(57)【要約】【課題】複数の速度変動要因を持っていても、全ての速度変動要因のトータルとしての変動量を検知して位置ずれ補正を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】位置ずれ変動量検知部１０３は、フォトセンサ７０のＩＴＯＰを基準にフォトセンサ６０からの変動的な位置ずれ検知用の第２のレジストレーション補正用パターン６２の出力を格納する。更には、位置ずれ変動量検知部１０３は、この検知結果に基づいて、ポリゴンモータ１０５の回転速度を決める基準クロック（ＣＬＫ）を生成し、ポリゴンモータ制御部１０４へ出力する。【選択図】図８
2007310029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体を光書き込み走査するポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータと、前記感光体上のトナー像を一旦転写する中間転写体と、前記中間転写体を駆動する駆動ローラとの間で、前記中間転写体の周長が、前記感光体と前記駆動ローラの周長のほぼ整数倍の関係に設定され、
前記中間転写体の位置を検知して画像形成動作開始信号を出力する中間転写体位置検知手段と、
前記画像形成動作開始信号を基準に形成されたレジストレーション位置補正用パターンを検知するパターン検知手段と、
前記中間転写体位置検知手段の前記画像形成動作開始信号を基準に、前記パターン検知手段からの前記レジストレーション位置補正用パターンの出力を読み取り、この読み取り結果に基づいて基準クロックを生成する位置ずれ変動量検知手段と、
前記位置ずれ変動量検知手段で生成された前記基準クロックに基づいて、前記ポリゴンモータの回転数を微調整するポリゴンモータ制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の感光体と、前記感光体を光書き込み走査するポリゴンミラーを駆動する複数のポリゴンモータと、前記感光体上のトナー像を一旦転写する中間転写体と、前記中間転写体を駆動する駆動ローラとの間で、前記中間転写体の周長が、前記感光体と前記駆動ローラの周長のほぼ整数倍の関係に設定され、
前記中間転写体の位置を検知して画像形成動作開始信号を出力する中間転写体位置検知手段と、
前記画像形成動作開始信号を基準に形成されたレジストレーション位置補正用パターンを検知するパターン検知手段と、
前記中間転写体位置検知手段の前記画像形成動作開始信号を基準に、前記パターン検知手段からの前記レジストレーション位置補正用パターンの出力を読み取り、この読み取り結果に基づいて基準クロックを生成する位置ずれ変動量検知手段と、
前記位置ずれ変動量検知手段で生成された前記基準クロックに基づいて、前記ポリゴンモータの回転数を微調整するポリゴンモータ制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
感光体と、前記感光体を光書き込み走査するポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータと、転写材搬送体と、前記転写材搬送体を駆動する駆動ローラとの間で、前記転写材搬送体の周長が、前記感光体と前記駆動ローラの周長のほぼ整数倍の関係に設定され、
前記転写材搬送体の位置を検知して画像形成動作開始信号を出力する転写材搬送体位置検知手段と、
前記画像形成動作開始信号を基準に形成されたレジストレーション位置補正用パターンを検知するパターン検知手段と、
前記転写材搬送体位置検知手段の前記画像形成動作開始信号を基準に、前記パターン検知手段からの前記レジストレーション位置補正用パターンの出力を読み取り、この読み取り結果に基づいて基準クロックを生成する位置ずれ変動量検知手段と、
前記位置ずれ変動量検知手段で生成された前記基準クロックに基づいて、前記ポリゴンモータの回転数を微調整するポリゴンモータ制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
複数の感光体と、前記感光体を光書き込み走査するポリゴンミラーを駆動する複数のポリゴンモータと、転写材搬送体と、前記転写材搬送体を駆動する駆動ローラとの間で、前記転写材搬送体の周長が、前記感光体と前記駆動ローラの周長のほぼ整数倍の関係に設定され、
前記転写材搬送体の位置を検知して画像形成動作開始信号を出力する転写材搬送体位置検知手段と、
前記画像形成動作開始信号を基準に形成されたレジストレーション位置補正用パターンを検知するパターン検知手段と、
前記転写材搬送体位置検知手段の前記画像形成動作開始信号を基準に、前記パターン検知手段からの前記レジストレーション位置補正用パターンの出力を読み取り、この読み取り結果に基づいて基準クロックを生成する位置ずれ変動量検知手段と、
