JP3569392B2 - 偏向ミラー制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式や静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式や静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、機構の寸法誤差及び駆動誤差があると、本来トナー像が形成される位置からはずれた位置にトナー像が形成されることになるので、画像ムラや画像歪み等が発生する。特にカラーカラー画像形成装置のように記録媒体に各色版の画像を重ね合わせて転写する方式においては、各色版の画像同士の相対的な位置ずれが新たな問題として発生する。各色版の画像の間の相対的位置ずれは重ね合わせ画像の色ずれとして視覚的に目立ちやすく、画像品質を著しく低下させる。
【０００３】
各色版の画像の間の相対的位置ずれ発生の防止に関しては特に複数の感光体を用いたカラー画像形成装置では各色版の画像の間の相対的位置ずれという課題の解決の難易度が高いが、図２４はそのようなカラー画像形成装置の一例を示す。このカラー画像形成装置においては、用紙搬送路に沿って複数個の画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃが配列されており、この複数個の画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃは例えばブラック（以下ＢＫという）、マゼンタ（以下Ｍという）、イエロー（以下Ｙという）、シアン（以下Ｃという）の各色版の画像を形成する。用紙搬送路を通過する用紙は、画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃを通過する時にＢＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃの各色版の画像が重ね合わせて転写されて最終的にフルカラー画像が形成される。
【０００４】
各画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃは、画像形成媒体として機能するドラム状の感光体からなる像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃと、感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに各色版の画像を露光して書き込む書き込み手段としての露光装置３と、現像装置４ＢＫ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｃ等から構成されている。感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃは、それぞれ図示しない駆動源により回転駆動されて帯電チャージャからなる帯電手段５ＢＫ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｃにより均一に帯電され、露光装置３により各色版の出力すべき画像に対応したパターンで露光されることにより各色版の画像が書き込まれて静電潜像が形成される。この感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ上の各色版の静電潜像は現像装置４ＢＫ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｃにより現像されて各色版のトナー像となる。
【０００５】
また、複数の給紙装置６、７のうち選択されたものから記録媒体としての用紙がレジストローラ８へ給紙され、レジストローラ８はタイミングをとって用紙を中間転写体としての転写ベルト９へ送出する。転写ベルト９は、駆動ローラ１０及び従動ローラ１１、１２に架け渡されて図示しない駆動源から駆動ローラ１０を介して回転駆動され、レジストローラ８から送出されてきた用紙を搬送する。
【０００６】
転写ベルト９上の用紙は、各画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃを通過する際に感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ上の各色版のトナー像が転写手段としての転写チャージャ１３ＢＫ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｃにより各転写位置で重ね合わせて転写されてフルカラー画像が形成され、定着装置１４によりフルカラー画像が定着されて外部へ排出される。
【０００７】
感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの表面に残ったトナーはクリーニング装置１５ＢＫ、１５Ｍ、１５Ｙ、１５Ｃにより除去され、転写ベルト９は用紙搬送後にクリーニング装置１６によりクリーニングされる。露光装置３は、４個の半導体レーザからなる光源から出射された光ビームをポリゴンスキャナからなる偏向手段１７により同時に偏向され、ｆθレンズ１８ＢＫ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｃ及び偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃ、ミラー２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ、２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃを介して感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに照射し、ポリゴンスキャナ１７をポリゴンモータ２２により回転させて光ビームを感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの軸方向へ繰り返して主走査する。
【０００８】
また、感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの回転により感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの軸方向とは直交する方向へ副走査が行われ、上記４個の半導体レーザはそれぞれ半導体レーザ駆動回路により画像処理部２３からの各色版の画像データで駆動されて強度が各色版の画像データにより変化する光ビームを出射する。原稿読み取り装置２４は原稿台２５上にセットされた原稿を複数色、例えば赤、緑、青に色分解して読み取って各分解色のアナログ画像データを得、この各分解色のアナログ画像データをアナログ／デジタル変換器により各分解色のデジタル画像データに変換して画像処理部２３へ出力する。画像処理部２３は、原稿読み取り装置２４からの各分解色のデジタル画像データに対して所定の処理を行って記録色、例えばＢＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃの各色版のデジタル画像データに変換し、これらの各色版のデジタル画像データを所定のタイミングで露光装置３の各色版用半導体レーザ駆動回路へ出力する。
【０００９】
各色版のトナー像の位置合わせは、用紙がレジストローラ８から送出されて転写ベルト９により転写位置へ搬送されるタイミングと、各感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ上の各色版のトナー像が転写位置に移動するタイミングがすべて一致するように露光装置３の感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに対する露光開始時間を設定することによって行っている。
【００１０】
このようなカラー画像形成装置においては、発生する各色版のトナー像の位置ずれの種類及び原因として以下のものＡ〜Ｅが主に挙げられる。
Ａ．各色版のトナー像のシフト（一定の位置ずれ）
各色版のトナー像のシフトは例えば図２５（ａ）に示すような主走査レジストずれによるもの、図２５（ｂ）に示すような副走査レジストずれによるもの、図２５（ｃ）に示すような主走査方向倍率ずれによるものがある。なお、図２５において、破線は露光装置３からの光ビームにより感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに本来書き込まれる走査線の位置を示し、実線は露光装置３からの光ビームにより感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃにずれて書き込まれた走査線の位置を示す。
【００１１】
この各色版のトナー像のシフトは露光装置３及び感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの設定位置、露光装置３の書き込みタイミングの誤差などにより生ずる。図２５（ａ）に示す主走査レジストずれによる各色版のトナー像のシフトは走査線の書き始めが主走査方向にずれたものであり、図２５（ｂ）に示す副走査レジストずれによる各色版のトナー像のシフトは走査線の位置が副走査方向（用紙搬送方向）にずれたものであり、図２５（ｃ）に示す主走査方向倍率ずれによる各色版のトナー像のシフトは走査線の長さが違うものである。これらの各色版のトナー像のシフトは、トナー像上のどの位置においても一定であるので、各色版の画像の感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに対する書き込みタイミングを調整することでも解消することができる。
Ｂ．各色版のトナー像のスキュー（斜めずれ）
各色版のトナー像のスキューは露光装置３、感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ、転写ベルト９の平行度誤差により生じ、これにより図２６に示すように走査線が斜めに書き込まれたものとなる。
Ｃ．各色版のトナー像の湾曲
各色版のトナー像の湾曲はｆθレンズ１８ＢＫ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｃのトロイダル面の形状誤差により生じ、これによりトナー像が図２７に示すように湾曲したものとなる。
Ｄ．各色版のトナー像のピッチムラ（周期的ずれ）
各色版のトナー像の周期的ずれは、感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ、転写ベルト９の回転ムラにより図２８に示すように副走査方向にその回転ムラの周期と同じ周期で走査ピッチ間隔のムラとなって生ずる。
Ｅ．各色版のトナー像のランダムな位置ずれ（突発的、非周期的なもの）
各色版のトナー像のランダムな位置ずれは、装置の振動、転写ベルト９のスリップなどにより生ずる。
【００１２】
一般にこれらの各色版のトナー像の位置ずれを一つの補正手段によって補正することは困難であり、それぞれの位置ずれに対して種々の補正手段が検討されている。特に、Ａ、Ｂ、Ｄの位置ずれに関しては、解決手段の一つとして、画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃの画像形成（作像）時に偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの位置を変動させて位置ずれを相殺するに見合った露光位置に制御することによって、位置ずれを補正しようとするものがある。これは、位置ずれを積極的に補正しようとするものであるので、予め位置ずれの変化の挙動を把握しておく必要がある。
【００１３】
位置ずれを補正する公知技術としては、偏向ミラーを移動させるための駆動要素の一つとして、偏心カムを用いた偏向ミラー制御装置が提案されている。この偏向ミラー制御装置は、
・微小且つ高精度な偏向ミラー移動制御が可能である。
・偏向ミラーの位置保持性が高く、振動などの外乱に対して安定である。
【００１４】
低コストになり得る簡易な構成であるので、複数の偏向ミラーを制御するのに有利である。
・偏向ミラーに対する長時間の駆動安定性が得られるので、走査ピッチムラの補正すなわち作像中に経時的に偏向ミラーを移動制御する用途に適した構成である。
等の特徴がある。
【００１５】
また、この偏向ミラー制御装置においては、偏向ミラーの駆動源を
Δθ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ＋Δｙ／ｅ）−θ・・・（１）
θ：偏心カムのホームポジションからの回転角
Δθ：所定時間間隔Δｔ内における偏心カムの移動角
Δｙ：所定時間間隔Δｔ内における偏向ミラーの移動量
ｅ：偏心カムの偏心量
Δｔ：偏心カムのΔｙ移動を完了させる単位時間間隔
なる式に基づく演算処理を介して偏向ミラーの両端において独立に制御するものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記偏向ミラー制御装置では、偏向ミラーの駆動源を（１）式に基づく演算処理を介して偏向ミラーの両端において独立に制御するが、各色版のトナー像の位置ずれを補正しきれない場合がある。
【００１７】
本発明は、各色版のトナー像の位置ずれを正確に補正することができて位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができ、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる偏向ミラー制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、光ビームを偏向ミラーで偏向して像担持体に照射し該像担持体に潜像を形成する書き込み手段を有し、前記像担持体を駆動源により移動させて前記像担持体上に書き込み手段により複数の色版の画像を書き込んで複数の色版の潜像を形成し、この複数の色版の潜像を現像して複数の色版の画像を形成し、この複数の色版の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置であって、同一色版内若しくは各色版間の位置ずれを測定するために前記カラー画像形成装置に複数のパターンを形成させるパターン形成手段、前記複数のパターンに対応した少なくとも副走査方向のずれ量を検知する第１の検知手段、及び該第１の検知手段の検知結果を記憶する手段からなる第１の手段を有し、前記偏向ミラーを支持する支持部材と、前記偏向ミラーの両端部にそれぞれ接触して前記偏向ミラーの両端部を前記偏向ミラーの反射面に垂直な方向に移動させる２つの調整用偏心カムとを備え、前記偏心カムの駆動源を前記第１の手段の検知結果をもとに前記偏向ミラーの片側若しくは両側において制御する一連の動作を補正プロセスとして行う偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスを１回行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に再び前記補正プロセスを実行させ、この補正プロセスの再実行を行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に前記偏心カムを所定のホームポジションに戻して再び前記補正プロセスを実行し直させる手段を具備するものであり、各色版のトナー像の位置ずれを正確に補正することができ、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００１９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の偏向ミラー制御装置において、前記偏心カムを所定のホームポジションに戻してから前記補正プロセスを実行した結果、前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に所定のエラー検知モードを実行して故障を検知し、故障として検知した箇所をユーザに警告する手段を具備するものであり、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に同一色版内の同一主走査ライン上の主走査方向両端部にパターンを形成させて該パターンを検知し、この検知結果をもとに前記２つの偏心カムの少なくとも一方を駆動する動作を各色版毎に実行させる手段を具備するものであり、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明は、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に各色版の画像領域先端の主走査ライン上においてパターンを形成させて該パターンに対応する各色版間のずれ量を検知し、この検知結果をもとに各色版毎に前記偏心カムを駆動する手段を具備するものであり、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項１、２、３または４記載の偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスは非画像形成時に予め行うものであり、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項１、２、３、４または５記載の偏向ミラー制御装置において、予め画像領域幅全般における副走査方向の位置ずれ量に対応する情報を前記パターン若しくは前記像担持体の前記駆動源による駆動ムラを検知する検知手段により得て所定の記憶手段に記憶しておき、非画像形成時に前記補正プロセスによりスキュー及び副走査方向にシフトしたずれを補正した後、画像形成時に所定の時間間隔毎に前記記憶手段から情報を呼び出し、この情報によりリアルタイムで前記２つの偏心カムを駆動する手段を具備するものであり、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は請求項１〜３に係る発明の一実施形態を示す。
【００２５】
この実施形態は、前述した図２４に示すカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置に請求項１〜３に係る発明を適用した一実施形態であり、プロセス線速がＶ［ｍｍ／ｓ］、主走査方向及び副走査方向の解像度がともにｒ［ｄｐｉ］であって偏向ミラーの駆動源としてステッピングモータを使用している。
【００２６】
