JP2011002616A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 周期的な周波成分に起因する色ずれピッチむらを軽減。色ずれや色合変動の少ない良好なカラー画像を実現。
【解決手段】 作像を複数行って同一用紙上に重複記録する作像手段；各作像を用いて、副走査方向に一定間隔で分布する複数のパッチでなるテストパターン画像を形成し、基準位置に対する各パッチの副走査方向の位置差、又は、１色の各パッチに対する他色の各パッチの副走査方向の位置差、を検出する位置差検出手段；各色位置差を低減するための調整値を、副走査方向の位置差の変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応でメモリに格納する調整値生成手段；および、指示画像を形成する作像工程での各作像における副走査方向の作像位置に対応するメモリ上調整値を用いて、各色作像位置を前記位置差を低減すべく調整する位置差調整手段；を備える、レーザプリンタ又はインクジェットプリンタ。
【選択図】 図１

Description

この発明は、同一用紙上に複数画像を重複記録するカラー画像形成装置に関し、特に、同一用紙上での各色画像の相対的な位置ずれすなわち色ずれの改善に関する。

この種のカラー画像形成装置には、レーザプリンタおよびインクジェットプリンタがある。レーザプリンタには例えば、タンデム方式と単一感光体方式がある。タンデム方式は、感光体及び現像装置を主体とする作像ユニットを、黒Ｋ，マゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＣのそれぞれの記録用に１個、あわせて４個を、記録紙搬送ベルトあるいは中間転写ベルトの移動方向（副走査方向ｙ）に沿って併設し、各ユニットで各感光体に各色トナー画像を形成して用紙または中間転写ベルトに重ね転写するものである。単一感光体方式は１つの感光体に１色のトナー像を形成して用紙又は中間転写体に転写し、次に該感光体に別の色のトナー像を形成して先に転写したトナー像に重ね転写し、この工程を所要色分繰り返す。インクジェットプリンタの場合は例えば、用紙幅分をライン記録できる黒Ｋ，マゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＣのそれぞれの記録用に１個、合計４個のインクジェットヘッドを記録紙搬送ベルトの移動方向（副走査方向ｙ）に沿って併設し、各ユニットで各色トナー画像を、形成して搬送ベルト上の用紙に重複記録するものである。

いずれのカラー画像形成装置でも、同一用紙上に、異色トナー画像又は異色インクを、順次に重ね記録あるいは重複記録するので、色ずれを生じやすい。

たとえば、カールソンプロセスを用いる画像形成装置例えばレーザプリンタにおいては一般に、感光体ドラムの回転に従って潜像形成，現像，転写が行われるが、感光体ドラム回転軸の偏心や「感光体ドラム駆動モータ」の回転速度変動により、潜像形成から転写までの時間が刻々と変動し、転写された画像の副走査方向の「各光走査で書き込まれた画像の間隔（走査線ピッチ）」であるピッチにむらが生じ、濃度むらが発生する。また、タンデム式のカラー画像形成装置では、互いに重ね合せられるトナー画像相互の位置ずれにより、色ずれや色変わりが生じ、画像品質を劣化させる。

従って、上記濃度むらや色ずれ，色変わりを解消するには、感光体ドラム回転軸の偏心や、感光体ベルト駆動モータの回転速度変動をなくせば良いわけであるが、加工限界や動力伝達系での負荷変動、熱膨張による歪みを完全になくすことは不可能であり、上記偏心や回転速度変動を０に抑えることはできない。

また、上記タンデム式のカラー画像形成装置の場合には、各感光体ドラムに潜像を形成する光走査装置相互においても、各色の潜像同士のレジストを正確に合わせなければ「色ずれや色変わり」の原因となるし、各光走査装置により書き込まれる走査線の傾きが互いに異なったり、走査線の曲がりの程度が異なったりするとやはり色ずれや色変わりが生じてしまう。感光体ドラムの回転むらの影響を除去する方法としては、色ずれ検出のために中間転写ベルト上に形成するパッチ（マーク）のピッチむらが周期的に生じることに着目し、ピッチむらに対応する形状のカムにより感光体ドラムの回転に対応して補正ミラーを駆動し、副走査方向ｙの光走査位置をアクティブ制御する方法が提案されている（特許文献１）。

画像上に生じるピッチむらは、感光体ドラムや転写ベルト，搬送ベルトの駆動ローラ等の回転むらに起因する「低周波成分」と、駆動伝達系における歯車の噛み合い等による「高周波成分」との合成により生じるが、画像品質に対する要求の高まりに伴い高精度な歯車が用いられるようになり、画像劣化に直接影響する感光体ドラムや転写ベルトは伝達系の「ガタ」を避けダイレクト駆動するようになってきている。また、フライホイールにより慣性力を増やすことで、高周波成分については低減されてきているが、完全に除去できるものでは無い。

しかし、「部品の加工精度に伴う偏心や組み立てのばらつき」に伴う負荷変動等を要因とする低周波成分の影響は避けられず、これを如何に抑えるかが重要になってきている。

特に「タンデム式のカラー画像形成装置」では、トナー画像転写タイミングの変動による副走査方向のピッチむら周期の位相や振幅が、各画像で異なるため、上述の方法では、各画像間のドット位置を確実に合わせることができなかった。

また、潜像同士のレジストを合わせるのに、従来から、レジストのずれを転写ベルトに記録された画像により検出し、副走査位置に関しては書き出しのタイミングを可変することで調整を行っている（特許文献２）。

走査線の「曲がりや傾き」に対しては、光路中に配備した反射ミラーを湾曲させたり、反射ミラーを転写面と平行な面内で傾ける補正方法，結像光学系を構成する一部のレンズの光軸高さを変えたり、レンズ自体を強制的に湾曲させたり、結像光学系を構成する一部のレンズを光軸の周りに回転させたりする補正方法が知られている。

近年、光走査装置の結像手段の一部として、樹脂成形によるレンズが搭載されるようになってきている。樹脂成形によるレンズは、複雑な曲面形状が自在に形成でき、低コストであるメリットを有するが、走査線の傾きや曲がりを初期において調整したとしても、環境温度等の変化によるレンズ自体の変形が原因して走査線の曲がりや傾きが発生するといった問題を有する。特に、偏向手段から離れた位置に配置される樹脂製のレンズは「主走査方向に長尺」となるため剛性が低くなりがちで、副走査方向の一方の面を当接して姿勢を保持するといった従来の方法では、レンズ取付部の寸法誤差により「反りやねじれ等の応力がかかった状態」で保持され、レンズ自体が歪む問題がある。

樹脂製のレンズを「強制的に湾曲」させて走査線の曲がりを無理に補正しようとすると、応力集中によりレンズ面の曲面形状が歪む問題があり、特許文献４記載の方法のように、副走査方向の光軸を中心に分布するレンズの内部屈折率に対して光ビームを偏って通過させると、感光体ドラム面におけるビームスポット径が不均一になる等の不具合を生じる。また、樹脂製のレンズを保持する基体と外気とは伝熱性が異なるため、基体に当接されている副走査方向の取付面と外気にさらされている反対面とに温度差を生じ、経時的にレンズ自体が歪んで曲がりが発生するという問題があった。また、各色の光走査装置の温度差により、曲り量が色毎に異なってしまうという問題があった。

特許文献３は、レーザ光を出射する光源ユニットとポリゴンミラーの反射面との間の光路に、制御電圧に応じてレーザ光を副走査方向に偏向する液晶偏向素子を介挿した光走査装置を用いる、タンデム方式のカラー画像形成装置を記載している。レーザ光の主走査画像領域の外に、パッチ代替の形状を有する第１及び第２受光素子でなるレーザ光検出器が配置され、これに接続された比較器が、主走査レーザ光の副走査方向の位置を検出し、該検出位置が、メモリに記憶している画像形成装置製造時の副走査方向位置（基準位置）に合致するように、液晶偏向素子に加える制御電圧を調整することが記載されている。

特許文献３のカラー画像形成装置によれば、レーザ光走査装置内の主走査ラインの、時系列で変化する副走査方向の位置変動を補償することができる。しかし、レーザ光検出器がレーザ光走査装置内のレーザ走査の副走査方向の位置を検出するものであるので、感光体や転写ベルト支持ローラの偏心や感光体駆動モータ，動力伝達系などの回転速度の、経時劣化や温度変化による揺動又は変動よる、感光体，転写ベルト上の副走査方向作像位置ずれには、十分に対処できない。

