(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の像担持体に異なる画像を順次に書き込み作像した後に記録媒体に転写して記録画像を形成する画像形成装置であって、
前記記録媒体の搬送方向に並べられた複数個の像担持体と、前記複数個の像担持体の夫々に各々異なる潜像を書き込む書き込み手段と、前記像担持体上に書き込まれた前記潜像のトナー画像を作像する作像手段と、前記作像手段で作像された前記トナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段の転写部位に前記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、第１画像通過タイミング検出手段及び前記第１画像通過タイミング検出手段に対して前記搬送方向に同位置で且つ前記搬送方向と垂直の方向に並べて配置された第２画像通過タイミング検出手段を有するセンサユニットと、が備えられた画像形成装置において、
前記センサユニットが、前記複数個の像担持体のうち前記搬送方向の最上流に配置された像担持体以外の像担持体のそれぞれの下流側直近に配置され、
前記第１画像通過タイミング検出手段が、当該第１画像通過タイミング検出手段の上流側に配置された直近の一の前記像担持体で生成された一の基準画像の通過するタイミングを検出するように構成され、
前記第２画像通過タイミング検出手段が、前記一の前記像担持体の上流側に配置された直近の他の前記像担持体で生成された他の基準画像の通過するタイミングを検出するように構成され、
前記一の基準画像が、前記他の基準画像に対して前記搬送方向と垂直の方向に並べて生成され、かつ、
前記書き込み手段が、前記第１画像通過タイミング検出手段と前記第２画像通過タイミング検出手段からの画像通過タイミング検出信号のタイミングのずれを低減するように、前記一の前記像担持体への前記潜像の書き込みタイミングを制御されるように構成されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記書き込み手段は、発光素子アレイヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記第１画像通過タイミング検出手段又は前記第２画像通過タイミング検出手段のセンサユニットとその下流側に配置された直近の前記像担持体の感光体ドラムの転写位置との間隔は、前記書き込み手段の発光素子アレイヘッドから一次転写位置までの前記感光体ドラムの周長よりも長いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、
前記記録媒体搬送手段が、前記第１画像通過タイミング又は前記第２画像通過タイミング検出手段による前記基準画像の通過するタイミングを検出する時点における前記記録媒体の位相を検出して前記書き込み手段の書き込みタイミングを補正する記録媒体位相検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、
前記像担持体が、前記第１画像通過タイミング又は前記第２画像通過タイミング検出手段による前記基準画像の通過するタイミングを検出する時点における前記像担持体の回転位相を検出して前記書き込み手段の書き込みタイミングを補正する像担持体回転位相検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、
前記記録媒体搬送手段が、前記第１画像通過タイミング又は前記第２画像通過タイミング検出手段による前記基準画像の通過するタイミングを検出する時点における前記記録媒体の位相を検出して前記書き込み手段の書き込みタイミングを補正する記録媒体位相検出手段を備え、
前記像担持体が、前記第１画像通過タイミング又は前記第２画像通過タイミング検出手段による前記基準画像の通過するタイミングを検出する時点における前記像担持体の回転位相を検出して前記書き込み手段の書き込みタイミングをさらに補正する像担持体回転位相検出手段を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。詳しくは、複数個の像担持体に異なる画像を順次に書き込み作像した後に記録媒体に転写して記録画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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に３乃至４色分の像担持体のドラム形状の感光体ドラムを用い、転写搬送ベルト上に保持された記録用紙上に順に転写していく方式が各種提案されている。一方、電子写真方式の潜像の書き込み手段としてレーザーダイオード（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。
【０００３】
ところで、３個あるいは４個の感光体ドラムを用いる方式の問題点としては、感光体ドラム上に形成されるトナー画像を転写搬送ベルト上の記録用紙に重ね合わせるときに、それらのトナー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る。
また、感光体ドラム系、転写搬送ベルトや搬送ローラ系に存在する変動の偏心、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、構成する部品の歯車等の大幅な精度の向上が必要であり、その結果、画像形成装置のコストがアップする。
そこで、この色ずれの問題を解決するために、複数の画像担持体を有する多色画像形成装置において、位置ずれを検出し、その検出結果によって画像形成を補正することによって安定した、位置ずれのない画像を形成できるようにする多重画像形成装置がいろいろと提案されている。
【０００４】
