(57)【要約】【課題】転写画像ずれを高精度で補正することで転写画像ずれ量を抑制し良好な画質を実現することを可能とした画像形成装置及び制御方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４、第１露光部３１〜第４露光部３４等を備える。当該感光ドラムに走査する静電潜像の走査線の長さを、当該感光ドラムの移動量に応じて調整する。また、静電潜像の走査線の長さを、当該感光ドラムに対するレーザ光の一走査毎に画像形成信号のクロック周波数を変化させることで調整する。また、静電潜像の走査線の長さを、当該感光ドラムに対するレーザ光の一走査毎に画像形成信号のクロック総数を変化させることで調整する。また、静電潜像の走査線の長さを、当該感光ドラムに対するレーザ光の走査範囲を複数に分割して調整する。【選択図】図３
2009204670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する第１像担持体と、
前記第１像担持体に静電像を形成する第１静電像形成手段と、
前記第１像担持体に形成された静電像をトナーで現像して第１色トナー像を形成する第１現像手段と、
前記第１像担持体の上の前記第１色トナー像を、移動する搬送体に転写する第１転写部と、
回転する第２像担持体と、
前記第２像担持体に静電像を形成する第２静電像形成手段と、
前記第２像担持体に形成された前記静電像をトナーで現像して第２色トナー像を形成する第２現像手段と、
前記第２像担持体の上の前記第２色トナー像を、前記搬送体に転写された前記第１色トナー像に重ねて転写する第２転写部と、
を備えた画像形成装置において、
前記搬送体における前記第１色トナー像の前記搬送体の移動方向における位置に対応する搬送体位置指標を、前記第２転写部よりも前記搬送体の移動方向の上流側で検知する搬送体位置指標検知手段と、
前記第２像担持体における前記第２色トナー像の回転方向における位置に対応する第２像担持体位置指標を、前記第２現像手段と前記第２転写部との間の位置で検知する第２像担持体位置指標検知手段と、
前記第２像担持体の位置を調整する調整手段と、
前記搬送体位置指標検知手段と前記第２像担持体位置指標検知手段の検知した結果に基づいて、前記調整手段を制御して、前記搬送体の上における前記第１色トナー像と前記第２色トナー像との前記搬送体の移動方向における位置のずれ量を減少させ、かつ前記調整手段の制御に基づいて、前記第２静電像形成手段を制御して、前記第２像担持体に形成する静電像の前記第２像担持体の長手方向の大きさを変更する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
回転する第１像担持体と、
前記第１像担持体に静電像を形成する第１静電像形成手段と、
前記第１像担持体に形成された静電像をトナーで現像して第１色トナー像を形成する第１現像手段と、
前記第１像担持体の上の前記第１色トナー像を、搬送体に担持された記録材へ転写する第１転写部と、
回転する第２像担持体と、
前記第２像担持体に静電像を形成する第２静電像形成手段と、
前記第２像担持体に形成された前記静電像をトナーで現像して第２色トナー像を形成する第２現像手段と、
前記第２像担持体の上の前記第２色トナー像を、前記記録材に転写された前記第１色トナー像に重ねて転写する第２転写部と、
を備えた画像形成装置において、
前記搬送体における前記第１色トナー像の前記搬送体の移動方向における位置に対応する搬送体位置指標を、前記第２転写部よりも前記搬送体の移動方向の上流側で検知する搬送体位置指標検知手段と、
前記第２像担持体における前記第２色トナー像の回転方向における位置に対応する第２像担持体位置指標を、前記第２現像手段と前記第２転写部との間の位置で検知する第２像担持体位置指標検知手段と、
前記第２像担持体の位置を調整する調整手段と、
前記搬送体位置指標検知手段と前記第２像担持体位置指標検知手段の検知した結果に基づいて、前記調整手段を制御して、前記記録材の上における前記第１色トナー像と前記第２色トナー像との前記搬送体の移動方向における位置のずれ量を減少させ、かつ前記調整手段の制御に基づいて、前記第２静電像形成手段を制御して、前記第２像担持体に形成する静電像の前記第２像担持体の長手方向の大きさを変更する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
回転する像担持体と、
前記像担持体に静電像を形成する静電像形成手段と、
前記像担持体に形成された前記静電像を、第１色のトナーと第２色のトナーで現像し、第１色及び第２色トナー像を形成することが可能な現像手段と、
前記像担持体に順次に形成された前記第１色トナー像及び前記第２色トナー像を、移動する搬送体に順次に重ねて転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記搬送体における前記第１色トナー像の前記搬送体の移動方向における位置に対応する搬送体位置指標を、前記転写手段よりも前記搬送体の移動方向の上流側で検知する搬送体位置指標検知手段と、
前記像担持体における前記第２色トナー像の回転方向における位置に対応する像担持体位置指標を、前記現像手段と前記転写手段との間の位置で検知する像担持体位置指標検知手段と、
前記像担持体の位置を調整する調整手段と、
前記搬送体位置指標検知手段と前記像担持体位置指標検知手段の検知した結果に基づいて、前記調整手段を制御して、記録材の上における前記第１色トナー像と前記第２色トナー像との前記搬送体の移動方向における位置のずれ量を減少させ、かつ前記調整手段の制御に基づいて、前記静電像形成手段を制御して、前記像担持体に形成する静電像の前記像担持体の長手方向の大きさを変更する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記第１静電像形成手段と、前記第２静電像形成手段は、それぞれ、画像形成信号に基づきレーザ光の発光を制御する発光制御手段と、前記発光制御手段に出力する画像形成信号を生成する生成手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１静電像形成手段と、前記第２静電像形成手段により、それぞれ前記第１像担持体、前記第２像担持体に走査する静電潜像の走査線の長さを、それぞれ前記第１像担持体、前記第２像担持体に対するレーザ光の一走査毎に前記生成手段から前記発光制御手段に出力する画像形成信号のクロック周波数を変化させることにより調整することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記静電像形成手段は、画像形成信号に基づきレーザ光の発光を制御する発光制御手段と、前記発光制御手段に出力する画像形成信号を生成する生成手段と、を備え、
前記制御手段は、前記静電像形成手段により前記像担持体に走査する静電潜像の走査線の長さを、前記像担持体に対するレーザ光の一走査毎に前記生成手段から前記発光制御手段に出力する画像形成信号のクロック周波数を変化させることにより調整することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１静電像形成手段と、前記第２静電像形成手段は、それぞれ、画像形成信号に基づきレーザ光の発光を制御する発光制御手段と、前記発光制御手段に出力する画像形成信号を生成する生成手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１静電像形成手段と、前記第２静電像形成手段により、それぞれ前記第１像担持体、前記第２像担持体に走査する静電潜像の走査線の長さを、それぞれ前記第１像担持体、前記第２像担持体に対するレーザ光の一走査毎に前記生成手段から前記発光制御手段に出力する画像形成信号のクロック総数を変化させることにより調整することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記静電像形成手段は、画像形成信号に基づきレーザ光の発光を制御する発光制御手段と、前記発光制御手段に出力する画像形成信号を生成する生成手段と、を備え、
前記制御手段は、前記静電像形成手段により前記像担持体に走査する静電潜像の走査線の長さを、前記像担持体に対するレーザ光の一走査毎に前記生成手段から前記発光制御手段に出力する画像形成信号のクロック総数を変化させることにより調整することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１静電像形成手段と、前記第２静電像形成手段により、それぞれ前記第１像担持体、前記第２像担持体に走査する静電潜像の走査線の長さを、それぞれ前記第１像担持体、前記第２像担持体に対するレーザ光の走査範囲を複数に分割した区間毎に調整することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記静電像形成手段により前記像担持体に走査する静電潜像の走査線の長さを、前記像担持体に対するレーザ光の走査範囲を複数に分割した区間毎に調整することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記搬送体は、それぞれ前記第１像担持体、前記第２像担持体に形成された画像が転写されると共に転写された画像を記録媒体に転写する中間転写ベルト、記録媒体をそれぞれ前記第１像担持体、前記第２像担持体に対応する転写位置に搬送する搬送ベルトのいずれかを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記搬送体は、前記像担持体に形成された画像が転写されると共に転写された画像を記録媒体に転写する中間転写ベルト、記録媒体を前記像担持体に対応する転写位置に搬送する搬送ベルトのいずれかを含むことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項１２】
回転する第１像担持体と、
前記第１像担持体に静電像を形成する第１静電像形成手段と、
前記第１像担持体に形成された静電像をトナーで現像して第１色トナー像を形成する第１現像手段と、
前記第１像担持体の上の前記第１色トナー像を、移動する搬送体に転写する第１転写部と、
回転する第２像担持体と、
前記第２像担持体に静電像を形成する第２静電像形成手段と、
前記第２像担持体に形成された前記静電像をトナーで現像して第２色トナー像を形成する第２現像手段と、
前記第２像担持体の上の前記第２色トナー像を、前記搬送体に転写された前記第１色トナー像に重ねて転写する第２転写部と、
を備えた画像形成装置の制御方法において、
前記搬送体における前記第１色トナー像の前記搬送体の移動方向における位置に対応する搬送体位置指標を、前記第２転写部よりも前記搬送体の移動方向の上流側で検知する搬送体位置指標検知ステップと、
前記第２像担持体における前記第２色トナー像の回転方向における位置に対応する第２像担持体位置指標を、前記第２現像手段と前記第２転写部との間の位置で検知する第２像担持体位置指標検知ステップと、
前記第２像担持体の位置を調整する調整ステップと、
前記搬送体位置指標検知ステップと前記第２像担持体位置指標検知ステップの検知した結果に基づいて、前記調整ステップを制御して、前記搬送体の上における前記第１色トナー像と前記第２色トナー像との前記搬送体の移動方向における位置のずれ量を減少させ、かつ前記調整ステップの制御に基づいて、前記第２静電像形成手段を制御して、前記第２像担持体に形成する静電像の前記第２像担持体の長手方向の大きさを変更する制御ステップと、
を備えたことを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
回転する第１像担持体と、
前記第１像担持体に静電像を形成する第１静電像形成手段と、
前記第１像担持体に形成された静電像をトナーで現像して第１色トナー像を形成する第１現像手段と、
前記第１像担持体の上の前記第１色トナー像を、搬送体に担持された記録材へ転写する第１転写部と、
回転する第２像担持体と、
前記第２像担持体に静電像を形成する第２静電像形成手段と、
前記第２像担持体に形成された前記静電像をトナーで現像して第２色トナー像を形成する第２現像手段と、