この発明は、同一用紙上に異色画像を重複記録するカラー画像形成装置において、色ずれを改善することを第１の目的とし、周期的な周波成分に起因する色ずれピッチむらを軽減することを第２の目的とする。色ずれや色合変動の少ない良好なカラー画像を実現することを第３の目的とする。

（１）画像を、主走査方向に延びるライン毎にしかも副走査方向に順次にラインを更新して作像しこの作像を複数行って同一用紙上に重複記録する作像手段(100〜202)；
該作像手段による各作像を用いて、副走査方向に一定間隔で分布する複数のパッチでなるテストパターン画像である、各テストパターン画像を形成し、基準位置に対する各テストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、又は、１つの作像手段により形成したテストパターン画像の各パッチに対する他の作像手段により形成したテストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、を検出する位置差検出手段(107a)；
各テストパターン画像毎に前記位置差を低減するための調整値を、副走査方向の位置差の変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応でメモリに格納する調整値生成手段(107a)；および、
作像が指示された画像を形成する作像工程での前記作像手段の各作像における副走査方向の作像位置に対応する前記メモリの調整値を用いて、各作像の副走査方向の作像位置を前記位置差を低減すべく調整する位置差調整手段(27,28,19)；
を備える画像形成装置（図１，図１０）。

なお、理解を容易にするために括弧内には、図１〜図１２に示す第１実施例の対応要素の符号を、例示として参考までに付記した。

調整値生成手段が、各テストパターン画像毎に、すなわち同一用紙上に重複記録する複数画像の各画像毎に、画像間の位置差すなわち画像ずれを低減するための調整値を、副走査方向の位置差の変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応でメモリに格納し、位置差調整手段が、作像が指示された画像を形成する作像工程での前記作像手段の各作像における副走査方向の作像位置に対応する前記メモリの調整値を用いて、各作像の副走査方向の作像位置を前記位置差を低減すべく調整するので、周期的な画像ずれ（低周波の画像ずれ変動）が低減し周期内の画像ずれ（高周波の画像ずれ変動）が低減する。すなわち、主走査ラインピッチの変動が低減し周期的なピッチむらが低減する。カラー画像形成における色ずれ、色合等を有効に軽減して良好な画像を形成できる。

本発明の第１実施態様の第１実施例であって、カールソンプロセスを用いるタンデム方式のカラー画像形成装置であるレーザプリンタの、機構概要を示すブロック図である。 図１に示す中間転写ベルト１０１に形成されるテストパターン画像の一部の各パッチ４０４の分布を示す拡大斜視図である。 図１に示す中間転写ベルト１０１に形成されるテストパターン画像の他の一部の各パッチ４０４の分布を示す平面図であり、図１に示す感光体２００（２００Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）の１周上の基点位置が作像ユニットの固定基準点にある（到達した）ことを表す感光体ホームポジション信号３００〜３０３の発生タイミングも示す。 感光体ホームポジション信号３００〜３０３間のタイミング差を示すタイムチャートであり、対角線が入ったブロックは、各色作像のための画像光露光区間（副走査方向）を示す。 中間転写ベルト１０１上に形成する黒Ｋパッチ４０４Ｋに対するマゼンタＭパッチ４０４Ｍの作像タイミングずれ（副走査方向ｙの相対位置ずれ）を、マゼンタ作像用の感光体２００Ｍのホームポジション３０１（Ｍａ）を基点に１回転（１周）分示すグラフである。 図１に示す中間転写ベルト１０１に形成されるテストパターン画像の他の一部の各パッチ４０４の分布を示す平面図であり、位置ずれ量算出のために計測する、基準色黒Ｋパッチに対する他色パッチＭ，Ｃ，Ｙの位置差Ｐｍ１０１，Ｐｃ１０１，Ｐｙ１０１，・・・を示す。 図５に示す位置ずれに基き生成した黒Ｋに対するマゼンタＭの作像位置ずれを実質的にゼロにするための、副走査方向のマゼンタＭ作像位置調整値（補正量μｍ）を示す図表であり、位相（時間ｍｓ）は、マゼンタＭ作像用の感光体２００Ｍの１周の回転角０（３６０）〜３５０度の、基点０（３６０）度（ホームポジション）からの経過時間を示す。 図１に示すマルチレーザビーム光走査装置２０２の、黒Ｋ作像用の光学系の概要を示す平面図であり、黒Ｋ作像用の感光体２００Ｋは、図に示す折返しミラー１４の直下（紙面の裏側）に位置する。 図８に示す液晶偏向素子１９の拡大横断面である。 図８に示す液晶偏向素子１９の拡大側面図である。 図９に示す一対の透明電極１９５に印加する駆動電圧（副走査方向位置調整電圧）と、黒Ｋ作像用の感光体２００の周面上の副走査方向（回転方向）の露光位置変動量との関係を示すグラフである。 図１に示すマルチレーザビーム光走査装置２０２の、各色露光学系の光源である半導体レーザを発光駆動する画像書込制御２０の構成の概要を示すブロック図である。 本発明の第１実施態様の第２実施例であって、カールソンプロセスを用いるタンデム方式のカラー画像形成装置であるレーザプリンタの、機構概要を示すブロック図である。 本発明の第１実施態様の第３実施例であって、カールソンプロセスを用いるタンデム方式のカラー画像形成装置であるレーザプリンタの、マルチレーザビーム光走査装置の、各色露光学系の光源である半導体レーザを発光駆動する画像書込制御２０の構成の概要を示すブロック図である。 図１４に示すサイクリックカウンタ３１の中の黒Ｋ用のカウンタ３１の出力と、セレクタ３２の中の黒Ｋ用のセレクタ３２Ｋの出力を示すタイムチャートである。 本発明の第１実施態様の第４実施例であって、カールソンプロセスを用いるタンデム方式のカラー画像形成装置であるレーザプリンタの、レーザビーム光走査装置２０２の、各色露光学系の光源である半導体レーザを発光駆動する画像書込制御２０の構成の概要を示すブロック図である。

（２）前記作像手段は、中間転写体(101)上に、タンデム配列された複数の作像ユニット(100)が形成した各画像を重ね転写してから、用紙上に転写するタンデム方式の作像機構(100〜202)であり；
前記位置差検出手段(107a)は、各作像ユニットを用いて、前記中間転写体の転写面の移動方向である副走査方向に一定間隔で分布する複数のパッチ(404)でなるテストパターン画像である、各テストパターン画像を形成し、基準位置に対する各テストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、又は、１つの作像ユニットにより形成したテストパターン画像の各パッチに対する他の作像ユニットにより形成したテストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、を検出し；
前記調整値生成手段(107a)は、各テストパターン画像毎に前記位置差を低減するための調整値を、副走査方向の位置差の変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応でメモリに格納し；
前記位置差調整手段は、作像が指示された画像を形成する作像工程での前記作像機構の各作像ユニットにおける副走査方向の作像位置に対応する前記メモリの調整値を用いて、各作像ユニットの副走査方向の作像位置を前記位置差を低減すべく調整する；
上記（１）に記載の、カールソンプロセスによる画像形成装置（図１，図１３，図１４，図１６）。

（３）前記位置差調整手段は、前記複数の作像ユニットの感光体を露光する光走査装置の、画像信号で変調した光を出射する光源と該光を反射する主走査用のポリゴンミラーの間に介挿された液晶偏向素子(１９ｍ)、ならびに、該液晶偏向素子に前記調整値相当の偏向制御電圧を与える偏向ドライバ(28)および偏向制御(27)を含む；上記（２）に記載の画像形成装置（図１）。

（４）前記位置差調整手段は、前記複数の作像ユニットの各感光体を回転駆動する各電気モータをパルス回転駆動する各モータドライバ(30)、および、各モータドライバが電気モータをパルス駆動するパルスの周期又は周波数を前記調整値相当値に制御する手段(29)を含む；上記（２）に記載の画像形成装置（図１３）。

（５）前記位置差調整手段は、前記複数の作像ユニットの感光体を露光する光走査装置(202)の、ポリゴンミラーの反射面切換りに対応するライン切替え信号をカウントする、各作像ユニット対応のサイクリックカウント手段(31)、各カウント手段のカウント値対応の各ライン切替え信号の、前記調整値に対応する１つを、各作像ユニット対応の光駆動位相同期回路(22)のライン同期信号として選択する手段(32)を含む；上記（２）に記載の画像形成装置（図１４）。

