(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
夫々が回転可能であって、夫々の有効画像領域に露光することで色に対応した現像剤による画像を形成するように所定方向に順に配置される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、
前記像担持体に対して前記転写媒体を介して対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する複数の転写部材と、
前記複数の像担持体に夫々備わる有効画像領域外の目盛り描画領域に前記現像剤による画像と対応した第１目盛りを形成する第１目盛り形成手段と、
前記現像剤による画像の転写時に、前記転写媒体にあって有効画像領域外に、前記第１目盛りの内で最上流の目盛りに基づいて第２目盛りを形成する第２目盛り形成手段と、
下流側の前記像担持体の前記第１目盛りを検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段と前記転写媒体の移動方向における位置が一致し、前記第２目盛りを検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段および前記第２検出手段による前記第１目盛りおよび前記第２目盛りの検出ずれを減少させるように、前記下流側の像担持体の回転速度を制御する制御手段と、
を有するカラー画像形成装置であって、
前記転写媒体の速度変動周期をＴｆｂ、前記第２目盛りが転写された位置を基準として前記第２目盛りを検出する前記第２検出手段の位置まで前記転写媒体が移動する長さをＬ、前記転写媒体の規定速度をＶｂｏとするとき、Ｌ／（Ｖｂｏ＊Ｔｆｂ）が正の整数値となるように設定したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
夫々が回転可能であって、夫々の有効画像領域に露光することで色に対応した現像剤による画像を形成するように所定方向に順に配置される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、
前記像担持体に対して前記転写媒体を介して対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する複数の転写部材と、
前記複数の像担持体に夫々備わる有効画像領域外の目盛り描画領域に前記現像剤による画像と対応した第１目盛りを形成する第１目盛り形成手段と、
前記現像剤による画像の転写時に、前記転写媒体にあって有効画像領域外に、前記第１目盛りの内で最上流の目盛りに基づいて第２目盛りを形成する第２目盛り形成手段と、
下流側の前記像担持体の前記第１目盛りを検出する第１検出手段と、
前記第１検出手段と前記転写媒体の移動方向における位置が一致し、前記第２目盛りを検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段および前記第２検出手段による前記第１目盛りおよび前記第２目盛りの検出ずれを減少させるように、前記下流側の像担持体の回転速度を制御する制御手段と、
を有するカラー画像形成装置であって、
前記転写媒体の速度変動周期をＴｆｂ、前記第２目盛りが転写された位置を基準として前記第２目盛りを検出する前記第２検出手段の位置まで前記転写媒体が移動する時間をＴｓとするとき、Ｔｓ／Ｔｆｂが正の整数値となるように設定したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記転写媒体の速度をＶｂ、前記下流側の前記像担持体の速度をＶｄ、前記第２目盛りが形成された位置と前記第２目盛りを検出する前記第２検出手段の位置との間を前記転写媒体が移動する長さをＬ、前記像担持体に関し、露光が行われる位置と転写が行われる位置との間を前記像担持体が移動する長さをＤとするとき、
Ｌ＊Ｖｄ／（Ｄ＊Ｖｂ）が正の整数値となるように設定したことを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記転写媒体の速度Ｖｂと前記像担持体の速度Ｖｄが等しい値であり、Ｌ／Ｄが正の整数値となるように設定したことを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
移動方向に交差する方向において、前記第２目盛りは前記第１目盛りと重なるような位置に配置され、
前記第１検出手段、前記第２検出手段は共通の検出手段として構成され、前記第２目盛りは、前記第１目盛りの各目盛り間隔の中間に各目盛りが配置され、前記第１目盛りの各目盛りに対し両側に隣接する前記第２目盛りとの間隔が等しくなるように制御されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記転写媒体は、中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記転写媒体は、搬送ベルトに保持されて搬送される記録紙であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項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、電子写真記録方式を用いたカラープリンタ、カラー複写機等の複数の画像形成部を有する装置に関し、特に、記録媒体搬送方向の色ずれを低減し、高品位な画像出力が可能なカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のためにタンデム型と呼ばれる方式が各種提案されている。この方式は、複数の画像形成部を有し、中間転写ベルト上、あるいは搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色（ブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ）の像を転写する方式である。
【０００３】
ところが、複数の画像形成部を有するタンデム型方式のカラー画像形成装置の問題点としては、部材製造上の寸法誤差や組立精度等の原因による動作むらは避けられない。このような原因により中間転写ベルト上に重ね合わされた各色の画像位置が一致せず、色ずれ（位置ずれ）を生じることが挙げられる。
【０００４】
そこで、特許文献１に開示されているような補正方法が既に提案されている。この方法は、先ず各色の画像形成部において原稿画像情報に対応した位置検出用マークの可視画像を形成する。そして各画像形成部にて形成され移動部材上に転写された位置検出用マークを検知する位置検出用マーク検知手段を設ける。この位置検出用マーク検知手段から出力された検出信号に基づいて転写画像ずれを補正すべく、各画像形成部を制御する。
【０００５】
この補正方式は、検知以降に形成される画像が１次転写を行う時に色ズレが無くなるように露光のタイミングや感光体ドラムの回転速度を補正するのであって、検知時に既に形成された画像に対しては補正を行わない。即ち、補正が反映されるのは露光手段にて画像を形成してから中間転写ベルト１に転写されるまでの時間経った後である。よって、この補正方法は、主にカラー画像形成装置の内部温度の変化や各部材の劣化など経時的な変動に起因するカラーレジずれに対して補正するものである。
【０００６】
