JP2006313208A - 画像形成装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コスト、コンパクト、かつ、副走査方向の色ズレが最大でも（ｎ−１）／ｎ画素以下となる高画質のカラー画像形成装置が提供される。
【解決手段】 電子写真方式の画像形成装置であって、複数の光源からの光束を、１つの回転多面鏡によりｎ（ｎ以上の自然数）個の感光体に対して偏向走査する際に、ｎ個の感光体を用いて形成される各トナー像の色ズレ量を検知する。そして、回転多面鏡を構成する複数のミラー面のうち、トナー像ごとの色ズレ量が（ｎ−１）／ｎ画素以下となる回転多面鏡のミラー面によって光源からの光束が偏向走査されるよう、光源の発光タイミングを制御する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成技術に関する。

伝統的なタンデム型のカラー画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色ごとに設けられた感光体上にそれぞれトナー像を形成し、各トナー像を一旦中間転写ベルト上に重ね合わせた後で、記録媒体上に一括転写する。また、このような画像形成装置では、感光体ごとにレーザや回転多面鏡（ポリゴンミラー）が設けられる。例えば、それぞれ色の異なる４つのトナーを用いる場合、感光体および回転多面鏡もそれぞれ４つずつ用意されていた。

ところで、各感光体と走査式光学装置との機械的取り付け誤差や各光学部品の機械的取り付け誤差に起因する各色毎の照射位置ズレおよび感光体や中間転写ベルトの駆動ムラ等により、各トナー画像を重ね合わせた際に色ズレが生じてしまうことがある。

従来、複数の感光体に応じて設けられた複数の走査式光学装置において、各走査式光学装置のビーム検知信号の位相差に応じて各回転多面鏡の回転位相を精度良く調整することで、副走査方向の色ズレを低減する装置が提案されている（特許文献１）。
特開２０００−１４１７５０号公報

ところで、複数の感光体と同数の走査式光学装置を設ける従来の画像形成装置は、いきおい、高価で大型な装置となってしまう。さらなる低コスト化、小型化を図るためには、複数の光源で１つの回転多面鏡を共用する走査式光学装置が有利である。この走査式光学装置では、１つの回転多面鏡によって複数の光源からのレーザ光を同時に偏向走査して、それぞれ複数の感光体に露光する。

しかしながら、この光学式走査装置では、色ズレ調整のために、特許文献１に記載の技術を適用することができない。なぜなら、１つの回転多面鏡を共用しているため、各色毎に回転多面鏡の回転位相を調整することは、原理的に、不可能だからである。したがって、各色の光束ごとに、回転多面鏡のミラー面を変更することで色ズレ調整を行わなければならない。しかし、この方法では、副走査方向に最大で１画素（１走査ライン間隔）の色ズレが発生してしまうという課題がある。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題の少なくとも１つを解決することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明によれば、電子写真方式の画像形成装置であって、複数の光源からの光束を、１つの回転多面鏡によりｎ（ｎ以上の自然数）個の感光体に対して偏向走査する際に、ｎ個の感光体を用いて形成される各トナー像の色ズレ量を検知する。そして、回転多面鏡を構成する複数のミラー面のうち、トナー像ごとの色ズレ量が（ｎ−１）／ｎ画素以下となる回転多面鏡のミラー面によって光源からの光束が偏向走査されるよう、光源の発光タイミングを制御する。

本発明によれば、低コスト、コンパクト、かつ、副走査方向の色ズレが最大でも（ｎ−１）／ｎ画素以下となる高画質のカラー画像形成装置が提供される。

［第１の実施形態］
以下に、本発明をタンデム型カラー画像形成装置（プリンタ）に適用した第１の実施形態について説明する。

図１は、実施形態に係るタンデム型カラープリンタの概略断面図である。カラープリンタ１００には、ブラック色の画像を形成する画像形成部１０１Ｂｋと、シアン色の画像を形成する画像形成部１０１Ｃと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０１Ｍと、イエロー色の画像を形成する画像形成部１０１Ｙの４つの画像形成部（画像形成ユニット）を備えている。これら４つの画像形成部１０１Ｂｋ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙは、一定の間隔で一列に配置される。走査式光学装置１０２は、画像形成部の感光体に対して露光するためのユニットである。中間転写ベルト１０３は、各色ごとのトナー像が重畳形成される転写体である。転写ローラ１０４は、中間転写ベルト１０３上に形成されたトナー像を記録材上に転写するローラである。なお、転写ローラ１０５Ｂｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙは、感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０３上に転写するためのローラである。１０６は、色ズレ量を検知するためのレジストレーション検知センサ（以下、レジセンサという）で、中間転写ベルト１０３上に形成される各色のレジ補正用パターンを検知して、本実施形態における基準色であるイエローに対する色ズレ量を検知する。ここで、イエローを基準色としているのは、画像形成部１０１Ｙが定着器１０７から最も離れているため、定着器の熱により部品が熱膨張して寸法が変化することの影響が少ないためである。

図２は、実施形態に係る走査式光学装置と画像形成部を示す概略断面図である。各画像形成部１０１Ｂｋ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙには、それぞれドラム型の感光体（以下、感光ドラムという）２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙが設置されている。各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙの周囲には、一次帯電器２０２Ｂｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ，２０２Ｙ、現像装置２０３Ｂｋ，２０３Ｃ，２０３Ｍ，２０３Ｙなどがそれぞれ配置されている。

