JPH10186787A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトの搬送速度あるいは位置の変動を補正
し、色ズレや濃度ムラなどを除去した良好な画質の画像
を得ることのできる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 １つの感光体３により中間転写体ベルト
７上にレジパターン２３を形成する。中間転写体ベルト
７上に転写された各々のパターンは、転写時に発生した
速度変動により、その間隔が変動する。このレジパター
ン２３の通過タイミングを感光体３の下流側に設置され
た読取部２１で読み取り、速度（位置）変動を検知す
る。この検知データを、中間転写体ベルト７の数周期に
渡り取得し、中間転写体ベルト７の厚みムラに起因する
低周波成分を抽出する。抽出したデータはレジパターン
２３の形成時と読取時の両方の変動の影響を受けている
ので、これを補正して真の速度（位置）変動データを算
出し、このデータに基づき、例えば駆動ロール８を制御
し、画像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多色画像を形成す
る画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１６は、従来の画像形成装置の一例を
示す概略構成図である。図中、１は画像読取装置、２は
画像書込装置、３は感光体、４は現像器、５は転写器、
６はクリーナー、７は中間転写ベルト、８は駆動ロー
ル、９はクリーナー、１０は用紙、１１は定着器、１２
は転写ロール、１３は制御部である。この例では、画像
書込装置２、感光体３、現像器４、転写器５、クリーナ
ー６からなる画像形成部を４組設け、それぞれ異なる色
の画像を中間転写体ベルト７上に形成する。例えば、Ｙ
（黄）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）Ｋ（黒）の各色の画
像を形成する。制御部１３は各部を制御し、以下のよう
にして画像を形成する。

【０００３】画像読取装置１によって読み取り、あるい
は外部から供給されたカラー画像は、それぞれの色ごと
に画像形成部に供給される。各画像形成部では、画像書
込装置２が感光体３上に潜像を形成し、現像器４で感光
体３にそれぞれの色のトナーを付着させて現像し、転写
器５で像を中間転写体ベルト７に転写する。不要なトナ
ーはクリーナー９で回収する。

【０００４】このようにして中間転写体ベルト７上には
各画像形成部で形成された各色の画像が重ね合わさって
形成されている。中間転写体ベルト７に転写されたカラ
ー画像は、転写ロール１２によって用紙１０に転写さ
れ、定着器１１で用紙に定着される。このようにして、
用紙１０上にカラー画像が形成される。中間転写体ベル
ト７上の不要なトナーはクリーナー９で回収される。

【０００５】中間転写体ベルト７は駆動ロール８によっ
て回転駆動されている。そのため、中間転写体ベルト７
に速度変動が生じると、各色の画像の形成位置に変動が
生じ、色ズレや濃度ムラ等の原因となる。中間転写体ベ
ルト７の搬送速度は、駆動ロール８の角速度ωと駆動ロ
ール８の回転中心から中間転写体ベルト７までの距離Ｌ
との積ωＬで表わされる。色ズレや濃度ムラの原因とし
ては、駆動ロール８の偏心による角速度ωの変動と、駆
動ロール８の回転中心から中間転写体ベルト７までの距
離Ｌの変動が考えられる。

【０００６】図１７は、中間転写体ベルト７の速度変動
の説明図である。ここで、駆動ロール８の半径をｒ、中
間転写体ベルト７の厚さをＤ0 、中間転写体ベルト７の
搬送速度をＶｂとする。駆動ロール８の回転中心から中
間転写体ベルト７までの距離Ｌは、駆動ロール８の半径
ｒと中間転写体ベルト７の厚さＤ0 の半分との和ｒ＋Ｄ
0 ／２である。上述のように、中間転写体ベルト７の搬
送速度Ｖｂは、 Ｖｂ＝Ｌ・ω＝（ｒ＋Ｄ0 ／２）・ω である。駆動ロール８がδｒだけ偏心している場合、 Ｖｂ＝Ｌ・ω＝（ｒ＋δｒ＋Ｄ0 ／２）・ω であるから、搬送速度差△Ｖｂは、 △Ｖｂ＝δｒ・ω である。

【０００７】従来、駆動ロール８の偏心が色ズレや濃度
ムラの原因であると考えられていた。例えば、特開平４
−１７２３７６号公報に記載されているように、画像形
成部の間隔を駆動ロール８のｎ回転分の中間転写体ベル
ト７の移動距離に設定し、各色の画像をすべて駆動ロー
ル８の偏心による速度変動に同期して形成し、色ズレや
濃度ムラなどを防止することが考えられている。しか
し、実際には駆動ロール８の偏心に同期させて画像を形
成しても、色ズレや濃度ムラは発生する。このような色
ズレや濃度ムラは、例えば中間転写体ベルト７の一周期
に渡り正弦的に変動が生じる。このような変動は中間転
写体ベルト７の厚みムラに起因し、厚みムラは、例えば
中間転写体ベルト７をシームレスベルトで構成する場
合、その製法上発生するものである。

【０００８】中間転写体ベルト７の厚みの変化量をδＤ
とすると、上述の式より Ｖｂ＝Ｌ・ω＝（ｒ＋（Ｄ0 ＋δＤ）／２）・ω △Ｖｂ＝（δＤ／２）・ω となり、搬送速度差△Ｖｂが発生することになる。この
ように、中間転写体ベルト７の厚みにムラがある場合に
も同様に速度変動が発生する。この場合の速度変動は、
駆動ロール８の偏心による速度変動よりも長周期の変動
となる。

【０００９】図１８は、従来の画像形成装置の一例にお
ける中間転写体ベルト７の速度変動による色ズレの説明
図である。図１８に示すグラフは、中間転写体ベルト７
の１周期分の時間内における正規位置からの位置ズレ量
を示しており、例えば上昇部分で搬送速度が速くなり、
下降部分で搬送速度が遅くなることを示している。図１
８（Ａ）に示すように、中間転写体ベルト７の搬送に従
って、各色の画像が順次形成される。Ｋ（黒）の画像が
まず形成され、Ｋ（黒）の画像が形成された部分が次の
Ｙ（黄）の画像形成部に搬送されてＹ（黄）の画像が重
ね合わされる。同様にしてＭ（マゼンタ）、Ｃ（シア
ン）についても、図１８（Ａ）に矢印で示した時間に順
次形成され、重ね合わされる。

【００１０】図１８（Ｂ）では、各色の画像の形成範囲
内におけるにおける位置ズレ量を示している。ここで
は、Ｋ（黒）の位置ズレ量を実線で、Ｙ（黄）を点線
で、Ｍ（マゼンタ）を破線で、Ｃ（シアン）を一点鎖線
でそれぞれ示している。例えば、Ｍ（マゼンタ）の画像
を形成する際の画像の位置ズレは、０より上をプラス、
下をマイナスとすれば、ほぼ全域にわたってマイナス側
にずれている。しかし、Ｃ（シアン）の画像を形成する
際には、中間転写体ベルト７の搬送速度が速くなり、画
像の先頭部分ではマイナス側に、画像の最後の部分では
プラス側にずれることになる。このように各色ごとに図
１８（Ｂ）に示すように位置ズレ量が異なるため、色ズ
レが発生する。

【００１１】図１９は、従来の電子写真印刷装置の別の
例を示す概略構成図である。図中の符号は図１６と同様
である。この例では、画像形成部を１組のみ設け、現像
器４によって感光体３に付着させるトナーの色を切り換
えながら各色の画像を形成する。例えば、まずＫ（黒）
の画像を感光体３上に形成し、中間転写体ベルト７に転
写して用紙１０上にＫ（黒）の画像を形成する。その
後、現像器４のトナーを切り換えてＹ（黄）の画像を形
成し、以後同様にＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の画像
を形成する。

【００１２】図２０は、従来の電子写真印刷装置の別の
例における中間転写体ベルト７の速度変動による色ズレ
の説明図である。この構成では、１色ごとに中間転写体
ベルト７に画像を形成するが、このとき中間転写体ベル
ト７は１色ごとに１回転するように通常は設計されてい
る。そのため、図２０（Ａ）に示すように中間転写体ベ
ルト７に速度変動が生じても、図２０（Ｂ）に示すよう
に各色の位置ズレ量は同期し、実際に形成された画像上
には部分的に縮みや伸びがあるものの、色ズレや濃度ム
ラなどは発生しない。なお、この例では、中間転写体ベ
ルト７の長さは画像の長さに対応するため、図２０
（Ａ）に示したグラフの時間軸は、図１８（Ａ）に示し
た時間軸のスケールとは異なる。

