JP4172159B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に係り、特に、カラー画像を形成する、レーザプリンタ、レーザコピー機等の電子写真方式のデジタル画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的にレーザプリンタ及びレーザコピー機において用いられる、感光体にレーザビームを走査露光する走査露光装置を用いた画像形成装置（以下、先行技術１という。）は、近年における画像のデジタル化やカラー化によって利用される場合が多くなってきている。特にカラー画像を形成する場合、Ｋ（ブラック）色、Ｙ（イエロー）色、Ｍ（マゼンタ）色、及びＣ（シアン）色の４色の各色毎に順次画像を形成し、前記各色毎に形成された画像を重ね合わせてカラー画像を形成している。このため、カラー画像を形成する場合、従来の白黒機によって画像を形成する場合と比べて生産性が低い。
【０００３】
この問題点を解決するために、上記の４色の画像を同時に形成するタンデム方式のカラー画像形成装置（以下、先行技術２という。）が考案されている。先行技術２は、上述の４色のそれぞれに対応した複数の感光体を有しており、上述の４色の各色毎に分解された画像データに応じて、前記各色のそれぞれに対応するレーザビームを前記４色のそれぞれに対応した複数の感光体に露光して静電潜像を形成した後、前記４色のぞれぞれに対応した複数の感光体に形成された静電潜像を各々現像し、前記４色のそれぞれに対応する感光体に形成された画像を同一の転写媒体上に重ね合わせてカラー画像を形成している。このため、先行技術２は、先行技術１よりも生産性が向上する。しかし、その反面、先行技術２では、露光装置の各レーザビームの光学特性バラツキにより、上述の各色において、前記各レーザビームの結像位置が同一になるように位置合わせを行う必要がある。位置合わせに必要な項目として、レーザビームが結像して形成する主走査方向の走査線の書き出し位置（以下、サイドレジという。）、レーザビームが結像して形成する副走査方向の走査線の書き出し位置（以下、リードレジという。）、レーザビームが結像して形成する主走査方向の走査線の書き終わり位置または印字幅（以下、倍率という。）、レーザビームが結像して形成する走査線自身の湾曲（以下、走査線湾曲という。）、及びレーザビームが結像して形成する走査線の傾き（以下、走査線傾きという。）の５つの項目がある。前記５つの項目において、レーザビームの結像位置が同一になるように位置合わせを行わなければならない。前記５つの項目による前記位置合わせを適切に行うことができた場合、高品位なカラー画像を形成することができる。しかしながら、前記５つの項目による前記位置合わせが十分でない場合、各色毎に形成された画像の色合わせの際に上述の４色に対応する各画像の主走査方向の走査線の書き出し位置及び書き終わり位置が一致せず、すなわち画像の位置ずれが起こり、上述の４色に対応する画像を重ね合わせたカラー画像の品位を保つことができない。
【０００４】
また、先行技術２に用いられる画像形成装置の露光装置の形態は、４連タンデム方式と双方向スプレイペイント方式との２つに大きく分類される。
【０００５】
４連タンデム方式とは、１本のレーザビームを走査露光する走査露光装置を４つ並べた形態である。４連タンデム方式の露光装置の特徴は、レーザビームの偏向手段である走査回転モータが前記走査露光装置毎に存在し、レーザビームの走査位置が個々に独立していることである。４つの前記走査露光装置はそれぞれ上述の４色の各色の画像の露光を担当している。各色毎に設けられた感光体に対して、各色の画像の露光を行い、静電潜像を形成する。前記露光が完了した後、各色毎に現像器を用いて、前記静電潜像を現像する。現像された画像は、単一の転写部材である転写ベルトに転写される。前記画像を前記転写ベルトに転写される際には、各色毎に現像された画像を順次重ね合わせてカラー画像を形成する。この４連タンデム方式の画像形成装置では、カラー画像の色あわせ、すなわち走査ビームの位置合わせを行う場合、上述の５つの項目を考慮して行う。しかしながら、この４連タンデム方式の画像形成装置では、各走査回転モータが独立して動作しているため、前記各走査回転モータの回転位相を同一に制御する特別な機構が必要となる。
【０００６】
また、双方向スプレイペイント方式とは、特開平３−１４２４１２号公報に記載されている走査回転モータ１つで上述の４色の各色に対応したレーザビームを走査する形態である。双方向スプレイペイント方式の露光装置の特徴は、レーザビームの偏向手段である走査回転モータが１つであり、上述の４色の各色に対応したレーザビームが結像する位置が互いに関連していることである。双方向スプレイペイント方式のカラー画像形成装置は、一般に１つの走査回転モータで各色に対応するレーザビームを走査することから、レーザビームの露光を行う走査露光装置自体が比較的コンパクトになる。カラー画像を形成することに関しては、上述の４連タンデム方式のカラー画像形成装置と同様であるが、スプレイペイント方式での各色に対応するレーザビームが関連し合って走査されているので、上述のような走査回転モータに関する特別な制御機構は必要ない。
【０００７】
４連タンデム方式の画像形成装置とスプレイペイント方式の画像形成装置との差異は、副走査方向の位置合わせに対する自由度としてとらえることができる。つまり、４連タンデム方式の場合、各走査モータが独立しているため、双方向スプレイペイント方式の場合よりも位置合わせのタイミング的な自由度が高い。すなわち、４連タンデム方式では、走査回転モータの回転位相を同一に制御することができるため、各色に対応したレーザビームをほとんど同一の位置へ位置合わせすることが可能となる。これに対して、双方向スプレイペイント方式の場合、走査回転モータが１つであるため、各色に対応するレーザビームの各々が互いに関連し合い、各色に対応するレーザビームの各々の位置合わせが走査線単位になってしまう。最も、このような双方向スプレイペイント方式の画像形成装置に別の技術を取り入れることによって、走査線単位以下の制御も可能となるが、今日のような高解像度の画像形成装置では、前記位置合わせが走査線単位であっても色ずれが目立たないことがわかっている（２本のレーザビームでの走査ライン単位での前記位置合わせの制御では、最大の位置ずれの量は１／２ラインである。）。
【０００８】
次に、上述のカラー画像形成装置での色合わせについて説明する。
【０００９】
タンデム方式のカラー画像形成装置では、上述のような５つの項目を補正して走査ビームの位置合わせを行う必要があるが、ここでは、サイドレジの補正について述べる。以下に検出系、制御系及び同期系の順に従来技術を説明する。
【００１０】
まず、検出系について説明する。特開平２−２９１５７３号公報（以下、先行技術３という。）に記載の技術では、各感光体に形成された画像のそれぞれを転写ベルトに転写して前記画像のそれぞれを１つに重ね合わせる場合、画像を印字する前に、各色のテストトナー像を形成している。先行技術３では、前記テストトナー像を転写ベルトに転写して、前記テストトナー像を読み取るために前記転写ベルトに設けられた読み取りセンサで各色のテストトナー像が読み取られている。先行技術３では、読み取った前記各色のテストトナー像の位置を基に色ずれ量が算出されている。これにより、各レーザビームの結像位置の位置ずれの量を把握することができる。このようにして得られた結果によって、先行技術３では、主走査方向の書き出し位置であるサイドレジの補正が行われている。
【００１１】
先行技術２と同様に、特開平３−１４２４１２号公報（以下、先行技術４という。）に記載の技術では、各色に対応するレーザビームで各感光体上にレジスタマークを露光している。先行技術４では、前記レジスタマークが露光された画像を現像し、前記現像された転写媒体に前記レジスタマークが転写される。先行技術４では、前記転写媒体に転写されたレジスタマークを読み取るために、前記転写媒体に設けられた読み取りセンサで前記レジスタマークが読み取られる。先行技術４では、各レーザビームの結像位置の位置ずれの量を把握することができる。このようにして得られた結果によって、先行技術４では、主走査方向の書き出し位置であるサイドレジの補正が行われる。
【００１２】
上述のような検出系デバイスとして、４連タンデム方式のカラー画像形成装置には、ＣＣＤセンサやＰＤが利用されている。また、これらの場合において、検出系に関しては、４連タンデム方式と双方向スプレイペイント方式との差異がない。
【００１３】
さらに、近年においては、レジの検出を上述のようなテストトナー像を利用せずに、レジ情報と関係を密にする走査レーザビーム自体を利用する方法が考えられている。すなわち、主走査方向の書き出し位置の検出には、画像形成領域外の書き出し位置検出センサ（以下、ＳＯＳセンサという。）が利用され、副走査方向の位置検出には、ＰＳＤ等の位置検出デバイスが利用されている。このような走査レーザビーム自体を利用する方法では、上述のＣＣＤセンサ等を用いる必要がなく、検出系が複雑化せずに済む。また、主走査方向に限れば、ＳＯＳセンサを兼用できる点でメリットがある。
【００１４】
