JP5495831B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙に画像を形成する画像形成装置に関し、特に、位置ずれ検出技術に特徴のある画像形成装置に関する。

従来の電子写真方式のカラー画像形成装置は、トナー像を担持する感光体ドラムを有し、中間転写ベルト、あるいは搬送ベルト上に保持された用紙上に順次異なる色のトナー像を転写することで、カラー画像を形成する。

しかし、機械精度等の原因により、感光体ドラムや中間転写ベルトに速度変動が生じ、各色の転写位置での感光体ドラムと中間転写ベルトの位置関係が色毎に異なり、各色の画像を重ね合わせたときに完全には一致しない、いわゆる色ずれ（画像の位置ずれ）が生じる。

そこで、特許文献１に提案された画像形成装置は、各色の画像形成部において位置検出用マークの可視画像を形成し、移動部材上に転写された位置検出用マークをセンサで検出する。そして、センサから出力された検出信号に基づいて、画像形成部の制御が行われることで、画像の位置ずれが補正される。

上記提案によって、カラー画像形成装置の機内温度の変化により生じる、各画像形成部自身の位置や大きさ、また画像形成部内の部品の位置や大きさの変化に起因する、長時間で発生する色ずれの補正を行うことができる。

しかしながら、位置検出用マークの形成にはトナーを使用するため、トナーを浪費することが問題となっていた。

そこで、特許文献２には、表面が誘電体で構成されている画像担持体上に、色毎に所定間隔で静電潜像マークを書き込み、静電潜像マークを検出し、検出値を基に、画像担持体の速度を制御する手段を有する画像形成装置が提案されている。

この方式によれば、位置検出用マークとして静電潜像を利用するので、トナーの浪費を防ぐことができる。

特開昭６４−６９８１号公報 特開２００１−８３８５６号公報

しかしながら、特許文献２に記載の方式では、副走査方向の色ずれを検出するのみで、主走査方向の色ずれを同時に検出するものではなかった。そのため、主走査方向の色ずれを補正することができなかった。

本発明の目的は、トナーを消費することなく、画像の位置ずれの向きや量を主走査方向に対して検出することで、ランニングコストを抑えてより高画質な画像を得ることが可能となる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、像担持体の主走査方向に延びるように形成される静電潜像線との相対移動時に、前記静電潜像線と互いにその一部が主走査方向に重なるように配置され、相対移動により誘導電流を発生させる導体と、前記導体により発生された前記誘導電流の測定結果に基づいて、主走査方向の画像の位置ずれを検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１０記載の画像形成装置は、像担持体の主走査方向に平行に形成される第１の静電潜像線に対して平行に配置される第１の導体と、前記像担持体の前記主走査方向に傾斜して形成される第２の静電潜像線に対して平行に配置される第２の導体と、を有し、前記静電潜像線に対して前記導体を相対移動させることにより誘導電流を発生させ、前記第１の導体からの第１の出力信号と、前記第２の導体からの第２の出力信号との位相差から、前記主走査方向と副走査方向の画像の位置ずれを検出することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１３記載の画像形成装置は、回転が可能に設けられ、静電潜像線が形成される像担持体と、前記像担持体上に形成される前記静電潜像線と一部が重なるように配置され、前記像担持体の回転の方向である副走査方向に直交する主走査方向の前記静電潜像線が形成される位置に応じて変化する誘導電流を発生する導体と、前記導体に発生する誘導電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記誘導電流に基づいて、前記像担持体上に形成される画像の前記主走査方向の位置ずれを補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、各色の画像形成部における位置ずれの向きや量を、主走査・副走査同時にトナーを浪費することなく工程毎に切り分けて検出することで、制御対象を明らかにし、より高画質な画像を得ることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置における静電潜像線と導体と像担持体の位置関係を示す図である。 第１の実施の形態における静電潜像線と導体の位置関係を示す図である。 第１の実施の形態における電位変化を示す図である。 第１の実施の形態における副走査方向の位置ずれの検出を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置における静電潜像線と導体と像担持体の位置関係を示す図である。 第２の実施の形態における静電潜像線と導体の位置関係を示す図である。 第２の実施の形態における電位変化を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置における導体を示す図である。 第３の実施の形態における導体と像担持体の位置関係を示す図である。 第３の実施の形態における静電潜像線と導体の位置関係を示す図である。 第３の実施の形態における電位変化を示す図である。 第３の実施の形態における２つの導体からの出力を加算した電位変化を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る画像形成装置における導体を示す図である。 第４の実施の形態における静電潜像線と導体の位置関係を示す図である。 第４の実施の形態における電位変化を示す図である（１）。 第４の実施の形態における電位変化を示す図である（２）。 第４の実施の形態における図１５の電位変化と図１６の電位変化をそれぞれ加算した図である。 第５の実施の形態に係る画像形成装置における導体と像担持体の位置関係を示す図である。 第５の実施の形態における静電潜像線と導体の位置関係を示す図である。 第５の実施の形態における電位変化を示す図である。 第６の実施の形態に係る画像形成装置における導体と像担持体とグランドスリット片の位置関係を示す図である。 第６の実施の形態における静電潜像線と導体とグランドスリット片の位置関係を示す図である。 第６の実施の形態におけるグランドスリット片形状を示す図である。 第６の実施の形態における電位変化を示す図である。 第６の実施の形態における２つの導体からの出力を加算して形成される電位変化を加算した図である。 本発明の第７の実施の形態に係る画像形成装置における静電潜像線と導体の位置関係を示す図である。 第７の実施の形態における電位変化を示す図である。 第８の実施の形態に係る画像形成装置における静電潜像線と導体と像担持体の位置関係を示す図である。 第８の実施の形態における像担持体の傾きを示す図である。 画像形成装置の要部の正面図である。 画像形成装置の要部の斜視図である。 画像形成装置の第一画像形成部のベルト搬送方向上流側から見た側面図である。 画像形成装置の第二画像形成部のベルト搬送方向上流側から見た側面図である。 第二画像形成部を図３３の矢印Ｂで示す方向から見た側面図である。 第二画像形成部の図３３の断面Ａ−Ａで見た断面図である。 第一画像形成部で中間転写ベルト上に転写されたトナー像と、被転写部に転写された静電ベルト目盛りとの間の位置関係について説明する図である。 図３６のＡ部の部分拡大図である。 本発明の画像形成装置の副走査方向の色ずれの制御を説明する制御ブロック図である。 図３８の制御部による副走査方向の色ずれ補正法による色ずれ制御処理のフローチャートである。 図３８の制御部による副走査方向の色ずれ補正法による色ずれ制御処理のフローチャートである。 副走査方向の色ずれ補正法と、主走査方向の色ずれ補正法による色ずれ制御処理のフローチャートである。 副走査方向の色ずれ補正法と、主走査方向の色ずれ補正法による色ずれ制御処理のフローチャートである。 本発明の画像形成装置における主走査方向の色ずれ補正を説明する制御ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

図１から図４と、図３０から図４０Ｂまでが第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を説明するための図である。図３０は画像形成装置の要部の正面図で、図３１がその斜視図、図３２、図３３がベルト搬送方向上流側から見たその側面図、図３４、図３５は感光ドラムおよび中間転写ベルトとセンサの詳細配置説明図である。なお、同じ数字に異なるアルファベットの助辞を付した符号は、当該数字のみにより当該符号が付される複数の部材／部品を適宜総称する。

通常、タンデム型方式の画像形成装置では、図３０、図３１に示すように一本の中間転写ベルト２４上に４本、あるいはそれ以上の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが配置され、異なる色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋ）の像を形成する。

