０Ｋの回転駆動力がモータピニオン５１Ｋおよびアイドラギア５２Ｋを介してアイドラギア５３Ｋに伝達されると、アイドラギア５３Ｋ，５４Ｋが一体的に回転する。これらモータ５０Ｋ、モータピニオン５１Ｋおよびギア５２Ｋ〜５４Ｋはハウジング本体２に固定配置されている。これに対し、感光体ギア５５Ｋはブラック色の画像形成ステーションＫとともに移動可能となっている。すなわち、画像形成ステーションＫでは、図７および図８に示すように感光体ドラム２０Ｋの端部において、感光体ドラム２０Ｋの回転軸と同軸に感光体ギア５５Ｋが取り付けられている。そして、画像形成ステーションＫがハウジング本体２に装着されると、感光体ギア５５Ｋがアイドラギア５４Ｋと歯合する。このため、駆動モータ５０Ｋを制御することでモータ５０Ｋで発生した回転駆動力が感光体ドラム２０Ｋに与えられて感光体ドラム２０Ｋが副走査方向Ｄ20に回転駆動する。

一方、駆動モータ５０ＣＬには、モータピニオン５１ＣＬが取り付けられるとともに、このモータピニオン５１ＣＬに対してアイドラギア５２ＣＬが歯合配置されている。そして、このアイドラギア５２ＣＬのブラック側（図８の右下側）でアイドラギア５３Ａがアイドラギア５２ＣＬと歯合配置されるとともに、マゼンタ側（図８の左上側）でアイドラギア５３Ｂがアイドラギア５２ＣＬと歯合配置されている。そして、一方のアイドラギア５３Ａには、アイドラギア５４Ｃが同軸に取り付けられている。もう一方のアイドラギア５３Ｂには、アイドラギア５４Ｍが同軸に取り付けられるとともに、アイドラギア５３Ｂのイエロー側（図８の左上側）でアイドラギア５３Ｃがアイドラギア５３Ｂと歯合配置されている。さらに、そのアイドラギア５３Ｃには、別のアイドラギア５３Ｄが歯合配置されている。そして、アイドラギア３５Ｄには、アイドラギア５４Ｙが同軸に取り付けられている。このように複数のギアを組み合わせて輪列を構成することによって、駆動モータ５０ＣＬの回転駆動力は各アイドラギア５４Ｙ，５４Ｍ，５４Ｃに同時に伝達される。これらモータ５０ＣＬ、モータピニオン５１ＣＬおよびギア群についても、ブラック側と同様に、ハウジング本体２に固定配置されている。さらに、イエロー、マゼンタおよびシアンの感光体ギア５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃについても、ブラック側と同様に、画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃとともに移動可能となっている。このように、本実施形態では、感光体ギア５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｋはそれぞれ感光体ドラム（潜像担持体）２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに直結されており、本発明の「潜像担持体ギア」に相当している。また、感光体ドラム２０と感光体ギア５５とを一体構成した構成物は上記したようにカートリッジ本体３２に取り付けられてカートリッジ化されている。

また、この実施形態では、感光体ドラム２０の回転軸に直結された感光体ギア５５は感光体ドラム２０（２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ）の直径よりも小口径となっており、その外周部に位相検出用突起５６が位相基準として突設されている。そして、上記のようにして画像形成ステーション（Ｙ、Ｍ，Ｃ，Ｋ）がハウジング本体２に装着されると、ハウジング本体２に固定配置された位相センサ５７（５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｋ）により検出可能となる。このように、本実施形態では、位相検出用突起５６が本発明の「位相検出用基準部」として機能している。ただし、位相検出用基準部については、突起形状に限定されるものではなく、例えば感光体ギア５５の一部に凹部を設け、該凹部を位相検出用基準部として機能させてもよい。

各位相センサ５７は、感光体ギア５５の位相検出用突起５６の回転軌跡に向けて光を照射する投光部と、位相検出用突起５６により反射された光を受光し、該受光量に対応した信号を出力する受光部とを有している。このため、感光体ギア５５に設けられた位相検出用突起５６が位相センサ５７を通過するたびにパルス信号が次に説明するエンジンコントローラに設けられた位相測定部に出力される。

図９は図６の画像形成装置の主要な電気構成を示すブロック図である。この装置１では、メインコントローラ５１とエンジンコントローラ５２とが設けられている。メインコントローラ５１はＣＰＵ５１１、画像データ用メモリ５１２および露光制御部５１３を備えている。このメインコントローラ５１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令（印字指令）が与えられると、ＣＰＵ５１１がその画像形成指令に応じた制御信号をエンジンコントローラ５２に与えるとともに、その画像形成指令に含まれる画像データを画像データ用メモリ５１２に一時的に記憶する。また、露光制御部５１３は後述するようにして周期補正された同期信号Ｈsyncを受け取り、この同期信号Ｈsyncに応じたタイミングで像書込部２３に画像信号ＶＳＧを与える。