前記位置ずれ変動量検知手段で生成された前記基準クロックに基づいて、前記ポリゴンモータの回転数を微調整するポリゴンモータ制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記レジストレーション位置補正用パターンとして、定常的な位置ずれ補正用の第１のレジストレーション位置補正用パターンと、周期的な位置ずれ補正用の第２のレジストレーション位置補正用パターンとを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などを採用した画像形成装置に関し、特に、複数色の可視画像を、無端ベルト状の転写材搬送体に担持される転写材に、或いは無端ベルト状の中間転写体に多重転写して多色画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から画像形成装置として、感光体ドラム上に、画像信号により変調された光を照射して静電潜像を形成し、各色の現像剤でその静電潜像を現像してトナー像とし、そのトナー像を転写材上に直接又は中間転写ベルトを介して多重転写する方式が知られている。いわゆる１ドラム系多色画像形成装置である。
【０００３】
また、各色に対応する感光体ドラムとその周囲の電子写真プロセス手段からなる画像形成部を複数（４つ）備え、各画像形成部で形成されたトナー像を転写材上に直接又は中間転写ベルトを介して多重転写する方式が知られている。いわゆる多ドラム系多色画像形成装置である。
【０００４】
多ドラム系多色画像形成装置においては、いわゆる「色ずれ」が懸念される。色ずれは、各感光体ドラム間の機械的取り付け誤差、各レーザビーム光の光路長誤差、光路変化などの理由により、各感光体ドラム上で形成された各カラー画像のレジストレーションが、最終的に多重転写される転写材上で合わなくなることで生じる。
【０００５】
このため通常、色ずれを補正するために、まず、中間転写体（中間転写ベルト）又は転写材搬送ベルト上に形成された色ずれ補正用パターンを、最下流側の画像形成部の感光体ドラムに隣接して配置されたパターン検知手段としての光センサで読み取る。そして、各色ずれ補正用パターンの色ずれを検出し、記録されるべき画像信号に電気的補正を行う。また、別の色ずれ補正方式として、レーザビーム光路中に設けられている折り返しミラーを駆動して、光路長変化或いは光路変化に対する補正を自動的に行っているものもある。
【０００６】
上記は定常的な色ずれ（色ずれ補正用パターンの位置ずれ）補正であるが、更に特許文献１記載の技術においては、特定の周期を持った変動的な位置ずれやピッチむらに関しても積極的に位置補正を行っている。
【０００７】
具体的には、（１）定常的な位置ずれ補正用パターンと周期的な位置ずれ補正用パターンを形成し、定常的な位置ずれ補正だけを行うのではなく、周期的な位置ずれやピッチむらに関しても位置補正を行っている。また、（２）感光体ドラム及び／又は転写材搬送ベルトの速度変動を検出して、検出した速度変動に応じて回転多面鏡の回転速度を制御している。関連技術として、特許文献１がある。
【特許文献１】特開平１０−３１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来技術のうち（１）の技術の場合、周期を持った変動をもたせる要因は１つの回転体ではなく複数の回転体の複合である。このため感光体ドラムの周期的な位置ずれを補正することができたとしても、他の要因に関する位置ずれは補正することができない。
【０００９】
また、上記従来技術のうち（２）の技術の場合、位置ずれの要因は回転体の速度変動だけでなく、感光体ドラムや転写材搬送ベルトを駆動しているローラの偏心も大きな要因である。従って、上記従来技術のうち（２）の技術の場合、感光体ドラムや搬送ベルトの速度変動は補正することができたとしても、偏心は補正することができない。
【００１０】
本発明の目的は、複数の速度変動要因を持っていても、全ての速度変動要因のトータルとしての変動量を検知して位置ずれ補正を行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を光書き込み走査するポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータと、前記感光体上のトナー像を一旦転写する中間転写体と、前記中間転写体を駆動する駆動ローラとの間で、前記中間転写体の周長が、前記感光体と前記駆動ローラの周長のほぼ整数倍の関係に設定され、前記中間転写体の位置を検知して画像形成動作開始信号を出力する中間転写体位置検知手段と、前記画像形成動作開始信号を基準に形成されたレジストレーション位置補正用パターンを検知するパターン検知手段と、前記中間転写体位置検知手段の前記画像形成