(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の潜像を可視像化する現像手段と、前記像担持体上に順次形成された複数の可視像を順次重畳転写することにより最終画像を形成する転写手段と、前記潜像形成手段に同期した信号を発生する第１の同期信号発生手段と、前記像担持体または／及び前記転写手段に同期した信号を発生する第２の同期信号発生手段と、を有するカラー画像形成装置において、第１の同期信号発生手段から発生した信号と第２の同期信号発生手段から発生した信号との位相差を計測する計測手段と、前記計測手段により計測された位相差に基づき前記転写手段の駆動速度を制御する制御手段を有し、前記転写手段はベルト及び該ベルトを駆動するローラとを含み、前記制御手段は、２色目以降の画像形成時には、前記第１の同期信号発生手段から発生した信号と前記第２の同期信号発生手段から発生した信号の位相差が１色目とは異なる所定値となるように補正し、前記ベルトの速度切替時に生じる前記ベルトと前記ローラとの間の滑り量を見込んで、前記ローラの駆動速度を制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、各色画像毎に、前記ベルトの速度切替時の前後の速度差に基づいて滑り量をそれぞれに設定して前記ローラの駆動速度を制御することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ベルト１周期当たりに発生する前記ベルトと前記ローラとの間の滑り量を見込んで制御することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタやファクシミリや複写機等に用いられる電子写真方式による画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複数色の画像を重畳して最終画像としてカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置においては、一般に、感光体等の像担持体上に順次形成された複数色の画像を順次転写手段もしくは転写手段上に担持された転写材に重畳転写することにより、カラー画像を形成する。そのため、色重ねを行う場合に色ずれを防止することが非常に重要となっている。したがって、像担持体上の各色画像それぞれについて転写手段との先端位置合せを行う必要がある。
【０００３】
しかしながら、従来のカラー画像形成装置においては、転写手段と潜像形成手段が非同期で制御されているために、転写手段もしくは転写手段上に担持される転写材の先端位置を検出するための同期信号（垂直同期信号）と潜像形成手段を制御するための同期信号（水平同期信号）との間に位相ずれが生じた場合、その位相ずれが色ずれとして生じてしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決する方法として、特開平４−１９５０７１号公報には潜像形成手段の駆動源と転写手段の駆動源を共通の基準信号発生手段に基づいて制御する方法が開示されている。また、特開平２−２８２２７６号公報や特開平４−４５９号公報には、垂直同期信号と水平同期信号の位相差に基づいて潜像形成手段を、具体的には回転多面鏡を駆動するためのモータを制御する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−１９５０７１号公報に開示されているように、単に潜像形成手段の駆動源と転写手段の駆動源を共通の基準信号発生手段に基づいて制御するだけでは、垂直同期信号と水平同期信号の位相ずれを完全に防止することはできない。
【０００６】
例えば、転写手段と転写手段の駆動源との間に滑りが生じる場合には、垂直同期信号と水平同期信号との間にはやはり位相ずれが生じてしまうという問題がある。この滑りは転写手段とその駆動源の駆動伝達にベルトを用いる場合等に生ずる。特に、転写手段として可撓性を有する無端ベルトを用いる場合には、転写ベルトと転写ベルトを駆動するローラとの間の滑りが直接的に位相ずれとして現れるために重要な問題となる。当然ながら、従来のカラー画像形成装置においても、転写手段と転写手段の駆動源との間に、特に画像形成中に、大きな滑りが生じるような場合は実用上問題となるため、そのような滑りを最小限にするように設計されてはいる。しかしながら、同一位置に重ねられるべきｎ色目の画像の走査線とｎ＋１色目の画像の走査線が、転写手段と転写手段の駆動源との間の滑りにより、微小にずれて重ねられてしまうような、すなわち各色画像形成毎に画像後端の走査線において水平同期信号１周期分以下の微小な色ずれが生ずるような程度の滑りを機械的に防止するためには多大なコストを要する。一方、このような転写手段と転写手段の駆動源との間の滑りによる微小な色ずれは、同一の最終画像を形成する間に累積され、例えば、４色の画像を重ね合わせる場合、水平同期信号最大４周期分の色ずれを生じさせる。したがって、少なくとも、各色画像形成毎に画像先端位置で垂直同期信号と水平同期信号の位相ずれを補正し、両者の位相を合わせることが必要である。また、ｎ色目の画像とｎ＋１色目の画像の間の非画像形成領域（色間領域）において、転写手段と転写手段の駆動源との間に滑りが生じるような場合も同様である。
【０００７】
さらに例えば、転写手段としてベルトを用いる場合には、転写手段として剛体の円筒状ドラムを用いる場合と比較すると、温度や湿度の影響によるベルトの伸縮が大きいため、環境の変動に伴い垂直同期信号と水平同期信号の位相ずれが生じ、やはり色ずれが生じるという問題がある。
【０００８】
さらに、潜像形成手段の駆動源と転写手段の駆動源を共通の基準信号発生手段に基づいて制御するためには、当然、潜像形成手段と転写手段の一方の基準信号の周波数を他方に合わせなければならず、設計上問題となる。また、一般に潜像形成手段と転写手段のそれぞれの駆動源は隔たった位置に配置されるため、基準信号発生手段から潜像形成手段と転写手段までの信号伝達経路が長くなり、信号伝達経路上に雑信号が入り、両者の駆動が不安定になりやすいという問題がある。また、一般に潜像形成手段としては回転多面鏡が用いられるが、回転多面鏡の偏向面の向きと潜像形成手段の駆動源との基準信号の位相は必ずしも一致しない、すなわち色重ねの間で紙詰まり等により潜像形成手段が一時的に停止した等の場合には基準信号と水平同期信号の位相が潜像形成手段の一時停止前後でずれてしまうという問題がある。
【０００９】
また、特開平２−２８２２７６号公報や特開平４−４５９号公報に開示されているように、垂直同期信号と水平同期信号の位相差に基づいて潜像形成手段の駆動源を制御する方法では、一般に回転多面鏡を駆動するためのモータは転写手段を駆動するためのモータと比較して極めて高い（１桁以上）周波数、回転数で駆動されるために、垂直同期信号と水平同期信号の位相ずれを補正するのに要する時間が長くなり、ひいては画像形成速度が遅くなるという問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー画像形成装置は、上記の課題を解決するものであって、潜像形成手段に同期した信号を発生する第１の同期信号発生手段と、像担持体または／及び転写手段に同期した信号を発生する第２の同期信号発生手段と、を有する画像形成装置において、第１の同期信号発生手段から発生した信号と第２の同期信号発生手段から発生した信号との位相差を計測する計測手段と、計測手段により計測された位相差に基づき転写手段の駆動速度を制御する制御手段を有し、前記転写手段はベルト及び該ベルトを駆動するローラとを含み、前記制御手段は、２色目以降の画像形成時には、第１の同期信号発生手段から発生した信号と第２の同期信号発生手段から発生した信号の位相差が１色目とは異なる所定値となるように補正し、前記ベルトの速度切替時に生じる前記ベルトと前記ローラとの間の滑り量を見込んで、前記ローラの駆動速度を制御することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明のカラー画像形成装置は、制御手段が、各色画像毎に、前記ベルトの速度切替時の前後の速度差に基づいて滑り量をそれぞれに設定して前記ローラの駆動速度を制御することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明のカラー画像形成装置は、制御手段が、前記ベルト１周期当たりに発生する前記ベルトと前記ローラとの間の滑り量を見込んで制御することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に基づき本発明を詳しく説明する。
【００１５】
図１は本発明の画像形成装置の駆動制御系を示す概略構成図である。
【００１６】
水平同期検出器７１は水平同期信号を発生し、垂直同期検出器４０は垂直同期信号を発生する。
【００１７】
計測手段１００は水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する。
【００１８】
制御手段１０１は計測手段１００により計測された水平同期信号と垂直直同期信号の位相差に基づき転写手段１０２を、具体的には、転写手段の駆動速度を制御する。
【００１９】
本発明の実施の一形態である画像形成装置は、図１に示される駆動制御系により、図２に示される構成の画像形成装置が制御されるものであって、さらに、図２に示される構成の画像形成装置の潜像形成手段としては、図３に示されるレーザー走査光学系が用いられている。
【００２０】
さて、図１に示される本発明の画像形成装置の駆動制御系についてさらに詳しく説明する前に、まず、図２に示される画像形成装置の全体構成及び図３に示される潜像形成手段であるレーザー走査光学系について説明する。
【００２１】
図２は本発明の画像形成装置の一実施例の全体構成を示す装置断面図であり、カラー画像記録が可能なプリンタ装置である。この実施例の概略動作を図２で説明する。
【００２２】
図２において、潜像担持体である感光体１はニッケル電鋳管または表面にアルミ層をコーティングしたポリエチレンテレフタレート樹脂などの無端ベルト基材上に有機感光体を塗布して構成され、その内周に当接して矢印Ａ方向に回転する感光体駆動ローラ２によって回転駆動される。尚、本実施例では、潜像担持体として、感光体駆動ローラ２によりベルト状の感光体１を駆動する構成を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、潜像担持体として、周知の感光体ドラムを用いることもできる。また、感光体駆動ローラ２の周長（潜像担持体として感光ドラムを用いる場合はその周長）は中間転写媒体１６の周長の整数分の１であることが望ましい。