また、エンジンコントローラ５２はＣＰＵ５２１、位相測定部５２２およびメモリ５２３を備えている。これらの構成要素のうちＣＰＵ５２１はメインコントローラ５１のＣＰＵ５１１からの指令に応じてエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行する。その一環として、ＣＰＵ５２１は適当なタイミングで各像書込部２３にストローブ（strobe）信号ＳＴＢを出力してラインヘッドを構成する発光素子を発光させる。こうして、複数の発光素子がほぼ同時に駆動されてライン潜像が感光体ドラム２０に書き込まれる。すなわち、各像書込部２３のラインヘッド２３１では、図１０に示すように、複数の発光素子２３２が感光体ドラム２０の回転方向Ｄ20（図６）、つまり副走査方向にほぼ直交する主走査方向Ｘに列状に配列されている。また、ラインヘッド２３１には、シフトレジスタ回路２３３、ラッチ回路２３４およびアンド回路２３５が設けられている。このシフトレジスタ回路２３３には、露光制御部５１３から１ライン分の画像信号ＶＳＧがクロック信号（図示省略）に応じて入力される。ラッチ回路２３４はラッチ信号に応じてシフトレジスタ回路２３３から上記画像信号ＶＳＧを取り込む。そして、アンド回路２３５では、ＣＰＵ５２１からストローブ信号ＳＴＢが与えられると、画像信号ＶＳＧを発光素子２３２に出力する。このため、画像信号ＶＳＧに対応する発光素子２３２が同時に発光して１ライン分の画像信号ＶＳＧに対応するライン潜像が感光体ドラム２０に形成される。このように、この実施形態では露光制御部５１３からの画像信号ＶＳＧの出力タイミングまたはＣＰＵ５２１からのストローブ信号ＳＴＢの出力タイミングを制御することでライン潜像の書込タイミングを制御可能となっている。このように、この実施形態では、ＣＰＵ５２１が本発明の「タイミング制御部」としての機能を担っている。

図９に戻って説明を続ける。また、ＣＰＵ５２１は画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに設けられた不揮発性メモリ６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと電気的に接続されている。すなわち、メモリ６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋの各々は図７に示すようにカートリッジ本体３２の側面部に固着されており、ステーションに関する情報（感光体ギア５５の位相データを含む）を記憶している。そして、ハウジング本体２へのステーションの装着によりメモリ６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１ＫとＣＰＵ５２１との間で情報の伝送が可能となっている。なお、メモリ６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１ＫとＣＰＵ５２１との電気的な接続方式としては、接触方式でも、無線方式でもよい。この点に関しては、ＣＰＵ５２１および露光制御部５１３と、各像書込部２３との間の電気的接続においても同様である。

また、位相測定部５２２は上記したように各位相センサ５７（５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｋ）と電気的に接続されており、各位相センサ５７から出力された検出信号を受信可能となっている。また、位相測定部５２２はマーク検出センサ１８とも電気的に接続されており、センサ１８からの出力信号を受信可能となっている。このように２種類のセンサからの出力信号に基づき位相測定部５２２は感光体ギア５５の偏心に関連する位相データ（振幅および位相角）を検出し、ＣＰＵ５２１に出力する。このように、本実施形態では位相測定部５２２が本発明の「位相検出部」として機能している。

さらに、不揮発性メモリ５２３はエンジン部ＥＧを制御するための制御データを記憶するとともに、ＣＰＵ５２１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶する。その記憶内容のひとつとして、同期信号Ｈsyncを周期補正するための補正データが感光体ギア５５の位相データに対応させて補正テーブルとしてメモリ５２３に記憶されており、本発明の「記憶手段」として機能している。すなわち、このメモリ５２３では、図１１に示すように、位相データを構成する振幅および位相角で決まる補正値（振幅，位相角）がデータテーブル形式で記憶されている。これらの補正値（振幅，位相角）の各々は感光体ドラム２０が１周する間に出力する同期信号Ｈsyncの周期を示しており、例えば補正値（４０，２１０）として図１２に示す補正データを設定することができる。これにより、感光体ドラム（潜像担持体）２０への潜像の書込位置が調整されて画像品質の向上が図られる。以下、図６に示す画像形成装置における動作について図１３を参照しつつ説明する。

