(57)【要約】【課題】複数の感光ドラムから転写ベルトへ複数のトナー像を転写することにより形成される画像の劣化を低減する。【解決手段】画像形成装置１０００は、複数の感光ドラム１００と、複数の感光ドラムに静電潜像を形成するために光ビームを出射する露光手段１０１と、静電潜像を現像してそれぞれ異なる色のトナー像を形成する現像手段１０２と、前記トナー像がそれぞれ複数の転写部ＰＴで転写される無端状の転写ベルト１０８と、複数の転写部における複数の感光ドラムの表面移動距離が転写ベルトの表面移動距離に従うように複数の感光ドラムの回転を制御する駆動手段２と、複数の感光ドラムのそれぞれの回転位置を検出する回転位置検出手段７と、複数の感光ドラムのそれぞれの回転位置に対する複数の感光ドラムのそれぞれの表面距離に関する情報を保持する保持手段１４と、回転位置検出手段の検出信号と情報に基づいて露光手段を制御する制御手段２と、を備える。【選択図】図２１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光ドラムと、
前記複数の感光ドラムに静電潜像を形成するために画像データに従って光ビームを出射する露光手段と、
前記静電潜像を現像して前記複数の感光ドラムの上にそれぞれ異なる色のトナー像を形成する現像手段と、
前記複数の感光ドラムの上に形成された前記トナー像がそれぞれ複数の転写部で転写される無端状の転写ベルトと、
前記複数の転写部における前記複数の感光ドラムの表面移動距離が前記転写ベルトの表面移動距離に従うように前記複数の感光ドラムの回転を制御する駆動手段と、
前記複数の感光ドラムのそれぞれの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記複数の感光ドラムのそれぞれの回転位置に対する前記複数の感光ドラムのそれぞれの表面距離に関する情報を保持する保持手段と、
前記回転位置検出手段の検出信号と前記情報に基づいて、前記露光手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記複数の感光ドラムのうちの一つの基準感光ドラムの回転位置に対する表面距離に関する基準情報に基づいて、他の感光ドラムの回転位置に対する表面距離に関する情報を生成し、
前記保持手段が保持する前記情報は、前記基準情報および前記他の感光ドラムの前記情報であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記表面距離は、前記検出信号の間に前記感光ドラムの表面が移動する距離であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記情報は、前記複数の感光ドラムのそれぞれの半径であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記露光手段は、回転多面鏡を備え、前記光ビームとしてレーザ光を出射する光走査装置であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記光走査装置は、主走査方向における露光開始タイミングを決定するための同期信号を生成する同期信号生成手段を備え、
前記光走査装置は、前記同期信号に従って前記光ビームの出射タイミングを制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記回転位置検出手段の前記検出信号、前記情報および前記同期信号に基づいて前記画像データを補正する補正手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記露光手段は、ＬＥＤヘッドであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記ＬＥＤヘッドは、前記回転位置検出手段の前記検出信号および前記情報に基づいて前記光ビームの出射タイミングを制御することを特徴とする請求項８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、複数の感光体と中間転写体を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の感光ドラムを備えるタンデム方式の電子写真画像形成装置において、複数の感光ドラム上のトナー像は、それぞれ異なる一次転写位置で中間転写体（以下、「ＩＴＢ」という。）へ一次転写され、互いに重ね合わされる。複数のトナー像がＩＴＢ上でぴったりと重ね合わされるように、複数の感光ドラム上の静電潜像の形成開始タイミングは、それぞれ所定のタイミングに設定されている。静電潜像の形成を開始するための所定のタイミングは、ＩＴＢ上のトナー像が感光ドラム間を進むのにかかる時間分だけずれて設定されている。静電潜像の形成開始タイミングがそれぞれの所定のタイミングからずれると、ＩＴＢ上に重ね合わされる複数のトナー像が互いにずれる。その結果、記録媒体上に形成される画像に色ずれが生じる。色ずれを防止するために、複数色の静電潜像の形成がそれぞれの所定のタイミングで開始されるように制御する必要がある。
【０００３】
また、感光ドラムとＩＴＢの表面速度が変動する場合も、色ずれを生じる。そこで、感光ドラムとＩＴＢの表面速度がそれぞれ一定速度になるように、感光ドラムとＩＴＢの回転速度を制御する必要がある。感光ドラムの表面速度が変動すると、時間同期露光制御で感光ドラムに静電潜像を形成する光ビームの照射位置は、目標照射位置からずれてしまう。また、感光ドラムの表面速度とＩＴＢの表面速度の差が変動すると（すなわち、交流的な速度差を生ずる場合）、感光ドラム上に形成されたトナー像がＩＴＢへ一次転写される位置は、ＩＴＢ上の目標転写位置からずれてしまう。感光ドラム上の光ビームの照射位置のずれ及びＩＴＢ上のトナー像の転写位置のずれは、記録媒体に形成される画像に色ずれを生じさせる。
【０００４】
そこで、感光ドラム及びＩＴＢの回転速度を検出し、検出した回転速度に基づいて感光ドラム及びＩＴＢを駆動するモータの回転速度をフィードバック制御することにより、感光ドラム及びＩＴＢの表面速度をそれぞれ一定速度に維持している。なお、モータとしては、安価、静音、高効率である点から、ブラシレスＤＣモータ（以下、ＢＬＤＣモータという。）が多用されている。
【０００５】
最近では、ＢＬＤＣモータを用いた速度フィードバック制御方法として、ドラム軸にロータリーエンコーダを配置し、ロータリーエンコーダの検出信号に基づいてドラム軸の回転速度を一定にするようにＢＬＤＣモータを制御する方法が用いられることがある。この速度フィードバック制御方法では、ドラム軸の回転速度を検出しているが、感光ドラム、モータ及び駆動ギヤの軸偏心、取り付け公差等があるために、感光ドラムの表面速度を一定にすることは困難である。同様に、ＩＴＢのローラ軸の回転速度を検出し、ＩＴＢの速度フィードバック制御をおこなっても、ＩＴＢを駆動するモータ及び駆動ギヤの軸偏心、取り付け公差等があるために、ＩＴＢの表面速度を一定にすることは困難である。
【０００６】
色ずれを発生させる原因として、感光ドラムとＩＴＢの転写面での摩擦による相互干渉も挙げられる。これは、感光ドラムとＩＴＢのいずれか一方に生じた速度変動が他方へ伝達することにより生じる。その他、記録媒体が厚紙である場合、ＩＴＢが担持しているトナー像を記録媒体へ二次転写する際に、ＩＴＢに突発的な負荷変動が生じることで高周波の速度変動が発生し、これにより色ずれが発生することがある。このように、画像不良を起こす原因は多岐に渡って存在しており、全てを解決することは非常に困難な課題となっている。
【０００７】
特許文献１は、画像不良を防止するために、感光ドラムを、摩擦によりＩＴＢに従動駆動させる技術を開示している。この技術によれば、感光ドラム上の目標位置に形成された画像がＩＴＢ上の目標転写位置へ転写されるので、感光ドラム上の目標位置に画像を形成できれば、感光ドラムの回転ムラにかかわらず色ずれを低減できる。そのため、感光ドラムの回転位置基準で画像を形成することが重要である。感光ドラムの回転位置基準で画像を形成するために、感光ドラムの回転移動量に同期して露光制御を行う方法がある（特許文献２）。この方法によれば、感光ドラムの回転移動量に変動があっても感光ドラム上に位置ずれのない静電潜像を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３３３７５２号公報
【特許文献２】特開平８−９９４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載の構成を、一般の回転多面鏡を利用した画像形成装置に適用した場合、回転多面鏡の回転制御が感光ドラムの回転位置基準に追従し切れないという課題があった。一般の回転多面鏡を、所望の速度・位相で回転させるためには、数十〜数百ミリ秒（ｍｓ）の制御時間が必要である。しかし、感光ドラムの回転位置基準の信号（以下、ドラム回転位置基準信号という。）は、数十〜数百マイクロ秒（μｓ）単位で発生し続ける。つまり、回転多面鏡の回転制御に要する時間よりも、制御目標値としてのドラム回転位置基準信号の更新頻度の方が高い状況となってしまっている。ここで、ドラム回転位置基準信号とは、感光ドラムの回転位置基準に同期して発生する画像形成タイミング信号である。位相とは、ドラム回転位置基準信号が発生したタイミングにおける回転多面鏡の回転角度である。精度の良い画像を形成するためには、回転多面鏡の回転速度・位相合わせが非常に重要である。回転多面鏡の回転速度・位相の値と目標値とのズレ量は、倍率変動や色ずれを発生させ、画像品質の低下の要因となる。
【００１０】
本発明は、複数の感光ドラムから転写ベルトへ複数のトナー像を転写することにより形成される画像の劣化を低減することができる画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の実施例による画像形成装置は、
複数の感光ドラムと、
前記複数の感光ドラムに静電潜像を形成するために画像データに従って光ビームを出射する露光手段と、
前記静電潜像を現像して前記複数の感光ドラムの上にそれぞれ異なる色のトナー像を形成する現像手段と、
前記複数の感光ドラムの上に形成された前記トナー像がそれぞれ複数の転写部で転写される無端状の転写ベルトと、
前記複数の転写部における前記複数の感光ドラムの表面移動距離が前記転写ベルトの表面移動距離に従うように前記複数の感光ドラムの回転を制御する駆動手段と、
前記複数の感光ドラムのそれぞれの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記複数の感光ドラムのそれぞれの回転位置に対する前記複数の感光ドラムのそれぞれの表面距離に関する情報を保持する保持手段と、
前記回転位置検出手段の検出信号と前記情報に基づいて、前記露光手段を制御する制御手段と、
を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の感光ドラムから転写ベルトへ複数のトナー像を転写することにより形成される画像の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図。
【図２】感光ドラムの駆動構成の説明図。
【図３】ＩＴＢの駆動構成の説明図。
【図４】制御器の概略構成を示す図。
【図５】光走査装置の制御ブロック図。
【図６】光走査装置の説明図。
【図７】転写部摩擦トルクと負荷トルクの説明図。
【図８】感光ドラムのドラム軸に作用する負荷トルクの時間変化を示す図。
【図９】ＣＰＵにより実行されるアシストトルク導出シーケンスを示す流れ図。
【図１０】ロータリーエンコーダ及びエンコーダ信号を示す図。
【図１１】パルス番号と表面距離を示す探索表。
【図１２】露光転写間距離Ｌとドラム間距離Ｄを示す図。
【図１３】露光開始タイミングの算出を説明するための図。
【図１４】各色の画像先端位置を示す図。
【図１５】ＡＳＩＣにより実行されるプリント処理を示す流れ図。
【図１６】ＣＰＵにより実行されるプリント処理を示す流れ図。
【図１７】理想走査位置の走査タイミングと実走査位置の走査タイミングを示す図。
【図１８】ＡＳＩＣにより実行される位置ずれ量の算出を示す流れ図。
【図１９】理想走査位置の画像データの濃度値を実走査位置の画像データの濃度値へ分配する例を示す図。
【図２０】露光位置のためのパルス番号と一次転写位置のためのパルス番号の関係を示す図。
【図２１】ＣＰＵにより実行される基準色以外のドラムプロファイルの生成処理を示す流れ図。
【図２２】ドラム間距離を測定するためのパッチ画像（テスト画像）の形成を説明する図。
【図２３】位置ずれ量に従って画像データが補正されたパッチ画像の例を示す図。
【図２４】ドラム間距離測定モードにおけるパッチ画像形成のタイミング図。
【図２５】ドラム間距離を測定するためのパッチ画像（テスト画像）の形成を説明する図。
【図２６】ＣＰＵにより実行されるドラム間距離の測定を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。
【００１５】
（画像形成装置）
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１０００の概略構成を示す図である。図１において、画像形成装置１０００は、イエロー（以下、「Ｙ」という。）、マゼンダ（以下、「Ｍ」という。）、シアン（以下、「Ｃ」という。）及びブラック（以下、「Ｋ」という。）の画像を形成することが可能である。以下の説明において、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫに対応する構成を示す参照符号の後ろに、それぞれ添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫを付す。しかし、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫを特に区別する必要がない場合には、参照符号から添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫを省略する。
【００１６】
画像形成装置１０００は、電子写真方式を用いて記録媒体（以下、シートという。）Ｐ上にカラー画像を形成する。画像形成装置１０００は、像担持体としての複数の感光ドラム（感光体）１００を有する。感光ドラム１００は、図１の矢印で示す方向に回転する。感光ドラム１００の周りには、帯電ローラ１０５、光走査装置（露光手段）１０１、現像スリーブ１０３が設けられた現像器（現像手段）１０２、一次転写ローラ１０７及びクリーニング装置としてのクリーニングブレード１０４が設けられている。感光ドラム１００の下方に中間転写体としての無端状の中間転写ベルト（以下、ＩＴＢという。）１０８が配置されている。中間転写ベルト１０８は、一次転写ローラ１０７により感光ドラム１００に接触させられている。中間転写ベルト１０８は、駆動ローラ１１０、テンションローラ１１４及び二次転写内ローラ１１１に掛け回されている。画像形成装置１０００は、上位ＣＰＵ１を有する。上位ＣＰＵ１は、操作部又は外部装置から画像形成命令を受けると、複数の感光ドラム１００、中間転写ベルト１０８、帯電ローラ１０５、現像スリーブ１０３、一次転写ローラ１０７、二次転写内ローラ１１１及び定着器１１３の回転を開始する。
【００１７】
帯電ローラ１０５は、高圧電源（不図示）に接続されている。高圧電源は、直流電圧又は直流電圧に正弦波電圧を重畳した高電圧を帯電ローラ１０５へ印加する。帯電ローラ１０５は、感光ドラム１００の表面を、高圧電源から与えられる直流電圧と同電位で均一に帯電させる。均一に帯電された感光ドラム１００の表面は、光走査装置１０１から画像信号に従って出射されるレーザ光（以下、光ビームという。）により主走査方向に走査され、静電潜像が形成される。