例えば、複数の感光体ドラム上に各々異なる画像を書き込むためのＬＥＤアレイヘッドと、感光体ドラム上に形成された潜像にトナーを付着させるための現像ユニットと、感光体ドラム上の画像を同一の転写材上に転写する転写手段と、その転写手段の転写体を搬送する搬送手段と、搬送される転写体上の画像の位置を検出する検出手段と、その検出手段により検出された出力に応じてＬＥＤアレイヘッドを点灯させるタイミングを変更する制御手段を有して、その検出手段とその直近の感光体ドラムとの間隔を感光体ドラム同士の間隔、及び感光体ドラムの周長と等しくすることで色ずれ、ピッチむら等の補正精度を向上させることは知られている（特許文献１を参照）。
【０００５】
さらに、複数の画像担持体上に夫々異なる画像を形成する画像形成手段、前記複数の画像担持体上の画像を同一転写材上に転写する転写手段、前記転写材を搬送する搬送手段、前記複数の画像担持体上に各画像の位置合わせの為のマークを形成すべく前記画像形成手段を制御する制御手段、前記マークの記録位置を検出する検出手段、及び前記検出手段の検出出力に基づいて各画像の転写材移動方向の位置ずれを補正する補正手段より成り、高品質の多重画像を得ようとする多色画像形成装置も知られている（特許文献２を参照）。
特許文献２に記載の多色画像形成装置は、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（Ｂｋ）に対するシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）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。
そして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夫々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ごとの書き込みタイミングを補正する補正パルスを生成し、その補正パルスに従って各ＬＥＤアレイを駆動するようになっている。
【０００６】
しかしながら、このような画像形成装置は、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。
【特許文献１】特許第３３７６１０９号
【特許文献２】特開２０００−２８４５６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の画像形成装置においては、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ので、高精度の色ずれあるいは周期的なピッチ変動や非周期的なピッチ変動を補正できないと言う問題が発生していた。
【０００８】
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、周期的な変動による色ずれあるいは周期的なピッチ変動にとどまらず高精度におよび非周期的な変動による色ずれをも補正して、オペレータの介入を減らしＴＣＯ（TotalCostOwnership）を削減すると共にミスコピー等による無駄用紙の発生を少なくする省資源の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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、複数個の像担持体に異なる画像を順次に書き込み作像した後に記録媒体に転写して記録画像を形成する画像形成装置であって、前記記録媒体の搬送方向に並べられた複数個の像担持体と、前記複数個の像担持体の夫々に各々異なる潜像を書き込む書き込み手段と、前記像担持体上に書き込まれた前記潜像のトナー画像を作像する作像手段と、前記作像手段で作像された前記トナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段の転写部位に前記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、第１画像通過タイミング検出手段及び前記第１画像通過タイミング検出手段に対して前記搬送方向に同位置で且つ前記搬送方向と垂直の方向に並べて配置された第２画像通過タイミング検出手段を有するセンサユニットと、が備えられた画像形成装置において、前記センサユニットが、前記複数個の像担持体のうち前記搬送方向の最上流に配置された像担持体以外の像担持体のそれぞれの下流側直近に配置され、前記第１画像通過タイミング検出手段が、当該第１画像通過タイミング検出手段の上流側に配置された直近の一の前記像担持体で生成された一の基準画像の通過するタイミングを検出するように構成され、前記第２画像通過タイミング検出手段が、前記一の前記像担持体の上流側に配置された直近の他の前記像担持体で生成された他の基準画像の通過するタイミングを検出するように構成され、前記一の基準画像が、前記他の基準画像に対して前記搬送方向と垂直の方向に並べて生成され、かつ、前記書き込み手段が、前記第１画像通過タイミング検出手段と前記第２画像通過タイミング検出手段からの画像通過タイミング検出信号のタイミングのずれを低減するように、前記一の前記像担持体への前記潜像の書き込みタイミングを制御されるように構成されていることを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
また請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記書き込み手段は、発光素子アレイヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置である。
また請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記第１画像通過タイミング検出手段又は前記第２画像通過タイミング検出手段のセンサユニットとその下流側に配置された直近の前記像担持体の感光体ドラムの転写位置との間隔は、前記書き込み手段の発光素子アレイヘッドから一次転写位置までの前記感光体ドラムの周長よりも長いことを特徴とする画像形成装置である。