（６）前記位置差調整手段は、前記複数の作像ユニットの感光体を露光する光走査装置の、各作像ユニット対応の光源を各作像ユニット宛の画像信号に対応した強度で発光駆動するとともに、前記調整値に対応して該強度を強弱する光駆動回路(23)を含む；上記（２）に記載の画像形成装置。

（７）前記位置差検出手段は、中間転写体の印刷領域外に、感光体１周の整数倍分のパッチを形成し、基準色を形成する作像ユニットが形成したパッチに対する他の各作像ユニットで形成したパッチの位置差を検出し、整数倍分の位置差に基づいて１周分の位置差を求める；上記（２）乃至（６）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（８）前記位置差調整手段は、各作像ユニットの副走査方向の作像位置の基点を、各感光体のホームポジション信号(300〜303)のタイミングで定める；上記（２）乃至（７）のいずれか１つに記載の画像形成装置。感光体の速度変動に起因する色ずれと感光体の書込み位置関係より、色ずれを低減することが可能である。

（９）前記位置差調整手段は、感光体の回転が止まると副走査方向の作像位置を前記基点に戻す：上記（８）に記載の画像形成装置。すなわち、感光体の停止によってホームポジションと色ずれの位相関係が不定になったのを初期化する。

（１０）前記メモリに前記調整値は、前記基点のものを始点にして格納される；上記（９）に記載の画像形成装置。すなわち、感光体のホームポジションと色ずれの位相関係を明確にし、色ずれの低減を図る。

（１１）前記位置差検出手段は、各テストパターン画像の基点は、中間転写体(101)のホームポジション信号のタイミングで定める；上記（２）乃至（１０）のいずれか１つに記載の画像形成装置。中間転写体の速度変動に起因する色ずれと感光体の書込み位置関係より、色ずれを低減することが可能である。

（１２）前記位置差検出手段は、各テストパターン画像を中間転写体のホームポジションを基準に、中間転写体1周分を生成する、上記（１１）に記載の画像形成装置。

（１３）前記作像手段は、用紙搬送手段による用紙の移動方向である副走査方向に、該副走査方向に直交する主走査方向にライン記録する複数のインクジェットヘッドを配列したタンデム方式のインクジェット記録機構であり；
前記位置差検出手段は、各インクジェットヘッドを用いて前記用紙又は用紙搬送手段に、副走査方向に一定間隔で分布する複数のパッチでなるテストパターン画像である、各テストパターン画像を形成し、基準位置に対する各テストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、又は、１つの作像ユニットにより形成したテストパターン画像の各パッチに対する他の作像ユニットにより形成したテストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、を検出し；
前記調整値生成手段は、各テストパターン画像毎に前記位置差を低減するための調整値を、副走査方向の位置差の変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応でメモリに格納し；
前記位置差調整手段は、記録が指示された画像を形成する記録工程での各インクジェットヘッドによる副走査方向の作像位置に対応する前記メモリの調整値を用いて、各インクジェットヘッドの副走査方向の作像位置を前記位置差を低減すべく調整する；
上記（１）に記載の、インクジェットによる画像形成装置。

（１４）前記位置差調整手段は、各インクジェットヘッドをインク噴射付勢する噴射駆動回路に、各インクジェットヘッド宛の画像信号を与える印字画像制御を含み、該印字画像制御は、噴射駆動回路に与える画像信号に、前記調整値に対応する副走査方向の遅延又は進みを加える；上記（１３）に記載の画像形成装置。

（１５）前記位置差調整手段は、各インクジェットヘッドの各ノズルから噴射するインク量を前記調整値に対応して増減する噴射駆動回路を含む、上記（１３）又は（１４）に記載の画像形成装置。

（１６）前記位置差検出手段は、用紙搬送ベルトに、該用紙搬送ベルトを支持する用紙搬送ローラの1周の整数倍に及んで前記テストパターン画像を形成し、基準のインク噴射ヘッドで形成したパッチに対する他のインクジェットヘッドで形成したパッチの位置差を検出し、前記整数倍分の位置差に基づいて１周分の位置差を求める；上記（１３）乃至（１５）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

図１に、本発明の第１実施態様であるタンデム方式のカールソンプロセスを用いるカラー画像形成装置の、一実施例である第１実施例を示す。このカラー画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラーレーザプリンタであり、それぞれ黒Ｋ，マゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＹの色材（トナー）の画像を形成する作像ユニット１００Ｋ〜１００Ｙが、中間転写ベルト１０１に沿って併設されている。各作像ユニットはそれぞれ、感光体２００，帯電チャージャ２０１，現像器２０３及び感光体クリーニング装置で構成されており、各作像ユニットの感光体２００（ｋ〜ｙ）に、マルチビーム光走査装置２０２が、各色記録用の画像光（レーザ光）を出射する。各作像ユニットは、一連のカールソンプロセスすなわち電子写真プロセスを経て、各感光体２００上に各色トナー像を形成する。

各作像ユニットが形成した各色トナー像は、１次転写チャージャ（又は転写ローラ）１０３Ｋ〜１０３Ｙで、中間転写ベルト１０１の同一位置に重ねて転写され、そして２次転写チャージャ（又は転写ローラ）１０４で用紙１０５に転写される。用紙上に転写されたカラー画像は、定着器１０６で記録紙１０５に定着される。中間転写ベルト１０１は、支持ローラ１０８にて回転駆動され、感光体直下を左から右に移動する。この移動方向が副走査方向ｙである。

位置ずれ補正Ａ １０７ａの主体は、作像ユニット，光走査装置及び中間転写ベルトを含む作像エンジン（ハードウエアおよびプロセス）を制御するプロセスコントローラと、ハードウエアに対して制御信号および検出信号を入出力するインターフェースコントローラであり、いずれのコントローラもＣＰＵあるいはＭＰＵを主体とする。すなわちコンピュータである。該位置ずれ補正Ａ １０７ａは、位置差検出手段および調整値生成手段として用いられ、また、位置差調整手段の一部として用いられており、後述の「調整値の設定」において、位置差検出手段として、各作像ユニットを用いて、中間転写体である中間転写ベルト１０１の転写面の移動方向である副走査方向ｙに一定間隔で分布する複数のパッチでなる各テストパターン画像を形成し、黒Ｋのパッチを基準位置としてそれに対する各他色パッチの副走査方向の位置差を検出し、さらに、調整値生成手段として、各テストパターン画像毎に前記位置差を低減するための調整値を、副走査方向の位置差の変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応で位置ずれ補正Ａ １０７ａ内のメモリに格納する。しかも、位置差調整手段としては、作像が指示された画像を形成する作像工程での、マゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＹの各作像ユニットにおける副走査方向の作像位置に対応する前記メモリの調整値を用いて、後述の、偏向制御２７および偏向ドライバ２８（図１）および液晶偏向素子１９（図８）を介して、各作像ユニットの副走査方向の作像位置を、前記位置差を低減すべく調整する。

位置ずれ補正Ａ １０７ａは、図１に示すカラーレーザプリンタの装置立ち上がり時に、すなわち主電源スイッチの投入による主電源オンの直後、ならびに、省電力のための省エネモードから、印刷動作が可能なスタンバイモードに復帰した直後に、各色間の位置ずれ補正のための、「調整値の設定」を行う。また、装置内温度が所定の変化をしたとき、ならびに、特定の時間又はページ数の間隔で、行われる。

「調整値の設定」ではまず、図２に示すように各作像ユニット１００Ｋ〜１００Ｙで形成された位置ずれ検出用の各色トナーパッチ４０４Ｋ〜４０４Ｙを、中間転写ベルト１０１の異なった位置に転写し、中間転写ベルト１０１に転写されたトナーパッチ４０４を、画像位置検出器４００（４００ａ〜４００ｅ）が検出する。図１に示す位置ずれ補正Ａ １０７ａが、ある特定色ここでは黒Ｋのトナーパッチ４０４Ｋの検出信号と、他の各色Ｙ，Ｍ，Ｃのトナーパッチ４０４Ｙ，４０４Ｍ，４０４Ｃの検出信号との、それぞれの時間間隔（相対時間差：図６のＰｍ１０１〜ｐｙ１０１，・・・相当）を測定し、その相対時間差によって、光走査装置２０２内の半導体レーザ２６ｍ〜２６ｙ（図１２）が出射し、感光体を露光するレーザ光の、感光体に対する副走査位置（円周方向の位置）を制御することで、相対的時間差を目標の相対的時間差になるようにする。つまり、中間転写ベルト１０１に対する黒Ｋの作像位置から、他色Ｍ，Ｃ，Ｙの目標ピッチ間隔Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｙとなるように作像位置を合わせる。

