JP4930560B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

この発明は、副走査方向に駆動される潜像担持体上に潜像形成用光ビームを主走査方向に照射してライン潜像を形成する画像形成装置および方法に関するものである。

この種の画像形成装置としては、互いに異なる４色、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色成分ごとに、感光体、露光ユニットおよび現像ユニットを有する画像形成ユニットを専用的に設けた、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が従来より知られている。このタンデム装置では、例えば特開平１−１７０９５８号公報に記載されているように各色成分のトナー像を次のようにして感光体上に形成している。すなわち、各色成分ごとに、該色成分のトナー像を示す画像データに基づき露光ユニットの光源を制御するとともに、その光源からの光ビームを露光ユニットのポリゴンミラーにより主走査方向に走査させて該色成分の画像データに対応する潜像を感光体上に形成する。そして、それらの潜像をそれぞれ対応する色のトナーで現像して複数色のトナー像を形成するとともに、それら複数色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成する。

特開平１−１７０９５８号公報（第４頁、第２図）

ところで、画像形成装置では、高品質な画像を得るためには、感光体に形成される潜像の位置を調整することが非常に重要となっている。例えば、上記のようにしてカラー画像を形成する装置では、各色成分のトナー像が相互に位置ずれを起こす現象、いわゆる色ずれの発生を抑制することが重要となる。ここで色ずれの主要因として、予め設定された基準線に対するライン潜像のずれ、レジストズレ、線画領域を形成する位置などが挙げられる。これらの補正する手段として、例えば特許文献１に記載の装置では、露光ユニットの構成要素の一部を互いに異なる２軸方向に微小移動させて光ビームの光路を移動させる調整機構が設けられ、これによって光ビームの走査線を移動調整可能となっている。そして、例えば感光体の交換後などの適当なタイミングで走査線の移動調整を行うことで感光体に形成されるライン潜像の形成位置を移動させ、色ずれを補正している。

しかしながら、従来装置では露光ユニットの構成要素の一部、例えばポリゴンミラーを収容する光学箱を機械的に移動調整しているので、調整精度には一定の限界があり、基準線に対するライン潜像のずれ、レジストズレを機械的な調整限界を超えて補正することができれば、色ずれの補正をさらに高めて高品質な画像を形成することができる。したがって、このような調整技術が要望されている。

また、カラー画像を形成する画像形成装置としては、上記したタンデム方式の画像形成装置以外に、いわゆる４サイクル方式の画像形成装置が存在する。この画像形成装置では、光ビームを感光体に走査して潜像を形成するとともに、該潜像をトナー現像することで得られるトナー像を中間転写ベルトなどの転写媒体に転写する処理を、４色（イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック）について繰り返し、これら４色のトナー像を転写媒体上で重ね合わせてカラー画像を形成する。このような装置においても、上記のような調整技術を用いて各色成分の潜像形成位置を調整することによって色ずれを補正すること、つまりレジスト補正が高品質な画像を形成する上で非常に重要となっている。
さらに、後でも詳述するが、線画は色ずれやジッタなどの影響を強く受けるため、上記のような調整技術を用いて線画の形成位置に応じてライン潜像の形成位置を調整して色ずれなどの影響を抑制するのが望ましい。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、光ビームを潜像担持体上に走査させてライン潜像を形成する潜像形成部を装備した装置において、機械的な調整限界を超えて色ずれを補正して高品質な画像を形成する技術を提供することを目的とする。

この発明にかかる画像形成装置の第１の態様は、表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部と、基準線に対するライン潜像のずれ量を補正するように前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部と、前記潜像形成部により形成されるライン潜像を現像して潜像の形成位置を調整するための調整用トナー像を形成する現像部と、前記調整用トナー像を検出する情報検出部とを備え、前記方向制御部は、前記情報検出部の検出結果に基づき前記光ビームの走査方向を決定し、前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、前記潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴としている。
また、この発明にかかる画像形成装置の第２の態様は、表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部と、基準線に対するライン潜像のずれ量を補正するように前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部と、前記ずれ量の入力を受け付ける入力部と、前記入力部を介して入力された前記ずれ量を記憶する記憶部とを備え、前記方向制御部での設定は前記記憶部に記憶された前記ずれ量に基づき行われ、前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、前記潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴としている。
また、この発明にかかる画像形成装置の第３の態様は、表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部とを備えるとともに互いに異なる色のトナー像を形成する、複数の画像形成手段と、色ごとに前記複数のトナー像の相対的なレジストズレを補正するように前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部とを備え、前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、各潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴としている。
また、この発明にかかる画像形成装置の第４の態様は、表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部と、互いに異なる色のトナーを用いて前記潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する複数の現像部と、現像器により現像されたトナー像が転写されることで形成されるカラー画像を担持する転写媒体と、色ごとに前記複数のトナー像の相対的なレジストズレを補正するように前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部とを備え、前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、前記潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴としている。
さらに、この発明にかかる画像形成装置の第５の態様は、表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部と、前記ライン潜像を現像して線画およびグラフィック像を形成する現像部と、前記線画のみが形成される線画領域、あるいは前記線画と前記グラフィック像が形成される混合領域を含む画像を形成する場合には、前記線画を形成する位置に応じて前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部とを備え、前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、前記潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴としている。

また、この発明にかかる画像形成方法の第１の態様は、表面が副走査方向に移動する潜像担持体に光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査してライン潜像を形成する画像形成方法であって、基準線に対するライン潜像のずれ量を取得する情報取得工程と、前記情報取得工程により得られた前記ライン潜像のずれ量に基づき前記基準線に対するライン潜像のずれを補正するように前記光ビームの走査方向を、前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向に選択的に設定する方向設定工程と、振動する偏向面によって光ビームを前記方向設定工程で設定された走査方向で、潜像の形成位置を調整しながら、該潜像を現像してトナー像を形成する像形成工程とを備えたことを特徴としている。
また、この発明にかかる画像形成方法の第２の態様は、互いに異なる色ごとに、表面が副走査方向に移動する潜像担持体に光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査することで形成されるライン潜像を現像してトナー像を形成するとともに、前記複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成方法であって、色ごとに前記複数のトナー像の相対的なレジストズレを補正するためのレジスト制御量を取得する情報取得工程と、前記情報取得工程により得られた前記レジスト制御量に基づき前記レジストズレを補正するように前記光ビームの走査方向を、各色ごとに前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向に選択的に設定する方向設定工程と、振動する偏向面によって光ビームを前記方向設定工程で設定された走査方向で、潜像の形成位置を調整しながら、該潜像を現像してトナー像を形成する像形成工程とを備えたことを特徴としている。
さらに、この発明にかかる画像形成方法の第３の態様は、表面が副走査方向に移動する潜像担持体に光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査することで形成されるライン潜像を現像して線画およびグラフィック像を形成する画像形成方法であって、前記線画のみが形成される線画領域、あるいは前記線画と前記グラフィック像が形成される混合領域を含む画像を形成する場合には、前記線画を形成する位置を取得し、当該位置に基づき前記光ビームの走査方向を、前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向に選択的に設定する方向設定工程と、振動する偏向面によって光ビームを前記方向設定工程で設定された走査方向で、潜像の形成位置を調整しながら、該潜像を現像してトナー像を形成する像形成工程とを備えたことを特徴としている。

