(57)【要約】【課題】感光体に速度変動を付与した場合においても、感光体に付与した速度変動の周波数と振幅を打ち消すように補正して、潜像のピッチムラが生じることなく潜像形成を行うことができるようにする。【解決手段】画像露光により感光体１上に静電潜像を形成する画像書込部１３と、静電潜像をトナーで現像して顕像化する現像手段３と、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写体４に転写する転写手段９とを備え、感光体１と中間転写体４との平均速度をおよそ等しくし、且つ感光体と中間転写体の相対速度が正負の値を交互に繰り返すように、制御された速度変動を感光体の駆動に与えた状態で転写行程を行う画像形成装置において、前記画像露光を行う際に、感光体に付与した速度変動による画像露光位置の変動を相殺するように露光位置を補正する手段を用いる。【選択図】              図２
2004264527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像露光により像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像をトナーで現像して顕像化する現像手段と、像担持体上に形成されたトナー像を転写像坦持体に転写する転写手段とを備え、像担持体と転写像坦持体との平均速度をおよそ等しくし、且つ像担持体と転写像坦持体の相対速度が正負の値を交互に繰り返すように、制御された速度変動を像担持体の駆動に与えた状態で転写行程を行う画像形成装置において適用され、前記画像露光を行う際の露光方法であって、
前記像担持体に付与した速度変動による画像露光位置の変動を相殺するように露光位置を補正する手段を用いることを特徴とする露光方法。
【請求項２】
請求項１記載の露光方法において、
露光位置の補正手段は、露光位置の変動を相殺するために、像担持体に与えられた駆動変調の周波数と同じ補正周波数を持ち、逆位相になる露光位置の補正を行うことを特徴とする露光方法。
【請求項３】
請求項２記載の露光方法において、
露光位置の補正手段は、像担持体の駆動の駆動制御系に与えられた変動情報を元に補正を行うことを特徴とする露光方法。
【請求項４】
請求項２記載の露光方法において、
露光位置の補正手段は、像担持体の実際の駆動の変動を測定した情報を元に補正を行うことを特徴とする露光方法。
【請求項５】
請求項２記載の露光方法において、
露光位置の補正手段側の振動周波数を検知して、像担持体の実際の駆動へ与える変動周波数を決定すること特徴とする露光方法。
【請求項６】
請求項２記載の露光方法において、
露光位置の補正手段側の振動振幅を検知して、像担持体の実際の駆動へ与える変動振幅量を決定することを特徴とする露光方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の露光方法において、
潜像形成手段として、光源からの光束を光偏向器で偏向走査して像担持体上に画像露光を行う露光手段を用いた場合には、露光位置の補正手段を面倒れ補正光学系の外側に配置することを特徴とする露光方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の露光方法において、
露光位置の補正手段は、音響的光学素子であることを特徴とする露光方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の露光方法において、
露光位置の補正手段は、機械式偏向素子であることを特徴とする露光方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の露光方法において、
露光位置の補正手段は、振動型ミラーであることを特徴とする露光方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の露光方法において、
露光位置の補正手段は、振動型レンズであることを特徴とする露光方法。
【請求項１２】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の露光方法において、
潜像形成手段として、固定式の発光素子アレイなどを用いて像担持体上に画像露光を行う露光手段を用いた場合には、露光位置の補正手段は、前記発光素子アレイの発光のタイミングによって露光位置を補正することを特徴とする露光方法。
【請求項１３】
画像露光により像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像をトナーで現像して顕像化する現像手段と、像担持体上に形成されたトナー像を転写像坦持体に転写する転写手段とを備え、像担持体と転写像坦持体との平均速度をおよそ等しくし、且つ像担持体と転写像坦持体の相対速度が正負の値を交互に繰り返すように、制御された速度変動を像担持体の駆動に与えた状態で転写行程を行う画像形成装置において、
前記画像露光を行う際に、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の露光方法を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
転写像担持体の走行路に沿って配置される複数の像担持体を有し、画像露光により各像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、各像担持体上の静電潜像をトナーで現像して顕像化する現像手段と、各像担持体上に形成されたトナー像を転写像坦持体に転写する転写手段とを備え、各像担持体と転写像坦持体との平均速度をおよそ等しくし、且つ各像担持体と転写像坦持体の相対速度が正負の値を交互に繰り返すように、制御された速度変動を各像担持体の駆動に与えた状態で転写行程を行う画像形成装置において、
前記各像担持体に画像露光を行う際に、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の露光方法を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等に応用される電子写真方式の作像プロセスを利用した画像形成装置に関し、特に画像形成装置において像担持体に画像露光を行う際の露光方法、及びその露光方法を用いた画像形成装置に関するものであり、さらには、複数の像担持体上の顕像化像を多重転写することにより多色またはフルカラー画像を得るようにした画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年はオフィスでも大量のカラー文書が取り扱われるようになり、以前にも増して高速のフルカラープリンタ、フルカラー複写機が望まれている。一般に近年普及し始めたカラーレーザプリンタは、像担持体である一つの感光体に対して色の異なるトナーを用いた複数の現像装置が接触可能に配置され、感光体一回転毎に各々の色のトナー像を作成し、その像を感光体から中間転写体、もしくは転写ドラムなどに保持された紙に順次転写していきカラートナー像を作成する、いわゆる１ドラム方式が主流である。その中にも前述の中間転写体上で複数色のトナー像を重ね、その後、紙に一括転写する中間転写方式と、転写ドラムなどに保持された紙に順次転写していきカラートナー像を作成する直接転写方式とがある。直接転写方式は構造が簡単で低コストだが、紙に複数回転写する場合に、紙の抵抗や含水分によって条件が異なるため、安定した作像が難しい。これに対して中間転写方式では、画像の紙への転写は一回で済むので、画質の安定性や紙種対応性がよいなどの特徴がある。しかし、いずれの方式も４色を使用したカラー像を得るためには感光体が４回回転せねばならず、生産性が上がらなかった。
【０００３】
