(57)【要約】      （修正有）【課題】色ずれを精度よく調整し、かつ、調整に用いられるトナーの消費量および調整に要する時間を抑制し得る手法を提供する。【解決手段】周面を有する感光体と、前記周面上に画像および、第１斜方パターンと第２斜方パターンを含む複数の調整用パターンを形成する画像形成部と、各調整用パターンを感光体から転写するために、感光体の一部に接して所定方向に周回する無端ベルトと、転写された各調整用パターンの位置を測定する測定部と、測定された各位置を予め定められた基準位置と比較し、無端ベルトの周回方向および／またはそれに直交する幅方向の各偏差を求める算出部と、求まった各偏差に基づいて画像形成部が形成すべき画像の位置および／または倍率を調整する調整部とを備えることを特徴とする画像調整機能付画像形成装置。【選択図】図１
2008216909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面を有する感光体と、
前記周面上に画像および複数の調整用パターンを形成する画像形成部と、
各調整用パターンを感光体から転写するために、感光体の一部に接して所定方向に周回する無端ベルトと、
転写された各調整用パターンの位置を測定する測定部と、
測定された各位置を予め定められた基準位置と比較し、無端ベルトの周回方向および／またはそれに直交する幅方向の各偏差を求める算出部と、
求まった各偏差に基づいて画像形成部が形成すべき画像の位置および／または倍率を調整する調整部とを備え、
前記調整用パターンは、幅方向に延びる一本の直線に対して無端ベルトの一端側で交わる第１斜方パターンと他端側で交わる第２斜方パターンとを含み、第１斜方パターンが前記直線に対して右前方向に斜交し、第２斜方パターンが前記直線に対して左前方向に斜交し、
前記算出部は、第１斜方パターンの偏差と第２斜方パターンの偏差を平均して周回方向の偏差を求め、かつ、第１斜方パターンと第２斜方パターンから幅方向の偏差をそれぞれ求めることを特徴とする画像調整機能付画像形成装置。
【請求項２】
第１斜方パターンおよび第２斜方パターンは、前記直線に斜交する角度の大きさが互いに等しい請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
第１斜方パターンおよび第２斜方パターンは、前記直線と略４５度で斜交する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記調整用パターンは、無端ベルトの一端側に複数パターンが並んでなる第１斜方パターン群と第１斜方パターン群の各パターンに対応するパターンが他端側に並んでなる第２斜方パターン群とを含み、
第１斜方パターン群は、前記第１斜方パターンとそれに平行なパターンとが周回方向に並んでなり、第２斜方パターン群は、前記第２斜方パターンとそれに平行なパターンとが周回方向に並んでなり、
前記算出部は、第１斜方パターン群中の各パターンと第２斜方パターン群中の各パターンのうち幅方向に対応する２つのパターンの偏差の平均を求めて平均偏差とし、周回方向における各平均偏差の変化に基づいて、感光体の周長に対応する周期変動成分の位相を求める請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記調整用パターンは、第１斜方パターンとそれに平行な１以上のパターンとが周回方向に並んでなる第１斜方パターン群を含み、
前記算出部は、第１斜方パターン群の幅方向の偏差をそれぞれ求め、求めた偏差を平均して主走査始端側における幅方向の偏差とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記調整用パターンは、第２斜方パターンとそれに平行な１以上のパターンとが周回方向に並んでなる第２斜方パターン群を含み、
前記算出部は、第２斜方パターン群の幅方向の偏差をそれぞれ求め、求めた偏差を平均して主走査終端側における幅方向の偏差とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記感光体は、複数の色成分に対応してそれぞれ設けられ、
前記無端ベルトは、各感光体と接し、
前記測定部は、各色成分の調整用パターンを測定し、
前記算出部は、予め定められた基準色の調整用パターンの位置を基準とし、他の色の調整用パターンの位置と比較して基準色以外の色成分の偏差を求める請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記調整用パターンは、前記幅方向において無端ベルトの一端側である主走査始端側にあって幅方向に延びる複数のパターンが周回方向に並んでなる第１横パターン群をさらに含み、
前記画像形成部は、第１斜方パターン群の各パターンとそれに対応する第１横パターン群の各パターンとを周回方向に所定間隔でそれぞれ形成し、
前記調整部は、第１斜方パターン群の各パターンの偏差と第１横パターン群の各パターンの偏差とに基づいて感光体の回転周期に対応する変動成分の位相を抽出し、
前記所定間隔は、予め周期の想定された外乱成分が第１斜方パターン群と第１横パターン群とで逆位相になるように設定されてなる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記調整用パターンは、前記幅方向において無端ベルトの他端側である主走査終端側にあって幅方向に延びる複数のパターンが周回方向に並んでなる第２横パターン群をさらに含み、
前記画像形成部は、第２斜方パターン群の各パターンとそれに対応する第２横パターン群の各パターンとを周回方向に所定間隔でそれぞれ形成し、
前記調整部は、第２斜方パターン群の各パターンの偏差と第２横パターン群の各パターンの偏差とに基づいて感光体の回転周期に対応する変動成分の位相を抽出し、
前記所定間隔は、予め周期の想定された外乱成分が第２斜方パターン群と第２横パターン群とで逆位相になるように設定されてなる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】
無端ベルトを駆動する駆動ローラをさらに備え、
前記所定間隔は、ｍ、ｎを整数とするとき、感光体の周長のｍ倍、かつ、駆動ローラの周長の（ｎ＋１／２）倍に設定されてなる請求項８または９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
無端ベルトを駆動する駆動ローラをさらに備え、
前記所定間隔は、ｍ、ｎを整数とするとき、感光体の周長の（ｍ＋１／２）倍、かつ、駆動ローラの周長のｎ倍に設定されてなる請求項８または９記載の画像形成装置。
【請求項１２】
画像形成装置内にあって周面を有する感光体の周面上に複数の調整用パターンを形成し、感光体に接して所定方向に周回する無端ベルト表面に各パターンを転写する工程と、
転写された各調整用パターンの位置を測定する工程と、
測定された各位置を予め定められた基準位置と比較し、無端ベルトの周回方向および／またはそれに直交する幅方向の各偏差を求める算出工程と、
求まった各偏差に基づいて画像形成部が形成すべき画像の位置および／または倍率を調整する工程とをコンピュータに実行させる方法であって、
前記調整用パターンは、幅方向に延びる一本の直線に対して無端ベルトの一端側で交わる第１斜方パターンと他端側で交わる第２斜方パターンとを含み、第１斜方パターンが前記直線に対して右前方向に斜交し、第２斜方パターンが前記直線に対して左前方向に斜交し、
前記算出工程は、第１斜方パターンの偏差と第２斜方パターンの偏差を平均して周回方向の偏差を求め、かつ、第１斜方パターンと第２斜方パターンから幅方向の偏差をそれぞれ求めることを特徴とする画像調整方法。
【請求項１３】
画像形成装置内にあって周面を有する感光体の周面上に複数の調整用パターンを形成し、感光体に接して所定方向に周回する無端ベルト表面に各パターンを転写する処理と、
転写された各調整用パターンの位置を測定する処理と、
測定された各位置を予め定められた基準位置と比較し、無端ベルトの周回方向および／またはそれに直交する幅方向の各偏差を求める算出処理と、
求まった各偏差に基づいて画像形成部が形成すべき画像の位置および／または倍率を調整する工程とをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記調整用パターンは、幅方向に延びる一本の直線に対して無端ベルトの一端側で交わる第１斜方パターンと他端側で交わる第２斜方パターンとを含み、第１斜方パターンが前記直線に対して右前方向に斜交し、第２斜方パターンが前記直線に対して左前方向に斜交し、
前記算出処理は、第１斜方パターンの偏差と第２斜方パターンの偏差を平均して周回方向の偏差を求め、かつ、第１斜方パターンと第２斜方パターンから幅方向の偏差をそれぞれ求めることを特徴とする画像調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像調整機能付画像形成装置、画像調整方法および画像調整プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
外部から受領した印刷データおよび／または原稿を読み取った画像データに基づいて感光体上に画像を形成し、シートに転写して出力する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置において、機構的あるいは電気的な特性の装置間のバラツキや経時変動により、形成される画像の位置や倍率が異なることは好ましくない。特に、複数の色成分の画像を重ね合わせて出力するカラー画像形成装置においては、各色成分の画像ごとにその位置や倍率が異なると、色ずれとして認識されやすい。従って、各色成分の画像の位置および倍率は、精度よく調整されなければならない。色ずれは、画像形成部の熱膨張などの経時的な変動によっても生じる。従って、生産工程における一度きりの調整や、定期メンテナンスのみの間隔の長い調整では十分といえない。しかし、色ずれの調整を手動で行うとすれば、そのために多大な時間と労力が費やさなければならない。そこで、予めプログラムされた時機が到来すると調整用のパターンを形成し、これを測定して基準と比較することにより、人手を要さず自律的に色ずれを調整する画像形成装置が市場に導入されている。
【０００３】
複数のドラム状感光体を有するカラー画像形成装置（いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置）が知られている。複数の色成分にそれぞれ対応する各感光体上に画像を形成し、それらの画像を転写ベルト上に転写して重畳するものである。このような装置においては、各感光体上に調整用パターンを形成し、転写ベルト上に各色成分の調整用パターンを転写し、転写された各調整用パターンを測定して各色成分の画像を形成する位置と倍率とを調整する（例えば、特開２００１−１０９２２８参照）。
【０００４】