【００２３】
感光体１の外周には、帯電手段として帯電ローラ３が配置され、図示しない高圧電源から約−１２００Ｖの電圧が印加され、感光体１に当接回転しながら感光体１の表面を一様に帯電させる。ここで、帯電ローラ３の周長は感光体１の周長の約数となるように構成されている。尚、本実施例では帯電手段として帯電ローラ３を用いたが、コロナ帯電器を用いることも可能である。
【００２４】
帯電手段によって表面が一様に帯電された感光体１は、潜像形成手段であるレーザー走査光学系４によって第１色目として例えばブラックの画像情報に応じて選択的に走査露光されることにより、ブラック用の静電潜像が形成される。
【００２５】
ここで、本実施例において潜像形成手段として用いたレーザー走査光学系４について図３を用いて説明する。図３はレーザー走査光学系４の斜視図である。
【００２６】
半導体レーザー１１より射出されたレーザービームは、コリメータレンズ１２により略平行なビーム断面形状に整形される。整形されたビームはシリンドリカルレンズ１３によって、図示しないモータにより回転駆動される回転多面鏡１４の偏向面１５上に走査方向に平行な線像を結ぶよう結像する。回転多面鏡１４により偏向された光束は、２枚のレンズ５１ａ、５１ｂで構成されｆθ特性を有する走査レンズ５１によって、集束ビームとなる。この偏向された集束ビームは折り返しミラー６１で反射され方向を変え、被走査面上に所定のスポット形状に結像される。また、偏向されたビームは被走査面の走査に先立ち、同期検出用ミラー７２で反射され、水平同期検出器７１に入射し、走査毎の信号処理に必要な同期信号（水平同期信号）を発生する。これらの構成要素は、プラスチックで一体に成形された光学ベース９１に固定されている。尚、本実施例では潜像形成手段としてレーザー走査光学系４を用いたが、ＬＥＤアレイまたは液晶シャッタ等の露光光学系等を用いることも可能である。
【００２７】
さて、図２に戻り、本実施例の概略動作についてさらに説明する。
【００２８】
レーザー走査光学系４の感光体回転方向下流側には、感光体１を感光体駆動ローラ２に当接させる方向に付勢する感光体補助ローラ５が配置され、感光体補助ローラ５からの駆動力を円滑に感光体１へ伝達すると同時に、現像装置の離接動作等によって感光体１上の露光位置がずれることを防止している。
【００２９】
感光体補助ローラ５の感光体回転方向下流側には、現像剤としてそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーを貯蔵し、感光体１に対して離接自在な現像装置６、７、８、９が配置されている。
【００３０】
レーザー走査光学系４で形成されたブラック用の静電潜像は感光体１の矢印Ａ方向への回転に伴い、予め二点鎖線位置から矢印Ｂ方向に移動して感光体１と圧接されたブラック現像装置６によって現像され、ブラックのトナー像が形成される。この時、他の色の現像装置７、８、９は感光体１から離間されている。
【００３１】
現像装置の感光体回転方向下流側には、感光体１に隣接して中間転写媒体１６が転写媒体ローラ１７、１８、１９に掛け回されており、感光体１の周速度と同一速度で駆動されている。本実施例においては、図示しないハイブリッド型ステッピングモータを駆動源として感光体１及び中間転写媒体１６を駆動している。具体的には、ステッピングモータは図示しないギア等による駆動伝達系により感光体駆動ローラ２と連結され、さらに感光体駆動ローラ２と転写媒体ローラ１７または１８の少なくとも一方とは図示しないギアで連結された構成として、感光体１及び中間転写媒体１６を同期させて駆動している。
【００３２】
尚、本実施例においては、感光体駆動ローラ２と転写媒体ローラ１７または１８の一方を機械的に連結する構成としたが、感光体１と中間転写媒体１６との間に静電気力あるいは摩擦力を作用させることにより中間転写媒体１６を感光体１に直接的に従動させる構成としてもよい。また、本実施例においては、中間転写媒体１６と転写媒体ローラ１７または１８との摩擦力により転写媒体ローラ１７または１８から中間転写媒体１６へ駆動伝達する構成としたが、中間転写媒体１６と転写媒体ローラ１７または１８との間の滑りを防止するために、中間転写媒体１６の内周面にギア様の歯を設け、さらにそれと噛み合うように転写媒体ローラ１７または１８の表面にも同様に歯を設けて、歯付きベルトをギヤにより駆動する構成としたり、中間転写媒体１６の両端周面に等間隔に複数の貫通孔を設け、さらにそれと噛み合うように転写媒体ローラ１７または１８の両端周面に突起を設けて、スプロケット駆動する構成としてもよい。また、本実施例においては、潜像担持体と転写手段は同一の駆動源により駆動される構成としたが、潜像担持体と転写手段は独立して別々の駆動源により駆動する構成としてもよい。またさらに、本実施例においては、ステッピングモータのローターの歯数とステッピングモータの出力軸に取り付けられたギアの歯数の関係を一方が他方の整数倍となるように構成しており、このためステッピングモータのステップ応答時のトルク変動に起因する色重ね時の色ずれを防止することができる。
【００３３】
中間転写媒体１６は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の材質に対してカーボン等の導電剤を付与し、適度の導電抵抗を有する導電性フィルムとして構成してある。
【００３４】
また、中間転写媒体１６は、中間転写媒体１６の特定位置を検出するための図示しないインデックス部を少なくとも１つ有する。インデックス部は中間転写媒体１６の表面あるいは裏面の特定領域の光学的特性や磁気的特性を他の領域と異ならしめる標識や穴等により構成される。中間転写媒体１６の駆動に伴い図示しないインデックス部が移動し、垂直同期検出器４０とインデックス部が対向する位置において、垂直同期検出器４０はインデックス部を検出して色重ね毎の信号処理に必要な同期信号（垂直同期信号）を発生する。尚、本実施例においては、中間転写媒体１６にインデックス部を設け、これを検出することにより垂直同期信号を得る構成としたが、感光体１にインデックス部を設け、これを検出して垂直同期信号を得る構成としてもよい。ただし、中間転写媒体１６としてベルトを用いる構成では、ベルトの伸縮やベルトと駆動伝達系との間の滑りが生じる場合があるため、感光体１のインデックスを検出するよりも中間転写媒体１６のインデックス部を検出して垂直同期信号を得る構成とする方がより高い精度で色重ねを行うことが出来るので好ましい。
【００３５】
転写媒体ローラ１７または１８は図示しない高圧電源に接続され、図示しないスイッチ手段で選択的に高電圧が印加される。また、感光体１は転写媒体ローラ１７および１８間に支持された中間転写媒体８と一次転写部２０で当接している。前述のように、感光体１の表面に形成されたブラックのトナー像は感光体１の矢印Ａ方向への回転に伴って一次転写部２０に至る。この時、転写媒体ローラ１７または１８には図示しない高圧電源から約＋２０００Ｖの電圧が印加され、一次転写部２０で感光体１の表面に形成されたブラックのトナー像が中間転写媒体１６に転写される。
【００３６】
中間転写媒体１６にブラックのトナー像を転写した感光体１は更に矢印Ａ方向へ回転し、クリーナーブレード等で構成された感光体クリーナ２１によって感光体１の表面に残留するトナーが掻き取られ、更に、除電器２２によって感光体１の表面を一様に露光して感光体１上の残存電荷が除去され、再び画像形成が可能となる。
【００３７】
所望のブラックのトナー像が中間転写媒体１６にすべて転写されると、ブラック現像装置６は矢印Ｂとは逆方向に移動し、当初の待機位置に退避する。
【００３８】
引き続き、第１色目と同様の手順で第２色目から第４色目の画像（マゼンタ、シアン、イエロー）が中間転写媒体１６上に順次重ね合わせて転写される。
【００３９】
中間転写媒体１６へのカラートナー像の重ね合わせが終了すると、記録シート載置台２３に積み重ねて載置された記録シート２４は、給紙ローラ２５で給送が開始され、図示しない摩擦分離式または爪分離式の１枚分離手段で最上部の１枚のみが給送される。１枚分離して給送された記録シート２４の搬送方向先端は図示しないクラッチ手段で駆動が一時的に解除されて停止したレジストローラ２６に至る。記録シート２４は搬送方向先端がレジストローラ２６のニップ部と当接することで斜め送りが補正され、中間転写媒体１６に重ね合わされたカラートナー像の位置と同期してレジストローラ２６が図示しないクラッチ手段によって駆動を開始することで二次転写部２７の方向に給送が再開される。これにより、記録シート２４は二次転写部２７に至る。
【００４０】
二次転写部２７に記録シート２４の先端が進入すると、二次転写ローラ２８には図示しない高圧電源から約＋２５００Ｖの電圧が印加され、中間転写媒体１６の表面に形成されたカラートナー像が記録シート２４の表面に転写される。カラートナー像の転写を終えた中間転写媒体１６にはクリーナーブレード等で構成された転写媒体クリーナ２９が矢印Ｅ方向へ移動して当接し、中間転写媒体１６の表面に残留したトナーが掻き取られ、掻き取りが終了すると転写媒体クリーナ２９は矢印Ｅとは逆方向へ移動して退避する。
【００４１】
カラートナー像が転写された記録シート２４は、ベルト搬送装置３０によって搬送され、内部に棒状のハロゲンランプ３１を備えたヒートローラ３２と、ヒートローラ３２に加圧当接して回転する加圧ローラ３３、３４で構成された定着装置に至り、カラートナー像が転写された記録シート２４が加熱加圧しながら挟持搬送されてトナー像が定着される。トナー像が定着された記録シート２４は排紙ローラ群３５によって装置外部へと排出され、カラー画像記録が完了する。
【００４２】
尚、本実施例においては、転写手段として中間転写媒体１６を用い、この中間転写媒体上において順次色重ねを行い、さらに記録シート２４に色重ねされた画像を一括して転写する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、中間転写媒体１６上に記録シート２４を機械的あるいは静電的に担持せしめた後、記録シート２４上に直接順次色重ねを行い、色重ねが終了した後に中間転写媒体１６から記録シート２４を剥離する構成であってもよい。また、本実施例においては、転写手段として無端ベルトを用いたが、ドラムを用いる構成としてもよい。その他、本発明は本実施例の構成に限定されないことはもちろんである。
