JP2011170149A

JP2011170149A - 画像形成装置と画像形成装置の補正方法

Info

Publication number: JP2011170149A
Application number: JP2010034406A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Shukutani; 祐一郎宿谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-09-01
Also published as: US20110205324A1; US8363081B2

Abstract

【課題】画像形成時の副走査ずれを精度良く補正する。
【解決手段】第１ＬＤ５３のレーザ光１１Ｙによる書込みを始めてから第２ＬＤ５４のレーザ光１１Ｙによる書込みを始めるまで、時間差：ΔＴだけ遅延が発生した場合、感光体ドラム６Ｙの回転速度をＶ［ｍｍ／ｓ］とすると、その線速：Ｖ［ｍｍ／ｓ］と時間差：ΔＴ［ｓ］とに基づいて、ずれ量ΔＬ［ｍｍ］＝ΔＴ×Ｖを算出し、ずれ量ΔＬ［ｍｍ］を用いて、液晶偏向素子６０に対して印加する電圧値をΔＬ／α［Ｖ］だけ変更することにより、第２ＬＤ５４から入射されたレーザ光１１Ｙを角度βの方向に偏向して出射する。
【選択図】図４

Description

この発明は、ファクシミリ装置，プリンタ，複写機，複合機を含む画像形成装置と画像形成装置の補正方法に関する。

従来、感光体の回転基準位置を検知すると共に、感光体の角速度を測定し、上記回転基準位置を検知したタイミングと上記測定した角速度とに基づいて感光体の副走査方向の色ずれを補正する画像形成装置（例えば、特許文献１参照）があった。

しかしながら、このような従来の画像形成装置では、感光体に照射する複数のレーザ光について、各レーザ光の書き出しタイミングの時間差に起因するレーザ光の副走査ずれ（レーザ光の副走査方向の間隔（ピッチ、「ビームピッチ」とも呼ぶ）のずれ）を補正できないので、画像形成時の副走査ずれを精度良く補正できないという問題があった。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、画像形成時の副走査ずれを精度良く補正できるようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、感光体上に複数の光源からの光を照射して露光することによって上記感光体上に潜像を形成する画像形成装置において、上記感光体の主走査方向に上記各光源の光を書き出すタイミングの時間差を検出する検出手段と、その検出手段によって検出した時間差と上記感光体の回転速度とに基づいて上記各光源の光の副走査方向のずれを算出する算出手段と、その算出手段によって算出されたずれに基づいて上記各光源の光の副走査方向の照射位置を補正する補正手段を設けた画像形成装置を提供する。

さらに、上記各光源を、それぞれ上記感光体上に異なる色の画像の潜像を形成するための光を照射する光源にするとよい。
また、上記各光源を、上記感光体上に同色の画像の潜像を形成するための複数の光を照射する光源にするとよい。
さらに、上記補正手段が、上記算出手段によって算出されたずれに基づいて上記各光源の光の照射方向を偏向することによって上記各光源の光の副走査方向の照射位置を補正する副走査偏向手段を有するようにするとよい。
また、上記のような画像形成装置の補正方法であって、上記補正手段による補正を、画像形成装置を組み付ける工程において実施する画像形成装置の補正方法も提供する。

この発明による画像形成装置と画像形成装置の補正方法は、複数のレーザ光源の書き出し開始タイミングの時間差に起因するレーザ光間での副走査ずれを補正することにより、画像形成時の副走査ずれを精度良く補正することができる。

この発明の一実施例である画像形成装置の構成を示す説明図である。図１に示す搬送ベルト上に形成された各色のプロセスコントロール用パターンと位置合わせ用パターンと検出センサユニットとの対応関係を示す説明図である。図１に示す画像形成装置の位置合わせ制御処理とプロセスコントロール処理を行う制御部の構成を示す機能ブロック図である。図１に示す露光器の構成を示す図である。