しかしながら、カラーレジずれには、上記のような長時間で変動する要因の他に、短時間で変動するものがある。即ち、感光体ドラムや中間転写ベルトを回転駆動する駆動ローラーやギア、駆動モーター等の主として回転体が変動要因で短時間に変動するカラーレジずれがある。しかし、この短時間でのカラーレジずれに関しては、上記補正方式では補正出来なかった。
【０００７】
これに対し、特許文献２には、画像形成を行っているときに位置補正を実施するために、トナーを用いないで作成された画像パターンを読み取って位置合わせを行う方法が示される。第１の画像形成ドラムはベルトにより駆動され、下流側の像形成ドラムはそれぞれのモータにより駆動される。書き込み器が第１のドラムに対応付けられ、ベルトに符号を書き込む。
【０００８】
また、書き込み器はドラムに対応するエンコーダから得られたパルス信号と同期されている。書き込み方式は磁気記録方式を用いている。書き込まれた符号は検出器により読み出される。検出器の各々は、ベルトの局所的変位を示す信号をそれぞれのコントローラへ送出する。コントローラは、対応するドラムのエンコーダから信号を更に受信し、下流側のドラムの変位が符号により制御されるように、このドラムの駆動モータのフィードバック制御を行う。
【０００９】
このように構成することによって、全ての画像形成媒体を、画像担体の運動から求められた目標速度に制御することができ、これにより、全ての画像歪み間の差はゼロに減少されるとある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６４−６９８１号公報
【特許文献２】特開平１０−２９３４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
転写媒体である中間転写ベルトには一般に速度変動があり、中間転写ベルトの速度むらが色ずれ補正を行う際の障害となり得る。しかしながら、従来技術においては、この障害を問題視して解決することの開示あるいは示唆がされていない。
【００１２】
そこで本発明は、転写媒体の速度変動が有っても、安定して色ずれの無いカラー画像を形成することができ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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像形成装置は、夫々が回転可能であって、夫々の有効画像領域に露光することで色に対応した現像剤による画像を形成するように所定方向に順に配置される複数の像担持体と、前記複数の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、前記像担持体に対して前記転写媒体を介して対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する複数の転写部材と、前記複数の像担持体に夫々備わる有効画像領域外の目盛り描画領域に前記現像剤による画像と対応した第１目盛りを形成する第１目盛り形成手段と、前記現像剤による画像の転写時に、前記転写媒体にあって有効画像領域外に、前記第１目盛りの内で最上流の目盛りに基づいて第２目盛りを形成する第２目盛り形成手段と、下流側の前記像担持体の前記第１目盛りを検出する第１検出手段と、前記第１検出手段と前記転写媒体の移動方向における位置が一致し、前記第２目盛りを検出する第２検出手段と、前記第１検出手段および前記第２検出手段による前記第１目盛りおよび前記第２目盛りの検出ずれを減少させるように、前記下流側の像担持体の回転速度を制御する制御手段と、を有するカラー画像形成装置であって、前記転写媒体の速度変動周期をＴｆｂ、前記第２目盛りが転写された位置を基準として前記第２目盛りを検出する前記第２検出手段の位置まで前記転写媒体が移動する長さをＬ、前記転写媒体の規定速度をＶｂｏとするとき、Ｌ／（Ｖｂｏ＊Ｔｆｂ）が正の整数値となるように設定したことを特徴とする。
また、本発明に係る別のカラー画像形成装置は、夫々が回転可能であって、夫々の有効画像領域に露光することで色に対応した現像剤による画像を形成するように所定方向に順に配置される複数の像担持体と、前記複数の像担持体に対向する移動可能な転写媒体と、前記像担持体に対して前記転写媒体を介して対向し、前記像担持体に形成される画像を前記転写媒体に夫々転写する複数の転写部材と、前記複数の像担持体に夫々備わる有効画像領域外の目盛り描画領域に前記現像剤による画像と対応した第１目盛りを形成する第１目盛り形成手段と、前記現像剤による画像の転写時に、前記転写媒体にあって有効画像領域外に、前記第１目盛りの内で最上流の目盛りに基づいて第２目盛りを形成する第２目盛り形成手段と、下流側の前記像担持体の前記第１目盛りを検出する第１検出手段と、前記第１検出手段と前記転写媒体の移動方向における位置が一致し、前記第２目盛りを検出する第２検出手段と、前記第１検出手段および前記第２検出手段による前記第１目盛りおよび前記第２目盛りの検出ずれを減少させるように、前記下流側の像担持体の回転速度を制御する制御手段と、を有するカラー画像形成装置であって、前記転写媒体の速度変動周期をＴｆｂ、前記第２目盛りが転写された位置を基準として前記第２目盛りを検出する前記第２検出手段の位置まで前記転写媒体が移動する時間をＴｓとするとき、Ｔｓ／Ｔｆｂが正の整数値となるように設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、転写媒体の速度変動が有っても、安定して色ずれの無いカラー画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）乃至（ｄ）は夫々感光体ドラムと中間転写ベルトの速度が同じ第１の実施形態の構成図である。
【図２】感光体ドラムと中間転写ベルトの速度が異なる第２の実施形態の構成図である。
【図３】一般的なタンデム方式のカラー電子写真装置の画像を形成する部分の構成図である。
【図４】本発明に適用する色ずれ補正方法のシステム構成図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は夫々画像位置情報の一例を示す図である。
【図６】色ずれ補正を説明するための構成図である。
【図７】色ずれ補正のフローチャートである。
【図８】色ずれ補正制御量の算出を説明するための図である。
【図９】（ａ）乃至（ｄ）は夫々色ずれ補正制御量の発散条件を表す図である。
【図１０】（ａ）乃至（ｈ）は夫々色ずれ補正制御量のシミュレーション波形である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は夫々色ずれ補正制御量の発散を説明する図である。
【図１２】（ｃ）、（ｄ）は夫々色ずれ補正制御量の発散を説明する図である。
【図１３】（ｅ）、（ｆ）は夫々色ずれ補正制御量の発散を説明する図である。
【図１４】第２マークを説明する図である。
【図１５】（ａ）乃至（ｄ）は第２マークを説明するタイミングチャートである。
【図１６】中間転写ベルト上の第２マークを示す図である。
【図１７】（ａ）乃至（ｄ）は読み取り時に速度変動が影響しない条件を説明すための図である。
【図１８】（ａ）乃至（ｄ）は読み取り時の第２マーク通過間隔のシミュレーション波形である。
【図１９】読み取り時に速度変動が影響しない条件のシミュレーション結果の図である。
【図２０】（ａ）乃至（ｄ）は読み取り時に速度変動が影響しない条件を表す図である。