前記第２像担持体の上の前記第２色トナー像を、前記記録材に転写された前記第１色トナー像に重ねて転写する第２転写部と、
を備えた画像形成装置の制御方法において、
前記搬送体における前記第１色トナー像の前記搬送体の移動方向における位置に対応する搬送体位置指標を、前記第２転写部よりも前記搬送体の移動方向の上流側で検知する搬送体位置指標検知ステップと、
前記第２像担持体における前記第２色トナー像の回転方向における位置に対応する第２像担持体位置指標を、前記第２現像手段と前記第２転写部との間の位置で検知する第２像担持体位置指標検知ステップと、
前記第２像担持体の位置を調整する調整ステップと、
前記搬送体位置指標検知ステップと前記第２像担持体位置指標検知ステップの検知した結果に基づいて、前記調整ステップを制御して、前記記録材の上における前記第１色トナー像と前記第２色トナー像との前記搬送体の移動方向における位置のずれ量を減少させ、かつ前記調整ステップの制御に基づいて、前記第２静電像形成手段を制御して、前記第２像担持体に形成する静電像の前記第２像担持体の長手方向の大きさを変更する制御ステップと、
を備えたことを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
回転する像担持体と、
前記像担持体に静電像を形成する静電像形成手段と、
前記像担持体に形成された前記静電像を、第１色及び第２色のトナーで現像し、第１色及び第２色トナー像を形成することが可能な現像手段と、
前記像担持体に順次に形成された前記第１色トナー像及び前記第２色トナー像を、移動する搬送体に順次に重ねて転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置の制御方法において、
前記搬送体における前記第１色トナー像の前記搬送体の移動方向における位置に対応する搬送体位置指標を、前記転写手段よりも前記搬送体の移動方向の上流側で検知する搬送体位置指標検知ステップと、
前記像担持体における前記第２色トナー像の回転方向における位置に対応する像担持体位置指標を、前記現像手段と前記転写手段との間の位置で検知する像担持体位置指標検知ステップと、
前記像担持体の位置を調整する調整ステップと、
前記搬送体位置指標検知ステップと前記像担持体位置指標検知ステップの検知した結果に基づいて、前記調整ステップを制御して、記録材の上における前記第１色トナー像と前記第２色トナー像との前記搬送体の移動方向における位置のずれ量を減少させ、かつ前記調整ステップの制御に基づいて、前記静電像形成手段を制御して、前記像担持体に形成する静電像の前記像担持体の長手方向の大きさを変更する制御ステップと、
を備えたことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像形成部を備える画像形成装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の画像形成部を備え、各画像形成部において感光体を露光して形成した静電潜像を現像して形成したトナー画像を記録媒体に転写する電子写真方式のタンデム型方式のカラー画像形成装置がある。タンデム型方式の画像形成装置は、高速化のために各色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋ）にそれぞれ対応した複数の画像形成部（感光体としての感光ドラムや現像器等）を備えている。画像形成を行う際は、中間転写ベルトあるいは搬送ベルトに保持された記録媒体に順次異なる色の画像を転写する。
【０００３】
上記のような複数の画像形成部を備えるタンデム型方式の画像形成装置においては、次のような問題点がある。機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや中間転写ベルトの速度変動や、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と中間転写ベルトや記録媒体の移動量の関係等が、各色毎にバラバラに発生する。そのため、各色の画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ（位置ずれ）を生じることが挙げられる。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１等に開示されているように、各色の画像形成部において原稿の画像情報に対応した位置検出用マークの可視画像を形成して移動部材に転写し、検出手段で移動部材の位置検出用マークを検出する。更に、検出手段の検出信号に基づいて転写画像ずれを補正すべく各画像形成部を制御する（サンプリング補正方式）。
【０００５】
一般に画像形成装置では装置内部の温度変化や装置に加わる外力により、各画像形成部自体の位置や大きさ、更には画像形成部を構成する部品の取り付け位置や大きさが微妙に変化する。すなわち、このサンプリング補正方式は、前記変化に起因する大きさと向きが一定のカラーの転写画像ずれ（カラーレジストレーションずれ）を検出し、検出した転写画像ずれを後に形成される画像で補正するものである。カラーレジストレーション（以下カラーレジ）とは、色の異なる複数のカラー画像の形成位置を合わせることである。
【０００６】
しかしながら、カラーレジずれには、上記のような長時間で変動する成分の他に感光体ドラムやベルトドライブロール等の主として回転体が変動要因となる、大きさや向きが短時間に変動するカラーレジずれも含まれている。この短時間でのカラーレジずれ成分に関しては上記サンプリング補正方式は補正の対象としていなかった。
【０００７】
即ち、過去に形成した画像のカラーレジずれを検出して、次の画像形成で補正するものであるため短時間での変動は補正できなかった。
【０００８】
また、特許文献２では、第１画像形成部において原稿の画像情報に対応した位置検出用マークの可視画像を形成して中間転写ベルトに転写した後、検出手段で中間転写ベルトの位置検出用マークを検出する。更に、検出手段の検出信号に基づいて第２の画像形成部の書き込み走査タイミングを調整する。即ち、第１の画像形成部にて形成された画像に合わせて、第２〜第４の画像形成部でそれぞれ第２〜第４の画像形成を行うので、比較的短時間の変動の検出と補正が可能となっている。
【０００９】
しかしながら、第一の画像形成部にて形成され、その後中間転写ベルト上に転写された位置検出用マークを検出して、該検出信号に基づいて第二の画像形成部の書き込み操作タイミングを調整する。そのため、第二の画像が第二の画像形成部に書き込まれてから第二の画像が中間転写ベルトに転写されるまでの時間内に発生した変動成分は、検出も、補正もできないため、カラーレジずれを充分に補正するにはいたらなかった。
【００１０】
また、特許文献３ではタンデム型の電子写真画像形成装置で第1番目の感光体ドラムに記録手段によりパターンを書き込み、このパターンを転写部で中間転写ベルトにコピーする。中間転写ベルトにコピーされたパターンと第２番目以後の感光体ドラムに書き込まれたパターンからそれぞれ転写部において中間転写ベルトと感光体ドラムの速度を一致させる技術が開示されている（図１０、図１１）。
【００１１】
しかしながら、パターンは時間的に等間隔、あるいは距離的に等間隔に書き込まれているため、露光で書き込まれた画像位置と対応がとれていないので、正確にカラーレジずれを補正することができなかった。即ち、ポリゴンのワウフラ、ジッタなどの変動要因による書き込み位置の変動情報が記録されないのでこれらの誤差を消去することはできなかった。また、第１、第２ステーションの走査タイミング、ポリゴン回転の速度差、位相差などによる書き込み位置のズレも消去できないという問題があった。
【特許文献１】特開昭６４−６９８１号公報
【特許文献２】特開平５−２４１４５７号公報
【特許文献３】特開２００４−１４５０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
複数の画像形成部を有し、中間転写ベルト上、あるいは搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色（ブラックＢｋ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ）の像を転写する、いわゆるタンデム型方式のカラー画像形成装置においては、次の問題がある。即ち、書き込み位置、感光ドラムの位置、感光ドラムの回転速度、中間転写ベルトの走行速度等の変動を検出し、検出した結果に基づき転写画像ずれ（カラーレジストレーションずれ）を補正することができない。そのため、大きな転写画像ずれが残るという問題をかかえている。
【００１３】
本発明の目的は、転写画像ずれを高精度で補正することで転写画像ずれ量を抑制し良好な画質を実現することを可能とした画像形成装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的を達成するために、本発明は、回転する第１像担持体と、前記第１像担持体に静電像を形成する第１静電像形成手段と、前記第１像担持体に形成された静電像をトナーで現像して第１色トナー像を形成する第１現像手段と、前記第１像担持体の上の前記第１色トナー像を、移動する搬送体に転写する第１転写部と、回転する第２像担持体と、前記第２像担持体に静電像を形成する第２静電像形成手段と、前記第２像担持体に形成された前記静電像をトナーで現像して第２色トナー像を形成する第２現像手段と、前記第２像担持体の上の前記第２色トナー像を、前記搬送体に転写された前記第１色トナー像に重ねて転写する第２転写部と、を備えた画像形成装置において、前記搬送体における前記第１色トナー像の前記搬送体の移動方向における位置に対応する搬送体位置指標を、前記第２転写部よりも前記搬送体の移動方向上流側で検知する搬送体位置指標検知手段と、前記第２像担持体における前記第２色トナー像の回転方向における位置に対応する第２像担持体位置指標を、前記第２現像手段と前記第２転写部との間の位置で検知する第２像担持体位置指標検知手段と、前記第２像担持体の位置を調整する調整手段と、前記搬送体位置指標検知手段と前記第２像担持体位置指標検知手段の検知した結果に基づいて、前記調整手段を制御して、前記搬送体上における前記第１色トナー像と前記第２色トナー像との前記搬送体の移動方向における位置のずれ量を減少させ、かつ前記調整手段の制御に基づいて、前記第２静電像形成手段を制御して、前記第２像担持体に形成する静電像の前記第２像担持体の長手方向の大きさを変更する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第２像担持体に形成する静電像の前記第２像担持体の長手方向の大きさを変更する。従って、各像担持体に形成した画像を搬送体に転写する方式の画像形成装置において、各像担持体からの転写画像がずれる現象を高精度で補正することが可能となる。これにより、転写画像ずれ量を小さくすることができるため良好な画質を実現することが可能となる。
【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に基づいて説明する。
【００１７】
［第１の実施の形態］
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全体の概略構成を示す構成図である。
【００１８】
図１において、画像形成装置１は、原稿から画像を読み取る原稿読取部（イメージリーダ部）１Ｒと、紙等の記録媒体に画像を形成し出力する画像出力部（プリンタ部）１Ｐを備えたカラーの画像形成を行う複写機として構成されている。原稿読取部１Ｒは、原稿カバー（圧板）１９を介して原稿台上に載置された原稿から画像を読み取り、画像読取信号を出力する。画像出力部１Ｐは、画像形成ユニット１０、中間転写ベルト１１、定着器３、手差しカセット２ａ、給紙カセット２ｂ、２ｃ、排紙トレイ５、制御ユニット７０を備える。
【００１９】
画像形成ユニット１０は、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４、第１一次帯電器２１〜第４一次帯電器、第１露光部３１〜第４露光部３４、第１現像器３５〜第４現像器３８を備える。即ち、画像形成ユニット１０は、第１〜第４画像形成部（プロセスユニット）が並列に配置された構成となっている。