次に、制御系及び同期系について説明する。制御系は４連タンデム方式のカラー画像形成装置に限らず、一般的なサイドレジ制御として捕らえることができる。制御方法は、まず、走査開始側のＳＯＳセンサを用いて、レーザビームがＳＯＳセンサ上を通過したときに前記ＳＯＳセンサから出力される出力信号に基づいて、カウンタでの基本クロックによるカウント動作が開始される。次に、前記制御方法は、前記カウント動作によってカウントされた値が所定の設定値になったときに、画像の書き出しが開始される。前記制御方法は、前記所定の設定値に、上述した検出センサから出力信号が出力されるタイミングを反映させたものである。この他の制御方法として、特開昭６３−２５４８５７号公報（以下、先行技術５という。）に記載の技術のように、ＳＯＳセンサから出力される出力信号の出力タイミングを遅らせる遅延回路を利用した制御方法がある。
【００１５】
実際には、同期系において上述のカウンタでカウントする基本クロックはＳＯＳセンサに同期したクロックを利用しなければならない。前記基本クロックが前記ＳＯＳセンサに同期していない場合、回転多面鏡の分割角度誤差が生じてしまい、この分割角度誤差が画像の書き出し位置に微小なずれを引き起こしてしまう。このため、レーザビームの書き出し位置側に、レーザビームの走査位置の検出センサが必要となる。４連タンデム方式では、各色に対応するレーザビームの各々に対してＳＯＳセンサが設けられているので、前記ＳＯＳセンサを用いれば問題はない。しかしながら、双方向スプレイペイント方式では、回転多面鏡を挟んだ状態でそれぞれ走査されるレーザビームの走査方向が反対方向となってしまうため、特開昭５９−１２３３６８号公報（以下、先行技術６という。）には、それぞれ対角して走査されるレーザビームの走査開始位置にＳＯＳセンサが設けられている。
【００１６】
また、検出系として、ＳＯＳセンサを用いている場合、各色に対応したレーザビームがそれぞれのレーザビームを検出するＳＯＳセンサ上を通過したときに出力される出力信号により、基準となる色に対応するレーザビームの出力信号を検知するタイミングと他のレーザビームの出力信号を検知するタイミングとの相対関係から、書き出し位置を制御することが可能である。
【００１７】
４連タンデム方式のカラー画像形成装置では、色ずれを何らかの方法で補正しなければ、高品位な画像が得られない。高品位な画像を得るためには、まずカラー画像の位置ずれを検出する必要がある。しかしながら、上述の従来技術では、前記位置ずれを検出する方法として、４色それぞれの画像を転写する同一媒体である転写媒体に色合わせを行うためのテスト画像を形成し、ＣＣＤセンサに代表される読み取りセンサで各色間の位置関係、すなわち走査されるレーザビームの位置関係を得ていた。ここで、高品位なカラー画像とは、色ずれのない画像であることはもちろんであるが、これに併せて、走査される各々のレーザビームの位置合わせの精度（分解能）が前記レーザビームの走査開始位置を読み取る検出センサの分解能によって決定される。近年の一般的な書き込み密度である６００ＤＰＩ（Ｄｏｔ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈｉ）では、色合わせに必要な精度として４２．３ミクロン以下の分解能が少なくとも必要とされている。このため、前記読み取りセンサには、高価なＣＣＤセンサを用いている実施例が多い。画質の高解像度化は今後さらに進み、読み取りセンサに必要とされる分解能はさらに厳しくなる。
【００１８】
また、レーザビームの走査開始位置を読み取る精度を向上させるために、テスト画像のマークに特徴を持たせることも考えられる。この場合、複雑化した特徴を有するマークの画像データを画像形成装置が所持しなければならず、また前記画像データを処理するために複数種の演算を行わなければならない。画像演算が行われている際の処理には時間を要してしまうことに加え、複数種の演算が行われているとさらに演算の処理に時間を要してしまう。このため、前記画像演算及び前記副数種の演算が行われている間では、画像形成の生産性が低下してしまう。また、処理系を高性能にすれば、前記画像演算及び前記副数種の演算に要する時間を短縮することができるが、その分コスト高となってしまうという問題点があった。
【００１９】
また、検出系の問題点を解決するために、ＳＯＳセンサを検出系に使用すれば、双方向スプレイペイント方式において低コストで４連タンデム方式と比べて低コストであり、かつ前記４連タンデム方式と同等の書き出し位置制御をすることが可能である。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＳＯＳセンサから出力される出力信号を利用して、各色に対応したレーザビームの書き出し位置を制御する方法では、各色に対応したレーザビームのそれぞれを検出するために設けられた各々のＳＯＳセンサから出力信号が出力されるタイミングをモニタすることにより、各色に対応するレーザビームの書き出し位置を検出しているため、倍率のずれ（以下、倍率ずれという。）が発生した場合であっても前記各々のＳＯＳセンサから出力信号が出力されるタイミングが変動してしまう。このため、各色に対応するレーザビームの相対位置がずれていると誤検知してしまう場合がある。
【００２１】
図９（ａ）には、レーザビームによって静電潜像を形成するための光走査系をユニット化したＲＯＳ３００が設けられている。
【００２２】
前記ＲＯＳ３００には、レーザビームを出射する半導体レーザ３０２、前記半導体レーザ３００から出射されたレーザビームを平行光にするコリメータレンズ３０４、及び前記コリメータレンズ３０４を介したレーザビームを偏向させる回転多面鏡３０６が備えられている。
【００２３】
ここで、前記回転多面鏡３０６の周面には、入射したレーザビームを反射する反射面が８面設けられている。
【００２４】
前記半導体レーザ３０２から前記回転多面鏡３０６に向けてレーザビームが出射される光路の途中には、レーザビームを平行光にする前記コリメータレンズ３０４が設けられている。
【００２５】
また、前記回転多面鏡３０６には、前記回転多面鏡３０６を回転駆動させるための駆動手段としての図示しない走査回転モータが設けられている。
【００２６】
また、前記走査回転モータが回転することで、前記回転多面鏡３０６を前記矢印Ａの方向に回転させることができる。
【００２７】
前記コリメータレンズ３０４を介して前記回転多面鏡３０６に入射したレーザビームは、前記回転多面鏡３０６周面に設けられている反射面によって反射される。
【００２８】
前記反射面によって反射されたレーザビームの光路の途中には、ｆθレンズ３０８が設けられている。
【００２９】
前記ｆθレンズ３０８は、前記反射面によって反射されたレーザビームの後述する感光体上での結像位置を補正する。
【００３０】
前記反射面によって反射されたレーザビームの走査方向には前記レーザビームにより静電潜像が形成される感光体３１０が設けられている。
【００３１】
また、前記感光体３１０に隣接するように、前記感光体３１０の図１の左側端部にはレーザビームが書き出し位置に位置することを検知するＳＯＳセンサ３１２、右側端部には前記レーザビームが書き込み終了位置に位置することを検知するＥＯＳセンサ３１４が設けられている。
【００３２】
走査レーザビームが前記ＳＯＳセンサ３１２上、前記ＥＯＳセンサ３１４上のそれぞれを通過すると、前記走査レーザビームを検知したことを示すＳＯＳ信号、ＥＯＳ信号がそれぞれ出力される。
【００３３】
図９（ｂ）には、倍率ずれが発生した場合のタイミングチャートが示されている。
【００３４】
通常の場合、図９（ｂ）に示されるようなタイミングでＳＯＳセンサ３１２及びＥＯＳセンサ３１４からの出力信号が出力される。また、画像データである印字イメージデータは、ＳＯＳセンサ３１２から出力信号が出力されたタイミングから一定時間経過後に出力される。
【００３５】
しかしながら、画像形成装置の内部の温度が上昇するにつれて、レーザビームを出射する半導体レーザ３０２の温度も上昇する。これにともない、前記半導体レーザ３０２から出射されるレーザビームの波長が変化する。前記ｆθレンズ３０８は、入射するレーザビームの波長に対して屈折率が変化するという特性を持っている。このため、通常の場合と比べて波長が変化したレーザビームが前記ｆθレンズ３０８に入射すると、通常の場合よりも前記レーザビームが屈折してしまう（破線参照）。この結果、通常の場合と同じ角度で回転多面鏡３０６の反射面からレーザビームを反射させても、前記通常の場合よりも広い走査幅でレーザビームが走査される。
【００３６】
前記通常の場合と前記画像形成装置の内部の温度が上昇した場合とでは、前記走査回転モータの回転数と前記回転多面鏡３０６の反射角度とが同じであるが、前記通常の場合よりも前記画像形成装置の内部の温度が上昇した場合の方が、前記ＳＯＳセンサ３１２がレーザビームを遅く検知する。また、前記通常の場合よりも前記画像形成装置の内部の温度が上昇した場合の方が、前記ＥＯＳセンサ３１４が前記レーザビームを早く検知する。つまり、前記通常の場合よりも前記画像形成装置の内部の温度が上昇した場合の方が、前記ＳＯＳセンサ３１２と前記ＥＯＳセンサ３１４との間でレーザビームを走査する期間が短くなり、倍率ずれが生じる。
【００３７】
このような状態から倍率ずれを補正せずに画像を印字してしまうと、前記画像形成装置の内部の温度が上昇した場合、前記画像が主走査方向に伸びてしまう。
【００３８】
また、通常の場合よりも画像形成装置の内部の温度が下降した場合、画像形成装置の内部の温度が下降するにつれて、レーザビームを出射する半導体レーザの温度も下降する。これにともない、前記半導体レーザ３０２から出射されるレーザビームの波長が変化する。このため、通常の場合と比べて波長が変化したレーザビームが前記ｆθレンズ３０８に入射すると、通常の場合よりも前記レーザビームが屈折してしまう（一点破線参照）。この結果、通常の場合と同じ角度で回転多面鏡３０６の反射面からレーザビームを反射させても、前記通常の場合よりも狭い走査幅でレーザビームを走査してしまう。