動作開始信号を基準に、前記パターン検知手段からの前記レジストレーション位置補正用パターンの出力を読み取り、この読み取り結果に基づいて基準クロックを生成する位置ずれ変動量検知手段と、前記位置ずれ変動量検知手段で生成された前記基準クロックに基づいて、前記ポリゴンモータの回転数を微調整するポリゴンモータ制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の画像形成装置は、複数の感光体と、前記感光体を光書き込み走査するポリゴンミラーを駆動する複数のポリゴンモータと、前記感光体上のトナー像を一旦転写する中間転写体と、前記中間転写体を駆動する駆動ローラとの間で、前記中間転写体の周長が、前記感光体と前記駆動ローラの周長のほぼ整数倍の関係に設定され、前記中間転写体の位置を検知して画像形成動作開始信号を出力する中間転写体位置検知手段と、前記画像形成動作開始信号を基準に形成されたレジストレーション位置補正用パターンを検知するパターン検知手段と、前記中間転写体位置検知手段の前記画像形成動作開始信号を基準に、前記パターン検知手段からの前記レジストレーション位置補正用パターンの出力を読み取り、この読み取り結果に基づいて基準クロックを生成する位置ずれ変動量検知手段と、前記位置ずれ変動量検知手段で生成された前記基準クロックに基づいて、前記ポリゴンモータの回転数を微調整するポリゴンモータ制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を光書き込み走査するポリゴンミラーを駆動するポリゴンモータと、転写材搬送体と、前記転写材搬送体を駆動する駆動ローラとの間で、前記転写材搬送体の周長が、前記感光体と前記駆動ローラの周長のほぼ整数倍の関係に設定され、前記転写材搬送体の位置を検知して画像形成動作開始信号を出力する転写材搬送体位置検知手段と、前記画像形成動作開始信号を基準に形成されたレジストレーション位置補正用パターンを検知するパターン検知手段と、前記転写材搬送体位置検知手段の前記画像形成動作開始信号を基準に、前記パターン検知手段からの前記レジストレーション位置補正用パターンの出力を読み取り、この読み取り結果に基づいて基準クロックを生成する位置ずれ変動量検知手段と、前記位置ずれ変動量検知手段で生成された前記基準クロックに基づいて、前記ポリゴンモータの回転数を微調整するポリゴンモータ制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の画像形成装置は、複数の感光体と、前記感光体を光書き込み走査するポリゴンミラーを駆動する複数のポリゴンモータと、転写材搬送体と、前記転写材搬送体を駆動する駆動ローラとの間で、前記転写材搬送体の周長が、前記感光体と前記駆動ローラの周長のほぼ整数倍の関係に設定され、前記転写材搬送体の位置を検知して画像形成動作開始信号を出力する転写材搬送体位置検知手段と、前記画像形成動作開始信号を基準に形成されたレジストレーション位置補正用パターンを検知するパターン検知手段と、前記転写材搬送体位置検知手段の前記画像形成動作開始信号を基準に、前記パターン検知手段からの前記レジストレーション位置補正用パターンの出力を読み取り、この読み取り結果に基づいて基準クロックを生成する位置ずれ変動量検知手段と、前記位置ずれ変動量検知手段で生成された前記基準クロックに基づいて、前記ポリゴンモータの回転数を微調整するポリゴンモータ制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像形成装置は、中間転写体の周長が、感光体と前記駆動ローラの周長のほぼ整数倍の関係に設定され、中間転写体の位置を検知して画像形成動作開始信号を出力する中間転写体位置検知手段を備える。また、画像形成動作開始信号を基準に形成されたレジストレーション位置補正用パターンを検知するパターン検知手段を備える。また、中間転写体位置検知手段の画像形成動作開始信号を基準に、パターン検知手段からのレジストレーション位置補正用パターンの出力を読み取り、この読み取り結果に基づいて基準クロックを生成する位置ずれ変動量検知手段を備える。更に、位置ずれ変動量検知手段で生成された基準クロックに基づいて、ポリゴンモータの回転数を微調整するポリゴンモータ制御手段を備える。従って、複数の速度変動要因を持っていても、全ての速度変動要因のトータルとしての変動量を検知して位置ずれ補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【００１８】
本画像形成装置は、複数の画像形成部を並列に配し、且つ中間転写方式を採用したカラー画像形成装置である。
【００１９】