図３０、図３１により中間転写ベルト２４上にカラートナー画像を形成し、記録媒体に画像を転写するための構成について説明する。中間転写ベルト２４は、回転駆動力を与えるベルト駆動ローラ３６と、ベルト従動ローラ３７、二次転写ローラ３８の少なくとも３本のローラに巻き掛けられており、ベルト従動ローラ３７または二次転写ローラ３８により、一定のテンションが与えられている。ベルト駆動ローラ３６付近には、二次転写部４４で記録媒体に転写されないで中間転写ベルト２４表面に付着したままで残っているトナーを掻き落として中間転写ベルト表面をきれいに清掃するためのベルト清掃部４５を備える。

図３０で示すように、ベルト駆動ローラ３６と第一の感光ドラム12aの間には、上側コロナ帯電器４６ａ、下側コロナ帯電器４６ｂを中間転写ベルト２４上の被転写部６１を挟み込むように配置し、逆位相の交流電圧を印加することで被転写部６１の潜像ベルト目盛り３２を確実に消去する。あるいは、ベルト清掃部４５の幅方向両端部で、中間転写ベルト２４の表面に設けられた被転写部６１と対向する位置に、被転写部６１と接触して、アースされた図示しない除電ブラシを配置し、被転写部６１に転写された静電ベルト目盛り３２を消去してもよい。

次に図３０により、画像形成部４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの構成について説明する。

第一画像形成部４３ａにある１ａは第１感光ドラムで、図３０の奥側でドラム駆動モータ５３ａからドラム回転軸５５ａに駆動力を伝達する駆動系を介して駆動力が伝達されるとともに、図３０で手前側のドラム回転軸５５ａ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５７ａが連結されており、第一画像形成部４３ａでは、常にこのドラムエンコーダ５７ａからの出力信号をもとにドラム駆動モータ５３ａを回転させることで、感光ドラム１ａの回転が矢印の向き（反時計廻り）に等角速度回転するように制御する。

本実施形態では、感光体層の膜厚が30μｍのＯＰＣ感光体からなる感光ドラムを用いており、感光ドラム１ａ表面にトナー画像を形成する際には、感光ドラム表面の感光体を帯電ユニット５１ａにより一様にー６００Ｖ程度のマイナスに帯電させ、第一露光ユニット４９ａにより画像信号に従ってレーザ光を走査して第一感光ドラム１ａの表面のレーザ光照射部分の表面電位をー１００Ｖ程度に変化させて潜像を形成する。このとき図３２で示すように、第一感光ドラム１ａの露光位置４２ａを延長した位置で、有効画像領域外の両端部に、画像を書き込む前後のレーザ光の照射により静電潜像目盛り線３１ａを書き込む。静電潜像目盛り線３１ａは、画像を感光ドラム１ａに書き込む前の第一感光ドラム１ａが回転駆動を開始した直後から形成され、第一感光ドラム１ａでの画像形成が終了するまで書き込みが続けられる。この静電潜像目盛り線３１ａの大きさは、第一感光ドラム１ａの軸方向に５ｍｍ程度で、副走査方向の画像の解像度が1200ｄｐｉの場合では、２５.４÷１２００×２＝０.０４２３３３３・・・ｍｍより、４２.３μｍのピッチで形成される。

レーザ光照射により表面電位が-１００Ｖ程度に変化した有効画像領域部分には、現像ユニット１８ａによりマイナスに帯電したイエローYトナーが付着され第一画像（イエローＹ）が形成される。このとき、感光ドラム１ａ両端部の静電潜像目盛り線３１aには、トナーを現像しないように、図３２で示すように現像器１８の現像領域が決められている。

つぎに、第一画像を形成するＹトナーは第一感光ドラム１ａと中間転写ベルト２４が接触する第一転写部において、直径１６ｍｍ程度で、表面が導電性のスポンジで形成された一次転写ローラ４ａから与えられる+1000Ｖ程度のプラスの電界によって中間転写ベルト２４上に転写される。このとき、図３２で示すように、中間転写ベルト２４の表面の両端部の感光ドラム１aに形成された静電潜像目盛り線３１aに対応する位置に設けられた被転写部６１に対し、静電潜像目盛り線３１aが接触し、さらに、一次転写ローラ4aの両側に配置された静電ベルト目盛り転写ローラ４７で＋５００Ｖ程度の高圧を印加することで静電潜像目盛り３１aを形成している電荷の一部が被転写部６１に転写され、図３１で示すように静電潜像目盛り線３１ａと同じピッチの静電ベルト目盛り３２が形成される。このとき、静電潜像目盛り線３１ａが形成された露光部分の静電ベルト目盛り転写ローラ４７との電位差は、６００Ｖ程度であるのに対し、静電潜像目盛り線３１ａの間の部分で非露光部の静電ベルト目盛り転写ローラ４７との電位差は１１００Ｖ程度である。この二つの電位差の違いにより、感光ドラム１ａと中間転写ベルト２４の間、あるいは、中間転写ベルト２４と一次転写ローラ４aの間の放電の状態が異なることで、中間転写ベルト２４に静電潜像目盛りが転写される。本実施形態のように、中間転写ベルト２４の体積抵抗率が１０^１0Ω・ｃｍ程度で、後述するように被転写部１２５が体積抵抗率１０^１4Ω・ｃｍ以上の材料で構成されている場合には、転写後の被転写部での表面電位はレーザ光が照射された潜像形成部に対応する部分が＋０Ｖ程度、レーザ光が照射されていない部分に対応する部分が＋５０Ｖ程度になることが実験からわかっている。すなわち、感光ドラム上の−６００Ｖと−１００Ｖの表面電位の違いによる目盛りが、中間転写ベルト上では、＋５０と＋０Ｖの表面電位の違いによる目盛りとして転写されている。

次に、第二画像形成部４３ｂ〜第四画像形成部４３ｄの構成について説明する。第二〜第四画像形成部４３ｂ〜４３ｄは、すべて同じ構成であるので、第二画像形成部４３ｂの構成についてのみ説明する。図３３に、第二画像形成部４３ｂを搬送方向上流側から見た図を示す。図３４に、第二画像形成部４３ｂを図３３の矢印Ｂで示す方向から見た図を示す。また、図３５に、図３３の断面Ａ−Ａを示す。図３４、図３５では、一次転写ローラ４ｂは省略してある。

第二画像形成部４３ｂでは第一画像形成部４３ａと同じ形状の感光ドラム１ｂを用い、第二画像形成部４３ｂでは、ベルト目盛り読み取りセンサ３３ｂを中間転写ベルト２４の内側に配置し、被転写部６１に転写された静電潜像による静電ベルト目盛り３２を中間転写ベルト２４の裏側から検知するようにしたものである。

また、図３３に示すように、第二感光ドラム１ｂの両端部で中間転写ベルト２４の幅方向両端部からはみ出した露光範囲内に、第一画像形成部４３ａと同様に第二画像形成部で形成する画像と同時に形成された静電潜像目盛り線３１ｂがあり、図３４で示すように感光ドラム１ｂの下側で感光ドラム１ｂと中間転写ベルト２４が接触してトナー画像の転写が行われる転写位置（転写線）を感光ドラム軸方向外側に延長した位置で静電潜像目盛り線３１ｂを読取る静電潜像目盛り読取りセンサ３４ｂを配置する。

したがって、第二画像形成部４３ｂでは、ベルト目盛り読み取りセンサ３３ｂと静電潜像目盛り読取りセンサ３４ｂは、同一転写線上に配列され、同時に感光ドラム１ｂ上の静電潜像目盛り線３１ｂと、中間転写ベルト２４に設けられた被転写部６１に転写された静電ベルト目盛り３２を読取ることができるように構成されている。