中間転写ベルト１０１上のトナーパッチ４０４は、主走査方向ｘに５か所に分けられて形成され、両端のトナーパッチは、印刷領域外に形成され、中央部の３か所のトナーパッチは、図２上に点線矢印で示す「印刷領域」の内側に形成されている。ここで、印刷領域とは、用紙上にトナー像を転写できる範囲である。上記「調整値の設定」では、印刷領域内のトナーパッチを用いて、走査方向ｘおよび副走査方向ｙの位置ずれ調整値を決定し、印刷領域外のトナーパッチと中央のトナーパッチを用いて算出した位置ずれ量は、印刷領域内の位置ずれ量との差をオフセット量として算出する。印刷領域外では、走査線（主走査ライン）の曲りの影響により、印刷領域内と比較し、位置ずれ量が異なってくるため、この誤差をオフセット量として、印刷領域外から算出した位置ずれ量から、印刷領域内の位置ずれ量に換算するために用いる。

なお、このオフセット量は、温度変化や経時で変化するため、特定の温度，時間又はページ数の間隔で、ページ間の印刷領域内外にトナーパッチを形成し、オフセット量を算出し調整値を再設定することで、高い調整精度を維持することが可能である。前記では、ページ間で、印刷領域内外にトナーパッチを形成したが、印刷領域内のみのトナーパッチの結果と、その前後で形成した印刷領域外のトナーパッチからオフセット量を算出しても良い。

画像位置検出器４００ａ〜４００ｅのそれぞれには、発光素子と受光素子があり、発光素子の光が中間転写ベルト１０１で反射されて受光素子に至る。トナーパッチがあると、受光素子の受光量が変化し、トナーパッチ対応の検出信号が得られる。

したがって上記「調整値の設定」は、装置立ち上がり時，装置内温度が所定の変化をしたとき、ならびに、印刷枚数積算値が所定量増大した後の印刷終了直後などに行われる。この「調整値の設定」中は、中間転写ベルト１０１へのトナーパッチ形成を行うため、転写紙への印刷（転写動作）を行わない。そのため，前記「調整値の設定」を頻繁に実行することは，印刷のスループットが下がるため、あまり行いたくない。そこで、本実施例では、以下のようにして、スループットを低下することなく、「調整値の設定」を実行する。

図３に、本実施例の「調整値の設定」で形成するトナーパッチ群すなわちテストパターン画像を示す。各色（Ｋ〜Ｙ）の横線パッチ４０４Ｋ〜４０４Ｙは、各色作像用の感光体の１回転に１回のホームポジション信号３００〜３０３を検出して、その中の黒Ｋ作像用の感光体のホームポジション信号３００を基点にした所定副走査位置に形成する。しかも、黒Ｋ作像用の感光体のホームポジション信号３００に対する各色Ｍ，Ｃ，Ｙの感光体のホームポジション信号３０１へ３０３の位相差（Ｔｂｍ，Ｔｂｃ，Ｔｂｙ）を検出し、各色位相データとして保持する。感光体ホームポジション信号３００〜３０３は、感光体２００（２００Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）の１周上の基点位置が作像ユニットの固定基準点にある（到達した）ことを表す。中間転写ベルト１０１上に形成された各色テストパターンは、各感光体の１回転の中で、各色につき複数のトナーパッチを特定の間隔で形成したものである。

図４に、感光体のホームポジション信号３００〜３０３と、パッチの書込み区間（対角線付きブロック）との関係を示す。図に示すように位置ずれ補正Ａ １０７ａは、例えば黒Ｋであれば、ホームポジション信号３００の後、ある特定の遅れでパッチ書込み（対角線付きブロック）をスタートする。これを整数回繰り返す。他色Ｍ，Ｃ，Ｙについては、ホームポジション信号３００から、該信号３００に対する他色ホームポジション信号３０１〜３０３の位相差分の調整を前記特定の遅れに対して加えた遅れでパッチ書込みをする。

ここで、黒Ｋ作像用の感光体のホームポジション信号３００を基準にしてパッチ生成した時の位相検出について説明したが、各色作像用の各感光体のホームポジション信号は、黒Ｋを基準に考えて、ほぼ同じ位相である。そこで、黒Ｋのホームポジション信号３００を基準にして、各色Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙのパッチ書込みタイミング（対角ブロックの始端）を定めて、各色位相データとして保持しても問題ない。また、感光体のホームポジション信号を基準にしたが、中間転写ベルト１０１のホームポジション信号を、前記各色位相の基点に用いても良い。この場合は、転写ベルト１周分のテストパターンを生成する。転写ベルト１周分には、感光体の整数周分のトナーパッチが含まれる。

図３を再度参照する。位置ずれ補正Ａ １０７ａは、走査線の曲がりを検出するため、印刷するページ（図３上の点線領域）とページの間の、主走査方向で印刷領域に対応する領域内に、トナーパッチを形成する。なお、ページ間に形成するのは、毎ページで実施する必要は無く、所定ページ数毎，所定の温度変化があったとき、および／又は所定経時間隔で、実施しても構わない。ページの間の、主走査方向で印刷領域に対応する領域内に形成したトナーパッチの位置ずれ測定は、走査線曲りによる位置ずれの検出ばかりでなく、前述した、印刷領域外のみに形成したトナーパッチを用いる位置ずれ算出のオフセット量Pmoff，Pcoff，Pyoffの算出にも用いる（下式参照）。

Pmoff＝(Pm201＋Pm201C)/2−(Pm201F＋Pm201C)/2
Pcoff＝(Pc201＋Pc201C)/2−(Pc201F＋Pc201C)/2
Pyoff＝(Py201＋Py201C)/2−(Py201F＋Py201C)/2 。

走査線曲がりが無ければ、オフセット量はゼロとなるが、走査線曲がりがある場合は、印刷領域外の目標ピッチ間隔Pm，Pc，Pyは、以下の式になり、パッチパターンの新たな目標ピッチ間隔（目標の相対的時間差）となる；
Pm＝Pm＋Pmoff
Pc＝Pc＋Pcoff
Py＝Py＋Pyoff 。

図５には、図３に示す印刷領域外に形成したトナーパッチを用いて計測した、基準色（黒Ｋ）のトナーパッチに対する、他の色の一つであるマゼンタＭのトナーパッチの位置ずれを、黒Ｋ作像用の感光体の１周（１回転）分につき示す。

図６には、黒Ｋのトナーパッチ４０４Ｋに対する他の各色のトナーパッチの位置差Ｐｍ１０１，Ｐｃ１０１，Ｐｙ１０１，・・・を示す。スタート点の黒Ｋトナーパッチは、黒Ｋ作像用の感光体のホームポジション信号３００から特定の時間（位相）のパッチ書き出しタイミングで形成したものであり、Ｐｍ１０１，Ｐｃ１０１，Ｐｙ１０１は、最初に形成したパッチ間隔（位置差）である。図５には、図６に示す黒ＫとマゼンタＭのピッチ間隔Ｐｍ１０１〜Ｐｍ１１２をサンプリングした結果を黒の点で表し、実際の位置ずれ変動を実線で表している。この変動は、黒Ｋ用とマゼンタＭ用の感光体の速度変動の位相差から黒Ｂパッチに対してマゼンタＭパッチが位置ずれ（レジストずれ）が発生しており、感光体１周期の空間周波数変動として現れることを示している（図５の点線）。また、高い空間周波数（図５の実線）は、感光体駆動系のギヤのピッチ変動やモータのトルク変動などで発生している。

ここで、感光体１周のみの複数のサンプリング結果では、検出誤差が含まれているため、誤差が大きい。そこで、感光体のホームポジション信号を基準とした、同じ位相のタイミングで、同一形状のトナーパッチが所定ピッチで感光体１周分分布するテストパターンを、Ｎ数回形成し、各テストパターン上の同一位相（同一位置）のトナーパッチの位置ずれを平均化（Ｐｍ１０１＋Ｐｍ２０１＋…＋ＰｍＮ０１／Ｎ）することで、検出誤差を小さくしている。

