JP4923805B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面が一様に帯電された像担持体に対して、画像データに応じて点灯制御される光ビームを、基準クロック周波数に基づいて主走査することで、前記像担持体上に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より、画像形成装置として、複数の画像形成部を備え、各画像形成部においてそれぞれ異なる色（黄色（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び黒色（Ｋ））のトナー像を感光体ドラム等の像担持体に形成し、各感光体ドラムに形成されたトナー像を、一定速度で搬送される中間転写体や記録用紙に重ねて転写することでカラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置では、記録媒体の移動速度及び各画像形成部間の距離などにより決定される所定の時間だけ間隔を置いて、各画像形成部の感光体ドラムへの露光が行われている。各画像形成部において記録する画像データが同一の場合、理想的な状態の場合には、記録媒体上における各色画像の形成位置は全て同一となるが、画像形成部を構成する各種光学部品の位置ずれ、画像形成部間の機械的な取付部のずれ、及び画像形成装置全体の歪みなどによって各色の画像形成位置にずれが生じる場合がある。

このような画像形成位置のずれを補正するために、各画像形成部によって所定の位置に所定の画像（以下、パターン画像という）を形成し、記録媒体上に形成されたパターン画像の形成位置を検知することによって各色画像のずれ量を算出しずれを補正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の技術では、一端が接続されるとともに、他端方向に向けて主走査方向間隔が副走査方向に沿って除々に開くように２本の直線が配置された形状（副走査方向を水平方向とした場合、略「く」の字状）のパターン画像を記録媒体上に形成する。そして、このパターン画像を構成する２本の各直線と略同一の角度となるように受光素子が２つに分割された２つのフォトセンサを主走査方向に配設し、光源から射出された光のパターン画像による反射光を各フォトセンサによって検出し、検出結果に基づいて、各色画像の主走査方向及び副走査方向の位置ずれを検出している（以下、「カラーレジストレーション技術」という）。

ここで、カラーレジストレーション技術を用いたレジずれを補正の一例として、特許文献２の技術が提案されている。

すなわち、中間転写ベルト上にレジずれ検出パターンを形成し、そのパターンをレジずれ検出用センサ（上記のフォトセンサと同一）で読み取る。このレジずれ検出用センサで読み取ったパターンの位置が正規の位置からどの程度ずれているかを演算し、そのずれ量に応じて、主走査の書き出し位置タイミングを調整する。

ここで、主走査における前後半倍率（用紙の天地を基準にして、以下、適宜「左右倍率」という）を検出するためには、少なくとも中間転写ベルトの両端と中央にレジずれ検出用センサが必要となり、部品点数が多くなる。なお、レジずれ検出センサを主走査方向に移動可能とするために可動部を設ける提案もある（特許文献３参照）。
特開２００４−１０９６８２公報 特開２００２−１８２４４８公報 特開平１０−２２１９１３号公報

しかしながら、中間転写ベルト上に形成されたパターンの位置に応じて、主走査方向にレジずれ検出センサを可動する場合、センサ可動部が必要である。また、レジずれ種類（左右倍率以外）によって、レジずれ検出センサをパターン形成位置に移動させなければならず、これを複数サイクル繰り返すことで、検出時間が大幅に増加する。

本発明は上記事実を考慮し、基本的な構成、すなわち、主走査方向の両端にレジずれ検出センサが存在する構成において、容易に主走査方向の左右倍率差を検出することができる画像形成装置を得ることが目的である。

第１の発明は、表面が一様に帯電された像担持体に対して、画像データに応じて発光制御された光ビームを、基準クロック周波数に基づいて主走査することで、画像を形成する画像形成装置であって、前記基準クロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置にレジずれ検出用パターン画像を形成すると共に、少なくとも主走査方向の所定区間の領域を、前記基準クロック周波数に対して変調された倍率監視用クロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置に前記レジずれ検出用パターン画像を形成するレジずれ検出用パターン画像形成手段と、前記レジずれ検出用パターン画像が形成される主走査方向の両端部近傍に配設され、前記レジずれ検出用パターン画像の主走査方向に沿った位置を検出する位置検出手段と、前記基準クロック周波数及び前記倍率監視クロック周波数、並びに前記位置検出手段により検出した位置に基づいて得られる前記基準クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長、及び前記倍率監視用クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長から、主走査方向の前後半倍率差を演算する演算手段と、を有している。

