JP2005199708A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 主走査方向の位置ずれ測定用のラインを転写ベルト上に書かずに主走査方向の位置ずれ量を算出することができ、算出した位置ずれ量をもとに主走査方向のレジスト補正を行うことで、カラー画像形成装置の生産性を向上させつつ位置ずれ補正を行うことができるカラー画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 半導体レーザ１０Ａ〜Ｄから出射された光束は、ポリゴンミラー２４により反射されて走査レンズ５Ａ〜Ｄを通り、ハーフミラー１６Ａ〜Ｄにて反射光及び透過光となる。透過光は感光体５Ａ〜Ｄに入射し、反射光はセンサ（第１センサ１５Ａ１〜Ａ４、第２センサ１５Ｃ１〜Ｃ４、第３センサ１５Ｂ１〜Ｂ４）に入射する。ポリゴンミラー２４により反射された光束を同期検知板２０Ａ〜Ｄにて検知するタイミングから、各センサにて光束を検知するタイミングまでの時間をｄｏｔに換算することによって、位置ずれ量を算出する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、カラー画像形成装置に関する。詳細には、それぞれが異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成部を転写ベルトに沿って複数並置して、複数色のトナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置において、画像形成効率を向上させつつ位置ずれを適切に補正するカラー画像形成装置に関する。

カラー画像形成装置の一例として、複数の感光体と、この複数の感光体毎に対応させて設けた複数の走査光学装置を有しているものがある。
それぞれの走査光学装置は、複数の異なった色の画像に対応する走査線で、それぞれの感光体に対して書き込みを行い、感光体に静電潜像を形成する書き込み手段を有する。これらの静電潜像を、複数の顕像化手段により対応する色（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）のトナーで顕像化して、その顕像化したトナー画像を記録媒体（転写紙）上に重ね合わせて転写することによりカラー画像を得る。このようなカラー画像形成装置は、いわゆるタンデム型と称されている。
このようなカラー画像形成装置で用いる書き込み手段は、例えば半導体レーザ等の光源から書き込み用のビーム（光束）を出射し、そのビームを書き込みレンズ等からなる光学部品を介して走査線とし、その走査線により被走査体である感光体を走査することにより、その感光体上に画像情報に対応した静電潜像を形成している。

このように複数の書き込み手段と顕像化手段を備えたタンデム型のカラー画像形成装置においては、転写紙の同一面上に順次異なる色のトナー画像を重ね合わせて、カラー画像を形成している。そのため、各色のトナー画像毎に転写紙への転写画像位置がずれると、転写紙に形成されるカラー画像の色調（色味）の違いや色ずれとなり、画像品質が悪化してしまうという不具合があった。そこで、このような不具合を防止するための技術が、下記の特許文献に開示されている。
特開２００３−５１０８公報 特開２００１−２２８６７２公報

特許文献１は、ブラック、イエロー、マゼンダ、シアンの各色に対応する複数の書き込み手段と顕像化手段を備えたタンデム型の走査光学装置とそれを備えた画像形成装置において、上記不具合の発生する原因を、書き込み手段に設けられている光学部品のレンズの内部の不均一性や、面形状の製造上における部品精度のバラツキ、更には温度変化による形状変化等により、ビームの主走査方向の各位置でビームスポット径が異なってしまったり、光量等の光学特性が異なってしまったりすることにあると述べている。そして、主走査方向の複数の箇所で走査線の光学特性を測定し、その測定結果から主走査方向の各位置において光学特性が大きく異ならないように光源から出射する光束を変調することで主走査倍率補正を行い、カラー画像の色ずれを防止することができると共に、良好な色調（色味）が得られるとしている。

特許文献２は、ブラック、イエロー、マゼンダ、シアンの各色の画像を形成する複数の画像形成ステーションを備えたタンデム型の画像形成装置において、画像形成ステーションが、各色の画像の位置ずれを検知するためのトナーマークとして、副走査方向の位置ずれ測定用のライン４本（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）と主走査方向の位置ずれ測定用のライン４本（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）を複数組、転写ベルト上に形成し、各色の位置ずれ量を測定し、その測定結果をもとにスキュー補正、主走査倍率補正、主走査レジスト補正を行うことで、位置ずれを適切に補正するとしている。

ここで、特許文献２に記載されている位置ずれ補正方法について、詳細に説明する。
複数の画像形成ステーションを備えたタンデム型のカラー画像形成装置においては、例えば、複数の画像形成ステーションが、順次転写ベルトの幅方向両端部に、各色の画像の位置ずれを検知するためのトナーマーク（位置検出パターン）を形成する。
当該両端部のトナーマークを、転写ベルトの最下流側に設けられた検出手段により検出して、当該検出結果に基づいて位置ずれを検出し、その検出結果によって、各画像形成ステーションによる画像の位置ずれを補正している。
上記トナーマークは、一般的に、転写ベルト上に、光書き込みの走査方向（主走査方向）に平行なラインと、主走査方向に対して特定の角度（例えば、４５度）を有したラインと、で形成されている。また検出手段は、受光素子と受光素子とを含み、発光素子からの光が透明な転写ベルトを透過し、その透過光が受光素子によって受光される。したがってトナーマークによって発光素子からの光が遮光されるので、これによりトナーマークが通過したタイミングを検知する。主走査方向に平行に形成されたトナーマークのラインのピーク時間の差分によって副走査方向の位置ずれを、主走査方向に対して特定の角度を有したラインのピーク時間の差分によって主走査方向の位置ずれを、それぞれ検出する。
カラー画像形成装置は、この検出手段の検出結果に基づいて、位置ずれを算出して、位置ずれ補正（スキュー補正、主走査倍率補正、主走査レジスト補正）を行う。