ここで、画像の位置および倍率の調整は、転写ベルトの周回方向（副走査方向）と前記周回方向に直交する幅方向（主走査方向）とについてそれぞれ行う必要がある。特許文献１のものでは、副走査方向に直交するパターンを用いて副走査方向の調整を行い、副走査方向に斜交するパターンを用いて主走査方向の調整を行っている。
【０００５】
このうち、副走査方向の色ずれの最大の要因は、各感光体の偏心に起因するピッチ変動成分である。理想的な対処方法としては、各感光体の偏心量を十分小さくすればよいが、コストや量産性との兼ね合いを考慮しなければならない。そこで、同じ偏心量であっても、色ずれを目立たなくするため、各感光体ドラムの周長と転写ベルトの周長を整数比に設定するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１０９２２８号公報
【特許文献２】特開平７−２６１４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
画像の位置および倍率の経時変動を抑制する観点からは、短い調整間隔を設定することが好ましい。これは、特に、カラー画像形成装置における色ずれの調整にいえる。しかし、調整中、即ち、調整用パターンを形成してそれを測定する間は、本来の画像形成処理を行うことができない。さらに、調整用パターンを形成するためにトナーが消費される。ユーザーから見れば、これは作業効率の低下と消耗品のコストアップを招く要素である。特に、カラー画像に比べてモノクロ画像の比率が圧倒的に多いユーザーには、稀にしか形成しないカラー画像のために行われる頻繁な調整が、効率低下ならびにコスト負担を強いるものして許容されないおそれがある。
そこで、色ずれの検出精度を向上させることによってより正確な調整を可能とし、これによって調整の間隔を広げることのできる手法が望まれている。また、１回の調整の時間を短縮し、かつ、調整用パターンによるトナーの消費量を抑制できる手法が強く望まれている。
【０００７】
発明者らは鋭意検討を重ねた結果、転写ベルトの駆動に伴う周期的な外乱成分と転写ベルトの蛇行とに起因する外乱成分によって、調整の精度が低下していることを見出した。そして、これらの外乱成分の影響を抑制し得る調整手法を見出した。しかも、１つの調整用パターンに複数の調整機能を持たせることにより、形成すべきパターンの数を増やすことなく改善された調整手法を実現することができる。
【０００８】
この発明は、前述したような事情を背景になされたものであって、色ずれを精度よく調整し、かつ、調整に用いられるトナーの消費量および調整に要する時間を抑制し得る手法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、周面を有する感光体と、前記周面上に画像および複数の調整用パターンを形成する画像形成部と、各調整用パターンを感光体から転写するために、感光体の一部に接して所定方向に周回する無端ベルトと、転写された各調整用パターンの位置を測定する測定部と、測定された各位置を予め定められた基準位置と比較し、無端ベルトの周回方向および／またはそれに直交する幅方向の各偏差を求める算出部と、求まった各偏差に基づいて画像形成部が形成すべき画像の位置および／または倍率を調整する調整部とを備え、前記調整用パターンは、幅方向に延びる一本の直線に対して無端ベルトの一端側で交わる第１斜方パターンと他端側で交わる第２斜方パターンとを含み、第１斜方パターンが前記直線に対して右前方向に斜交し、第２斜方パターンが前記直線に対して左前方向に斜交し、前記算出部は、第１斜方パターンの偏差と第２斜方パターンの偏差を平均して周回方向の偏差を求め、かつ、第１斜方パターンと第２斜方パターンから幅方向の偏差をそれぞれ求めることを特徴とする画像調整機能付画像形成装置を提供する。
【００１０】
また、異なる観点から、この発明は、画像形成装置内にあって周面を有する感光体の周面上に複数の調整用パターンを形成し、感光体に接して所定方向に周回する無端ベルト表面に各パターンを転写する工程と、転写された各調整用パターンの位置を測定する工程と、測定された各位置を予め定められた基準位置と比較し、無端ベルトの周回方向および／またはそれに直交する幅方向の各偏差を求める算出工程と、求まった各偏差に基づいて画像形成部が形成すべき画像の位置および／または倍率を調整する工程とをコンピュータに実行させる方法であって、前記調整用パターンは、幅方向に延びる一本の直線に対して無端ベルトの一端側で交わる第１斜方パターンと他端側で交わる第２斜方パターンとを含み、第１斜方パターンが前記直線に対して右前方向に斜交し、第２斜方パターンが前記直線に対して左前方向に斜交し、前記算出工程は、第１斜方パターンの偏差と第２斜方パターンの偏差を平均して周回方向の偏差を求め、かつ、第１斜方パターンと第２斜方パターンから幅方向の偏差をそれぞれ求めることを特徴とする画像調整方法を提供する。
【００１１】
さらに、異なる観点から、この発明は、画像形成装置内にあって周面を有する感光体の周面上に複数の調整用パターンを形成し、感光体に接して所定方向に周回する無端ベルト表面に各パターンを転写する処理と、転写された各調整用パターンの位置を測定する処理と、測定された各位置を予め定められた基準位置と比較し、無端ベルトの周回方向および／またはそれに直交する幅方向の各偏差を求める算出処理と、求まった各偏差に基づいて画像形成部が形成すべき画像の位置および／または倍率を調整する工程とをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記調整用パターンは、幅方向に延びる一本の直線に対して無端ベルトの一端側で交わる第１斜方パターンと他端側で交わる第２斜方パターンとを含み、第１斜方パターンが前記直線に対して右前方向に斜交し、第２斜方パターンが前記直線に対して左前方向に斜交し、前記算出処理は、第１斜方パターンの偏差と第２斜方パターンの偏差を平均して周回方向の偏差を求め、かつ、第１斜方パターンと第２斜方パターンから幅方向の偏差をそれぞれ求めることを特徴とする画像調整プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の画像形成装置において、前記調整用パターンは、幅方向に延びる一本の直線に対して無端ベルトの一端側で交わる第１斜方パターンと他端側で交わる第２斜方パターンとを含み、第１斜方パターンが前記直線に対して右前方向に斜交し、第２斜方パターンが前記直線に対して左前方向に斜交し、前記算出部は、第１斜方パターンの偏差と第２斜方パターンの偏差を平均して周回方向の偏差を求め、かつ、第１斜方パターンと第２斜方パターンから幅方向の偏差をそれぞれ求めるので、転写ベルトの蛇行が偏差の検出に与える影響を抑制することができる。即ち、第１および第２斜方パターンの偏差をそれぞれ測定する２つの測定点は、幅方向の所定位置にそれぞれ配置されるが、転写ベルトが幅方向にずれた場合、一方のパターンがそれに対応する測定点を通過するタイミングは基準よりも遅れ、他方のパターンがそれに対応する測定点を通過するタイミングは基準よりも進む。周回方向の偏差は、２つのパターンの偏差が平均されるので、蛇行の影響が抑制される。この性質を利用して、第１および第２斜方パターンを副走査方向の偏差を正確に求めるために用いることができる。特に、感光体の偏心に伴う副走査方向のピッチ変動の検出に用いることができる。それだけでなく、第１および第２斜方パターンは、主走査方向の偏差を求めるためにも用いることができるので、調整用パターンの総数を少なくできる。
【００１３】
以下、この発明の好ましい実施形態について説明する。
第１斜方パターンおよび第２斜方パターンは、前記直線に斜交する角度の大きさが互いに等しくてもよい。このようにすれば、蛇行によって生ずる第１斜方パターンの測定結果への外乱成分と第２斜方パターンの測定結果への外乱成分とが絶対値として等しくなるので、両者を平均することによって外乱成分が最小化される。
【００１４】
さらに、第１斜方パターンおよび第２斜方パターンは、前記直線と略４５度で斜交してもよい。
【００１５】
また、前記調整用パターンは、無端ベルトの一端側に複数パターンが並んでなる第１斜方パターン群と第１斜方パターン群の各パターンに対応するパターンが他端側に並んでなる第２斜方パターン群とを含み、第１斜方パターン群は、前記第１斜方パターンとそれに平行なパターンとが周回方向に並んでなり、第２斜方パターン群は、前記第２斜方パターンとそれに平行なパターンとが周回方向に並んでなり、前記算出部は、第１斜方パターン群中の各パターンと第２斜方パターン群中の各パターンのうち幅方向に対応する２つのパターンの偏差の平均を求めて平均偏差とし、周回方向における各平均偏差の変化に基づいて、感光体の周長に対応する周期変動成分の位相を求めてもよい。ここで、第１およ第２斜方パターン群の周回方向の長さは、感光体の周長に略等しいことが好ましい。換言すれば、感光体が偏心している場合にも、パターン群の各パターンの偏差を平均化することにより偏心の影響が抑制できる程度の長さであることが好ましい。このようにすれば、平均偏差を求めることによって蛇行の影響を抑制しつつ、周回方向の周期的変動成分を得ることができる。
【００１６】
さらにまた、前記調整用パターンは、第１斜方パターンとそれに平行な１以上のパターンとが周回方向に並んでなる第１斜方パターン群を含み、前記算出部は、第１斜方パターン群の幅方向の偏差をそれぞれ求め、求めた偏差を平均して主走査始端側における幅方向の偏差としてもよい。このようにすれば、周回方向の各パターンについての偏差を平均することによって、主走査始端側における幅方向の定常偏差をより正確に求めることができる。
【００１７】
また、前記調整用パターンは、第２斜方パターンとそれに平行な１以上のパターンとが周回方向に並んでなる第２斜方パターン群を含み、前記算出部は、第２斜方パターン群の幅方向の偏差をそれぞれ求め、求めた偏差を平均して主走査終端側における幅方向の偏差としてもよい。このようにすれば、周回方向の各パターンについての偏差を平均することによって、主走査終端側における幅方向の定常偏差をより正確に求めることができる。
【００１８】
さらにまた、前記感光体は、複数の色成分に対応してそれぞれ設けられ、前記無端ベルトは、各感光体と接し、前記測定部は、各色成分の調整用パターンを測定し、前記算出部は、予め定められた基準色の調整用パターンの位置を基準とし、他の色の調整用パターンの位置と比較して基準色以外の色成分の偏差を求めてもよい。このようにすれば、ひとつの色を基準として他の色成分の形成位置の調整量を求めることができる。
【００１９】