位置ずれ補正Ａ １０７ａは、その結果をもとに、感光体１周期分の黒Ｋに対するマゼンタＭの位置ずれの近似曲線（図５の点線）を算出して、正弦波の式
Ｐｍ＝Ｐｍｍ×ｓｉｎ（２π×Ｔ／Ｔｋ ＋ θ）
で近似し、該正弦波の１周期の中の１０°毎のサンプリング各点の位置ずれ量を、それを相殺するための副走査方向位置調整量をもたらす液晶偏向素子駆動電圧（調整値）に変換して、位置ずれ補正Ａ １０７ａ内のメモリ（ＲＡＭ）に格納する。

ここで、Ｐｍは基準色Ｋの作像位置（副走査方向）に対するマゼンタＭの作像位置ずれ量、Ｐｍｍは、図５の各ポイント（サンプリング点）の平均測定値の（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／２、Ｔｋは感光体１回転の時間、θは、位相ずれ（感光体のホームポジション信号３００，３０１間の時間差）を表している。なお、この他に最少二乗近似により３次曲線（Ｐｍ＝Ａ×Ｔ＾３＋Ｂ×Ｔ＾２＋Ｃ×Ｔ＋Ｄ）で表すことも可能である。この近似曲線を用いて、感光体のホームポジションからの位相（例えば時間）に対する位置ずれを算出し、この変動成分を打ち消すような調整値に変換し、ホームポジションを基準とした位相（例えば時間）と調整値の関連テーブルを作成する。

すなわち、位置ずれ補正Ａ １０７ａ内には、位置ずれ量を調整値に変換するずれ量変換テーブルがあり、例えば図７に示すように、感光体１回転内の１０°毎のサンプリング各点につき、副走査方向の作像位置補正量が定まるとすると、各点の補正量を、ずれ量変換テーブルのデータを用いて調整値に変換して、感光体の一回転の基点０（３６０）°のものから終点３５０度のものまでをこの順に、位置ずれ補正Ａ １０７ａ内のメモリ（ＲＡＭ）上に定めた関連テーブルに格納する。本第１実施例では、調整値は、液晶偏向素子１９ｍに印加する駆動電圧値である。

第１実施例の位置ずれ補正Ａ １０７ａは、マゼンタＭの作像位置調整用の上述の関連テーブル（Ｍ用関連テーブル）と同様な、シアンＣの作像位置調整用のＣ用関連テーブルおよびイエローＹの作像位置調整用のＹ用関連テーブルを生成する。

なお、今回、黒を基準に説明したが、基準色は、黒Ｋ以外のＭ（マゼンタ），Ｃ（シアン）又はＹ（イエロー）のいずれとしてもよい。また、作像プロセスを実行する上で、感光体のホームポジション信号とは別の、ホームポジション信号と同等の基点となりえるタイミングがあれば、これを基点として、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙそれぞれの作像位置ずれを検出し、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙそれぞれの関連テーブルを生成し、画像印刷時には、各関連テーブルを用いてＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙそれぞれの副走査方向作像位置調整を行うようにすることもできる。

中間転写ベルト１０１のホームポジション信号を基点にして各色テストパターンを形成する態様もある。この態様では、中間転写ベルト１０１の複数周（複数回転）分のサンプリングデータを平均化し、中間転写ベルト１０１の１周の位置ずれ成分を算出する。中間転写ベルト１０１の１周分の位置ずれ量を、少なくとも感光体の１周分の周波数以上の近似曲線を生成し、中間転写ベルト１０１のホームポジションからの位相と位置ずれ補正のための調整値の関連テーブルを作成する。そして、該関連テーブルの、上記位相対応の調整値を用いて、副走査方向の作像位置調整を実行することで、各色間の副走査方向の位置ずれ（色ずれ）が少なく、色合変動が少ない画像を得ることが可能である。

上記で生成した各色用関連テーブルの調整値は、印刷動作中において、ホームポジションからの位相（副走査方向の作像位置）に宛てられたものを読出して作像位置調整に用いることで、位置ずれ補正が実現するが、一旦装置動作を停止、又は電源をＯＦＦした場合、温度変化などにより、位置ずれ量が変化するため、再度印刷動作を開始する直前に、位置ずれ補正Ａ １０７ａは、前述の「調整値の設定」を実行する。

また、ホームポジション信号は、感光体駆動モータ（又は転写ベルト駆動モータ）のロータリーエンコーダに設けられた、１回転に１パルスの信号を通常使うが、モータ１回転のパルス数が判っているので、カウンタを用いて擬似的に、ホームポジション信号を形成することも可能である。更に、感光体や転写ベルトなどにホームポジションマーカを設けて、本体に取り付けた光センサー等で、マーカを検出してホームポジション信号を形成することも可能である。

図８に、図１に示す、光走査装置であるレーザ光走査装置２０２の、マゼンタＭの画像形成のための露光系の概要を示す。マゼンタＭ画像形成用の半導体レーザユニット２６ｍとポリゴンミラー１２の間に、位置差調整手段の一部である液晶偏向素子１９ｍがある。なお本実施例では、位置差調整手段は、位置ずれ補正Ａ １０７ａ，偏向制御２７，偏向ドライバ２８（２８ｍ，ｃ，ｙ）および液晶偏向素子１９（１９ｍ，ｃ，ｙ）で構成している。

図９に示すように、液晶偏向素子１９ｍは、液晶１９３と、配向膜１９４と、透明電極１９５と、ガラス板１９６と、スペーサ部材１９７と、を有して構成され、液晶駆動回路である偏向ドライバ２８ｍから矩形波電圧を透明電極１９５に入力することによって液晶１９３の分子配列を変化させることで、入射するレーザ光を偏向する。

なお、液晶偏向素子１９ｍは、半導体レーザユニット２６ｍの近傍に、該ユニット２６ｍからの光束がすべて入射するように配置される。このように配置することにより、色あたりの液晶素子数を１つにすることができる。

図１０は、液晶偏向素子１９ｍで偏向されるレーザ光を示す。変更ドライバ２８ｍから矩形波電圧が入力された場合には、レーザ光は図に示すように所定の偏向角で副走査方向ｙに偏向され、矩形波電圧が入力されない場合には、レーザ光は偏向されずに液晶偏向素子１９ｍを透過する。液晶偏向素子１９ｍの偏向角は、偏向ドライバ２８ｍから入力される駆動波形のパルス幅Ｄｕｔｙ（ＰＷＭパルス）あるいは波高値（振幅）により調整される。

図１１は、液晶偏向素子１９ｍに印加する駆動電圧に対するレーザ光の副走査位置変動量をグラフ化したものである。図中、横軸は液晶偏向素子１９ｍに印加する駆動電圧を表し、縦軸はレーザ光の副走査位置変動量を表す。印加する駆動電圧と副走査位置変動量との関係は、完全な比例関係にあるのではなく、低電圧域（Ｖ１以下）では逓増し、高電圧域（Ｖ２以上）では逓減する。そこで、本実施例では、印加する駆動電圧と副走査位置変動量とが略比例関係（変化量が最小二乗法における直線近似で相関係数ｒが０．８以上となる関係）となるＶ１からＶ２の範囲でレーザ光の副走査位置を変化させることで、レーザ光の副走査位置の調整を行う。

図示は省略したが、上述の、マゼンダＭ画像形成用の感光体２００Ｍを露光する上述の露光系と同様な、シアンＣおよびイエローＹ、ならびに、黒Ｋ、それぞれの画像を形成する各感光体２００Ｃ，２００Ｙ，２００Ｋを露光する露光系があり、感光体２００Ｃ，２００Ｙの露光系のそれぞれにも、液晶偏向素子１９ｍ相当の液晶偏向素子があり、それぞれに、偏向ドライバ２８ｃ，２８ｙが、副走査位置調整用の駆動電圧を与える。本実施例では、黒Ｋを基準に位置（色）ずれ補正をするので、感光体２００Ｋを露光する露光系には、液晶偏向素子１９ｍ相当の液晶偏向素子は存在しない。