次に、図３０から図３９Ｂを用いて、実際に画像位置合わせ、すなわち、第二画像形成部４３ｂ以降で目盛り合わせを行う際の動作について説明する。

図３６は、第一画像形成部４３ａで中間転写ベルト２４上に転写されたＡ４ヨコサイズの記録紙に転写するトナー像と、被転写部６１に転写された静電ベルト目盛り３２の位置関係と、その構成について説明する図で、図３７は図３６のＡ部で示す画像先端に対応する静電ベルト目盛り部分の構成を説明する部分拡大図である。

図３６は中間転写ベルト２４上に、第一画像形成部４３ａでＡ４ヨコの用紙に形成する画像のトナー像と、静電ベルト目盛り３２を、連続２ページ分転写した状態を示す。感光ドラムから中間転写ベルト、さらに、中間転写ベルトから記録用紙へトナー像を転写する際には、速度差を０.５％程度つけてお互いに滑らせながら転写の動作を行うのが一般的であるが、本実施形態では説明を簡単にするために搬送方向のすべり量がゼロで記録用紙に対し転写後のトナー像と同じ大きさのトナー像を感光ドラム、および中間転写ベルトに形成するものとする。

Ａ４ヨコの記録紙に対し、全面に画像形成が可能であるわけではなく、記録用紙の前後、左右それぞれに余白を持たせて画像形成を行う。本実施形態の場合は、図３６に示すように、先端・後端の余白は２.５ｍｍ、左右の余白は２ｍｍとなっている。第一画像形成部４３ａの感光ドラム１ａに１ページ分の画像形成を行う際には、記録紙の先端に相当する部分から露光動作を開始し、トナー像を形成する領域の２.５ｍｍ前から感光ドラム１ａの両端部に静電潜像目盛り線３１ａの形成を開始する。

本実施形態では、１２００ｄｐｉの画像解像度を有する画像形成装置の場合であって、露光するレーザ光のピッチは２５.４ｍｍ／１２００＝０.０２１１６６６６・・・より０.０２１１５ｍｍとしている。静電潜像目盛り線３１ａを形成するためには、１ラインおきに露光／非露光を繰り返す１ライン／１スペースの場合が最小ピッチの目盛りとなり、本実施形態の場合最小の目盛りピッチは０.０２１１５×２＝０.０４２３ｍｍとなる。したがって、トナー画像を形成する領域での静電潜像目盛り線３１ａは、１ライン／１スペースで形成可能な最小ピッチである０.０４２３ｍｍピッチの目盛りを形成する。

また、本実施形態では、第二画像形成部以降で先頭の目盛り合わせを確実に行うために、１ページ分の画像形成を行う際の先端余白部分において、有効画像領域よりピッチの大きな目盛りを形成するように露光動作を行う。図３７は図３６のＡ部の拡大図であり、画像先端の余白部に形成する静電潜像目盛りの構成を示す。図３７では、まず余白の先頭に相当する部分に目盛り線を形成し、有効画像部の目盛りピッチである０.０４２３ｍｍの８倍に相当する０.３３８４ｍｍピッチの目盛りを４本形成する。続いてその半分のピッチの目盛り０.１６９２ｍｍピッチの目盛り線を３本形成する。その次に、さらに半分のピッチの０.０８８４６ｍｍピッチの目盛りを３本形成し、その後有効画像域に形成するのと同じピッチの０.０４２３ｍｍの目盛りを形成し、後端余白の領域まで０.０４２３ｍｍピッチの静電潜像目盛りを形成する。

図３７で示すように、有効画像部の目盛りピッチより大きな目盛りピッチを形成する領域は、
0.3384×3＋0.1692×3＋00846×3＝1.0152＋0.5076＋0.2538＝1.7766ｍｍ となり、先端余白より短い領域である。第二画像形成部４３ｂ以降も同様に先端余白部の目盛りピッチは有効画像部の目盛りピッチの８倍のものから形成し始めて、４倍、２倍、と徐々にピッチを細かくして、最小ピッチの目盛りにつなげていく。従来、電子写真装置においては、画像位置ズレが１００〜１５０μｍ程度生ずることが予期されているので、第一画像形成部４３ａで中間転写ベルト２４に転写された静電ベルト目盛り３２に対し、第二画像形成部４３ｂの転写位置での感光ドラム１ｂに転写された静電潜像目盛りの位置は最大でも１５０μｍ程度のズレであって、ドラムまたはベルトのいずれかの潜像目盛り線を検知した後は、必ずもう一方の潜像目盛り線を検知することなり、対応させるべき目盛り線が交互に検知されるので、ドラム側の潜像目盛り線を検知するたびにドラム側の潜像目盛りを静電ベルト目盛り３２の位置に合わせるように感光ドラムの回転速度を調整すればよい。先端余白部で、徐々に目盛りピッチを小さくしていくことで、有効画像領域に至るまで対応する目盛りを見失うことなく位置合わせを継続して行うことができる。

次に、図３８は本発明の電子写真装置の副走査方向の色ずれの制御を説明する制御ブロック図で、図３９Ａ、図３９Ｂは図３８の制御部４８による副走査方向の色ずれ補正法による色ずれ制御処理のフローチャートである。図３８において、第二画像形成部以降は同じ構成なので、第二画像形成部のみ表している。以下、図３９Ａ、図３９Ｂの色ずれ制御処理を説明することにより、本実施形態における、画像形成および画像位置合わせを説明する。

まずステップＳ１で制御部４８が印字開始信号を受け取ると、制御部４８はドラム駆動モータ５３a、５３ｂと図示しないベルト駆動モータに回転開始指示を与え、ドラム駆動軸に直結されているドラムエンコーダ５７ａ、５７ｂの信号を読み取りながらドラム駆動モータ５３a、５３ｂを等速回転制御して感光ドラム１a、１ｂを矢印Ｒ１方向に等速回転させる。同様に、図示しないベルト駆動ローラ軸上に取り付けられたベルト駆動ローラエンコーダの信号により、図示しないベルト駆動モータを等速回転駆動しベルト駆動ローラ３６に巻きかけられた中間転写ベルト２４を一定速度で矢印Ｒ２方向に回転させる（ステップＳ２）。次にステップＳ３で、帯電ユニット５１ａ、５１ｂ、一次転写ローラ４ａ、４ｂ、および、静電ベルト目盛り転写ローラ ４７に所定の高圧の印加を開始し、感光ドラム１ａ、１ｂの表面は本実施形態の場合−６００Ｖに帯電される。

次にステップＳ４で、制御部４８が画像信号を受け取ると、第一露光ユニット４９ａが露光動作を開始し、図３６、図３７で説明したように先端余白に相当する部分から静電潜像目盛り３１ａを所定のピッチで形成する。次に画像データの露光も開始され、静電潜像目盛り３１ａとともに、１ページ分の画像データが終了するまで露光動作を継続する。

