JP2005326540A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スキャナの昇温起因及び本体起因による照射位置の変動を抑える画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置に駆動時間タイマーおよび待機時間タイマーを備え、あらかじめ分かっている時間に対する記録媒体の副走査方向（搬送方向）への印字ズレのプロファイルに基づいて、前記副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えた画像形成装置において、温度センサを備え、その温度の値によって予め用意した複数のプロファイルパターンから選択し、前記副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えた事を特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レーザービームプリンタやデジタル複写機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。

従来よりレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機等に用いられる偏走査光学装置においては、画像信号に応じて光源手段から光変調されて出射した向させ、ｆθ特性を有する走査光学素子（結像素子）によって感光性を有する記録媒体（感光ドラム）面上にスポット状に集束させ、その記録媒体面上を光走査して画像記録を行っている。

図２７はこの種の従来の走査光学装置の主要部概略図である。

図２７に示す走査光学装置において、光源手段１０１から出射した発散光束はコリメータレンズ１０２により略平行光束とされ、絞り１０３によって該光束（光量）を制限して副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンダレンズ（シリンドリカルレンズ）１０４に入射する。そして、シリンダレンズ１０４に入射した略平行光束は主走査断面内においてはそのまま略平行光束の状態で出射し、副走査断面内においては集束して回転多面鏡（ポリゴンミラー）から成る光偏向器１０５の偏向面（反射面）１０５ａにほぼ線像として結像する。

而して、光偏向器１０５の偏向面１０５ａで偏向反射された光束は、ｆθ特性を有する走査光学素子（ｆθレンズ）１０６を介して被走査面としての感光ドラム面１０８上に導光し、光偏向器１０５を矢印Ａ方向に回転させることによって感光ドラム面１０８上を矢印Ｂ方向に光走査する。これによって記録媒体である感光ドラム面１０８上に画像記録を行っている。

ところで、最近は特許文献１、特許文献２公報等によって開示されるように、複数（例えば４個）の走査光学装置を有するカラー画像形成装置が提案されている。

また、特許文献３のように一つの走査光学装置で各色に対応した複数のレーザ光束を出射する走査光学装置を備えた画像形成装置等が提案されている。
特開平６−１８３０５６号公報 特開平１０−１８６２５４号公報 特開２００３−１４００７０号公報

しかしながら、従来のカラー画像形成装置における走査光学装置は、筐体の内部に配置された光偏向器を駆動すると、回転部（コイル）と駆動回路（駆動ＩＣ）がそれぞれ発熱し、筐体や光学素子に熱が伝達してしまう。また半導体レーザの駆動によっても同じくレーザの発熱や駆動回路の発熱が筐体やレーザホルダー、光学素子等に熱が伝達してしまう。その結果、筐体や光学素子の熱膨張が発生し、レーザ光束の照射位置ズレを起こしてしまう。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、スキャナの昇温起因及び本体起因による照射位置の変動を抑える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するための、本出願に係る発明は、
レーザ光源と回転多面鏡と走査レンズを筐体に備えた走査光学装置を備え、画像情報に基づいてレーザ光源から発するレーザ光束を変調し、該レーザ光束を感光体に入射させ、トナーによって現像し、記録媒体に転写、定着させることによって画像を形成する画像形成装置に、前記画像形成装置の画像形成動作駆動時間タイマーおよび画像形成動作待機時間タイマーを備え、予め備えた記録媒体の副走査方向（搬送方向）の印字ズレのプロファイルに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えた画像形成装置において、画像形成装置内に設けた温度センサと、温度に対応した複数のプロファイルパターンと、前記温度センサの結果から前記複数のプロファイルパターンを選択する選択手段と、前記選択したプロファイルパターンに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えている。

また、前記照射位置の位置を検知するレジストレーション検知センサを備え、前記レジストレーション検知結果から前記副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えている。