【００４３】
さて、ここで、以上のように構成された画像形成装置の駆動制御系について図１を用いて説明する。図１は本発明の画像形成装置の一実施例の駆動制御系を示す概略構成図である。
【００４４】
水平同期検出器７１は水平同期信号を発生し、垂直同期検出器４０は垂直同期信号を発生する。
【００４５】
計測手段１００は水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する。水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測する際の時間精度は、水平同期信号１周期に要する時間よりも充分に短いことが必要であり、少なくとも水平同期信号１周期に要する時間の８分の１以上の時間精度で、より好ましくは１６分の１以上の時間精度であることが好ましい。具体的には、例えば、水平同期信号１周期よりも充分に高い周波数のクロックパルスを発生する図示しないクロックパルス発振器からのパルス数を計数することにより、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測することができる。
【００４６】
制御手段１０１は計測手段１００により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差に基づき転写手段１０２を、特にその駆動速度を制御する。
【００４７】
転写手段１０２は、前述のように、中間転写媒体１６、転写媒体ローラ１７、１８、１９、図示しない駆動源及び駆動伝達系により構成される。さらに具体的には、本実施例においては駆動源としてステッピングモータを用い、制御手段１０１は図示しないパルス発振器からステッピングモータへ入力されるパルス速度（単位時間当たりのパルス数）を制御する、もしくはステッピングモータのステップ角を制御する。制御手段１０１が、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を補正するために、転写手段の駆動速度または駆動源の駆動パターンを決定する方法としては、計測手段１００により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差及びその位相差を補正するために許容される時間（画像形成開始までの時間）に基づき演算する方法や、予め水平同期信号と垂直同期信号の位相差及びその位相差を補正するために許容される時間に基づき転写手段の駆動速度または駆動源の駆動パターンを設定したルックアップテーブルを参照する方法を用いることができる。尚、本実施例においては制御手段１０１は転写手段１０２の駆動源を制御する構成としたが、駆動伝達系の一部に電磁クラッチ等のクラッチ機構を設け、制御手段１０１がこのクラッチ機構を制御する構成としてもよい。ただし、クラッチ機構の応答時間は比較的遅いため、より高速に転写手段を制御するためにはステッピングモータを直接的に制御する構成とした方が好ましい。
【００４８】
また本実施例においては、前述のように、転写手段１０２の駆動源であるステッピングモータは感光体１をも駆動する構成としている。レーザー走査光学系４が画像情報に応じて感光体１を走査露光する際のステッピングモータの駆動速度は、レーザー走査光学系４が１．７本の走査線を形成する間にステッピングモータがステップ角１．８度で１ステップ駆動するように設定されている。さらに本実施例においては、ステッピングモータ単体の慣性モーメントがステッピングモータにより駆動される被駆動系全体の慣性モーメントよりも充分に小さくなるように構成されている。すなわち、本実施例においては、被駆動系全体がフライホイール効果を生じることにより、ステッピングモータがスルー領域（ステッピングモータが実質的に連続的に駆動される領域）においてステップ駆動毎に速度変動を生じることなく平滑に駆動することができるため、１ステップ駆動毎にレーザー走査光学系４が１を越える数の走査線を形成する構成としても、走査線をほぼ等間隔に形成することができる。さらにこのような構成とすることにより、本実施例とは逆に複数ステップ駆動毎に１走査線を形成する場合と比較すると、ステッピングモータへ入力するパルス数（単位走査線当たり）を少なくすることができるために、ステッピングモータを制御するＣＰＵ等の制御手段の負荷を少なくすることができる。さらにまた、このような構成とすることにより、ステッピングモータから感光体１を駆動伝達する系の減速比を小さくして駆動伝達系による機械振動等による色ずれを防止しつつ、副走査方向の走査線密度の高い画像を形成することができる。
【００４９】
尚、本発明は、制御手段１０１が計測手段１００により計測された水平同期信号と垂直直同期信号の位相差に基づき転写手段１０２を制御するところにその本質があり、その範囲を逸脱しない限りにおいて、本実施例の上記の構成、例えば転写手段の駆動源や駆動速度等に限定されるものではない。
【００５０】
以下、本実施例の画像形成装置の動作を示すタイミング図を用いて、本発明について詳細に説明する。
【００５１】
（実施例１）
本発明の画像形成装置の動作を示す一実施例のタイミング図を図４に示す。
【００５２】
図４は、水平同期信号を基準として垂直同期信号との位相差を計測し、その位相差に基づいて転写手段を制御する例を示すものである。
【００５３】
本実施例においては、転写手段である中間転写媒体にはインデックス部が１つ設けられ、中間転写媒体が１周する毎に垂直同期信号を１回発生する。ここで図４において、中間転写媒体のインデックス部が、垂直同期検出器との対向部を通過し垂直同期信号が発生する位置をｘで示す。中間転写媒体が駆動されることにより、中間転写媒体のインデックス部は位置ｘからさらに移動し、位置ｘから所定距離Ｌだけ離れた位置ｙを通過して、中間転写媒体が１周すると再び位置ｘに戻り、画像形成動作が行われている間はこの運動が繰り返し行われる。尚、後述のように本実施例では、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した時点と一致して画像データ信号に基づきレーザー走査光学系による潜像形成が開始されるように、制御手段が中間転写媒体を制御する構成となっており、即ち、位置ｙは画像先端の位置に一意に対応する。より正確に説明すると、中間転写媒体上での画像先端の位置は、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達してからさらに感光体周面上での露光位置（潜像形成位置）から一次転写部までの距離ｚ分だけ進んだ位置ｙ＋ｚとなる。
【００５４】
また図４において、中間転写媒体のインデックス部の位置の軌跡が成す傾きは、中間転写媒体表面の駆動速度を示すものであって、少なくとも画像データ信号に基づき潜像形成が開始されてから、その画像後端が一次転写部を通過し終えるまでは、色重ねにおいて色ずれが生じないように、一定の速度Ｖｉで駆動される。
【００５５】
計測手段は、基準となる水平同期信号が発生することにより初期値に設定されるとともに時間計測を開始し、垂直同期信号が発生するまでの時間を計測する。具体的には基準となる水平同期信号の立ち下がりから垂直同期信号の立ち下がりまでの時間ｔ０を計測する。尚、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測方法は、例えば、前回の垂直同期信号が発生した後に発生した水平同期信号を計数し、水平同期信号の計数値が所定値に達した時の水平同期信号を基準としてそれ以降に発生した垂直同期信号までの位相差を計測する方法や、水平同期信号が発生する毎に計測手段を初期値に設定するとともに水平同期信号の立ち下がりから時間計測を開始することを繰り返し、垂直同期信号の立ち上がり後は垂直同期信号発生直前の水平同期信号を基準として、それ以降に発生した水平同期信号により計測手段が初期値に戻ることを禁止して、そのまま時間計測を継続し、垂直同期信号の立ち下がりまでの時間を位相差として計測する方法等があるが、何れの方法を用いることも可能である。
【００５６】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、一定の速度で駆動される。本実施例では、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間の中間転写媒体の駆動速度は潜像形成時の駆動速度と同じ速度Ｖｉで駆動している。ただし、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間の中間転写媒体の駆動速度は、必ずしも潜像形成時もしくは一次転写時の速度と等しい必要はなく、一定の速度であればよい。また、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間のみ、転写手段を駆動するステッピングモータを潜像形成時のステップ角よりも小さい角度で駆動（マイクロステップ駆動）する構成としてもよい。
【００５７】
本実施例においては、垂直同期信号の立ち下がり以降に発生した水平同期信号を計数し、その計数値が所定値に達した時に、潜像形成が許可されて画像データ信号が発生し、レーザー走査光学系により色毎の画像形成が開始される。
【００５８】
制御手段は、計測手段により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０に基づき、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから画像データ信号が発生し画像形成が開始されるまでの時間を見込み、その時間内に水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されるように、中間転写媒体の駆動速度を制御する。
【００５９】