さらに、前記調整用パターンは、前記幅方向において無端ベルトの一端側である主走査始端側にあって幅方向に延びる複数のパターンが周回方向に並んでなる第１横パターン群をさらに含み、前記画像形成部は、第１斜方パターン群の各パターンとそれに対応する第１横パターン群の各パターンとを周回方向に所定間隔でそれぞれ形成し、前記調整部は、第１斜方パターン群の各パターンの偏差と第１横パターン群の各パターンの偏差とに基づいて感光体の回転周期に対応する変動成分の位相を抽出し、前記所定間隔は、予め周期の想定された外乱成分が第１斜方パターン群と第１横パターン群とで逆位相になるように設定されてもよい。このようにすれば、予め周期の想定された外乱成分の影響を抑制しつつ感光体の回転周期に対応する変動成分を得ることができる。
【００２０】
また、前記調整用パターンは、前記幅方向において無端ベルトの他端側である主走査終端側にあって幅方向に延びる複数のパターンが周回方向に並んでなる第２横パターン群をさらに含み、前記画像形成部は、第２斜方パターン群の各パターンとそれに対応する第２横パターン群の各パターンとを周回方向に所定間隔でそれぞれ形成し、前記調整部は、第２斜方パターン群の各パターンの偏差と第２横パターン群の各パターンの偏差とに基づいて感光体の回転周期に対応する変動成分の位相を抽出し、前記所定間隔は、予め周期の想定された外乱成分が第２斜方パターン群と第２横パターン群とで逆位相になるように設定されてもよい。このようにすれば、予め周期の想定された外乱成分の影響を抑制しつつ感光体の回転周期に対応する変動成分を得ることができる。
【００２１】
無端ベルトを駆動する駆動ローラをさらに備え、前記所定間隔は、ｍ、ｎを整数とするとき、感光体の周長のｍ倍、かつ、駆動ローラの周長の（ｎ＋１／２）倍に設定されてもよい。このようにすれば、駆動ローラの回転周期に一致する外乱成分の影響を抑制しつつ感光体の回転周期に対応する変動成分を得ることができる。
【００２２】
あるいは、無端ベルトを駆動する駆動ローラをさらに備え、前記所定間隔は、ｍ、ｎを整数とするとき、感光体の周長の（ｍ＋１／２）倍、かつ、駆動ローラの周長のｎ倍に設定されてもよい。このようにすれば、駆動ローラの回転周期に一致する外乱成分の影響を抑制しつつ感光体の回転周期に対応する変動成分を得ることができる。
ここで示した種々の好ましい実施形態は、それら複数を組み合わせることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
【００２４】
（画像形成装置の全体的な機構的構成）
まず始めに、この発明の画像形成装置の機構的な構成例を説明する。図２は、この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、用紙等の記録シートに対して多色および単色の画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、露光ユニット６４、感光体ドラム１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）、現像ユニット２４（２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ）、帯電ローラ１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ）、クリーニングユニット１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）、中間転写ベルト（請求項にいう無端ベルト）３０、中間転写ローラ（以下、単に転写ローラという。）１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）、２次転写ローラ３６、定着装置３８、給送カセット１６、手差しトレイ１７及び排出トレイ１８等を備えている。
各色成分についての現像ユニット２４、帯電ローラ１０３、クリーニングユニット１０４は、請求項にいう出力画像形成部を構成する。
【００２５】
画像形成装置１００は、カラー画像の減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）にブラック（Ｋ）を加えた４色の各色成分に対応した画像データを用いて画像形成を行う。感光体ドラム１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）、現像ユニット２４（２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ）、帯電ローラ１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ）、転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）及びクリーニングユニット１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）は、各色成分に応じてそれぞれ４個ずつ設けられており、４つの画像形成部ＰＫ，ＰＣ、ＰＭ、ＰＹを構成している。画像形成部ＰＫ，ＰＣ、ＰＭ、ＰＹは、中間転写ベルト３０の周回方向（副走査方向に対応する）に一列に配列されている。前記各部の各符号の末尾に付与されたアルファベットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、各色成分に対応する。即ち、Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｋはブラックにそれぞれ対応する。末尾のアルファベットを省略した場合、その説明は、全ての色成分に適用される。
【００２６】
帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、又は、帯電チャージャを用いた被接触方式の帯電器を用いることもできる。露光ユニット（ＬＳＵあるいはLaser Scanning Unitともいう）６４は、図２に図示しないレーザダイオード、ポリゴンミラー４０及び反射ミラー４６（４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ）等を備えている。レーザダイオードは、各色成分に対応して設けられ、それぞれのレーザダイオードからは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色成分の画像データによって変調されたレーザビームが照射される。各レーザビームは、帯電ローラ１０３によって均一に帯電した感光体ドラム１０の表面をそれぞれ照射する。これにより、感光体ドラム１０には、その表面に各色成分の画像データに応じた静電潜像が形成される。即ち、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋには、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各画像データに対応する静電潜像がそれぞれ形成される。
【００２７】
現像ユニット２４は、各感光体ドラム１０に形成された静電潜像を各色成分に対応したトナーで現像する。この結果、各感光体ドラム１０の表面に、各色成分の可視化された画像（トナー画像）が形成される。モノクロ画像を形成する場合は、感光体ドラム１０ａのみに静電潜像を形成し、ブラックのトナー像のみを形成する。カラー画像を形成する場合は、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにそれぞれ静電潜像を形成し、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー画像を形成する。
【００２８】
中間転写ローラ１３は、それに印加された転写電圧の作用で、各トナー像を中間転写ベルト３０上に転写する。中間転写ベルト３０は、中間転写ローラ１３ｄの側から１３ａの側へ周回する。カラー画像を形成する場合、中間転写ベルト３０の周回に伴って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各トナー画像が中間転写ベルト３０上に重ね合わされる。重ね合わされたトナー画像は、２次転写ローラ３６の配置された部分を通過する。このとき、トナー画像が通過するタイミングに同期するように、給送カセット１６もしくは手差しトレイ１７から記録シートが給送される。給送された記録シートは、中間転写ベルト３０と２次転写ローラ３６との間に搬送され、トナー画像に接触する。２次転写ローラ３６は、それに印加された２次転写電圧の作用で、トナー画像を記録シートに転写する。トナー画像が転写された記録シートは、定着装置３８を経て排出トレイ１８へ排出される。定着装置３８は、記録シートが通過するとき、トナー画像を溶融させて記録シート上に定着させる。
【００２９】
（画像形成装置の要部の構成）
図３は、この発明の画像形成装置に係る要部の機構的構成を模式的に示す説明図である。無端状の中間転写ベルト３０は、紙面に向かって時計方向に回転するベルト駆動ローラ３２によって駆動される。中間転写ベルト３０の下側には、その表面と対向するように、フォトセンサ３４が配置されている。なお、フォトセンサ３４は、中間ベルト３０の周回方向に沿って感光体ドラム１０Ｋよりも下流側、即ち、感光体ドラム１０Ｋと２次転写ローラ３６との間に配置されている。
また、中間転写ベルト３０を挟んでベルト駆動ローラ３２と対向するように２次転写ローラ３６が配置されている。給送カセット１６あるいは手差しトレイ１７から給送された記録シート５０は、２次転写ローラ３６と中間転写ベルト３０との間を通過する。
図３に示すＬ１は、感光体ドラム１０Ｋと中間転写ベルト３０が接する位置（Ｋ転写部）から、フォトセンサ３４までの距離である。一例では、距離Ｌ１は２８０ｍｍである。
【００３０】
図４は、この発明の画像形成装置に係る要部の電気的構成を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１００は、入力部としてのフォトセンサ３４および画像入力部６２を含む。また、制御対象としてのＬＳＵ６４および駆動部６６を含む。さらに、入力部からの信号あるいはデータを処理し、かつ、制御対象を制御するための制御部６０、ＲＡＭ６８およびＲＯＭ７０を含む。さらに、画像形成装置１００は、駆動負荷としての感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、ベルト駆動ローラ３２およびポリゴンミラー４０を含む。
フォトセンサ３４は、制御部６０によって実現される機能と相まって請求項にいう測定部に相当する。また、制御部６０、ＲＡＭ６８およびＲＯＭ７０は、請求項にいう算出部と調整部に対応する。
【００３１】
フォトセンサ３４は、中間転写ベルト３０上に形成される調整用パターンを読み取るためのセンサである。画像入力部６２は、出力すべき画像の画像データを外部から取得する。画像データを提供するソースは、通信線を介して画像形成装置１００に接続される機器である。前記機器の一例は、パーソナルコンピュータなどのホストである。他の一例は、イメージスキャナである。取得された画像データは、印刷処理のためにＲＡＭ６８に格納される。
【００３２】