各現像装置２０３Ｂｋ，２０３Ｃ，２０３Ｍ，２０３Ｙには、それぞれブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーが収納されている。各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（図１における時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。一次帯電手段としての一次帯電器２０２Ｂｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ，２０２Ｙは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙ表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。

現像装置２０３Ｂｋ，２０３Ｃ，２０３Ｍ，２０３Ｙは、それぞれ各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙ上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。

なお、図１に示した転写ローラ１０５Ｂｋ，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙは、中間転写ベルト１０３を介して各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙに当接している。

２４０は走査式光学装置の各光学部品を格納する光学ケースである。２４１は上フタで、光学ケース２４０に取り付けることで、走査式光学装置１０２を密封し、走査式光学装置１０２内に埃やトナー等の進入を防止している。上フタ２４１には、各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙに対応した位置にスリット状の開口部が設けられており、透明部材である防塵ガラス２４３Ｂｋ，２４３Ｍ，２４３Ｍ，２４３Ｙが取り付けられている。このため、防塵ガラス２４３Ｂｋ，２４３Ｍ，２４３Ｍ，２４３Ｙを通して各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙに走査光を露光することが可能であるが、走査式光学装置１０２内に埃やトナー等の進入を防止することができる。

光学ケース２４０内には、回転多面鏡としてのポリゴンミラー２１０である。ポリゴンミラー２１０は、不図示のモータを一定速度で回転させることで、半導体レーザ（図４のレーザ４０２、４０３）から射出された光束を偏向走査する。２２１は、第１の結像レンズで、第２の結像レンズ２２２，２２３と共に、レーザ光を等速走査させるとともに感光ドラム上でスポット結像させるためのｆθレンズである。なお、第１の結像レンズ２２１は、複数の半導体レーザから射出された光束が互いに異なる角度で入射するため、シリンダーレンズで構成している。また、副走査方向には、第１の半導体レーザ（図４のレーザ４０２）の光束を第２の結像レンズ２２２で結像させ、また、第２の半導体レーザ（図４のレーザ４０３）の光束を第２の結像レンズ２２３で結像させる。

２２４〜２２６は、光束を所定の方向へ反射する折り返しミラーである。とりわけ、２２４は第１の半導体レーザの光束に対して配置された最終折り返しミラーである。２２５は、第２の半導体レーザの光束に対して配置された分離用折り返しミラーである。２２６は、第２の半導体レーザの光束に対して配置された最終折り返しミラーである。このように、分離用折り返しミラー２２５と最終折り返しミラー２２６により、第２の半導体レーザの光束を複数回反射させることで、少ないスペースを有効活用して、第１の半導体レーザの光束と実質的に同一の光路長にできる。

一方、ポリゴンミラー２１０の反対側には、第３、第４の半導体レーザ（図５のレーザ５１２、５１３）に対応した第１の結像レンズ２３１、第２の結像レンズ２３２，２３３、第４の半導体レーザの光束に対して配置された最終折り返しミラー２３４、第３の半導体レーザの光束に対して配置された分離用折り返しミラー２３５および最終折り返しミラー３６が配置されている。このように、分離用折り返しミラー２３５と最終折り返しミラー２３６により、第３の半導体レーザの光束を複数回反射させることで、少ないスペースを有効活用して第４の半導体レーザの光束と実質的に同一の光路長にできる。このため、走査式光学装置１０２をコンパクト化することが可能である。

図３は、走査式光学装置の全体構成を示す斜視図である。図４，５は、レーザホルダ部の断面図である。図中、３０１は、レーザホルダで、光源である半導体レーザ（シングルビームレーザ）４０２，４０３を鏡筒保持部３０１ａ，３０１ｂに圧入して保持している。鏡筒保持部３０１ａ，３０１ｂは、半導体レーザ４０２，４０３の光路を互いに副走査方向に所定角度θを持って交差するように光軸を傾斜させて構成されている。また、これらの鏡筒における外形の一部が一体化されている。このため、半導体レーザ４０２，４０３の間隔を近接して保持することが可能である。鏡筒保持部３０１ａ，３０１ｂの先端側には、各半導体レーザ４０２，４０３に対応する絞り部４０１ｃ，４０１ｄが設けられ、半導体レーザ４０２，４０３から射出された光束を所望の最適なビーム形状に成形している。鏡筒保持部３０１ａ，３０１ｂのさらに先端には、コリメータレンズ４０６，４０７の接着部４０１ｅ，４０１ｆが主走査方向に各２箇所設けられている。ここで、コリメータレンズ４０６，４０７は、絞り部４０１ｃ，４０１ｄを通過した各光束を略平行光束に変換するものである。コリメータレンズ４０６，４０７は、照射位置やピントをレーザ光の光学特性を検知しながら調整を行い、位置が決定すると紫外線硬化形の接着剤を紫外線照射することで接着部４０１ｅ，４０１ｆに接着固定される。

光学ケース２４０の側壁には、レーザホルダ３０１を位置決めするための勘合穴部および長穴部が副走査方向に設けられており、レーザホルダ３０１の鏡筒保持部３０１ａ，３０１ｂの外形部に設けられた勘合部を勘合させて取り付けられるようにしている。このように、半導体レーザ４０２，４０３を保持して光路を形成する鏡筒保持部３０１ａ，３０１ｂの外形部に設けられた勘合部を勘合させて光学ケース２４０にレーザホルダ３０１を取り付けているので、半導体レーザ４０２，４０３と光学ケース２４０に格納された各光学部品との位置関係を精度良く保証することができる。