次に、ステップＳ５において、第一露光ユニット４９ａが露光動作を開始してから、０.８３３３３３３秒経過したかどうかを判断した後、ステップＳ６で、第二露光ユニット４９ｂが露光動作を開始する。本実施形態では、感光ドラム径を８４ｍｍ、第一画像形成部４３ａと第二画像形成部４３ｂとの間のピッチ（ステーション間ピッチ）を２５０ｍｍ、感光ドラム表面の露光位置からトナー像を中間転写ベルトへ転写する位置までの露光-転写間距離を１２５ｍｍ、ベルト搬送速度と感光ドラムの周速を３００ｍｍ／ｓ、になるようにそれぞれ設定している。感光ドラム１に潜像を書き込むタイミングは上流側の各画像形成部４３で感光ドラム１から中間転写ベルト２４に転写される位置から次の画像形成部４３で感光ドラム１から中間転写ベルト２４に転写される位置まで中間転写ベルト２４が搬送される時間分だけ遅らせて書き込みを行うように制御すればよいので、第一画像形成部４３ａで画像形成が開始されてから第二画像形成部で画像形成が開始されるまでの時間間隔は、２５０（ｍｍ）÷３００（mm/s）で計算され、０.８３３３３３３秒となる。

次に、ステップＳ７で、ｉ＝０とする。感光ドラム１ａ、１ｂ、さらに、中間転写ベルト２４の速度変動がなく常に一定の時間間隔で転写位置間を搬送される場合には、中間転写ベルトに重ねて形成されるトナー画像に位置ズレは発生しない。また、ベルト駆動ローラの偏芯、中間転写ベルトの厚みムラなどにより中間転写ベルトの速度ムラが生じたり、感光ドラム駆動モータ、あるいは、ベルト駆動ローラ駆動モータに速度変動が生じた場合に、画像位置ズレが発生するが、ベルト駆動ローラの偏芯、中間転写ベルトの厚みムラはあらかじめ測定することで速度ムラを補正することは可能であり、また、モータの速度変動は、それぞれ同じ軸上に取り付けられたエンコーダにより速度を補正することが可能である。しかし、各画像形成部において転写されるトナーの量の違いなどにより、各画像形成部で中間転写ベルト２４に発生するテンション変動によって生じる中間転写ベルト２４の伸縮は、画像によって異なるとともに、プロセス条件で決定される転写トナー量、一次転写電圧の値などによって変化するため予測ができず、補正することは非常に困難であった。このテンション変動により、上流側の画像形成部で転写された中間転写ベルト２４上のトナー画像が下流側の画像形成部に到達するまでの時間が変動する。この変動時間分だけ色ずれが発生することになる。本実施形態においては、このように予測できない中間転写ベルト２４の速度変動が生じた場合であっても、転写位置において静電潜像目盛り線３１ｂを、対応する静電ベルト目盛り３２に合うように感光ドラム１に接続されているドラム駆動モータ５３の回転を制御し、色ずれを防止するものである。

次に、ステップＳ８ａ、Ｓ８ｂで、ベルト目盛り読取りセンサ３３ｂまたは、静電潜像目盛り読み取りセンサ３４ｂによって、ｉ番目（ｉ＝０）の潜像目盛りをいずれか一方が先に検知した場合、少なくとも、当該センサが次の潜像目盛りを検知する前に、もう一方のセンサが潜像目盛りを検知する。ステップＳ９で、ドラムと、ベルトそれぞれ先頭の潜像目盛りを検知した時間差Δｉを計算し、ステップＳ１０でΔｉと目盛りピッチＰｉを搬送速度３００ｍｍ／ｓで割った値を比較する。ΔｉがＰｉ／３００の値より小さい場合は、一方のセンサが２番目の潜像目盛りを検知する前にもう一方のセンサが潜像目盛りを検知したということであり、ドラムとベルトの一方のどの目盛りをドラムとベルトの他方のどの目盛りと対応させればよいのかが明確になる。一方、ΔｉがＰｉ／３００の値より大きい場合は、一方のセンサが２番目の潜像目盛りを検知するまで、もう一方のセンサが潜像目盛りを検知することができなかった場合であるので、ドラムとベルトの一方のどの目盛りをドラムとベルトの他方のどの目盛りと対応させればよいのか判断ができなくなってしまう。本実施形態においては、図３６、図３７で説明したように、画像先端部の余白領域において、目盛りピッチＰｉは８倍の０.３３８４ｍｍに広げて形成する潜像目盛りのピッチを大きくしており、通常の状態で先頭の潜像目盛りが交互に検知可能なように設定している。しかし、もし何らかの異常により、中間転写ベルトに作用する負荷が増加し、ベルト駆動ローラと、中間転写ベルトとの間で大きなすべりが生じた場合など、ドラムとベルトの先頭の潜像目盛りを交互に検知することができなくなるので、その場合は、ステップＳ１１でエラーと判断し、装置の動作を停止させる。

次に、ステップＳ１２で、ステップＳ９で算出したΔｉを元に、感光ドラムと中間転写ベルトの潜像目盛りの位置ズレがなくなるように第二画像形成部４３ｂのドラム駆動モータ５３ｂの速度の補正量を算出し、ステップＳ１３でドラム駆動モータ５３ｂの回転速度を補正して目盛り同士の位置ズレが小さくなるようにする。また、有効画像領域に達するまでに目盛りピッチを最小のピッチに収束させる。１ページ分の画像データが終了するまでこの補正制御動作を繰り返し（ステップＳ１５）画像データが終了したら露光動作を停止する（ステップＳ１６）。

次のページの印字データがある場合には（ステップＳ１７）、ステップＳ４に戻って、同様な動作を繰り返し画像の位置合わせ行いながら画像形成を行っていく。印字データが終了している場合は、帯電ユニット、一次転写ローラ高圧ユニット、潜像目盛り転写用の高圧ユニットなどの高圧を停止させ（ステップＳ１８）、記録用紙への二次転写が終了するまで（ステップ１９）感光ドラムおよび一次転写ローラの回転は継続し、すべての画像データの二次転写が終了したと判断したら、感光ドラムと中間転写ベルトの駆動モータをすべて停止し（ステップＳ２０）印字動作を終了する（ステップＳ２１）。

続いて、主走査側の色ずれ制御を行うための、主走査の色ずれ検知方法を示す。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置における静電潜像線と導体と像担持体の位置関係を示す図である図１（ａ）は正面斜視図、図１（ｂ）は側面図である。前述してきた静電潜像目盛り線３１が、以後の説明の静電潜像線３と、また前述の静電潜像目盛り読み取りセンサ３４が、以降の説明の導体５と対応している。

像担持体としての感光体ドラム１上にレーザ光が露光走査されることにより、静電潜像線３が描画される。静電潜像線３は、ある一定間隔で感光体ドラム１の軸に平行に複数形成される。

その静電潜像線３と平行に導体５が配置される。導体５は、静電潜像線３に対して相対移動するときに、互いにその一部が重なるように配置される。

そして、相対移動時に、静電潜像線３の電位に応じて導体５に誘導電流が発生する。その誘導電流を解析し、電位変化の大きさから、主走査方向のずれの向きと大きさを検出することが可能となる。

導体５は、図１（ａ）に示す通り、静電潜像線３と重なり電位を読み取る部位であり、導線６と回路要素８に接続されている。検出ユニットとしての回路要素８は、誘導電流を解析し、電位変化の大きさから、主走査方向のずれの向きと大きさを検出する。

ここで、記載の導体５の検出原理や基本構成の詳細については、特開平１１−１８３５４２に記載されている。また、この導体５は帯電体との直接接触による放電を防止するため、不図示の数μｍ〜数十μｍ厚のポリイミドフレキシブルフィルムで覆われていることを特徴としている。

図２（ａ）〜（ｃ）を用いて、具体的に導体５と静電潜像線３との位置関係を示す。

図２（ａ）は、主走査方向に静電潜像線３のずれがない場合、図２（ｂ）は、左方向に静電潜像線３がずれている場合、図２（ｃ）は、右方向に静電潜像線３がずれている場合である。