そこで、高速化に対応するために、感光体を色の数だけ増やし（通常、シアン用、マゼンタ用、イエロー用の３本か、それにブラック用を加えた４本）、各感光体に対応してそれぞれの色の現像器を配置し、各感光体上に各色のトナー像を形成し、記録紙等の転写材を各色の感光体に連続して接触させて、各色の画像を転写材に順次重ねて転写させ、カラー画像を得る、いわゆるタンデム方式又はインライン方式の画像形成装置が市販されている。特許出願としても、例えば下記の特許文献１には、カラー画像出力の高速化のために感光体を複数個積載して、転写材をベルト状の搬送手段で搬送しながら、順次トナー画像を多重転写する画像形成装置の提案がなされている。
このタンデム方式（又はインライン方式）の画像形成装置の場合、１ドラム方式と感光体の外周速度が等速であれば、４倍以上の速度で印刷することが可能である。しかしながら、上述のように感光体から記録紙等に直接転写を行う直接転写方式の場合は、紙転写の際の不安定性や、紙搬送の際の位置合わせの問題なども多い。そこで、タンデム方式で且つ中間転写体を使用する、いわゆるタンデム中間転写方式も下記の特許文献２などを初めとして種々提案されている。
【０００４】
最近の機種では、前述の通り、レイアウトの容易さ、転写の安定性、紙種対応性の観点から、中間転写体、特に中間転写ベルトを使用した１ドラム方式もしくはタンデム方式のカラー画像形成装置が主流となりつつある。しかし，このようなトナー画像を中間転写体上で多重転写するようなカラー画像形成法の場合には、下記のような問題も指摘されている。
例えば、像担持体としての感光体、帯電手段としての一次帯電器、潜像形成手段としての画像露光器、現像手段としての現像器及び転写手段を有する画像形成ユニットを、シアントナー用、マゼンタトナー用、イエロートナー用及びブラックトナー用として４つ用い、中間転写体上に各色トナー用の画像形成ユニットの転写手段によって順次トナー画像を多重転写するフルカラー画像形成装置において、２色目以降の多重転写時に既に中間転写体上に転写されているトナーが感光体に転写してしまい、戻ることがある（以下、中間転写体から感光体への転写を「逆転写」と称する）。
【０００５】
上述したような逆転写が発生すると、感光体ドラムクリーナからの廃トナーを現像器にて再利用した場合、現像器内でのトナー混色という問題が発生してしまう。この現像器内での混色は、多色画像形成においては大きな問題点となるものである。また、逆転写が生じるということは中間転写体上のトナー像が乱されるということであり、画質の劣化を引き起こす。
また、下記の特許文献３においては同様の課題を解決するために、像坦持体の水に対する接触角が８５度以上にすることにより逆転写を軽減することが提案されているが、十分に問題は解決されていない。
【０００６】
感光体から中間転写ベルトなどへの転写率を向上させ，さらに逆転写を防止する技術として、感光体と中間転写ベルトなどの転写像坦持体との間に線速差を付与する方式が知られている。
例えば下記の特許文献４においては、転写率向上のために感光体に対して中間転写体を３％早く回転させている例が示されている。そして、ここでは線速比は１〜５％が望ましいとされている。
【０００７】
この技術に関しては本発明者らも実験を行って効果を確認している。図１３に像担持体と中間転写体に線速差を設けた場合の転写率の向上、逆転写率の低下を示したグラフを示す。
ここで、図１３は、像担持体（ドラム状の光導電性の感光体）の一定走行速度に対し、中間転写体（中間転写ベルト）の走行速度を異ならせた場合の（ａ）イエロートナー画像の逆転写率（右側縦軸）と、（ｂ）マゼンタトナー画像の転写率（左側縦軸）の例を示しており、図１３の横軸は、感光体の走行速度：Ｖａ、中間転写ベルトの走行速度：Ｖｂにつき、
｛（Ｖｂ−Ｖａ）／Ｖａ｝×１００（％）
で定義される「線速比」を示している。従って、線速比：０はＶｂ＝Ｖａで、感光体と中間転写ベルトの走行速度が等しい状態である。
図１３のグラフに示すように、感光体と中間転写ベルトに線速差（線速比）をつけることで転写性は向上する。その理由は、線速差をつけることで感光体とトナーとが相対的に動くことで、安定状態にあった感光体上のトナーが非安定状態になり、ファンデルワールス力が軽減され、また、静電的付着力もトナーと感光体との間の距離が増すことで、結果的に付着力が低減し、転写率が向上し、逆転写率が低下するのである。
【０００８】
しかし、ここで大きな問題として、線速差を設けたことよる画像劣化も発生する。図１４は、感光体（ＰＣ）上の１００μｍ×３５０μｍの細線画像Ａ，Ｂを中間転写ベルトに転写した際の変化を撮影した拡大写真の写しである。図の左に示した数値は、感光体と中間転写ベルトの相対速度比である。このような画像の伸び、乱れは、転写ニップの中で線速差によって画像が引きずられ伸ばされるために生じる。この現象は線速差を小さくしたり、ニップ幅を狭くすることで少なくすることができるが、ニップ幅を狭くするには物理的な限界があり、また、線速差は転写率向上と逆転写防止のために付与しているのであって、画質と二律背反となっている。
また、これらの線速差による画像の伸びは、プリンタや複写機自体の解像度の低かった時代にはあまり目立たなかったものであるが、近年は要求される解像度の高密度化、カラー化による画像の高精細化が求められるに従って、顕著な問題となってきたものである。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５３−７４０３７号公報
（対応米国特許第４，１６２，８４３号明細書）
【特許文献２】
実開昭５９−１９２１５９号公報
【特許文献３】
特開平９−１４６３３４号公報
【特許文献４】
特開平７−２７１２０１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術では主に感光体か中間転写体かのどちらかを遅くするか早くするかで一定の速度差を設ける方式であった。しかし、本質的に必要なのは感光体とトナー粒子との間の付着力の低減であり、そのために感光体とトナー粒子との間に滑りを付与することである。そのために感光体と中間転写体の間に線速差を付与しているのであって、速度差の方向性は余り意味を持たない。よって、一方向の一定の速度差を付与するのではなく、平均相対速度が一定になるように、正負に振動する相対速度を設けてもトナー粒子と感光体の付着力を低減することができる。この方法であれば平均相対速度が一定であるので転写ニップを通過する際の線速差が累積して画像が酷く伸びたりする乱れが生じない。
【００１１】
しかしながら、感光体と中間転写体との平均相対速度が０となるように正負の相対速度を交互に繰り返す状態で転写する場合、感光体の速度に変化が生じると、感光体への画像露光時に書き込み密度ムラが生じるという問題がある。
すなわち、転写性を改善するために感光体の駆動に一定の振動を付与する場合に、書き込み側も感光体の速度変動の影響を受けてしまうので、書き込み側で感光体に付与した振動（速度変動）の周波数と振幅を打ち消すように補正する必要がある。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、感光体等の像担持体に速度変動（振動）を付与した場合においても、像担持体に付与した速度変動（振動）の周波数と振幅を打ち消すように補正して、潜像のピッチムラが生じることなく潜像形成を行うことができる露光方法を提供することを目的とし、さらには、その露光方法を用い、像担持体に速度変動を付与した場合においても潜像のピッチムラが生じることなく、所望の解像度を維持したまま像担持体上のトナー像を転写像坦持体（中間転写体）上に忠実に転写し、且つ良好な転写率、少ない逆転写によって良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための手段として、請求項１に係る発明は、画像露光により像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像をトナーで現像して顕像化する現像手段と、像担持体上に形成されたトナー像を転写像坦持体に転写する転写手段とを備え、像担持体と転写像坦持体との平均速度をおよそ等しくし、且つ像担持体と転写像坦持体の相対速度が正負の値を交互に繰り返すように、制御された速度変動を像担持体の駆動に与えた状態で転写行程を行う画像形成装置において適用され、前記画像露光を行う際の露光方法であって、前記像担持体に付与した速度変動による画像露光位置の変動を相殺するように露光位置を補正する手段を用いることを特徴としている。
