JP2007171493A - 画像形成装置およびその画像補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】精度の高い画像を形成することのできる画像形成装置およびその画像補正方法を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、光ビームによるマルチビーム光走査装置２１によって主走査露光される画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ＬＥＤアレイによるＬＥＤ露光ヘッド２２によって主走査露光される画像形成部１０Ｓと、各画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｓからそれぞれトナー像が重畳して転写される中間転写ベルト１２と、中間転写ベルト１２が担持するトナー像を検知するパターン検知部５０と、画像形成部１０Ｓによって形成されたトナー像を検知したパターン検知部５０の検知情報に基づいて、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの主走査露光を補正制御する制御部４０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いるプリンタや複写機等の画像形成装置等に係り、より詳しくは、カラー画像を形成可能な画像形成装置およびその画像補正方法に関する。

電子写真方式を用いるプリンタや複写機等の画像形成装置において、カラー画像を形成する装置が広く普及している。この種の一般的な画像形成装置として、たとえば、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の色ごとに設けられた画像形成部が、転写媒体(中間転写ベルトや記録用紙等)に対向して並設されたいわゆるタンデム型の画像形成装置が知られている。タンデム型の画像形成装置では、各々の画像形成部で形成される色の異なる画像が、走行する転写媒体に順次転写されて重ね合わされ、カラー画像が形成される。
このようなタンデム型の画像形成装置は、各色用の画像形成部に対して同様な構成の露光装置をそれぞれ備える。露光装置としては、レーザビームを用いるレーザ露光装置を用いるものが多い。レーザ露光装置は、レーザ発振器等の光源から出射されたレーザビームを、回転多面鏡（ポリゴンミラー）等の偏向走査手段で偏向して走査動作させ、感光体ドラムを走査露光する。

また、近時、上述した常用色(通常色)であるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のフルカラーに対し、この４色では表現が困難または不可能であった特定色等の画形材を用いた画像をこのフルカラープリンタにて形成する技術が提案されている。例えば、特定ユーザ専用のコーポレートカラー、点字用の発泡トナー、蛍光色トナー、光沢を向上させるトナー等を用いて画像を形成するものである。前述のタンデム方式の画像形成装置によってこのような特定色による画像形成を行おうとした場合、特別色のための画像形成部を、通常色の画像形成部に並べて配置することが必要となる。
しかし、同様の画像形成部を単純に色数分並設する構成では、装置全体が大型化する。このような不具合を解消すべく、感光体ドラムを露光して潜像を形成する露光装置を、要求される解像度等に対応した異なる構成とするものが提案されている。
たとえば、特許文献１には、黒用作像ユニットの露光装置にはレーザ露光装置を用い、カラー用の作像ユニットの露光装置にはＬＥＤアレイ露光装置を用いる構成が開示されている。
また、複数のレーザビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）によって一括して主走査させる、いわゆるマルチビーム(複数ビーム)の露光装置を用いる画像形成装置が提案（たとえば特許文献２参照）されている。
特許文献２に開示の露光装置は、光源から出射された各色用の（４群の）光ビーム群を、一つの回転多面鏡で偏向させて走査動作させると共にその後の光学系で各色用ごとに分離して、それぞれ各色用の画像形成部の感光体ドラムを走査するものである。このような露光装置を用いることにより、画像形成装置全体を小型に構成することができる。

ところで、タンデム方式のカラーの画像形成装置では、色ごとに形成された画像を重ねてカラー画像を形成するため、画像形成部の各取り付け位置の誤差、各画像形成部の周速誤差、転写対象に対する露光位置の違い、転写対象の線速の変化等により、形成された画像において色ズレが発生する。すなわち、色ごとに設けられる画像形成部のアライメントや機械的誤差等がそのまま記録媒体(用紙等)上での色ズレとなる。このため、この種の画像形成装置では、これらの色ズレ量を測定し、色ズレの発生を抑制するための色ズレ制御(レジストレーション制御)を行うことが不可欠となる。この色ズレ制御の一般的な方法として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のマーク(パターン)を転写対象に描き、その位置をセンサで読み取り、その読み取り結果から色ズレを算出してフィードバックし、画像形成部を制御する方法がある。