【００２０】
第１画像形成部は、第１感光ドラム２１（第１像担持体）、第１一次帯電器２５、第１露光部３１（第１静電像形成手段）、第１現像器３５（第１現像手段）を備える。第２画像形成部は、第２感光ドラム２２（第２像担持体）、第２一次帯電器２６、第２露光部３２（第２静電像形成手段）、第２現像器３６（第２現像手段）を備える。第３画像形成部は、第３感光ドラム２３、第３一次帯電器２７、第３露光部３３、第３現像器３７を備える。第４画像形成部は、第４感光ドラム２４、第４一次帯電器２８、第４露光部３４、第４現像器３８を備える。
【００２１】
第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４は、中間転写ベルト１１（搬送体）のベルト面に沿って配列されており、中心が軸支され矢印方向に回転駆動されると共に静電潜像が形成される像担持体である。第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４は、中間転写ベルト１１に対して相対的に位置の移動（シフト）が可能に構成されている。第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４の移動（シフト）は、後述の感光ドラムシフト用アクチュエータ（移動手段）により行われる。
【００２２】
第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４の周囲には、それぞれ、外周面に対向して回転方向に第１〜第４クリーニング部６〜９、第１一次帯電器２１〜第４一次帯電器２５、第１露光部３１〜第４露光部３４、第１現像器３５〜第４現像器３８が配置されている。
【００２３】
第１一次帯電器２１〜第４一次帯電器２５は、それぞれ第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４の表面に均一な帯電量の電荷を与える。第１露光部３１〜第４露光部３４は、原稿読取部１Ｒから出力される画像取信号に応じて変調したレーザ光をそれぞれ第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４上に照射し走査する光走査部である。これにより、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４上に静電潜像が形成される。第１露光部３１〜第４露光部３４は、それぞれ第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４上にレーザ光を照射するスキャナ（図２参照）を備える。
【００２４】
第１現像器３５〜第４現像器３８は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の現像剤（トナー）を収納している。第１現像器３５〜第４現像器３８は、それぞれ第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４上の静電潜像をトナーで現像することでトナー画像として顕像化（可視化）する。
【００２５】
中間転写ベルト１１は、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４の外周面に当接する状態で配置されており、複数のローラを介して矢印方向（規定方向）に循環駆動（走行駆動）される無端のベルトである。中間転写ベルト１１と第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４との間には、第１転写領域Ｔａ〜第４一次転写領域Ｔｄが形成されている。また、中間転写ベルト１１と二次転写部１３との間には、二次転写領域Ｔｅが形成されている。
【００２６】
第１転写領域Ｔａ〜第４一次転写領域Ｔｄにおいて、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４上のトナー画像が中間転写ベルト１１に順次転写される。第１〜第４クリーニング部６〜９は、それぞれ第１転写領域Ｔａ〜第４一次転写領域Ｔｄの下流側に配置され、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４上の残留トナーを掻き落とす。
【００２７】
手差しカセット２ａは、記録媒体Ｐを手差し給紙する場合に用いる。給紙カセット２ｂ、２ｃは、記録媒体Ｐを収納する。手差しカセット２ａ、給紙カセット２ｂ、２ｃのいずれかから給紙された記録媒体Ｐは、二次転写領域Ｔｅに供給される。二次転写領域Ｔｅにおいて、中間転写ベルト１１上のトナー画像が記録媒体Ｐに転写される。定着器３は、二次転写領域Ｔｅから搬送される記録媒体Ｐのトナー画像を定着する。排紙トレイ５には、画像形成が完了した記録媒体Ｐが排出される。制御ユニット７０については図２で説明する。
【００２８】
次に、本画像形成装置の動作について説明する。画像形成ユニット１０では、ＣＰＵ（図２参照）から画像形成開始信号が発せられる。これに伴い、中間転写ベルト１１の回転方向において一番上流側にある第１感光ドラム２１上に形成されたトナー画像が、第１一次転写領域Ｔａで中間転写ベルト１１に一次転写される（第１転写部）。中間転写ベルト１１上に一次転写されたトナー画像は、次の第２一次転写領域Ｔｂまで搬送される。
【００２９】
第２一次転写領域Ｔｂでは、画像形成部間を中間転写ベルト１１上のトナー画像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われる。即ち、形成済みのトナー画像の上に位置を合わせて次のトナー画像が転写されることになる（第２転写部、転写手段）。このように色の異なる複数のカラー画像の形成位置を合わせることをレジストレーションと呼ぶ。以下も同様の工程が繰り返され、最終的に４色のトナー画像が中間転写ベルト１１上に一次転写される。
【００３０】
その後、給紙された記録媒体Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入して中間転写ベルト１１に接触すると、該記録媒体Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写部１３に高電圧が印加される。そして、中間転写ベルト１１上に形成された４色のトナー画像が記録媒体Ｐの表面に転写される。トナー画像が転写された記録媒体Ｐは定着器３により定着が行われた後、排紙トレイ５に排出される。
【００３１】
図２は、画像形成装置の画像出力部１Ｐの制御系の構成を示すブロック図である。
【００３２】
図２において、画像出力部１Ｐは、ＣＰＵ４０１（制御手段）、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、負荷制御ＡＳＩＣ（Application Specified IC）４０４、モータ４０５、コントローラユニット４１６を備えている。更に、画像出力部１Ｐは、スキャナ制御ＡＳＩＣ４０６、スキャナＹ・７０１ａ、スキャナＭ・７０１ｂ、スキャナＣ・７０１ｃ、スキャナＫ・７０１ｄを備えている。ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、負荷制御ＡＳＩＣ４０４、コントローラユニット４１６、スキャナ制御ＡＳＩＣ４０６は、制御ユニット７０に搭載されている。
【００３３】
ＣＰＵ４０１は、画像出力部１Ｐの駆動対象負荷の制御を含む各種制御を司るマイクロコンピュータである。ＣＰＵ４０１は、制御プログラムを実行し、負荷制御ＡＳＩＣ４０４に対して駆動対象負荷の制御信号をセットすることで、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４の軸を回転駆動するモータ４０５を駆動する。
【００３４】
また、ＣＰＵ４０１は、スキャナ制御ＡＳＩＣ４０６に倍率等のパラメータを指定する。これにより、スキャナ制御ＡＳＩＣ４０６は、スキャナＭ・７０１ｂ、スキャナＣ・７０１ｃ、スキャナＫ・７０１ｄで使用する倍率を制御する。また、ＣＰＵ４０１は、制御プログラムに基づき後述の各フローチャートに示す処理を実行する。ＲＯＭ４０２には、ファームウエア等の上記制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ４０３は、一時記憶領域や作業領域に用いる。
【００３５】
コントローラユニット４１６は、操作パネル４１８の複写開始ボタンの操作者による押下で複写開始指示を受け付け（プリントジョブ投入）、画像出力部１Ｐに対してプリント指令を出し、画像データを送信する。また、コントローラユニット４１６は、原稿読取部１Ｒとの通信で画像読取信号を取り込むと共に、原稿読取部１Ｒから原稿カバー（圧板）１９が開いたことを示す信号を受け取る役割も担っている。
【００３６】
図３は、画像形成装置の第１露光部３１〜第４露光部３４の模式的な構成を示すブロック図である。
【００３７】
図３において、第１露光部３１は、半導体レーザ３１１、コリメータレンズ３１２、絞り３１３、回転多面鏡３１４、ｆ−θレンズ３１５、ビームディテクトセンサ（以下ＢＤセンサ）３１６を備える。更に、第１露光部３１は、それぞれ、レーザ駆動制御部３２１（発光制御手段）、画像信号生成部３２２（生成手段）、補正部３２３、入力部３２４を備える。尚、第２露光部３２〜第４露光部３４も同様であるため説明を省略する。
【００３８】
レーザ駆動制御部３２１は、駆動（発光）信号３０６により半導体レーザ３１１を駆動制御することでレーザ光を発光させる。半導体レーザ３１１には、発光されたレーザ光の一部を検出するＰＤ（フォトダイオード）センサが内蔵されている。ＰＤセンサの検出信号は、半導体レーザ３１１のオートパワーコントロール（ＡＰＣ）制御に用いられる。半導体レーザ３１１から発光されたレーザ光は、コリメータレンズ３１２及び絞り３１３によりほぼ平行なレーザ光に変換された後、所定のビーム径で回転多面鏡（ポリゴンミラー）３１４へ入射する。
【００３９】
回転多面鏡３１４は、矢印方向へ等角速度で回転されている。入射したレーザ光は、回転多面鏡３１４の回転に伴い、連続的に角度を変える偏向ビームに変換されて反射される。偏向ビームに変換されたレーザ光は、ｆ―θレンズ３１５により集光作用を受ける。また、ｆ―θレンズ３１５は、レーザ光に対して走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う。これにより、レーザ光は、第１感光ドラム２１上に等速で結合され走査される。
【００４０】
ＢＤセンサ３１６は、回転多面鏡３１４からｆ−θレンズ３１５を通過するレーザ光を検出する。ＢＤセンサ３１６の検出信号３０３は、回転多面鏡３１４の回転と、第１感光ドラム２１に対する画像データに対応した静電潜像の形成（書き込み）との同期をとるための同期信号として用いられる。画像信号生成部３２２は、画像形成信号３０５を生成し、レーザ駆動制御部３２１に出力する。
【００４１】
入力部３２４は、中間転写ベルト１１に対する感光ドラム２１の移動量（シフト量）を示すデータ信号３０４を補正部３２３に出力する。補正部３２３は、ＢＤセンサ３１６の検出信号３０３に同期してＢＤマスク信号３０１を生成し、レーザ駆動制御部３２１に出力する。また、補正部３２３は、感光ドラム２１に対するレーザ光の走査位置に応じた光量端部補正データ３０２をレーザ駆動制御部３２１に出力する。
【００４２】
レーザ駆動制御部３２１は、補正部３２３から入力された光量端部補正データ３０２をデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換する。また、レーザ駆動制御部３２１は、感光ドラム２１上で静電潜像を形成する画像区間で画像信号生成部３２２から入力された画像形成信号３０５と光量端部補正データ３０２とに基づき、半導体レーザ３１１の駆動信号３０６の電流値及び駆動時間を制御する。
【００４３】
こうして半導体レーザ３１１から発光したレーザ光は、上述したようにコリメータレンズ３１２及び絞り３１３によりほぼ平行な光に変換された後、所定のビーム径で回転多面鏡３１４に入射することになる。
【００４４】