第１の発明によれば、主走査方向の所定区間の領域に対して、基準クロック周波数とは異なる倍率監視用クロック周波数を用いて、レジずれ検出用画像を形成した場合、正常時（前後半倍率差がない時）は、前記所定区間の領域の変化量が、倍率監視用クロック周波数と、基準クロック周波数との差分に相当する。しかし、異常時（前後半倍率差がある時）は、誤差が発生する。このため、主走査方向の両端にのみ位置検出手段を配置した場合においても、前後半倍率差を検出することができる。

上記、第１の発明において、前記所定区間の領域が、全主走査領域の中央を境界とした前半又は後半の何れか一方の領域、或いは全主走査領域の中央を境界とした前半及び後半の２つの領域である。

主走査領域の中央を境界とすることで、倍率誤差が前半で起きているのか、後半で起きているのかを判断することができ、特に、前半及び後半の２つの領域を設けることで、その判断が容易となる。

また、第１の発明において、前記２つの領域を設定した場合に、それぞれの領域の前記倍率監視用クロック周波数の前記基準クロック周波数に対する増減量が相殺されるように、前記領域ごとに前記倍率監視用クロック周波数が設定される。

２つの領域を設定した場合、互いに相殺して、主走査長を基準クロック周波数での画像形成と同一とすることで、前後半倍率差の判別が容易となる。

第２の発明は、表面が一様に帯電された像担持体に対して、画像データに応じて発光制御される光ビームを、基準クロック周波数に基づいて主走査することで、画像を形成する画像形成装置であって、前記基準クロック周波数に対して変調した倍率監視用クロック周波数として、前記基準クロック周波数より高い第１のクロック周波数及び前記基準クロック周波数より低い第２のクロック周波数を設定し、前記基準クロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置にレジずれ検出用パターン画像を形成すると共に、主走査方向の所定区間の領域を２分割した一方の領域では前記第１のクロック周波数で走査し、他方の領域では前記第２のクロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置に前記レジずれ検出用パターン画像を形成するレジずれ検出用パターン画像形成手段と、前記レジずれ検出用パターン画像が形成される主走査方向の両端部近傍に配設され、前記レジずれ検出用パターン画像の主走査方向に沿った位置を検出する位置検出手段と、前記基準クロック周波数及び前記倍率監視クロック周波数、並びに前記位置検出手段により検出した位置に基づいて得られる前記基準クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長、及び前記倍率監視用クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長から、主走査方向の前後半倍率差を演算する演算手段と、を有している。

第２の発明によれば、レジずれ検出用パターン画像形成手段では、少なくとも主走査方向の所定区間の領域を２分割して、一方の領域では前記基準クロック周波数よりも高い第１のクロック周波数を設定し、他方の領域では前記基準クロック周波数よりも低い第２のクロック周波数を設定し、それぞれの領域に対して設定されたクロック周波数でレジずれ検出用パターン画像を形成する。

演算手段では、位置検出手段により検出した位置に基づいて得られる主走査長から、主走査方向の前後半倍率差を演算する。すなわち、異なるクロック周波数（第１及び第２のクロック周波数）によって主走査長が変化するが、クロック周波数が既知であれば、その変化量は既知となる。この既知である変化量とは異なる変化量になると、その分左右倍率差が生じていると判断できる。

上記、第２の発明において、前記第１のクロック周波数と第２のクロック周波数が、当該第１のクロック周波数と第２のクロック周波数の比と、前記分割したそれぞれの領域の主走査長の比とにより、前記所定区間の領域の主走査時間に変化がないように設定されている。

第１及び第２のクロック周波数の相関関係として、第１のクロック周波数と第２のクロック周波数が、当該第１のクロック周波数と第２のクロック周波数の比と、前記分割したそれぞれの領域の主走査長の比とにより、前記所定区間の領域に変化がないように設定することで、主走査方向の全長が、基準クロック周波数で画像形成したときと同一となるため、演算が容易となる。