このように構成された発明（画像形成装置および方法）では、振動する偏向面を介して光源からの光ビームを主走査方向に往復走査させることが可能となっている。ここで、主走査方向の第１方向に走査される光ビームによりライン潜像ＬＩ(+X)を形成する場合と、第１方向と逆の第２方向に走査される光ビームによりライン潜像ＬＩ(-X)を形成する場合とを対比すると、次のことがわかる。すなわち、図６に示すように、両ライン潜像ＬＩ(+X)，ＬＩ(-X)は一致せず、互いに逆方向に傾斜している。したがって、基準線に対するライン潜像のずれ、レジストズレ、線画領域の形成位置に応じた色ずれ等を補正するように潜像形成に用いる光ビームの走査方向を選択的に設定することで機械的な調整限界を超えて潜像担持体に形成されるライン潜像のずれ等を調整することができる。このような調整技術を用いるによって単に機械的に調整した場合に比べてライン潜像の形成位置が高精度に調整され、その結果、高品質な画像を形成することが可能となっている。

また、この発明では、光ビームを主走査方向に往復走査させることが可能に構成されるとともに、方向制御部によって潜像形成用光ビームの走査方向が切り換えられるため、ライン潜像の形成位置を容易に、しかも迅速に切り換えることができる。例えば、切換制御部によって潜像形成部の光源の発光タイミングを制御して潜像形成用光ビームの走査方向を切り換えるように構成してもよい。

ここで、「潜像担持体への潜像の形成位置に関連する情報」とは、上記のようにしてライン潜像を潜像担持体に形成する際に、ライン潜像が形成される位置を補正するために必要となる情報を意味する。このように補正が必要となるケースとして、例えば潜像担持体と潜像形成部との相対的な位置関係、温度や振動などによる位置ずれ、経時劣化などが発生するケース、また画像の種類に応じて潜像形成位置を補正するのが望ましいケースなどがある。そこで、これらに対応すべく、以下のように構成してもよい。

まず、潜像担持体と潜像形成部との相対的な位置関係を示すデータを、情報として記憶する記憶部をさらに備え、方向制御部は記憶部に記憶されたデータに基づき潜像形成用光ビームの走査方向を切り換えるように構成してもよい。ここで、潜像担持体と潜像形成部との相対的な位置関係が予め設定される基準位置関係にある際に潜像担持体上に形成されるライン潜像を基準線としたとき、データとしては、基準線に対するライン潜像のずれ量を示すものが含まれる。

また、潜像の形成位置を調整するために形成される調整用トナー像を検出して予め設定された基準線に対するライン潜像のずれ量を情報として求める情報検出部をさらに備え、方向制御部は情報検出部により求められたずれ量に基づき潜像形成用光ビームの走査方向を切り換えるように構成してもよい。

また、情報の入力を受け付ける入力部と、入力部を介して入力された情報を記憶する記憶部とをさらに備え、方向制御部は記憶部に記憶されたデータに基づき潜像形成用光ビームの走査方向を切り換えるように構成してもよい。ここで、潜像の形成位置を調整するための調整用画像を形成するとともに、該調整用画像を記録媒体に転写して情報を目視判断可能とすることで情報の把握を容易なものとし、正確な情報入力が可能となる。

さらに、線画とグラフィック像とを比較すると、前者は色ずれやジッタなどの影響を強く受ける。したがって、線画を含む画像を形成する場合には、線画の形成位置に応じてライン潜像の形成位置を調整して上記影響を抑制するのが望まれる。そこで、線画領域またはグラフィック領域を含む画像を形成する場合には、線画領域を形成する位置を情報とし、方向制御部は該情報に基づき潜像形成用光ビームの走査方向を各ライン潜像ごとに切り換えるように構成してもよい。

ところで、この種の画像形成装置では、潜像形成動作を制御するために、潜像形成部では光ビームが第１走査領域よりも広い第２走査領域で主走査方向に走査されるとともに、各画像形成手段に走査光ビームを検出する同期検出部が設けられるが、次のように配置するのが望ましい。すなわち、画像形成装置では、潜像担持体の表面を副走査方向に駆動するために駆動手段が設けられている。特に、装置の小型化を図る上で、従来より主走査方向における潜像担持体の一方端部に駆動手段が機械的に接続され、該駆動手段から潜像担持体の一方端部側に駆動力が伝達されて潜像担持体が駆動されることが多い。このため、潜像担持体の一方端部は他方端部に比べて機械振動の影響を受けやすい。そこで、次の条件、つまり
・主走査方向における駆動手段の反対側（潜像担持体の他方端部側）、
・第２走査領域内で、かつ第１走査領域を外れている、
の２つの条件を満足する位置に同期検出部を配設することで機械振動の影響を抑えて画像品質の向上を図るようにしてもよい。

また、上記においては主走査方向の一方端側で検出される信号により潜像形成動作を制御するように構成しているが、主走査方向の両方向側の各々において第２走査領域内で、かつ第１走査領域を外れた位置を移動する走査光ビームを検出して信号を出力する同期検出部を設け、同期検出部から出力される検出信号に基づき潜像形成動作を制御するようにしてもよい。この場合、特に潜像形成用光ビームの走査方向の上流側に配置された同期検出部から出力される検出信号に基づき潜像形成動作を制御するのが望ましい。これにより、光ビームの始点側で検出信号が出力され、それを用いて潜像形成動作が制御される。

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図。 図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。 図１の画像形成装置における露光ユニットの構成を示す主走査断面図。 図３の露光ユニットにおける光ビームの走査領域を示す図。 図１の画像形成装置における信号処理ブロックを示す図。 図１の画像形成装置により形成されるライン潜像を示す図。 第１実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャート。 ＦＲＡＭに記憶されているスキュー情報を説明するための模式図。 第１実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図。 本発明の第２実施形態を示すフローチャート。 本発明の第３実施形態を示すフローチャート。 本発明の第４実施形態を示すフローチャート。 本発明にかかる画像形成装置の第５実施形態を示す図。 本発明の第５実施形態を示すフローチャート。 本発明にかかる画像形成装置の第６実施形態を説明するための図。 第６実施形態にかかる装置により形成されるライン潜像を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の他の実施形態を示す図。 本発明にかかる画像形成装置の別の実施形態を示す図。

＜第１実施形態＞
図１は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、いわゆるタンデム方式のカラープリンタであり、潜像担持体としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを装置本体５内に並設している。そして、各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上のトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナー像のみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。すなわち、この画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じてホストコンピュータなどの外部装置から印字指令がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１からの印字指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートＳに印字指令に対応する画像を形成する。

このエンジン部ＥＧでは、４つの感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋのそれぞれに対応して帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部が設けられている。このように、各トナー色ごとに、感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部を備えて該トナー色のトナー像を形成する画像形成手段が設けられている。なお、これらの画像形成手段（感光体、帯電ユニット、現像ユニット、露光ユニットおよびクリーニング部）の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。

感光体２Ｙは図１の矢印方向（副走査方向）に回転自在に設けられている。より具体的には、感光体２Ｙの一方端部には、駆動モータＭＴが機械的に接続されている。そして、この駆動モータＭＴと電気的に接続されたモータ制御部１０５にＣＰＵ１０１から駆動指令が与えられると、モータ制御部１０５が駆動モータＭＴを駆動制御する。これによって感光体２Ｙが回転移動する。このように、この実施形態では、感光体２Ｙの一方端部側のみに駆動モータＭＴからの駆動力を伝達して感光体２Ｙを駆動している。また、この実施形態では、駆動モータＭＴの配設位置、後述する水平同期センサ６０および光ビームの走査方向とが所定関係を満たすように設定されている。なお、この点に関しては、後で詳述する。