しかしながら、特許文献１では、位置ずれ補正として、主走査倍率補正のみを行っていて、主走査レジスト補正を行っていない。
また、特許文献２に記載の位置ずれ補正方法では、各色の画像の位置ずれを検知するためのトナーマークとして、副走査方向の位置ずれ測定用のライン４本（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）と主走査方向の位置ずれ測定用のライン４本（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）を複数組、転写ベルト上に形成して各色のトナー画像の位置ずれ量を測定し、その測定結果をもとに位置ずれ補正を行っているが、このような方法では、上記の書き込み手段がトナーマークを形成する時間、上記の検出手段がトナーマークを読み取って位置ずれ量を演算する時間、及び演算した位置ずれ量の位置ずれを補正する時間まで、通常の画像形成動作を休止する必要があり、カラー画像形成装置の生産性が低下してしまう。
また、カラー画像形成装置の初期設定時に位置ずれ補正を行っても、装置内部の作像ユニット等の部品の交換、カラー画像形成装置のメンテナンス、カラー画像形成装置の運搬等によって、複数枚の画像形成後の機構の温度膨張によっても、経時的に誤差が変動して、さらなる位置ずれが発生する。そのため、位置ずれ補正は印刷動作直前に行うことが望ましいが、印刷命令後から印刷開始の間に上記位置ずれ補正を行うと、印刷命令後から印刷開始までの時間間隔を変更し、補正を行うこととなる。そして、生産性向上のために、この時間間隔を短く設定すると、十分な数のラインを形成することができず、位置ずれ補正の精度を損なってしまう。
また、十分な精度を得るため、ライン数を増やすと、印刷命令後から印刷開始までの時間が増えてしまい、生産性を損なってしまう。

本発明は、上記の様な問題に鑑み、主走査方向の位置ずれ測定用のラインを転写ベルト上に形成せずに主走査方向の位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量をもとに主走査方向のレジスト補正を行うことで、カラー画像形成装置の生産性を向上させつつ位置ずれ補正を行うことができるカラー画像形成装置を提供することを第１の目的とする。
また、前回位置ずれ補正を行った時からの経過時間や装置内部の機構の温度変化量に基づいて、ラインを形成しないで行う主走査方向のレジスト補正と、従来通りラインを形成する副走査方向のレジスト補正とが必要か否かを判断し、判断結果により必要な補正のみを行うことで、カラー画像形成装置の生産性を向上させつつ位置ずれ補正を行うことができるカラー画像形成装置を提供することを第２の目的とする。
また、連続印刷時にも、カラー画像形成装置の生産性を向上させつつ位置ずれ補正を行うことができるカラー画像形成装置を提供することを第３の目的とする。

請求項１記載の発明は、複数の光源から出射された光束を偏向する偏向器を有し、この偏向器により偏向された複数の光束により、対応する感光体に潜像を形成する。この際、走査線である複数の光束からモニタ光を生成する複数のミラー手段を有する。モニタ光は光検知手段によって検知される。請求項１記載の発明は、この光検知手段にて光束を検知したタイミングをもとに主走査方向の位置ずれ量を算出する主走査位置ずれ算出手段と、主走査位置ずれ算出手段にて算出した主走査方向の位置ずれ量をもとに主走査レジスト補正を行う主走査位置ずれ補正手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のカラー画像形成装置において、転写ベルト上に副走査方向の位置ずれ測定用の複数のラインを形成して副走査方向の位置ずれ量を算出する副走査位置ずれ算出手段と、副走査位置ずれ算出手段にて算出された副走査方向の位置ずれ量をもとに副走査レジスト補正を行う副走査位置ずれ補正手段と、主走査位置ずれ補正手段にて主走査レジスト補正を行うか否か、及び、副走査位置ずれ補正手段にて副走査レジスト補正を行うか否かを判断する判断手段と、を更に備えたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のカラー画像形成装置において、複数の記録媒体に対して画像形成を行う場合、ある１の記録媒体に対して画像形成が終了した後、次の記録媒体に対して画像形成が行われる前に、主走査位置ずれ補正手段にて主走査レジスト補正を行うことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３記載のカラー画像形成装置において、複数の記録媒体に対して画像形成を行う場合、ある１の記録媒体に対して画像形成が終了した後、次の記録媒体に対して画像形成が行われる前に、副走査位置ずれ補正手段にて副走査レジスト補正を行うことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２、請求項３または請求項４記載のカラー画像形成装置において、前記判断手段は、連続印刷実行時、残り印刷枚数をもとに主走査位置ずれ補正手段にて主走査レジスト補正を行うか否か、及び、副走査位置ずれ補正手段にて副走査レジスト補正を行うか否かを判断することを特徴とする。

請求項１記載のカラー画像形成装置によれば、主走査方向の位置ずれ測定用のラインを転写ベルト上に形成せずに主走査方向の位置ずれ量を算出することができる。また、ラインを形成せずに算出した位置ずれ量をもとに、主走査レジスト補正を行うことができる。よって主走査方向の位置ずれ測定用のライン形成時間、また、それを読み取って位置ずれ量を算出する時間を省くことができ、位置ずれ補正時間を短縮することができる。つまり、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに位置ずれ補正を行うことができる。