図１において、カラー画像形成装置は、画像読取部１Ｒと、画像出力部１Ｐとを有する。画像読取部１Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１Ｐに送信する。画像出力部１Ｐは、複数の、本実施の形態では４つ並設された画像形成部１０と、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０と、クリーニングユニット５０と、フォトセンサ６０、７０と、制御ユニット８０とを有する。
【００２０】
更に、個々のユニットについて詳しく説明する。
【００２１】
各画像形成部１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）は同じ構成とされ、第一の像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光体ドラム１１の外周面に対向してその回転方向に一次帯電器１２、光学系１３、折り返しミラー１６、現像装置１４、及びクリーニング装置１５が配置されている。
【００２２】
一次帯電器１２、光学系１３、折り返しミラー１６、現像装置１４、及びクリーニング装置１５もそれぞれ符号ａ、ｂ、ｃ、ｄが付された４つが配置されている。
【００２３】
一次帯電器１２ａ〜１２ｄにおいて、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、光学系１３ａ〜１３ｄにより、画像読取部１Ｒからの記録画像信号に応じて変調した、例えばレーザビームなどの光線を、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光することによって、そこに静電潜像を形成する。
【００２４】
更に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（以下、「トナー」という。）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を画像転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄにて中間転写ユニット３０を構成する第二の像担持体としてのベルト状の中間転写体、即ち、中間転写ベルト３１に転写する。中間転写ユニット３０については、後で詳述する。
【００２５】
画像転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの下流側では、クリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにより中間転写ベルト３１に転写されずに感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２６】
給紙ユニット２０は、転写材Ｐを収納するためのカセット２１と、カセット２１より転写材Ｐを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２と、ピックアップローラ２２から送り出された転写材Ｐを更に搬送するための給紙ローラ対２３とを有する。また、給紙ユニット２０は、給紙ガイド２４と、各画像形成部の画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ対２５とを有する。
【００２７】
中間転写ユニット３０について詳細に説明する。
【００２８】
中間転写ベルト３１は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２と、ばね（不図示）の付勢によって中間転写ベルト３１に適度なテンションを与える従動ローラ３３と、二次転写対向ローラ３４との間に張設巻回されている。また、駆動ローラ３２と従動ローラ３３の間に一次転写平面Ａが形成される。
【００２９】
中間転写ベルト３１としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などが用いられる。駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングしてベルトとのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２は、ＤＣブラシレスモータ（不図示）によって回転駆動される。
【００３０】
各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏に一次転写用帯電器３５（３５ａ〜３５ｄ）が配置されている。一方、二次転写対向ローラ３４に対向して二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。
【００３１】