また、請求項２に係る発明は、第２の手段は、第１の手段の露光方法において、露光位置の補正手段は、露光位置の変動を相殺するために、像担持体に与えられた駆動変調の周波数と同じ補正周波数を持ち、逆位相になる露光位置の補正を行うことを特徴としている。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の露光方法において、露光位置の補正手段は、像担持体の駆動の駆動制御系に与えられた変動情報を元に補正を行うことを特徴としている。
請求項４に係る発明は、請求項２記載の露光方法において、露光位置の補正手段は、像担持体の実際の駆動の変動を測定した情報を元に補正を行うことを特徴としている。
請求項５に係る発明は、請求項２記載の露光方法において、露光位置の補正手段側の振動周波数を検知して、像担持体の実際の駆動へ与える変動周波数を決定すること特徴としている。
請求項６に係る発明は、請求項２記載の露光方法において、露光位置の補正手段側の振動振幅を検知して、像担持体の実際の駆動へ与える変動振幅量を決定することを特徴としている。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の露光方法において、潜像形成手段として、光源からの光束を光偏向器で偏向走査して像担持体上に画像露光を行う露光手段を用いた場合には、露光位置の補正手段を面倒れ補正光学系の外側に配置することを特徴としている。
請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の露光方法において、露光位置の補正手段は、音響的光学素子であることを特徴としている。
請求項９に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の露光方法において、露光位置の補正手段は、機械式偏向素子であることを特徴としている。
請求項１０に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の露光方法において、露光位置の補正手段は、振動型ミラーであることを特徴としている。
請求項１１に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の露光方法において、露光位置の補正手段は、振動型レンズであることを特徴としている。
請求項１２に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一つに記載の露光方法において、潜像形成手段として、固定式の発光素子アレイ（例えば発光ダイオードアレイ（ＬＥＤＡ））などを用いて像担持体上に画像露光を行う露光手段を用いた場合には、露光位置の補正手段は、前記発光素子アレイの発光のタイミングによって露光位置を補正することを特徴としている。
【００１６】
請求項１３に係る発明は、画像露光により像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像をトナーで現像して顕像化する現像手段と、像担持体上に形成されたトナー像を転写像坦持体に転写する転写手段とを備え、像担持体と転写像坦持体との平均速度をおよそ等しくし、且つ像担持体と転写像坦持体の相対速度が正負の値を交互に繰り返すように、制御された速度変動を像担持体の駆動に与えた状態で転写行程を行う画像形成装置において、前記画像露光を行う際に、第１〜１２の手段のいずれか一つに記載の露光方法を用いたことを特徴としている。
また、請求項１４に係る発明は、転写像担持体の走行路に沿って配置される複数の像担持体を有し、画像露光により各像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、各像担持体上の静電潜像をトナーで現像して顕像化する現像手段と、各像担持体上に形成されたトナー像を転写像坦持体に転写する転写手段とを備え、各像担持体と転写像坦持体との平均速度をおよそ等しくし、且つ各像担持体と転写像坦持体の相対速度が正負の値を交互に繰り返すように、制御された速度変動を各像担持体の駆動に与えた状態で転写行程を行う画像形成装置において、
前記各像担持体に画像露光を行う際に、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の露光方法を用いたことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成、動作および作用を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明に係る画像形成装置の一例を説明する。図１は本発明の一実施形態を示す図であって、タンデム型のカラー画像形成装置の内部機構の概略全体構成図である。画像形成装置本体は従来公知の電子写真方式によるカラー画像形成を行うための、画像読取部１２、画像書込部（潜像形成手段）１３、画像形成部１４、給紙部１５、排紙部１６から構成されている。図１に示したカラー画像形成装置の要部である画像書込部１３、画像形成部１４などを拡大して図２に示し、さらに図３には感光体周りの構成を拡大して示す。
【００１８】
これらの図に基いて画像が形成される動作を説明すると、先ず、画像信号を元に図示省略の画像処理部で画像処理されて画像形成用のブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色信号に変換され、画像書込部１３へ画像信号が送信される。
潜像形成手段である画像書込部１３の内部構成の図示は省略するが、例えばレーザ光源と、回転多面鏡（ポリゴンミラー）等を用いた光偏向器と、走査結像光学系、及びミラー群等からなるレーザ書込み系や、あるいは一次元もしくは二次元に多数の発光素子（例えば発光ダイオード（ＬＥＤ））が配列したＬＥＤアレイ（ＬＥＤＡ）と、結像光学系からなるＬＥＤＡ書込み系などにより構成されており、上記の各色の画像信号に対応した４つの光路を有し、画像形成部１４の各色毎に設けられた感光ドラム１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに各色信号に応じた書込み光（例えばレーザ光）Ｌを照射して画像露光を行う。
【００１９】
画像形成部１４はブラック（Ｋ）用、イエロー（Ｙ）用、マゼンタ（Ｍ）用、シアン（Ｃ）用の各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを備えている。これら各色用の感光体としては例えば有機感光体（ＯＰＣ）などが用いられる。
各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの周囲には、帯電ローラ２、画像書込部１３からのレーザによる書込み光Ｌの感光体上での照射部である画像露光部、各感光体に対応して設けられた現像器３、一次転写用の転写ローラ９、クリーニング装置５、除電器６等が配設されている。尚、現像器３には２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。