主走査書き出しタイミング差によって発生する副走査ずれの原理の説明図である。図３に示すＣＰＵにおける副走査ずれの補正処理を示すフローチャート図である。図４に示す第１ＬＤと第２ＬＤと感光体ドラムとの配置関係を示す図である。図１に示す露光器に設ける副走査偏向手段の一例である液晶偏向素子を示す図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の実施例１〜４に共通する画像形成装置の構成を示す説明図である。
この画像形成装置は、搬送ベルトに沿って画像形成部が並んだタンデムタイプといわれるカラー印刷が可能なファクシミリ装置，プリンタ，複写機，複合機を含む画像形成装置である。
この画像形成装置は、図１に示すように、各々異なる色（イエロー：Ｙ，マゼンタ：Ｍ，シアン：Ｃ，ブラック：Ｋ）の画像を形成する各画像形成部が、転写紙（「用紙」「記録材」ともいう）１を搬送する搬送ベルト２に沿って一列に配置されている。
搬送ベルト２は、駆動回転する駆動ローラ３と従動回転する従動ローラ４からなる搬送ローラによって架設されており、その搬送ローラの回転によって矢示Ａ方向に回転駆動される。

搬送ベルト２の下部には、複数枚の転写紙１が収納された給紙トレイ５が備えられている。
給紙トレイ５に収納された複数の転写紙１のうち最上位置にある転写紙１は、画像形成時には、図中矢示Ｂ方向に給紙され、静電吸着によって搬送ベルト２上に吸着される。
搬送ベルト２に吸着された転写紙１は、第１の画像形成部に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。
第１の画像形成部は、感光体ドラム６Ｙと、その感光体ドラム６Ｙの周囲に配置された帯電器７Ｙ，露光器８，現像器９Ｙ，感光体クリーナ１０Ｙから構成されている。
感光体ドラム６Ｙの表面は、帯電器７Ｙで一様に帯電された後、露光器８によってイエローの画像に対応したレーザ光１１Ｙで露光され、イエロー部分の画像の静電潜像が形成される。

感光体ドラム６Ｙ上に形成された静電潜像は現像器９Ｙで現像され、感光体ドラム６Ｙ上にイエローの画像のトナー像が形成される。
このイエローの画像のトナー像は、感光体ドラム６Ｙと搬送ベルト２上の転写紙１と接する位置（転写位置）で転写器１２Ｙによって転写され、転写紙１上に単色のイエロー画像を形成する。
トナー像の転写が終わった感光体ドラム６Ｙは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリーナ１０Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。
このように、第１の画像形成部で単色のイエローの画像が転写された転写紙１は、搬送ベルト２によってマゼンタ部分の画像を形成する第２の画像形成部に搬送される。
ここでも、上述と同様にして感光体ドラム６Ｍ上に形成されたマゼンタ部分の画像のトナー像が、転写紙１上に重ねて転写される。

転写紙１は、さらにシアン部分の画像を形成する第３の画像形成部と、ブラック部分の画像を形成する第４の画像形成部に順次搬送され、それぞれ上述と同様に形成されたシアン部分とブラック部分の各トナー像が順次転写されてカラー画像を形成してゆく。
そして、第４の画像形成部を通過してカラー画像が形成された転写紙１は、搬送ベルト２から剥離され、定着器１３によって転写紙１上のカラー画像が定着された後、矢示Ｃ方向の図示を省略する排紙トレイへ排紙される。
また、搬送ベルト２に対しては、搬送ベルト２上に形成された位置合わせ用パターンとプロセスコントロール用パターンを検出するための検出センサユニット１４が取り付けられている。
さらに、搬送ベルト２上に形成された位置合わせ用パターンとプロセスコントロール用パターンは、検出センサユニット１４によって検出が終了した後、クリーニングユニット１５によって除去される。このクリーニングユニット１５は、画像形成時に搬送ベルト２上の残存トナーの除去もする。

次に、この実施例の画像形成装置における搬送ベルト２上に形成された各色のプロセスコントロール用パターンと位置合わせ用パターンとの検出について説明する。
図２は、図１に示した搬送ベルト２上に形成された各色のプロセスコントロール用パターンと位置合わせ用パターンと、検出センサユニット１４との対応関係を示す説明図である。
検出センサユニット１４には、主走査方向に３個の位置合わせ用パターン検出センサ１６〜１８が取り付けてあり、この各位置合わせ用パターン検出センサ１６〜１８は、搬送ベルト２上で、上記各位置合わせ用パターン検出センサ１６〜１８にそれぞれ対応する位置に形成された３列の位置合わせ用パターン１９〜２１をそれぞれ検出（検知）する。
この位置合わせ用パターン１９〜２１の検出結果に基づいて、後述のＣＰＵが位置合わせ制御処理をする。