本実施の形態では以下の制御を行う。感光ドラムに走査する静電潜像の走査線の長さを、感光ドラムの移動量（シフト量）に応じて調整する。また、感光ドラムに走査する静電潜像の走査線の長さを、感光ドラムに対するレーザ光の一走査毎に画像信号生成部３２２からレーザ駆動制御部３２１に出力する画像形成信号のクロック周波数を変化させることで調整する。また、感光ドラムに走査する静電潜像の走査線の長さを、上記画像形成信号のクロック総数を変化させることで調整する。また、感光ドラムに走査する静電潜像の走査線の長さを、感光ドラムに対するレーザ光の走査範囲を複数に分割した区間毎に調整する。各制御については後述する。
【００４５】
次に、本実施の形態の特徴である画像位置合わせ制御について説明する。
【００４６】
図４は、画像形成装置の中間転写ベルト１１と第１及び第２画像形成部と制御系の構成を示す図である。
【００４７】
図４において、中間転写ベルト１１と第１画像形成部及び第２画像形成部を図示している。第３画像形成部及び第４画像形成部は第２画像形成部と同様の機能を有する要素を同様の構成で動作させればよいので、煩雑化を避けるため図示及び説明を省略する。
【００４８】
制御系は、第１記録部４１、画像位置情報読取部５１、転記制御部６０、転記部６１、画像位置情報消去部８１、第２記録部４２、第２画像位置情報読取部５２、第１画像位置情報読取部７２を備える。更に、画像位置情報消去部８２、第１画像位置情報消去部Ｂ８５、第１露光走査タイミング発生部１０１、第１記録制御部１１１、第２露光走査タイミング発生部１０２、第２記録制御部１１２、画像位置情報比較部１２２、第２ドラム制御部１３２を備える。
【００４９】
以下、第１画像（第１色トナー像）と第２画像（第２色トナー像）の位置合わせを行うための制御プロセスについて図９ａ、図９ｂを参照しながら説明する。図９ａ、図９ｂに示す処理は制御ユニット７０のＣＰＵ４０１により実行される。まず、画像に基づいた第１画像位置情報Ｄ２０１、第２画像位置情報Ｄ２０２を作成し（ステップＳ９００）、ステップＳ９０４、ステップＳ９１４にそれぞれ移行する。第１画像に関しては、画像に基づいた第１ラスタ走査情報を作成した後（ステップＳ９０１）、ステップＳ９０２〜ステップＳ９０９の処理を行う。また、第２画像に関しては、画像に基づいた第２ラスタ走査情報を作成した後（ステップＳ９１１）、ステップＳ９１２〜ステップＳ９１６の処理を行う。
【００５０】
第１画像形成部の第１感光ドラム２１は、モータ（不図示）により破線の矢印方向（反時計廻り）にほぼ一定の回転速度で回転する。第１感光ドラム２１表面の感光体は、第１一次帯電器２５（図１）により一様に帯電される。
【００５１】
第１露光部３１は、レーザ光を第１感光ドラム２１に照射して走査し、第１感光ドラム表面のレーザ光照射部分の電位を変化させることで第１静電潜像を形成する（ステップＳ９０２）。第１感光ドラム２１におけるレーザ光照射により電位変化した部分には、第１現像器３５（図１）によりイエロー（Ｙ）トナーが付着され第１画像が形成される。第１画像を形成するトナーは、第１感光ドラム２１と中間転写ベルト１１が接触する第１一次転写領域Ｔａにおいて中間転写ベルト１１上に転写される。
【００５２】
第１感光ドラム２１には、画像形成領域外の場所に磁性材料等の情報記録媒体が塗布されている。画像形成領域外の場所とは、例えば、感光ドラム表面の軸方向端部近傍で画像を形成しない部分、あるいは感光ドラム端面部、あるいは感光ドラム内面部などである。
【００５３】
第１露光走査タイミング発生部１０１は、第１露光部３１のラスタ走査タイミング信号を発生し（ステップＳ９０３）、第１記録制御部１１１に送る。第１記録制御部１１１は、ラスタ走査タイミングに応じて第１記録部４１を制御し、記録媒体に第１画像の位置情報を記録する。
【００５４】
図５は、第１感光ドラム２１を展開した場合の第１画像と第１画像位置情報との位置関係を示す図である。
【００５５】
図５において、第１画像位置情報Ｄ２０１（図４）は、第１画像位置情報開始マークＤ２１１、第１画像位置マークＤ２２１、第１画像位置情報終了マークＤ２３１から構成されている。レーザ発光と同期するラスタ走査タイミング信号に応じて第１記録部４１により、これらのマークが第１感光ドラム２１に書き込まれる（ステップＳ９０４）。
【００５６】
上記のような画像位置情報の形成ピッチは、補正目標とする転写画像の色ずれを１０μｍとした場合、１μｍ程度が必要となる。空間的に９０度位相をずらして配置した２つの読取ヘッドからの出力信号を信号処理することで、例えば１０μｍピッチのスケールを６４分割あるいは１２８分割すれば実現できる。
【００５７】
図４に戻り、第１記録部４１は、第１感光ドラム２１の回転方向において第１感光ドラム表面のレーザ露光走査位置と一致する箇所に配置されている。ラスタ走査タイミング信号を発生した時点から第１記録制御部１１１が第１記録部４１により第１画像の位置情報を記録するまでの時間がゼロであることが理想である。しかし、実際にはいくらかの時間遅れが発生する。
【００５８】
例えばプロセス速度が３００ｍｍ／秒の場合、時間遅れが約３０μ秒程度であれば１μｍ程度の位置ずれを発生する。補正目標とする転写画像の色ずれを１０μｍとした場合、時間遅れが３０μ秒以下であれば許容できる。もしどうしても大きな時間遅れが発生する場合は、第１記録部４１を、第１感光ドラム２１の回転角度方向において第１感光ドラム表面のレーザ露光走査位置よりも時間遅れに相当する距離だけ下流に配置すればよい。これにより、時間遅れによる位置誤差を消去できる。
【００５９】
第１画像位置情報Ｄ２０１は、第１感光ドラム２１の回転に伴い、第１感光ドラム２１が中間転写ベルト１１と接触する第１一次転写領域Ｔａに達する（ステップＳ９０５）。第１一次転写領域Ｔａでは、第１感光ドラム２１上のトナー画像が中間転写ベルト１１に転写される。これと共に、第１感光ドラム２１上の第１画像位置情報Ｄ２０１が中間転写ベルト１１に転記され、第１画像位置情報Ｂ２００が形成される。
【００６０】
更に、第１画像位置情報Ｄ２０１の転記方法を詳細に説明する。第１一次転写領域Ｔａに達した第１感光ドラム２１上の第１画像位置情報Ｄ２０１は、第１感光ドラム２１上の画像位置情報読取部５１により読み取られ（ステップＳ９０６）、読取信号が転記制御部６０に送られる。転記制御部６０は、読取信号に応じて転記部６１を制御して第１画像位置情報Ｂ２００を中間転写ベルト１１に書き込む（ステップＳ９０７）。中間転写ベルト１１は、第１感光ドラム２１と同様に、その画像形成領域外の場所に磁性材料等の情報記録媒体が塗布されており、転記部６１により第１画像位置情報Ｂ２００が書き込まれる。
【００６１】
図６は、中間転写ベルト１１に対する第１画像位置情報Ｄ２０１の転記を説明する図である。
【００６２】
図６において、中間転写ベルト１１の裏側（内側）には、磁性材料等の情報記録媒体が塗布されており、転記部６１により第１画像位置情報Ｂ２００が書き込まれている。転記部６１は、第１感光ドラム２１の回転角度方向において第１感光ドラム２１上の画像位置情報読取部５１の位置と一致する箇所に配置されている。画像位置情報読み取りから転記までの時間がゼロであることが理想である。しかし、実際にはいくらかの時間遅れが発生する。
【００６３】
例えばプロセス速度（感光ドラムの回転速度など）が３００ｍｍ／秒の場合、時間遅れが約３０μ秒程度であれば１μｍ程度の位置ずれを発生する。補正目標とする転写画像の色ずれを１０μｍ以下とした場合、時間遅れが３０μ秒以下であれば許容できる。もしどうしても大きな時間遅れが発生する場合は、転記部６１を第１感光ドラム２１の回転角度方向において第１感光ドラム上の画像位置情報読取部５１の位置よりも時間遅れに相当する距離だけ下流に配置すればよい。これにより、遅れによる位置誤差を消去できる。
【００６４】
図７は、中間転写ベルト１１に転写された第１画像と中間転写ベルト１１に転記された第１画像位置情報Ｂ２００の関係を示す図である。
【００６５】
図７において、中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報Ｂ２００（搬送体位置指標）は、第１画像位置情報開始マークＢ２４１、第１画像位置マークＢ２５１、第１画像位置情報終了マークＢ２６１から構成されている。
【００６６】
中間転写ベルト１１の移動方向に関して、第１画像と第１画像位置情報の位置関係は、図５に示す第１感光ドラム２１上の第１画像と第１画像位置情報の位置関係が保たれている。図６のように第１画像が転写される面と第１画像位置情報Ｂ２００が転記される面が異なっている場合は、第１画像位置情報は表裏方向において画像領域に重なっても問題ない。しかし、図５のように転写面と転記面が同一の場合は、第１画像位置情報は画像領域外が好ましい。
【００６７】
中間転写ベルト１１に記録された第１画像及び第１画像位置情報Ｂ２００は、中間転写ベルト１１の走行に伴って移動し、中間転写ベルト１１が第２感光ドラム２２と接触する第２一次転写領域Ｔｂに達する（ステップＳ９０８）。
【００６８】
一方、第２感光ドラム２２にも第１画像（イエロー（Ｙ）：第１色のトナーで現像）と同様のプロセスで第２画像（マゼンタ（Ｍ）：第２色のトナーで現像）が形成されるのは（ステップＳ９１２）、従来のタンデム型方式の画像形成装置と同じである。
【００６９】
第２感光ドラム２２においても、画像形成領域外の場所に磁性材料等の情報記録媒体が塗布されている。画像形成領域外の場所とは、例えば、感光ドラム表面の軸方向端部近傍で画像を形成しない部分、あるいは感光ドラム端面部、あるいは感光ドラム内面部などである。
【００７０】
図４に戻り、第２露光走査タイミング発生部１０２は、第２露光部３２のラスタ走査タイミング信号を発生して第２記録制御部１１２に送る（ステップＳ９１３）。第２記録制御部１１２は、ラスタ走査タイミングに応じて第２記録部４２を制御し、記録媒体に第２画像の位置情報を記録する。
【００７１】
図８は、第２感光ドラム２２を展開した場合の第２画像と第２画像位置情報Ｄ２０２との位置関係を示す図である。
【００７２】
図８において、第２画像位置情報Ｄ２０２（第２像担持体位置指標）は、第１画像位置情報開始マークＤ２１２、第１画像位置マークＤ２２２、第１画像位置情報終了マークＤ２３２から構成されている。レーザ発光と同期するラスタ走査タイミング信号に応じて第２記録部４２により、これらのマークが第２感光ドラム２２に書き込まれる（ステップＳ９１４）。
【００７３】
第２画像位置情報Ｄ２０２は、第２感光ドラム２２の回転に伴い、第２感光ドラム２２が中間転写ベルト１１と接触する第２一次転写領域Ｔｂに達する（ステップＳ９１５）。以下に、第２一次転写領域において第１画像と第２画像の位置を合わせる方法について説明する。
【００７４】
第２画像位置情報読取部５２（第２像担持体位置指標検知手段、像担持体位置指標検知手段）は、第２感光ドラム２２上の第２画像位置情報を読み取る（ステップＳ９１６）。具体的には、第２画像位置情報開始マークＤ２１２を検出したら第２画像位置マークＤ２２２をカウントし、カウント信号を画像位置情報比較部１２２に出力する。第２画像位置情報終了マークＤ２３２を検出したらカウントを終了する。
【００７５】
中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報読取部７２（搬送体位置指標検知手段）は、中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報を読み取る（ステップＳ９０９）。具体的には、第１画像位置情報開始マークＢ２４１を検出したら第１画像位置マークＢ２５１をカウントし、カウント信号を画像位置情報比較部１２２に出力する。第１画像位置情報終了マークＢ２６１を検出したらカウントを終了する。
【００７６】
画像位置情報比較部１２２は、第２画像位置情報読取部５２から送られてきたカウント値と、中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報読取部７２から送られてきたカウント値とを比較する（ステップＳ９２１）。画像位置情報比較部１２２は、比較の結果、その差信号あるいはその差に応じた信号を第２ドラム制御部１３２に出力する。これにより、第２ドラム制御部１３２（調整手段）は、カウント値の差がゼロとなるように第２感光ドラム２２の軸をシフトさせる制御を行うことで（ステップＳ９２２）、第１画像と第２画像の位置を正確に合わせることができる。