図１３は感光体ドラムへの潜像の書込位置を調整する動作を示すフローチャートである。この実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令（印字指令）がメインコントローラ５１に与えられると、画像形成前に、各トナー色ごとに感光体ギア５５の位相データに基づき補正データがロードされる。そして、補正データに基づく周期で出力される同期信号に同期して画像信号がラインヘッド２３１に与えられて画像形成が実行される。したがって、ハウジング本体２に装着されたステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各々に対して感光体ギア５５の位相データを予め設定しておく必要がある。そこで、この実施形態では、ステーションが新品カートリッジであるか否かを判断する（ステップＳ１）。そして、新品カートリッジである場合には、次に説明する位相データ算出処理が実行される、つまり該ステーションに装備された感光体ギア５５の位相データが求められて不揮発性メモリ６１に記憶される（ステップＳ２〜Ｓ８）。一方、既に位相データが求めれているステーションについては位相データ算出処理を行うことなくステップＳ９に進む。

位相データ算出処理のステップＳ２では、新品カートリッジと判断された画像形成ステーションに対応するモータが駆動されて該ステーションを構成する感光体ドラム２０の回転が開始される。例えば、ブラックのステーションＫが新品カートリッジであると判断された際には駆動モータ５０Ｋが駆動され、イエロー、マゼンタまたはシアンのステーションＹ，Ｍ，Ｃが新品カートリッジであると判断された際には駆動モータ５０ＣＬが駆動される。このように位相データの導出が必要なステーションにステップＳ２〜Ｓ８が実行される。

感光体ドラム２０の回転が開始されると、やがて該感光体ギア５５に設けられた位相検出用突起５６が位相センサ５７を通過してパルス信号が位相測定部５２２に出力される。これによって位相基準となる位相検出用突起５６が検出され（ステップＳ３）、位相検出用マークの形成が行われる（ステップＳ４）。この実施形態では、「Ａ．潜像担持体ギアの偏心による影響と対策」の項での位相検出用マークと同様にして、２７個の位相検出用マークＭＫ(1)〜ＭＫ(27)が中間転写ベルト１６上に形成される（図１参照）。そして、これらの位相検出用マークＭＫ(1)、ＭＫ(2)、…がマーク検出センサ１８を通過する毎にマーク検出センサ１８からマーク検出信号が位相測定部５２２に出力される。こうして、感光体ドラム２０の周長の間に形成された位相検出用マークＭＫ(1)〜ＭＫ(27)が検出され、これと同時に感光体ドラム２０の回転を停止する（ステップＳ６）。なお、この実施形態では、マークの形成態様を「Ａ．潜像担持体ギアの偏心による影響と対策」の項での説明と一致させているが、マークの個数、形状などについては任意である。

これに続くステップＳ７では、位相測定部５２２が上記した検出信号に基づき感光体ギア５５の位相データを求める。より具体的には、「Ａ．潜像担持体ギアの偏心による影響と対策」の項で説明したと同様に、マークＭＫ(2)〜ＭＫ(27)について位置誤差（＝理想位置−実測位置）が求められる。そして、それらの位置誤差が中間転写ベルト１６上におけるマークＭＫ(1)からの距離に対応付けられて、図２と同様の感光体ギア５５の偏心特性が求められる。そこで、偏心特性を特徴付ける振幅情報と位相情報とが算出される。なお、こうして求められた位相データ（振幅情報と位相情報）は位相データ算出処理の実行対象となった画像形成ステーションの不揮発性メモリ６１に書き込まれて記憶される（ステップＳ８）。また、該位相データは画像形成のためにエンジンコントローラ５２のメモリ５２３にも一時的に記憶される。

このように、この実施形態では、新品カートリッジであるために感光体ギア５５の位相データが不明である場合には、位相検出用マークＭＫ(1)〜ＭＫ(27)を形成するとともに、これらのマークＭＫ(1)〜ＭＫ(27)を読取ることで感光体ギア５５の位相データを求めている。したがって、感光体ギア５５の偏心特性を確実に求めることができる。しかも、こうして求めた位相データについてはカートリッジ本体３２に取り付けた不揮発性メモリ６１に記憶しているため、これ以降においては上記した位相データ算出処理（ステップＳ２〜Ｓ８）は不要となる。もちろん、該画像形成ステーションをハウジング本体２から取り外した後に、元の装置に再装着する場合や他の装置に装着する場合も、位相データ算出処理を行うことなく、次のステップＳ９に進むことができる。

上記位相データ算出処理が完了する、またはステップＳ１で「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ９に進んで、各画像形成ステーションのメモリ６１から位相データが読み出される。位相データは上記したように振幅情報と位相情報（位相角）とを含んでおり、これらにより感光体ギア５５の偏心特性が特定される。そこで、この実施形態では、上記したように偏心の影響を抑制するための補正データと位相データとが関連付けられた補正テーブルから、位相データで決まる補正値（振幅，位相角）を補正データとして取り出す（ステップＳ１０）。この補正データは感光体ドラム２０が１周する間に出力する同期信号Ｈsyncの周期を示しており、例えば位相データを構成する振幅および位相角がそれぞれ「４０」、「２１０」である場合には、例えば図１２に示す補正データがロードされる。

