(57)【要約】      （修正有）【課題】  複数の像担持体を用いたカラー画像形成装置において、より高精度に色ずれ、周期的なピッチ変動、非周期的なピッチ変動をも補正する。【解決手段】  複数の感光体ドラム２ａ〜２ｄと、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に潜像を形成するＬＥＤアレイヘッド１ａ〜１ｄと、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された潜像にトナーを付着させる現像ユニット３ａ〜３ｄと、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に形成されたトナー画像を同一の転写ベルト７上に転写する転写ローラ４ａ〜４ｄと、各感光体ドラム２ａ〜２ｄの下流に夫々配設され転写ベルト７上に転写されたマーク画像を検出するフォトセンサ８a〜８ｄと、ＬＥＤアレイヘッド１ａ〜１ｄによる画像データの書き込みタイミングを制御する制御手段と、を備えて構成される。【選択図】  図１
2006293096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、各像担持体上に潜像を形成する書き込み手段と、前記各像担持体上に形成された潜像にトナーを付着させる現像ユニットと、前記各像担持体上に形成されたトナー画像を同一の転写材上に転写する転写手段と、前記転写材を搬送する搬送手段と、前記各像担持体の下流に夫々配設され前記転写材上に転写された前記トナー画像中に含まれるマーク画像を検出する検出手段と、前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを制御する制御手段と、を備えたカラー画像形成装置であって、
前記制御手段は、上流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写された前記マーク画像と前記上流側の像担持体に隣接配置された下流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写された前記マーク画像を前記各検出手段が夫々検出する時間間隔に基づいて、前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを演算処理することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、所定の時間間隔によりマーク信号を発生するマーク信号発生手段と、上流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写されたマーク画像と前記上流側の像担持体に隣接配置された下流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写された前記マーク画像を前記各検出手段が夫々検出する時間間隔を計測する時間間隔計測手段と、該時間間隔計測手段により計測された各像担持体毎に形成される各マーク画像の時間間隔を前記各像担持体毎の回転位相に対応付けて記憶する記憶手段と、画像記録時に前記各像担持体毎の回転位相に基づいて前記記憶手段に記憶された時間間隔を読み出し、該読み出した時間間隔により前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを演算する演算手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記上流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写されたマーク画像と前記上流側の像担持体に隣接配置された下流側の像担持体に形成され前記転写材上に転写されたマーク画像との転写位置を分離するために、前記上流側に隣接する像担持体に記録するマーク信号の発生タイミングを所定量遅延するように前記マーク信号発生手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記上流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写されたマーク画像と前記上流側の像担持体に隣接配置された下流側の像担持体に形成され前記転写材上に転写されたマーク画像との転写位置を分離するために、前記検出手段から当該検出手段の直近で且つ当該検出手段の下流側にある像担持体と前記転写材との接点までの距離Ｘと、前記転写材との接点から当該像担持体に備えられた書き込み手段までの前記像担持体の周長Ｙとの関係が、Ｘ＜Ｙとなるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記書き込み手段による画像データ記録時以外の時間帯に、前記マーク画像を前記像担持体に形成するように前記マーク信号発生手段を制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記書き込み手段はレーザダイオード又はＬＥＤアレイ素子であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