特開２００３−６６６８３号公報 特開２００５−７００６７号公報

ここで、レーザ露光装置では、その構成上生ずる下記のごとき誤差が、形成画像の精度に影響する。
すなわち、レーザビームを走査する光学系の装着誤差や光路を折り返すミラー等の実装誤差、さらにはミラーの平面精度誤差により、感光体ドラムの主走査方向に±０．３％程度の倍率誤差が生ずる。たとえば、３００ｍｍの走査の場合では、倍率誤差は±０．９ｍｍ程度となる。
また、レーザビームを走査する光学系の持つ歪曲収差によって、走査位置で走査速度が変化するいわゆるリニアリティ誤差がある。このリニアリティ誤差のため、出力画像の絶対的な寸法を高精度とするには限界がある。
さらに、光学系と感光体の相対位置の誤差により、レーザ露光装置の制御では対応し得ない倍率誤差が生ずる。
これらにより、露光装置としてレーザ露光装置を用いるタンデム方式のカラーの画像形成装置では、高い精度の画像形成が難しいものであった。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、精度の高い画像を形成することのできる画像形成装置およびその画像補正方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、光ビームによる光走査装置によって主走査露光される感光体を有するビーム走査画像形成部と、発光点が線状に配設された発光走査装置によって主走査露光される感光体を有するライン走査画像形成部と、各画像形成部からそれぞれ画像が重畳して転写される像担持体と、像担持体が担持する画像を検知する検知手段と、ライン走査画像形成部によって形成された画像を検知した検知手段の検知情報に基づいて、光走査装置によるビーム走査画像形成部の感光体への主走査露光を補正制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。

ここで、制御装置は、たとえば、検知手段による検知情報に基づいて光走査装置を制御して、主走査方向の倍率を補正することを特徴とすることができる。
また、異なる色の画像を形成するビーム走査画像形成部を複数備え、制御装置は、検知手段による検知情報に基づいて一つのビーム走査画像形成部の感光体を露光する光走査装置を制御して主走査方向の倍率を補正すると共に、一つのビーム走査画像形成部によって形成された画像の検知手段による検知情報に基づいて、他のビーム走査画像形成部の感光体を露光する光走査装置を制御して色ズレ補正を行うことを特徴とすることができる。

検知手段は、発光走査装置による主走査方向に複数設けられ、または、発光走査装置による主走査方向に移動可能に設けられていることを特徴とする。また、検知手段は、受光素子が線状に配設されて成るライン状センサであって、発光走査装置による主走査方向と平行に設けられていることを特徴とすることができる。
さらに、上記構成における像担持体は、複数の張架ロール部材によって周回可能に配設されて感光体から転写された画像を担持すると共に記録媒体に転写する中間転写ベルト部材であって、ライン走査画像形成部は、ビーム走査画像形成部のいずれより、中間転写ベルト部材から記録媒体へ画像を転写する転写位置の近くに位置し、ライン走査画像形成部に最も近い張架ロール部材には、中間転写ベルト部材の主走査方向の変位を規制する斜行防止手段が設けられていることを特徴とすることができる。

さらにまた、上記構成における像担持体は記録媒体であって、複数の張架ロール部材によって周回可能に配設されて記録媒体を搬送する搬送部材を備え、ライン走査画像形成部は、ビーム走査画像形成部のいずれより、記録媒体の移動方向上流側に位置し、ライン走査画像形成部に最も近い張架ロール部材には、搬送部材の主走査方向の変位を規制する斜行防止手段が設けられていることを特徴とすることができる。
ここで、上記画像形成装置は、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの画像を形成する４組のビーム走査画像形成部を備え、４組のビーム走査画像形成部の協働によってカラー画像を形成すると共に、ライン走査画像形成部は特別色の画像を形成することを特徴とすることができる。

本発明の画像形成装置の画像補正方法は、光ビームによって主走査露光される感光体を有する複数の光ビーム走査画像形成部と、発光点が線状に配設されて成る発光アレイ装置によって主走査露光される感光体を有する発光走査画像形成部と、を備える画像形成装置における画像補正方法であって、発光走査画像形成部によって形成された画像を基準として、光ビーム走査画像形成部が補正した画像を形成することを特徴とする。
さらに加えて、発光走査画像形成部によって形成された画像を基準として補正した画像を一つの光ビーム走査画像形成部で形成すると共に、その一つの光ビーム走査画像形成部によって形成された画像を基準として他の光ビーム走査画像形成部が補正した画像を形成することを特徴とすることができる。

以上のように構成された本発明の画像形成装置およびその画像補正方法によれば、精度の高い画像を形成することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態)について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用された画像形成装置１の全体構成を示す図である。また、図２はその要部（露光装置２０および中間転写ベルト１２部分）拡大図、図３は図２の中間転写ベルト１２を画像形成部１０の側から見た図である。さらに、図４は露光装置２０とその露光ドットを説明する概念図である。

図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式による複数の画像形成部１０によってカラー画像を形成する、いわゆるタンデム型のデジタルカラー機である。この画像形成装置１は、各色の画像を形成する画像形成部１０と、各画像形成部１０の感光体ドラム１１を露光して静電潜像を形成する露光装置２０（マルチビーム光走査装置２１およびＬＥＤ露光ヘッド２２）と、感光体ドラム１１に担持されたトナー像を重畳して担持する像担持体としての中間転写ベルト１２とを備えている。また、記録用紙Ｐを収容する給紙カセット１４と、記録用紙Ｐにトナー像を定着するための定着器１５とを備えている。さらに、画像形成装置１は、その全ての駆動制御を行う制御装置としての制御部４０を備えている。