【００３９】
前記通常の場合と前記画像形成装置の内部の温度が下降した場合とでは、前記走査回転モータの回転数と前記回転多面鏡３０６の反射角度とが同じであるが、前記通常の場合よりも前記画像形成装置の内部の温度が下降した場合の方が、前記ＳＯＳセンサ３１２がレーザビームを早く検知する。また、前記通常の場合よりも前記画像形成装置の内部の温度が下降した場合の方が、前記ＥＯＳセンサ３１４が前記レーザビームを遅く検知する。つまり、前記通常の場合よりも前記画像形成装置の内部の温度が下降した場合の方が、前記ＳＯＳセンサ３１２と前記ＥＯＳセンサ３１４との間でレーザビームを走査する期間が長くなり、倍率ずれが生じる。
【００４０】
図１０には、倍率ずれが発生し、主走査ビーム位置検知方法で誤検知してしまう場合のタイミングチャートが示されている。
【００４１】
▲１▼には、サイドレジのずれ（以下、サイドレジずれという。）及び倍率ずれの両方が発生していない場合が示されている。
【００４２】
ＳＯＳセンサ３１２からの出力信号であるＳＯＳ信号とＥＯＳセンサ３１４からの信号であるＥＯＳ信号とを検知し、レーザビームの主走査方向の走査ビーム位置を検出する。これにより、各色に対応するレーザビームの主走査方向の走査ビーム位置を制御する場合、前記半導体レーザ３０２の波長ずれによっても誤検知が起り、倍率がずれているだけで、サイドレジがずれていなくても主走査方向のビーム位置ずれが発生したように検知してしまう場合がある。
【００４３】
前記主走査ビーム位置の制御方法では、基準色に対応するＳＯＳセンサがレーザビームを検知するタイミングから、非基準色に対応するＳＯＳセンサが前記レーザビームを検知するタイミングまでの時間差Ｔ１をモニタする。前記モニタにより、主走査方向のビーム走査位置の相対関係を検出している。
【００４４】
▲２▼に示されるように単純に主走査方向の走査ビーム位置がΔｔ１だけずれている場合、非基準色の画像データに応じた画像形成をΔｔ１だけ早く行えば、印字イメージが補正される。
【００４５】
しかしながら、▲３▼に示されるように倍率ずれが発生した場合、主走査方向のビーム位置ずれが発生した場合と同様にΔｔ２だけの時間差が検出される。本来ならば、▲３▼−２に示されるように画像クロックの周波数を可変して、感光体３１０に形成される画像の倍率を補正する必要があるが、このような主走査ビーム位置検知方法では、サイドレジがずれていると判断してしまい、▲３▼−１に示されるように、非基準色の画像データに応じた画像形成をΔｔ２だけ早く行ってしまう。このため、印字イメージが適切なものとならなく、高精度に主走査方向の色ずれを補正するためには、サイドレジずれと倍率ずれとを分離して主走査方向のレーザビーム走査位置を補正する必要がある。
【００４６】
すなわち、サイドレジがずれた場合及び倍率ずれが生じた場合の両方において、基準色に対応するＳＯＳセンサがレーザビームを検知するタイミングから、非基準色に対応するＳＯＳセンサが前記レーザビームを検知するタイミングまでの時間差を利用しているため、上述のような問題が生じてしまうことがある。したがって、高精度なカラーレジストレーションを行うためには、サイドレジと倍率の成分とを分離して画像形成を行う必要がある。
【００４７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、検出系に高価なデバイスを用いることなく、高精度にカラー画像の色合わせに必要な倍率ずれ及びサイドレジずれを補正し、また、双方向にレーザビームを走査する走査露光装置であっても適用可能なシステム及びアルゴリズムを構成し、高品位なカラー画像を形成することのできる画像形成装置を得ることを目的とする。
【００４８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、光ビームの１ドット毎の変調タイミングを規定する画像クロックの周波数に応じて複数の光ビームが各々出射され、前記複数の光ビームが各々偏向され、前記複数の光ビームのうち一部の光ビームを主走査する方向を正方向として主走査し、残りの光ビームを前記正方向とは逆方向に主走査するための光走査ユニットが筺体に収容され、この光走査ユニットからの光ビームによって、像担持体に画像を形成し、前記複数の光ビームの各々に対して前記像担持体に形成された複数の画像を単一の画像として合成して出力する画像形成装置であって、前記複数の光ビームの各光ビーム毎に設けられ、前記主走査方向の光ビームが走査開始位置に達したことを検知する走査開始位置検知センサと、前記複数の光ビームの各光ビーム毎に設けられ、前記主走査方向の光ビームが走査終了位置に達したことを検知する走査終了位置検知センサと、前記正方向に主走査される光ビームのうち基準となる正方向基準光ビームを、当該正方向基準光ビームに対応する前記走査開始位置検知センサに導くと共に、前記逆方向に主走査される光ビームのうち基準となる逆方向基準光ビームを、当該逆方向基準光ビームに対応する前記走査終了位置検知センサに導くピックアップミラーと、前記筺体の内部の温度を検知する温度検知手段と、前記画像クロックの周波数を可変する可変手段と、前記温度検知手段によって検知された筺体内部の温度と、前記複数の光ビームの各波長の温度特性情報と、に基づいて、前記可変手段を制御して前記画像クロックの周波数を変更し、前記像担持体に形成される画像の倍率を補正する倍率補正手段と、前記倍率補正手段により前記画像の倍率が補正された後に、前記正方向基準光ビームに対応する前記走査開始位置検知センサが前記正方向基準光ビームを検知したタイミングと前記正方向基準光ビームに対応する前記走査終了位置検知センサが前記正方向基準光ビームを検知したタイミングとの時間間隔を可変された前記画像クロックの周波数でカウントした値と、前記主走査方向の１ライン分の前記画像を形成するために必要な一定の画像クロックの数と、を比較し、比較の結果に基づいた前記主走査方向の画像の倍率ずれの補正、及び前記ピックアップミラーの位置が変動した場合に、前記逆方向基準光ビームが、前記逆方向基準光ビームに対応する前記走査開始位置検知センサで検知されるタイミングと、前記逆方向基準光ビームが、前記ピックアップミラーを介して、前記逆方向基準光ビームに対応する前記走査終了位置検知センサで検知されるタイミングとの時間間隔が、初期状態における前記時間間隔と一致するように、前記逆方向基準光ビームの主走査方向のずれを補正する主走査方向ずれ補正手段と、を有することを特徴としている。
【００４９】
請求項１に記載の発明によれば、光ビームの１ドット毎の変調タイミングを規定する画像クロックの周波数に応じて複数の光ビームが各々出射され、複数の光ビームが各々偏向され、複数の光ビームのうち一部の光ビームを主走査する方向を正方向として主走査し、残りの光ビームを正方向とは逆方向に主走査するための光走査ユニットが筺体に収容され、この光走査ユニットからの光ビームによって、像担持体に画像を形成し、複数の光ビームの各々に対して像担持体に形成された複数の画像を単一の画像として合成して出力する画像形成装置が有する、温度検知手段が筺体の内部の温度を検知する。そして、倍率補正手段が、前記温度検知手段によって検知された筺体内部の温度と、前記複数の光ビームの各波長の温度特性情報と、に基づいて、可変手段を制御して画像クロックの周波数を変更し、前記像担持体に形成される画像の倍率を補正する。これにより、倍率ずれの補正のための制御アルゴリズムを簡素化することができ、検出系に高価なデバイスを用いることなく、簡単な構成で高精度にカラー画像の色合わせに適する画像の倍率の補正をすることができる。そして、主走査方向ずれ補正手段が、倍率補正手段により画像の倍率が補正された後に、正方向基準光ビームに対応する走査開始位置検知センサが正方向基準光ビームを検知したタイミングと正方向基準光ビームに対応する走査終了位置検知センサが正方向基準光ビームを検知したタイミングとの時間間隔を可変された画像クロックの周波数でカウントした値と、主走査方向の１ライン分の画像を形成するために必要な一定の画像クロックの数と、を比較し、比較の結果に基づいて主走査方向の画像の倍率ずれを補正する。これにより、画像の倍率ずれの補正と複数の光ビームの主走査方向のずれの補正とが分離され、検出系に高価なデバイスを用いることなく、簡単な構成で高精度に複数の光ビームの主走査方向のずれを制御することができ、この制御に要する時間を短縮することができる。また、正方向に主走査される光ビームのうち基準となる正方向基準光ビームを、当該正方向基準光ビームに対応する前記走査開始位置検知センサに導くと共に、前記逆方向に主走査される光ビームのうち基準となる逆方向基準光ビームを、当該逆方向基準光ビームに対応する前記走査終了位置検知センサに導くピックアップミラーを有している。そして、ピックアップミラーの位置が変動した場合に、逆方向基準光ビームが、逆方向基準光ビームに対応する走査開始位置検知センサで検知されるタイミングと、逆方向基準光ビームが、ピックアップミラーを介して、逆方向基準光ビームに対応する走査終了位置検知センサで検知されるタイミングとの時間間隔が、初期状態における上記時間間隔と一致するように、逆方向基準光ビームの主走査方向のずれを補正する。これにより、光ビームの走査方向に起因する補正方向の調整が可能となるため、双方向に光ビームを走査する走査露光装置であっても適用可能なシステム及びアルゴリズムを構成し、高品位なカラー画像を形成することができる。
