JP3351133B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、レーザプリン
タ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に係わり、詳細
には光学像の補正を行う機構を備えた画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】オフィスや家庭における印刷物、コンピ
ュータ情報のカラー化に伴って、複写機に代表される画
像形成装置に対しても次第に多色記録あるいはカラー記
録に対する要求が高まっている。しかしながら、一方で
は単色記録を行う通常の画像形成装置の記録速度や解像
度が飛躍的に向上している現在では、多色記録あるいは
カラー記録（以下単にカラー記録という。）に記録方法
を切り換えると、記録速度の低下や解像度の低下を招来
することになり、これが特にオフィスにおける画像形成
装置のカラー化の進展にブレーキをかける大きな要因と
なっている。

【０００３】図１５は、従来のカラー記録用の画像形成
装置の典型的な構成を表わしたものである。この画像形
成装置では、単一の感光体ドラム１１と、これに転接す
る転写ドラム１２を備えている。感光体ドラム１１の周
囲には、ドラム表面に電荷を一様に付与するためのチャ
ージコロトロン１３と、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順で静電潜像の現像を行
う４つの現像装置１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃと、
トナー像を順に転写ドラム１２上の用紙１５に転写する
ためのトランスファコロトロン１６と、転写後にドラム
表面に残ったトナーを回収するためのクリーニング装置
１７がこの順に配置されている。ここで感光体ドラム１
１はこれらの配置順としての図で時計方向１８に定速で
回転するようになっている。また、転写ドラム１２に
は、フィードローラ２１を介して図示しない給紙トレイ
から用紙１５が供給されるようになっており、この用紙
１５をカラー画像の転写が終了するまで少なくともその
表面に保持していて、この状態で反時計方向２２に感光
体ドラム１１と同一の周速で定速回転するようになって
いる。

【０００４】このような画像形成装置では、黒（Ｋ）、
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順で
１色ずつ画像の形成と転写が行われる。まず第１の現像
サイクルでは、チャージコロトロン１３によって帯電さ
れたドラム表面のレーザビーム照射位置２３に、黒色の
画像の明暗に対応して変調されたレーザビーム２４が照
射され、これに対応した静電潜像が形成される。この静
電潜像は、黒色のトナーを収容した黒色用現像装置１４
Ｋによって現像され、黒色のトナー像がドラム表面に作
成される。このトナー像は転写ドラム１２上に保持され
ている用紙１５にトランスファコロトロン１６によって
転写される。クリーニング装置１７は感光体ドラム１１
の表面を清掃し、チャージコロトロン１３が再びその表
面に電荷を付与して第２サイクルに移行する。

【０００５】第２サイクルでは、レーザビーム２４がイ
エローの画像の形成のために照射される。そして、イエ
ロー色のトナーを収容したイエロー色用現像装置１４Ｙ
によって現像が行われ、イエロー色のトナー像がドラム
表面に作成される。このトナー像は転写ドラム１２上に
保持されている用紙１５に対して色ずれしないように位
置合わせされた状態でトランスファコロトロン１６によ
って転写される。この後、クリーニング装置１７によっ
てドラム表面が清掃される。以下同様にして、第３サイ
クルではマゼンタ用現像装置１４Ｍによってマゼンタ色
のトナー像が同一の用紙１５に転写され、第４サイクル
ではシアン色のトナー像がシアン色用現像装置１４Ｃに
よって同一の用紙１５に転写される。このようにして４
色のトナー像が転写されると、用紙１５は転写ドラム１
２から剥離され、図示しない定着装置でトナー像の定着
が行われる。そして、カラー画像の定着が終了した用紙
は図示しない排出トレイに排出されることになる。

【０００６】このように図１５に示した従来の画像形成
装置では、トナー像の形成と転写が４サイクル繰り返さ
れることになるので、黒色１色の記録あるいは単色記録
を行う画像形成装置と比べて画像の作成に何倍もの時間
を必要とするという問題がある。

【０００７】図１６は、このような問題を解決するため
にカラー画像の記録を単色記録とほぼ等しい時間で行う
ことのできる画像形成装置の要部を表わしたものであ
る。このような装置は、例えば特開平１−１４２６７１
号公報で開示されている。

【０００８】この画像形成装置は、比較的長尺の無端の
搬送ベルト３１を備えている。搬送ベルト３１は図で矢
印３２方向に定速で搬送されるようになっている。搬送
ベルト３１の上側の平面状の部分には、４つの感光体ド
ラム３４Ｋ、３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃが所定の間隔を置
いてそれぞれ搬送ベルト３１の搬送方向とこれらのドラ
ム軸が直角となる方向に並設されている。それぞれの感
光体ドラム３４Ｋ、３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃの周囲に
は、チャージコロトロン３５Ｋ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５
Ｃと、現像装置３６Ｋ、３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃと、ト
ランスファコロトロン３７Ｋ、３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ
と、クリーニング装置３８Ｋ、３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ
がこれらの順にそれぞれ配置されている。また、チャー
ジコロトロン３５Ｋと黒色用現像装置３６Ｋの間の所定
のドラム表面には、黒色記録用のレーザビーム３９Ｋが
照射されるようになっている。同様にイエロー色記録用
のレーザビーム３９Ｙ、マゼンタ色記録用のレーザビー
ム３９Ｍ、シアン色記録用のレーザビーム３９Ｃがそれ
ぞれ対応する感光体ドラム３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃの同
様の位置に照射されるようになっている。

【０００９】図１６に示したこの画像形成装置では、図
示しない給紙トレイからフィードローラ４１によって用
紙４２が搬送ベルト３１の感光体ドラム３４Ｋ側の端部
に供給されるようになっている。この用紙４２は、搬送
ベルト３１の移動と共に図で左方向に搬送され、順に感
光体ドラム３４Ｋとトランスファコロトロン３７Ｋの
間、感光体ドラム３４Ｙとトランスファコロトロン３７
Ｙの間、感光体ドラム３４Ｍとトランスファコロトロン
３７Ｍの間、および感光体ドラム３４Ｃとトランスファ
コロトロン３７Ｃの間を通過していく。そして、それぞ
れの場所で黒色トナー像、イエロー色トナー像、マゼン
タ色トナー像、シアン色トナー像を順に転写される。こ
のようにして４色のトナー像が重ねて転写された用紙４
２は、その後の所定位置で搬送ベルト３１から剥離さ
れ、図示しない定着装置でトナー像の定着が行われて、
同じく図示しない排出トレイ上に排出されることにな
る。このように図１６に示した画像形成装置では、４色
分の画像処理がほぼ時間的に並行して行われる結果とし
て、高速の画像処理が可能になる。

【００１０】ところで、一般にカラー画像の記録を行う
画像形成装置では、複数色の画像を用紙の全面で精度よ
く位置合わせを行う必要がある。すでに説明したように
白黒画像に限らずカラー画像でも高精細な画質が求めら
れており、色ずれの防止が極めて高い精度で要求されて
いる。画像形成装置で問題となる色ずれの原因を大別す
ると、（イ）画像の傾き（以下単にスキューという。）
によるもの、（ロ）主走査倍率の違いによるもの、
（ハ）主走査位置の違いによるもの、（ニ）副走査位置
の違いによるもの、および（ホ）像の湾曲によるものに
分けることができる。

【００１１】図１７は、説明を簡単にするために２つの
色についての色ずれの状態を各原因別に表わしたもので
ある。この図では横軸方向が主走査方向であり、縦軸方
向が副走査方向となっている。同図（イ）はスキューに
よる色ずれの一例を示している。スキューによる色ずれ
は、感光体上における走査線の方向が各色によって微妙
にずれることによるものであり、Ａ色のライン５１Ａと
これとは異なるＢ色のライン５１Ｂは副走査方向が異な
るために色ずれを生じている。このような色ずれは、各
色の記録部の光学系のミラーの傾きが微妙に異なってい
るような場合発生する。

【００１２】同図（ロ）は主走査方向の倍率の違いによ
る色ずれの一例を示している。両者が同一ライン上に位
置決めされていたとしても、Ａ色のライン５２Ａとこれ
とは異なるＢ色のライン５２Ｂは主走査方向の倍率が異
なるために１ラインの長さが異なる。したがって、一般
に主走査方向の端の方ほど色ずれがひどくなる。このよ
うな色ずれは、例えば１ラインの走査に際しての光学系
における倍率が２つの記録部で異なっているときに発生
する。

【００１３】同図（ハ）は主走査位置の違いによる色ず
れの一例を表わしたものである。Ａ色のライン５３Ａと
Ｂ色のライン５３Ｂはそれぞれのライン長は同じである
が、それぞれの始点がずれている。したがって、例えば
２色を重ね合わせたラインを記録すると、両端にそれぞ
れの色が１色ずつ色ずれとして現われることになる。こ
のような色ずれは、例えば画像の書き出し位置がずれた
ときに発生する。

【００１４】同図（ニ）は副走査方向の位置の違いによ
る色ずれの一例を示している。Ａ色のライン５４ＡとＢ
色のライン５４Ｂは、副走査方向の始点がずれている。
したがって、例えば２色を重ね合わせたラインを記録す
ると、この図のように色ずれとして現われることにな
る。このような色ずれは、例えば２つの感光体ドラムの
位置が微妙に異なる場合に発生する。