このようにして駆動される感光体２Ｙの周りにその回転方向に沿って、帯電ユニット３Ｙ、現像ユニット４Ｙおよびクリーニング部（図示省略）がそれぞれ配置されている。帯電ユニット３Ｙは例えばスコロトロン帯電器で構成されており、帯電制御部１０３からの帯電バイアス印加によって感光体２Ｙの外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。そして、この帯電ユニット３Ｙによって帯電された感光体２Ｙの外周面に向けて露光ユニット６Ｙから走査光ビームＬyが照射される。これによって印字指令に含まれるイエロー画像データに対応する静電潜像が感光体２Ｙ上に形成される。このように露光ユニット６Ｙは本発明の「潜像形成部」に相当するものであり、露光制御部１０２Ｙ（図４）からの制御指令に応じて動作する。なお、露光ユニット６（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）および露光制御部１０２（１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ．１０２Ｋ）の構成および動作については後で詳述する。

こうして形成された静電潜像は現像ユニット４Ｙによってトナー現像される。この現像ユニット４Ｙはイエロートナーを内蔵している。そして、現像器制御部１０４から現像バイアスが現像ローラ４１Ｙに印加されると、現像ローラ４１Ｙ上に担持されたトナーが感光体２Ｙの表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着する。その結果、感光体２Ｙ上の静電潜像がイエローのトナー像として顕像化される。なお、現像ローラ４１Ｙに与える現像バイアスとしては、直流電圧、もしくは直流電圧に交流電圧を重畳したもの等を用いることができるが、特に感光体２Ｙと現像ローラ４１Ｙとを離間配置し、両者の間でトナーを飛翔させることでトナー現像を行う非接触現像方式の画像形成装置では、効率よくトナーを飛翔させるために直流電圧に対して正弦波、三角波、矩形波等の交流電圧を重畳した電圧波形とすることが好ましい。

現像ユニット４Ｙで現像されたイエロートナー像は、一次転写領域ＴＲy1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。また、イエロー以外の色成分についても、イエローと全く同様に構成されており、感光体２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上にマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像がそれぞれ形成されるとともに、一次転写領域ＴＲm1、ＴＲc1、ＴＲk1でそれぞれ中間転写ベルト７１上に一次転写される。

この転写ユニット７は、２つのローラ７２、７３に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７２を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｒ2に回転させるベルト駆動部（図示省略）とを備えている。また、中間転写ベルト７１を挟んでローラ７３と対向する位置には、該ベルト７１表面に対して不図示の電磁クラッチにより当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ７４が設けられている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、一次転写タイミングを制御することで各トナー像を重ね合わせてカラー画像を中間転写ベルト７１上に形成するとともに、カセット８から取り出されて中間転写ベルト７１と二次転写ローラ７４との間の二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。一方、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、ブラックトナー像のみを感光体２Ｋに形成するとともに、二次転写領域ＴＲ2に搬送されてくるシートＳ上にモノクロ画像を二次転写する。また、こうして画像の２次転写を受けたシートＳは定着ユニット９を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に向けて搬送される。

なお、中間転写ベルト７１へトナー像を一次転写した後の各感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、不図示の除電手段によりその表面電位がリセットされ、さらに、その表面に残留したトナーがクリーニング部により除去された後、帯電ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより次の帯電を受ける。

また、ローラ７２の近傍には、転写ベルトクリーナ７５、濃度センサ７６（図２）および垂直同期センサ７７（図２）が配置されている。これらのうち、クリーナ７５は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７２に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７２側に移動した状態でクリーナ７５のブレードがローラ７２に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。また、濃度センサ７６は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。さらに、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の副走査方向への回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色のトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。また、ローラ７２，７３の間には、色ずれセンサ７８が配置されており、各色のトナー像の色ずれ量を検出する。

なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像データを記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。さらに符号１０８は、エンジン各部の使用状況に関する情報を保存しておくためのＦＲＡＭ（強誘電体メモリ：登録商標）である。

図３は図１の画像形成装置に装備された露光ユニットの構成を示す主走査断面図であり、図４は図３の露光ユニットにおける光ビームの走査領域を示す図であり、図５は図１の画像形成装置における信号処理ブロックを示す図である。以下、これらの図面を参照しつつ、露光ユニット６および露光制御部１０２の構成および動作について詳述する。なお、露光ユニット６および露光制御部１０２の構成はいずれの色成分についても同一であるため、ここではイエローに関する構成について説明し、その他の色成分については相当符号を付して説明を省略する。

この露光ユニット６Ｙ（６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）は露光筐体６１を有している。そして、露光筐体６１に単一のレーザー光源６２Ｙが固着されており、レーザー光源６２Ｙから光ビームを射出可能となっている。このレーザー光源６２Ｙは、図５に示す露光制御部１０２Ｙの光源駆動部（図示省略）と電気的に接続されている。そして、次のようにして画像信号に応じて光源駆動部がレーザー光源６２ＹをＯＮ／ＯＦＦ制御してレーザー光源６２Ｙから画像データに対応して変調された光ビームが射出される。以下、図５を参照しつつ説明する。

この画像形成装置では、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像信号が入力されると、メインコントローラ１１がその画像信号に対し所定の信号処理を施す。メインコントローラ１１は、色変換部１１４、画像処理部１１５、２種類のラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂ、方向切換部１１６Ｃ、パルス変調部１１７、階調補正テーブル１１８および補正テーブル演算部１１９などの機能ブロックを備えている。

また、エンジンコントローラ１０は、図２に示すＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０７、露光制御部１０２以外に、濃度センサ７６の検出結果に基づきエンジン部ＥＧのガンマ特性を示す階調特性を検出する階調特性検出部１２３を備えている。なお、メインコントローラ１１およびエンジンコントローラ１０においては、これらの各機能ブロックはハードウェアにより構成されてもよく、またＣＰＵ１１１、１０１により実行されるソフトウェアによって実現されてもよい。

ホストコンピュータ１００から画像信号が与えられたメインコントローラ１１では、色変換部１１４がその画像信号に対応する画像内の各画素のＲＧＢ成分の階調レベルを示したＲＧＢ階調データを、対応するＣＭＹＫ成分の階調レベルを示したＣＭＹＫ階調データへ変換する。この色変換部１１４では、入力ＲＧＢ階調データは例えば１画素１色成分当たり８ビット（つまり２５６階調を表す）であり、出力ＣＭＹＫ階調データも同様に１画素１色成分当たり８ビット（つまり２５６階調を表す）である。色変換部１１４から出力されるＣＭＹＫ階調データは画像処理部１１５に入力される。

この画像処理部１１５は、各色成分ごとに以下の処理を実行する。すなわち、色変換部１１４から入力された各画素の階調データに対し階調補正およびハーフトーニング処理を行う。すなわち、画像処理部１１５は、不揮発性メモリに予め登録されている階調補正テーブル１１８を参照し、その階調補正テーブル１１８にしたがい、色変換部１１４からの各画素の入力階調データを、補正された階調レベルを示す補正階調データに変換する。この階調補正の目的は、上記のように構成されたエンジン部ＥＧのガンマ特性変化を補償して、この画像形成装置の全体的ガンマ特性を常に理想的なものに維持することにある。すなわち、この種の画像形成装置では、装置のガンマ特性が装置個体ごとに、また同一の装置においてもその使用状況によって変化する。そこで、このようなガンマ特性のばらつきが画像品質に及ぼす影響を除くため、所定のタイミングで、した階調補正テーブル１１８の内容を画像濃度の実測結果に基づいて更新する階調制御処理を実行する。