次のステップＳ１１では、すべてのモータ５０Ｋ，５０ＣＬが駆動されて全感光体ドラム２０の回転が開始される。そして、各ステーションでは、位相基準となる位相検出用突起５６が検出された（ステップＳ１２）後、ステップＳ１０でロードされた補正データに基づき周期補正済の同期信号ＨsyncがＣＰＵ５２１から露光制御部５１３に出力される（ステップＳ１３）。そして、露光制御部５１３は１ライン分の画像信号ＶＳＧを周期補正済の同期信号Ｈsyncに同期させながらラインヘッド２３１に出力する（ステップＳ１４）。一方、ラインヘッド２３１では、１ライン分の画像信号ＶＳＧを受け取ると、ＣＰＵ５２１にその旨の信号を出力する。これにより、ラインヘッド２３１に画像信号が１ライン分保持されたことが確認される。そこで、ＣＰＵ５２１から像書込部２３にストローブ信号ＳＴＢが出力され、上記画像信号ＶＳＧに対応する発光素子２３２が同時に発光し、さらに一定時間後に発光素子２３２が消灯されて感光体ドラム２０上にライン潜像が形成される。このようなライン潜像形成処理（ステップＳ１３，Ｓ１４）はステップＳ１５で画像形成終了と判断されるまで繰り返される。こうして、各画像形成ステーションにおいて２次元潜像が感光体ドラム２０に形成されるとともに該潜像が現像処理されてトナー像が形成された後、それらのトナー像が中間転写ベルト１６上で相互に重ね合わさせてカラー画像が形成される。そして、ステップＳ１５で画像形成終了と判断されると、全感光体ドラム２０の回転が停止される（ステップＳ１６）。

以上のように、この実施形態によれば、感光体ギア５５の偏心に応じて同期信号Ｈsyncの周期を補正し、これによって感光体ドラム２０へのライン潜像の書込位置を調整しているので、偏心の影響を抑制することができ、その結果、画像品質を向上させることができる。また、同期信号Ｈsyncの周期を補正することは、感光体ギア５５と感光体ドラム２０とを一体的に構成した装置において画像品質をさらに向上させる上で非常に優れている。すなわち、感光体ギア５５と感光体ドラム２０とを一体化した画像形成ステーションを用いたタンデム装置では、各ステーション間で感光体ギア５５の偏心特性が相互に異なることがあり、特許文献１に記載の発明を用いたとしても画質向上を図ることができない場合がある。これに対し、上記実施形態では感光体ドラム２０毎に感光体ギア５５の位相データに基づく補正を行っている。そのため、各ステーション間で感光体ギア５５の偏心特性が相互に異なっている装置においても、感光体ギア５５の偏心による影響を確実に抑制することができる。

また、感光体ギア５５の位相データについては、装置１への新品カートリッジの装着前に測定しておき、不揮発性メモリ６１に記憶させてもよい。この場合には、位相データ算出処理（ステップＳ２〜Ｓ８）は不要となる。しかしながら、カートリッジ（画像形成ステーション）単体について位相データを事前の測定するためには、専用の測定装置を利用する必要があり、コスト的にも作業性の面からも非効率である。これに対し、上記実施形態では、新品カートリッジに対して位相データ算出処理（ステップＳ２〜Ｓ８）を実行して位相データを装置内で自動的に求めているため、事前の測定を省略することができ、効率的に、かつ正確に位相データを求めることができる。

また、上記実施形態では、位相データを振幅情報と位相情報（位相角）で構成する一方、偏心の影響を抑制するための補正データと位相データとを関連付けて補正テーブルに記憶している。そして、上記のようにして求められた位相データに対応する補正データ、つまり補正値（振幅，位相角）を取り出している。したがって、毎回「Ａ．潜像担持体ギアの偏心による影響と対策」の項で説明したと同一の手順を踏むことなく、補正データを得ることができ、画像形成に要する時間を短縮するとともに、制御の簡素化を図ることができる。

さらに、上記実施形態では、ストローブ信号ＳＴＢを用いて発光素子２３２の発光を制御しているため、上記のように同期信号Ｈsyncの周期を補正して潜像の書込位置を調整したとしても、各ライン潜像毎の発光時間はほぼ同一となる。その結果、発光時間の不均一による濃度むらを確実に防止することができ、優れた品質で画像を形成することができる。

Ｃ．第２実施形態
ところで、上記第１実施形態では、同期信号Ｈsyncの周期を制御することでライン潜像の書込位置を調整しているが、同期信号Ｈsyncの代わりストローブ信号ＳＴＢの周期を制御することで書込位置を調整するようにしてもよい。というもの、上記のように構成されたラインヘッド２３１はストローブ信号ＳＴＢに応じて発光素子２３２を点灯させるからである。以下、図１４を参照しつつ第２実施形態について説明する。なお、装置構成および位相データ算出処理などについては、第１実施形態と同一であるため、ここでは相違点を中心に説明する。