【００１５】同図（ホ）は像の湾曲による色ずれの一例
を示している。Ａ色のライン５５Ａは湾曲が発生してい
ないが、Ｂ色のライン５５Ｂは湾曲が図で上向きに発生
している。このため、この例では２つのライン５５Ａ、
５５Ｂのほぼ中央で色ずれが顕著になる。このような色
ずれは、２つの記録部の光学レンズの少なくとも一方に
湾曲が発生している場合に生じる。

【００１６】これらの色ずれは図１５に示した画像形成
装置よりも図１６に示した画像形成装置の方が遙に発生
しやすい。図１５に示した装置では、感光体ドラム１１
やレーザビーム２４の光学系を共通して使用するのに対
して、図１６に示した装置では各色の記録部がそれぞれ
独立しているので、それぞれの感光体ドラム３４Ｋ、３
４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃの径や回転速度が微妙に異なり、
また、レーザビーム３９Ｋ、３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃの
ための回転多面鏡、ｆθレンズ等からなる光学系の特性
も完全に同一となることはあり得ないからである。

【００１７】図１８は、スキューによる色ずれを補正す
るために提案された従来の光学系として特開平１−１８
３６７６号公報に開示されたものを表わしたものであ
る。この装置で、半導体レーザ６１から射出されたレー
ザビーム６２は、ポリゴンミラー（回転多面鏡）６３に
入射し、ここから反射されたレーザビームは、第１およ
び第２のｆθレンズ６４、６５を経たのち、第１および
第２の反射ミラー６６、６７を経て感光体ドラム６８上
に到達する。ポリゴンミラー６３の回転に伴ってレーザ
ビーム６２は偏向されるので、レーザビーム６２は第１
および第２の反射ミラー６６、６７を所定幅ずつ走査
し、最終的に感光体ドラム６８をドラム軸方向（主走査
方向）に１ラインずつ走査することになる。

【００１８】この提案の画像形成装置では、第１および
第２の反射ミラー６６、６７を取り付けた取付台７１の
主走査方向の両端部に配置された垂直板７２、７３にネ
ジを螺刻しており、それぞれにステッピングモータ７
４、７５の回転軸を螺合させている。ステッピングモー
タ７４、７５は図示しないフレームに固定されており、
取付台７１はステッピングモータ７４、７５の回転軸の
回転に応じてそれぞれの端部を進退自在に配置されてい
る。このような光学系では、両ステッピングモータ７
４、７５を互いに反対方向に所定量だけ回転させること
で、第１および第２の反射ミラー６６、６７のドラム軸
に対する傾きを補正することができ、これによって光学
系のスキューを補正することができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのような画
像形成装置では、光学系のスキューの量を何らかの手法
で検出し、この程度に応じてステッピングモータ７４、
７５の回転方向および回転量の制御を行うことになる。
ところが、この提案の装置では回転反射ミラー６６、６
７の現在の位置を基にしてステッピングモータ７４、７
５をその後に必要な補正量に相当するだけ回転させ、光
学系のスキューを補正している。したがって、例えばス
キューに対する補正量が求まった後で補正作業に移るま
での間に、画像形成装置に何らかの外力が加わり回転反
射ミラー６６、６７の位置がずれてしまったような場合
には、補正作業が位置ずれ前の配置関係に対して行われ
ることになった。この結果として色ずれが完全に補正さ
れない状態で補正作業が終了したり、甚だしい場合には
色ずれが却って拡大した状態で補正作業が終了する場合
があった。

【００２０】また、ステッピングモータ７４、７５の駆
動回路が暴走してしまったような場合には、取付台７１
がドラム軸に対して大きく傾いた状態となることにな
る。この状態で色ずれの検出を行っても、ずれ量が大き
くて求められた補正値に誤差が発生してしまい、色ずれ
補正を正確に行うことができない場合が発生した。ま
た、ずれ量が予想範囲を越えるような場合には、ずれ補
正自体を行うことができない場合も発生した。

【００２１】そこで本発明の目的は、スキューによる感
光体上での画像の傾きあるいは複数の光学系間でのこの
ような傾きの相違によって生ずる色ずれを簡単かつ信頼
性良く補正することのできる画像形成装置を提供するこ
とにある。

【００２２】本発明の他の目的は、光学系に振動が発生
してもこれによってスキューが発生しにくい画像形成装
置を提供することにある。

【００２３】本発明の更に他の目的は、スキューの補正
を所定の基準位置を起点としてモータの回転量で行うよ
うにした画像形成装置で、基準位置の検出に失敗したよ
うな場合にもスキューの補正を二重に実行することので
きる画像形成装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）画像の形成を行う感光体ドラム、感光体ベル
ト等の感光体と、（ロ）一端を支点として所定角度だけ
回動自在に配置されその回動した角度に応じて感光体上
を走査する光学像の走査ラインの傾きを変化させること
ができるようにしたミラーやレンズ等の光学部品を備
え、この光学部品を透過または反射した光線を用いて光
学像の各走査ラインを順次感光体上に形成する光学系
と、（ハ）その回転軸の回転に連動させて光学部品を回
動させるモータと、（ニ）このモータの回動の基準とな
る基準位置を検出する基準位置検出手段と、（ホ）光学
像の走査ラインの傾きに応じて基準位置を基準としてこ
の傾きを補正するためのモータの回動すべき方向と回動
する量を入力する補正データ入力手段と、（ヘ）この補
正データ入力手段によって入力された補正データを基に
して光学部品の回動を行うとき基準位置検出手段によっ
てまず基準位置を検出し、続いてこの基準位置を基にし
て走査ラインの傾きを補正する補正実行手段とを画像形
成装置に具備させる。

【００２５】すなわち請求項１記載の発明では、光学系
を構成するミラーやレンズ等の光学部品の１つを一端を
支点として所定角度だけ回動自在に配置し、この回動を
モータの回転方向および回転量によって制御してスキュ
ーを補正する。このとき、モータの回動の基準となる基
準位置を基準位置検出手段によって検出するようにし、
補正を実行する際には基準位置検出手段によってまず基
準位置を検出し、続いてこの基準位置を基にして走査ラ
インの傾きを補正することにしたので、誤差が蓄積する
ことがなく、またモータも１つでよいので、簡単な構成
で信頼性の高いスキュー補正を行うことのできる画像形
成装置を実現することができる。

【００２６】請求項２記載の発明では、（イ）画像の形
成を行う感光体ドラム、感光体ベルト等の感光体と、
（ロ）一端を支点として所定角度だけ回動自在に配置さ
れその回動した角度に応じて感光体上を走査する光学像
の走査ラインの傾きを変化させることができるようにし
たミラーと、このミラーが所定の方向に回動する量に応
じて回動を阻止する方向に力を作用させる第１のばね部
材とを備え、ミラーを反射した光線を用いて光学像の各
走査ラインを順次感光体上に形成する光学系と、（ハ）
ステッピングモータと、（ニ）このステッピングモータ
の回転を減速すると共に減速後の出力軸の回転に連動さ
せてミラーを回転させる減速機構と、（ホ）この減速機
構の出力軸がミラーを所定の方向と逆方向に回動させる
方向に回転する量に応じて回動を阻止する方向に力を作
用させる第２のばね部材と、（ヘ）減速機構の出力軸の
回動の基準となる基準位置を検出する基準位置検出手段
と、（ト）光学像の走査ラインの傾きに応じて基準位置
を基準としてこの傾きを補正するための出力軸の回動す
べき方向と回動する量を入力する補正データ入力手段
と、（チ）この補正データ入力手段によって入力された
補正データを基にして光学部品の回動を行うとき基準位
置検出手段によってまず基準位置を検出し、続いてこの
基準位置を基にして走査ラインの傾きを補正する補正実
行手段とを画像形成装置に具備させる。

【００２７】すなわち請求項２記載の発明では、光学系
を構成するミラーの１つを一端を支点として所定角度だ
け回動自在に配置し、この回動をステッピングモータに
連結された減速機構の出力軸の回転方向および回転量に
よって制御してスキューを補正する。このとき、出力軸
の回動の基準となる基準位置を基準位置検出手段によっ
て検出するようにし、補正を実行する際には基準位置検
出手段によってまず基準位置を検出し、続いてこの基準
位置を基にして走査ラインの傾きを補正することにした
ので、誤差が蓄積することがなく、またモータも１つで
よいので、簡単な構成で信頼性の高いスキュー補正を行
うことのできる画像形成装置を実現することができる。
また、請求項２記載の発明では、第１のばね部材と第２
のばね部材の２つのばね部材がミラーの所定方向の回動
に逆方向の力を作用するようにしたので、ステッピング
モータに過大な負荷がかからず、かつテンションをかけ
るようにしたことで減速機構の遊びがなくなり、スキュ
ーを高精度で補正することができる。