請求項２記載のカラー画像形成装置によれば、前回位置ずれ補正を行った時からの経過時間や装置内部の機構の温度変化量に基づいて、ラインを形成しないで行う主走査方向のレジスト補正と、従来通りラインを形成する副走査方向のレジスト補正とが必要か否かを判断し、判断結果により必要な補正のみを行うことができるので、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに位置ずれ補正を行うことができる。

請求項３記載のカラー画像形成装置によれば、連続印刷時にも、ラインを形成しない主走査方向のレジスト補正を行うことができるので、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに位置ずれ補正を行うことができる。

請求項４記載のカラー画像形成装置によれば、連続印刷時に、画像を形成する転写紙を搬送する間隔毎に分けて、主走査レジスト補正と各色トナーの副走査レジスト補正を行うことができるので、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに位置ずれ補正を行うことができる。

請求項５記載のカラー画像形成装置によれば、残り印刷枚数に応じて位置ずれ補正を行うか否かを決定し、残り印刷枚数が少ない場合には印刷動作を優先させ、残り印刷枚数分の印刷動作終了後に位置ずれ補正を行うので、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに位置ずれ補正を行うことができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図１から図７を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置が備える走査光学装置の光学系を同一平面上に展開して示す説明図であり、図２は同じくその走査光学装置を備えたカラー画像形成装置の作像部を示す構成図である。本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置は、特許文献１記載の走査光学装置とそれを備えた画像形成装置と同様の構成を有している。

図１に示す走査光学装置１は、光源となる半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄからそれぞれ出射されたレーザによる光束を偏向するための、ポリゴンモータ２３とポリゴンミラー（回転部材）２４とからなる偏向器４を有している。また、その偏向器４により偏向された複数の光束をそれぞれ結像光学系を介してそれぞれ走査線とする走査光学系となる走査レンズ（ｆθレンズ）５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄと、その各走査線の光学特性を測定するために各走査線をそれぞれ検知する複数の光学特性測定手段１５Ａ１〜１５Ａ４，１５Ｂ１〜１５Ｂ４，１５Ｃ１〜１５Ｃ４とを備えている。
それら複数の走査線により、図２に示す被走査体である感光体ドラム９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ上をそれぞれ走査して形成した各画像を１枚の記録媒体（転写紙）に多重する。そして、本実施の形態では、各光学特性測定手段１５Ａ１〜１５Ａ４，１５Ｂ１〜１５Ｂ４，１５Ｃ１〜１５Ｃ４により、それぞれの光束の入射時期を検知する。

この走査光学装置１は、光学特性測定手段１５Ａ１〜１５Ａ４，１５Ｂ１〜１５Ｂ４，１５Ｃ１〜１５Ｃ４を、それぞれの走査線に対応して４組に分けている。たとえば、半導体レーザ１０Ａから出射されたレーザによる光束を検知する手段として光学特性測定手段１５Ａ１、１５Ｂ１および１５Ｃ１を１組として構成する。同様に、半導体レーザ１０Ｂから出射されたレーザによる光束を検知する手段として光学特性測定手段１５Ａ３、１５Ｂ３および１５Ｃ３を、半導体レーザ１０Ｃから出射されたレーザによる光束を検知する手段として光学特性測定手段１５Ａ２、１５Ｂ２および１５Ｃ２を、半導体レーザ１０Ｄから出射されたレーザによる光束を検知する手段として光学特性測定手段１５Ａ４、１５Ｂ４および１５Ｃ４を、それぞれ１組として構成する。
これら光学特性測定手段のうち、第１の光学特性測定手段としての光学特性測定手段１５Ａ１，１５Ａ３，１５Ａ２および１５Ａ４は、各走査線の走査領域内の書き込み開始側の端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知する。第２の光学特性測定手段としての光学特性測定手段１５Ｂ１，１５Ｂ３，１５Ｂ２および１５Ｂ４は、各走査線の走査領域内の書き込み終了側となる端部周辺の所定位置へ向かう光束を検知する。
そして、第３の光学特性測定手段としての光学特性測定手段１５Ｃ１，１５Ｃ３，１５Ｃ２および１５Ｃ４は、上記第１の光学特性測定手段と第２の光学特性測定手段との間にそれぞれ配置されている。ここで第１の光学特性測定手段と第２の光学特性測定手段との間とは、それぞれの走査線の経路上であることは勿論であり、略中間の位置であるのがよい。
そして、この走査光学装置１は、各走査線毎に上記第１ないし第３の光学特性測定手段の検知信号を基にして、４つの半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄからそれぞれ出射するレーザ光を、後述する内容に変調するようにしている。なお、本実施の形態では、各走査線に対応する第３の光学特性測定手段をそれぞれ１個ずつ設けた場合の例について説明したが、その第３の光学特性測定手段は各走査線毎に２個以上設けるようにしてもよい。
また、図１では各走査レンズ（ｆθレンズ）５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄから各光学特性測定手段１５Ａ１〜１５Ａ４，１５Ｂ１〜１５Ｂ４，１５Ｃ１〜１５Ｃ４までの間のミラー手段の図示を全て省略している(ミラー手段については図２を参照)。