図２（ａ）のように、導体５と静電潜像線３とが相対移動する際に、一部が重なるように導体５が配置されている場合、導体５によって検出される一つの静電潜像線３が通過した際の電位変化は、図３（ａ）に示す通りになる。

図３（ａ）〜（ｃ）は、縦軸に電位変化、横軸に時間を表している。導体５に静電潜像線３が重なり始めると上向きの山の電位変化が生じ、静電潜像線３から離れ始めると下向きの山の電位変化が生じる。

一方、図２（ｂ）の場合は、左方向に静電潜像線３がずれているため、静電潜像線３と導体５の重なる長さが増し、主走査方向のずれがない場合と比べ、電位変化値が大きくなる（図３（ｂ））。

また、図２（ｃ）の場合は、右方向に静電潜像線３がずれることになり、静電潜像線３と導体５が相対移動時に重なる長さが減少するため、電位変化値が小さくなる（図３（ｃ））。このような手法で主走査方向の画像のずれの向きと大きさの把握が可能となる。図３（ａ）〜（ｃ）で得られる電圧変化の振幅から、主走査方向の位置ズレを算出することが可能となる。

副走査方向の画像のずれ量に関しては、前述してきたように感光体ドラム１の軸に平行に、かつ感光体ドラム１の周上に複数形成された静電潜像線３の出力信号の出現間隔を基に把握することが可能となる。

即ち、検出ユニットとしての回路要素８は、導体５により発生された誘導電流の測定結果に基づいて、主走査方向と副走査方向の画像の位置ずれを検出することができる。

図４（ａ）、（ｂ）は、複数の静電潜像線３上を導体５が通過した際の電位変化を示している図である。図３（ａ）〜（ｃ）と同様に、縦軸が電位変化、横軸が時間変化を表す。

図４（ａ）は、副走査方向に位置ずれがない場合を示す。図４（ｂ）は、２つめの静電潜像線３が早い時間に検出されていることから、２つめの静電潜像線３が副走査方向にずれていることが分かる。このようにして、副走査方向の位置ずれの検出を行う。

また、図１（ａ）、（ｂ）〜図３（ａ）〜（ｃ）を用いて、主走査方向の位置ズレをドラムで検出する例を示したが、これは図３０や図３１に示したベルト目盛り読み取りセンサ３３にも適応できる。

図４０Ａ、図４０Ｂには図３９Ａ、図３９Ｂの副走査方向の色ずれ補正法に、主走査方向の色ずれ補正方法を合わせて記載した。説明が複雑になるため、副走査方向の色ずれ補正については前述したが、実際の装置では、主走査、副走査方向の色ずれ補正を同時に行うため、図４０Ａ、図４０Ｂの色ずれ制御処理が行われる。ステップＳ１０までのフローチャートについては、図３９Ａ、図３９Ｂの副走査の色ずれ補正法と同様である。ステップＳ１０にて、Δｉ＜Ｐｉ／３００以下であった場合、ステップＳ１２，Ｓ１３と平行に，ステップＳ２２〜Ｓ２４が行われ、まず、ｉ番ベルト潜像目盛りと、ｉ番静電潜像目盛り線３１の主走査の位置ズレ量を、ＣＰＵにて算出する。（ステップＳ２２）。

続いて、主走査方向へのドラムの移動量を算出する。（ステップＳ２３）。

そして、ステップＳ２４にて特開２００９-１１６２５０に記載の通り、不図示のピエゾ素子を用いて、画像形成部４３ｂごと、感光ドラム１ｂの軸方向にステップS２３での算出量に従って、移動する。すると、感光ドラム１ｂへの露光位置も移動することで、主走査方向への色ずれを補正することが可能となる。

主走査方向への色ずれ補正をリアルタイムに行う方法は、感光ドラム１ｂの軸方向にピエゾ素子を用いて画像形成部４３ｂごと移動する以外にもある。図４１には主走査方向への色ずれ補正をリアルタイムに行う制御の為の構成のみを示す。以下、具体的に示すと、まず感光体ドラム１ｂの露光位置から転写位置までの距離をＬ２とすると、Ｌ２＜Ｌ１という長さ関係になるように、感光体ドラム１ｂの転写位置よりも上流側にベルト目盛り読み取りセンサ３３ａを設置する。この感光体ドラム１ｂの転写位置からＬ１の場所に設置したベルト目盛り読み取りセンサ３３ａにて、感光体ドラム１ａから潜像転写された静電ベルト目盛り３２の主走査方向の位置変動を図３Ａ，３Ｂ，及び３Ｃにその例を示した出力電圧の振幅から見積もる。画像形成を開始してから順に感光ドラム１ｂで形成され、したがって検出されるべき静電ベルト目盛り線は，制御部内のメモリのアドレスと対応づけられているため、ここで検出された静電ベルト目盛り線が、何番目の目盛りに対応するかを判定することが可能である。よって、ベルト目盛り読み取りセンサ３３ａにて検出された主走査方向の位置変動分を、感光ドラム１ｂでの露光にフィードバックすることが可能となる。感光ドラム１ｂの露光へのフィードバックについては、感光ドラム１ｂの露光ユニット４９ｂ内にある回転多面鏡１０００ｂへ照射する露光ビームの書込みタイミングを決める周波数を変調制御することで行う。図４１では画像形成部として第一画像形成部４３ａと第二画像形成部４３ｂしか示さなかったが、この制御を第三、第四の画像形成部においても同様に行うことで、主走査方向の色ずれをリアルタイムに補正することが可能となる。

なお、上記説明において主走査、副走査方向の色ずれをリアルタイム補正する方法について示してきた。しかし図１（ａ）から図４（ｂ）に示した主副の位置ズレ検出方法では、長時間に変動する色ずれを補正する方法であるオートレジにも応用することが可能である。簡単に説明すると、第１から第４の画像形成部４３において、静電潜像目盛り線３１を転写して静電ベルト目盛り３２を形成し、第４の画像形成部よりも下流の位置に静電潜像目盛り読み取りセンサ３４を配置する。この静電潜像目盛り読み取りセンサ３４にて各画像形成部で作られた静電ベルト目盛りを読み取ることで色ずれ量を検出する。その色ずれ量の対応するものに基づいて、各画像形成部の露光ユニット４９内にある回転多面鏡へ照射する露光ビームの書込みタイミングを決める周波数を変調制御することで、主走査の色ずれを補正する。また副走査方向の色ずれ補正については、各画像形成部の露光ユニット４９内にある回転多面鏡の回転速度を制御するか、感光ドラムの回転速度を制御することで行う。

第１の実施形態の手法によって、感光体ドラム１での副走査方向の画像のずれの向きと大きさと、主走査方向の画像のずれの向きと大きさを検出することは可能である。しかし、主走査方向における位置ずれの大きさが、静電潜像線と導体の重なり部の長さに比べて非常に小さい場合は、位置ずれを電位変化値として検出することが難しい。

図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置における静電潜像線と導体と像担持体の位置関係を示す図である。図５（ａ）は正面斜視図、図５（ｂ）は側面図である。

本実施形態では、図５（ａ）、（ｂ）に示す通り、静電潜像線７の形状と導体（静電潜像目盛り読み取りセンサ）９の形状が第１の実施形態と異なる。静電潜像線７は、画像形成装置の解像度が６００ｄｐｉの際には、１ドット（４２．３μｍ）１スペース（４２．３μｍ）で描画された点線である。即ち、静電潜像線７は、画像形成装置の解像度程度の間隔を有する点線である。