画像形成部１０は、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)、特別色（Ｓ）の各色にそれぞれ対応して、５組設けられている。イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって通常のカラー画像を形成し、特別色（Ｓ）の画像形成部１０Ｓはたとえば特定の会社のコーポレートカラー等でその社名ロゴ等の画像を形成するものである。以下、これらの画像形成部１０を区別する必要がある場合には、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｓと表記するが、区別する必要がない場合には、単に画像形成部１０と表記する。また、各画像形成部１０が備える感光体ドラム１１も同様に、必要がある場合のみ感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｓと表記し、その他の場合には感光体ドラム１１と表記する。

各画像形成部１０は、感光体ドラム１１の周囲に画像形成のための各種デバイスを備えている。すなわち、感光体ドラム１１の周囲に、その回転方向に沿って、感光体ドラム１１を帯電させる帯電装置と、露光装置２０による露光によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、中間転写ベルト１２へのトナー像の転写後に感光体ドラム１１上に残存する残留トナーを除去するクリーナとが配設されている。

これら感光体ドラム１１と周囲のデバイスは、画像形成部１０としてユニット化されており、ユニット単位で画像形成装置１の図示しないフレームに装着されるようになっている。そして、このような画像形成部１０が、後述する中間転写ベルト１２の略直線的な下側の周回経路部分に臨んで５組、略水平方向に一定間隔を隔てて設けられて、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｓを構成している。本実施の形態では、図１および図２中時計回りに周回する中間転写ベルト１２の移動方向上流側から下流方向に、イエローの画像形成部１０Ｙ、マゼンタの画像形成部１０Ｍ、シアンの画像形成部１０Ｃ、ブラックの画像形成部１０Ｋ、特別色の画像形成部１０Ｓの順で配列されている。つまり、特別色の画像形成部１０Ｓは、他の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに対して中間転写ベルト１２の移動方向最も下流側で、後述する中間転写ベルト１２からトナー像を記録用紙Ｐに転写する二次転写位置に最も近く配置されているものである。

露光装置２０は、光走査装置としてのマルチビーム光走査装置２１と、発光走査装置としてのＬＥＤ露光ヘッド２２とを備えている。そして、マルチビーム光走査装置２１が画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを走査露光し、ＬＥＤ露光ヘッド２２は特別色の画像形成部１０Ｓを走査露光するように構成されている。つまり、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが本実施の形態におけるビーム走査画像形成部であり、画像形成部１０Ｓが本実施の形態におけるライン走査画像形成部である。このような構成により、通常のカラー画像形成に用いられるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは高解像度の画像形成が可能であり、特別色の画像形成部１０Ｓは機構が単純で小型化が可能となっている。

マルチビーム光走査装置２１は、複数の発光点を有する面発光レーザアレイチップ２１Ａと、この面発光レーザアレイチップ２１Ａが出射したレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫを走査動作させる一つのポリゴンミラー２１Ｂと、ポリゴンミラー２１Ｂによって走査動作されるレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫをそれぞれ各画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに導く光学系２１Ｃとから構成されている。そして、面発光レーザアレイチップ２１が出射したレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫで各画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを露光して、潜像を形成する。

このマルチビーム光走査装置２１のように、レーザビームを被走査体（感光体ドラム１１）に結像させて露光するレーザ光走査装置は、図４に走査列２１Ｌを示すように、後述するＬＥＤ露光ヘッド２２に比較して個々のドット２１Ｂを微小間隔で露光することができ、高解像度化が可能である。一方、走査対象（感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）に対する走査の絶対基準がなく、走査位置を検知して露光制御する必要がある。その駆動は、制御部４０を介して供給されるデジタル画像信号に基づいて行われる。このマルチビーム光走査装置２１の露光によって画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが形成する画像の解像度は、たとえば２４００ｄｐｉである。

ＬＥＤ露光ヘッド２２は、図４に概念的に示すように、多数の発光素子（発光ダイオード：ＬＥＤ）２２Ａが直線状に配設されたＬＥＤアレイによって構成されている、そして、その発光素子２２Ａの配列方向を主走査方向に一致させて画像形成部１０Ｓの感光体ドラム１１Ｓに所定の精度で対向配設されている。発光素子２２Ａは高い精度で配列されており、また、ＬＥＤ露光ヘッド２２自体も感光体ドラム１１Ｓに対して高い精度で設置される。このため、発光素子２２Ａと描画されるドット２２Ｂの位置は１：１で対応し、感光体ドラム１１Ｓ上における各ドット２２Ｂの主走査方向の位置は一定である。その駆動は、制御部４０を介して供給されるデジタル画像信号に基づいて行われる。このＬＥＤ露光ヘッド２２の露光によって画像形成部１０Ｓが形成する画像の解像度は、ＬＥＤ２２Ａの配置間隔と対応し、たとえば６００ｄｐｉである。このようなＬＥＤアレイを用いるＬＥＤ露光ヘッド２２は、機械的な駆動機構を必要とせず、また液晶素子のようにバックライトを必要としないことから、画像形成装置の小型化および省電力化を図ることができる。