また、中間転写ベルト３１の二次転写領域Ｔｅの下流には中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット５０が配置される。クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５１と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備えている。
【００３２】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒータなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、その定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂ（加圧ローラ４１ｂにも熱源を備える場合もある）とを有する。更に、定着ユニット４０は、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとのニップ部へ転写材Ｐを導くための搬送ガイド４３、定着ユニット４０の熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー４６、４７を有する。また、定着ユニット４０は、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとのニップ部から排出されてきた転写材Ｐを更に装置外部に導き出すための内排紙ローラ４４を有する。
【００３３】
定着ユニット４０の下流側には、外排紙ローラ４５、及び、転写材Ｐ積載する排紙トレイ４８などを備えている。
【００３４】
次に、上記構成のカラー画像形成装置の動作について説明する。
【００３５】
制御ユニット８０は、図示されていないが、上記各ユニット内の機構の動作を制御するためのＣＰＵ、レジストレーション補正回路や、モータドライバ部などを有している。
【００３６】
ＣＰＵにより画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズなどにより選択された給紙段から給紙動作を開始する。図１におけるカセット２１は一段のみ示されているが、実際には複数段のカセットを有する。
【００３７】
先ず、ピックアップローラ２２により、カセット２１から転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが一対の給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ対２５まで搬送される。その時レジストローラ対２５は停止されており、転写材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。
【００３８】
その後、フォトセンサ７０により中間転写ベルト３１内に記されたマーク（不図示）を検知するタイミングで画像形成部１０が画像形成を開始する。またそのタイミングに合わせてレジストローラ対２５は回転を始める。この回転時期は、転写材Ｐと画像形成部１０より中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー画像とが二次転写領域Ｔｅにおいて一致するようにそのタイミングが設定されている。なお、上記マークは複数あっても差し支えない。
【００３９】
一方、画像形成部１０では、フォトセンサ７０のマーク検知信号である画像形成動作開始信号（ＩＴＯＰ）が発せられると、画像形成動作を開始する。即ち、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１の回転方向において一番上流にある感光体ドラム１１ｄ上に形成されたトナー画像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。
【００４０】
一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは各画像形成部１０間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて、その次のトナー像が転写される。以下も同様の工程が繰り返され、結局４色のトナー像が中間転写ベルト３１上において一次転写される。
【００４１】
その後、転写材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入し、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧を印加する。これにより、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー画像が転写材Ｐの表面に転写される。その後、転写材Ｐは搬送ガイド４３によって定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとの当接部に形成される定着ニップ部まで正確に案内される。