また、導体９の形状は、静電潜像線７のピッチと一致するように、櫛型形状にした。具体的には、導体９は、櫛歯部１０と櫛歯支持部１１とを有する。

図６（ａ）〜（ｃ）を用いて、具体的に導体９と静電潜像線７との位置関係を示す。

図６（ａ）は、主走査方向に静電潜像線７の位置ずれがない場合、図６（ｂ）は、左方向に静電潜像線７がずれている場合、図６（ｃ）は、右方向に静電潜像線７がずれている場合である。

図６（ａ）の場合、導体９は、静電潜像線７と相対移動する際に、櫛歯部１０の一部が静電潜像線７と重なるように配置されている。その際、導体９によって検出される、１本の静電潜像線７を通過した際の電位変化は、図７（ａ）に示すようになる。

図７（ａ）に示すように、静電潜像線７が櫛歯部１０を通過する際、１山目の電位変化となり、櫛歯支持部１１を通過するときに、２山目となり、櫛歯支持部１１を抜けるときに、下向きの山の波形となる。

ここで、図７（ａ）の電位変化について説明する。図６（ａ）の導体９と静電潜像線７の位置関係の際、感光ドラム１が回転し、感光ドラム１上の静電潜像線７が櫛歯部１０の下に一部重なり始めると、導体９と増幅回路８までの間にある自由電子が、櫛歯部１０に引きつけられ始める。さらに、感光ドラム１が回転し、静電潜像線７と櫛歯部１０が完全に重なる瞬間までひきつけられる自由電子の数は増える。そして完全に重なった直後から、引きつけられる自由電子の数は減る。この自由電子の流れを、増幅回路を通して出力し、グラフ化したものが、図７（ａ）の一山目の電位変化となる。

続いて、感光ドラム１が回転し、静電潜像線７と櫛歯支持部１１が一部重なり始めると、引きつけられる自由電子の数が増え始め、静電潜像線７と櫛歯支持部１１が完全に重なる瞬間までひきつけられる自由電子の数は増える。そして、完全に重なった直後から引きつけられる自由電子の数が減り始め、副走査方向に移動して、静電潜像線７の半分だけが櫛歯支持部の下に来た際、図７（ａ）のグラフの値は０となる。

続いて、静電潜像線７が櫛歯支持部１１を半分以上抜け始めると、引きつけられていた自由電子が、戻り始めるので、マイナスの出力となる。そして、静電潜像線７と櫛歯支持部１１が完全に重ならなくなるところで図７（ａ）の下向きの山のピークとなる。

また、図６（ｂ）の場合は左方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体９の櫛歯部１０の重なる長さが増え、１山目の電位変化値が、ずれていない場合と比べて大きくなる（図７（ｂ））。

また、図６（ｃ）の場合は、右方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体９の櫛歯部１０が相対移動時に重なる長さが減少し、１山目の電位変化値が、ずれていない場合と比べて小さくなる（図７（ｃ））。

このような手法で、微小な主走査方向の画像のずれであっても、出力信号を増幅することが可能となり、わずかな位置ずれでも精度よく検出可能となる。静電潜像線７のドット数を増やすほど、出力信号を増幅させることが可能となる。尚、静電潜像線７の間隔と導体９の櫛歯間隔は同じである。

また、副走査方向の位置ずれは、第１の実施形態と同様に、出力信号の間隔から検出可能となる。

主走査、副走査方向への色ずれ補正法は第１の実施形態と同様に行う。

第２の実施形態の手法によって、主走査・副走査方向の微小な画像ずれの向きと大きさを検出できるようになったが、第２の実施形態の手法では、図７（ａ）〜（ｃ）に示す通り、１山の電位変化の大きさの違いからのみ、画像ずれの向きと大きさを判定しなくてはならない。仮にノイズが大きかった場合など、正しく検出することが難しく、画像ずれの向きと大きさを正しく検出することが困難になる。

図８は、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置における導体を示す図である。また、図９は、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の静電潜像目盛り読み取りに関わる要部の側面図である。

本実施形態では、図８に示すように、導体９と１３の２種類を用意し、導体１３から得られる出力信号を反転器１００で反転させて、導体９からの出力信号と、加算器１０１で加算させる回路を構成した。導体１３は、櫛歯部１４と櫛歯支持部１５とを有する。

具体的には、図１０（ａ）〜（ｃ）は静電潜像線７、導体９、及び導体１３の位置関係を示し、図１０（ａ）は、主走査方向のずれがない場合、図１０（ｂ）は、左方向にずれている場合、図１０（ｃ）は、右方向にずれている場合を示す。

導体９及び導体１３は、静電潜像線７と相対移動する際に櫛歯部の一部が重なるように配置されている。その際、導体９及び導体１３によって検出される一つの静電潜像線７が通過した際の導体９からの出力は、図１１（ａ）のシグナル４０となり、導体１３からの出力信号を反転させたものは、図１１（ａ）のシグナル４１となる。

ここで、図１１（ａ）〜（ｃ）、１２（ａ）〜（ｃ）の縦軸は電位変化を表し、横軸は時間を示す。図１０（ａ）の場合、シグナル４０と４１を加算すると、図１２（ａ）に示す通り、シグナルはゼロとなる。

一方、図１０（ｂ）の場合は、左方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体９の櫛歯部１０の重なる長さが増え、ずれがない場合と比べて１山目の電位変化値が大きくなる（図１１（ｂ）のシグナル４０）。

また、導体１３の櫛歯部１４は静電潜像線７と重なる長さが減るため、１山目の電位変化値が、ずれがない場合と比べて小さくなる（図１１（ｂ）のシグナル４１）。これらのシグナル４０と４１を加算すると、図１２（ｂ）に示すような波形となる。

また、図１０（ｃ）の場合は、右方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体９が相対移動時に重なる長さが減少し、１山目の電位変化値が、ずれがない場合と比べて小さくなる（図１１（ｃ）のシグナル４０）。

また、導体１３とは重なる長さが増加するため、電位変化値は大きくなる（図１１（ｃ）のシグナル４１）。これらのシグナル４０と４１を加算すると、図１２（ｃ）に示すような波形となる。

このように２つの導体を使用し、各導体からの出力信号を加算することによって、画像ずれの向きと大きさを判定することが、電位変化の値ではなく信号波形の違いで行えるため、画像ずれの検出が容易となる。

また、副走査方向の位置ずれの測定においては、第１の実施形態と同様に、誘導電流のシグナル間隔より検出可能となる。

主走査、副走査方向への色ずれ補正法は第１の実施形態と同様に行う。

第３の実施形態においては、２つの導体を別々に設け、重ね合わせるため、部品数が多く精確な組み立てを要し作業が困難であった。そこで、第４の実施形態では、図１３に示すように櫛歯部２３と２５を噛み合わせた導体２０と２２を用いた。符号１９、２１は櫛歯支持部を示す。

図１４（ａ）〜（ｃ）を用いて具体的に示すと、図１４（ａ）は、主走査方向のずれがない場合、図１４（ｂ）は、左方向にずれている場合、図１４（ｃ）は、右方向にずれている場合の静電潜像線７、導体２０、及び導体２２の位置関係を示す。

導体２０及び導体２２は、静電潜像線７と相対移動する際に櫛歯部の一部が重なるように配置されている。図１４（ａ）の場合、その際、導体２０及び導体２２によって検出される一つの静電潜像線７が通過した際の導体２０からの出力信号は、図１５（ａ）となる。導体２２による出力信号を反転させたものは、図１６（ａ）となる。