この階調制御処理では、各トナー色毎に、ガンマ特性を測定するために予め用意された階調補正用の階調パッチ画像がエンジン部ＥＧによって中間転写ベルト７１上に形成され、各階調パッチ画像の画像濃度を濃度センサ７６が読み取り、その濃度センサ７６からの信号に基づき階調特性検出部１２３が各階調パッチ画像の階調レベルと、検出した画像濃度とを対応させた階調特性（エンジン部ＥＧのガンマ特性）を作成し、メインコントローラ１１の補正テーブル演算部１１９に出力する。そして、補正テーブル演算部１１９が、階調特性検出部１２３から与えられた階調特性に基づき、実測されたエンジン部ＥＧの階調特性を補償して理想的な階調特性を得るための階調補正テーブルデータを計算し、階調補正テーブル１１８の内容をその計算結果に更新する。こうして階調補正テーブル１１８を変更設定する。こうすることで、この画像形成装置では、装置のガンマ特性のばらつきや経時変化によらず、安定した品質で画像を形成することができる。

こうして補正された補正階調データに対して、画像処理部１５は誤差拡散法、ディザ法、スクリーン法などのハーフトーニング処理を行い、１画素１色当たり８ビットのハーフトーン階調データを２種類のラインバッファ１１６Ａ，１６Ｂに入力する。なお、ハーフトーニング処理の内容は、形成すべき画像の種類により異なる。すなわち、その画像がモノクロ画像かカラー画像か、あるいは線画かグラフィック像かなどの判定基準に基づき、その画像に最適な処理内容が選択され実行される。

これらのラインバッファ１１６Ａ，１６Ｂは画像処理部１５から出力される１ライン画像データを構成するハーフトーン階調データ（画像情報）を記憶するものである点で共通するが、階調データの読出し順序が相違する。すなわち、順方向ラインバッファ１１６Ａは１ライン画像データを構成するハーフトーン階調データを先頭から順方向に出力するものであるのに対し、逆方向ラインバッファ１１６Ｂは最後から逆方向に出力するものである。

そして、こうして出力されるハーフトーン階調データは方向切換部１１６Ｃに入力され、方向切換信号に基づき一方のラインバッファから出力されるハーフトーン階調データのみが適当なタイミングで方向切換部１１６Ｃからパルス変調部１１７に出力される。このように２種類のラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂを設けた主たる理由は、後述するように各色成分ごとに潜像形成用光ビームの走査方向が相違することに対応するためである。また、方向切換部１１６Ｃによって各色成分に対応したタイミングおよび順序で階調データがパルス変調部１１７に入力される。このように、この実施形態では、ラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂおよび方向切換部１１６Ｃが本発明の「方向制御部」および「データ制御装置」に相当している。

このパルス変調部１１７に入力されたハーフトーニング後の階調データは、各画素に付着させるべき各色のトナードットのサイズおよびその配列を示す多値信号であり、かかるデータを受け取ったパルス変調部１１７は、そのハーフトーン階調データを用いて、エンジン部ＥＧの各色画像の露光レーザパルスをパルス幅変調するためのビデオ信号を作成し、図示を省略するビデオインターフェースを介してエンジンコントローラ１０に出力する。そして、このビデオ信号を受けた露光制御部１０２Ｙの光源駆動部（図示省略）が露光ユニット６のレーザー光源６２ＹをＯＮ／ＯＦＦ制御する。また、他の色成分についても同様である。

次に、図３および図４に戻って説明を続ける。露光筐体６１の内部には、レーザー光源６２Ｙからの光ビームを感光体２Ｙの表面（図示省略）に走査露光するために、コリメータレンズ６３１、シリンドリカルレンズ６３２、偏向器６５、走査レンズ６６が設けられている。すなわち、レーザー光源６２Ｙからの光ビームは、コリメータレンズ６３１により適当な大きさのコリメート光にビーム整形された後、副走査方向Ｙにのみパワーを有するシリンドリカルレンズ６３２に入射される。そして、シリンドリカルレンズ６３２を調整することでコリメート光は副走査方向Ｙにおいて偏向器６５の偏向ミラー面６５１付近で結像される。このように、この実施形態では、コリメータレンズ６３１およびシリンドリカルレンズ６３２がレーザー光源６２Ｙからの光ビームを整形するビーム整形系６３として機能している。

この偏向器６５は半導体製造技術を応用して微小機械を半導体基板上に一体形成するマイクロマシニング技術を用いて形成されるものであり、共振振動する振動ミラーで構成されている。すなわち、偏向器６５では、共振振動する偏向ミラー面６５１により光ビームを主走査方向Ｘに偏向可能となっている。より具体的には、偏向ミラー面６５１は主走査方向Ｘとほぼ直交する揺動軸（ねじりバネ）周りに揺動自在に軸支されるとともに、作動部（図示省略）から与えられる外力に応じて揺動軸周りに正弦揺動する。この作動部は露光制御部１０２のミラー駆動部（図示省略）からのミラー駆動信号に基づき偏向ミラー面６５１に対して静電気的、電磁気的あるいは機械的な外力を作用させて偏向ミラー面６５１をミラー駆動信号の周波数で揺動させる。なお、作動部による駆動方式は静電吸着、電磁気力あるいは機械力などのいずれの方式を採用してもよく、それらの駆動方式は周知であるため、ここでは説明を省略する。

偏向器６５の偏向ミラー面６５１で偏向された光ビームは図４に示すように最大振幅角θmaxで走査レンズ６６に向けて偏向される。この実施形態では、走査レンズ６６は、感光体２の有効画像領域ＩＲの全域においてＦ値が略同一となるように構成されている。したがって、走査レンズ６６に向けて偏向された光ビームは、走査レンズ６６を介して感光体２の表面の有効画像領域ＩＲに略同一のスポット径で結像される。これにより、光ビームが主走査方向Ｘと平行に走査して主走査方向Ｘに伸びるライン状の潜像が感光体２の有効画像領域ＩＲ上に形成される。なお、この実施形態では、偏向器６５により走査可能な走査領域（本発明の「第２走査領域」）ＳＲ2は、図４に示すように、有効画像領域ＩＲ上で光ビームを走査させるための走査領域（本発明の「第１走査領域」）ＳＲ1よりも広く設定されている。また、第１走査領域ＳＲ1が第２走査領域ＳＲ2の略中央部に位置しており、光軸に対してほぼ対称となっている。さらに、同図中の符号θirは有効画像領域ＩＲの端部に対応する偏向ミラー面６５１の振幅角を示し、符号θsは次に説明する水平同期センサに対応する偏向ミラー面６５１の振幅角を示している。