中間転写ベルト１２は、たとえば可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムによって無端ベルト状に形成されている。この中間転写ベルト１２は、張架ロール部材としての駆動ロール１２Ａ，バックアップロール１２Ｂ，アイドルロール１２Ｃ，１２Ｄにループ状に張架されている。図２中右側に位置する駆動ロール１２Ａと左側に位置するアイドルロール１２Ｄとの間の下側の周回経路は略直線的となっており、この略直線的な周回経路に臨んで、前述の５組の画像形成部１０が配設されている。駆動ロール１２Ａは図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動されるようになっており、中間転写ベルト１２は、この駆動ロール１２Ａの回転によって図中時計回りに周回駆動される。

中間転写ベルト１２を張架するローラの内、画像形成部１０Ｓに最も近くその下流側に位置するアイドルロール１２Ｄには、斜行防止機構が設けられている。
斜行防止機構は、アイドルロール１２Ｄの両端に斜行防止手段としての大径のガイド１２Ｄａが装着されて構成され、このガイド１２Ｄａによって中間転写ベルト１２の両側端の位置を規定して斜行を防ぐいわゆるエッジガイドと呼ばれるものである。なお、斜行防止機構は、この構成に限るものではない。たとえば中間転写ベルト１２の裏面に側縁に沿って形成されたリブが、アイドルロール１２Ｄの両端に形成されたリブガイドの外面に当接することで中間転写ベルト１２の両側端の位置を規定して斜行を防ぐ、いわゆるリブガイドと呼ばれる構成等、他の構成であっても良い。

中間転写ベルト１２を挟んで各画像形成部１０の感光体ドラム１１と対向する位置には、それぞれ一次転写ロール１３が配設されている。ここが、感光体ドラム１１に担持されたトナー像を中間転写ベルト１２に転写する一次転写位置である。
また、バックアップロール１２Ｂと中間転写ベルト１２を挟んで対向する位置に、二次転写ロール１６が配設されている。ここが、中間転写ベルト１２に担持されたトナー像を記録媒体である記録用紙Ｐに転写する二次転写位置である。

制御部４０は、画像形成装置１の各機構の駆動を一括して制御すると共に、画像読取装置やパーソナルコンピュータ等から入力された画像情報をデジタル画像信号に変換して露光装置２０に供給し、各画像形成部１０を介して中間転写ベルト１２への書き込みを行わせる。
さらに、制御部４０は、レジストレーション制御のためのパターン画像等の画像信号を生成して露光装置２０に供給し、各画像形成部１０を介して中間転写ベルト１２への書き込みを行わせると共に、パターン検知部５０からレジストレーション制御パターンの検出結果を取得して、その取得した情報に基づいて各画像形成部１０による形成画像のずれ量を解析し、必要な補正を行う。たとえば、色ズレを解消するようにマルチビーム光走査装置の各色用の複数のレーザビームの内で書き出すビームを変更調整制御（これをライン選択制御と称する）する。制御部４０におけるこれらの機能は、プログラム制御されたＣＰＵ(Central Processing Unit)等で実現される。このレジストレーション制御については、後に詳述する。

パターン検知部５０は、図３に示すように、３個の検知手段としてのセンサ（中央センサ５０Ｓ，右センサ５０Ｒ，左センサ５０Ｌ）を備えており、中間転写ベルト１２の移動方向に対して最も下流側に位置する特別色用の画像形成部１０Ｓより更に下流側に設けられている。中央センサ５０Ｓは中間転写ベルト１２の中央に、右センサ５０Ｒは中間転写ベルト１２の移動方向前方に向かって右側（装置奥側）に、左センサ５０Ｌは中間転写ベルト１２の移動方向前方に向かって左側（装置手前側）に、それぞれ配設されている。各センサ５０Ｓ，５０Ｒ，５０Ｌは、中間転写ベルト１２に臨み、中間転写ベルト１２の移動方向（副走査方向）と直行する直線上（つまり主走査方向）に配列されている。そして、各センサ５０Ｓ，５０Ｒ，５０Ｌがそれぞれ中間転写ベルト１２に形成された画像としてのレジストレーション制御用パターン（後述する倍率基準マーク，倍率補正マーク，色ズレ基準マークおよび色ズレ補正マーク）を読み取って、その情報を制御部４０に出力する。