この実施形態の偏向ミラー制御装置は前述した図２４に示すカラー画像形成装置において偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの位置制御をそれぞれ行う４組の偏向ミラー制御装置からなり、各組の偏向ミラー制御装置は同様に構成されているから、偏向ミラー１９Ｙの一制御を行う１組の偏向ミラー制御装置について以下に説明して他の組の偏向ミラー制御装置の説明を省略する。
【００２７】
ミラー支持側板３１、３２にはそれぞれカム支軸が一体に設けられ、このカム支軸に偏心カム３３、３４がそれぞれ係合される。また、ミラー支持側板３１、３２にはそれぞれ板バネ３５、３６が取り付けられ、偏向ミラー１９Ｙの両端部がミラー支持側板３１、３２と板バネ３５、３６とにより挾持されて保持される。
【００２８】
次に、偏心カム３３、３４の駆動伝達機構について説明すると、光学系ベース上に設置されたモータブラケット３７、３８には偏向ミラー１９Ｙの両端部を駆動する駆動源としてのステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙがそれぞれ固定され、このステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙの出力軸にそれぞれウォームギヤ４１が直結されてこれらのウォームギヤ４１が偏心カム３３、３４と一体で同軸的に設けられているハスバギヤ４２、４３と噛み合っている。
【００２９】
従って、ステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙは、それぞれウォームギヤ４１、ハスバギヤ４２、４３を介して所定の減速比で偏心カム３３、３４を回転させ、この偏心カム３３、３４の回転により偏心カム３３、３４の偏向ミラー１９Ｙの両端部に当接する外周面が移動して偏向ミラー１９Ｙの反射面に垂直な方向（ｙ方向）の移動が行われる。
【００３０】
例えばハスバギヤ４２、４３の歯数ｚ２を４０、上記ウォームギヤ４１の条数ｚ１を１、ステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙのステップ角θｍを１５°、偏心カム３３、３４の偏心量ｅを１ｍｍとすると、偏向ミラー１９Ｙの位置制御の平均分解能ｙｕは
となり、非常に高分解な偏向ミラー移動制御が可能となる。
【００３１】
偏心カム３３、３４の回転角と偏向ミラー１９Ｙの移動量との関係は線形ではなく、偏心カム３３、３４の回転量に対する偏向ミラー１９Ｙの移動量は変化する。図２に示すように偏向ミラー１９Ｙのホームポジションをθ＝０°となる位置に設定した場合、偏心カム３３、３４の回転角と偏向ミラー１９Ｙの移動量との関係は以下の式（３）となる。
【００３２】
ｙ＝ｅｓｉｎθ、Δｙ＝ｅ｛ｓｉｎ（θ＋Δθ）−ｓｉｎθ｝・・・（３）
ｙ：ホームポジションからの偏向ミラー１９Ｙの移動量
θ：ホームポジションからの偏心カム３３、３４の回転角、但し、−９０°≦θ≦９０°
ｅ：偏心カム３３、３４の偏心量、但し、−ｅ≦ｙ≦ｅ
Δｙ：角度θの位置からΔθだけ偏心カム３３、３４の角度が変化したときの偏向ミラー１９Ｙの移動量
Δθ：偏心カム３３、３４の角度の変化量
図３は上式（３）をグラフにしたものである。
【００３３】
また、上式（３）を変形して
Δθ＝ａｒｃｓｉｎ（Δｙ／ｅ＋ｓｉｎθ）−θ・・・（４）
を得ることができる。
本実施形態においては、転写ベルト９上にパターンを形成し、このパターンを検知した結果を用いて偏向ミラー１９Ｙの位置制御を行うことにより各色版のトナー像の位置ずれを補正する。
【００３４】
図４は転写ベルト９と、転写ベルト９上のパターンを検知するパターン検知部を示す。パターン検知センサ４４、４５は、画像形成部１Ｙの転写位置より転写ベルト９回転方向下流側に設置され、転写ベルト９上に形成されたパターン画像４６を転写ベルト９の移動に伴って検知する。転写ベルト９上に形成されるパターン画像４６は、主走査方向に配列した左右１対のライン画像を副走査方向へ所定の間隔で多数組配列したものである。パターン検知センサ４４、４５は、反射型のものを用いているが、透過型のものを用いてもよい。図２４に示すように転写ベルト９は、画像形成部１Ｙの感光体２Ｙからパターン画像４６が転写されてパターン検知センサ４４、４５により検知された後に除電用チャージャ４７により除電され、クリーニング装置１６によりクリーニングされてパターン画像４６が除去される。
【００３５】
次に、４色版のトナー像のうちＹの色版のトナー像のスキュー補正について説明する。他のＭ、Ｃ、ＢＫの色版のトナー像のスキュー補正は、Ｙの色版のトナー像のスキュー補正と同様であるので、その説明を省略する。図５は転写ベルト９上のパターンを検知する検知部を拡大して示す。転写ベルト９上に形成されたパターン画像４６は、図５に示すようにスキューが発生すると、正規の主走査方向に対して傾きが生ずる。
【００３６】
今、転写ベルト９が移動してパターン検知センサ４４、４５により転写ベルト９上のパターン画像４６を読み取ったときのパターン検知センサ４４、４５の出力信号の様子を図６に示し、パターン検知センサ４４、４５の出力信号の間の時間差を求める手段を図７に示す。この実施形態では、システムクロックＳＣＬＫとしてｆ［ＭＨｚ］、周期Ｔ［ｓｅｃ］のパルス信号を用いている。
【００３７】
カウンタ４８は後述する制御手段としてのＣＰＵ５２からのカウント許可信号ＥＮＡＢＬＥが高レベルになってからパターン検知センサ４４からの検知信号が高レベルになるまでの期間にＳＣＬＫのパルス数をカウントし、同様にカウンタ４９はＣＰＵからのカウント許可信号ＥＮＡＢＬＥが高レベルになってからパターン検知センサ４５からの検知信号が高レベルになるまでの期間にＳＣＬＫのパルス数をカウントする。減算回路＆コンパレータ回路５０は、カウンタ４８のカウント値とカウンタ４９のカウント値とを比較してその差及び大小を示す信号をＣＰＵへ送る。
【００３８】
図８は本実施形態の回路構成を示す。この実施形態では、上述のように偏向ミラー１９Ｙの位置制御を行う１組の偏向ミラー制御装置はステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙによりそれぞれウォームギヤ４１、ハスバギヤ４２、４３を介して所定の減速比で偏心カム３３、３４を回転させて偏向ミラー１９Ｙの反射面に垂直な方向（ｙ方向）の移動を行い、偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃの位置制御をそれぞれ行う３組の偏向ミラー制御装置は同様にステッピングモータ３９ＢＫ、３９Ｍ、３９Ｃ、４０ＢＫ、４０Ｍ、４０Ｃによりそれぞれウォームギヤ、ハスバギヤを介して所定の減速比で偏心カムを回転させて偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃの反射面に垂直な方向（ｙ方向）の移動を行う。
【００３９】
ステッピングモータ３９ＢＫ、３９Ｍ、３９Ｙ、３９Ｃ、４０ＢＫ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｃはモータドライバ５１により駆動されて回転し、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５３及びＲＡＭ５４はマイクロコンピュータを構成する。ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５３に格納されているプログラム及び固定データによりＲＡＭ５４を使って動作し、パターン検知センサ４５、４６からの検知信号や上記カラー画像形成装置におけるその他のセンサなどからの入力信号をインターフェイス５５を介して取り込んでモータドライバ５１や上記カラー画像形成装置の画像形成用機器などをインターフェイス５５を介して制御する。
【００４０】
図９は本実施形態のＹスキュー補正ルーチンを示す。ＣＰＵ５２は、Ｙスキュー補正ルーチンにてＹの色版のトナー像のスキューを補正する際には、ステップＳ１〜Ｓ３で１回目の補正プロセスを実行させる。ＣＰＵ５２は、１回目の補正プロセスでは、まずステップＳ１で図１０に示すように所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させる。
【００４１】
露光装置３は、所定パターンの画像データを生成するパターン生成部を有し、ＣＰＵ５２からの指示によりパターン生成部から所定パターンのＹ画像データをＹ用半導体レーザ駆動回路へ送ってＹ用半導体レーザ駆動回路がパターン生成部からの所定パターンのＹ画像データによりＹ用半導体レーザを駆動する。このＹ用半導体レーザからの光ビームはポリゴンスキャナ１７により偏向されてｆθレンズ１８Ｙ及び偏向ミラー１９Ｙ、ミラー２０Ｙ、２１Ｙを介して感光体２Ｙに照射され、ポリゴンスキャナ１７がポリゴンモータ２２により回転駆動されて光ビームが感光体２Ｙの軸方向へ繰り返して主走査される。
【００４２】
感光体２Ｙは、帯電チャージャ５Ｙにより均一に帯電された後に露光装置３による露光で静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置４Ｙにより現像されてＹトナー像となる。このＹトナー像は転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写され、この転写ベルト９上のＹトナー像がＹパターン画像４６としてパターン検知センサ４４、４５により検知される。このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られ、ＣＰＵ５２はインターフェイス５５を介して減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号を取り込んでＲＡＭ５４に格納する。
【００４３】
ここに、図６（ａ）に示すように１回目の補正プロセスにおけるスキュー検知時に減算回路＆コンパレータ回路５０で求めたカウンタ４８、４９のカウント値の差がｎであったとすると、そのカウント値の差ｎに相当する時間差、つまり、パターン検知センサ４５、４６からの検知信号がそれぞれ高レベルになる時間の差（パターン検知センサ４５、４６が主走査方向に配列された左右１対のＹパターン画像４６の先端をそれぞれ検知する時間の差）Δｔは
Δｔ＝ｎ＊Ｔ［ｓｅｃ］・・・（５）
により求めることができ、Ｙトナー像４９の位置ずれδとしては
δ＝Ｖ×Δｔ＝Ｖ＊ｎ＊Ｔ［ｍｍ］・・・（６）
と表される。
【００４４】
この位置ずれを補正するために、本実施形態では、パターン検知センサ４５側にある偏心カム３３を固定しておき、パターン検知センサ４６側にある偏心カム３４を回転移動させて偏向ミラー１９Ｙに角度を付与する。図１３に示すようにポリゴンスキャナ１７からのＹ用光ビームが偏向ミラー１９Ｙに対してα［ｒａｄ］の角度で入射するので、位置ずれを補正するための偏向ミラー１９Ｙの移動量Δｙは、
Δｙ＝δ＊ｃｏｓα／ｃｏｓ（２α−π／２）・・・（７）
である。ここに、片側の偏心カムのみを駆動すると、ライン長さの倍率（主走査倍率）も変わってしまうが、本実施形態の説明から明らかなように本実施形態では主走査倍率は行わない。
【００４５】
Δｙだけ偏向ミラー１９Ｙを移動させるための偏心カム３４の回転角度Δθは（４）式より求められ、現在の偏心カム３４の停止位置がθ＝β［ｒａｄ］となる位置であるとすると、
Δθ＝ａｒｃｓｉｎ（Δｙ／ｅ＋ｓｉｎβ）−β［ｒａｄ］・・・（８）
となる。この分だけステッピングモータ４０Ｙを回転させれば、偏向ミラー１９Ｙを所望の位置に移動させてＹトナー像のスキューを補正することができる。
【００４６】
また、本実施形態のマーク検知部の検知精度を±Ａ［ｍｍ］とすると、これはパターン検知センサ４５、４６にて主走査方向に配列された左右１対のパターン画像４６を検知した際におけるその検知時間差及びパルス数でそれぞれ２Ａ／Ｖ［ｓｅｃ］、２Ａ／（Ｖ＊Ｔ）パルスに相当し、位置ずれの補正を行った後には位置ずれがその範囲内に収まっているはずである。位置ずれの補正が許容範囲内に正しく行われると、パターン検知センサ４５、４６による検知結果は図６（ｂ）に示すようになり、位置ずれは上記範囲内に収まって許容誤差（上記範囲内の誤差）を満たすようになる。
【００４７】
そこで、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１よりステップＳ２に進んでＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲（上記範囲）内に収まっているか否かを判断し、位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。また、ＣＰＵ５２は、位置ずれが許容範囲内に収まっていなければステップＳ３で図１１に示すようにＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から上記（６）〜（８）式によりΔθを算出し、インターフェイス５５を介してモータドライバ５１をステッピングモータ４０ＹがΔθだけ回転するように制御してＹトナー像の位置ずれを補正させる。
【００４８】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ４〜Ｓ６にて二回目の補正プロセスを実行する。ＣＰＵ５２は、ステップＳ４ではステップＳ１と同様に所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させてそのトナー像を転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写させる。この転写ベルト９上のＹトナー像はＹパターン画像としてパターン検知センサ４４、４５により検知され、このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られる。減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号は、インターフェイス５５を介してＣＰＵ５２に入力され、ＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４に格納される。
【００４９】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ５でステップＳ２と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲内に収まっているか否かを判断することにより位置ずれの補正ができたか否かを確認する。このとき、パターン検知センサ４４、４５の検知結果は例えば図６（ｃ）に示すようにカウンタ４８、４９のカウント値の差がｎ’になってｎ’に相当する時間差（パターン検知センサ４５、４６が主走査方向に配列された左右１対のＹパターン画像４６の先端をそれぞれ検知する時間の差）がΔｔ’となる。
【００５０】
ＣＰＵ５２は位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。また、ＣＰＵ５２は、位置ずれが許容範囲内に収まっていなければ位置ずれの補正が不十分であるからステップＳ６でステップＳ３と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から上記（６）〜（８）式によりＹトナー像４９の位置ずれδ’、この位置ずれδ’を補正するための偏向ミラー１９Ｙの移動量Δｙ’、Δｙ’だけ偏向ミラー１９Ｙを移動させるための偏心カム３４の回転角度Δθ’を算出し、インターフェイス５５を介してモータドライバ５１をステッピングモータ４０ＹがΔθ’だけ回転するように制御してＹトナー像の位置ずれを再度補正させる。
【００５１】
次に、ＣＰＵ５２は、２回目の位置ずれ補正の結果、位置ずれの補正が許容範囲内に正しく行われたか否かを確認するために、ステップＳ７にてステップＳ１と同様に所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させてそのトナー像を転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写させる。この転写ベルト９上のＹトナー像はＹパターン画像としてパターン検知センサ４４、４５により検知され、このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られる。減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号は、インターフェイス５５を介してＣＰＵ５２に入力され、ＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４に格納される。
【００５２】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ７でステップＳ２と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲内に収まっているか否かを判断することにより位置ずれの補正ができたか否かを確認する。このとき、パターン検知センサ４４、４５の検知結果は例えば図６（ｄ）に示すようにカウンタ４８、４９のカウント値の差がｎ”になってｎ”に相当する時間差（パターン検知センサ４５、４６が主走査方向に配列された左右１対のＹパターン画像４６の先端をそれぞれ検知する時間の差）がΔｔ”となる。ＣＰＵ５２は位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。
【００５３】
また、位置ずれが許容範囲内に収まっていなければ位置ずれが２回目の補正でも補正しきれていないと言える。位置ずれは１回の補正で許容範囲内に収まるように設計されているはずであるが、位置ずれを補正しきれない原因としては、偏心カム３４を回転させるステッピングモータ４０Ｙの脱調、突発的な振動等が考えられる。特に、ステッピングモータ４０Ｙの脱調が位置ずれの原因であったときには、偏心カム３４の移動角とステッピングモータ４０Ｙの変位量との関係は図３に示すように線形ではないので、一度ステッピングモータ４０Ｙが脱調すると偏心カム３４の移動誤差が積み上がってしまう。
【００５４】
その対策として、この実施形態では、双方の偏心カム３３、３４を一旦ホームポジションに戻して偏心カム３３、３４の移動誤差をクリアすることとしている。偏心カム３３、３４がホームポジションに戻ったことを検知する手段としては、図１４（ａ）に示すように偏心カム３３、３４の一部にそれぞれ突起爪５６を設けておき、この突起爪５６がミラー支持側板３１、３２に設けてある図示しない突起部に突き当ってからステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙを所定のパルルス数だけ偏心カム３３、３４がホームポジションへ戻る方向へ回転させた位置を偏心カム３３、３４のホームポジションとする。