【図２１】（ａ）乃至（ｄ）は色ずれ補正制御量の発散条件を説明するための図である。
【図２２】色ずれ補正の可否を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図３は、４個の感光体ドラムで構成されるタンデム型方式のカラー画像形成装置の概要構成図である。通常、タンデム型方式の画像形成装置では、等速で回転移動する一本の中間転写ベルト１上に４本、あるいはそれ以上の像担持体である感光ドラム２が複数配置される。図３で、感光ドラム２は、夫々が等角速度で回転可能であって、異なる色であるイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの像を形成するよう、上流側より下流側に向けて所定方向に順に配置される。中間転写ベルト１は、感光体ドラム２に対向する移動可能な転写媒体として機能する。
【００１７】
図４において、４つの感光体ドラム等は、左から順番にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋという記号を付与して区別し、中間転写ベルト１上にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に転写される。これらの４つを大別するためにＹステーション、Ｍステーション、Ｃステーション、Ｋステーションと呼ぶ。本実施形態におけるカラー画像形成装置では、フルカラーの他、単色カラー例えば黒以外に赤のみ、黒単色による画像形成が可能である。
【００１８】
図３において、３は感光体ドラム２の表面に均一な帯電量の電荷を与える１次帯電器である。また、４は感光体ドラム２の表面にレーザー光を露光して潜像画像を形成する露光手段、５はそのレーザー光を生成するレーザー光源とレンズやポリゴンミラーなどで構成されるレーザー光学系である。６はレーザー光学系５からのレーザー光を感光体ドラム２に照射するための折り返しミラーである。７はレーザー光、８は露光手段４にて形成された潜像画像にトナーを付着させてトナー画像を形成する現像手段である。
【００１９】
９は感光体ドラム２上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１に転写を行うための転写部材である１次転写ローラー、１０は感光体ドラム２上の残留したトナーを除去するクリーナーである。また、１１は中間転写ベルト１を本図に示さない駆動モーターを用いて回転移動させる駆動ローラ、１２は中間転写ベルトを支持する駆動手段をもたない従送ローラである。更に、１３は中間転写ベルトに転写されたトナー画像を記録媒体に２次転写する１対の２次転写ローラー、１４は記録媒体の給紙を行う１対の給紙ローラである。
【００２０】
図３の構成図を用いてタンデム方式でのカラー画像の形成方法を説明する。記録を行う画像は本図に示さない画像処理手段にて４つの色に色分解する。各感光体ドラム２に対応する露光手段４を用いて、４つの色の画像を感光体ドラム上に潜像画像として形成する。このとき、中間転写ベルト１上に４つの色に分解した画像が正しく重なるように、タイミングをずらして画像を形成する。形成された潜像画像は、現像手段８にてトナーを付着させてトナー画像を形成する。４つの感光体ドラム２にて形成された４色のトナー画像は、１次転写手９にて順次、中間転写ベルトに重ね合わさるように転写（１次転写）を行い、カラーのトナー画像を形成する。
【００２１】
記録媒体である記録材としての記録紙は、中間転写ベルト１に転写されたカラーのトナー画像が２次転写ローラー１３に到達するタイミングに合せて、給紙ローラ１４にて搬送される。中間転写ベルト１に転写されたカラーのトナー画像は、２次転写ローラー１３にて記録媒体に転写（２次転写）され、本図に示さない定着手段にて定着される。以上のような動作によって記録媒体にカラー画像の記録が行われる。
【００２２】
（色ずれ補正）
１）色ずれ補正の概要
図４で、最上流側のＹステーションで形成された感光体ドラム２上の第１マーク１５Ｙは、Ｙステーションの１次転写ローラー９にて中間転写ベルト１に転写され、第２マーク１６が形成される。下流側のＭステーションでは、第１マーク読み取り手段１７Ｍと、第２マーク読み取り手段１８Ｍを用いて、第１マーク１５Ｍと第２マーク１６の同じ画像位置を示すマークの通過を有効画像領域に先んじて検知する。
【００２３】
この通過時間差から、ずれ量を算出し、転写位置にてＹとＭの色ずれが無くなるように、感光体ドラム２Ｍの速度を補正制御する。更に下流側のＣステーション、Ｋステーションにおいても、同様に色ずれ補正制御を行う。このように色Ｙに対して色Ｍ、色Ｃ、色Ｋの色ずれ補正を行うことで、Ｙ，Ｍ、Ｃ、Ｋ相互の色ずれを無くするようにしている。
【００２４】
２）画像形成部におけるドラム上の静電潜像目盛り（第１目盛り）
第１マークに関しては、露光手段４により画像信号に従ってレーザ光を走査して静電潜像を形成する。このとき、感光ドラム２の露光位置を延長した位置で、有効画像領域外の両端部に、有効画像を書き込む前後のレーザー光の照射により静電潜像目盛り線を書き込む。即ち、移動方向に交差する方向における有効画像領域外となる側端部であって、且つ移動方向において有効画像領域よりも先行する領域から始まり、夫々の有効画像領域に至る目盛り描画領域に、現像剤による画像と対応した第１の静電潜像目盛りを形成する。
【００２５】
第１の静電潜像目盛りである静電潜像目盛り線は、画像を感光ドラム２に書き込む前の感光ドラム２が回転駆動を開始した直後から形成され、即ち有効画像領域の先端部より先行する余白部あるいは紙間部から形成が開始される。そして、第１感光ドラム２での画像形成が終了するまで静電潜像目盛り線の感光ドラム２への書き込みが連続して続けられる。即ち、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは各感光体ドラム上の画像の位置を示す第１マークで、露光手段４を用いて画像形成と同時に画像の領域外に潜像として形成される。
【００２６】
１７Ｍは感光体ドラムＭの表面上の第１マークＭを読み取る第１マーク読み取り手段Ｍである。同様に１７Ｃは感光体ドラムＣの表面上の第１マークＣを読み取りる第１マーク読み取り手段Ｃ、１７Ｋは感光体ドラムＫの表面上の第１マークＫを読み取りる第１マーク読み取り手段Ｋである。この３つの読み取り手段は１次転写位置Ａの近傍に取り付けられている。
【００２７】
１８Ｍは、中間転写ベルト１上の第２マーク１６をＭステーションの１次転写位置の近傍で読み取る第２マーク読み取り手段である。同様に１８Ｃは、中間転写ベルト１上の第２マーク１６をＣステーションの１次転写位置の近傍で読み取る第２マーク読み取り手段Ｃである。また、１８Ｋは中間転写ベルト１上の第２マーク１６をＫステーションの１次転写位置の近傍で読み取る第２マーク読み取り手段Ｋである。
【００２８】
画像の位置を示すマークの一例を図５を用いて説明する。図５（ａ）はＹステーションで形成する第１マークＹの例で、感光体ドラムの回転方向である副走査方向４ライン毎に第１マークが感光体ドラムの端部の画像領域外に連続して形成する。図５（ｂ）はＭステーションで形成する第１マークの例である。これらの第１マークには、同じ画像位置を示すアドレスを付与する。図５におけるＭＥＭ−Ｙ（ｎ）やＭＥＭ−Ｍ（ｎ）はこのアドレスの一例である。
【００２９】