【００５２】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記画像の倍率が補正された後に行われる前記主走査方向の前記画像の位置ずれ補正の終了後に、前記正方向基準光ビームと前記逆方向基準光ビームとの前記主走査方向のずれを補正することを特徴とする。
【００５３】
請求項３に記載の発明によれば、画像の倍率が補正された後に行われる主走査方向の画像の位置ずれ補正の終了後に、正方向基準光ビームと逆方向基準光ビームとの主走査方向のずれを補正することで、カラー画像の色合わせに必要な倍率ずれ及び主走査方向のビーム位置ずれの補正を高精度に行うことができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００５５】
本実施の形態では、レーザビームを主走査方向に偏向する回転多面鏡を１つ用いてＣ（シアン）色、Ｋ（ブラック）色、Ｍ（マゼンタ）色、及びＹ（イエロー）色の４色の各色に対応したレーザビームを走査する形態である双方向スプレイペイント方式の画像形成装置を用いて説明する。
【００５６】
図１には、本実施の形態に係る画像形成装置Ｐの断面図が示されている。
【００５７】
図２に示される如く、前記画像形成装置Ｐには、レーザビームを走査し、後述する感光体に前記レーザビームを露光する走査ユニットである露光装置１０が設けられている。
【００５８】
前記露光装置１０は４つの壁面を有しており、各壁面にはレーザビームを出射するレーザダイオード１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、及び１２Ｄが設置されている。前記レーザダイオード１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、及び１２ＤはそれぞれＣ色、Ｋ色、Ｍ色、及びＹ色に対応する画像を形成するためのレーザビームを出射する。
【００５９】
前記レーザダイオード１２Ａ及び１２Ｂはそれぞれ隣接する前記壁面に設けられている。
【００６０】
前記レーザダイオード１２Ａ、１２Ｂから出射されたレーザビームの各々の光路上には、前記レーザビームを平行光にするためのコリメータレンズ１４Ａ、１４Ｂが設けられている。
【００６１】
前記レーザダイオード１２Ａから出射されたレーザビームの光路先には、反射ミラー１６が設けられている。これにより、前記レーザビームを偏向することができる。
【００６２】
また、前記レーザダイオード１２Ｂから出射されたレーザビームの光路先には、反射ミラー１８が設けられている。これにより、前記レーザビームを偏向することができる。前記反射ミラー１８によって偏向された前記レーザビームは、前記反射ミラー１６に入射し、さらに偏向される。
【００６３】
さらに、前記反射ミラー１６によって偏向された後の各レーザビームの光路上には、前記各レーザビームを後述する感光体上で主走査方向に等速運動させるｆθレンズ２０、２２が設けられている。前記反射ミラー１６によって偏向された各レーザビームは、まず前記ｆθレンズ２０を通過した後、ｆθレンズ２２を通過するようになっている。
【００６４】
前記ｆθレンズ２２を通過した各レーザビームの光路先には、前記各レーザビームを偏向する回転多面鏡２４が設けられている。これにより、前記回転多面鏡２４によって反射された各レーザビームを主走査方向に走査することができる。
【００６５】
ここで、前記回転多面鏡２４に入射する各レーザビームは、前記主走査方向と略直交する副走査方向に別々の角度を有している。これにより、前記回転多面鏡２４に偏向された後の各レーザビームは、前記副走査方向に互いに異なる角度を有し、異なる光路を進むことになる。
【００６６】
前記回転多面鏡２４によって偏向された各レーザビームは、再び前記ｆθレンズ２２、２０を順に通過する。すなわち、前記各レーザビームが同一のｆθレンズ２０及び２２を２回ずつ通過するダブルパス構成になっている。
【００６７】
前記ｆθレンズ２２、２０を順に通過した後のＣ色、Ｋ色に対応するレーザビームの光路先には、それぞれ反射ミラー２６、２８が設けられている。これにより、前記レーザビームを偏向させることができる。
【００６８】
前記反射ミラー２６によって偏向されたＣ色に対応するレーザビームの光路先には、前記レーザビームを偏向させるシリンダーミラー３０が設けられている。
【００６９】
さらに、前記シリンダーミラー３０によって偏向されたレーザビームの光路先には、Ｃ色に対応する静電潜像を形成するための感光体３２が設けられている。
【００７０】
また、前記反射ミラー２８によって偏向されたＫ色に対応するレーザビームの光路先には、前記レーザビームを偏向させるシリンダーミラー３４が設けられている。
【００７１】
さらに、前記シリンダーミラー３４によって偏向されたレーザビームの光路先には、Ｋ色に対応する静電潜像を形成するための感光体３６が設けられている。
【００７２】
一方、前記レーザダイオード１２Ｃ及び１２Ｄは上述のレーザダイオード１２Ａ及び１２Ｂが設けられている壁面とは異なる、それぞれ隣接する前記壁面に設けられている。
【００７３】
前記レーザダイオード１２Ｃ、１２Ｄから出射されたレーザビームの各々の光路上には、前記レーザビームを平行光にするためのコリメータレンズ３８Ａ、３８Ｂが設けられている。
【００７４】
前記レーザダイオード１２Ｃから出射されたレーザビームの光路先には、反射ミラー４０が設けられている。これにより、前記レーザビームを偏向することができる。
【００７５】
また、前記レーザダイオード１２Ｄから出射されたレーザビームの光路先には、反射ミラー４２が設けられている。これにより、前記レーザビームを偏向することができる。前記反射ミラー４２によって偏向された前記レーザビームは、前記反射ミラー４０に入射し、さらに偏向される。
【００７６】
さらに、前記反射ミラー４０によって偏向された後の各レーザビームの光路上には、前記各レーザビームを後述する感光体上で主走査方向に等速運動させるｆθレンズ４２、４４が設けられている。前記反射ミラーによって偏向された各レーザビームは、まず前記ｆθレンズ４２を通過した後、ｆθレンズ４４を通過するようになっている。
【００７７】
前記ｆθレンズ４４を通過した各レーザビームは前記回転多面鏡２４に入射し、偏向される。これにより、前記回転多面鏡２４によって反射された各レーザビームを主走査方向に走査することができる。
【００７８】
上述のように、前記回転多面鏡２４に入射する各レーザビームは、前記主走査方向と略直交する副走査方向に別々の角度を有している。これにより、前記回転多面鏡２４によって偏向された後の各レーザビームは、前記副走査方向に互いに異なる角度を有し、異なる光路を進むことになる。
【００７９】
前記回転多面鏡２４によって偏向された各レーザビームは、再び前記ｆθレンズ４４、４２を順に通過する。すなわち、前記各レーザビームが同一のｆθレンズ４２及び４４を２回ずつ通過するダブルパス構成になっている。
【００８０】
前記ｆθレンズ４４、４２を順に通過した後のＭ色、Ｙ色に対応するレーザビームの光路先には、それぞれ反射ミラー４６、４８が設けられている。これにより、前記レーザビームを偏向させることができる。
【００８１】
前記反射ミラー４６によって偏向されたＭ色に対応するレーザビームの光路先には、前記レーザビームを偏向させるシリンダーミラー５０が設けられている。
【００８２】
さらに、前記シリンダーミラー５０によって偏向されたレーザビームの光路先には、Ｍ色に対応する静電潜像を形成するための感光体５２が設けられている。
【００８３】
また、前記反射ミラー４８によって偏向されたＹ色に対応するレーザビームの光路先には、前記レーザビームを偏向させるシリンダーミラー５４が設けられている。
【００８４】
さらに、前記シリンダーミラー５４によって偏向されたレーザビームの光路先には、Ｋ色に対応する静電潜像を形成するための感光体５６が設けられている。
【００８５】
また、前記感光体３２、３６の左側端部には、Ｃ色及びＫ色の各レーザビームが走査開始位置に位置することを検知するＳＯＳセンサ５８Ａ、５８Ｂがそれぞれ設置されている。
【００８６】
さらに、前記感光体３２、３６の右側端部には、前記各レーザビームが走査終了位置に位置することを検知するＥＯＳセンサ６０Ａ、６０Ｂがそれぞれ設置されている。
【００８７】
また、前記感光体５２、５６の右側端部には、Ｍ色及びＹ色の各レーザビームが走査開始位置に位置することを検知するＳＯＳセンサ６２Ａ、６２Ｂがそれぞれ設置されている。
【００８８】
さらに、前記感光体５２、５６の左側端部には、前記各レーザビームが走査終了位置に位置することを検知するＥＯＳセンサ６４Ａ、６４Ｂがそれぞれ設置されている。
【００８９】
ここで、前記感光体３２、３６、５２、及び５６は一平面上に設置されている。
【００９０】
前記感光体３６には、前記感光体３６を帯電させる帯電器６６Ａが設けられている。同様に、前記感光体３２には帯電器６６Ｂが、前記感光体５２には帯電器６６Ｃが、及び前記感光体５６には帯電器６６Ｄが、それぞれ設けられている。
【００９１】
予め帯電している各感光体にレーザビームが照射されると、前記レーザビームが照射された部位の電位が低下する。また、前記各感光体に形成された静電潜像に付着させるトナーが予め帯電されている。前記トナーが前記各感光体と接触すると、レーザビームが照射されていない前記各感光体の部位と前記トナーとは同極に帯電しているため、トナーが前記各感光体に付着しない。これに対して、前記レーザビームが照射されていない前記各感光体の部位の電位よりもレーザビームが照射された前記各感光体の部位の電位が低いため、前記レーザビームが照射された前記各感光体の部位では、トナーが前記感光体に付着する。
【００９２】