【００５５】
なお、図１４（ｂ）に示すように偏心カム３３、３４の一部にそれぞれピンホール５７を設けるとともに、偏心カム３３、３４のピンホール５７を挟んで対向する位置に発光部５８と受光部５９とを配置し、発光部５８からの光がピンホール５７を介して受光部５９で受光されたときの偏心カム３３、３４の位置を偏心カム３３、３４のホームポジションとするなどの方法を採用してもよい。
【００５６】
ＣＰＵ５２は、ステップＳ８で位置ずれが許容範囲内に収まっていなければステップＳ９で、上述した偏心カム３３、３４をホームポジションへ戻すための手段を用い、インターフェイス５５を介してモータドライバ５１をステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙがホームポジションに戻るように制御して偏心カム、３３３４の移動誤差をクリアし、ステップＳ１０〜Ｓ１２で再び補正プロセスを実行する。
【００５７】
ＣＰＵ５２は、ステップＳ１０ではステップＳ１と同様に所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させてそのトナー像を転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写させる。この転写ベルト９上のＹトナー像はＹパターン画像としてパターン検知センサ４４、４５により検知され、このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られる。減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号は、インターフェイス５５を介してＣＰＵ５２に入力され、ＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４に格納される。
【００５８】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１１でステップＳ２と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲内に収まっているか否かを判断することにより位置ずれの補正ができたか否かを確認する。ＣＰＵ５２は位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。
【００５９】
また、ＣＰＵ５２は、位置ずれが許容範囲内に収まっていなければ位置ずれが補正しきれていないと言えるからステップＳ１２でステップＳ３と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から上記（６）〜（８）式によりＹトナー像４９の位置ずれと、この位置ずれを補正するための偏向ミラー１９Ｙの移動量と、この偏向ミラー１９Ｙの移動量だけ偏向ミラー１９Ｙを移動させるための偏心カム３４の回転角度を算出し、インターフェイス５５を介してモータドライバ５１をステッピングモータ４０Ｙがその算出した偏心カム３４の回転角度だけ回転するように制御してＹトナー像の位置ずれを再度補正させる。
【００６０】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１３でステップＳ１と同様に所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させてそのトナー像を転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写させる。この転写ベルト９上のＹトナー像はＹパターン画像としてパターン検知センサ４４、４５により検知され、このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られる。減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号は、インターフェイス５５を介してＣＰＵ５２に入力され、ＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４に格納される。
【００６１】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１４でステップＳ２と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲内に収まっているか否かを判断することにより位置ずれの補正ができたか否かを確認する。このとき、パターン検知センサ４４、４５の検知結果は例えば図６（ｅ）に示すようにカウンタ４８、４９のカウント値の差がｎ'''になってｎ'''に相当する時間差（パターン検知センサ４５、４６が主走査方向に配列された左右１対のＹパターン画像４６の先端をそれぞれ検知する時間の差）がΔｔ'''となる。ＣＰＵ５２は位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。
【００６２】
ステップＳ１４で位置ずれが許容範囲内に収まっていなければ今回の偏心カム３３、３４をホームポジションへ戻してからの位置ずれ補正でも位置ずれが補正しきれていないと言える。偏心カム３３、３４をホームポジションへ戻してからの位置ずれ補正でも位置ずれが許容範囲に収まらない原因としては、位置ずれ補正に関する箇所の故障が考えられる。
【００６３】
例えば
(1)パターン検知センサ４４、４５の故障
(2)何らかの原因により偏心カム３４の駆動源であるステッピングモータ４０Ｙに負荷がかかり過ぎているためにステッピングモータ４０Ｙが脱調を起こしたこと(3)偏心カム３４の駆動部のウォームギヤ又はハスバギヤの劣化
(4)ミラー支持側板３１、３２に何らかの異常が起こって偏向ミラー１９Ｙの角度が変動してしまうこと
等、画像形成上致命的な故障が考えられる。
【００６４】
そこで、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１４で位置ずれが許容範囲内に収まっていなければステップＳ１５でエラー検知モードにて図１２に示すように故障箇所の特定を行う。すなわち、ＣＰＵ５２は、まず、(1)パターン検知センサ４４、４５の故障が発生したか否かを判定する。ここに、図４に示すように転写ベルト９にはパターン検知センサ４４、４５の副走査方向に形成される２つの検知領域にそれぞれキャリブレーション用マーク６０、６１を２つずつ付けておく。このキャリブレーション用マーク６０、６１はトナーによる画像ではなく固定されたものであり、トナー像が転写されない非画像領域に設けられ、トナーによるパターン画像がマーク６０、６１上に形成されることはない。
【００６５】
今、転写ベルト９上にパターン画像４６が形成された後にパターン検知センサ４４により回転中の転写ベルト９上のキャリブレーション用マーク６０を検知した際には、図１５に示すようにパターン検知センサ４４から２回検知信号が出力される。ＣＰＵ５２は、パターン検知センサ４４からインターフェイス５５を介して転写ベルト９の１回転に付き２回入力される検知信号の立ち上がりエッジ間でＳＣＬＫをカウントし、これを１０回行ってそれらのカウント値Ｎが所定の±Ｂ％以上変動したならばパターン検知センサ４４に異常があると判断して表示部にその旨を表示させ、ユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００６６】
同様に、ＣＰＵ５２は、パターン検知センサ４５からインターフェイス５５を介して転写ベルト９の１回転に付き２回入力される検知信号の立ち上がりエッジ間でＳＣＬＫをカウントし、これを１０回行ってそれらのカウント値Ｎが所定の±Ｂ％以上変動したならばパターン検知センサ４５に異常があると判断して表示部にその旨を表示させ、ユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００６７】
次に、ＣＰＵ５２は、(2)、(3)の偏心カム３４駆動部の故障が発生したか否かを判定する。図１６に示すように偏向ミラー１９Ｙの一端部には遮蔽部材６２が取り付けられており、この遮蔽部材６２は偏向ミラー１９Ｙの移動に伴って２つの検知センサ６３、６４を通過する際に検知センサ６３、６４を遮光することによって検知センサ６３、６４に偏向ミラー１９Ｙの位置を検知させる。
【００６８】
偏向ミラー１９Ｙが矢印方向に移動した際には検知センサ６３、６４から図１７に示すような検知信号が得られる。遮蔽部材６２が検知センサ６３を通過してから検知センサ６４を通過するまでに、遮蔽部材６２が取り付けられた偏向ミラー１９Ｙの端部を移動させるためのステッピングモータの駆動に駆動パルス列としてＰパルスが必要であるるとすると、ＣＰＵ５２は、遮蔽部材６２が取り付けられた偏向ミラー１９Ｙの端部を移動させるためのステッピングモータをインターフェイス５５を介してモータドライバ５１に駆動させながら、検知センサ６３、６４からインターフェイス５５を介して入力される検知信号により、遮蔽部材６２が取り付けられた偏向ミラー１９Ｙの端部を移動させるためのステッピングモータの駆動に駆動パルス列を遮蔽部材６２が検知センサ６３を通過してから検知センサ６４を通過するまでの時間にカウントし、これを１０回繰り返してそのカウント値Ｐが１つでも変動したならばそのステッピングモータが脱調を起こしているか、偏心カム３４の駆動部のウォームギヤ又はハスバギヤの劣化が起こっていると判断し、その旨を表示部に表示させてユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００６９】
図１６は偏向ミラー１９Ｙの一端部を示したが、偏向ミラー１９Ｙの他端部にも同様に遮蔽部材が取り付けられており、この遮蔽部材は偏向ミラー１９Ｙの移動に伴って２つの検知センサを通過する際に２つの検知センサを遮光することによって２つの検知センサに偏向ミラー１９Ｙの位置を検知させる。
【００７０】
ＣＰＵ５２は、同様にその２つの検知センサからインターフェイス５５を介して入力される検知信号により、偏向ミラー１９Ｙの他端部を移動させるためのステッピングモータの駆動に駆動パルス列を遮蔽部材が一方の検知センサを通過してから他方の検知センサを通過するまでの時間にカウントし、これを１０回繰り返してそのカウント値が１つでも変動したならばそのステッピングモータが脱調を起こしているか、偏心カム３３の駆動部のウォームギヤ又はハスバギヤの劣化が起こっていると判断し、その旨を表示部に表示させてユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００７１】
上記(1)、(2)、(3)の故障が検知されなかったときには、位置ずれ補正に関する箇所の故障の原因は、(4)ミラー支持側板３１、３２に何らかの異常が起こって偏向ミラー１９Ｙの角度が変動してしまうことになる。よって、ＣＰＵ５２は、上記(1)、(2)、(3)の故障が検知されなかったときには、位置ずれ補正に関する箇所の故障の原因が(4)である旨を表示部に表示させ、ユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００７２】
偏向ミラー１９Ｙの位置制御を行う１組の偏向ミラー制御装置は以上のような構成で以上のような動作を行うが、偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃの位置制御をそれぞれ行う３組の偏向ミラー制御装置は同様な構成で同様な動作を行う。なお、本実施形態では、各組の偏向ミラー制御装置は偏向ミラー、偏心カム、ステッピングモータ等がすべて１つのユニットになっており、故障が起きた際にはユニット毎交換することができる。また、本実施形態において、像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの駆動源による駆動ムラを検知する検知手段を設け、この検知手段の検知結果をＣＰＵ５２により一旦ＲＡＭ５４記憶し、この検知結果をもとにＣＰＵ５２により偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの片側若しくは両側において制御する一連の動作を上述した補正プロセスと同様に行うようにしてもよい。
【００７３】
このように、本実施形態は、請求項１に係る発明の実施形態であって、光ビームを偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃで偏向して像担持体としての感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに照射し該像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに潜像を形成する書き込み手段としての露光装置３を有し、前記像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃを駆動源により移動させて前記像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ上に書き込み手段３により複数の色版の画像を書き込んで複数の色版の潜像を形成し、この複数の色版の潜像を現像して複数の色版の画像を形成し、この複数の色版の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置であって、同一色版内若しくは各色版間の位置ずれを測定するために前記カラー画像形成装置に複数のパターン４６を形成させるパターン形成手段としてのＣＰＵ５２、前記複数のパターン４６に対応した少なくとも副走査方向のずれ量を検知する第１の検知手段としてのパターン検知センサ４４、４５、カウンタ４８、４９及び減算回路＆コンパレータ回路５０、及び該第１の検知手段４４、４５、４８〜５０の検知結果を記憶する手段としてのＲＡＭ５４からなる第１の手段を有し、前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃを支持する支持部材としてのミラー支持側板３１、３２及び板バネ３５、３６と、前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの両端部にそれぞれ接触して前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの両端部を前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの反射面に垂直な方向に移動させる２つの調整用偏心カム３３、３４とを備え、前記偏心カム３３、３４の駆動源を前記第１の手段の検知結果をもとに前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの片側若しくは両側において制御する一連の動作を補正プロセスとして行う偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスを１回行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に再び前記補正プロセスを実行させ、この補正プロセスの再実行を行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に前記偏心カムを所定のホームポジションに戻して再び前記補正プロセスを実行し直させる手段としてのＣＰＵ５２を具備するので、各色版のトナー像の位置ずれを正確に補正することができ、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００７４】
また、本実施形態は、請求項２に係る発明の実施形態であって、請求項１記載の偏向ミラー制御装置において、前記偏心カム３３、３４を所定のホームポジションに戻してから前記補正プロセスを実行した結果、前記第１の検知手段４４、４５、４８〜５０の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に所定のエラー検知モードを実行して故障を検知し、故障として検知した箇所をユーザに警告する手段としてのＣＰＵ５２及び表示部を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００７５】
また、本実施形態は、請求項３に係る発明の実施形態であって、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に同一色版内の同一主走査ライン上の主走査方向両端部にパターン４６を形成させて該パターン４６を検知し、この検知結果をもとに前記２つの偏心カム３３、３４の少なくとも一方を駆動する動作を各色版毎に実行させる手段としてのＣＰＵ５２を具備するので、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００７６】
上記実施形態はトナー像のスキューを補正したが、請求項４に係る発明の一実施形態はトナー像のスキュー補正だけでなくトナー像の副走査方向にシフトした位置ずれも補正プロセスにより補正する。この実施形態では、上記実施形態において、ＣＰＵ５２は、Ｙトナー像の副走査方向にシフトした位置ずれを補正する補正プロセスでは、各画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃに図１８に示すような各色版のライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃを形成させる。このライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃは各色版のトナー像を形成する画像面における副走査方向の先端の主走査ラインの一部を互いに重ならないように設けたものである。
【００７７】
露光装置３は、このパターンの画像データを生成するパターン生成部を有し、ＣＰＵ５２からの指示によりパターン生成部からそのパターンの各色版の画像データを各色版用半導体レーザ駆動回路へ送って各色版用半導体レーザ駆動回路がパターン生成部からの所定パターンの各色版の画像データにより各色版用半導体レーザを駆動する。この各色版用半導体レーザからの光ビームはポリゴンスキャナ１７により偏向されてｆθレンズ１８ＢＫ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｃ及び偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃ、ミラー２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ、２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃを介して感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに照射し、ポリゴンスキャナ１７がポリゴンモータ２２により回転駆動されて光ビームを感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの軸方向へ繰り返して主走査する。