【００１８】
現像スリーブ１０３は、高圧電源（不図示）に接続されている。高圧電源は、直流に矩形波電圧を重畳した高電圧を現像スリーブ１０３へ印加する。現像スリーブ１０３は、現像スリーブ１０３より正でＧＮＤに対して負である正電位の負電荷のトナー（色材）で感光ドラム１００上の静電潜像を現像し、トナー像を形成する。感光ドラム１００上に形成されたトナー像は、感光ドラム１００の回転により一次転写ローラ１０７へ至る。
【００１９】
４個の感光ドラム１００上に現像されたトナー像は、一次転写ローラ１０７によりＩＴＢ１０８上に重ねて転写される。ＩＴＢ１０８上に重ね合わされたトナー像は、二次転写内ローラ１１１及び二次転写外ローラ１１２によりシートＰ上に一括して転写される。なお、一次転写ローラ１０７及び二次転写内ローラ１１１にも、トナー像を転写するための直流高圧が高圧電源（不図示）から印加されている。
【００２０】
一次転写後に感光ドラム１００上に残った残留トナーは、クリーニングブレード１０４により掻き取られ回収される。二次転写後にＩＴＢ１０８上に残った残留トナーは、ＩＴＢクリーナー１０９により掻き取られ回収される。シートＰ上に転写されたトナー像は、定着器１１３により加熱および加圧され、シートＰに定着される。このようにして、シートＰ上にカラー画像が形成される。
【００２１】
（感光ドラムの駆動構成）
図２は、感光ドラム１００の駆動構成の説明図である。感光ドラム１００のドラム軸（回転軸）９は、減速歯車軸８に機械的に接続されている。減速歯車軸８には、減速歯車１０が接合機構（不図示）により固定されている。減速歯車１０は、ＢＬＤＣモータ（ドラム駆動手段）５のモータ歯車１１に噛合している。ＢＬＤＣモータ５からの回転トルクは、モータ歯車１１、減速歯車１０、減速歯車軸８及びドラム軸９を介して感光ドラム１００へ伝達され、感光ドラム１００を回転させる。
【００２２】
減速歯車軸８には、ロータリーエンコーダ（回転速度検出器）７が固定されている。ロータリーエンコーダ７は、減速歯車軸８、ドラム軸９及び感光ドラム１００と一体的に回転する。ロータリーエンコーダ７は、感光ドラム１００の回転位置（回転角度）を検出する回転位置検出手段である。ロータリーエンコーダ７のエンコーダ信号（検出信号）８２０に基づいて感光ドラム１００の回転速度を表す回転速度検出値を求めることができる。回転速度検出値は、後述するアシストトルクＴASの導出のために用いられる。
【００２３】
上位ＣＰＵ１は、画像形成プロセスにおける各プロセス（帯電、露光、現像、一次転写）の開始タイミングおよび停止タイミングその他各種設定値を一括で制御する。回転位置検出部６は、ＢＬＤＣモータ５の回転位置を検出する。ロータリーエンコーダ７は、それぞれの感光ドラム１００ごとに設けられている。制御器（制御手段）２は、上位ＣＰＵ１からの駆動オン・オフ、目標速度、レジスタ設定値等の指令信号を受信し、モータドライバＩＣ３へ駆動オン・オフ、ＰＷＭ値等の各種制御信号を出力する。なお、アシストトルクＴASの導出のために、ロータリーエンコーダ７のエンコーダ信号８２０に基づく角速度フィードバック制御を行うので、制御器２の内部には、ＰＩＤ制御器が設けられている。モータドライバＩＣ３は、制御器２からの制御信号と回転位置検出部６からの回転位置信号とに基づいて、駆動回路４を制御してＢＬＤＣモータ５へ流す相電流の相切り替え及び電流量の調整を行う。
【００２４】
（ＩＴＢの駆動構成）
図３は、ＩＴＢ１０８の駆動構成の説明図である。駆動ローラ１１０は、ＩＴＢ１０８の内面に接触して設けられている。ＩＴＢ１０８は、駆動ローラ１１０により回転される。駆動ローラ１１０は、ローラ軸１２に固定されている。ローラ軸１２には、減速歯車８９とＩＴＢロータリーエンコーダ（回転速度検出器）８７が固定して配置されている。減速歯車８９は、ＢＬＤＣモータ（ベルト駆動手段）８２のモータ歯車９１１に噛合している。ＢＤＬＣモータ８２からの回転トルクは、モータ歯車９１１、減速歯車８９及びローラ軸１２を介して駆動ローラ１１０へ伝達され、駆動ローラ１１０を回転させる。駆動ローラ１１０の回転によりＩＴＢ１０８が回転する。ロータリーエンコーダ８７は、減速歯車８９、ローラ軸１２及び駆動ローラ１１０と一体的に回転する。ロータリーエンコーダ８７のエンコーダ信号９２０に基づいてＩＴＢ１０８の回転速度を表す回転速度検出値を求めることができる。駆動ローラ１１０は、感光ドラム２と同じように、ＢＬＤＣモータ（ＩＴＢ駆動手段）８２の回転速度を減速歯車８９により減速させて回転される。上位ＣＰＵ１、制御器２、モータドライバＩＣ８８、ＩＴＢ駆動回路９４及び回転位置検出部８６からなる電気的構成は、感光ドラム１００の電気的構成と同様であるので説明を省略する。
【００２５】
画像形成プロセス中のＩＴＢ１０８は、ロータリーエンコーダ８７のエンコーダ信号９２０による角速度フィードバック制御により駆動される。制御器２は、ＰＩＤ制御器を有する。ＰＩＤ制御器は、上位ＣＰＵ１から指令された目標速度（以下、プロセス速度という。）と、ロータリーエンコーダ８７のエンコーダ信号９２０をプロセス速度へ変換した回転速度検出値との差分が小さくなるように角速度フィードバック制御を行う。なお、制御器２は、ドラムロータリーエンコーダ７のエンコーダ信号８２０のパルス数をカウントするカウント手段及びロータリーエンコーダ８７のエンコーダ信号９２０のパルス数をカウントするカウント手段を有する。
【００２６】
（制御器）
図４は、制御器２の概略構成を示す図である。図４に示すように、制御器２は、ＣＰＵ１３、ＲＯＭ１４及びＲＡＭ１５を有する。ＣＰＵ１３は、感光ドラム１００の駆動及びＩＴＢ１０８の駆動を制御する。ＣＰＵ１３は、ＰＩＤ制御器を有し、ＰＩＤ制御器は、後述するアシストトルクＴASの導出時に、ロータリーエンコーダ７のエンコーダ信号８２０に基づいて角速度フィードバック制御を行う。ただし、ＣＰＵ１３は、画像形成プロセス中においては、導出されたアシストトルクＴASに対応して予め定められたデューティ比のＰＷＭ信号をモータドライバＩＣ３へ出力して、感光ドラム１００の駆動を制御する。
【００２７】
（光走査装置）
図５は、光走査装置１０１の制御ブロック図である。特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣという。）５０は、コントローラ６０から送られてくる画像データをＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色に分割する。そして、ロータリーエンコーダ７からのエンコーダ信号８２０と、受光手段としての光検出器（以下、ＢＤという。）４１０からのＢＤ信号に応じて、ＡＳＩＣ（制御手段）５０は、画像データを半導体レーザ４０１のレーザ駆動信号（制御信号）へ変換する。変換されたレーザ駆動信号は、ＢＤ４１０から入力されるＢＤ信号に同期して半導体レーザ４０１へ出力される。半導体レーザ４０１は、入力されたレーザ駆動信号に応じて感光ドラム１００を露光する。また、ＡＳＩＣ５０は、上部ＣＰＵ１からの露光イネーブル信号（ＥＮＢ信号）、露光開始タイミング（出射タイミング）および露光停止タイミングに応じて、光走査装置１０１を制御し、感光ドラム１００の露光制御を行う。
【００２８】
次に、図６を用いて光走査装置１０１を説明する。図６は、光走査装置１０１の説明図である。光走査装置１０１は、半導体レーザ４０１とコリメータレンズ４０２、絞り４０３、シリンドリカルレンズ４０４、回転多面鏡４０５、ｆθレンズ４０６およびＢＤ４１０を備える。半導体レーザ４０１は、ＡＳＩＣ５０からのレーザ駆動信号に基づいて所望の光量の光ビームを出射する。光ビームは、コリメータレンズ４０２、絞り４０３およびシリンドリカルレンズ４０４を通過し、光軸中心に対してほぼ平行光となる。光ビーンは、所定のビーム径で回転多面鏡４０５へ入射する。回転多面鏡４０５は、矢印で示す方向に等角速度で回転する。回転多面鏡４０５の回転に伴って、入射した光ビームが連続的に角度を変えて偏向（反射）される。偏向された光ビームは、ｆθレンズ４０６（４０６ａ、４０６ｂ）により集光され、感光ドラム１００の表面上を主走査方向に走査する。画像領域以外のｆθレンズ４０６の主走査方向の端部に入射した光ビームは、ＢＤミラー４０９により反射される。ＢＤ４１０は、ＢＤミラー４０９により反射された光ビームが入射する位置に配置されている。ＢＤ４１０は、光ビームが入射すると、ＡＳＩＣ５０へＢＤ信号を出力する。ＢＤ（同期信号生成手段）４１０から出力されるＢＤ信号は、主走査方向における露光開始タイミング（出射タイミング）を決定するための同期信号である。
【００２９】
（従動駆動）
本実施の形態における感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の駆動方法を説明する。感光ドラム１００は、ＩＴＢ１０８との摩擦接触によりＩＴＢ１０８の回転に従って回転（摩擦回転）する（以下、従動駆動という。）。従動駆動は、一次転写ローラ１０７と感光ドラム１００との間の一次転写部ＰＴにおける感光ドラム１００の表面とＩＴＢ１０８の表面との接触による摩擦力（以下、転写部摩擦トルクＴFという。）と、感光ドラム１００を駆動するモータの回転トルクとにより実現される。従動駆動は、感光ドラム１００とＩＴＢ１０８の無滑り係合状態で感光ドラム１００を摩擦回転させようとするものである。制御器（駆動手段）２は、一次転写部ＰＴにおける感光ドラム１００の表面移動距離がＩＴＢ１０８の表面移動距離に従うように感光ドラム１００の回転を制御する従動駆動手段である。
【００３０】
図７は、転写部摩擦トルクＴFと負荷トルクＴLの説明図である。負荷トルクＴLは、感光ドラム１００が所定のプロセス速度で回転しているときに感光ドラム１００のドラム軸９に作用するトルクである。転写部摩擦トルクＴFは、一次転写部ＰＴに発生する摩擦力を、感光ドラム１００のドラム軸９に作用するトルクに換算したものである。感光ドラム１００には、クリーニングブレード１０４の摩擦力およびドラム軸９の軸受部（不図示）の摩擦力により、常に回転方向Ｒ１と逆向きの負荷トルクＴLが作用する。負荷トルクＴLは、転写部摩擦トルクＴFの最大値ＴFMAXと比べて遥かに大きな値であるため（ＴL＞＞ＴFMAX）、転写部摩擦トルクＴFのみでは、感光ドラム１００を従動駆動させることはできない。以下、転写部摩擦トルクＴFの最大値ＴFMAXを最大転写部摩擦トルクという。
【００３１】
図８は、感光ドラム１００のドラム軸９に作用する負荷トルクＴLの時間変化を示す図である。図８（ａ）は、画像形成プロセスにおいてドラム軸９に作用する負荷トルクＴLの時間変化と、最大転写部摩擦トルクＴFMAX（−ＴFMAX）とを示している。横軸は、時間を示している。縦軸は、ドラム軸９に作用するトルクを示し、感光ドラム１００の回転方向Ｒ１に作用するトルクをプラスとしている。そのため、感光ドラム１００の回転方向Ｒ１と逆向きに作用する負荷トルクＴLは、図８（ａ）においてマイナス領域に位置している。負荷トルクＴLは、帯電高圧を印加するタイミングおよび転写残トナーがクリーニングブレード１０４へ突入するタイミングで過渡的に変化するので、負荷トルクＴLは、図８（ａ）に示すように、一定ではなく、時間変化に伴い変化する。
【００３２】
しかし、負荷トルクＴLの過渡的な変化成分（以下、「トルク変動成分」という。）ΔＴLは、負荷トルクＴLの大きさに比べて十分に小さいことが知られている。そこで、ＢＬＤＣモータ（回転トルク発生手段）５により負荷トルクＴLの直流的な成分と同じ量の回転トルクを感光ドラム１００へ与えることにより、感光ドラム１００に作用する負荷トルクＴLを打ち消す。負荷トルクＴLの直流的な成分は、例えば、負荷トルクＴLの平均値で表される定常成分である。ＢＬＤＣモータ５が感光ドラム１００へ与える回転トルクを、アシストトルクＴASと表現する。
【００３３】
図８（ｂ）は、ドラム軸９へアシストトルクＴASを与えたときにドラム軸９に生じる負荷トルクＴLのトルク変動成分ΔＴLの時間変化を示す図である。ドラム軸９へアシストトルクＴASを与えることにより、負荷トルクＴLの交流的な成分すなわちトルク変動成分ΔＴL（＝ＴAS−ＴL）が残る。図８（ｂ）に示すように、交流的なトルク変動成分ΔＴLが最大転写部摩擦トルクＴFMAX（−ＴFMAX）以下であるならば、感光ドラム１００は、ＩＴＢ１０８により従動駆動されることが可能である。
【００３４】
しかし、一方、感光ドラム１００がＩＴＢ１０８の速度変動に追従しなければ、交流的な速度変動に対しての従動性は確保できない。すなわち、画像形成プロセス中、常時、以下に示す運動方程式を満たすことで従動駆動が実現される。
【数１】
2017054019.tif 000003
【数２】
2017054019.tif 000004
ここで、ＴFMAX：最大転写部摩擦トルク、Ｊ：ドラム軸９のイナーシャ（以下、ドラムイナーシャという）、ｄω／ｄｔ：角加速度、ＴL：負荷トルク、ＴAS：アシストトルク、ΔＴL：トルク変動成分である。
【００３５】
式（１）及び式（２）は、負荷トルクＴLの直流的な成分と同じ大きさのアシストトルクＴASを負荷トルクＴLと反対方向に発生させることで、最大転写部摩擦トルクＴFMAXが作用しなければならないトルク量を低減させていることを示したものである。また、感光ドラム１００の加速トルクとトルク変動成分ΔＴLの合計値が、常時、最大転写部摩擦トルクＴFMAX以下であることが従動条件であることも示している。ここで、加速トルクは、ドラムイナーシャＪと感光ドラム１００の角加速度ｄω／ｄｔの乗算で示されている。なお、感光ドラム１００の角加速度ｄω／ｄｔは、ＩＴＢ１０８の一次転写部ＰＴでの表面速度変動成分から決まる値である。また、ドラムイナーシャＪは、回転する全負荷を、ドラム軸９でのイナーシャ成分として表したものである。
【００３６】
図８（ｃ）は、加速トルクを含む負荷トルクＴLのトルク変動成分ΔＴLの時間変化を示す図である。図８（ｃ）は、ＩＴＢ１０８の速度変動に従動する際に発生する加速トルクを加味した形で、ドラム軸９上に発生するトルク変動成分ΔＴLの過渡的変化を示している。負荷トルクＴLの変動に加速トルクの変動を足し合わせた分だけ、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す負荷トルクＴL及びトルク変動成分ΔＴLの過渡的な変化の幅に比べて、加速トルクを含むトルク変動成分ΔＴLの過渡的な変化の幅が大きくなっている。
【００３７】
基本的にトルク変動成分ΔＴLが無視できるほど小さいので、アシストトルクＴAS以外の要因で従動性を高めるためには、最大転写部摩擦トルクＴFMAXを大きくするか、加速トルクを下げることが考えられる。最大転写部摩擦トルクＴFMAXは、一次転写におけるトナーの転写プロセスと密接な関係があるので、最大転写部摩擦トルクＴFMAXを変更することは、容易ではない。他方、加速トルクを下げることは、ドラムイナーシャＪを小さくすることにより比較的容易に実現可能である。
【００３８】
ドラム軸９に加味されるＢＬＤＣモータ５のイナーシャ成分の大きさは、減速歯車１０とモータ軸歯車１１の歯車比の影響を大きく受ける。ＢＬＤＣモータ５のイナーシャ成分は、ギヤ比の２乗をモータ軸イナーシャに乗算した値となる。それにより、ＢＬＤＣモータ５のイナーシャ成分は、ドラム軸９では感光ドラム１００のイナーシャ成分より遥かに大きくなってしまう。そのため、本実施の形態のＢＬＤＣモータ５は、低イナーシャのインナーロータタイプである。これにより、ドラムイナーシャＪを大幅に低減することが可能となる。その結果、加速トルクも大幅に低減する。
【００３９】