このアドレスは第１マークに記しても良いが、第１マークの形成開始後のカウント値を用いても良い。図５では画像の有無に関係なく、連続した第１マークの例を示している。Ｃステーション、Ｋステーションも同様の第１マークを形成する。
【００３０】
３）最上流側で中間転写ベルトへ転写される静電潜像目盛り（第２目盛り）
１６は中間転写ベルト上の画像位置を示す第２マークで、Ｙステーション（最上流のステーション）の第１マークＹを転写ローラー９を用いて中間転写ベルト１に転写したものである。尚、同じステーションの第１マーク読み取り手段と第２マーク読み取り手段の副走査方向の読み取り位置は同じ位置に設置する。尚、副走査方向とは回転および搬送方向である。また、主走査方向とは感光体ドラムの回転軸方向および搬送方向に対して搬送面内で直交する方向である。今後の説明では主走査方向と副走査方向という表現を用いる。
【００３１】
１９は中間転写ベルト１上の第２マーク１６を消去するための第２マーク・クリーナーである。尚、第２マーク・クリーナーは本図に図示しない中間転写ベルト・クリーナを用いても良い。
【００３２】
最上流側の画像形成部では、静電潜像が、現像手段により、マイナスに帯電したイエローＹトナーによって現像される。このとき、感光ドラム２の両端部の静電潜像目盛り線には、トナーを現像しないようにするため、現像手段８の現像領域が静電潜像目盛り線の領域の内側で、一次転写ローラ９の幅より狭い範囲になるように長さが定められている。
【００３３】
ここで、第１画像を形成するＹトナー像が第１感光ドラム２と中間転写ベルト１が接触する第１転写部において中間転写ベルト１に転写される。このとき、中間転写ベルト１の表面の両端部の感光ドラム２に形成された静電潜像目盛り線も、中間転写ベルト１の表面側（感光ドラム側）に設けられた被転写部に転写される。
【００３４】
４）色ずれ補正の制御システムと制御フロー
図６は図４の４つのステーションの内、色ずれ補正を行っているＭステーション、Ｃステーション、Ｋステーションのいずれか１つのステーションを抜粋した構成図である。図６において、２０は感光体ドラム２を駆動する感光体ドラム駆動モーター、２１はこの感光体駆動モーター２０の駆動力を感光体ドラム２１に伝達するギアやベルトなどの駆動伝達機構である。位置補正量算出手段１０１は、第１マーク読み取り手段１７で検知した第１マーク通過時刻と第２マーク読み取り手段１８で検知した第２マーク通過時刻の検出ずれを認識し、検出ずれを減少させるように、感光体ドラム２１の回転速度を制御する。
【００３５】
具体的には検出位置である転写位置にて、ずれ量である時間差を算出し、時間差が“０”になるような感光体ドラム２の速度を算出する。１０２は位置補正量算出手段１０１で算出された速度に従って感光体駆動モーター２０が回転する様な駆動信号を生成する感光体ドラム駆動制御手段である。２０１は第１マーク読み取り手段１７で読み取った第１マーク読み取り信号。２０２は第２マーク読み取り手段１８で読み取った第２マーク読み取り信号である。２０３は位置補正量算出手段１０１で算出された感光体ドラム速度指令信号。２０４は感光体ドラム駆動制御手段で生成された感光体ドラム駆動信号である。
【００３６】
ここで、図６において色ずれ補正の方法を図７のフローチャートと対応させながら説明する。図６において、第１マーク読み取り手段１７および第２マーク読み取り手段１８は転写位置ＡよりＹステーション側（図の左側）に、マーク１つ分離れた位置に取り付けているものとする。感光体ドラム２の第１マーク１５が第１マーク読み取り手段１７を通過した時刻を位置補正量算出手段１０１にて記憶する。この時刻をＴｄとする。これは図７のフローチャートの処理Ａで行っている。
【００３７】
同様に同じ画像位置を示す中間転写ベルト１の第２マーク１６が第２マーク読み取り手段１８を通過した時刻を位置補正量算出手段１０１にて記憶する。この時刻をＴｂとする。これは図７のフローチャートの処理Ｂで行っている。２つのマーク共に記憶したら位置補正量算出手段１０１にて、２つの時刻Ｔｄ、Ｔｂの差が、転写位置Ａにて“０”になるように第１マークの速度、つまり感光体ドラム２の速度を算出する。これは図７のフローチャートの処理Ｃで行っている。
【００３８】
算出した感光体ドラム２の速度は感光体ドラム速度指令信号２０３を通して感光体ドラム駆動制御手段１０２に送られる。感光体ドラム駆動制御手段１０２は送られてきた感光体ドラム速度指令信号２０３の速度で回転す様に感光体ドラム駆動信号２０４を設定し直す。感光体ドラム駆動モーター２０は新たに設定された感光体ドラム駆動信号２０４に従って感光体ドラム２を回転駆動する。これは図７のフローチャートの処理Ｄで行っている。以上の処理を繰り返して色ずれを補正を行っている。
【００３９】
５）ベルト速度変動と色ずれ補正
図４で説明したように、本実施形態を適用できる色ずれ補正方式は、Ｙステーション（最上流のステーション）で転写して形成された第２マークＹに対してＭステーション、Ｃステーション、Ｋステーション各々の第１マークとのずれ量を検知する。そして、下流側の各感光体ドラム２の速度を制御して色ずれを補正する方式である。
【００４０】
即ち、Ｙステーションで形成した第１マークは中間転写ベルト１に転写されて中間転写ベルト上の第２マークが形成される。この第２マークが、Ｍステーションの転写位置近傍に設けた第２マーク読み取り手段にて、どの様に読み取られるかを図１４の構成図と図１５のタイミングチャート、図１６の中間転写ベルト上の第２マークの図を用いて説明する。
【００４１】
図１４は図４の構成図においてＹステーションとＭステーションの部分のみ限定した構成図である。尚、中間転写ベルトの駆動ローラー等の本説明に必要の無い機構は省略している。図１５（ａ）はＹステーションの転写位置における第１マークＹの通過の様子を示したタイミングチャートである。通常では、第１マークＹは連続して形成される。しかし、説明しやすいように図１５においてはＭＥＭ＿Ｄ０、ＭＥＭ＿Ｄ１、ＭＥＭ＿Ｄ２、ＭＥＭ＿Ｄ３の４つの第１マークＹのみを記載している。
【００４２】
ＭＥＭ＿Ｄ０が通過する時間をｔ０、ＭＥＭ＿Ｄ１が通過する時間をｔ１、ＭＥＭ＿Ｄ２が通過する時間をｔ２、ＭＥＭ＿Ｄ３が通過する時間をｔ３とする。Ｔ１はＭＥＭ＿Ｄ０が通過してからＭＥＭ＿Ｄ１が通過するまでの経過時間、Ｔ２はＭＥＭ＿Ｄ１が通過してからＭＥＭ＿Ｄ２１が通過するまでの経過時間、Ｔ３はＭＥＭ＿Ｄ２が通過してからＭＥＭ＿Ｄ３が通過するまでの経過時間である。本実施形態においては、Ｙステーションの感光体ドラムは偏心や回転ムラの無い理想的な回転動作を行っているものとする。
【００４３】
よって、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は共に露光手段４にて第１マークを形成するマーク露光周期Δｔとなり、等間隔で通過するものとする。このときの中間転写ベルト１の速度Ｖｂを示したものが図１５（ｂ）である。通常は複雑な正弦波の組み合わせであるが、説明しやすいようにｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３の各間は一定の速度とし、ｔ０とｔ１間はＶｂ１、ｔ１とｔ２間はＶｂ２、ｔ２とｔ３間はＶｂ３であるものとする。
【００４４】
図１６は転写された第２マークを示した図で、ＭＥＭ＿Ｄ０とＭＥＭ＿Ｄ１との間の長さである距離をＬｄ１、ＭＥＭ＿Ｄ１とＭＥＭ＿Ｄ２との間の長さである距離をＬｄ２、ＭＥＭ＿Ｄ２とＭＥＭ＿Ｄ３との間の距離をＬｄ３とする。ＭＥＭ＿Ｄ０を転写してからＭＥＭ＿Ｄ１を転写するまでは、中間転写ベルはＶｂ１の速度で搬送され、その間の経過時間はＴ１であるためＭＥＭ＿Ｄ０とＭＥＭ＿Ｄ１との間の距離Ｌｄ１は以下のような速度と時間の積で求められる。