【００４２】
そして、定着ニップ部において、熱と圧力によってトナー画像が転写材Ｐ表面に定着される。その後、転写材Ｐは、内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５により搬送され、機外に排出され、排紙トレイ４８に積載される。
【００４３】
次に、レジストレーション補正について説明する。
【００４４】
図２は、図１における中間転写ベルト上に、定常的な位置ずれを補正する第１のレジストレーション補正用パターンを形成している様子を表す図である。
【００４５】
図２において、パターン画像読み取り手段であるフォトセンサ６０（６０ａ、６０ｂ）は、複数の感光体ドラム１０のうち、中間転写ベルト進行方向において最下流に位置する感光体ドラム１１ａと駆動ローラ３２の間に位置する。そして、フォトセンサ６０は、中間転写ベルト３１上に形成された第１のレジストレーション補正用パターン６１を読み取る。
【００４６】
本実施の形態では、所定のタイミングで中間転写ベルト３１上に第１のレジストレーション補正用パターン６１を形成し、これをフォトセンサ６０で読み取り、各色に相当する感光体ドラム１０上でのレジストレーションずれを検出する。そして、記録されるべき画像信号に電気的補正をかける。また、レーザビーム光路中に設けられている折り返しミラー１６ａを駆動して、光路長変化或いは光路変化の補正を行う。ただし、この補正は定常的な位置ずれについての補正である。
【００４７】
次に周期を持った変動的な位置ずれの補正について説明する。
【００４８】
特定の周期を持った変動的な位置ずれやピッチむらの要因となるものとして、以下の３つが挙げられる。
（１）中間転写ベルト３１の回転むらや厚みむら（図３（ａ））
（２）中間転写ベルト駆動ローラ３２の回転むら（図３（ｂ））
（３）感光体ドラム１１の回転むら（図３（ｃ））
上記（１）の中間転写ベルト３１の回転むらの場合、図３（ａ）に示すように、中間転写ベルト３１を１周回転駆動した時の回転むら量が０よりも大きい領域（Ｓ１）と０よりも小さい領域（Ｓ２）は等しくなる。そこで、中間転写ベルト３１の回転むらを正弦波と近似する。
【００４９】
同様に、上記（２）の中間転写ベルト３１の駆動ローラ３２及び上記（３）の感光体ドラム１１の回転むらも正弦波と近似する。このときの、中間転写ベルト３１、駆動ローラ３２及び感光体ドラム１１の回転むらの推移を図４に示す。ここで、駆動ローラ３２と感光体ドラム１１の周長を同じにし、感光体ドラム１１及び駆動ローラ３２の周長の整数倍が中間転写ベルト３１の周長になるようにそれぞれの周長を決定する。
【００５０】
例えば、中間転写ベルト３１の周長を１２００ｍｍ、感光体ドラム１１と駆動ローラ３２の周長を１２０ｍｍとすると、中間転写ベルト３１が１回転する間に、感光体ドラム１１と駆動ローラ３２は１０回転し、それぞれの回転むらは図４に示すように推移していく。即ち、ＩＴＯＰ周期で上記（１）〜（３）は常に同じ位相を持つことになる。これらの回転むらを足し合わせたものが装置全体としての位置ずれやピッチむらとなる。
【００５１】
図５は、図１における中間転写ベルトが一周する間のトータルとしての画像の位置ずれ量を表す図である。
【００５２】
図５において、位置ずれがない場合は、(1)位置ずれなしのように位置ずれ量は０のままである。しかし、実際には(2)、(3)のような位置ずれの遷移を表すことになる。(2)は定常位置に対して速く進んでおり、(3)はその逆に遅く進んでいることになる。
【００５３】
そこで、この周期性を有する位置ずれ量を、レジストレーション補正用パターンを用いて検知する。図６は、図１における中間転写ベルト上に周期を持った変動的な位置ずれを補正する第２のレジストレーション補正用パターンを形成している様子を表す図である。
【００５４】
図６において、第２のレジストレーション補正用パターン６２は、中間転写ベルト３１の搬送方向と垂直な線を等間隔に形成すれことで構成されている。変動的な位置ずれやピッチむらがあると第２のレジストレーション補正用パターン６２の検知結果が等間隔でないことになる。
【００５５】
また、第２のレジストレーション補正用パターン６２は中間転写ベルト３１の１周分形成し検知する必要がある。また、この第２のレジストレーション補正用パターン６２は色毎に異なった感光体ドラム１１を使用するため、色毎に生成し検知する。しかし、各色の感光体ドラム１１の速度変動が同じであれば１色分でもよいことになる。
【００５６】
図７は、図６における第２のレジストレーション補正用パターンが定常的な位置に対してずれている様子を表す図である。
【００５７】