図１４は第２実施形態における潜像書込位置の調整動作を示すフローチャートである。この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、新品カートリッジに対して位相データ算出処理（ステップＳ２〜Ｓ８）を実行して感光体ギア５５の位相データを求める。また、ステップＳ９で各画像形成ステーションのメモリ６１から位相データが読み出される。位相データは上記したように振幅情報と位相情報（位相角）とを含んでおり、これらにより感光体ギア５５の偏心特性が特定される。そこで、この実施形態では、偏心の影響を抑制するための補正データと位相データとが関連付けられた補正テーブルから、位相データで決まる補正値（振幅，位相角）を補正データとして取り出している（ステップＳ１０）。ただし、この第２実施形態では、ストローブ信号ＳＴＢの周期を補正した値が補正データとして補正テーブルに記憶されている。したがって、１ライン分の画像信号ＶＳＧがラインヘッド２３１に与えられた後で発光素子２３２が発光するタイミングは、その補正データに応じて変更されてライン潜像の書込位置が調整される。

次のステップＳ１１では、すべてのモータ５０Ｋ，５０ＣＬが駆動されて全感光体ドラム２０の回転が開始される。そして、各ステーションでは、位相基準となる位相検出用突起５６が検出された（ステップＳ１２）後、エンジンコントローラ５２のＣＰＵ５２１から一定周期で同期信号Ｈsyncが露光制御部５１３に出力される。これを受けて露光制御部５１３は１ライン分の画像信号ＶＳＧを同期信号Ｈsyncに同期させながらラインヘッド２３１に出力する（ステップＳ１７）。一方、ラインヘッド２３１では、１ライン分の画像信号ＶＳＧを受け取ると、ＣＰＵ５２１にその旨の信号を出力するが、この実施形態では、ＣＰＵ５２１は直ちにストローブ信号を出力するのではなく、補正済の周期に達した時点ではじめて各像書込部２３にストローブ信号ＳＴＢを出力する（ステップＳ１８）。したがって、補正データで示される周期で発光素子２３２が画像信号に応じて発光し、一定時間後に発光素子２３２が消灯されて感光体ドラム２０上にライン潜像が形成される。このようなライン潜像形成処理（ステップＳ１７，Ｓ１８）はステップＳ１５で画像形成終了と判断されるまで繰り返される。こうして、各画像形成ステーションにおいて２次元潜像が感光体ドラム２０に形成されるとともに該潜像が現像処理されてトナー像が形成された後、それらのトナー像が中間転写ベルト１６上で相互に重ね合わさせてカラー画像が形成される。そして、ステップＳ１５で画像形成終了と判断されると、全感光体ドラム２０の回転が停止される（ステップＳ１６）。

以上のように、この第２実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、感光体ギア５５の偏心に応じてストローブ信号ＳＴＢの周期を補正することで感光体ドラム２０へのライン潜像の書込位置を調整しているので、偏心の影響を抑制することができ、その結果、画像品質を向上させることができる。また、その他の作用効果についても同様である。

なお、上記第１実施形態では、ラインヘッド２３１が１ライン分の画像信号ＶＳＧを受け取ると、ＣＰＵ５２１にその旨の信号を出力してラインヘッド２３１に画像信号が１ライン分保持されたことを確認している。このように１ライン分の保持を確認する手段としては、これに限定されるものではない。例えば、露光制御部５１３が１ライン分の画像信号ＶＳＧを出力した時点でＣＰＵ５２１にその旨の信号を出力してラインヘッド２３１に画像信号が１ライン分保持されたことを確認するように構成してもよい。

また、第１実施形態ではラインヘッド２３１への画像信号ＶＳＧの出力タイミングを制御することで書込位置を調整し、また第２実施形態では発光素子２３２の発光タイミングを制御することで書込位置を調整している。これら出力タイミングと発光タイミングとは密接に関連している。例えば、出力タイミングを制御したとしても、画像信号が１ライン分ラインヘッド２３１に伝送されていない間にストローブ信号ＳＴＢが出力されてしまうと、画像の一部が形成されないという問題が発生する。したがって、このような問題を確実に防止するためには、出力タイミングおよび発光タイミングの両方を感光体ギア５５の位相データと関連付けて制御するのが望ましい。

Ｄ．第３実施形態
上記第１および第２実施形態では、像書込部２３をＬＥＤラインヘッド２３１で構成しているが、像書込部２３の構成はこれに限定されるものではなく、例えば複数の有機ＥＬ（electroluminescence）素子を感光体ドラム２０の軸方向（図６の紙面に対して垂直な方向）に列状に配列したラインヘッドを用いてもよい。ただし、有機ＥＬラインヘッドでは同時発光は不可能となっているため、ＬＥＤラインヘッド２３１を用いた装置と一部相違している。以下、相違点を中心に本発明の第３実施形態について詳述する。