このようにして、各感光体に形成された静電潜像に対応するトナー像が形成される。
【００９３】
また、前記感光体３６には、前記トナー像を現像する現像器６８Ａが設けられている。同様に、前記感光体３２には現像器６８Ｂが、前記感光体５２には現像器６８Ｃが、及び前記感光体５６には現像器６８Ｄが、それぞれ設けられている。
【００９４】
さらに、各感光体に形成された画像を重ね合わせて単一の画像にする転写ベルト７０が、前記各感光体に接するように設けられている。これにより、各感光体に形成された画像の前記転写ベルト７０への転写が完了すると、単一の画像が形成される。前記転写ベルト７０が所定の搬送路を循環すると、前記単一の画像が記録媒体に記録される。
【００９５】
また、前記感光体３６には、前記感光体３６上に残されたトナー像をクリーニングするためのクリーナ７４Ａが設けられている。同様に、前記感光体３２にはクリーナ７４Ｂが、前記感光体５２にはクリーナ７４Ｃが、及び前記感光体５６にはクリーナ７４Ｄが、それぞれ設けられている。これにより、トナー像が前記転写ベルト７０に転写された後、各感光体上に残されたトナーが完全に除去される。
【００９６】
さらに、前記露光装置１０の内部には、Ｃ色に対応するレーザビームを前記ＳＯＳセンサ５８Ａへ反射させ、かつＭ色に対応するレーザビームを前記ＥＯＳセンサ６４Ａへ反射させるピックアップミラー７６が設けられている。
【００９７】
また、前記露光装置１０の内部には、Ｍ色に対応するレーザビームを前記ＳＯＳセンサ６２Ａへ反射させるピックアップミラー７８が設けられている。
【００９８】
さらに、前記露光装置１０の内部には、前記露光装置の内部の温度を検知する温度センサ１００が設けられている（後述）。
【００９９】
本実施の形態では、Ｃ色、Ｋ色、Ｍ色、及びＹ色の４色のうちＣ色を基準色としている。
【０１００】
また、Ｃ色及びＫ色に対応するレーザビームの走査が同一走査となっている。さらに、Ｍ色及びＹ色に対応するレーザビームの走査が同一走査となっており、前記Ｃ色及びＫ色に対応するレーザビームの走査とは逆走査になっている。
【０１０１】
なお、本実施の形態では、ＥＯＳセンサは前記４色に対応するレーザビームの走査終了位置にそれぞれ設けてあるが、基準色、非基準色の走査方向に１個ずつ配置してもよい。
【０１０２】
次に、各色に対応するレーザビームによって形成される画像の位置合わせであるレジストレーションコントロール（以下、レジコンと略す。）について説明する。本実施の形態では、同一走査のレーザビームであるＣ色とＫ色とに対応する各レーザビーム間、及びＭ色とＹ色とに対応する各レーザビーム間でそれぞれレジコンを行い、その後、Ｃ色とＭ色とに対応する各レーザビーム間のレジコンを行う。
【０１０３】
図３には、本実施の形態における画像形成装置Ｐの機能ブロック図が示されている。
【０１０４】
前記温度センサ１００には、前記温度センサ１００によって検知された温度を基にして、各レーザダイオードから出射されるレーザビームの波長の変動量、前記レーザビームが各感光体上で走査される移動速度の変動量、各感光体上での倍率変動量、及び前記検知された温度での画像形成に適した、上述の各レーザダイオードから出射されるレーザビームの１ドットごとの変調タイミングを規定する信号である画像クロックの周波数を演算によって求めるメインコントロール回路１０２が接続されている。
【０１０５】
前記メインコントロール回路１０２には、通常時での画像クロックの周波数を前記メインコントロール回路１０２によって求められた画像クロックの周波数に可変させるための倍率補正回路１０４が接続されている。
【０１０６】
前記倍率補正回路１０４の内部には、Ｃ色、Ｋ色、Ｍ色、及びＹ色のそれぞれに対応するＰＬＬ回路１０９Ａ、１０９Ｂ、１０９Ｃ、及び１０９Ｄが設けられており、安定した周波数の画像クロックを発振する（後述）。
【０１０７】
また、前記画像形成装置Ｐには、画像データを処理する画像処理回路１０６が設けられている。前記画像処理回路１０６の内部には、前記倍率補正回路１０ ４が設けられている。
【０１０８】
図３（ｂ）に示される如く、上述の各ＰＬＬ回路の内部には、一定の周波数をもつ画像クロックである基準クロックを出力する基準クロック回路１０８が設けられている。
【０１０９】
前記基準クロック回路１０８には、前記基準クロック回路１０８から出力される前記基準クロックの位相と後述するプログラマブル分周カウンタから入力される信号の位相とを比較する位相比較器１１０が接続されている。
【０１１０】
前記位相比較器１１０には、前記位相比較器１１０から出力された信号の低周波数領域部分のみを出力するローパスフィルタ回路（以下、ＬＰＦと略す。）１１２が接続されている。
【０１１１】
前記ＬＰＦ１１２には、前記ＬＰＦ１１２から出力された信号の電圧値を制御する電圧制御発信機（以下、ＶＣＯと略す。）１１４が接続されている。
【０１１２】
前記ＶＣＯ１１４には、前記ＶＣＯ１１４から出力された信号の周期を１／Ｎ（Ｎは整数）に変換できるプログラマブル分周カウンタ１１６が接続されている。
【０１１３】
前記プログラマブル分周カウンタ１１６には、前記位相比較器１１０が接続されている。
【０１１４】
前記位相比較器１１０と、前記ＬＰＦ１１２と、前記ＶＣＯ１１４と、前記プログラマブル分周カウンタ１１６と、で構成される回路が閉ループ回路になっている。これにより、各ＰＬＬ回路は、前記基準クロック回路１０８から出力される基準クロックの周波数に同期した安定な周波数の画像クロックを出力する。
【０１１５】
前記倍率補正回路１０４から出力される画像クロックの周波数は、前記メインコントロール回路１０２から前記倍率補正回路１０４に入力される設定値によって変化する。
【０１１６】
前記設定値を小さくすると、前記ＶＣＯ１１４から出力される信号の発信周波数が前記設定値の変更前より低下した状態で平衡し、前記設定値を大きくすると、前記画像クロックの周波数が前記設定値の変更前より上昇した状態で平衡する。
【０１１７】
前記画像クロックの周波数が変化することで、主走査方向に沿ったレーザビームが照射されるドット間隔が変化し、レーザビームによる主走査方向に沿った画像の記録範囲の長さ（以下、倍率という。）が変化する。
【０１１８】
また、前記メインコントロール回路１０２の内部には、上述の各レーザダイオードから出射されるレーザビームの各々の波長の温度特性のデータを記憶してあるＲＯＭ１１７が設けられている。
【０１１９】
前記温度センサ１００によって検知された前記露光装置１０の内部の温度と、前記ＲＯＭ１１７に記憶されている前記温度特性のデータと、に基づいて、前記倍率の補正に関する演算が行われる。
【０１２０】
前記メインコントロール回路１０２が、前記演算の結果に応じて前記倍率補正回路１０６を制御して前記画像クロックの周波数を変更する。
【０１２１】
また、レジずれを補正するレジコントロール回路１１８が、後述するセレクタ１１９、レジコンカウンタ１２０、及びデータレジスタ１２２で構成されている。
【０１２２】
前記各ＳＯＳセンサ及び各ＥＯＳセンサには、前記各ＳＯＳセンサから出力される各々のＳＯＳ信号及び前記ＥＯＳセンサ６４Ａから出力されるＥＯＳ信号を選択するセレクタ１１９が接続されている。
【０１２３】
前記セレクタ１１９には、各ＳＯＳ信号間の時間差を計測するレジコンカウンタ１２０が接続されている。
【０１２４】
前記レジコンカウンタ１２０には、前記レジコンカウンタ１２０によって計測された計測値を記憶する、演算器を備えたデータレジスタ１２２が接続されている。
【０１２５】
前記データレジスタ１２２には、前記メインコントロール回路１０２が接続されており、前記メインコントロール１０２からの指示によって前記データレジスタ１２２が動作するようになっている。
【０１２６】
次に、正走査及び逆走査における、各ＳＯＳセンサから出力される各々のＳＯＳ信号の検知タイミング及び各ＥＯＳセンサから出力されるＥＯＳ信号の検知タイミングの時間差の計測について、説明する。
【０１２７】
ここで、正走査とは、前記Ｃ色及び前記Ｋ色に対応するレーザビームの走査方向をいい、逆走査とは、前記Ｙ色及びＭ色に対応するレーザビームの走査方向をいう。
【０１２８】
正走査において、前記セレクタ１１９により前記Ｃ色に対応するＳＯＳセンサ５８Ａ及び前記Ｋ色に対応するＳＯＳセンサ５８Ｂが選択される。前記レジコンカウンタ１２０は、前記ＳＯＳセンサ５８Ａから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングと前記ＳＯＳセンサ５８Ｂから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングとの時間差を計測する。
【０１２９】
前記レジコンカウンタ１２０により計測された値は、前記データレジスタ１２２に記憶される。
【０１３０】
逆走査において、前記セレクタ１１９により前記Ｍ色に対応するＳＯＳセンサ６２Ａ及び前記Ｙ色に対応するＳＯＳセンサ６２Ｂが選択される。前記レジコンカウンタ１２０は、前記ＳＯＳセンサ６２Ａから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングと前記ＳＯＳセンサ６２Ｂから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングとの時間差を計測する。
【０１３１】
前記レジコンカウンタ１２０により計測された値は、前記データレジスタ１２２に記憶される。
【０１３２】