複数の像担持体と、各像担持体上に潜像を形成する書き込み手段と、前記各像担持体上に形成された潜像にトナーを付着させる現像ユニットと、前記各像担持体上に形成されたトナー画像を同一の転写材上に転写する転写手段と、前記転写材を搬送する搬送手段と、前記各像担持体の下流に夫々配設され前記転写材上に転写されたマーク画像を検出する第１及び第２の検出手段と、前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを制御する制御手段と、を備えたカラー画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記第１及び第２の検出手段により検出されたマーク画像の時間差に基づいて、前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを演算処理することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の検出手段を前記転写材の縁端部に夫々配設し、前記第１の検出手段及び第２の検出手段を結ぶ線分と前記像担持体に形成される主走査ラインとが平行となるように前記第１及び第２の検出手段を構成することを特徴とする請求項７に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー複写機、カラーファクシミリ、カラープリンタ等に応用される多色画像形成が可能なカラー画像形成装置に関し、特に、複数の像担持体（感光体ドラム）を用い、書き込み手段として発光素子アレイヘッドを用いた電子写真方式のカラー画像形成装置における色合わせ及びラインピッチ補正技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式のカラー画像形成装置においては、その画像記録速度を向上させるため３乃至４色分の像担持体（以下、感光体と記す）を用い、転写ベルト上に保持されたトナー画像を記録紙上に順次転写していく方式が各種提案されている。一方、電子写真方式の書き込み系としてレーザダイオード（ＬＤ）方式に比べ、小型化、低コスト化に対して有利な発光素子アレイヘッド（例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイヘッド）を利用する方式が注目されている。
また特許文献１には、各色のレジストパターンの組を、その形成範囲が転写ベルト１周分になるように繰り返し形成する。これらのレジストパターンを検出して、ブラックに対するシアン、マゼンタ、イエローの色ずれ量のデータをベルト１周分得、この色ずれ量のデータから感光体ドラムの回転むらに起因する成分と転写ベルトの走行むらに起因する成分を抽出して保存しておく。画像形成時において、感光体ドラムと転写ベルトの位相を検出し、その位相に合わせて上記それぞれの成分の色ずれデータを合成し、その合成された色ずれを解消するように、各色の感光体ドラムへの走査ライン毎の書き込みタイミングを補正した補正パルスを生成し、その補正パルスに従って各ＬＥＤアレイを駆動する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２８４５６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の３乃至４個の感光体を用いる方式の問題点としては、感光体上に形成されたトナー画像を転写ベルト上に重ね合わせたときに、それらの画像が機械精度等の原因により一致せず、結果として色ずれを生じることが挙げられている。また、感光体ドラム系、転写ベルト（搬送ローラ）系に存在する変動（偏心、駆動むら等）によって周期的なラインピッチ変動（この変動も色ずれとなる）が発生することもこの方式の問題点の一つである。この色ずれに対して機械精度の向上で対処するためには、構成する部品（ギヤ等）の大幅な精度の向上が必要であり、その結果、機械のコストがアップするといった問題がある。