レーザホルダ３１１は、レーザホルダ３０１と同一部品であり、半導体レーザ５１２，５１３を鏡筒保持部５１１ａ，３１１ｂに圧入して保持している。電気回路基板３１４は、半導体レーザ４０２，４０３，５１２，５１３に電気的に接続されており、レーザ駆動回路含まれている。３０５，３１５は、電気回路基板３１４上に設けられたＢＤ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ）センサである。ＢＤセンサ３０５、３１５は、ポリゴンミラー２１０により反射された光束を検知して主走査方向の同期信号を出力する。これにより、画像端部の走査開始位置のタイミングを調整することができる。ここで、鏡筒保持部５１１ａ，３１１ｂは、半導体レーザ５１２，５１３の光路を互いに副走査方向に所定角度θを持って交差するように光軸を傾斜させて設けられており、鏡筒の外形の一部が一体化されている。鏡筒保持部５１１ａ，３１１ｂの先端側には各半導体レーザ５１２，５１３に対応する絞り部５１１ｃ，５１１ｄが設けられ、半導体レーザ５１２，５１３から射出された光束を所望の最適なビーム形状に成形している。鏡筒保持部５１１ａ，３１１ｂのさらに先端には、コリメータレンズ５１６，５１７の接着部５１１ｅ，５１１ｆが主走査方向に各２箇所設けられている。ここで、コリメータレンズ５１６，５１７は、コリメータレンズ４０６，４０７と同様に、照射位置やピントの調整を行い、接着部５１１ｅ，５１１ｆに接着固定される。

ここで、レーザホルダ３１１のＢＤスリット部３１５ｇをレーザホルダ３０１と逆側に配置し、また、レーザホルダ３０１のＢＤスリット部３０５ｇをレーザホルダ３１１と逆側に配置するため、レーザホルダ３１１は、レーザホルダ３０１を１８０度回転させた状態で、半導体レーザ５１２の位置が半導体レーザ４０３の隣に、半導体レーザ５１３の位置が半導体レーザ４０２の隣になるように、光学ケース２４０の同一面に配置されている。このため、半導体レーザ４０２，４０３と半導体レーザ５１２，５１３の主走査方向の間隔を、ポリゴンミラー２１０の対向する走査光学系への反射面に合わせて短く配置することが可能となる。

このように、半導体レーザ４０２，４０３，５１２，５１３を同一方向に配置した場合にもポリゴンミラー２１０により走査可能な角度を広くできるため、走査光学系の光路長を短くできる。また、ポリゴンミラー２１０をはさんだレーザホルダ３０１，３１１を配置した面の逆側は、入射系の部品がないため、ポリゴンミラー２１０に近づけることで走査式光学装置をコンパクトにすることが可能となる。

レーザホルダ３１１の光学ケース２４０に対する位置決めもレーザホルダ３０１と同様になされている。このため、半導体レーザ５１２，５１３と光学ケース２４０に格納された各光学部品との位置関係を精度良く保証することができる。

３０８は、副走査方向のみに所定の屈折力を有しているシリンドリカルレンズであり、半導体レーザ４０２，４０３から射出された光束に対応するレンズ部３０８ａ，３０８ｂが一体成形されている。３０９は、ＢＤレンズであり、前述のＢＤセンサ３０５の受光面にポリゴンミラー２１０に反射された光束を結像している。ここで、ＢＤセンサ３０５の直前にはレーザホルダ３０１に設けられたＢＤスリット部３０５ｇが配置されている。ＢＤスリット部３０５ｇは、主走査方向に狭く副走査方向に長い開口であるため、ＢＤセンサ３０５に受光される光束を主走査方向に規制することで主走査方向に精度良く光束を検知することができる。なお本実施形態では、半導体レーザ４０２に対応した位置にＢＤセンサ３０５およびＢＤスリット部３０５ｇが設けられているが、半導体レーザ４０３に対応したＢＤセンサは設けられていない。これは、半導体レーザ４０２，４０３が副走査方向に１つのレーザホルダ３０１に設けられているため、半導体レーザ４０３による画像端部の走査開始位置のタイミングは半導体レーザ４０２と同じタイミングとすることができるためである。

３１８は、副走査方向のみに所定の屈折力を有しているシリンドリカルレンズであり、半導体レーザ５１２，５１３から射出された光束に対応するレンズ部３１８ａ，３１８ｂが一体成形されている。３１９は、ＢＤレンズで、前述のＢＤセンサ３１５の受光面にポリゴンミラー２１０に反射された後に反射ミラー２３０でもう一度反射された光束を結像している。ここで、ＢＤセンサ３１５の直前には、レーザホルダ３１１に設けられたＢＤスリット部３１５ｇがある。ＢＤスリット部３１５ｇは、主走査方向に狭く副走査方向に長い開口であるため、ＢＤセンサ１５に受光される光束を主走査方向に規制することで主走査方向に精度良く光束を検知することができる。なお本実施形態では、半導体レーザ５１２に対応した位置にＢＤセンサ３１５およびＢＤスリット部３１５ｇが設けられているが、半導体レーザ５１３に対応したＢＤセンサは設けられていない。これは、半導体レーザ５１２，５１３が副走査方向に１つのレーザホルダ３１１に設けられているため、半導体レーザ５１３による画像端部の走査開始位置のタイミングは半導体レーザ５１２と同じタイミングとすることができるためである、
次に、半導体レーザ４０２，３，１２，１３から射出された光束が各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙに走査光Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４として露光されるまでの流れを説明する。