第３の発明は、表面が一様に帯電された像担持体に対して、画像データに応じて発光制御される光ビームを、基準クロック周波数に基づいて主走査することで、画像を形成する画像形成装置であって、前記基準クロック周波数に対して変調した倍率監視用クロック周波数として、前記基準クロック周波数よりもｎ％(ｎは正の数）分高い第１のクロック周波数及び前記基準クロック周波数よりもｎ％分低い第２のクロック周波数を設定しかつ、前記第１のクロック周波数と前記第２のクロック周波数との比に基づいて主走査長が等しくなるようにそれぞれの走査時間を設定し、前記基準クロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置にレジずれ検出用パターン画像を形成すると共に、主走査方向の全領域を均等に２分割した領域の一方の領域を前記第１のクロック周波数で主走査し、他方の領域を前記第２のクロック周波数で主走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置に前記レジずれ検出用パターン画像を形成するレジずれ検出用パターン画像形成手段と、前記レジずれ検出用パターン画像が形成される主走査方向の両端部近傍に配設され、前記レジずれ検出用パターン画像の主走査方向に沿った位置を検出する位置検出手段と、前記基準クロック周波数及び前記倍率監視クロック周波数、並びに前記位置検出手段により検出した位置に基づいて得られる前記基準クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長、及び前記倍率監視用クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長から、主走査方向の前後半倍率差を演算する演算手段と、を有している。

第３の発明によれば、主走査方向の全領域を均等に２分割する。すなわち、センターラインを境界として、前半（左側）と後半（右側）に分割する。

例えば、ｎ％＝１０％とすると、前半の領域の画像形成時のクロック周波数を基準クロック周波数に対してｎ（１０％）高くし、後半を１０％低くする。この結果、正常（前後半倍率差なし）であれば、主走査方向の全長Ｌは、基準クロック周波数で画像形成したときと同一となる。

ところが、異常（前後半倍率あり）の場合は、主走査方向の全長が変化し、その変化量分が前後半倍率差となる。すなわち、意図的にクロック周波数を変調することで、主走査方向両端部のみに位置検出手段がある場合でも、前後半倍率差の有無を判定することができる。

以上説明した如く本発明では、基本的な構成、すなわち、主走査方向の両端にレジずれ検出センサが存在する構成において、容易に主走査方向の前後半倍率差を得ることができるという優れた効果を有する。

「画像形成装置の概略構成」
図１に示すように、画像形成装置１０は、カラー画像を用紙に形成するための画像形成部１８及び、画像処理を行うための画像処理部８０を含んで構成されている。画像形成部１８は、用紙５０を静電的に吸着して搬送方向Ｂに搬送するための記録媒体としての中間転写体３０、中間転写体３０の搬送方向Ｂに沿って上流側から下流側に向かってタンデム状に配設されるＹ（イエロー）色の画像を形成するためのＹ画像形成ユニット２０、Ｍ（マゼンタ）色の画像を形成するためのＭ画像形成ユニット２２、Ｃ（シアン）色の画像を形成するためのＣ画像形成ユニット２４、及びＫ（黒）色の画像を形成するためのＫ画像形成ユニット２６を含んで構成されている。Ｋ画像形成ユニット２６の搬送方向Ｂの下流側には、詳細を後述する位置検出手段としての検知部２７が設定されている。

Ｙ画像形成ユニット２０は、感光体ドラム等の像担持体２０Ｃ、像担持体２０Ｃを所定の電位に帯電させるための帯電装置２０Ｄ、画像データに基づいて変調したレーザ光をミラー２０Ｈを介して帯電した像担持体２０Ｃへ照射することによって画像の黄色成分に対応した潜像を形成するための光ビーム走査装置２０Ａ、光ビーム走査装置２０Ａにより形成された潜像を現像する現像器２０Ｂ、現像器２０Ｂに黄色のトナーを供給するトナー供給部２０Ｇ、像担持体２０Ｃ上の黄色のトナー画像を中間転写体３０に転写する転写器２０Ｆ、及び像担持体２０Ｃの外周面からトナーを除去するクリーニング装置２０Ｅを含んで構成されている。

また、上記Ｙ画像形成ユニット２０と同様に、Ｍ画像形成ユニット２２は、像担持体２２Ｃ、帯電装置２２Ｄ、光ビーム走査装置２２Ａ、現像器２２Ｂ、トナー供給部２２Ｇ、転写器２２Ｆ、及びクリーニング装置２２Ｅを含んで構成されている。Ｃ画像形成ユニット２４は、像担持体２４Ｃ、帯電装置２４Ｄ、光ビーム走査装置２４Ａ、現像器２４Ｂ、トナー供給部２４Ｇ、転写器２４Ｆ、及びクリーニング装置２４Ｅを含んで構成されている。Ｋ画像形成ユニット２６は、像担持体２６Ｃ、帯電装置２６Ｄ、光ビーム走査装置２６Ａ、現像器２６Ｂ、トナー供給部２６Ｇ、転写器２６Ｆ、及びクリーニング装置２６Ｅを含んで構成されている。