上記のごとく構成された画像形成装置１は、制御部４０によって制御駆動され、下記のごとく作用して記録用紙上にカラーの画像を形成する。
すなわち、露光装置２０による露光によって各画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｓが形成した各色のトナー像を、それぞれ一次転写ロール１３と対向する一次転写位置において中間転写ベルト１２上に転写して、その動きにしたがって順に重ね合わせてカラートナー画像を形成する。そして、中間転写ベルト１２上に形成されたカラートナー画像を、中間転写ベルト１２の移動とタイミングを合わせて搬送される記録用紙Ｐに二次転写ロール１６とバックアップロール１２Ｂとが対向配置された二次転写部において転写し、さらに、カラートナー画像が転写された記録用紙Ｐを定着器１５で定着して筐体外部に設けられた排紙トレイに排出するものである。

つぎに、制御部４０によるレジストレーション制御について説明する。
制御部４０は、画像形成装置１の電源投入時におけるイニシャライズ時および画像形成作業中に予め設定された作動時間や画像形成数等の条件で、下記のごときレジストレーション制御を実行する。
レジストレーション制御は、主走査方向の倍率補正と、色ズレ補正とを、順次行う。すなわち、特別色の画像形成部１０Ｓによる形成画像を基準として、マルチビーム光走査装置２１による走査露光によって描画される一色の画像形成部（たとえばブラックの画像形成部１０Ｋ）の主走査方向の倍率を補正し、ついで、主走査方向の倍率が補正された画像形成部１０Ｋによる形成画像を基準としてマルチビーム光走査装置２１による走査露光によって描画される他の色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの色ズレを補正する。

図５は、そのレジストレーション制御のフローチャートである。なお、以下の説明における各構成要素の符号は、図１乃至４参照のこと。
まず、特別色の画像形成部１０Ｓによって倍率基準マーク８１Ｓ（図３（ａ）参照）を中間転写ベルト１２上に形成する（Ｓ１０１）と共に、ブラックの画像形成部１０Ｋによって倍率補正マーク８１Ｋを中間転写ベルト１２上に描画する（Ｓ１０２）。
すなわち、倍率基準マーク８１Ｓの画像信号を生成してＬＥＤ露光ヘッド２２を駆動し、特別色の画像形成部１０Ｓによってパターン検知部５０の各センサ５０Ｓ，５０Ｒ，５０Ｌと対応する中間転写ベルト１２上の中央及び幅方向左右の３カ所に、倍率基準マーク８１Ｓのトナー像を転写する。また、マルチビーム光走査装置２１を駆動してブラックの画像形成部１０Ｋによって、中間転写ベルト１２上の同様の位置に倍率補正マーク８１Ｋのトナー像を形成する。

ついで、パターン検知部５０の各センサ５０Ｓ，５０Ｒ，５０Ｌによる倍率基準マーク８１Ｓと倍率補正マーク８１Ｋの検知情報に基づいて、倍率基準マーク８１Ｓに対する倍率補正マーク８１Ｋの主走査方向のズレ量を演算する（Ｓ１０３）。
そして、特別色の画像形成部１０Ｓによる倍率基準マーク８１Ｓを基準として、マルチビーム光走査装置２１による走査露光の主走査方向の倍率を補正する（Ｓ１０４）。
すなわち、中間転写ベルト１２の移動によって対応する位置に至った倍率基準マーク８１Ｓと倍率補正マーク８１Ｋを、パターン検知部５０の各センサ５０Ｓ，５０Ｒ，５０Ｌが検知した位置情報に基づいて、マルチビーム光走査装置２１による走査露光のタイミングと露光間隔を調整して、特別色の画像形成部１０Ｓによる画像と一致するように、画像形成部１０Ｋの倍率を補正する。

つぎに、倍率補正された画像形成部１０Ｋによって中間転写ベルト１２上に色ズレ基準マーク８２Ｋ（図３（ｂ）参照）を形成する（Ｓ１０５）と共に、マルチビーム光走査装置２１によって主走査されるその他の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃによって中間転写ベルト１２上に色ズレ補正マーク８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ（図３（ｂ）参照）を形成する（Ｓ１０６）。

そして、パターン検知部５０の各センサ５０Ｓ，５０Ｒ，５０Ｌが検知した色ズレ基準マーク８２Ｋと色ズレ調整マーク８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃの検知情報に基づいて、色ズレ基準マーク８２Ｋに対する各色ズレ調整マーク８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃの色ズレ量を演算し（Ｓ１０７）、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの色ズレ補正を行う（Ｓ１０８）。
すなわち、画像形成部１０Ｋによって形成された色ズレ基準マーク８２Ｋと、他の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃによって形成された色ズレ調整マーク８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃとを、パターン検知部５０の各センサ５０Ｓ，５０Ｒ，５０Ｌで検知し、その検知情報に基づいて、色ズレ基準マーク８２Ｋに対する色ズレ調整マーク８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃのズレ量を演算し、各色の色ズレを解消するようにマルチビーム光走査装置２１による画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃに対する走査露光の露光タイミングを調整するものである。