【００２８】請求項３記載の発明では、（イ）画像の形
成を行う感光体ドラム、感光体ベルト等の感光体と、
（ロ）一端を支点として所定角度だけ回動自在に配置さ
れその回動した角度に応じて感光体上を走査する光学像
の走査ラインの傾きを変化させることができるようにし
たミラーやレンズ等の光学部品を備え、この光学部品を
透過または反射した光線を用いて光学像の各走査ライン
を順次感光体上に形成する光学系と、（ハ）その回転軸
の回転に連動させて光学部品を回動させるステッピング
モータと、（ニ）このステッピングモータの回動の基準
となる基準位置を検出する基準位置検出手段と、（ホ）
光学像の走査ラインの傾きに応じて基準位置を基準とし
てこの傾きを補正するためのステッピングモータの回動
すべき方向と回動する量を入力する補正データ入力手段
と、（ヘ）この補正データ入力手段によって入力された
補正データを基にして光学部品の回動を行うとき基準位
置検出手段によってまず基準位置を検出し、続いてこの
基準位置を基にして走査ラインの傾きを補正する補正実
行手段と、（ト）光学系の振動を検出する振動検出手段
と、（チ）この振動検出手段が所定値以上の振動を検出
したときこのステッピングモータの励磁コイルに回転を
阻止するための比較的高い電圧を印加し、補正実行手段
が補正を実行しておらず振動検出手段が所定値以上の振
動を検出していないとき励磁コイルに比較的低い電圧を
印加する印加電圧切替手段とを画像形成装置に具備させ
る。

【００２９】すなわち請求項３記載の発明では、光学系
を構成するミラーやレンズ等の光学部品の１つを一端を
支点として所定角度だけ回動自在に配置し、この回動を
ステッピングモータの回転方向および回転量によって制
御してスキューを補正する。また、振動検出手段でスキ
ューの発生の大きな原因となる振動の発生を検出する。
そして、振動が発生したときにはその間、ステッピング
モータの励磁コイルに例えばステッピングモータの駆動
時に印加するような比較的高い電圧を印加してモータの
回転を強力に阻止させ、振動によるスキューの発生を阻
止または防止する。更に、振動が発生していないときに
はステッピングモータの励磁コイルにこれよりも低い電
圧を印加して、全く印加されていない状態よりもスキュ
ーの発生を防止すると共に、ステッピングモータに常
時、比較的高い電圧が印加されることによる発熱等によ
る寿命の短縮化を防止し、併せて消費電力の無駄も防止
している。

【００３０】請求項４記載の発明では、（イ）画像の形
成を行う感光体ドラム、感光体ベルト等の感光体と、
（ロ）一端を支点として所定角度だけ回動自在に配置さ
れその回動した角度に応じて感光体上を走査する光学像
の走査ラインの傾きを変化させることができるようにし
たミラーやレンズ等の光学部品を備え、この光学部品を
透過または反射した光線を用いて光学像の各走査ライン
を順次感光体上に形成する光学系と、（ハ）その回転軸
の回転に連動させて光学部品を回動させるモータと、
（ニ）このモータの回動の基準となる基準位置を光学的
に検出する光学的基準位置検出手段と、（ホ）モータの
回動の基準となる基準位置を機械的に検出する機械的基
準位置検出手段と、（ヘ）光学的基準位置検出手段の基
準位置の検出に障害が発生したときこれを検知する障害
検出手段と、（ト）この障害検出手段が障害を検出して
いないときは光学的基準位置検出手段による基準位置検
出動作を採用し、障害を検出したときには機械的基準位
置検出手段の基準位置検出動作を採用する基準位置検出
手段選択手段と、（チ）光学像の走査ラインの傾きに応
じて基準位置を基準としてこの傾きを補正するためのモ
ータの回動すべき方向と回動する量を入力する補正デー
タ入力手段と、（リ）この補正データ入力手段によって
入力された補正データを基にして光学部品の回動を行う
とき基準位置検出手段選択手段によって選択された基準
位置検出手段によってまず基準位置を検出し、続いてこ
の基準位置を基にしてこの基準位置検出手段によって走
査ラインの傾きを補正する補正実行手段とを画像形成装
置に具備させる。

【００３１】すなわち請求項４記載の発明では、光学系
を構成するミラーやレンズ等の光学部品の１つを一端を
支点として所定角度だけ回動自在に配置し、この回動を
モータの回転方向および回転量によって制御してスキュ
ーを補正する。このとき、モータの回動の基準となる基
準位置を光学式のものとメカニカルなものの２種類用意
しておき、光学的なものの方に障害が発生しないときは
これを使用し、障害が発生したときにメカニカルなもの
を使用するように基準位置検出手段の選択手段を設けて
おく。この結果として、補正実行手段は基準位置検出手
段選択手段によって選択された基準位置検出手段によっ
て基準位置の設定および補正作業を行うことになり、光
学的基準位置検出手段に障害が発生したときにもスキュ
ーの補正を行うことができるので、信頼性が抜群に向上
することになる。

【００３２】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００３３】画像形成装置の全体的な構成

【００３４】図１は本発明の一実施例における画像形成
装置の要部を示したものである。この画像形成装置は、
３本のローラ１０１、１０２、１０３にかけ渡された透
明な無端ベルト１０４を備えている。無端ベルト１０４
は、図示しない駆動モータによって図で矢印１０５方向
に定速で搬送されるようになっている。無端ベルト１０
４の上側の面には、その搬送方向と直交する方向にドラ
ム軸を有する４つの感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、
１０６Ｍ、１０６Ｃがこれらの順に所定間隔で配置され
ている。ここで、感光体ドラム１０６Ｋは黒色記録用の
ドラムであり、感光体ドラム１０６Ｙはイエロー色記録
用のドラムであり、感光体ドラム１０６Ｍはマゼンタ色
記録用のドラムであり、感光体ドラム１０６Ｃはシアン
色記録用のドラムである。それぞれの感光体ドラム１０
６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃの上方には、対応
する色の記録を行うためのポリゴンミラー１０７Ｋ、１
０７Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃと、これらから反射された
レーザビームを対応する感光体ドラム１０６Ｋ、１０６
Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃにそれぞれ照射するための反射
ミラー１０８Ｋ、１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃが配置
されている。

【００３５】無端ベルト１０４の上面の図で左端近傍に
は、ベルト面を挟むようにして２組の透過式の光学セン
サ１１１₁ 、１１１₂ 、１１２₁ 、１１２₂ が配置され
ている。このうちの受光側の光学センサ１１１₁ 、１１
２₁ はそれぞれＣＣＤ等の１次元イメージセンサによっ
て構成されている。これらの光学センサ１１１₁ 、１１
２₁ は、画像の検査時のみに限って無端ベルト１０４上
に転写された各感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０
６Ｍ、１０６Ｃの色ずれ検査用パターン１１３を検出し
て、前記したような各種の色ずれを検出するようになっ
ている。

【００３６】なお、このような画像の検査時以外の場合
には、図示しない供給トレイから送られてきた図示しな
い用紙は、図１６で説明したように第３のローラ１０３
の近傍から無端ベルト１０４の上面に送り込まれ、各感
光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃの
下を順に通過して、このときそれぞれの色のトナー像を
転写されることになる。各色のトナー像の転写が行われ
た用紙は、第１のローラ１０１の近傍で無端ベルト１０
４の表面から剥離され、図示しない定着装置で定着され
た後、同じく図示しない排紙トレイ上に排出されること
になる。各感光体ドラム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６
Ｍ、１０６Ｃによる画像の形成される原理は、すでに図
１６で説明した各感光体ドラム３４Ｋ、３４Ｙ、３４
Ｍ、３４Ｃの場合と同様であるので、ここではその説明
を省略する。

【００３７】図２は、この画像形成装置の１つの光学系
としてイエロー色記録用の光学系についてその構成の概
要を表わしたものである。他の光学系の構成も同一であ
るのでそれらの説明は省略する。イエロー色記録用のポ
リゴンミラー１０７Ｙは、図示しないポリゴンミラー回
転モータによって高速で回転するようになっている。半
導体レーザ１２１Ｙから射出されたレーザビーム１２３
Ｙは、光学レンズ１２４Ｙによって集束され、ポリゴン
ミラー１０７Ｙの１つの面に入射する。この面の反射光
は、ｆθレンズ１２５Ｙを経て感光体ドラム１０６Ｙの
表面を繰り返し主走査方向に走査することになる。感光
体ドラム１０６Ｙの走査開始位置のわずか手前のレーザ
ビームの通過する経路上には、走査開始位置検知センサ
１２７Ｙが配置されている。この画像形成装置は、走査
開始位置検知センサ１２７Ｙがレーザビームの検出を行
ってからクロック信号のカウントを行い、所定のカウン
ト値のカウントが行われた段階で、感光体ドラム１０６
Ｙ上におけるそのラインの画像の記録の開始を行うよう
になっている。

【００３８】スキューの補正

【００３９】図３は、スキュー補正機構を組み込んだイ
エロー色記録用の光学系についてその構成の概要を表わ
したものである。他の光学系の構成も同一であるのでそ
れらの説明は省略する。感光体ドラム１０６Ｙの上方に
は図示しないフレームに固定された光学ユニット１３１
Ｙが配置されている。この光学ユニット１３１Ｙ内に
は、図２に示した半導体レーザ１２１Ｙ、光学レンズ１
２４Ｙ、ポリゴンミラー１０７Ｙやポリゴンミラー駆動
モータが配置されている。光学ユニット１３１Ｙの透明
な窓１３２Ｙから射出されたレーザビーム１２３Ｙは、
第１の反射ミラー１３４Ｙ、シリンダミラー１３５Ｙお
よび第２の反射ミラー１３６Ｙを順に反射された後、感
光体ドラム１０６Ｙに到達し、１ラインずつ走査が行わ
れるようになっている。