ここで、図１５（ａ）〜（ｃ）、図１６（ａ）〜（ｃ）、図１７（ａ）〜（ｃ）の縦軸は電位変化を示し、横軸は時間を示す。導体２２の櫛歯支持部２１を静電潜像線７が通過し終わるときに、導体２０の櫛歯部２５を静電潜像線７が通過し始めるため、図１５（ａ）の１山目と、図１６（ａ）の上向きの１山目が同一時刻となる。図１５（ａ）と図１６（ａ）のシグナルを加算すると、図１７（ａ）に示すような電位変化となる。

一方、図１４（ｂ）の場合は、左方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体２０の櫛歯部２５の重なる長さが増え、１山目の電位変化値が大きくなる（図１５（ｂ））。

また、導体２２の櫛歯部２３は静電潜像線７と重なる長さが減り、支持部２１を通過し終わる長さは増えるため、図１６（ｂ）の上向きの１山目の電位変化値は大きくなる。

図１５（ｂ）と図１６（ｂ）の時間の関係は、図１５（ａ）と図１６（ａ）の関係と同様なので、図１５（ｂ）と図１６（ｂ）のシグナルを加算すると、図１７（ｂ）に示す通りになる。位置ずれのなかった図１７（ａ）の場合と比べて、上向きの１山目の電位変化の値が大きくなる。

また、図１４（ｃ）の場合は、右方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体２０の櫛歯部２５の重なる長さが減り、１山目の電位変化値が小さくなる（図１５（ｃ））。

また、導体２２の櫛歯２３は静電潜像線７と重なる長さが増えるため、櫛歯支持部２１を通過し終わる長さは減り、図１６（ｃ）の上向きの１山目の電位変化値は小さくなる。

図１５（ｃ）と図１６（ｃ）の時間の関係は、図１５（ａ）と図１６（ａ）の関係と同様なので、図１５（ｃ）と図１６（ｃ）のシグナルを加算すると、図１７（ｃ）に示す通りになる。位置ずれのなかった図１７（ａ）の場合と比べて、上向きの２山目の電位変化の値が小さくなる。

このように、２つの導体をその櫛歯部を噛み合わせるように配置し、各導体からの出力信号を加算することによって、画像の位置ずれの向きと大きさを検出することができる。第２の実施形態と異なり、導体を２つにすることによって、出力信号が増幅されるため、ノイズが大きい場合でも画像ずれを検出することが可能となる。

また、副走査方向の位置ずれは、第１の実施形態と同様に、誘導電流の出力信号間隔より検出可能となる。

主走査、副走査方向への色ずれ補正法は第１の実施形態と同様に行う。

第２の実施形態の手法によって、微小な主走査方向の画像のずれであっても検出することが可能となった。しかし、図５（ａ）、（ｂ）、６（ａ）〜（ｃ）に示すように、導体９には櫛歯支持部１１があり、櫛歯支持部１１を静電潜像線７が通過する際には、画像のずれの向きに関係なく、導体９を静電潜像線７が通過するため、ほぼ等しい電位変化値が検出されることになる。例えば、図７（ａ）〜（ｃ）の上向きの２山目と下向きの山の電位変化の値である。

図１８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る画像形成装置における導体と像担持体の位置関係を示す図である。図１８（ａ）は正面斜視図、図１８（ｂ）は側面図である。

本実施形態では、図１８（ｂ）に示すように、導体９の櫛歯支持部１１を、静電潜像線７の電荷の影響を受けにくいように、感光ドラム１から距離をおいて固定した。具体的には、本実施形態では、導体９を折り曲げ、感光体ドラム１表面から櫛歯支持部１１を遠ざける形状とした。

図１９（ａ）〜（ｃ）を用いて導体９の構成を具体的に示す。図１９（ａ）は、主走査方向のずれがない場合、図１９（ｃ）は、左方向にずれている場合、図１９（ｃ）は、右方向にずれている場合である。

図１９（ａ）〜（ｃ）の櫛歯支持部１１は、図１８（ｂ）に示すように、静電潜像線７から離れているので、櫛歯支持部１１と静電潜像線７によって誘導電流はほぼ発生しないものと考えてよい。

図２０（ａ）〜（ｃ）は、図１９（ａ）〜（ｃ）の静電潜像線７と櫛歯部１０のみの関係により発生した電位変化を表している。

導体９は、静電潜像線７と相対移動する際に櫛歯部１０の一部が重なるように配置されている。図１９（ａ）の場合、その際、導体９によって検出される、一つの静電潜像線７を通過した際の電位変化は、図２０（ａ）に示すようになる。

一方、図１９（ｂ）の場合は、左方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体９の櫛歯部１０と重なる長さが増えるため、電位変化値が大きくなる（図２０（ｂ））。

また、図１９（ｃ）の場合は、右方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体９の櫛歯部１０が相対移動時に重なる長さが減少し、電位変化値が小さくなる（図２０（ｃ））。

図５（ａ）、（ｂ）のように、導体９の櫛歯支持部１１が静電潜像線７の電荷の影響を受ける際には、図７（ａ）〜（ｃ）での電位の変化値の上向きの２山目と下向きの山の部分の値が主走査方向の画像の位置ずれに関係なく、ほぼ等しい値となっていた。

しかし、櫛歯支持部１１が静電潜像線７の電荷の影響を受けにくいように固定すると、図２０（ａ）〜（ｃ）に示すように、電位の変化する部分のみを波形として検出することが可能となった。

また本実施形態は、第３、第４の実施形態にも同様に適用でき、電位の変化する部分のみを波形として検出することが可能である。

また、副走査方向の位置ずれは、第１の実施形態と同様に、誘導電流の出力信号間隔より検出可能となる。

主走査、副走査方向への色ずれ補正法は第１の実施形態と同様に行う。

第４の実施形態において、櫛歯支持部１９、２１は感光ドラム１から遠ざけることなく固定していたが、櫛歯支持部が電荷の影響を受けにくくする手法を第６の実施形態で示す。

この手法では、図２３に示すような穴の開いた薄膜導体２６（以後、「グランドスリット片」と呼ぶ）を設け、図２１や２２に示すような導体２０と２２に対する位置関係で固定する。

図２１に示すように、グランドスリット片２６の穴から導体２０、２２が感光体ドラム１に当たるようにしている。このように、グランドスリット片２６を配置することにより、櫛歯支持部１９、２１と静電潜像線７の間では誘導電流はほぼ発生しないものと考えてよい。

図２４（ａ）〜（ｃ）では、櫛歯部２５と静電潜像線７、櫛歯部２３と静電潜像線７の関係による電位変化のみを表している。第４の実施形態の図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、導体２０、２２と静電潜像線７は配置される。また、第４の実施形態と同様に、図１３に示すように導体２０と２２の２種類を用意し、導体２２から得られる出力信号を反転させ、導体２０の出力信号と加算する回路を構成した。

図２４（ａ）は、主走査方向に位置ずれがない場合の導体２０と２２の電位変化シグナルを示している。図２４（ａ）のシグナル１６は、導体２０を静電潜像線７が通過する際の電位変化を示す。図２４（ａ）のシグナル１７は、導体２２を静電潜像線７が通過する際の電位変化を反転したものを示す。シグナル１６とシグナル１７を加算すると、図２５（ａ）に示すように電位変化がゼロとなる。

一方、図２４（ｂ）の場合は、左方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体２０の櫛歯部２５の重なる長さが増え、電位変化値が大きくなる（図２４（ｂ）のシグナル１６）。

また、導体２２の櫛歯部２３は静電潜像線７と重なる長さが減るため、電位変化値が小さくなる（図２４（ｂ）のシグナル１７）。これらのシグナル１６と１７を加算すると、図２５（ｂ）に示すような波形となる。