【００１３】このような構成では、中間転写体ベルト７
の長さは画像の最大長さあるいはその１／ｎに制限する
か、あるいは常に所定の位置から画像形成が行なわれる
ように制御する必要がある。中間転写体ベルト７の長さ
を任意に設定し、任意の位置から画像形成を行なう場合
には、図１６に示した構成と同様に、色ズレが発生する
ことになる。

【００１４】上述の各例では、中間転写体ベルト７に一
旦画像を形成し、その画像を用紙に転写する構成の場合
について説明したが、ベルトによって用紙を搬送し、感
光体から直接用紙に画像を転写する構成であっても、同
様にベルトの搬送速度のムラによって色ズレや濃度ムラ
が発生する。

【００１５】このような中間転写体ベルト７や搬送ベル
トの速度変動や位置変動に対して、これらを検知し、画
像の形成位置を補正するいくつかの技術が考えられてい
る。例えば、検知手段としては、例えば特開平４−１７
２３７６号公報や特開平４−２３４０６４号公報などに
記載されているように、ベルトに従動するロール軸にエ
ンコーダを取り付け、その角速度からベルトの速度を検
知する方式がある。

【００１６】図２１、図２２は、従来の速度変動の検知
手段の一例の説明図である。図中、４１はベルト、４２
はエンコーディングロール、４３はベアリング、４４は
エンコーダ、４５はピンチロールである。両図とも、ベ
ルト４１の搬送とともにエンコーディングロール４２が
回転し、ベアリング４３を介してエンコーダ４４が回転
して、その回転速度が検出される。

【００１７】しかし、図２１に示すようにエンコーディ
ングロール４２にベルト４１が掛けられている構成で
は、エンコーディングロール４２の部分でもベルト４１
の厚さムラやエンコーディングロール４２自体の偏心等
の影響を受け、ベルト４１の厚さムラによる速度変動を
正確に測定できない。また、図２２に示すようにピンチ
ロール４５によってベルト４１をエンコーディングロー
ル４２に押しつけて、エンコーディングロール４２を回
転させる方式では、２本のロールで挟持されることによ
ってベルト４１がダメージを受けやすく、信頼性に掛け
るという問題がある。

【００１８】図２３は、従来の速度変動の検知手段の別
の例の説明図である。図中、４６はマーク、４７はセン
サーである。別の速度変動の検知方法として、例えば特
開平６−１３０８７１号公報に記載されているように、
ベルト４１にあらかじめマーク４６を印刷しておき、そ
のマーク４６をセンサー４７で検知することにより、ベ
ルト４１の速度を検知する方式もある。しかしながら、
この方式はマーク４６を正確に印刷することが難しいた
め、精度面で問題がある。

【００１９】一方、例えば、特開平６−２５３１５１号
公報に記載されているように、各画像形成部によって形
成される画像の開始位置等を合わせる、いわゆるレジス
トレーションコントロール（以下、レジコンと略す）の
技術が知られている。この文献に記載されている位置合
わせの技術は、各画像形成部でベルト上に画像を形成
し、その画像をセンサーで検出して、各画像形成部にお
ける画像位置ズレを補正するものである。従来のレジコ
ン技術では、画像形成部間の書込位置の変動を補正する
のみであり、上述のようなベルトの速度変動によって生
じる画像内部の色ズレや濃度ムラを補正するものではな
かった。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、ベルトの搬送速度あるいは
位置の変動を補正し、色ズレや濃度ムラなどを除去した
良好な画質の画像を得ることのできる画像形成装置を提
供することを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、画像形成装置において、ベルトと、前記ベルトを駆
動する駆動手段と、前記駆動手段により駆動されている
前記ベルトに対向して配置され所定のタイミングにより
像を形成する像形成手段と、前記像形成手段とは異なっ
た位置に設けられ前記像形成手段により形成された像を
読み取る像読取手段と、少なくとも前記像読取手段によ
り読み取られた像に基づいて前記駆動手段により駆動さ
れる前記ベルトの位置変動量または速度変動量を認識す
る変動量認識手段を有することを特徴とするものであ
る。

【００２２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の画像形成装置において、前記ベルトに対向して複数個
の像形成手段が設けられており、前記変動量認識手段
は、前記複数個の像形成手段の少なくとも１つを用いて
形成された像および該像を形成した前記像形成手段と前
記像読取手段との前記ベルトに沿った離間距離に基づい
て変動量を認識することを特徴とするものである。

【００２３】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の画像形成装置において、前記変動量認識手段で用いる
像を形成する像形成手段は、前記像読取手段との離間距
離が最も長い像形成手段であることを特徴とするもので
ある。

【００２４】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の画像形成装置において、前記像読取手段は、前記ベル
トに沿って前記像形成手段と前記ベルトの長さの１／２
だけ離れた位置に配置されていることを特徴とするもの
である。

【００２５】請求項５に記載の発明は、画像形成装置に
おいて、ベルトと、前記ベルトを駆動する駆動手段と、
前記ベルトの駆動時における周期的変動を測定する周期
的変動測定手段と、該周期的変動測定手段により測定さ
れた前記ベルトの周期的変動量に基づいて前記ベルトの
ベルト厚の不均一に起因して発生する前記ベルトの位置
変動量または速度変動量を認識する変動量認識手段を有
することを特徴とするものである。

【００２６】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の画像形成装置において、前記周期的変動測定手段は、
前記ベルトの周期に応じて前記ベルトの位置情報を取得
することを特徴とするものである。

【００２７】請求項７に記載の発明は、請求項５に記載
の画像形成装置において、前記変動量認識手段は、前記
周期的変動測定手段によって取得された前記ベルトの複
数周期の前記ベルトの位置情報から低周波成分を抽出
し、前記ベルトのベルト厚の不均一に起因して発生する
前記ベルトの位置変動量または速度変動量とすることを
特徴とするものである。

【００２８】請求項８に記載の発明は、請求項５に記載
の画像形成装置において、前記変動量認識手段は、得ら
れた前記ベルトのベルト厚の不均一に起因して発生する
前記ベルトの位置変動量または速度変動量に対して、所
定の基準位置と前記周期的変動測定手段の測定位置との
位置の相違による位相差に基づいて該位相差の補正を行
ない、前記基準位置における前記ベルトのベルト厚の不
均一に起因して発生する前記ベルトの位置変動量または
速度変動量として認識することを特徴とするものであ
る。

【００２９】請求項９に記載の発明は、請求項５に記載
の画像形成装置において、前記変動量認識手段により認
識された位置変動量または速度変動量に基づいて前記駆
動手段の駆動速度を制御する駆動制御手段を有すること
を特徴とするものである。

【００３０】請求項１０に記載の発明は、請求項５に記
載の画像形成装置において、前記変動量認識手段により
認識された位置変動量または速度変動量に基づいて前記
ベルトの移動量を制御するベルト移動量制御手段を有す
ることを特徴とするものである。

【００３１】請求項１１に記載の発明は、請求項５に記
載の画像形成装置において、前記変動量認識手段により
認識された位置変動量または速度変動量に基づいて画像
形成位置を制御する画像形成制御手段を有することを特
徴とするものである。

【００３２】請求項１２に記載の発明は、ベルトと、前
記ベルトを駆動する駆動手段と、前記駆動手段により駆
動されている前記ベルトに対向して配置され像を形成す
る像形成手段と、前記像形成手段とは異なった位置に設
けられ前記像形成手段により形成された像を読み取る像
読取手段と、制御手段を有する画像形成装置の制御方法
において、前記ベルトを前記駆動手段によって駆動する
とともに前記像形成手段によって前記ベルト上に所定の
タイミングでパターンを形成し、該パターンを前記像読
取手段で読み取って時間間隔を測定し、測定された時間
間隔に基づいて前記ベルトの位置変動量または速度変動
量を認識し、認識した前記位置変動量または前記速度変
動量に基づいて、画像形成時の画像形成制御を行なうこ
とを特徴とするものである。

【００３３】請求項１３に記載の発明は、請求項１２に
記載の画像形成装置の制御方法において、画像形成時の
画像形成制御としては、認識された前記位置変動量また
は前記速度変動量に基づいて前記駆動手段の駆動を制御
することを特徴とするものである。

【００３４】請求項１４に記載の発明は、請求項１２に
記載の画像形成装置の制御方法において、画像形成時の
画像形成制御としては、認識された前記位置変動量また
は前記速度変動量に基づいて前記像形成手段の像形成を
制御することを特徴とするものである。