【００７７】
第２画像位置情報読取部５２と中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報読取部７２は、中間転写ベルト１１の走行方向に関して同じ位置に配置することが望ましい。
【００７８】
しかし、第１記録部４１、第２記録部４２あるいは転記部６１において時間遅れによる誤差が発生じていることが分かっている場合は、誤差を消去できる。即ち、その誤差に相当するだけ第２画像位置情報読取部５２と中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報読取部７２の位置をずらせば、誤差を消去できる。
【００７９】
図１０は、タスク１〜５（第１及び第２感光ドラムに対する第１及び第２画像位置情報の記録、第２感光ドラム制御）からなる全体の制御プロセスを示すフローチャートである。
【００８０】
図１０において、制御ユニット７０のＣＰＵ４０１は以下の処理を行う。まず、第１画像、第１画像位置情報Ｄ２０１、第２画像、第２画像位置情報Ｄ２０２の作成、第１感光ドラム２１、第２感光ドラム２２の回転を開始する起動、中間転写ベルト１１の走行を開始する起動などの準備処理を行う（ステップＳ１００１）。次に、時刻ｔ＝０でタスク１を開始し（ステップＳ１００２）、タスク１の開始から時間ｔ＝θ／ｗが経過したかどうかを判定する（ステップＳ１００３）。
【００８１】
時間ｔ＝θ／ｗが経過した場合は、タスク３を開始し（ステップＳ１００４）、タスク３開始から時間ｔ＝ｌ／ｖが経過したかどうかを判定する（ステップＳ１００５）。時間ｔ＝ｌ／ｖが経過した場合は、タスク２を開始し（ステップＳ１００６）、タスク２の開始から時間ｔ＝（θ／ｗ）＋（ｌ／ｖ）が経過したかどうかを判定する（ステップＳ１００７）。時間ｔ＝（θ／ｗ）＋（ｌ／ｖ）が経過した場合は、タスク４、タスク５を開始する（ステップＳ１００８）。タスク５が終了した場合は（ステップＳ１００９）、本処理を終了する。
【００８２】
タスク１は、第１感光ドラム２１に第１画像位置情報Ｄ２０１を記録するタスクである。第１露光走査タイミング発生部１０１が第１露光部３１のラスタ走査と同期したタイミング信号を発生し、第１記録制御部１１１がラスタ走査タイミングに応じて第１記録部４１を制御して第１画像位置情報Ｄ２０１を記録する。
【００８３】
タスク２は、第２感光ドラム２２に第２画像位置情報Ｄ２０２を記録するタスクである。第２露光走査タイミング発生部１０２が第２露光部３２のラスタ走査と同期したタイミング信号を発生し、第２記録制御部１１２がラスタ走査タイミングに応じて第１記録部４２を制御して第２画像位置情報Ｄ２０２を記録する。
【００８４】
タスク３は、第１画像位置情報Ｄ２０１を転記部６１により中間転写ベルト１１に転記し第１画像位置情報Ｂ２００を作成するタスクである。
【００８５】
タスク４は、第２画像位置情報読取部５２で第２感光ドラム２２上の第２画像位置情報Ｄ２０２を読み取るタスクである。画像情報として、画像位置情報と後述するマークの検知時刻をレジスタに格納する。
【００８６】
タスク５は、中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報Ｂ２００を読取り、タスク４で読み取った第２感光ドラム２２上の第２画像位置情報Ｄ２０２と比較し、その差に応じて第２感光ドラム２２を制御するタスクである。
【００８７】
“θ”は第１感光ドラム２１の第１露光位置から第１転写位置までの角度、第２感光ドラム２２の第２露光位置から第２転写位置までの角度である。“ｗ”は第１感光ドラム２１、第２感光ドラム２２の回転角速度である。“ｌ”は第１転写位置から第２転写位置までの距離である。“v”は中間転写ベルト１１の走行速度である。タスク１が開始する時刻ｔ＝０は、第１露光走査タイミング発生部１０１が開始信号を発するより前もって設定しなければならない。
【００８８】
図１１は、タスク１を示すフローチャートである。
【００８９】
図１１において、本処理は制御ユニット７０のＣＰＵ４０１により実行される。ラスタ走査タイミング信号は、画像描画を開始するよりも所定の時間だけ早く出される開始信号、その後、第１露光部３１のラスタ走査に同期した信号、画像描画終了の直後に出される終了信号、からなる。
【００９０】
まず、ラスタ走査タイミング信号が有るかどうかを判定し（ステップＳ１１０１）、ラスタ走査タイミング信号が有る場合は、開始信号か（ステップＳ１１０２）、終了信号か（ステップＳ１１０３）を判定する。開始信号の場合は、第１画像位置情報開始マークＤ２１１（図５）を第１感光ドラム２１に記録する（書き込む）（ステップＳ１１０４）。終了信号でない場合は、第１画像位置マークＤ２２１を第１感光ドラム２１に記録し（ステップＳ１１０５）、ステップＳ１１０１に戻る。
【００９１】
終了信号の場合は、第１画像位置情報終了マークＤ２３１を第１感光ドラム２１に記録する（ステップＳ１１０６）。次に、第１画像位置情報終了マークＤ２３１を第１感光ドラム２１に３本記録したかどうかを判定し（ステップＳ１１０７）、３本記録していない場合はステップＳ１１０１に戻り、３本記録した場合は本処理を終了する。
【００９２】
図１２は、タスク２を示すフローチャートである。
【００９３】
図１２において、本処理は制御ユニット７０のＣＰＵ４０１により実行される。ラスタ走査タイミング信号は、画像描画を開始するよりも所定の時間だけ早く出される開始信号、その後、第２露光部３２のラスタ走査に同期した信号、画像描画終了の直後に出される終了信号、からなる。
【００９４】
まず、ラスタ走査タイミング信号が有るかどうかを判定し（ステップＳ１２０１）、ラスタ走査タイミング信号が有る場合は、開始信号か（ステップＳ１２０２）、終了信号か（ステップＳ１２０３）を判定する。開始信号の場合は、第２画像位置情報開始マークＤ２１２（図８）を第２感光ドラム２２に記録する（書き込む）（ステップＳ１２０４）。終了信号でない場合は、第２画像位置マークＤ２２２を第２感光ドラム２２に記録し（ステップＳ１２０５）、ステップＳ１２０１に戻る。
【００９５】
終了信号の場合は、第２画像位置情報終了マークＤ２３２を第２感光ドラム２２に記録する（ステップＳ１２０６）。次に、第２画像位置情報終了マークＤ２３２を第２感光ドラム２２に３本記録したかどうかを判定し（ステップＳ１２０７）、３本記録していない場合はステップＳ１２０１に戻り、３本記録した場合は本処理を終了する。
【００９６】
図１３は、タスク３を示すフローチャートである。
【００９７】
図１３において、本処理は制御ユニット７０のＣＰＵ４０１により実行される。まず、第１感光ドラム２１上の第１画像位置情報読取部５１からの第１転写位置での読取信号が有るかどうかを判定する（ステップＳ１３０１）。読取信号が有る場合は、第１画像位置情報開始マークＤ２１１（図５）の信号か（ステップＳ１３０２）、第１画像位置情報終了マークＤ２３１の信号か（ステップＳ１３０３）を判定する。
【００９８】
第１画像位置情報開始マークＤ２１１の信号の場合は、第１画像位置情報開始マークＢ２４１（図８）を中間転写ベルト１１に記録する（書き込む）（ステップＳ１３０４）。第１画像位置情報終了マークＤ２３１の信号でない場合は、第１画像位置マークＢ２５１を中間転写ベルト１１に記録し（ステップＳ１３０５）、ステップＳ１３０１に戻る。
【００９９】
第１画像位置情報終了マークＤ２３１の信号の場合は、第１画像位置情報終了マークＢ２６１を中間転写ベルト１１に記録する（ステップＳ１３０６）。次に、第１画像位置情報終了マークＢ２６１を中間転写ベルト１１に３本記録したかどうかを判定し（ステップＳ１３０７）、３本記録していない場合はステップＳ１３０１に戻り、３本記録した場合は本処理を終了する。
【０１００】
図１４は、タスク４を示すフローチャートである。
【０１０１】
図１４において、本処理は制御ユニット７０のＣＰＵ４０１により実行される。まず、第２感光ドラム２２上のマークＤ検知数をカウントする第２ドラムマークＤカウンタを０にクリアし（ステップＳ１４０１）、第２感光ドラム２２上の第２画像位置情報開始マークＤ２１２の有無を検出する（ステップＳ１４０２）。第２画像位置情報開始マークＤ２１２が有る場合は、第２感光ドラム２２上の検知したマークＤの番号を格納する第２ドラム検知マークＤ番号レジスタを０にクリアし、第２ドラムマークＤカウンタを１カウントアップする（ステップＳ１４０３）。
【０１０２】
次に、第２感光ドラム２２上の第２画像位置マークＤ２２２の有無を検出する（ステップＳ１４０４）。第２画像位置マークＤ２２２が有る場合は、第２ドラムマークＤカウンタのカウント値を第２ドラム検知マークＤ番号レジスタに格納する。更に、第２感光ドラム２２上のマークＤ検知時刻を格納する第２ドラム検知時刻レジスタに現在の時刻を格納する（ステップＳ１４０５）。次に、第２ドラムマークＤカウンタを１カウントアップし（ステップＳ１４０６）、ステップＳ１４０４に戻る。
【０１０３】
ステップＳ１４０４で第２画像位置マークＤ２２２が無い場合は、第２感光ドラム２２上の第２画像位置情報終了マークＤ２３２の有無を検出する（ステップＳ１４０７）。第２画像位置情報終了マークＤ２３２が無い場合はステップＳ１４０４に戻り、第２画像位置情報終了マークＤ２３２が有る場合は本処理を終了する。
【０１０４】
図１５は、タスク５を示すフローチャートである。
【０１０５】
図１５において、本処理は制御ユニット７０のＣＰＵ４０１により実行される。まず、中間転写ベルト１１上の第２画像位置情報開始マークＢ２４１（図７）の有無を検出する（ステップＳ１５０１）。第２画像位置情報開始マークＢ２４１が有る場合は、中間転写ベルト１１上の検知したマークＢの番号を格納するベルト検知マークＢ番号レジスタを０にクリアする。更に、中間転写ベルト１１上のマークＢ検知数をカウントするベルトマークＢカウンタを１カウントアップする（ステップＳ１５０２）。
【０１０６】
次に、第２転写位置において、中間転写ベルト１１上の第１画像位置マークＢ２５１の有無を検出する（ステップＳ１５０３）。第１画像位置マークＢ２５１が有る場合は、ベルトマークＢカウンタのカウント値をベルト検知マークＢ番号レジスタに格納し、中間転写ベルト１１上のマークＢ検知時刻を格納するベルト検知時刻レジスタに現在の時刻を格納する（ステップＳ１５０４）。次に、ベルトマークＢカウンタを１カウントアップする（ステップＳ１５０５）。
【０１０７】
ステップＳ１５０３で第２画像位置情報開始マークＢ２５１が無い場合は、中間転写ベルト１１上の第２画像位置情報開始マークＢ２５１の有無を検出する（ステップＳ１５０６）。第２画像位置情報開始マークＢ２５１が無い場合はステップＳ１５０３に戻り、第２画像位置情報開始マークＢ２５１が有る場合は本処理を終了する。
【０１０８】
ステップＳ１５０５の後、第２ドラム検知マークＤ番号レジスタ（図１４）が０でないか否か、即ち第２感光ドラム２２の第２画像位置マークＤ２２２の読取りが始まっているかどうかを判定する（ステップＳ１５０７）。第２感光ドラム２２の第２画像位置マークＤ２２２の読取りがまだ始まっていない場合は待機する。第２画像位置マークＤ２２２の読取りが始まっている場合は、第２ドラム検知マークＤ番号レジスタの値とベルト検知マークＢ番号レジスタの値を比較する（ステップＳ１５０８）。
【０１０９】
両レジスタの値が一致している場合は、第２ドラム検知時刻レジスタに格納された時刻値とベルト検知時刻レジスタに格納された時刻値との時間差から補正量を算出する（ステップＳ１５０９）。両レジスタの値が一致していない場合は、第２ドラムマークＤカウンタのカウント値とベルトマークＢカウンタのカウント値との差から補正量を算出する（ステップＳ１５１０）。これにより、補正量に基づき第２感光ドラム２２の軸のシフト量（移動量）を制御する（ステップＳ１５１１）。
【０１１０】
次に、第２感光ドラム２２の軸のシフト方法に関する概略を図１６を用いて説明する。
【０１１１】
図１６は、第２感光ドラム２２の軸のシフト方法を説明する図である。
【０１１２】