また、上記のように構成された装置では、光ビームを主走査方向に往復走査することができる、つまり光ビームを（＋Ｘ）方向にも、（−Ｘ）方向にも走査可能となっている。そして、上記したように１ライン画像データを構成する階調データを記憶部（ラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂ）に一時的に記憶しておき、方向切換部１１６Ｃが適当なタイミングおよび順序で階調データをパルス変調部１１７に与える。例えば（＋Ｘ）方向に切り換えられた場合には、図６（ａ）に示すように、ラインバッファ１１６Ａから階調データＤＴ1，ＤＴ2，…ＤＴnの順序で読み出され、各階調データに基づきビームスポットが第１方向（＋Ｘ）に感光体２上に照射されてライン潜像ＬＩ(+X)が形成される。一方、（−Ｘ）方向に切り換えられた場合には、図６（ｂ）に示すように、ラインバッファ１１６Ｂから階調データＤＴn，ＤＴ(n-1)，…ＤＴ1の順序で読み出され、各階調データに基づきビームスポットが第２方向（−Ｘ）に感光体２上に照射されてライン潜像ＬＩ(-X)が形成される。このため、次のように潜像形成のための光ビーム（本発明の「潜像形成用光ビーム」に相当）が色成分ごとに、あるいはラインごとに相違させることができる。より具体的には、この実施形態では、各色成分について感光体と露光ユニットとの相対的な位置関係が基準位置関係からずれることに起因するスキュー情報が本発明の「潜像担持体への潜像の形成位置に関連する情報」としてＦＲＡＭ１０８に予め記憶されている。そして、これらのスキュー情報に基づきマゼンタおよびブラックでは（＋Ｘ）方向で、かつ第１走査領域ＳＲ1を走査する光ビームＳＬ1を有効画像領域ＩＲに導いて有効画像領域ＩＲに潜像を形成する（図４および図８参照）。一方、イエローおよびシアンについては、（−Ｘ）方向で、かつ第１走査領域ＳＲ1を走査する光ビームＳＬ2を有効画像領域ＩＲに導いて有効画像領域ＩＲに潜像を形成する（図４および図９参照）。なお、この点に関しては後で詳述する。

また、この実施形態では、該走査方向と駆動モータＭＴの配設位置とは次の関係を満足するように予め設定されている。すなわち、駆動モータＭＴは走査方向（＋Ｘ）の下流側に配置されている。また、図３に示すように、走査方向（＋Ｘ）の上流側において走査光ビームの走査経路の端部を折り返しミラー６９により水平同期センサ６０に導いている。この折り返しミラー６９は走査方向（＋Ｘ）の上流側における第２走査領域ＳＲ2の端部に配置され、走査方向（＋Ｘ）の上流側において第２走査領域ＳＲ2内で、かつ第１走査領域ＳＲ1を外れた位置を移動する走査光ビームを水平同期センサ６０に導光する。そして、水平同期センサ６０により該走査光ビームが受光されてセンサ位置（振幅角θs）を通過するタイミングで信号が水平同期センサ６０から出力される。このように、本実施形態では、水平同期センサ６０を、光ビームが有効画像領域ＩＲを主走査方向Ｘに走査する際の同期信号、つまり水平同期信号Ｈsyncを得るための水平同期用読取センサとして機能させており、水平同期信号Ｈsyncに基づき潜像形成動作を制御する。以下、本実施形態にかかる装置での潜像形成動作について説明する。

図７は第１実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。また、図８はＦＲＡＭに記憶されているスキュー情報を説明するための模式図である。さらに図９は本実施形態の潜像形成動作により形成される潜像を示す図である。なお、図８および９中の１点鎖線は走査線の軌跡を示す仮想線であり、太線矢印は潜像形成用の走査光ビームを示している。ここでは、各色成分について感光体と露光ユニットとの相対的な位置関係が同一ではなく、図７に示すように、各色成分ごとにスキュー状態は相違している。すなわち、全色成分について同一方向（＋Ｘ）に走査される潜像形成用光ビームＳＬ1によって潜像を形成した場合には、図７の紙面において、イエローおよびシアンのライン潜像ＬＩy，ＬＩcは基準位置関係を示す基準線ＲＬに対して反時計方向に傾斜しているのに対し、マゼンタおよびブラックのライン潜像ＬＩm，ＬＩkは基準線ＲＬに対して時計方向に傾斜している。そこで、イエローおよびシアンのスキュー情報は（−１）と設定される一方、マゼンタおよびブラックのスキュー情報は（＋１）と設定され、予めＦＲＡＭ１０８に記憶されている。このようなスキュー情報については、例えば予め工場出荷段階で検証した上でＦＲＡＭ１０８に記憶させることができる。なお、スキュー情報の内容はこの実施形態に限定されるものではなく、スキュー状態を表す情報であれば任意である。

そして、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像信号が入力されると、図７に示すフローチャートにしたがって各感光体に潜像が形成されるとともに、各潜像に基づきカラー画像が形成される。すなわち、ステップＳ１１では、スキュー情報がＦＲＡＭ１０８から読み出される（情報取得工程）。そして、各スキュー情報に対応して潜像形成用光ビームの走査方向が決定される（ステップＳ１２）。この実施形態では、スキュー情報が「＋１」のときには走査方向として第１方向（＋Ｘ）が設定される一方、「−１」のときには走査方向として第２方向（−Ｘ）が設定される（方向決定工程）。

次に、上記のように決定された走査方向に対応する方向切換信号がメインコントローラ１１の方向切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ１３）。こうして各色成分および１ライン画像データごとに潜像形成用光ビームの走査方向が指示される。一方、これらの指示を受けた方向切換部１１６Ｃはスキュー情報に対応したラインバッファから適当なタイミングおよび順序で階調データをパルス変調部１１７に与えて潜像形成用光ビームを感光体上に走査させる（ステップＳ１４）。この実施形態では、上記したようにマゼンタおよびブラックのスキュー情報は（＋１）と設定されているため、（＋Ｘ）方向に走査される光ビームＳＬ1を用いてライン潜像ＬＩm、ＬＩkが形成される。逆に、イエローおよびシアンのスキュー情報は（−１）と設定されているため、（−Ｘ）方向に走査される光ビームＳＬ2を用いてライン潜像ＬＩy、ＬＩcが形成される。これによって、図９に示すように、各ライン潜像ＬＩy，ＬＩm，ＬＩc，ＬＩkが画像形成手段に共通する基準線ＲＬに対して一致または同一方向に傾斜することとなり、色ずれを補正することができる。なお、こうして形成された潜像については、各画像形成手段において現像されて４色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成される。

以上のように、この実施形態によれば、スキュー情報に基づき潜像形成に用いる光ビーム（潜像形成用光ビーム）の走査方向を選択的に切り換えることで感光体上でのライン潜像の形成位置を１画素以下で高精度に調整することができる。その結果、高品質なカラー画像を形成することが可能となっている。また、１ライン画像データを構成する階調データを記憶部（ラインバッファ１１６Ａ，１１６Ｂ）に一時的に記憶しておき、方向切換部１１６Ｃによってスキュー情報に対応したタイミングおよび順序で階調データを読出することによって、潜像形成用光ビームの走査方向を切り換えている。このため、ライン潜像の形成位置を容易に、しかも迅速に切り換えることができる。

また、この実施形態では、駆動モータＭＴが図４に示すように第１方向（＋Ｘ）の下流側で感光体２の端部と機械的に接続され、感光体２を回転駆動している。したがって、感光体２の一方端部は他方端部に比べて機械振動の影響を受けやすい。そこで、本実施形態では、次の２つの条件、つまり、
・主走査方向Ｘにおける駆動モータＭＴの反対側（感光体２の他方端部側）、
・第２走査領域ＳＲ2内で、かつ第１走査領域ＳＲ1を外れている、
の２つの条件を満足する位置に水平同期センサ６０が配設されている。このように、機械振動の影響を受けにくい位置に本発明の「同期検出部」に相当するセンサ６０が配置されているので、機械振動の影響が抑制された状態で水平同期信号を得ることができる。その結果、潜像を良好に形成し、画像品質を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、予め設定されたスキュー情報に基づき潜像形成用光ビームの走査方向を選択的に切り換えているが、潜像の形成位置を調整するための調整用トナー像（レジストマーク）を形成するとともに、該調整用トナー像を色ずれセンサ７８により検出して予め設定された基準線に対するライン潜像のずれ量（色ずれ量）を本発明の「潜像担持体への潜像の形成位置に関連する情報」として求めるようにしてもよい。このように、第２実施形態では色ずれセンサ７８が本発明の「情報検出部」として機能している。なお、装置の基本的な構成は第１実施形態と同一であるため、ここでは切換方法を中心に説明する。なお、この点に関しては、後で説明する第３および第４実施形態も同様である。