【００２０】
各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃについての画像作成プロセスは共通であるので、ここでは感光体１Ｋまわりの画像形成プロセスについて代表して説明する。画像書き込み前には、感光体上１Ｋの画像露光部よりも回転方向の上流に設けられた帯電ローラ２で感光体表面は均一に帯電されている。帯電ローラ２としては例えば導電性ゴムローラが用いられ、この帯電ローラ２は感光体１Ｋに対して接触または非接触に設置されている。尚、帯電手段としては帯電ローラ２に限らず、ＡＣ＋ＤＣ帯電、ＡＣバイアスをかけずＤＣバイアスのみを印加して感光体１Ｋを帯電するＤＣバイアスローラ帯電方法や、従来からよく用いられるコロトロンやスコロトロンを用いたコロナ帯電方法、ブラシ帯電方式などを採用することもできる。
感光体１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの帯電後、前記画像書込部１３により感光体１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ上にレーザ光Ｌを照射して画像露光が行われ、静電潜像が形成された後、現像器３による現像工程によって静電潜像が現像される。
【００２１】
図３において、各色の現像器３は、現像ローラ３ａとドクタブレード３ｂ、２本のスクリュー３ｃ，３ｄ、トナー濃度センサ３ｅと外ケース３ｆからなる。現像ローラ３ａとスクリュー３ｃ，３ｄの位置関係は現像ローラ３ａよりスクリュー３ｃが斜め下方向の位置にあり、２本のスクリュー３ｃ、３ｄは水平方向並列に配設されている。外ケース３ｆには２本のスクリュー３ｃ、３ｄを２室に分ける仕切り板３ｇが設けられている。
この仕切り板３ｇの紙面と垂直な奥側と手前側は、非磁性のトナーとキャリアとからなる２成分現像剤がこれら２本のスクリュー３ｃ，３ｄ間を循環できるように切り欠かれている。また、外ケース３ｆは感光体１Ｋと対面する部分が開口しており、この開口部から現像ローラの３ａ一部が露出するようになっている。
このように外ケース３ｆは図３に示すように現像ローラ１Ｋの横でスクリュー３ｃの上方の空間を少し多めにして現像ローラ３ａ、スクリュー３ｃ，３ｄ、ドクタブレード３ｂを囲っている。
【００２２】
現像ローラ３ａは回転可能な非磁性の現像スリーブ３ａ１と内側に磁界発生手段であるマグネット３ａ２が固定されて構成されている。
スクリュー３ｃ，３ｄはその回転により互いに逆向きに現像剤を搬送するようになっている。現像剤は送り方向が反対のスクリュー３ｃ，３ｄによって攪拌されながら搬送され、仕切り板３ｇによって仕切られた２室を常に循環している。
攪拌搬送されて循環している現像剤はスクリュー３ｃによって現像スリーブ３ａ１に供給され、マグネット３ａ２の磁力によって表面に磁気ブラシ状で保持されて現像スリーブ３ａ１の回転方向に汲み上げられる。汲み上げられた磁気ブラシ上の現像剤はドクタブレード３ｂによって適正な量に穂切りされて感光体１Ｋと対向している現像部へと送られる。
【００２３】
ドクタブレード３ｂで穂切りされて残った現像剤は重力で現像スリーブ３ａ１表面の磁気ブラシ状の外側を落ちてスクリュー３ｃに戻され、仕切り板３ｇの奥側の切り欠き部からスクリュー３ｄに移行し仕切り板３ｇの手前側の切り欠き部からスクリュー３ｃに戻り、再度攪拌搬送されながら現像スリーブ３ａ１に供給することが繰り返される。一方、現像スリーブ３ａ１と対峙している感光体１Ｋの周面部である現像部に送られた現像剤は感光体１Ｋ上の静電潜像にトナーが移行して顕像化される。また、顕像化に使われなかった現像剤は外ケース３ｆ内に戻り、マグネット３ａ２の磁力が働かない部分で現像スリーブ３ａ１から離れてスクリュー３ｃに回収される。
【００２４】
このように現像剤はスクリュー３ｃとスクリュー３ｄを攪拌搬送されて循環しながら現像スリーブ３ａ１に供給、回収される。また、画像が繰り返し出力されるとトナー濃度が薄くなるので、そのトナー濃度をトナー濃度センサ３ｅで検知しながら一定濃度になるように図示省略のトナーボトルなどからトナーを補給する。
【００２５】
中間転写体４はベルト状のものが用いられていて、複数のローラＲ６〜Ｒ８により懸架され、転写装置（例えば転写ローラ）９と各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとの間の１次転写部に介在している。そして、中間転写ベルト４が回動し、各感光体間を順次移動することにより、各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ上に形成された各色のトナー画像は、中間転写ベルト４の同一の画像形成領域が転写ニップＮＰを通過する間に順次重ね合わせて転写され、最後の感光体１Ｃにおける一次転写部を通過したときには、各感光体上のトナー画像の重ね合わせによるフルカラーの転写画像を坦持することになる。一次転写の方式としては中間転写ベルト４を挟み込むように感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと対向して設けられた、転写電荷付加手段としての転写ローラ９が転写電界を発生させることにより静電的に転写される。図中では導電性発泡ＥＰＤＭゴム（ゴム硬度ＪＩＳ−Ａ  ３０度、体積抵抗１０８Ωｃｍ）からなる転写ローラ９に約１．５ｋＶの電圧を印加して転写電界を発生させている。そのためニップは多少広くならざるを得ない。ニップは硬度と加圧力によるくい込み量で決定されている。
【００２６】
中間転写ベルト４は様々な材質のものを使用可能であるが、ここでは耐久性に優れ、ヤング率の高いポリイミド製のベルトや、表面平滑性に優れたＰＶＤＦベルト、もしくはポリウレタン樹脂層の上にポリウレタンゴム層をもち、さらに上にフッ素成分を含有したコート層をもつ、表面が弾性の多層構造ベルトなどを使用している。特にポリウレタン多層構造ベルトは表面が弾性を持つため、感光体表面や紙表面との密着性が良く、一次転写、二次転写に優れている。いずれのベルトも１０１０〜１０１２Ωｃｍ程度の体積抵抗を持ち、トナーの載る部分の表面抵抗が１０１２Ω／□以上の特性値となっており、転写性に優れている。
【００２７】
図２に示す例では、中間転写ベルト４は複数のローラＲ６，Ｒ７，Ｒ８により支持されていて、中間位置にあるローラＲ８が図示しない移動手段により搬送ベルト１８を支持する一方のローラＲ１０に対して接離するようになっている。また、中間転写ベルト４のテンションをコントロールするため、例えば、ローラＲ７はテンション方向に弾性手段で付勢されているものとする。
ローラＲ８とローラＲ１０との対向部は中間転写ベルト４上に形成されたフルカラーの重ね転写画像を、レジストローラ対Ｒ１１から送り出されてくる記録媒体である用紙に転写する二次転写部であり、この二次転写部において中間転写ベルト４上の画像が用紙に転写され、画像転写後の用紙は搬送ベルト１８で定着装置１９に搬送され、定着装置１９で加熱・加圧により画像が用紙に定着されてカラー画像が得られる。そして、定着後の用紙は、排紙部１６へ排出される。
図１乃至図３において、用紙に転写を終えた中間転写ベルト４は二次転写部より下流に設けられた中間転写体ベルトのクリーニング手段（ベルトクリーニング装置）２０によって転写残トナーが除去され、再び一次転写部で次の画像が転写される。
【００２８】
次に感光体用のクリーニング装置５について説明する。ここではクリーニング装置５は各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにそれぞれ設けられているが、いずれも同じ構成なので感光体１Ｋについてのクリーニング装置５についてのみ説明する。