また、上記２つの補正手段を同時に行う。

また、前記レジストレーション検知は、任意の枚数の駆動時間後、かつ、待機時間が任意の時間以上経過した最初の駆動時に実行する手段を備えている。

また、前記レジストレーション検知の実行は、画像形成装置設置時に実行、または、ユーザによって操作パネルからマニュアル操作で実行する。

また、上記画像形成装置は、各色に対応する複数の感光体と走査光学装置を備えたカラー画像形成装置であると効果が大きい。

また、上記画像形成装置に用いられる走査光学装置は、独立した複数のレーザを１つの回転多面鏡の異なる反射面によって対称に走査する走査光学装置であると効果が大きい。

なお、さらに詳細に説明すれば、本発明は下記の構成によって前記課題を解決できた。

（１）レーザ光源と回転多面鏡と走査レンズを筐体に備えた走査光学装置を備え、画像情報に基づいてレーザ光源から発するレーザ光束を変調し、該レーザ光束を感光体に入射させ、トナーによって現像し、記録媒体に転写、定着させることによって画像を形成する画像形成装置に、前記画像形成装置の画像形成動作駆動時間タイマーおよび画像形成動作待機時間タイマーを備え、予め備えた記録媒体の副走査方向（搬送方向）の印字ズレのプロファイルに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えた画像形成装置において、画像形成装置内に設けた温度センサと、温度に対応した複数のプロファイルパターンと、前記温度センサの結果から前記複数のプロファイルパターンを選択する選択手段と、前記選択したプロファイルパターンに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えた事を特徴とする画像形成装置。

（２）前記（１）に記載の画像形成装置において、前記照射位置の位置を検知するレジストレーション検知センサを備え、前記レジストレーション検知結果から前記副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えた事を特徴とする画像形成装置。

（３）前記（１）または（２）に記載の補正手段を同時に行う事を特徴とする画像形成装置。

（４）前記レジストレーション検知は、任意の枚数の駆動時間後、かつ、待機時間が任意の時間以上経過した最初の駆動時に実行する手段を備えた事を特徴とする画像形成装置。

（５）前記レジストレーション検知の実行は、画像形成装置設置時に実行、または、ユーザによって操作パネルからマニュアル操作で実行することを特徴とする画像形成装置。

（６）前記画像形成装置は各色に対応する複数の感光体と走査光学装置を備えたカラー画像形成装置であることを特徴とする前記（１）ないし（５）いずれかに記載の画像形成装置。

（７）前記画像形成装置に用いられる走査光学装置は、独立した複数のレーザを１つの回転多面鏡の異なる反射面によって対称に走査する走査光学装置であることを特徴とする前記（１）ないし（５）５いずれかに記載の画像形成装置。

本出願に係る発明によれば、画像形成装置における時間的な副走査位置の印字ズレをあらかじめ測定して分かっている変動のプロファイルに基づいて簡単な関数に近似し、その関数に従って駆動時間、待機時間に応じて副走査方向の位置ズレを補正することによって、先端レジストレーションの変動を防止し、画像品質の優れた画像形成装置を提供することができる。また、カラー画像形成装置においては先端レジストレーションの変動の防止に加えて、副走査方向の色ズレを防止することができ、画像品質の優れたカラー画像形成装置を提供することができる。また、特定の１色に対するズレ量を副走査方向の補正量とすることで、４色全てを補正する必要がない。また、温度センサを用いることで、より高精度に副走査方向のズレ量の補正が可能である。また、レジ検と併用することで、副走査方向のズレ量の補正が可能である。また、走査パネルを使用して、マニュアル操作でレジ検を行うことで、副走査方向のズレ量の補正が可能である。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例によるカラー画像形成装置を示す図である。

同図に示すカラー画像形成装置５０は、垂直方向に並設された各色に対応した４個の感光ドラム５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃを備えている。感光体ドラム５１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム５１表面を均一に帯電する帯電装置５２（５２Ｂｋ、５２Ｍ、５２Ｙ、５２Ｃ）、カラー画像情報に基づいてＢｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの各色に分解された画像情報に基づいてレーザビームを照射し感光体ドラム５１上の静電潜像を形成する走査光学装置ト５３（５３Ｂｋ、５３Ｍ、５３Ｙ、５３Ｃ）、感光体ドラム５１上のトナー像を転写材Ｓに転写させる静電転写装置５５（５５Ｂｋ、５５Ｍ、５５Ｙ、５５Ｃ）等が配設されている。

走査光学装置５３は、感光ドラムの略水平方向に配置され、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応して変調された光束が、スキャナモータ１６（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー１７（１７Ｂｋ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７Ｃ）に照射される。ポリゴンミラー１７に反射した画像光は、結像レンズ１８（１８Ｂｋ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｃ）、１９（１９Ｂｋ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃ）を介して帯電済みの感光体ドラム５１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。

現像装置５４Ｂｋ、５４Ｍ、５４Ｙ、５４Ｃはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像器から構成され、各感光体ドラム上の静電潜像にトナーを現像する。

すべての感光体ドラム５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃに対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト６１が配設される。転写材Ｓは静電転写ベルト６１により転写位置まで搬送され、感光体ドラム５１上のトナー像を転写される。

この静電転写ベルト６１の内側に当接し、４個の感光体ドラム１Ｂｋ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃに対向した位置に静電転写装置５５によって感光体ドラム５１に接触中の用紙に、感光体ドラム５１上の負極性のトナー像が転写される。

４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、定着部７０で上記トナー像を熱定着された後、排紙部から画像面を下にした状態で本体外に排出される。