半導体レーザ４０２，４０３から射出された光束は、レーザホルダ３０１の絞り部４０１ｃ，４０１ｄによってその光束断面の大きさが制限され、コリメータレンズ４０６，４０７により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ３０８のレンズ部３０８ａ，３０８ｂに入射する。シリンドリカルレンズ３０８に入射した光束は、主走査断面内においてはそのままの状態で透過され、一方、副走査断面内においては収束してポリゴンミラー２１０の同一面にほぼ線像として結像する。この際、副走査方向に角度θを持って斜入射される。そして、ポリゴンミラー２１０が回転することで偏向走査しながら、副走査方向に角度θを持って射出される。ポリゴンミラー２１０から射出された２本の光束のうち、半導体レーザ４０２から射出した光束は、レーザホルダ３０１に設けられたＢＤスリット部３０５ｇを通り、ＢＤセンサ３０５に受光される。この際、光束を主走査方向に規制することで主走査方向に精度良く光束を検知することができる。ＢＤセンサ３０５は、半導体レーザ４０２から射出した光束を検知して同期信号を出力し、半導体レーザ４０２，４０３による画像端部の走査開始位置のタイミングを調整する。

ここで、半導体レーザ４０２，４０３が副走査方向に１つのレーザホルダ１に設けられているため、半導体レーザ４０３による画像端部の走査開始位置のタイミングは、半導体レーザ４０２と実質的に同じタイミングとすることができる。タイミング調整されて半導体レーザ４０２，４０３から射出された光束は、第１の結像レンズ２２１を透過する。

その後、半導体レーザ４０２から射出した光束は第２の結像レンズ２２２を透過して最終折り返しミラー２２４によって反射され、防塵ガラス２４３Ｂｋを透過して感光ドラム２０１Ｂｋに走査光Ｅ１として露光される。一方、半導体レーザ４０３から射出した光束は分離用折り返しミラー２２５により下側に反射された後、第２の結像レンズ２２３を透過して最終折り返しミラー２２６によって反射され、防塵ガラス２４３Ｍを透過して感光ドラム２０１Ｃに走査光Ｅ２として露光される。

また、半導体レーザ５１２，５１３から射出された光束はレーザホルダ３１１の絞り部５１１ｃ，５１１ｄによってその光束断面の大きさが制限され、コリメータレンズ５１６，５１７により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ３１８のレンズ部３１８ａ，３１８ｂに入射する。シリンドリカルレンズ３１８に入射した光束は、主走査断面内においてはそのままの状態で透過され、副走査断面内においては収束してポリゴンミラー２１０の同一面にほぼ線像として結像する。この際、副走査方向に角度θを持って斜入射される。そして、ポリゴンミラー２１０が回転することで偏向走査しながら、副走査方向に角度θを持って射出される。ポリゴンミラー２１０から射出された２本の光束のうち、半導体レーザ５１２から射出してポリゴンミラー２１０に反射された光束は、反射ミラー２３０でもう一度反射した後レーザホルダ３１１に設けられたＢＤスリット部３１５ｇを通り、ＢＤセンサ３１５に受光される。この際、光束を主走査方向に規制することで主走査方向に精度良く光束を検知することができる。ＢＤセンサ３１５は、半導体レーザ５１２から射出した光束を検知して同期信号を出力し、半導体レーザ５１２，５１３による画像端部の走査開始位置のタイミングを調整する。

ここで、半導体レーザ５１２，５１３は、副走査方向に１つのレーザホルダ３１１に設けられているため、半導体レーザ５１３による画像端部の走査開始位置のタイミングは半導体レーザ５１２と実質的に同じタイミングとすることができる。タイミング調整されて半導体レーザ５１２，５１３から射出された光束は、第１の結像レンズ２３１を透過する。

その後、半導体レーザ５１２から射出した光束は、分離用折り返しミラー２３５により下側に反射された後、第２の結像レンズ２３３を透過して最終折り返しミラー２３６によって反射され、防塵ガラス２４３Ｍを透過して感光ドラム２０１Ｍに走査光Ｅ３として露光される。一方、半導体レーザ５１３から射出した光束は第２の結像レンズ２３２を透過して最終折り返しミラー２３４によって反射され、防塵ガラス２４３Ｙを透過して感光ドラム２０１Ｙに走査光Ｅ４として露光される。

図６は、実施形態に係るタンデム型カラープリンタのブロック図である。システム制御部６０１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭまたはＡＳＩＣなどにより構成され、カラープリンタ１００の画像形成処理（レジ補正用パターンの形成処理も含む）や、転写用紙の搬送処理などを制御する。例えば、レジ補正用パターンを形成する場合、システム制御部６０１が、電気回路基板３１４に含まれるレーザ駆動回路にレーザ発光の指示を行うことで、各色のレジ補正用パターンを各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙに露光し、一次帯電器２０２Ｂｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ，２０２Ｙにより帯電された各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙ上に静電潜像を形成する。その後、現像装置２０３Ｂｋ，２０３Ｃ，２０３Ｍ，２０３Ｙ内で摩擦帯電された各色のトナーを静電潜像に付着させることで各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙ上に各色のレジ補正用パターンのトナー像が形成され、トナー像は各感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙ上から各一次転写ニップ部にて中間転写ベルト１０３上に転写される。システム制御部６０１内に設けられたメモリ６０２は、レジセンサ１０６により検知された基準色（イエロー）に対する色ズレ量を記憶する。画像形成時には、システム制御部６０１が各色に対応するポリゴンミラー２１０のミラー面を選択して露光制御することで、レジ補正を行えるようにしている。