このようなレジストレーション制御によれば、ＬＥＤ露光ヘッド２２の走査によって画像形成する特別色の画像形成部１０Ｓが形成した画像を基準として、主走査方向の倍率を定めるため、主走査方向の倍率を高い精度に設定することができる。
つまり、前述のごとくＬＥＤ露光ヘッド２２によって感光体ドラム１１Ｓ上に露光される各ドット２２Ｂの位置は一定であって主走査方向に変位することがない。このため、このＬＥＤ露光ヘッド２２による形成画像を主走査方向の絶対基準とすることで、マルチビーム光走査装置２１による画像形成部１０Ｋの主走査方向の倍率を高い精度に設定することができるものである。その精度は、ＬＥＤ露光ヘッド２２の描画の解像度（発光点の間隔）に依存する。６００ｄｐｉでは約４２．３μｍ，１２００ｄｐｉでは約２１．２μｍである。マルチビーム光走査装置２１のようなレーザビームによる走査では感光体ドラムの主走査方向に±０．３％程度の倍率誤差が生じ得、３００ｍｍの走査では±０．９ｍｍ程度の誤差となることと比較して、極めて高い精度とすることができる。

ところが、高細密な画像形成においては、色ズレ補正を画素数の少ないＬＥＤ露光ヘッド２２による形成画像を基準として行ったのでは十分な精度が得られない。たとえばマルチビーム光走査装置２１によって２４００ｄｐｉの解像度で描画するイエロー、マゼンタ、シアンの画像に対して、６００ｄｐｉ，４２．３μｍの精度では不十分である。そこで、倍率補正が完了した後、ブラックの画像形成部１０Ｋによる形成画像を基準として、イエロー、マゼンタ、シアンの色ズレ補正を行うことで、２４００ｄｐｉ，１０．６μｍの精度で色ズレを補正することができる。

ここで、主走査方向の長さの基準となる倍率基準マーク８１Ｓを形成する特別色の画像形成部１０Ｓは、前述のごとく中間転写ベルト１２の画像形成部１０が配設される領域の下流側に位置している。また、この特別色の画像形成部１０Ｓに最も近いアイドルロール１２Ｄには、斜行防止機構が設けられている。このため、万一中間転写ベルト１２の移動（周回動）に斜行が発生しても、倍率基準マーク８１Ｓの位置の主走査方向の変位を極めて小さく抑えることができ、倍率補正の高い精度を維持できる。

図６は中間転写ベルト１２に斜行が発生した状態の説明図である。
すなわち、中間転写ベルト１２に斜行が発生した場合でも、アイドルロール１２Ｄに設けられた斜行防止機構（ガイド１２Ｄａ）の作用によって、アイドルロール１２Ｄへの巻回位置における中間転写ベルト１２の主走査方向（アイドルロール１２Ｄの軸方向）の位置はほぼ一定に維持される。特別色の画像形成部１０Ｓはこのアイドルロール１２Ｄの近傍に位置するため、この特別色の画像形成部１０Ｓによって形成される最も基本的な基準となる倍率基準マーク８１Ｓは主走査方向に高い精度で中間転写ベルト１２上に形成される。そして、この倍率基準マーク８１Ｓに基づいて主走査方向の倍率補正を行うと共に、倍率補正された画像形成部１０Ｋによって形成された色ズレ基準マーク８２Ｋに基づいて画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの色ズレ補正を行うことになる。このため、各画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｓの形成画像の中間転写ベルト１２上の相対的な位置を、高い精度で一致させることができるものである。また、特別色の画像形成部１０Ｓは中間転写ベルト１２上に重畳されたカラートナー像を記録用紙に転写する二次転写部に最も近いため、画像の記録用紙に対する位置ズレを抑え、記録用紙上に高い位置精度で画像を形成できる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限定されるものではなく、画像形成装置や露光装置等は、適宜変更可能なものである。
たとえば、上記実施の形態では、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのレーザビームによる走査露光は、複数のレーザビームを一括して走査動作させるマルチビーム光走査装置２１によって行う構成であるが、これに限らず画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれに光走査装置を備える構成に本発明を適用しても良いものである。
また、上記実施の形態におけるパターン検知部５０は、検知手段として３個のセンサ（センサ５０Ｓ，５０Ｒ，５０Ｌ）を中間転写ベルト１２の中央と左右両側縁部を検知するように備えているが、検知手段は、より少数（２個または１個）のセンサを移動可能に備えた構成としても良い。