また請求項４に記載の本発明は、請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送手段が、前記第１画像通過タイミング又は前記第２画像通過タイミング検出手段による前記基準画像の通過するタイミングを検出する時点における前記記録媒体の位相を検出して前記書き込み手段の書き込みタイミングを補正する記録媒体位相検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
また請求項５に記載の本発明は、請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、前記像担持体が、前記第１画像通過タイミング又は前記第２画像通過タイミング検出手段による前記基準画像の通過するタイミングを検出する時点における前記像担持体の回転位相を検出して前記書き込み手段の書き込みタイミングを補正する像担持体回転位相検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
また請求項６に記載の本発明は、請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、前記記録媒体搬送手段が、前記第１画像通過タイミング又は前記第２画像通過タイミング検出手段による前記基準画像の通過するタイミングを検出する時点における前記記録媒体の位相を検出して前記書き込み手段の書き込みタイミングを補正する記録媒体位相検出手段を備え、前記像担持体が、前記第１画像通過タイミング又は前記第２画像通過タイミング検出手段による前記基準画像の通過するタイミングを検出する時点における前記像担持体の回転位相を検出して前記書き込み手段の書き込みタイミングをさらに補正する像担持体回転位相検出手段を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、周期的な変動による色ずれあるいは周期的なピッチ変動にとどまらず高精度におよび非周期的な変動による色ずれをも補正して、オペレータの介入を減らしＴＣＯを削減すると共にミスコピー等による無駄用紙の発生を少なくする省資源の画像形成装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１０の基本構成図である。
図１において、画像形成装置１０は、複数個の像担持体１に異なる画像を順次に書き込み作像した後に記録媒体４の記録用紙４０に転写してカラーの記録画像を形成する画像形成ユニット１１の上部に排紙トレイ１３を搭載して、画像形成ユニット１１は記録媒体給送ユニット１２の上部に保持されている。
画像形成ユニット１１は、記録媒体４の中間転写体としての中間転写ベルト４１を有しており、その移動方向の図示の矢印（Ａ）方向に沿って像担持体１としての感光体ドラム１（Ｙ）、感光体ドラム１（Ｍ）、感光体ドラム１（Ｃ）、感光体ドラム１（Ｂｋ）を備えた各画像形成ステーションが並列配置されている。感光体ドラム１（Ｙ）、１（Ｍ）、１（Ｃ）、１（Ｂｋ）を有する各画像形成ステーションではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナー画像が夫々形成される。
【００１６】
イエロー（Ｙ）のトナー画像を形成する画像形成ステーションを代表して説明すると、感光体ドラム１（Ｙ）の周囲には、感光体ドラム１（Ｙ）の表面を一様に帯電する帯電ローラ１４（Ｙ）、書き込み手段２としての各々異なる画像（色分解毎の画像）を書き込むための小型化、低コスト化に対して有利な発光素子（ＬＥＤ）アレイヘッド２（Ｙ）により形成される静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラを備えた作像手段３としての現像ユニット３０（Ｙ）、中間転写ベルト４１の内側に設けられ、感光体ドラム１（Ｙ）上のトナー画像を中間転写ベルト４１に一次転写するための転写手段５の一次転写ローラ５０（Ｙ）、転写後に感光体ドラム１（Ｙ）上に残ったトナーを掻き取るクリーニングユニット３１（Ｙ）が配置されている。
【００１７】
感光体ドラム１（Ｙ）から中間転写ベルト４１上に転写された基準画像７（Ｙ）の位置を検出する画像通過タイミング検出手段８の光学的なセンサユニッット８（Ｙ）が、感光体ドラム１（Ｍ）の上流側に配置されて直近の作像ステーションの感光体ドラム１（Ｙ）上から中間転写ベルト４１上に転写される基準画像７（Ｙ）が通過するタイミングを検出して発光素子アレイヘッド２（Ｍ）の書き込みタイミングを補正するようになっている。
他の画像形成ステーションにおいても同様の構成を有しているので、色別の欧文字を付して区別し、説明は省略する。
【００１８】
記録媒体４の中間転写ベルト４１は、記録媒体搬送手段６の搬送ローラ６２、６３で図示の矢印Ａ方向に搬送駆動される。
記録媒体搬送手段６の記録媒体位相検出手段６０は、中間転写ベルト４１の内側に配置されて、画像通過タイミング検出手段８のセンサユニッット８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）による基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）が通過するタイミングを検出する時点における記録媒体４の中間転写ベルト４１の位相を検出して発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の書き込みタイミングを補正する。
従って、検出から転写までの短時間処理により、非周期的な変動の小さい検出を行うとともに中間転写ベルト４１の搬送速度の周期的な変動の影響の小さい書き込みを行うことができる。
【００１９】
また像担持体１の感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の像担持体回転位相検出手段６１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）は、画像通過タイミング検出手段８のセンサユニッット８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）による基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）が通過するタイミングを検出する時点における感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の回転位相を検出して発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の書き込みタイミングを補正する。