前記データレジスタ１２２には、上述の時間差が変動した場合に前記データレジスタ１２２から出力された信号の出力タイミングを変動させるための、Ｃ色、Ｋ色、Ｍ色、及びＹ色に対応するレーザビームのそれぞれのラインシンクカウンタ１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ、及び１２４Ｄが接続されている。
【０１３３】
前記正走査のＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングと、前記逆走査のＭ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングと、の時間差を前記レジコンカウンタ１２０が測定する。
【０１３４】
前記データレジスタ１２２が、前記レジコンカウンタ１２０により測定された測定値を記憶する。
【０１３５】
前記データレジスタ１２２が記憶している各測定値を基に、前記データレジスタ１２２に備えられている演算器が、前記データレジスタ１２２から出力された信号の出力タイミングの最終的な補正値を求める。前記補正値に応じて補正された前記データレジスタ１２２から出力された信号が、各ラインシンクカウンタに入力される。前記データレジスタ１２２から出力された信号が各ラインシンクカウンタに入力すると、前記各ラインシンクカウンタが、各色に対応するレーザビームの各々を走査開始する信号であるラインシンク信号を出力する。前記ラインシンク信号に応じて、各色に対応するレーザビームの各々が走査開始するタイミングを補正することで、各色に対応するレーザビーム間の主走査方向のずれが補正される。これにより、前記各色に対応するレーザビームの各々が形成する印字イメージの書き出し位置を補正することができる。
【０１３６】
前記ラインシンクカウンタ１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ、及び１２４Ｄは、それぞれ前記ＰＬＬ回路１０９Ａ、１０９Ｂ、１０９Ｃ、及び１０９Ｄに接続されている。
【０１３７】
また、上述の各ＰＬＬ回路には、各レーザダイオードから出射されるレーザビームを変調させるレーザ駆動回路１２６が接続されている。前記画像データを画像処理することで生成された印字データが、上述の各ラインシンクカウンタから出力される信号のタイミングに応じて前記レーザ駆動回路１２６へ送られ、前記レーザ駆動回路１２６は、前記印字データに応じて各レーザダイオードから出射されるレーザビームを変調させる。
【０１３８】
また、前記メインコントロール回路１０２には、前記各ラインシンクカウンタが接続されている。
【０１３９】
前記メインコントロール回路１０２には、前記各ラインカウンタから出力される信号間の出力タイミングであるカウンタ値を設定するためのコマンダ１２８が接続されている。前記コマンダ１２８によって設定された前記カウンタ値は、前記メインコントロール回路１０２の内部に設けられている図示しないＲＡＭに記憶されるようになっており、前記カウンタ値と前記データレジスタ１２２に記憶されている前記測定値とが関連付けられることで、初期出荷時の調整や出荷後の再調整に利用される。
【０１４０】
以上のようなプロセスを経てカラー画像が形成される。
【０１４１】
次に、上述の４色に対応するレーザビームの主走査方向のずれを補正するサイドレジ補正について説明する。
【０１４２】
まず、同方向にレーザビームが走査される場合について説明する。
【０１４３】
図４には、同方向にレーザビームが走査される場合の補正のタイミングチャートが示されている。
【０１４４】
図４（ａ）には、画像形成装置Ｐの初期状態における、ＳＯＳセンサ６８Ａ、６８Ｂ、ラインシンクカウンタ１２４Ａ、１２４Ｂのタイミングチャートが示されている。
【０１４５】
前記ＳＯＳセンサ６８Ａ及び前記ＳＯＳセンサ６８Ｂの各々から出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングに基づいて、前記ラインシンクカウンタ１２４Ａ、１２４Ｂから出力されるＣ色及びＫ色のそれぞれに対応するラインシンク信号Ｌ／Ｓ（Ｃ）、Ｌ／Ｓ（Ｋ）が生成される。
【０１４６】
前記ラインシンク信号Ｌ／Ｓ（Ｃ）、Ｌ／Ｓ（Ｋ）の生成タイミングは、それぞれＬＳＴＫ（Ｌｉｎｅ Ｓｙｎｃ Ｔｉｍｉｎｇ ｏｆ Ｋ）及びＬＳＴＣ（Ｌｉｎｅ Ｓｙｎｃ Ｔｉｍｉｎｇ ｏｆ Ｃ）として保持されている。また、各ＳＯＳ信号の検知タイミングの時間差は、Ｋ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングからＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔であるＳＤＴＫＣ（Ｓａｍｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｔｉｍｉｎｇ ｏｆ Ｋ ａｎｄＣ）として保持される。（以下、初期状態におけるＬＳＴＫ、ＬＳＴＣ、及びＳＤＴＫＣをそれぞれＯＬＤ＿ＬＳＴＫ、ＯＬＤ＿ＬＳＴＣ、及びＯＬＤ＿ＳＤＴＫＣとする。）
ここで、図４（ｂ）に示されるように、前記ＳＯＳセンサ６８Ａから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングが、前記図４（ａ）に示される前記ＳＯＳセンサ６８Ａから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングと比べてΔ秒だけ遅れてしまうと、Ｃ色に対応するレーザビームの書き出し位置が変動する。変動した前記書き出し位置の補正を全く行わない場合、前記Δに対応する前記書き出し位置の変動により色ずれが発生する。このとき、ＳＤＴＫＣの値は変化しているので、ＳＤＴＫＣの変動前及び変動後から前記Δに対応するＳＤＴＫＣの変動の量を前記データレジスタ１２２が算出し、Ｋ色に対応するラインカウンタ１２４Ｂのカウント値を補正することにより、前記色ずれが解消される。
【０１４７】
前記色ずれの判断基準となるＳＤＴＫＣの初期値、Ｋ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングからＫ色に対応するライン信号の発生までの時間であるＬＳＴＫの初期値、及びＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングからＣ色に対応するライン信号の発生までの時間であるＬＳＴＣの初期値が次式で表される。
【０１４８】
ＳＤＴＫＣ＝ＯＬＤ＿ＳＤＴＫＣ
ＬＳＴＫ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＫ
ＬＳＴＣ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＣ
Ｃ色に対応するレーザビームのＳＯＳセンサ６８Ａから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングが遅れて変位した場合のＳＤＴＫＣをＮＥＷ＿ＳＤＴＫＣとして、前記ＳＤＴＫＣは次式で表される。
【０１４９】
ＳＤＴＫＣ＝ＮＥＷ＿ＳＤＴＫＣ＝ＯＬＤ＿ＳＤＴＫＣ＋Δ
Ｃ色及びＫ色に対応するそれぞれのラインシンク信号の発生までの時間であるＬＳＴＣ及びＬＳＴＫをそれぞれ
ＬＳＴＣ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＣ
ＬＳＴＫ＝ＮＥＷ＿ＬＳＴＫ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＫ＋Δ
と設定することで、印字イメージの書き出し位置を揃えることができる。
【０１５０】
これに対して、Ｃ色に対応するレーザビームのＳＯＳセンサ６８Ａから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングが進んで変位する、すなわちＫ色に対応するＳＯＳセンサ６８Ｂから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングからＣ色に対応するＳＯＳセンサ６８Ａから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔が減少した場合には、ＳＤＴＫＣは次式で表される。
【０１５１】
ＳＤＴＫＣ＝ＮＥＷ＿ＳＤＴＫＣ＝ＯＬＤ＿ＳＤＴＫＣ−Δ
Ｃ色及びＫ色に対応するそれぞれのラインシンク信号の発生までの時間であるＬＳＴＣ及びＬＳＴＫをそれぞれ
ＬＳＴＣ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＣ
ＬＳＴＫ＝ＮＥＷ＿ＬＳＴＫ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＫ−Δ
と設定することで、印字イメージの書き出し位置を揃えることができる。
【０１５２】
また、図４（ｃ）に示されるように、前記ＳＯＳセンサ６８Ｂから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングが、前記図４（ａ）に示される前記ＳＯＳセンサ６８Ｂから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングと比べてΔ秒だけ早くなってしまうと、Ｋ色に対応するレーザビームの書き出し位置が変動する。この場合、上述のＣ色に対応するＳＯＳセンサ６８Ａから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングの補正と同様にして、Ｋ色に対応するラインシンクカウンタ１２４Ｂのカウント値を補正することによって色ずれが解消される。
【０１５３】