【００３５】請求項１５に記載の発明は、請求項１２に
記載の画像形成装置の制御方法において、前記ベルトの
前記位置変動量または速度変動量を認識する際には、前
記ベルトの複数周期分の前記像読取手段で測定した時間
間隔のデータから低周波成分を抽出し、振幅および位相
を補正して基準位置における前記ベルトの前記位置変動
量または速度変動量を認識することを特徴とするもので
ある。

【００３６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像形成装置の
実施の一形態を示す概略構成図、図２は、像形成位置と
読取位置との関係の説明図、図３は、読取部とレジパタ
ーンの一例の説明図である。図中、図１６と同様の部分
には同じ符号を付して説明を省略する。２１は読取部、
２２はホームセンサ、２３はレジパターンである。中間
転写体ベルト７の画像形成部より下流側に読取部２１が
設けられている。読取部２１は、図３に示すように、中
間転写体ベルト７上に１以上の画像形成部によって形成
された周期的なレジパターン２３を読み取る。読取部２
１は、例えば反射型のフォトレセプター等により構成す
ることができる。あるいは、中間転写体ベルト７が光源
からの光を透過しやすい材質の場合、透過型のフォトレ
セプターを使用してもよい。さらには、センサとしてＣ
ＣＤ等を使用して画像として取り込み、処理することも
可能である。制御部１３は、この読取部２１によるレジ
パターン２３の読取位置をもとに、中間転写体ベルト７
の厚さムラに起因する速度変動あるいは位置変動を検出
する。

【００３７】また、ホームセンサ２２は、中間転写体ベ
ルト７の一点に設けられているマーカを検出するもので
ある。このホームセンサ２２の位置をここでは基準位置
としている。ここでは＃１の感光体３（Ｙ）によってレ
ジパターン２３を形成するものとし、図２に示すよう
に、ホームセンサ２２と感光体＃１の中間転写体ベルト
７に沿った距離をＤ、＃１の感光体３と読取部２１との
中間転写体ベルト７に沿った距離をＬｙとする。もちろ
ん他の感光体３によってレジパターン２３を形成しても
よいが、中間転写体ベルト７の厚さに１周期の正弦的な
ムラが存在する場合、感光体３と読取部２１の中間転写
体ベルト７に沿った距離が長い方が、その位置的なズレ
量が大きくなり、検出しやすい。望ましくは、レジパタ
ーン２３を形成する感光体３と読取部２１との中間転写
体ベルト７に沿った距離が、中間転写体ベルト７の全長
の１／２であるとよく、位置ズレ量は２倍となって検出
できる。

【００３８】上述の構成において、画像形成装置の出荷
前の調整時や、中間転写体ベルト７の交換時には、中間
転写体ベルト７の厚さムラに起因する色ズレや濃度ムラ
を補正するための動作を行なう。図４は、本発明の画像
形成装置の実施の一形態における色ズレや濃度ムラを補
正するための動作の概略を示すフローチャートである。
まずＳ５１において、複数の感光体３のうち少なくとも
１つの感光体３上に一定ピッチでレジパターン２３を現
像し、回転駆動される中間転写体ベルト７上に転写す
る。レジパターン２３は、従来技術のように予め中間転
写体ベルト７上にマークを付与しておく場合に比べ、比
較的簡単に、しかも高精度で形成できる。中間転写体ベ
ルト７上に転写された各々のパターンは、転写時に発生
した速度変動により、その間隔が変動する。

【００３９】Ｓ５２において、転写されたレジパターン
２３の通過タイミングを感光体３の下流側に設置された
読取部２１で読み取る。これにより、転写時に発生した
速度変動または位置変動を検知することができる。

【００４０】Ｓ５３において、Ｓ５２で検知した速度変
動または位置変動のデータを、中間転写体ベルト７の数
周期に渡り取得し、全ての速度変動成分のうちから中間
転写体ベルト７の厚みムラ成分以外の変動を除去する。
このとき、中間転写体ベルト７の厚みムラに非同期の変
動成分は、中間転写体ベルト７の数周期分の速度変動ま
たは位置変動のデータを平均化することにより除去でき
る。また、中間転写体ベルト７の厚みムラに同期する変
動成分は、除去したい速度変動の周期で平均化を行な
い、中間転写体ベルト７の周期で平均化したデータから
引けばよい。

【００４１】Ｓ５３で抽出された中間転写体ベルト７の
厚みムラによる速度変動または位置変動は、誤差を含ん
でいる。すなわち、レジパターン２３を中間転写体ベル
ト７に転写する際とともに、レジパターン２３のピッチ
を読取部２１で測定する際にもベルトの厚みムラによる
速度変動が発生しているため、検知結果にはレジパター
ン２３を転写した時に発生した速度変動または位置変動
以外に、レジパターン２３の検知時に発生した速度変動
分または位置変動分が検知誤差として含まれている。Ｓ
５４では、このような誤差の補正を行なう。

【００４２】上述の検知誤差は、すなわち、レジパター
ン２３を転写時に発生した実際の速度変動または位置変
動の波形の位相を、転写ポイントから読取部２１までの
距離分遅らせたものである。したがって、センシングさ
れた検知結果は振幅、周期が等しく位相のみが異なる２
つの波形の合成波であるといえるため、その位相差に基
づき真の速度変動または位置変動のみを算出する。算出
した真の速度変動または位置変動のデータを保存してお
く。

【００４３】Ｓ５５において、画像を形成する際には、
保存しておいた真の速度変動または位置変動のデータに
基づき、例えば中間転写体ベルト７を駆動する駆動ロー
ル８の回転速度または位置を制御し、あるいは各画像形
成部における像形成位置等を制御し、画像を形成する。
これにより、色ズレや濃度ムラのない、高画質の画像を
得ることができる。

【００４４】以下、上述の動作をより詳細に説明してゆ
く。以下の説明では、＃１の感光体３（Ｙ）によってレ
ジパターン２３の像を中間転写体ベルト７上に形成する
場合を例にして説明する。＃１の感光体３（Ｙ）上に一
定のタイミングで現像されたレジパターン２３は、転写
ポイント（Ｙ）において中間転写体ベルト７上に転写さ
れる。この転写されたレジパターン２３は、駆動ロール
８の回転による中間転写体ベルト７の移動に従い、感光
体３の下流側に位置する読取部２１において読み取られ
る。

【００４５】図５は、レジパターンの一例の説明図であ
る。ここでは、図５（Ａ）に示すような、シェブロンパ
ターンと呼ばれる形状のパターンをレジパターン２３と
して用いている。読取部２１は、このレジパターン２３
の図５（Ａ）におけるＳｉｄｅ１、Ｓｉｄｅ２として示
したそれぞれの側のパターンの通過タイミングを検出す
る。すなわち、図５（Ａ）中のｔ０，ｔ１，．．．ｔｎ
が検出される。このとき、ｎ番目のパターンにおける像
の位置ずれのうち、中間転写体ベルト７の厚みムラまた
は感光体３や駆動ロール８の偏心などにより発生する像
位置の変動（以下、プロセスＡＣ位置ズレと呼ぶ）ΔＸ
ｎは、基準速度をＶとすると、 ΔＸｎ＝Ｖ×Σⁿ １／２（ｔｎ_side2 ＋ｔｎ_side1 ）−
ｎ×Ｌ ［Ｌ＝Ｖ×Σ^N １／２（ｔｎ_side2 ＋ｔｎ_side1 ）／
Ｎ］と表わせる。ここで、Ｎは中間転写体ベルト７の１
周期で形成されるパターン数である。

【００４６】ｎ回目のレジパターン２３の検出時におけ
る（ｔｎ_side2 ＋ｔｎ_side1 ）／２は、ｎ−１回目のレ
ジパターン２３の検出時からｎ回目のレジパターン２３
の検出時までの中間転写体ベルト７の移動方向の平均所
要時間を示す。例えば、中間転写体ベルト７が移動方向
に直交する方向にずれたとしても、レジパターン２３の
両側の平均を取ることによって、このようなズレに影響
されず、中間転写体ベルト７の移動方向の所要時間を得
ることができる。所定の基準位置からｎ回目のレジパタ
ーン２３の検出時までの所要時間は、ｎ回分の所要時間
をすべて加算すればよい。所要時間に基準速度を乗算す
ることによって、中間転写体ベルト７が基準速度で所要
時間だけ移動したときの移動距離を求めることができ
る。Ｌは、レジパターン２３間の基準距離であり、ｎ回
目のレジパターン２３の検出時までの理論的な距離はｎ
×Ｌで表わすことができる。この２つの距離の差が、ｎ
回目のレジパターン２３の検出時におけるプロセスＡＣ
位置ズレ△Ｘｎである。なお、レジパターン２３間の基
準距離Ｌは、測定トータル距離をパターン数で割れば求
まる。