また、検出センサユニット１４には、搬送ベルト２上に形成された４列のプロセスコントロール用パターン２６〜２９をそれぞれ検出するための４個のプロセスコントロール用パターン検出センサ２２〜２５が別途取り付けてある。上記各プロセスコントロール用パターン２６〜２９は、それぞれブラック（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色で並列なパターンである。この各プロセスコントロール用パターン検出センサ２２〜２５は、搬送ベルト２上で、上記各プロセスコントロール用パターン検出センサ２２〜２５にそれぞれ対応する位置に形成された４列のプロセスコントロール用パターン２６〜２９をそれぞれ検出（検出）する。
このプロセスコントロール用パターン２６〜２９の検出結果に基づいて、後述のＣＰＵがプロセスコントロール処理をする。
すなわち、後述のＣＰＵが、上記各種のずれ量と補正量の算出処理、及び補正の実行命令を行う。

後述のＣＰＵによる位置合わせ制御処理では、上記位置合わせ用パターン１９〜２１の検出結果に基づいて、基準色（例えば、ブラック（Ｋ）の位置合わせ用パターン）に対するスキュー，副走査レジストずれ，主走査レジストずれ，主走査倍率誤差の計測が可能であり、その計測結果に基づいてそれぞれの補正処理を行う。
つまり、各位置合わせ用パターン検出センサ１６〜１８によって検出された最大の位置ずれ量の予め設定した所定量（例えば、１／２の量）だけ、位置ずれ方向と逆向きに画像をシフトさせることにより、主走査方向の倍率偏差によるずれ量を目立たないように補正することが可能である。
また、この位置合わせ制御処理では、搬送ベルト２上の主走査方向に所定間隔で形成された３箇所のパターンの検出結果に基づいて副走査線曲がり（湾曲）も合わせて検出することができ、その副走査線曲がりも補正することにより、副走査レジスト補正をより精度良く最適化することができる。

一方、プロセスコントロール処理においては、各プロセスコントロール用パターン検出センサ２２〜２５の検出結果に基づいて所定の演算を行い、感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの帯電と、その各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ上の静電潜像の現像と、各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ上のトナー画像の転写紙１への転写等のプロセス条件を変更する。
上記位置合わせ制御処理と上記プロセスコントロール処理は、画像形成装置のユーザメニュー，サービスメニュー，又は画像形成装置に印刷を実行させる情報処理装置上で動作するプリンタドライバからの指示により実行するとよい。

また、画像形成装置において所定の実行条件になったときに自動的に実行するようにしても良い。
上記所定の実行条件としては、例えば、画像形成装置の電源がＯＮにされた時、画像形成装置でプリント枚数を積算するとき、図示を省略した画像形成装置内の所定個所に設けられた温度センサの検出結果が所定温度まで上昇したとき等がある。
なお、中間転写方式を採用した画像形成装置の場合、前記パターンは中間転写ベルトに形成しても良い。

次に、この実施例の画像形成装置における制御部の構成を説明する。
図３は、この画像形成装置の位置合わせ制御処理とプロセスコントロール処理を行う制御部の構成を示す機能ブロック図である。
この制御部は、図１に示した画像形成装置に内蔵されており、同図に示すような構成であり、インプット・アウトプット・インターフェイス（Ｉ／Ｏ・Ｉ／Ｆ）３０と、ＣＰＵ４５，ＲＯＭ４６，ＲＡＭ４７とは、それぞれアドレスバス４８及びデータバス４９によってデータのやり取りが可能に接続されている。
プロセスコントロール用パターン検出センサ２２〜２５からそれぞれ出力された各検出電圧は、Ｉ／Ｏ・Ｉ／Ｆ３０を介してマルチプレクサ（ＭＵＸ）３１に入力される。