制御部６０は、具体的にはＣＰＵもしくはマイクロコンピュータである。ＲＡＭ６８は、制御部に対して作業用のワークエリアおよび画像データを格納する画像メモリとしての領域を提供する。画像入力部６２から取得される画像データには、その属性を示す情報が付与されている。付与された属性には、各画像の縦横のサイズ、モノクロ画像とカラー画像の種別等が含まれる。制御部６０は、取得された画像データを、付与された属性に対応付けてＲＡＭ６８に格納する。画像データは、ジョブ単位でＲＡＭ６８に格納され、さらに一つのジョブが複数ページからなる場合は、ページ単位で格納される。画像データが、外部のホストから、ページ記述言語の形式で入力される場合、制御部６０は、入力された画像データを展開して画像メモリ領域に格納する。
【００３３】
ＲＯＭ７０は、制御部６０が実行する処理手順を定めたプログラムを格納する。さらに、ＲＯＭ７０は、前記パターンを生成するためのパターンデータを格納する。制御部６０は、図示した駆動負荷の駆動を制御する。さらに、画像形成装置１００の構成部であって、図４に図示されていない各部の動作を制御する。
【００３４】
ＬＳＵ６４は、図示しない画像処理部を介して、ＲＡＭ６８内の画像メモリ領域に格納された画像データに基づく信号（画素信号）を受領する。前記画像処理部は、画像データを処理して出力すべき画像の各画素に応じた変調信号をＬＳＵ６４に提供する。なお、前記変調信号は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに提供される。イエローの変調信号は、ＬＳＵ６４内に配置されたレーザダイオード４２Ｙの発光を変調するために用いられる。マゼンタ、シアン、ブラックの各変調信号は、ＬＳＵ６４内のレーザダイオード４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋの発光をそれぞれ変調するために用いられる。
【００３５】
駆動部６６は、ドラム駆動モータ２６Ｋ，２６Ｃ、２６Ｍ、２６Ｙとベルト駆動モータ２８とを含む。ドラム駆動モータ２６は、感光体ドラム１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙをそれぞれ駆動するモータである。ベルト駆動モータ２８は、ベルト駆動ローラ３２を駆動する。さらに、駆動部６６は、ポリゴンミラー４０を駆動するモータ（不図示）を含む。なお、制御部６０は、感光ドラム１０の表面と中間転写ベルト３０とは、その周面が互いに等しい一定の速度で周回するように、それらの負荷を駆動するモータを制御する。
【００３６】
（調整用パターンの形成、測定、調整手順の概要）
調整用パターンを形成する場合、制御部６０は、ＲＯＭ７０に予め格納されているパターンデータを取得する。取得したパターンデータを画像メモリ領域に展開して調整用パターンを準備する。その後、制御部６０は、展開されたパターンのデータをＬＳＵ６４に転送する。データを受領した色成分のレーザダイオードは、感光体ドラム上にパターンの静電潜像を形成する。現像ユニット２４は、形成された静電潜像を現像してパターンのトナー像を形成する。各色成分のトナー像は、中間転写ベルト３０上に転写される。
フォトセンサ３４は、形成された各色成分のパターンを読み取る。制御部６０は、読み取られた各色成分のパターンから得られる情報に基づいて、画像の調整を行う。
【００３７】
以下に、色ずれ調整の例を説明する。制御部６０は、フォトセンサ３４で読み取られた各色成分のパターンの検出タイミングを基準のタイミングと比較して偏差を求める。タイミングの偏差は、中間転写ベルト３０の周の移動速度を用いて位置の偏差に換算することができる。ここで、制御部６０は、特定の色成分を基準色とし、基準色のパターンを偏差を求める上での基準としてもよい。
【００３８】
調整用パターンを形成する場合、制御部６０は、例えば、各色成分のレーザダイオード４２を同時に発光させ、各感光ドラム１０上を同時に露光し始めるように制御する。このようにすると、図３のように、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各パターンは同一タイミングで中間転写ベルト３０に転写される。この場合、中間転写ベルト３０に転写された各パターンの間隔と、感光ドラム１０の間隔とは等しくなる。図３に示すように、感光体ドラム１０Ｋと１０Ｃとの軸間隔はＰ１である。感光体ドラム１０Ｃと１０Ｍとの軸間隔はＰ２である。また、感光体ドラム１０Ｍと１０Ｙとの軸間隔はＰ３である。一例では、距離Ｐ１、Ｐ２およびＰ３はそれぞれ１００ｍｍ、各感光体ドラム１０の直径はそれぞれ３０ｍｍである。
【００３９】
ここで、制御部６０が各色成分のパターンの形成位置を得る手順の例を説明する。図１は、中間転写ベルト３０上に形成される調整用のパターンの一例を示す説明図である。図１は、転写ベルト３０を下方からみた図であり、中間転写ベルト３０の周は、図１の下方から上方（矢印Ｍの方向）へ移動する。フォトセンサ３４f、３４ｒは、反射型のフォトセンサであり、中間転写ベルト３０に対向して配置されている。また、２つのフォトセンサ３４f、３４ｒは、幅方向（主走査方向に対応する）に延びる直線上に整列し、かつ、中間転写ベルト３０の両端部に配置されている。
【００４０】
図１に示すように、中間転写ベルト３０の一端側に、調整用のパターン群７２Ｋｆ、７２Ｃｆ、７２Ｍｆ、７２Ｙｆ、７３Ｋｆ、７３Ｃｆ、７３Ｍｆ、７３Ｙｆが順次形成される。それらに対応して、他端側に、パターン群７２Ｋｒ、７２Ｃｒ、７２Ｍｒ、７２Ｙｒ，７３Ｋｒ、７３Ｃｒ、７３Ｍｒ、７３Ｍｒが両端部にそれぞれ形成される。各パターン群は、ひとつの色成分からなり、副走査方向に並ぶ１７本のラインパターンからなる。図１では、従って、ひとつのパターン群を構成する１７本のパターンが副走査方向に並ぶ長さは、その色成分の感光体ドラム１０の周長にほぼ等しい。各パターンについて求められる偏差には、感光体ドラム１０の偏心の影響が外乱成分のひとつとして含まれる。１７本のパターンについて偏差を平均することによって、偏心に起因する外乱成分を抑制することができる。
【００４１】
なお、図１で、各ラインパターンの色を示すために、パターンにＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの文字を付しているが、これは説明のためであって実際のパターンは文字パターンを含まない直線状のパターン（ラインパターン）である。また、矩形および平行四辺形状の鎖線は、各パターン群のパターンを組として示すための説明上のものであって、転写ベルト３０上に鎖線が形成される訳ではない。調整用パターンは、各パターンが主走査方向に延びるパターン群７２Ｋｆ、７２Ｋｒ、７２Ｃｆ、７２Ｃｒ、７２Ｍｆ、７２Ｍｒ、７２Ｙｆおよび７２Ｙｒを含み、さらに、各パターンが主走査方向に対して４５度の角度で延びるパターン群７３Ｋｆ、７３Ｋｒ、７３Ｃｆ、７３Ｃｒ、７３Ｍｆ、７３Ｍｒ、７３Ｙｆおよび７３Ｙｒを含む。
【００４２】
制御部６０は、フォトセンサ３４からの信号により、各ラインパターンがフォトセンサ３４を通過するときの各ラインパターンの先端と後端の通過タイミングを得る。得られた先端通過タイミングと後端通過タイミングの平均値を各ラインパターンの中心が通過するタイミングとする。制御部６０は、前述のようにして得られた各ラインパターンの通過タイミングをＲＡＭ６８に一時的に格納する。
【００４３】
また、図１に示すように、各色成分のパターンは、１７本のラインパターンが並んでいる。制御部６０は、１７本の各ラインパターンの通過タイミングの平均をさらに求め、求められた平均値を各色成分の形成位置に対応するタイミングとしてもよい。得られたタイミングと中間転写ベルト３０の周の移動速度から、図３に示す各色成分のパターンの間隔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に対応する時間を算出する。間隔Ｓ１は、基準色（ブラック）のパターンとシアンのパターンとの間隔である。間隔Ｓ２は、基準色（ブラック）のパターンとマゼンタのパターンとの間隔である。間隔Ｓ３は、基準色（ブラック）のパターンとイエローのパターンとの間隔である。
【００４４】
以下に、各パターンを用いてどのように画像の調整がなされるかを説明する。この実施の形態に係る画像形成装置は、色ずれの４つの要素を測定し、測定結果に基づいて調整を行う。
第１の要素は、感光体ドラム１０の回転周期に対応する副走査方向のピッチ変動成分である。以下、これを副走査ＡＣ成分という。この要素は、主として感光体ドラム１０もしくはその駆動系の偏心に起因するものと考えられる。この要素に対しては、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色についてそれぞれピッチ変動の位相を測定し、ブラックの感光体ドラム１０Ｋの回転位相に対してシアン、マゼンタ、イエローの感光体ドラムの回転位相を調整することによって調整を行う。各感光体ドラムは、それぞれ独立したドラム駆動モータによって駆動されている。従って、感光体ドラム１０Ｋが停止しているときに他の感光体ドラムを回転させることにより、回転位相の調整が可能である。
【００４５】
第２の要素は、副走査方向におけるシアン、マゼンタ、イエローのブラックに対するオフセットである。以下、これを副走査ＤＣ成分という。この要素は、主としてベルト駆動ローラ３２の熱膨張に起因して、中間転写ベルト３０の周の移動速度が変化するためと考えられる。この要素に対しては、ブラックに対するシアン、マゼンタ、イエローの副走査ラインの書き出しタイミングを変えることによって調整が可能である。
【００４６】
第３の要素は、主走査方向におけるシアン、マゼンタ、イエローのブラックに対するオフセットである。以下、これを主走査ＤＣ成分という。この要素は、主としてポリゴンミラー４０など露光光学系の熱膨張に起因するものと考えられる。この要素に対しては、ブラックに対するシアン、マゼンタ、イエローの主走査ラインの書き出し位置、即ち、レーザダイオード４２の発光開始タイミングを変えることによって調整が可能である。
【００４７】
第４の要素は、主走査方向におけるシアン、マゼンタ、イエローのブラックに対する倍率誤差である。以下、これを主走査倍率成分という。この要素は、第３の要素と同様、主としてポリゴンミラー４０など露光光学系の熱膨張に起因するものと考えられる。この要素に対しては、ブラックに対するシアン、マゼンタ、イエローの主走査ラインの画素クロック周波数、即ち、レーザダイオード４２の変調周波数を変えることによって調整が可能である。
【００４８】
（副走査ＡＣ成分の調整）
まず、副走査ＡＣ成分の調整についてブラックを例に説明する。他の色についても、同様の調整がなされる。