このように、本実施の形態では、ドラム軸９へアシストトルクＴASを与えることによりドラム軸９に作用する負荷トルクＴLの直流的な成分を打ち消し、かつ、低イナーシャのＢＬＤＣモータ５を選定する。これにより、転写部摩擦トルクＴFにより感光ドラム１００をＩＴＢ１０８に従動させることが十分可能になる。なお、本実施の形態では、ＢＬＤＣモータ（ドラム駆動手段）５をアシストトルクＴASの発生源としている。しかし、アシストトルクＴASの発生源は、ＢＬＤＣモータ５に限定されるものではなく、一定のトルクを発生できる駆動源であればよい。
【００４０】
（アシストトルク導出方法）
次に、アシストトルクＴASを導出する方法を説明する。一般的に、画像形成装置１０００は、メイン電源がオンされると、最初に調整モードと呼ばれる状態になる。調整モードでは、定着器１１３の定着ローラの温度調整、主走査傾き補正および色ずれ補正が行われる。調整モードの終了後に、画像形成装置１０００は、画像形成動作が可能な状態になる。本実施の形態では、調整モードにおいて、アシストトルクＴASを導出する処理を実行する。ここで、一般的に、画像形成装置１０００は、厚紙を含む複数の紙種に対応して複数のプロセス速度で動作可能である。従って、アシストトルクＴASは、複数のプロセス速度のそれぞれに対応して導出される。
【００４１】
アシストトルクＴASは、画像形成プロセス時にドラム軸９に作用する負荷トルクＴLを測定することにより導出される。本実施の形態では、ドラム軸９に作用する負荷トルクＴLを、ＢＬＤＣモータ５が発生するトルク値から求める。モータドライバＩＣ３は、制御器２のＣＰＵ１３からＰＷＭ信号を受信し、ＰＷＭ信号に基づいてＢＬＤＣモータ５へ流れる相電流の電流量を決定する。ＰＷＭ信号とは、一定周期の矩形波信号をパルス幅変調したパルス幅変調信号である。相電流の電流量は、ＰＷＭ信号のハイレベルの時間幅で決まるデューティ比に基づいて調整される。デューティ比が大きいと、電流量が増大し、逆にデューティ比が小さいと、電流量が減少する。電流量の大きさは、ＢＬＤＣモータ５が発生するトルクに比例する。また、電流量の大きさは、デューティ比に比例しているので、デューティ比は、ＢＬＤＣモータ５が発生するトルクに比例する。従って、アシストトルクＴASは、ＣＰＵ１３から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて求めることができる。本実施の形態においては、ＣＰＵ１３からモータドライバＩＣ３へ出力されるＰＷＭ信号のデューティ比をアシストトルクＴASとして導出する。なお、画像形成プロセス中にドラム軸９に作用する負荷トルクＴLを測定するためには、感光ドラム１００の回転速度を目標のプロセス速度に制御する必要がある。プロセス速度は、ロータリーエンコーダ７のエンコーダ信号に基づいて制御器２により算出される。プロセス速度の算出方法については、後述する。
【００４２】
アシストトルクＴASを導出するためには、まず、一次転写ローラ１０７をＩＴＢ１０８から離脱した状態とする。トナー像が形成される感光ドラム１００に対して帯電ローラ１０５、現像スリーブ１０３及びクリーニングブレード１０４が作用しているときにドラム軸９に生じる負荷トルクＴLを測定するために、アシストトルクＴASの導出は、画像形成プロセス中に行う。なお、画像形成プロセスにおける負荷トルクＴLのトルク変動成分（交流的な成分）ΔＴLは、負荷トルクＴLの定常成分（直流的な成分）に対して十分に小さいので、アシストトルクＴASの導出は、感光ドラム１００の空回転中に行ってもよい。
【００４３】
調整モード中にアシストトルクＴASを導出するときの上位ＣＰＵ１の動作を説明する。まず、上位ＣＰＵ１は、一次転写ローラ１０７の脱指令を、一次転写ローラの昇降を行うステッピングモータのドライバＩＣ（不図示）へ送る。次に、上位ＣＰＵ１は、光走査装置１０１、帯電ローラ１０５、現像器１０２などの画像形成プロセスを行う各種装置の制御を行う。そして、上位ＣＰＵ１は、感光ドラム１００の駆動指令を行う。
【００４４】
図９は、ＣＰＵ１３により実行されるアシストトルク導出シーケンスを示す流れ図である。ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１４に格納されているプログラムに基づいてアシストトルク導出シーケンスを実行する。アシストトルク導出シーケンスは、調整モードにおいて開始される。ＣＰＵ１３は、上位ＣＰＵ１から、プロセス速度設定値、アシスト導出オン指令等のアシストトルク導出指令信号を受信する（Ｓ１）。ＣＰＵ１３は、複数のプロセス速度のうちの１つのプロセス速度を選択する（Ｓ２）。ＣＰＵ１３は、ドラムモータドライバＩＣ３へ制御信号を出力し、選択されたプロセス速度で感光ドラム１００の角速度フィードバック制御を開始し、感光ドラム１００を選択されたプロセス速度で駆動する（Ｓ３）。
【００４５】
ＣＰＵ１３は、感光ドラム１００の駆動開始からＴ１時間（所定時間）経過したか否かを判断する（Ｓ４）。Ｔ１時間は、感光ドラム１００の駆動開始から、現像器１０２から感光ドラム１００へ転写されたトナーがクリーニングブレード１０４へ到達するまでに係る時間以上に設定される。Ｔ１時間は、さらに、感光ドラム１００の駆動開始から、感光ドラム１００の回転速度が安定するまでに係る時間に基づいて規定される。Ｔ１時間が経過すると（Ｓ４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、ＰＷＭ信号のデューティ比のサンプリングを開始し、サンプリングしたデューティ比の値Ｐ1、Ｐ2、・・・をＲＡＭ１５に保存する（Ｓ５）。
【００４６】
ＣＰＵ１３は、サンプリングしたデューティ比の値Ｐ1、Ｐ2、・・・、ＰNの数が所定のサンプリング数Ｎに到達したか否かを判断する（Ｓ６）。サンプリングしたデューティ比の値Ｐ1、Ｐ2、・・・、ＰNの数が所定のサンプリング数Ｎに到達すると（Ｓ６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、サンプリングを停止する（Ｓ７）。サンプリングの停止と同時に、ＣＰＵ１３は、光走査装置１０１を停止させ、帯電ローラ１０５、現像器１０２及び一次転写ローラ１０７の高圧電源を停止させる。ＣＰＵ１３は、感光ドラム１００を１〜２周回転させた後、モータドライバＩＣ３へ駆動停止指令を出力して感光ドラム１００を停止させる（Ｓ８）。感光ドラム１００を１〜２周回転させる理由は、感光ドラム１００上のトナーをクリーニングブレード１０４で除去するためである。
【００４７】
ＣＰＵ１３は、サンプリングしたデューティ比の値Ｐ1、Ｐ2、・・・、ＰNの平均値Ｐaveを以下の式（３）により算出する（Ｓ９）。
【数３】
2017054019.tif 000005
ここで、Ｐaveは、ＰＷＭ信号のデューティ比の平均値、ＰNは、Ｎ個目のサンプリングデータ、Ｎは、所定のサンプリング数を示している。
【００４８】
ＣＰＵ１３は、平均値ＰaveをＲＡＭ１５に保存する（Ｓ１０）。デューティ比の平均値Ｐaveは、アシストトルクＴASに相当する値である。これにより、１つのプロセス速度におけるアシストトルクＴASが導出さる。ＣＰＵ１３は、残りのプロセス速度のそれぞれについて同様にＳ２からＳ１０の動作を繰り返し行い（Ｓ１１）、各プロセス速度におけるアシストトルクＴASを導出する。全てのプロセス速度に対するアシストトルクＴASが導出されたら、アシストトルク導出シーケンスを終了する。なお、本実施の形態によるアシストトルクＴASの導出は、一次転写部ＰＴにおいて感光ドラム１００とＩＴＢ１０８とが接触しない状態で行われる。しかし、感光ドラム１００に作用する負荷トルクＴLの定常成分（直流的な成分）と同じ大きさのトルクを導出できれば、本シーケンスに限定されるものではなく、他のシーケンスによりアシストトルクＴASを導出してもよい。
【００４９】
（プロセス速度の算出方法）
次に、アシストトルク導出シーケンスで用いられるプロセス速度の算出方法を説明する。プロセス速度は、感光ドラム１００の回転速度に相当する。感光ドラム１００の回転速度は、感光ドラム１００のドラム軸９に固定されたロータリーエンコーダ７のエンコーダ信号８２０に基づいて算出される。以下、ロータリーエンコーダ７を説明する。
【００５０】
図１０は、ロータリーエンコーダ７及びエンコーダ信号８２０を示す図である。図１０（ａ）は、感光ドラム１００の減速歯車軸８に固定されたロータリーエンコーダ７の概略構成を示す図である。ロータリーエンコーダ７のエンコーダ信号８２０は、フォトセンサ７ｂのパルス信号と、フォトセンサ７ｃのパルス信号と、フォトセンサ７ｄのパルス信号とからなる。図１０（ｂ）は、フォトセンサ７ｂのパルス信号及びフォトセンサ７ｃのパルス信号を示す図である。図１０（ａ）に示すように、ロータリーエンコーダ７は、ホイール７ａと、フォトセンサ７ｂと、フォトセンサ７ｃと、フォトセンサ７ｄとを有する。フォトセンサ７ｂとフォトセンサ７ｃは、ホイール７ａの一周において等間隔に形成された複数のスリット７ｅを検出するように配置されている。フォトセンサ７ｄは、ホイール７ａの１周において１か所のみに設けられたスリット７ｆを検出するように配置されている。ホイール７ａは、感光ドラム１００の減速歯車軸８に固定されている。フォトセンサ７ｂ、フォトセンサ７ｃ及びフォトセンサ７ｄは、支持部材（不図示）に固定されている。本実施の形態では、スリット７ｅの総数を一例として８００個としている。ただし、スリット７ｅの総数は、８００個に限定されるものではなく、任意の数に設定することができる。制御器２は、フォトセンサ７ｂとフォトセンサ７ｃのパルス信号の平均値を用いて感光ドラム１００の回転速度すなわちプロセス速度（表面速度）Ｖｓを検出する。
【００５１】
図１０（ｂ）を参照して、２つのフォトセンサ７ｂ及び７ｃのパルス信号を用いて感光ドラム１００のプロセス速度Ｖｓを検出する方法を説明する。感光ドラム１００が回転を始めると、フォトセンサ７ｂ及びフォトセンサ７ｃは、ロータリーエンコーダ７のホイール７ａに形成されたスリット７ｅを検出し、矩形波状のパルス信号を発生する。フォトセンサ７ｂ及び７ｃは、感光ドラム１００の表面位置を検出する表面位置検出部として機能する。フォトセンサ７ｂ及びフォトセンサ７ｃは、スリット７ｅを検出しているときにＨＩＧＨレベルの信号を制御器２へ出力する。フォトセンサ７ｂ及びフォトセンサ７ｃは、スリット７ｅを検出していないときにＬＯＷレベルの信号を制御器２へ出力する。制御器２は、フォトセンサ７ｂ及びフォトセンサ７ｃから出力されるパルス信号がＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルへ切り換わる立ち上がりを検出する。制御値２は、立ち上がりの間隔をカウントすることで、立ち上がり間の時間ＴENCを算出する。フォトセンサ７ｂ及びフォトセンサ７ｃの各々のＴENCが確定したタイミングにおいて、両フォトセンサの平均値ＴENCAVEが導出される。
【００５２】
図１０（ｂ）における区間Ａ及び区間Ｂは、立ち上がり間の時間ＴENCを算出するための区間である。区間Ａ’、及び区間Ｂ’は、算出した立ち上がり間の時間ＴENCを制御器２が適用する区間である。なお、図１０（ｂ）は、両フォトセンサ７ｂ、７ｃの平均値ＴENCAVEを導出する際、フォトセンサ７ｂのパルス信号の立ち上がりを先に検出した場合の例を示す。制御部２は、このようにして算出された平均値ＴENCAVEをロータリーエンコーダ７のパルスエッジ入力タイミングとして処理を行う。２つのフォトセンサ７ｂ、７ｃの入力を平均化することにより、フォトセンサ７ｂ、７ｃやスリット７ｅの配置誤差の影響を軽減する効果がある。平均値ＴENCAVE、感光ドラム１００の半径（設計値）Ｒ及びスリット７ｅ間の角度（本実施例では、３６０°÷８００＝０．４５°＝８１÷π）に基づいて、以下の式から感光ドラム１００のプロセス速度ＶSを求める。
【数４】
2017054019.tif 000006
【００５３】
（理想走査位置の算出）
次に、ロータリーエンコーダ７のエンコーダ信号８２０から、理想的な書き出しタイミング（以下、理想走査位置という。）Δｔを算出する方法を説明する。画像形成装置１０００は、６００ｄｐｉの画像データに従って画像をシートに形成するよう構成されている。画像データが６００ｄｐｉであるので、副走査方向のライン間距離ΔＬは、２．５４ｃｍを６００で除算した約４２．３μｍである。最初に、副走査方向のライン間距離ΔＬは、目標ピッチ間隔としての４２．３μｍに設定される。ＣＰＵ１３は、常時、エンコーダ信号８２０に基づいて感光ドラム１００の表面移動距離Ｘ０を測定する。ＣＰＵ１３は、表面移動距離Ｘ０が４２．３μｍに到達したタイミングを、理想走査位置Δｔとする。理想走査位置Δｔを算出した後、ＣＰＵ１３は、次の理想走査位置Δｔを算出するために表面移動距離Ｘ０を０から再測定する。尚、一般に、感光ドラム１００の回転中心から表面までの距離（半径）は、感光ドラム１００の表面の位置ごとに異なる。よって、理想走査位置Δｔは、感光ドラム１００の表面の位置ごとに異なる。感光ドラム１００の表面移動距離Ｘ０は、ロータリーエンコーダ７のパルス信号が入力される毎に、後述する図１１に示すパルス番号ｐの表面距離ＺYpが加算される。パルス番号ｐは、感光ドラム１００の回転位置に相当する値である。任意のタイミングにおける感光ドラムＹの表面移動距離Ｘは、フォトセンサ７ｃのパルス信号間の時間の線形補間により生成される。理想走査位置Δｔの算出の詳細は、後述する。
【００５４】
（露光開始タイミングの算出）
次に、光走査装置１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋの露光開始タイミングｔｙ、ｔｍ、ｔｃ及びｔｋの算出を説明する。フォトセンサ７ｄは、スリット７ｆを検出し、パルス信号（エンコーダ信号８２０）をＡＳＩＣ５０へ出力する。ＡＳＩＣ５０は、フォトセンサ７ｄからパルス信号を受信すると、上位ＣＰＵ１へホームポジション信号ｅｎｃ−ＨＰを出力する。ＡＳＩＣ５０は、フォトセンサ７ｃのパルス信号及びフォトセンサ７ｄのホームポジション信号ｅｎｃ−ＨＰに基づいて、ロータリーエンコーダ７のスリット７ｅの番号付けを行う。具体的には、フォトセンサ７ｄのパルス信号の入力後の最初のフォトセンサ７ｃのパルス信号の入力をパルス番号の１番目とする。次のフォトセンサ７ｂのパルス信号の入力をパルス番号の２番目とする。以後、フォトセンサ７ｃのパルス信号の入力毎にパルス番号を更新する。このようにして、ロータリーエンコーダ７のスリット７ｅの全てにパルス番号を付与する。パルス番号に基づいて、感光ドラム１００の表面のどの位置を露光しているかを特定することが可能となる。
【００５５】
図１１は、パルス番号ｐと表面距離ＺYpを示す探索表である。探索表は、予めＲＯＭ（保持手段）１４に保持されている。探索表は、感光ドラム１００Ｙの回転位置と感光ドラム１００Ｙの表面距離との関係を示す情報である。具体的には、図１１に示す探索表は、感光ドラム１００Ｙのパルス番号ｐに対応する感光ドラム１００Ｙの表面距離ＺYpを示している。例えば、１番目のパルス番号が入力されてから２番目のパルス番号が入力されるまでの間に、感光ドラム１００Ｙの表面が１１８．８１マイクロメートル（μｍ）の表面距離ＺY1移動することを示している。一般に、感光ドラム１００の回転中心は、偏心していることがある。すなわち、感光ドラム１００の回転中心から表面までの距離（半径）は、感光ドラム１００の表面の位置ごとに異なる。よって、図１１に示すように、パルス番号ｐ毎に表面距離ＺYpが異なる。パルス番号ｐが入力される毎に、図１１に示す表面距離ＺYpを加算することにより、任意のパルス番号ｐにおける感光ドラムＹの表面移動距離Ｘを算出することができる。なお、フォトセンサ７ｃのパルス信号間における任意のタイミングの感光ドラムＹの表面移動距離Ｘは、線形補間により求めることができる。
