JP4935323B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、形成画像の例えば位置や濃度のずれを補正すべき制御を行うかどうかを決定するための技術に関する。

例えば、カラーレーザプリンタは、複数色それぞれに対応した複数のレーザ光源と、それらの各レーザ光源からのレーザ光を感光体上で走査させて各色に対応した静電潜像を形成させる走査装置とを有する。そして、感光体上における各色に対応した静電潜像を各色の現像剤で現像化し、これにより生成された各色の現像剤像を転写体上に重ね合わせるように転写して多色画像を得るようになっている。

ところで、プリンタは、温度が大きく変化する環境下に配置されることがある。例えば、オフィス内に配置された場合には、当該オフィスのエアコンが起動されているときと起動されていないときとでは、プリンタの内部周囲温度が大きく変化する。そして、その内部温度変化によって上記走査装置を構成する光学系が変形する。そうすると、感光体上における各色のレーザ光の走査位置がずれてしまい、その結果、例えば上記転写体上における各色の現像剤像の転写位置がずれてしまう、いわゆる色ずれが発生してしまうおそれがある。
そこで、特許文献１には、内部温度を監視し、その内部温度に基づき色ずれ補正の要否を決定する色ずれ補正装置に関する技術が開示されている。
特開２００３−９８７９２公報

確かに、光学系の変形は内部温度の変化に伴って生じるが、しかしながら、内部温度変化では、光学系の変形を正確に把握できないおそれがある。なぜならば、光学系の変形量と内部温度との関係にはヒステリシスがあるからである。即ち、温度上昇時は両者の関係は略比例関係となるが、温度下降中は内部温度の変化に対して光学系の変形が遅れるのである。従って、上記特許文献１の技術では、色ずれを正確に把握できず、その結果、適切なタイミングで色ずれ補正が実行できないという問題が生じ得た。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、レーザ光の走査位置ずれの有無を正確に判断することが可能な画像形成装置を提供するところにある。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、画像データに基づきレーザ光を出力する発生部と、感光体と、回転軸を中心に回転移動する偏向面を有し、前記発生部からのレーザ光を前記偏向面で偏向して前記感光体上で走査させる走査部と、前記偏向面で偏向されたレーザ光を検出可能な検出部と、前記検出部における前記レーザ光の検出結果に基づき、前記感光体上における前記レーザ光の走査位置ずれの有無を判断する判断部と、を備える。
なお、本発明における「走査位置ずれの有無」とは、正規の位置に対する実際の走査位置のずれであり、「走査位置ずれ無し」とは、必ずしも両位置が完全に一致することだけを意味するものではなく、多少のずれがあっても画像形成品質に実質的に影響を与えない程度のずれであれば「走査位置ずれ無し」に含まれる。
「画像形成装置」は、プリンタ（例えばレーザプリンタ）などの印刷装置だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及び読み取り機能（スキャナ機能）等を備えた複合機であってもよい。

第２の発明は、第１の発明の画像形成装置において、前記検出部は、複数の光センサを備えられ、前記判断部は、前記複数の光センサの検出結果に基づき前記走査位置ずれの有無を判断する。

第３の発明は、第２の発明の画像形成装置において、前記判断部は、２つの光センサ間における前記レーザ光の検出時間差に基づき前記走査位置ずれの有無を判断する。

第４の発明は、第３の発明の画像形成装置において、前記発生部は、複数の発光素子を備え、前記走査部は、前記複数の発光素子のうち、一の発光素子からのレーザ光と、他の発光素子からのレーザ光とを互いに略反対方向に偏向し、前記複数の光センサのうち、一の光センサは前記一の発光素子から出射されたレーザ光を、前記感光体上における主走査線の走査開始前のタイミングで検出可能な位置に配置され、他方の光センサは、前記他方の発光素子から出射されたレーザ光を、前記感光体上における主走査線の走査終了後のタイミングで検出可能な位置に配置されている。

第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明の画像形成装置において、前記判断部で前記走査位置ずれ有りと判断された場合に、被転写体に検査用パターンを形成する形成部と、前記形成部により形成された検査用パターンに基づき前記走査位置ずれの補正動作を行う補正部と、を備える。
なお、「被転写体」は、用紙やＯＨＰシートなどの被記録媒体だけでなく、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体であってもよい。

第６の発明は、第５の発明の画像形成装置において、前記発光部は、複数色それぞれに対応した複数の発光素子を備え、前記走査部は、前記各発光素子からのレーザ光を前記感光体上で走査して各色ごとに対応した潜像を形成する構成とされ、前記検査用パターンは、前記転写体上に転写された画像の色ずれ検査用パターンである。

第７の発明は、第５又は第６の発明の画像形成装置において、前記検出部における検出結果を過去の検出結果として記憶する記憶部を備え、前記判断部は、前記記憶部に記憶された過去の検出結果と今回の検出結果とに基づき前記走査位置ずれの有無を判断する。

第８の発明は、第７の発明の画像形成装置において、前記過去の検出結果は、前記検査用パターンが形成された場合に、そのときの検出結果に更新される。

第９の発明は、第１から第８のいずれか一つの発明の画像形成装置において、前記検出部の検出結果が、前記走査位置ずれ有りと判断されるときの検出結果に近付くと、前記判断部の判断時間間隔を短くする制御部を備える。

第１０の発明は、第１から第９のいずれか一つの発明の画像形成装置において、前記走査部の回転動作が安定したかどうかを判定する判定部を備え、前記判断部は、前記走査部の回転動作が安定した場合に前記判断を開始する。

＜第１の発明＞
温度が変化すると、走査部が変形し、これによって発生部からのレーザ光の、感光体上における走査位置（たとえば走査開始位置）がずれる。そして、その走査位置のずれは、走査部で偏向されたレーザ光を検出可能な所定の位置における、当該レーザ光の検出結果（例えば検出タイミング）の相違として直接的に現れる。そこで、本発明では、走査部で偏向されたレーザ光を検出可能な位置に検出部を設けて、その検出部での検出結果に基づきレーザ光の走査位置ずれの有無を直接的に判断する構成とした。これにより、走査部の変形を、温度変化に基づき間接的に監視する従来の構成に比べてレーザ光の走査位置ずれの有無を正確に判断することができる。