図１５は有機ＥＬ素子を用いたラインヘッドの概略斜視図である。同図においては、像書込部２３に設けるラインヘッドの細部が示されている。各像書込部２３のラインヘッド２４２では、複数の有機ＥＬ素子２４３が主走査方向Ｘに列状（２列千鳥状）に配列された状態で長尺のハウジング中に保持されている。この像書込部２３は、ガラス基板２４４上に有機ＥＬ素子２４３からなる素子列の発光部を載置し、同じガラス基板２４４上に形成されたＴＦＴ（＝Thin Film Transistor）２４５により駆動される。すなわち、露光制御部５１３から画像信号が与えられると、該画像信号に基づきＴＦＴ２４５が作動して有機ＥＬ素子２４３が順番に発光する。屈折率分布型ロッドレンズアレイ２４６は結像光学系を構成し、発光部の前面に配置される屈折率分布型ロッドレンズ２４７を俵積みしている。ハウジングは、ガラス基板２４４の周囲を覆い、感光体ドラム２０に面した側は開放する。このようにして、屈折率分布型ロッドレンズ２４７から感光体ドラム２０に光線を射出する。これによって、画像信号に対応して感光体ドラム２０に潜像が形成される。したがって、露光制御部５１３からの画像信号ＶＳＧの出力タイミングを制御することでライン潜像の書込位置を調整可能となっている。このように、この実施形態においても、ＣＰＵ５２１が本発明の「タイミング制御部」としての機能を担っている。

図１６は本発明の第３実施形態の主要な電気構成を示すブロック図である。有機ＥＬ素子で構成されるラインヘッド２４２では、上記したようにストローブ信号は用いられておらず、電気的な構成に関して第３実施形態が第１実施形態と相違する点は、ストローブ信号が用いられていない点のみである。したがって、その他の電気的な構成に関する説明は省略する。

次に上記のように構成された画像形成装置において感光体ドラムへの潜像の書込位置を調整する動作について説明する。この実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令（印字指令）がメインコントローラ５１に与えられると、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが新品カートリッジであるか否かを判断する。そして、新品カートリッジである場合には、第１実施形態と同様にして位相データ算出処理が実行される、つまり該ステーションに装備された感光体ギア５５の位相データが求められて不揮発性メモリ６１に記憶された後、該ステーションについて感光体ギア５５の位相データに基づき補正データがロードされる。一方、既に位相データが求めれているステーションについては位相データ算出処理を行うことなく、感光体ギア５５の位相データに基づき補正データがロードされる。そして、補正データに基づく周期で出力される同期信号に同期して画像信号がラインヘッド２４２に与えられて画像形成が実行される。すなわち、次のようにして画像形成処理が実行される。

各画像形成ステーションのメモリ６１から位相データが読み出される。位相データは上記したように振幅情報と位相情報（位相角）とを含んでおり、これらにより感光体ギア５５の偏心特性が特定される。そこで、この実施形態においても第１実施形態と同様に、上記したように偏心の影響を抑制するための補正データと位相データとが関連付けられた補正テーブルから、位相データで決まる補正値（振幅，位相角）を補正データとして取り出す。この補正データは感光体ドラム２０が１周する間に出力する同期信号Ｈsyncの周期を示しており、例えば位相データを構成する振幅および位相角がそれぞれ「４０」、「２１０」である場合には、例えば図１２に示す補正データがロードされる。

次に、すべてのモータ５０Ｋ，５０ＣＬが駆動されて全感光体ドラム２０の回転が開始される。そして、各ステーションでは、位相基準となる位相検出用突起５６が検出された後、上記のようにしてロードされた補正データに基づき周期補正済の同期信号ＨsyncがＣＰＵ５２１から露光制御部５１３に出力される。そして、露光制御部５１３は画像信号ＶＳＧを周期補正済の同期信号Ｈsyncに同期させながらラインヘッド２４２に出力する。一方、ラインヘッド２４２では、シリアルに送られてくる画像信号ＶＳＧに対応して一方端部の有機ＥＬ素子２４３から順番に発光して感光体ドラム２０上にライン潜像が形成される。このようなライン潜像形成処理は画像形成終了と判断されるまで繰り返される。こうして、各画像形成ステーションにおいて２次元潜像が感光体ドラム２０に形成されるとともに該潜像が現像処理されてトナー像が形成された後、それらのトナー像が中間転写ベルト１６上で相互に重ね合わさせてカラー画像が形成される。そして、画像形成終了と判断されると、全感光体ドラム２０の回転が停止される。