図７において、(1)の位置ずれがない場合は、パターン間は一定間隔である。(2)は(1)の位置ずれがない場合に対して速く進んでおり、これは図８におけるポリゴンモータの回転が一定であると仮定すると、感光体ドラム１１、駆動ローラ３２、中間転写ベルト３１のトータルとしての搬送速度が遅いことになる。逆に(3)は(1)の位置ずれがない場合に対して遅く進んでおり、搬送速度が速いことになる。この等間隔に対する変動をＩＴＯＰ基準で検知することで周期的に変動する位置ずれ、ピッチむらを検知することができる。
【００５８】
図８は、図１における光学系の構成を概略的に示す図である。
【００５９】
図８において、光学系１３は、レーザダイオード１００、レーザ制御部１０１、レーザドライバ１０２、位置ずれ変動量検知部１０３、ポリゴンモータ制御部１０４、ポリゴンモータ１０５、ポリゴンミラー１０６及びｆ−θレンズ１０７を備える。
【００６０】
画像読取部（記録画像信号出力部）１Ｒからの記録画像信号が、レーザ制御部１０１に送られる。レーザ制御部１０１は、記録画像信号に応じ、所定のタイミングで画像データ点灯信号を生成する。レーザドライバ１０２は、レーザ制御部１０１からの画像データ点灯信号に応じて、レーザダイオード１００を変調駆動する。
【００６１】
レーザ光は、ポリゴンモータ制御部１０４によって回転制御されるポリゴンモータ１０５が駆動することで矢印方向に回転するポリゴンミラー１０６に反射される。そして、レーザ光は、ｆ−θレンズ１０７によってｆθ補正され、折り返しミラー１６により反射され、感光体ドラム１１上を走査する。
【００６２】
こうして、感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。ＢＤセンサ１０８は、レーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に設けられ、各レーザ光のライン走査開始位置を検出してＢＤ信号を出力する。ＢＤ信号は、レーザ制御部１０１でレーザの走査ラインの走査開始基準信号になる。レーザ制御部１０１では、画像形成用の他にＢＤ信号を検出するためのレーザ強制点灯信号をレーザドライバ１０２に出力し、レーザダイオード１００の強制点灯も行う。
【００６３】
ポリゴンモータ１０５は、ロータの回転角を検出するホールセンサの出力により、論理回路が回転磁界の論理を生成し、ブリッジに組まれた半導体素子群がスイッチングを行い、コイルに電流を供給することにより、回転磁界を生成し回転する。また、ポリゴンモータ１０５は、位置ずれ変動量検知部１０３からの基準クロック（ＣＬＫ）の周期に応じた回転数で回転駆動する。
【００６４】
位置ずれ変動量検知部１０３は、フォトセンサ７０のＩＴＯＰを基準にフォトセンサ６０からの変動的な位置ずれ検知用の第２のレジストレーション補正用パターン６２の出力を格納する。更には、位置ずれ変動量検知部１０３は、この検知結果に基づいて、ポリゴンモータ１０５の回転速度を決める基準クロック（ＣＬＫ）を生成し、ポリゴンモータ制御部１０４へ出力する。
【００６５】
位置ずれがない場合は基準クロックの周期は常に一定であればよいが、図５で示したような位置ずれになった場合はこれに対応した基準クロックを生成する。即ち、(2)の速い所は搬送速度が遅いのでポリゴンモータ１０５の速度を遅くするように基準クロックの周波数を遅くする。(3)の遅いところは搬送速度が速いのでポリゴンモータ１０５の速度を速くするように基準クロックの周波数を速くする。
【００６６】
つまり図９に示すように、ＩＴＯＰ基準で中間転写ベルト３１の画像の位置ずれの量と同位相で逆変位になるようにポリゴンモータ１０５の速度を設定する。この結果、中間転写ベルト３１上の画像の位置ずれはなくなることになる。
【００６７】
上記実施の形態では、駆動ローラ３２と感光体ドラム１１の周長を同じにし、感光体ドラム１１及び駆動ローラ３２の周長の整数倍が中間転写ベルト３１の周長になるように設定している。しかし、中間転写ベルト３１が１周する間に駆動ローラ３２と感光体ドラム１１がそれぞれ整数回転すればよく、上記実施の形態の限りではない。
【００６８】
また、上記周長はちょうど整数比でなくてもほぼ整数比であっても同様の効果が得られることは容易に想像できる。また、上記実施の形態は、中間転写ベルト３１を有するカラー画像形成装置を対象としているが、転写材Ｐを搬送する転写材搬送ベルトを有するカラー画像形成装置においても有効であることは明白である。また、複数のポリゴンモータ１０５及びポリゴンミラー１０６を有する光学系の場合もある。
【００６９】
第１の実施の形態は、複数の画像形成部を有するカラー画像形成装置について説明したが、１つの画像形成部を有する１ドラム系カラー画像形成装置においても有効である。
【００７０】
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の作像系の構成を概略的に示す図である。