この走査光学装置の副走査方向の色ズレは実際の画像から読み取ると連続駆動時の副走査位置ズレは図２に示すように、３０分の連続駆動で最大（Ｂｋ）で６０μｍ、最小（Ｃ）３０μｍ、各色の相対差３０μｍとなる。これは画像形成装置内部の配置によって、発熱源となる定着器７０等の位置関係によって現れてくる差である。複数の色に対応した感光体ドラムを備えたカラー画像形成装置においては、これは先端レジのズレだけでなく、それぞれの色を重ねた場合に色ズレが発生する。これはカラー画像においては致命的な問題となる。そこでこの場合の補正値は図３に示すように近似できる。

また同様に連続駆動した状態から待機した場合の色ズレは図４のようになる。

それを近似すると図５のようになる。それらをまとめると、
・Ｂｋ（ブラック）の場合
Ｒ＝３Ｔｏ−１．５Ｔｓ
Ｔｏ≧２０の場合はＴｏ＝６０
Ｔｓ≧（３／１．５）＊Ｔｏの場合はＲ＝０
・Ｍ（マゼンダ）の場合
Ｒ＝２．５Ｔｏ−１．２５Ｔｓ
Ｔｏ≧２０の場合はＴｏ＝５０
Ｔｓ≧（２．５／１．２５）＊Ｔｏの場合はＲ＝０
・Ｙ（イエロー）の場合
Ｒ＝２Ｔｏ−１Ｔｓ
Ｔｏ≧４０の場合はＴｏ＝４０
Ｔｓ≧（２／１）＊Ｔｏの場合はＲ＝０
・Ｃ（シアン）の場合
Ｒ＝１．５Ｔｏ−０．７５Ｔｓ
Ｔｏ≧２０の場合はＴｏ＝２０
Ｔｓ≧（１．５／１．５）＊Ｔｏの場合はＲ＝０
となる。この近似式に基づいて、駆動時間タイマー値Ｔｏと待機時間タイマー値Ｔｓから補正値Ｒが算出される。

実際に補正する手段の構成は、図６、７に示す。図中のＢｋ、Ｍ、Ｙ、ＣはブラックＫ、マゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣ、に対応している。

プリント時間とプリント待機時間をカウントできる演算装置（ＣＰＵ）１８０１と、ポリゴンミラーの回転位相を制御するロジック回路ＩＣ（ＡＳＩＣ）１８０２と、画像データ（ＶＩＤＥＯ）を形成し、出力するＶＩＤＥＯＣｏｎｔｏｌｌｅｒ１８０３と、モータ駆動部１８０４Ｂｋ，１８０４Ｍ，１８０４Ｙ，１８０４Ｃと、レーザ駆動部１８０５Ｂｋ，１８０５Ｍ，１８０５Ｙ，１８０５Ｃとから構成されている。

演算装置（ＣＰＵ）１８０１とロジック回路ＩＣ（ＡＳＩＣ）１８０２はアドレスデータバス接続されていて、演算装置（ＣＰＵ）１８０１は、ロジック回路ＩＣ（ＡＳＩＣ）１８０２に対してアドレスデータバスを使用し、各ポリゴンミラー１７Ｂｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃを回転させる為のモータ回転指示やポリゴンミラーの回転位相制御を指示する。前記モータ回転指示やポリゴンミラーの回転位相制御によって、各スキャナモータ１８０７Ｂｋ，１８０７Ｍ，１８０７Ｙ，１８０７Ｃを回転し、各ポリゴンミラー１７Ｂｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃも回転する。ロジック回路ＩＣ（ＡＳＩＣ）１８０２は、各レーザ駆動部１８０５Ｂｋ，１８０５Ｍ，１８０５Ｙ，１８０５Ｃと各モータ駆動部１８０４Ｂｋ，１８０４Ｍ，１８０４Ｙ，１８０４Ｃへ各駆動信号（ＭＯＴＯＲ＿ＤＢｋ，ＭＯＴＯＲ＿ＤＭ，ＭＯＴＯＲ＿ＤＹ，ＭＯＴＯＲ＿ＤＣ，ＬＡＳＥＲ＿ＤＢｋ，ＬＡＳＥＲ＿ＤＭ，ＬＡＳＥＲ＿ＤＹ，ＬＡＳＥＲ＿ＤＣ）を送り、各々制御する。／ＢＤ＿Ｉ信号、／ＢＤ＿Ｏ信号は、主走査方向の書き出し位置のタイミングを決定する主走査同期信号であり、水平同期信号検出部（以後、ＢＤセンサとよぶ。）からの／ＢＤ＿Ｉ信号、／ＢＤ＿Ｏ信号のタイミングで主走査方向の画像書き出し位置を決定する。また、演算装置（ＣＰＵ）１８０１は、ＶＩＤＥＯＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ１８０３に副走査方向の画像書き出し位置タイミング（ＶＳＹＮＣ）を指示する。画像書き出し位置タイミング（ＶＳＹＮＣ）の指示が行われて、次の／ＢＤ＿ＯのタイミングでＶＩＤＥＯＣｏｎｔｏｌｌｅｒ１８０３は、画像データ（ＶＯＤＥＯ）を出力する。演算装置（ＣＰＵ）１８０１は、プリント時間とプリント待機時間から副走査方向の画像書き出し位置を算出し、スキャナモータ位相制御を行い、主走査方向の書き出し位置を決定する。