制御部６０は、調整用パターン群７２Ｋｆ、７２Ｋｒ、７３Ｋｆ、７３Ｋｒ（図１参照）から、副走査方向のピッチ変動成分の位相を得る。例えば、パターン群７２Ｋｆの各パターンＫｓｆ１〜Ｋｓｆ１７がフォトセンサ３４ｆを通過するタイミングを基準クロックと比較して、予め定められた基準値に対する各パターンの検出結果の偏差（ピッチ変動成分）を求める。図５は、この発明の実施形態において、基準クロックと調整用パターンの検出タイミングとの一例を示す説明図である。図５（ａ）は、基準値に対する各パターンの検出タイミングを示している。横軸は時間である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の各パターンの検出タイミングを横軸、各パターンの偏差を縦軸とし、検出された偏差の時間的な推移を示すグラフである。
【００４９】
なお、副走査ＡＣ成分の説明における「偏差」は、トナーパターンの各直線の測定結果に対応する正負の符号付数値をいう。即ち、各偏差は、基準位置からのズレを示す値である。符号の正負は、ズレの方向を示し、例えば、各直線が基準位置より遅れている方向を「正」とする。ピッチ変動成分は、各偏差の時系列的集合に対応する。各ズレ量は一つの数値にすぎないが、その時系列的集合であるピッチ変動成分は、周期的な変化を有する。従って、ピッチ変動成分は、位相と振幅を有する。
【００５０】
副走査方向のピッチ変動の最大要因が感光体ドラム１０あるいはその駆動系の偏心であるとしても、その他の要因が存在する。他の主たる要因は、ベルト駆動ローラ３２の偏心であることが判っている。これは、色ずれの周期成分の解析から発明者らが得た知見である。調整用パターンの測定の際、他の要因は外乱となって測定の精度を低下させる。そこで、この発明に係る画像形成装置は、ベルト駆動ローラ３２の偏心に起因する周期的外乱が互いに打ち消しあい、感光体ドラム１０Ｋの偏心に起因する周期的外乱が増幅されるように、調整用パターン群７２Ｋｆと７３Ｋｆとの間隔を設定する。また、調整用パターン群７２Ｋｒと７３Ｋｒとの間隔を設定する。つまり、制御部６０は、ベルト駆動ローラ３２の偏心による周期的外乱成分が逆位相になり、感光体ドラム１０Ｋの偏心による周期変動成分が同位相になるようにパターン群７２Ｋｆと７３Ｋｆの間隔を設定する。
【００５１】
ベルト駆動ローラの偏心によるピッチ変動の除去
図６は、例えば、調整用パターン群７２Ｋｆと７３Ｋｆの偏差の和を計算することにより周期的外乱成分が除去されることを示す説明図である。図６の縦軸はピッチ変動成分であり、図５（ｂ）の縦軸に対応する。図６で、パターン群７２Ｋｆ、７２Ｋｒ、７３Ｋｆ、７３Ｋｒのピッチ変動成分Ｋｓｆ（Ｎ）、Ｋｓｒ（Ｎ）、Ｋｍｆ（Ｎ）、Ｋｍｒ（Ｎ）（ただし、Ｎは１〜１７の整数）の包絡線は、感光体ドラム１０Ｋの回転周期に一致する周期変動ＡＣ１とベルト駆動ローラ３２の回転周期に一致する周期変動ＡＣ２とが重畳された波形である。パターン群７２Ｋｆと７３Ｋｆの間隔は、感光体の周長のｍ倍、かつ、駆動ローラの周長の（ｎ＋１／２）倍に設定されている。パターン群７２Ｋｒと７３Ｋｒの間隔も同様である。ここで、ｍ、ｎは整数である。
【００５２】
Ｋ（Ｎ）＝［Ｋｍｆ（Ｎ）＋Ｋｍｒ（Ｎ）］／２＋［Ｋｓｆ（Ｎ）＋Ｋｓｒ（Ｎ）］／２を計算すると、変動成分ＡＣ１は同位相で加算されて増幅され、変動成分ＡＣ２は逆位相で加算されて抑制される。
【００５３】
一方、図８は、例えば、調整用パターン群７２Ｋｆと７３Ｋｆの偏差の差を計算することにより周期的外乱成分が除去されることを示す説明図である。図８の縦軸はピッチ変動成分である。図８で、パターン群７２Ｋｆ、７２Ｋｒ、７３Ｋｆ、７３Ｋｒのピッチ変動成分Ｋｓｆ（Ｎ）、Ｋｓｒ（Ｎ）、Ｋｍｆ（Ｎ）、Ｋｍｒ（Ｎ）の包絡線は、感光体ドラム１０Ｋの回転周期に一致する周期変動ＡＣ１とベルト駆動ローラ３２の回転周期に一致する周期変動ＡＣ２とが重畳された波形である。パターン群７２Ｋｆと７３Ｋｆの間隔は、感光体の周長の（ｍ＋１／２）倍、かつ、駆動ローラ３２の周長のｎ倍に設定されている。パターン群７２Ｋｒと７３Ｋｒの間隔も同様である。ここで、ｍ、ｎは整数である。
Ｋ（Ｎ）＝［Ｋｍｆ（Ｎ）＋Ｋｍｒ（Ｎ）］／２−［Ｋｓｆ（Ｎ）＋Ｋｓｒ（Ｎ）］／２を計算すると、変動成分ＡＣ１は逆位相で減算されて増幅され、変動成分ＡＣ２は同位相で減算されて抑制される。
【００５４】
なお、感光体の周長と駆動ローラ３２の周長とは、各装置の設計が確定した段階で既定の数値になる。従って、制御部６０は、パターン群７２Ｋｆと７３Ｋｆの間隔、パターン群７２Ｋｒと７３Ｋｒの間隔を既定の間隔として設定できる。ここで、パターン群の間隔は、例えば、先端のパターン同士、あるいは、後端のパターン同士の距離をいう。つまり、先頭からの順番が対応するパターンどうしの距離である。図６のように和をとるか、図８のように差をとるかは、設計者が適宜選択すればよい。
【００５５】
中間転写ベルトの蛇行による外乱の除去
ここで、さらに中間転写ベルト３０の蛇行の影響を考える。蛇行によって、中間転写ベルト３０が主走査方向にずれても、パターン群７２Ｋｆ、７２Ｋｒは、そのパターンが主走査方向に平行であるから影響を受けない。パターン群７３Ｋｆ、７３Ｋｒの各パターンは、主走査方向に対して斜交しているために、それぞれの検出タイミングにズレが生じる。しかし、遮光の方向が互いに逆であるため、両者を平均すれば、蛇行の影響が抑制される。
【００５６】
これをさらに詳しく説明する。図１０は、中間転写ベルト３０が蛇行した場合、副走査方向に対応する第１斜方パターンＰｆおよび第２斜方パターンＰｒの検出位置への影響を示す説明図である。パターンＰｆは、主走査始端側の１本のパターンである。パターンＰｒは、Ｐｆに対応する主走査終端側の１本のパターンである。例えば、パターンＰｆは、パターン群７３Ｋｆの先頭のパターンＫｍｆ１であり、パターンＰｒは、パターン群７３Ｋｒの先頭のパターンＫｍｒ１である。図１０（ａ）は、中間転写ベルト３０が蛇行せず、基準の位置に第１および第２斜方パターンが形成されている場合を示す。この場合、フォトセンサ３４ｆがパターンＰｆを検出するタイミングとフォトセンサ３４ｒがパターンＰｒを検出するタイミングは同じである。
【００５７】
図１０（ｂ）のように、中間転写ベルト３０が蛇行してＤ１だけＰｆ側へ寄ると、パターンＰｆの検出タイミングが基準よりも遅くなり、パターンＰｒの検出タイミングが基準よりも早くなる。このため、制御部６０は、パターンＰｆの形成位置が基準よりＤｆ１だけ後方にあり、パターンＰｒの形成位置が基準よりＤｒ１だけ前方にあると判断する。ここで、
【００５８】
【数１】
2008216909.tif 000003
【００５９】
【数２】
2008216909.tif 000004
【００６０】
の関係にある。両者の平均（Ｄｆ１＋Ｄｒ１）は、αとβが等しければ、ゼロになり、蛇行の影響は相殺される。しかし、αとβが等しくなくても、平均によって蛇行の外乱成分が抑制される。
【００６１】
また、図１０（ｃ）のように、中間ベルトがパターンＰｒ側にＤ２だけ寄ると、パターンＰｆの検出タイミングが基準よりも早くなり、パターンＰｒの検出タイミングが基準よりも遅くなる。このため、制御部６０は、パターンＰｆの形成位置が基準よりＤｆ２だけ前方にあり、パターンＰｒの形成位置が基準よりＤｒ２だけ後方にあると判断する。ここで、
【００６２】
【数３】
2008216909.tif 000005
【００６３】
【数４】
2008216909.tif 000006
【００６４】
の関係にある。両者の平均（Ｄｆ２＋Ｄｒ２）は、αとβが等しければ、ゼロになり、蛇行の影響は相殺される。しかし、αとβが完全に等しくなくても、蛇行の影響が抑制される。
図７は、図６に対してさらに蛇行成分が抑制される様子を示す説明図である。蛇行による変動成分をＡＣ３とするとき、パターン群７３Ｋｆとパターン群７３Ｋｒとで、変動成分ＡＣ３が逆方向に検出される。両者のピッチ変動成分Ｋｍｆ（Ｎ）とＫｍｒ（Ｎ）を平均すると、変動成分ＡＣ３成分が抑制され、変動成分ＡＣ１、ＡＣ２が残る。従って、パターン群７２Ｋｆ、７２Ｋ４，７３Ｋｆ、７３Ｋｒのピッチ変動成分から、
Ｋ（Ｎ）＝[Ｋｍｆ（Ｎ）＋Ｋｍｒ（Ｎ）]／２＋［Ｋｓｆ（Ｎ）＋Ｋｓｒ（Ｎ）]／２
を計算すると、変動成分ＡＣ１は同位相で加算されて増幅され、変動成分ＡＣ２、ＡＣ３は逆位相で加算されて抑制される。
【００６５】
図９は、図８に対してさらに蛇行成分が抑制される様子を示す説明図である。ピッチ変動成分Ｋｍｆ（Ｎ）とＫｍｒ（Ｎ）を平均すると、変動成分ＡＣ３成分が抑制され、変動成分ＡＣ１、ＡＣ２が残る。
Ｋ（Ｎ）＝Ｋｍ（Ｎ）−Ｋｓ（Ｎ）＝［Ｋｍｆ（Ｎ）＋Ｋｍｒ（Ｎ）］／２−［Ｋｓｆ（Ｎ）＋Ｋｓｒ（Ｎ）］／２
を計算すると、変動成分ＡＣ１は逆位相で減算されて増幅され、変動成分ＡＣ２は同位相で減算されて抑制され、変動成分ＡＣ３は逆位相で加算されて抑制される。
【００６６】
なお、副走査方向のＡＣ成分の測定のみについていえば、パターン群７３Ｋｆ、７３Ｋｒがパターン群７２Ｋｆ、７２Ｋｒと同様、主走査に平行なパターン（請求項にいう第１および第２横パターン）であってもよい。しかし、第１および第２横パターンからは、副走査方向のズレ量しか得られない。つまり、主走査方向の調整と兼用することができない。この実施形態においては、パターン群７３Ｋｆ、７３Ｋｒを主走査方向の調整にも使用することで、パターンの総数を増やさないように考慮している。
【００６７】
フローチャートの説明
図１４は、ブラックを例に、副走査ＡＣ成分の算出手順を示すフローチャートである。なお、図１４の処理は、各パターンの測定を終えてから行うものとする。図１４に沿って、変動成分ＡＣ１の基準位相を決定する手順を説明する。図１４に示すように、制御部６０は、まず、ループカウンタＮの初期値としてＮを設定する（ステップＳ５１）。そして、パターンＫｓｆ（Ｎ）の検出タイミングを基準と比較して偏差を求める（ステップＳ５３）。ここで、Ｋｓｆ（Ｎ）は、パターン群７２Ｋｆの先頭から第Ｎ番目のパターンである。例えば、Ｎ＝１のときは、パターンＫｓｆ１である。さらに、制御部６０は、パターンＫｓｒ（Ｎ）の偏差を求める（ステップＳ５５）。ここで、Ｋｓｒ（Ｎ）は、パターン群７２Ｋｒの先頭からＮ番目のパターンである。そして、Ｋｓｆ（Ｎ）とＫｓｒ（Ｎ）の偏差の平均Ｋｓ（Ｎ）を求める（ステップＳ５７）。Ｋｓ（Ｎ）は、パターン群７２Ｋｆと７２Ｋｒの先頭からＮ番目のパターンの偏差の平均である。平均により、蛇行による変動成分ＡＣ３が抑制される。
【００６８】
なお、この実施形態では、好ましい態様としてＫｓｆ（Ｎ）とＫｓｒ（Ｎ）について偏差を求め、さらに、その平均を求めているが（ステップＳ５３〜５７）、パターンＫｓ、即ち、横パターンについては、必ずしも平均を求める必要なない。即ち、ステップＳ５３およびＳ５７を省略し、ステップＳ６５でＫｍ（Ｎ）とＫｓｒ（Ｎ）を加算してＫ（Ｎ）を求めてもよい。あるいは、ステップＳ５５およびＳ５７を省略し、ステップＳ６５でＫｍ（Ｎ）とＫｓｆ（Ｎ）を加算してＫ（Ｎ）を求めてもよい。
【００６９】