また、特許文献１に開示されている従来技術は、感光体ドラムと転写ベルトの位相を検出し、発光タイミングにフィードバックして制御することにより色ずれを低減できるものであるが、ＬＥＤアレイを発光させ画像書き込みを行ってから、レジストパターンの検出までには時間的な遅れがあることから、書き込みから検出までに発生する非定常的な揺らぎは補正できないといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、複数の像担持体を用いた電子写真方式のカラー画像形成装置における問題点を解消し、より高精度に色ずれあるいは周期的なピッチ変動および非周期的なピッチ変動をも補正するカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、複数の像担持体と、各像担持体上に潜像を形成する書き込み手段と、前記各像担持体上に形成された潜像にトナーを付着させる現像ユニットと、前記各像担持体上に形成されたトナー画像を同一の転写材上に転写する転写手段と、前記転写材を搬送する搬送手段と、前記各像担持体の下流に夫々配設され前記転写材上に転写された前記トナー画像中に含まれるマーク画像を検出する検出手段と、前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを制御する制御手段と、を備えたカラー画像形成装置であって、前記制御手段は、上流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写された前記マーク画像と前記上流側の像担持体に隣接配置された下流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写された前記マーク画像を前記各検出手段が夫々検出する時間間隔に基づいて、前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを演算処理することを特徴とする。
タンデム型のカラー画像形成装置の画像形成部には、一般にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の作像部が備えられている。そして書き込み手段により各色毎に対応した画像データが形成され、各色のトナー像を形成して順次転写材上に重ね合わされて転写される。このとき理想的には各色がずれなく転写されることであるが、現実は、機械的なばらつきや経年変化等により完全に一致することは困難である。そこで本発明では、転写材上にマーク画像を転写し、そのマーク像を検出手段により読み取るようにして、隣り合う作像部により作像されたマーク画像のずれを検出し、そのずれ量に応じて書き込みタイミングを補正するものである。尚、隣り合う作像部により作像されたマーク画像のずれを検出する動作は、印刷する各ページ毎にページの始めに行なったり、ジョブ単位に行なうようにする。
【０００５】
請求項２は、前記制御手段は、所定の時間間隔によりマーク信号を発生するマーク信号発生手段と、上流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写されたマーク画像と前記上流側の像担持体に隣接配置された下流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写された前記マーク画像を前記各検出手段が夫々検出する時間間隔を計測する時間間隔計測手段と、該時間間隔計測手段により計測された各像担持体毎に形成される各マーク画像の時間間隔を前記各像担持体毎の回転位相に対応付けて記憶する記憶手段と、画像記録時に前記各像担持体毎の回転位相に基づいて前記記憶手段に記憶された時間間隔を読み出し、該読み出した時間間隔により前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを演算する演算手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明の最も特徴的な点は、制御手段に予め時間間隔計測手段により計測された各像担持体毎のマーク画像の時間間隔を各像担持体毎の回転位相に対応付けて記憶する記憶手段と、画像記録時に像担持体毎の回転位相に応じて記憶手段に記憶された時間間隔に基づいて画像データの書き込みタイミングを演算する演算手段を備えた点である。
請求項３は、前記制御手段は、前記上流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写されたマーク画像と前記上流側の像担持体に隣接配置された下流側の像担持体に形成され前記転写材上に転写されたマーク画像との転写位置を分離するために、前記上流側に隣接する像担持体に記録するマーク信号の発生タイミングを所定量遅延するように前記マーク信号発生手段を制御することを特徴とする。
転写材上に転写されるマーク画像は、ずれがなければ重なって転写される。またずれが発生したとしても微小なので検出手段により明確に検出しづらい。そこで本発明では、故意に隣接する作像部のマーク画像を所定量ずらして記録して、検出手段により識別可能とするものである。
【０００６】