図７は、スキャナ制御部に関するブロック図である。各スキャナモータ１８０７Ｂｋ，１８０７Ｍ，１８０７Ｙ，１８０７Ｃの回転に応じて前記光ビームは、光ビーム走査の所定の位置に取り付けられて光ビームの走査に応じて水平同期信号（以後、／ＢＤ信号とよぶ）を出力するための各ＢＤセンサ１８０６Ｂｋ，１８０６Ｍ，１８０６Ｙ，１８０６Ｃにより検出される。前記／ＢＤ信号は、各スキャナモータを等速に回転制御するための回転基準信号を各モータ制御部１９０２Ｂｋ，１９０２Ｍ，１９０２Ｙ，１９０２Ｃに供給する為の回転基準信号発生部１９０３からの回転基準信号とともに各モータ制御部１９０２Ｂｋ，１９０２Ｍ，１９０２Ｙ，１９０２Ｃに入力される。各モータ制御部１９０２Ｂｋ，１９０２Ｍ，１９０２Ｙ，１９０２Ｃは前記／ＢＤ信号と前記回転基準信号に基づいてスキャナモータを駆動するためのモータ駆動部１８０４Ｂｋ，１８０４Ｍ，１８０４Ｙ，１８０４Ｃに制御信号を各々出力する。各モータ制御部１９０２Ｂｋ，１９０２Ｍ，１９０２Ｙ，１９０２Ｃは制御信号に基づいてスキャナモータ１８０７Ｂｋ，１８０７Ｍ，１８０７Ｙ，１８０７Ｃを各々回転制御する。あらかじめ決められたスキャナモータ回転数の／ＢＤ信号の周期の回転基準信号と前記ＢＤセンサからの／ＢＤ信号の立ち下がりエッジを比較し、その結果、／ＢＤ信号が回転基準信号よりも遅れている間は加速（ＨＩＧＨ）、進んでいる間は減速（ＬＯＷ）、それ以外は保持（ＭＩＤＤＬＥ）の信号を出力する。以上、説明した動作により、スキャナモータ１８０７Ｂｋ，１８０７Ｍ，１８０７Ｙ，１８０７Ｃを共通の回転基準信号に位相を揃えて回転させることができる。

図８はポリゴンミラーの回転位相を制御するスキャナモータ制御部に関わる図である。ここでは、１色のみ説明する。他の色は、同様の動作をする。

スキャナモータ制御部１９０４において、モータ制御部１９０２を図８のような構成とするものである。図８において前記／ＢＤ信号は速度ディスクリ１１００４および位相比較器１１００５１に入力される。回転基準信号は位相比較器１１００５に入力される。速度ディスクリ１１００４の出力と位相比較器１１００５の出力はそれぞれゲイン調整部１１００１、ゲイン位相調整部１１００２でゲイン調整および位相補償をして積分アンプ１１００３に出力される。このとき速度ディスクリのゲインは位相比較器のゲインよりも数十から数百倍大きくするとよい。また、位相比較器の出力のゲインおよび位相を調整するゲイン位相調整部１１００２では、位相進み補償をするとよい。前記ゲインおよび位相調整部１１００１、１１００２は使用するスキャナモータや制御路等に応じて最適な定数を調整する。積分アンプ１１００３では前記２つの入力を加算したものから積分動作をしてモータ駆動部に出力する制御電圧をつくる。