すなわち、Ｋ色に対応するレーザビームのＳＯＳセンサ６８Ｂから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングが進んで変位した場合のＳＤＴＫＣは次式で表される。
【０１５４】
ＳＤＴＫＣ＝ＮＥＷ＿ＳＤＴＫＣ＝ＯＬＤ＿ＳＤＴＫＣ＋Δ
Ｃ色及びＫ色に対応するそれぞれのラインシンク信号の発生までの時間であるＬＳＴＣ及びＬＳＴＫをそれぞれ
ＬＳＴＣ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＣ
ＬＳＴＫ＝ＮＥＷ＿ＬＳＴＫ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＫ＋Δ
と設定することで、印字イメージの書き出し位置を揃えることができる。
【０１５５】
これに対して、Ｋ色に対応するレーザビームのＳＯＳセンサ６８Ｂから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングが遅れて変位する、すなわちＫ色に対応するＳＯＳセンサ６８Ｂから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングからＣ色に対応するＳＯＳセンサ６８Ａから出力されるＳＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔が減少した場合には、ＳＤＴＫＣは次式で表される。
【０１５６】
ＳＤＴＫＣ＝ＮＥＷ＿ＳＤＴＫＣ＝ＯＬＤ＿ＳＤＴＫＣ−Δ
Ｃ色及びＫ色に対応するそれぞれのラインシンク信号の発生までの時間であるＬＳＴＣ及びＬＳＴＫをそれぞれ
ＬＳＴＣ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＣ
ＬＳＴＫ＝ＮＥＷ＿ＬＳＴＫ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＫ−Δ
と設定することで、印字イメージの書き出し位置を揃えることができる。
【０１５７】
実際には、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号及びＫ色に対応するＳＯＳ信号の一方のみの検知タイミングが変動するということはなく、図４（ｄ）に示されるように、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号及びＫ色に対応するＳＯＳ信号の両方の検知タイミングが変動する。前記Ｃ色に対応するＳＯＳ信号及びＫ色に対応するＳＯＳ信号の両方の検知タイミングが変動する場合、ＳＤＴＫＣの変動を検知し、前記ＳＤＴＫＣの変動の量が色ずれ分であることから、非基準色のラインシンクカウンタのカウント値を対応させることで、色ずれは解消される。
【０１５８】
したがって、以上の考察から、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号及びＫ色に対応するＳＯＳ信号の両方の検知タイミングが変動する場合では、Ｋ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングが遅れたとき、すなわちＫ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングからＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔が増加した場合には、ＳＤＴＫＣは次式で表される。
【０１５９】
ＳＤＴＫＣ＝ＮＥＷ＿ＳＤＴＫＣ＝ＯＬＤ＿ＳＤＴＫＣ＋Δ
Ｃ色及びＫ色に対応するそれぞれのラインシンク信号の発生までの時間であるＬＳＴＣ及びＬＳＴＫをそれぞれ
ＬＳＴＫＣ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＫＣ
ＬＳＴＫ＝ＮＥＷ＿ＬＳＴＫ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＫ＋Δ
と設定することで、印字イメージの書き出し位置を揃えることができる。
【０１６０】
また、Ｋ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングが進んだとき、すなわちＫ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングからＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔が減少した場合には、前記時間間隔のずれ分であるΔの符号が変わり、Ｃ色及びＫ色に対応するそれぞれのラインシンク信号の発生までの時間であるＬＳＴＣ及びＬＳＴＫをそれぞれ
ＬＳＴＫＣ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＫＣ
ＬＳＴＫ＝ＮＥＷ＿ＬＳＴＫ＝ＯＬＤ＿ＬＳＴＫ−Δ
と設定することで、印字イメージの書き出し位置を揃えることができる。
【０１６１】
また、前記Ｍ色に対応するレーザビーム及び前記Ｙ色に対応するレーザビームのサイドレジの補正が、前記Ｃ色に対応するレーザビーム及び前記Ｋ色に対応するレーザビームのサイドレジの補正と同様にして行われる。すなわち、Ｙ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングからＭ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔であるＳＤＴＹＭ（Ｓａｍｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｔｉｍｉｎｇ ｏｆ Ｙ ａｎｄ Ｍ）の変動の量を測定する。前記ＳＤＴＹＭの変動した量が色ずれ分であることから、逆走査の非基準色であるＹ色のラインシンクカウンタのカウント値を前記ＳＤＴＹＭの変動した量に対応させるように補正する。これにより、前記Ｙ色に対応する印字イメージの書き出し位置を前記Ｍ色に対応する印字イメージの書き出し位置に合わせることができ、前記Ｍ色と前記Ｙ色との色ずれが解消される。
【０１６２】
上述の補正によって、正方向についてはＣ色に対応する印字イメージの書き出し位置を基準にしてＣ色とＫ色との色ずれが解消され、逆方向についてはＭ色に対応する印字イメージの書き出し位置を基準にしてＭ色とＹ色との色ずれが解消されている。前記Ｃ色に対応する印字イメージの書き出し位置と前記Ｍ色に対応する印字イメージの書き出し位置とを合わせることで、Ｃ色、Ｋ色、Ｍ色、及びＹ色の４色の色ずれを解消することができる。
【０１６３】
本実施の形態では、前記４色の色ずれを解消するために、上述のようにして正走査の色ずれ及び逆走査の色ずれを解消した後に、前記正走査の基準色であるＣ色と前記逆走査の基準色であるＭ色とのそれぞれに対応する印字イメージの書き出し位置を一致させるようにする。以下、Ｃ色とＭ色とのそれぞれに対応する印字イメージの書き出し位置を一致させることについて説明する。ここで、Ｋ色に対応する印字イメージの書き出し位置とＣ色に対応する印字イメージの書き出し位置とが一致し、さらにＹ色に対応する印字イメージの書き出し位置とＭ色に対応する印字イメージの書き出し位置とが一致しており、Ｋ色とＣ色との色ずれ、及びＹ色とＭ色との色ずれが解消されているものとする。
【０１６４】
図５には、前記ピックアップミラー７６の位置の変動によるＣ色に対応するＳＯＳセンサ５８Ａから出力されるＳＯＳ信号及びＭ色に対応するＥＯＳセンサ６４Ａから出力されるＥＯＳ信号の出力動作のタイミングチャートが示されている。
【０１６５】
図５（ａ）に示される如く、Ｃ色に対応するレーザビームとＭ色に対応するレーザビームとは、互いに走査方向が逆方向であるため、基準色に対応する印字イメージの書き出し位置の変動の有無によって、走査方向が異なる非基準色に対応する印字イメージの書き出し位置の補正を行うことが上述の４色の色ずれを悪化させてしまう場合がある。このような場合、正走査側及び逆走査側のそれぞれに設けてあるＳＯＳセンサ５８Ａ及びＥＯＳセンサ６４Ａにレーザビームを導くためのピックアップミラー７６を共通に使用することで、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとＭ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングとの時間間隔が変動しているか否かを判断することができる。
【０１６６】
前記時間間隔の変動は、主に前記ピックアップミラー７６の位置の変動による。前記ピックアップミラー７６の位置が実線で示されているように変動すると、前記ピックアップミラー７６上においてレーザビームをピックアップするポイントの位置ずれが生じる。すなわち、レーザビームの走査角度がΔθだけ変化した状態で、前記ＳＯＳセンサ５８Ａ及び前記ＥＯＳセンサ６４Ａがレーザビームをピックアップする。これにより、図５（ｂ）に示される如く、前記変動の前のＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングがΔｔだけ進むことになり、さらにＭ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングが前記Δｔだけ遅れることになる。前記ＳＯＳ信号と前記ＥＯＳ信号との検知タイミングの移動方向が逆方向となることから、前記ＳＯＳ信号の検知タイミングと前記ＥＯＳ信号の検知タイミングとの時間間隔を補正することで、Ｃ色に対応する印字イメージの書き込み位置とＭ色に対応する印字イメージの書き込み位置とを一致させることができるため、前記Ｃ色と前記Ｍ色との色ずれの補正には都合が良い。