図１２に、レーザ光走査装置２０２内の、各色Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ作像用のレーザビームを出射する半導体レーザ２６ｋ，２６ｍ，２６ｃ，２６ｙを発光駆動する画像書込制御２０の構成を示す。マゼンタＭ，シアンＣ，イエローＹおよびブラックＫの各色画信号宛ての印字画像制御部２５ｋ，２５ｍ，２５ｃおよび２５ｙは、プロセスコントローラのＣＰＵの命令により書込制御２０全体の制御をし、書込Ｉ／Ｆの各色書込Ｉ／Ｆｋ，ｍ，ｃ，ｙの各画信号生成回路から出力される画信号Ｋ，Ｃ，ＭおよびＹをレーザ駆動回路２３ｋ，２３ｃ，２３ｍおよび２３ｙに転送する。

書込クロック生成回路２１は、主走査画素単位の周期のクロック信号である画素同期クロックＣＬＫを位相同期回路２２（２２ｋ，ｃ，ｍ，ｙ）に送る。位相同期回路２２は、レーザ光検出器１８（１８ｍ，１８ｃ，ｙ，ｋ）から送られる各色別のライン同期信号（ライン同期パルス）で、書込クロック生成回路２１から送られる画素同期クロックＣＬＫを位相補正しレーザ駆動回路２３に転送する。

印字画像制御部２５は、プロセスコントローラが与える制御データを保持して画像書込制御２０の各部に出力すると共に、画像データ枠（用紙面）にトリム領域を設定したり、画像枠（画像面）に任意の枠線を重ねあわせるなどの画像加工処理をプロセスコントローラの内部のＣＰＵが指定する内容により行う。すなわちプロセスコントローラが与える用紙サイズ，トリム領域データおよび境界線書込有無に基いて、到来する画像信号の用紙上の印字位置を、主走査カウント（画素同期パルスのカウント）と副走査カウント（ライン同期パルスのカウント）で追跡し、トリム領域に割当てられる画像信号の出力を停止又は非記録信号への変換を行い、境界線書込有の場合は更に、トリム領域のエッジの内側の数画素の画像信号を、線書込信号に変換する（トリム境界線の書込）。

レーザ駆動回路２３（２３ｋ，ｃ，ｍ，ｙ）は、印字画像制御部２５から送られる画信号Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｋを、位相同期回路２２からくるＣＬＫ信号（画素同期パルス）に同期した駆動信号に変換して、駆動信号に基づき半導体レーザユニット３１のＬＤに通電する。ポリゴンモータ制御回路２４は、印字画像制御部２５の信号で、ポリゴンモータを所定の回転速度にＰＬＬ(Phase Locked Loop)制御する。

再度図１を参照する。プリントコマンドに応答する作像において位置ずれ補正Ａ １０７ａは、黒Ｋ作像用の感光体２００Ｋのホームポジション信号３００を基点として副走査位置同期パルスをカウントアップし、カウント値が、１０°刻みの０（３６０）°〜３５０°対応の各値になるたびに、Ｍ，Ｃ，Ｙ各色関連テーブルから調整値（図７に示す補正量対応の調整値＝液晶偏向素子駆動電圧指示データ）を読み出して、偏向ドライバ２８（２８ｍ，ｃ，ｙ）に与えてラッチする。すなわち偏向ドライバ２８内の入力ラッチのデータを、読出しデータに更新する。更新した電圧指示データに対応する駆動電圧を、偏向ドライバ２８（２８ｍ，ｃ，ｙ）が液晶偏向素子１９（１９ｍ，ｃ，ｙ）に印加する。これにより、液晶偏向素子１９（１９ｍ，ｃ，ｙ）が、図１１に示すような位置変動特性で感光体２００Ｍ，Ｃ，Ｋに対するレーザ露光位置（副走査方向）を調整し、図５に示すような、黒Ｋに対するマゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＹの作像位置ずれが、実質的に解消する。すなわち感光体１回転内の位置ずれ（色ずれ）の変動がなくなる。

図１３に、本発明の第１実施態様であるタンデム方式のカールソンプロセスを用いるカラー画像形成装置の、もう一つの実施例である第２実施例を示す。第２実施例では、各色作像用の各感光体はそれぞれに宛てられた各パルスモータで回転駆動される。各パルスモータは、各モータドライバ３０（３０ｋ，３０ｍ，３０ｃ，３０ｙ）が与える一連の電圧パルスによって回転駆動され、該パルスの周波数（周期）を変更することによってモータの回転速度すなわち感光体の回転速度が変化し、色間で回転速度を変えると色間の作像位置ずれが変わる。

そこで第２実施例の位置差調整手段は、前記複数の作像ユニットの各感光体を回転駆動する各電気モータをパルス回転駆動する各モータドライバ３０、および、各モータドライバが電気モータをパルス駆動するパルスの周期又は周波数を前記調整値相当値に制御する速度制御２９および位置ずれ補正Ａ １０７ａで構成されている。

位置ずれ補正Ａ １０７ａはまた、位置差検出手段および調整値生成手段でもあり、「調整値の設定」において、第１実施例の場合と同様にテストパターン画像を形成して、黒Ｋの作像に対する、Ｍ，Ｃ，Ｙ各作像それぞれの位置ずれ量（図７の補正量相当値）を算出するが、算出した位置ずれ量を、位置ずれ補正Ａ １０７ａの内部メモリに格納しているずれ量／周波数変換テーブルを用いて、ずれ量をゼロにするためのモータ駆動パルス周波数に変換してＭ，Ｃ，Ｙ各関連テーブルに書込む。黒Ｋの関連テーブルには、０（３６０）°〜３５０°対応アドレスのいずれにも、基準周波数データ（周波数指示データ）を書き込む。

プリントコマンドに応答する作像において第２実施例の位置ずれ補正Ａ １０７ａは、黒Ｋ作像用の感光体２００Ｋのホームポジション信号３００を基点として副走査位置同期パルスをカウントアップし、カウント値が、１０°刻みの０（３６０）°〜３５０°対応の各値になるたびに、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ各色関連テーブルから調整値（モータ駆動パルスの周波数）を読み出して、速度制御２９に与えてラッチする。すなわち速度制御２９の入力ラッチのデータを、読出しデータに更新する。更新した周波数のモータ駆動パルスをモータドライバ３０（３０ｋ，ｍ，ｃｙ）が感光体駆動モータ（パルスモータ）に印加する。これにより、図５に示すような、黒Ｋに対するマゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＹの作像位置ずれが、実質的に解消する。すなわち感光体１回転内の位置ずれ（色ずれ）の変動がなくなる。第２実施例のその他の構成および機能は、上述の第１実施例のものと同様である。

図１４に、本発明の第１実施態様であるタンデム方式のカールソンプロセスを用いるカラー画像形成装置の、もう一つの実施例である第３実施例の、レーザ光走査装置２０２内の、各色Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ作像用のレーザビームを出射する半導体レーザ２６ｋ，２６ｍ，２６ｃ，２６ｙを発光駆動する画像書込制御２０の構成を示す。マゼンタＭ，シアンＣ，イエローＹおよびブラックＫの各色画信号宛ての印字画像制御部２５ｋ，２５ｍ，２５ｃおよび２５ｙは、プロセスコントローラのＣＰＵの命令により書込制御２０全体の制御をし、書込Ｉ／Ｆの各色書込Ｉ／Ｆｋ，ｍ，ｃ，ｙの各画信号生成回路から出力される画信号Ｋ，Ｃ，ＭおよびＹをレーザ駆動回路２３ｋ，２３ｃ，２３ｍおよび２３ｙに転送する。

第３実施例では、位置差調整手段は、各作像ユニットの感光体を露光するレーザ光走査装置２０２の、ポリゴンミラー１２の反射面切換りに対応する、レーザ光検出器１８（１８ｋ，ｍ，ｃ，ｙ）が発生するレーザ検出信号すなわちポリゴンライン同期信号（ライン切替え信号）をカウントする、各作像ユニット対応のサイクリックカウンカウンタ３１（３１ｋ，ｍ，ｃ，ｙ）、および、各カウンタのカウント値対応の各ライン切替え信号の、各色関連テーブルにある調整値（位相指定データ）に対応する１つを、各作像ユニット対応の光駆動位相同期回路２２（２２ｋ，ｍ，ｃ，ｙ）の「出力ライン同期信号」として選択するセレクタ３２（３２ｋ，ｍ，ｃ，ｙ）、ならびに、図示を省略した位置ずれ補正Ａ １０７ａで構成されている。