【００４７】なお、レジパターン２３は、図３に示すよ
うに中間転写体ベルト７の中央部に１列設けたり、ある
いは図５（Ｂ）に示すように２列設けることもできる。
あるいは、中央部と両端部の３列設けたり、それ以上設
けてもよく、像形成位置も任意の位置でよい。レジパタ
ーン２３を形成する位置に対応して読取部２１を配置す
ればよい。特に、複数列のレジパターン２３を使用する
ことで検知精度の向上が実現できる。

【００４８】図６は、レジパターンの別の例の説明図で
ある。この例では、中間転写体ベルト７の移動方向に直
交する方向の線分で形成される縞状のレジパターン２３
を示している。この場合、線分を検出する間の時間ｔ
０，ｔ１，．．．を順次計測してゆく。この時の像形成
位置の変動は、 ΔＸｎ ＝Ｖ×Σⁿ （ｔｎ）−ｎ×Ｌ ［Ｌ＝Ｖ×（Σ^N （ｔｎ）／Ｎ］と表わせる。ここで、
Ｎは中間転写体ベルト７の１周期で印字されるパターン
数である。このようにして、図５に示したレジパターン
と同様に位置ズレを求めることができる。なお、このレ
ジパターン２３の場合には、パターンの左右で形状に差
がないので、例えば図６（Ｂ）に示すように中間転写体
ベルト７の両側に設けて、両側のパターンにおける時間
を計測するように構成して、精度を上げてもよい。ま
た、他のパターンをレジパターン２３として用いる場合
には、用いるパターンに応じて像形成位置の変動を算出
すればよい。

【００４９】図７は、レジパターンの読取りによって得
られた位置ズレ量の一例の説明図である。上述のように
してレジパターン２３を読み取り、算出した位置ズレ量
を中間転写体ベルト７の１周期に渡り、時刻との関係と
してプロットする。例えば、中間転写体ベルト７がシー
ムレスベルトの場合、その製法上、１周期にわたる正弦
的な厚みムラが存在し、位置ズレ量は例えば図７（Ａ）
に示すように、ある正弦波のように変化するはずであ
る。しかし、実際には感光体３や駆動ロール８の偏心に
よる位置ずれも生じているので、実際の検出結果は図７
（Ｂ）に示すようになる。

【００５０】したがって、上述のようにして検出された
プロセスＡＣ位置ズレから中間転写体ベルト７の厚みム
ラによる位置ズレ以外の成分を除去する必要がある。こ
れは、その他の位置ずれ要因の周期が、中間転写体ベル
ト７の厚みムラの周期（すなわちベルト１周期）と非同
期である場合は、以下のようにすればよい。図８は、位
置ズレ量の検出データからのプロセスＡＣ位置ズレの抽
出手法の一例の説明図である。除去したい位置ずれ成分
が中間転写体ベルト７の厚みムラによる位置ずれと非同
期である場合は、図８に示すように、中間転写体ベルト
７のＮ周期に渡りプロセスＡＣ位置ズレを測定し、これ
らを中間転写体ベルト７の１周期で区切って対応するタ
イミングの位置ズレ量を平均化する。例えば、Ｎ個の位
置ズレ量を加算してＮで割ればよい。これにより中間転
写体ベルト７の１周期と非同期である、中間転写体ベル
ト７の厚みムラ以外の位置ずれ成分は平均化（除去）さ
れ、同一の周期を示す厚みムラによる位置ずれ成分のみ
が顕著に現れる。

【００５１】また、除去したい位置ずれ成分が中間転写
体ベルト７の厚みムラによる位置ずれと同期する、すな
わち周期が整数倍である場合には、上述とは逆に除去し
たい位置ずれ成分の周期で平均化を行ない、それらを抽
出した後に実際の測定結果からそれらを差し引けばよ
い。

【００５２】これらの手法以外にも、種々の手法を用い
ることができ、いわゆるローパスフィルタとしての処理
を行なえば、短周期の感光体３や駆動ロール８の偏心な
どによる変動成分を除去し、長周期の中間転写体ベルト
７の厚みムラによる変動成分のみを抽出することができ
る。

【００５３】以上のようにして、プロセスＡＣ位置ズレ
の検知結果から中間転写体ベルト７の厚みムラによる位
置ずれ成分のみを抽出することができる。しかしなが
ら、ここまでに得られた結果は真の位置変動データでは
ない。なぜなら、読取部２１においてレジパターン２３
を読み取る際にも中間転写体ベルト７の速度は変動して
いるため、ここまでの処理で得られた位置変動データ
は、パターン形成時に実際に起こった速度変動による位
置変動と、レジパターン２３の読取時に起こった速度変
動による見かけの位置変動とが合成されたものだからで
ある。

【００５４】図９は、実測検知データと位置変動の関係
の説明図である。図９（Ａ）は中間転写体ベルト７の１
周期分の位置変動パターンを示しており、左端が基準位
置における位置ズレ量を示している。基準位置を例えば
図２におけるホームセンサ２２の位置とする。すると、
＃１の感光体３がレジパターン２３を形成する位置まで
中間転写体ベルト７が移動するまでに時間を要し、その
間に位置変動量も変化する。ここでは基準位置から＃１
の感光体３の位置まで中間転写体ベルト７が移動する時
間を、便宜上、Ｄと示している。さらに、＃１の感光体
３で形成された像が読取位置まで到達するまでにも時間
を要し、その間にも位置変動量は変化する。ここでは＃
１の感光体３の位置から読取部２１の位置まで中間転写
体ベルト７が移動する時間を、便宜上、Ｌｙと示してい
る。

【００５５】読取部２１では、図９（Ｂ）に破線で示す
ような位置変動パターンを有する画像を、一点鎖線で示
すような位置変動パターンの影響を受けながら読み取る
ことになる。図９に示す例では、像形成の開始点につい
て、像形成時にはプラス側に位置が変動した像を形成
し、その像を読み取る際にはマイナス側に位置が変動し
た時点で読み取っている。そのため、図９（Ｂ）に実線
で示す検知データは、両者の変動量が加算された値とな
る。同様に、プラス側に位置が変動したときに形成され
た像を、プラス側に位置が変動した際に読み取れば、検
知される位置ズレ量はその差分となる。また、マイナス
側に位置が変動したときに形成された像を、マイナス側
に位置が変動した際に読み取った場合も、検知される位
置ズレ量はその差分となる。すなわち、像形成時の位置
変動パターンに、読取時の位置変動パターンを反転して
加算したパターンとして、実測した検知データが得られ
る。

【００５６】このように、実測した検知データは、像形
成時の位置変動パターンと読取時の位置変動パターンの
反転パターンとを合成したパターンであるので、像形成
位置と読取位置が近接している場合、像形成時の位置変
動パターンと読取時の位置変動パターンはほとんど同じ
パターンとなって、両者を合成したパターンは小さな振
幅のパターンとなる。逆に、像形成位置と読取位置が離
れている場合、両者の位相は大きくずれ、その合成パタ
ーンは大きな振幅となる。そのため、像を形成する感光
体３の位置と、読取部２１の位置は、なるべく離れてい
た方が大きな振幅の検知データを取得することができ、
好ましい。

【００５７】このように、実測した検知データは、像形
成時の位置ズレパターンと、読取時の位置ズレパターン
とが合成されたパターンとして検知される。ただし、こ
れらの２つの波形は、振幅および周波数が等しく、位相
のみが感光体３と読取部２１の距離だけ異なるものであ
る。そのため、実測した検知データから以下の手順によ
り、真の中間転写体ベルト７の厚みムラによる位置ずれ
を抽出することができる。

【００５８】中間転写体ベルト７がある基準位置から示
す位置ずれΔＸのパターンを ΔＸ＝Ａｓｉｎ（ωｂ＋φ１） と仮定する。このとき、レジパターン２３の像形成時の
位置変動ΔＸｗは ΔＸｗ＝Ａｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ１＋ｄ） と表わすことができる。ここで、Ａは位置変動の振幅、
Ｄは中間転写体ベルト７の基準位置からレジパターンの
像形成開始までの位相差である。また、読み取り時の位
置変動ΔＸｒは ΔＸｒ＝Ａｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ１＋Ｄ＋Ｌｙ） で表わすことができる。ここで、Ｌｙはレジパターンの
像形成から読み取りまでの位相差である。