従って、検出から転写までの短時間処理により、非周期的な変動の小さい検出を行うとともに感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の回転速度の周期的な変動の影響の小さい書き込みを行うことができる。
【００２０】
画像形成装置１０では、各感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を帯電ローラ１４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）で一様に帯電した後、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）で色分解毎の画像を夫々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３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）で現像し、現像後の各色のトナー像を中間転写ベルト４１に一次転写ローラ５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）で順次重ね合わせて一次転写し、中間転写ベルト４１上のトナー像を二次転写ローラ５１で二次転写後の記録用紙４０を定着装置３２に搬送し、トナー画像を記録用紙４０上に定着してカラーの記録画像、もしくは多色記録画像を形成する。
【００２１】
以下に画像形成装置１０の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補正動作について説明する。
図２は、本実施形態にかかる画像形成装置１０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２において、説明を簡単にするために２色の作像ユニットのみを書いてある。
画像書き出し位置の基準画像７（Ｙ）はまず右側の発光素子アレイヘッド２（Ｙ）の点灯により感光体ドラム１（Ｙ）に潜像として書込まれ現像されて中間転写ベルト４１に転写される。その基準画像７（Ｙ）は、センサユニット８（Ｙ）により真下を通過する時刻が検知され、その検知信号に基づいて左側の発光素子アレイヘッド２（Ｍ）が所定のタイミングで発光し、感光体ドラム１（Ｍ）、図示しない現像ユニット３０（Ｍ）で作像されて、中間転写ベルト４１に一時転写される。
【００２２】
図３は、本実施形態にかかる画像形成装置１０の画像通過タイミング検出手段８のセンサユニット８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）とその直近の下流の像担持体１の感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の転写位置との間隔Ｄと、書き込み手段２の発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）から一次転写位置までの感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の周長Ｅとの関係を示す説明図である。
図３において、感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の外周の線速度と中間転写ベルト４１の移動速度とは略等しいから、間隔Ｄ＞周長Ｅとすることにより基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のマーカを検出したあとで発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の発光動作を行うことができるので、発光タイミングの補正を行い易い。
【００２３】
図４は、本実施形態にかかる画像形成装置１０の書き込み手段２である発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の点灯タイミング制御回路のブロック図である。
図４において、画像通過タイミング検出手段８の各々のセンサユニット８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）からの基準検出信号８２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）と感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の像担持体回転位相検出手段６１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）からの感光体回転位置検出信号６４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）、および、中間転写ベルト４１の記録媒体位相検出手段６０からの搬送位置検出信号６５は発光タイミング演算回路２０に入力され、隣接する各センサユニット８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の基準検知信号８２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）と感光体回転位置検出信号６４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）から書き込み手段２の各々の発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の発光タイミングが演算され、その発光タイミング信号２１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）がＬＥＤ駆動回路２２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）に入力される。