次に、ｎ個の感光ドラムに１つのポリゴンミラーで偏光走査するカラー画像形成装置において、レジ補正することで、色ズレ量を最大
（ｎ−１）／ｎ画素以下
にするための、レジストレーション補正量の決定方法（すなわち、ポリゴンミラー２１０のミラー面の選択方法）について説明する。

図７は、実施形態に係る色ズレ補正処理の例示的なフローチャートである。ポリゴンミラー２１０のミラー面の選択処理は、例えば、カラープリンタ１００の電源投入時、所定枚数の転写用紙のプリント後、または、所定時間経過後に行われることが望ましいが、他のタイミングにおいて実行してもよい。

本実施形態では、感光ドラムは２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙの４つであるため、色ズレ量を最大
（４−１）／４＝０．７５画素以下
となるように、レジストレーション補正量となるポリゴンミラー２１０のミラー面を選択する。

ステップＳ７０１において、システム制御部６０１は、中間転写ベルト１０３上に形成される各色のレジ補正用パターンをレジセンサ１０６にて検知させることで、基準色（イエロー）に対する各色の色ズレ量を検知する。色ズレ量は、トナー像の形成位置のずれとして
認識される。

ステップＳ７０２において、システム制御部６０１は、基準色（イエロー）に対する他の各色の色ズレ量が±０．５画素の範囲内に収まる場合において、各色の色ズレ量を大きい順にＡ，Ｂ，Ｃとしてメモリ６０２に記憶する。

図８は、実施形態に係る色ズレ量の記憶例を示す図である。図８の例では、ブラックトナーＢｋの色ズレ量は、「＋０．４５」であり、最も大きいので最大値Ａとしてメモリ６０２に記憶される。マゼンタトナーＭの色ズレ量は、「−０．３５」であり、最も小さいので最小値Ｃとして記憶される。また、シアントナーＣの色ズレ量は、「＋０．４０」であり、最大値でも最小値でもないので中間的な値Ｂとして記憶される。なお、イエロートナーＹの色ズレ量については、その性質上０となることは明らかであるため、メモリ６０２に記憶する必要性は低いが、イエロートナーＹを基準として他の色のトナーについて色ズレ量を算出していることをわかり易くするために図示している。

ステップＳ７０３において、システム制御部６０１は、検出された色ズレ量の最大値（Ａ）と最小値（Ｃ）との差が０．７５を超えるか否かを判定する。ここで、０．７５を超えないと判定された場合は、既に色ズレ量が許容範囲（０．７５画素）内にあるため、ポリゴンミラー２１０のミラー面と、各色に対応する光ビームとの組み合わせは修正不要である。よって、本フローチャートの処理を終了する。

一方、０．７５を超えると判定された場合、現時点におけるポリゴンミラー２１０のミラー面の組み合わせは不適当である。ちなみに、この場合は、色ズレ量の最大値Ａは、イエローよりプラス側にあり、かつ、
Ａ≧０．２５画素
を満たす（なぜなら、Ｃが取りうる最も小さい値は−０．５だからである。）。さらに、色ズレ量の最小値Ｃは、イエローよりマイナス側にあり、かつ、
Ｃ≦−０．２５画素
である（なぜならＡのとりうる最も大きい値は＋０．５だからである。）。

ステップＳ７０４において、システム制御部６０１は、検知された色ズレ最大値Ａでも最小値Ｃでもない、色ズレ量Ｂが正の値か否かを判定する（すなわち、Ｂ＞０？）。正の値であれば、イエローよりプラス側にＡとＢがあるため、ステップＳ７０５に進む。そうでなければ、ステップＳ７０８に進む。

ステップＳ７０５において、システム制御部６０１は、ＢとＣのどちらがイエローに対して色ズレ量が小さいかを判断する。例えば、ＢとＣの絶対値との差が正か否かを判定する（すなわち、Ｂ−｜Ｃ｜＞０？）。この差が正の値であれば、ステップＳ７０６に進み、そうでなければ、ステップＳ７０７に進む。

ステップＳ７０６において、システム制御部６０１は、色ズレ量を減少させるべく、ＡとＢの値をそれぞれ１だけ減算してメモリ６０２に書き込む。これにより、レジセンサ１０６により検出された色ズレ量が最大（Ａ）であったトナーと、色ズレ量が中間的な値（Ｂ）であったトナーについて、ポリゴンミラー２１０のミラー面を１つ後のマイナス側に変更させる。なお、１だけ減算するのは、ポリゴンミラーの１つのミラー面は、副走査方向の１ドット（ライン）に対応しているからである。例えば、あるミラー面により副走査方向のあるラインを形成したとすると、その隣のミラー面により隣のラインが形成されるのである。また、ポリゴンミラーを一定の速度で回転させる場合は、原理的に、１ドット単位でしか、副走査方向の色ずれを修正できないことも理由の一つである。

なぜなら、ＢとＣの絶対値との差が正であれば、ＢよりもＣの方がイエローに対する色ズレ量が小さいからである。すなわち、
Ｂ＞０．２５となり、その結果、
｜Ｃ＋１｜＞｜Ｂ−１｜となるためである。イエロー以外の色の色ズレ量は、いずれも負となり、そのうち補正後の最小値はＢ−１となる（Ｂのトナーが最もイエローからずれていることになる。）。