半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄからそれぞれ出射した光束は、カップリングレンズ２Ａ〜２Ｄによりカップリングされ、次に副走査方向のみにパワーを有する結像光学系であるシリンドリカルレンズ３Ａ〜３Ｄにより集束されて、ポリゴンミラー２４の反射点の近傍に線像として結像する。なお、この線像は反射点から多少離れた位置に結像するようにしてもよい。
この光束は、ポリゴンミラー２４により反射されて走査レンズ５Ａを通り、図２に示すように折り返しミラー６Ａ，７Ａ，８Ａにより反射されて、防塵ガラスを兼ねる反射部材であるミラー１６Ａを通して感光体ドラム９Ａに結像する。また、走査レンズ５Ｂを通った光束は、折り返しミラー６Ｂ，７Ｂ，８Ｂにより反射されて、同様に防塵ガラスを兼ねるミラー１６Ｂを通して感光体ドラム９Ｂに結像する。

更に、走査レンズ５Ｃを通った光束は折り返しミラー６Ｃ，７Ｃ，８Ｃにより反射され、同様に防塵ガラスを兼ねるミラー１６Ｃを通して感光体ドラム９Ｃに結像する。更にまた、走査レンズ５Ｄを通った光束は、折り返しミラー６Ｄ，７Ｄ，８Ｄにより反射されて、防塵ガラスを兼ねるミラー１６Ｄを通して感光体ドラム９Ｄに結像する。なお、ミラー１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃおよび１６Ｄについて、詳しい説明は後述する。
各感光体ドラム９Ａ〜９Ｄの表面は、図示しない帯電装置によりそれぞれ所定の電位に帯電されている。従って、その各感光体ドラム９Ａ〜９Ｄの帯電面が露光されて、そこに各色（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）に対応する潜像が形成され、その各潜像が各色に対応する図示しない現像装置により現像されて各色のトナー画像となる。その感光体ドラム９Ａ〜９Ｄ上に形成された各トナー画像は、転写ベルト１１上に吸着されて、図２で左方に搬送される記録媒体（転写紙）に順次重ね合わされて転写される。
なお、各光束毎に設ける上述した走査レンズ（ｆθレンズ）は、その各光束毎に複数設けるようにしてもよい。また、図２に示したように上下方向に近接する走査レンズ５Ａ，５Ｃ及び走査レンズ５Ｂ，５Ｄを上下方向に重ねてそれぞれ一体化し、それらを１つのレンズとしてもよい。また、本実施の形態では、上下２段に配置したポリゴンミラー２４により、走査線（光束）を図１に示すように左右に２本ずつ振り分けるようにしているが、その走査線の総数を更に増やしたり、振り分ける走査線の数を変えるようにしたりすることもできる。

ところで、この走査光学装置１は、図２に示したように、走査光学系の各折り返しミラー８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄとその各走査光学系により走査される被走査体である感光体ドラム９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄとの間に、ミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄをそれぞれ設けている。これらのミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄによって、それぞれのレーザー光束からモニタ光が生成される。すなわちミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄは、図２に示すように、走査線に対して反射面を例えば略４５度傾けて配置されており、かつ、これらのミラー１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを、そこに入射した光束の一部を透過させる性質を有するハーフミラーとする。この結果、それぞれのハーフミラーで反射された反射光を、モニタ光として用いることができる。また、それぞれのハーフミラーを透過した光は、前述した通り、それぞれの感光体に到達する。
この結果、ミラー１６Ａにより生成されたモニタ光を光学特性測定手段１５Ａ１、１５Ｂ１および１５Ｃ１が検知する。同様に、ミラー１６Ｂにより生成されたモニタ光を、光学特性測定手段１５Ａ２、１５Ｂ２および１５Ｃ１が、ミラー１６Ｃにより生成されたモニタ光を光学特性測定手段１５Ａ３、１５Ｂ３および１５Ｃ３が、ミラー１６Ｄにより生成されたモニタ光を光学特性測定手段１５Ａ４、１５Ｂ４および１５Ｃ４が、それぞれ検知するようにしている。

この様子を図３に示す。図３より、それぞれの走査線と、それぞれのミラー１６Ａないし１６Ｄ、そして、それぞれの光学特性測定手段１５Ａ１ないし１５Ｃ４との関係が理解されうる。なお図３では、それぞれの構成要素を同一平面上に示しているが、それぞれの走査線は、それぞれミラー１６Ａないし１６Ｄで９０度反射され、それぞれの光学特性測定手段１５Ａ１ないし１５Ｃ４に入射することも理解されるであろう（図２も参照）。
ここで、各トナー画像が重ね合わされて転写される記録媒体は、図示していないが、それぞれのミラー１６Ａないし１６Ｄと略同一の幅を有する。すなわち、書き込み領域がそれぞれのそれぞれのミラー１６Ａないし１６Ｄと略同一の幅を有する。この場合、ミラー１６Ａないし１６Ｄは、その長手方向の全部に渡ってハーフミラーで構成する必要がある。

なお、第１の光学特性測定手段と、第２の光学特性測定手段とは、それぞれ書き込み領域の外（ただし主走査領域の内側）に配置することもできる。この関係を図４を用いて説明する。図４において、ミラー１６の幅は、走査領域の長さと略同一である。この走査領域の範囲内に、書き込み領域が含まれる。第１の光学特性測定手段は、書き込み領域の一方の側の外側（図４においては左側）に配置されている。そして第２の光学特性測定手段は、書き込み領域の他方の側の外側（図４においては右側）に配置されている。
このような配置、すなわち第１の光学特性測定手段と、第２の光学特性測定手段とが書き込み領域外に位置するような配置であれば、これらの手段に入射する走査線は、感光体に与える必要はない。したがって、これらの手段に入射する走査線を、ハーフミラーを用いて分離する必要はない。したがってミラー１６は、中央部（書き込み領域）１６１をハーフミラーにて構成し、その両端部１６２を全面反射ミラーにて構成することもできる（もちろん、両端部１６２を、中央部１６１と同様にハーフミラーで構成しても差し支えない）。この場合、中央部１６１のハーフミラー部分で反射された光、および、両端部１６２の全面反射部分（あるいは、ハーフミラー部分）で反射された光の双方がモニタ光として利用されることになる。
なお、ハーフミラーを用いる場合、ミラー１６Ａ〜１６Ｄの透過光が感光体ドラム９Ａ〜９Ｄに、反射光が光学特性測定手段に入射する構成を例に説明したが、逆に反射光が感光体ドラムに、透過光が光学特性手段に入射するように構成してもよい。