ＭＵＸ３１とアナログ−デジタル・コンバータ（Ａ／Ｄ）３２は、制御回路３３の制御によって、プロセスコントロール用パターンの検出中にのみ動作し、ＭＵＸ３１は、各プロセスコントロール用パターン検出センサ２２〜２５のセンサチャネル（ｃｈ）を順次選択し、各プロセスコントロール用パターン検出センサ２２〜２５から入力された検出電圧をそれぞれ順にＡ／Ｄ３２に出力し、Ａ／Ｄ３２は、ＭＵＸ３１から順次出力される検出電圧をアナログからデジタルデータに変換（Ａ／Ｄ変換）し、各検出電圧に対応するデジタルデータをレジスタ３４へ出力する。各デジタルデータはレジスタ３４に格納される。

そして、ＣＰＵ４５は、レジスタ３４に格納されたデジタルデータをデータバス４９を介して受け取り、その各デジタルデータに基づいて、感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの帯電と、その各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ上の静電潜像の現像と、各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ上のトナー画像の転写紙１への転写等のプロセス条件を変更する指示をバス４８，４９を介してＩ／Ｏ・Ｉ／Ｆ３０へ送り、Ｉ／Ｏ・Ｉ／Ｆ３０は、その指示をプロセス装置へ出力する。プロセス装置では、上記指示に基づいて感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの帯電と、その各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ上の静電潜像の現像と、各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ上のトナー画像の転写紙１への転写等のプロセス条件を変更する。

一方、位置合わせ用パターン検出センサ１６〜１８からそれぞれ出力された各検出電圧は、Ｉ／Ｏ・Ｉ／Ｆ３０を介してマルチプレクサ（ＭＵＸ）３５の方に入力される。
ＭＵＸ３５とアナログ−デジタル・コンバータ（Ａ／Ｄ）３６は、制御回路３７の制御によって、位置合わせ用パターンの検出中にのみ動作し、ＭＵＸ３５は、各位置合わせ用パターン検出センサ１６〜１８のセンサチャネル（ｃｈ）を順次選択し、各位置合わせ用パターン検出センサ１６〜１８から入力された検出電圧をそれぞれ順にＡ／Ｄ３６に出力し、Ａ／Ｄ３６は、ＭＵＸ３５から順次出力される検出電圧をアナログからデジタルデータに変換（Ａ／Ｄ変換）し、各検出電圧に対応するデジタルデータをデマルチプレクサ（ＤＭＵＸ）３８へ出力する。

ＤＭＵＸ３８は、各デジタルデータを、位置合わせ用パターン検出センサ１６〜１８のチャネル（ｃｈ）に対してそれぞれ用意したローパスフィルタ回路（ＬＰＦ、デジタルフィルタ回路：積和演算回路）３９〜４１にそれぞれ出力する。
例えば、位置合わせ用パターン検出センサ１６の出力した検出電圧に対応するデジタルデータをＬＰＦ３９へ、位置合わせ用パターン検出センサ１７の出力した検出電圧に対応するデジタルデータをＬＰＦ４０へ、位置合わせ用パターン検出センサ１８の出力した検出電圧に対応するデジタルデータをＬＰＦ４１へ、それぞれ出力する。
各ＬＰＦ３９〜４１は、それぞれデジタルデータから高周波成分を除去し、エッジ検出回路４２〜４４へそれぞれ出力する。このようにして、各位置合わせ用パターン検出センサ１６〜１８の検出値から高周波成分を除去することにより、後段の回路においてより正確にパターン位置を認識することができる。

各ＬＰＦ３９〜４１の後段の各エッジ検出回路４２〜４４では、各ＬＰＦ３９〜４１からそれぞれ出力された高周波成分が除去されたデジタルデータの検出電圧波形を所定のスレッシュ電圧値と比較し、波形中の立下り／立ち上がりのポイントを抽出する。
この処理では、スレッシュ電圧を最初に下回ったポイントを立下りポイント（パターンのエッジ部１）として抽出し、次にスレッシュ電圧を最初に上回ったポイントを立ち上がりポイント（パターンのエッジ部２）として抽出する。
その後、各ポイント間の中央を示すパターン中央位置のデータを、それぞれレジスタ３４に送って格納する。