【００４５】
Ｌｄ１＝Ｖｂ１＊Ｔ１・・・（１）
同様に、Ｌｄ２、Ｌｄ３は以下の式で求められる。
【００４６】
Ｌｄ２＝Ｖｂ２＊Ｔ２・・・（２）  
Ｌｄ３＝Ｖｂ３＊Ｔ３・・・（３）
この第２マークがＭステーションの第２マーク読み取り手段を通過する時のタイミングチャートが図１５（ｃ）である。ＭＥＭ＿Ｄ０が読み取られる時間をｔ１０、ＭＥＭ＿Ｄ１が読み取られる時間をｔ１１、ＭＥＭ＿Ｄ２が通読み取られる時間をｔ１２、ＭＥＭ＿Ｄ３が読み取られる時間をｔ１３とする。
また、ＭＥＭ＿Ｄ０が読み取られてからＭＥＭ＿Ｄ１が読み取られるまでの経過時間をＴ１１、ＭＥＭ＿Ｄ１が読み取られてからＭＥＭ＿Ｄ２が読み取られるまでの経過時間をＴ１２とする。また、ＭＥＭ＿Ｄ２が読み取られてからＭＥＭ＿Ｄ３が読み取られるまでの経過時間をＴ１３とする。
【００４７】
この時の中間転写ベルト１の速度Ｖｂを示したものを図１５（ｂ）に示し、ｔ１０とｔ１１間はＶｂ１１、ｔ１１とｔ１２間はＶｂ１２、ｔ１２とｔ１３間はＶｂ１３とする。ＭＥＭ＿Ｄ０が読み取られてからＭＥＭ＿Ｄ１が読み取られるまでの経過時間Ｔ１１は、中間転写ベルト１はＶｂ１１の速度で搬送され、この間のマーク間距離はＬｄ１であるから、以下のように距離を速度で割った式で求められる。
【００４８】
Ｔ１１＝Ｌｄ１／Ｖｂ１１・・・（４）
同様にＴ１２、Ｔ１３は以下の式で求められる。
【００４９】
Ｔ１２＝Ｌｄ２／Ｖｂ１２・・・（５）
Ｔ１３＝Ｌｄ３／Ｖｂ１３・・・（６）
式（１）を式（４）に、式（２）を式（５）に、式（３）を式（６）にそれぞれ代入すると以下のようになる。
【００５０】
Ｔ１１＝Ｖｂ１／Ｖｂ１１＊Ｔ１・・・（７）
Ｔ１２＝Ｖｂ２／Ｖｂ１２＊Ｔ３・・・（８）
Ｔ１３＝Ｖｂ３／Ｖｂ１３＊Ｔ３・・・（９）
図１５（ａ）で説明したように、Ｙステーションの感光体ドラムは回転ムラの無い理想的な回転をしているのでＴ１、Ｔ２、Ｔ３は共にマーク露光周期Δｔに置き換えることが出来る。よって、式（７）〜式（９）は以下のようになる。
【００５１】
Ｔ１１＝Ｖｂ１／Ｖｂ１１＊Δｔ・・・（１０）
Ｔ１２＝Ｖｂ２／Ｖｂ１２＊Δｔ・・・（１１）
Ｔ１３＝Ｖｂ３／Ｖｂ１３＊Δｔ・・・（１２）
したがって、第２マークの通過間隔は、一定周期であるマーク露光間隔Δｔに対して、転写した時の中間転写ベルトの速度と読み取る時の中間転写ベルトの速度との比に比例することが解る。この比の変動が第２マークの変動となる。色ずれ補正はこの第２マークの変動に対して第１マークを合わせるような制御を行う事になる。
【００５２】
６）マークの発生位置および検出位置におけるベルト速度変動の位相一致化
中間転写ベルト１の速度変動が無い場合には，Ｖｂ１、Ｖｂ２，Ｖｂ３，Ｖｂ１１、Ｖｂ１２、Ｖｂ１３は全て規定速度であるＶｂｏであるため、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は共にΔｔとなる。つまり、Ｍステーションの第２マーク読み取り手段Ｍを通過する第２マークはマーク露光間隔Δｔの等間隔となる。
【００５３】
中間転写ベルト１の速度変動が有る場合においても、Ｖｂ１＝Ｖｂ１１かつＶｂ２＝Ｖｂ１２かつＶｂ３＝Ｖｂ１３であれば、Ｖｂ１≠Ｖｂ２≠Ｖｂ３≠Ｖｂであっても第２マークは常にマーク露光間隔Δｔの等間隔となる。この条件を満たすのは、中間転写ベルトが一定周期で速度変動している場合において、Ｙステーションで転写した時の中間転写ベルトの速度変動とＭステーションで読み取る時の中間転写ベルトの速度変動の位相が一致する場合である。このことを図１７を用いて説明する。
【００５４】
図１７において、中間転写ベルトが規定速度Ｖｂｏで回転移動した時、Ｙステーションの転写位置ＡからＭステーションの第２マーク読み取り手段Ｍまでのステーション間時間をＴｓとする。また、中間転写ベルト１の速度変動周期をＴｆｂとする。中間転写ベルトの速度変動を示す４つのタイミングチャートは（ａ）がＴｓ／Ｔｆｂ＝２、（ｂ）がＴｓ／Ｔｆｂ＝２．１、（ｃ）がＴｓ／Ｔｆｂ＝２．５、（ｄ）がＴｓ／Ｔｆｂ＝３という条件の速度変動を示している。
【００５５】
この４つのタイミングチャートの中で、Ｙステーションで転写した時の中間転写ベルトの速度とＭステーションで読み取る時の中間転写ベルトの速度が同じものは、（ａ）のＴｓ／Ｔｆｂ＝２と（ｄ）のＴｓ／Ｔｆｂ＝３である。この２つの波形は、転写位置Ａから始まっている波形をＭステーションの読み取り位置にシフトしても連続性がある。つまり位相が一致している。この２つは共にＴｓ／Ｔｆｂが正の整数であり、他の２つは小数でる。よって、位相が一致ずる条件は、Ｔｓ／Ｔｆｂが正の整数の時である。
【００５６】
このことを確認するために行ったシミュレーション結果が図１８と図１９である。図１８は図１７の４つの条件における中間転写ベルトの速度ＶｂとＭステーションの第２マーク読み取り手段Ｍを通過する第２マーク通過間隔Ｔｂのシミュレーション結果である。図１８（ａ）は図１７（ａ）と同じくＴｓ／Ｔｆｂ＝２の場合、図１８（Ｂ）は図１７（ｂ）と同じくＴｓ／Ｔｆｂ＝２．１の場合、図１８（ｃ）は図１７（ｃ）と同じくＴｓ／Ｔｆｂ＝２．５の場合である。
【００５７】
図１８（ｄ）は図１７（ｄ）と同じくＴｓ／Ｔｆｂ＝３の場合の結果である。図１８において、細線が中間転写ベルトの速度Ｖｂ、太線が第２マーク通過間隔Ｔｂである。時間軸はＹステーションにて転写が開始された時間を０（ｓ）としているため、第２マーク通過間隔ＴｂはＭステーションの第２マーク読み取り手段Ｍに到達される時間である１（ｓ）から始まる波形となっている。その他のシミュレーション条件は以下の通りである。尚、ステーション間距離は、Ｙステーションの転写位置ＡとＭステーションの第２マーク読み取り手段Ｍの読み取り位置との間の距離である。
【００５８】
・中間転写ベルトの規定速度：３００（ｍｍ／ｓ）
・ステーション間距離：３００（ｍｍ）
・中間転写ベルトの速度変動量：±３（ｍｍ／ｓ）
・マーク露光間隔：Δｔ＝１（ｍｓ）
図１８（ａ）のＴｓ／Ｔｆｂ＝２と図１８（ｄ）のＴｓ／Ｔｆｂ＝３において第２マーク通過間隔Ｔｂは１（ｍｓ）一定となっている。図１８（ｂ）のＴｓ／Ｔｆｂ＝２．１においてはＴｂ＝１±０．００６（ｍｓ）、図１８（ｄ）のＴｓ／Ｔｆｂ＝２．５においてはＴｂ＝１±０．０２（ｍｓ）というように変動量は異なるものの中間転写ベルトの速度変動と同じ周期で変動する結果が得られた。つまり、Ｔｓ／Ｔｆｂが正の整数となる場合、速度変動の影響を無くすことができる。
【００５９】
この条件を確認するために、Ｔｓ／Ｔｆｂが０．１〜５の範囲内で変化させた時の第２マーク通過間隔変動量ΔＴｂをシミュレーションした結果を示したのが図１９である。図１９において、横軸がＴｓ／Ｔｆｂの値で、縦軸がΔＴｂである。Ｔｓ／Ｔｆｂが１、２、３、４、５の整数の時にΔＴｂが“０”になっていることからＴｓ／Ｔｆｂが正の整数の時に第２マーク通過間隔が変動しないことが確認できる。
【００６０】
即ち、中間転写ベルトの速度変動の位相がマーク発生位置とマーク検出位置で一致することから、マーク発生時点のベルト速度とマーク検出時点のベルト速度が一致することでマーク検出にベルト速度変動が影響しないこととなる。
【００６１】
Ｔｓ／Ｔｆｂ＝ｍ
ｍは正の整数（ｍ＝１、２、３、・・・）