請求項４は、前記制御手段は、前記上流側の像担持体により形成され前記転写材上に転写されたマーク画像と前記上流側の像担持体に隣接配置された下流側の像担持体に形成され前記転写材上に転写されたマーク画像との転写位置を分離するために、前記検出手段から当該検出手段の直近で且つ当該検出手段の下流側にある像担持体と前記転写材との接点までの距離Ｘと、前記転写材との接点から当該像担持体に備えられた書き込み手段までの前記像担持体の周長Ｙとの関係が、Ｘ＜Ｙとなるように構成したことを特徴とする。
転写材上に転写されるマーク画像は、ずれがなければ重なって転写される。またずれが発生したとしても微小なので検出手段により明確に検出しづらい。そこで本発明では、検出手段から転写材と像担持体の接点までの距離に比べて、接点から書き込み手段までの像担持体の周長との距離をメカ的に長くするものである。
請求項５は、前記制御手段は、前記書き込み手段による画像データ記録時以外の時間帯に、前記マーク画像を前記像担持体に形成するように前記マーク信号発生手段を制御することを特徴とする。
マーク画像を形成して像担持体の回転位相とずれ量のデータを記憶する動作は、画像データ記録時以外の時間帯に完了しておく必要がある。即ち、ジョブが開始されたときに行なっておき、書き込みデータが揃うまでに終了しておくことが必要である。
請求項６は、前記書き込み手段はレーザダイオード又はＬＥＤアレイ素子であることを特徴とする。
本発明を実現するには、書き込み手段としてレーザダイオード又はＬＥＤアレイ素子のようにライン単位で書き込む手段であればよい。
【０００７】
請求項７は、複数の像担持体と、各像担持体上に潜像を形成する書き込み手段と、前記各像担持体上に形成された潜像にトナーを付着させる現像ユニットと、前記各像担持体上に形成されたトナー画像を同一の転写材上に転写する転写手段と、前記転写材を搬送する搬送手段と、前記各像担持体の下流に夫々配設され前記転写材上に転写されたマーク画像を検出する第１及び第２の検出手段と、前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを制御する制御手段と、を備えたカラー画像形成装置であって、前記制御手段は、前記第１及び第２の検出手段により検出されたマーク画像の時間差に基づいて、前記書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを演算処理することを特徴とする。
本発明は例えば書き込み手段としてＬＥＤアレイヘッドを使用した場合、その内部の直線性、あるいはヘッドの取り付け精度によって生じる色ずれを補正するものである。即ち、２つの検出手段がＬＥＤアレイヘッドの両端部に相当する位置、すなわち転写材の左右両側２箇所に設けられる。この２箇所の検出手段の出力タイミングが同じくなる様に初期調整しておく。実際の稼動時にライン先頭側の検出手段のマーカ検出タイミングがライン終端側の検出手段のマーカ検出タイミングよりも早かった場合には、１ラインのストローブ信号の間隔をその分短くなるように制御すれば、稼動後の環境辺動等によるＬＥＤアレイヘッドの位置ずれによる色ずれを低減することができる。
請求項８は、前記第１及び第２の検出手段を前記転写材の縁端部に夫々配設し、前記第１の検出手段及び第２の検出手段を結ぶ線分と前記像担持体に形成される主走査ラインとが平行となるように前記第１及び第２の検出手段を構成することを特徴とする。
この２つの検出手段は、２つの検出手段を結ぶ線分と主走査ラインとを平行となるように最初に設定しておく必要がある。そして経時的に変化したことを２つの検出手段が夫々検出したマーク画像の時間的なずれから判断して平行性が崩れたと判断することができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、転写材上にマーク像を転写し、そのマーク像を検出手段により読み取るようにして、隣り合う作像部により作像されたマーク画像のずれを検出し、そのずれ量に応じて書き込みタイミングを補正するので、ライン単位に且つリアルタイムに書き込みタイミングを補正することができる。
また請求項２では、制御手段は、画像記録時に像担持体毎の回転位相に応じて記憶手段に記憶された時間間隔に基づいて画像データの書き込みタイミングを演算するので、最も直近のデータに基づいて書き込みタイミングを補正することができる。
また請求項３では、故意に隣接する作像部のマーク画像を所定量ずらして記録するので、検出手段が隣接する作像部のマーク画像を識別し易くなる。
また請求項４では、検出手段から転写材と像担持体の接点までの距離に比べて、接点から書き込み手段までの像担持体の周長との距離をメカ的に長くするので、上流の検出手段がマーク画像を検出したタイミングにより、下流の作像部の書き込みを開始することができ、制御が容易となる。