そして、ＣＰＵ４５はＲＯＭ４６に格納されているプログラムの手順に従い、レジスタ３４に格納されたデータをＲＡＭ４７に格納し、そのデータに基づいてプロセス条件の変更演算と、位置合わせの演算の各処理を実行し、その各処理の結果に基づいて、Ｉ／Ｏ・Ｉ／Ｆ３０を介して、書込み制御部及びプロセス装置へ上記プロセスコントロールの設定と上記位置合わせの設定を行う。
また、ＣＰＵ４５は、レジスタ３４の設定値を変更することにより、サンプリングのスタートとストップ、Ａ／Ｄ変換を行うセンサｃｈの切り替え等の制御動作を制御回路３３，３７に行わせ、ＬＰＦ３９〜４１のカットオフ周波数の変更をし、エッジ検出回路４２〜４４のスレッシュ電圧の設定をしている。

次に、この実施例の画像形成装置の露光器８の構成を説明する。
図４は、図１に示した露光器８の構成を示す図である。
この実施例の画像形成装置では、露光器８は、１色について２個のレーザ光源（発光素子）によるレーザ光（光ビーム）の書込みを想定した構成としている。
すなわち、露光器８は、例えば、感光体ドラム６Ｙ〜６Ｋに対して、それぞれ２個のレーザ光源である第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４からの各レーザ光１１Ｙを交互に照射して静電潜像を形成する。
なお、以下の説明は、感光体ドラム６Ｙに対するイエローの画像に対する書込みの場合を示すが、他の感光体ドラム６Ｍ，６Ｃ，６Ｋについても同様なので、それらの説明を省略する。

露光器８において、書込み制御部５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ及びＲＡＭからなるマイクロコンピュータによって実現され、第１ＬＤドライバ５１と第２ＬＤドライバ５２を制御し、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４からレーザ光１１Ｙを射出し、図示を省略したポリゴンモータによって図中矢示方向に回転するポリゴンミラー５５の反射面に各レーザ光１１Ｙが入射し、その反射面による反射光がポリゴンミラー５５の回転によって偏向され、ｆθレンズ５６を通して、図中矢示した感光体ドラム６Ｙを含む主走査方向のラインを露光する。
ポリゴンミラー５５の回転によって偏向された各レーザ光１１Ｙは、まず画像域外（感光体ドラム６Ｙ外）に配置されたミラー５７に反射し、同じく画像域外に配置された同期検出部（「同期検出板」ともいう）５８に入射する。
同期検出部５８は、入射した各レーザ光１１Ｙを検出し、感光体ドラム６Ｙの表面上での主走査方向への画像書込み制御の書込開始位置の基準となる、同期検出信号を書込み制御部５０へ出力する。

この書込み制御部５０は、同期検出部５８から受け取った同期検出信号を基準にした主走査書き出しタイミングによって、第１ＬＤドライバ５１と第２ＬＤドライバ５２とにそれぞれ画像データを出力する。
第１ＬＤドライバ５１と第２ＬＤドライバ５２は、それぞれ送られてきた画像データに応じて第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の点灯と消灯を制御する。
そして、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４からそれぞれ感光体ドラム６Ｙ上の主走査方向にレーザ光１１Ｙを照射し、第１ＬＤ５３は感光体ドラム６Ｙ上の主走査ラインのＮライン目を、第２ＬＤ５４は感光体ドラム６Ｙ上の主走査ラインのＮ＋１ライン目を露光する（Ｎ＝０，２，４，８・・・）。
このようにして、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４からそれぞれ照射される各レーザ光１１Ｙにより、帯電された感光体ドラム６Ｙ上にイエロー部分の画像の静電潜像（潜像）が形成される。

次に、複数のレーザ光源ＬＤのレーザ光Ｌの主走査書き出しタイミング差によって生じる副走査ずれの原理について説明する。
図５は、主走査書き出しタイミング差によって発生する副走査ずれの原理の説明図である。
例えば、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の各レーザ光１１Ｙの主走査書き出しタイミングに、図４で説明した同期検出信号を採用した場合、露光器８に対する第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の取り付け位置とポリゴンミラーの回転角度の関係により、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の各レーザ光１１Ｙが同期検出部５８に到達するタイミングにずれが生じる場合がある。