【００５９】検出データΔＸｓは、上述のように像形成
時と読み取り時の位置変動の差分であるので、 ΔＸｓ＝ΔＸｗ−ΔＸｒ ＝Ａｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ１＋Ｄ）−Ａｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ１＋Ｄ ＋Ｌｙ） ＝２Ａｓｉｎ（−Ｌｙ／２）ｃｏｓ（ωｂ・ｔ＋φ１＋Ｄ＋Ｌｙ／２ ） ＝２Ａｓｉｎ（Ｌｙ／２）ｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ１＋Ｄ＋Ｌｙ／２＋ ３／２π） となる。よって中間転写体ベルト７が基準位置から示す
位置変動は、振幅が検出データΔＸｓの１／｛２ｓｉｎ
（Ｌｙ／２）｝倍、位相が（Ｄ＋Ｌｙ／２＋３／２π）
ｒａｄずれた波形となる。

【００６０】したがって、実際に読取部において得られ
るデータを ΔＸｓ＝Ｂｓｉｎ（ωｂ＋φ２） とおくと、ある基準位置から中間転写体ベルト７上に生
じる位置ずれΔＸは ΔＸ＝Ｂ×１／｛２ｓｉｎ（Ｌｙ／２）｝×ｓｉｎ｛ω
ｂ・ｔ＋φ２−（Ｄ＋Ｌｙ／２＋３／２π）｝と求ま
る。

【００６１】例えば、具体例として、 中間転写体ベルト７の周長Ｌ＝１９２２（ｍｍ） 基準位置から像形成位置Ｙまでの距離Ｄ＝３１９．７
（ｍｍ） 像形成位置Ｙから読取部までの距離Ｌｙ＝６８７．５
（ｍｍ） とし、検出データの振幅＝１００（μｍ）、すなわち、
検出データを ΔＸｓ＝０．１ｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ２ ） とおくと、中間転写体ベルト７の基準位置における位置
変動ΔＸは ΔＸ＝０．１×１／｛２×ｓｉｎ（６８７．５／１９２２×２π／２）｝× ｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ２−３１９．７／１９２２×２π＋６８７．５／１９２２ ×２π／２＋３／２π） ＝０．０５４×ｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ２−６．８） となる。

【００６２】このようにして求められた位置変動データ
は、例えば記憶手段に格納される。そして、実際の画像
形成の際に記憶しておいた位置変動データに従い、この
ような位置変動を補正すべく制御を行なうことによっ
て、色ズレや濃度ムラの無い画像を得ることができる。
位置変動を補正する制御は、例えば駆動ロール８を駆動
する駆動モータを制御すればよい。図１０は、位置変動
を補正するための制御信号の一例の説明図である。具体
的には、算出された図中破線で示すような位置変動デー
タに対し、これを打ち消すような逆位相の信号、例えば
図中実線で示す位置信号を駆動モータの位置指令信号に
加算して制御を行なえば、中間転写体ベルト７の厚みム
ラによるプロセスＡＣ位置ずれを低減することができ
る。

【００６３】このほかにも、例えば各画像形成部におけ
る位置変動データを、上述のようにして求められた位置
変動データの位相を変えることによって求め、それに従
って画像書込部２による感光体３への書込位置を制御す
るように構成してもよい。

【００６４】上述の例では、中間転写体ベルト７の厚み
ムラによる影響を像形成位置の変動として検知し、補正
を行なったが、中間転写体ベルト７の厚みムラによる速
度変動を検知して補正を行なうことも可能である。この
場合には、まず以下のような手順で速度変動ΔＶｎを検
知する。まず図５に示すようなレジパターン２３の場合
には、 ΔＶｎ＝Ｖ×Σⁿ １／２（ｔｎ_side2 ＋ｔｎ_side1 ） ［Ｍ＝Σ^N １／２（ｔｎ_side2 ＋ｔｎ_side1 ）／Ｎ］と
して求めることができる。また、図６に示すようなレジ
パターン２３の場合には、 ΔＶｎ＝Ｖ×Σⁿ （ｔｎ）Ｍ ［Ｍ＝Σ^N （ｔｎ）／Ｎ］として求めることができる。
なお、他のパターンをレジパターン２３として用いる場
合には、用いるパターンに応じて速度変動を算出すれば
よい。この検知結果はその他の速度変動成分を含むた
め、上述と同様に平均化処理を行ない、中間転写体ベル
ト７の厚みムラによる影響のみを抽出する。

【００６５】そして、最終的にレジパターン２３の読み
取り時に発生する速度変動分を取り除くために以下の計
算を行なう。中間転写体ベルト７が、ある基準位置から
示す速度変動ΔＶを ΔＶ＝Ａｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ３） と仮定する。このとき、レジパターン２３の像形成時の
速度変動ΔＶｗは ΔＶｗ＝Ａｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ３＋Ｄ） と表わすことができる。ここでＡは速度変動の振幅、Ｄ
は中間転写体ベルト７の基準位置からレジパターン２３
の像形成開始までの位相差である。また、読み取り時の
速度変動ΔＶｒは、 ΔＶｒ＝Ａｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ３＋Ｄ＋Ｌｙ） と表わすことができる。ここで、Ｌｙは＃１の感光体３
による像形成位置から読取部２１までの位相差である。

【００６６】検出データΔＶｓは、像形成時と読取時の
速度変動の差分であるので、 ΔＶｓ＝ΔＶｗ−ΔＶｒ ＝Ａｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ３＋Ｄ）−Ａｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ３＋Ｄ ＋Ｌｙ） ＝２Ａｓｉｎ（−Ｌｙ／２）ｃｏｓ（ωｂ・ｔ＋φ３＋Ｄ＋Ｌｙ／２ ） ＝２Ａｓｉｎ（Ｌｙ／２）ｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ３＋Ｄ＋Ｌｙ／２＋ ３／２π） となる。よって中間転写体ベルト７が基準位置から示す
速度変動は、振幅が検出データΔＶｓの１／｛２ｓｉｎ
（Ｌｙ／２）｝倍、位相が（Ｄ＋Ｌｙ／２＋３／２π）
ｒａｄずれた波形となる。

【００６７】したがって、検出データを ΔＶｓ＝Ｃｓｉｎ（ωｂ・ｔ＋φ４） とおくと、中間転写体ベルト７の基準位置における速度
変動ΔＶは、 ΔＶ＝Ｃ×１／｛２ｓｉｎ（Ｌｙ／２）｝×ｓｉｎ｛ω
ｂ・ｔ＋φ４−（Ｄ＋Ｌｙ／２＋３／２π）｝ と求まる。

【００６８】このような速度変動データを例えば出荷前
や中間転写体ベルト７の交換時に計算しておく。そし
て、実際に画像形成を行なう際に、予め計算しておいた
速度変動データを元に、例えば駆動ロール８の駆動モー
タの角速度を制御したり、各画像形成部の画像書込部２
を制御すれば、色ずれや濃度ムラのない画像を得ること
ができる。図１１は、速度変動を補正するための制御信
号の一例の説明図である。例えば、駆動ロール８の駆動
モータを制御する場合、具体的には、算出された図中破
線で示すような速度変動データに対し、これを打ち消す
ような逆位相の信号、例えば図中実線で示す速度信号を
駆動モータの速度指令信号に加算して制御を行なえば、
中間転写体ベルト７の厚みムラによる速度変動を低減す
ることができ、像形成位置の変動も低減することができ
る。

【００６９】図１２は、理想的な速度プロファイルと実
際の出力速度プロファイルの一例の説明図である。上述
のように、中間転写体ベルト７の厚みムラは、中間転写
体ベルト７の１周期と非常に低周波の変動である。その
ため、この影響による像形成位置の変動も非常に低周波
である。このような低周波の変動は、位置変動としては
大きな値を示しても速度変動自体は微小である場合が多
い。したがって、駆動モータとして、例えばステッピン
グモータを用い、角速度を制御する場合には、駆動モー
タの回転角の分解能が足りず、図１２に破線で示したよ
うな理想的な速度制御をできない場合がある。このよう
な場合、図１２に実線で示したように、速度制御を段階
的に行ない、グラフ上の面積（すなわち位置）がほぼ等
しくなるような補正を行なえばよい。この例では、基準
速度から上下２段階の速度制御を行なった場合を示して
いる。

【００７０】いま、ωｄの最小分解能をωｄ_min として
ωｄ＝ωｄ_min ・ｎであるとする。ここで、ｎは整数で
設定する値とする。制御はエンコーダーパルスの１パル
スごとに行なうが、そのエンコーダーの歯数をＥｎｃと
した時、制御の単位時間は ドラム周期／Ｅｎｃ数＝２π／ωｄ／Ｅｎｃ ＝２π／（ωｄ_min ・ｎ）／Ｅｎｃ となる。制御量ｎに対し微量βの変化を持たせ、ωｄ＝
ωｄ_min ・（ｎ＋β）と位置変動が合うように、図１２
に示すように階段状に制御を行なうとすれば、ｎ≫βで
あるから、単位時間あたりの位置ずれ量は 単位時間×速度変化量＝（２π／（ωｄ_min ・ｎ）／Ｅｎｃ）×（ωｄ_min ・β・ｒ） ＝２π・β・ｒ／ｎ／Ｅｎｃ となる。