【００５６】
なお、ＲＯＭ１４は、図１１に示す探索表の表面距離ＺYpの代わりに感光ドラム１００Ｙの半径を記憶していてもよい。ロータリーエンコーダ―７Ｙのフォトセンサ７ｃのパルス信号間の感光ドラム１００Ｙの回転角度と半径とからパルス信号間の表面距離を算出することができる。表面距離を記憶するよりも半径を記憶する方がＲＯＭ１４の記憶容量を小さくすることができるかもしれないからである。探索表の表面距離ＺYpまたは半径は、感光ドラム１００Ｙの露光位置ＥＰYにおける表面距離または半径であるとよい。
【００５７】
図１２は、露光転写間距離Ｌとドラム間距離Ｄを示す図である。図１２（ａ）は、感光ドラム１００の露光位置ＥＰから一次転写位置ＰＴまでの露光転写間距離Ｌと、感光ドラム１００Ｙからその他の感光ドラム１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋまでのドラム間距離Ｄを示す。感光ドラム１００Ｙから感光ドラム１００Ｍまでのドラム間距離（第二距離）は、感光ドラム１００Ｙの一次転写位置ＰＴYから感光ドラム１００Ｍの一次転写位置ＰＴMまでの距離ＤYMで表される。感光ドラム１００Ｙから感光ドラム１００Ｃまでのドラム間距離（第二距離）は、感光ドラム１００Ｙの一次転写位置ＰＴYから感光ドラム１００Ｃの一次転写位置ＰＴCまでの距離ＤYCで表される。感光ドラム１００Ｙから感光ドラム１００Ｋまでのドラム間距離（第二距離）は、感光ドラム１００Ｙの一次転写位置ＰＴYから感光ドラム１００Ｋの一次転写位置ＰＴKまでの距離ＤYKで表される。
【００５８】
感光ドラム１００Ｙの露光位置ＥＰYから一次転写位置ＰＴYまでの露光転写間距離（第一距離）は、ＬYで表される。感光ドラム１００Ｍの露光位置ＥＰMから一次転写位置ＰＴMまでの露光転写間距離（第一距離）は、ＬMで表される。感光ドラム１００Ｃの露光位置ＥＰCから一次転写位置ＰＴCまでの露光転写間距離（第一距離）は、ＬCで表される。感光ドラム１００Ｋの露光位置ＥＰKから一次転写位置ＰＴKまでの露光転写間距離（第一距離）は、ＬKで表される。ドラム間距離ＤYM、ＤYC及びＤYKは、感光ドラム１００がずれることがない限り変化することは無いので、本実施例では固定値とする。しかし、ドラム間距離ＤYM、ＤYC及びＤYKが変動する場合は、その変動距離を加えることにより、以後の演算と同様に演算可能である。一般に、感光ドラム１００の成形精度や、ドラム軸９の偏心などの要因により、感光ドラム１００の回転中心からドラム表面までの距離（半径）は、一定ではない。よって、感光ドラム１００の露光位置ＥＰから一次転写位置ＰＴまでの露光転写間距離Ｌは、感光ドラム１００毎及びその表面位置毎に異なる値となる。
【００５９】
図１２（ｂ）は、各色の露光開始タイミングｔｙ、ｔｍ、ｔｃ及びｔｋの制御を説明するための図である。図１２（ｂ）において、縦軸は、距離を示し、横軸は、時間を示している。露光転写間距離ＬY、ＬM、ＬC及びＬKは、感動ドラム１００の１回転周期で変動する変数である。従って、露光転写間距離ＬY、ＬM、ＬC及びＬKは、周期性を有するサイン波のような曲線になる。ただし、各感光ドラム１００の形状は、わずかに異なることがあるので、露光転写間距離ＬY、ＬM、ＬC及びＬKの周期、位相及び振幅は、互いに異なる。露光転写間距離ＬYが時間とともに変化するので、感光ドラム１００Ｙ上の露光位置ＥＰYから一次転写位置ＰＴM、ＰＴC及びＰＴKまでの距離も時間とともに変化する。また、露光転写間距離ＬMが時間とともに変化するので、感光ドラム１００Ｍ上の露光位置ＥＰMから一次転写位置ＰＴC及びＰＴKまでの距離も時間とともに変化する。また、露光転写間距離ＬCが時間とともに変化するので、感光ドラム１００Ｃ上の露光位置ＥＰCから一次転写位置ＰＴKまでの距離も時間とともに変化する。よって、複数のカラー画像の先端合わせを行うためには、時間とともの変化する露光転写間距離ＬY、ＬM、ＬC及びＬKに従って各色の露光開始タイミングｔｙ、ｔｍ、ｔｃ及びｔｋを調整する必要がある。
【００６０】
以下に、各色の露光タイミングｔｙ、ｔｍ、ｔｃ及びｔｋを調整する方法を説明する。各色の画像形成装置について説明する。まず、ＡＳＩＣ５０は、上位ＣＰＵ１からの画像形成開始信号ＳＯＩを受信すると、感光ドラム１００Ｙに対して光走査装置１０１Ｙで露光を開始する（露光開始タイミングｔｙ）。ＡＳＩＣ５０は、それと同時にＬYを算出する。また、光走査装置１０１Ｙでの露光開始以降、ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋの露光位置ＥＰM、ＥＰC及びＥＰKから一次転写位置ＰＴM、ＰＴC及びＰＴKまでの露光転写間距離ＬM、ＬC及びＬKをそれぞれ算出し続ける。
【００６１】
図１３は、露光開始タイミングｔｙ、ｔｍ、ｔｃ及びｔｋの算出を説明するための図である。図１３（ａ）は、感光ドラム１００の露光位置ＥＰから一次転写位置ＰＴまでの露光転写間距離Ｌを示す図である。ここで、露光転写間距離Ｌの算出方法を説明する。図１３（ａ）は、ロータリーエンコーダ７に対する露光位置ＥＰと一次転写位置ＰＴとにより形成される角度θを示している。角度θは、設計値であり、予め決まった固定値である。ロータリーエンコーダ７の複数のスリット７ｅは、ホイール７ａの円周上に等間隔に形成されている。つまり、スリット７ｅの数が８００本の場合、隣り合うスリット７ｅの間の角度は、３６０÷８００＝０．４５°である。よって、角度θに対するスリット７ｅの数は固定値Ｓとなる。例えばθ＝１３５°の場合、Ｓ＝１３５°÷０．４５°＝３００となる。本実施例において、各色の角度θは、同一の設計値とする。つまり、スリット７ｅの数Ｓは、各感光ドラム１００で共通の値となる。よって、ある露光開始タイミングでのパルス番号をｐとすると、パルス番号ｐからパルス番号ｐ＋Ｓまでの表面距離ＺYpから表面距離ＺYp+Sを加算した値が露光転写間距離Ｌとなる。尚、各色のパルス番号ｐは、各色の感光ドラム１００の回転角度状態に依存するため、各色の感光ドラム１００毎に異なる。また、感光ドラム１００は、個体毎に形状が異なるため、各色の感光ドラム１００のパルス番号ｐに対応する表面距離ＺYp、ＺMp、ＺCp及びＺKpも各色の感光ドラム１００毎に異なる。
【００６２】
ＡＳＩＣ５０は、光走査装置１０１Ｙの露光開始タイミングｔｙでのパルス番号ｐと以降に入力されるパルス信号の数ｎから、露光開始タイミングｔｙからの感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘを算出し続ける。感光ドラム１００ＹやＩＴＢ１０８の速度変動があってもパルス信号の入力の時間間隔が変化するのみであり、パルス番号ｐとパルス番号ｐ＋ｎとに基づいて、速度変動にかかわらず正確な表面移動距離Ｘの算出が可能である。そして、感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘが距離ＮMに達した時点で、光走査装置１０１Ｍは、露光を開始する（露光開始タイミングｔｍ）。感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘが距離ＮCに達した時点で、光走査装置１０１Ｃは、露光を開始する（露光開始タイミングｔｃ）。感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘが距離ＮKに達した時点で、光走査装置１０１Ｋは、露光を開始する（露光開始タイミングｔｋ）。
【００６３】
以下に、距離ＮM、ＮC及びＮKの算出方法を示す。
【数５】
2017054019.tif 000007
【数６】
2017054019.tif 000008
【数７】
2017054019.tif 000009
ここで、各々の記号は、以下の通りである。
ｗy：光走査装置１０１Ｙの露光開始タイミングｔｙでの感光ドラム１００Ｙのパルス番号
ｗm：光走査装置１０１Ｍの露光開始タイミングｔｍでの感光ドラム１００Ｍのパルス番号
ｗc：光走査装置１０１Ｃの露光開始タイミングｔｃでの感光ドラム１００Ｃのパルス番号
ｗk：光走査装置１０１Ｋの露光開始タイミングｔｋでの感光ドラム１００Ｋのパルス番号
ＺYp：ロータリーエンコーダ７Ｙのパルス番号ｐに対応する感光ドラム１００Ｙの表面距離
ＺMp：ロータリーエンコーダ７Ｍのパルス番号ｐに対応する感光ドラム１００Ｍの表面距離
ＺCp：ロータリーエンコーダ７Ｃのパルス番号ｐに対応する感光ドラム１００Ｃの表面距離
ＺKp：ロータリーエンコーダ７Ｋのパルス番号ｐに対応する感光ドラム１００Ｋの表面距離
ＬY：感光ドラム１００Ｙの露光転写間距離
ＬM：感光ドラム１００Ｍの露光転写間距離
ＬC：感光ドラム１００Ｃの露光転写間距離
ＬK：感光ドラム１００Ｋの露光転写間距離
ＤYM：感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｍのドラム間距離
ＤYC：感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｃのドラム間距離
ＤYK：感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｋのドラム間距離
【００６４】
表面距離ＺYp、ＺMp、ＺCp、ＺKp、及びドラム間距離ＤYM、ＤMC、ＤYKは、ＲＯＭ１４に予め記憶されている。感光ドラム１００Ｙの露光転写間距離ＬYは、ＡＳＩＣ５０が画像形成開始信号ＳＯＩを受信したときにＡＳＩＣ５０により算出される。露光転写間距離ＬM、ＬC、ＬK、及び距離ＮM、ＮC、ＮKは、ロータリーエンコー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋのパルス信号が入力される毎にＡＳＩＣ５０により算出される。
【００６５】
図１３（ｂ）は、画像形成開始信号ＳＯＩと各色の露光開始タイミングｔｙ、ｔｍ、ｔｃ及びｔｋの関係を示すタイミング図である。ＡＳＩＣ５０は、画像形成開始信号ＳＯＩを受信したときに（露光開始タイミングｔｙ）、光走査装置１０１ＹへＥＮＢY信号を出力して、感光ドラム１００Ｙの露光を開始する。ＥＮＢY信号は、コントローラ６０から送られてくる画像データに基づいて半導体レーザ４０１をオン／オフさせることを許可する信号である。ＡＳＩＣ５０は、画像形成開始信号ＳＯＩの受信時点（露光開始タイミングｔｙ）からその時点のパルス信号ｎまでの感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘを算出する。表面移動距離Ｘは、次の式により求められる。
【数８】
2017054019.tif 000010
ｎは、その時点での感光ドラム１００Ｙのパルス番号である。表面移動距離Ｘが距離ＮMに達した時点（露光開始タイミングｔｍ）で、ＡＳＩＣ５０は、光走査装置１０１Ｍへ感光ドラム１００Ｍの露光を開始するＥＮＢM信号を出力する。表面移動距離Ｘが距離ＮCに達した時点（露光開始タイミングｔｃ）で、ＡＳＩＣ５０は、光走査装置１０１Ｃへ感光ドラム１００Ｃの露光を開始するＥＮＢC信号を出力する。表面移動距離Ｘが距離ＮKに達した時点（露光開始タイミングｔｋ）で、ＡＳＩＣ５０は、光走査装置１０１Ｋへ感光ドラム１００Ｋの露光を開始するＥＮＢK信号を出力する。
【００６６】
本実施例では、感光ドラム１００Ｙのロータリーエンコーダ７Ｙから出力されるパルス信号を用いて画像形成開始信号ＳＯＩの時点（露光開始タイミングｔｙ）からその時点（パルス番号ｎ）までの感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘを算出する。距離ＮM、ＮC、ＮKは、ロータリーエンコーダ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋのパルス信号を用いて算出される。しかし、ＩＴＢ１０８と各色の感光ドラム１００が十分に従動している場合は、全ての感光ドラム１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋの表面移動距離が常に同じになる。そのため、ＩＴＢ１０８と各色の感光ドラム１００が十分に従動している場合、他の感光ドラム１００Ｍ、１００Ｃ又は１００Ｋ、若しくはＩＴＢ１０８のロータリーエンコーダからのパルス信号を用いて表面移動距離Ｘを算出してもよい。
【００６７】
図１４は、各色の画像先端位置を示す図である。図１４において、Ｙの画像先端位置は、参照符号２００Ｙで表されている。Ｍの画像先端位置は、２００Ｍで表わされている。図１４(ａ)は、画像形成開始信号ＳＯＩの時点（露光開始タイミングｔｙ）でのＹの画像先端位置２００Ｙを示している。Ｙの画像先端位置２００Ｙは、感光ドラム１００Ｙの露光位置ＥＰYに存在している。露光開始タイミングｔｙでは、Ｍ、Ｃ及びＫの画像の露光が開始されていないので、Ｍ、Ｃ及びＫの画像先端位置は、図１４（ａ）に存在しない。
【００６８】
図１４(ｂ)は、画像形成開始信号ＳＯＩの後の露光開始タイミングｔｍでのＹの画像先端位置２００Ｙ及びＭの画像先端位置２００Ｍを示している。Ｙの画像先端位置２００Ｙは、ＩＴＢ１０８上に存在している。感光ドラム１００Ｙの露光位置ＥＰYからＹの画像先端位置２００Ｙまでの距離は、感光ドラム１００Ｙの表面が移動した表面移動距離Ｘである。表面移動距離Ｘが距離ＮMに達したときに、Ｙの画像先端位置２００Ｙから感光ドラム１００Ｍの一次転写位置ＰＴMまでの距離が距離ＬMと等しくなる。この時点（露光開始タイミングｔｍ）で、感光ドラム１００ＭにＭの画像の露光を開始する。露光開始タイミングｔｍでは、Ｍの画像先端位置２００Ｍは、感光ドラム１００Ｍの露光位置ＥＰMに存在している。露光開始タイミングｔｍでは、Ｃ及びＫの画像の露光が開始されていないので、Ｃ及びＫの画像先端位置は、図１４（ｂ）に存在しない。
【００６９】
図１４(ｃ)は、Ｙの画像先端位置２００Ｙが感光ドラム１００Ｍの一次転写位置ＰＴMに達したときの状態を示している。Ｙの画像先端位置２００ＹとＭの画像先端位置２００Ｍが、同じタイミングで感光ドラム１００Ｍの一次転写位置ＰＴMに到達しており、ＹとＭの先端位置が正確に重なり合うことが示されている。尚、Ｃの画像先端位置及びＫの画像先端位置に関して、Ｍの画像の露光開始と同様に、表面移動距離Ｘが距離ＮC及びＮKに達した時点（露光開始タイミングｔｃ及びｔｍ）でＣの画像及びＫの画像の露光が開始されるので、説明を省略する。図１４では、ＤYM、ＤYC及びＤYKがＬM、ＬC及びＬK、よりも大きい場合を説明したが、そうでない場合であっても、式４、式５及び式６から算出される値に基づいて画像形成動作を行えば、画像先端位置を正確に合わせることが可能である。
【００７０】
本実施例によれば、副走査方向におけるＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの画像先端位置をＩＴＢ１０８上で合わせることができる。また、感光ドラム１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋの回転速度が変動した場合であっても、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの画像の副走査方向における走査線間隔（副走査書込位置間隔）を常に一定に維持することができる。よって、ＩＴＢ１０８上へ転写される複数色のトナー像の色ずれを防ぎ、結果として記録媒体上に形成される画像の色ずれを防止することができる。尚、位置精度を向上させたい場合、分解能のより大きいロータリーエンコーダを選択することが望ましい。
【００７１】