Ｔｓ：Ｙステーション（最上流のステーション）の転写位置ＡからＭステーションの第２マーク読み取り手
段Ｍまでのステーション間時間
Ｔｆｂ：中間転写ベルト１の速度変動周期
ここで、Ｙステーションの転写位置ＡからＭステーションの第２マーク読み取り手
段Ｍまでのステーション間距離をＬ、中間転写ベルトの規定速度をＶｂｏ、ｍを正の整数値とするとき、以下のように変換される。
【００６２】
Ｌ／（Ｖｂｏ＊Ｔｆｂ）＝ｍ
図２０は図１７において速度変動が影響しないステーション間距離の条件を示した図である。図２０（ａ）はＴｓ／Ｔｆｂ＝１、図２０（ｂ）はＴｓ／Ｔｆｂ＝２、図２０（ｃ）はＴｓ／Ｔｆｂ＝３、図２０（ｄ）はＴｓ／Ｔｆｂ＝４となる条件を示している。
【００６３】
６）ベルト速度変動とドラム速度制御（発散問題）
図６の構成において、露光手段４に使用しているレーザー光学系５は、高速で回転するポリゴンミラーを用いて主走査方向にスキャンさせている。このポリゴンミラーは回転ムラが微少であっても画質劣化が顕著に表れてしまうため、高精度な定速制御を行っている。よって、画像形成中のスキャンの周期は一定周期になる。このように一定周期で露光することを非同期露光と呼ぶ。
【００６４】
色ずれを補正は図６で説明したように感光体ドラム２の回転速度を積極的に変動させている。よって、非同期露光で第１マーク１５や画像を形成すると副走査方向のスキャンピッチが変動する。よって、第１マーク１５のピッチも感光体ドラム２の速度によって変動する。また、第２マーク１６は中間転写ベルト上１に等ピッチ形成されていても中間転写ベルトの速度変動によって、第２マーク読み取り手段１８で検知される時間間隔は変動する。
【００６５】
シミュレーションを行った結果、中間転写ベルト１の速度変動周期が特定の周期において、感光体ドラムの回転速度が発振（以降は発散と呼ぶ）する結果が得られ、発散という問題があることが解った。シミュレーションを解析した結果、発散する条件は以下であることが解った。
【００６６】
発散条件：Ｔｆｄ／Ｔｆｂ＝ｎ  （ｎ＝１、２、３、・・・）
Ｔｆｄ＝露光−転写間時間をＴｆｄ
Ｔｆｂ＝中間転写ベルト１の速度変動周期
図９はこの発散条件を示したものである。  図９では露光−転写間時間Ｔｆｄを中間転写ベルトの速度変動周期Ｔｆｂで割った値が１、２、３、４の４つの場合を示している。このようにＴｆｄ／Ｔｆｂ＝ｎ  （ｎ＝１、２、３、・・・）となる周期が発散する周期である。
【００６７】
図１０（ａ）〜図１０（ｇ）は露光―転写間時間Ｔｆｄと中間転写ベルトの速度変動周期Ｔｆｂを表１のようにした時の中間転写ベルトと感光体ドラムの速度のシミュレーション結果である。太線が中間転写ベルトの速度、細線が感光体ドラムの速度である。尚、この時、中間転写ベルトの速度は３００（ｍｍ／ｓ）に対して表１のＴｆｂの周期で±３（ｍｍ／ｓ）の速度変動を与え、制御遅延の無い理想的な制御を行った場合の結果である。Ｔｆｄは露光−転写間時間、Ｔｆｂは中間転写ベルトの速度変動周期である。
【００６８】
【表１】
0005773722.tif 000002
【００６９】
図１０（ａ）〜図１０（ｈ）のシミュレーション結果より、Ｔｆｄ／Ｔｆｂが１．０の図１０（ａ）、２．０の図１０（ｃ）、３．０の図１０（ｇ）、５．０の図１０（ｈ）のように正の整数になる条件では感光体ドラムの速度が発散する結果が得られた。また、Ｔｆｄ／Ｔｆｂが１．９の図１０（ｂ）、２．１の図４（ｄ）、２．５の図４（ｅ）、２．９の図１０（ｆ）のように小数を含む値の条件では発散しない結果が得られた。
この発散の詳細を図１１乃至図１３を用いて説明する。図１１乃至図１３は、時間経過により図１１（ａ）〜図１３（ｆ）の順に６つの時間における第１マークと第２マークについて説明する。各図の左側は露光部または転写部を拡大した図である。
尚、共通条件を以下に示す
条件：感光体ドラム２と中間転写ベルト１の基本とする基準速度は共にＶ。
【００７０】
マークを形成する周期をΔｔ。
【００７１】
中間転写ベルトの速度ＶｂはＶｂｏ±ΔＶで変動（単一周波数）。
【００７２】
Ｌｄは速度Ｖのときのマーク間ピッチ。
【００７３】
感光体ドラムの偏心および回転ムラ等の無い理想的な回転。
【００７４】
感光体ドラムの速度制御は遅延が無く理想的に追従する。
【００７５】
第１マーク読み取り手段１７および第２マーク読み取り手段１８
の位置は転写位置より露光方向（左方向）に１〜２マーク分、
離れた位置
図１１は、１番目のマークが転写位置から１マーク分手前にきた時間ｔ（１）である。ここでＭＥＭ＿Ｄ（０）は感光体ドラム２の第１マーク、ＭＥＭ＿Ｂ（０）は中間転写ベルト１の第２マークである。この時、中間転写ベルトの速度Ｖｂは図中に示すようにΔＶだけ速かったとする。感光体ドラム２は基準速度Ｖで回転しているため、位置ずれは無い。よって、第２マークＭＥＭ＿Ｂ（０）は速度が速い分、本図の右側の方に早く進んでしまい位置ずれが生じる。
【００７６】
第１マークは位置ずれが無いためこの第２マークの位置ずれ量ΔＬｂ（１）が色ずれとなる。ＭＥＭ＿Ｄ（０）が転写位置にてＭＥＭ＿Ｂ（０）に追いつくように感光体ドラムの速度Ｖｄを速める。本図では、ずれ量ΔＬｂ（１）をΔｔで割った値だけ早めた  Ｖ＋ΔＬｂ（１）／Δｔ  とする。尚、図７で説明した方法で求めても良い。この時に露光手段４により第１マークＭＥＭ＿Ｄ（１）が形成される。
【００７７】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）よりΔｔだけ経過した時間ｔ（２）を示す。Δｔ経過したため次の第１マークＭＥＭ＿Ｄ（２）が形成される。この間、感光体ドラムは中間転写ベルトのマークに追いつく為、規定の速度ＶよりΔＬｂ（１）／Δｔだけ速い。よってＭＥＭ＿Ｄ（１）とのマーク間ピッチＬｄ（２）はＬｄ＋ΔＬｂ（１）と云うようにΔＬｂ（１）だけ広くなる。
【００７８】
図１２（ｃ）は時刻ｔ（１）で形成した第１マークＭＥＭ＿Ｄ（１）が転写位置にきた時間ｔ（３）である。この時、中間転写ベルトの速度Ｖｂは図中に示すようにΔＶだけ速かったとする。よって、第２マークＭＥＭ＿Ｂ（２）は速度が速い分、本図の右側の方に早く進んでしまい、第２マークの位置ずれが生じる。この時の第２マークの位置ずれ量をΔＬｂ（３）とする。この時、第１マークＭＥＭ＿Ｄ（２）と転写位置にいるＭＥＭ＿Ｄ（１）とのマーク間ピッチＬｄ（２）はＬｄ＋ΔＬｂ（１）であるため、所定の位置より本図の左側にΔＬｂ（１）だけ位置がずれている。
【００７９】
これが第１マークの位置ずれ量である。よって、ＭＥＭ＿Ｄ（２）とＭＥＭ＿Ｂ（２）の色ずれ量は２つの位置ずれ量の和であるΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）となり第１マークＭＥＭ＿Ｄ（２）の方が遅れている。ＭＥＭ＿Ｄ（２）が転写位置にてＭＥＭ＿Ｂ（２）に追いつくために、感光体ドラムの速度ＶｄをＶ＋［ΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）］／Δｔに速度補正する。この時に露光手段４により第１マークＭＥＭ＿Ｄ（３）が形成される。
【００８０】