【００７１】いまｎ番目の制御タイミングの時、ｎ番目
の制御による仮想位置ずれ積算量は Σ_(k=0) ^(n-1) （２π・βｋ・ｒ／ｎ／Ｅｎｃ） となる。制御すべき位置ずれ量をΔｘ（ｎ）とすれば、 −１／２×２π・βｎ・ｒ／ｎ／Ｅｎｃ≦Δｘ（ｎ）−
Σ_(K=0) ^(n-1) （２π・βｋ・ｒ／ｎ／Ｅｎｃ）≦１／
２×２π・βｎ・ｒ／ｎ／Ｅｎｃ を満たすような最小のβｎ を求め、制御を行なえばよ
い。このような制御を行なうことによって、図１２に実
線で示すような出力速度によって駆動モータを制御する
ことになる。図１２にも示したように、速度変動が小さ
い場合には小さな制御量によって補正を行ない、速度変
動が大きい場合には大きな制御量によって補正を行なう
とともに、その速度変動の大きさに応じて大きな制御量
の制御頻度が増加する。

【００７２】ところで、中間転写ベルト７の厚みムラに
よる位置変動（又は速度変動）が１次の正弦波形（又は
既知の多次の三角関数）である場合は上述のアルゴリズ
ムによって位置変動データを算出し、これを基に制御を
行うことで、色ずれや濃度ムラのない画像を得ることが
できるものの、例えば中間転写ベルト７の製造段階で、
その厚みが部分的に大きく変化する箇所が生じた場合な
どでは、ベルト厚みムラによる位置変動の波形がベルト
１周に周期をもった複雑な波形（未知）になる。そうし
た場合、これを１次の正弦波と見なして位置変動データ
を求めると、例えば図１３（Ａ）のような変動波形の場
合、正弦波にマッチしない波形部分Ｗで検出誤差が生じ
てしまう。そこで、このような場合には、以下のような
手順により真の位置変動データを求める。

【００７３】先ず、中間転写ベルト７の周長をＬとし、
Ｙ像形成位置から読取部までの距離をＬｙ（図１３
（Ａ）を参照）として、ＬとＬｙをそれぞれ或る数ｄ
（長さ）で分割する。そうすると、Ｌ＝ｎ×ｄ、Ｌｙ＝
ｍ×ｄのように定義することができる。ここで、上記ｄ
の値については、後述する理由から、ｍ，ｎがいずれも
整数でかつ互いに素になる整数が望ましい。また、求め
るべきＹ像形成ポイントでの位置変動データ（真の位置
変動データ）を図１３（Ｂ）のようにｆ（ｘ）と置く
と、実際に読取部で検知される合成波データは、ｆ
（ｘ）−ｆ（ｘ＋Ｆｙ×２π÷Ｌ）と定義することがで
きる。ここで、ｆ（ｘ）は、ベルト１周に周期性をもつ
周期関数で、これは任意に設定することができる。

【００７４】いま、具体例として、 中間転写ベルト７の周長Ｌ＝２０００（ｍｍ） Ｙ像形成位置から読取部までの距離Ｌｙ＝７００（ｍ
ｍ） 分割長さｄ＝１００（ｍｍ）とすると、ｍ＝２０、ｎ＝
７となるから、Ｌ＝２０×ｄ、Ｌｙ＝７×ｄと表され
る。また、上述の合成波データは、ｆ（ｘ）−ｆ（ｘ＋
７ｄ×２π÷Ｌ）と表される。

【００７５】このとき、合成波データｆ（ｘ）−ｆ（ｘ
＋７ｄ×２π÷Ｌ）は、実際の検知データａ０（図１３
（Ｂ）参照）に相当することから、この検知データａ０
を以下のようにｄずつ位相を計１９（２０−１）回ずら
したデータ（ａ１〜ａ１９）を作成する。

【００７６】 ａ０：ｆ（ｘ）−ｆ（ｘ＋７ｄ×２π÷Ｌ）…検知データ ａ１：ｆ（ｘ＋ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋８ｄ×２π÷Ｌ） ａ２：ｆ（ｘ＋２ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋９ｄ×２π÷Ｌ） ａ３：ｆ（ｘ＋３ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１０ｄ×２π÷Ｌ） ａ４：ｆ（ｘ＋４ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１１ｄ×２π÷Ｌ） ａ５：ｆ（ｘ＋５ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１２ｄ×２π÷Ｌ） ａ６：ｆ（ｘ＋６ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１３ｄ×２π÷Ｌ） ａ７：ｆ（ｘ＋７ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１４ｄ×２π÷Ｌ） ａ８：ｆ（ｘ＋８ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１５ｄ×２π÷Ｌ） ａ９：ｆ（ｘ＋９ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１６ｄ×２π÷Ｌ） ａ１０：ｆ（ｘ＋１０ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１７ｄ×２π÷Ｌ） ａ１１：ｆ（ｘ＋１１ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１８ｄ×２π÷Ｌ） ａ１２：ｆ（ｘ＋１２ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋１９ｄ×２π÷Ｌ）

【００７７】 ａ１３：ｆ（ｘ＋１３ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋２０ｄ×２π÷Ｌ） ａ１４：ｆ（ｘ＋１４ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋２１ｄ×２π÷Ｌ） ａ１５：ｆ（ｘ＋１５ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋２２ｄ×２π÷Ｌ） ａ１６：ｆ（ｘ＋１６ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋２３ｄ×２π÷Ｌ） ａ１７：ｆ（ｘ＋１７ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋２４ｄ×２π÷Ｌ） ａ１８：ｆ（ｘ＋１８ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋２５ｄ×２π÷Ｌ） ａ１９：ｆ（ｘ＋１９ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋２６ｄ×２π÷Ｌ）

【００７８】ここで、ａ１３のデータに注目すると、後
段のｆ（ｘ＋２０ｄ×２π÷Ｌ）の部分はｆ（ｘ）に対
して、ちょうど１周期分（２０ｄ）だけ位相がずれたも
の、つまりｆ（ｘ＋２０ｄ×２π÷Ｌ）＝ｆ（ｘ）の関
係にある。これと同様にａ１４〜ａ１９の各々のデータ
の後段部分についても、以下のような関係にある。 ｆ（ｘ＋２１ｄ×２π÷Ｌ）＝ｆ（ｘ＋ｄ×２π÷Ｌ） ｆ（ｘ＋２２ｄ×２π÷Ｌ）＝ｆ（ｘ＋２ｄ×２π÷Ｌ） ｆ（ｘ＋２３ｄ×２π÷Ｌ）＝ｆ（ｘ＋３ｄ×２π÷Ｌ） ｆ（ｘ＋２４ｄ×２π÷Ｌ）＝ｆ（ｘ＋４ｄ×２π÷Ｌ） ｆ（ｘ＋２５ｄ×２π÷Ｌ）＝ｆ（ｘ＋５ｄ×２π÷Ｌ） ｆ（ｘ＋２６ｄ×２π÷Ｌ）＝ｆ（ｘ＋６ｄ×２π÷Ｌ）

【００７９】このことから、ａ１３〜ａ１９のデータは
次のように表される。 ａ１３：ｆ（ｘ＋１３ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ） ａ１４：ｆ（ｘ＋１４ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋ｄ×２π÷Ｌ） ａ１５：ｆ（ｘ＋１５ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋２ｄ×２π÷Ｌ） ａ１６：ｆ（ｘ＋１６ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋３ｄ×２π÷Ｌ） ａ１７：ｆ（ｘ＋１７ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋４ｄ×２π÷Ｌ） ａ１８：ｆ（ｘ＋１８ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋５ｄ×２π÷Ｌ） ａ１９：ｆ（ｘ＋１９ｄ×２π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋６ｄ×２π÷Ｌ）

【００８０】このようにしてａ０〜ａ１９のデータを求
めたら、その求めたデータに対して次の

〔０〕〜〔１
９〕のような計算を行う。

〔０〕 ａ０ 〔１〕 ａ０＋ａ７ 〔２〕 ａ０＋ａ７＋ａ１４ 〔３〕 ａ０＋ａ７＋ａ１４＋ａ１ ・ ・ ・ 〔１９〕 ａ０＋ａ７＋ａ１４＋ａ１＋ａ８＋ａ１５＋
ａ２＋ａ９＋１６＋ａ３＋ａ１０＋ａ１７＋ａ４＋ａ１
１＋ａ１８＋ａ５＋ａ１２＋ａ１９＋ａ６＋ａ１３