＜第２の発明＞
本発明によれば、複数の光センサの検出結果に基づき走査位置ずれの有無を判断するから、１つの光センサの検出結果に基づき判断する構成に比べて判断精度の向上を図ることが可能となる。

＜第３の発明＞
温度変化によって走査部が変形すると、その倍率が変わる。そして、これは、２つの光センサ間におけるレーザ光の検出時間差の相違として現れる。従って、本発明では、２つの光センサ間におけるレーザ光の検出時間差に基づき走査位置ずれの有無を判断する構成とした。

＜第４の発明＞
本発明によれば、走査部において、一の発光素子からのレーザ光と他の発光素子からのレーザ光とを互いに略反対方向に偏向し、それらの偏向後のレーザ光を、それぞれ個別の光センサで検出する構成とした。従って、走査部全体の変形を検出時間差に反映させることが可能となり、これにより、走査部の回転軸に垂直な平面上で主走査線と直交する方向において画像形成装置内の温度分布が不均一である場合であっても、その不均一な温度変化による影響を検出時間差として反映でき、走査位置ずれの有無をより良好に判断することができる。

＜第５の発明＞
判断部において走査位置ずれ有りと判断されたことを契機として、そのずれを是正するための補正動作を行うことが望ましい。

＜第６の発明＞
本発明は、特に、カラー画像を形成する画像形成装置における色ずれ対策として有効である。

＜第７の発明＞
本発明では、走査位置ずれ有りと判断された場合には、そのずれを是正するために補正動作が実行される。このため、その補正動作後に新たに走査位置のずれが生じたか否かを、検出部における過去の検出結果と今回の検出結果とに基づき判断する構成とした。

＜第８の発明＞
本発明によれば、実際に行われた補正動作が行われるときの検出結果を利用することで、当該補正動作後に新たに走査位置のずれが生じたか否かを正確に判断することができる。

＜第９の発明＞
本発明によれば、走査位置ずれ有りと判断されるときの検出結果に近付くと、判断部の判断時間間隔が短くなる。従って、走査位置ずれが生じる可能性が高くなってきたときに迅速にその判断を行うことができる。その一方で、走査位置ずれが発生しそうもないときには、判断部の判断時間間隔を長くすることで制御負担の軽減を図ることができる。

＜第１０の発明＞
本発明によれば、走査位置ずれの有無判断の信頼性を高めることができる。

＜一実施形態＞
本発明の一実施形態を図１〜図７を参照しつつ説明する。
１．レーザプリンタの全体構成
図１は、本実施形態のレーザプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側を前方とする。

このレーザプリンタ１（「画像形成装置」の一例）は、直接転写タンデム方式のカラーレーザプリンタであって、図１に示すように、略箱型のケーシング２を備えている。ケーシング２の下部には、用紙４が積載される給紙トレイ７が前方へ引き出し可能に装着されている。給紙トレイ７内には、バネ８の付勢により用紙４の前端側を持ち上げるように傾動可能な用紙押圧板９が設けられている。

給紙トレイ７の最上位の用紙４は、用紙押圧板９によってピックアップローラ１０に向かって押圧され、ピックアップローラ１０の回転によって、ピックアップローラ１０と分離パッド１１との間に挟まれたときに１枚ごとに分離される。そして、この分離された用紙４は、給紙ローラ１２によって、レジストローラ１３へ送られる。レジストローラ１３では、その用紙４を所定のタイミングで、後方のベルトユニット１５上へ送り出す。

ベルトユニット１５は、一対のベルト支持ローラ１６，１７間に架設される搬送ベルト１８を備える。そして、搬送ベルト１８は、例えば後側のベルト支持ローラ１７が回転駆動することで図１の反時計回り方向に循環移動し、その搬送ベルト１８上に載せた用紙４を後方へ搬送する。

なお、ベルトユニット１５の下側には、搬送ベルト１８に付着したトナー（後述する検査用パターン８０も含む）、紙粉等を除去するためのクリーニングローラ２１が設けられている。このクリーニングローラ２１は、バックアップローラ２２との間で搬送ベルト１８を挟んで、搬送ベルト１８上のトナー等を電気的に吸引する。

スキャナユニット２７（「走査部」の一例）は、画像データに基づいた各色毎のレーザ光Ｌを対応する感光ドラム３１の表面上に高速走査にて照射する。スキャナユニット２７の構成については後で詳説する。

プロセス部２５は、ブラック（ＢＫ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色に対応した４つの画像形成ユニット２６を備えている。各画像形成ユニット２６は、感光ドラム３１（「感光体」の一例）、スコロトロン型帯電器３２及び現像カートリッジ３４等を備えて構成されている。

現像カートリッジ３４は、上部にトナー収容室３８が設けられ、その下側に供給ローラ３９、現像ローラ４０および層厚規制ブレード４１が設けられている。各トナー収容室３８には、現像剤として、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの各色のトナーがそれぞれ収容されている。

トナーは、アジテータ４２によって攪拌されトナー収容室３８から放出され、供給ローラ３９の回転により現像ローラ４０に供給され、供給ローラ３９と現像ローラ４０との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ４０上に供給されたトナーは、層厚規制ブレード４１と現像ローラ４０との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ４０上に担持される。

感光ドラム３１の表面は、スコロトロン型帯電器３２により一様に正帯電される。その後、スキャナユニット２７からのレーザ光により露光されて、用紙４に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ４０上に担持されているトナーが、感光ドラム３１の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム３１の静電潜像は、可視像化される。

その後、各感光ドラム３１の表面上に担持されたトナー像は、搬送ベルト１８によって搬送される用紙４が、感光ドラム３１と転写ローラ１９との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ１９に印加される負極性の転写バイアスによって、用紙４に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙４は、次いで定着器４３に搬送される。