位置ずれ補正Ａ １０７ａはまた、位置差検出手段および調整値生成手段でもあり、「調整値の設定」において、第１実施例の場合と同様にテストパターン画像を形成して、黒Ｋの作像に対する、Ｍ，Ｃ，Ｙ各作像それぞれの位置ずれ量（図７の補正量相当値）を算出するが、算出した位置ずれ量を、位置ずれ補正Ａ １０７ａの内部メモリに格納しているずれ量／位相変換テーブルを用いて、ずれ量をゼロにするための前記「出力ライン同期信号」の位相指定データに変換してＭ，Ｃ，Ｙ各関連テーブルに書込む。黒Ｋの関連テーブルには、０（３６０）°〜３５０°対応アドレスのいずれにも、基準位相（図１５に示すカウンタ３１の出力「０」の出力ライン同期信号）を指定するデータ（位相指定データ）を書き込む。

なお、第３実施例では、実際のライン記録周期（出力ライン同期Ｋ〜Ｙの周期）は、ポリゴンミラー１２の４面の切換り時間（レーザ光検出器１８が発生するライン同期Ｋ〜Ｙの４周期）であり、ライン同期Ｋ〜Ｙの連続４パルスの１つづつをサイクリックカウンタ３１で分別し、いずれか１つのパルスをセレクタ３２で選択して、出力ライン同期信号として位相同期回路２２に与える。したがって第３実施例では、実際の作像の副走査速度は、ポリゴンミラー１２の副走査速度の１／４である。各色関連テーブルの調整値は、図１５に示すカウンタ３１の出力０〜３のいずれを選択出力するかの副走査位相指定データである。黒Ｋ用の関連テーブルには、０（３６０）°〜３５０°対応アドレスのいずれにも、調整値として、カウンタ３１ｋの出力「０」の出力ライン同期信号を指定するデータが書き込まれる。

プリントコマンドに応答する作像において第３実施例の位置ずれ補正Ａ １０７ａは、黒Ｋ作像用の感光体２００Ｋのホームポジション信号３００を基点として副走査位置同期パルスをカウントアップし、カウント値が、１０°刻みの０（３６０）°〜３５０°対応の各値になるたびに、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ各色関連テーブルから調整値（位相指定データ）を読み出して、セレクタ３２に与えてラッチする。すなわちセレクタ３２の入力ラッチのデータを、読出しデータに更新する。更新した指定データが指定する位相の出力ライン同期信号（カウンタ３１の、図１５に示す０〜４出力の１つ）を、セレクタ３２が位相同期回路２２に出力する。これにより、図５に示すような、黒Ｋに対するマゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＹの作像位置ずれが、実質的に解消する。すなわち感光体１回転内の位置ずれ（色ずれ）の変動がなくなる。第３実施例のその他の構成および機能は、上述の第１実施例のものと同様である。

図１６に、本発明の第１実施態様であるタンデム方式のカールソンプロセスを用いるカラー画像形成装置の、もう一つの実施例である第４実施例の、レーザ光走査装置２０２内の、各色Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ作像用のレーザビームを出射する半導体レーザ２６ｋ，２６ｍ，２６ｃ，２６ｙを発光駆動する画像書込制御２０の構成を示す。マゼンタＭ，シアンＣ，イエローＹおよびブラックＫの各色画信号宛ての印字画像制御部２５ｋ，２５ｍ，２５ｃおよび２５ｙは、プロセスコントローラのＣＰＵの命令により書込制御２０全体の制御をし、書込Ｉ／Ｆの各色書込Ｉ／Ｆｋ，ｍ，ｃ，ｙの各画信号生成回路から出力される画信号Ｋ，Ｃ，ＭおよびＹを、光駆動回路であるレーザ駆動回路２３ｋ，２３ｃ，２３ｍおよび２３ｙに転送する。レーザ駆動回路２３（２３ｋ，ｃ，ｍおよびｙ）は、光制御電圧に応じた強度に半導体レーザ２６（２６ｋ，ｃ，ｍおよびｙ）を発光駆動する。

第４実施例の位置差調整手段は、レーザ光走査装置２０２の、各作像ユニット対応のレーザ駆動回路２３（２３ｋ，ｍ，ｃ，ｙ）、ならびに、位置ずれ補正Ａ １０７ａを含み、レーザ駆動回路２３（２３ｋ，ｍ，ｃ，ｙ）が、関連テーブルの調整値（光強度指定データ）に対応して、半導体レーザ２６（２６ｋ，ｃ，ｍおよびｙ）を発光駆動する。

そこで第４実施例の位置差調整手段は、前記レーザ駆動回路２３（２３ｋ，ｍ，ｃ，ｙ）、および、位置ずれ補正Ａ １０７ａで構成されている。

位置ずれ補正Ａ １０７ａはまた、位置差検出手段および調整値生成手段でもあり、「調整値の設定」において、第１実施例の場合と同様にテストパターン画像を形成して、黒Ｋの作像に対する、Ｍ，Ｃ，Ｙ各作像それぞれの位置ずれ量（図７の補正量相当値）を算出するが、算出した位置ずれ量を、位置ずれ補正Ａ １０７ａの内部メモリに格納しているずれ量／光強度変換テーブルを用いて、ずれ量を覆うレーザ光強度にするための光制御電圧指定データに変換してＭ，Ｃ，Ｙ各関連テーブルに書込む。黒Ｋの関連テーブルには、０（３６０）°〜３５０°対応アドレスのいずれにも、基準光強度指定データを書込む。

プリントコマンドに応答する作像において第４実施例の位置ずれ補正Ａ １０７ａは、黒Ｋ作像用の感光体２００Ｋのホームポジション信号３００を基点として副走査位置同期パルスをカウントアップし、カウント値が、１０°刻みの０（３６０）°〜３５０°対応の各値になるたびに、Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ各色関連テーブルから調整値（光強度指定データ）を読み出して、レーザ駆動回路２３に与えてラッチする。すなわちレーザ駆動回路２３の入力ラッチのデータを、読出しデータに更新する。更新した光強度指定データに対応する光制御電圧でレーザ駆動回路２３が半導体レーザ２６を発光付勢する。これにより、図５に示すような、黒Ｋに対するマゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＹの作像位置ずれが、外見上低減する。すなわち感光体１回転内の位置ずれ（色ずれ）の変動が少なくなる。第４実施例のその他の構成および機能は、上述の第１実施例のものと同様である。

なお、第１〜４実施例のいずれも、レーザ走査により感光体に画像光を露光するものであるが、ＬＥＤを主走査方向に高密度に並べたＬＥＤアレイを、レーザ走査に代わる光源に用いても上述と同様な副走査位置ずれ調整が可能である。ＬＥＤアレイを用いて、副走査方向の位置を電気的に補正する場合、調整値をＬＥＤの発光タイミング調整値として、ＬＥＤの発光タイミングを早くしたり遅らせたりする態様でも可能である。

第５実施例以下は、本発明の第２実施態様であるインクジェットカラー画像形成装置の実施例である。作像手段は、用紙搬送ベルトによる用紙の移動方向である副走査方向に、該副走査方向に直交する主走査方向にライン記録する、黒Ｋ，マゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＹの各色インクを噴射する各インクジェットヘッドを配列したタンデム方式のインクジェット記録機構であり、位置差検出手段は、第２，第３又は第４実施例と同様であって、黒Ｋ記録位置に対するマゼンタＭ，シアンＣおよびイエローＹの各色記録位置ずれを検出し、調整値生成手段も、第２，第３又は第４実施例と同様であって、各テストパターン画像毎に前記位置ずれを低減するための調整値を、副走査方向の位置ずれの変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応で関連テーブルに格納する。位置差調整手段は、第２，第３又は第４実施例のものに相応し、プリントコマンドに応答して画像を形成する記録工程での各インクジェットヘッドによる副走査方向の作像位置に対応する関連テーブル上の調整値を用いて、各インクジェットヘッドの副走査方向の作像位置または記録ドットサイズを位置ずれが現れないように調整する。