図４に即して説明すると、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから画像形成が開始されるまでの間に、制御手段は中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１となるように制御し、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した時、即ち、潜像形成開始位置において水平同期信号と垂直同期信号の位相差が実質的に０もしくは一定値となるように制御し、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した以降は、中間転写媒体の駆動速度を潜像形成時の速度Ｖｉとなるように制御する。尚、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれを補正するために中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に制御している領域において、転写手段を駆動するステッピングモータを潜像形成時のステップ角よりも小さい角度で駆動する構成としてもよい。また、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれを補正するために中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に制御している領域とその前後の領域での中間転写媒体の駆動速度が大きく異なる場合、例えば、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測している領域での中間転写媒体の速度（本実施例では潜像形成時と同じ）に対し速度Ｖｃ１がかなり増速している場合や、速度Ｖｃ１に対して潜像形成時の速度Ｖｉがかなり増速している場合等には、転写手段を駆動するステッピングモータがパルス発振器からステッピングモータへ入力されるパルス速度に追従できず脱調（ミスステップ）し易いため、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれを補正するために中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に制御している領域においては、その領域の前後の速度差を考慮して、速度Ｖｃ１をスローアップもしくはスローダウン制御することにより、脱調を防止することができる。また、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測している領域での中間転写媒体の速度に対し速度Ｖｃ１がかなり増速あるいは減速している場合や、速度Ｖｃ１に対して潜像形成時の速度Ｖｉがかなり増速あるいは減速している場合で、さらに、本実施例のように転写手段としてベルトを用いる場合においては、加減速時に瞬間的にベルトとそれを駆動するローラの間に滑りが生ずる場合があり、したがって、速度切替時にそのような滑りが生じないようにする点からも、速度切替時の前後の速度差を考慮して、転写手段の駆動速度をスローアップもしくはスローダウン制御することが好ましい。尚、中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に制御している領域を例にとって説明したが、以下、この実施例１以外の実施例においても、特に断りのない限り、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれを補正するために中間転写媒体の駆動速度を制御している領域においては、例えば中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ２に制御している領域でも速度Ｖｃ１に制御している領域と全く同様な手順で制御される。
【００６０】
さて、このようにしてｎ色目の画像が形成された後、次のｎ＋１色目の画像形成が同様に繰り返される。即ち、画像形成に先立ち、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ１が計測され、それに応じて中間転写媒体は、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した時点で画像形成が開始されるように、速度Ｖｃ２で駆動され、さらに中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した後は中間転写媒体は速度Ｖｉに制御されることにより、ｎ色目の画像及びｎ＋１色目の画像の形成を開始した時点での水平同期信号と垂直同期信号の位相差を実質的に同一とし、ｎ色目の画像とｎ＋１色目の画像とが色ずれすることなく色重ねすることができる。
【００６１】
（実施例２）
本発明の画像形成装置の動作を示す他の実施例のタイミング図を図５に示す。
【００６２】
図５は、垂直同期信号を基準として水平同期信号との位相差を計測し、その位相差に基づいて転写手段を制御する例を示すものである。図４と同じものについては同一の符号とし、説明は省略する。
【００６３】
さて、本実施例は、計測手段が、水平同期信号ではなく垂直同期信号を基準として、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測する点が、実施例１と異なる。
【００６４】
本実施例においては、計測手段は、基準となる垂直同期信号が発生することにより初期値に設定されるとともに時間計測を開始し、水平同期信号が発生するまでの時間を計測する。具体的には基準となる垂直同期信号の立ち下がりからそれ以降に発生した水平同期信号の立ち下がりまでの時間ｔ０を計測する。尚、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測方法は、例えば、垂直同期信号の立ち下がりからそれ以降に発生した最初の水平同期信号の立ち下がりまでの位相差を計測する方法や、垂直同期信号の立ち下がりからそれ以降に発生した水平同期信号を計数し、計数値が所定値に達した時の水平同期信号の立ち下がりまでの位相差を計測する方法等があるが、何れの方法を用いることも可能である。また、中間転写媒体上のインデックス部が垂直同期検出器と対向する位置にないにも関らず、中間転写媒体上のゴミをインデックス部と誤って検出してしまったり、あるいは垂直同期検出器から計測手段等の間の信号線に雑音等が入ることによって誤って垂直同期信号が発生してしまい、それの結果として計測手段及び制御手段が誤作動することを防ぐために、垂直同期信号が発生してから次の垂直同期信号が発生するはずの時間を見込んで、例えば水平同期信号が所定計数値に達するまでの間は、垂直同期信号の発生を検出しない、もしくは、垂直同期信号を検出しても計測手段または制御手段による垂直同期信号と水平同期信号の位相ずれの補正のための動作を禁止する構成としてもよい。
【００６５】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、一定の速度で駆動される。
【００６６】
制御手段は、計測手段により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０に基づき、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから画像データ信号が発生し画像形成が開始されるまでの時間を見込み、その時間内に水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されるように、中間転写媒体の駆動速度（速度Ｖｃ１）を制御する。
【００６７】
さて、このようにしてｎ色目の画像が形成された後、次のｎ＋１色目の画像形成が同様に繰り返される。即ち、画像形成に先立ち、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ１が計測され、それに応じて中間転写媒体は、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した時点で画像形成が開始されるように、速度Ｖｃ２で駆動され、さらに中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した後は中間転写媒体は速度Ｖｉに制御されることにより、ｎ色目の画像及びｎ＋１色目の画像の形成を開始した時点での水平同期信号と垂直同期信号の位相差を実質的に同一とし、ｎ色目の画像とｎ＋１色目の画像とが色ずれすることなく色重ねすることができる。
【００６８】
本実施例は、実施例１のように垂直同期信号と比較して発生頻度が極めて高い水平同期信号を常時監視する必要がなく、垂直同期信号を基準とし、この信号を検出してから水平同期信号の監視を開始する構成であるため、実施例１と比較すると、計測手段に対する負荷が少なく、より簡単な構成で水平同期信号と垂直同期信号の位相差を補正することができる。
【００６９】
（実施例３）
本発明の画像形成装置の動作を示すまた別の実施例のタイミング図を図６に示す。
【００７０】
図６は、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれを補正するために中間転写媒体の駆動速度を制御している領域において、その速度を実質的に減速制御する例を示すものである。図５と同じものについては同一の符号とし、説明は省略する。
【００７１】
さて、本実施例は、計測手段により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差に基づいて制御手段が中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１及びＶｃ２に制御している領域において、制御手段がその速度Ｖｃ１及びＶｃ２を実質的に減速制御する点が、実施例２と異なる。
【００７２】
本実施例においては、計測手段は、基準となる垂直同期信号が発生することにより初期値に設定されるとともに時間計測を開始し、水平同期信号が発生するまでの時間ｔ０を計測する。
【００７３】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、一定の速度で駆動される。
【００７４】
制御手段は、計測手段により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０に基づき、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから画像データ信号が発生し画像形成が開始されるまでの時間を見込み、その時間内に水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されるように、中間転写媒体の駆動速度（速度Ｖｃ１）を減速制御する。