中間転写体３０の下方には用紙５０を収容した用紙収容部５４が設けられており、用紙収容部５４の最上層の用紙５０は送り出しロール５２により所定の用紙搬送路へ送り出される。送り出された用紙５０は、搬送ロール５５、搬送ロール５６、及び搬送ロール５８により用紙搬送路を搬送され、中間転写体３０の近傍に至る。

用紙搬送路上には、中間転写体３０を挟んで搬送ロール３６と対向する転写ロール６０が設けられており、搬送ロール３６と転写ロール６０との挟持部を用紙５０が搬送されるときに、中間転写体３０上に形成されたカラー画像が用紙５０に転写される。カラー画像が転写された用紙５０は、搬送ロール６２により定着装置４６へ搬送され、定着装置４６により定着処理が施された後、用紙トレイ６４へ排出される。

各光ビーム走査装置２０Ａ、光ビーム走査装置２２Ａ、光ビーム走査装置２４Ａ、及び光ビーム走査装置２６Ａ各々から各像担持体２０Ｃ、像担持体２２Ｃ、像担持体２４Ｃ、及び像担持体２６Ｃへの光ビームの走査露光は、中間転写体３０の搬送速度や各像担持体２０Ｃ、像担持体２２Ｃ、像担持体２４Ｃ、及び像担持体２４Ｋ間の距離等に応じて決定される所定の時間だけ間隔を置いて行われる。

このとき、各像担持体２０Ｃ、像担持体２２Ｃ、像担持体２４Ｃ、及び像担持体２６Ｃに対応する画像データが同一の場合、理想的な状態においては、中間転写体３０上に形成される画像の形成位置、及び画像の傾きは同一となる。

しかしながら、実際には、光ビーム走査装置各々を構成する光学部品の取付位置ずれ、該光学部品の特性の誤差、光ビーム走査装置各々の設置位置ずれ、各像担持体各々の取付位置ずれ、及び画像形成装置１０全体の歪み等に起因して、中間転写体３０に形成される各色画像の副走査方向及び主走査方向の形成位置にずれが生じる場合がある。

そこで、画像処理部８０は、複数の像担持体各々に形成されたパターン画像７０の、主走査方向のずれ量及び副走査方向のずれ量を求めて各色毎の主走査方向及び副走査方向のずれを補正するために、対応する像担持体２０Ｃ、像担持体２２Ｃ、像担持体２４Ｃ、及び像担持体２６Ｃ各々に２種類のパターン画像を形成するように、光ビーム走査装置２０Ａ、光ビーム走査装置２２Ａ、光ビーム走査装置２４Ａ、及び光ビーム走査装置２６Ａ各々を制御する。パターン画像７０は、図２示すように、主走査方向の両端に形成され、それぞれのパターン画像７０には、前記検知部２７が対向するように配置されている。

この形成されたパターン画像７０を検知部２７によって検知することで、その検出位置に基づいて、主走査ラインの主走査方向のずれ（サイドレジずれ）及び副走査方向のずれ（リードレジずれ）、傾き（スキュー）を判定することができる。なお、レジずれの１つであるボウ（ＢＯＷ）、すなわち弓状の変位に関しては、画像形成装置の設計上の問題であり、組み付け後のイニシャル時の補正をしておけば問題になることは少ないため、ここでは、レジずれの監視項目からは外している。

ところで、レジずれには、上記の他、全倍率ずれを検出する必要がある。このため、本実施の形態では、主走査方向の両端部に検知部２７を設け、パターン画像７０の主走査方向両端の位置を検出することで、主走査ラインの全長を監視することができる。

さらに、本実施の形態では、通常、少なくとも３カ所に検知部２７を設けなければ監視することができなかった左右倍率差についても、所定のロジックを用いてパターン画像を形成することで監視することができる。この左右倍率差監視ロジックでは、画像形成処理の際に適用する基準クロック周波数ｆ０を基に生成（変調）した、倍率変更クロック周波数ｆ１を適用して画像（パターン画像）を形成するようにしている。

この左右倍率差の監視では、画像形成処理時に適用される基準クロック周波数ｆ０に対して、主走査方向の中間部を境として、その前半（左）と後半（右）とで異なるクロック周波数となる左右倍率差監視用クロック周波数ｆ１を用いる（図３参照）。