定着器４３は、トナー像を坦持した用紙４を、加熱ローラ４４及び加圧ローラ４５によって狭持搬送しながら加熱することにより、トナー像を用紙４に定着させる。そして、熱定着された用紙４は、定着器４３の斜め後上方に配置された搬送ローラ４６によりケーシング２の上部に設けられた排紙ローラ４７へ搬送され、この排紙ローラ４７により排紙トレイ５上に排出される。

２．スキャナユニットの構成
図２はスキャナユニット２７の構成を説明するための簡略図である。このうち上側の図（各反射ミラーは省略）はスキャナユニット２７内を上方から見た図であり、下側の図はスキャナユニット２７の左側断面である。なお、同図において右側がレーザプリンタ１の前面側であり、紙面右から左へと用紙４がベルトユニット１５によって搬送されることになる。つまり、紙面左方向が、用紙４の搬送方向であり、感光ドラム３１上における副走査方向である。また、上側の図では、レーザ光Ｌｋ、レーザ光Ｌｙについて反射ミラーによる折り返しをせずに展開し、下側の図と光学的に等価な光路が示されている。

同図に示すように、スキャナユニット２７は、箱型の樹脂製のハウジング５０を備え、その内部の略中央に複数の偏向面５１Ａを有する回転多面鏡（本実施形態では例えば６面のポリゴンミラー５１）が回転可能（同図で紙面反時計回り回転駆動される）に設けられている。ハウジング５０には、ポリゴンミラー５１の右側近傍に４つのレーザ光源、より具体的にはレーザダイオード（以下、「レーザダイオードＬＤｋ、ＬＤｃ、ＬＤｍ、ＬＤｙ」という 「発光素子」の一例）が設けられている。

レーザダイオードＬＤｋは、やや上方位置から斜め下方に位置するポリゴンミラー５１の一偏向面５１Ａに向けられ、ブラックの画像データＳ１に基づき変調されたレーザ光Ｌｋをシリンドリカルレンズ５２を介して出射するよう配置されている。ポリゴンミラー５１で偏向されたレーザ光Ｌｋはレーザプリンタ１の前面側に導かれ第１走査レンズ５３（例えばｆθレンズ）を透過し反射ミラー５４で後方に折り返され更に反射ミラー５５で下方に折り返され第２走査レンズ５６ｋ（例えばトーリックレンズ）を透過してブラックの画像形成ユニット２６ｋの感光ドラム３１ｋの表面上に照射される。そして、レーザ光Ｌｋは、ポリゴンミラー５１の回転によって感光ドラム３１ｋの表面上で左から右（図２中の上側図で紙面上方向 以下「第１走査方向」という）へと高速走査される。

レーザダイオードＬＤｃは、レーザダイオードＬＤｋの下方位置から斜め上方に位置するポリゴンミラー５１の一偏向面５１Ａ（レーザダイオードＬＤｋと同じ偏向面５１Ａ）に向けられ、シアンの画像データＳ１に基づき変調されたレーザ光Ｌｃをシリンドリカルレンズ５２を介して出射するように配置されている。レーザ光Ｌｃは、レーザ光Ｌｋと同一の偏向面５１Ａで偏向され、レーザプリンタ１の前面側に導かれ第１走査レンズ５３を透過し反射ミラー５７，５８で後方に折り返され更に反射ミラー５９で下方に折り返され第２走査レンズ５６ｃ（例えばトーリックレンズ）を透過してシアンの画像形成ユニット２６ｃの感光ドラム３１ｃの表面上に照射される。そして、レーザ光Ｌｃは、ポリゴンミラー５１の回転によって感光ドラム３１ｃの表面上で第１走査方向に沿って高速走査される。

レーザダイオードＬＤｍは、レーザダイオードＬＤｋの後方に並んで配され、やや上方位置から斜め下方に位置するポリゴンミラー５１の一偏向面５１Ａ（レーザダイオードＬＤｋ、ＬＤｃが向けられた偏向面５１Ａに隣接する偏向面５１Ａ）に向けられ、マゼンタの画像データＳ１に基づき変調されたレーザ光Ｌｍをシリンドリカルレンズ６０を出射する。ポリゴンミラー５１で偏向されたレーザ光Ｌｍはレーザプリンタ１の後面側（レーザダイオードＬＤｋ、ＬＤｃとは略反対方向）に導かれ第１走査レンズ６１（例えばｆθレンズ）を透過し反射ミラー６２，６３で前方に折り返され更に反射ミラー６４で下方に折り返され第２走査レンズ５６ｍ（例えばトーリックレンズ）を透過してマゼンタの画像形成ユニット２６ｍの感光ドラム３１ｍの表面上に照射される。そして、レーザ光Ｌｍは、ポリゴンミラー５１の回転によって感光ドラム３１ｍの表面上で右から左（上側の図で紙面下方向 レーザ光Ｌｋ、Ｌｃとは略反対方向 以下「第２走査方向」という）へと高速走査される。

レーザダイオードＬＤｙは、レーザダイオードＬＤｍの下方位置から斜め上方に位置するポリゴンミラー５１の一偏向面５１Ａ（レーザダイオードＬＤｍと同じ偏向面５１Ａ）に向けられ、イエローの画像データＳ１に基づき変調されたレーザ光Ｌｙをシリンドリカルレンズ６０を介して出射するよう配置されている。ポリゴンミラー５１で偏向されたレーザ光Ｌｙはレーザプリンタ１の後面側に導かれ第１走査レンズ６１を透過し反射ミラー６５で後方に折り返され更に反射ミラー６６で下方に折り返され第２走査レンズ５６ｙ（例えばトーリックレンズ）を透過してイエローの画像形成ユニット２６ｙの感光ドラム３１ｙの表面上に照射される。そして、レーザ光Ｌｙは、ポリゴンミラー５１の回転によって感光ドラム３１ｙの表面上で第２走査方向に沿って高速走査される。なお、上述した第１走査レンズ５３，６１、第２走査レンズ５６、反射ミラー５４，５５，５７〜５９，６２〜６６はハウジング５０内に支持固定されており、これらが各レーザ光Ｌの光路を決定する結像光学系の一例である。