【００７５】
このようにしてｎ色目の画像が形成された後、次のｎ＋１色目の画像形成が同様に繰り返される。即ち、画像形成に先立ち、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ１が計測され、それに応じて中間転写媒体は、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した時点で画像形成が開始されるように、速度Ｖｃ２で減速制御されながら駆動され、さらに中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した後は中間転写媒体は速度Ｖｉに制御されることにより、ｎ色目の画像及びｎ＋１色目の画像の形成を開始した時点での水平同期信号と垂直同期信号の位相差を実質的に同一とし、ｎ色目の画像とｎ＋１色目の画像とが色ずれすることなく色重ねすることができる。
【００７６】
さてここで、本実施例の特徴である、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれを補正するための、中間転写媒体の駆動速度の減速制御について、さらに説明する。
【００７７】
本実施例においては、水平同期信号と垂直同期信号の位相差が如何なる値であっても、中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１及びＶｃ２に制御している領域において、制御手段はその速度Ｖｃ１及びＶｃ２を実質的に減速制御するように構成される。
【００７８】
図６に即して本実施例を説明する。まず、垂直同期信号の立ち下がり以降に発生した水平同期信号の計数値が所定値に達した時に潜像形成が許可されて画像データ信号が発生し、色毎の画像形成が開始されるが、この水平同期信号の計数値を充分に大きく設定（垂直同期信号が発生してから画像形成が開始するまでの時間を充分に長く設定）する。つまり、中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１及びＶｃ２に制御している領域を時間的に充分に長く設定する。このような設定下において、もし、中間転写媒体が、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測している領域における中間転写媒体の駆動速度（潜像形成時と同じ）のまま駆動された場合に、中間転写媒体のインデックス部がどのような軌跡を描くか模式的に示すのが図６中の破線である。すなわち、もし、中間転写媒体が、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測している領域における中間転写媒体の駆動速度のまま駆動された場合、中間転写媒体のインデックス部は、水平同期信号と垂直同期信号の位相差が如何なる値であろうとも、必ず画像データ信号が発生する前に位置ｙに到達することとなる。したがって、本実施例においては、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０及びｔ１が如何なる値であっても、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を補正するために、制御手段は中間転写媒体の速度Ｖｃ１及びＶｃ２を実質的に減速制御することとなる。尚、中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１及びＶｃ２に制御している領域において、制御手段がその速度を実質的に減速制御するように構成するための方法は、前記の方法には限定されず、例えば、垂直同期信号の立ち下がり以降に発生した水平同期信号の計数値を基準として画像形成を開始する場合、ｎ色目の画像形成開始の基準となる水平同期信号の計数値の設定ｐよりもｎ＋１色目の画像形成開始の基準となる水平同期信号の計数値の設定ｑを大きくする（例えばｑ＝ｐ＋１）方法や、水平同期信号と垂直同期信号の位相差に応じて画像形成開始の基準となる水平同期信号の計数値の設定を増減する、等の方法により行うことができる。
【００７９】
本実施例においては、制御手段は中間転写媒体を速度Ｖｃ１及びＶｃ２に制御する時に常時減速制御を行う構成としたため、ステッピングモータがパルス発振器から入力されるパルス速度に追従できず脱調（ミスステップ）することがなく、安定して中間転写媒体の駆動速度を制御することができるため、ｎ色目の画像とｎ＋１色目の画像とが色ずれすることなく色重ねすることができる。
【００８０】
（実施例４）
本発明の画像形成装置の動作を示すまた別の実施例のタイミング図を図７に示す。
【００８１】
図７は、１色目の画像形成時には水平同期信号と垂直同期信号の位相差を補正せず、２色目以降の画像形成時には、水平同期信号と垂直同期信号の位相差が１色目と同じとなるように補正する例を示すものである。図６と同じものについては同一の符号とし、説明は省略する。
【００８２】
さて、本実施例は、１色目の画像形成時には水平同期信号と垂直同期信号の位相差を補正しない点、２色目以降の画像形成時には水平同期信号と垂直同期信号の位相差を補正するが、水平同期信号と垂直同期信号の位相差が１色目と同じとなるように補正する点が、実施例３と異なる。
【００８３】
本実施例においては、まず１色目の画像形成に先立ち、計測手段は、基準となる垂直同期信号が発生することにより初期値に設定されるとともに時間計測を開始し、水平同期信号が発生するまでの時間ｔ０を計測する。この計測結果は図示しない記憶手段に記憶保持される。
【００８４】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、潜像形成時の駆動速度である速度Ｖｉで駆動される。
【００８５】
制御手段は、１色目の画像形成時においては、中間転写媒体の駆動速度を変更せずにそのまま潜像形成時の速度Ｖｉを維持する。
【００８６】
このようにして１色目の画像が形成される。
【００８７】
次に、引き続いて、２色目の画像形成が開始される。
【００８８】
２色目の画像形成に先立ち、計測手段は、基準となる垂直同期信号が発生することにより初期値に設定されるとともに時間計測を開始し、水平同期信号が発生するまでの時間ｔ１を計測する。
【００８９】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、１色目と同じ速度で駆動される。
【００９０】
制御手段は、既に記憶手段に保持されている１色目の水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０と、計測手段により計測された２色目の水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ１に基づき、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから画像データ信号が発生し画像形成が開始されるまでの時間を見込み、その時間内に水平同期信号と垂直同期信号の位相差が１色目と同じ量となるように、中間転写媒体の駆動速度を制御する。具体的には、例えば、１色目の水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０と２色目の水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ１の差分を計算し、この差分が０となるように、２色目の画像において、制御手段は中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に制御する。
【００９１】
このようにして１色目及び２色目の画像が形成された後、さらに３色目以降の画像形成が２色目と同様に繰り返される。即ち、画像形成に先立ち、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ１が計測され、それに応じて中間転写媒体は、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した時点で画像形成が開始されるように、制御手段により駆動速度が制御され（実施例３の図７中の速度Ｖｃ２に相当）、さらに中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した後は中間転写媒体は速度Ｖｉに制御されることにより、１色目の画像及び２色目以降の画像の形成を開始した時点での水平同期信号と垂直同期信号の位相差を実質的に同一とし、１色目の画像と２色目以降の画像とが色ずれすることなく色重ねすることができる。
【００９２】
（実施例５）
本発明の画像形成装置の動作を示すまた別の実施例のタイミング図を図８に示す。
【００９３】
図８は、画像データ信号が発生し画像形成が開始されるよりも前に、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の補正を終了させる例を示すものである。図６と同じものについては同一の符号とし、説明は省略する。
【００９４】
さて、本実施例は、画像データ信号が発生し画像形成が開始されるよりも前に、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の補正を終了させる点が、実施例３と異なる。
【００９５】
本実施例においては、計測手段は、基準となる垂直同期信号が発生することにより初期値に設定されるとともに時間計測を開始し、水平同期信号が発生するまでの時間ｔ０を計測する。
【００９６】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、一定の速度で駆動される。
【００９７】