各光学特性測定手段１５Ａ１，１５Ｂ１，１５Ｃ１，１５Ａ２，１５Ｂ２，１５Ｃ２，１５Ａ３，１５Ｂ３，１５Ｃ３，１５Ａ４，１５Ｂ４，１５Ｃ４としては、例えばＰＤ（フォトダイオード）等、光束の入射時期を検知することができる光検知手段を使用する。また、この各光学特性測定手段としては、ビーム径測定装置や光量測定装置を使用するようにしてもよい。そして、各光学特性測定手段としてビーム径測定装置を使用した場合には、その各ビーム径測定装置が測定したビーム径の測定結果に応じて、シリンドリカルレンズの位置を調整することにより補正を行う。また、各光学特性測定手段として光量測定装置を使用した場合には、その各光量測定装置が測定した光束の光量測定結果に応じて、半導体レーザのパワー（ＬＤパワー）を調整することにより補正を行う。
このように、各光学特性測定手段１５Ａ１，１５Ｂ１，１５Ｃ１，１５Ａ２，１５Ｂ２，１５Ｃ２，１５Ａ３，１５Ｂ３，１５Ｃ３，１５Ａ４，１５Ｂ４，１５Ｃ４は、光検知手段，ビーム径測定装置，光量測定装置のいずれを使用するようにしても補正ができるので、形成する画像がフルカラーであっても色ずれが生じにくく、色調（色味）も良好な高画質のカラー画像が得られる。

次に、本実施の形態で用いる、主走査方向の位置ずれ測定用のライン４本（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）を転写ベルト１１上に形成せず、主走査方向の位置ずれ量を算出する方法を以下に示す。この方法は、同期検知板にて光束を検知するタイミングから、第１、第２および第３の光学特性測定手段にて光束を検知するタイミングまでの時間をｄｏｔに換算することによって、位置ずれ量を算出するものである。ここで、同期検知板とは、画像書き出し位置を決定するためのものである。
図３を参照すると、ポリゴンミラー２４により反射された光束が、折り返しミラー１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄにより反射されて同期検知板２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄにて検知されることが理解され得る。なお、折り返しミラー１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄを設けずに、ポリゴンミラー２４により反射された光束が、直接同期検知板２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄに入射するようにしてもよい。

図５に、同期検知信号と、１本の光束を測定するためにセンサ３個（第１、第２および第３の光学特性測定手段）を用いる場合の、半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの点灯信号を示す。それぞれの半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの点灯開始から、同期検知区間Ｔ０として、その後の区間を順次Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｍとする。
まず、Ｔ０区間の半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの点灯タイミングは、同期検知信号を基準に、第１、第２および第３の光学特性測定手段の検知位置の前で半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが点灯するように、それぞれ決められたＷ１、Ｗ２、Ｗ３ｄｏｔ後に半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを点灯させる。この最初の同期検知信号間Ｔ０の半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ点灯タイミングを基準に、一定のピッチ（ｋｄｏｔ）でずらして、ｍ回繰り返し点灯させる。

図６に、第１の光学特性測定手段についての信号を特に抜き出して示す。信号の挙動は、第２および第３の光学特性測定手段についても同様である。
図６に示した例では、半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの点灯時間を１０ｄｏｔ、点灯開始時間の変更ピッチをｋｄｏｔ＝１ｄｏｔ、測定回数をｍ回とした。なお、半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの点灯時間、点灯開始の基準位置、点灯開始タイミングの変更ピッチ（ｋｄｏｔ、ただしｋは整数とは限らない）、測定回数は自由に変更できるものとする。
次に、第１の光学特性測定手段（光学特性測定手段１５Ａ１〜１５Ａ４）について位置ずれ量を算出する。第１の光学特性測定手段が光束を最初に検知した区間をＴｎ１、最後に検知した区間をＴｎ２とする。このとき、
ｎ３ ＝ （ｎ１＋ｎ２）／２
とすると、第１の光学特性測定手段上の位置には、同期検知板からＺ１ｄｏｔ目のｄｏｔが書かれている。ここで、Ｚ１を求める式は、
Ｚ１ ＝ ｎ３×ｋ ＋ Ｗ１ （ｄｏｔ）
となる。