また、ハウジング５０には、その前側内壁面の左端に第１ＢＤ（Beam
Detect）センサ７０が配置されており、後側内壁面の左端に第２ＢＤセンサ７１が配置されている。第１ＢＤセンサ７０（「光センサ」の一例）は、感光ドラム３１ｋの表面上に至る直前（「主走査線の走査開始前のタイミング」の一例）のレーザ光Ｌｋを受光可能とされており、後述するように、この第１受光タイミングを基準として、当該レーザ光Ｌｋだけでなく、レーザ光Ｌｃ、Ｌｍ、Ｌｙについて各感光ドラム３１への走査開始タイミング（主走査方向の書き込み開始タイミング）を決められている。第２ＢＤセンサ７１（「光センサ」の一例）は、感光ドラム３１ｙの表面上で走査された直後（「主走査線の走査終了後のタイミング」の一例）のレーザ光Ｌｙを受光可能とされている。

３．スキャンユニットの制御
図３には、スキャナユニット２７を制御するための制御部７２のブロック図が示されている。制御部７２には、ビデオコントローラ７３とエンジンコントローラ７４とを備えて構成されている。ビデオコントローラ７３は、例えばレーザプリンタ１と通信可能に接続された端末装置（図示せず）からの画像データＳ１を受け取ってビットマップデータに展開し、画像形成用のビデオ信号Ｓ２を生成する。また、ビデオコントローラ７３は、上記第１ＢＤセンサ７０がレーザ光Ｌｋを受光した第１受光タイミングで出力する第１ＢＤ信号Ｓ３と、第２ＢＤセンサがレーザ光Ｌｙを受光した第２受光タイミングで出力する第２ＢＤ信号Ｓ４とを受ける。

ビデオコントローラ７３とエンジンコントローラ７４とはシリアル通信を行い、情報の送受信が可能とされ、エンジンコントローラ７４は、ビデオコントローラ７３からのビデオ信号Ｓ２に応じてスキャナユニット２７の各色に対応するレーザダイオードＬＤｋ〜ＬＤｙを駆動する。

図４は制御部７２によって制御されるレーザダイオードＬＤｋ〜ＬＤｙの駆動を示すタイムチャートである。なお、同図では、ハイレベルで各レーザダイオードＬＤｋ〜ＬＤｙがオフ状態にあり、ローレベルで各レーザダイオードＬＤｋ〜ＬＤｙがオン動作（オンオフ動作）してレーザ光を出射していることを意味する。

同図中一番上がレーザダイオードＬＤｋについてのタイムチャートである。制御部７２は、ポリゴンミラー５１の一偏向面５１Ａが、レーザダイオードＬＤｋから出射されたレーザ光Ｌｋを感光ドラム３１ｋ上に照射させるよう偏向する回転位置に至る前に、一旦レーザダイオードＬＤｋを駆動する。そして、制御部７２は、レーザ光Ｌｋが第１ＢＤセンサ７０に受光されることで出力される第１ＢＤ信号Ｓ３をビデオコントローラ７３が受けることにより、レーザ光Ｌｋが第１ＢＤセンサ７０に受光された第１受光タイミングを認識する。また、制御部７２は、ポリゴンミラー５１の一偏向面５１ＡがレーザダイオードＬＤｙから出射されたレーザ光Ｌｙを感光ドラム３１ｙ上に照射して一ライン分の走査が終了された直後の回転位置で一時的にレーザダイオードＬＤｙを駆動する。そして、制御部７２は、レーザ光Ｌｙが第２ＢＤセンサ７１に受光されることで出力される第２ＢＤ信号Ｓ４をビデオコントローラ７３が受けることにより、レーザ光Ｌｙが第２ＢＤセンサ７１に受光された第２受光タイミングを認識する。

ビデオコントローラ７３は、この第１受光タイミングからブラックＢＤ時間ｔｋ後にブラックの画像データＳ２をエンジンコントローラ７４に与えてそのブラックの画像データＳ２に基づき変調されたレーザ光Ｌｋを出力するようレーザダイオードＬＤｋを駆動制御する。これにより、レーザ光Ｌｋは、ポリゴンミラー５１の上記一偏向面５１Ａでの偏向により走査され、感光ドラム３１ｋ上にブラックＢＤ時間ｔｋに応じた余白領域が確保された状態で１ライン分の走査（露光）が所定時間Ａだけ実行され、その後にレーザダイオードＬＤｋがオフされる。その後、ポリゴンミラー５１の互いに隣接する各偏向面５１ＡがレーザダイオードＬＤｋからのレーザ光Ｌｋを偏向可能な位置に至るごとに上記一連の動作を繰り返し実行して各ラインの走査を順次行う。このような構成により、スキャナユニット２７内の温度が所定の範囲内であれば、レーザダイオードＬＤｋからのレーザ光Ｌｋによって感光ドラム３１ｋはその左末端から所定幅Ｘｋだけ内側の主走査方向の書き込み開始位置から走査が開始される。

同図の上から二番目がレーザダイオードＬＤｃについてのタイムチャートである。制御部７２は、レーザダイオードＬＤｃについてもレーザダイオードＬＤｋと同様に、上記レーザ光Ｌｋが第１ＢＤセンサ７０に受光された第１受光タイミングからシアンＢＤ時間ｔｃ（＝ｔｋ）後にシアンの画像データＳ２に基づき変調されたレーザ光Ｌｃを出力するよう駆動制御する。これにより、レーザ光Ｌｃは、ポリゴンミラー５１の上記一偏向面５１Ａ（レーザ光Ｌｋを偏向する面と同じ偏向面５１Ａ）での偏向により走査され感光ドラム３１ｃ上にシアンＢＤ時間ｔｃに応じた余白領域が確保された状態で１ライン分の走査が所定時間Ａだけ実行され、その後にレーザダイオードＬＤｃがオフされる。その後、ポリゴンミラー５１の互いに隣接する各偏向面５１ＡがレーザダイオードＬＤｃからのレーザ光Ｌｃを偏向可能な位置に至るごとに上記一連の動作を繰り返し実行して各ラインの走査を順次行う。このような構成により、スキャナユニット２７内の温度が所定の範囲内であれば、レーザダイオードＬＤｃからのレーザ光Ｌｃによって感光ドラム３１ｃはその左末端から所定幅Ｘｃだけ内側の主走査方向の書き込み開始位置から走査が開始される。