【００４０】第２の反射ミラー１３６Ｙの背面の図示し
ないミラー保持部には、ステッピングモータ１３８Ｙが
配置されている。このステッピングモータ１３８Ｙはギ
ヤボックス等からなる減速機構を内蔵しており、その出
力軸にはプーリ１３９Ｙが取り付けられている。

【００４１】一方、シリンダミラー１３５Ｙはシリンダ
ミラー部１４１Ｙに固定されている。シリンダミラー部
１４１Ｙには、その一端に回転軸１４２Ｙが垂直に取り
付けられており、シリンダミラー１３５Ｙをドラム軸を
含む水平面と平行な面内で回動させることができるよう
になっている。シリンダミラー部１４１Ｙの他端とこれ
を所定の微小角度で回動自在に保持するミラー保持部１
４３Ｙには、先端部分にプーリが取り付けられたプーリ
スクリュー１４４Ｙが取り付けられており、このプーリ
スクリュー１４４Ｙのプーリの部分とステッピングモー
タ１３８Ｙのプーリ１３９Ｙとの間には、ベルト１４５
Ｙがかけ渡されている。本実施例の画像形成装置では、
検出されたスキューの程度に応じてステッピングモータ
１３８Ｙを回転させ、これによってシリンダミラー部１
４１Ｙを回転軸１４２Ｙを中心に微小角度回転させて、
スキューの補正を行うようになっている。

【００４２】ステッピングモータ１３８Ｙの出力軸に
は、スプリングワイヤ１４６Ｙの一端が巻回されてお
り、他端はプーリ１４７Ｙを経て図示しないフレームに
固定されている。スプリングワイヤ１４６Ｙは、ステッ
ピングモータ１３８Ｙが次に説明する基準位置から矢印
１４８方向に回転するに従ってこの回転を阻止する方向
にテンションが加えられるようになっている。これによ
り、ステッピングモータ１３８Ｙの減速機構の遊びを無
くして正確な補正作業が行われるようにしている。

【００４３】図４は、イエロー色記録用の光学系におけ
るシリンダミラー部とミラー保持部の要部を示したもの
である。他の光学系においてもこれらの構成は同一であ
る。ミラー保持部１４３Ｙは断面がコ字状をしており、
図示しないフレームに固定されている。シリンダミラー
部１４１Ｙは前記した一端が図３に示したように回転軸
１４２Ｙによって回動自在に支持されており、この回転
軸の両端がミラー保持部１４３Ｙ側に取り付けられてい
る。シリンダミラー部１４１Ｙの他端近傍は板ばね１５
１Ｙを介してミラー保持部１４３Ｙに固定されており、
板ばね１５１Ｙの変形の範囲内で矢印１５２あるいはこ
れとは逆の矢印１５３方向にこの他端部を移動させるこ
とができるようになっている。板ばね１５１Ｙはそのテ
ンションによってプーリスクリュー１４４Ｙの遊びをと
るようにしている。プーリスクリュー１４４Ｙは、ミラ
ー保持部１４３Ｙの左右の側壁に取り付けられた軸受け
１５４Ｙ、１５５Ｙによって回動自在に配置されてい
る。その先端のプーリ部１４４ＹＡには、前記したよう
にベルト１４５Ｙがかけ渡されている。プーリスクリュ
ー１４４Ｙの中央部には所定の幅にわたって雄ねじ１４
４ＹＢが螺刻されており、断面がコ字状となったシリン
ダミラー部１４１Ｙの両側部に螺刻された雌ねじと螺合
している。

【００４４】したがって、図３に示したステッピングモ
ータ１３８Ｙの回転によって、プーリ部１４４ＹＡが矢
印１５６方向に回転すると、シリンダミラー部１４１Ｙ
が矢印１５２方向に移動しシリンダミラーが微小回転す
る。また、ステッピングモータ１３８Ｙがこれとは逆方
向に回転するとシリンダミラー部１４１Ｙは矢印１５３
方向に回転しシリンダミラーを逆方向に微小回転させる
ことになる。なお、板ばね１５１Ｙによってプーリスク
リュー１４４Ｙに加えられるテンションの方向は、ステ
ッピングモータ１３８Ｙにスプリングワイヤ１４６Ｙに
よって加えられるテンションの方向と逆方向となってい
る。このように両テンションの方向が逆方向で互いに打
ち消し合う方向に作用することで、ステッピングモータ
１３８Ｙとしてトルクの小さなモータを使用することが
でき、コンパクトな画像形成装置を構成することができ
る。

【００４５】図５は、イエロー色記録用の光学系におけ
るステッピングモータとその周辺を表わしたものであ
る。他の光学系においてもこれらの構成は同一である。
ステッピングモータ１３８Ｙに内蔵された図示しない減
速機構の出力軸１６１Ｙには、前記したプーリ１３９Ｙ
の他に回転角度検知板１６３Ｙが取り付けられている。
回転角度検知板１６３Ｙは、円板状をしており、その外
周がほぼ１８０度にわたって所定幅切り欠かれた短径部
１６３ＹＡとこれ以外の円周部分としての長径部１６３
ＹＢを有している。長径部１６３ＹＢの所定箇所には突
出部１６３ＹＣが半径方向に突出している。ステッピン
グモータ１３８Ｙのハウジングの出力軸１６１Ｙの近傍
にはこれと平行にストッパ１６５Ｙが配置されており、
その端部はＬ字状に折り曲げられていてハウジングに溶
接されている。ストッパ１６５Ｙは、回転角度検知板１
６３Ｙが回転したときその突出部１６３ＹＣの位置で回
転を停止させるためのものである。

【００４６】回転角度検知板１６３Ｙの近傍の所定位置
には、長径部１６３ＹＢを挟むようにして発光部１６７
ＹＡと受光部１６７ＹＢからなる光センサ１６７Ｙが配
置されている。光センサ１６７Ｙは、回転角度検知板１
６３Ｙの短径部１６３ＹＡで光ビームを検出するため、
受光部１６７ＹＢは“Ｌ”レベルを出力し、長径部１６
３ＹＢが対向したときにはこれによって遮断されて光ビ
ームの検知を行わないため、受光部１６７ＹＢは、
“Ｈ”レベルを出力するようになっている。

【００４７】図６は、回転角度検知板と光センサを用い
てイエロー色記録用の光学系におけるスキューの補正を
行う原理を説明するためのものである。なお、この図で
は説明と無関係な突出部の図示を省略している。回転角
度検知板１６３Ｙの回転は、ステッピングモータ１３８
Ｙに供給される駆動パルスの数としてのステップ数で制
御されるようになっている。図で枠１７１内に記したラ
イン１７２が光センサ１６７Ｙ（図５）で設定される基
準位置である。この基準位置におけるステップ数を
“０”とし、出力軸１６１Ｙを中心として回転角度検知
板１６３Ｙを時計方向（ＣＷ方向）に回転させたときを
＋（プラス）方向の補正とし、反時計方向（ＣＣＷ方
向）に回転させたときを−（マイナス）方向の補正とす
る。この図６で“−１００”および“＋１５０”と示し
ているのは、例えば補正前の回転角度検知板１６３Ｙの
回転位置が“−１００”であり、補正後の回転位置が
“＋１５０”になったことを示している。このような補
正は、必ず回転角度検知板１６３Ｙを初期的に基準位置
まで回転させ、そこから所望のステップ数だけ時計方向
あるいは反時計方向に回転させてスキューに対する補正
作業を行うことになる。

【００４８】図７（ａ）は、本実施例の画像形成装置に
おける光センサを使用した光学的な補正範囲と、図５で
示したストッパを用いた機械的な補正範囲の関係を示し
たものである。光学的な補正範囲は、基準位置を“０”
とすると時計方向および反時計方向の回転に対して＋５
００ステップあるいは−５００ステップの範囲で行われ
る。これはステッピングモータ１３８Ｙの出力軸１６１
Ｙの回転でそれぞれ±１２０度の角度に相当する。短径
部１６３ＹＡと長径部１６３ＹＢの境界で、光学的な基
準位置が光センサ１６７Ｙ（図５）によって検知される
前後で、図７（ｂ）に示されるように受光部１６７ＹＢ
の検出出力が“Ｈ（ハイ）”から“Ｌ（ロー）”あるい
はこの逆に変化することになる。ただし、本実施例では
減速機構の遊びを誤差として表さないために、基準位置
の設定はステッピングモータ１３８Ｙを反時計方向に回
転させる際の検出出力で行っている。