同様に、第２の光学特性測定手段が光束を最初に検知した区間をＴｎ１’、最後に検知した区間をＴｎ２’とし、第３の光学特性測定手段が光束を最初に検知した区間をＴｎ１’’、最後に検知した区間をＴｎ２’’とすると、
ｎ３’ ＝ （ｎ１’＋ｎ２’）／２
ｎ３’’ ＝ （ｎ１’’＋ｎ２’’）／２
となり、第２の光学特性測定手段上の位置に書かれるｄｏｔの同期検知板からの距離Ｚ２と、第３の光学特性測定手段の位置上に書かれるｄｏｔの同期検知板からの距離Ｚ３とを求める式は、
Ｚ２ ＝ ｎ３’×ｋ ＋ Ｗ２ （ｄｏｔ）
Ｚ３ ＝ ｎ３’’×ｋ ＋ Ｗ３ （ｄｏｔ）
となる。
そして、同期検知板から第１の光学特性測定手段、第２の光学特性測定手段、そして第３の光学特性測定手段それぞれの位置までの理想のｄｏｔ数をそれぞれＹ１、Ｙ２、Ｙ３とすると、それぞれの光学特性測定手段についての位置ずれ量ΔＺ１、ΔＺ２、ΔＺ３は、以下のように求められる。
ΔＺ１ ＝ Ｚ１ − Ｙ１ （ｄｏｔ）
ΔＺ２ ＝ Ｚ２ − Ｙ２ （ｄｏｔ）
ΔＺ３ ＝ Ｚ３ − Ｙ３ （ｄｏｔ）

ここで、それぞれの光学特性測定手段についての位置ずれ量ΔＺ１、ΔＺ２、ΔＺ３の最大値と最小値の平均ΔＺを求めると、
ΔＺ ＝ ｛ｍａｘ（ΔＺ１、ΔＺ２、ΔＺ３）＋ｍｉｎ（ΔＺ１、ΔＺ２、ΔＺ３）｝/２
となる。
以上の計算は、各色（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）について成立しているので、各色のΔＺをそれぞれ、ブラックの位置ずれ量：ΔＺｂｋ、イエローの位置ずれ量：ΔＺｙ、マゼンダの位置ずれ量：ΔＺｍ、シアンの位置ずれ量：ΔＺｃとすると、各色補正量Ｓｂｋ、Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃは、以下のように求められる。
Ｓｂｋ ＝ −ΔＺｂｋ
Ｓｙ ＝ −ΔＺｙ
Ｓｍ ＝ −ΔＺｍ
Ｓｃ ＝ −ΔＺｃ
そして、ここで求めた補正量Ｓｂｋ、Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃをもとに、画像の書き出し位置を決定し、主走査レジスト補正を行う。なお、上述した方法以外にも、主走査レジスト量の補正を行うものであればよい。
このように、主走査方向の位置ずれ測定用のライン４本（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）を転写ベルト１１上に形成せずに、主走査方向の位置ずれ量を算出することができる。そして、ラインを形成せずに算出した位置ずれ量をもとに、主走査レジスト補正を行うことができるので、従来方式にくらべ、主走査方向の位置ずれ測定用のライン形成、および、それを読み取って位置ずれ量を算出する時間を省くことができる。したがって位置ずれ補正時間を短縮することができる。つまり、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに位置ずれ補正を行うことができる。

以上では、主走査方向の位置ずれ測定用のライン４本（ブラック、イエロー、マゼンダ、シアン）を転写ベルト１１上に形成せずに主走査方向の位置ずれ量を算出し、主走査レジスト補正を行う方法について説明を行った。しかし通常は、主走査レジスト補正と同時に、副走査レジスト補正も行われる。この副走査レジスト補正は、本実施の形態においても従来と同様、転写ベルト１１にラインを形成することによって補正を行う。そして、主走査レジスト補正と副走査レジスト補正とを同時に行うよりも、それぞれを単独で行った方が、より印刷終了までの時間の短縮が見込まれる。以下、主走査レジスト補正と副走査レジスト補正とを同時に行う場合と、主走査レジスト補正を単独で行う場合とについて説明する。
作像ユニットの交換、カラー画像形成装置のメンテナンス時や、複数枚の画像形成後の機構の温度の変化量が大きい場合には、主走査レジスト補正と副走査レジスト補正とを同時に行う。一方、複数枚の画像形成後でも機構の温度変化量が小さい場合や、前回調整時（前回の主走査レジスト補正）からの経過時間が少ない場合等、副走査方向の誤差（位置ずれ）が小さいと見込まれる場合には、主走査レジスト補正のみを行う。
図７に、時間経過及び温度変化量に基づいて主走査レジスト補正と副走査レジスト補正の実行を決定するカラー画像形成装置の動作の一例のフローチャートを示す。
図７では、前回調整時からの経過時間がｎ秒以上であり、かつ、温度変化量がΔＴ以下である場合に、主走査レジスト補正のみを行うこととしている。このｎ秒及びΔＴの具体的数値については、カラー画像形成装置の機械構成等に応じて、適宜実験値に基づいて設定されるものである。

カラー画像形成装置にユーザーから印刷命令が開始されると、まず、前回調整時からｎ秒以上経過したか否かを判断する（ステップ１０１）。つまり、前回主走査レジスト補正を行った時刻をカラー画像形成装置内に記憶しておき、その記憶された時刻と現在時刻との差（経過時間）がｎ秒以上であるか否かを判断する。前回調整時からｎ秒以上経過していなかった場合（ステップ１０１；Ｎ）、主走査レジスト補正も副走査レジスト補正も行わずに、印刷動作を実行する（ステップ１０２）。
一方、前回調整時からｎ秒以上経過していた場合（ステップ１０１；Ｙ）、前回調整時からの温度変化量がΔＴ以下であるか否かを判断する（ステップ１０３）。つまり、前回主走査レジスト補正を行った時の書き込みユニットの温度をカラー画像形成装置内に記憶しておき、その記憶された温度と現在の書き込みユニットの温度との差がΔＴ以下であるか否かを判断する。ここで、書き込みユニットとは、図２の感光体９Ａ〜９Ｄと転写ベルト１１とローラ１２ａ〜１２ｃを除いた部分に、半導体レーザ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを加えたものであり、この書き込みユニット外部には熱伝導対が取り付けられているため、温度を計測することができる。