クリーニング装置５は、一次転写後に感光体１Ｋ上に残留したトナーを除去するもので、弾性体のクリーニングブレード５ａ、ファーブラシ５ｂ、あるいはこれらを併用したものが用いられる。本例では、弾性体、例えばポリウレタンゴムのクリーニングブレード５ａとファーブラシ５ｂ及びファーブラシに接触して配設された電界ローラ５ｃと電界ローラ５ｃのスクレーパ５ｄ、さらに図３において紙面を貫く方向に長さを有する回収スクリュー５ｅ等で構成されている。ファーブラシ５ｂは導電性で電界ローラ５ｃは金属である。
【００２９】
動作としては、まず感光体１Ｋの回転方向とは逆方向のカウンタで回転しているファーブラシ５ｂで、感光体１Ｋ上の残留トナーを掻き落とす。ファーブラシ５ｂに付着したトナーはファーブラシ５ｂに対してカウンタで回転している電界ローラ５ｃで取り除き、電界ローラ５ｃはスクレーパ５ｄでクリーニングされる。このとき電界ローラ５ｃにはバイアスが印加されており、静電気力で残留トナーが感光体１Ｋからファーブラシ５ｂ、ファーブラシ５ｂから電界ローラ５ｃへと移動して最後にスクレーパ５ｄで掻き落とされ、回収スクリュー５ｅで現像装置５に戻して再利用する。あるいは、廃トナーボトル（不図示）に回収するようにすることもできる。
【００３０】
ここでは、現像装置５に戻して再利用できる構成について説明する。同一の感光体、例えば、感光体１Ｋに対するクリーニング装置５と現像装置３の位置関係は、クリーニング装置５の回収スクリュー５ｅを包囲する搬送ダクト５ｆの部分が現像装置３のスクリュー３ｄの上側の外ケース３ｆに対して上側に連通する構成となっている。この搬送ダクト５ｆの内部には搬送スクリュー等が設けられていて、スクレーパ５ｄで掻き落とされたトナーは搬送ダクト５ｆ内を搬送され、現像装置３のスクリュー３ｄに回収される。
かかる画像形成装置では、感光体との間での逆転写やトナー散りが少なく、トナー像が乱されることない良好な画像を、高速な生産性を落とすことなく達成でき、かつトナーを再利用することができる。
【００３１】
ところで、本実施形態においては、中間転写ベルト４の剛性は極めて重要である。なぜならば中間転写ベルト側で相対速度変動を付与する場合には、中間転写ベルト駆動ローラＲ７で精密に制御された速度を中間転写ベルト４を介して各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃとの一次転写位置まで伝えなくてはならず、中間転写ベルト４の伸縮によって、付与された速度差を伝達できずにバネの様に吸収してしまっては意味がない。そのため、本件等では機械的剛性に優れたポリイミドベルトを採用した。ポリイミドベルトの厚みは９０μｍ、ヤング率は７０００ＭＰａである。
【００３２】
この装置の中間転写ベルト４の駆動ローラ径は直径φ３０ｍｍであり、駆動ローラＲ７は０．５ｍｍの厚みのゴムローラとなっている。この駆動ローラはゴムローラということもあり、加工精度を余り上げることが出来ない。振れ精度は５０μｍ程度までが限界であり、このとき駆動ローラの振れによるベルト速度の変動は±０．１６％にもなる。さらに中間転写ベルト４はＰＶＤＦ製であったが、ベルト厚みの誤差、ヤング率のムラなどによる速度の変動が上乗せされている。実際にこの系でベルトの表面速度をレーザードップラー変位計にて測定したところ、±０．２５％程度の速度偏差があった。このようなベルト駆動ローラ一回転周期（線速２４５ｍｍ／ｓｅｃなので約２．６Ｈｚ）の非常にゆっくりとした周期の速度変動は前述のように画質に関して好ましくない。そのため、本実施形態では駆動ローラＲ７の反対側の従動ローラＲ６にエンコーダが取りつけてあり、リアルタイムに中間転写ベルト４の速度変動を検出できるようになっている。中間転写ベルト４の表面速度はベルト駆動ローラＲ７の偏心などによる速度ムラとベルト自身の厚みムラなどで決まっているが、これらは周期性を持つ値であるので表面速度の検出からベルト駆動ローラＲ７の速度制御にフィードバックをかけることで取り除くことができる。このようなフィードバックによって低周波の変動成分は取り除いて、さらに高周波の速度変動を付与できるようになる。
【００３３】
以上、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として、中間転写ベルトを使用する例を載せたが、機械レイアウトや、求められる精度、大きさなどから中間転写ドラム方式を採用しても構わない。ドラム形態のほうが剛性が高く駆動速度制御には望ましいが、レイアウトの自由度が制限されるという欠点がある。
【００３４】
さて、以上のような構成の画像形成装置においては、各感光体１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから中間転写ベルト４への転写率を向上させ、さらに逆転写を防止する技術として、各感光体と中間転写ベルトとの間に線速差を付与する方式が適用できる。しかし、単に線速差を付与する方式では、線速差を設けたことにより画像が引きずられ、画像の伸びや乱れ等の画像劣化が発生する。
そこで、一方向の一定の速度差を付与するのではなく、平均相対速度が一定になるように、例えば感光体に正負に振動する相対速度を設ければ、平均相対速度が一定であるので、転写ニップを通過する際の線速差が累積して画像が酷く伸びたりする乱れを生じなくさせることが可能である。
【００３５】
ここで、本発明者らは、感光体と中間転写ベルトの速度を任意に変化させてみて実験を繰り返し、感光体上に形成された細線が、感光体と中間転写ベルトの線速差によってどの程度引き延ばされて中間転写ベルト上へ転移するのか、その関係を調べた。その実験によると、細線が引き延ばされる量は感光体と中間転写ベルトの速度差のみならず、感光体と中間転写ベルトの接触幅（一次転写ニップ幅）とも相関があることが分かった。
【００３６】
図４は、感光体上に、走行方向に直交する方向に形成された２ドットラインの画像（２ドット分の画像）を中間転写ベルト上に転写した場合に、転写された２ドットラインの画像の長さが、中間転写ベルトの感光体に対する線速比によりどのように変化するか（どのように伸びるか）を示す図である。
図４において横軸は線速比であり、感光体と中間転写ベルトの走行速度が等しくなる（線速比＝０）のときの縦軸上の値ｂ（１４０μｍ）は、感光体上の２ドットライン画像の長さ（１ドットは７０μｍ）である。
線速比の正・負何れの側においても、線速比の絶対値が大きくなるに従い、転写された２ドットラインの画像の長さは長くなる（引き伸ばされる）ことが分かる（図中の三角印は実測値、直線ａ−１、ａ−２は理論値である）。
【００３７】
詳細は割愛するが線速差による画像の伸びは速度差がもたらす累計移動距離で決定される。すなわち、一定の速度差ΔＶで一次転写部のニップ幅を通過後の累計移動距離差は、通過時間をＴｎとしたとき、Ｔｎ・ΔＶで表される（実際には元々の線幅も関係するため、さらに複雑ではあるが、ここでは簡易表記とした）。従来の技術のように常に一定の速度差が付いている場合は画像の伸びはニップ幅に強く影響される。それに対して、本発明で示されるように、速度差が一定ではなく、正負に交互に変化した値を付与している場合は、速度変動の一周期の時間に左右される。
【００３８】
感光体と中間転写ベルトの平均速度Ｖａｖｅ［ｍｍ／ｓｅｃ］に対して、相対速度の正負の振動の基本周波数をｆ［Ｈｚ］、規格化された波形ｇ（ｔ）として、相対速度の変動をα・Ｖａｖｅ・ｇ（ｔ）で表したときに、一周期に累積する感光体と中間転写ベルトの累積移動距離Ｄｍａｘ［ｍｍ］は、下記の式（１）となる。ここでαは相対速度比の係数である。わかりやすくするために図５，６に転写ニップで接触してからのある時間までの累計移動距離を感光体と中間転写ベルトについて示した。尚、図５は感光体（ＰＣ）と中間転写ベルトの速度を模式的に示す図であり、感光体（ＰＣ）は一定速度で、中間転写ベルトに相対速度変動が付与されている例である。図６は感光体（ＰＣ）と中間転写ベルトの相対位置を模式的に示す図であり、図５の積分形になっており、感光体（ＰＣ）は一定速度で、中間転写ベルトに相対速度変動が付与されている例である（図６において累積の最大距離差はちょうど図５の斜線部の差分面積に当たる）。