速度ディスクリ１１００４の詳細なブロック図を図９に示す。ここでは、１色のみ説明する。他の色は、同様の動作をする。

前記／ＢＤ信号は１／２分周器１１１０１に入力されて１／２の周期に分周されてデューティ５０％の信号となる。この１／２分周された／ＢＤ信号の立ち上がりエッジを立ち上がり検出部１１１０２で、立ち下がりエッジを立ち下がり検出部１１１０３で検出する。カウンタ１１１０４は前記立ち上がりエッジ検出部の出力をトリガとしてカウントを開始してあらかじめ決められた、／ＢＤ信号の周期に相当する時間の所定パルス数だけクロックをカウントして停止する。カウンタ１１１０４はクロックをカウントしている間はＬＯＷを出力して停止している間はＨＩＧＨを出力する。同様に、カウンタ１１１０５は前記立ち下がりエッジ検出部の出力をトリガとしてカウントを開始してあらかじめ決められた、／ＢＤ信号の周期に相当する時間の所定パルス数だけクロックをカウントして停止する。カウンタ１１１０５もクロックをカウントしている間はＬＯＷを出力して停止しているときはＨＩＧＨを出力する。上述した動作をするカウンタ１１１０４、１１１０５の出力のＮＡＮＤ出力を加速信号とし、ＯＲ出力を減速信号とすることで／ＢＤ信号の周期が所定の周期よりも長い場合は加速信号を、短い場合は減速信号を、等しい場合は保持する信号を得ることができる。これらの加速信号、減速信号に応じてチャージポンプ１１１０６は出力電圧を増減して速度ディスクリ１１００４の出力を生成する。

副走査方向の画像書き出し位置の補正は図７と図１０に示すように、回転基準信号の周期の１／ｎずつ位相をずらしたｎ個（ｎは自然数）の位相回転基準信号を発生する位相回転基準信号発生手段を備え、副走査方向の画像ずれが最も小さくなるような前記ｎ個の位相回転基準信号の中から最適な位相回転基準信号を選択することで行うことができる。

従って、プリント時間とプリント待機時間から決定する前記補正関数に基づいて、回転基準信号と／ＢＤ信号の周波数の最適な位相を選択し、ＶＩＤＥＯＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ１８０３からの画像出力のタイミングを可変することとなる。

また、前記補正量は、駆動時間と照射位置変動量の近似した関数を表す図１１、待機時間と照射位置変動量の近似した補正関数を表す図１２に示すように特定の一色に対するずれ量を補正関数として使用してもよい。

また、図１の１００１の温度センサで画像形成装置内の温度を測定し、その温度の値によって駆動時間と照射位置変動量の補正関数と、待機時間と照射位置変動量の補正関数を用意し、画像形成装置内の温度によって、前記駆動時間と照射位置変動量の補正関数と前記待機時間と照射位置変動量の補正関数を使用し、その関数に基づいて補正量を決定する。例えば、画像形成装置内が３０℃の時、図１３の前記駆動時間と照射位置変動量の近似した補正関数と、図１４の前記待機時間と照射位置変動量の近似した補正関数を使用し、画像形成装置内が４０℃の時の時、図１５の前記駆動時間と照射位置変動量の近似した補正関数と、図１６の前記待機時間と照射位置変動量の近似した補正関数を使用し、その関数に基づいて補正量を決定する。画像形成装置の温度と、駆動時間と照射位置変動量の関係の関数、画像形成装置の温度と、待機時間と照射位置変動量の関係の関数は、画像形成装置の構成によって異なるので、その装置にあった関数を使用する。

また、画像レジスト位置検知を行い、前記画像レジスト検知の情報と、前記駆動時間と照射位置変動量の近似した補正関数と前記待機時間と照射位置変動量の近似した補正関数とを基に、補正してもよい。レジスト位置検知については、後述する。

また、前記レジスト位置検知は、任意の画像形成装置の駆動時間後、かつ任意の待機時間後経過した最初の駆動タイミングに実行し、副走査方向の照射位置の変動を補正する。

また、前記レジスト位置検知は、画像形成装置設置時、もしくは、ユーザが好きな時に、図１の操作パネル１００３からマニュアル操作で実行し、副走査方向の照射位置の変動を補正してもよい。前記操作パネル１００３は画像形成装置の動作を操作できるものである。

次に、画像レジスト位置検知センサ（レジ検センサ）について説明する。

図１の１００２がレジ検センサの位置である。このセンサは、転写ベルト１００４上に形成された各色の画像の位置を読み取り、ＶｉｄｅｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ１８０３にそのデータをフィードバックすることにより各色の画像レジスト位置を調整し、色ずれを防止するためのものである。

図１７はＩＴＢを抜き出した図である。図１と同一のものについては同一の符号を付してある。４色の画像を、それぞれ独立した４つの感光ドラム５１上に形成し、４つの色画像を重ねあわせてカラー画像を形成する、いわゆるインライン方式のカラーレーザプリンタにおいては、広く用いられているセンサである。レジ検センサの構造を図１８に示す。図１７においてレジ検センサ１００２は発光部であるＬＥＤ１７００１と受光部である光センサ１７００２から構成される。ＬＥＤ１７００１からの光を転写ベルト１００４上で反射させ、その反射光の光量を受光部の光センサ１７００２で検知するものである。トナー画像が形成されていない状態の転写ベルト上の反射光の光量と、トナー画像の反射光の光量の違いを検知し、検知したタイミングと転写ベルト１００４の搬送速度からトナー画像１７００３のレジスト位置を検知するものである。