ここで、前回調整時からの温度変化量がΔＴ以下であった場合（ステップ１０３；Ｙ）、主走査レジスト補正のみを行い（ステップ１０６）、その後印刷動作を実行する（ステップ１０２）。一方、前回調整時からの温度変化量がΔＴより大きかった場合（ステップ１０３；Ｎ）、主走査レジスト補正（ステップ１０４）と副走査レジスト補正（ステップ１０５）とを行い、その後印刷動作を実行する（ステップ１０２）。なお、ステップ１０４、１０６にて行う主走査レジスト補正は、ラインを形成せずに補正を行う方法とし、ステップ１０５にて行う副走査レジスト補正は、従来方式の、ラインを形成することによって補正を行う方法とする。

以上、図７のフローチャートの処理手順に従うと、主走査方向の位置ずれ補正を、ラインを形成せずに位置ずれ量を算出して行うことができる。したがって、従来方式にくらべ、主走査方向の位置ずれ測定用のライン形成、および、それを読み取って位置ずれ量を算出する時間を省くことができる。したがって位置ずれ補正時間を短縮することができる。つまり、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに位置ずれ補正を行うことができる。

ところで、連続印刷を行う場合には、画像を形成する転写紙を連続通紙するが、この転写紙は１枚ずつ順次給紙トレイから搬送されるものである。このため、元々各転写紙が搬送される間隔が空いている。従来は、位置ずれ補正が必要と判断された場合には、一旦印刷を中止して位置ずれ補正を行っていたが、この間隔を利用し、必要に応じてこの間隔を変化させて位置ずれ補正を行えば、印刷を中止する必要はなくなる。また、位置ずれ補正としての主走査レジスト補正と副走査レジスト補正を分割して行うことで、前述の間隔を有効に利用することができる。
ここで、図８に、連続通紙時に主走査レジスト補正と副走査レジスト補正を分割して実行するカラー画像形成装置の動作の一例のフローチャートを示す。
図８を参照すると、カラー画像形成装置にユーザーから印刷命令が開始されると、まず１枚分の印刷動作を行う（ステップ２０１）。そして、調整条件を満たしているか否かを判断する（ステップ２０２）。
ここで、調整条件には、例えば、図７のフローチャートで説明した、主走査レジスト補正と副走査レジスト補正を行う条件である「前回調整時からの経過時間がｎ秒以上であり、かつ、温度変化量がΔＴより大きい」を適用すればよい。調整条件を満たしていない場合（ステップ２０２；Ｎ）、残り印刷枚数があるか否かを判断する（ステップ２１１）。残り印刷枚数がある場合（ステップ２１１；Ｙ）、ステップ２０１以降の処理を繰り返し、残り印刷枚数がない場合（ステップ２１１；Ｎ）、処理を終了する。

一方、調整条件を満たしている場合（ステップ２０２；Ｙ）、残り印刷枚数が３枚以上であるか否かを判断する（ステップ２０３）。残り印刷枚数が３枚未満の場合（ステップ２０３；Ｎ）、残り印刷枚数があるか否かを判断する（ステップ２１１）。残り印刷枚数がある場合（ステップ２１１；Ｙ）、ステップ２０１以降の処理を繰り返し、残り印刷枚数がない場合（ステップ２１１；Ｎ）、処理を終了する。なお、残り印刷枚数が３枚未満の場合（ステップ２０３；Ｎ）は、調整条件に関わらず主走査レジスト補正及び副走査レジスト補正を行わない。そしてステップ２０１で残り印刷枚数分の印刷動作を行って、処理を終了するようにしてもよい。
一方、残り印刷枚数が３枚以上の場合（ステップ２０３；Ｙ）、主走査レジスト補正を行う（ステップ２０４）。そして、１枚分の印刷動作を行い（ステップ２０５）、イエローの副走査レジスト補正を行う（ステップ２０６）。そして、１枚分の印刷動作を行い（ステップ２０７）、マゼンダの副走査レジスト補正を行う（ステップ２０８）。更に、１枚分の印刷動作を行い（ステップ２０９）、シアンの副走査レジスト補正を行い（ステップ２１０）、残り印刷枚数があるか否かを判断する（ステップ２１１）。残り印刷枚数がある場合（ステップ２１１；Ｙ）、ステップ２０１以降の処理を繰り返し、残り印刷枚数がない場合（ステップ２１１；Ｎ）、処理を終了する。
なお、ステップ２０４にて行う主走査レジスト補正は、ラインを形成せずに補正を行う方法とし、ステップ２０６、２０８、２１０にて行う各色トナーの副走査レジスト補正は、従来方式の、ラインを形成することによって補正を行う方法とする。

以上、図８のフローチャートの処理手順に従うと、主走査方向の位置ずれ補正を、ラインを形成せずに位置ずれ量を算出して行うことができる。したがって、従来方式にくらべ、主走査方向の位置ずれ測定用のライン形成、および、それを読み取って位置ずれ量を算出する時間を省くことができる。したがって位置ずれ補正時間を短縮することができる。つまり、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに位置ずれ補正を行うことができる。
また、副走査方向の位置ずれ補正についても、画像を形成する転写紙を搬送する間隔毎に分けて、各色トナーの副走査レジスト補正を行っている。よって副走査方向の位置ずれ測定用のラインを分けて形成することにより、前述の間隔の変更量が比較的小さくなり、位置ずれ補正時間を短縮することができる。これによっても、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに位置ずれ補正を行うことができる。