図１５は、ＡＳＩＣ５０により実行されるプリント処理を示す流れ図である。ＡＳＩＣ５０は、ＲＯＭに格納されているプログラムに基づいてプリント処理を実行する。プリント動作指令をコントローラ６０が受信すると、コントローラ６０は、上位ＣＰＵ１へ各種プロセス制御の開始指令信号を出力する。プリント処理が開始されると、ＡＳＩＣ５０は、コントローラ６０から画像情報を入力する（Ｓ２１）。ＡＳＩＣ５０は、画像情報をＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色に分解して、光走査装置１０１を制御するための画像データにする（Ｓ２２）。
【００７２】
ＡＳＩＣ５０は、上位ＣＰＵ１から画像形成開始信号ＳＯＩを受信したか否かを判断する（Ｓ２３）。ＡＳＩＣ５０は、画像形成開始信号ＳＯＩを受信すると（Ｓ２３でＹＥＳ）（露光開始タイミングｔｙ）、ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｙの露光を開始するＥＮＢY信号を光走査装置１０１Ｙへ出力する（Ｓ２４）。ＡＳＩＣ５０は、ＢＤ信号に同期してレーザ駆動信号を光走査装置１０１Ｙの半導体レーザ４０１へ出力する（Ｓ２４）。半導体レーザ４０１は、レーザ駆動信号に従ってレーザ光（光ビーム）を感光ドラム１００Ｙへ出射する。ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｙに対する理想走査位置Δｔｙの算出を開始する（Ｓ２５）。
【００７３】
ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘの算出を開始する（Ｓ２６）。ＡＳＩＣ５０は、ロータリーエンコーダ７Ｙからのパルス信号の立ち上がりエッジ毎に、カウント手段により感光ドラム１００Ｙの表面移動距離（カウント値）Ｘをカウントする。そして、ＡＳＩＣ５０は、ロータリーエンコーダ７Ｙからのパルス信号の立ち上がりエッジ毎に、感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘが式４で導出される距離（目標カウント値）ＮMに達したか否かを判断する（Ｓ２７）。表面移動距離Ｘが距離ＮMになると（Ｓ２７でＹＥＳ）（露光開始タイミングｔｍ）、ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｍの露光を開始するＥＮＢM信号を光走査装置１０１Ｍへ出力する（Ｓ２８）。ＡＳＩＣ５０は、ＢＤ信号に同期してレーザ駆動信号を光走査装置１０１Ｍの半導体レーザ４０１へ出力する（Ｓ２８）。半導体レーザ４０１は、レーザ駆動信号に従ってレーザ光（光ビーム）を感光ドラム１００Ｍへ出射する。ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｍに対する理想走査位置Δｔｍの算出を開始する（Ｓ２９）。
【００７４】
ＡＳＩＣ５０は、ロータリーエンコーダ７Ｙからのパルス信号の立ち上がりエッジ毎に、感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘが式５で導出される距離（目標カウント値）ＮCに達したか否かを判断する（Ｓ３０）。表面移動距離Ｘが距離ＮCになると（Ｓ３０でＹＥＳ）（露光開始タイミングｔｃ）、ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｃの露光を開始するＥＮＢC信号を光走査装置１０１Ｃへ出力する（Ｓ３１）。ＡＳＩＣ５０は、ＢＤ信号に同期してレーザ駆動信号を光走査装置１０１Ｃへ出力する（Ｓ３１）。半導体レーザ４０１は、レーザ駆動信号に従ってレーザ光（光ビーム）を感光ドラム１００Ｃへ出射する。ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｃに対する理想走査位置Δｔｃの算出を開始する（Ｓ３２）。
【００７５】
ＡＳＩＣ５０は、ロータリーエンコーダ７Ｙからのパルス信号の立ち上がりエッジ毎に、感光ドラム１００Ｙの表面移動距離Ｘが式６で導出される距離（目標カウント値）ＮKに達したか否かを判断する（Ｓ３３）。表面移動距離Ｘが距離ＮKになると（Ｓ３３でＹＥＳ）（露光開始タイミングｔｋ）、ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｋの露光を開始するＥＮＢK信号を光走査装置１０１Ｋへ出力する（Ｓ３４）。ＡＳＩＣ５０は、ＢＤ信号に同期してレーザ駆動信号を光走査装置１０１Ｋへ出力する（Ｓ３４）。半導体レーザ４０１は、レーザ駆動信号に従ってレーザ光（光ビーム）を感光ドラム１００Ｋへ出射する。ＡＳＩＣ５０は、感光ドラム１００Ｋに対する理想走査位置Δｔｋの算出を開始する（Ｓ３５）。
【００７６】
ＡＳＩＣ５０は、上位ＣＰＵ１から露光停止信号を受信したか否かを判断する（Ｓ３６）。露光停止信号を受信すると（Ｓ３６でＹＥＳ）、ＡＳＩＣ５０は、光走査装置１０１の制御を停止して（Ｓ３７）、プリント処理を終了する。
【００７７】
本実施の形態では、露光転写間距離（第一距離）Ｌ、ドラム間距離（第二距離）Ｄ及び表面移動距離（カウント値）Ｘに基づいて、各々の光走査装置１０１が感光ドラム１００の露光を開始する露光開始タイミングｔｙ、ｔｍ、ｔｃ及びｔｋを制御する。露光転写間距離（第一距離）Ｌは、光走査装置１０１により感光ドラム１００が露光される露光位置ＥＰからトナー像がＩＴＢ１０８へ転写される一次転写位置ＰＴまでの距離である。ドラム間距離（第二距離）Ｄは、予め定められた基準となる基準感光ドラムの回転中心と他の感光ドラムの回転中心との間の距離と等価である。本実施の形態においては、感光ドラム１００Ｙを基準感光ドラムとしているが、他の感光ドラム１００Ｃ、１００Ｍ及び１００Ｋのいずれかを基準感光ドラムとしてもよい。表面移動距離Ｘは、ロータリーエンコーダ７Ｙからのパルス信号の立ち上がりエッジをカウントするカウント手段のカウント値に基づいて算出される。本実施の形態によれば、複数色のトナー像をＩＴＢ１０８上に色ずれなしに転写することが可能となる。
【００７８】
図１６は、ＣＰＵ１３により実行されるプリント処理を示す流れ図である。ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１４に格納されているプログラムに基づいてプリント処理を実行する。プリント処理が開始されると、ＣＰＵ１３は、上位ＣＰＵ１から各種プロセス制御の開始指令信号を受信する（Ｓ４１）。ＣＰＵ１３は、モータドライバＩＣ８８へ各種制御信号を出力してＩＴＢ１０８の駆動を開始する（Ｓ４２）。ＣＰＵ１３は、ロータリーエンコーダ８７のエンコーダ信号９２０による角速度フィードバック制御によりＩＴＢ１０８の回転速度を制御する。ＣＰＵ１３は、モータドライバＩＣ３へ各種制御信号を出力して感光ドラム１００の駆動を開始する（Ｓ４３）。ＣＰＵ１３は、ＲＡＭ１５に保存されている平均値Ｐaveのデューティ比のＰＷＭ信号でモータドライバＩＣ３に感光ドラム１００を駆動させる。ＣＰＵ１３は、上位ＣＰＵ１から駆動停止信号を受信したか否かを判断する（Ｓ４４）。駆動停止信号を受信すると（Ｓ４４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、感光ドラム１００及びＩＴＢ１０８の駆動を停止するためにモータドライバＩＣ３及びモータドライバＩＣ８８へ駆動停止信号を出力して（Ｓ４５）、プリント処理を終了する。
【００７９】
（理想走査位置と実走査位置）
次に、理想走査位置Δｔと実際の走査位置（以下、実走査位置という。）について説明する。図１５に示すＡＳＩＣ５０のプリント処理において生成された各色の理想走査位置Δｔｙ、Δｔｍ、Δｔｃ及びΔｔｋに同期して、光走査装置１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ及び１０１Ｋが光ビームを出射して静電潜像を形成する。このように、感光ドラム１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋ上に静電潜像を形成することにより、倍率変動や色ズレのない良好な画像を形成することができる。ここで、理想走査位置Δｔｙ、Δｔｍ、Δｔｃ及びΔｔｋは、感光ドラム１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋの形状および回転速度に依存するので、必ずしも一定周期とはならない。一方、回転多面鏡４０５は、感光ドラム１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋの状態とは無関係に、一定速度で回転する。よって、ＢＤ信号に対応する実走査位置の走査タイミングと、理想走査位置Δｔの走査タイミングとは、必ずしも一致しない。
【００８０】
図１７は、理想走査位置Δｔの走査タイミングと実走査位置の走査タイミング（ＢＤ信号）を示す図である。図１７（ａ）は、ＢＤ信号に対応する実走査位置の走査タイミングが理想走査位置Δｔの走査タイミングからずれている状態を示す図である。回転多面鏡４０５の回転速度が一定でＢＤ信号の周期が一定であっても、感光ドラム１００の形状および回転速度の変動により実走査位置が理想走査位置Δｔからずれる。図１７（ｂ）は、理想走査位置Δｔの走査タイミングとＢＤ信号のタイミングが一致している理想的な状態を示している。図１７（ｂ）に示す理想的な状態で光ビームを走査した場合、感光ドラム１００上には、倍率変動や色ズレのない良好な画像が形成される。図１７（ｂ）に示す理想的な状態を実現するためには、回転多面鏡４０５の回転を感光ドラム１００の回転から生成される理想走査位置Δｔに同期させる制御が必要である。つまり、理想走査位置Δｔの周期に応じて、その都度、回転多面鏡４０５の回転速度を変化させる必要がある。しかし、一般に、回転多面鏡４０５は、一定速度で安定回転させることを重視した構造となっており、回転速度の変化に対する応答性が低く、短期間で連続的に発生する理想走査位置ΔｔにＢＤ信号を追従させることは非常に困難である。
【００８１】
そこで、本実施の形態では、理想走査位置Δｔの信号のタイミングと実走査位置に対応するＢＤ信号のタイミングとの差から、理想走査位置Δｔに対する実走査位置のずれ量（以下、位置ずれ量という。）を算出する。画像処理において位置ずれ量に基づいて画像データを補正することにより、実走査位置に対応するＢＤ信号に基づいて形成した画像が、理想走査位置Δｔに光ビームを走査した場合に形成されるであろう画像とほぼ同じ画質を得られるようにする。なお、回転多面鏡４０５の代わりにＬＥＤヘッド（露光手段）を用いた構成の場合には、以下に示すように位置ずれ量の算出や画像データの補正をすることなく理想走査位置Δｔの信号に同期してＬＥＤヘッドの露光走査タイミングを制御することができる。
【００８２】
（位置ずれ量の算出）
以下に、位置ずれ量の算出方法を説明する。図１７（ｃ）は、理想走査位置Δｔの信号の入力タイミングと、実走査位置に対応するＢＤ信号の入力タイミングとの関係を示す図である。理想走査位置Δｔの信号の入力タイミングをｔ１、ｔ２、・・・ｔ８で示す。理想走査位置Δｔの信号ｔ１、ｔ２、・・・ｔ８は、フォトセンサ７ｃのパルス信号間の時間の線形補間により生成された感光ドラムＹの表面移動距離Ｘが理想走査位置Δｔに達した時点で出力される。ＢＤ信号の入力タイミングをｓ１、ｓ２、・・・ｓ７で示す。理想走査位置Δｔの信号の入力タイミングｔ１、ｔ２、・・・ｔ８の周期は、感光ドラム１００の形状および表面速度に依存するので、一定ではない。一方、ＢＤ信号の入力タイミングｓ１、ｓ２、・・・ｓ７の周期は、回転多面鏡４０５が一定の回転速度で回転しているので、一定である。ただし、回転多面鏡４０５の回転速度がジッタなどの要因により一定でない場合であっても、以下のフローは適用可能である。
【００８３】
図１８は、ＡＳＩＣ５０により実行される位置ずれ量Ｅの算出を示す流れ図である。ＡＳＩＣ５０は、ＲＯＭに格納されているプログラムに基づいて位置ずれ量算出を実行する。ＡＳＩＣ５０は、ＢＤ４１０からＢＤ信号ｓnが入力された際に、直前の理想走査位置Δｔn-1の信号ｔn-1及び直前の理想走査位置Δｔn-1の周期（ｔn-1−ｔn-2）から、位置ずれ量Ｅｎを算出する。尚、位置ずれ量Ｅの添え字ｎは、ＢＤ信号ｓnの番号ｎを示している。例えば、ＢＤ信号ｓ３における位置ずれ量をＥ３で表わす。光走査装置１０１の半導体レーザ４０１は、一つのチップに複数の発光光源を有するマルチビーム半導体レーザである。半導体レーザ４０１は、１走査で複数ライン露光することができる。しかし、以下の説明では、１走査で１ライン露光する構成を例に説明する。例えば、理想走査位置Δｔn-1の信号ｔn-1とＢＤ信号ｓnの差が理想走査位置Δｔn-1の周期の１／２に相当する時間であれば、位置ずれ量Ｅｎは、１／２ラインずれとなる。理想走査位置Δｔn-1の信号ｔn-1とＢＤ信号ｓnの差が理想走査位置Δｔn-1の周期の１／４に相当する時間であれば、位置ずれ量Ｅｎは、１／４ラインずれとなる。
【００８４】
図１８を参照して、ＡＳＩＣ５０は、上位ＣＰＵ１から画像形成開始信号ＳＯＩを受信すると、カウンタのカウント値ｎを０で初期化する（Ｓ５１）。ＡＳＩＣ５０は、理想走査位置Δｔnの信号ｔnを受信したか否かを判断する（Ｓ５２）。理想走査位置Δｔnの信号ｔnを受信すると（Ｓ５２でＹＥＳ）、ＡＳＩＣ５０は、カウンタのカウント値ｎに対応する理想走査位置Δｔnの信号ｔnの入力時刻をＲＡＭに記録する（Ｓ５３）。ＡＳＩＣ５０は、カウンタのカウント値ｎに１を加算し（Ｓ５４）、Ｓ５５へ進む。一方、Ｓ５２で、ＡＳＩＣ５０が理想走査位置Δｔnの信号ｔnを受信しない場合（Ｓ５２でＮＯ）も、Ｓ５５へ進む。Ｓ５５で、ＡＳＩＣ５０は、ＢＤ信号ｓnを受信したか否かを判断する。ＡＳＩＣ５０は、ＢＤ信号ｓnを受信すると（Ｓ５５でＹＥＳ）、ＢＤ信号ｓnの入力時刻をＲＡＭに記録する（Ｓ５６）。入力されたＢＤ信号ｓnに対する位置ずれ量Ｅｎを算出し（Ｓ５７）、Ｓ５８へ進む。位置ずれ量Ｅｎの算出方法は、後述する。一方、Ｓ５５で、ＡＳＩＣ５０がＢＤ信号ｓnを受信しない場合（Ｓ５５でＮＯ）も、Ｓ５８へ進む。Ｓ５８で、ＡＳＩＣ５０は、上位ＣＰＵ１から露光停止信号を受信したか否かを判断する。露光停止信号を受信していない場合（Ｓ５８でＮＯ）、ＡＳＩＣ５０は、Ｓ５２へ戻り、Ｓ５２〜Ｓ５８の工程を繰り返す。露光停止信号を受信した場合（Ｓ５８でＹＥＳ）、ＡＳＩＣ５０は、位置ずれ量Ｅｎの算出を終了する。
【００８５】
ここで、Ｓ５７における位置ずれ量Ｅｎの算出方法を説明する。ＢＤ信号ｓnにおける位置ずれ量Ｅｎは、直前の理想走査位置Δｔn-1の周期に対するＢＤ信号ｓnと直前の理想走査位置Δｔn-1の信号ｔn-1の差（入力時間差）の割合である。例えば、本実施例では、１走査で１ライン露光するので、ＢＤ信号ｓnと信号ｔn-1の差が理想走査位置Δｔn-1の周期の１／２に相当する時間であれば、１／２ラインずれ、１／４に相当する時間であれば１／４ラインずれとなる。上記の関係を次の式で表わす。
Ｅn＝（ｓn−ｔn-1）／（ｔn-1−ｔn-2）×（一走査で走査されるライン数）
位置ずれ量Ｅnは、ＢＤ信号ｓnにおける位置ずれ量とする。尚、本実施例において、１走査で走査されるライン数は、１ラインである。
【００８６】
図１７（ｄ）を用いて、ＢＤ信号ｓ３における位置ずれ量Ｅ３の算出方法を説明する。ＢＤ信号ｓ３と、ＢＤ信号ｓ３の直前の理想走査位置Δｔ２の信号ｔ２との差は、ｓ３−ｔ２である。ＢＤ信号ｓ３の直前の理想走査位置Δｔ２の周期は、ｔ２−ｔ１である。１走査のライン数は、１である。よって、位置ずれ量Ｅ３は、
Ｅ３＝（ｓ３−ｔ２）／（ｔ２−ｔ１）×１