例えば、トナー画像の縦方向（転写ベルトの搬送方向、副走査方向と称する）のレジスト位置を検知するには、レーザによって転写ベルト１００４上に１ラインの横線を描き、レジ検センサでその横線画像を検知するタイミングを調べればよい。所定タイミングに対して、早く検知したか、遅く検知したかによって画像の副走査方向のレジスト位置を検知できる。

トナー画像の横方向（転写ベルトの搬送方向に対して垂直、主走査方向と称する）のレジスト位置を検知するには、図１７の１６００１〜１６００４に示すように、ひらがなの“く”の字を印字し、レジ検センサ１００２が一度画像を検知した後、再び画像を検知するまでの時間を調べればよい。画像の検知間隔が所定時間よりも短い場合は、画像は図１７で転写ベルト１００４上の右側にシフトしていると判断でき、また逆に画像の検知間隔が所定時間よりも長い場合は、画像は左側にシフトしていると判断することができる。

このようなレジスト検知はプリント動作前に行われ、通常、ある基準色、例えばブラック（ＢＫ）の位置に対して、残りの色すなわち、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）の位置を合わせることにより、色ずれをふせぐために行う。そのため本実施例のような各色ごとに独立のドラムを使用するインライン方式のカラーレーザプリンタでは、レジ検センサは必ず存在するものである。

以上、上記のような構成にすることによって、画像の先端のレジストレーションズレの変動や色ズレを抑制することができる。

ここでは変動のプロファイルは画像形成装置に備えた走査光学装置の光線の変動量を測定したもので説明したが、実際の画像から読み取ったズレ量から関数を作成して補正してもよい。

（第２の実施例）
図１９は本発明の第２の実施例によるカラー画像形成装置を示す図である。同図において８０は後述する構成よりなる走査光学装置、８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｙ、８１ＢＫは等ピッチに配置された、各々像担持体としての感光ドラムである。本実施形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各光束（レーザビーム）ＬＣ、ＬＭ、ＬＹ、ＬＢｋが走査光学装置８０を出射し、各々対応する感光ドラム８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｙ、８１ＢＫ面上を照射して潜像を形成する。この潜像は１次帯電器８２Ｃ、８２Ｍ、８２Ｙ、８２ＢＫによって各々一様に帯電している感光ドラム８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｙ、８１ＢＫ面上に形成されており、現像器８４Ｃ、８４Ｍ、８４Ｙ、８４ＢＫによって各々、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像に可視像化され、転写ベルト８７上を搬送されてくる転写材Ｐに転写ローラ８５Ｃ、８５Ｍ、８５Ｙ、８５ＢＫによって順に静電転写されることによってカラー画像が形成される。この後感光ドラム８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｙ、８１ＢＫ面上に残っている残留トナーはクリーナー８６Ｃ、８６Ｍ、８６Ｙ、８６ＢＫによって除去されて、次のカラー画像を形成するために再度１次帯電器８２Ｃ、８２Ｍ、８２Ｙ、８２ＢＫによって一様に帯電される。

上記転写材Ｐは給紙トレイ８３上に積載されており、給紙ローラ８４によって１枚ずつ順に給紙され、レジストローラ８５によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト８７上に送り出される。転写ベルト８７上を精度よく搬送されている間に感光ドラム８１Ｃ、８１Ｍ、８１Ｙ、８１ＢＫ面上に形成されたシアンの画像、マゼンダの画像、イエローの画像、ブラックの画像が順に転写材Ｐ上に転写されてカラー画像が形成される。駆動ローラ２４は転写ベルトの送りを精度よく行っており、回転ムラの小さな駆動モータ（図示しない）と接続している。転写材Ｐ上に形成されたカラー画像は定着器８８によって熱定着されたのち、排紙ローラ８９などによって搬送されて装置外に出力される。