Ｂ−１＞−０．７５
であるため、
補正後の最大値（この値は、イエローの０となる。） − 補正後の最小値（Ｂ−１）＜０．７５画素
を満たす。よって、４色のトナー間の色ズレ量が０．７５画素内に収まったことになるので、本フローチャートを終了する。

一方、ステップＳ７０５でＮｏであれば、Ｂのイエローに対する色ズレ量がＣと同等以下であり、
｜Ｃ＋１｜≦｜Ｂ−１｜
となる。よって、ステップＳ７０７において、システム制御部６０１は、色ズレ量が少なくなるようにＣに１を加えてメモリ６０２に記憶する。これにより、レジセンサ１０６により検出された色ズレ量が最小（Ｃ）であったトナーについて、ポリゴンミラー２１０のミラー面を１つ前のプラス側に変更させることになる。これで色ズレ量の最大値は、Ｃ＋１となり、しかも、
Ｃ＋１≦０．７５
であるため、
色ズレ量の最大値（Ｃ＋１） − 最小値（これはイエローの０となる）≦０．７５画素
となり、本フローチャートを終了する。

ところで、Ｓ７０４において、Ｎｏであれば、イエローよりマイナス側にＢとＣがあることになる。そこで、ステップＳ７０８において、システム制御部６０１は、ＡとＢのどちらがイエローに対する色ズレ量がより小さいかを判断する。例えば、検出された色ズレ量の最大値Ａと、中間的な値Ｂの絶対値との差が０以上であるかどうかを判定する（すなわち、Ａ−｜Ｂ｜≧０？）。検出された色ズレ量の最大値Ａと、中間的な値Ｂの絶対値との差が０以上であれば、ステップＳ７０９に進む。

ステップＳ７０９において、システム制御部６０１は、Ａの値を１だけ減算し、メモリ６０２に記憶する。これにより、レジセンサ１０６により検出された色ズレ量が最大（Ａ）であったトナーについて、ポリゴンミラー２１０のミラー面を１つ後のマイナス側に変更させる。

すなわち、Ａ−｜Ｂ｜≧０であれば、Ｂのトナーのイエローに対する色ズレ量が、Ａと同等以下であり、しかも、
｜Ａ−１｜≦｜Ｂ＋１｜
となる。そのため、Ａのトナーについて、ポリゴンミラー２１０のミラー面を１つ後のマイナス側に変更させることになる。これで、４つのトナーの色ズレ量は、イエローの０が最大値となり、Ａ−１が最小値となり、しかも、
Ａ−１≧−０．７５
である。よって、色ズレ量の
最大値（イエローの０）−最小値≦０．７５画素
となるため、色ズレ量の補正を終了する。

もし、ステップＳ７０８において、Ｎｏであれば、Ｂのトナーよりも、Ａのトナーの方がイエローに対する色ズレ量が小さいことになる。また、
Ｂ＜−０．２５となり、
｜Ａ−１｜＞｜Ｂ＋１｜
となる。よって、ステップＳ７１０に進み、システム制御部６０１は、色ズレ量が少なくなるようにＢ＋１，Ｃ＋１としてメモリ６０２に記憶する。これにより、レジセンサ１０６により検出された色ズレ量が最小（Ｃ）であったトナーと、色ズレ量が中間的な値（Ｂ）であったトナーについて、ポリゴンミラー２１０のミラー面を１つ前のプラス側に変更させる。これで、補正後の最大値は、Ｃ＋１で、補正後の最小値がイエローの０となり、また、
Ｃ＋１＜０．７５
であるため、
補正後の最大値−補正後の最小値＜０．７５画素
となる。よって、色ズレ量の補正処理を終了する。

こうして、各トナー間の色ズレが最大でも０．７５画素に収まるように、ポリゴンミラー２１０のミラー面が選択される。

図９は、補正後の色ズレ量についての記憶例を示す図である。この補正量は、図８に例示した色ズレ量が検知された場合のものである。すなわち、最大値（＋０．４５）−最小値（−０．３５）＝＋０．８０となり、ステップＳ７０３の条件を満たす。続いて、Ｂの値（＋０．４０）は正なので、ステップＳ７０４の条件を満たす。また、Ｂ−｜Ｃ｜は、＋０．４０−｜−０．３５｜＝＋０．７５なので、ステップＳ７０５の条件も満たす。よって、ステップＳ７０６において、Ｂｋトナーについての色ズレ量Ａと、Ｃトナーについての色ズレ量Ｂとがそれぞれ、１．００だけ減算される。

図１０は、実施形態に係るレジ補正の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートは、基準となった色（上述の例ではイエロー）を除く他の色について実行される。

プリントスタートの信号が入力されると、ステップＳ１００１において、システム制御部６０１は、補正後の色ズレ量をメモリ６０２から読み出す。

ステップＳ１００２において、ステップＳ１００１において、システム制御部６０１は、読み出した色ズレ量が−０．５未満であるかどうかを判定する。以下であれば、ステップＳ１００３に進む。

ステップＳ１００３において、システム制御部６０１は、当該色についてのミラー面として、基準色（例：イエロー）のミラー面に対して１つ後のミラー面を選択する。すなわち、一つ後のミラー面に光ビームが当たるようにシステム制御部６０１は、レーザの発光タイミングを制御する。