【００２４】
ＬＥＤ駆動回路２２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）では、各々の記録色に対応する画像データ２３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）と発光タイミング信号２１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）から発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を駆動するための駆動信号２４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）である、ライン同期信号（以下、ｈｓｙｎｃ信号という）、データ転送クロック（以下、ｃｌｏｃｋ信号という）、データラッチ信号（以下、ｓｅｔ信号という）、ＬＥＤ発光信号（以下、ｓｔｒｏｂｅ信号という）が生成される。
【００２５】
図５は、本実施形態にかかる画像形成装置１０における時間間隔Δｔと中間転写ベルト４１の位置ｐとの特性を示すグラフである。
図６は、本実施形態にかかる画像形成装置１０における時間間隔Δｔと感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の感光体回転位相θ°との特性を示すグラフである。
図７は、本実施形態にかかる画像形成装置１０における時間ｔと中間転写ベルト４１の位置ｐとの特性を示すグラフである。
図８は、本実施形態にかかる画像形成装置１０における時間ｔと感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の感光体回転位相θ°との特性を示すグラフである。
【００２６】
次に、中間転写ベルト４１上のトナー画像の搬送むらや感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の回転むら等に起因する変動を考慮して補正する方法を説明する。
図５において、中間転写ベルト４１の微小距離を移動する時間の変動を表している。記録媒体搬送手段６の転送ローラ６２、６３の回転変動や軸の中心からのずれ、また、中間転写ベルト４１の厚みむらなど複数の要因により搬送速度の変動が生じる。
この変動を計測するには中間転写ベルト４１の内側の端に搬送方向と垂直な方向に、等ピッチのラインを刻んで置き、記録媒体位相検出手段６０の光センサでそのラインを検出する（図１を参照）。または、中間転写ベルト４１の端に磁性紛を塗布し、その磁性紛を搬送方向と垂直な方向にライン上に等ピッチで磁化して、それを記録媒体位相検出手段６０の磁気ヘッドで検出する、等の方法が有る。
図５での時間間隔Δｔを、ある基準位置０から中間転写ベルト４１の二周（２Ｌ）にわたって積算して作ったのが図７のグラフである。
【００２７】
また、感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の微小回転角を通過する時間の変動を感光体回転位相θ°に対する時間間隔Δｔとしてグラフにしたものが図６である。感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の回転位相の計測には、像担持体回転位相検出手段６１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のロータリエンコーダや、若しくは感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の表面に描いた等ピッチのラインを光学センサで検出する方法、あるいは、感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の表面に磁性紛を塗布しその磁性紛を搬送方向と垂直な方向にライン上に等ピッチで磁化してそれを磁気ヘッドで検出する、等の方法がある（図１を参照）。
【００２８】
図６の時間間隔（Δｔ）を、感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のある基準角度（０°）から二周（７２０°）に渡って積算して得たグラフが図８である。
ここで、発光タイミングの予測方法について説明する。画像通過タイミング検出手段８のセンサユニット８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）が、基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のマーカを検出したとき中間転写ベルト４１の位置がｐ２であったとする（図７を参照）。このときの時刻はグラフからｔ２である。転写位置ｐ０は、ｐ０＝ｐ２＋Ｄ、で求められ、このときの時刻はｔ０である。したがって、基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のマーカ検出から転写までの時間ｔ３は、ｔ３＝ｔ０−ｔ２、となる。
【００２９】
次に、画像通過タイミング検出手段８のセンサユニット８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）が、基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のマーカを検出したとき感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の感光体回転位相をθ２とする。このときの時刻は図８のグラフからｔ２である。転写位置までの時刻ｔ０は、ｔ０＝ｔ２＋ｔ３である。この転写位置の感光体回転位相はグラフからθ０となる。