この倍率監視用クロック周波数ｆ１は、図３に示される如く、主走査の前半が基準クロック周波数の１．１倍（すなわち、１０％増）であり、主走査の後半が基準クロック周波数の０．９倍（すなわち、１０％減）となっている。

（左右倍率差無しの場合）
図４に示される如く、全倍率が正常である場合において、基準クロック周波数ｆ０で画像形成処理を実行したときの主走査の全長を２００ｍｍとする。

このとき、前記主走査の前半及び後半とは、倍率差がないので、それぞれ１００ｍｍずつ割り当てられることになる。

ここで、主走査の前半は、基準クロック周波数の１．１倍で画像形成処理されるため、実際には、１１０ｍｍ（＝１００ｍｍ×１．１）の主走査長となる。一方、主走査の後半は、基準クロック周波数の０．９倍で画像形成処理されるため、実際には、９０ｍｍ（＝１００ｍｍ×０．９）の主走査長となる。

従って、左右倍率差がない場合には、１１０ｍｍ＋９０ｍｍ＝２００ｍｍとなり、基準クロック周波数の下での全主走査長と一致することになる（誤差Δ＝０）。

（左右倍率差有りの場合）
図４に示される如く、全倍率が正常である場合において、基準クロック周波数ｆ０で画像形成処理を実行したときの主走査の全長Ｌを２００ｍｍとする。

このとき、前記主走査の前半及び後半とで倍率差があると、例えば、前半９０ｍｍ、後半１１０ｍｍといった不均衡な割り当てとなる。この場合、全倍率は正常であるため、合計（全主走査長）は２００ｍｍとなる。

ここで、主走査の前半は、基準クロック周波数の１．１倍で画像形成処理されるため、実際には、９９ｍｍ（＝９０ｍｍ×１．１）の主走査長となる。一方、主走査の後半は、基準クロック周波数の０．９倍で画像形成処理されるため、実際には、９９ｍｍ（＝１１０ｍｍ×０．９）の主走査長となる。

従って、左右倍率差がある場合には、９９ｍｍ＋９９ｍｍ＝１９８ｍｍとなり、基準クロック周波数の下での全主走査長との間で誤差（誤差Δ＝２ｍｍ）が生じることになる。

この誤差Δに基づいて、主走査方向の左右倍率差が認識され、誤差Δ値に基づいて、基準クロック周波数ｆ０等の補正が実行される。

以下に本実施の形態の作用を説明する。

「画像形成処理の流れ」
画像処理部８０は、入力された画像データを各色（Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ(イエロー））ごとにレーザ変調信号として各Ｙ画像形成ユニット２０の光ビーム走査装置２０Ａ、Ｍ画像形成ユニット２２の光ビーム走査装置２２Ａ、Ｃ画像形成ユニット２４の光ビーム走査装置２４Ａ、及びＫ画像形成ユニット２６の光ビーム走査装置２６Ａ各々へそれぞれ出力する。

光ビーム走査装置２０Ａは、図示を省略するレーザダイオードドライバ（以下、ＬＤＤという）を備えており、画像処理部８０から出力されたレーザ変調信号によりＬＤＤから射出される光ビームを変調し、像担持体２０Ｃを主走査方向に走査する。

回転方向Ｂに所定の速度で回転される像担持体２０Ｃは、帯電装置２０Ｄにより一様に帯電された後に光ビーム走査装置２０Ａによって走査露光される。

詳細には、光ビーム走査装置２０Ａによって主走査方向に走査露光されるとともに、副走査方向に走査露光されるように所定の速度で回転することにより、像担持体２０Ｃは主走査方向及び副走査方向に走査露光される。これによって、像担持体２０Ｃに、画像処理部８０に入力された画像データの黄色成分の画像に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像が形成された像担持体２０Ｃが現像器２０Ｂにより現像されることによって静電潜像に応じたＹ色のトナー像が、転写器２０Ｆによって中間転写体３０に転写される。

Ｍ画像形成ユニット２２、Ｃ画像形成ユニット２４、及びＫ画像形成ユニット２６各々に含まれる各構成は、各々Ｙ画像形成ユニット２０に含まれる各構成と同様の機能を有するため、詳細な説明を省略する。