以上のように、この実施形態によれば、感光体ギア５５の偏心に応じて同期信号Ｈsyncの周期を補正し、これによって感光体ドラム２０へのライン潜像の書込位置を調整しているので、偏心の影響を抑制することができ、その結果、画像品質を向上させることができる。また、同期信号Ｈsyncの周期を補正することは、感光体ギア５５と感光体ドラム２０とを一体的に構成した装置において画像品質をさらに向上させる上で非常に優れている。すなわち、感光体ギア５５と感光体ドラム２０とを一体化した画像形成ステーションを用いたタンデム装置では、各ステーション間で感光体ギア５５の偏心特性が相互に異なることがあり、感光体ドラム２０間での回転位相関係を調整したとしても画質向上を図ることができない場合がある。これに対し、上記実施形態では感光体ドラム２０毎に感光体ギア５５の位相データに基づく補正を行っている。そのため、各ステーション間で感光体ギア５５の偏心特性が相互に異なっている装置においても、感光体ギア５５の偏心による影響を確実に抑制することができる。

また、感光体ギア５５の位相データについては、装置１への新品カートリッジの装着前に測定しておき、不揮発性メモリ６１に記憶させてもよい。この場合には、位相データ算出処理は不要となる。しかしながら、カートリッジ（画像形成ステーション）単体について位相データを事前の測定するためには、専用の測定装置を利用する必要があり、コスト的にも作業性の面からも非効率である。これに対し、上記実施形態では、新品カートリッジに対して位相データ算出処理を実行して位相データを装置内で自動的に求めているため、事前の測定を省略することができ、効率的に、かつ正確に位相データを求めることができる。

Ｅ．第４実施形態
ところで、上記第３実施形態では、複数の有機ＥＬ素子２４３を主走査方向Ｘに列状（２列千鳥状）に配列したラインヘッド２４２を用いているが、ラインヘッドの構成はこれに限定されるものではない。例えば図１７に示す多重露光方式のラインヘッドを有する画像形成装置に対しても本発明を適用することができ、上記第３実施形態と同様の作用効果が得られる。

図１７は第４実施形態におけるラインヘッドの構成を示す図である。この第４実施形態にかかるラインヘッド２４２には、複数の有機ＥＬ素子２４３を主走査方向Ｘに列状（１列直線状）に配列した素子列２４８ａ〜２４８ｃが複数列（この実施形態では３列）副走査方向Ｄ20に設けられている。つまり、ラインヘッド２４２では、２次元配列構造が採用されている。また、各素子列２４８ａ〜２４８ｃに対応してシフトレジスタ回路２４９ａ〜２４９ｃが設けられており、露光制御部５１３から出力された画像信号ＶＳＧの転送・保持・素子への出力を実行する。すなわち、この実施形態では、素子列を構成する有機ＥＬ素子２４３の素子数Ｎに対応する画像信号を「１ライン分の画像信号」とし、露光制御部５１３は周期補正された同期信号Ｈsyncに同期して１ライン分の画像信号ＶＳＧをシフトレジスタ回路２４９ａに出力する。一方、画像信号ＶＳＧを受け取ったシフトレジスタ回路２４９ａは先頭の素子列２４８ａを構成する有機ＥＬ素子２４３を発光させて所定の光量で感光体ドラム２０上の画素を露光する。

また、感光体ドラム２０の副走査方向Ｄ20への移動により先頭の素子列２４８ａの有機ＥＬ素子で露光された画素が次の素子列２４８ｂと対向する位置に移動する。このタイミングでシフトレジスタ回路２４９ａに入力された画像信号ＶＳＧをシフトレジスタ回路２４９ｂに転送する。このシフトレジスタ回路２４９ｂは、中央の素子列２４８ｂに画像信号ＶＳＧを出力して有機ＥＬ素子２４３を発光させる。このため、先頭の素子列２４８ａの有機ＥＬ素子２４３で露光された画素は、同じ強さの光量で再度露光される。このようにして、感光体ドラム２０を副走査方向Ｄ20に移動させながらシフトレジスタ回路２４９ａ〜２４９ｃで順次画像信号ＶＳＧを転送し、続いて有機ＥＬ素子２４３に画像信号ＶＳＧを出力して異なる素子列の有機ＥＬ素子２４３で同一画素を順次露光する。