【００７８】
感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃは、帯電チャージャ５ＢＫ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｃにより均一に帯電された後に露光装置３による露光で静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置４ＢＫ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｃにより現像されて各色版のトナー像となる。この各色版のトナー像は転写チャージャ１３ＢＫ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｃにより転写位置で転写ベルト９に転写されて図１８に示すようなライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃになり、この転写ベルト９上の各色版のライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃが検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃにより検知されてこの検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃの検知結果が例えば図１９に示すようになる。
【００７９】
図２０に示すようにカウンタ６７ＢＫ、６７Ｍ、６７Ｙ、６７Ｃは副走査方向の領域を示す信号ＦＧＡＴＥの立ち下がりエッジから検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃからの検知信号の立ち上がりエッジまでの各時間にそれぞれクロックＳＣＬＫをカウントし、そのカウント数はそれぞれＮＢＫ、ＮＭ、ＮＹ、ＮＣとする。
【００８０】
この実施形態では、Ｙライン６６Ｙを基準として各色版の画像の位置ずれを補正するものとする。減算回路＆コンパレータ回路６８は、カウンタ６７ＢＫ、６７Ｍ、６７Ｙ、６７Ｃのカウント数ＮＢＫ、ＮＭ、ＮＹ、ＮＣの差（ＮＭ−ＮＹ）、（ＮＣ−ＮＹ）、（ＮＢＫ−ＮＹ）及び大小を計算し、この差の大きさを示すデータ及びＮＹとＮＢＫ、ＮＭ、ＮＣとの大小関係を示すデータをインターフェイス５５を介してＣＰＵ５２へ送る。
【００８１】
ＣＰＵ５２は、減算回路＆コンパレータ回路６８からのデータを一旦ＲＡＭ５４に記憶し、このデータから各色版の画像の位置ずれ（Ｙライン６６Ｙに対する他のライン６６Ｍ、６６Ｃ、６６ＢＫの位置ずれ）が許容範囲に収まっているか否かを判断して各色版の画像の位置ずれが許容範囲に収まっていない場合にはＲＡＭ５４に記憶した減算回路＆コンパレータ回路６８からのデータをもとにモータドライバ５１に対してステッピングモータ３９ＢＫ、３９Ｍ、３９Ｃ、４０ＢＫ、４０Ｍ、４０Ｃを偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃの左右側の各組の偏心カムが等しい変位をして偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃが並行移動することにより各色版の画像の位置ずれが無くなるように回転させる。
【００８２】
このような補正プロセスを１回行えば各色版の画像の位置ずれが補正されるはずであるが、ＣＰＵ５２は、もし１回の補正プロセスでトナー像のシフトを補正しきれなかった場合にはトナー像のスキュー補正と同様なシーケンスを実行する。すなわち、ＣＰＵ５２は、図９に示すトナー像スキュー補正のシーケンスと同様に上述のような補正プロセスを１回行っても位置ずれを補正しきれない場合には２回目の補正プロセスを行い、この２回目の補正プロセスでも位置ずれを補正しきれない場合には偏心カムをホームポジションに戻してから補正プロセスを行い、この補正プロセスでも位置ずれを補正しきれない場合には上記ステップＳ１５と同様に位置ずれ補正に関する故障箇所を判定して表示部に表示させる。
【００８３】
このように、請求項４に係る発明の一実施形態は、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に各色版の画像領域先端の主走査ライン上においてパターン６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃを形成させて該パターン６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃに対応する各色版間のずれ量（ＮＭ−ＮＹ）、（ＮＣ−ＮＹ）、（ＮＢＫ−ＮＹ）を検知し、この検知結果をもとに各色版毎に前記偏心カムを駆動する手段としてのＣＰＵ５２を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００８４】
請求項５に係る発明の一実施形態は、上記請求項４に係る発明の一実施形態において、ＣＰＵ５２が各色版の画像のスキュー、シフトを補正する上述したシーケンスを非画像形成時に予め行わせて画像領域先端において各色版の画像の位置合わせを行うようにしたものである。
【００８５】
このように、請求項５に係る発明の一実施形態は、請求項１、２、３または４記載の偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスは非画像形成時に予め行うので、各色版の画像の大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００８６】
上述した実施形態では、各色版の画像の静的ずれを補正したが、主に感光体の回転速度変動に起因する副走査方向のピッチムラが大きな問題となる。請求項６に係る発明の一実施形態では、上記請求項４に係る発明の一実施形態において、各色版のライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃの形成と同様に転写ベルト９上の副走査方向の画像領域に検知パターンを１０ライン毎に形成して検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃで検知し、ピッチムラ検知部にて検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃの検知結果から各色版毎に１０ライン毎の各検知パターンを検知する間にクロックＳＣＬＫをカウントしてそのカウント値と理想値とのずれ量を求めることにより、副走査方向のピッチムラを検知して画像領域幅全般における副走査方向の位置ずれ量に対応する情報を求める。
【００８７】
このピッチムラ検知部の検知結果は例えば図２１に示すようになる。図２１において、横軸は副走査方向における画像先端からの距離を示し、縦軸はピッチムラ検知部にて検知したピッチムラを示す。ＣＰＵ５２は、ピッチムラ検知部の検知結果をもとに上記（４）式より各色版毎に偏心カムの回転角をそれぞれ求めてＲＡＭ５４に格納する。
【００８８】
ＣＰＵ５２は、画像形成が開始されると、１０ライン毎にＲＡＭ５４から各色版の偏心カム回転角のデータを呼び出し、このデータによりモータドライバ５１に対して副走査方向のピッチムラがなくなるようにステッピングモータ３９ＢＫ、３９Ｍ、３９Ｙ、３９Ｃ、４０ＢＫ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｃを回転させて副走査方向のピッチムラを補正する。この副走査方向のピッチムラ補正は図２２に示すようにピッチムラ検知部の検知結果にならって精度良く行われる。なお、ピッチムラの検知は図２３に示すように感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの回転軸に取り付けられたエンコーダ６９によって行ってもよい。
【００８９】
このように、請求項６に係る発明の実施形態は、請求項１、２、３、４または５記載の偏向ミラー制御装置において、予め画像領域幅全般における副走査方向の位置ずれ量に対応する情報を前記パターン若しくは前記像担持体の前記駆動源による駆動ムラを検知する検知手段により得て所定の記憶手段としてのＲＡＭ５４に記憶しておき、非画像形成時に前記補正プロセスによりスキュー及び副走査方向にシフトしたずれを補正した後、画像形成時に所定の時間間隔毎に前記記憶手段５４から情報を呼び出し、この情報によりリアルタイムで前記２つの偏心カムを駆動する手段としてのＣＰＵ５２を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように請求項１に係る発明によれば、光ビームを偏向ミラーで偏向して像担持体に照射し該像担持体に潜像を形成する書き込み手段を有し、前記像担持体を駆動源により移動させて前記像担持体上に書き込み手段により複数の色版の画像を書き込んで複数の色版の潜像を形成し、この複数の色版の潜像を現像して複数の色版の画像を形成し、この複数の色版の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置であって、同一色版内若しくは各色版間の位置ずれを測定するために前記カラー画像形成装置に複数のパターンを形成させるパターン形成手段、前記複数のパターンに対応した少なくとも副走査方向のずれ量を検知する第１の検知手段、及び該第１の検知手段の検知結果を記憶する手段からなる第１の手段を有し、前記偏向ミラーを支持する支持部材と、前記偏向ミラーの両端部にそれぞれ接触して前記偏向ミラーの両端部を前記偏向ミラーの反射面に垂直な方向に移動させる２つの調整用偏心カムとを備え、前記偏心カムの駆動源を前記第１の手段の検知結果をもとに前記偏向ミラーの片側若しくは両側において制御する一連の動作を補正プロセスとして行う偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスを１回行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に再び前記補正プロセスを実行させ、この補正プロセスの再実行を行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に前記偏心カムを所定のホームポジションに戻して再び前記補正プロセスを実行し直させる手段を具備するので、各色版のトナー像の位置ずれを正確に補正することができて位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００９１】
請求項２に係る発明によれば、請求項１記載の偏向ミラー制御装置において、前記偏心カムを所定のホームポジションに戻してから前記補正プロセスを実行した結果、前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に所定のエラー検知モードを実行して故障を検知し、故障として検知した箇所をユーザに警告する手段を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００９２】
請求項３に係る発明によれば、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に同一色版内の同一主走査ライン上の主走査方向両端部にパターンを形成させて該パターンを検知し、この検知結果をもとに前記２つの偏心カムの少なくとも一方を駆動する動作を各色版毎に実行させる手段を具備するので、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００９３】
請求項４に係る発明によれば、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に各色版の画像領域先端の主走査ライン上においてパターンを形成させて該パターンに対応する各色版間のずれ量を検知し、この検知結果をもとに各色版毎に前記偏心カムを駆動する手段を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００９４】
請求項５に係る発明によれば、請求項１、２、３または４記載の偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスは非画像形成時に予め行うので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００９５】
請求項６に係る発明によれば、請求項１、２、３、４または５記載の偏向ミラー制御装置において、予め画像領域幅全般における副走査方向の位置ずれ量に対応する情報を前記パターン若しくは前記像担持体の前記駆動源による駆動ムラを検知する検知手段により得て所定の記憶手段に記憶しておき、非画像形成時に前記補正プロセスによりスキュー及び副走査方向にシフトしたずれを補正した後、画像形成時に所定の時間間隔毎に前記記憶手段から情報を呼び出し、この情報によりリアルタイムで前記２つの偏心カムを駆動する手段を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜３に係る発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】同実施形態の偏向ミラーのホームポジションをθ＝０°となる位置に設定した場合を説明するための図である。
【図３】同実施形態の偏心カムの回転角と偏向ミラーの移動量との関係を示す特性図である。
【図４】同実施形態の転写ベルトとパターン検知部を示す斜視図である。
【図５】同実施形態の転写ベルト上のパターン画像とパターン検知センサを示す図である。
【図６】同実施形態のパターン検知センサの出力信号の様子を示す波形図である。
【図７】同実施形態のパターン検知センサの出力信号の間の時間差を求める手段を示すブロック図である。
【図８】同実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図９】同実施形態のＹスキュー補正ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】同実施形態のパターン形成＆検知ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】同実施形態のモータ駆動ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】同実施形態の故障箇所判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】同実施形態のポリゴンスキャナからの光ビームが偏向ミラーに入射する様子を示す図である。
【図１４】同実施形態の偏心カムがホームポジションに戻ったことを検知するための手段を示す斜視図である。
【図１５】同実施形態のパターン検知センサの検知信号及びクロックを示す図である。
【図１６】同実施形態の偏向ミラーの一端部を示す斜視図である。
【図１７】同実施形態の検知センサの検知信号及びクロックを示す図である。
【図１８】請求項４に係る発明の一実施形態のパターン画像及び検知センサを示す図である。
【図１９】同実施形態の検知センサの検知信号、ＦＧＡＴＥ及びクロックを示す図である。
【図２０】同実施形態で用いた回路を示すブロック図である。
【図２１】請求項６に係る発明の一実施形態におけるピッチムラ検知部の検知結果を示す図である。
【図２２】同実施形態の副走査方向ピッチムラ補正の様子を示す図である。
【図２３】ピッチムラ検知手段の例を示す斜視図である。
【図２４】カラー画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図２５】同カラー画像形成装置の各色版のトナー像シフトの例を示す図である。
【図２６】同カラー画像形成装置の各色版のトナー像スキューの例を示す図である。
【図２７】同カラー画像形成装置の各色版のトナー像湾曲の例を示す図である。
【図２８】同カラー画像形成装置の各色版のトナー像ピッチムラの例を示す図である。
【符号の説明】
２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ 感光体
３ 露光装置
１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃ 偏向ミラー
３１、３２ ミラー支持側板
３３、３４ 偏心カム
３５、３６ 板バネ
４４、４５ パターン検知センサ
４８、４９ カウンタ
５０ 減算回路＆コンパレータ回路
５２ ＣＰＵ
５４ ＲＡＭ
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式や静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式や静電記録方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、機構の寸法誤差及び駆動誤差があると、本来トナー像が形成される位置からはずれた位置にトナー像が形成されることになるので、画像ムラや画像歪み等が発生する。特にカラーカラー画像形成装置のように記録媒体に各色版の画像を重ね合わせて転写する方式においては、各色版の画像同士の相対的な位置ずれが新たな問題として発生する。各色版の画像の間の相対的位置ずれは重ね合わせ画像の色ずれとして視覚的に目立ちやすく、画像品質を著しく低下させる。
【０００３】
各色版の画像の間の相対的位置ずれ発生の防止に関しては特に複数の感光体を用いたカラー画像形成装置では各色版の画像の間の相対的位置ずれという課題の解決の難易度が高いが、図２４はそのようなカラー画像形成装置の一例を示す。このカラー画像形成装置においては、用紙搬送路に沿って複数個の画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃが配列されており、この複数個の画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃは例えばブラック（以下ＢＫという）、マゼンタ（以下Ｍという）、イエロー（以下Ｙという）、シアン（以下Ｃという）の各色版の画像を形成する。用紙搬送路を通過する用紙は、画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃを通過する時にＢＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃの各色版の画像が重ね合わせて転写されて最終的にフルカラー画像が形成される。