また請求項５では、マーク画像を形成して像担持体の回転位相とずれ量のデータを記憶する動作は、画像データ記録時以外の時間帯に完了しておくので、全体の画像データ記録時間を長くすることなく、ジョブを完了することができる。
また請求項６では、書き込み手段はレーザダイオード又はＬＥＤアレイ素子であるので、ほとんどの画像形成装置に本発明を適用することができる。
また請求項７では、制御手段は、第１と第２の検出手段により検出されたマーク画像の時間差に基づいて、書き込み手段による画像データの書き込みタイミングを演算処理するので、書き込み手段の主走査方向のずれを即座に検出することができる。
また請求項８では、２つの検出手段は、２つの検出手段を結ぶ線分と主走査ラインとを平行となるように最初に設定しておくので、経時的に変化したことを２つの検出手段が夫々検出したマーク画像の時間的なずれから平行性が崩れたと判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の一実施例を示すカラー画像形成装置の要部概略構成図である。このカラー画像形成装置１００は、複数の感光体ドラム（像担持体）２ａ〜２ｄと、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に潜像を形成するＬＥＤアレイヘッド（書き込み手段）１ａ〜１ｄと、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された潜像にトナーを付着させる現像ユニット３ａ〜３ｄと、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に形成されたトナー画像を同一の転写ベルト（転写材）７上に転写する転写ローラ（転写手段）４ａ〜４ｄと、転写ベルト７を搬送する搬送ローラ（搬送手段）９ａ、９ｂと、各感光体ドラム２ａ〜２ｄの下流に夫々配設され転写ベルト７上に転写されたマーク画像を検出するフォトセンサ（検出手段）８a〜８ｄと、転写後の各感光体ドラムを清掃するクリーニングユニット５ａ〜５ｄと、各感光体ドラムを帯電するための帯電ローラ６ａ〜６ｄと、ＬＥＤアレイヘッド（書き込み手段）１ａ〜１ｄによる画像データの書き込みタイミングを制御する制御手段（図５参照）と、を備えて構成される。
尚、図１において、符号２ａ〜２ｄは例えばカラー画像を形成するためのイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色にそれぞれ対応する感光体ドラム、１ａ〜１ｄは各感光体ドラム上に各々異なる画像（色分解毎の画像）を書き込むための発光素子アレイ（ＬＥＤアレイヘッド）、３ａ〜３ｄは各感光体ドラム上に形成された潜像に各色に対応するトナーを付着させるための現像ユニットであり、以上を作像ユニットと呼ぶ。
【００１０】
図１に示すカラー画像形成装置では、各感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電ローラ６ａ〜６ｄで一様に帯電した後、ＬＥＤアレイヘッド２ａ〜２ｄで色分解毎の画像をそれぞれ書き込んで静電潜像を形成し、その潜像を各色のトナーを保持する現像ユニット３ａ〜３ｄで現像し、現像後の各色トナー像を転写ベルト７に保持された同一の転写材上に順次重ね合わせて転写し、転写後の転写材を図示しない定着装置に搬送し、画像を転写材上に定着してカラー画像（もしくは多色画像）を形成する。ところで、このように複数の感光体ドラムを用い、同一の転写材上に画像を順次転写して多色画像を形成するカラー画像形成装置においては前述したような問題点があるが、本発明は前述の問題点を解決し、より高精度に色ずれあるいは周期的なピッチ変動を補正する技術を提供するものである。
以下、本発明による補正動作について説明する。検出のためのＬＥＤの点灯は各感光体ドラム毎に適当なピッチ（１〜数ｍｍ）で最低１回転分に渡って転写ベルト７に転写され、符号８ａ〜８ｄのフォトセンサによって各ラインの通過時間が検知される。このとき機械的な誤差が全くなければ各ラインを書き込んでから検出するまでの時間は常に一定であるが、実際にはこのようなことはなく、時間に変動が生じる。そこでこれらの情報を予め捉えておき、ＬＥＤの点灯タイミングにフィードバックすることにより、ピッチむら、色ずれ等を無くすものである。
【００１１】
図２は画像の書き出し位置の検出補正を説明する図である。説明を簡単にするために２色の作像ユニットのみを示す。画像書き出し位置のマーカａはまず右側のＬＥＤヘッド１ａの点灯により感光体ドラム２ａに潜像として書込まれ現像されて転写ベルト７に転写される。そのマーカはセンサユニット８ａによりセンサの真下を通過する時間が検知され、その検知信号に基づいて左側のＬＥＤアレイヘッド１ｂが所定のタイミングで発光し、感光体ドラム２ｂ、現像ユニット（図示しない）で作像されて、転写ベルト７に転写される。転写されたマーカｂはマーカａと共にセンサ８ｂにて検知される。このとき２つのマーカが重なって検知された時が、発光タイミングが一番合っているのであるが、マーカがごくわずかだけずれたとき、２つのマーカを分離して検出することは難しいので、２つのマーカを分離して検出するために所定のずらしたタイミングに対応したタイミングで検出されるようにＬＥＤアレイヘッド１ｂの発光タイミングを調整する。他の２つの作像ユニットにおいても同様にして発光タイミングを調整する。