さらに制御部６０は、パターンＫｍｆ（Ｎ）の偏差を求める（ステップＳ５９）。ここで、Ｋｍｆ（Ｎ）は、パターン群７３Ｋｆの先頭から第Ｎ番目のパターンである。さらに、パターンＫｍｒ（Ｎ）の偏差を求める（ステップＳ６１）。ここで、Ｋｍｒ（Ｎ）は、パターン群７３Ｋｒの先頭からＮ番目のパターンである。そして、Ｋｍｆ（Ｎ）とＫｍｒ（Ｎ）の偏差の平均Ｋｍ（Ｎ）を求める（ステップＳ６３）。Ｋｍ（Ｎ）は、パターン群７３Ｋｆと７３Ｋｒの先頭からＮ番目のパターンの偏差の平均である。平均により、蛇行による変動成分ＡＣ３が抑制される。
その後、制御部６０は、Ｋｓ（Ｎ）とＫｍ（Ｎ）を加算してＫ（Ｎ）を求める（ステップＳ６５）。加算により、ベルト駆動ローラ３２の偏心による変動成分ＡＣ２が抑制され、感光体ドラムの偏心による変動成分ＡＣ１が増幅される。
制御部６０は、ループカウンタＮが１７に達するまでステップＳ５３〜Ｓ６５を繰り返す（ステップＳ６７、７１）。即ち、パターン群７２Ｋｆと７２Ｋｒの、７３Ｋｆ、７３Ｋｒの各１７本のパターンの偏差Ｋ（１）〜Ｋ（１７）を求める。求めた偏差から、変動成分ＡＣ１の基準位相を求める（ステップＳ６９）。基準位相は、例えば、図５（ｂ）に示す最大偏差ｄmax、最小偏差dminを与える位置の中間の位置として求めればよい。
【００７０】
（副走査ＤＣ成分の調整）
次に、ブラックが基準色とした場合の副走査方向の調整について説明する。制御部６０は、ブラックに対応するシアンのパターン間隔Ｓ１を、感光ドラム１０Ｋと１０Ｃの間隔Ｐ１（図３参照）と一致させるように調整する。即ち、間隔Ｓ１とＰ１との差が予め定められた閾値以下になるように、以降の画像形成におけるシアン画像の形成位置の調整を行う。間隔Ｐ１は、予め定められた値である。形成位置の調整は、レーザダイオード４２Ｃの発光開始タイミングを変えることにより調整することができる。より詳細には、副走査方向の調整は、走査ライン単位での発光開始タイミングを変えることにより実現できる。
【００７１】
さらに、制御部６０は、ブラックに対するマゼンタのパターン間隔Ｓ２を、感光ドラム１０Ｋと１０Ｍとの間隔（Ｐ１＋Ｐ２）と一致させるように調整を行う。即ち、間隔Ｓ２と（Ｐ１＋Ｐ２）との差が予め定められた閾値以下になるように、以降の画像形成におけるマゼンタ画像の形成位置を調整する。間隔Ｐ２は、Ｐ１と同様に予め定められた値である。形成位置の調整は、レーザダイオード４２Ｍの発光開始タイミングの調整により実現する。
【００７２】
さらにまた、制御部６０は、ブラックに対するイエローのパターン間隔Ｓ３を、感光ドラム１０ＫとＹとの間隔（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）と一致させるように調整を行う。即ち、間隔Ｓ３と（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）との差が予め定められた閾値以下になるように、以降の画像形成におけるイエロー画像の形成位置を調整する。間隔Ｐ３は、Ｐ１、Ｐ２と同様に予め定められた値である。形成位置の調整は、レーザダイオード４２Ｙの発光タイミングの調整により実現する。
【００７３】
以上の説明を図１に示す調整用パターンに適用して説明する。図１１は、図１の調整用パターンのうち、シアンの副走査ＤＣ成分の調整に係る部分のみを簡略化して示す説明図である。また、図１５は、シアンを例に、副走査ＤＣ成分の偏差を求める手順を示すフローチャートである。図１５の処理は、各パターンの測定を終えてから行うものとする。以下、図１１を参照しながら、図１５のフローチャートに沿って説明する。
【００７４】
制御部６０は、まず、ループカウンタＮを初期化する（ステップＳ８１）。続いて、パターン群７２Ｋｆの先頭からＮ番目のパターンＫｓｆ（Ｎ）とパターン群７２Ｃｆの先頭からＮ番目のパターンＣｓｆ（Ｎ）の距離Ｄｓｆ（Ｎ）を測定により求める。そして、基準値に対する偏差を求める（ステップＳ８３）。さらに、パターン群７２Ｋｒの先頭からＮ番目のパターンＫｓｒ（Ｎ）からパターン群７２Ｃｒの先頭からＮ番目のパターンＣｓｒ（Ｎ）までの距離Ｄｓｒ（Ｎ）を測定により求める。そして、基準値に対する偏差を求める（ステップＳ８４）。求めた偏差を平均し、平均偏差Ｃｓ（Ｎ）を求める（ステップＳ８７）。ループカウンタＮが１７に達するまでステップＳ８３〜Ｓ８７の処理を繰り返す（ステップＳ８９、Ｓ９３）。これによって、平均偏差Ｃｓ（１）〜Ｃｓ（１７）を求める。そして、求められた偏差Ｃｓ（１）〜Ｃｓ（１７）の平均Ｃｓを求め、Ｃｓと基準値Ｐ１との差分Dc_subCを求める（ステップＳ９１）。Dc_subCは、シアンの副走査ＤＣ成分の偏差である。
【００７５】
副走査方向の１７個の間隔Ｃｓ（１）〜Ｃｓ（１７）を平均することにより、感光体ドラム１０Ｃの偏心による外乱成分が抑制される。
同様の手順で、制御部６０は、マゼンタの各パターンを測定し、マゼンタの副走査方向の偏差Dc_subMを求める。また、イエローの各パターンを測定し、イエローの副走査方向の偏差Dc_subYを求める。
制御部６０は、求められた各偏差に基づいて、副走査方向の書き出しタイミングの調整量を決定する。
【００７６】
（主走査ＤＣ成分の調整）
続いて、ブラックを基準とした主走査ＤＣ成分の調整についてシアンを例に説明する。図１２は、図１の調整用パターンのうち、主走査方向の調整に関する部分を簡略的に示す説明図である。主走査ＤＣ成分の調整は、主走査始端側のパターンの偏差を測定することにより調整量を求める。図１６は、シアンを例に、主走査始端側の偏差を求める手順を示すフローチャートである。図１６の処理は、各パターンの測定を終えてから行うものとする。以下、図１２を参照しながら、図１６のフローチャートに沿って説明する。
【００７７】
制御部６０は、まず、ループカウンタＮを初期化する（ステップＳ１０１）。続いて、パターン群７３Ｋｆの先頭からＮ番目のパターンＫｍｆ（Ｎ）とパターン群７３Ｃｆの先頭からＮ番目のパターンＣｍｆ（Ｎ）の距離Ｄｍｆ（Ｎ）を測定により求める。そして、基準値に対する偏差を求める。（ステップＳ１０３）。ここで、基準値は、間隔Ｐ１から副走査方向の偏差Dc_subCを差し引いた値である。制御部６０は、ループカウンタＮが１７に達するまでステップＳ１０３の処理を繰り返す（ステップＳ１０５、Ｓ１０９）。これによって、Ｃｍｆ（１）〜Ｃｍｆ（１７）の各偏差を求める。そして、求められたＣｍｆ（１）〜Ｃｍｆ（１７）の各偏差の平均として、主走査始端側の偏差Dc_mnfCを求める（ステップＳ１０７）。Ｃｍｆ（１）〜Ｃｍｆ（１７）についての平均を求めることにより、感光体ドラム１０Ｃの偏心による外乱成分が抑制される。
【００７８】
マゼンタについても同様の手順で、制御部６０は、パターン群７３Ｋｆと７３Ｍｆとを用いて主走査始端側の偏差Dc_mnfMを求める。イエローについても、同様の手順で、パターン群７３Ｋｆと７３Ｙｆとを用いて、主走査始端側の偏差Dc_mnfYを求める。
制御部６０は、求められた各偏差に基づいて、主走査方向の書き出しタイミングの調整量を決定する。
【００７９】
（主走査倍率成分の調整）
さらに続いて、ブラックを基準とした主走査倍率成分の調整について説明する。倍率成分を調整するために、制御部６０は、主走査終端側の偏差をまず求める。図１７は、シアンを例に、主走査終端側の偏差を求める手順を示すフローチャートである。図１７の処理は、各パターンの測定を終えてから行うものとする。以下、図１２を参照しながら、図１７のフローチャートに沿って説明する。
【００８０】
制御部６０は、まず、ループカウンタＮを初期化する（ステップＳ１２１）。続いて、パターン群７３Ｋｒの先頭からＮ番目のパターンＫｍｒ（Ｎ）とパターン群７３Ｃｒの先頭からＮ番目のパターンＣｍｒ（Ｎ）の距離Ｄｍｒ（Ｎ）を測定により求める。そして、基準値に対する偏差を求める。（ステップＳ１２３）。ここで、基準値は、間隔Ｐ１から副走査方向の偏差Dc_subCを差し引いた値である。制御部６０は、ループカウンタＮが１７に達するまでステップＳ１２３の処理を繰り返す（ステップＳ１２５、Ｓ１２９）。これによって、Ｃｍｒ（１）〜Ｃｍｒ（１７）の各偏差を求める。そして、求められたＣｍｒ（１）〜Ｃｍｒ（１７）の各偏差の平均として、主走査始端側の偏差Dc_mnrCを求める（ステップＳ１２７）。Ｃｍｆ（１）〜Ｃｍｆ（１７）についての平均を求めることにより、感光体ドラム１０Ｃの偏心による外乱成分が抑制される。
【００８１】
マゼンタについても同様の手順で、制御部６０は、パターン群７３Ｋｒと７３Ｍｒとを用いて主走査始端側の偏差Dc_mnrMを求める。イエローについても、同様の手順で、パターン群７３Ｋｒと７３Ｙｒとを用いて、主走査始端側の偏差Dc_mnrYを求める。
続いて、制御部６０は、シアンの主走査終端側の偏差Dc_mnrCと主走査始端側の偏差Dc_mnfCとの差分に基づいて、シアンの主走査倍率の調整量を求める。また、マゼンタの主走査終端側の偏差Dc_mnrMと主走査始端側の偏差Dc_mnfMとの差分に基づいて、マゼンタの主走査倍率の調整量を求める。さらにまた、イエローの主走査終端側の偏差Dc_mnrYと主走査始端側の偏差Dc_mnfYとの差分に基づいて、イエローの主走査倍率の調整量を求める。
【００８２】
（全体の処理手順）
図１３は、色ずれの各要素の調整量を決定する全体の手順を示すフローチャートである。図１３のフローチャートに沿って手順を説明する。なお、図１３の処理は、各パターンの測定を終えてから行うものとする。
最初に、制御部６０は、副走査ＡＣ成分に係る偏差を算出する。まず、ブラックについて、パターン群７２Ｋｆ，７２Ｋｒ、７３Ｋｆ、７３Ｋｒから偏差Ｋ（Ｎ）を求め、ブラックの変動成分ＡＣ１の基準位相を求める（ステップＳ１１）。この詳細は、図１４のとおりである。同様にして、シアン（ステップＳ１３）、マゼンタ（ステップＳ１５）、イエロー（ステップＳ１７）の変動成分ＡＣ１の基準位相をそれぞれ求める。
【００８３】
続いて、制御部６０は、ブラックを基準とした副走査ＤＣ成分に係る偏差を算出する。まず、シアンについて、パターン群７２Ｋｆ、７２Ｋｒ、７２Ｃｆ、７２Ｃｒから偏差Ｃｓ（Ｎ）を求め、シアンの副走査ＤＣ成分の偏差Dc_subCを求める（ステップＳ１９）。詳細は、図１５のとおりである。同様にして、パターン群７２Ｋｆ、７２Ｋｒ、７２Ｍｆ、７２Ｍｒからマゼンタの副走査ＤＣ成分の偏差Dc_subMを求め（ステップＳ２１）、さらに、パターン群７２Ｋｆ、７２Ｋｒ、７２Ｙｆ、７２Ｙｒからイエローの副走査ＤＣ成分の偏差Dc_subYを求める（ステップＳ２３）。
【００８４】
さらに続いて、制御部６０は、ブラックを基準とした主走査始端側の偏差を算出する。まず、シアンについて、パターン群７３Ｋｆ、７３Ｃｆから偏差シアンの主走査始端側の偏差Dc_mnfCを求める（ステップＳ２５）。詳細は、図１６のとおりである。同様にして、パターン群７３Ｋｆ、７３Ｍｆからマゼンタの主走査始端側の偏差Dc_mnfMを求め（ステップＳ２７）、さらに、パターン群７３Ｋｆ、７３Ｙｆからイエローの主走査始端側の偏差Dc_mnfYを求める（ステップＳ２９）。