【００４９】一方、突出部１６３ＹＣとストッパ１６５
Ｙが接触した状態の位置を基にして割り出す基準位置を
メカニカルな基準位置とする。このメカニカルな基準位
置から時計方向および反時計方向の回転に対して＋７０
０ステップあるいは−７００ステップの範囲で補正が行
われる。したがって、突出部１６３ＹＣとストッパ１６
５Ｙが接触した状態の位置を一方の値として“−７０
０”に設定し、ここから“＋７００”だけ時計方向に回
転した位置がメカニカルな基準位置となる。両基準位置
は理想的には一致する。メカニカルな基準位置を用いた
補正は、後に詳しく説明するように光学的な補正が光セ
ンサ１６７Ｙの故障等によって不可能になったとき行わ
れる非常の手段である。これは、光学的な基準位置を用
いた方が本実施例で１０００ステップの範囲で制御が行
われることになり、１７００ステップの制御範囲となる
メカニカルな基準位置を用いた補正よりも補正作業が迅
速に行えるからである。

【００５０】図７には、図６で示した補正前の設定値
“−１００”と補正後の設定値“＋１５０”も参考的に
示している。

【００５１】図８は、無端ベルトを用いてイエロー色記
録用の光学系におけるスキューの補正量を測定する原理
を示したものである。無端ベルト１０４にはイエロー色
用の色ずれ検査用パターン１１３Ｙが転写される。ある
感光体ドラムに転写された１ライン上での２つの線分の
トナー像が無端ベルト１０４に転写されたことによって
得られた２つの色ずれ検査用パターン１１３Ｙ₁ 、１１
３Ｙ₂ は、スキューが発生していないと仮定すると、矢
印１０５で示す無端ベルト１０４の搬送方向と正確に直
交するように配置された２つの光学センサ１１１₁ 、１
１２₁ によってこれらは同時に検知されるはずである。
ところが、図８に示したように２つの色ずれ検査用パタ
ーン１１３Ｙが正規の方向１８１よりもθだけずれた直
線方向１８２に形成されていれば、このスキューの分だ
け２つの光学センサ１１１₁ 、１１２₁ の検出時間のず
れが発生する。また、これらの光学センサ１１１₁ 、１
１２₁ のいずれが先に色ずれ検査用パターン１１３
Ｙ₁ 、１１３Ｙ₂ の一方を検出するかによって、傾きの
方向も判別することができる。

【００５２】以上、イエロー色の光学系に対するスキュ
ーの補正量を検出する測定方法を示したが、この画像形
成装置では所定間隔で、かつ所定の順序で各感光体ドラ
ム１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃによる色ず
れ検査用パターン１１３Ｙが無端ベルト１０４に転写さ
れるようにしている。したがって、２つの光学センサ１
１１₁ 、１１２₁ は明暗のみを判別するセンサであって
も、基準とする時間からそれぞれ異なった所定の許容時
間内で検出されるそれぞれ対の色ずれ検査用パターン１
１３Ｙを基にして、それぞれの色の光学系について、ス
キューの程度を検知し、それらの補正量を算出すること
ができる。

【００５３】図９は、このようなスキューの補正を行う
ことのできる本実施例の画像形成装置の回路構成の要部
を表わしたものである。画像形成装置は各部の制御を行
うための中枢的な機能を果たすＣＰＵ（中央処理装置）
２０１を備えている。ＣＰＵ２０１は、データバス等の
バス２０２を通じて装置内の各部と接続されている。こ
のうちＲＯＭ２０３は、装置内の各部を制御するための
手順や固定的なデータを記憶したリード・オンリ・メモ
リである。作業用メモリ２０４は、各種制御に使用する
データを一時的に格納するランダム・アクセス・メモリ
である。色ずれを補正するための測定データや補正量は
この作業用メモリに一時的に格納されることになる。セ
レクタ２０５は、第１の電源２０６と第２の電源２０７
に接続されており、これらの一方を選択してステッピン
グモータ駆動回路２０８に供給するようになっている。
ステッピングモータ駆動回路２０８は、各色の光学系ご
とに配置されたステッピングモータ１３８Ｋ、１３８
Ｙ、１３８Ｍ、１３８Ｃをそれぞれ独立して制御する駆
動回路である。

【００５４】光学ユニット制御回路２０９は、図３に示
したような各色ごとの光学ユニット１３１Ｋ、１３１
Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃの制御を行うようになってい
る。この制御は、図２に示した半導体レーザ１２１やポ
リゴンミラー駆動モータの回転制御ならびに走査開始位
置検知センサ１２７の制御を含むものである。センサ入
力回路２１１は、各種センサの検知した信号を入力する
回路である。これには光学センサ１１１₁ 、１１２₁ 、
各色ごとの光センサ１６７Ｋ、１６７Ｙ、１６７Ｍ、１
６７Ｃを含んでいる。また、センサ入力回路２１１は振
動検知センサ２１２の検知出力も入力するようになって
いる。振動検知センサ２１２は、この画像形成装置の図
示しないフレームに取り付けられており、調整後の光学
系にずれをもたらすような振動を検知するようになって
いる。

【００５５】図１０は、スキューの補正をするに際して
基準位置の設定を行う作業の流れを表わしたものであ
る。本実施例の画像形成装置では、装置の電源がオフに
なっている間等に装置に外力が加わりスキューが発生し
た場合を考慮して、装置の電源が投入されたとき、ある
いは所定のコピー枚数に達するごとにそれから最初の電
源投入時にスキューの調整を行うようになっている。そ
して、この場合には前回の補正値を参考にして補正量の
差分をとって補正を行うのではなく、ステッピングモー
タ１３８の出力軸１６１をひとまず基準位置に設定し、
これを起点として各色の光学系について補正を行うよう
にしている。以下、イエロー色の光学系におけるスキュ
ーの補正について説明するが、他の光学系についても同
様の補正が行われる。

【００５６】図９に示したＣＰＵ２０１は、まず光セン
サ１６７Ｙの検出出力がＬレベルであるかどうかを判別
する（ステップＳ１０１）。図６および図７で説明した
補正前の設定値が“−１００”の場合のように光センサ
１６７Ｙの検出出力がＬレベルの場合には（Ｙ）、回転
角度検知板１６３Ｙの長径部１６３ＹＢが光線を遮断し
ている。そこで基準位置の存在する方向としての時計方
向（ＣＷ方向）にステッピングモータ１３８Ｙを１ステ
ップだけ回転させる（ステップＳ１０２）。そして、光
センサ１６７Ｙの検出出力がＨレベルに変化したかどう
かのチェックを行う（ステップＳ１０３）。Ｈレベルに
変化していない場合には（Ｎ）、ステッピングモータ１
３８Ｙを回転させるステップ数が規定の範囲内であるな
らば（ステップＳ１０４；Ｙ）、ステップＳ１０２に進
んで再びステッピングモータ１３８Ｙを１ステップだけ
回転させる制御を行う。図７で説明したように本実施例
では基準位置を境にして±５００ステップの制御を行う
ので、５００ステップ以内であれば規定の範囲内とす
る。

【００５７】このようにしてステッピングモータ１３８
Ｙを１ステップずつ駆動していった結果として、ある時
点で光センサ１６７Ｙの検出出力がＨレベルに変化した
とする（ステップＳ１０３；Ｙ）。これは、回転角度検
知板１６３Ｙの長径部１６３ＹＢと短径部１６３ＹＡの
境界を光センサ１６７Ｙが検出したことを意味する。こ
の点を基準位置とすることもできるが、本実施例では減
速機構のギヤの遊びを防止するために反時計方向（ＣＣ
Ｗ方向）から基準位置を定めるようにしている。このた
め、この位置から時計方向にステッピングモータ１３８
ＹをＸステップ（Ｘは正の整数）だけ一度に駆動させる
（ステップＳ１０５）。そして、この後に反時計方向に
１ステップ回転させては（ステップＳ１０６）、光セン
サ１６７Ｙの検出出力がＬレベルに変化したかをチェッ
クする（ステップＳ１０７）。そして、変化したら基準
位置の設定のための作業を終了させる（エンド）。

【００５８】ステップ１０７で光センサ１６７Ｙの出力
がＬレベルになっていない場合には（Ｎ）、そのステッ
プ制御が基準値以内であるかどうかを判別し（ステップ
Ｓ１０８）、その範囲内のときには（Ｙ）、ステップ１
０６に進んで更に反時計方向に１ステップ回転させる制
御を繰り返す。ここでの基準値は、Ｘステップ分あるい
はこれに幾つかのステップ数を余裕のために加えた値で
ある。このようにして、ステップＳ１０７で光センサ１
６７Ｙの出力がＬレベルになれば、前記した通り制御は
終了する。

【００５９】一方、ステップ数が規定値を越える事態が
発生した場合には（ステップＳ１０８；Ｎ）、例えば光
センサ１６７Ｙの検出に異常が発生し、いつまで経って
も光センサ１６７Ｙの出力がＬレベルにならなくなった
ことも考えられる。このようなときには、メカニカルな
基準位置の設定作業に切り換えられる。メカニカルな基
準値を使用する際には、基準位置から±７００ステップ
の範囲で回転制御が行われることは既に説明した。そこ
で、これらの全範囲に所定の余裕度αを加えた“１４０
０＋α”ステップ数だけステッピングモータ１３８Ｙを
反時計方向に回転させる（ステップＳ１０９）。こうす
れば、回転角度検知板１６３Ｙはその突出部１６３ＹＣ
が必ずストッパ１６５Ｙと接触した状態で回転を停止し
ており、これから７００ステップだけ時計方向に仮想的
にステッピングモータ１３８Ｙを回転させることで光学
的な基準位置と実質的に同一のメカニカルな基準位置を
求めることができる。この場合には、光センサ１６７に
異常が発生したことを示すセンサ異常フラグをオンにし
て（ステップＳ１１０）、基準位置の設定制御（正確に
は基準位置に設定するための仮の位置への設定制御）を
終了させる（エンド）。ステップＳ１０４でステップ数
が規定値を越えた場合（Ｎ）にも、ステップＳ１０９に
進んでメカニカルな基準位置の設定作業を行い、異常フ
ラグをオンにして制御を終了させる（エンド）。