【００８１】そうすると、例えば〔２〕の計算式では、
ａ０の「−ｆ（ｘ＋７ｄ×２π÷Ｌ）」の項とａ７の
「ｆ（ｘ＋７ｄ×２π÷Ｌ）」の項、及びａ７の「−ｆ
（ｘ＋１４ｄ×２π÷Ｌ）」の項とａ１４の「ｆ（ｘ＋
１４ｄ×２π÷Ｌ）」の項がそれぞれ正負の関係にあっ
て互いに打ち消されるといったように、各々の計算式に
おいて正負の関係にある共通項が互いに打ち消され、結
果として

〔０〕〜〔１９〕の計算式は次のように表され
る。

〔０〕 ｆ（ｘ）−ｆ（ｘ＋７ｄ×２π÷Ｌ） 〔１〕 ｆ（ｘ）−ｆ（ｘ＋１４ｄ×２π÷Ｌ） 〔２〕 ｆ（ｘ）−ｆ（ｘ＋ｄ×２π÷Ｌ） 〔３〕 ｆ（ｘ）−ｆ（ｘ＋８ｄ×２π÷Ｌ） ・ ・ ・ 〔１９〕 ｆ（ｘ）−ｆ（ｘ）

【００８２】そこで、上述した

〔０〕〜〔１９〕の計算
式を全て足し合わせると、 ｆ（ｘ）×２０−｛ｆ（ｘ）＋ｄ×２π÷Ｌ）＋ｆ
（ｘ）＋２ｄ×２π÷Ｌ）＋ｆ（ｘ）＋３ｄ×２π÷
Ｌ）＋・・・＋ｆ（ｘ）＋１９ｄ×２π÷Ｌ）｝ となる。

【００８３】ここで、｛ｆ（ｘ）＋ｄ×２π÷Ｌ）＋ｆ
（ｘ）＋２ｄ×２π÷Ｌ）＋ｆ（ｘ）＋３ｄ×２π÷
Ｌ）＋・・・＋ｆ（ｘ）＋１９ｄ×２π÷Ｌ）｝の部分
は、周期関数ｆ（ｘ）をｄずつ位相をずらして１周期分
（正・負）を加算したものであるから、理論的にゼロと
なる。したがって、上記

〔０〕〜〔１９〕の加算式を２
０で割ることにより、真の位置変動データであるｆ
（ｘ）を求めることができる。

【００８４】これまでの演算処理を一般式で表すと、以
下のようになる。 ｆ（ｘ）＝［｛Σ_(i=1) ^(n-1) ｆ（ｘ＋ｉ×ｍ×ｄ×２
π÷Ｌ）−ｆ（ｘ＋（ｉ＋１）×ｍ×ｄ×２π÷Ｌ）｝
×（ｎ−１）］÷ｎ

【００８５】この一般式に基づいて各々の検知データａ
０に対応する真の位置変動データｆ（ｘ）を求めたら、
これを記憶手段等に格納しておき、実際の画像形成の際
に、事前に格納しておいた位置変動データに従い、これ
を補正すべく制御を行う。これにより、ベルト厚みムラ
による位置変動の波形がベルト１周に周期をもった複雑
な波形（未知）になる場合でも、真の位置変動データを
正確に求めることができる。図１４は、こうした位置変
動を補正するための制御信号の一例の説明図である。こ
の場合も、図中破線で示すような位置変動ΔＸに対し、
これを打ち消すような逆位相の信号、例えば図中実線で
示すような位置信号（−ΔＸ）を駆動モータの位置指令
信号に加算して制御を行うことにより、位置変動の波形
がどのように複雑な波形になっても、中間転写ベルト７
の厚みムラによるプロセスＡＣ位置ずれを高精度に補正
することが可能となる。

【００８６】ここで、先述した分割長さｄはｆ（ｘ）を
求める際の分解能となるもので、これを適切な値に設定
することにより、真の位置変動データｆ（ｘ）を精度良
く求めることができる。ところが、先述したｍ，ｎが互
いに素にならない整数でｄの値を設定した場合は、上述
のように正負の関係にある共通項を消去した際に、全て
の項が消去される計算式が存在してしまう。そうする
と、ｎの数だけの計算式が成り立っても、結果的に残る
計算式はｎの数よりも少なくなり、その分だけ分解能が
低下してしまう。これに対して本実施形態のように、
ｍ，ｎが互いに素になる整数でｄの値（整数）を設定し
た場合は、上述のように正負の関係にある共通項を消去
してもｎ個の計算式がそのまま残ることから、ｄのもつ
分解能を低下させることなく、真の位置変動データｆ
（ｘ）を求めることができる。

【００８７】なお、上述の各例では、＃１の感光体３
（Ｙ）を用いてレジパターン２３を形成する場合につい
て説明したが、他の感光体３を用いてレジパターン２３
を形成しても同様にして色ズレや濃度ムラなどを除去す
ることができる。しかし、検出精度を向上させるために
は、読取位置から中間転写体ベルト７の１／２の長さを
超えない範囲でなるべく遠い感光体３で形成されるパタ
ーンを検出する方が、上述のようにより大きい振幅で読
取データを検出できるので望ましい。すなわち、図１に
示した構成では、他の３つの感光体３に比べて＃１の感
光体３で形成されたＹ（黄）のパターンを検出する方
が、より精度良く、より大きな振幅で検出できる。

【００８８】読取データとして最大の振幅で検出するた
めには、像形成位置から読取位置までの距離を中間転写
体ベルト７の周長の１／２、すなわち中間転写体ベルト
７の周期の半位相となる位置に読取部２１を配置すれば
よい。こうすることにより、読取データは実際の書き込
み位置の変動あるいは読み取り位置変動の２倍の振幅で
検出することができる。さらに、このような配置の場
合、読取部２１で得られた位置変動データや速度変動デ
ータは、振幅を１／２にして位相を合わせるだけで基準
位置における位置変動データや速度変動データが得られ
る。この場合、中間転写体ベルト７の厚みムラによる位
置ズレと同期するような位置変動や速度変動が存在する
場合、それらの変動も含めて基準位置における位置変動
データや速度変動データを作成し、制御することも可能
となる。

【００８９】図１５は、本発明の画像形成装置の他の実
施の形態を示す概略構成図である。図中の符号は図１と
同様である。３１はベルトである。この例は中間転写体
を用いず、感光体３から用紙１０に直接、像を形成する
ものである。この構成の装置では、ベルト３１上を用紙
１０が搬送されるが、ベルト３１の厚みムラによって用
紙１０の搬送位置あるいは搬送速度に変動が生じ、上述
の構成と同様にして色ズレや濃度ムラが発生する。その
ため、上述の中間転写体ベルト７をベルト３１と考え、
上述のプロセスを実行するだけで、ベルト３１の厚みム
ラによって発生する用紙１０の搬送位置あるいは搬送速
度の変動を補正することができ、色ズレや濃度ムラのな
い高画質の画像を得ることができる。

【００９０】なお、上述したレジパターン２３を形成
し、これを読み取って位置変動データあるいは速度変動
データを取得する処理は、出荷前やベルト３１の交換時
に行なえばよい。このとき、レジパターン２３は、直
接、ベルト３１上に形成し、読取部２１で読み取るよう
にして、用紙１０の影響を除去することもできる。もち
ろん、用紙１０を用いてもよい。

【００９１】この図１５に示した構成では、ベルト３１
は光を透過しやすい材質によって形成されることも多
い。その場合には、読取部２１は例えば透過型のフォト
レセプターを使用することができる。

【００９２】上述の各方式の画像形成装置のほか、ベル
トを用いる種々の方式の画像形成装置に本発明を適用す
ることができる。例えば特開平６−２２５０９６号公報
に記載されているような、感光体３を図１に示す中間転
写体ベルト７と同様の感光体ベルトとし、それぞれの色
の画像書込装置２による潜像の形成および現像器４によ
る現像を直接感光体ベルトに対して行なって感光体ベル
ト上に複数色の画像を形成し、用紙に一括転写する、中
間転写体を用いない方式の画像形成装置もある。このよ
うな方式の画像形成装置においても、感光体ベルトの厚
みムラによって、感光体ベルト上に形成される各色の像
の形成される位置が変動し、色ズレや濃度ムラが発生す
る。しかし、このような方式の画像形成装置に対して本
発明を適用し、上述のプロセスの実行によって、感光体
ベルトの厚みムラに起因する像形成位置の変動を補正す
ることができ、色ズレや濃度ムラのない高画質の画像を
得ることができる。