図１６において、中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報２００ａ、２００ｂと、第２感光ドラム２２上の第２画像位置情報２０２ａ、２０２ｂが、両側（手前側と奥側）にそれぞれ記録されている。当然ながら、中間転写ベルト１１上への第１画像位置情報２００ａ、２００ｂの記録（転記）も、手前側と奥側それぞれ別々に実行される。従って、中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報読取部７２ａ、７２ｂ、第２画像位置情報読取部５２ａ、５２ｂも、手前側と奥側に配置される。
【０１１３】
制御ユニット７０のＣＰＵ４０１により、第１画像位置情報２００ａ、２００ｂと第２画像位置情報２０２ａ、２０２ｂのカウント値の差がそれぞれゼロとなるように、第２感光ドラムシフト用アクチュエータ９２ａ、９２ｂ（移動手段）を制御する。これにより、手前側と奥側の違いも（例えば感光ドラムの径の違い、中間転写ベルト１１の走行速度／伸縮量の違いなど）、正確に補正して画像を合わせることができる。
【０１１４】
尚、第２感光ドラムシフト用アクチュエータ９２ａ、９２ｂとしては、積層タイプ圧電アクチュエータ、ボイスコイル型リニアアクチュエータなど、直線駆動型のアクチュエータが適している。また、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４の各々に対応して感光ドラムシフト用アクチュエータが設けられているが、図１６では第２感光ドラムシフト用アクチュエータ９２ａ、９２ｂを図示している。
【０１１５】
第２感光ドラム２２にトナー画像を形成するために必要な帯電器、現像器、クリーニング部が第２感光ドラム２２の軸と一体となって移動すると、画像形成の条件が変化せず安定した画像形成を行うことができる。
【０１１６】
次に、第２感光ドラム２２をシフトさせるシフト機構の具体例について図１７、図１８、図１９を用いて説明する。
【０１１７】
図１７は、第２感光ドラム２２のシフト機構の構成を示す断面図である。図８は、第２感光ドラム２２のシフト機構を中間転写ベルトの上流方向から見た構成を示す図である。図１９は、第２感光ドラム２２のシフト機構を上方から見た構成を示す図である。
【０１１８】
図１７〜図１９において、第２感光ドラム２２を有する１色分（マゼンタ）の画像形成部（プロセスユニット）５００を示している。上述したように、画像形成ユニット１０は、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に各々対応した第１〜第４画像形成部（プロセスユニット）から構成されている。第２画像形成部であるプロセスユニット５００は、第２感光ドラム２２の周囲に第２一次帯電器２６、第２露光部３２、第２現像器３６、第２クリーニング部７が順に配置されている。これらの部品がコの字形状のプロセスユニットシャーシ５０８に支持されている。他の画像形成部（プロセスユニット）も同様であるが図示は省略する。
【０１１９】
画像形成信号に応じて第２露光部３２から照射されたレーザ光は、プロセスユニットシャーシ５０８の開口５０８ａを通過して第２感光ドラム２２の表面に走査される。第２感光ドラム２２は、その両端の軸がベアリングＡ５１４ａ、ベアリングＢ５１４ｂを介してプロセスユニットシャーシ５０８に支持されている。第２感光ドラム２２の軸の一方側は、プロセスユニットシャーシ５０８に支持されたドラム駆動ユニット５０９に連結されている。これにより、第２感光ドラム２２は、ドラム駆動ユニット５０９により回転駆動される。
【０１２０】
上記部品を支持するプロセスユニット５００は、ベアリングＣ５１３を介してコの字形状の中間移動シャーシ５１１に回転可能に支持されている。プロセスユニットシャーシ５０８の上部中央には、ベアリング軸Ｃ５１２が設けられている。中間移動シャーシ５１１は、その両端において中間転写ベルト１１の搬送方向にのみ移動可能なリニアガイド５１５ａ、５１５ｂを介してそれぞれサイドシャーシＡ５２１ａ、サイドシャーシＢ５２１ｂに支持されている。サイドシャーシＡ５２１ａ、サイドシャーシＢ５２１ｂが画像形成装置のシャーシ（不図示）に固定されているため、中間移動シャーシ５１１は、中間転写ベルト１１の搬送方向と平行に移動可能となっている。
【０１２１】
サイドシャーシＡ５２１ａ、サイドシャーシＢ５２１ｂには、プロセスユニットシャーシ５０８をアクチュエータ駆動方向５３２に駆動可能な第２感光ドラムシフト用のリニアアクチュエータ５２５ａ、５２５ｂが設けられている。リニアアクチュエータとしては、積層タイプ圧電アクチュエータ、ボイスコイル型リニアアクチュエータなどが適している。
【０１２２】
サイドシャーシＡ５２１ａ、サイドシャーシＢ５２１ｂのリニアアクチュエータに対向する部分には、プロセスユニットシャーシ５０８をリニアアクチュエータ側に付勢するための圧縮ばね５２２ａ（不図示）、５２２ｂが設けられている。また、サイドシャーシＡ５２１ａ、サイドシャーシＢ５２１ｂの上方には、プロセスユニットシャーシ５０８の変位測定面５２３ａ、５２３ｂの変位をそれぞれ測定するための変位センサ５２４ａ、５２４ｂが設けられている。
【０１２３】
一方、第１画像位置情報読取部７２ａ、７２ｂ、第２画像位置情報読取部５２ａ、５２ｂは、それぞれサイドシャーシＡ５２１ａ、サイドシャーシＢ５２１ｂに固定された支持部材５２６ａ、５２６ｂに支持されている。尚、第１画像位置情報読取部７２ａ、７２ｂは、中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報Ｂ２００ａ、２００ｂ を読み取る。第２画像位置情報読取部５２ａ、５２ｂは、第２感光ドラム２２上の第２画像位置情報２０２ａ、２０２ｂを読み取る。
【０１２４】
第２感光ドラム２２をシフトさせるシフト機構を以上のように構成することにより、第２感光ドラム２２を含むプロセスユニット５００の両端を、中間転写ベルト搬送方向へ独立に移動させることができる。これにより、第２感光ドラム２２を中間転写ベルト１１の搬送方向へ平行移動できるだけではなく、中間転写ベルト１１に平行な面内で角度を変えることも可能となる。
【０１２５】
更に、プロセスユニット５００の両端に変位センサ５２４ａ、５２４ｂを設け、その出力をリニアアクチュエータ５２５ａ、５２５ｂにフィードバックする。これにより、プロセスユニット５００の高精度な位置制御を行うことが可能となる。
【０１２６】
尚、本実施の形態では、第１画像位置情報読取部７２ａ、７２ｂ、第２画像位置情報読取部５２ａ、５２ｂを転写位置より少し手前に配置しているが、転写帯電器５０４の横の転写位置に配置してもよい。
【０１２７】
第１一次転写領域Ｔａで第１色（イエロー）、第２一次転写領域Ｔｂで第２色（マゼンタ）のトナー画像がそれぞれ転写された中間転写ベルト１１は、更に下流に循環駆動され、第３一次転写領域Ｔｃに対応する第３感光ドラム２３と接する。これに伴い、中間転写ベルト１１には、第３一次転写領域Ｔｃにおいて第３色（シアンＣ）のトナー画像が転写される。
【０１２８】
制御ユニット７０のＣＰＵ４０１は、上述のプロセスと同様に作成した第３感光ドラム２３上の第３画像位置情報と中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報を比較し、その差に応じて第３感光ドラム２３の軸移動を制御する。これにより、第３感光ドラム２３について画像の位置合わせを行う。同様に、第４感光ドラム２４についても画像の位置合せを行う。
【０１２９】
このように、中間転写ベルト１１上の第１画像情報を基準にして、第２、第３、第４の画像位置情報を合わせることで全ての色の画像を正確に合わせることができる。
【０１３０】
また、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４上の画像位置情報は、各一次転写領域で読み取られた後、第１感光ドラム２１〜第４感光ドラム２４に各々対応する画像位置情報消去部８１、８２、８３、８４（図４）で消去される。尚、画像位置情報消去部８３、８４の図示は省略している。また、中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報は、最終の第４一次転写領域Ｔｄを通過した後、第１画像位置情報消去部Ｂ８５（図４）により消去される。
【０１３１】
尚、本実施の形態では、第１感光ドラム２１、第２感光ドラム２２上の各々の画像位置情報２０１、２０２を第１記録部４１、第２記録部４２により磁性材料等の情報記録媒体に書き込む場合を例に挙げたが、これに限定されるものではない。図９で説明したように第１露光部３１、第２露光部３２を使用し、画像描画と同時に感光ドラム表面の画像領域外に画像位置情報を書き込む方法を用いてもよい。
【０１３２】
更には、例えば図２０に示すように画像位置情報を書き込む方法を用いてもよい（図２０では第２感光ドラム２２と第２露光部３２を例示している）。即ち、予め第２感光ドラム２２（または中間転写ベルト１１）と一体で回転するようにスケール２７２を取り付ける（または刻み付ける）。スケール２７２を利用して第２感光ドラム２２（または中間転写ベルト１１）の位置情報を取得し確定できるようにする。
【０１３３】
露光走査タイミング発生部によるラスタ走査タイミング信号から作成される第２感光ドラム２２上の画像位置情報と第２感光ドラム２２（または中間転写ベルト１１）のスケール２７２のアドレスと対応させて記憶する。これにより、磁性材料やレーザを使って画像形成と同時に画像位置情報を書き込む方法の代替としてもよい。
【０１３４】
次に、主走査方向の解像度と主走査方向の画素数との関係を基に、第２感光ドラム２２上の静電潜像の長さ変化量Δｌを画素数に変換した画素換算主走査倍率誤差について図２１〜図２４を参照しながら説明する。
【０１３５】
まず、第２感光ドラム２２の軸をシフトした際の画像の位置合わせについて説明する。
【０１３６】
第２感光ドラム２２の軸をシフトする制御を行った場合、第２露光部３２による第２感光ドラム２２上へのレーザ光の照射による画像書き込みに影響が出る。即ち、主走査方向においては、第２感光ドラム２２と第２露光部３２との距離が変化するので、光路長が変化し、主走査方向の画像の伸縮となって現れることになる。副走査方向においては、第２露光部３２から照射したレーザ光の、第２感光ドラム２２の周上に交わる露光位置が変化するので、副走査方向の画像の伸縮となって現れることになる。
【０１３７】
図２１（ａ）は、第２感光ドラムを軸方向から見た構成を示す図、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）の一部を拡大した構成を示す図である。
【０１３８】
図２１（ａ）、図２１（ｂ）において、まず、副走査方向において生じる影響について説明する。第２露光部３２（図１）から第２感光ドラム２２へ照射されるレーザ光の入射角をγ、露光位置と第２感光ドラム２２の中心を結んだ線と第２感光ドラム２２の鉛直線とのなす角をΦとする。また、シフトさせる前の第２感光ドラム２２の中心を原点とし、水平方向をｙ軸、鉛直方向をｚ軸とし、第２感光ドラム２２の半径をｒとすると、シフトさせる前の第２感光ドラム２２の円周ＤＲ１は下式で表すことができる。
【０１３９】
ｙ2＋ｚ2=r2          ・・・［１］
また、第２感光ドラム２２のシフト量をaとすると、シフトした第２感光ドラム２２の円周ＤＲ２は下式で表すことができる。
【０１４０】
（ｙ‐a）2＋ｚ2=r2        ・・・［２］
シフトさせる前の露光位置 Ａのｙ座標、ｚ座標はそれぞれ下式で表すことができる。
【０１４１】
ｙA=r×cos(Φ−π/2)    ・・・［３］
ｚA=r×cos(Φ−π/2)    ・・・［４］
一方、露光位置と第２感光ドラム２２の中心を結んだ線は下式で表すことができる。
【０１４２】
ｚ=tan(Φ−π/2)×ｙ    ・・・［５］
また、第２露光部３２から第２感光ドラム２２へ照射されるレーザ光のｚ座標は下式で表すことができる。
【０１４３】
ｚ=−tan(3π/2−Φ−γ)×ｙ＋b ・・・［６］
ただし、b＝r×(sinΘ1＋cosΘ1×tanΘ２)、Θ1＝Φ−π/2、Θ２＝3π/2−Φ−γ
従って、式［２］、［６］から、第２露光部３２からaだけシフトした第２感光ドラム２２へ照射されるレーザ光の露光位置Bのｙ座標、ｚ座標はそれぞれ下式で表すことができる。