同図の上から三番目がレーザダイオードＬＤｍについてのタイムチャートである。制御部７２は、レーザダイオードＬＤｍについては、上記第１受光タイミングからマゼンタＢＤ時間ｔｍ（＞ｔｃ）後にマゼンタの画像データＳ２に基づき変調されたレーザ光Ｌｍを出力するよう駆動制御する。これにより、レーザ光Ｌｍは、ポリゴンミラー５１の上記一偏向面５１Ａ（後述するようにレーザ光Ｌｋを偏向する面と同じ偏向面５１Ａ）での偏向により走査され感光ドラム３１ｍ上にマゼンタＢＤ時間ｔｍに応じた余白領域が確保された状態で１ライン分の走査が所定時間Ａだけ実行され、その後にレーザダイオードＬＤｍがオフされる。その後、ポリゴンミラー５１の隣接する各偏向面５１ＡがレーザダイオードＬＤｍからのレーザ光Ｌｍを偏向可能な位置に至るごとに上記一連の動作を繰り返し実行して各ラインの走査を順次行う。このような構成により、スキャナユニット２７内の温度が所定の範囲内であれば、レーザダイオードＬＤｍからレーザ光Ｌｍによって感光ドラム３１ｍはその左末端から所定幅Ｘｍだけ内側の主走査方向の書き込み開始位置から走査が開始される。

同図中上から四番目がレーザダイオードＬＤｙについてのタイムチャートである。制御部７２は、レーザダイオードＬＤｙについては、レーザダイオードＬＤｍと同様に、上記第１受光タイミングからイエローＢＤ時間ｔｙ（＝ｔｍ）後にイエローの画像データＳ２に基づき変調されたレーザ光Ｌｙを出力するよう駆動制御する。これにより、レーザ光Ｌｙは、ポリゴンミラー５１の上記一偏向面５１Ａ（レーザ光Ｌｋを偏向する面と同じ偏向面５１Ａ）での偏向により走査され感光ドラム３１ｙ上にイエローＢＤ時間ｔｙに応じた余白領域が確保された状態で１ライン分の走査が所定時間Ａだけ実行され、その後にレーザダイオードＬＤｙがオフされる。その後、ポリゴンミラー５１の隣接する各偏向面５１ＡがレーザダイオードＬＤｙからのレーザ光Ｌｙを偏向可能な位置に至るごとに上記一連の動作を繰り返し実行して各ラインの走査を順次行う。このような構成により、スキャナユニット内の温度が所定の範囲内であれば、レーザダイオードＬＤｙからレーザ光Ｌｙによって感光ドラム３１ｙはその左末端から所定幅Ｘｙだけ内側の主走査方向の書き込み開始位置から走査が開始される。

なお、本実施形態では、上記マゼンタＢＤ時間ｔｍ、イエローＢＤ時間ｔｙは、上記第１受光タイミングの４．５周期分の時間にブラックＢＤ時間ｔｋを加えた時間に設定されている。

以上の構成により、本実施形態のレーザプリンタ１は、ある温度下ではブラックＢＤ時間ｔｋとシアンＢＤ時間ｔｃとを同一時間に設定し、マゼンタＢＤ時間ｔｍとイエローＢＤ時間ｔｙとを同一時間に設定すれば、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各静電潜像の主走査方向における書き込み開始位置を一律に揃えることができ、色ずれのない状態でカラー画像を用紙５に転写することができる。

４．温度による影響とその対策
さて、レーザプリンタ１が配置される部屋の室内温度は、例えばエアコンを起動させる前と後では大きく変動し得る。そして、この室内温度の変動によって、レーザプリンタ１の内部温度も変動し、例えばスキャナユニット２７のハウジング５０が伸縮して各ＢＤセンサ７０，７１が左右方向に移動したり、各走査レンズ６３，６１，５６等の倍率が変化してしまう。

そうすると、第１ＢＤセンサ７０での第１受光タイミングが早くなったり遅くなったりして、レーザ光Ｌｋによる感光ドラム３１ｋの主走査方向のレーザ走査位置（例えば書き込み開始位置）が左右にずれたり、その他のレーザ光Ｌｃ、Ｌｍ、Ｌｙの主走査方向のレーザ走査位置（例えば書き込み開始位置）が左右にずれたりして、その結果、各色の静電潜像の主走査方向のレーザ走査位置がばらつき色ずれが発生してしまうことがある。また、レーザ光Ｌｋによる感光ドラム３１ｋの副走査方向のレーザ走査位置（例えば書き込み開始位置）が前後にずれたり、その他のレーザ光Ｌｃ、Ｌｍ、Ｌｙの副走査方向のレーザ走査位置（例えば書き込み開始位置）が前後にずれたりして、その結果、各色の静電潜像の副走査方向のレーザ走査位置がばらつき色ずれが発生してしまうことがある。