【００８５】
次に、制御部６０は、ブラックを基準とした主走査終端側の偏差を算出する。まず、シアンについて、パターン群７３Ｋｒ、７３Ｃｒから偏差シアンの主走査終端側の偏差Dc_mnrCを求める（ステップＳ２３１）。詳細は、図１７のとおりである。同様にして、パターン群７３Ｋｒ、７３Ｍｒからマゼンタの主走査終端側の偏差Dc_mnrMを求め（ステップＳ２７）、さらに、パターン群７３Ｋｒ、７３Ｙｒからイエローの主走査終端側の偏差Dc_mnrYを求める（ステップＳ３５）。
【００８６】
そして、制御部６０は、求めた各偏差に基づいて、調整量を決定する。即ち、副走査ＡＣ成分について、感光体ドラム１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの回転位相の調整角度を決定する。また、副走査ＤＣ成分について、シアン、マゼンタ、イエローの副走査方向の書き出しタイミングの調整量（副走査ライン数）を決定する。さらに、主走査ＤＣ成分について、シアン、マゼンタ、イエローの主走査方向の書き出しタイミングの調整量（画素クロック数）を決定する。また、主走査倍率成分について、シアン、マゼンタ、イエローの倍率の調整量（画素クロック周波数）をそれぞれ決定する（ステップＳ３７）。以降の画像形成においては、決定された調整量に基づいて画像を形成する。
【００８７】
（回転位相の調整についての詳細説明）
以下では、色ずれの第１の要素である副走査ＡＣ成分とそれを抑制するための回転位相の調整について、さらに詳述する。
色別に各感光体で形成された画像には、各感光体の偏心によるピッチ変動成分が含まれる。このピッチ変動に不一致があると、画像の色ずれとして認識される。
【００８８】
図１８は、感光体ドラム１０と、それを駆動する感光体駆動モータ１４５の駆動機構を示す説明図である。図１８は、感光体ドラム１０の回転軸に直交する方向から感光体ドラム１０と感光体駆動モータ１４５とを見た側面図である。感光体ドラム１０の一端側には、感光体ドラム１０のフランジと一体に被駆動ギア１４７が設けられている。
【００８９】
各感光体ドラム１０は、それに対応する感光体駆動モータ１４５によって駆動される。駆動モータ１４５は、制御部によってその回転が制御される。感光体駆動モータ１４５の出力軸には駆動ギア１４６が嵌められている。駆動ギア１４６は、前述の被駆動ギア１４７と係合している。
【００９０】
図１８に示すように、各感光体ドラム１０に対応して、回転位相を制御するために基準信号を発生する位相センサ１４３が配置されている。感光体ドラム１０の側には、突起部１４４が設けられている。位相センサ１４３は、感光体ドラム１０が一回転して突起部１４４がその検知部を通過するごとに基準信号を出力する。位相センサ１４３としては、例えば、フォトインタラプタを用いることができる。各基準信号は制御部６０へ入力される。制御部６０は、入力された基準信号用いて各感光体の位相を調整し、各感光体駆動モータ１４５の駆動を制御する。
【００９１】
ピッチ変動とズレ量の定量的な関係について説明する。露光位置での周速度が基準の速度よりも速いと、ピッチ変動成分として図５上では正の方向にズレ量が生じる。その後、周速度は基準速度に低下する。しかし、それまでに生じた正方向のズレ量については、周速度が基準速度よりさらに低くならないかぎり減少することがない。従って、周速度が基準速度まで低下したときは、依然として正のズレ量が継続している。その後、感光体速度が基準速度より低くなると、負方向のズレ量が生じる。やがて、正方向のズレ量が相殺される。
【００９２】
この関係を図１９の波形図に示している。感光体の周速度変動成分の位相は、露光時に画像として記録される。これがズレ量として検出されるまでには、露光位置→転写位置→フォトセンサ３４までの移動時間だけの時間差がある。即ち（感光体周長の１／２＋転写位置からフォトセンサ３４までの距離）÷プロセス速度に相当する時間である。例えばＫ感光体を例とすると（３０×π／２＋２８０）÷１７３＝１．８９（ｓｅｃ）となる。なお、図３に示すように、この時間差は、各感光体で異なる。上記時間差分、ピッチ変動成分のグラフを遡って移動させて周速度変動成分のグラフと重ねたのが図１９である。図１９の横軸は時間ｔである。各時刻での周速度変動成分と、それによるズレ量の変動（ピッチ変動成分）とを縦軸にとっている。
【００９３】
図１９（ａ）では画像書込み開始時から感光体速度が上昇し、その後低下する場合を示している。図１９（ｂ）では画像書込み開始時から感光体速度が低下し、その後上昇する場合を示す。
制御部は、前述した測定を各色について行うことにより、各色のトナーパターンが形成されたときの各感光体ドラム１０のピッチ変動成分の位相を求める。
【００９４】
（色ずれ調整の説明４−感光体ドラムの回転位相の調整）
回転位相の調整についての説明に先立って、まず、基準回転角度について説明する。図２０は、感光体ドラム１０上に調整用のトナーパターンを形成しているときの様子を示す説明図である。感光体ドラム１０上に静電潜像が形成されるのは、レーザビームＬが感光体を走査露光する位置である。いま、図２０で、その瞬間に露光されている感光体ドラム１０上の位置が、その後の測定によって得られる基準位相であるとする。このとき、突起部１４４と位相センサ１４３とのなす角度を「基準回転角度」とする。感光体ドラム１０の回転角度は、突起部１４４が位相センサ１４３を通過してからの角度である。基準回転角度は、その直前に位相センサ１４３が基準信号を出力してから、基準位相となるトナーパターンが露光されるまでの回転角度に相当する。
【００９５】
図２１は、図２０に関連して基準回転角度と基準位相との関係を説明するための説明図である。図２１で、横方向は時間の経過を表している。レーザ発光信号は、調整用トナーパターンを感光体に書き込むためのレーザビームＬを出射するよう、レーザ照射部を駆動する信号である。前述の基準クロックは、各レーザ発光信号に対応して、各レーザ発光信号の発生時刻から（露光位置→転写位置→フォトセンサ３４までの移動時間）後に生成される。図２１（ａ）に示すように、時刻ｔ１で、突起部１４４が位相センサ１４３を通過して基準信号が出力される。その後、時刻ｔ２で、基準位相となる位置が露光され、その位置に調整用トナーパターンの静電潜像が形成される。ｔ１からｔ２までの時間をΔｔとする。基準位相に対応する部分のパターンは、感光体ドラム１０の回転と共に現像されてトナー像が形成され、その後転写位置に至る。トナー像は、転写位置で中間転写ベルト３０に転写される。転写されたトナー像は、時刻ｔ３においてフォトセンサ３４に読み取られる。制御部は、前述したように読み取られたトナーパターンのズレ量から基準位相を求める。結果的に、時刻ｔ３でフォトセンサ３４に読み取られたパターンが基準位相に対応する位置である。Δｔは以下のように求める。
Δｔ＝（ｔ１からｔ３までの時間）−（露光位置→転写位置→フォトセンサ３４までの移動時間）
【００９６】
前述のように、ピッチ変動成分の位相と周速度変動成分の位相には感光体回転角９０゜に相当する位相差がある。従って、同期信号を作成する際は図２１（ｂ）に示すように基準信号にΔｔの補正を加え、さらに感光体回転角９０゜回転する時間に相当する補正時間ｄｔ（９０゜）（ｓｅｃ）を引き算する。もしくは、感光体回転角２７０゜回転する時間に相当する補正時間ｄｔ（２７０゜）（ｓｅｃ）を加える（図２１（ｂ）を参照）。ここで、ｄｔ（ｘ）は以下のように算出する。
ｄｔ（ｘ）＝Ｒ×π÷V0×ｘ÷３６０(゜)
Ｒ：感光体直径
Ｖ０：感光体周速度
【００９７】
以上のようにして、制御部は、測定されたトナーパターンの基準位相に基づいて、各感光体ドラムの基準回転角度を決定する。
さらに、制御部は、測定されたトナーパターンの基準位相のズレ量から、互いの基準位相が揃うように、Ｙ，Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体ドラムの回転位相を調整する。
【００９８】
そして、原稿を読み取って生成され、あるいは外部のコンピュータで生成された画像データに基づく印字画像の画像形成時に、例えば、各感光体ドラムの基準回転角度で印字画像の先端部を露光するように露光を開始すればよい。あるいは、基準位相から所定角度だけ遅れて画像の先端部を露光するようにしてもよい。この遅れの量は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋともに等しい量とする。このようにすれば、形成されるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像の位相が揃うので、色ずれが目立たない。
【００９９】
制御部は、各感光体ドラム１０の回転位相の調整を、例えば、トナーパターンの形成を終えて各感光体ドラム１０を停止させる際に実行する。停止時、各感光体ドラム１０を停止させた状態での回転角度が所定の関係になるように、各感光体駆動モータ１４５の回転を制御する。即ち、ＹＭＣＫの同期信号が図２２に示す所定の位相関係になるように、停止時の各感光体ドラム１０の回転角度を制御する。
【０１００】
図２２は、この実施の形態において、画像上でピッチ変動成分の位相が揃うように各感光体の回転位相が調整された状態での周速度変動成分を示す説明図である。図２２中の黒丸「●」は、記録媒体上で同一位置に転写されるべきＹＭＣ各画像の位置を示している。このとき、ＹＭＣＫ各色の感光体ドラム１０の基準位相は、互いにずれている。感光体ドラム１０Ｙと感光体ドラム１０Ｍの転写位置の間の距離は、１００ｍｍである。これに対して、感光体ドラム１０の周長は９２．２５ｍｍである。従って、両者の間には、距離にして５．７５ｍｍ、感光体回転角度にして２１．９６°のズレがある。感光体ドラム１０Ｍと感光体ドラム１０Ｃの関係も同様であり、距離にして５．７５ｍｍ、感光体回転角度にして２１．９６°のズレがある。
【０１０１】
従って、調整後の状態で、感光体ドラム１０Ｙの回転位相に対して、感光体ドラム１０Ｍの回転位相は２１．９６°だけ遅れている。同様に、感光体ドラム１０Ｍの回転位相に対して、感光体ドラム１０Ｃの回転位相は２１．９６°だけ遅れている。即ち、感光体ドラム１０Ｙの回転位相に対して、感光体ドラム１０Ｃの回転位相は４３．９２°だけ遅れている。同様に、感光体ドラム１０Ｃの回転位相に対して、感光体ドラム１０Ｋの回転位相は２１．９６°だけ遅れている。即ち、感光体ドラム１０Ｙの回転位相に対して、感光体ドラム１０Ｋの回転位相は６５．８８°だけ遅れている。
各転写位置の間の距離を感光体の周長と一致させれば各感光体の回転位相を一致させられるが、そうすると各感光体の周囲におけるレイアウトスペースや画像形成装置の大きさが制約される。
そこで、Ｙ、Ｍ，Ｃ、Ｋのうちいずれかを基準として、各感光体が図２２に示す所定の位相差を有するように位相を制御する。例えばＹの同期信号に対してＭ，Ｃ、Ｋの同期信号がそれぞれ２１．９６°、４３．９２゜、６５．８８゜の遅れを有するように、以下に示す回転位相調整を実施する。