すなわち、Ｍ画像形成ユニット２２、Ｃ画像形成ユニット２４、及びＫ画像形成ユニット２６においても、Ｙ画像形成ユニット２０と同様に、光ビーム走査装置２２Ａ、光ビーム走査装置２４Ａ、及び光ビーム走査装置２６Ａ各々により像担持体２２Ｃ、像担持体２４Ｃ、及び像担持体２６Ｃが主走査方向に走査露光されるとともに、副走査方向に走査露光されるように所定の速度で像担持体の回転方向Ｂに回転することで、主走査方向及び副走査方向に走査露光されて静電潜像が形成される。更に、各像担持体２２Ｃ、像担持体２４Ｃ、及び像担持体２６Ｃ各々の上に形成された静電潜像は、現像器２２Ｆ、現像器２４Ｆ、及び現像器２６Ｆ各々により現像され、各像担持体２２Ｃ、像担持体２４Ｃ、及び像担持体２６Ｃ上のマゼンダ、シアン、及び黒の各色のトナー像が、対応する転写器２２Ｆ、転写器２４Ｆ、及び転写器２６Ｆによって中間転写体３０に順次転写される。このようにして、中間転写体３０上にカラー画像が形成される。

ここで、本実施の形態では、所定の時期にレジずれ検出を実行し、主走査開始時期、画像データの入れ替え等、適宜補正を実行している。

このレジずれの項目としては、サイドレジずれ（主走査方向のずれ）、リードレジずれ（副走査方向のずれ）があり、これらは主走査方向一端部にパターン画像を形成することでレジずれの監視が可能である。

これに対して、全倍率差、スキュー（主走査ラインの傾き）は、主走査方向の両端部にパターン画像を形成する必要があるため、本実施の形態では、図２に示される如く、主走査方向の両端部にパターン画像７０を形成している。さらに、左右倍率差の監視（ずれ検出）は、従来では、主走査方向の両端部とその中間部にパターン画像が必要であった。

しかし、本実施の形態では、特別なロジックを用いることで、主走査方向両端部のみにパターン画像を形成することで、左右倍率差の監視が可能となった。

以下に、左右倍率差の監視の手順を図５のフローチャートに従い説明する（なお、図４のタイミングチャートも参照）。

全倍率補正を実行し、基準クロック周波数ｆ０が確定すると、ステップ１００において、基準クロック周波数ｆ０を読み出す。

次いでステップ１０２では、基準クロック周波数ｆ０を１．１倍（１０％増）した第１のクロック周波数と、基準クロック周波数ｆ０を０．９倍（１０％減）した第２のクロック周波数と、の組合わせによって倍率監視用クロック周波数ｆ１を生成する。

次のステップ１０４では、基準クロック周波数ｆ０の下での全倍率（主走査全長）を読み出し、次いでステップ１０６で主走査全長の前半（１／２）を第１のクロック周波数で走査し、後半（１／２）を第２のクロック周波数で走査して、パターン画像７０を形成する（ステップ１０８）。

次のステップ１１０では、検知部２７により、パターン画像７０の位置を検出し、ステップ１１２へ移行する。

ステップ１１２では、パターン画像７０の位置における、正規の位置（既知）からの誤差Δの有無を判定する。

ステップ１１４では、誤差Δに基づいて左右倍率差の有無の判定（誤差Δ無しでは左右倍率差無し、誤差Δ有りでは左右倍率差有りの判定）し、かつ、左右倍率差有りの場合では、誤差Δに基づいて補正を実行する。

このように基準クロック周波数ｆ０を変調して、左右倍率監視用クロック周波数ｆ１を設定し、パターン画像７０を形成して、その位置を検出すると、左右倍率差に応じて、全倍率に変化が発生することになり、主走査方向両端部近傍の２つの検知部２７により、正規の全倍率時との比較（誤差Δの演算）によって、左右倍率差を補正することができる。

このため、検知部２７の数を増やすことなく、また、検知部２７を主走査方向に移動するような機構を設けることなく、レジずれ補正の項目の１つとして、左右倍率差補正を設定することができる。

上記実施の形態における左右倍率差の監視技術を、実際の用紙サイズ（ここでは、ＪＩＳ規格のＡ３縦サイズ（或いはＡ４横サイズ）を適用する）に基づいて、検証する。

図６に示される如く、上記用紙サイズにおいて、基準クロック周波数ｆ０（すなわち、一定周波数）での全倍率（１００％）は、２９７ｍｍである。

検知部２７は、全倍率１０％の位置と９０％の位置に配置し、パターン画像７０を検知する。従って、一対の検知部２７のピッチは、２３７．６ｍｍ（＝２９７×０．８）である。