【００３９】
ここでは感光体（ＰＣ）は一定速度Ｖａｖｅ［ｍｍ／ｓｅｃ］で移動し、中間転写ベルトがＶａｖｅ＋α・Ｖａｖｅ・ｇ（ｔ）［ｍｍ／ｓｅｃ］で走行している。感光体と中間転写ベルトの位置の累積最大ズレ量が正負に存在しており、これは速度差の半周期にわたる積分で求められる。これが正負あり、この和が最大累積移動距離となるので、下記の式（１）の様に表される。
Ｄｍａｘ＝α・Ｖａｖｅ・２∫ｇ（ｔ）ｄｔ            ・・・（１）
（積分は時間ｔにつき、０から１／２ｆまでとる）
【００４０】
つまり、これが相対速度変動によって生じる画像伸びの最大値の値となる。このＤｍａｘの値が、機械として望まれる最小の画像の大きさを解像できればよい。例えば６００ｄｐｉ（ドット／インチ）の装置の場合は一般的には１ドットサイズが４２．３μｍであるので、少なくともＤｍａｘがこの値以下であればよい。
実際に計算してみれば分かるのだが、一定方向に相対速度差をつけ続ける場合に比べて、画像が伸びる割合が圧倒的に小さくなる。それでありながらトナーと感光体の間に発生する相対速度は同様であるので、転写率の向上、逆転写の低減が可能であり、画像の伸びを抑えて転写性の向上が達成できる。
【００４１】
上記の式（１）は一般的な基本周波数ｆの速度変動の様子を示しているが、実際の系では、簡単には正弦波として近似可能である。ｇ（ｔ）をｓｉｎ（２πｆｔ）の正弦波とした場合、式（１）は、
Ｄｍａｘ＝α・Ｖａｖｅ・２∫ｓｉｎ（２πｆｔ）ｄｔ≒α・Ｖａｖｅ／ｆ・π  ・・・（２）
（積分は時間ｔにつき、０から１／２ｆまでとる）
として表すことができる。
【００４２】
例えば、平均線速２５０ｍｍ／ｓｅｃで動く感光体と中間転写ベルト（ニップ幅は５ｍｍ）に、感光体側に正弦波で周波数１ｋＨｚ、変動幅１％の速度変動を付与した場合、まず、ニップ通過時間Ｔｎは２０ｍｓであり、ニップ通過中に感光体側は２０回の速度変化が生じる。よって、一定速度の線速差が付与されている場合と異なり、ニップ通過時間にほとんど影響されず、一回の速度変動の周期の間に付く累計移動距離によってのみ画像の伸びが決定される。この場合、一周期は１ｍｓ、累計の最大移動距離Ｄｍａｘは速度差０．０１・２５０・ｓｉｎ（２π・１０００・ｔ）の二分の１周期（０．５ｍｓ）の積分値の倍（正負に動くため）となる。よって、Ｄｍａｘ＝０．８μｍ程度となり、速度変動があっても微小な値しか動いていないことが分かる。
これに対して、中間転写ベルトを１％増で回転させた場合、転写ニップ通過後の累計の移動距離差は２０［ｍｓ］・０．０１・２５０［ｍｍ／ｓ］〜５０［μｍ］となり、画像の乱れとして無視できない量となり、効果の違いが分かる。
【００４３】
尚、与える速度差の波形は幾種類か考えられ、好ましくは発生する速度差が常に一定の矩形波が望ましいが、実際に画像形成装置に実装するのは困難であり、また実機搭載時にステッピングモータなどで矩形波を付与するためにはかなり高周波の制御が必要となる。正弦波は変化が穏やかで、一部ほとんど線速差の発生しない領域も存在するが、実装に無理もなく、制御の無理によって画像が破綻を来すことも少なく、現実的には望ましい。また、矩形波などもより高次の正弦波の集まりであるので、通常の正弦波一波だけでなく、複数の周波数の正弦波を組み合わせることにより、更なる効果が期待できる。
【００４４】
これらの相対速度の周波数は、あまりに遅いと前述のニップ幅の影響のほうが出てきてしまう。例えば基本周波数が１０Ｈｚだったとすると、ニップ通過に掛かる時間２０ｍｓに対して、速度変動の一周期が１００ｍｓとなり、ニップ通過距離のほうが長くなってしまい、画像上に非常に目立つようになり、好ましくない。５０Ｈｚ程度でも１５μｍの画像伸びとなってしまい、画像乱れが目立つ。一般に出力後の紙上で４ｃｙｃｌｅ／ｍｍ程度、好ましくは６ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上の周波数であれば、人間の目に目立ちにくい。
よって、速度変動の周波数はｆ／Ｖａｖｅ［回／ｍｍ］が４［回／ｍｍ］以上、好ましくは６［回／ｍｍ］以上であることが望ましい。
これらの転写法を用いることで、転写率向上、逆転写率低減に有効な線速差の付与を行いながら、線速差付与時の問題点であった画像の伸びによる乱れを防止し、良好な画質の画像を提供できる画像形成装置を得ることができる。
【００４５】
さて、相対速度の積極的な付与にはいくつかの手段が考えられる。一つは感光体側を変動する速度とする方法、もう一つは像の受け側である中間転写体側を変動させる方法、感光体と中間転写体共に相対速度を発生させるために速度変動を付与する方法がある。一般的に感光体は剛体であるので高精度に速度を制御しやすいというメリットがある。また、図１に示すようなタンデム型の画像形成装置では、複数の感光体を個々に制御することが望まれる。ただし、感光体上に潜像を露光する必要があるので速度変動が大きいと潜像自体にバンディングが発生する恐れがある。
【００４６】
そのため、感光体に与えられた速度変動を打ち消すように、露光位置もしくはタイミングを制御することで潜像自体のバンディングを解消する必要がある。すなわち、感光体に付与した速度変動による画像露光位置の変動を相殺するように露光位置を補正する手段を用いると良い（請求項１）。
ここで、図７は感光体の速度変動による書き込みピッチムラを模式的に示す図であり、（ａ）は制御されて付与された感光体表面の速度変動を示す図、（ｂ）はその速度変動が付与された感光体表面に露光が一定間隔で行われたときの感光体回転方向の画像のピッチムラを示す図である。
図７（ａ）に示すように、感光体の平均速度Ｖａｖｅに対して付与された速度変動を正弦波振動として、基本周波数をｆ（Ｈｚ）、振幅強度の係数をαとしたとき、速度変動Ｖ（ｔ）は、
Ｖ（ｔ）＝Ｖａｖｅ＋α・Ｖａｖｅ・ｓｉｎ（２πｆｔ）
で表される。この感光体に対して一定周期で露光を行った場合、図７（ｂ）に示すように、感光体上では速度変動の影響でムラの幅がλ＝Ｖａｖｅ／ｆの露光のピッチムラが生じることになる（感光体が速く動くときは粗になり、遅いところでは密になる）。そこで、露光位置の補正手段として、露光側（この場合はレーザー書き込みを想定しているが、その他、固定式発光素子アレイ（例えば、ＬＥＤＡ）による書き込みなどでも良い）で、このピッチムラを相殺するように、感光体が相対的に遅くなった場合は書き込み位置を感光体回転方向上流側にシフトさせ、感光体が速くなった場合には回転方向下流側に書き込み位置をシフトさせるようにすることで、感光体の駆動変動と周期を同期させた同周波数で、逆位相になるようすることにより、ムラを解消することができる（請求項２）。
【００４７】
本発明で解消を狙っているのは、制御されて付加されている速度変動であり、どの程度の周波数でどの程度の振幅を持っているかは予め判っている値であるので、露光位置の補正手段として、駆動系に指令している周波数と振幅の情報を元に露光位置を補正制御するのが最も簡単で低コストにすむ方法である（請求項３）。しかし、感光体は単独の無負荷で回転しているわけではなく、中間転写ベルトや、感光体のクリーナーなどの負荷が掛かっているので、実際の回転変動の周期や振幅は、指示した値と異なっている可能性もある。このような場合には、例えば感光体の表面速度、もしくは中心軸の回転速度を測定して、その結果に基づき露光側の補正の制御を行った方がより高精度に補正可能である（請求項４）。
【００４８】