このため、図１７の実施形態では画素は単一の有機ＥＬ素子で露光される場合の５倍の光量で露光されることになり、必要な輝度を高速で取得することができる。また、この実施形態では、周期補正された同期信号Ｈsyncの同期して露光制御部５１３からの画像信号ＶＳＧを出力して書込タイミングを調整しているため、先頭の素子列２４８ａで書き込まれる潜像位置は副走査方向Ｄ20においてほぼ等ピッチとなる。したがって、素子列２４８ａ〜２４８ｃの間隔を上記ピッチに対応させておくと、感光体ギア５５の偏心により感光体ドラム２０の回転速度に周期性が存在したとしても、各素子列２４８ａ〜２４８ｃで露光される画素を高精度に重ね合わせることができ、画像品質を高めることができる。上記のように、この実施形態では、各素子列を構成するＮ個（Ｎ≧２）の有機ＥＬ素子２４３に対応した画像信号を１ライン分とし、露光制御部５１３から出力される１ライン分の画像信号ＶＳＧに基づき素子列が副走査方向Ｄ20における配列順序で、しかも相互に異なる露光タイミングで同一位置にライン潜像を形成することによって多重露光を行っている。そこで、補正された同期信号Ｈsyncの周期に対応して露光タイミングを調整しながら多重露光を実行することで上記作用効果が得られる。

Ｆ．その他
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、「Ａ．潜像担持体ギアの偏心による影響と対策」の項で説明したようにマークのピッチの変化（例えば図３で示すピッチ特性）と逆方向に同期信号Ｈsyncの周期を補正している。つまり、マークＭＫのピッチが均一になるように補正データを設定しているが、図１の実測マークＭＫが理想位置に位置するように補正データを設定してもよい。

さらに、上記各実施形態は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナーを用いてカラー画像を形成する装置に本発明を適用したものであるが、カラー形成方式（タンデム方式、４サイクル方式など）、トナー色の種類および数については上記に限定されるものでなく、複数の発光素子を列状に配列したラインヘッドを用いて画像を形成する画像形成装置全般に適用することができる。

位相検出用マークの実測位置と理想位置との関係を示す図。潜像担持体ギアの偏心に伴う位相検出用マークの理想位置からの位置誤差を示すグラフ。潜像担持体ギアの偏心に伴う位相検出用マークのピッチの変動を示す図。潜像担持体ギアの偏心を抑制するために適した同期信号の周期を示す図。図４に示す同期信号に同期して形成された位相検出用マークの理想位置からの位置誤差を示すグラフ。本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図。図６に装備される画像形成ステーションを示す斜視図。中間転写ベルトと各色の感光体ドラムとの配置関係を示す模式図。図６の画像形成装置の主要な電気構成を示すブロック図。ラインヘッドの構成を示す図。同期信号を補正するための補正データからなる補正テーブルを示す図。補正データの一例を示す図。感光体ドラムへの潜像の書込位置を調整する動作を示すフローチャート。本発明の第２実施形態における動作を示すフローチャート。有機ＥＬ素子を用いたラインヘッドの概略斜視図。本発明の第３実施形態の主要な電気構成を示すブロック図。第４実施形態におけるラインヘッドの構成を示す図。

符号の説明

１…画像形成装置、２…ハウジング本体（装置本体）、１８…マーク検出センサ、２０，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ…感光体ドラム（潜像担持体）、２３，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ…像書込部、３２…カートリッジ本体、５０ＣＬ，５０Ｋ…モータ、５５，５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｋ…感光体ギア（潜像担持体ギア）、２３１、２４２…ラインヘッド、２３２…発光素子、２４３…有機ＥＬ素子、２４８ａ〜２４８ｃ…素子列、５１３…露光制御部、５２１…ＣＰＵ（タイミング制御部、位相検出部）、５２２…位相測定部（位相検出部）、５２３…不揮発性メモリ（記憶手段）、Ｄ20…副走査方向、Ｈsync…同期信号、ＳＴＢ…ストローブ信号、ＶＳＧ…画像信号、Ｘ,ｘ…主走査方向、ｙ…副走査方向

Claims

潜像担持体の回転軸と同軸に潜像担持体ギアを取り付けた構成物をカートリッジ本体に取り付けた画像形成ステーションが装置本体に対して装着され、前記装置本体側に設けられたモータの回転駆動力を前記潜像担持体ギアを介して前記潜像担持体に伝達して前記潜像担持体を副走査方向に回転移動させながら、前記副走査方向とほぼ直交する主走査方向に複数の発光素子を配列した像書込部により前記潜像担持体上にライン潜像を書き込み、さらに該潜像をトナーにより現像して画像を形成する画像形成装置において、
前記潜像担持体ギアに形成される位相検出用基準部を検出して信号を出力する位相センサと、
前記画像形成ステーションを制御することで、前記位相センサからの出力信号を基準として少なくとも前記潜像担持体の周長以上の長さにわたって前記副走査方向に互いに離間させながら複数の位相検出用マークを形成するマーク形成制御部と、
前記複数の位相検出用マークを検出して信号を出力する検出センサと、
前記検出センサからの出力信号に基づき前記潜像担持体ギアの偏心特性を示す位相データを求める位相検出部と、
前記位相データに基づき前記像書込部を制御して前記潜像担持体へのライン潜像の書込位置を調整するタイミング制御部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。