この第２実施態様のもう１つの実施例では、位置差調整手段は、各インクジェットヘッドをインク噴射付勢する噴射駆動回路に、各インクジェットヘッド宛の画像信号を与える印字画像制御を含む。該印字画像制御は、噴射駆動回路に与える画像信号に、関連テーブルの調整値（位置ずれを解消するための画像信号の遅延／進み時間又はタイミング）に対応する副走査方向の遅延又は進みを加える。更にもう１つの実施例では、位置差調整手段は、各インクジェットヘッドの各ノズルから噴射するインク量（記録ドット径）を調整値に対応して増減する噴射駆動回路を含む。調整値は、位置ずれを見えなくするドット径のインクを噴射する駆動電圧指定データである。

１２：ポリゴンミラー走査結合レンズ
１３ｍ：走査結合レンズ（マゼンタＭ用）
１４ｍ：折返しミラー（マゼンタＭ用）
１５：ポリゴンケース
１６：透過ガラス
１８ｍ：レーザ光検出器（マゼンタＭ用）
１９ｍ：液晶偏向素子（マゼンタＭ用）
２６ｍ：半導体レーザ（マゼンタＭ用）
１００（１００Ｋ〜Ｙ）：カールソンプロセスを使用する作像ユニット
１０１：中間転写ベルト
１０３（１０３Ｋ〜Ｙ）：１次転写チャージャ
１０４（１０４Ｋ〜Ｙ）：２次転写チャージャ
１０５：用紙
１０６：定着器
１０８：支持ローラ
１９３：液晶
１９４：配向膜
１９５：透明電極
１９６：ガラス板
１９７：スペーサ
２００（２００Ｋ〜Ｙ）：感光体
２０１（２０１Ｋ〜Ｙ）：感光体チャージャ
２０２：光走査装置
２０３（２０３Ｋ〜Ｙ）：現像器
３００〜３０３：感光体ホームポジション信号
４００（４００ａ〜ｅ）：画像位置検出器
４０４（４０４Ｋ〜Ｙ）：トナーパッチ

特開平１０−１９７８１０号公報 特開平１１− ６５２０８号公報 特開２００７−１１４５１８号公報

Claims (16)

1. 画像を、主走査方向に延びるライン毎にしかも副走査方向に順次にラインを更新して作像しこの作像を複数行って同一用紙上に重複記録する作像手段；
   該作像手段による各作像を用いて、副走査方向に一定間隔で分布する複数のパッチでなるテストパターン画像である、各テストパターン画像を形成し、基準位置に対する各テストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、又は、１つの作像手段により形成したテストパターン画像の各パッチに対する他の作像手段により形成したテストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、を検出する位置差検出手段；
   各テストパターン画像毎に前記位置差を低減するための調整値を、副走査方向の位置差の変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応でメモリに格納する調整値生成手段；および、
   作像が指示された画像を形成する作像工程での前記作像手段の各作像における副走査方向の作像位置に対応する前記メモリの調整値を用いて、各作像の副走査方向の作像位置を前記位置差を低減すべく調整する位置差調整手段；
   を備える画像形成装置。
2. 前記作像手段は、中間転写体上に、タンデム配列された複数の作像ユニットが形成した各画像を重ね転写してから、用紙上に転写するタンデム方式の作像機構であり；
   前記位置差検出手段は、各作像ユニットを用いて、前記中間転写体の転写面の移動方向である副走査方向に一定間隔で分布する複数のパッチでなるテストパターン画像である、各テストパターン画像を形成し、基準位置に対する各テストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、又は、１つの作像ユニットにより形成したテストパターン画像の各パッチに対する他の作像ユニットにより形成したテストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、を検出し；
   前記調整値生成手段は、各テストパターン画像毎に前記位置差を低減するための調整値を、副走査方向の位置差の変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応でメモリに格納し；
   前記位置差調整手段は、作像が指示された画像を形成する作像工程での前記作像機構の各作像ユニットにおける副走査方向の作像位置に対応する前記メモリの調整値を用いて、各作像ユニットの副走査方向の作像位置を前記位置差を低減すべく調整する；
   請求項１に記載の、カールソンプロセスによる画像形成装置。
3. 前記位置差調整手段は、前記複数の作像ユニットの感光体を露光する光走査装置の、画像信号で変調した光を出射する光源と該光を反射する主走査用のポリゴンミラーの間に介挿された液晶偏向素子、ならびに、該液晶偏向素子に前記調整値相当の偏向制御電圧を与える偏向ドライバおよび偏向制御を含む；請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記位置差調整手段は、前記複数の作像ユニットの各感光体を回転駆動する各電気モータをパルス回転駆動する各モータドライバ、および、各モータドライバが電気モータをパルス駆動するパルスの周期又は周波数を前記調整値相当値に制御する手段を含む；請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記位置差調整手段は、前記複数の作像ユニットの感光体を露光する光走査装置の、ポリゴンミラーの反射面切換りに対応するライン切替え信号をカウントする、各作像ユニット対応のサイクリックカウント手段、各カウント手段のカウント値対応の各ライン切替え信号の、前記調整値に対応する１つを、各作像ユニット対応の光駆動位相同期回路のライン同期信号として選択する手段を含む；請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記位置差調整手段は、前記複数の作像ユニットの感光体を露光する光走査装置の、各作像ユニット対応の光源を各作像ユニット宛の画像信号に対応した強度で発光駆動するとともに、前記調整値に対応して該強度を強弱する光駆動回路を含む；請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記位置差検出手段は、中間転写体の印刷領域外に、感光体１周の整数倍分のパッチを形成し、基準色を形成する作像ユニットが形成したパッチに対する他の各作像ユニットで形成したパッチの位置差を検出し、整数倍分の位置差に基づいて１周分の位置差を求める；請求項２乃至６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
8. 前記位置差調整手段は、各作像ユニットの副走査方向の作像位置の基点を、各感光体のホームポジション信号のタイミングで定める；請求項２乃至７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
9. 前記位置差調整手段は、感光体の回転が止まると副走査方向の作像位置を前記基点に戻す：請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記メモリに前記調整値は、前記基点のものを始点にして格納される；請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記位置差検出手段は、各テストパターン画像の基点は、中間転写体のホームポジション信号のタイミングで定める；請求項２乃至１０のいずれか１つに記載の画像形成装置。
12. 前記位置差検出手段は、各テストパターン画像を中間転写体のホームポジションを基準に、中間転写体１周分を生成する、請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記作像手段は、用紙搬送手段による用紙の移動方向である副走査方向に、該副走査方向に直交する主走査方向にライン記録する複数のインクジェットヘッドを配列したタンデム方式のインクジェット記録機構であり；
    前記位置差検出手段は、各インクジェットヘッドを用いて前記用紙又は用紙搬送手段に、副走査方向に一定間隔で分布する複数のパッチでなるテストパターン画像である、各テストパターン画像を形成し、基準位置に対する各テストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、又は、１つの作像ユニットにより形成したテストパターン画像の各パッチに対する他の作像ユニットにより形成したテストパターン画像の各パッチの副走査方向の位置差、を検出し；
    前記調整値生成手段は、各テストパターン画像毎に前記位置差を低減するための調整値を、副走査方向の位置差の変動周期の少なくとも１周期分、副走査位置対応でメモリに格納し；
    前記位置差調整手段は、記録が指示された画像を形成する記録工程での各インクジェットヘッドによる副走査方向の作像位置に対応する前記メモリの調整値を用いて、各インクジェットヘッドの副走査方向の作像位置を前記位置差を低減すべく調整する；
    請求項１に記載の、インクジェットによる画像形成装置。
14. 前記位置差調整手段は、各インクジェットヘッドをインク噴射付勢する噴射駆動回路に、各インクジェットヘッド宛の画像信号を与える印字画像制御を含み、該印字画像制御は、噴射駆動回路に与える画像信号に、前記調整値に対応する副走査方向の遅延又は進みを加える；請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記位置差調整手段は、各インクジェットヘッドの各ノズルから噴射するインク量を前記調整値に対応して増減する噴射駆動回路を含む、請求項１３又は１４に記載の画像形成装置。
16. 前記位置差検出手段は、用紙搬送ベルトに、該用紙搬送ベルトを支持する用紙搬送ローラの１周の整数倍に及んで前記テストパターン画像を形成し、基準のインク噴射ヘッドで形成したパッチに対する他のインクジェットヘッドで形成したパッチの位置差を検出し、前記整数倍分の位置差に基づいて１周分の位置差を求める；請求項１３乃至１５のいずれか１つに記載の画像形成装置。

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