【０００４】
各画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃは、画像形成媒体として機能するドラム状の感光体からなる像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃと、感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに各色版の画像を露光して書き込む書き込み手段としての露光装置３と、現像装置４ＢＫ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｃ等から構成されている。感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃは、それぞれ図示しない駆動源により回転駆動されて帯電チャージャからなる帯電手段５ＢＫ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｃにより均一に帯電され、露光装置３により各色版の出力すべき画像に対応したパターンで露光されることにより各色版の画像が書き込まれて静電潜像が形成される。この感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ上の各色版の静電潜像は現像装置４ＢＫ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｃにより現像されて各色版のトナー像となる。
【０００５】
また、複数の給紙装置６、７のうち選択されたものから記録媒体としての用紙がレジストローラ８へ給紙され、レジストローラ８はタイミングをとって用紙を中間転写体としての転写ベルト９へ送出する。転写ベルト９は、駆動ローラ１０及び従動ローラ１１、１２に架け渡されて図示しない駆動源から駆動ローラ１０を介して回転駆動され、レジストローラ８から送出されてきた用紙を搬送する。
【０００６】
転写ベルト９上の用紙は、各画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃを通過する際に感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ上の各色版のトナー像が転写手段としての転写チャージャ１３ＢＫ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｃにより各転写位置で重ね合わせて転写されてフルカラー画像が形成され、定着装置１４によりフルカラー画像が定着されて外部へ排出される。
【０００７】
感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの表面に残ったトナーはクリーニング装置１５ＢＫ、１５Ｍ、１５Ｙ、１５Ｃにより除去され、転写ベルト９は用紙搬送後にクリーニング装置１６によりクリーニングされる。露光装置３は、４個の半導体レーザからなる光源から出射された光ビームをポリゴンスキャナからなる偏向手段１７により同時に偏向され、ｆθレンズ１８ＢＫ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｃ及び偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃ、ミラー２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ、２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃを介して感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに照射し、ポリゴンスキャナ１７をポリゴンモータ２２により回転させて光ビームを感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの軸方向へ繰り返して主走査する。
【０００８】
また、感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの回転により感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの軸方向とは直交する方向へ副走査が行われ、上記４個の半導体レーザはそれぞれ半導体レーザ駆動回路により画像処理部２３からの各色版の画像データで駆動されて強度が各色版の画像データにより変化する光ビームを出射する。原稿読み取り装置２４は原稿台２５上にセットされた原稿を複数色、例えば赤、緑、青に色分解して読み取って各分解色のアナログ画像データを得、この各分解色のアナログ画像データをアナログ／デジタル変換器により各分解色のデジタル画像データに変換して画像処理部２３へ出力する。画像処理部２３は、原稿読み取り装置２４からの各分解色のデジタル画像データに対して所定の処理を行って記録色、例えばＢＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃの各色版のデジタル画像データに変換し、これらの各色版のデジタル画像データを所定のタイミングで露光装置３の各色版用半導体レーザ駆動回路へ出力する。
【０００９】
各色版のトナー像の位置合わせは、用紙がレジストローラ８から送出されて転写ベルト９により転写位置へ搬送されるタイミングと、各感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ上の各色版のトナー像が転写位置に移動するタイミングがすべて一致するように露光装置３の感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに対する露光開始時間を設定することによって行っている。
【００１０】
このようなカラー画像形成装置においては、発生する各色版のトナー像の位置ずれの種類及び原因として以下のものＡ〜Ｅが主に挙げられる。
Ａ．各色版のトナー像のシフト（一定の位置ずれ）
各色版のトナー像のシフトは例えば図２５（ａ）に示すような主走査レジストずれによるもの、図２５（ｂ）に示すような副走査レジストずれによるもの、図２５（ｃ）に示すような主走査方向倍率ずれによるものがある。なお、図２５において、破線は露光装置３からの光ビームにより感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに本来書き込まれる走査線の位置を示し、実線は露光装置３からの光ビームにより感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃにずれて書き込まれた走査線の位置を示す。
【００１１】
この各色版のトナー像のシフトは露光装置３及び感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの設定位置、露光装置３の書き込みタイミングの誤差などにより生ずる。図２５（ａ）に示す主走査レジストずれによる各色版のトナー像のシフトは走査線の書き始めが主走査方向にずれたものであり、図２５（ｂ）に示す副走査レジストずれによる各色版のトナー像のシフトは走査線の位置が副走査方向（用紙搬送方向）にずれたものであり、図２５（ｃ）に示す主走査方向倍率ずれによる各色版のトナー像のシフトは走査線の長さが違うものである。これらの各色版のトナー像のシフトは、トナー像上のどの位置においても一定であるので、各色版の画像の感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに対する書き込みタイミングを調整することでも解消することができる。
Ｂ．各色版のトナー像のスキュー（斜めずれ）
各色版のトナー像のスキューは露光装置３、感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ、転写ベルト９の平行度誤差により生じ、これにより図２６に示すように走査線が斜めに書き込まれたものとなる。
Ｃ．各色版のトナー像の湾曲
各色版のトナー像の湾曲はｆθレンズ１８ＢＫ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｃのトロイダル面の形状誤差により生じ、これによりトナー像が図２７に示すように湾曲したものとなる。
Ｄ．各色版のトナー像のピッチムラ（周期的ずれ）
各色版のトナー像の周期的ずれは、感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ、転写ベルト９の回転ムラにより図２８に示すように副走査方向にその回転ムラの周期と同じ周期で走査ピッチ間隔のムラとなって生ずる。
Ｅ．各色版のトナー像のランダムな位置ずれ（突発的、非周期的なもの）
各色版のトナー像のランダムな位置ずれは、装置の振動、転写ベルト９のスリップなどにより生ずる。
【００１２】
一般にこれらの各色版のトナー像の位置ずれを一つの補正手段によって補正することは困難であり、それぞれの位置ずれに対して種々の補正手段が検討されている。特に、Ａ、Ｂ、Ｄの位置ずれに関しては、解決手段の一つとして、画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃの画像形成（作像）時に偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの位置を変動させて位置ずれを相殺するに見合った露光位置に制御することによって、位置ずれを補正しようとするものがある。これは、位置ずれを積極的に補正しようとするものであるので、予め位置ずれの変化の挙動を把握しておく必要がある。
【００１３】
位置ずれを補正する公知技術としては、偏向ミラーを移動させるための駆動要素の一つとして、偏心カムを用いた偏向ミラー制御装置が提案されている。この偏向ミラー制御装置は、
・微小且つ高精度な偏向ミラー移動制御が可能である。
・偏向ミラーの位置保持性が高く、振動などの外乱に対して安定である。
【００１４】
低コストになり得る簡易な構成であるので、複数の偏向ミラーを制御するのに有利である。
・偏向ミラーに対する長時間の駆動安定性が得られるので、走査ピッチムラの補正すなわち作像中に経時的に偏向ミラーを移動制御する用途に適した構成である。
等の特徴がある。
【００１５】
また、この偏向ミラー制御装置においては、偏向ミラーの駆動源を
Δθ＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ＋Δｙ／ｅ）−θ・・・（１）
θ：偏心カムのホームポジションからの回転角
Δθ：所定時間間隔Δｔ内における偏心カムの移動角
Δｙ：所定時間間隔Δｔ内における偏向ミラーの移動量
ｅ：偏心カムの偏心量
Δｔ：偏心カムのΔｙ移動を完了させる単位時間間隔
なる式に基づく演算処理を介して偏向ミラーの両端において独立に制御するものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記偏向ミラー制御装置では、偏向ミラーの駆動源を（１）式に基づく演算処理を介して偏向ミラーの両端において独立に制御するが、各色版のトナー像の位置ずれを補正しきれない場合がある。
【００１７】
本発明は、各色版のトナー像の位置ずれを正確に補正することができて位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができ、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる偏向ミラー制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、光ビームを偏向ミラーで偏向して像担持体に照射し該像担持体に潜像を形成する書き込み手段を有し、前記像担持体を駆動源により移動させて前記像担持体上に書き込み手段により複数の色版の画像を書き込んで複数の色版の潜像を形成し、この複数の色版の潜像を現像して複数の色版の画像を形成し、この複数の色版の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置であって、同一色版内若しくは各色版間の位置ずれを測定するために前記カラー画像形成装置に複数のパターンを形成させるパターン形成手段、前記複数のパターンに対応した少なくとも副走査方向のずれ量を検知する第１の検知手段、及び該第１の検知手段の検知結果を記憶する手段からなる第１の手段を有し、前記偏向ミラーを支持する支持部材と、前記偏向ミラーの両端部にそれぞれ接触して前記偏向ミラーの両端部を前記偏向ミラーの反射面に垂直な方向に移動させる２つの調整用偏心カムとを備え、前記偏心カムの駆動源を前記第１の手段の検知結果をもとに前記偏向ミラーの片側若しくは両側において制御する一連の動作を補正プロセスとして行う偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスを１回行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に再び前記補正プロセスを実行させ、この補正プロセスの再実行を行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に前記偏心カムを所定のホームポジションに戻して再び前記補正プロセスを実行し直させる手段を具備するものであり、各色版のトナー像の位置ずれを正確に補正することができ、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００１９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の偏向ミラー制御装置において、前記偏心カムを所定のホームポジションに戻してから前記補正プロセスを実行した結果、前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に所定のエラー検知モードを実行して故障を検知し、故障として検知した箇所をユーザに警告する手段を具備するものであり、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に同一色版内の同一主走査ライン上の主走査方向両端部にパターンを形成させて該パターンを検知し、この検知結果をもとに前記２つの偏心カムの少なくとも一方を駆動する動作を各色版毎に実行させる手段を具備するものであり、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明は、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に各色版の画像領域先端の主走査ライン上においてパターンを形成させて該パターンに対応する各色版間のずれ量を検知し、この検知結果をもとに各色版毎に前記偏心カムを駆動する手段を具備するものであり、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００２２】
請求項５に係る発明は、請求項１、２、３または４記載の偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスは非画像形成時に予め行うものであり、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項１、２、３、４または５記載の偏向ミラー制御装置において、予め画像領域幅全般における副走査方向の位置ずれ量に対応する情報を前記パターン若しくは前記像担持体の前記駆動源による駆動ムラを検知する検知手段により得て所定の記憶手段に記憶しておき、非画像形成時に前記補正プロセスによりスキュー及び副走査方向にシフトしたずれを補正した後、画像形成時に所定の時間間隔毎に前記記憶手段から情報を呼び出し、この情報によりリアルタイムで前記２つの偏心カムを駆動する手段を具備するものであり、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は請求項１〜３に係る発明の一実施形態を示す。
【００２５】
この実施形態は、前述した図２４に示すカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置に請求項１〜３に係る発明を適用した一実施形態であり、プロセス線速がＶ［ｍｍ／ｓ］、主走査方向及び副走査方向の解像度がともにｒ［ｄｐｉ］であって偏向ミラーの駆動源としてステッピングモータを使用している。
【００２６】
この実施形態の偏向ミラー制御装置は前述した図２４に示すカラー画像形成装置において偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの位置制御をそれぞれ行う４組の偏向ミラー制御装置からなり、各組の偏向ミラー制御装置は同様に構成されているから、偏向ミラー１９Ｙの一制御を行う１組の偏向ミラー制御装置について以下に説明して他の組の偏向ミラー制御装置の説明を省略する。
【００２７】
ミラー支持側板３１、３２にはそれぞれカム支軸が一体に設けられ、このカム支軸に偏心カム３３、３４がそれぞれ係合される。また、ミラー支持側板３１、３２にはそれぞれ板バネ３５、３６が取り付けられ、偏向ミラー１９Ｙの両端部がミラー支持側板３１、３２と板バネ３５、３６とにより挾持されて保持される。
【００２８】
次に、偏心カム３３、３４の駆動伝達機構について説明すると、光学系ベース上に設置されたモータブラケット３７、３８には偏向ミラー１９Ｙの両端部を駆動する駆動源としてのステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙがそれぞれ固定され、このステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙの出力軸にそれぞれウォームギヤ４１が直結されてこれらのウォームギヤ４１が偏心カム３３、３４と一体で同軸的に設けられているハスバギヤ４２、４３と噛み合っている。
【００２９】
従って、ステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙは、それぞれウォームギヤ４１、ハスバギヤ４２、４３を介して所定の減速比で偏心カム３３、３４を回転させ、この偏心カム３３、３４の回転により偏心カム３３、３４の偏向ミラー１９Ｙの両端部に当接する外周面が移動して偏向ミラー１９Ｙの反射面に垂直な方向（ｙ方向）の移動が行われる。