このような場合、書込み制御部５０では、同期検出部５８から第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の各レーザ光１１Ｙに基づく同期検出信号の受け取りに時間差が生じる。
例えば、図５の（ａ）に示すように、書込み制御部５０において、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の各レーザ光１１Ｙに基づく同期検出信号の受け取りタイミングは、本来同時であるのが理想であるが（図中ａ，ｂで示すタイミング）、上述のような関係が原因になって、同期検出信号ｂの受け取りタイミングの方が遅延して、第１ＬＤ５３のレーザ光１１Ｙに基づく同期検出信号ａの受け取りタイミングと、第２ＬＤ５４のレーザ光１１Ｙに基づく同期検出信号ｂ′の受け取りタイミングとに時間差ΔＴ［ｓ］が生じる。
この時、既に感光体ドラム６Ｙは回っているので、図５の（ｂ）に示すように、感光体ドラム６Ｙ上への第１ＬＤ５３のレーザ光１１Ｙによる書込み位置ａに対して、第２ＬＤ５４のレーザ光１１Ｙによる書込み位置は、上記受け取りタイミングのずれがない場合の理想書込み位置ｂからずれ量ΔＬ［ｍｍ］だけずれた位置ｂ′になる。

すなわち、第１ＬＤ５３のレーザ光１１Ｙによる書込みを始めてから第２ＬＤ５４のレーザ光１１Ｙによる書込みを始めるまで、時間差：ΔＴだけ遅延が発生する。
上記時間差：ΔＴ［ｓ］は、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の露光器８に対する取り付け位置と、同期検出部５８の幾何学的位置関係と、ポリゴンモータの回転速度から決まる。
そして、上記ずれ量ΔＬ［ｍｍ］は、感光体ドラム６Ｙの回転速度をＶ［ｍｍ／ｓ］とすると、その線速：Ｖ［ｍｍ／ｓ］と上記時間差：ΔＴ［ｓ］とに基づいて、次の数１に基づく演算で算出することができる。
［数１］
ΔＬ＝ΔＴ×Ｖ

このように、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の各レーザ光１１Ｙにより、感光体ドラム６Ｙ上に一色の画像の潜像を描く場合、上記ずれ量ΔＬは、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の各レーザ光１１Ｙ間の副走査ずれ（ビームピッチずれ）として現れ、画像を転写紙１に印刷した場合に画質の低下を招く。
また、例えば、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４とがそれぞれ異なる色を描くためのレーザ光源である場合、上記ずれ量ΔＬは、異なる色の画像毎の副走査ずれとして現れ、カラー画像の画質の低下を招く。

＜実施例１：色間の補正を行う場合１＞
上記画像形成装置において、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４が、それぞれ感光体ドラム上に異なる色の画像の潜像を形成するための光を照射する光源の場合、図２及び図３を用いた位置合わせ制御処理によって上記ずれ量ΔＬの補正ができる。
上記ずれ量ΔＬは、他の要因の色ずれ量と合わさって、図２に示した位置合わせ用パターン１９〜２１にずれ量として現れるため、その位置合わせ用パターン１９〜２１から検出した副走査ずれ量に含まれる。
そこで、ＣＰＵ４５による上記位置合わせ制御処理を行うことにより、結果的に第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の光の副走査方向の照射位置について上記ずれ量ΔＬを補正する。

＜実施例２：色間の補正を行う場合２＞
また、上記画像形成装置において、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４が、それぞれ感光体ドラム上に異なる色の画像の潜像を形成するための光を照射する光源の場合、画像形成装置におけるダウンタイム低減のため、上記位置合わせ制御処理の実施を、複数ある印刷モードの中のどれか１つの場合に限るようにした画像形成装置も存在する。このような画像形成装置では、他の線速／印刷モードでは、色合わせ補正を実施した線速での補正値を換算して用いる。
画像形成装置には、画像形成時に、画像を印刷する転写紙１の紙種（普通紙，薄紙，厚紙…ｅｔｃ）や印刷モードに応じて感光体ドラム６Ｙ〜６Ｋの線速を変える場合がある。
この場合、感光体ドラム６Ｙ〜６Ｋの線速の変更に合わせてポリゴンモータの回転数を変える必要があり、レーザ光源の使用延べ数も変化する。したがって、上記ずれ量ΔＬの値は、線速／モード毎に異なる可能性がある。