書き込み手段２の発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）から転写位置までの感光体回転位相をθとした時、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の位置での感光体回転位相θ１は、θ１＝θ０＋θとして求めることができ、その時の時刻はグラフからｔ１となる。したがって、画像通過タイミング検出手段８のセンサユニット８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）が基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のマーカを検出したときから発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の発光開始までの時間ｔは、ｔ＝ｔ１−ｔ２、として求めることができる。
【００３０】
図９は、本実施形態にかかる画像形成装置１０の発光タイミング演算回路２０の処理手順を示すフローチャートである。
図９において、図１に示す画像形成装置１０は、発光タイミング演算回路２０によって、次のような処理手順で、周期的な変動による色ずれあるいは周期的なピッチ変動にとどまらず高精度におよび非周期的な変動による色ずれをも補正することが出来る。
スタートで、画像通過タイミング検出手段８のセンサユニット８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）で基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のマーカを検出して（ステップ１）、像担持体回転位相検出手段６１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）で像担持体１の感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の感光体回転位相を検出して（ステップ２）、記録媒体位相検出手段６０で中間転写ベルト４１の位相を検出して（ステップ３）、書き込み手段２である発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を発光する書き込み開始時刻を予測して（ステップ４）、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を発光する書き込み開始時刻を確認して（ステップ５）、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を発光する書き込みを開始して（ステップ６）、エンドで終了する。
【００３１】
図１０は、本実施形態にかかる画像形成装置１０における書き込み手段２の発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の発光タイミングの変動を説明するタイミングチャートである。
図１１は、本実施形態にかかる画像形成装置１０における書き込み手段２の発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の発光タイミングの変動を説明する他のタイミングチャートである。
【００３２】
駆動信号２４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の説明をする。ｈｓｙｎｃ陣号は、ラインの同期信号であり、この信号のアサートにより１ラインのデータ転送の開始を示す。ｃｌｏｃｋ信号は、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のレジスタへのデータ転送クロックである。ｄａｔａ信号は、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の点灯／非点灯データ、ｓｅｔ信号は発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のシフトレジスタへのデータ転送終了信号であり、通常はシフトレジスタからドライバに接続レジスタのラッチ信号として使われる。
ｓｔｒｏｂｅ信号は、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の点灯信号であり、信号のアサート期間、データで点灯設定されている発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のＬＥＤが点灯する。
【００３３】
図１０において、ｈｓｙｎｃ信号と次のｈｓｙｎｃ信号との間に１ライン分のデータを転送し、ｓｅｔ信号にてドライバに接続されたレジスタにデータをセットし、ｓｔｒｏｂｅ信号で点灯データがセットされている発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のＬＥＤのドライバに電流を流してＬＥＤを点灯させる。
同図においては１ラインのデータ転送の後、次のデータ転送中に前のデータに基づいて発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のＬＥＤを点灯させている。ｓｔｒｏｂｅ信号により発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のＬＥＤ点灯タイミング、ｓｔｒｏｂｅ信号のパルス周期を中間転写ベルト４１の搬送位置と感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の感光体回転位相に従ってｔ、ｔ−ｔ１、ｔ−ｔ２、・・・というように変化させる。
【００３４】
また、ｓｔｒｏｂｅ信号のパルス周期を変化させる代わりに、ｈｓｙｎｃ信号とｓｔｒｏｂｅ信号とのパルス間隔を変化させるようにしてもよい。同図に示す点灯方法は、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の点灯ＬＥＤが多くなると短時間に多量の電流が流れノイズの発生源となり、その結果、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のＬＥＤの異常発光等の不具合が出やすくなる。