制御手段は、計測手段により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０に基づき、その位相差を補正するための制御を、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから開始する。ここで、制御手段は、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了後から画像データ信号が発生し画像形成が開始される時間よりも所定の時間分だけ短い時間を見込み、その時間内に水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されるように、中間転写媒体の駆動速度を制御する。即ち、制御手段は、画像形成が開始される時点よりも所定の時間分だけ手前で、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の補正を終了するように構成される。
【００９８】
図８に即してさらに説明する。水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０に基づき、制御手段は中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に制御する。制御手段が中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に制御開始するのは、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してからである。ところで、ｎ色目の画像の画像形成が開始されるのは、潜像形成が許可されて画像データ信号が発生した時点であり、本実施例においては、垂直同期信号の立ち下がり以降に発生した水平同期信号の計数値が所定値に達した時点である。制御手段は、ｎ色目の画像形成が開始される時点よりも所定の時間分だけ手前で、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０の補正が終了するように、中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に設定し制御する。本実施例においては、ｎ色目の画像形成が開始される時点の水平同期信号の計数値の１つ前（即ち、ｎ色目の画像形成が開始される時点の水平同期信号よりも水平同期信号１周期分早く）で、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０の補正が終了するように、中間転写媒体の駆動速度を制御する。制御手段は、ｎ色目の画像形成が開始される時点よりも所定の時間分だけ手前で、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０の補正を終了させると、中間転写媒体の駆動速度を潜像形成開始よりも前に、潜像形成時の速度Ｖｉに制御する。
【００９９】
制御手段は、色毎の画像形成が開始されるよりも所定の時間分だけ手前で、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０の補正が終了するように、中間転写媒体の駆動速度を制御するが、この所定の時間分とは、中間転写媒体の駆動速度を、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を補正するための速度Ｖｃ１から潜像形成時の速度Ｖｉへ切換える時に、その駆動速度が速度Ｖｉに安定するまでの時間を見込んだ時間である。本実施例においては、この所定の時間分として、前述の様に水平同期信号１周期分の時間を見込んだが、この所定の時間分は、駆動源として用いるモータの応答特性によりそれぞれ異なるものであって、本実施例に限定されるものではない。
【０１００】
さて、このようにしてｎ色目の画像が形成された後、次のｎ＋１色目の画像形成が同様に繰り返される。即ち、画像形成に先立ち、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ１が計測され、それに応じて中間転写媒体は速度Ｖｃ２で駆動され、さらに中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達するよりも所定の時間分手前から、中間転写媒体は速度Ｖｉに制御されることにより、ｎ色目の画像及びｎ＋１色目の画像の形成を開始した時点での水平同期信号と垂直同期信号の位相差を実質的に同一とし、ｎ色目の画像とｎ＋１色目の画像とが色ずれすることなく色重ねすることができる。
【０１０１】
本実施例においては、制御手段は、色毎の画像形成が開始されるよりも所定の時間分だけ手前、即ち、中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１及びＶｃ２から速度Ｖｉへ切換える時にその駆動速度が速度Ｖｉに安定するまでの時間を見込んだ時間分だけ手前で、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の補正が終了するように、中間転写媒体の駆動速度を制御する構成としたため、中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１及びＶｃ２から速度Ｖｉへ切換えた直後に中間転写媒体の駆動速度が過渡的に不安定となっても、画像先端及びその近傍において色ずれが生ずることがなく、安定して中間転写媒体の駆動速度を制御することができるため、ｎ色目の画像とｎ＋１色目の画像とが色ずれすることなく色重ねすることができる。
【０１０２】
（実施例６）
本発明の画像形成装置の動作を示すまた別の実施例のタイミング図を図９に示す。
【０１０３】
図９は、色毎の画像形成に先立ち、複数の垂直同期信号を発生し、その垂直同期信号のうち少なくとも１つを基準として水平同期信号との位相差を計測し、その位相差に基づいて転写手段を制御する例を示すものである。図５と同じものについては同一の符号とし、説明は省略する。
【０１０４】
本実施例においては、転写手段である中間転写媒体にはインデックス部が２つ設けられ、中間転写媒体が１周する毎に垂直同期信号を２回発生する。ここで図９において、中間転写媒体のそれぞれのインデックス部に対応して発生する垂直同期信号をそれぞれ第１の垂直同期信号Ｖ１、第２の垂直同期信号Ｖ２で示す。また、第２の垂直同期信号が発生する位置をｘで示す。
【０１０５】
本実施例を図９に即して説明する。まず、第１の垂直同期信号が発生することにより、画像形成装置は画像形成を開始するための前準備処理を開始する。前準備処理とは、例えば、レーザー走査光学系の回転多面鏡の回転動作や現像に用いられる現像装置の移動動作や現像装置内部の現像剤の撹伴や定着装置の温度制御動作等、画像形成に関る種々の処理が対象となる。本実施例においては、前準備処理として、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測するための計測手段の立ち上げ動作を行う。即ち、第１の垂直同期信号が発生することを検出して、計測手段を立ち上げてから、第２の垂直同期信号が発生するのを待ち受ける。このような構成とすることにより、計測手段を常時動作させる必要がないため、ＣＰＵ等の計測手段の負荷を低減することができる。
【０１０６】
第１の垂直同期信号により立ち上げられた計測手段は、第２の垂直同期信号を基準として、時間計測を開始し、水平同期信号が発生するまでの時間を計測する。具体的には基準となる第２の垂直同期信号の立ち下がりからそれ以降に発生した水平同期信号の立ち下がりまでの時間ｔ０を計測する。
【０１０７】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、一定の速度で駆動される。尚、第１の垂直同期信号が発生してから計測手段が水平同期信号と第２の垂直同期信号との位相差を計測を終了するまでの時間ｔ３において、転写手段を駆動するステッピングモータを潜像形成時のステップ角よりも小さい角度で駆動する構成としてもよい。
【０１０８】
制御手段は、計測手段により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０に基づき、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから画像データ信号が発生し画像形成が開始されるまでの時間を見込み、その時間内に水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されるように、中間転写媒体の駆動速度（速度Ｖｃ１）を制御する。
【０１０９】
さて、このようにしてｎ色目の画像が形成された後、次のｎ＋１色目の画像形成が同様に繰り返される。即ち、画像形成に先立ち、水平同期信号と第２の垂直同期信号の位相差ｔ１が計測され、それに応じて中間転写媒体は、中間転写媒体の第２の垂直同期信号に対応するインデックス部が位置ｙに到達した時点で画像形成が開始されるように、速度Ｖｃ２で駆動され、さらに中間転写媒体の第２の垂直同期信号に対応するインデックス部が位置ｙに到達した後は中間転写媒体は速度Ｖｉに制御されることにより、ｎ色目の画像及びｎ＋１色目の画像の形成を開始した時点での水平同期信号と垂直同期信号の位相差を実質的に同一とし、ｎ色目の画像とｎ＋１色目の画像とを色ずれすることなく色重ねすることができる。
【０１１０】
（実施例７）
本発明の画像形成装置の動作を示すまた別の実施例のタイミング図を図１０に示す。
【０１１１】
図１０は、色毎の画像形成に先立ち、複数の垂直同期信号を発生し、その垂直同期信号のうち少なくとも１つを基準として水平同期信号との位相差を計測し、その位相差に基づいて転写手段を制御し、さらにまた別の垂直同期信号を基準として水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測する例を示すものである。図９と同じものについては同一の符号とし、説明は省略する。
【０１１２】
本実施例においては、実施例６と同様に、転写手段である中間転写媒体にはインデックス部が２つ設けられ、中間転写媒体が１周する毎に垂直同期信号を２回発生する。ここで図１０において、中間転写媒体のそれぞれのインデックス部に対応して発生する垂直同期信号をそれぞれ第１の垂直同期信号Ｖ１、第２の垂直同期信号Ｖ２で示す。また、第１の垂直同期信号が発生する位置をｘで示す。また、第１及び第２の垂直同期信号それぞれに対応する中間転写媒体のそれぞれのインデックス部間の距離を距離Ｌｖで示す。
【０１１３】
本実施例を図１０に即して説明する。まず、第１の垂直同期信号が発生し、計測手段は第１の垂直同期信号を基準として、時間計測を開始し、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測する。具体的には基準となる第１の垂直同期信号の立ち下がりからそれ以降に発生した水平同期信号の立ち下がりまでの時間ｔ０を計測する。