一方、色ズレ量が−０．５以上であれば、ステップＳ１００４において、システム制御部６０１は、色ズレ量が０．５を超えるかどうかを判定する。超えない場合は、ミラー面を新しく選択する必要はないので、本サブルーチンを終了する。一方、超える場合は、ステップＳ１００５において、システム制御部６０１は、当該色についてのミラー面として、基準色（例：イエロー）のミラー面に対して１つ前のミラー面を選択する。すなわち、一つ前のミラー面に光ビームが当たるように、システム制御部６０１は、レーザの発光タイミングを制御する。

このように、本実施形態では、メモリ６０２に記憶された基準色であるイエローに対する色ズレ量から、各色について好適なポリゴンミラー２１０のミラー面を選択することができる。その後、システム制御部６０１は、選択したミラー面（発光タイミング）の情報を電気回路基板１４に対して制御指示する。次に、電気回路基板１４のレーザ駆動回路は、システム制御部６０１からの制御指示に従い、選択されたポリゴンミラー２１０のミラー面に合わせて半導体レーザ４０２，４０３，５１２，５１３からレーザ光束を射出させる。このように、ポリゴンミラー２１０のミラー面を選択して露光することで、レジ補正を行った画像形成が可能となる。その際の色ズレ量は
（４−１）／４＝０．７５画素以下
で、かつ、概ね最小の値にすることができる。

以上説明したように、本実施形態に係るカラー画像形成装置は、１つのポリゴンミラー２１０で複数の半導体レーザ４０２，４０３，５１２，５１３から射出されたレーザ光を同時に偏向走査して、複数の感光ドラム２０１Ｂｋ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１Ｙにそれぞれ照射して露光を行う。これにより、部品点数が削減されるので、走査式光学装置１０２を、低コスト化および小型化することが可能となる。しかも、分離用折り返しミラー２２５と最終折り返しミラー２２６とにより、半導体レーザ４０３の光束を複数回反射させ、一方で、分離用折り返しミラー２３５と最終折り返しミラー２３６とにより、半導体レーザ５１２の光束を複数回反射させることで、少ないスペースを有効活用して他の光束と実質的に同一の光路長にできる。そのため、走査式光学装置をさらに小型コンパクト化することが可能となる。このため、カラープリンタ１００もトータルとして、低コスト化、小型化することが可能である。

また、色ズレ量が小さくなるように、各トナーごとにポリゴンミラー２１０のミラー面を選択することにより、好適にレジ補正を実行できる。すなわち、レジセンサ１０６により検知された基準色（例：イエロー）に対する色ズレ量をメモリ６０２に記憶しておき、画像形成時には、システム制御部６０１が各色に対応するポリゴンミラー２１０のミラー面を選択して露光制御することで、副走査方向の色ズレ量を
（ｎ−１）／ｎ画素以下
とすることができる（ｎは２以上の自然数。）。このため、最大で１画素の色ズレが生じてしまう従来のカラー画像形成装置よりも、カラープリンタ１００を高画質化することが可能となる。

また、基準色として、定着装置１０７からの熱の影響を最も受けにくい位置に配置された現像装置２０３Ｙに保持されているトナーの色であるイエローとすることで、定着装置の熱により部品が熱膨張の悪影響を抑制している。

［第２の実施形態]
第２の実施形態は、第１の実施形態におけるポリゴンミラー２１０のミラー面選択処理についての他の例に関するものである。なお、既に説明した個所には同一の参照符号を付すことにより説明を簡潔に行う。

図１１は、実施形態に係る他の色ズレ補正処理の例示的なフローチャートである。上述したように、システム制御部６０１は、ステップＳ７０１ないしＳ７０３を実行する。その結果、ステップＳ７０３において、色ずれ量の最大値と最小値との差が０．７５を超える場合には、以下のステップＳ１１０４に進む。

ステップＳ１１０４において、システム制御部６０１は、中間的な色ずれ量Ｃの値が正であるかどうかを判定する。正であれば、ステップＳ１１０５に進み、システム制御部６０１は、Ｃに１を加算し、メモリ６０２に記憶する。つまり、中間的な色ずれ量Ｃとなった色について、ポリゴンミラー２１０のミラー面を１つ前のプラス側に変更させることになる。これで補正後の最大値はＣ＋１となり、補正後の最小値がイエローの０となる。また、
Ｃ＋１≦０．７５
であるため、色ズレ量の
最大値−最小値≦０．７５画素
となるため、本処理を終了する。

一方、ステップＳ１１０４において、Ｂの値が正でない場合、ステップＳ１１０６に進み、システム制御部６０１は、Ａの値から１つ減算してなる値をメモリ６０２に記憶する。つまり、色ずれ量Ａに対応する色についてのミラー面を、１つ後のマイナス側に変更させることになる。これは、ＢとＣに対応する色は、イエローよりマイナス側にずれているためである。これで補正後の最大値はイエローの０で、最小値はＡ−１となり、かつ、
Ａ−１≧−０．７５
であるため、色ズレ量の
最大値−最小値≦０．７５画素
となる。よって本処理を終了する。

このように、第２の実施形態においても、色ズレ量が最大でも
（４−１）／４＝０．７５画素以下
となるように、ポリゴンミラー２１０のミラー面を選択できる。よって、カラープリンタ１００を従来よりも高画質化することが可能である。

［他の実施形態］
第一の実施形態および第二の実施形態の走査式光学装置において、１枚のポリゴンミラーに対して両側にそれぞれ２本のレーザ光束が入射し、４つの感光ドラムを露光する方式について説明したが、１枚のポリゴンミラーの片側に４本のレーザ光束を入射し、４つの感光ドラムを露光するカラー画像形成装置であっても、本発明を適用できることはいうまでもない。