【００３０】
例えばハスバギヤ４２、４３の歯数ｚ２を４０、上記ウォームギヤ４１の条数ｚ１を１、ステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙのステップ角θｍを１５°、偏心カム３３、３４の偏心量ｅを１ｍｍとすると、偏向ミラー１９Ｙの位置制御の平均分解能ｙｕは
【００３１】
偏心カム３３、３４の回転角と偏向ミラー１９Ｙの移動量との関係は線形ではなく、偏心カム３３、３４の回転量に対する偏向ミラー１９Ｙの移動量は変化する。図２に示すように偏向ミラー１９Ｙのホームポジションをθ＝０°となる位置に設定した場合、偏心カム３３、３４の回転角と偏向ミラー１９Ｙの移動量との関係は以下の式（３）となる。
【００３２】
ｙ＝ｅｓｉｎθ、Δｙ＝ｅ｛ｓｉｎ（θ＋Δθ）−ｓｉｎθ｝・・・（３）
ｙ：ホームポジションからの偏向ミラー１９Ｙの移動量
θ：ホームポジションからの偏心カム３３、３４の回転角、但し、−９０°≦θ≦９０°
ｅ：偏心カム３３、３４の偏心量、但し、−ｅ≦ｙ≦ｅ
Δｙ：角度θの位置からΔθだけ偏心カム３３、３４の角度が変化したときの偏向ミラー１９Ｙの移動量
Δθ：偏心カム３３、３４の角度の変化量
図３は上式（３）をグラフにしたものである。
【００３３】
また、上式（３）を変形して
Δθ＝ａｒｃｓｉｎ（Δｙ／ｅ＋ｓｉｎθ）−θ・・・（４）
を得ることができる。
本実施形態においては、転写ベルト９上にパターンを形成し、このパターンを検知した結果を用いて偏向ミラー１９Ｙの位置制御を行うことにより各色版のトナー像の位置ずれを補正する。
【００３４】
図４は転写ベルト９と、転写ベルト９上のパターンを検知するパターン検知部を示す。パターン検知センサ４４、４５は、画像形成部１Ｙの転写位置より転写ベルト９回転方向下流側に設置され、転写ベルト９上に形成されたパターン画像４６を転写ベルト９の移動に伴って検知する。転写ベルト９上に形成されるパターン画像４６は、主走査方向に配列した左右１対のライン画像を副走査方向へ所定の間隔で多数組配列したものである。パターン検知センサ４４、４５は、反射型のものを用いているが、透過型のものを用いてもよい。図２４に示すように転写ベルト９は、画像形成部１Ｙの感光体２Ｙからパターン画像４６が転写されてパターン検知センサ４４、４５により検知された後に除電用チャージャ４７により除電され、クリーニング装置１６によりクリーニングされてパターン画像４６が除去される。
【００３５】
次に、４色版のトナー像のうちＹの色版のトナー像のスキュー補正について説明する。他のＭ、Ｃ、ＢＫの色版のトナー像のスキュー補正は、Ｙの色版のトナー像のスキュー補正と同様であるので、その説明を省略する。図５は転写ベルト９上のパターンを検知する検知部を拡大して示す。転写ベルト９上に形成されたパターン画像４６は、図５に示すようにスキューが発生すると、正規の主走査方向に対して傾きが生ずる。
【００３６】
今、転写ベルト９が移動してパターン検知センサ４４、４５により転写ベルト９上のパターン画像４６を読み取ったときのパターン検知センサ４４、４５の出力信号の様子を図６に示し、パターン検知センサ４４、４５の出力信号の間の時間差を求める手段を図７に示す。この実施形態では、システムクロックＳＣＬＫとしてｆ［ＭＨｚ］、周期Ｔ［ｓｅｃ］のパルス信号を用いている。
【００３７】
カウンタ４８は後述する制御手段としてのＣＰＵ５２からのカウント許可信号ＥＮＡＢＬＥが高レベルになってからパターン検知センサ４４からの検知信号が高レベルになるまでの期間にＳＣＬＫのパルス数をカウントし、同様にカウンタ４９はＣＰＵからのカウント許可信号ＥＮＡＢＬＥが高レベルになってからパターン検知センサ４５からの検知信号が高レベルになるまでの期間にＳＣＬＫのパルス数をカウントする。減算回路＆コンパレータ回路５０は、カウンタ４８のカウント値とカウンタ４９のカウント値とを比較してその差及び大小を示す信号をＣＰＵへ送る。
【００３８】
図８は本実施形態の回路構成を示す。この実施形態では、上述のように偏向ミラー１９Ｙの位置制御を行う１組の偏向ミラー制御装置はステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙによりそれぞれウォームギヤ４１、ハスバギヤ４２、４３を介して所定の減速比で偏心カム３３、３４を回転させて偏向ミラー１９Ｙの反射面に垂直な方向（ｙ方向）の移動を行い、偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃの位置制御をそれぞれ行う３組の偏向ミラー制御装置は同様にステッピングモータ３９ＢＫ、３９Ｍ、３９Ｃ、４０ＢＫ、４０Ｍ、４０Ｃによりそれぞれウォームギヤ、ハスバギヤを介して所定の減速比で偏心カムを回転させて偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃの反射面に垂直な方向（ｙ方向）の移動を行う。
【００３９】
ステッピングモータ３９ＢＫ、３９Ｍ、３９Ｙ、３９Ｃ、４０ＢＫ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｃはモータドライバ５１により駆動されて回転し、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５３及びＲＡＭ５４はマイクロコンピュータを構成する。ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５３に格納されているプログラム及び固定データによりＲＡＭ５４を使って動作し、パターン検知センサ４５、４６からの検知信号や上記カラー画像形成装置におけるその他のセンサなどからの入力信号をインターフェイス５５を介して取り込んでモータドライバ５１や上記カラー画像形成装置の画像形成用機器などをインターフェイス５５を介して制御する。
【００４０】
図９は本実施形態のＹスキュー補正ルーチンを示す。ＣＰＵ５２は、Ｙスキュー補正ルーチンにてＹの色版のトナー像のスキューを補正する際には、ステップＳ１〜Ｓ３で１回目の補正プロセスを実行させる。ＣＰＵ５２は、１回目の補正プロセスでは、まずステップＳ１で図１０に示すように所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させる。
【００４１】
露光装置３は、所定パターンの画像データを生成するパターン生成部を有し、ＣＰＵ５２からの指示によりパターン生成部から所定パターンのＹ画像データをＹ用半導体レーザ駆動回路へ送ってＹ用半導体レーザ駆動回路がパターン生成部からの所定パターンのＹ画像データによりＹ用半導体レーザを駆動する。このＹ用半導体レーザからの光ビームはポリゴンスキャナ１７により偏向されてｆθレンズ１８Ｙ及び偏向ミラー１９Ｙ、ミラー２０Ｙ、２１Ｙを介して感光体２Ｙに照射され、ポリゴンスキャナ１７がポリゴンモータ２２により回転駆動されて光ビームが感光体２Ｙの軸方向へ繰り返して主走査される。
【００４２】
感光体２Ｙは、帯電チャージャ５Ｙにより均一に帯電された後に露光装置３による露光で静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置４Ｙにより現像されてＹトナー像となる。このＹトナー像は転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写され、この転写ベルト９上のＹトナー像がＹパターン画像４６としてパターン検知センサ４４、４５により検知される。このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られ、ＣＰＵ５２はインターフェイス５５を介して減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号を取り込んでＲＡＭ５４に格納する。
【００４３】
ここに、図６（ａ）に示すように１回目の補正プロセスにおけるスキュー検知時に減算回路＆コンパレータ回路５０で求めたカウンタ４８、４９のカウント値の差がｎであったとすると、そのカウント値の差ｎに相当する時間差、つまり、パターン検知センサ４５、４６からの検知信号がそれぞれ高レベルになる時間の差（パターン検知センサ４５、４６が主走査方向に配列された左右１対のＹパターン画像４６の先端をそれぞれ検知する時間の差）Δｔは
Δｔ＝ｎ＊Ｔ［ｓｅｃ］・・・（５）
により求めることができ、Ｙトナー像４９の位置ずれδとしては
δ＝Ｖ×Δｔ＝Ｖ＊ｎ＊Ｔ［ｍｍ］・・・（６）
と表される。
【００４４】
この位置ずれを補正するために、本実施形態では、パターン検知センサ４５側にある偏心カム３３を固定しておき、パターン検知センサ４６側にある偏心カム３４を回転移動させて偏向ミラー１９Ｙに角度を付与する。図１３に示すようにポリゴンスキャナ１７からのＹ用光ビームが偏向ミラー１９Ｙに対してα［ｒａｄ］の角度で入射するので、位置ずれを補正するための偏向ミラー１９Ｙの移動量Δｙは、
Δｙ＝δ＊ｃｏｓα／ｃｏｓ（２α−π／２）・・・（７）
である。ここに、片側の偏心カムのみを駆動すると、ライン長さの倍率（主走査倍率）も変わってしまうが、本実施形態の説明から明らかなように本実施形態では主走査倍率は行わない。
【００４５】
Δｙだけ偏向ミラー１９Ｙを移動させるための偏心カム３４の回転角度Δθは（４）式より求められ、現在の偏心カム３４の停止位置がθ＝β［ｒａｄ］となる位置であるとすると、
Δθ＝ａｒｃｓｉｎ（Δｙ／ｅ＋ｓｉｎβ）−β［ｒａｄ］・・・（８）
となる。この分だけステッピングモータ４０Ｙを回転させれば、偏向ミラー１９Ｙを所望の位置に移動させてＹトナー像のスキューを補正することができる。
【００４６】
また、本実施形態のマーク検知部の検知精度を±Ａ［ｍｍ］とすると、これはパターン検知センサ４５、４６にて主走査方向に配列された左右１対のパターン画像４６を検知した際におけるその検知時間差及びパルス数でそれぞれ２Ａ／Ｖ［ｓｅｃ］、２Ａ／（Ｖ＊Ｔ）パルスに相当し、位置ずれの補正を行った後には位置ずれがその範囲内に収まっているはずである。位置ずれの補正が許容範囲内に正しく行われると、パターン検知センサ４５、４６による検知結果は図６（ｂ）に示すようになり、位置ずれは上記範囲内に収まって許容誤差（上記範囲内の誤差）を満たすようになる。
【００４７】
そこで、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１よりステップＳ２に進んでＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲（上記範囲）内に収まっているか否かを判断し、位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。また、ＣＰＵ５２は、位置ずれが許容範囲内に収まっていなければステップＳ３で図１１に示すようにＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から上記（６）〜（８）式によりΔθを算出し、インターフェイス５５を介してモータドライバ５１をステッピングモータ４０ＹがΔθだけ回転するように制御してＹトナー像の位置ずれを補正させる。
【００４８】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ４〜Ｓ６にて二回目の補正プロセスを実行する。ＣＰＵ５２は、ステップＳ４ではステップＳ１と同様に所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させてそのトナー像を転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写させる。この転写ベルト９上のＹトナー像はＹパターン画像としてパターン検知センサ４４、４５により検知され、このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られる。減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号は、インターフェイス５５を介してＣＰＵ５２に入力され、ＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４に格納される。
【００４９】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ５でステップＳ２と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲内に収まっているか否かを判断することにより位置ずれの補正ができたか否かを確認する。このとき、パターン検知センサ４４、４５の検知結果は例えば図６（ｃ）に示すようにカウンタ４８、４９のカウント値の差がｎ’になってｎ’に相当する時間差（パターン検知センサ４５、４６が主走査方向に配列された左右１対のＹパターン画像４６の先端をそれぞれ検知する時間の差）がΔｔ’となる。
【００５０】
ＣＰＵ５２は位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。また、ＣＰＵ５２は、位置ずれが許容範囲内に収まっていなければ位置ずれの補正が不十分であるからステップＳ６でステップＳ３と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から上記（６）〜（８）式によりＹトナー像４９の位置ずれδ’、この位置ずれδ’を補正するための偏向ミラー１９Ｙの移動量Δｙ’、Δｙ’だけ偏向ミラー１９Ｙを移動させるための偏心カム３４の回転角度Δθ’を算出し、インターフェイス５５を介してモータドライバ５１をステッピングモータ４０ＹがΔθ’だけ回転するように制御してＹトナー像の位置ずれを再度補正させる。
【００５１】
次に、ＣＰＵ５２は、２回目の位置ずれ補正の結果、位置ずれの補正が許容範囲内に正しく行われたか否かを確認するために、ステップＳ７にてステップＳ１と同様に所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させてそのトナー像を転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写させる。この転写ベルト９上のＹトナー像はＹパターン画像としてパターン検知センサ４４、４５により検知され、このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られる。減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号は、インターフェイス５５を介してＣＰＵ５２に入力され、ＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４に格納される。
【００５２】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ７でステップＳ２と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲内に収まっているか否かを判断することにより位置ずれの補正ができたか否かを確認する。このとき、パターン検知センサ４４、４５の検知結果は例えば図６（ｄ）に示すようにカウンタ４８、４９のカウント値の差がｎ”になってｎ”に相当する時間差（パターン検知センサ４５、４６が主走査方向に配列された左右１対のＹパターン画像４６の先端をそれぞれ検知する時間の差）がΔｔ”となる。ＣＰＵ５２は位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。
【００５３】
また、位置ずれが許容範囲内に収まっていなければ位置ずれが２回目の補正でも補正しきれていないと言える。位置ずれは１回の補正で許容範囲内に収まるように設計されているはずであるが、位置ずれを補正しきれない原因としては、偏心カム３４を回転させるステッピングモータ４０Ｙの脱調、突発的な振動等が考えられる。特に、ステッピングモータ４０Ｙの脱調が位置ずれの原因であったときには、偏心カム３４の移動角とステッピングモータ４０Ｙの変位量との関係は図３に示すように線形ではないので、一度ステッピングモータ４０Ｙが脱調すると偏心カム３４の移動誤差が積み上がってしまう。
【００５４】
その対策として、この実施形態では、双方の偏心カム３３、３４を一旦ホームポジションに戻して偏心カム３３、３４の移動誤差をクリアすることとしている。偏心カム３３、３４がホームポジションに戻ったことを検知する手段としては、図１４（ａ）に示すように偏心カム３３、３４の一部にそれぞれ突起爪５６を設けておき、この突起爪５６がミラー支持側板３１、３２に設けてある図示しない突起部に突き当ってからステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙを所定のパルルス数だけ偏心カム３３、３４がホームポジションへ戻る方向へ回転させた位置を偏心カム３３、３４のホームポジションとする。
【００５５】
なお、図１４（ｂ）に示すように偏心カム３３、３４の一部にそれぞれピンホール５７を設けるとともに、偏心カム３３、３４のピンホール５７を挟んで対向する位置に発光部５８と受光部５９とを配置し、発光部５８からの光がピンホール５７を介して受光部５９で受光されたときの偏心カム３３、３４の位置を偏心カム３３、３４のホームポジションとするなどの方法を採用してもよい。
【００５６】
ＣＰＵ５２は、ステップＳ８で位置ずれが許容範囲内に収まっていなければステップＳ９で、上述した偏心カム３３、３４をホームポジションへ戻すための手段を用い、インターフェイス５５を介してモータドライバ５１をステッピングモータ３９Ｙ、４０Ｙがホームポジションに戻るように制御して偏心カム、３３３４の移動誤差をクリアし、ステップＳ１０〜Ｓ１２で再び補正プロセスを実行する。
【００５７】
ＣＰＵ５２は、ステップＳ１０ではステップＳ１と同様に所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させてそのトナー像を転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写させる。この転写ベルト９上のＹトナー像はＹパターン画像としてパターン検知センサ４４、４５により検知され、このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られる。減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号は、インターフェイス５５を介してＣＰＵ５２に入力され、ＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４に格納される。