図１２（ｄ）は図１２（ｃ）よりΔｔだけ経過した時間ｔ（４）である。Δｔ経過したため、次の第１マークＭＥＭ＿Ｄ（４）が形成される。この間、感光体ドラムは中間転写ベルトの第２マークに追いつく為、ドラム規定速度Ｖｄｏより［ΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）］／Δｔだけ速い。よってＭＥＭ＿Ｄ（３）とのマーク間ピッチＬｄ（４）はＬｄ＋ΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）と云うように中間転写ベルトの速度変動分ΔＬｂ（３）にマーク間ピッチ変動分ΔＬｂ（１）を加算した分、広くなる。
【００８１】
図１３（ｅ）は時刻ｔ（３）で形成した第１マークＭＥＭ＿Ｄ（３）が転写位置にきた時間ｔ（５）である。この時、中間転写ベルトの速度Ｖｂは図中に示すようにΔＶだけ速かったとする。よって、第２マークＭＥＭ＿Ｂ（４）は速度が速い分、本図の右側の方に早く進んでしまい、第２マークの位置ずれが生じる。この時の第２マーク位置ずれ量をΔＬｂ（５）とする。この時、第１マークＭＥＭ＿Ｄ（４）と転写位置にいるＭＥＭ＿Ｄ（３）とのマーク間ピッチＬｄ（４）はＬｄ＋ΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）であるため、所定の位置より本図の左側にΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）だけ位置がずれている。
【００８２】
これが第１マークの位置ずれ量である。よって、ＭＥＭ＿Ｄ（４）とＭＥＭ＿Ｂ（４）の色ずれ量は２つの位置ずれ量の和であるΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）＋ΔＬｂ（５）となり、第１マークＭＥＭ＿Ｄ（４）の方が遅れるている。ＭＥＭ＿Ｄ（４）が転写位置にてＭＥＭ＿Ｂ（４）に追いつくために、感光体ドラムの速度ＶｄをＶｄｏ＋［ΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）＋ΔＬｂ（５）］／Δｔに速度補正する。この時に露光手段４により第１マークＭＥＭ＿Ｄ（５）が形成する。
【００８３】
図１３（ｆ）は図１１（ｅ）よりΔｔだけ経過した時間ｔ（６）である。Δｔ経過したため次の第１マークＭＥＭ＿Ｄ（６）が形成される。この間、感光体ドラムは中間転写ベルトのマークに追いつく為、ドラム規定速度Ｖｄｏより［ΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）＋ΔＬｂ（５）］／Δｔだけ速い。よってＭＥＭ＿Ｄ（５）とのマーク間ピッチＬｄ（６）はＬｄ＋ΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）＋ΔＬｂ（５）と云うように中間転写ベルトの速度変動分ΔＬｂ（５）にマーク間ピッチ変動分ΔＬｂ（１）＋ΔＬｂ（３）を加算した分、広くなる。以上の説明において、感光体ドラムの速度Ｖｄは表２のように補正している。
【００８４】
【表２】
0005773722.tif 000003
【００８５】
表２より、感光体ドラムの速度Ｖｄは時間ｔ（１）、ｔ（３）、ｔ（５）の各々の中間転写ベルトの速度変動によるずれ量の累積になっていることが解る。時間ｔ（１）はＭＥＭ＿Ｄ（１）が露光された時間であり、時間ｔ（３）はＭＥＭ＿Ｄ（１）が転写された時間である。同様に時間ｔ（３）はＭＥＭ＿Ｄ（３）が露光された時間であり、時間ｔ（５）はＭＥＭ＿Ｄ（３）が転写された時間である。つまり露光−転写間時間ごとの累積となる。
【００８６】
図１１及至図１３で説明したように、時間ｔ（１）、ｔ（３）、ｔ（５）における中間転写ベルトの速度変動が常に最大値（Ｖ＋ΔＶ）となる場合には、感光体ドラムの速度Ｖｄは増大することになる。速度変動が周期的な変動だと発散になる。図９の条件がこれに当てはまる事が解る。よって、図９で説明した条件において、図１０のように感光体ドラムの速度制御量が発散することが説明できる。
【００８７】
図９は図４で説明した方法で色ずれ補正を行う時の課題である感光体ドラムの制御量の発散条件を示した図であった。発散条件は、以下の式を満足する。
【００８８】
発散条件：Ｔｆｄ／Ｔｆｂ＝ｎ
ｎは正の整数（ｎ＝１、２、３、・・・）
Ｔｆｄ＝露光−転写間時間をＴｆｄ
Ｔｆｂ＝中間転写ベルト１の速度変動周期
（発散問題の解消）
図９の発散条件の図と図２０を見比べると、それぞれ４つの中間転写ベルト１の速度変動の周期が同じ関係である事が解る。よって、図２０に示すように、図１７のステーション間時間Ｔｓを図９の露光−転写間時間Ｔｆｄの整数倍の時間、例えば同じ時間にすると、前述の発散問題の解消を図ることができる。
【００８９】
尚、感光体ドラム２も中間転写ベルト１も同じ規定速度の場合には、同じ時間で移動する長さである距離は同じである。よって、露光−転写間距離、即ち感光体ドラムの周上距離をＤ、ベルト表面上距離であるステーション間距離（Ｙステーションの転写位置ＡとＭステーションの第２マーク読み取り手段Ｍの読み取り位置との間の距離）をＬとすると、Ｄ＝Ｌという関係になる。この関係を図にしたのが図２１である。図２１ではＹステーションとＭステーションしか記載していない。
【００９０】
しかし実際には図４のようにＣステーション、Ｋステーションも実在する。一般的には４つのステーションの露光−転写間距離Ｄは同じである。ステーション間距離ＬはＹステーションからの距離であるから、Ｄ＝Ｌを満足するためにはＭステーション、Ｃステーション、Ｋステーションは同じ位置に配置しなくてはならない。これは不可能である。即ち、Ｃステーション、Ｋステーションでは発散問題が解消できないこととなる。
【００９１】
しかし、図１５で説明したように速度変動を取り除ける条件は、Ｙステーションで転写した時の中間転写ベルトの速度変動とＭステーションで読み取る時の中間転写ベルトの速度変動の位相が一致するという条件である。よって、ステーション間距離Ｌは露光−転写間距離Ｄの整数倍でも成り立つ。
【００９２】
この条件に従って４つのステーションの構成を示したのが図１である。図１において、Ｍステーションの露光−転写間距離をＤ１、ＹステーションとＭステーションとのステーション間距離をＬ１とする。Ｃステーションの露光−転写間距離をＤ２、ＹステーションとＣステーションとのステーション間距離をＬ２とする。Ｋステーションの露光−転写間距離をＤ３、ＹステーションとＫステーションとのステーション間距離をＬ３とする。尚、本図においてもステーション間距離とはＹステーションの転写位置Ａと各ステーションの第２マーク読み取り手段の読み取り位置との間の距離である。本図では以下のような条件の場合の例である。
【００９３】
Ｌ１＝Ｄ１
Ｌ２＝Ｄ２＊２
Ｌ３＝Ｄ３＊３
併記した中間転写ベルトの速度変動のタイミングチャートの位相は全て一致している事から、このような条件において、色ずれ補正を行うＭ、Ｃ、Ｋの３つのステーションにおいて発散の影響を無くすことができることが確認できる。
【００９４】
以上の説明より発散の影響を防止できる条件は下記の通りである。
【００９５】
Ｌ＝Ｄ＊ｋ  ｋ＝１、２、３、・・・
即ち、Ｌ／Ｄが正の整数値となる。
【００９６】
Ｌ：ステーション間距離（Ｙステーションの転写位置ＡとＭステーション
の第２マーク読み取り手段Ｍの読み取り位置との間の距離）
Ｄ：露光−転写間距離
本実施形態によれば、中間転写ベルトの速度変動に発散する要因が有っても色ずれ補正の発散が生じないため、長期に渡って高精度な色ずれの補正が可能となる。しかも、部材や制御系を特に追加せずに、安定して色ずれの無いカラー画像を形成することができる。