この考え方は、露光側の補正手段が後述するように電気的に振動と振幅を任意にコントロールできるような光学的偏向装置（素子）を用いた場合は十分に正確に制御できるので可能であるが、例えば共振振動を用いたメカニカルな光学的偏向素子を用いた場合には、一定の振動数、振幅でしか与えられない物もある。このような場合には感光体側に与えた速度変動周期側に露光側で補正を合わせるのが困難である。このような場合には、逆に露光位置の補正手段側を一定の条件で駆動して、それに合わせるように感光体側の駆動変動を付与する方法がある。これは感光体の駆動の変動を外部から制御して与えているからこのようなことが可能である。このような場合にも機内の温度変化などにより共振周波数がずれたり、振幅が変わったりすることもあるので、望ましくは露光位置の補正手段側の作動周波数、振幅などを検知して、それに合わせて逆位相となるように、感光体に速度変動を合わせるように付与すればよい（請求項５，６）
【００４９】
露光位置の補正手段としては、例えば光学的な偏向装置（光の進行方向を任意に変化させられる装置）を用いる。
現在広く電子写真方式における露光手段として用いられているのは、図８に示すような、レーザ光源（ＬＤユニット）１０１と、光偏向器（例えば、ポリゴンミラーを用いたポリゴンスキャナ等）１０５とｆθレンズ光学系１０３，１０４を用いた、いわゆるレーザ書き込み装置である。この書き込み装置においては、ポリゴンミラー面でレーザ光を反射している関係で、ポリゴンミラー面のわずかな傾きで露光位置が副走査方向に変動してしまうのを避けるために、多少のポリゴンミラー面の面倒れを許容できるように、面倒れ補正レンズが組み込まれているのが一般的である。
【００５０】
このような補正系を持つ物においては、面倒れ補正レンズの内側の光学経路で露光位置の補正を行っても、補正レンズで補正されてしまう。よって、光学的な偏向装置によって露光位置を補正する場合には、偏向装置を面倒れ補正レンズ系の外側に配置して補正を行うのが効果的である（請求項７）。
また、ポリゴンミラーよりも感光体側で補正を行うのであれば、ｆθレンズよりもさらに感光体側で行うのがよいが、この場合には偏向装置が書き込み幅の全幅にわたって必要となる。よって、ポリゴンミラーよりも光源（半導体レーザ（ＬＤ））側で補正を行うほうがよく、この場合にはＬＤから発せられたレーザ光は常に一定位置を小さいビームスポットで通過するので、光学的偏向装置を小型化でき、より有利である。
【００５１】
光学的偏向装置としては以下の物がよく知られており使われている（請求項８〜１１）。
（１）音響的光学素子（ＡＯＭと略される）
これは音響光学媒体に超音波の定在波を与えた時に生じる光路中の屈折率分散が回折格子の役割を果たし、回折によって光路が変動する性質を利用したものである。
【００５２】
（２）電気的光学素子（ＥＯＭと略される）
これは透明な固体や液体に電場を加えたとき、屈折率が変化する電気光学効果現象を用いたもので、屈折率変化が電場の強さに比例するときポッケルス効果（Ｐｏｃｋｅｌｓ  ｅｆｆｅｃｔ）といい、電気光学効果の大きな物質は、電場による複屈折（電気複屈折：ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）を利用した光の変調、偏光素子、あるいは電気光学的シャッターとして利用されている。また、ポッケルス効果素子としては、ＢａＴｉＯ３，ＫＨ２ＰＯ４（ＫＨＰ），ＫＤ２ＰＯ４（ＫＤＰ），ＬｉＮｂＯ３，ＺｎＯなどの結晶が用いられ，高速の変調が可能である。
【００５３】
（３）メカニカル偏向素子
機械的にミラーなどを傾けることによって光路を偏向する素子で、古典的なものである。代表的な物には上述のポリゴンスキャナなどもあるが、ポリゴンスキャナは一定方向に光路がスキャンされてしまうので、本発明の目的にはそぐわない。一定の振動的スキャニングをするものとしては、例えば図１０に示すようなミラーを振動させるガルバノメータなどがある。このガルバノメータは、ホルダー１２５と、ホルダー１２５に軸受１３０を介して回転自在に設けられた軸１２４と、その軸１２４に固定されたミラー１２２と、ミラー１２２の周囲に配置されホルダ５に固定された磁気ヨーク１２７及び永久磁石１２３と、磁気ヨーク１２７に巻装されたコイル１２１などからなり、コイル１２１に流す電流と永久磁石１２３の反発力を利用してミラー１２２を振動させるものである。
【００５４】
近年はマイクロマシニング技術が進展し、半導体プロセスを用いて微小振動ミラーを作れるようになってきた。例えば、図１１に示すように、マイクロマシニング技術でガルバノメータを微小にした２次元ガルバノ型スキャナがある。この２次元ガルバノ型スキャナは、シリコンウェハー１３１に半導体プロセスを用いてミラー１３２とＸ軸可動板１３３、Ｙ軸可動板１３４を形成し、基板となるパイレックス（登録商標）ガラス１３５にＸ軸検出コイル１３６とＹ軸検出コイル１３７を設け、基板１３５の両側に永久磁石１３８を配設したものであり、Ｘ軸回り、Ｙ軸回りのどちらでも振動できるようになっている。
【００５５】
また、この他、圧電素子による振動や、静電力による振動などの多彩なバリエーションのマイクロミラースキャナが登場している。図１２はマイクロマシニング技術で作製された静電型マイクロミラースキャナであり、一方のシリコン基板１４１に半導体プロセスを用いて両持ち梁１４３で支持されたミラー板１４２を形成し、他方のシリコン基板１４４にはグルーブ（溝）１４５を形成してその中に駆動電極１４６を設け、駆動電極１４６に所定の周波数や振幅の駆動電圧を印加して静電力によりミラー板１４２を振動させるものである。
【００５６】
これらのマイクロスキャナの中でも高速に駆動できるものとしては、共振現象を用いたマイクロミラーがある。この場合、図１２に示すような構造とし、静電力などによって一定周波数で駆動すると、マイクロミラー自体の構造の共振周波数に同調したときに最も高速に変位が大きく振動することができるものである。３００Ｈｚ以上の周波数で駆動する場合においては、一般的に上述のガルバノミラーなどでは難しいので、共振型のミラーが用いられ、本発明におけるような高速の駆動には共振型が向いていると言える。但し、共振型のミラーの場合は、ミラー自身の共振周波数が作製時の誤差や、環境の変動（主に温度変化）によって変わってしまうので、露光位置の補正に合わせて振幅や周波数を求めることが難しい。そのため、前述の請求項５，６の様に、共振ミラー側の振動に合わせて感光体駆動側を制御する方法が有効である。
【００５７】
本発明においては書き込み光学系の一部を振動させたりすることで露光位置補正を行っている。例えば上述の一次元マイクロミラー等を書き込み光学系のコリメータレンズの直後に設置して、感光体の速度変動周期と同期させてマイクロミラーを振動させ、露光位置を補正する手段がある。また、別の方法としては、書き込み光学系のポリゴン面倒れ補正用のレンズを圧電素子などで振動させ、若干光軸を動かして露光位置を補正するなどの手段が取られる。
【００５８】
以上は、画像書き込み部が一般に広く用いられているレーザ書き込み系の場合であるが、これが固定された、露光幅全幅の発光素子である発光ダイオードアレイ（ＬＥＤＡ）書き込み方式の場合は、電気的に露光周期を変動させることができるので、最も簡単に補正することが可能である。すなわち、感光体の速度変動に合わせてＬＥＤＡの発光のタイミングを早くしたり遅くしたりすることで、感光体上に一定の間隔で露光して、結果的に感光体上に生じる潜像のピッチムラを解消できる（請求項１２）。
【００５９】
【実施例】
次に本発明の具体的な実施例について説明する。