【００５８】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１１でステップＳ２と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲内に収まっているか否かを判断することにより位置ずれの補正ができたか否かを確認する。ＣＰＵ５２は位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。
【００５９】
また、ＣＰＵ５２は、位置ずれが許容範囲内に収まっていなければ位置ずれが補正しきれていないと言えるからステップＳ１２でステップＳ３と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から上記（６）〜（８）式によりＹトナー像４９の位置ずれと、この位置ずれを補正するための偏向ミラー１９Ｙの移動量と、この偏向ミラー１９Ｙの移動量だけ偏向ミラー１９Ｙを移動させるための偏心カム３４の回転角度を算出し、インターフェイス５５を介してモータドライバ５１をステッピングモータ４０Ｙがその算出した偏心カム３４の回転角度だけ回転するように制御してＹトナー像の位置ずれを再度補正させる。
【００６０】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１３でステップＳ１と同様に所定のパターンを画像形成部１Ｙに形成させてそのトナー像を転写チャージャ１３Ｙにより転写位置で転写ベルト９に転写させる。この転写ベルト９上のＹトナー像はＹパターン画像としてパターン検知センサ４４、４５により検知され、このパターン検知センサ４４、４５からの検知信号はカウンタ４８、４９へ送られる。減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号は、インターフェイス５５を介してＣＰＵ５２に入力され、ＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４に格納される。
【００６１】
次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１４でステップＳ２と同様にＲＡＭ５４に今格納した減算回路＆コンパレータ回路５０の出力信号から位置ずれが許容範囲内に収まっているか否かを判断することにより位置ずれの補正ができたか否かを確認する。このとき、パターン検知センサ４４、４５の検知結果は例えば図６（ｅ）に示すようにカウンタ４８、４９のカウント値の差がｎ'''になってｎ'''に相当する時間差（パターン検知センサ４５、４６が主走査方向に配列された左右１対のＹパターン画像４６の先端をそれぞれ検知する時間の差）がΔｔ'''となる。ＣＰＵ５２は位置ずれが許容範囲内に収まっていれば位置ずれが十分に補正しきれているからリターンする。
【００６２】
ステップＳ１４で位置ずれが許容範囲内に収まっていなければ今回の偏心カム３３、３４をホームポジションへ戻してからの位置ずれ補正でも位置ずれが補正しきれていないと言える。偏心カム３３、３４をホームポジションへ戻してからの位置ずれ補正でも位置ずれが許容範囲に収まらない原因としては、位置ずれ補正に関する箇所の故障が考えられる。
【００６３】
例えば
(1)パターン検知センサ４４、４５の故障
(2)何らかの原因により偏心カム３４の駆動源であるステッピングモータ４０Ｙに負荷がかかり過ぎているためにステッピングモータ４０Ｙが脱調を起こしたこと(3)偏心カム３４の駆動部のウォームギヤ又はハスバギヤの劣化
(4)ミラー支持側板３１、３２に何らかの異常が起こって偏向ミラー１９Ｙの角度が変動してしまうこと
等、画像形成上致命的な故障が考えられる。
【００６４】
そこで、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１４で位置ずれが許容範囲内に収まっていなければステップＳ１５でエラー検知モードにて図１２に示すように故障箇所の特定を行う。すなわち、ＣＰＵ５２は、まず、(1)パターン検知センサ４４、４５の故障が発生したか否かを判定する。ここに、図４に示すように転写ベルト９にはパターン検知センサ４４、４５の副走査方向に形成される２つの検知領域にそれぞれキャリブレーション用マーク６０、６１を２つずつ付けておく。このキャリブレーション用マーク６０、６１はトナーによる画像ではなく固定されたものであり、トナー像が転写されない非画像領域に設けられ、トナーによるパターン画像がマーク６０、６１上に形成されることはない。
【００６５】
今、転写ベルト９上にパターン画像４６が形成された後にパターン検知センサ４４により回転中の転写ベルト９上のキャリブレーション用マーク６０を検知した際には、図１５に示すようにパターン検知センサ４４から２回検知信号が出力される。ＣＰＵ５２は、パターン検知センサ４４からインターフェイス５５を介して転写ベルト９の１回転に付き２回入力される検知信号の立ち上がりエッジ間でＳＣＬＫをカウントし、これを１０回行ってそれらのカウント値Ｎが所定の±Ｂ％以上変動したならばパターン検知センサ４４に異常があると判断して表示部にその旨を表示させ、ユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００６６】
同様に、ＣＰＵ５２は、パターン検知センサ４５からインターフェイス５５を介して転写ベルト９の１回転に付き２回入力される検知信号の立ち上がりエッジ間でＳＣＬＫをカウントし、これを１０回行ってそれらのカウント値Ｎが所定の±Ｂ％以上変動したならばパターン検知センサ４５に異常があると判断して表示部にその旨を表示させ、ユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００６７】
次に、ＣＰＵ５２は、(2)、(3)の偏心カム３４駆動部の故障が発生したか否かを判定する。図１６に示すように偏向ミラー１９Ｙの一端部には遮蔽部材６２が取り付けられており、この遮蔽部材６２は偏向ミラー１９Ｙの移動に伴って２つの検知センサ６３、６４を通過する際に検知センサ６３、６４を遮光することによって検知センサ６３、６４に偏向ミラー１９Ｙの位置を検知させる。
【００６８】
偏向ミラー１９Ｙが矢印方向に移動した際には検知センサ６３、６４から図１７に示すような検知信号が得られる。遮蔽部材６２が検知センサ６３を通過してから検知センサ６４を通過するまでに、遮蔽部材６２が取り付けられた偏向ミラー１９Ｙの端部を移動させるためのステッピングモータの駆動に駆動パルス列としてＰパルスが必要であるるとすると、ＣＰＵ５２は、遮蔽部材６２が取り付けられた偏向ミラー１９Ｙの端部を移動させるためのステッピングモータをインターフェイス５５を介してモータドライバ５１に駆動させながら、検知センサ６３、６４からインターフェイス５５を介して入力される検知信号により、遮蔽部材６２が取り付けられた偏向ミラー１９Ｙの端部を移動させるためのステッピングモータの駆動に駆動パルス列を遮蔽部材６２が検知センサ６３を通過してから検知センサ６４を通過するまでの時間にカウントし、これを１０回繰り返してそのカウント値Ｐが１つでも変動したならばそのステッピングモータが脱調を起こしているか、偏心カム３４の駆動部のウォームギヤ又はハスバギヤの劣化が起こっていると判断し、その旨を表示部に表示させてユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００６９】
図１６は偏向ミラー１９Ｙの一端部を示したが、偏向ミラー１９Ｙの他端部にも同様に遮蔽部材が取り付けられており、この遮蔽部材は偏向ミラー１９Ｙの移動に伴って２つの検知センサを通過する際に２つの検知センサを遮光することによって２つの検知センサに偏向ミラー１９Ｙの位置を検知させる。
【００７０】
ＣＰＵ５２は、同様にその２つの検知センサからインターフェイス５５を介して入力される検知信号により、偏向ミラー１９Ｙの他端部を移動させるためのステッピングモータの駆動に駆動パルス列を遮蔽部材が一方の検知センサを通過してから他方の検知センサを通過するまでの時間にカウントし、これを１０回繰り返してそのカウント値が１つでも変動したならばそのステッピングモータが脱調を起こしているか、偏心カム３３の駆動部のウォームギヤ又はハスバギヤの劣化が起こっていると判断し、その旨を表示部に表示させてユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００７１】
上記(1)、(2)、(3)の故障が検知されなかったときには、位置ずれ補正に関する箇所の故障の原因は、(4)ミラー支持側板３１、３２に何らかの異常が起こって偏向ミラー１９Ｙの角度が変動してしまうことになる。よって、ＣＰＵ５２は、上記(1)、(2)、(3)の故障が検知されなかったときには、位置ずれ補正に関する箇所の故障の原因が(4)である旨を表示部に表示させ、ユーザに修理が必要であることを知らせる。
【００７２】
偏向ミラー１９Ｙの位置制御を行う１組の偏向ミラー制御装置は以上のような構成で以上のような動作を行うが、偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃの位置制御をそれぞれ行う３組の偏向ミラー制御装置は同様な構成で同様な動作を行う。なお、本実施形態では、各組の偏向ミラー制御装置は偏向ミラー、偏心カム、ステッピングモータ等がすべて１つのユニットになっており、故障が起きた際にはユニット毎交換することができる。また、本実施形態において、像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの駆動源による駆動ムラを検知する検知手段を設け、この検知手段の検知結果をＣＰＵ５２により一旦ＲＡＭ５４記憶し、この検知結果をもとにＣＰＵ５２により偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの片側若しくは両側において制御する一連の動作を上述した補正プロセスと同様に行うようにしてもよい。
【００７３】
このように、本実施形態は、請求項１に係る発明の実施形態であって、光ビームを偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃで偏向して像担持体としての感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに照射し該像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに潜像を形成する書き込み手段としての露光装置３を有し、前記像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃを駆動源により移動させて前記像担持体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ上に書き込み手段３により複数の色版の画像を書き込んで複数の色版の潜像を形成し、この複数の色版の潜像を現像して複数の色版の画像を形成し、この複数の色版の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置であって、同一色版内若しくは各色版間の位置ずれを測定するために前記カラー画像形成装置に複数のパターン４６を形成させるパターン形成手段としてのＣＰＵ５２、前記複数のパターン４６に対応した少なくとも副走査方向のずれ量を検知する第１の検知手段としてのパターン検知センサ４４、４５、カウンタ４８、４９及び減算回路＆コンパレータ回路５０、及び該第１の検知手段４４、４５、４８〜５０の検知結果を記憶する手段としてのＲＡＭ５４からなる第１の手段を有し、前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃを支持する支持部材としてのミラー支持側板３１、３２及び板バネ３５、３６と、前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの両端部にそれぞれ接触して前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの両端部を前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの反射面に垂直な方向に移動させる２つの調整用偏心カム３３、３４とを備え、前記偏心カム３３、３４の駆動源を前記第１の手段の検知結果をもとに前記偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃの片側若しくは両側において制御する一連の動作を補正プロセスとして行う偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスを１回行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に再び前記補正プロセスを実行させ、この補正プロセスの再実行を行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に前記偏心カムを所定のホームポジションに戻して再び前記補正プロセスを実行し直させる手段としてのＣＰＵ５２を具備するので、各色版のトナー像の位置ずれを正確に補正することができ、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００７４】
また、本実施形態は、請求項２に係る発明の実施形態であって、請求項１記載の偏向ミラー制御装置において、前記偏心カム３３、３４を所定のホームポジションに戻してから前記補正プロセスを実行した結果、前記第１の検知手段４４、４５、４８〜５０の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に所定のエラー検知モードを実行して故障を検知し、故障として検知した箇所をユーザに警告する手段としてのＣＰＵ５２及び表示部を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００７５】
また、本実施形態は、請求項３に係る発明の実施形態であって、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に同一色版内の同一主走査ライン上の主走査方向両端部にパターン４６を形成させて該パターン４６を検知し、この検知結果をもとに前記２つの偏心カム３３、３４の少なくとも一方を駆動する動作を各色版毎に実行させる手段としてのＣＰＵ５２を具備するので、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００７６】
上記実施形態はトナー像のスキューを補正したが、請求項４に係る発明の一実施形態はトナー像のスキュー補正だけでなくトナー像の副走査方向にシフトした位置ずれも補正プロセスにより補正する。この実施形態では、上記実施形態において、ＣＰＵ５２は、Ｙトナー像の副走査方向にシフトした位置ずれを補正する補正プロセスでは、各画像形成部１ＢＫ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃに図１８に示すような各色版のライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃを形成させる。このライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃは各色版のトナー像を形成する画像面における副走査方向の先端の主走査ラインの一部を互いに重ならないように設けたものである。
【００７７】
露光装置３は、このパターンの画像データを生成するパターン生成部を有し、ＣＰＵ５２からの指示によりパターン生成部からそのパターンの各色版の画像データを各色版用半導体レーザ駆動回路へ送って各色版用半導体レーザ駆動回路がパターン生成部からの所定パターンの各色版の画像データにより各色版用半導体レーザを駆動する。この各色版用半導体レーザからの光ビームはポリゴンスキャナ１７により偏向されてｆθレンズ１８ＢＫ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｃ及び偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃ、ミラー２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｃ、２１ＢＫ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｃを介して感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃに照射し、ポリゴンスキャナ１７がポリゴンモータ２２により回転駆動されて光ビームを感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの軸方向へ繰り返して主走査する。
【００７８】
感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃは、帯電チャージャ５ＢＫ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｃにより均一に帯電された後に露光装置３による露光で静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置４ＢＫ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｃにより現像されて各色版のトナー像となる。この各色版のトナー像は転写チャージャ１３ＢＫ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３Ｃにより転写位置で転写ベルト９に転写されて図１８に示すようなライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃになり、この転写ベルト９上の各色版のライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃが検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃにより検知されてこの検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃの検知結果が例えば図１９に示すようになる。