【００９７】
（感光ドラムの移動速度の算出例）
次に、図６の位置補正量算出手段１０１における感光体ドラム速度の算出例を図８を用いて説明する。図８において、第１マーク読み取り手段１７と転写位置Ａとの距離Ｌｄを０．６（ｍｍ）。第２マーク読み取り手段１８と転写位置Ａとの距離Ｌｂも０．６（ｍｍ）、感光体ドラムの規定速度Ｖｄを３００（ｍｍ／ｓ）とする。そして、中間転写ベルトの速度Ｖｂを３００（ｍｍ／ｓ）、第１マーク１５が第１マーク読み取り手段１７にて検知してからの経過時間Ｔｄ１を０．１２（ｍｓ）とする。
【００９８】
また第２マーク１６が第２マーク読み取り手段１８にて検知してからの経過時間Ｔｂ１を０．１（ｍｓ）とする。第２マーク読み取り手段１８と転写位置Ａとの距離Ｌｂと中間転写ベルト速度Ｖｂから、第２マーク１６が第２マーク読み取り手段１８にて検知してから転写位置Ａに到達する時間Ｔｂは以下の式より求まる。
【００９９】
Ｔｂ＝Ｌｂ／Ｖｂ＝０．６（ｍｍ）／３００（ｍｍ／ｓ）＝２（ｍｓ）
ここで、第２マーク１６が第２マーク読み取り手段１８にて検知してからの経過時間Ｔｂ１より、現時点からこれから転写位置Ａに到達するまでの時間Ｔｂ２を以下の式にて求める。
【０１００】
Ｔｂ２＝Ｔｂ−Ｔｂ１＝２（ｍｓ）−０．１（ｍｓ）＝１．９（ｍｓ）・・・式（１）
この時、第１マーク１５は第１マーク読み取り手段１７で検知してから既にＴｄ１＝０．１２（ｍｓ）経過しているので、移動距離は以下の式で求まる。
【０１０１】
Ｌｄ１＝Ｖｄ＊Ｔｄ１＝３００（ｍｍ／ｓ）＊０．１２（ｍｓ）＝３６（μｍ）
よって、転写位置Ａに到達するのに必要な距離Ｌｄ２は以下の式で求まる。
【０１０２】
Ｌｄ２＝Ｌｄ−Ｌｄ１＝０．６（ｍｍ）−３６（μｍ）＝５６４（μｍ）
式（１）より、第２マーク１６はＴｂ２＝１．９（ｍｓ）後に転写位置Ａを通過するので第２マーク１５も同時に転写位置Ａを通過させるためには、Ｌｄ２＝５６４（μｍ）の距離をＴｂ２＝１．９（ｍｓ）の時間で移動しなくてはならない。この速度が感光体ドラム２の速度Ｖｄであり、速度は以下の式で求められる。
【０１０３】
Ｖｄ＝Ｌｄ２／Ｔｂ２＝５６４（μｍ）／１．９（ｍｓ）＝２９６．８（ｍｍ／ｓ）
《第２の実施形態》
第１の実施形態は感光体ドラムと中間転写ベルトの速度が同じ場合であった。しかし、転写効率の向上や転写時の画質劣化対策として感光体ドラムと中間転写ベルトの速度を数％以内で差を設ける場合がある。本実施形態では速度差がある場合での発散防止条件について説明する。
【０１０４】
速度差がある場合には第１の実施形態での発散の影響を防止できる以下の条件は成り立たなくなる。
【０１０５】
Ｌ＝Ｄ＊ｋ  ｋ＝１、２、３、・・・
ステーション間距離Ｌは図１７でのステーション間時間Ｔｓから導き出したものであり、露光−転写間距離Ｄは図９の露光−転写間時間Ｔｆｄから導き出したものである。「時間」というパラメータは目に見えない上に筐体や機器部材を設計する時には用いないパラメータである。よって、「長さ」というパレメータで表現するのが好ましい。第１の実施形態では感光体ドラムも中間転写ベルトの共に同じ速度であるため、距離の関係式に単純に置き換えられたのであって、元々は以下のような時間の関係式で表される。
【０１０６】
Ｔｓ＝Ｔｆｄ＊ｍ、ｍ＝１、２、３、・・・
中間転写ベルトの速度Ｖｂ、感光体ドラムの速度をＶｄとすると、ステーション間距離Ｌと露光−転写間距離Ｄはそれぞれの速度と時間の積で求められるので以下のようになる。
【０１０７】
Ｌ＝Ｖｂ＊Ｔｓ
Ｄ＝Ｖｄ＊Ｔｆｄ
この２つの式を時間の関係式に代入すると以下のようになる。
【０１０８】
Ｌ＝（Ｖｂ／Ｖｄ）＊Ｄ＊ｋ  ｋ＝１、２、３、・・・
即ち、Ｌ＊Ｖｄ／（Ｄ＊Ｖｂ）が正の整数値となるように設定すれば良い。
【０１０９】
これが速度差がある場合において、発散問題を解消する条件である。図２はこの条件を示す構成図である。図２において中間転写ベルトの速度をＶｂ、Ｙステーションの速度をＶｄ０、Ｍステーションの速度をＶｄ１、Ｃステーションの速度をＶｄ２、Ｋステーションの速度をＶｄ３とする。その他のＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は第１の実施形態の図１と同じであり、以下のような条件の場合の例である。
【０１１０】
Ｌ１＝（Ｖｂ／Ｖｄ１）＊Ｄ１
Ｌ２＝（Ｖｂ／Ｖｄ２）＊Ｄ２＊２
Ｌ３＝（Ｖｂ／Ｖｄ３）＊Ｄ３＊３
例えば感光ドラムの速度より中間転写ベルトの速度の方が速い場合、速度比は１より大きくなるため条件式より求められるステーション間距離を長くなる。同じ時間でも速度が速い方が移動できる距離は長くなる。発散の影響を防止する関係式は時間の関係式においては速度に依存しない。よって速度が速い方が距離が長くなる。このことより、距離の関係式においては中間転写ベルトの方が速い場合にはステーション間距離が長くなることは説明できる。
【０１１１】
（変形例１）
上記実施形態では、Ｔｓ／ＴｆｂあるいはＬ／（Ｖｂｏ＊Ｔｆｂ）が正の整数値であり、且つ、Ｌ＊Ｖｄ／（Ｄ＊Ｖｂ）もしくはＬ／Ｄが正の整数値である場合を説明した。しかし、本発明はこれに限られず、図２２に示すようにＴｓ／ＴｆｂあるいはＬ／（Ｖｂｏ＊Ｔｆｂ）が正の整数値（例えば１）であり、且つＬ＊Ｖｄ／（Ｄ＊Ｖｂ）もしくはＬ／Ｄが正の非整数値（例えば１．５）であっても良い。この場合、マーク発生位置からマーク検出位置の間では、感光ドラムの速度は中間転写ベルトの速度変動に応じて補正制御される。なお、図２２において、Ｔｓ／ＴｆｂあるいはＬ／（Ｖｂｏ＊Ｔｆｂ）が正の非整数値（例えば１．５）となる場合は、不適切な設定であることを示す。
【０１１２】
（変形例２）
上記実施形態においては、転写媒体として中間転写ベルトを用い中間転写ベルトに一次転写した後に記録紙に二次転写するカラー画像形成装置を開示したが、転写媒体として記録紙を用い記録紙に直接転写するカラー画像形成装置であっても良い。この場合、上述した中間転写ベルトの替わりに記録紙を保持する搬送ベルトが用いられ、記録紙搬送ベルトの速度変動周期をＴｆｂとする。そして、第２目盛りが形成された上流側の像担持体の位置と下流側の像担持体の位置との間を記録紙搬送ベルトが移動する時間をＴｓとするとき、Ｔｓ／Ｔｆｂが正の整数値となるように設定する。
【０１１３】
（変形例３）
移動方向に交差する方向において、第２目盛りは第１目盛りと重なるような位置に配置され、第１検出手段、第２検出手段は共通の検出手段として構成されても良い。この場合、第２目盛りは、第１目盛りの各目盛り間隔の中間に各目盛りが配置され、第１目盛りの各目盛りに対し両側に隣接する第２目盛りとの間隔が等しくなるように制御されれば良い。
【符号の説明】
【０１１４】
１・・中間転写ベルト、２・・感光体ドラム、３・・１次帯電器、４・・露光手段、８・・現像器、９・・  １次転写ローラー、１３・・２次転写ローラー、１５・・第１マーク（ドラム）、１６・・第２マーク（ベルト）、１７・・第１読み取り手段、１８・・第２読み取り手段、１０１・・位置補正量算出手段、１０２・・感光体ドラム駆動制御手段、２０１・・第１マーク読み取り信号、２０２・・第２マーク読み取り信号、２０３・・感光体ドラム速度指令信号、２０４・・感光体ドラム駆動信号
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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