【０１０２】
（感光体ドラムの回転位相調整）
各感光体ドラムの回転位相を調整する手法について、詳細に説明する。
前述のように、回転位相の調整は、制御部６０が感光体ドラム１０を停止させる際、停止後の各感光体ドラム１０の偏心方向が所定方向になるように制御することによって実現される。制御部６０は、調整用トナーパターンの測定によって各感光体ドラム１０の偏心に起因するピッチ変動成分を求め、求めたピッチ変動成分の基準位相の位置とレーザビームＬにより露光される感光体ドラム上の位置とが所定の関係になるタイミングで同期信号を出力する。具体的には、図１９に示す様に基準位相の位置から−９０゜もしくは＋２７０゜の位相にある位置がレーザビームＬにより露光されるタイミングで同期信号を出力する。図２２に示すように、ＹＭＣＫの各感光体ドラム１０の回転位相が調整された状態では、ＹＭＣＫの各同期信号の出力タイミングが所定の感光体回転角度（前述の２１．９６°）に対応する時間間隔を有した状態にある。以下、この状態を、感光体ドラムの回転位相が整列した状態という。また、感光体ドラムの回転位相が整列した状態でＭ、Ｃ、Ｋの各同期信号が出力されるべきタイミングを基準タイミングＭｔｒｅｆ、Ｃｔｒｅｆ、Ｋｔｒｅｆという。
【０１０３】
図２４は、Ｍ同期信号が、基準となる信号Ｍｔｒｅｆに対して進んでいる場合と、遅れている場合とで、制御部６０が回転位相を調整する様子を示す説明図である。Ｃ、Ｋ同期信号についても、図２４のＭ同期信号と同様の調整をすればよい。なお、前述のように、ここでいう基準タイミングは、Ｙ同期信号に対してＭｔｒｅｆが２１．９６°、Ｃｔｒｅｆが４３．９２゜、Ｋｔｒｅｆが６５．８８゜それぞれ遅れたタイミングである。
【０１０４】
制御部６０は、感光体ドラム１０Ｙの同期信号から、感光体ドラム１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋそれぞれに対して位相合わせの基準タイミングとなるＭｔｒｅｆ、Ｃｔｒｅｆ、Ｋｔｒｅｆを得、各色の基準タイミングを同期信号との時間差に基づいて感光体ドラム１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの回転位相を調整する。なお、位相の遅れ量（ｘ°）に対し、Ｙ同期信号に対する遅れ時間ＴＬ（ｘ）は以下の式で求められる。
ＴＬ（ｘ）＝Ｒ×π÷V0×ｘ÷３６０(゜)
ここで、Ｒ：感光体直径、Ｖ０：感光体周速度
【０１０５】
図２３は、感光体ドラム１０Ｙの同期信号に対するＭ、Ｃ、Ｋ各色の基準タイミングＭｔｒｅｆ、Ｃｔｒｅｆ、Ｋｔｒｅｆの関係を示す説明図である。
前述したように、図２４では、感光体ドラム１０Ｍを例に、制御部６０が回転位相を調整する様子を示している。その詳細を説明する。制御部６０は、停止前にＹ同期信号に対するＭ同期信号の遅れ進みをモニタする。即ち、Ｍ同期信号の進み量もしくは遅れ量Δｄｒを得る。その後、基準となる感光体ドラム１０Ｙを所定位置で停止させる。
【０１０６】
図２４で、基準タイミングＭｔｒｅｆに対し、Ｍ同期信号の出力が進んでいる場合を上段に、Ｍ同期信号の出力が遅れている場合を下段に示している。回転位相調整を開始するとまず、制御部６０は、Ｙ同期信号をトリガに感光体ドラム１０Ｙを停止させる。感光体ドラム１０Ｍが、Ｍ同期信号が停止の基準となったＭｔｒｅｆより進んでいる場合（上段）は、その後に出力されるであろうＭ同期信号よりもΔｄｒだけ早く停止させる。即ち同期信号を検出してから感光体ドラム１回転に要する時間（感光体周長÷周速度）後に次の同期信号が出力されるので、同期信号を検出してから｛（感光体１回転に要する時間）−Δｄｒ｝後に感光体を停止させればよい。これによって、Ｍｔｒｅｆに対する位相の進みを補正する。一方、Ｍ同期信号が停止の基準となったＭｔｒｅｆより遅れている場合（下段）は、停止の基準となったＭｔｒｅｆよりΔｄｒだけ遅れて出力されるＭ同期信号から、さらにΔｄｒだけ遅らせて停止させる。これによって、Ｍｔｒｅｆに対する位相の遅れを補正する。感光体ドラム１０Ｃ、１０Ｋも対応する位相合わせ基準タイミングＣｔｒｅｆ、Ｋｔｒｅｆに対して同様に制御する。
【０１０７】
回転位相の調整は、各感光体ドラム１０を停止させる度に実行することが好ましい。多数ページを連続印字する過程で、各感光体の回転位相が意図せずして少しずつずれていくことがある。これは、感光体ドラムのわずかな径の誤差や、駆動制御系の外乱要因に起因するものと考えられる。感光体ドラム１０を停止させるときに回転位相を調整することにより、色ずれの抑制効果を維持することができる。
【０１０８】
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。副走査方向に並ぶ同色のパターン群、例えば、７２Ｋｆと７３Ｋｆの配置順は、図１と異なってもよい。また、各色のパターン群の配置順、例えば、７２Ｋｆ、７２Ｃｆ、７２Ｍｆ、７２Ｙｆの配置順は、図１と異なってもよい。主走査始端側と主走査終端側のパターンの傾きは、それぞれ図１と逆方向であってもよい。即ち、矢印Ｍの方向に向けて互いの間隔が狭まるものであってもよい。また、それらの変形例の組み合わせや、他の変形例も考えられる。それらは、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】この発明の実施形態において、中間転写ベルト３０上に形成される調整用のパターンの一例を示す説明図である。
【図２】この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図３】この発明の画像形成装置に係る要部の機構的構成を模式的に示す説明図である。
【図４】この発明の画像形成装置に係る要部の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施形態において、基準クロックと調整用パターンの検出タイミングとの一例を示す説明図である。
【図６】この発明の実施形態において、調整用パターン群７２Ｋｆと７３Ｋｆの偏差の和を計算することにより周期的外乱成分が除去されることを示す説明図である。
【図７】図６に対してさらに蛇行成分が抑制される様子を示す説明図である。
【図８】この発明の実施形態において、調整用パターン群７２Ｋｆと７３Ｋｆの偏差の差を計算することにより周期的外乱成分が除去されることを示す説明図である。
【図９】図８に対してさらに蛇行成分が抑制される様子を示す説明図である。
【図１０】この発明の実施形態において、中間転写ベルト３０が蛇行した場合、パターンＰｆおよびＰｒの検出位置への影響を示す説明図である。
【図１１】図１の調整用パターンのうち、シアンの副走査ＤＣ成分の調整に係る部分のみを簡略化して示す説明図である。
【図１２】図１の調整用パターンのうち、主走査方向の調整に関する部分を簡略的に示す説明図である。
【図１３】色ずれの各要素の調整量を決定する全体の手順を示すフローチャートである。
【図１４】ブラックを例に、副走査ＡＣ成分の算出手順を示すフローチャートである。
【図１５】シアンを例に、副走査ＤＣ成分の偏差を求める手順を示すフローチャートである。
【図１６】シアンを例に、主走査始端側の偏差を求める手順を示すフローチャートである
【図１７】シアンを例に、主走査終端側の偏差を求める手順を示すフローチャートである。
【図１８】この実施形態に係る画像形成装置の感光体ドラム１０、それを駆動する感光体駆動モータの駆動機構を示す説明図である。
【図１９】この実施の形態において、感光体の周速度変動成分とピッチ変動成分とを示す波形図である。
【図２０】この実施の形態において、感光体ドラム上に調整用のトナーパターンを形成しているときの様子を示す説明図である。
【図２１】図２０に関連して基準回転角度と基準位相との関係を説明するための説明図である。
【図２２】この実施の形態において、感光体の回転位相が調整された状態での周速度変動成分を示す説明図である。
【図２３】この実施の形態において、制御部が、Ｙ感光体ドラムに対して、ＭおよびＣ感光体ドラムの回転位相を揃えて停止させるように停止位置を調整する様子を示す説明図である。
【図２４】この実施の形態において、制御部が回転位相を調整する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ  感光体ドラム
１３、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ  中間転写ローラ
１６    給送カセット
１７    手差しトレイ
１８    排出トレイ
２４、２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ  現像ユニット
３０    中間転写ベルト
３２    ベルト駆動ローラ
３４、３４ｆ、３４ｒ  フォトセンサ
３６    ２次転写ローラ
３８    定着装置
４０    ポリゴンミラー
４２、４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ  レーザダイオード
４４、４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ  第１ミラー（反射ミラー）
４６、４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ  第２ミラー（反射ミラー）
６０    制御部
６４    露光ユニット、ＬＳＵ
７２Ｋｆ、７２Ｋｒ、７２Ｃｆ、７２Ｃｒ、７２Ｍｆ、７２Ｍｒ、７２Ｙｆ、７２Ｙｒ、７３Ｋｆ、７３Ｋｒ、７３Ｃｆ、７３Ｃｒ、７３Ｍｆ、７３Ｍｒ、７３Ｙｆ、７３Ｙｒ  調整用パターン群
１００    画像形成装置
１０３、１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ  帯電ローラ
１０４、１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ  クリーニングユニット
ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ  画像形成部
１４３、１４３Ｙ、１４３Ｍ、１４３Ｃ、１４３Ｋ  位相センサ
１４４  突起部
１４５    感光体駆動モータ
１４６    駆動ギア
１４７    被駆動ギア
【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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【図２３】
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【図２４】
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