で表わされる。理想的には、理想走査位置Δｔ３の周期（ｔ３−ｔ２）を用いることが好ましい。しかし、ＢＤ信号ｓ３の時刻において、理想走査位置Δｔ３の信号ｔ３の時刻が確定していない。また、一般に、理想走査位置Δｔnの１周期の変動量は、非常に小さい。よって、理想走査位置Δｔ３の１周期前の理想走査位置Δｔ２の周期を使用して位置ずれ量Ｅｎを算出しても殆ど問題にならない。従って、本実施例では、ＢＤ信号ｓnの直前の理想走査位置Δｔn-1の周期を用いて位置ずれ量Ｅｎを算出している。図１８に示すフローに従って、各ＢＤ信号ｎ毎に位置ずれ量Ｅｎを算出する。
【００８７】
（画像データの補正）
次に、位置ずれ量Ｅｎに従って画像の位置を補正するための画像処理方法を説明する。補正前の画像データは、理想走査位置Δｔnの信号ｔnのタイミングで光ビームを走査することを前提として作成されている。本実施例においては、理想走査位置Δｔnの信号ｔnのタイミングの画像データの濃度値を、最も近い２つのＢＤ信号ｓn及びｓn+1のタイミングで走査されるそれぞれの画像データの濃度値へ分配する。このような画像データの補正によって、仮想的に画像の位置を補正する。
【００８８】
図１９は、理想走査位置の画像データＰ（ｔn）の濃度値を実走査位置の画像データＰ（ｓn）とＰ（ｓn+1）の濃度値へ分配する例を示す図である。図１９（ａ）は、理想走査位置Δｔ２の信号ｔ２のタイミングの画像データＰ（ｔ２）と、信号ｔ２に最も近い２つのＢＤ信号ｓ２及びｓ３のタイミングの画像データＰ（ｓ２）及びＰ（ｓ３）を示す。信号ｔ２とＢＤ信号ｓ２の間の距離は、ａラインである。信号ｔ２とＢＤ信号ｓ３の間の距離は、ｂラインである。ＡＳＩＣ５０は、理想走査位置Δｔ２の信号ｔ２のタイミングで露光される前提の画像データＰ（ｔ２）の濃度値を、ＢＤ信号ｓ２及びｓ３のタイミングで露光される画像データＰ（ｓ２）及びＰ（ｓ３）の濃度値へ分配する。濃度値の分配比率は、信号ｔ２とＢＤ信号ｓ２及びｓ３との間の距離（ａ、ｂ）の逆数の関係になるように設定される。画像データＰ（ｔ２）から分配される画像データＰ（ｓ２）及びＰ（ｓ３）の濃度値は、次の式で表わされる。
Ｐ（ｓ２)＝ｂ／（ａ＋ｂ）×Ｐ（ｔ２）
Ｐ（ｓ３)＝ａ／（ａ＋ｂ）×Ｐ（ｔ２）
例えば、Ｐ（ｔ２）＝８、ａ＝１／４ライン、ｂ＝３／４ラインの場合、Ｐ（ｓ２）＝６、Ｐ(ｓ３)＝２となる。ここで、画像データＰ（ｓ３）の濃度値は、画像データＰ（ｔ２）のみではなく他の理想走査位置Δｔ３の信号ｔ３のタイミングの画像データＰ（ｔ３）からも分配される。同様に、画像データＰ（ｓ２）の濃度値も、画像データＰ（ｔ２）のみではなく他の理想走査位置Δｔ１の信号ｔ１のタイミングの画像データＰ（ｔ１）からも分配される。
【００８９】
次に、ＢＤ信号ｓnのタイミングで走査される画像データＰ（ｓn）を算出する際に、複数の理想走査位置Δｔn及びΔｔn-1の信号ｔn及びｔn-1のタイミングの画像データＰ（ｔn）及びＰ（ｔn-1）を用いることを説明する。図１９（ｂ）は、理想走査位置Δｔ２及びΔｔ３の信号ｔ２及びｔ３のタイミングの画像データＰ（ｔ２）及びＰ（ｔ３）を示す。理想走査位置Δｔ２の信号ｔ２のタイミングに最も近い２つのＢＤ信号ｓ２及びｓ３のタイミングの画像データＰ（ｓ２）及びＰ（ｓ３）が示されている。同様に、理想走査位置Δｔ３の信号ｔ３のタイミングに最も近い２つのＢＤ信号ｓ３及びｓ４のタイミングの画像データＰ（ｓ３）及びＰ（ｓ４）が示されている。信号ｔ２とＢＤ信号ｓ２の間の距離は、ａラインである。信号ｔ２とＢＤ信号ｓ３の間の距離は、ｂラインである。信号ｔ３とＢＤ信号ｓ３の間の距離は、ｃラインである。信号ｔ３とＢＤ信号ｓ４の間の距離は、ｄラインである。図１９（ｂ）に示すように、理想走査位置Δｔ２の信号ｔ２のタイミングで露光される前提の画像データＰ（ｔ２）の濃度値を、ＢＤ信号ｓ２及びｓ３のタイミングで露光される画像データＰ（ｓ２）及びＰ（ｓ３）の濃度値へ分配する。同様に、理想走査位置Δｔ３の信号ｔ３のタイミングで露光される前提の画像データＰ（ｔ３）の濃度値を、ＢＤ信号ｓ３及びｓ４のタイミングで露光される画像データＰ（ｓ３）及びＰ（ｓ４）の濃度値へ分配する。ＢＤ信号ｓ３のタイミングで露光される画像データＰ（ｓ３）は、画像データＰ（ｔ２）の濃度値から分配された値と、画像データＰ（ｔ３）の濃度値から分配された値との合計値とる。画像データＰ（ｓ３）は、次式で表される。
Ｐ（ｓ３）＝ａ／（ａ＋ｂ）×Ｐ（ｔ２）＋ｄ／（ｃ＋ｄ）×Ｐ（ｔ３）
【００９０】
ＡＳＩＣ（画像データ補正手段）５０は、全てのＢＤ信号ｓnについて画像データＰ（ｓn）を算出し、算出した画像データＰ（ｓn）に基づいて半導体レーザ４０１から出射される光ビームの強度を調整し、露光走査を行う。その結果、理想走査位置Δｔの信号ｔのタイミングと実走査位置に対応するＢＤ信号のタイミングの差から生じる位置ずれ量Ｅを補正し、良好な画像を得ることができる。本実施例において、１走査で１ライン露光する構成について説明したが、１走査で複数ライン露光する構成にも、本実施例を適用可能である。また、本実施例において、回転多面鏡４０５を有する光走査装置１０１を用いた構成を説明したが、回転多面鏡４０５の代わりにＬＥＤヘッドを用いた構成にも、本実施例を適用可能である。ＬＥＤヘッドは、露光走査タイミング（出射タイミング）を制御しやすいが、ＬＥＤヘッドの露光走査タイミングの調整に制約がある場合、本実施例の効果を得ることができる。
【００９１】
（ドラムプロファイルの生成）
次に、図１１に示した感光ドラム１００の表面距離Ｚpの算出方法を説明する。感光ドラム１００の表面距離Ｚpを集約したデータをドラムプロファイルと定義する。感光ドラム１００の形状は、感光ドラム１００毎に異なるので、ドラムプロファイルは、感光ドラム１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋそれぞれの固有値となる。ドラムプロファイルの生成は、上位ＣＰＵ１から、ドラムプロファイル生成モードが指示された場合に実行される。感光ドラム１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋのうちの任意の１つを基準色ドラム（基準感光ドラム）とする。まず、基準色ドラムのドラムプロファイル（基準情報）は、既知であるとする。基準色ドラムのドラムプロファイルを用いて、基準色以外の感光ドラム（基準感光ドラム以外の感光ドラム）のドラムプロファイルの取得方法を説明する。
【００９２】
本実施例においては、感光ドラム１００Ｙを基準色ドラムとする。以下、基準色以外の感光ドラム１００Ｍのドラムプロファイルの取得方法を例に説明する。ただし、以下に示される方法は、基準色ドラムを感光ドラム１００Ｙ以外の感光ドラムとし、基準色以外の感光ドラム１００Ｍを別の色の感光ドラムとした場合にも適用可能である。感光ドラム１００Ｙ及び１００Ｍは、ＩＴＢ１０８に従動駆動するように制御されているので、感光ドラム１００Ｙ及び１００ＭとＩＴＢ１０８との接点における移動距離は、常に同じである。よって、ロータリーエンコーダ７Ｍのパルス信号間において、ＩＴＢ１０８が移動した距離を測定することにより、ロータリーエンコーダ７Ｍのスリット７ｅの１区間の感光ドラム１００Ｍの表面距離ＺMpを測定できる。ロータリーエンコーダ７Ｍの全てのスリット７ｅ間において、ＩＴＢ１０８の移動距離を測定することにより、感光ドラム１００ＭのドラムプロファイルＭが生成される。ＩＴＢ１０８の移動距離は、ロータリーエンコーダ７Ｙのパルス番号ｐY及び感光ドラム１００ＹのドラムプロファイルＹから測定可能である。感光ドラムＹは、ＩＴＢ１０８により従動駆動されているので、感光ドラムＹの表面移動距離Ｘは、ＩＴＢ１０８の移動距離である。感光ドラムＹの表面移動距離Ｘの算出方法は、前述の露光開始タイミングの算出における方法と同様である。
【００９３】
前述の露光開始タイミングの算出においては、露光位置ＥＰYにおける感光ドラムＹの表面移動距離Ｘを算出した。しかし、露光位置ＥＰYにおける感光ドラムＹの表面移動距離Ｘは、一次転写位置ＰＴYにおける感光ドラムＹの表面移動距離ではない。すなわち、露光位置ＥＰYにおける感光ドラムＹの表面移動距離Ｘは、一次転写位置ＰＴYにおけるＩＴＢ１０８の移動距離ではない点に注意する必要がある。そこで、ＩＴＢ１０８の移動距離を測定するために、一次転写位置ＰＴYにおける感光ドラムＹの表面移動距離を算出する。露光位置ＥＰYと一次転写位置ＰＴYは、角度θだけずれている。本実施例では、前述の露光開始タイミングの算出と同様に、角度θ＝１３５°、スリット７ｅの数＝８００本として説明する。スリット７ｅ間の角度は、３６０÷８００＝０．４５°であるので、角度θの間には、３００本のスリット７ｅが存在する。つまり、一次転写位置ＰＴYにおけるパルス番号ｐYは、露光位置ＥＰYにおけるパルス番号ｐYより３００だけ先行している。よって、３００だけ先行したパルス番号ｐYとドラムプロファイルＹとから一次転写位置ＰＴYにおける感光ドラム１００Ｙの表面移動距離を算出する。そして、一次転写位置ＰＴYにおける感光ドラム１００Ｙの表面移動距離をＩＴＢ１０８の移動距離とする。
【００９４】
図２０は、露光位置ＥＰYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯと一次転写位置ＰＴYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯの関係を示す図である。図２０に示すように、露光位置ＥＰYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯに対して一次転写位置ＰＴYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯは、３００だけ先行している。感光ドラム１００Ｙのホームポジション信号ｅｎｃ−Ｙ−ＨＰは、ロータリーエンコーダ７Ｙのフォトセンサ７ｄのパルス信号から生成される。ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰは、ロータリーエンコーダ７Ｙのフォトセンサ７ｃのパルス信号である。ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯは、感光ドラム１００Ｙの露光位置ＥＰYにおける表面移動距離Ｘを算出するためのパルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰのパルス番号を示している。パルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯは、ホームポジション信号ｅｎｃ−Ｙ−ＨＰが入力される毎に１にリセットされ、パルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰが入力される毎に１ずつ加算される。ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯは、感光ドラム１００Ｙの一次転写位置ＰＴYにおける表面移動距離を算出するためのパルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰのパルス番号を示している。前述したように、一次転写位置ＰＴYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯは、露光位置ＥＰYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯから算出可能である。すなわち、一次転写位置ＰＴYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯは、露光位置ＥＰYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯより３００だけ先行している。一次転写位置ＰＴYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯも１から８００までであるので、８００を越えると１にリセットされる。図２０に示すように、例えば、露光位置ＥＰYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯの２〜５が確認されると、一次転写位置ＰＴYのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯの５０２〜５０５が確認できる。このとき、一次転写位置ＰＴYにおける感光ドラム１００Ｙの表面移動距離は、ドラムプロファイルＹからＺY503＋ＺY504＋ＺY505により算出される。すなわち、ＩＴＢ１０８の移動距離は、ドラムプロファイルＹからＺY503＋ＺY504＋ＺY505により算出される。
【００９５】
感光ドラム１００Ｙの場合と同様に、感光ドラム１００Ｍの一次転写位置ＰＴMのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯも、露光位置ＥＰMのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰ−ＮＯに対して３００だけ先行している。感光ドラム１００Ｍのホームポジション信号ｅｎｃ−Ｍ−ＨＰは、ロータリーエンコーダ７Ｍのフォトセンサ７ｄのパルス信号から生成される。ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰは、ロータリーエンコーダ７Ｍのフォトセンサ７ｃのパルス信号である。ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰ−ＮＯは、感光ドラム１００Ｍの露光位置ＥＰMにおける表面移動距離Ｘを算出するためのパルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰのパルス番号を示している。パルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰ−ＮＯは、ホームポジション信号ｅｎｃ−Ｍ−ＨＰが入力される毎に１にリセットされ、パルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰが入力される毎に１ずつ加算される。ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯは、感光ドラム１００Ｍの一次転写位置ＰＴMにおける表面移動距離を算出するためのパルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰのパルス番号を示している。一次転写位置ＰＴMのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯは、露光位置ＥＰMのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰ−ＮＯより３００だけ先行している。一次転写位置ＰＴMのためのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯも１から８００までであるので、８００を越えると１にリセットされる。
【００９６】