そこで、１ラインを複数の区間に分けてデータ転送、および発光を行うことができる（図１１を参照）。この場合は、次のラインのｈｓｙｎｃ信号と、当該ラインにおける最初のｓｔｒｏｂｅ信号のパルス間隔を変化させるようにすればよい。
【００３５】
図１１において、１ラインの期間を複数にＮ分割して、１期間に１／Ｎのデータを転送して、次の期間で点灯する。これをＮ回繰り返して、１ライン分の書き込みを行うことで、発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の１度に点灯させるＬＥＤの個数を減らして、ノイズの発生を抑えることができる。
同図において、ｓｔｒｏｂｅ信号のパルス間隔をＴからＴ−Ｔ１にすることは、ＬＥＤの発光をライン終端に行くに従って順次早めて、最終的にはＴ１だけ早めることになるから発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の位置ずれによる感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）上でのずれを補正することができる。
記録媒体位相検出手段６０は図示されていないが、例えば、中間転写ベルト４１の基準位置を表すマーカ、及び、そのマーカを検出するセンサ、加えて、中間転写ベルト４１の位置を検出するための、中間転写ベルト４１に等間隔に刻まれたマーカ、及び、それを検出するためのセンサから構成されるものである。光学的に検出するためには、マーカとしては中間転写ベルト４１に等間隔の縞を印刷するとか、溝を刻むようにしてもよい。
【００３６】
図１２は、本実施形態にかかる画像形成装置１０の画像の書き出し位置の他の検出補正を説明する図である。
図１２において、センサユニット８（Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）は、直近の像担持体１の感光体ドラム（Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）で生成される基準画像７（Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の通過するタイミングを検出する第１画像通過タイミング検出手段８１と、直近のひとつ上流で２つ前の像担持体１の感光体ドラム（Ｙ、Ｍ、Ｃ）で生成される基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の通過するタイミングを検出する第２画像通過タイミング検出手段８０を備えている。
【００３７】
このような構成で画像形成ユニット１１における像担持体１としての感光体ドラム１（Ｙ）、感光体ドラム１（Ｍ）、感光体ドラム１（Ｃ）、感光体ドラム１（Ｂｋ）を備えた各画像形成ステーション間の基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のずれを検出するので、直近のひとつ上流の感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ）と直近の上流の感光体ドラム１（Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）との画像のずれを精度よく検出できる。
従って、周期的な変動による色ずれあるいは周期的なピッチ変動にとどまらず、さらに高精度におよび非周期的な変動による色ずれをも補正して、オペレータの介入を減らしＴＣＯを削減すると共にミスコピー等による無駄用紙の発生を少なくする省資源の画像形成装置１０を提供することが出来る。
【００３８】
センサユニット８（Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の第１画像通過タイミング検出手段８１と第２画像通過タイミング検出手段８０は、記録媒体４の中間転写ベルト４１の図示の矢印（Ａ）方向の搬送方向で略同位置に配置すると共に中間転写ベルト４１の図示の矢印（Ａ）方向の搬送方向と垂直の方向にずらして配置されている。
このような構成で画像形成ユニット１１における像担持体１としての感光体ドラム１（Ｙ）、感光体ドラム１（Ｍ）、感光体ドラム１（Ｃ）、感光体ドラム１（Ｂｋ）を備えた各画像形成ステーションの基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を分離して検出するので、各画像形成ステーション間の基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のずれを簡単に、精度よく検出することができる。
従って、このような構成で周期的な変動による色ずれあるいは周期的なピッチ変動にとどまらず簡単に、さらに高精度におよび非周期的な変動による色ずれをも補正して、オペレータの介入を減らしＴＣＯを削減すると共にミスコピー等による無駄用紙の発生を少なくする省資源の画像形成装置１０を提供することが出来る。
【００３９】
また第１画像通過タイミング検出手段８１と第２画像通過タイミング検出手段８０からの画像通過タイミング検出信号のタイミングのずれに基づき書き込み手段２の発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の書き込みタイミングを制御することができるようになっている。