図７はセンサを２個（センサ５０Ｒ，５０Ｌ）とした例の概念図である。また、図８は１個のセンサ５０Ｓを自動的に移動駆動する機構の一例を示す。
図７に示すパターン検知部５０は、２個のセンサ５０Ｒ，５０Ｌがガイドバー５０Ｂに、移動可能に支持されている。ガイドバー５０Ｂは、軸方向を中間転写ベルト１２の移動方向と直交する方向（主走査方向）として設けられる。センサ５０Ｒ，５０Ｌのガイドバー５０Ｂ沿った移動およびその所定位置への固定は、手動によって行っても、モータ等の駆動源によって自動的に行うように構成してもいずれでもよい。図８は、たとえばモータ（図示せず）によって回転駆動されるボールネジ５０Ｆによって、センサ５０Ｓが移動駆動される例である。

このような構成によれば、レジストレーション制御における倍率基準マークの位置を、形成する画像に要求される主走査方向の精度条件に基づいて変えることができる。
たとえば、図７（ａ）に示すように印刷原稿等で左右の端部に位置合わせのトンボマークを形成する画像Ｇでは、トンボマーク間の絶対寸法に高い精度が必要であるため、左右のトンボマークの形成部位に倍率基準マークを描き、それを各センサ５０Ｒ，５０Ｌで検知する。これにより、トンボマーク間の絶対寸法を高精度に設定できる。
一方、図７（ｂ）に示すような機械設計図面Ｄでは、主走査方向の絶対寸法にさほど高い精度は要求されないが、ほぼ中央に重要な画像が集中してその中央部分において倍率変化がないことが重要である。このような画像の場合には、中央部分に集中させて倍率基準マークを描き、それを各センサ５０Ｒ，５０Ｌで検知する。これにより、中央部分の倍率を高精度に設定できる。
倍率基準マークの形成位置の設定は、使用者によって図示しない操作パネル等を介して入力された設定条件に基づいて行われる。また、パターン検知部５０の各センサ５０Ｒ，５０Ｌの主走査方向の位置は、倍率基準マークの描画位置と対応するように移動設定される。
また、検知手段は、受光素子が線状に配設されて成る、主走査方向全域を検知し得る長さのライン状センサとしても良い。そうすれば、センサを移動させることなく主走査方向における何れの位置に形成された倍率基準マークも検知することができる。

さらに、本発明は、上記構成例のごとく中間転写ベルトを用いる画像形成装置に限るものではない。
図９は、そのような画像形成装置の一例を示す。なお、図中、前述の画像形成装置と同機能の構成部および構成要素には、同符号を付して説明を省略する。
図９に示す画像形成装置は、並設された各画像形成部１０から直接記録用紙Ｐにトナー像を重畳転写し、定着器１５によって定着して排出するものである。
記録用紙Ｐは、搬送部材としての用紙搬送ベルト１７によって図中下側から上側に向けて搬送されるようになっている。

用紙搬送ベルト１７は、張架ロール部材としての駆動ロール１７Ａ，張架ロール１７Ｂ，アイドルロール１７Ｃにループ状に張架されている。図９中上側に位置する駆動ロール１７Ａと下側に位置する張架ロール１７Ｂとの間の右側の周回経路は略鉛直的となっており、この略鉛直な周回経路に臨んで、５組の画像形成部１０が配設されている。駆動ロール１７Ａは図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動されるようになっており、用紙搬送ベルト１７は、この駆動ロール１７Ａの回転によって図中反時計回りに周回駆動される。

各画像形成部１０は、図中下側から、特別色の画像形成部１０Ｓ、イエローの画像形成部１０Ｙ、マゼンタの画像形成部１０Ｍ、シアンの画像形成部１０Ｃ、ブラックの画像形成部１０Ｋの順に配設されている。
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、マルチビーム光走査装置２１によって走査露光され、特別色の画像形成部１０ＳはＬＥＤ露光ヘッド２２によって走査露光されるようになっている。
特別色の画像形成部１０Ｓに最も近い張架ロール１７Ｂには、用紙搬送ベルト１７の斜行を抑制する斜行防止手段としてのガイド１７Ｂａが設けられている。
パターン検知部５０は、最も下流に位置するブラックの画像形成部１０Ｋのさらに下流側に配設されている。

このような構成の画像形成装置においても、前述の画像形成装置と同様にしてレジストレーション制御を行うことができる。
すなわち、特別色の画像形成部１０Ｓによる形成画像を基準として、マルチビーム光走査装置２１による走査露光によって描画される一色の画像形成部（たとえばブラックの画像形成部１０Ｋ）の主走査方向の倍率を補正し、ついで、主走査方向の倍率が補正された画像形成部１０Ｋによる形成画像を基準としてマルチビーム光走査装置２１による走査露光によって描画される他の色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの色ズレを補正する。
特別色の画像形成部１０Ｓに最も近い張架ロール１７Ｂには斜行防止機構が設けられて用紙搬送ベルト１７（即ち記録用紙Ｐ）の斜行が規制され、基準の画像の主走査方向の精度を高く維持できる。