【０１１４】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、一定の速度で駆動される。
【０１１５】
制御手段は、計測手段により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０に基づき、その位相差を補正するための制御を、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから開始する。ここで、制御手段は、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから第２の垂直同期信号が発生するまでの距離を見込み、その距離内に水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されるように、中間転写媒体の駆動速度を制御する。具体的には、本実施例においては、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測時の中間転写媒体の駆動速度は速度Ｖｉであるので、ｎ色目の画像形成における、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから第２の垂直同期信号が発生するまでの距離は、Ｌｖ−Ｖｉ・ｔ０ で表され、この距離を見込み、その距離内に水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されるように、制御手段は中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に制御する。
【０１１６】
制御手段は、第２の垂直同期信号が発生した時点で、水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０の補正が終了したと見なし、中間転写媒体の駆動速度を潜像形成時の速度Ｖｉに制御する。
【０１１７】
また、第２の垂直同期信号が発生した時点で、計測手段は、第１の垂直同期信号と水平同期信号の位相差を計測した時と同様にして、第２の垂直基準信号を基準として、時間計測を開始し、水平同期信号と第２の垂直同期信号の位相差ｔｃ１を計測する。
【０１１８】
さらに水平同期信号と第２の垂直同期信号との位相差ｔｃ１が所定値以下である場合には、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されたと判断して、ｎ色目の画像の画像形成動作を継続し、第２の垂直同期信号の立ち下がり以降に発生した水平同期信号の計数値が所定値に達した時点で潜像形成を許可し画像データ信号が発生する。しかし、水平同期信号と第２の垂直同期信号との位相差ｔｃ１が所定値を越える場合には、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが充分に補正されなかったと判断する。
【０１１９】
水平同期信号と第２の垂直同期信号との位相差ｔｃ１が所定値を越えた場合、本実施例においては、潜像形成を禁止し、潜像形成を行わずにそのまま中間転写媒体を駆動し、再度、前記手順に従って、第１及び第２の垂直同期信号に基づく計測手段及び制御手段による処理を行い、水平同期信号と第２の垂直同期信号との位相差ｔｃ１が所定値以下となるまで、これを繰り返す構成とした。
【０１２０】
尚、水平同期信号と第２の垂直同期信号との位相差ｔｃ１が所定値を越えた場合のその後の処理方法は、本実施例に限定されるものではない。例えば、潜像形成を禁止するのみならず全ての画像形成動作を停止する方法を用いることもできる。また別の方法としては、そのまま実施例２等と同様にｎ色目の画像の画像形成動作を継続する方法を用いることもできる。具体的には、計測手段により計測された水平同期信号と第２の垂直同期信号の位相差ｔｃ１に基づき、制御手段は、計測手段による水平同期信号と第２の垂直同期信号の位相差の計測が終了してから画像データ信号が発生し画像形成が開始されるまでの時間を見込み、その時間内に水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されるように、中間転写媒体の駆動速度を再度制御し、画像形成が開始される時点（本実施例では、第２の垂直同期信号の立ち下がり以降に発生した水平同期信号の計数値が所定値に達した時）で水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されたとして、中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｉに制御するとともに、潜像形成を許可しｎ色目の画像の画像形成を行う方法を用いることもできる。この方法では、本実施例で用いた方法と比較すると、水平同期信号と第２の垂直同期信号との位相差ｔｃ１が所定値を越えた場合に中間転写媒体上に色重ねせずに空回しすることなく画像形成が行えるので、より好ましい。
【０１２１】
さて、このようにしてｎ色目の画像が形成された後、次のｎ＋１色目の画像形成が同様に繰り返される。即ち、画像形成に先立ち、水平同期信号と第１の垂直同期信号の位相差ｔ１が計測され、それに応じて中間転写媒体は速度Ｖｃ２で駆動され、さらに第２の垂直同期信号の発生により、中間転写媒体は速度Ｖｉで駆動されるとともに、水平同期信号と第２の垂直同期信号の位相差ｔｃ２が計測され、その位相差ｔｃ２が所定値以下である場合にｎ＋１色目の画像が形成されることにより、または、その位相差ｔｃ２が所定値を越える場合には再度位相ずれを補正した後にｎ＋１色目の画像が形成されることにより、ｎ色目の画像及びｎ＋１色目の画像の形成を開始した時点での水平同期信号と垂直同期信号の位相差をより正確に同一とし、ｎ色目の画像とｎ＋１色目の画像とを色ずれすることなく色重ねすることができる。
【０１２２】
（実施例８）
本発明の画像形成装置の動作を示すまた別の実施例のタイミング図を図１１に示す。
【０１２３】
図１１は、２色目以降の画像形成時には、水平同期信号と垂直同期信号の位相差が１色目とは異なる所定値となるように補正する例を示すものである。図５と同じものについては同一の符号とし、説明は省略する。
【０１２４】
さて、本実施例は、２色目以降の画像形成時には水平同期信号と垂直同期信号の位相差を補正するが、水平同期信号と垂直同期信号の位相差が１色目とは異なる所定値となるように補正する点が、実施例２と異なる。
【０１２５】
本実施例においては、まず１色目の画像形成に先立ち、計測手段は、基準となる垂直同期信号が発生することにより初期値に設定されるとともに時間計測を開始し、水平同期信号が発生するまでの時間を計測する。具体的には基準となる垂直同期信号の立ち下がりからそれ以降に発生した水平同期信号の立ち下がりまでの時間ｔ０を計測する。
【０１２６】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、一定の速度で駆動される。
【０１２７】
制御手段は、計測手段により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ０に基づき、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから画像データ信号が発生し画像形成が開始されるまでの時間を見込み、その時間内に水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれが補正されるように、中間転写媒体の駆動速度（速度Ｖｃ１）を制御する。
【０１２８】
このようにして、実施例２と同様に、１色目の画像が形成される。
【０１２９】
次に、引き続いて、２色目の画像形成が開始される。
【０１３０】
２色目の画像形成に先立ち、計測手段は、基準となる垂直同期信号が発生することにより初期値に設定されるとともに時間計測を開始し、水平同期信号が発生するまでの時間ｔ１を計測する。
【０１３１】
中間転写媒体は、計測手段が水平同期信号と垂直同期信号との位相差を計測する間、１色目と同じ速度で駆動される。
【０１３２】
制御手段は、計測手段により計測された水平同期信号と垂直同期信号の位相差ｔ１に基づき、その位相差を補正するための制御を、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから開始する。ここで、制御手段は、計測手段による水平同期信号と垂直同期信号の位相差の計測が終了してから潜像形成が許可され画像データ信号が発生し画像形成が開始されるまでの時間を見込み、かつ、画像形成が開始される時点で１色目とは異なる所定値だけ水平同期信号と垂直同期信号の位相差が生じるように、中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ２に制御する。具体的には、本実施例においては、１色目の画像の場合は、その画像先端位置を中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した位置に相当するように制御し、２色目の画像の場合は、その画像の先端位置を中間転写媒体のインデックス部が位置ｙからさらに距離Δｍだけ進んだ位置に相当するように制御する。言い換えると、制御手段は、１色目の画像の場合は、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙに到達した時点で水平同期信号と垂直同期信号の位相差が補正されるように中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ１に制御し、２色目の画像の場合は、中間転写媒体のインデックス部が位置ｙではなく位置ｙから距離Δｍだけ進んだ位置ｙ＋Δｍに到達した時点で水平同期信号と垂直同期信号の位相差が補正されるように中間転写媒体の駆動速度を速度Ｖｃ２に制御する。
【０１３３】
制御手段は、水平同期信号と垂直同期信号の位相差の補正を終了させると、中間転写媒体の駆動速度を潜像形成時の速度Ｖｉに制御する。
【０１３４】