【００７１】
図１０において、感光体ドラム２０１は、各色現像器（４色現像ロータリ）２０２と中間転写ベルト２０４に当接している。感光体ドラム２０１は、不図示のレーザスキャナからの画像データ信号に対応するレーザ光が照射される。感光体ドラム２０１上に形成された静電潜像は、感光体ドラム２０１の時計方向への回転により各色現像器２０２の１色の現像スリーブ２０３位置に達する。
【００７２】
静電潜像が形成された感光体ドラム２０１表面と現像バイアスが印加された現像スリーブ２０３面との間に形成される電位量に応じたトナーが、各色現像器２０２から感光体ドラム２０１表面へ飛ばされ、感光体ドラム２０１表面の静電潜像が現像される。
【００７３】
感光体ドラム２０１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム２０１の時計方向への回転により、駆動ローラ２１０が回転駆動することで反時計方向に回転する中間転写ベルト２０４に転写される。黒単色画像の場合には、中間転写ベルト２０４に対して所定時間間隔を空けて順次画像形成され一次転写ローラ２０５によって１次転写される。
【００７４】
フルカラー画像の場合には、感光体ドラム２０１上の各色に対応する静電潜像を、色毎に順次、現像スリーブ２０３の位置出しを行い、現像／１次転写し、中間転写ベルト２０４の４回転後に、即ち４色分の１次転写した時点で、フルカラー画像の１次転写が完了する。
【００７５】
一方、転写材Ｐは、２次転写ローラ２０６と中間転写ベルト２０４とに挟まれる形で不図示の定着器方向へ搬送されるとともに、中間転写ベルト２０４に圧着され、中間転写ベルト２０４上のトナー像が転写材Ｐに２次転写される。
【００７６】
なお、転写材Ｐに転写されずに残る中間転写ベルト２０４上の転写残留トナーは、中間転写ベルト２０４の表面上に当接・離間可能なクリーニングブレード２０７によりクリーニングされる。感光体ドラム２０１の転写残留トナーは、ブレード２０８により掻き取られ、感光体ドラムユニット内に一体化されている不図示の廃トナーボックスまで搬送される。
【００７７】
フォトセンサ２０９は位置ずれ補正用パターンを検知するためのセンサであり、第１の実施の形態と同様に、位置ずれの検知結果をもとに不図示のポリゴンモータの速度を微調することで同様の効果が得られる。
【００７８】
なお、本実施の形態においても、中間転写ベルト２０４が１周する間に感光体ドラム２０１と駆動ローラ２１０が整数回転すればよい。また、本実施の形態では感光体ドラム２０１は１つなので位置ずれ補正用パターンの形成は１色だけでよいことになる。また、上記実施の形態は中間転写ベルトを有するカラー画像形成装置であるが、転写材Ｐを搬送する転写材搬送ベルトを有するカラー画像形成装置においても有効であることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１における中間転写ベルト上に、定常的な位置ずれを補正する第１のレジストレーション補正用パターンを形成している様子を表す図である。
【図３】図１における中間転写ベルト、駆動ローラ、感光体ドラムの回転むらを表す図である。
【図４】図１における中間転写ベルトが一周する間の中間転写ベルト、駆動ローラ、感光体ドラムの回転むらを表す図である。
【図５】図１における中間転写ベルトが一周する間のトータルとしての画像の位置ずれ量を表す図である。
【図６】図１における中間転写ベルト上に周期を持った変動的な位置ずれを補正する第２のレジストレーション補正用パターンを形成している様子を表す図である。
【図７】図６における第２のレジストレーション補正用パターンが定常的な位置に対してずれている様子を表す図である。
【図８】図１における光学系の構成を概略的に示す図である。
【図９】図８におけるポリゴンモータの速度変動を表す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の作像系の構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１１  感光体ドラム（感光体）
３１  中間転写ベルト（中間転写体）
３２  駆動ローラ
６０  フォトセンサ（パターン検知手段）
６１  第１のレジストレーション補正用パターン
６２  第２のレジストレーション補正用パターン
７０  フォトセンサ（中間転写体位置検知手段）
１０３  位置ずれ変動量検知部（位置ずれ変動量検知手段）
１０４  ポリゴンモータ制御部（ポリゴンモータ制御手段）
１０５  ポリゴンモータ
【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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