（１）キャリブレーション処理
そこで、レーザプリンタ１では、上記の色ずれを補正するためのキャリブレーション処理を行うようになっている。このキャリブレーション処理は、プロセス部２５（「形成部」の一例）によって検査用パターン８０を搬送ベルト１８（「被転写体」の一例）の表面に形成し、この検査用パターン８０を検出するトナーセンサ８１の検出結果に基づきずれ量を測定して、このずれ量を相殺するようにレーザ走査位置の補正を行うものである。具体的には、上記検査用パターン８０は、例えば図５に示すように、副走査方向のレーザ走査位置ずれを検査するための第１検査用パターン８２と、主走査方向のレーザ走査位置ずれを検査するための第２検査用パターン８３とから構成されている。第１検査用パターン８２は、主走査方向に沿った、各色ごとの直線画像が、副走査方向に沿って配列したパターンである。第２検査用パターン８３は、主走査方向に対して所定角度θだけ傾いた、各色ごとの直線画像が、副走査方向に沿って配列したパターンである。

一方、図１に示すように、ケーシング２内には、搬送ベルト１８の表面のトナーを検出するトナーセンサ８１（例えば反射型の光学式センサ）が設けられており、搬送ベルト１８上に形成された検査用パターン８０を検出するようになっている。そして、上記制御部７２は、トナーセンサ８１からの検出信号に基づき、上記第１検査用パターン８２について、ブラック直線画像８２Ｋに対する、他色の直線画像８２Ｃ〜８２Ｙそれぞれの検出タイミングの時間間隔を把握し、この各時間間隔からブラック画像に対する、他の各色画像の副走査方向のレーザ走査位置ずれ量を測定する。

また、制御部７２は、トナーセンサ８１からの検出信号に基づき、上記第２検査用パターン８３について、ブラック直線画像８３Ｋに対する、他色の直線画像８３Ｃ〜８３Ｙそれぞれの検出タイミングの時間間隔を把握する。そして、この各時間間隔、上記他の各色画像の副走査方向のレーザ走査位置ずれ量、及び、上記所定の角度θの情報から、ブラック画像に対する、他色の各画像の主走査方向のレーザ走査位置ずれ量を測定する。

そして、制御部７２は、ブラック画像を基準として上記主走査方向及び副走査方向のレーザ走査位置ずれ量を相殺するように、上記各レーザダイオードＬＤの発光タイミング（上記所定時間Ａ，ｔｃなど）を変更する補正動作を行う。

（２）キャリブレーション実行決定処理
ところで、このようなキャリブレーション処理では、上述したように搬送ベルト１８上に検査用パターン８０を印刷する必要があり、トナーを消費するから、それほど頻繁に行うべきではない。キャリブレーション処理は、主走査方向や副走査方向のレーザ走査位置ずれ量が、画質に実質的に影響を及ぼす程度となった場合に初めて実行させるようにすることが望ましい。

そこで、本実施形態のレーザプリンタ１では、上記キャリブレーション処理の実行タイミングを、前述した第１ＢＤセンサ７０及び第２ＢＤセンサ７１の検出時間差αに基づき決定するキャリブレーション実行決定処理を行うにしている。ここで、検出時間差αとは、第１ＢＤセンサ７０での第１受光タイミングと第２ＢＤセンサ７１での第２受光タイミングとの間の時間差（本実施形態では、第２受光タイミングから次の第１受光タイミングまでの時間）である。

図６〜図８には、制御部７２で実行される処理が示されている。まず、レーザプリンタ１は、図示しない電源スイッチがオフされても内部電源が生かされており、図６に示すように、制御部７２は、Ｓ１で上記電源スイッチがオンされたかどうかを確認する。そして、電源スイッチがオンされた場合（Ｓ１：Ｙ）に、Ｓ２で、メモリ７６（電源オフ時でも記憶情報を保持可能なメモリ、例えばＥＥＰＲＯＭ）に実行フラグが立っているかどうかを読み込む。実行フラグが立っていることはキャリブレーション実行決定処理を行う設定にすることを意味し、立っていないことはキャリブレーション実行決定処理を行わない設定にすることを意味する。

次いで、Ｓ３でメモリ７６から第１判断時間間隔Ｔ１（例えば２時間）を読み込み、Ｓ４で前回キャリブレーション処理が実行された前回補正時の時刻データをメモリ７６から読み込む。なお、制御部７２はレーザプリンタ１の電源オフ時も計時する内蔵タイマを備える。そして、Ｓ５で現在メモリ７６に記憶されている前回の検出時間差α'を読み込んで、Ｓ６で色ずれ補正に関する現在の設定データをメモリ７６から読み込んで図６に示す初期化処理を終了する。なお、この設定データは、以前にキャリブレーション処理による補正が実行されている場合には、その補正後の各種設定データ（例えば各レーザダイオードＬＤの発光タイミングなど）である。

その後、制御部７２は、図７に示す印刷メイン処理に移行する。制御部７２は、まずＳ１１で印刷要求に基づき現在処理すべき印刷ジョブがあるかどうかを確認する。その印刷ジョブがあれば（Ｓ１１：Ｙ）、Ｓ１２で現在の処理対象が上記印刷ジョブの先頭、即ち、当該印刷ジョブに対する処理開始時かどうかを確認し、処理開始時であれば（Ｓ１２：Ｙ）、Ｓ１３で上記前回補正時の時刻データと内蔵メモリの現在の時刻データとに基づき、前回のキャリブレーション処理の実行時から判断時間間隔（例えば電源スイッチオン時当初であれば第１判断時間間隔Ｔ１）だけ経過したかどうかを確認する。

そして、判断時間間隔だけ経過していれば（Ｓ１３：Ｙ）、Ｓ１４で制御部７２は検出時間差の比較処理を実行する。この比較処理では、図８に示すように、Ｓ３１でエンジンコントローラ７４を起動して、ポリゴンミラー５１を回転駆動させる。そして、Ｓ３２で、このポリゴンミラー５１の回転速度が所定速度に安定したかどうかを判定する。例えば、制御部７２は、エンジンコントローラ７４を起動させるとともにレーザダイオードＬＤのいずれか１つを点灯させ、ＢＤセンサ７０，７１のいずれか一方でのレーザ光Ｌの検出タイミングに基づきポリゴンミラー５１の回転速度を把握することができる。このとき、制御部７２は「判定部」の一例として機能する。ポリゴンミラー５１の回転速度が所定速度に安定したと判定した場合（Ｓ３２：Ｙ）に、Ｓ３３で上記第１受光タイミング及び第２受光タイミングから現在の検出時間差αを測定し、前回の検出時間差α'と比較する（Ｓ３４）。そして、Ｓ３５で現在の時刻データをメモリ７６に記憶しておく。