図１０は本発明の第２実施形態を示すフローチャートである。この第２実施形態では、まずステップＳ２１で各画像形成手段により所定のレジストマークを形成し、それらのレジストマークを中間転写ベルト７１に転写する。そして、色ずれセンサ７８により各レジストマークを検出する（ステップＳ２２）。これにより、基準線に対するライン潜像のずれ量が得られる（情報取得工程）。ここで、基準線については予め設計上で仮想的に決めたものを採用してもよいし、または４色のうちの特定色を予め設定しておき該特定色の走査線を基準線としてもよい。いずれの場合においても、各色成分におけるライン潜像の相対的な色ずれ量を正確に求めることができる。なお、レジストマークを用いて色ずれ量を求める技術内容についてはすでに周知であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

こうして各色成分について色ずれ量が求められると、それらの色ずれ量に基づき潜像形成用光ビームの走査方向が決定される（ステップＳ２３）。色ずれ状態が例えば図８の下段に示す状態となっている場合には、マゼンタおよびブラックについては第１方向（＋Ｘ）が設定される一方、イエローおよびシアンについては第２方向（−Ｘ）が設定される（方向決定工程）。

そして、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像信号が入力されると、上記のように決定された走査方向に対応する方向切換信号がメインコントローラ１１の方向切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ２４）。こうして各色成分および１ライン画像データごとに潜像形成用光ビームの走査方向が指示される。一方、これらの指示を受けた方向切換部１１６Ｃはスキュー情報に対応したラインバッファから適当なタイミングおよび順序で階調データをパルス変調部１１７に与えて潜像形成用光ビームを感光体上に走査させる（ステップＳ２５）。これによって、例えば図９に示すように、各ライン潜像ＬＩy，ＬＩm，ＬＩc，ＬＩkが画像形成手段に共通する基準線ＲＬに対して一致または同一方向に傾斜することとなり、色ずれを補正することができる。なお、こうして形成された潜像については、各画像形成手段において現像されて４色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成される。

以上のように、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、色ずれ量に基づき潜像形成用光ビームの走査方向を選択的に切り換えることで感光体上でのライン潜像の形成位置を１画素以下で高精度に調整することができ、その結果、高品質なカラー画像を形成することが可能となっている。また、レジストマークを形成するとともに、該レジストマークを検出して色ずれ量を求めた上で走査方向の切換設定を行っているので、走査方向を常に適正化することができる。したがって、色ずれ状態が経時変化した場合においても、高品質なカラー画像を安定して形成することができる。

＜第３実施形態＞
また、色ずれ量を検出する方法として、レジストマークを用いる方法以外に、例えば特開平９−３０４９９２号公報に記載された調整チャートを用いてもよい。以下、図１１を参照しながら本発明の第３実施形態について詳述する。

図１１は本発明の第３実施形態を示すフローチャートである。この第３実施形態では、まずステップＳ３１で調整チャートの印刷を行う。ここでは、色ずれ量の検出に適した３つのパターンが調整チャートに印刷される。そして、その調整チャートを利用してサービスエンジニアやユーザなどが目視判断により色ずれ量を求める。もし、色ずれ補正が必要と判断した際には、画像形成装置と接続されたホストコンピュータの入力装置により色ずれを補正するための調整値が入力される。このように、この実施形態では、Ｉ／Ｆ１１２を介して調整値が「潜像担持体への潜像の形成位置に関連する情報」として入力される。したがって、本実施形態ではＩ／Ｆ１１２が本発明の「入力部」に相当している。もちろん、装置に設けられる入力パネル（図示省略）を介して調整値を入力するようにしてもよいことはいうまでもない。

こうして調整値が入力される（ステップＳ３２；情報取得工程）と、すでにＦＲＡＭ１０８に記憶されている調整値と書き換えられて更新される（ステップＳ３３）。一方、調整値の入力がない場合には、そのままステップＳ３４に進む。そして、ステップＳ３４で、調整値に基づき潜像形成用光ビームの走査方向が決定される（方向決定工程）。色ずれ状態が例えば図８の下段に示す状態となっているのに対応してサービスエンジニアなどはマゼンタおよびブラックの調整値として（＋１）と設定するとともに、イエローおよびシアンの調整値として（−１）と設定することがある。この場合、マゼンタおよびブラックについては第１方向（＋Ｘ）が設定される一方、イエローおよびシアンについては第２方向（−Ｘ）が設定される。なお、調整値の内容はこれに限定されるものではなく、調整値を示す情報であれば任意である。

そして、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像信号が入力されると、上記のように決定された走査方向に対応する方向切換信号がメインコントローラ１１の方向切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ３５）。こうして各色成分および１ライン画像データごとに潜像形成用光ビームの走査方向が指示される。一方、これらの指示を受けた方向切換部１１６Ｃはスキュー情報に対応したラインバッファから適当なタイミングおよび順序で階調データをパルス変調部１１７に与えて潜像形成用光ビームを感光体上に走査させる（ステップＳ３６）。これによって、例えば図９に示すように、各ライン潜像ＬＩy，ＬＩm，ＬＩc，ＬＩkが画像形成手段に共通する基準線ＲＬに対して一致または同一方向に傾斜することとなり、色ずれを補正することができる。

なお、こうして形成された潜像については、各画像形成手段において現像されて４色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成される。

以上のように、第３実施形態においても、第１および第２実施形態と同様に、調整値に基づき潜像形成用光ビームの走査方向を選択的に切り換えることで感光体上でのライン潜像の形成位置を１画素以下で高精度に調整することができ、その結果、高品質なカラー画像を形成することが可能となっている。また、色ずれ状態が反映された調整チャートに基づき入力された調整値に基づき走査方向の切換設定を行っているので、調整チャートを作成するたびに走査方向を適正化することができる。したがって、色ずれ状態が経時変化した場合においても、高品質なカラー画像を安定して形成することができる。

＜第４実施形態＞
ところで、第１および第２実施形態では、スキュー情報に基づき潜像形成用光ビームの走査方向を調整することで画像品質の向上を図っているが、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置ではレジストズレも画像品質に重要な影響を及ぼす。例えば感光体あるいは中間転写ベルトに速度変動が生じると、そのときに転写するトナー像と中間転写ベルトに既に転写されていたトナー像との間にレジストズレが生じてしまう。また、感光体等に速度変動がなくても、副走査方向に回転移動する感光体の回転周期が主走査方向に走査される光ビームの走査周期の整数倍となっていない場合には、各色のトナー像が副走査方向に最大１走査分のレジストズレが生じるという不都合がある。したがって、各色成分の潜像形成位置を高精度で調整することによってレジストズレを補正することも高品質な画像を形成する上で非常に重要となっている。しかも、タンデム方式の画像形成装置では、スキューとレジストズレとが複合的に発生することがある。そのため、これらを総合的に判断して色ずれを抑制することが望まれる。以下、図１２を参照しつつ第４実施形態について詳述する。