さて、このようにして１色目及び２色目の画像が形成された後、３色目以降の画像形成が２色目と同様に繰り返される。即ち、画像形成に先立ち、水平同期信号と垂直同期信号の位相差が計測され、それに応じて中間転写媒体の駆動速度が制御され、さらに中間転写媒体のインデックス部が位置ｙ＋Δｍに到達する時点で位相差が補正（即ち、１色目の画像とは異なる所定の位相差が形成）され、中間転写媒体は速度Ｖｉに制御されることにより、１色目の画像と２色目以降の画像では、その画像の先端位置を所定距離だけずらして、２色目以降の画像ではその画像の先端位置は同一の位置で色重ねすることができる。
【０１３５】
このような構成とすることにより、中間転写媒体とそれを駆動する駆動伝達系の間に滑りが生じたり、あるいはまた、中間転写媒体自体が温度や湿度等の環境変動に伴い伸縮する場合について、色重ねの精度の高い画像を形成することができる。
【０１３６】
本実施例の特徴についてさらに詳細に説明する。例えば、中間転写媒体とそれを駆動する転写媒体ローラの間に滑りが生ずる場合について説明する。まず、中間転写媒体とそれを駆動する転写媒体ローラの間に滑りが全く生じない場合もしくは再現性のある定常的な滑りが生ずる場合、このような画像形成装置においては、１色目と２色目以降の画像について、水平同期信号と垂直同期信号の位相差をその画像の先端位置で同一となるように補正した場合、その先端位置及び後端位置は同一となり、色重ね誤差は実質的に０％となる。ここで色重ね誤差とは、同一位置に重ねられるべきｎ色目の画像の走査線とｎ＋１色目の画像の走査線が全く色ずれがなく重ねられた場合を０％、ｎ＋１色目の画像の走査線が重ねられるべきｎ色目の画像の走査線ではなくそれに隣接した走査線に重ねられた場合（水平同期信号と垂直同期信号の位相差が水平同期信号１周期分である場合）を１００％として示す。さらに色重ね誤差が画像前端部方向（副走査位置が進む方向）に生じた場合は符号を負、画像後端部側（副走査位置が遅れる方向）に生じた場合には符号を正で示す。さて、しかしながら、中間転写媒体と転写媒体ローラの間に再現性のない微小な滑りが生じている場合には、同様に水平同期信号と垂直同期信号の位相差を同一となるように補正した場合、その先端位置は同一となり、色重ね誤差は実質的に０％となるが、滑りが生じた位置から後の画像については、滑りの大きさに応じた色ずれが生じる。この色ずれは、必ず画像後端部方向に生じ、必ず色重ね誤差の符号は正となる。したがって、２色目以降の画像について、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を１色目の画像とは異ならせるように補正した場合、具体的には、１色目の画像に対し２色目の画像をその画像の先端位置において、色重ね誤差が負、例えば−５０％、となるようにした場合、実施例２と同様な構成の画像形成装置では、中間転写媒体と転写媒体ローラの間に滑りが生じ、仮に、画像最後端の画像において色重ね誤差が１００％であったとするならば、本実施例の画像形成装置においては、画像最後端の画像における色重ね誤差は５０％と抑えられ、当該頁の画像全体として見ると、より色重ねの良好な画像を形成することができる。また、例えば、画像形成装置の電源投入直後に画像形成を行う場合について説明する。一般に画像形成装置の電源投入直後は定着装置の昇温が激しく、画像形成装置内部の温度もそれにつれて急上昇する。そのため、中間転写媒体が熱膨張し、その周長が徐々に伸びる。このような環境下では、１色目と２色目以降の画像について、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を同一となるように補正した場合、仮に、その先端位置は同一で、色重ね誤差は実質的に０％であったとしても、その後端位置では色重ね誤差が生じる。さらに著しい場合には、画像の先端位置においても色重ね誤差が生じる。この色重ね誤差の方向は、必ず機内温度の変動方向に応じて生じるものであり、例えば、機内温度が上昇方向にある場合には、必ず画像後端部方向に生じ、必ず色重ね誤差の符号は正となる。したがって、２色目以降の画像について、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を１色目の画像とは異ならせるように補正した場合、具体的には、１色目の画像に対し２色目の画像をその画像の先端位置において、色重ね誤差が負となるようにした場合、画像全体として見ると、色重ね誤差を低減することができ、より色重ねの良好な画像を形成することができる。また、本実施例では、２色目以降の画像について、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を１色目の画像とは異ならせるように補正し、かつ、２色目以降の画像の水平同期信号と垂直同期信号の位相差は同一となるよう補正したが、２色目以降の画像の水平同期信号と垂直同期信号の位相差もそれぞれ異なる値としてもよい。例えば、機内温度を検知しながら、その機内温度に応じて色毎の水平同期信号と垂直同期信号の位相差を変更する構成としてもよい。また例えば、色毎の画像をそれぞれスクリーン角の異なる万線スクリーンで形成し、これを重ね合わせる構成として、色毎の画像に応じて水平同期信号と垂直同期信号の位相差をそれぞれ異なる所定値となるように補正してもよい。また、水平同期信号と垂直同期信号の位相差を計測している領域での中間転写媒体の速度に対し速度Ｖｃ１及びＶｃ２がかなり増速あるいは減速している場合や、速度Ｖｃ１及びＶｃ２に対して潜像形成時の速度Ｖｉがかなり増速あるいは減速している場合で、さらに、本実施例のように転写手段としてベルトを用いる場合においては、加減速時に瞬間的にベルトとそれを駆動するローラの間に滑りが生ずる場合がある。このような場合においては、速度切替時に生じるそのような滑りの量を見込んで、転写手段の駆動速度を制御することにより、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれをより精度良く補正することができる。具体的には、速度切替時に生じるそのような滑りの量をΔｍとして見込んで、水平同期信号と垂直同期信号の位相差が補正されるように、各色画像毎に、速度切替時の前後の速度差に基づいてΔｍをそれぞれに設定して転写手段の駆動速度を制御する構成としてもよい。また、中間転写媒体１周期当たりに発生する転写手段と転写手段の駆動源との間の滑り量を計測し、この滑り量をΔｍとして見込んで、水平同期信号と垂直同期信号の位相差が補正されるように転写手段の駆動速度を制御する構成としてもよい。
【０１３７】
【発明の効果】
本発明によれば、第１の同期信号発生手段から発生した潜像形成手段に同期した信号と第２の同期信号発生手段から発生した像担持体または/及び転写手段に同期した信号との位相差を計測手段により計測し、計測された位相差に基づき制御手段が転写手段を制御することにより、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれを簡単な構成かつ比較的短時間の補正により防止することができる。
【０１３８】
さらに、本発明によれば、第２の同期信号発生手段が転写手段に同期した信号を発生することにより、転写手段の伸縮や転写手段とその駆動源との間に滑りが生じた場合でも、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれをさらに良好に防止することができる。
【０１３９】
さらに、本発明によれば、計測手段が第２の同期信号発生手段から発生した信号を基準として第１の同期信号発生手段から発生した信号との位相差を計測することにより、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれをより簡単な構成で防止することができる。
【０１４０】
さらに、本発明によれば、第１の同期信号発生手段から発生した信号と第２の同期信号発生手段から発生した信号との位相差に基づき制御手段が転写手段を実質的に減速制御することにより、転写手段の駆動速度の制御を安定して行うことができ、水平同期信号と垂直同期信号の位相ずれを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置における駆動制御系を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例にける画像形成装置の全体構成を示す装置断面図である。
【図３】本発明の実施例における画像形成装置のレーザー走査光学系を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例１における画像形成装置の動作を示すタイミング図である。
【図５】本発明の実施例２における画像形成装置の動作を示すタイミング図である。
【図６】本発明の実施例３における画像形成装置の動作を示すタイミング図である。
【図７】本発明の実施例４における画像形成装置の動作を示すタイミング図である。
【図８】本発明の実施例５における画像形成装置の動作を示すタイミング図である。
【図９】本発明の実施例６における画像形成装置の動作を示すタイミング図である。
【図１０】本発明の実施例７における画像形成装置の動作を示すタイミング図である。
【図１１】本発明の実施例８における画像形成装置の動作を示すタイミング図である。
【符号の説明】
１…感光体
２…感光体駆動ローラ
３…帯電ローラ
４…レーザー走査光学系
５…感光体補助ローラ
６…ブラック現像装置
７…シアン現像装置
８…マゼンタ現像装置
９…イエロー現像装置
１１…半導体レーザー
１２…コリメータレンズ
１３…シリンドリカルレンズ
１４…回転多面鏡
１５…偏向面
１６…中間転写媒体
１７、１８、１９…転写媒体ローラ
２０…一次転写部
２１…感光体クリーナ
２２…除電器
２３…記録シート載置台
２４…記録シート
２５…給紙ローラ
２６…レジストローラ
２７…二次転写部
２８…二次転写ローラ
２９…転写媒体クリーナ
３０…ベルト搬送装置
３１…ハロゲンランプ
３２…ヒートローラ
３３、３４…加圧ローラ
３５…排紙ローラ群
４０…垂直同期検出器
５１…走査レンズ
６１…折り返しミラー
７１…水平同期検出器
７２…同期検出用ミラー
８１…被走査面（感光体）
９１…光学ベース
【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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