【００７９】
図２０に示すようにカウンタ６７ＢＫ、６７Ｍ、６７Ｙ、６７Ｃは副走査方向の領域を示す信号ＦＧＡＴＥの立ち下がりエッジから検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃからの検知信号の立ち上がりエッジまでの各時間にそれぞれクロックＳＣＬＫをカウントし、そのカウント数はそれぞれＮＢＫ、ＮＭ、ＮＹ、ＮＣとする。
【００８０】
この実施形態では、Ｙライン６６Ｙを基準として各色版の画像の位置ずれを補正するものとする。減算回路＆コンパレータ回路６８は、カウンタ６７ＢＫ、６７Ｍ、６７Ｙ、６７Ｃのカウント数ＮＢＫ、ＮＭ、ＮＹ、ＮＣの差（ＮＭ−ＮＹ）、（ＮＣ−ＮＹ）、（ＮＢＫ−ＮＹ）及び大小を計算し、この差の大きさを示すデータ及びＮＹとＮＢＫ、ＮＭ、ＮＣとの大小関係を示すデータをインターフェイス５５を介してＣＰＵ５２へ送る。
【００８１】
ＣＰＵ５２は、減算回路＆コンパレータ回路６８からのデータを一旦ＲＡＭ５４に記憶し、このデータから各色版の画像の位置ずれ（Ｙライン６６Ｙに対する他のライン６６Ｍ、６６Ｃ、６６ＢＫの位置ずれ）が許容範囲に収まっているか否かを判断して各色版の画像の位置ずれが許容範囲に収まっていない場合にはＲＡＭ５４に記憶した減算回路＆コンパレータ回路６８からのデータをもとにモータドライバ５１に対してステッピングモータ３９ＢＫ、３９Ｍ、３９Ｃ、４０ＢＫ、４０Ｍ、４０Ｃを偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃの左右側の各組の偏心カムが等しい変位をして偏向ミラー１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｃが並行移動することにより各色版の画像の位置ずれが無くなるように回転させる。
【００８２】
このような補正プロセスを１回行えば各色版の画像の位置ずれが補正されるはずであるが、ＣＰＵ５２は、もし１回の補正プロセスでトナー像のシフトを補正しきれなかった場合にはトナー像のスキュー補正と同様なシーケンスを実行する。すなわち、ＣＰＵ５２は、図９に示すトナー像スキュー補正のシーケンスと同様に上述のような補正プロセスを１回行っても位置ずれを補正しきれない場合には２回目の補正プロセスを行い、この２回目の補正プロセスでも位置ずれを補正しきれない場合には偏心カムをホームポジションに戻してから補正プロセスを行い、この補正プロセスでも位置ずれを補正しきれない場合には上記ステップＳ１５と同様に位置ずれ補正に関する故障箇所を判定して表示部に表示させる。
【００８３】
このように、請求項４に係る発明の一実施形態は、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に各色版の画像領域先端の主走査ライン上においてパターン６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃを形成させて該パターン６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃに対応する各色版間のずれ量（ＮＭ−ＮＹ）、（ＮＣ−ＮＹ）、（ＮＢＫ−ＮＹ）を検知し、この検知結果をもとに各色版毎に前記偏心カムを駆動する手段としてのＣＰＵ５２を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００８４】
請求項５に係る発明の一実施形態は、上記請求項４に係る発明の一実施形態において、ＣＰＵ５２が各色版の画像のスキュー、シフトを補正する上述したシーケンスを非画像形成時に予め行わせて画像領域先端において各色版の画像の位置合わせを行うようにしたものである。
【００８５】
このように、請求項５に係る発明の一実施形態は、請求項１、２、３または４記載の偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスは非画像形成時に予め行うので、各色版の画像の大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００８６】
上述した実施形態では、各色版の画像の静的ずれを補正したが、主に感光体の回転速度変動に起因する副走査方向のピッチムラが大きな問題となる。請求項６に係る発明の一実施形態では、上記請求項４に係る発明の一実施形態において、各色版のライン画像６６ＢＫ、６６Ｍ、６６Ｙ、６６Ｃの形成と同様に転写ベルト９上の副走査方向の画像領域に検知パターンを１０ライン毎に形成して検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃで検知し、ピッチムラ検知部にて検知センサ６５ＢＫ、６５Ｍ、６５Ｙ、６５Ｃの検知結果から各色版毎に１０ライン毎の各検知パターンを検知する間にクロックＳＣＬＫをカウントしてそのカウント値と理想値とのずれ量を求めることにより、副走査方向のピッチムラを検知して画像領域幅全般における副走査方向の位置ずれ量に対応する情報を求める。
【００８７】
このピッチムラ検知部の検知結果は例えば図２１に示すようになる。図２１において、横軸は副走査方向における画像先端からの距離を示し、縦軸はピッチムラ検知部にて検知したピッチムラを示す。ＣＰＵ５２は、ピッチムラ検知部の検知結果をもとに上記（４）式より各色版毎に偏心カムの回転角をそれぞれ求めてＲＡＭ５４に格納する。
【００８８】
ＣＰＵ５２は、画像形成が開始されると、１０ライン毎にＲＡＭ５４から各色版の偏心カム回転角のデータを呼び出し、このデータによりモータドライバ５１に対して副走査方向のピッチムラがなくなるようにステッピングモータ３９ＢＫ、３９Ｍ、３９Ｙ、３９Ｃ、４０ＢＫ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｃを回転させて副走査方向のピッチムラを補正する。この副走査方向のピッチムラ補正は図２２に示すようにピッチムラ検知部の検知結果にならって精度良く行われる。なお、ピッチムラの検知は図２３に示すように感光体２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃの回転軸に取り付けられたエンコーダ６９によって行ってもよい。
【００８９】
このように、請求項６に係る発明の実施形態は、請求項１、２、３、４または５記載の偏向ミラー制御装置において、予め画像領域幅全般における副走査方向の位置ずれ量に対応する情報を前記パターン若しくは前記像担持体の前記駆動源による駆動ムラを検知する検知手段により得て所定の記憶手段としてのＲＡＭ５４に記憶しておき、非画像形成時に前記補正プロセスによりスキュー及び副走査方向にシフトしたずれを補正した後、画像形成時に所定の時間間隔毎に前記記憶手段５４から情報を呼び出し、この情報によりリアルタイムで前記２つの偏心カムを駆動する手段としてのＣＰＵ５２を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように請求項１に係る発明によれば、光ビームを偏向ミラーで偏向して像担持体に照射し該像担持体に潜像を形成する書き込み手段を有し、前記像担持体を駆動源により移動させて前記像担持体上に書き込み手段により複数の色版の画像を書き込んで複数の色版の潜像を形成し、この複数の色版の潜像を現像して複数の色版の画像を形成し、この複数の色版の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置であって、同一色版内若しくは各色版間の位置ずれを測定するために前記カラー画像形成装置に複数のパターンを形成させるパターン形成手段、前記複数のパターンに対応した少なくとも副走査方向のずれ量を検知する第１の検知手段、及び該第１の検知手段の検知結果を記憶する手段からなる第１の手段を有し、前記偏向ミラーを支持する支持部材と、前記偏向ミラーの両端部にそれぞれ接触して前記偏向ミラーの両端部を前記偏向ミラーの反射面に垂直な方向に移動させる２つの調整用偏心カムとを備え、前記偏心カムの駆動源を前記第１の手段の検知結果をもとに前記偏向ミラーの片側若しくは両側において制御する一連の動作を補正プロセスとして行う偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスを１回行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に再び前記補正プロセスを実行させ、この補正プロセスの再実行を行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に前記偏心カムを所定のホームポジションに戻して再び前記補正プロセスを実行し直させる手段を具備するので、各色版のトナー像の位置ずれを正確に補正することができて位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００９１】
請求項２に係る発明によれば、請求項１記載の偏向ミラー制御装置において、前記偏心カムを所定のホームポジションに戻してから前記補正プロセスを実行した結果、前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に所定のエラー検知モードを実行して故障を検知し、故障として検知した箇所をユーザに警告する手段を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００９２】
請求項３に係る発明によれば、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に同一色版内の同一主走査ライン上の主走査方向両端部にパターンを形成させて該パターンを検知し、この検知結果をもとに前記２つの偏心カムの少なくとも一方を駆動する動作を各色版毎に実行させる手段を具備するので、位置ずれの少ない高画質な画像を形成することができる。
【００９３】
請求項４に係る発明によれば、請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に各色版の画像領域先端の主走査ライン上においてパターンを形成させて該パターンに対応する各色版間のずれ量を検知し、この検知結果をもとに各色版毎に前記偏心カムを駆動する手段を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００９４】
請求項５に係る発明によれば、請求項１、２、３または４記載の偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスは非画像形成時に予め行うので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【００９５】
請求項６に係る発明によれば、請求項１、２、３、４または５記載の偏向ミラー制御装置において、予め画像領域幅全般における副走査方向の位置ずれ量に対応する情報を前記パターン若しくは前記像担持体の前記駆動源による駆動ムラを検知する検知手段により得て所定の記憶手段に記憶しておき、非画像形成時に前記補正プロセスによりスキュー及び副走査方向にシフトしたずれを補正した後、画像形成時に所定の時間間隔毎に前記記憶手段から情報を呼び出し、この情報によりリアルタイムで前記２つの偏心カムを駆動する手段を具備するので、大きな位置ずれによる画質劣化を起こす前に修理を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜３に係る発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】同実施形態の偏向ミラーのホームポジションをθ＝０°となる位置に設定した場合を説明するための図である。
【図３】同実施形態の偏心カムの回転角と偏向ミラーの移動量との関係を示す特性図である。
【図４】同実施形態の転写ベルトとパターン検知部を示す斜視図である。
【図５】同実施形態の転写ベルト上のパターン画像とパターン検知センサを示す図である。
【図６】同実施形態のパターン検知センサの出力信号の様子を示す波形図である。
【図７】同実施形態のパターン検知センサの出力信号の間の時間差を求める手段を示すブロック図である。
【図８】同実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図９】同実施形態のＹスキュー補正ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】同実施形態のパターン形成＆検知ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】同実施形態のモータ駆動ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】同実施形態の故障箇所判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】同実施形態のポリゴンスキャナからの光ビームが偏向ミラーに入射する様子を示す図である。
【図１４】同実施形態の偏心カムがホームポジションに戻ったことを検知するための手段を示す斜視図である。
【図１５】同実施形態のパターン検知センサの検知信号及びクロックを示す図である。
【図１６】同実施形態の偏向ミラーの一端部を示す斜視図である。
【図１７】同実施形態の検知センサの検知信号及びクロックを示す図である。
【図１８】請求項４に係る発明の一実施形態のパターン画像及び検知センサを示す図である。
【図１９】同実施形態の検知センサの検知信号、ＦＧＡＴＥ及びクロックを示す図である。
【図２０】同実施形態で用いた回路を示すブロック図である。
【図２１】請求項６に係る発明の一実施形態におけるピッチムラ検知部の検知結果を示す図である。
【図２２】同実施形態の副走査方向ピッチムラ補正の様子を示す図である。
【図２３】ピッチムラ検知手段の例を示す斜視図である。
【図２４】カラー画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図２５】同カラー画像形成装置の各色版のトナー像シフトの例を示す図である。
【図２６】同カラー画像形成装置の各色版のトナー像スキューの例を示す図である。
【図２７】同カラー画像形成装置の各色版のトナー像湾曲の例を示す図である。
【図２８】同カラー画像形成装置の各色版のトナー像ピッチムラの例を示す図である。
【符号の説明】
２ＢＫ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｃ 感光体
３ 露光装置
１９ＢＫ、１９Ｍ、１９Ｙ、１９Ｃ 偏向ミラー
３１、３２ ミラー支持側板
３３、３４ 偏心カム
３５、３６ 板バネ
４４、４５ パターン検知センサ
４８、４９ カウンタ
５０ 減算回路＆コンパレータ回路
５２ ＣＰＵ
５４ ＲＡＭ
Claims (6)
- 光ビームを偏向ミラーで偏向して像担持体に照射し該像担持体に潜像を形成する書き込み手段を有し、前記像担持体を駆動源により移動させて前記像担持体上に書き込み手段により複数の色版の画像を書き込んで複数の色版の潜像を形成し、この複数の色版の潜像を現像して複数の色版の画像を形成し、この複数の色版の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置の偏向ミラー制御装置であって、同一色版内若しくは各色版間の位置ずれを測定するために前記カラー画像形成装置に複数のパターンを形成させるパターン形成手段、前記複数のパターンに対応した少なくとも副走査方向のずれ量を検知する第１の検知手段、及び該第１の検知手段の検知結果を記憶する手段からなる第１の手段を有し、前記偏向ミラーを支持する支持部材と、前記偏向ミラーの両端部にそれぞれ接触して前記偏向ミラーの両端部を前記偏向ミラーの反射面に垂直な方向に移動させる２つの調整用偏心カムとを備え、前記偏心カムの駆動源を前記第１の手段の検知結果をもとに前記偏向ミラーの片側若しくは両側において制御する一連の動作を補正プロセスとして行う偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスを１回行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に再び前記補正プロセスを実行させ、この補正プロセスの再実行を行っても前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に前記偏心カムを所定のホームポジションに戻して再び前記補正プロセスを実行し直させる手段を具備することを特徴とする偏向ミラー制御装置。
- 請求項１記載の偏向ミラー制御装置において、前記偏心カムを所定のホームポジションに戻してから前記補正プロセスを実行した結果、前記第１の検知手段の検知結果が所定の許容されるずれ量の範囲内に収まらない場合に所定のエラー検知モードを実行して故障を検知し、故障として検知した箇所をユーザに警告する手段を具備することを特徴とする偏向ミラー制御装置。
- 請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に同一色版内の同一主走査ライン上の主走査方向両端部にパターンを形成させて該パターンを検知し、この検知結果をもとに前記２つの偏心カムの少なくとも一方を駆動する動作を各色版毎に実行させる手段を具備することを特徴とする偏向ミラー制御装置。
- 請求項１または２記載の偏向ミラー制御装置において、前記カラー画像形成装置に各色版の画像領域先端の主走査ライン上においてパターンを形成させて該パターンに対応する各色版間のずれ量を検知し、この検知結果をもとに各色版毎に前記偏心カムを駆動する手段を具備することを特徴とする偏向ミラー制御装置。
- 請求項１、２、３または４記載の偏向ミラー制御装置において、前記補正プロセスは非画像形成時に予め行うことを特徴とする偏向ミラー制御装置。
- 請求項１、２、３、４または５記載の偏向ミラー制御装置において、予め画像領域幅全般における副走査方向の位置ずれ量に対応する情報を前記パターン若しくは前記像担持体の前記駆動源による駆動ムラを検知する検知手段により得て所定の記憶手段に記憶しておき、非画像形成時に前記補正プロセスによりスキュー及び副走査方向にシフトしたずれを補正した後、画像形成時に所定の時間間隔毎に前記記憶手段から情報を呼び出し、この情報によりリアルタイムで前記２つの偏心カムを駆動する手段を具備することを特徴とする偏向ミラー制御装置。
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