図２０は、本実施例における走査光学装置の構成を説明した図である。半導体レーザ９０Ｃ、９１Ｍ、９１Ｙ、９１Ｂｋから出射されたビームＬＣ、ＬＭ、ＬＹ、ＬＢｋはシリンドリカルレンズ９９Ｃ、９９Ｍ，９９Ｙ、９９Ｂｋを通過し、回転多面鏡９２ａ，９２ｂの異なる面に入射し、それぞれ異なる方向に走査される。回転多面鏡９２ａ，９２ｂによって走査されたビームＬＣ、ＬＭ、ＬＹ、ＬＢｋはそれぞれ１枚目の走査レンズ９３Ｃ、９３Ｍ、９３Ｙ、９３Ｂｋを透過し、感光ドラムピッチと同一ピッチであって、入射光束に対して同一角度になるように配置された折り返しミラー９４Ｃ、９４Ｍ、９４Ｙ、９４Ｂｋによって方向をα°変えられて、２枚目の走査レンズ９５Ｃ、９５Ｍ、９５Ｙ、９５Ｂｋを透過し、４つの感光ドラム上に走査光を結像できる。

走査光学装置８０はポリゴンミラー９２ａ、９２ｂを各々備えた偏向器９６ａ、９６ｂを１つの筐体９７の同一平面上に備え、且つその他の折り返しミラーや走査レンズ等の走査光学系の全てを樹脂等によって成型された筐体内に備えている。

この走査光学装置の副走査方向の走査線位置ズレは図２１に示すように、２０分の連続駆動で最大（Ｂｋ）で６０μｍ、最小（Ｍ）で−５０μｍ、各色の相対差１１０μｍとなる。このように、偏向器を挟んで両側に走査する走査光学装置の場合、偏向器や半導体レーザによる発熱によって筐体が伸びるが、走査光学装置の固定位置等によってそれらが複雑に絡み合い、その結果、副走査方向の色ズレは図２１のように色毎によって異なる動きで変動してしまう。特に回転多面鏡を挟んで対向する色に置いては、ズレる方向まで逆になってしまう。これは先端レジのズレだけでなく、それぞれの色を重ねた場合に色ズレが発生し、カラー画像においては致命的な問題となってしまう。そこでこの場合の補正値は図２２の近似線で表されるように近似できる。

また同様に連続駆動した状態から待機した場合の色ズレは図２３のようになる。それを近似すると図２４のようになる。それらをまとめると、
・Ｂｋ（ブラック）の場合
Ｒ＝３Ｔｏ−１．５Ｔｓ
Ｔｏ≧２０の場合はＴｏ＝２０
Ｔｓ≧（３／１．５）＊Ｔｏの場合はＲ＝０
・Ｍ（マゼンダ）の場合
Ｒ＝−２．５Ｔｏ＋１．２５Ｔｓ
Ｔｏ≧２０の場合はＴｏ＝２０
Ｔｓ≧（２．５／１．２５）＊Ｔｏの場合はＲ＝０
・Ｙ（イエロー）の場合
Ｒ＝２Ｔｏ−１Ｔｓ
Ｔｏ≧２０の場合はＴｏ＝２０
Ｔｓ≧（２／１）＊Ｔｏの場合はＲ＝０
・Ｃ（シアン）の場合
Ｒ＝−１．５Ｔｏ＋０．７５Ｔｓ
Ｔｏ≧２０の場合はＴｏ＝２０
Ｔｓ≧（１．５／０．７５）＊Ｔｏの場合はＲ＝０
このように各色毎に異なる補正値を用いる必要がある。

以下に実際の補正手段について説明する。

実際に補正する手段の構成は、実施例１と同様の図６、７である。動作は、実施例１と同様である。

また、前記補正量は、駆動時間と照射位置変動量の近似した関数を表す図２５、待機時間と照射位置変動量の近似した補正関数を表す図２６に示すように特定の一色に対するずれ量を補正関数として使用してもよい。

また、実施例１のように温度センサ１００１で画像形成装置内の温度を測定し、その温度の値によって駆動時間と照射位置変動量の補正関数と、待機時間と照射位置変動量の補正関数を用意し、画像形成装置内の温度によって、前記駆動時間と照射位置変動量の補正関数と前記待機時間と照射位置変動量の補正関数を使用し、その関数に基づいて補正量を決定してもよい。

また、画像レジスト位置検知を行い、前記画像レジスト検知の情報と、前記駆動時間と照射位置変動量の近似した補正関数と前記待機時間と照射位置変動量の近似した補正関数とを基に、補正してもよい。

上記のような構成にすることによって、画像の先端のレジストレーションズレの変動や色ズレを抑制することができる。

このような補正を行った場合には先端レジおよび色ズレの変動の少ない画像形成装置を提供することができる。ここでは変動のプロファイルは画像形成装置にそなえられた走査光学装置の光線の変動量を測定したもので説明したが、実際の画像から読み取ったズレ量から関数を作成して補正してもよい。