即ち、センサユニット８（Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の第１画像通過タイミング検出手段８１と第２画像通過タイミング検出手段８０の２個のフォトセンサからの出力タイミングが同じくなる様に初期調整しておく。そして実際の稼動時に２つ前の感光体ドラム１（Ｙ、Ｍ、Ｃ）で作像された基準画像７（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の検出タイミングが直近の上流の感光体ドラム１（Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）で作像された基準画像７（Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の検出タイミングよりも（ΔＴ）早かった場合には、直近の上流の発光素子アレイヘッド２（Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のＬＥＤの点灯タイミングを（ΔＴ）早めるように制御すれば、稼動後の環境変動等による発光素子アレイヘッド２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の位置ずれによる色ずれを低減することができる。
【００４０】
従って、このような構成と方法で各画像形成ステーション間の色ずれに対し経時変化や環境変動の影響を受け難くして、周期的な変動による色ずれあるいは周期的なピッチ変動にとどまらず簡単に、さらに高精度におよび非周期的な変動による色ずれをも補正して、オペレータの介入を減らしＴＣＯを削減すると共にミスコピー等による無駄用紙の発生を少なくする省資源の画像形成装置１０を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態にかかる画像形成装置の基本構成図である。
【図２】本実施形態にかかる画像形成装置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】本実施形態にかかる画像形成装置の画像通過タイミング検出手段のセンサユニットとその直近の下流の像担持体の感光体ドラムの転写位置との間隔と、書き込み手段の発光素子アレイヘッドから一次転写位置までの感光体ドラムの周長との関係を示す説明図である。
【図４】本実施形態にかかる画像形成装置の書き込み手段である発光素子アレイヘッドの点灯タイミング制御回路のブロック図である。
【図５】本実施形態にかかる画像形成装置における時間間隔と中間転写ベルト位置との特性を示すグラフ図である。
【図６】本実施形態にかかる画像形成装置における時間間隔と感光体ドラムの感光体回転位相との特性を示すグラフ図である。
【図７】本実施形態にかかる画像形成装置における時間と中間転写ベルト位置との特性を示すグラフ図である。
【図８】本実施形態にかかる画像形成装置における時間と感光体ドラムの感光体回転位相との特性を示すグラフ図である。
【図９】本実施形態にかかる画像形成装置の発光タイミング演算回路の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態にかかる画像形成装置における書き込み手段の発光素子アレイヘッドの発光タイミングの変動を説明するタイミングチャートである。
【図１１】本実施形態にかかる画像形成装置における書き込み手段の発光素子アレイヘッドの発光タイミングの変動を説明する他のタイミングチャートである。
【図１２】本実施形態にかかる画像形成装置の画像の書き出し位置の他の検出補正を説明する図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…像担持体、１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…感光体ドラム、２…書き込み手段、２（Ｙ、
Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…発光素子アレイヘッド、３…作像手段、４…記録媒体、５…転写手段、６…記録媒体搬送手段、７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…基準画像、８…画像通過タイミング検
出手段、８（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…センサユニット、１０…画像形成装置、１１…画像形
成ユニット、１２…記録媒体給送ユニット、１３…排紙トレイ、１４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ
）…帯電ローラ、２０…発光タイミング演算回路、２１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…発光タイ
ミング信号、２２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…ＬＥＤ駆動回路、２３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…
画像データ、２４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…駆動信号、３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…現像ユ
ニット、３１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…クリーニングユニット、３２…定着装置、４０…記
録用紙、４１…中間転写ベルト、５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…一次転写ローラ、５１…二
次転写ローラ、６０…記録媒体位相検出手段、６１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…像担持体回転
位相検出手段、６２、６３…搬送ローラ、６４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…感光体回転位置検
出信号、６５…搬送位置検出信号、８１…第１画像通過タイミング検出手段、８０…第２
画像通過タイミング検出手段、８２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）…基準検出信号
【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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