【０１４４】
【数１】
2009204670.tif 000003
また、aだけシフトした第２感光ドラム２２上における本来の露光位置Ｃのｙ座標、ｚ座標はそれぞれ下式で表すことができる。
【０１４５】
ｙC  =式［３］＋a
=r×cos(Φ−π/2) ＋a  ・・・［９］
ｚC  =式［４］
=r×cos(Φ−π/2)   ・・・［10］
従って、第２感光ドラム２２がaだけシフトしたときの露光位置ずれ量は下式で表すことができる。
【０１４６】
Δｙ＝ｙB−ｙC   ・・・［11］
Δｚ＝ｚB−ｚC   ・・・［12］
第２感光ドラム２２がaだけシフトしたときの書き込み位置の円周上での変位量J（図２１（ｂ））を求める。いま、点ＢをＤＲ１の円に移動した点Ｂ’の成す角をΦ’とすると下式で表すことができる。
【０１４７】
【数２】
2009204670.tif 000004
変位量Jは下式で表すことができる。
【０１４８】
J＝(２ｒ×π)×( (Φ’−Φ)/360 )     ・・・［14］
従って、第２感光ドラム２２がaだけシフトしたときのドラム円周上での静電潜像ずれ量ΔJは下式で表すことができる。
【０１４９】
ΔJ＝a−J
＝a−（(２ｒ×π)×( (Φ’−Φ)/360 )）  ・・・［15］
しかし、この副走査方向の静電潜像の変化も画像位置情報に記録されるので、この影響を受けた第２感光ドラム２２上の第２画像が第２一次転写領域Ｔｂに達したときも正確に画像の位置合わせを行うことができる。
【０１５０】
次に、主走査方向において生じる影響について説明する。
【０１５１】
図２２は、第２感光ドラムをレーザ光に直交する方向（図２１（ａ）の矢印Ｇ方向）から見た構成を示す図である。
【０１５２】
図２２において、今、第２感光ドラム２２の長さをL、第２感光ドラム２２上に形成される画像の長さをｌとする。また、第２露光部３２から第２感光ドラム２２へ照射されるレーザ光の書き出し側から画像中心までの走査角をθ１、画像中心から走査終了までの走査角をθ２とする。また、中間転写ベルト１１上における第１画像と第２画像の位置を合わせるために、第２感光ドラム２２の軸を書き出し側でaL、走査終了側でaRだけシフトさせるとする。
【０１５３】
このとき、第２感光ドラム２２は角度θだけ傾くことになり、角度θは下式で表すことができる。
【０１５４】
θ=tan−1（(aR−aL)／（ｌ＋（（Ｌ−ｌ）/2））       ・・・［16］
従って、シフトさせる前の第２感光ドラム２２の左端と第２感光ドラム２２の中心を通る線の交点を原点とし、主走査方向をｘ軸、副走査方向をｙ軸とすると、シフトした第２感光ドラム２２の軸の中心線は下式で表すことができる。
【０１５５】
ｙ＝tanθ×ｘ＋(aR−aL)   ・・・［17］
また、第２露光部３２から第２感光ドラム２２へ照射されるレーザ光は、書き出し位置のｙ座標について下式で表すことができる。
【０１５６】
ｙ＝−tan（π/2−θ１）×ｘ＋b１   ・・・［18］
ただし、b１＝ｙA＋（（L−ｌ）／２）×tan（π/2−θ１）
走査終了位置のｙ座標について下式で表すことができる。
【０１５７】
ｙ＝tan（π/2−θ２）×ｘ＋b２   ・・・［19］
ただし、b２＝ｙA −（（L＋ｌ）／２）×tan（π/2−θ２）
一方、第２露光部３２からシフトさせる前の第２感光ドラム２２上へ照射されるレーザ光のｙ座標は下式で表すことができる。
【０１５８】
ｙ＝ｙA   ・・・［20］
即ち、第２感光ドラム２２上に描かれる静電潜像の走査線は式［20］で表されることになる。
【０１５９】
これに対し、書き出し側でaL、走査終了側でaRだけシフトして軸が傾いた第２感光ドラム２２上へ照射されるレーザ光は、傾きtanθであり、点γ（−ｙA×sinθ、ｙA×cosθ+aL）を通る直線であるとするとｙ座標は下式で表すことができる。
【０１６０】
ｙ＝tanθ×ｘ＋ｃ   ・・・［21］
ただし、ｃ＝ｙA×cosθ + aL ＋ｙA×sinθ×tanθ
即ち、軸をシフトした第２感光ドラム２２上に描かれる静電潜像の走査線は式［2１］で表されることになる。
【０１６１】
よって、第２感光ドラム２２に対するレーザ光の書き出し側における画像端部の第２感光ドラム２２シフト後の走査開始ずれB1、同じく走査終了側における画像端部の走査終了ずれB2のｘ座標、ｙ座標はそれぞれ下式で表すことができる。
【０１６２】
ｘB1=（b1−ｃ）/（tanθ＋tan（π/2−θ1））   ・・・［22］
ｘB2=（b2−ｃ）/（tanθ−tan（π/2−θ2））   ・・・［23］
式［22］、式［23］をそれぞれ式［18］、式［19］に代入し、B1、B2のｙ座標はそれぞれ下式で表すことができる。
【０１６３】
ｙB1=−tan（π/2−θ１）×（（b1−ｃ）/（tanθ＋tan（π/2−θ1）））＋b１・・・［24］
ｙB2= tan（π/2−θ２）×（（b2−ｃ）/（tanθ−tan（π/2−θ2）））＋b２  ・・・［25］
従って、シフトした第２感光ドラム２２上に描かれる静電潜像の長さｌ’は下式で表すことができる。
【０１６４】
【数３】
2009204670.tif 000005
シフトする前の第２感光ドラム２２上に描かれる静電潜像の長さｌに対して、下式で表すΔｌだけ長さが変化する。
【０１６５】
【数４】
2009204670.tif 000006
即ち、主走査方向の倍率誤差が発生することになる。
【０１６６】
式［27］で求まる変化量Δｌは僅かなものであるが、画像形成装置の高画質化のためには変化量Δｌを補正することが望ましい。即ち、第２画像位置情報読取部５２から送られてきたカウント値と、中間転写ベルト１１上の第１画像位置情報読取部７２から送られてきたカウント値を比較する。カウント値の差がゼロとなるように第２感光ドラム２２の軸をシフトさせるときに、式［27］から求まる値に対応してシフトした第２感光ドラム２２上に描かれる静電潜像の長さを調整する。これにより、Δｌ≒０となるように制御することが有効である。
【０１６７】
第２感光ドラム２２に形成する静電潜像の長さを調整する方法としては、第２感光ドラム２２の被走査面に対するレーザ光の一走査毎にレーザ駆動制御部３２１に出力する画像形成信号のクロック周波数を変化させる方法がある。図２５に示すように、１つの画素情報を例えば１６分割周期のクロックにより通信している場合を考える。第２感光ドラム２２の軸をシフトしないとき、即ち第２感光ドラム２２が基準位置にあるときのクロック周期をＴとし、第２感光ドラム２２上の静電潜像の長さがｌとする。
【０１６８】
これに対し、第２感光ドラム２２の軸を書き出し側でaL、走査終了側でaRだけシフトさせたとき静電潜像の長さはｌ’となる。従って、ｌ’とｌとの差分である変化量Δｌの分だけ静電潜像の長さが変化するようにクロックの周期Ｔ’を調整することにより、Δｌ≒０となるように制御する。
【０１６９】
主走査方向の解像度と主走査方向の画素数との関係に基づいて、静電潜像の長さ変化量Δｌを画素数に変換した画素換算主走査倍率誤差Ｅは下式で表すことができる。
【０１７０】
E=（25.4〔mm〕/Ｐ）÷Δｌ〔mm〕・・・［28］
ただし、Ｐは主走査出力解像度〔dpi〕
よって、画像形成範囲をＱ〔inch〕とすると、変化量Δｌに応じて補正するクロックの周期Ｔ’は下式で表すことができる。
【０１７１】
Ｔ’＝Ｔ×（（Ｐ+Ｅ）÷Ｐ）    ・・・［29］
図２３は、画像形成装置の第１露光部３１〜第４露光部３４が備える補正部３２３の構成を示すブロック図である。
【０１７２】
図２３において、補正部３２３（制御手段、生成手段）は、ＣＰＵ３２３１、クロック選択部３２３２、複数のクロック発生部３２３３、画像データ出力部３２３４を備える。各部の機能は図２４のフローチャートにおいて説明する。
【０１７３】
図２４は、色ずれ補正シーケンスを示すフローチャートである。
【０１７４】
図２４において、本処理は補正部３２３のＣＰＵ３２３１により実行される。第２露光部３２の入力部３２４から第２感光ドラム２２の軸シフト量（aL、aR）が入力されると（ステップＳ２４０１）、ＣＰＵ３２３１はＲＯＭ２０２に格納されたプログラムに基づいて以下の処理を実行する。まず、ＣＰＵ３２３１は、上記式［27］から静電潜像の長さ変化量Δｌを算出する（ステップＳ２４０２）。次に、ＣＰＵ３２３１は静電潜像の長さ変化量Δｌが０であるかどうかを判定する（ステップＳ２４０３）。
【０１７５】
静電潜像の長さ変化量Δｌが０でない場合は、ＣＰＵ３２３１は、静電潜像の長さ変化量Δｌから換算される画素換算主走査倍率誤差Ｅを算出し、クロック選択部３２３２に画素換算主走査倍率誤差Ｅを与える（ステップＳ２４０４）。尚、静電潜像の長さ変化量Δｌが０の場合は、主走査倍率誤差は生じないので画素換算主走査倍率誤差Ｅは０となり、クロック周期は基準クロック周期のままとなる（ステップＳ２４０７）。
【０１７６】
クロック選択部３２３２は、複数の異なるクロック周期を発生する複数のクロック発生部３２３３から画像データ出力部３２３４に応じたクロック周期を選択する（ステップＳ２４０５）。複数のクロック発生部３２３３は、基準クロックをＣＬＫ４として、＋３画素、＋２画素、＋１画素、−１画素、−２画素、−３画素の画像幅となるクロックＣＬＫ１、ＣＬＫ２、ＣＬＫ３、ＣＬＫ５、ＣＬＫ６、ＣＬＫ７の７系統のデータクロックを発生させる。
【０１７７】
複数のクロック発生部３２３３は、クロック周期Ｔｎを決定する（ステップＳ２４０６）。即ち、各クロック周期Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７は、基準クロックＣＬＫ４における各クロック周期をＴ４とすると、それぞれ下式で表すことができる。
【０１７８】
Ｔ１＝Ｔ４×９６０３／９６００ ・・・［30］
Ｔ２＝Ｔ４×９６０２／９６００ ・・・［31］
Ｔ３＝Ｔ４×９６０１／９６００ ・・・［32］
Ｔ５＝Ｔ４×９５９９／９６００ ・・・［33］
Ｔ６＝Ｔ４×９５９８／９６００ ・・・［34］
Ｔ７＝Ｔ４×９５９７／９６００ ・・・［35］
画像データ出力部３２３４は、選択されたクロック周期Ｔｎに修正されたＢＤマスク信号３０１をレーザ駆動制御部３２１に出力し、クロック周期を静電潜像の長さの変化量Δｌに応じて変えることで主走査倍率誤差を補正する（ステップＳ２４０８）。
【０１７９】
例えば、図２５に示すように、第２感光ドラム２２をシフトすることにより、静電潜像の長さｌ’がシフトしなかった場合の長さｌよりもΔｌ＝21.2μm長くなったとする。画像形成装置の主走査方向の出力解像度を１２００ｄｐｉ、画像幅を８インチとすると、主走査方向は９６００画素となる。画素換算主走査倍率誤差Ｅは式〔28〕からＥ≒１と求まる。
【０１８０】
従って、クロック選択部３２３２は、ＣＬＫ３を選択し画像データ出力部３２３４に供給することにより、主走査倍率誤差を補正することができる。主走査方向において、第２感光ドラム２２と第２露光部３２との距離が変化することにより光路長が変化した際、主走査方向の画像の伸縮による画像不良を、感光ドラムから中間転写ベルト１１上に画像を転写する以前に予め補正することができる。
【０１８１】
尚、本実施の形態では、第２感光ドラム２２に関する転写画像ずれ補正を例に挙げたが、これに限定されるものではない。第３感光ドラム２３、第４感光ドラム２４に関しても同じプロセスで静電潜像の長さを調整することで、第３感光ドラム２３、第４感光ドラム２４をそれぞれシフトさせることにより生じる影響を補正することができる。
【０１８２】
以上説明したように本実施の形態によれば、複数の画像形成部を備えると共に中間転写ベルト上に順次異なる色の画像を転写するタンデム型方式の画像形成装置において、転写画像ずれ（各色の転写画像がずれる色ずれ）を高精度で補正することが可能となる。これにより、転写画像のずれ量を小さくする（減少させる）ことができるため良好な画質を実現することが可能となる。
【０１８３】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態に対して、下記で説明する点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上記第１の実施の形態（図１〜図３）の対応するものと同一なので説明を省略する。