条件として、左右倍率差監視クロック周波数ｆ１として、前半側（０〜５０％）をプラス（周波数を高く）、後半側（５０〜１００％）をマイナス（周波数を低く）変調した状態で、パターン画像を形成する。この変調量は、全倍率が基準クロック周波数の下で実行したときと一致するように、プラス分とマイナス分とを同一割合とする。

上記条件において、左右倍率差が発生していない場合は、前後半共に１４８．５ｍｍであるが、左右倍率差（０．１ｍｍ）が発生していると、前半が１４８．４ｍｍ、後半が１４８．６ｍｍとなる。

このときの、主走査方向両端部（左右）の検知部２７で検知されるパターン画像のレジずれ量の差分が、全倍率の変化量となる。この変化量分を基の全倍率２９７ｍｍにするために、基準クロック周波数ｆ０を補正することで、左右倍率差が加味された補正が可能となる。

ここで、図７に示される如く、変調量と誤差Δ１、Δ２の関係では、左右倍率差が大きいほど、変調量にたいする誤差Δが顕著に現われることがわかる。従って、変調量は大きければ大きいほど、左右倍率差の監視に有効である。一般的には、ドットパターンで画像が形成されるため（ビットマップファイル形式）、１ドット分の誤差が判別できる程度の変調量を設定することが好ましい。

なお、本実施の形態では、左右倍率差監視用クロック周波数ｆ１として、全主走査の前半を基準クロック周波数ｆ０の１０％増、後半を基準クロック周波数ｆ０の１０％減としたが、増減量は限定されるものではなく、結果として基準クロック周波数ｆ０の下での全倍率と一致させることが演算が容易となり、有利である。

また、図８（Ａ）に示される如く、左右倍率差監視用クロック周波数ｆ１として、徐々に（リニアに）周波数が低くなるようにしてもよく、この場合、図８（Ｂ）に示される如く、主走査距離（倍率）は、所謂スウィープ変化することになる。

さらに、左右倍率差監視用クロック周波数ｆ１として、結果として基準クロック周波数ｆ０の下での全倍率と一致させることが演算上有利であるが、この条件は必ずしも必須ではなく、図９（Ａ）に示される如く、全倍率の前半だけ、基準クロック周波数ｆ０よりも高くするようにしてもよい。この場合、図９（Ｂ）に示される如く、主走査距離（倍率）が変化することになるが、その分を考慮して演算すれが、正確な誤差Δ（誤差Δ＝０を含む）を得ることができる。

また、本実施の形態、或いは上記変形例では、全主走査長の前半を基準クロック周波数ｆ０よりも高くし、及び／又は後半を基準クロック周波数ｆ０よりも低くしたが、全く逆、すなわち、全主走査長の前半を基準クロック周波数ｆ０よりも低くし、及び／又は後半を基準クロック周波数ｆ０よりも高くした左右倍率差監視用基準クロックｆ２を適用してもよい。また、左右倍率差監視用基準クロックｆ１と左右倍率差監視用基準クロックｆ２を併用してもよい。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本実施の形態に係る中間転写体上に形成されるパターン画像の状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係り、（Ａ）は左右倍率差監視用クロック周波数の特性図、（Ｂ）は図３（Ａ）における主走査距離（倍率）変移特性図である。 左右倍率の有無による全倍率の変化の状態を示す概念図である。 左右倍率差監視ルーチンを示す制御フローチャートである。 図４に対応し、用紙としてＡ３縦サイズを用いた場合の左右倍率差監視の状態を示す特性図である。 変調量−誤差特性図である。 変形例１に係り、（Ａ）は左右倍率差監視用クロック周波数の特性図、（Ｂ）は図８（Ａ）における主走査距離（倍率）変移特性図である。 変形例２に係り、（Ａ）は左右倍率差監視用クロック周波数の特性図、（Ｂ）は図９（Ａ）における主走査距離（倍率）変移特性図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１８ 画像形成部
２０ Ｙ画像形成ユニット
２２ Ｍ画像形成ユニット
２４ Ｃ画像形成ユニット
２６ Ｋ画像形成ユニット
２７ 検知部（位置検出手段）
２８ 受光部
３０ 中間転写体
４６ 定着装置
５０ 用紙
６０ 転写ロール
６２ 搬送ロール
６４ 用紙トレイ
７０ パターン画像
７４Ａ、７４Ｂ 発光素子
７６ 集光レンズ
８０ 画像処理部（演算手段）