感光ドラム１００Ｙのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯとドラムプロファイルＹから算出されたＩＴＢ１０８の移動距離に基づいて、感光ドラム１００Ｍのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯ毎に、表面距離ＺMPを算出する。全てのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯに関してパルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰのパルス間のＩＴＢ１０８の移動距離を測定することにより、ドラムプロファイルＭを生成す。ここで、通常、ロータリーエンコーダ７Ｍのパルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰとロータリーエンコーダ７Ｙのパルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰは、タイミングがずれている。そこで、ドラムプロファイルＭの表面距離ＺMPは、ＩＴＢ１０８の移動距離をパルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰとパルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰの時間比率により算出する。以下に、表面距離ＺMPの算出方法を説明する。ロータリーエンコーダ７Ｙのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯの５０２から５０３の時間をｈ１、５０３から５０４４の時間をｈ２とする。また、ロータリーエンコーダ７Ｍのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯの４９８からロータリーエンコーダ７Ｙのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯの５０３までの時間をｑ１とする。ロータリーエンコーダ７Ｙのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＰＴ−ＮＯの５０３からロータリーエンコーダ７Ｍのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯの４９９までの時間をｑ２とする。このとき、ロータリーエンコーダ７Ｍのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯの４９８から４９９までの間にＩＴＢ１０８が移動した距離、すなわち、感光ドラム１００Ｍの表面距離ＺM499は、次の式で求めることができる。
ＺM499＝（ＺY503×ｑ１÷ｈ１)＋（ＺY504×ｑ２÷ｈ２)
ロータリーエンコーダ７Ｍのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＰＴ−ＮＯの全てについて、表面距離ＺMPを求めることにより、基準色ドラム１００ＹのドラムプロファイルＹから基準色以外の感光ドラム１００ＭのドラムプロファイルＭを生成する。
【００９７】
図２１は、ＣＰＵ１３により実行される基準色以外のドラムプロファイルＭの生成処理を示す流れ図である。ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１４に格納されているプログラムに基づいてドラムプロファイルＭの生成処理を実行する。ドラムプロファイルＭの生成処理を開始すると、ＣＰＵ１３は、感光体ドラム１００Ｙに備えられたフォトセンサ７ｄのホームポジション信号ｅｎｃ−Ｙ−ＨＰの入力を待機する（Ｓ６１）。ホームポジション信号ｅｎｃ−Ｙ−ＨＰが入力されたら（Ｓ６１でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、ロータリーエンコーダ７Ｙのパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯを識別するために必要なカウント値ｎｎを１に初期化する（Ｓ６２）。また、同時に、ＣＰＵ１３は、感光体ドラム１００Ｍに備えられたフォトセンサ７ｄのホームポジション信号ｅｎｃ−Ｍ−ＨＰの入力を待機する（Ｓ７１）。ホームポジション信号ｅｎｃ−Ｍ−ＨＰが入力されたら（Ｓ７１でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、ロータリーエンコーダ７Ｍのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰ−ＮＯを識別するために必要なカウント値ｍｍを１に初期化する（Ｓ７２）。
【００９８】
ＣＰＵ１３は、ロータリーエンコーダ７Ｙのフォトセンサ７ｃのパルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰが入力されたか否かを判断する（Ｓ６３）。パルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰが入力された場合（Ｓ６３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、パルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰが入力された時刻及びパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯをＲＡＭ１５へ記録する（Ｓ６４）。ＣＰＵ１３は、カウント値ｎｎを更新する（Ｓ６５）。具体的には、カウント値ｎｎに１を加算する。ＣＰＵ１３は、カウント値ｎｎがロータリーエンコーダ７Ｙのスリット７ｅの数である８００を超えたか否かを判断する（Ｓ６６）。カウント値ｎｎが８００を超えた場合、カウント値ｎｎに１を設定する（Ｓ６７）。プロセスは、Ｓ６８へ進む。一方、Ｓ６６で、カウント値ｎｎが８００を超えていない場合（Ｓ６６でＮＯ）も、そのまま、Ｓ６８へ進む。また、Ｓ６３で、パルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰが入力されていない場合（Ｓ６３でＮＯ）も、そのまま、Ｓ６８へ進む。ＣＰＵ１３は、カウント値ｍｍが８００に達しているか否かを判断する（Ｓ６８）。カウント値ｍｍが８００に達していない場合（Ｓ６８でＮＯ）、パルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰの測定を継続するためにＳ６３へ戻る。カウント値ｍｍが８００に達している場合（Ｓ６８でＹＥＳ）、Ｓ６９へ進む。
【００９９】
一方、ＣＰＵ１３は、ロータリーエンコーダ７Ｍのフォトセンサ７ｃのパルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰが入力されたか否かを判断する（Ｓ７３）。パルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰが入力された場合（Ｓ７３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、パルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰが入力された時刻及びパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰ−ＮＯをＲＡＭ１５へ記録する（Ｓ７４）。ＣＰＵ１３は、カウント値ｍｍを更新する（Ｓ７５）。具体的には、カウント値ｍｍに１を加算する。プロセスは、Ｓ７６へ進む。また、Ｓ７３で、パルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰが入力されていない場合（Ｓ７３でＮＯ）も、Ｓ７６へ進む。ＣＰＵ１３は、カウント値ｍｍがロータリーエンコーダ７Ｍのスリット７ｅの数である８００に達したか否かを判断する（Ｓ７６）。カウント値ｍｍが８００に達していない場合（Ｓ７６でＮＯ）、パルス信号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰの測定を継続するためにＳ７３へ戻る。カウント値ｍｍが８００に達している場合（Ｓ７６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、全てのパルス番号ｅｎｃ−Ｍ−ＥＰ−ＮＯに関して時刻の記録が終わったと判断し、Ｓ６９へ進む。
【０１００】
Ｓ６９において、ＣＰＵ１３は、ＲＡＭ１５に記録されたパルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ及びｅｎｃ−Ｍ−ＥＰの入力時刻およびパルス番号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰ−ＮＯ及びｅｎｃ−Ｍ−ＥＰ−ＮＯを基に、感光ドラム１００ＭのドラムプロファイルＭを生成する。ＣＰＵ１３は、ドラムプロファイルＭの生成処理を終了する。
【０１０１】
以上のような処理により、基準色ドラムのドラムプロファイルから、基準色外のプロファイルを生成することができる。ここで、基準色ドラムのドラムプロファイルに関しては、予め感光ドラムの物理形状を測定しておく方法などが挙げられる。また、ロータリーエンコーダ７Ｙのパルス信号ｅｎｃ−Ｙ−ＥＰに同期してテスト画像を生成し、画像形成されたテスト画像の長さを測定する方法などでも良い。このように、基準色ドラムのドラムプロファイルから、基準色外のドラムプロファイルを生成することは、以下の効果がある。１つ目は、ドラムプロファイルの測定時間を１／４に減少することである。２つ目は、ドラムプロファイルの測定誤差を低減できることである。
【０１０２】
ドラムプロファイルの測定誤差の低減について説明する。例えば、感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｍの周長が共に９０ｍｍの場合で説明する。ドラムプロファイルを測定する際に、誤差が発生し、感光ドラム１００Ｙの周長は９０．１ｍｍ、感光ドラム１００Ｍの周長は９０．０ｍｍと測定されたとする。Ｙ色は、周長９０ｍｍに対し、周長９０．１ｍｍとして画像形成を行うため、画像は９０／９０．１＝０．９９８８９倍されて画像形成される。一方、Ｍ色は、９０ｍｍの画像が９０／９０＝１倍されて画像形成される。よって、Ｙ色とＭ色で色ズレが発生してしまうことになる。しかし、基準色から基準色外のプロファイルを生成した場合、感光ドラム１００Ｙの周長が９０．１ｍｍと測定されてしまったとしても、感光ドラム１００ＹのドラムプロファイルＹを基準に感光ドラム１００Ｍの周長を測定するため９０．１ｍｍと測定される。感光ドラム１００Ｍの測定は、電気信号しか用いられていないため、非常に高精度な測定が可能となっている。感光ドラム１００Ｙ、感光ドラム１００Ｍの周長が、共に９０．１ｍｍと測定されてしまった場合、Ｙ色、Ｍ色ともに、画像は、９０／９０．１＝０．９９８８９倍されて画像形成される。しかし、全体倍率こそ理論値と異なるものの、倍率が同じであるため色ずれは発生しない。また、全体倍率の変化量に対しては、公知の倍率調整手段で吸収可能である。
【０１０３】
以上より、基準色ドラムの測定値に誤差が含まれていても、基準色ドラム以外のドラムプロファイルを基準色ドラムのドラムプロファイルから作成することにより、ドラムプロファイルを個別に測定した場合と比較して、色ずれの発生が低減される。本実施例では、回転多面鏡を用いた光走査装置を用いた構成について説明したが、上記ドラムプロファイル生成方法は、光走査装置の構成によらないためドラムプロファイルを使用する画像形成装置全般に適用可能な方法である。例えば、ＬＥＤヘッドを使用した画像形成装置へも上記ドラムプロファイル生成方法を適用可能である。また、少なくとも１つの感光ドラムに関して基準となるドラムプロファイルが保持されていれば良いため、例えば、感光ドラムを１つ交換する場合などに、新しく装着される感光ドラムがドラムプロファイルを有していなくてもよいなどの効果がある。
【０１０４】
以下に、ドラムプロファイルの生成タイミングの例を説明する。基準色ドラムのドラムプロファイルは、出荷前の工場で生成しておくことが好ましい。基準色以外のドラムのドラムプロファイルは、任意のタイミングで生成することができる。例えば、出荷前の工場でドラムプロファイルを生成してもよい。出荷後に、画像形成装置の設置時に１回だけドラムプロファイルを生成してもよい。印刷ジョブ以外の時間（電源ｏｎ時、１か月に１回、ジョブ開始時、ジョブ終了時、１０００枚プリント毎など）にドラムプロファイルを生成してもよい。画像形成ごとにドラムプロファイルを生成してもよい。また、感光ドラムを交換した時に、ドラムプロファイルを生成してもよい。
【０１０５】
（ドラム間距離の測定方法）
次に、ドラム間距離Ｄの測定方法を説明をする。本実施例では、感光ドラム１００Ｙと感光ドラム１００Ｍの距離ＤYMの測定を例に説明する。ただし、以下に示される方法は、任意の感光ドラム間におけるドラム間距離の算出に適用可能である。ドラム間距離ＤYMの測定は、上位ＣＰＵ１から、ドラム間距離測定モードが指示された場合に実行される。
【０１０６】
図２２は、ドラム間距離ＤYMを測定するためのパッチ画像（テスト画像）の形成を説明する図である。図２２（ａ）は、所定の間隔Ｗだけ離れて形成される理想的なＹ色のパッチ画像３００ＹとＭ色のパッチ画像３００Ｍとの元画像データを示す図である。Ｙ色のパッチ画像３００ＹとＭ色のパッチ画像３００Ｍの濃度値は、共に１００（％）である。濃度値は、半導体レーザ４０１から出射される光ビームの光量に反映される。ドラム間距離ＤYMは、理想的な設計値ＲＤに設定された状態で、パッチ画像３００ＹとＭ色のパッチ画像３００Ｍが形成される。図２２（ｂ）は、ＩＴＢ１０８上に形成されたＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍを示す図である。ＩＴＢ１０８上に形成されたＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍは、パッチ検出センサ３０２により検出される。
【０１０７】
パッチ検出センサ３０２は、図１に示されるように、ＩＴＢ１０８の経路上でトナー像を検出するために設置されている。パッチ検出センサ３０２は、反射型のセンサであり、ＩＴＢ１０８へ向けて出射された光の反射光の光量が、トナー像がある場合と無い場合とで異なることによりトナー像の有無を検出する。Ｙ色のパッチ画像３００ＹとＭ色のパッチ画像３００Ｍの間隔Ｗの測定は、時間をカウントすることにより行う。なお、パッチ画像の間隔の測定は、ドラムプロファイルの生成処理におけるパルス信号の間隔の測定と同様に、ロータリーエンコーダ７とドラムプロファイルを使用して行ってもよい。その場合、パッチ検出センサ３０２がＹ色のパッチ画像３０１Ｙを検出したタイミングからＭ色のパッチ画像３０１Ｍを検出したタイミングまでに、ＩＴＢ１０８が移動した距離を、パルス信号とドラムプロファイルに基づいて算出してもよい。ドラムプロファイルを用いて距離を算出する場合、ＩＴＢ１０８の移動速度Ｖが一定でなくても検出が可能となる。
【０１０８】
本実施例においては、パッチ検出センサ３０２を用いて、Ｙ色のパッチ画像３０１Ｙの検出タイミングとＭ色のパッチ画像３０１Ｍの検出タイミングとの間の時間差ＰＴを測定する。測定された時間差ＰＴから、Ｙ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍの間隔Ｗ１を算出する。間隔Ｗ１は、ＩＴＢ１０８の移動速度Ｖと時間差ＰＴとに基づいて、次の式から算出できる。
Ｗ１＝ＰＴ/Ｖ
本実施例において、ＩＴＢ１０８の移動速度Ｖは既知であるとする。更に、Ｗ１とＷから、間隔Ｗの変化量Δｈを算出する。具体的には、次の式から変化量Δｈを算出する。
Δｈ＝Ｗ１−Ｗ
【０１０９】