本実施の形態が適用された画像形成装置の全体構成を示す図である。 画像形成装置の要部拡大図である。 中間転写ベルトを画像形成部の側から見た図である。 露光装置とその露光ドットの概念説明図である。 レジストレーション制御のフローチャートである。 中間転写ベルトに斜行が発生した状態の説明図である。 パターン検知部の異なる構成例の概念図である。 センサの移動構造を示す図である。 異なる構成の画像形成装置の要部拡大図である。

符号の説明

１…画像形成装置、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ…画像形成部（ビーム走査画像形成部）、１０Ｓ…画像形成部（ライン走査画像形成部）、１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ）…感光体ドラム（感光体）、１２…中間転写ベルト（像担持体）、１２Ａ…駆動ロール（張架ロール部材）、１２Ｂ…バックアップロール（張架ロール部材）、１２Ｃ，１２Ｄ…アイドルロール（張架ロール部材）、１２Ｄａ…ガイド（斜行防止手段）、１７…用紙搬送ベルト（搬送部材）、１７Ａ…駆動ロール（張架ロール部材）、１７Ｂ…張架ロール（張架ロール部材）、１７Ｂａ…ガイド（斜行防止手段）、１７Ｃ…アイドルロール（張架ロール部材）、２０…露光装置（光走査装置）、２１…マルチビーム光走査装置（光走査装置）、２２…ＬＥＤ露光ヘッド（発光走査装置）、４０…制御部（制御装置）、５０Ｓ…中央センサ（検知手段）、５０Ｒ…右センサ（検知手段）、５０Ｌ…左センサ（検知手段）、ＬＹ，ＬＭ，ＬＣ，ＬＫ…レーザビーム（光ビーム）、Ｐ…記録用紙（像担持体）

Claims (11)

1. 光ビームによる光走査装置によって主走査露光される感光体を有するビーム走査画像形成部と、
   発光点が線状に配設された発光走査装置によって主走査露光される感光体を有するライン走査画像形成部と、
   前記各画像形成部からそれぞれ画像が重畳して転写される像担持体と、
   前記像担持体が担持する前記画像を検知する検知手段と、
   前記ライン走査画像形成部によって形成された画像を検知した前記検知手段の検知情報に基づいて、前記光走査装置による前記ビーム走査画像形成部の感光体への主走査露光を補正制御する制御装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御装置は、前記検知手段による検知情報に基づいて前記光走査装置を制御して、主走査方向の倍率を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 異なる色の画像を形成する前記ビーム走査画像形成部を複数備え、
   前記制御装置は、前記検知手段による検知情報に基づいて一つの前記ビーム走査画像形成部の感光体を露光する前記光走査装置を制御して主走査方向の倍率を補正すると共に、当該一つのビーム走査画像形成部によって形成された画像の前記検知手段による検知情報に基づいて、他の前記ビーム走査画像形成部の感光体を露光する前記光走査装置を制御して色ズレ補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記検知手段は、前記発光走査装置による主走査方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記検知手段は、前記発光走査装置による主走査方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記検知手段は、受光素子が線状に配設されて成るライン状センサであって、前記発光走査装置による主走査方向と平行に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体は、複数の張架ロール部材によって周回可能に配設されて前記感光体から転写された画像を担持すると共に記録媒体に転写する中間転写ベルト部材であって、
   前記ライン走査画像形成部は、前記ビーム走査画像形成部のいずれより、前記中間転写ベルト部材から前記記録媒体へ前記画像を転写する転写位置の近くに位置し、
   前記ライン走査画像形成部に最も近い前記張架ロール部材には、前記中間転写ベルト部材の前記主走査方向の変位を規制する斜行防止手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体は記録媒体であって、
   複数の張架ロール部材によって周回可能に配設されて前記記録媒体を搬送する搬送部材を備え、
   前記ライン走査画像形成部は、前記ビーム走査画像形成部のいずれより、前記記録媒体の移動方向上流側に位置し、
   前記ライン走査画像形成部に最も近い前記張架ロール部材には、前記搬送部材の前記主走査方向の変位を規制する斜行防止手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
9. イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの画像を形成する４組の前記ビーム走査画像形成部を備え、当該４組のビーム走査画像形成部の協働によってカラー画像を形成すると共に、前記ライン走査画像形成部は特別色の画像を形成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 光ビームによって主走査露光される感光体を有する複数の光ビーム走査画像形成部と、発光点が線状に配設されて成る発光装置によって主走査露光される感光体を有する発光走査画像形成部と、を備える画像形成装置における画像補正方法であって、
    前記発光走査画像形成部によって形成された画像を基準として、前記光ビーム走査画像形成部が補正した画像を形成することを特徴とする画像形成装置における画像補正方法。
11. 前記発光走査画像形成部によって形成された画像を基準として補正した画像を一つの前記光ビーム走査画像形成部で形成すると共に、当該一つの光ビーム走査画像形成部によって形成された画像を基準として他の前記光ビーム走査画像形成部が補正した画像を形成することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置における画像補正方法。

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