【００６０】図１１は、図１０のステップＳ１０１で初
期状態に光センサの出力がＨレベルであった場合の制御
の様子を示したものである。図６および図７で現在の設
定値が例えば“＋１５０”であるような場合がこれに相
当する。この場合には、短径部１６３ＹＡが光センサ１
６７Ｙによって検知されたことになり、図７で了解され
るように反時計方向に進めることで基準位置にたどり着
く。この際には、まず時計方向にＸステップ分ステッピ
ングモータ１３８Ｙを予め回転させておく（ステップＳ
１１２）。そして、この後に本来の反時計方向にステッ
ピングモータ１３８Ｙを１ステップ回転させ（ステップ
Ｓ１１３）、光センサ１６７Ｙの出力がＬレベルに変化
したかのチェックを行い（ステップＳ１１４）、規定値
数以内のチェックであるかぎり（ステップＳ１１５；
Ｙ）、光センサ１６７Ｙの出力がＬレベルに変化するま
でこの作業を１ステップずつ繰り返す（ステップＳ１１
３〜Ｓ１１５）。この繰り返しの途中で光センサ１６７
Ｙの出力がＬレベルに変化したら（ステップＳ１１４；
Ｙ）、基準位置の設定が完了したので作業を終了する
（エンド）。

【００６１】ここでステップＳ１１５の処理で、光セン
サ１６７Ｙによる基準値の設定が終了することなく規定
値を越えるステップ数で反時計方向に回転制御が行われ
た場合には（ステップＳ１１５；Ｎ）、図１０のステッ
プＳ１０９で説明したと同様にステッピングモータ１３
８Ｙを反時計方向に１４００＋αステップ回転させ（ス
テップＳ１１６）、メカニカルな基準位置の設定を行
う。この場合にもセンサ異常フラグをオンにして（ステ
ップＳ１１７）、制御を終了させることになる（エン
ド）。

【００６２】図１２は、イエロー色記録用の光学系にお
ける基準位置の設定が行われた後に行われるスキューの
補正作業を表わしたものである。他の色の光学系につい
ても、これと同様の制御が順に行われるので、これらの
説明は省略する。イエロー色記録用の光学系におけるス
キューの補正作業で、まずＣＰＵ２０１は作業用メモリ
２０４の所定の番地のセンサ異常フラグがオンとなって
いるかどうかをチェックする（ステップＳ２０１）。オ
ンとなっていない場合、すなわち光センサ１６７が正常
に作動している場合には（Ｎ）、光センサ１６７の基準
位置から図８で説明したスキューの測定結果を基にした
補正量で補正作業が行われる。すなわち、この測定結果
からスキューを補正するためのシリンダミラー１３５Ｙ
の回転方向と回転量が求まり、これがステッピングモー
タ１３８Ｙの出力軸に連結された回転角度検知板１６３
Ｙの回転方向と補正のためのステップ数からなる補正デ
ータに変換されるので、この補正データを用いた補正作
業が行われる。

【００６３】ＣＰＵ２０１は補正方向が時計方向である
かどうかを判別し（ステップＳ２０２）、時計方向であ
れば補正のためのステップ数にＸステップ分加えたステ
ップ数だけこの方向にステッピングモータ１３８Ｙの回
転を行わせる（ステップＳ２０３）。そして、この後、
反時計方向にＸステップだけ回転させて（ステップＳ２
０４）、位置決めを終了する（エンド）。Ｘステップだ
け余計に時計方向に回転させて、この後逆回転させたの
は、前記したように減速機構の遊びを除去するためであ
る。

【００６４】ステップ２０２で補正方向が反時計方向で
あると判別された場合には（Ｎ）、まず時計方向にＸス
テップ回転させ（ステップＳ２０５）、この後、補正デ
ータによる補正値（ステップ数）にＸステップを加えた
分だけ反時計方向に回転させて（ステップＳ２０６）、
制御を終了させる（エンド）。

【００６５】ステップ２０１でセンサ異常フラグがオン
となっていると判断された場合には（Ｙ）、メカニカル
な基準位置を基にして補正作業が行われる。この際に
は、補正データに示す設定値（ステップ数）に図７で説
明した７００ステップを加え、更にＸステップを加えた
値だけ最初にステッピングモータ１３８Ｙを時計方向に
回転させる（ステップＳ２０７）。ここで７００ステッ
プを時計方向に加えたのは、基準位置を設定するための
ものである。また、設定値とは、以上説明した補正デー
タの補正値に回転方向に応じて“＋”（時計方向）ある
いは“−”（反時計方向）を付した値である。時計方向
の回転が終了したら、反時計方向にＸステップだけ回転
が行われ（ステップＳ２０８）、スキューの補正のため
の位置決めが終了する（エンド）。一例として図７に示
した設定値“＋１５０”に設定するためには、図５に示
した回転角度検知板１６３Ｙの突出部１６３ＹＣがスト
ッパ１６５Ｙと接触した状態から７００ステップだけ時
計方向に回転させ、更に１５０ステップだけ時計方向に
回転させた位置がスキューの補正された位置となる。実
際にはこれにＸステップずつの両方向の回転制御が加わ
ることになる。

【００６６】なお、メカニカルな位置制御の場合には、
突出部１６３ＹＣに対するストッパ１６５Ｙの取り付け
誤差によって実際には補正量が±７００ステップとはな
らないことが考えられる。すなわち、回転角度検知板１
６３Ｙの突出部１６３ＹＣがストッパ１６５Ｙと接触し
た状態から７００ステップだけ時計方向に回転させたと
しても、これが光学的な基準位置とは必ずしも一致せ
ず、所定のステップ数分の誤差が発生する可能性があ
る。しかしながら、一度メカニカルな位置制御を行った
後は、次からはこのメカニカルな基準位置を基準として
スキューの補正作業が行われる。したがって、２回目の
スキューの補正作業からはストッパ１６５Ｙの取り付け
誤差を含んだ形で高精度な補正作業が実行されることに
なる。

【００６７】図１３は図９で示したセレクタの制御動作
を示したものである。セレクタ２０５は第１および第２
の電源２０６、２０７に接続されており、これらの電圧
を択一的にステッピングモータ駆動回路２０８に供給す
るようになっている。ステッピングモータ駆動回路２０
８はこの供給された電圧で各ステッピングモータ１３８
Ｋ、１３８Ｙ、１３８Ｍ、１３８Ｃの駆動制御を行うよ
うになっている。ＣＰＵ２０１は図９に同じく示した振
動検知センサ２１２の振動検知状況の監視（ステップＳ
３０１）と各ステッピングモータ１３８Ｋ、１３８Ｙ、
１３８Ｍ、１３８Ｃのいずれかが回転制御を行うかどう
かの監視（ステップＳ３０２）を行っている。

【００６８】振動検知センサ２１２が振動を検知したと
き（ステップＳ３０１；Ｙ）、あるいはステッピングモ
ータ１３８Ｋ、１３８Ｙ、１３８Ｍ、１３８Ｃのいずれ
かが回転制御を行うとき（ステップＳ３０２；Ｙ）に
は、ＣＰＵ２０１がセレクタ２０５に第１の電源２０６
の選択を行わせる（ステップＳ３０３）。この状態で
は、第１の電源から＋２４Ｖの電圧がそれぞれのステッ
ピングモータ１３８Ｋ、１３８Ｙ、１３８Ｍ、１３８Ｃ
の駆動回路に印加される。したがって、回転制御が行わ
れるモータに対しては正常な電圧の駆動パルスが印加さ
れて通常の回転制御が行われることになる。また、振動
の検知が行われた場合には、この＋２４Ｖがこれらのス
テッピングモータ１３８Ｋ、１３８Ｙ、１３８Ｍ、１３
８Ｃの励磁コイルに印加されて、振動によるこれらの回
転移動が防止される。

【００６９】これ以外の場合には（ステップＳ３０１、
Ｓ３０２；Ｎ）、セレクタ２０５は第２の電源２０７を
選択し、＋５Ｖの低い電圧がそれぞれのステッピングモ
ータ１３８Ｋ、１３８Ｙ、１３８Ｍ、１３８Ｃの駆動回
路に印加される（ステップＳ３０４）。すなわち、通常
の待機状態では各ステッピングモータ１３８Ｋ、１３８
Ｙ、１３８Ｍ、１３８Ｃの励磁コイルに比較的低い電圧
が印加されて、微小な振動が生じた場合におけるこれら
モータの回転移動が防止される。