このような画像形成装置の場合、上記ずれ量ΔＬの補正が普通紙モードのみにしか反映されなくなってしまう。
また、上述したように、線速／印刷モードを複数持つ画像形成装置の場合、上記ずれ量ΔＬが一意に定まらない。
そこで、画像形成装置が持つ線速／印刷モードは予め分かっているため、その全ての線速／印刷モードに対する上記ずれ量ΔＬを予め計算しておき、例えば、ＲＯＭ４６又はＲＡＭ４７に各線速／印刷モード毎にずれ量ΔＬを対応させたテーブルを保持し、ＣＰＵ４５が、そのテーブルを参照して各線速／印刷モードに応じた補正を行うようにする。

図６は、ＣＰＵ４５における副走査ずれの補正処理を示すフローチャート図である。
ＣＰＵ４５は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）１で、テーブルから線速／印刷モードに応じたずれ量ΔＬを読み出し、ステップ２で、そのずれ量ΔＬに基づいて第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の光の副走査方向の照射位置を補正し、ステップ３で、画像を形成し、この処理を終了する。

＜実施例３：同色内の補正を行う場合１＞
上記画像形成装置では、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の２個で感光体ドラム６Ｙ上に作像しており、この場合、上記ずれ量ΔＬは副走査方向の各レーザ光の間隔（ビームピッチ）のずれとして画像に表れる。
副走査方向の各レーザ光のビームピッチは本来、副走査書込み解像度に合わせるように調整をしているが、図５を用いて説明したように、副走査方向の各レーザ光が理想書き込み位置（狙いの値）からずれていると、副走査方向の各レーザ光のビームピッチに副走査ずれが生じ、感光体ドラム６Ｙ上に形成された潜像に画像濃度ムラやバンディングが生じる。これは、他の感光体ドラム６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおいても同様である。
そこで、この画像形成装置に露光器８を組み付ける際に、上記ずれ量ΔＬを考慮に入れた調整を行う。

次に、その調整方法について説明するが、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４と感光体ドラム６Ｙについて説明し、他の感光体ドラム６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとそれらに光を照射するＬＤについても同様に調整すればよいので、その説明を省略する。
まず、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の各レーザ光の副走査方向のビームピッチは副走査書込み解像度にあわせて調整を行う。
図７は、図４に示した第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４と感光体ドラム６Ｙとの配置関係を示す図である。
例えば、副走査方向への書込み解像度が６００ｄｐｉである場合、感光体ドラム６Ｙ上において、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４からの各レーザ光の副走査方向の間隔が２５．４［ｍｍ］／１２００×１０００≒０．０４２［ｍｍ］となるように調整する。
この調整方法は、露光器８に対する第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の取り付け角度を微調整する。

この調整を行う際に、上記ずれ量ΔＬを考慮に入れた調整を行うことにより、主走査書き出しタイミング時間差による副走査ずれを補正することができる。
すなわち、この画像形成装置を組み付ける工程においてこの発明に係る補正手段による補正方法を実施する。
また、副走査書込み解像度が６００ｄｐｉの場合、感光体ドラム６Ｙ上において、第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４からの各レーザ光の副走査方向の間隔が（０．０４２−ΔＬ）［ｍｍ］となるように、露光器８に対する第１ＬＤ５３と第２ＬＤ５４の取り付け角度を調整すれば、同様に上記ずれ量ΔＬによるビームピッチムラを解消することができる。

＜実施例４：同色内の補正を行う場合２＞
上記画像形成装置が複数の線速／印刷モードを持つ場合、上記ずれ量ΔＬがモード毎に異なる値になると、組み付け時の調整だけでは対応しきれない。
そこで、露光器８の各ＬＤのレーザ光の照射側と感光体ドラムとの間に副走査偏向手段を設け、その副走査偏向手段によって各ＬＤのレーザ光の照射方向を個別に副走査方向に偏向させることにより、複数のレーザ光の書き出し開始タイミングの時間差に起因するレーザ光間での副走査ずれを補正する。
図８は、図１に示した露光器８に設ける副走査偏向手段の一例である液晶偏向素子を示す図である。
液晶偏向素子６０は、副走査偏向手段の一例であり、印加される電圧値に応じて屈折率が変化する素子であり、入射したレーザ光を上記屈折率で屈折させることによって出射時に偏向させることができる。