その後、図７のＳ１５に進み、上記Ｓ３４における比較結果γ（＝α−α'）が第１閾値ＴＨ１以上であるかどうかを判断する。ここで、この第１閾値ＴＨ１は、例えば感光ドラム３１上におけるレーザ光Ｌの走査位置ずれ量が、画像品質に実質的に影響を与える、或いは与えるおそれがある程度（例えば２４００dpiの画質で２３画素分のずれ量 これは例えば室内温度が約１０度上昇したときのずれ量）になったときの検出時間差αである。従って、このとき制御部７２は「判断部」の一例として機能する。比較結果γが第１閾値ＴＨ１以上であった場合（Ｓ１５：Ｙ）には、Ｓ１６で補正実行フラグをメモリ７６に立てる。

すると、補正要求の有無を判断するＳ１７で補正実行の要求ありと判断し（Ｓ１７：Ｙ）、上述したキャリブレーション処理を実行する。具体的には、Ｓ１８で搬送ベルト１８の表面に検査用パターン８０を印刷し、Ｓ１９で上記現在の検出時間差α、或いは、このとき新たに測定した検出時間差αをメモリ７６に記憶する。これにより、次回は、当該検出時間差αが「前回の検出時間差α'」として利用される。つまり、本実施形態では、検査用パターン８０が作成されない、換言すれば、キャリブレーション処理が実行されないときは、メモリ７６中の「前回の検出時間差α'」は更新されないのである。このとき、メモリ７６は「記憶部」の一例として機能する。

続いて、制御部７２は、Ｓ２０で前述したように、検査用パターン８０を検出するトナーセンサ８１の検出結果に基づきずれ量を測定して、このずれ量を相殺するようにレーザ走査位置の補正を行う補正動作を実行する。そして、Ｓ２１で現在の時刻データを前回補正時の時刻データとしてメモリ７６に書き込み、Ｓ２２で補正実行フラグをクリアする。そして、Ｓ２３で現在処理対象の印刷ジョブについて、補正後のレーザ走査位置に設定して印刷処理を実行する。

一方、Ｓ１５において比較結果γが第１閾値ＴＨ１未満の場合（Ｓ１５：Ｎ）、Ｓ２６で比較結果γが第２閾値ＴＨ２以上かどうかを判断する。ここで、この第２閾値ＴＨ２は、上記第１閾値ＴＨ１よりも小さい値（例えば２４００dpiの画質で１８画素分のずれ量 これは例えば室内温度が約７度上昇したときのずれ量）に設定されている。そして、比較結果γが第２閾値ＴＨ２以上であれば（Ｓ２６：Ｙ）、レーザ走査位置ずれが画質に実質的に影響を与える程度に近付いていることを意味するから、それまでよりも短い判断時間間隔で頻繁に検出時間差の比較処理等を行って実質的なレーザ走査位置ずれを早期に検出する必要がある。 そこで、制御部７２は、Ｓ２７で第１判断時間間隔Ｔ１よりも短い第２判断時間間隔Ｔ２（例えば１時間）をメモリ７６から読み込んで、これ以降、キャリブレーション処理の実行後、第２判断時間間隔Ｔ２ごとに検出時間差の比較処理（Ｓ１４）を行うようにしている。なお、このとき補正実行フラグを立てないでＳ１７に進む。

これに対して、比較結果γが未だ第２閾値ＴＨ２未満である場合には（Ｓ２６：Ｎ）、補正実行フラグを立てず、且つ、Ｓ２８で判断時間間隔を第１判断時間間隔Ｔ１にしてＳ１７に進む。従って、制御部７２は、比較結果γが第１閾値ＴＨ１以上にならない限り、キャリブレーション処理を実行しない。

なお、現在の処理対象が印刷ジョブの先頭でない場合（Ｓ１２：Ｎ）、或いは、先頭であるが（Ｓ１２：Ｙ）、前回のキャリブレーション処理実行時（補正動作時）からまだ判断時間間隔に相当する時間だけ経過していない場合（Ｓ１３：Ｎ）、検出時間差の比較処理（Ｓ１４）やキャリブレーション処理を行うことなく（Ｓ１７：Ｎ）、現在設定されているレーザ走査位置で印刷処理を実行する（Ｓ２３）。

５．本実施形態の効果
レーザ走査位置ずれの直接の原因となるスキャナユニット２７の変形は、２つのＢＤセンサ７０，７１における検出時間差αの相違として直接的に現れる。そこで、本実施形態では、この検出時間差αを利用してレーザ走査位置ずれが画質に実質的に影響を与える程度のものになったかどうかを判断するようにした。これにより、温度測定値に基づきレーザ走査位置ずれを監視する構成に比べて高い精度で実質的なレーザ走査位置ずれの有無を判断することができる。

また、２つのＢＤセンサ７０，７１の検出結果に基づきレーザ走査位置ずれの有無を判断するから、１つの光センサの検出結果に基づき判断する構成に比べて判断精度の向上を図ることが可能となる。
上記２つのＢＤセンサ７０，７１を、スキャナユニット２７内で主走査方向の同一端側であって、かつ、副走査方向の前後端に配置した。従って、例えば定着器４３に近い側と遠い側とでスキャナユニット２７の温度分布が異なる場合であっても、その温度変動によるスキャナユニット２７全体に対する影響を検出時間差αに反映させることができ、これに基づいてレーザ走査位置ずれの有無をより良好に判断することができる。