【００７０】このようにセレクタ２０５によるステッピ
ングモータ駆動回路２０８に供給する電源の電圧を制御
することによって、通常の待機時に低い電圧が各ステッ
ピングモータ１３８Ｋ、１３８Ｙ、１３８Ｍ、１３８Ｃ
に印加されることになり、これらの長寿命化が図られる
と共に、消費電力の低下が図られている。また、例えば
用紙の紙詰まりが発生したときに、図１に示した無端ベ
ルト１０４を引き出したり他の機構部を動かす際に振動
が発生すると、この検出が行われている間、あるいは検
出が行われてから所定の時間内に限って各ステッピング
モータ１３８Ｋ、１３８Ｙ、１３８Ｍ、１３８Ｃに印加
される電圧を高め、モータの回転を阻止する力を高め
て、スキューの発生を防止している。

【００７１】以上説明した実施例では画像形成装置の振
動を検知してスキューの補正用のモータの不要な回転が
行われないようにしたが、紙詰まり等のエラーが発生し
装置の内部点検が行われる可能性があるときには、内部
点検が終了して装置のパネルが再び閉じられるまでの
間、モータの励磁コイルに印加する電圧を一時的に高め
るような制御を行うようにしてもよい。

【００７２】また、実施例では回転角度検知板１６３Ｙ
を必ず一度基準位置に回転移動させて、これから所定の
設定位置に回転移動させているが、これに限るものでは
ない。例えば、画像形成装置の電源がオンになって一度
基準位置の設定が行われた後に再度スキューの補正を行
う場合には、現在の補正位置を基準にして新たな補正位
置に直接移動するような制御を行うことも可能である。
図６および図７に示した例では、“−１００”の位置か
ら時計方向に２５０＋Ｘステップ連続的に回転させ、こ
の後、反時計方向にＸステップ回転させることによっ
て、“＋１５０”の位置に設定することができる。常に
前回の位置から今回の補正位置にダイレクトに位置制御
を行う場合には、画像形成装置の電源がオンとなった初
期状態で必ず前回の設定位置に再設定を行うようにすれ
ば、電源がオフとなっている状態で発生した光学系の狂
いをこの時点で補正することができ、常に正確な位置を
保持することができる。

【００７３】更に実施例では、基準位置に対する回転角
度検知板自体の位置調整については特に説明しなかった
が、例えばスキュー補正機構の組立調整が終了しスキュ
ーが完全に補正された時点で、治具を用いて光学的な基
準位置がこのときの設定位置に一致するようにすれば、
メカニカルなストッパの位置もこれに応じて変化するの
で、必然的にスキュー補正機構の可動範囲の基準となる
位置もこの基準位置と一致することになる。したがっ
て、補正可能範囲を広く設定することができる他、基準
位置からあまりずれない位置でスキューの調整が行われ
るので、この分だけ補正時間を短かくすることができ
る。

【００７４】また、実施例では黒、イエロー、マゼンタ
およびシアンの４色の画像形成を行う画像形成装置につ
いて説明したが、本発明はこれら４色を使用する画像形
成装置に限られるものではなく、単色あるいは２色等の
画像形成装置のスキューの補正についても同様に適用す
ることができる。更に実施例では黒、イエロー、マゼン
タおよびシアンの４色のそれぞれに対して単独でスキュ
ー補正を行うものとして説明した。このように絶対的な
スキュー補正を行ってもよいし、例えばこのうちの１色
についてスキューが発生していないものと擬制して、こ
れに対して走査ラインが一致するようなスキュー補正を
行うようにしてもよい。前者の場合には記録する色の種
類だけ補正作業を繰り返す必要があるが、後者の場合に
はスキュー補正の基準とした１色分だけ補正作業が不要
となり、補正に要する時間を短縮することができるとい
う利点がある。

【００７５】また、実施例ではステッピングモータの減
速機構の出力軸に取り付けた回転角度検知板を用いてス
キューの補正量の制御を行うようにしたが、このような
光学式の検出手段に限る必要はなく、磁気式等の他の手
段を用いてもよく、また円板に限るものではない。更に
このような検知手段を出力軸に直接取り付ける必要もな
い。また、メカニカルな検知手段の構成も実施例のよう
なものに限定されるものでないことは当然である。スキ
ューの補正のための図４に示した機構も、各種の変形が
可能である。また、本実施例ではシリンダミラー部を微
小回転させることによってスキューの補正を行うように
したが、他のミラーあるいはレンズ等の光学部品を移動
させることで同様のスキュー補正が可能であることも当
然である。

【００７６】更に実施例では感光体ドラム上に形成され
たトナー像を無端ベルトに転写することにしたが、感光
体は感光体ドラムに限るものではなく、例えば感光体ベ
ルトであってもよい。また、複数色のトナー像を転写し
て記録を行う場合も、各トナー像は無端ベルト上の用紙
に転写する必要は必ずしもなく、中間的な転写媒体に一
度転写してこれを用紙に転写するようなものであっても
よい。また、図１に示したように本実施例では各色の光
学系ごとにポリゴンミラーを別々に用意したがこれを１
つにあるいは各色の光学系の数の総数よりは少ない所定
数に共通化してもよい。

【００７７】図１４は、各色の光学系に１つのポリゴン
ミラーを使用した例を表わしたものである。この図で図
１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説
明を適宜省略する。この変形例の画像形成装置では、各
色の光学系ごとに用意された図示しないそれぞれの半導
体レーザから射出されたレーザビームを唯一用意された
ポリゴンミラー１０７のそれぞれ異なった面に入射さ
せ、これによって得られた黒色用レーザビーム３０１Ｋ
を、レンズ、ミラー等の光学部品３０２〜３０６を介し
て黒色記録用の感光体ドラム１０６Ｋ上に到達させる。
また、イエロー色用レーザビーム３０１Ｙについては、
ポリゴンミラー１０７の反射後、レンズ、ミラー等の光
学部品３０２、３０３、３０７〜３０９を介してイエロ
ー色記録用の感光体ドラム１０６Ｙ上に到達させる。

【００７８】同様に、マゼンタ色用レーザビーム３０１
Ｍについては、ポリゴンミラー１０７の反射後、レン
ズ、ミラー等の光学部品３１１〜３１５を介してイエロ
ー色記録用の感光体ドラム１０６Ｍ上に到達させる。ま
た、シアン色用レーザビーム３０１Ｃについては、ポリ
ゴンミラー１０７の反射後、レンズ、ミラー等の光学部
品３１１、３１２、３１６〜３１８を介してシアン色記
録用の感光体ドラム１０６Ｃ上に到達させることにな
る。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、光学系を構成するミラーやレンズ等の光学部
品の１つを一端を支点として所定角度だけ回動自在に配
置し、この回動をモータの回転方向および回転量によっ
て制御してスキューを補正する。このとき、モータの回
動の基準となる基準位置を基準位置検出手段によって検
出するようにし、補正を実行する際には基準位置検出手
段によってまず基準位置を検出し、続いてこの基準位置
を基にして走査ラインの傾きを補正することにしたの
で、誤差が蓄積することがなく、またモータも１つでよ
いので、簡単な構成で信頼性の高いスキュー補正を行う
ことのできる画像形成装置を実現することができる。

【００８０】また、請求項２記載の発明によれば請求項
１記載の発明と同様の効果を得ることができる他、第１
のばね部材と第２のばね部材の２つのばね部材がミラー
の所定方向の回動に逆方向の力を作用するようにしたの
で、ステッピングモータに過大な負荷がかからず、かつ
テンションをかけるようにしたことで減速機構の遊びが
なくなり、スキューを高精度で補正することができる。

【００８１】更に、請求項３記載の発明によれば請求項
１記載の発明と同様の効果を得ることができる他、振動
検出手段でスキューの発生の大きな原因となる振動の発
生を検出し、振動が発生したときにはその間、ステッピ
ングモータの励磁コイルに例えばステッピングモータの
駆動時に印加するような比較的高い電圧を印加してモー
タの回転を強力に阻止させ、振動によるスキューの発生
を阻止または防止するようにした。更に、振動が発生し
ていないときにはステッピングモータの励磁コイルにこ
れよりも低い電圧を印加して同様の効果を若干持たせる
ようにした。この結果、振動の発生が検出されていない
状態でも、電圧が全く印加されていない状態よりもスキ
ューの発生を防止することができると共に、ステッピン
グモータに常時、比較的高い電圧が印加されることによ
る発熱等による寿命の短縮化を防止し、併せて消費電力
の無駄の発生も防止することができる。

【００８２】また、請求項４記載の発明では、光学系を
構成するミラーやレンズ等の光学部品の１つを一端を支
点として所定角度だけ回動自在に配置し、この回動をモ
ータの回転方向および回転量によって制御してスキュー
を補正する。このとき、モータの回動の基準となる基準
位置を光学式のものとメカニカルなものの２種類用意し
ておき、光学的なものの方に障害が発生しないときはこ
れを使用し、障害が発生したときにメカニカルなものを
使用するように基準位置検出手段の選択手段を設けてお
くことにした。この結果として、補正実行手段は基準位
置検出手段選択手段によって選択された基準位置検出手
段によって基準位置の設定および補正作業を行うことに
なり、光学的基準位置検出手段に障害が発生したときに
もスキューの補正を行うことができるので、スキューの
補正についての信頼性が抜群に向上し、色ずれ等の発生
による無駄な画像記録をほぼ完全に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例における画像形成装置の要
部を示した斜視図である。