【０１８４】
上記第１の実施の形態では、画像形成信号のクロック周波数を変化させることにより主走査方向の静電潜像の長さを調整（変更）する制御について説明した。
【０１８５】
これに対し、本実施の形態では、画像形成信号のクロック総数を変化させることにより主走査方向の静電潜像の長さを調整（変更）する制御について説明する。図２６を参照しながら静電潜像の長さの調整方法について説明する。
【０１８６】
図２６は、本実施の形態に係る画像形成装置の第２感光ドラムを移動（シフト）したときの静電潜像の長さの調整方法を説明する図である。
【０１８７】
図２６において、第２感光ドラム２２をシフトすることにより静電潜像の長さｌ’がシフトしなかった場合の長さｌよりも短くなった場合は、次のように調整する。ある画素位置において画像形成信号のクロック列にクロックを挿入することで、静電潜像の長さがｌになるように調整する。他方、第２感光ドラム２２をシフトすることにより静電潜像の長さｌ’がシフトしなかった場合の長さｌよりも長くなった場合は、次のように調整する。ある画素位置において画像形成信号のクロック列からクロックを抜く（削除する）ことで、静電潜像の長さがｌになるように調整する。
【０１８８】
本実施の形態では、このように画像形成信号のクロックの挿抜を行う。即ち、画像形成信号のクロック総数を変化させる。これにより、主走査方向において第２感光ドラム２２と第２露光部３２との距離が変化することにより光路長が変化した際に、主走査方向の画像の伸縮による画像不良を抑制することができる。
【０１８９】
以上説明したように本実施の形態によれば、タンデム型方式の画像形成装置において、転写画像ずれを高精度で補正することが可能となる。これにより、転写画像のずれ量を小さくする（減少させる）ことができるため良好な画質を実現することが可能となる。
【０１９０】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態に対して、下記で説明する点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上記第１の実施の形態（図１〜図３）の対応するものと同一なので説明を省略する。
【０１９１】
上記第１及び第２の実施の形態では、主走査方向の静電潜像の長さを調整（変更）するに当たり、次のように行った。感光ドラムの被走査面上へのレーザ光の走査範囲におけるトータルでの静電潜像の長さを、画像形成信号のクロック周波数の変化やクロック総数の変化することで調整した。これにより、走査範囲におけるトータルでの静電潜像の長さをｌに補正することができた。しかしながら、第２感光ドラム２２をシフトすることで変化する静電潜像の長さｌ’は、第２露光部３２による走査範囲内において、シフトしなかった場合の長さｌと比較して長くなる区間と短くなる区間が混在する場合がある。
【０１９２】
例えば図２７に示すように、第２感光ドラム２２を画像書き込み領域рにおける左端側で距離aL1だけ第２露光部３２に近づけ、右端側で距離aR1だけ第２露光部３２から離すような向きにシフトした場合、次のようになる。第２感光ドラム２２のシフトにより傾いた静電潜像ラインが、シフトする前の第２感光ドラム２２の母線に水平な静電潜像ラインと交わる点を境にして左側のｌ’L領域では画像が相対的に短くなり、右側のｌ’R領域では画像が相対的に長くなる。
【０１９３】
これに対し、本実施の形態では、第２感光ドラム２２の主走査方向の静電潜像の長さを調整（変更）するに当たり、第２感光ドラム２２に対するレーザ光の走査範囲を複数に分割した区間毎に補正値を変化させることで、より高精度の補正を行う。例えば、第２感光ドラム２２のシフト量に応じて第２感光ドラム２２をシフトしたことにより傾いた静電潜像ラインが、シフトする前の第２感光ドラム２２の母線に水平な静電潜像ラインと交わる点を求める。
【０１９４】
更に、その点を境にして左側と右側のそれぞれの区間ごとに第２感光ドラム２２をシフトすることにより変化した静電潜像の長さを、シフトしなかった場合の長さになるように補正する。これにより、第２感光ドラム２２をシフトすることにより生じ得る静電潜像の１ラスタ走査における画像伸縮を軽減し、画像品位の向上を図ることができる。
【０１９５】
上述の方法では、主走査方向の静電潜像の長さを変更するに際して区間毎に補正値を変化させるために、第２感光ドラム２２のシフト量に応じてシフトしないときの静電潜像ラスタとの位置関係を求めてその都度最適な区間分割を行って補正を行うとした。このようにシフト量に応じて分割区間漸次変化させていくことももちろん有効であるが、制御の簡素化のために、図２７に示すような方法を採ってもよい。
【０１９６】
画像書き込み領域рを、第２露光部３２から第２感光ドラム２２へ照射されるレーザ光の書き出し側から画像中心までの画像書き込み領域рLと、画像中心から走査終了までの画像書き込み領域рRとの２つの領域に分割する。即ち、予め分割する区間を固定しておき、それぞれの区間毎に主走査方向の静電潜像の長さを調整する方法を採ることも有効である。また、画像書き込み領域рの分割数を２分割よりも増やす（３分割、４分割など）ことにより画像品位の向上を図ることができるが、必要とされる画像形成装置の性能に応じた形態でシステムを設計可能である。
【０１９７】
以上説明したように本実施の形態によれば、タンデム型方式の画像形成装置において、転写画像ずれを高精度で補正することが可能となる。これにより、転写画像のずれ量を小さくする（減少させる）ことができるため良好な画質を実現することが可能となる。
【０１９８】
［他の実施の形態］
上記各実施の形態では、第１感光ドラム２１、第２感光ドラム２２上にそれぞれ第１画像位置情報Ｄ２０１、第２画像位置情報Ｄ２０２を記録し、中間転写ベルト１１上に転写された第１画像位置情報と第２画像位置情報を比較した。更に、その差がゼロとなるように第２感光ドラム２２の軸をシフトさせることにより第１画像と第２画像の位置を合わせることで、転写画像ずれを補正する構成としたが、これに限定されるものではない。
【０１９９】
感光ドラムをシフトさせることで画像の位置ずれを補正する他の方法としては、次の方法が考えられる。中間転写ベルト、感光ドラムを等角速度で回転制御し、中間転写ベルトの速度変動による各画像形成部に対応する転写位置への到達時間の変動に応じて各感光ドラムをシフトさせることで、画像の位置ずれを補正する方法である。
【０２００】
また、中間転写ベルトは蛇行等により各画像形成部に対応する転写位置において、主走査方向位置ずれを生じることがある。更なる画質向上のために、感光ドラムを主走査方向にもシフトさせて、中間転写ベルト１１は蛇行等の影響による主走査方向における色ずれを低減する制御も考えられる。この場合は、露光部の入力部３２４から感光ドラムの主走査方向シフト量を補正部３２３に送り、データの書き込みタイミング変更（早める／遅らせる）を感光ドラムの副走査方向へのシフトに併せて調整する。これにより、主走査方向と副走査方向の両方の色ずれを防止でき、更なる画質向上が可能となる。
【０２０１】
上記各実施の形態では、中間転写ベルトを用いた画像形成装置を例に挙げたが、これに限定されるものではない。本発明は、中間転写ベルトを用いずに、記録媒体を各感光ドラムに対応する転写位置に搬送する搬送ベルトにより保持された記録媒体に順次異なる色の画像を各感光ドラムから直接転写する方式の画像形成装置に対しても有効である。
【０２０２】
上記各実施の形態では、画像形成装置を複写機とした場合を例に挙げたが、これに限定されるものではなくプリンタにも適用可能である。
【０２０３】
上記各実施の形態では、本発明の上位概念、中位概念及び下位概念など種々の概念を理解するために具体例を挙げて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態により限定されるものではない。本発明の趣旨を具現化するものであれば上記各実施の形態以外のものでも勿論よく、また、上記各実施の形態を様々に組み合わせることも可能である。画像形成装置の性能や価格等を考慮した組み合わせでシステムを設計することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２０４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体の概略構成を示す構成図である。
【図２】画像形成装置の画像形成部の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】画像形成装置の第１露光部〜第４露光部の模式的な構成を示すブロック図である。
【図４】画像形成装置の中間転写ベルトと第１及び第２画像形成部と制御系の構成を示す図である。
【図５】第１感光ドラムを展開した場合の第１画像と第１画像位置情報との位置関係を示す図である。
【図６】中間転写ベルトに対する第１画像位置情報の転記を説明する図である。
【図７】中間転写ベルトに転写された第１画像と中間転写ベルトに転記された第１画像位置情報の関係を示す図である。
【図８】第２感光ドラムを展開した場合の第２画像と第２画像位置情報との位置関係を示す図である。
【図９ａ】第１画像と第２画像の位置合わせを行うための制御プロセスを示すフローチャートである。
【図９ｂ】第１画像と第２画像の位置合わせを行うための制御プロセスを示すフローチャートである。
【図１０】タスク１〜５（第１及び第２感光ドラムに対する第１及び第２画像位置情報の記録、第２感光ドラム制御）からなる全体の制御プロセスを示すフローチャートである。
【図１１】タスク１を示すフローチャートである。
【図１２】タスク２を示すフローチャートである。
【図１３】タスク３を示すフローチャートである。
【図１４】タスク４を示すフローチャートである。
【図１５】タスク５を示すフローチャートである。
【図１６】第２感光ドラムの軸のシフト方法を説明する図である。
【図１７】第２感光ドラムのシフト機構の構成を示す断面図である。
【図１８】第２感光ドラムのシフト機構を中間転写ベルトの上流方向から見た構成を示す図である。
【図１９】第２感光ドラムのシフト機構を上方から見た構成を示す図である。
【図２０】第２感光ドラムに第２感光ドラム角度目盛りを取り付けた場合の構成を示す図である。
【図２１】（ａ）は、第２感光ドラムを軸方向から見た構成を示す図、（ｂ）は、（ａ）の一部を拡大した構成を示す図である。
【図２２】第２感光ドラムをレーザ光に直交する方向から見た構成を示す図である。
【図２３】画像形成装置の第１露光部〜第４露光部が備える補正部の構成を示すブロック図である。
【図２４】色ずれ補正シーケンスを示すフローチャートである。
【図２５】第２感光ドラムを移動したときの静電潜像の長さの調整方法を説明する図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の第２感光ドラムを移動したときの静電潜像の長さの調整方法を説明する図である。
【図２７】本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の第２感光ドラムを移動したときの静電潜像の長さの調整方法を説明する図である。
【符号の説明】
【０２０５】
１  画像形成装置
１１  中間転写ベルト
２１〜２４  感光ドラム
３１〜３４  露光部
３２１  レーザ駆動制御部
３２２  画像信号生成部
４０１  ＣＰＵ
【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９ａ】
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【図９ｂ】
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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】
2009204670.tif 000032
【図２６】
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【図２７】
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