図１２は本発明の第４実施形態を示すフローチャートである。この第４実施形態では、まずステップＳ４１でスキュー情報を求める。すなわち、第１実施形態のごとくＦＲＡＭ１０８からスキュー情報をＦＲＡＭ１０８から読み出したり、第２実施形態のごとくレジストマークの形成・検出によりスキュー情報を求めるようにしてもよい。

また、カラー画像形成装置ではすでに周知のように、予めレジストズレを補正するために必要な補正情報がレジスト制御量としてＲＯＭ１０６やＦＲＡＭ１０８などのメモリに記憶されている。そこで、この実施形態では、スキュー情報に加えて本発明の「潜像担持体への潜像の形成位置に関連する情報」としてレジスト制御量をメモリから読み出す（ステップＳ４２）。このように本実施形態では、ステップＳ４１，Ｓ４２が本発明の「情報取得工程」に相当する。

そして、次のステップＳ４３でスキュー情報およびレジスト制御量に基づき潜像形成用光ビームの走査方向が決定される。すなわち、スキューとレジストズレとが発生する場合には、色ずれは両者の総合結果として現れる。この実施形態では、一方の情報に基づき光ビームの走査方向を決定するのではなく、両者を踏まえて総合的に判断しているため、総合結果として現れる色ずれに対応した走査方向が求められる（方向決定工程）。

そして、ホストコンピュータ１００などの外部装置から画像信号が入力されると、上記実施形態と同様に、ステップＳ４３で決定された走査方向に対応する方向切換信号がメインコントローラ１１の方向切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ４４）。こうして各色成分および１ライン画像データごとに潜像形成用光ビームの走査方向が指示される。一方、これらの指示を受けた方向切換部１１６Ｃはスキュー情報に対応したラインバッファから適当なタイミングおよび順序で階調データをパルス変調部１１７に与えて潜像形成用光ビームを感光体上に走査させる（ステップＳ４５）。これによって、スキューとレジストズレの総合結果として現れる色ずれを補正することができる。なお、こうして形成された潜像については、各画像形成手段において現像されて４色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト７１上で重ね合わされてカラー画像が形成される。

以上のように、第４実施形態においても、上記実施形態と同様に、スキュー情報およびレジスト制御量を本発明の「潜像担持体への潜像の形成位置に関連する情報」として求め、これらの情報に基づき潜像形成用光ビームの走査方向を選択的に切り換えることで感光体上でのライン潜像の形成位置を１画素以下で高精度に調整することができ、その結果、高品質なカラー画像を形成することが可能となっている。

＜第５実施形態＞
カラー画像を形成する画像形成装置としては、上記したタンデム方式の画像形成装置以外に、例えば図１３に示す４サイクル方式の画像形成装置が存在する。この画像形成装置においても本発明を適用することでレジストズレを補正して画像品質を高めることができる。以下、図１３および図１４を参照しつつ詳述する。

図１３は本発明にかかる画像形成装置の第５実施形態を示す図である。この装置はいわゆる４サイクルの画像形成装置である点を除き、図１の装置と基本的に同一である。すなわち、この装置では、１つの感光体２に対して４つの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを有するロータリー現像ユニット４が設けられている。そして、感光体２に形成される潜像に応じて現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのうちの一を選択的に感光体２と対向する現像位置に位置決めするとともに該選択現像器により現像されたトナー像を転写媒体に転写する処理を、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色について繰り返し、４色のトナー像を中間転写ベルト７１上で重ね合わせてカラー画像を形成する。なお、その他の基本的構成は同一であるため、同一または相当符号を付して説明を省略する。

ところで、図１３の画像形成装置では、単一の感光体２および単一の露光ユニット６を用いて各色のトナー像を形成しているため、スキューに起因する色ずれは基本的に問題とならない。しかしながら、上記したレジストズレが発生することがある。そこで、この第５実施形態では、図１４に示す動作を実行することでレジストズレを補正して画像品質を高めている。なお、この実施形態では、予めレジストズレを補正するために必要な補正情報がレジスト制御量としてＲＯＭ１０６やＦＲＡＭ１０８などのメモリに記憶されている。また、補正情報やレジスト制御量などの求め方などについてはすでに公知であるため、ここでは詳しい説明は省略する。

図１４は本発明の第５実施形態を示すフローチャートである。この第５実施形態では、各色ごとにステップＳ５１〜Ｓ５４を繰り返す。すなわち、本発明の「潜像担持体への潜像の形成位置に関連する情報」としてレジスト制御量をメモリから読み出す（ステップＳ５１；情報取得工程）。そして、次のステップＳ５２でレジスト制御量に基づき潜像形成用光ビームの走査方向が決定される（方向決定工程）。そして、ホストコンピュータ１００などの外部装置から与えられる画像信号に対応する潜像を感光体２に形成する。このとき、上記実施形態と同様に、ステップＳ５２で決定された走査方向に対応する方向切換信号がメインコントローラ１１の方向切換部１１６Ｃに与えられる（ステップＳ５３）。こうして各色成分および１ライン画像データごとに潜像形成用光ビームの走査方向が指示される。一方、これらの指示を受けた方向切換部１１６Ｃはスキュー情報に対応したラインバッファから適当なタイミングおよび順序で階調データをパルス変調部１１７に与えて潜像形成用光ビームを感光体上に走査させる（ステップＳ５４）。これによって一色目の潜像が形成される。なお、こうして形成された潜像については、トナー現像された後、該トナー像が中間転写ベルト７１に転写される。

また、ステップＳ５５で全ての色成分について一連の処理（ステップＳ５１〜Ｓ５４）が実行されていない間はステップＳ５１に戻って次の色成分について一連の処理が実行されて中間転写ベルト７１上に各色のトナー像が重ね合わされてカラー画像が形成される。

以上のように、第５実施形態によれば、レジスト制御量を本発明の「潜像担持体への潜像の形成位置に関連する情報」として求め、該情報に基づき潜像形成用光ビームの走査方向を選択的に切り換えることで感光体２上でのライン潜像の形成位置を１画素以下で高精度に調整することができ、その結果、レジストズレを補正して高品質なカラー画像を形成することが可能となっている。

＜第６実施形態＞
図１５は本発明にかかる画像形成装置の第６実施形態を説明するための図である。また図１６は第６実施形態にかかる画像形成装置により形成されるライン潜像を示す図である。例えば図１５に示すように画像形成装置により印刷すべき画像には、線画やグラフィック像など複数種類が含まれることがある。図１５に示すシートＳには、テキストなどの線画ＬＭ1〜ＬＭ3とグラフィック像ＧＩ1〜ＧＩ3とが混合して印刷されている。ここで、線画とグラフィック像とを比較すると、前者は色ずれやジッタなどの影響を強く受ける。また、副走査方向Ｙにおいて線画とグラフィック像とが並列配置されることがある。この場合、線画の形成位置に応じてライン潜像の形成位置を調整して色ずれなどの影響を抑制するのが望ましい。

図１５では、グラフィック像ＧＩ1のみが形成されるグラフィック領域ＡＲ1と、テキストなどの線画ＬＭ1のみが形成される線画領域ＡＲ2と、２つの混合領域ＡＲ3，ＡＲ4とが示されている。これらのうち混合領域ＡＲ3では、方向（＋Ｘ）にグラフィック像ＧＩ2が配置されるとともに、方向（−Ｘ）に線画ＬＭ2が配置されている。したがって、線画ＬＭ2の色ずれを考慮すると、（＋Ｘ）方向に走査される潜像形成用光ビームＳＬ1を用いることで走査初期段階での光ビームを用いて線画ＬＭ2を形成することができる。また、書き出し位置を揃えて線画ＬＭ2をより良好に形成することができる。一方、混合領域ＡＲ4では、方向（−Ｘ）にグラフィック像ＧＩ3が配置されるとともに、方向（＋Ｘ）に線画ＬＭ3が配置されている。したがって、上記とは逆に（−Ｘ）方向に走査される潜像形成用光ビームＳＬ2を用いるのが望ましい。