本実施例では、例えば平均プロセス線速が２５０ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置において、感光体の駆動に付与する駆動速度変動の周波数が１ｋＨｚで速度変動分が１％の場合、感光体上において４００μｍの周期でピッチムラが観測される。このときに、書き込み側が本来のピッチを保ったとした場合の、理想の書き込み位置からの最大乖離距離は、約０．８μｍと計算される。よって、最大振幅が０．８μｍとなるように、書き込み位置を０．８μｍの幅で逆位相に振動させてやれば、上述のピッチムラは解消される。ここでは図１に示すような構成の画像形成装置の実機として、リコー製複写機（イマジオ・カラー４０００）を使用して実験した。この複写機は、各感光体１に対する潜像形成手段（画像露光手段）として、画像書き込み部に図８に示すようなレーザ書き込み光学系を持っている。具体的には、このレーザ書き込み光学系は、半導体レーザ（ＬＤ）光源とコリメートレンズからなるＬＤユニット１０１、シリンドリカルレンズ１０２、ｆθレンズ１０３，１０４、ポリゴンミラー１０５、同期検知板１０６、同期検知ミラー１０７、書き込みミラー１０８、樽型トロイダルレンズ（ＢＴＬ）１０９、ポリゴンモータ１１０、防塵ガラス１１１、書込制御板１１２、ポリゴン制御板１１３などから構成されている。
【００６０】
ここで感光体１上の書き込み位置を補正するために二つの手法を用いた。一つの手法は、図９に示すように、ＬＤユニット１０１から出た光を就航するシリンドリカルレンズ１０２のホルダに圧電素子１１４を設けて、圧電素子１１４に電圧を印加し、圧電素子を伸縮させることでシリンドリカルレンズ１０２を上下動させて光軸を動かし、その結果、感光体１上での露光位置の補正を実施するものである。（請求項１１）。シリンドリカルレンズ１０２は感光体１上の副走査方向のビーム径を絞る目的で用いられており、光軸がわずかにずれるとビーム自体はほぼ並行にシフトして照射位置のみ変化させることができる。ここではシリンドリカルレンズ１０２の下部に設けた圧電素子（例えばピエゾ素子）１１４に交流の電界を与えて、１ｋＨｚの周波数で上下に振幅１．６μｍの振幅幅を、感光体駆動制御と同期して与えることで、感光体上の露光位置の変動を相殺するようにしている。ここでシリンドリカルレンズ１０２の動作の幅が書き込み位置での補正幅よりも大きいのは、光学系の出口側にポリゴン面倒れ補正用のＢＴＬ１０９が有り、ある程度はこのレンズで補正されてしまうからである。
【００６１】
もう一つの手法は、図８に示すレーザ書き込み光学系の中の書き込みミラー１０８を振動させる方法である（請求項１０）。書き込みミラー１０８はポリゴン面倒れ補正用のＢＴＬ１０９の後段（外側）にあり、ポリゴンミラー１０５の回転面と平行に進んできた光軸を、感光体側に折り返す役割をしており、そのミラーの長さは書き込み幅全幅に渡ってある。シリンドリカルレンズ１０２と同様に、この書き込みミラー１０８の傾き軸を圧電素子によって微小に変化させることで、書き込み位置補正が可能である。但し、この書き込みミラー１０８はシリンドリカルレンズ１０２に比べて重量があり、１ｋＨｚで駆動させるとミラーのホルダ部と共振を起こしてしまい振幅を十分にコントロールするのが難しい。
従って、シリンドリカルレンズ１０２などの重量の少ない光学部品の方が動作をコントロールしやすいが、例えばシリンドリカルレンズ１０２は光学経路の最も上流側にあるため、シリンドリカルレンズ１０２の動きが、どの程度書き込み位置を変化させるか、設計が難しい。また、書き込み位置の補正を正確に行うには、やはり感光体露光になるべく近い位置で補正を行った方がよい。
【００６２】
尚、上記の実施例では、シリンドリカルレンズ１０２または書き込みミラー１０８を振動させる例を示したが、これに代えて前述の光学的偏向装置（素子）を適宜用いることができる。従って、以上の点を鑑みて、実機の形状、条件などに合わせてより有利な方法を選択するのがよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜１２の露光方法によれば、これらの条件を満たすような露光位置の補正手段を用いることにより、感光体等の像担持体に速度変動（振動）を付与した場合においても、像担持体に付与した速度変動（振動）の周波数と振幅を打ち消すように補正して、潜像のピッチムラが生じることなく潜像形成を行うことができる。
【００６４】
請求項１３の画像形成装置によれば、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の露光方法を用いることにより、像担持体に速度変動を付与した場合においても潜像のピッチムラが生じることなく、所望の解像度を維持したまま像担持体上のトナー像を転写像坦持体（中間転写体）上に忠実に転写し、且つ良好な転写率、少ない逆転写によって良好な画像を得ることができる。
さらに請求項１４の画像形成装置によれば、複数の像担持体を備え、各像担持体に速度変動を付与した場合においても潜像のピッチムラが生じることなく、所望の解像度を維持したまま各像担持体上のトナー像を転写像坦持体（中間転写体）上に忠実に転写し、且つ良好な転写率、少ない逆転写によって良好な多色またはフルカラー画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す図であって、タンデム型のカラー画像形成装置の内部機構の概略全体構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の画像形成部の構成を示す概略要部構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置の要部を拡大して示す概略要部構成図である。
【図４】中間転写ベルトの感光体に対する線速比と、中間転写ベルト上に転写された２ドットライン画像の副走査方向の長さとの関係を示す図である。
【図５】中間転写ベルトに速度変動を付与した場合の感光体（ＰＣ）と中間転写ベルトの速度を模式的に示す図である。
【図６】中間転写ベルトに速度変動を付与した場合の感光体（ＰＣ）と中間転写ベルトの相対位置を模式的に示す図である。
【図７】感光体の速度変動による書き込みピッチムラの説明図である。
【図８】レーザ書き込み光学系の一例を示す図である。
【図９】露光位置補正手段の一実施例を示す図である。
【図１０】露光位置補正手段として用いられる光学的偏向装置の一例を示す図であって、（ａ）はガルバノメータの構造を示す横断面図、（ｂ）はガルバノメータの構造を示す縦断面図である。
【図１１】露光位置補正手段として用いられる光学的偏向装置の別の例を示す図であって、２次元ガルバノ型スキャナの概略構成を示す分解斜視図である。
【図１２】露光位置補正手段として用いられる光学的偏向装置の別の例を示す図であって、静電型スキャナの概略構成を示す分解斜視図である。
【図１３】感光体と中間転写ベルトの線速比と、転写率、逆転写率との関係を示す図である。
【図１４】感光体上の１００μｍ×３５０μｍの細線画像を中間転写ベルトに転写した際の変化を撮影した拡大写真をトレースした図である。
【符号の説明】
１，１Ｋ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ：感光体（像担持体）
２：帯電ローラ
３：現像器（現像手段）
４：中間転写ベルト（中間転写体）
５：クリーニング装置
９：転写ローラ（転写手段）
１３：画像書込部（潜像形成手段）
１９：定着装置
１０１：ＬＤユニット
１０２：シリンドリカルレンズ
１０３，１０４：ｆθレンズ
１０５：ポリゴンミラー
１０６：同期検知板
１０７：同期検知ミラー
１０８：書き込みミラー
１０９：樽型トロイダルレンズ（ＢＴＬ）
１１０：ポリゴンモータ
１１４：圧電素子
【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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