【図２】 この画像形成装置のイエロー色記録用の光学
系の概要を表わした斜視図である。

【図３】 スキュー補正機構を組み込んだ本実施例のイ
エロー色記録用の光学系についてその構成の概要を表わ
した斜視図である。

【図４】 本実施例のイエロー色記録用の光学系におけ
るシリンダミラー部とミラー保持部の要部を示した断面
図である。

【図５】 本実施例のイエロー色記録用の光学系におけ
るステッピングモータとその周辺の要部を表わした斜視
図である。

【図６】 本実施例の回転角度検知板と補正の一例を示
した平面図である。

【図７】 本実施例の回転角度検知板の光学的な補正範
囲とメカニカルな補正範囲を示した説明図である。

【図８】 本実施例でイエロー色記録用の光学系のスキ
ューの補正量を測定する原理を示した説明図である。

【図９】 本実施例の画像形成装置の回路構成の要部を
表わしたブロック図である。

【図１０】 スキューの補正をするに際して基準位置の
設定を行う作業を示した流れ図である。

【図１１】 図１０のステップＳ１０１で初期状態に光
センサの出力がＨレベルであった場合の制御の様子を表
わした流れ図である。

【図１２】 イエロー色記録用の光学系におけるスキュ
ーの補正作業を表わした流れ図である。

【図１３】 本実施例のセレクタの制御動作を表わした
流れ図である。

【図１４】 各色の光学系に１つのポリゴンミラーを使
用した変形例を示す光学系配置図である。

【図１５】 従来のカラー記録用の画像形成装置の要部
を示した側面図である。

【図１６】 カラー画像の記録を高速で行うことのでき
る従来の画像形成装置の要部を示す側面図である。

【図１７】 ２つの色についての色ずれの状態を各原因
別に表わした説明図である。

【図１８】 スキューによる色ずれを補正するために提
案された従来の光学系の一例についてその要部を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０４…無端ベルト、１０６Ｋ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、
１０６Ｃ…感光体ドラム、１０７、１０７Ｋ、１０７
Ｙ、１０７Ｍ、１０７Ｃ…ポリゴンミラー、１０８Ｋ、
１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃ…反射ミラー、１１１、
１１２…光学センサ、１１３…色ずれ検査用パターン、
１２１Ｙ…半導体レーザ、１２３Ｙ…レーザビーム、１
３１Ｙ…光学ユニット、１３４Ｙ…第１の反射ミラー、
１３５Ｙ…シリンダミラー、１３６Ｙ…第２の反射ミラ
ー、１３８Ｙ…ステッピングモータ、１４１Ｙ…シリン
ダミラー部、１４２Ｙ…回転軸、１４３Ｙ…ミラー保持
部、１４４Ｙ…プーリスクリュー、１４５Ｙ…ベルト、
１４６Ｙ…スプリングワイヤ、１５１Ｙ…板ばね、１６
１Ｙ…出力軸、１６３Ｙ…回転角度検知板、１６３ＹＣ
…突出部、１６５Ｙ…ストッパ、１６７Ｙ…光センサ、
１６７ＹＡ…発光部、１６７ＹＢ…受光部、２０１…Ｃ
ＰＵ、２０３…ＲＯＭ、２０４…作業用メモリ、２０５
…セレクタ、２０６…第１の電源、２０７…第２の電
源、２０８…ステッピングモータ駆動回路、２０９…光
学ユニット制御回路、２１１…センサ入力回路、２１２
…振動検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/01 １１２ Ｇ０３Ｇ 15/04 １１１ 15/04 １１１ Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ Ｈ０４Ｎ 1/19 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０３Ｃ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の形成を行う感光体と、 一端を支点として所定角度だけ回動自在に配置されその
   回動した角度に応じて前記感光体上を走査する光学像の
   走査ラインの傾きを変化させることができるようにした
   光学部品を備え、この光学部品を透過または反射した光
   線を用いて前記光学像の各走査ラインを順次前記感光体
   上に形成する光学系と、 その回転軸の回転に連動させて前記光学部品を回動させ
   るモータと、 このモータの回動の基準となる基準位置を検出する基準
   位置検出手段と、 前記光学像の走査ラインの傾きに応じて前記基準位置を
   基準としてこの傾きを補正するための前記モータの回動
   すべき方向と回動する量を入力する補正データ入力手段
   と、 この補正データ入力手段によって入力された補正データ
   を基にして前記光学部品の回動を行うとき基準位置検出
   手段によってまず基準位置を検出し、続いてこの基準位
   置を基にして前記走査ラインの傾きを補正する補正実行
   手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 画像の形成を行う感光体と、 一端を支点として所定角度だけ回動自在に配置されその
   回動した角度に応じて前記感光体上を走査する光学像の
   走査ラインの傾きを変化させることができるようにした
   ミラーと、このミラーが所定の方向に回動する量に応じ
   て回動を阻止する方向に力を作用させる第１のばね部材
   とを備え、前記ミラーを反射した光線を用いて前記光学
   像の各走査ラインを順次前記感光体上に形成する光学系
   と、 ステッピングモータと、 このステッピングモータの回転を減速すると共に減速後
   の出力軸の回転に連動させて前記ミラーを回転させる減
   速機構と、 この減速機構の出力軸が前記ミラーを前記所定の方向と
   逆方向に回動させる方向に回転する量に応じて回動を阻
   止する方向に力を作用させる第２のばね部材と、 前記減速機構の出力軸の回動の基準となる基準位置を検
   出する基準位置検出手段と、 前記光学像の走査ラインの傾きに応じて前記基準位置を
   基準としてこの傾きを補正するための前記出力軸の回動
   すべき方向と回動する量を入力する補正データ入力手段
   と、 この補正データ入力手段によって入力された補正データ
   を基にして前記光学部品の回動を行うとき基準位置検出
   手段によってまず基準位置を検出し、続いてこの基準位
   置を基にして前記走査ラインの傾きを補正する補正実行
   手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 画像の形成を行う感光体と、 一端を支点として所定角度だけ回動自在に配置されその
   回動した角度に応じて前記感光体上を走査する光学像の
   走査ラインの傾きを変化させることができるようにした
   光学部品を備え、この光学部品を透過または反射した光
   線を用いて前記光学像の各走査ラインを順次前記感光体
   上に形成する光学系と、 その回転軸の回転に連動させて前記光学部品を回動させ
   るステッピングモータと、 このステッピングモータの回動の基準となる基準位置を
   検出する基準位置検出手段と、 前記光学像の走査ラインの傾きに応じて前記基準位置を
   基準としてこの傾きを補正するための前記ステッピング
   モータの回動すべき方向と回動する量を入力する補正デ
   ータ入力手段と、 この補正データ入力手段によって入力された補正データ
   を基にして前記光学部品の回動を行うとき基準位置検出
   手段によってまず基準位置を検出し、続いてこの基準位
   置を基にして前記走査ラインの傾きを補正する補正実行
   手段と、 前記光学系の振動を検出する振動検出手段と、 この振動検出手段が所定値以上の振動を検出したときこ
   のステッピングモータの励磁コイルに回転を阻止するた
   めの比較的高い電圧を印加し、前記補正実行手段が補正
   を実行しておらず振動検出手段が所定値以上の振動を検
   出していないとき前記励磁コイルに比較的低い電圧を印
   加する印加電圧切替手段とを具備することを特徴とする
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 画像の形成を行う感光体と、 一端を支点として所定角度だけ回動自在に配置されその
   回動した角度に応じて前記感光体上を走査する光学像の
   走査ラインの傾きを変化させることができるようにした
   光学部品を備え、この光学部品を透過または反射した光
   線を用いて前記光学像の各走査ラインを順次前記感光体
   上に形成する光学系と、 その回転軸の回転に連動させて前記光学部品を回動させ
   るモータと、 このモータの回動の基準となる基準位置を光学的に検出
   する光学的基準位置検出手段と、 前記モータの回動の基準となる基準位置を機械的に検出
   する機械的基準位置検出手段と、 前記光学的基準位置検出手段の基準位置の検出に障害が
   発生したときこれを検知する障害検出手段と、 この障害検出手段が障害を検出していないときは光学的
   基準位置検出手段による基準位置検出動作を採用し、障
   害を検出したときには機械的基準位置検出手段の基準位
   置検出動作を採用する基準位置検出手段選択手段と、 前記光学像の走査ラインの傾きに応じて前記基準位置を
   基準としてこの傾きを補正するための前記モータの回動
   すべき方向と回動する量を入力する補正データ入力手段
   と、 この補正データ入力手段によって入力された補正データ
   を基にして前記光学部品の回動を行うとき前記基準位置
   検出手段選択手段によって選択された基準位置検出手段
   によってまず基準位置を検出し、続いてこの基準位置を
   基にしてこの基準位置検出手段によって前記走査ライン
   の傾きを補正する補正実行手段とを具備することを特徴
   とする画像形成装置。