また、レーザ走査位置ずれ有りと判断されるときの検出結果に近付くと、制御部７２の判断時間間隔が短くなる。従って、実質的なレーザ走査位置ずれが生じる可能性が高くなってきたときに迅速にその判断を行うことができる。その一方で、レーザ走査位置ずれが発生しそうもないときには、制御部７２の判断時間間隔を長くして制御負担の軽減を図ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、「走査部」として、複数の偏向面５１Ａを有するポリゴンミラー５１を有するスキャナユニット２７を例に挙げて説明したが、例えばモータ軸に支持された１枚のミラーの回転によって光走査させる、いわゆるガルバノスキャニング方式のように、１枚の偏向面だけで走査するものであってもよい。

（２）上記実施形態では、検出時間差αに基づき実質的なレーザ走査位置ずれ有りと判断したときに、キャリブレーション処理を実行する構成としたが、例えばキャリブレーション処理を実行せずに、例えばレーザ走査位置ずれを外部に報知する構成であってもよい。

（３）レーザ走査位置ずれが生じると、感光ドラム３１上の正規の位置に露光がされずトナーが十分に付着せず、画像濃度が変わってしまうことがあり得る。そこで、キャリブレーション処理として、例えば各色ごとに様々な濃度の複数の画像からなる濃度検査用パターンを搬送ベルト１８上に形成し、これらの各画像の濃度をトナーセンサ８１で検出し、この検出結果に基づきレーザ走査位置を調整する構成であってもよい。

（４）上記実施形態では、印刷ジョブの開始時のみに検出時間差の比較処理等を行う構成であったが、これに限らず、１つの印刷ジョブ内の各ページの画像の印刷処理の間に行う構成であってもよい。

（５）上記実施形態では、２つのＢＤセンサ７０，７１の検出時間差αを利用する構成としたが、関連技術としては、例えば１つの光センサにおける検出タイミングの相違に基づき判断する構成や、正規のレーザ走査位置に対応した正規の検出タイミングにレーザ光が検出できなかった場合に、レーザ走査位置ずれ有りと判断する構成が挙げられる。

（６）上記実施形態では、検出時間差αを、検査用パターン８０の形成時に前回の検出時間差α'として記憶する構成であったが、実際に補正動作が実行されたとき（例えば図７のＳ２３時）の検出時間差αを新たに取得して、これを前回の検出時間差α'として記憶する構成であってもよい。

（７）上記実施形態では、キャリブレーション処理決定のための判断時間間隔が、第１及び第２の判断時間間隔Ｔ１，Ｔ２の２段であったが、例えば３つ以上の閾値を設けて、これに対して判断時間間隔を３段以上にしてもよい。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を示す側断面図 スキャナユニットの構成を説明するための簡略図 スキャナユニットを制御するための制御部のブロック図 制御部によって制御されるＬＤｋ〜ＬＤｙの駆動を示すタイムチャート 検査用パターンの一例を示した模式図 初期化処理を示すフローチャート 印刷メイン処理を示すフローチャート 比較処理を示すフローチャート

１...レーザプリンタ（画像形成装置）
１８...搬送ベルト（被転写体）
２５...プロセス部（形成部）
２７...スキャナユニット（走査部）
３１...感光ドラム（感光体）
５１Ａ...偏向面
７０，７１...ＢＤセンサ（光センサ、検出部）
７２...制御部（判断部、判定部、補正部）
７６...メモリ（記憶部）
８０...検査用パターン（色ずれ検査用パターン）
ＬＤ（ＬＤｋ、ＬＤｃ、ＬＤｍ、ＬＤｙ）...レーザダイオード（発光素子、発生部）
Ｌ（Ｌｋ、Ｌｃ、Ｌｍ、Ｌｙ）...レーザ光
α...検出時間差
α'...前回の検出時間差

Claims (8)

1. 画像データに基づきレーザ光を出力する第１発光素子及び第２発光素子と、
   感光体と、
   回転軸を中心に回転移動する偏向面を有し、前記第１発光素子からのレーザ光と、前記第２発光素子からのレーザ光とを、互いに略反対方向に偏向して前記感光体上で走査させる走査部と、
   前記第１発光素子から出射され、前記走査部で偏向されたレーザ光を検出可能な位置に配置されている第１光センサと、
   前記第２発光素子から出射され、前記走査部で偏向されたレーザ光を検出可能な位置に配置されている第２光センサと、
   前記第１光センサにおける前記レーザ光の検出と前記第２光センサにおける前記レーザ光の検出との時間差である検出時間差に基づき、前記感光体上における前記レーザ光の走査位置ずれの有無を判断する判断部と、を備える画像形成装置。
2. 前記第１光センサは、前記第１発光素子から出射されたレーザ光を、前記感光体上における主走査線の走査開始前のタイミングで検出可能な位置に配置され、
   前記第２光センサは、前記第２発光素子から出射されたレーザ光を、前記感光体上における主走査線の走査終了後のタイミングで検出可能な位置に配置されている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記判断部で前記走査位置ずれ有りと判断された場合に、被転写体に検査用パターンを形成する形成部と、
   前記形成部により形成された検査用パターンに基づき前記走査位置ずれの補正動作を行う補正部と、を備える請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１発光素子及び前記第２発光素子は、互いに異なる色に対応し、
   前記走査部は、前記各発光素子からのレーザ光を前記感光体上で走査して各色ごとに対応した潜像を形成する構成とされ、
   前記検査用パターンは、前記転写体上に転写された画像の色ずれ検査用パターンである請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１光センサ及び前記第２光センサにおける検出時間差を過去の検出時間差として記憶する記憶部を備え、
   前記判断部は、前記記憶部に記憶された過去の検出時間差と今回の検出時間差とに基づき前記走査位置ずれの有無を判断する請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記過去の検出結果は、前記検査用パターンが形成された場合に、そのときの検出結果に更新される請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記検出部の検出結果が、前記走査位置ずれ有りと判断されるときの検出結果に近付くと、前記判断部の判断時間間隔を短くする制御部を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記走査部の回転動作が安定したかどうかを判定する判定部を備え、
   前記判断部は、前記走査部の回転動作が安定した場合に前記判断を開始する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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