例えば、この液晶偏向素子６０を第２ＬＤ５４のレーザ光の照射側と感光体ドラム６Ｙとの間に配設し、ＣＰＵ４５からの指示に応じた電圧値を液晶偏向素子６０に印加する制御部を設ける。
そして、電圧値と液晶偏向素子６０による感光体ドラム６Ｙ上の副走査偏向量との関係値をα［ｍｍ／Ｖ］とすると、上記ずれ量ΔＬ［ｍｍ］を用いて、液晶偏向素子６０に対して印加する電圧値をΔＬ／α［Ｖ］だけ変更することにより、第２ＬＤ５４から入射されたレーザ光１１Ｙを角度βの方向に偏向して出射する。
したがって、第２ＬＤ５４から出射されたレーザ光１１Ｙの副走査ずれを補正して感光体ドラム６Ｙ上の上記理想書込み位置に照射することができる。
このようにして、限られた補正範囲の内、より多くの補正範囲をその他の要因によるずれ量に割り当てることが可能になる。

実施例１，２と実施例３，４とを組合わせることももちろん可能である。
実施例４と組合わせた場合、感光体ドラム上への書き出すタイミングの時間差に起因する副走査ずれは副走査偏向手段によって調整し、その他の要因（機械のバラツキや機内温度変化、部品精度等）による副走査ずれを色合わせ補正によって補正するとよい。
この実施例の画像形成装置では、複数のＬＤの主走査書き出しタイミングの時間差と線速に起因する副走査ずれを補正するので、各ＬＤのレーザ光間の副走査ずれを補正することができ、高画質な画像を得ることができる。

この発明による画像形成装置と画像形成装置の補正方法は、ファクシミリ装置，プリンタ，複写機，複合機を含む画像形成装置全般に適用することができる。

１：転写紙２：搬送ベルト３：駆動ローラ４：従動ローラ５：給紙トレイ６Ｙ〜６Ｋ：感光体ドラム７Ｙ〜７Ｋ：帯電器８：露光器９Ｙ〜９Ｋ：現像器１０Ｙ〜１０Ｋ：感光体クリーナ１１Ｙ〜１１Ｋ：レーザ光１２Ｙ〜１２Ｋ：転写器１３：定着器１４：検出センサユニット１５：クリーニングユニット１６〜１８：位置合わせ用パターン検出センサ１９〜２１：位置合わせ用パターン２２〜２５：プロセスコントロール用パターン検出センサ２６〜２９：プロセスコントロール用パターン３０：Ｉ／ＯＩ／Ｆ３１，３５：ＭＵＸ３２，３６：Ａ／Ｄ３３，３７：制御回路３４：レジスタ３８：ＤＭＵＸ３９〜４１：ＬＰＦ４２〜４４：エッジ検出回路４５：ＣＰＵ４６：ＲＯＭ４７：ＲＡＭ４８：アドレスバス４９：データバス５０：書込み制御部５１：第１ＬＤドライバ５２：第２ＬＤドライバ５３：第１ＬＤ５４：第２ＬＤ５５：ポリゴンミラー５６：ｆθレンズ５７：ミラー５８：同期検出部

特開２００８−７０８０２号公報

Claims

感光体上に複数の光源からの光を照射して露光することによって前記感光体上に潜像を形成する画像形成装置において、
前記感光体の主走査方向に前記各光源の光を書き出すタイミングの時間差を検出する検出手段と、該検出手段によって検出した時間差と前記感光体の回転速度とに基づいて前記各光源の光の副走査方向のずれを算出する算出手段と、該算出手段によって算出されたずれに基づいて前記各光源の光の副走査方向の照射位置を補正する補正手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
前記各光源は、それぞれ前記感光体上に異なる色の画像の潜像を形成するための光を照射する光源であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記各光源は、前記感光体上に同色の画像の潜像を形成するための複数の光を照射する光源であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記補正手段は、前記算出手段によって算出されたずれに基づいて前記各光源の光の照射方向を偏向することによって前記各光源の光の副走査方向の照射位置を補正する副走査偏向手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置の補正方法であって、前記補正手段による補正を、画像形成装置を組み付ける工程において実施することを特徴とする画像形成装置の補正方法。