図３はセンサ８とその直近の下流の感光体ドラム２との間隔Ｘと、ＬＥＤアレイヘッドから転写地点までの感光体ドラム２の周長Ｙとの関係を説明する図である。感光体ドラム２の外周の線速度と転写ベルト７の移動速度とは等しいから、Ｘ＜Ｙとすることによりマーカを検出したあとでＬＥＤアレイヘッドの発光動作を行うことができるので、タイミングの補正を行い易い。
図４は転写ベルト７上のマーカａ、マーカｂとそれらを検出するセンサ８ａ、センサ８ｂを示した図である。実際の画像記録以外の時間にＬＥＤアレイヘッド１ａを一定時間間隔で発光させて感光体に潜像を形成し、現像して転写ベルト７上にマーカａを形成する。これらのマーカをセンサ８ａで検出して、検出した時間間隔を計測する。同様にＬＥＤヘッド１ｂでもＬＥＤアレイヘッド１ａ同様の時間間隔で発光させて、潜像形成、現像して転写ベルト７上にマーカｂを形成する。センサ８ｂで検出したマーカａとマーカｂの間隔（センサでは時間間隔）を計測して所定の時間間隔との差（ずれ量）を求める。ＬＥＤアレイヘッド１ｂの発光時における感光体ドラムの回転位相をロータリエンコーダから計測し、発光位置と時間間隔の差を記憶しておき、実際の印刷時には発光時の感光体の回転位相から発光タイミングのずれ量をもとめて発光タイミングを補正する。
【００１２】
図５は本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤの点灯タイミング制御回路のブロック図である。この制御回路（制御手段）１１０は、各々のセンサ８ａ〜８ｄからのマーカ検出信号１２ａ〜１２ｄと感光対ドラムからの感光体回転位相検出信号１５は発光タイミング演算回路１０に入力され、隣接するセンサのマーカ検知信号と感光体回転位相検出信号１５から各々のヘッド１ａ〜１ｄの発光タイミングが演算され、その発光タイミング信号がＬＥＤ駆動回路１１ａ〜１１ｄに入力される。ＬＥＤ駆動回路１１ａ〜１１ｄでは各々の記録色に対応する画像データ１３ａ〜１３ｄと発光タイミング信号に基づいてＬＥＤヘッドを駆動するための信号（１４ａ〜１４ｄ）として、ライン同期信号（ｈｓｙｎｃ）、データ転送クロック（ｃｌｏｃｋ）、データラッチ信号（ｓｅｔ）、ＬＥＤ発光信号（ｓｔｒｏｂｅ）が生成される。
尚、制御回路１１０は、図示は省略するが、所定の時間間隔によりマーク信号を発生するマーク信号発生手段と、上流側の感光体ドラムにより形成され転写ベルト７上に転写されたマーカと上流側に隣接する感光体ドラムにより形成され転写ベルト７上に転写されたマーカとの時間間隔を計測する時間間隔計測手段と、時間間隔計測手段により計測された各感光体ドラム毎のマーカの時間間隔を各感光体ドラム毎の回転位相に対応付けて記憶する記憶手段と、を備え、画像記録時に各感光体ドラム毎の回転位相に基づいて記憶手段に記憶された時間間隔を読み出し、この読み出した時間間隔によりＬＥＤヘッドによる画像データの書き込みタイミングを発光タイミング演算回路１０により演算する。
【００１３】
図６は感光体回転位相とずれ量の関係を示す図である。縦軸にずれ量（時間間隔）、横軸に感光体回転位相（°）を表す。図６のグラフに示すように感光体回転位相θ０〜θ４におけるずれ量が、それぞれ０、ｔ１〜ｔ４である。そのときＬＥＤアレイヘッドの発光タイミングを図７のｓｔｒｏｂｅ信号の間隔ｔ、ｔ−ｔ１、ｔ−ｔ２、ｔ−ｔ３、ｔ−ｔ４の様に補正する。なお説明を簡単にするために図６のグラフにおいて、Δθ＝θ１−θ０＝θ２−θ１＝θ３−θ２＝θ４−θ３は１ラインの相当する感光体回転位相差としている。実用上回転位相差を検出する、ロータリエンコーダ等のセンサはそれほどの分解能はないので、１のずれ量を用いて数ラインを補正しても良い。
ここでは単純な線形補間を採っているため、センサによる検出時に誤差あるいは検出エラーが入れば、補正時にそのままその誤差を反映することになる。このため、実際の検出、補正に際しては、検出を数回行ない、その平均値を採ることや、ドラム数回転分検出を行ないその平均を採る等の工夫が必要になる。
【００１４】
図８は本発明の第２の実施形態に係るＬＥＤの点灯タイミング制御回路のブロック図である。同じ構成要素には同じ参照番号を付して説明する。図８が図５と異なる点は、フォトセンサを２つずつ備えた点である。即ち、フォトセンサ８ａ〜８ｄを夫々８ａｒ、８ａｌ〜８ｄｒ、８ｄｌとしたことである。これらの目的はＬＥＤアレイヘッド内部の直線性、あるいはヘッドの取付精度によって生じる色ずれを補正するものである。