また、図２４（ｃ）の場合は、右方向に静電潜像線７がずれているため、静電潜像線７と導体２０の櫛歯部２５が相対移動時に重なる長さが減少し、電位変化値が小さくなる（図２４（ｃ）のシグナル１６）。

また、導体２２の櫛歯部２３とは重なる長さが増加するため、電位変化値は大きくなる（図２４（ｃ）のシグナル１７）。これらのシグナル１６と１７を加算すると、図２５（ｃ）に示すような波形となる。

このように、グランドスリット片２６を挟むことにより、第５の実施形態と同様の結果（電位の変化する部分のみの抽出）を得ることができる。また、本実施形態は、第２、第３の実施形態にも適用可能であり、電位の変化する部分のみを波形として検出することが可能である。

また、副走査方向の位置ずれは、第１の実施形態と同様に、誘導電流の出力信号間隔より検出可能となる。

主走査、副走査方向への色ずれ補正法は第１の実施形態と同様に行う。

第７の実施形態は、図２６（ａ）、（ｂ）に示すように、露光走査方向（主走査方向）と平行に形成した第１の静電潜像線２７の他に、露光走査方向に傾斜した第２の静電潜像線２９を形成して、それぞれの静電潜像線に平行に第１の導体３０、第２の導体２８を配置する。そして、各導体の出力信号（第１の出力信号、第２の出力信号）の位相差から主走査方向の位置ずれの向きと大きさを検出するものである。

図２６（ａ）に対し、図２６（ｂ）は主走査方向に右に静電潜像線２７、２９がずれている。その際、図２６（ａ）の場合は、１本の静電潜像線を導体３０、２８が通過した際に検出される信号は、図２７（ａ）のように同じ位相となる。

しかし、図２６（ｂ）のように、静電潜像線２７、２９が右にずれている場合は、導体３０からの出力信号に対し、導体２８からの出力信号は、図２７（ｂ）のように遅れて検出される。

このように、２つの導体の出力信号の検出開始時間を比較することによって、主走査方向の画像の位置ずれの向きと大きさを検出することができる。

また、副走査方向の位置ずれは、第１の実施形態と同様に、誘導電流の出力信号間隔より検出可能となる。

主走査、副走査方向への色ずれ補正法は第１の実施形態と同様に行う。

次に第８の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態から第７の実施形態までで示した導体と静電潜像線を感光体ドラム１の両端に配置する。これによって、両端における画像の位置ずれの向きと大きさを検出することが可能となるため、主走査方向の画像倍率を検出することが可能となる。

また、両端に配置した複数の副走査方向の静電潜像線の間隔を検出することによって、露光走査方向に対するレーザ光の傾きや、両端に配置された導体と平行な感光体ドラム上の接線によって形成される面内での像担持体の傾きを検出することも可能となる。

図２８は、本発明の第８の実施形態に係る画像形成装置における静電潜像線と導体と像担持体の位置関係を示す図である。図２９は、図２８の矢印方向から見た図である。

図２８に示すように、感光体ドラム１の両端に静電潜像線３が形成され、導体５が配置されている場合、両端の副走査方向の出力信号の間隔を比較することで、感光体ドラム１が、図２９において、仮想線で示すように、傾いている状態も検出することが可能となる。

尚、上記第１〜第８の実施形態では、説明の都合上、導体での電位変化測定を感光体ドラム上で実施すると記載したが、電位変化測定は感光体ドラムと接触する中間転写ベルトや用紙搬送ベルト上でも同様に行ってもよく、感光体ドラムに限定されるものではない。

上記第１〜第８の実施形態によって、主走査・副走査方向の画像の位置ずれの向きと大きさを検出することが可能となる。これらで検出された画像の位置ずれの向きと大きさを基に、レーザ露光照射位置、転写位置での感光体ドラムやベルトの全てまたはいずれかを制御することにより、色ずれの補正をほぼリアルタイムに行うことが可能となる。

１ 感光体ドラム（像担持体）
３、７ 静電潜像線
５、９、１３、２０、２２ 導体
６ 導線
８ 回路要素（検出ユニット）
１０、１４、２３、２５ 櫛歯部
１１、１５、１９、２１ 櫛歯支持部
２６ 穴の開いた薄膜導体
１００ 反転器
１０１ 加算器

Claims (15)

1. 像担持体の主走査方向に延びるように形成される静電潜像線との相対移動時に、前記静電潜像線と互いにその一部が主走査方向に重なるように配置され、相対移動により誘導電流を発生させる導体と、
   前記導体により発生された前記誘導電流の測定結果に基づいて、主走査方向の画像の位置ずれを検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記静電潜像線は、前記画像形成装置の解像度程度の間隔を有する点線であり、前記導体は、前記静電潜像線とほぼ等しい間隔の櫛歯部を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記導体は、前記櫛歯部が平行でかつ重ならないように２つ配置され、一方の前記導体からの出力信号を反転し、もう一方の前記導体からの出力信号と加算することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記導体は、前記櫛歯部が噛み合うように２つ配置され、一方の前記導体からの出力信号を反転し、もう一方の前記導体からの出力信号と加算することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記櫛歯部を支持する櫛歯支持部が、前記櫛歯部より前記静電潜像線の電荷の影響が小さい距離に固定されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 前記櫛歯部を支持する櫛歯支持部と前記像担持体の間にはグランドに接続された導体を有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記静電潜像線と前記導体を、前記像担持体の両端に配置したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記検出された画像の位置ずれ量を基に、レーザ露光照射位置、転写位置での前記像担持体、転写ベルトの全てまたはいずれかを制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記静電潜像線は、副走査方向に所定の間隔で複数形成され、前記検出手段は、前記導体により発生された前記誘導電流の発生の間隔に基づいて、副走査方向の画像の位置ずれも検出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 像担持体の主走査方向に平行に形成される第１の静電潜像線に対して平行に配置される第１の導体と、
    前記像担持体の前記主走査方向に傾斜して形成される第２の静電潜像線に対して平行に配置される第２の導体と、を有し、
    前記静電潜像線に対して前記導体を相対移動させることにより誘導電流を発生させ、前記第１の導体からの第１の出力信号と、前記第２の導体からの第２の出力信号との位相差から、前記主走査方向と副走査方向の画像の位置ずれを検出することを特徴とする画像形成装置。
11. 前記静電潜像線と前記導体を、前記像担持体の両端に配置したことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記検出された画像の位置ずれ量を基に、レーザ露光照射位置、転写位置での前記像担持体、転写ベルトの全てまたはいずれかを制御することを特徴とする請求項１０又は１１記載の画像形成装置。
13. 回転が可能に設けられ、静電潜像線が形成される像担持体と、
    前記像担持体上に形成される前記静電潜像線と一部が重なるように配置され、前記像担持体の回転の方向である副走査方向に直交する主走査方向の前記静電潜像線が形成される位置に応じて変化する誘導電流を発生する導体と、
    前記導体に発生する誘導電流を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された前記誘導電流に基づいて、前記像担持体上に形成される画像の前記主走査方向の位置ずれを補正する補正手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
14. 前記補正手段は、前記誘導電流の振幅に基づいて前記主走査方向の位置ずれを補正し、前記誘導電流の発生のタイミングに基づいて前記副走査方向の位置ずれを補正することを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
15. 前記静電潜像線は、前記主走査方向に長手となるように形成され、
    前記導体は、前記静電潜像線に平行に配置されることを特徴とする請求項１３又は１４記載の画像形成装置。

Images