【００９３】上述の説明では、各画像形成部の像形成開
始位置は正確に揃えられるものとしているが、この技術
として上述の特開平６−２５３１５１号公報に記載され
ているレジコンの技術を適用することができる。また、
この文献に記載されている技術では、画像形成部でベル
ト上に形成したマークを読み取ることによって、各画像
形成部の像形成開始位置の制御を行なっているが、この
時のパターンと本発明で用いたレジパターン２３とを兼
用し、読取部２１でパターンを読み取ったときのタイミ
ングから、本発明によるベルトの厚さムラを補正すると
ともに、像形成開始位置の補正を行なうように構成する
こともできる。このように両者を融合させることで、さ
らに良質の画像を得ることができる。

【００９４】上述の各例では、駆動ロール８によってベ
ルトを駆動する例を示したが、ベルトの駆動手段は上述
のような駆動ロール８に限らない。例えば図２２に示し
たようなピンチロールによってベルトを挟んで駆動する
ような方式や、超音波モータやリニアモータなどのよう
にロールを用いずにベルトを直接駆動する方式であって
もよい。このような駆動方式でもベルトの厚みムラによ
って像形成位置の変動が生じるが、本発明の適用によっ
てその変動を補正し、色ズレや濃度ムラのない高画質の
画像を得ることができる。

【００９５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ベルトの厚みムラにより生じる像形成位置の
変動を補正することができ、色ズレや濃度ムラのない高
画質の画像を得ることができる。また、ベルトの厚みに
対する製造公差を厳しく管理する必要がないので、コス
トを低減することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概
略構成図である。

【図２】 像形成位置と読取位置との関係の説明図であ
る。

【図３】 読取部とレジパターンの一例の説明図であ
る。

【図４】 本発明の画像形成装置の一実施形態における
色ズレや濃度ムラを補正するための動作の概略を示すフ
ローチャートである。

【図５】 レジパターンの一例の説明図である。

【図６】 レジパターンの別の例の説明図である。

【図７】 レジパターンの読取りによって得られた位置
ズレ量の一例の説明図である。

【図８】 位置ズレ量の検出データからのプロセスＡＣ
位置ズレの抽出手法の一例の説明図である。

【図９】 実測検知データと位置変動の関係の説明図
（その１）である。

【図１０】 位置変動を補正するための制御信号の一例
の説明図（その１）である。

【図１１】 速度変動を補正するための制御信号の一例
の説明図である。

【図１２】 理想的な速度プロファイルと実際の出力速
度プロファイルの一例の説明図である。

【図１３】 実測検知データと位置変動の関係の説明図
（その２）である。

【図１４】 位置変動を補正するための制御信号の一例
の説明図（その２）である。

【図１５】 本発明の画像形成装置の他の実施形態を示
す概略構成図である。

【図１６】 従来の画像形成装置の一例を示す概略構成
図である。

【図１７】 中間転写体ベルト７の速度変動の説明図で
ある。

【図１８】 従来の画像形成装置の一例における中間転
写体ベルト７の速度変動による色ズレの説明図である。

【図１９】 従来の電子写真印刷装置の別の例を示す概
略構成図である。

【図２０】 従来の電子写真印刷装置の別の例における
中間転写体ベルト７の速度変動による色ズレの説明図で
ある。

【図２１】 従来の速度変動の検知手段の一例の説明図
である。

【図２２】 従来の速度変動の検知手段の別の例の説明
図である。

【図２３】 従来の速度変動の検知手段の別の例の説明
図である。

【符号の説明】

１…画像読取装置、２…画像書込装置、３…感光体、４
…現像器、５…転写器、６…クリーナー、７…中間転写
ベルト、８…駆動ロール、９…クリーナー、１０…用
紙、１１…定着器、１２…転写ロール、１３…制御部、
２１…読取部、２２…ホームセンサ、２３…レジパター
ン、３１…ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇高 勉 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 村上 順一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 木林 進 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルトと、前記ベルトを駆動する駆動手
   段と、前記駆動手段により駆動されている前記ベルトに
   対向して配置され所定のタイミングにより像を形成する
   像形成手段と、前記像形成手段とは異なった位置に設け
   られ前記像形成手段により形成された像を読み取る像読
   取手段と、少なくとも前記像読取手段により読み取られ
   た像に基づいて前記駆動手段により駆動される前記ベル
   トの位置変動量または速度変動量を認識する変動量認識
   手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記ベルトに対向して複数個の像形成手
   段が設けられており、前記変動量認識手段は、前記複数
   個の像形成手段の少なくとも１つを用いて形成された像
   および該像を形成した前記像形成手段と前記像読取手段
   との前記ベルトに沿った離間距離に基づいて変動量を認
   識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. 【請求項３】 前記変動量認識手段で用いる像を形成す
   る像形成手段は、前記像読取手段との離間距離が最も長
   い像形成手段であることを特徴とする請求項２に記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記像読取手段は、前記ベルトに沿って
   前記像形成手段と前記ベルトの長さの１／２だけ離れた
   位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載
   の画像形成装置。
5. 【請求項５】 ベルトと、前記ベルトを駆動する駆動手
   段と、前記ベルトの駆動時における周期的変動を測定す
   る周期的変動測定手段と、該周期的変動測定手段により
   測定された前記ベルトの周期的変動量に基づいて前記ベ
   ルトのベルト厚の不均一に起因して発生する前記ベルト
   の位置変動量または速度変動量を認識する変動量認識手
   段を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記周期的変動測定手段は、前記ベルト
   の周期に応じて前記ベルトの位置情報を取得することを
   特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記変動量認識手段は、前記周期的変動
   測定手段によって取得された前記ベルトの複数周期の前
   記ベルトの位置情報から低周波成分を抽出し、前記ベル
   トのベルト厚の不均一に起因して発生する前記ベルトの
   位置変動量または速度変動量とすることを特徴とする請
   求項５に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記変動量認識手段は、得られた前記ベ
   ルトのベルト厚の不均一に起因して発生する前記ベルト
   の位置変動量または速度変動量に対して、所定の基準位
   置と前記周期的変動測定手段の測定位置との位置の相違
   による位相差に基づいて該位相差の補正を行ない、前記
   基準位置における前記ベルトのベルト厚の不均一に起因
   して発生する前記ベルトの位置変動量または速度変動量
   として認識することを特徴とする請求項５に記載の画像
   形成装置。
9. 【請求項９】 前記変動量認識手段により認識された位
   置変動量または速度変動量に基づいて前記駆動手段の駆
   動速度を制御する駆動制御手段を有することを特徴とす
   る請求項５に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記変動量認識手段により認識された
    位置変動量または速度変動量に基づいて前記ベルトの移
    動量を制御するベルト移動量制御手段を有することを特
    徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記変動量認識手段により認識された
    位置変動量または速度変動量に基づいて画像形成位置を
    制御する画像形成制御手段を有することを特徴とする請
    求項５に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 ベルトと、前記ベルトを駆動する駆動
    手段と、前記駆動手段により駆動されている前記ベルト
    に対向して配置され像を形成する像形成手段と、前記像
    形成手段とは異なった位置に設けられ前記像形成手段に
    より形成された像を読み取る像読取手段と、制御手段を
    有する画像形成装置の制御方法において、前記ベルトを
    前記駆動手段によって駆動するとともに前記像形成手段
    によって前記ベルト上に所定のタイミングでパターンを
    形成し、該パターンを前記像読取手段で読み取って時間
    間隔を測定し、測定された時間間隔に基づいて前記ベル
    トの位置変動量または速度変動量を認識し、認識した前
    記位置変動量または前記速度変動量に基づいて、画像形
    成時の画像形成制御を行なうことを特徴とする画像形成
    装置の制御方法。
13. 【請求項１３】 画像形成時の画像形成制御としては、
    認識された前記位置変動量または前記速度変動量に基づ
    いて前記駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請
    求項１２に記載の画像形成装置の制御方法。
14. 【請求項１４】 画像形成時の画像形成制御としては、
    認識された前記位置変動量または前記速度変動量に基づ
    いて前記像形成手段の像形成を制御することを特徴とす
    る請求項１２に記載の画像形成装置の制御方法。
15. 【請求項１５】 前記ベルトの前記位置変動量または速
    度変動量を認識する際には、前記ベルトの複数周期分の
    前記像読取手段で測定した時間間隔のデータから低周波
    成分を抽出し、振幅および位相を補正して基準位置にお
    ける前記ベルトの前記位置変動量または速度変動量を認
    識することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装
    置の制御方法。