図２２（ａ）に示すように所定の間隔Ｗを有するべきＹ色のパッチ画像３００ＹとＭ色のパッチ画像３００Ｍが、図２２（ｂ）に示すようにＩＴＢ１０８上に間隔Ｗ１を有するＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍとして形成されたとする。Ｙ色のパッチ画像３００ＹとＭ色のパッチ画像３００Ｍの間隔は、Δｈ（＝Ｗ１−Ｗ）だけ長くなったことになる。パッチ画像の間隔が変化する原因として、実際のドラム間距離ＤYMが理想的な設計値ＲＤと異なっていることが挙げられる。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）から分かるように、Ｙ色のパッチ画像３０１Ｙの先端は、感光ドラム１００Ｍの一次転写位置ＰＴMを通過するタイミングが距離ｈ分だけ早いという事を示している。
【０１１０】
図２２（ｃ）及び図２２（ｄ）は、図２２（ｂ）のＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１ＭがＩＴＢ１０８上に形成される過程を示した図である。図２２（ｃ）は、Ｙ色のパッチ画像３０１Ｙが感光ドラム１００Ｍの一次転写位置ＰＴMに到達したタイミングにおけるＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍの位置を示している。Ｙ色のパッチ画像３０１ＹからＭ色のパッチ画像３０１Ｍまでの感光ドラム１００Ｍ上の表面距離は、Ｗ＋Δｈである。図２２（ｄ）は、Ｍ色のパッチ画像３０１Ｍが感光ドラム１００Ｍの一次転写位置ＰＴMに到達したタイミングにおけるＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍの位置を示している。Ｙ色のパッチ画像３０１ＹからＭ色のパッチ画像３０１ＭまでのＩＴＢ１０８上の距離は、Ｗ＋Δｈである。
【０１１１】
ＩＴＢ１０８上に形成されたＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍをパッチ検出センサ３０２により検出した検出結果から、ドラム間距離ＤYMは、設計値ＲＤよりΔｈだけ短いということがわかる。よって、Ｍ色のパッチ画像３０１Ｍの画像形成タイミングを、ＩＴＢ１０８の移動距離Δｈ分だけ早めることにより、所定の間隔Ｗを有するＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍを形成することができる。以上の結果から、ドラム間距離測定モード以降の通常の画像形成動作は、ドラム間距離ＤYM＝ＲＤ−Δｈとして画像形成を行う。
【０１１２】
ところで、本実施例によれば、ドラム間距離測定モードにおいてパッチ画像を形成する際に、通常の画像形成モードと同様、理想走査位置Δｔに対する実走査位置の位置ずれ量Ｅを画像の濃度値で補正する。上記説明では、１走査で１ライン露光する構成として、画像データの補正を説明した。しかし、本実施例の半導体レーザ４０１は、一つのチップに複数の発光光源を有するマルチビーム半導体レーザであり、１走査で複数ライン露光することができる。図２３は、位置ずれ量Ｅに従って画像データが補正されたパッチ画像３００Ｙの例を示す図である。図２３（ａ）は、画像データが補正されていない画像濃度１００（％）のパッチ画像３００Ｙを示す。図２３（ｂ）、図２３（ｃ）及び図２３（ｄ）は、１走査で複数ライン露光する場合に位置ずれ量Ｅに従って画像データが補正されたパッチ画像３００Ｙの例を示す。パッチ画像３００Ｙの画像データは、理想走査位置Δｔの信号と実走査位置に対応するＢＤ信号との時間差に従って補正される。図２３に示されているパッチ画像３００Ｙの中の数字は、濃度値を示している。一般に、濃度値が低い画像をパッチ検出センサ３０２で検出した場合、検出タイミングが不安定となる。なぜなら、濃度値が低い場合、半導体レーザ４０１が感光ドラムを走査する光ビームの光量が低くなり、現像スリーブ１０３により現像されるトナー像のトナーの載り量が不安定となるためである。また、パッチ検出センサ３０２の検出精度も、濃度値が低い場合、ダイナミックレンジが確保できず、検出誤差が大きくなる。従って、パッチ画像３００Ｙは、可能な限り高い濃度（本実施例においては濃度値１００（％）とする）で形成されることが望ましい。
【０１１３】
ところで、ＢＤ信号に従って濃度値１００（％）のパッチ画像を形成すると、パッチ画像は、理想走査位置Δｔからずれることになる。そのため、ドラム間距離ＤYMを正確に測定することができない。そこで、理想走査位置Δｔの信号と実走査位置に対応するＢＤ信号との時間差に従ってパッチ画像の先端部及び／又は後端部を削除することにより、パッチ画像を可能な限り高い濃度（１００（％））で形成する。以下、パッチ画像を高い濃度値で形成し、ドラム間距離Ｄを求める方法を説明する。
【０１１４】
図２４は、ドラム間距離測定モードにおけるパッチ画像形成のタイミング図である。図２５は、ドラム間距離ＤYMを測定するためのパッチ画像（テスト画像）の形成を説明する図である。ドラム間距離測定モードが指示された場合、通常の画像形成とは異なり、濃度値を分配する画像処理を行わず、以下のような画像処理を行う。パッチ画像３００Ｙの先端部ＹＬについては、理想走査位置Δｔｙの信号ｔｙ１の次のＢＤ信号ｓｙ１から画像形成を開始する。このとき、信号ｔｙ１とＢＤ信号ｓｙ１の時間差ｔｐｓ−Ｙを測定する。時間差ｔｐｓ−Ｙを距離ｒｐｓ−Ｙへ換算し、記録する。時間差ｔｐｓ−Ｙから距離ｒｐｓ−Ｙへの換算方法は、通常の画像形成モードにおける位置ずれ量Ｅの算出方法とほぼ同様である。位置ずれ量Ｅを算出する式において、一走査で走査されるライン数を走査間距離に変更すれば、距離を求めることができる。また、パッチ画像３００Ｙの後端部ＹＴについては、理想走査位置Δｔｙの信号ｔｙｎの次のＢＤ信号ｓｙｎで画像形成を終了する。このとき、信号ｔｙｎとＢＤ信号ｓｙｎの時間差ｔｐｅ−Ｙを測定する。時間差ｔｐｅ−Ｙを距離ｒｐｅ−Ｙへ換算し、記録する。
【０１１５】
同様にして、パッチ画像３００Ｍの先端部ＭＬについては、理想走査位置Δｔｍの信号ｔｍ１の次のＢＤ信号ｓｍ１から画像形成を開始する。このとき、信号ｔｍ１とＢＤ信号ｓｍ１の時間差ｔｐｓ−Ｍを測定する。時間差ｔｐｓ−Ｍを距離ｒｐｓ−Ｍへ換算し、記録する。また、パッチ画像３００Ｍの後端部ＭＴについては、理想走査位置Δｔｍの信号ｔｍｎの次のＢＤ信号ｓｍｎで画像形成を終了する。このとき、信号ｔｍｎとＢＤ信号ｓｍｎの時間差ｔｐｅ−Ｍを測定する。時間差ｔｐｅ−Ｍを距離ｒｐｅ−Ｍへ換算し、記録する。
【０１１６】
図２４に示すように、理想的なＹ色のパッチ画像３００ＹとＭ色のパッチ画像３００Ｍの先端部ＹＬ及びＭＬは、露光イネーブル信号ＥＮＢY及びＥＮＢMと同じタイミングである。ドラム間距離ＤYMを測定するためのＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍの先端部は、図２５に示すように、距離ｒｐｓ−Ｙ及びｒｐｓ−Ｍだけ遅れて形成される。Ｙ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍの濃度値は、パッチ形成区間で濃度１００、パッチ形成区間外で濃度０である。図２４は、Ｙ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍの副走査長が５ラインの例を示している。
【０１１７】
図２５（ａ）は、所定の間隔Ｗだけ離れて形成される理想的なＹ色のパッチ画像３００ＹとＭ色のパッチ画像３００Ｍとの元画像データを示す図である。図２５（ｂ）は、本画像処理後のＹ色のパッチ画像３０１ＹとＭ色のパッチ画像３０１Ｍを示す。図２５（ｂ）のパッチ画像３０１Ｙ及び３０１Ｍは、図２５（ａ）のパッチ画像３００Ｙ及び３００Ｍと比較して、副走査方向の書き出し位置、書き終わり位置および間隔が異なる。図２５（ｂ）に示すパッチ画像３０１Ｙ及び３０１Ｍの間隔Ｗ２は、次式により求めることができる。
Ｗ２＝Ｗ−（ｒｐｓ−Ｙ）＋（ｒｐｓ−Ｍ）
前述した変化量Δｈを求める式において、Ｗの代わりにＷ２を用いて変化量Δｈを求めることにより、ドラム間距離ＤYMを測定できる。
【０１１８】
図２６は、ＣＰＵ１３により実行されるドラム間距離の測定を示す流れ図である。ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ１４に格納されているプログラムに基づいてドラム間距離測定を実行する。ドラム間距離測定が開始されると、ＣＰＵ１３は、理想走査位置Δｔの信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ８１）。理想走査位置Δｔの信号が入力されていない場合（Ｓ８１でＮＯ）、ＣＰＵ１３は、理想走査位置Δｔの信号の入力を待機する。理想走査位置Δｔの信号が入力された場合（Ｓ８１でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、理想走査位置Δｔの信号入力時刻をＲＡＭ１５に記録する（Ｓ８２）。ＣＰＵ１３は、パッチ画像の先端部の画像形成開始指示があるか否かを判断する（Ｓ８３）。具体的には、露光イネーブル信号ＥＮＢを検出した場合、ＣＰＵ１３は、パッチ画像の先端部の画像形成開始指示があったと判断する。
【０１１９】
露光イネーブル信号ＥＮＢを検出した場合（Ｓ８３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、実走査位置に対応するＢＤ信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ８４）。ＢＤ信号が入力されない場合（Ｓ８４でＮＯ）、ＣＰＵ１３は、ＢＤ信号の入力を待機する。ＢＤ信号が入力された場合（Ｓ８４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、ＢＤ信号の入力時刻をＲＡＭ１５に記録する（Ｓ８５）。Ｓ８５において、ＣＰＵ１３は、理想走査位置Δｔの信号とＢＤ信号の時間差ｔｐｓを算出する。また、ＣＰＵ１３は、時間差ｔｐｓを距離ｒｐｓへ変換し、距離ｒｐｓをＲＡＭ１５に保存する（Ｓ８６）。ＣＰＵ１３は、パッチ画像の形成を開始する（Ｓ８７）。本実施例では、半導体レーザ４０１は、濃度値１００（％）に相当する光量の光ビームを出射し、感光ドラム１００の露光を開始する。ＣＰＵ１３は、Ｓ８１へ戻る。
【０１２０】
Ｓ８３において、露光イネーブル信号ＥＮＢを検出しない場合（Ｓ８３でＮＯ）、ＣＰＵ１３は、パッチ画像の後端部の画像形成終了指示があるか否かを判断する（Ｓ８８）。具体的には、露光イネーブル信号ＥＮＢの検出後に理想走査位置Δｔの所定回数の信号を入力した場合、ＣＰＵ１３は、パッチ画像の後端部の画像形成終了指示があったと判断する。本実施例では、露光イネーブル信号ＥＮＢの検出後に理想走査位置Δｔの信号の入力回数が５回に達した場合、パッチ画像の後端部の画像形成終了指示があったと判断する。理想走査位置Δｔの信号の入力回数が５回に達していない場合（Ｓ８８でＮＯ）、Ｓ８１へ戻る。
【０１２１】
Ｓ８８において、理想走査位置Δｔの信号の入力回数が５回に達した場合（Ｓ８８でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、ＢＤ信号が入力されたか否かを判断する（Ｓ８９）。ＢＤ信号が入力されない場合（Ｓ８９でＮＯ）、ＣＰＵ１３は、ＢＤ信号の入力を待機する。ＢＤ信号が入力された場合（Ｓ８９でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、ＢＤ信号の入力時刻をＲＡＭ１５に記録する（Ｓ９０）。Ｓ９１において、ＣＰＵ１３は、理想走査位置Δｔの信号とＢＤ信号の時間差ｔｐｅを算出する。また、ＣＰＵ１３は、時間差ｔｐｅを距離ｒｐｅへ変換し、距離ｒｐｅをＲＡＭ１５に保存する（Ｓ９２）。Ｓ９２において、ＣＰＵ１３は、パッチ画像の形成を終了する。本実施例では、半導体レーザ４０１から出射される光ビームによる感光ドラム１００の露光を停止する。
【０１２２】
ＣＰＵ１３は、別の色の感光ドラムによる別の色のパッチ画像の形成が必要か否かを判断する（Ｓ９３）。別の色のパッチ画像の形成が必要である場合（Ｓ９３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、別の色の感光ドラムの理想走査位置Δｔの検出を開始し（Ｓ９４）、Ｓ８１へ戻る。別の色のパッチ画像の形成が必要でない場合（Ｓ９３でＮＯ）、ＣＰＵ１３は、パッチ検出センサ３０２がＩＴＢ１０８上に画像形成されたパッチ画像の間隔の測定が終了したか否かを判断する（Ｓ９５）。パッチ画像の間隔の測定が終了していない場合（Ｓ９５でＮＯ）、パッチ画像の間隔の測定の終了を待機する。パッチ画像の間隔の測定が終了した場合（Ｓ９５でＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、ドラム間距離を算出する（Ｓ９６）。前述のように、元画像データとしてのパッチ画像の間隔をＷ−（ｒｐｓ−Ｙ）＋（ｒｐｓ−Ｍ）とし、ＩＴＢ１０８上に形成されたパッチ画像をパッチ検センサ３０２で検出した結果と合わせ、ドラム間距離ＤYMの変化量Δｈを算出する。ＣＰＵ１３は、ドラム間距離測定を終了する。
【０１２３】
本実施例において、パッチ画像の間隔は、パッチ画像の先端部同士の距離として測定されている。しかし、パッチ画像の先端部と後端部の中心点である重心同士の距離を測定して、パッチ画像の間隔としてもよい。重心を測定するためには、パッチ検出センサ３０２の立ち上がり特性と立ち下がり特性を使用する。従って、パッチ画像の間隔としてパッチ画像の重心間距離を測定する場合、パッチ検出センサ３０２の検出特性のばらつきの影響を低減することができる。重心測定の場合、画像処理後の画像データのパッチ間隔は、図２５（ｂ）より、
Ｗ＋（５＋ｒｐｓ＿Ｍ＋ｒｐｅ＿Ｍ）／２−（５＋ｒｐｓ＿Ｙ＋ｒｐｅ＿Ｙ）／２
となる。このとき、元画像のパッチ画像の副走査方向の長さは５ラインとしている。
【０１２４】
本実施例によれば、濃度値の低い画像データを用いずに位置ずれ量に従ってパッチ画像を形成することができるので、トナーの載り量が不安定になることや、パッチ検出センサ３０２の検出精度が低下することを防止できる。よって、本実施例によれば、高精度にドラム間距離を測定可能である。
【０１２５】
以下に、ドラム間距離の測定タイミングの例を説明する。ドラム間距離の測定は、出荷前の工場で生成しておくことが好ましい。出荷後に、画像形成装置の設置時に１回だけドラム間距離を測定してもよい。印刷ジョブ以外の時間（電源ｏｎ時、１か月に１回、ジョブ開始時、ジョブ終了時、１０００枚プリント毎など）にドラム間距離を測定してもよい。画像形成ごとにドラム間距離を測定してもよい。また、感光ドラムを交換した時に、ドラム間距離を測定してもよい。なお、最初のドラム間距離Ｄの測定は、理想的な設計値ＲＤ及びパッチ画像の所定の間隔Ｗを使用して実行される。以後、ドラム間距離Ｄ及び間隔Ｗは、算出された変化量Δｈで更新される。
【符号の説明】
【０１２６】
２・・・制御器（駆動手段、制御手段）
７・・・ロータリーエンコーダ（回転位置検出手段）
１４・・・ＲＯＭ（保持手段）
１００・・・感光ドラム
１０１・・・光走査装置（露光手段）
１０２・・・現像器（現像手段）
１０８・・・ＩＴＢ（転写ベルト）
１０００・・・画像形成装置
ＰＴ・・・一次転写部
【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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【図２５】
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【図２６】
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