図９は転写ベルト７上のマーカａ、マーカｂとそれらを検出するセンサ８ａｒ、８ａｌ、８ｂｒ、８ｂｌを示した図である。即ち、センサ８ａｒ、８ａｌを転写ベルト７の縁端部に夫々配設し、センサ８ａｒ、８ａｌを結ぶ線分２０とＬＥＤアレイヘッド１ａにより形成される主走査ライン２１とが平行となるようにセンサ８ａｒ、８ａｌを構成する。これにより、図１０に示すように、フォトセンサ８ａ、８ｂがＬＥＤアレイヘッド１ａ〜１ｄの両端部に相当する位置、すなわち搬送ベルト７の左右両側２箇所に設けられる。この２箇所のフォトセンサ８ａｒ、８ａｌ、８ｂｒ、８ｂｌの出力タイミングが同じくなる様に初期調整しておく。実際の稼動時にライン先頭側のセンサ８ａｒのマーカ検出タイミングがライン終端側のセンサ８ａｌのマーカ検出タイミングよりもＴ１早かった場合には、１ラインのストローブ信号の間隔をＴ−Ｔ１となるように制御すれば、稼動後の環境辺動等によるＬＥＤアレイヘッド１ａの位置ずれによる色ずれを低減することができる。
【００１５】
以上の通り本発明によれば、転写ベルト７上にマーカを転写し、そのマーカをセンサ８ａ〜８ｄにより読み取るようにして、隣り合う作像部により作像されたマーカのずれを検出し、そのずれ量に応じて書き込みタイミングを補正するので、ライン単位に且つリアルタイムに書き込みタイミングを補正することができる。
また、制御回路は、画像記録時に感光体ベルト毎の回転位相に応じて記憶手段に記憶された時間間隔に基づいて画像データの書き込みタイミングを演算するので、最も直近のデータに基づいて書き込みタイミングを補正することができる。
また、故意に隣接する作像部のマーカを所定量ずらして記録するので、センサが隣接する作像部のマーカを識別し易くなる。
また、センサから転写ベルト７と感光体の接点までの距離に比べて、接点からＬＥＤアレイヘッドまでの感光体の周長との距離をメカ的に長くするので、上流のセンサがマーカを検出したタイミングにより、下流の作像部の書き込みを開始することができ、制御が容易となる。
また、マーカを形成して感光体の回転位相とずれ量のデータを記憶する動作は、画像データ記録時以外の時間帯に完了しておくので、全体の画像データ記録時間を長くすることなく、ジョブを完了することができる。
また、書き込み手段はレーザダイオード又はＬＥＤアレイヘッドであるので、ほとんどの画像形成装置に本発明を適用することができる。
また、制御回路は、２つのセンサにより検出されたマーカの時間差に基づいて、ＬＥＤアレイヘッドによる画像データの書き込みタイミングを演算処理するので、ＬＥＤアレイヘッドの主走査方向のずれを即座に検出することができる。
また、２つのセンサは、２つのセンサを結ぶ線分と主走査ラインとを平行となるように最初に設定しておくので、経時的に変化したことを２つのセンサが夫々検出したマーク画像の時間的なずれから平行性が崩れたと判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例を示すカラー画像形成装置の要部概略構成図である。
【図２】本発明の画像の書き出し位置の検出補正を説明する図である。
【図３】センサ８とその直近の下流の感光体ドラム２との間隔Ｘと、ＬＥＤアレイヘッドから転写地点までの感光体ドラム２の周長Ｙとの関係を説明する図である。
【図４】転写ベルト７上のマーカａ、マーカｂとそれらを検出するセンサ８ａ、センサ８ｂを示した図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤの点灯タイミング制御回路のブロック図である。
【図６】感光体回転位相とずれ量の関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態のタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るＬＥＤの点灯タイミング制御回路のブロック図である。
【図９】転写ベルト７上のマーカａ、マーカｂとそれらを検出するセンサ８ａｒ、８ａｌ、８ｂｒ、８ｂｌを示した図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００１７】
１ａ〜１ｄ  ＬＥＤアレイヘッド、２ａ〜２ｄ  感光体ドラム、３ａ〜３ｄ  現像ユニット、４ａ〜４ｄ    転写ローラ、５ａ〜５ｄ  クリーニングユニット、６ａ〜６ｄ  帯電ローラ、７  転写ベルト、８a〜８ｄ  フォトセンサ、９ａ、９ｂ  搬送ローラ、１００  カラー画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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