Claims (6)

1. 表面が一様に帯電された像担持体に対して、画像データに応じて発光制御された光ビームを、基準クロック周波数に基づいて主走査することで、画像を形成する画像形成装置であって、
   前記基準クロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置にレジずれ検出用パターン画像を形成すると共に、少なくとも主走査方向の所定区間の領域を、前記基準クロック周波数に対して変調された倍率監視用クロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置に前記レジずれ検出用パターン画像を形成するレジずれ検出用パターン画像形成手段と、
   前記レジずれ検出用パターン画像が形成される主走査方向の両端部近傍に配設され、前記レジずれ検出用パターン画像の主走査方向に沿った位置を検出する位置検出手段と、
   前記基準クロック周波数及び前記倍率監視クロック周波数、並びに前記位置検出手段により検出した位置に基づいて得られる前記基準クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長、及び前記倍率監視用クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長から、主走査方向の前後半倍率差を演算する演算手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記所定区間の領域が、全主走査領域の中央を境界とした前半又は後半の何れか一方の領域、或いは全主走査領域の中央を境界とした前半及び後半の２つの領域である請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記２つの領域を設定した場合に、それぞれの領域の前記倍率監視用クロック周波数の前記基準クロック周波数に対する増減量が相殺されるように、前記領域ごとに前記倍率監視用クロック周波数が設定される請求項２記載の画像形成装置。
4. 表面が一様に帯電された像担持体に対して、画像データに応じて発光制御される光ビームを、基準クロック周波数に基づいて主走査することで、画像を形成する画像形成装置であって、
   前記基準クロック周波数に対して変調した倍率監視用クロック周波数として、前記基準クロック周波数より高い第１のクロック周波数及び前記基準クロック周波数より低い第２のクロック周波数を設定し、前記基準クロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置にレジずれ検出用パターン画像を形成すると共に、主走査方向の所定区間の領域を２分割した一方の領域では前記第１のクロック周波数で走査し、他方の領域では前記第２のクロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置に前記レジずれ検出用パターン画像を形成するレジずれ検出用パターン画像形成手段と、
   前記レジずれ検出用パターン画像が形成される主走査方向の両端部近傍に配設され、前記レジずれ検出用パターン画像の主走査方向に沿った位置を検出する位置検出手段と、
   前記基準クロック周波数及び前記倍率監視クロック周波数、並びに前記位置検出手段により検出した位置に基づいて得られる前記基準クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長、及び前記倍率監視用クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長から、主走査方向の前後半倍率差を演算する演算手段と、
   を有する画像形成装置。
5. 前記第１のクロック周波数と第２のクロック周波数が、当該第１のクロック周波数と第２のクロック周波数の比と、前記分割したそれぞれの領域の主走査長の比とにより、前記所定区間の領域の主走査時間に変化がないように設定された請求項４記載の画像形成装置。
6. 表面が一様に帯電された像担持体に対して、画像データに応じて発光制御される光ビームを、基準クロック周波数に基づいて主走査することで、画像を形成する画像形成装置であって、
   前記基準クロック周波数に対して変調した倍率監視用クロック周波数として、前記基準クロック周波数よりもｎ％(ｎは正の数）分高い第１のクロック周波数及び前記基準クロック周波数よりもｎ％分低い第２のクロック周波数を設定しかつ、前記第１のクロック周波数と前記第２のクロック周波数との比に基づいて主走査長が等しくなるようにそれぞれの走査時間を設定し、前記基準クロック周波数で走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置にレジずれ検出用パターン画像を形成すると共に、主走査方向の全領域を均等に２分割した領域の一方の領域を前記第１のクロック周波数で主走査し、他方の領域を前記第２のクロック周波数で主走査し、少なくとも主走査方向の両端部近傍の位置に前記レジずれ検出用パターン画像を形成するレジずれ検出用パターン画像形成手段と、
   前記レジずれ検出用パターン画像が形成される主走査方向の両端部近傍に配設され、前記レジずれ検出用パターン画像の主走査方向に沿った位置を検出する位置検出手段と、
   前記基準クロック周波数及び前記倍率監視クロック周波数、並びに前記位置検出手段により検出した位置に基づいて得られる前記基準クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長、及び前記倍率監視用クロック周波数に基づいて形成した前記レジずれ検出用パターン画像の主走査長から、主走査方向の前後半倍率差を演算する演算手段と、
   を有する画像形成装置。

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