ところで、位置ずれの変化はおおむね連続的に変化するので、位置ずれ補正として主走査レジスト補正及び副走査レジスト補正を行う必要のある調整条件に達した場合でも、その直後の転写紙への画像形成時に位置ずれのずれ量が大きく変化する可能性は少ない。
そこで、調整条件に達した時点で、残り印刷枚数がある一定枚数Ｎ枚以下の場合には、その時点で位置ずれ補正（主走査レジスト補正及び副走査レジスト補正）を行わず、残り印刷枚数分の印刷動作が全て終わった時点で位置ずれ補正（主走査レジスト補正及び副走査レジスト補正）を行うようにすればよい。このＮ枚の具体的数値については、カラー画像形成装置の機械構成等に応じて、適宜実験値に基づいて設定されるものである。
これにより、調整条件に達していても、残り印刷枚数に応じて位置ずれ補正を行うか
否かを決定し、残り印刷枚数が少ない場合には印刷動作を優先させ、残り印刷枚数分の
印刷動作終了後に位置ずれ補正を行うので、カラー画像形成装置の生産性を落とさずに
位置ずれ補正を行うことができる。

本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置が備える走査光学装置の光学系を同一平面上に展開して示す説明図である。 図１の走査光学装置を備えたカラー画像形成装置の作像部を示す構成図である。 モニタ光と各々の光学特性測定手段との配置関係、さらに同期検知板の位置を説明するための図である。 第１／第２の光学特性測定手段と書き込み領域との関係を示す図である。 同期検知信号と、半導体レーザー点灯信号との関係を示した図である。 第１の光学特性測定手段に関する信号を示した図である。 時間及び温度管理で主走査レジスト補正と副走査レジスト補正の実行を決定するカラー画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。 連続通紙時に主走査レジスト補正と副走査レジスト補正を分割して実行するカラー画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 走査光学装置
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ カップリングレンズ
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ シリンドリカルレンズ
４ 偏向器
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ 走査レンズ（ｆθレンズ）
６Ａ，７Ａ，８Ａ，６Ｂ，７Ｂ，８Ｂ，６Ｃ，７Ｃ，８Ｃ，６Ｄ，７Ｄ，８Ｄ 折り返し
ミラー
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ 感光体ドラム
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 半導体レーザ
１１ 転写ベルト
１５Ａ１，１５Ａ２，１５Ａ３，１５Ａ４，１５Ｂ１，１５Ｂ２，１５Ｂ３，１５Ｂ４，
１５Ｃ１，１５Ｃ２，１５Ｃ３，１５Ｃ４ 光学特性測定手段
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ ミラー（ハーフミラー）
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄ 折り返しミラー
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ 同期検知板
２３ ポリゴンモータ
２４ ポリゴンミラー

Claims (5)

1. 複数の光源から出射された光束を偏向する偏向器と、
   前記偏向器により偏向された複数の光束を走査線とする複数の走査レンズと、
   前記走査レンズにより走査線とされた複数の光束を結像して潜像を形成する複数の感光体と、
   前記感光体に形成された潜像を現像してトナー画像とする複数の現像器とを備え、
   前記現像器により現像されたトナー画像を、記録媒体に転写可能とするタンデム型のカラー画像形成装置において、
   前記走査レンズにより走査線とされた複数の光束からモニタ光を生成する複数のミラー手段と、
   前記ミラー手段からのモニタ光を検知する複数の光検知手段と、
   前記複数の光検知手段にて光束を検知したタイミングをもとに主走査方向の位置ずれ量を算出する主走査位置ずれ算出手段と、
   前記主走査位置ずれ算出手段にて算出した主走査方向の位置ずれ量をもとに主走査レジスト補正を行う主走査位置ずれ補正手段と、を備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 転写ベルト上に副走査方向の位置ずれ測定用の複数のラインを形成して副走査方向の位置ずれ量を算出する副走査位置ずれ算出手段と、
   前記副走査位置ずれ算出手段にて算出された副走査方向の位置ずれ量をもとに副走査
   レジスト補正を行う副走査位置ずれ補正手段と、
   前記主走査位置ずれ補正手段にて主走査レジスト補正を行うか否か、及び、前記副走査位置ずれ補正手段にて副走査レジスト補正を行うか否かを判断する判断手段と、を更に備えたことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 複数の前記記録媒体に対して画像形成を行う場合、ある１の記録媒体に対して画像形成が終了した後、次の記録媒体に対して画像形成が行われる前に、前記主走査位置ずれ補正手段にて主走査レジスト補正を行うことを特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
4. 複数の前記記録媒体に対して画像形成を行う場合、ある１の記録媒体に対して画像形成が終了した後、次の記録媒体に対して画像形成が行われる前に、前記副走査位置ずれ補正手段にて副走査レジスト補正を行うことを特徴とする請求項２または請求項３記載のカラー画像形成装置。
5. 複数の前記記録媒体に対して画像形成を行う場合、前記判断手段は、残り印刷枚数をもとに前記主走査位置ずれ補正手段にて主走査レジスト補正を行うか否か、及び、前記副走査位置ずれ補正手段にて副走査レジスト補正を行うか否かを判断することを特徴とする請求項２、請求項３または請求項４記載のカラー画像形成装置。

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