上述の実施形態では、４つの感光体にたいして、１つ回転多面鏡を適用するものであった。しかしながら、本発明は、これに限定されることはなく、ｎ（ｎは２以上の自然数）の感光体に対して、ｍ（ｍは、１以上かつｎ未満の自然数）個の回転多面鏡を用いる画像形成装置に適用可能である。

実施形態に係るタンデム型カラープリンタの概略断面図である。 実施形態に係る走査式光学装置と画像形成部を示す概略断面図である。 走査式光学装置の全体構成を示す斜視図である。 図４は、レーザホルダ部の断面図である。 図５は、レーザホルダ部の断面図である。 実施形態に係るタンデム型カラープリンタのブロック図である。 実施形態に係る色ズレ補正処理の例示的なフローチャートである。 実施形態に係る色ズレ量の記憶例を示す図である。 補正後の色ズレ量についての記憶例を示す図である。 実施形態に係るレジ補正の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る他の色ズレ補正処理の例示的なフローチャートである。

Claims (8)

1. 電子写真方式の画像形成装置であって、
   それぞれ異なるトナー像を担持するためのｎ（ｎ以上の自然数）個の感光体と、
   前記ｎ個の感光体のそれぞれに潜像を形成するためのｎ個の光源と、
   前記ｎ個の光源から射出される光束をそれぞれ対応する前記感光体に対して偏向走査する回転多面鏡と、
   前記回転多面鏡による偏向走査によって前記感光体上に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
   前記感光体上に形成された前記各トナー像が転写される転写体と、
   前記転写体上に形成された前記各トナー像について色ズレ量を検知する検知手段と、
   前記トナー像ごとの前記色ズレ量が（ｎ−１）／ｎ画素以下となるように、前記感光体ごとの偏向走査に用いられる前記回転多面鏡のミラー面を選択する選択手段と、
   前記選択されたミラー面により前記光源からの光束が偏向走査されるよう該光源の発光タイミングを制御する制御手段と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検知手段は、所定色のトナー像に対する他の色のトナー像についての色ズレ量を検知する手段であり、前記選択手段は、前記所定色に対応する前記回転多面鏡のミラー面を基準として、前記他の色に対応する前記回転多面鏡のミラー面を選択する手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定色は、前記複数の色のうち、前記画像形成装置における定着熱の影響を最も受けにくい位置に配置された現像装置に保持されているトナーの色であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記選択手段は、
   前記各色ごとの前記色ずれ量を大きい順から順にＡ、Ｂ、Ｃとしたときに、
   Ｂが正であって、かつ、Ｂ−｜Ｃ｜が正であれば、ＡおよびＢに対応する色について、前記所定色に対応するミラー面の回転方向における１つ後のミラー面を選択し、
   Ｂが正であって、かつ、Ｂ−｜Ｃ｜が正でなければ、Ｃに対応する色について、前記所定色に対応するミラー面の回転方向における１つ前のミラー面を選択し、
   Ｂが正でなく、かつ、Ａ−｜Ｂ｜が０以上であれば、Ａに対応する色について、前記所定色に対応するミラー面の回転方向における１つ後のミラー面を選択し、
   Ｂが正でなく、かつ、Ａ−｜Ｂ｜が０以上でなければ、ＢおよびＣに対応する色について、前記所定色に対応するミラー面の回転方向における１つ前のミラー面を選択する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記選択手段は、
   前記各色ごとの前記色ずれ量を大きい順から順にＡ、Ｂ、Ｃとしたときに、
   Ｂが正であれば、Ｃに対応する色について、前記所定色に対応するミラー面の回転方向における１つ前のミラー面を選択し、
   Ｂが正でなければ、Ａに対応する色について、前記所定色に対応するミラー面の回転方向における１つ前のミラー面を選択する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
6. 前記各光源から、対応する前記感光体までの光路長を実質的に等しくすべく、前記回転多面鏡により偏向走査された光束を反射させる複数の反射部材をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の画像形成装置。
7. 電子写真方式の画像形成装置であって、
   複数の光源からの光束を、１つの回転多面鏡によりｎ（ｎ以上の自然数）個の感光体に対して偏向走査する光学走査手段と、
   前記ｎ個の感光体を用いて形成される各トナー像の色ズレ量を検知する検知手段と、
   前記回転多面鏡を構成する複数のミラー面のうち、前記トナー像ごとの前記色ズレ量が（ｎ−１）／ｎ画素以下となる前記回転多面鏡のミラー面によって前記光源からの光束が偏向走査されるよう、前記光源の発光タイミングを制御する制御手段と
   を含む画像形成装置。
8. 複数の光源からの光束を、１つの回転多面鏡によりｎ（ｎ以上の自然数）個の感光体に対して偏向走査する光学走査装置を有する電子写真方式の画像形成装置の制御方法であって、
   前記ｎ個の感光体を用いて形成される各トナー像の色ズレ量を検知するステップと、
   前記回転多面鏡を構成する複数のミラー面のうち、前記トナー像ごとの前記色ズレ量が（ｎ−１）／ｎ画素以下となる前記回転多面鏡のミラー面によって前記光源からの光束が偏向走査されるよう、前記光源の発光タイミングを制御するステップと
   を含む画像形成装置の制御方法。

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