このように、線画領域またはグラフィック領域を含む画像を形成する場合には、例えば図１６に示すように、線画領域を形成する位置に応じて潜像形成用光ビームの走査方向を各ライン潜像ごとに切り換えるのが望ましい。

＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、主走査方向Ｘにおける駆動モータＭＴの反対側で検出した水平同期信号に基づき潜像形成動作を制御しているが、センサの個数や配置などについてはこれに限定されるものではない。例えば、図１７に示すように、走査光ビームの走査経路の両端側を折り返しミラー６９ａ，６９ｂにより水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂに導くように構成してもよい。この装置では、水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂにより該走査光ビームが受光されてセンサ位置（振幅角θs）を通過するタイミングで信号が水平同期センサ６０Ａ，６０Ｂから出力される。そこで、各センサ６０Ａ，６０Ｂの出力信号に基づき潜像形成動作を制御するようにしてもよい。また、主走査方向Ｘの両側で検出信号を得ることができるため、潜像形成用光ビームの走査方向の上流側に配置されたセンサ（検出部）から出力される検出信号に基づき潜像形成動作を制御するようにしてもよい。また、図１８に示すように、１個の水平同期センサ６０Ｃと折り返しミラー６９ｃ〜６９ｅで走査光ビームを検出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、中間転写ベルトなどの中間転写媒体に一時的にカラー画像を形成した後に該カラー画像をシートＳに転写する画像形成装置に対して本発明を適用しているが、各トナー像を直接シート上で重ね合わせてカラー画像を形成する装置に対しても適用可能である。この場合、シートが本発明の「転写媒体」に相当する。

また、上記実施形態では、振動する偏向ミラー面６５１をマイクロマシニング技術を用いて形成しているが、偏向ミラー面の製造方法はこれに限定されるものではなく、振動する偏向ミラー面を用いて光ビームを偏向して潜像担持体上に光ビームを走査させる、画像形成装置全般に本発明を適用することができる。

２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…感光体（潜像担持体）、 ６，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ…露光ユニット（潜像形成部）、 ６０，６０Ａ〜６０Ｃ…水平同期センサ（検出器）、 ６２，６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋ…レーザー光源、 ７１…中間転写ベルト（転写媒体）、 ７８…色ずれセンサ（情報検出部）、 １０６…ＲＯＭ（記憶部）、 １０８…ＦＲＡＭ（記憶部）、 １１２…Ｉ／Ｆ（入力部）、 ６５１…偏向ミラー面、 ＤＴ1，ＤＴ2，ＤＴ(n-1)，ＤＴn…階調データ（画像情報）、 ＩＲ…有効画像領域、 Ｌy，Ｌm，Ｌc，Ｌk…走査光ビーム、 ＬＩy，ＬＩm，ＬＩc，ＬＩk，ＬＩ(+X)，ＬＩ(-X)…ライン潜像、 ＭＴ…駆動モータ（駆動手段）、 ＳＬ1，ＳＬ2…走査光ビーム、 Ｘ…主走査方向、 Ｙ…副走査方向

Claims (8)

1. 表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、
   振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部と、
   基準線に対するライン潜像のずれ量を補正するように前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部と、
   前記潜像形成部により形成されるライン潜像を現像して潜像の形成位置を調整するための調整用トナー像を形成する現像部と、
   前記調整用トナー像を検出する情報検出部とを備え、
   前記方向制御部は、前記情報検出部の検出結果に基づき前記光ビームの走査方向を決定し、
   前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、前記潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
2. 表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、
   振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部と、
   基準線に対するライン潜像のずれ量を補正するように前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部と、
   前記ずれ量の入力を受け付ける入力部と、
   前記入力部を介して入力された前記ずれ量を記憶する記憶部とを備え、
   前記方向制御部での設定は前記記憶部に記憶された前記ずれ量に基づき行われ、
   前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、前記潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
3. 表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部とを備えるとともに互いに異なる色のトナー像を形成する、複数の画像形成手段と、
   色ごとに前記複数のトナー像の相対的なレジストズレを補正するように前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部とを備え、
   前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、各潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
4. 表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、
   振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部と、
   互いに異なる色のトナーを用いて前記潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する複数の現像部と、
   各現像器により現像されたトナー像が転写されることで形成されるカラー画像を担持する転写媒体と、
   色ごとに前記複数のトナー像の相対的なレジストズレを補正するように前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部とを備え、
   前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、前記潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
5. 表面が副走査方向に移動する潜像担持体と、
   振動する偏向面を介して光源からの光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して前記潜像担持体上にライン潜像を形成する潜像形成部と、
   前記ライン潜像を現像して線画およびグラフィック像を形成する現像部と、
   前記線画のみが形成される線画領域、あるいは前記線画と前記グラフィック像が形成される混合領域を含む画像を形成する場合には、前記線画を形成する位置に応じて前記光ビームの走査方向を前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向のいずれかの方向に選択的に設定する方向制御部とを備え、
   前記潜像形成部は、前記方向制御部により設定される走査方向で、前記潜像担持体での潜像の形成位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
6. 表面が副走査方向に移動する潜像担持体に光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査してライン潜像を形成する画像形成方法であって、
   基準線に対するライン潜像のずれ量を取得する情報取得工程と、
   前記情報取得工程により得られた前記ライン潜像のずれ量に基づき前記基準線に対するライン潜像のずれを補正するように前記光ビームの走査方向を、前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向に選択的に設定する方向設定工程と、
   振動する偏向面によって光ビームを前記方向設定工程で設定された走査方向で、潜像の形成位置を調整しながら、該潜像を現像してトナー像を形成する像形成工程と
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。
7. 互いに異なる色ごとに、表面が副走査方向に移動する潜像担持体に光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査することで形成されるライン潜像を現像してトナー像を形成するとともに、前記複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成方法であって、
   色ごとに前記複数のトナー像の相対的なレジストズレを補正するためのレジスト制御量を取得する情報取得工程と、
   前記情報取得工程により得られた前記レジスト制御量に基づき前記レジストズレを補正するように前記光ビームの走査方向を、各色ごとに前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向に選択的に設定する方向設定工程と、
   振動する偏向面によって光ビームを前記方向設定工程で設定された走査方向で、潜像の形成位置を調整しながら、該潜像を現像してトナー像を形成する像形成工程と
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。
8. 表面が副走査方向に移動する潜像担持体に光ビームを前記副走査方向と直交する主走査方向に走査することで形成されるライン潜像を現像して線画およびグラフィック像を形成する画像形成方法であって、
   前記線画のみが形成される線画領域、あるいは前記線画と前記グラフィック像が形成される混合領域を含む画像を形成する場合には、前記線画を形成する位置を取得し、当該位置に基づき前記光ビームの走査方向を、前記主走査方向の第１方向または前記第１方向と逆方向となる第２方向に選択的に設定する方向設定工程と、
   振動する偏向面によって光ビームを前記方向設定工程で設定された走査方向で、潜像の形成位置を調整しながら、該潜像を現像してトナー像を形成する像形成工程と
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。

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