第一の実施例における本発明の画像形成装置を示す模式断面図。 第一の実施例における駆動時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレを示すグラフ。 第一の実施例における駆動時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第一の実施例における待機時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレを示すグラフ。 第一の実施例における待機時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第一の実施例における本発明の補正手段を示す構成図。 第一の実施例における本発明の補正手段を示す構成図。 第一の実施例における本発明の補正手段を示す構成図。 第一の実施例における本発明の補正手段を示す構成図。 第一の実施例における本発明の補正手段を説明するタイミングチャート。 第一の実施例におけるシアン（Ｃ）に対する駆動時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第一の実施例におけるシアン（Ｃ）に対する待機時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第一の実施例における画像形成装置内温度が３０℃の時のシアン（Ｃ）に対する駆動時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第一の実施例における画像形成装置内温度が３０℃の時のシアン（Ｃ）に対する待機時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第一の実施例における画像形成装置内温度が４０℃の時のシアン（Ｃ）に対する駆動時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第一の実施例における画像形成装置内温度が４０℃の時のシアン（Ｃ）に対する待機時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第二の実施例におけるレジスト検知を説明する転写ベルト。 第二の実施例におけるレジスト検知を説明するレジセンサ。 第二の実施例における本発明の画像形成装置を示す模式断面図。 第二の実施例における本発明の画像形成装置に備えた走査光学装置を示す模式図。 第二の実施例における駆動時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレを示すグラフ。 第二の実施例における駆動時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第二の実施例における待機時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレを示すグラフ。 第二の実施例における待機時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第二の実施例におけるシアン（Ｃ）に対する駆動時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 第二の実施例におけるシアン（Ｃ）に対する待機時の副走査方向の走査光学装置起因の走査位置ズレの近似関数を示すグラフ。 従来例における走査光学装置を示す模式図。

符号の説明

５０ カラー画像形成装置
５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃ 感光ドラム
５２（５２Ｂｋ、５２Ｍ、５２Ｙ、５２Ｃ） 帯電装置
５３（５３Ｂｋ、５３Ｍ、５３Ｙ、５３Ｃ） 走査光学装置
５５（５５Ｂｋ、５５Ｍ、５５Ｙ、５５Ｃ） 静電転写装置
１７（１７Ｂｋ、１７Ｍ、１７Ｙ、１７Ｃ） ポリゴンミラー
１８（１８Ｂｋ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｃ）、１９（１９Ｂｋ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃ） 結像レンズ
５４Ｂｋ、５４Ｍ、５４Ｙ、５４Ｃ 現像装置
７０ 定着部
１００１ 温度センサ
１００２ レジ検センサ
１００３ 操作パネル
１００４ 転写ベルト
１８０１ 演算装置（ＣＰＵ）
１８０２ ロジック回路ＩＣ（ＡＳＩＣ）
１８０３ ＶＩＤＥＯＣｏｎｔｏｌｌｅｒ
１８０４ Ｂｋ，１８０４Ｍ，１８０４Ｙ，１８０４Ｃモータ駆動部
１８０５ Ｂｋ，１８０５Ｍ，１８０５Ｙ，１８０５Ｃレーザ駆動部
１８０７ Ｂｋ，１８０７Ｍ，１８０７Ｙ，１８０７Ｃスキャナモータ
Ｓ 転写材

Claims (7)

1. レーザ光源と回転多面鏡と走査レンズを筐体に備えた走査光学装置を備え、画像情報に基づいてレーザ光源から発するレーザ光束を変調し、該レーザ光束を感光体に入射させ、トナーによって現像し、記録媒体に転写、定着させることによって画像を形成する画像形成装置に、前記画像形成装置の画像形成動作駆動時間タイマーおよび画像形成動作待機時間タイマーを備え、予め備えた記録媒体の副走査方向（搬送方向）の印字ズレのプロファイルに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えた画像形成装置において、画像形成装置内に設けた温度センサと、温度に対応した複数のプロファイルパターンと、前記温度センサの結果から前記複数のプロファイルパターンを選択する選択手段と、前記選択したプロファイルパターンに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えた事を特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記照射位置の位置を検知するレジストレーション検知センサを備え、前記レジストレーション検知結果から前記副走査方向の印字ズレを補正する手段を備えた事を特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の補正手段を同時に行う事を特徴とする画像形成装置。
4. 前記レジストレーション検知は、任意の枚数の駆動時間後、かつ、待機時間が任意の時間以上経過した最初の駆動時に実行する手段を備えた事を特徴とする画像形成装置。
5. 前記レジストレーション検知の実行は、画像形成装置設置時に実行、または、ユーザによって操作パネルからマニュアル操作で実行することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記画像形成装置は各色に対応する複数の感光体と走査光学装置を備えたカラー画像形成装置であることを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成装置に用いられる走査光学装置は、独立した複数のレーザを１つの回転多面鏡の異なる反射面によって対称に走査する走査光学装置であることを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の画像形成装置。