【０１６７】
図６には、逆走査方向レーザビームの印字イメージの書き出し位置を補正する場合のタイミングチャートが示されている。
【０１６８】
なお、図６中の▲１▼乃至▲６▼における各タイミングにおける印字イメージも併せて示されている。
【０１６９】
初期状態においては、▲１▼及び▲２▼に示される如く、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとＭ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとが一致し、Ｃ色に対応する印字イメージの書き出し位置とＭ色に対応する印字イメージの書き出し位置とが一致している。ここで、Ｍ色に対応するＳＯＳセンサ６２Ａが設けられている位置からＥＯＳ６４Ａが設けられている位置まで、Ｍ色に対応するレーザビームが走査される時間間隔をＤＤＳＥＴＭ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｓｏｓ ｔｏ Ｅｏｓ Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｍ）とする。（以下、初期状態におけるＤＤＳＥＴＭをＯＬＤ＿ＤＤＳＥＴＭという。）
次に、Ｃ色及びＭ色に対応するレーザビームに共通のピックアップミラー７６等の位置が変動し、併せてＭ色に対応するＳＯＳセンサ６２Ａ側のピックアップミラー７８が変動した場合のタイミングチャートが▲３▼乃至▲５▼に示されている。この場合、基準色のＣ色の位置ずれであるΔＣは、ピックアップミラー７６がＣ色に対応するレーザビームとＭ色に対応するレーザビームとの共通ミラーであるため、▲３▼に示される如く、Ｍ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングのずれとして、前記ΔＣと同量だけ変化する。
【０１７０】
一方、Ｍ色に対応するＳＯＳセンサ６２Ａは、これらとは独立に変動し、ΔＭだけ変化する。この場合、Ｃ色に対応する印字イメージの書き出し位置は、前記Ｃ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングが進むため、前記Ｃ色に対応する印字イメージを書き出す方向（左方向）にΔＣだけずれる。Ｍ色に対応するレーザビームの走査方向がＣ色に対応するレーザビームの走査方向と逆であることから、Ｍ色に対応する印字イメージの書き出し位置が前記Ｍ色に対応する印字イメージを書き出す方向（右方向）にΔＭだけずれる。したがって、前記Ｃ色に対応する印字イメージと前記Ｍ色に対応する印字イメージとのサイドレジを合わせるためには、Ｍ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングを左方向にΔＣ＋ΔＭだけずらすように補正する必要がある。
【０１７１】
ここで、初期状態から変動した後のＤＤＳＥＴＭをＮＥＷ＿ＤＤＳＥＴＭとすると、Ｍ色に対応するレーザビームをＭ色に対応するＳＯＳセンサ６２Ａに反射させるピックアップミラー７８による印字イメージの書き出し位置の変動の量であるΔＭと、ＥＯＳセンサ６４Ａ側の共通ミラー１３０による印字イメージの書き出し位置の変動の量であるΔＣが含まれる。よって、ＤＤＴＭ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｍ）は、
ＤＤＴＭ＝ＮＥＷ＿ＤＤＳＥＴＭ−ＯＬＤ＿ＤＤＳＥＴＭ＝ΔＭ＋ΔＣ
となり、Ｍ色に対応する印字イメージの書き出し位置のずれ量に相当する。したがって、Ｍ色に対応する印字イメージの書き出し位置を補正する量が、ＮＥＷ＿ＤＤＳＥＴＭとＯＬＤ＿ＤＤＳＥＴＭとの差とされることで、Ｃ色に対応する印字イメージとＭ色に対応する印字イメージとのサイドレジ補正が可能となる。
【０１７２】
次に、倍率の補正とサイドレジ補正との分離について説明する。
【０１７３】
図７には、倍率の補正とサイドレジ補正との分離を行う際のタイミングチャートが示されている。前記タイミングチャートのそれぞれの右側には、各タイミングチャートに対応する印字イメージが示されている。
【０１７４】
図７の上側のタイミングチャートは、初期状態におけるＫ色及びＣ色のそれぞれに対応するＳＯＳ信号及びＥＯＳ信号の検知タイミングが示されている。
【０１７５】
図７（ａ）に示される如く、初期状態では、Ｋ色とＣ色とのそれぞれに対応するレーザビームの主走査方向のレーザビーム走査位置が、Ｋ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミング及びＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとの時間間隔であるＴ−ＫＣ０をモニタすることにより検出されている。
【０１７６】
図７（ｂ）に示される如く、サイドレジずれが発生し、Ｋ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミング及びＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとの時間間隔と前記Ｔ−ＫＣ０との差が生じると、サイドレジ補正を行うための制御を開始する。
【０１７７】
しかしながら、この時点では、前記時間間隔と前記Ｔ−ＫＣ０との差が生じたことが検知されただけであり、実際にはサイドレジずれが発生したのか、あるいは倍率のずれ（以下、倍率ずれという。）が発生したのかが不明である。そこで、サイドレジずれと倍率ずれとを分離し、主走査方向における各色の色ずれを補正する、主走査方向のカラーレジ補正を行う必要がある。
【０１７８】
倍率ずれの補正をする場合には、図７（ｃ）に示されるように、露光装置１０の内部の温度からの温度上昇値から各レーザダイオードから出射されるレーザビームの波長の変動量、及び倍率の変動量を前記メインコントロール回路１０２が演算して、画像クロックの周波数を可変させる量を算出する。前記メインコントロール回路１０２が、前記画像クロックの周波数を可変させる量に応じて倍率補正回路１０４を制御し、前記画像クロックの周波数が可変する。画像クロックの周波数が可変することで、各感光体上に形成される印字イメージの伸び縮み、すなわち前記印字イメージの各感光体上での倍率が補正される。これにより、サイドレジずれと倍率ずれとに分離される。
【０１７９】
サイドレジずれの補正をする場合には、図７（ｄ）に示されるように、Ｋ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングからＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔、及び前記Ｋ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングから前記Ｃ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔が変動する。Ｃ色及びＫ色のそれぞれに対応するＳＯＳ信号とＥＯＳ信号の検知タイミングの時間間隔が可変された上述の画像クロックの周波数でカウントされる。前記可変された画像クロックの数と前記カウントされた値とを比較し、前記比較によって増減した値が、前記可変された画像クロックを用いたサイドレジ補正に必要な変動の量として求められる。前記サイドレジ補正に必要な変動の量だけサイドレジ補正を行うと、サイドレジずれが解消される。
【０１８０】
次に、本実施の形態における作用を詳細に説明する。
【０１８１】
図８には、主走査方向のカラーレジ補正のフローチャートが示されている。
【０１８２】
ステップＳ２００において、主走査カラーレジ補正を開始すると、ステップＳ２０２に移行し、温度センサ１００により露光装置１０の内部の温度を検知する。この際に、初期状態もしくは前記露光装置１０が連続動作中であれば、前回に検知した前記露光装置１０の内部の温度からの温度上昇値をメインコントロール回路１０２が算出する。
【０１８３】
前記ステップＳ２０２において、前記温度の検知が終了すると、ステップＳ２０４に移行する。
【０１８４】
前記ステップＳ２０４では、前記温度上昇値に基づいて、各レーザダイオードから出射されるレーザビームの波長の変動量、及び倍率の変動量を前記メインコントロール回路１０２が演算し、画像クロックの周波数を可変させる量を算出する。前記メインコントロール回路１０２が前記算出により求められた前記画像クロックの周波数を可変させる量に応じて倍率補正回路１０４を制御し、前記画像クロックの周波数を可変する。前記温度センサ１００によって検知された温度に応じて画像クロックの周波数が可変される。前記画像クロックの周波数を可変すると、図７（ｃ）に示されるように印字イメージが伸縮し、即ち前記印字イメージの各感光体上での倍率補正を行う準備が完了する。これにより、主走査方向における各色の色ずれが、倍率ずれとサイドレジずれとに分離される。
【０１８５】
前記画像クロックの周波数の可変が終了すると、ステップＳ２０６へ移行する。
【０１８６】
前記ステップＳ２０６では、倍率ずれが生じているか否かの判断が行われる。ここでは、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングから前記Ｃ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔が、前記ステップＳ２０４において可変された前記画像クロックの周波数でカウントされる。同様にして、Ｍ色に対応するレーザビームがＳＯＳセンサ６２Ａ上を通過してからＥＯＳセンサ６４Ａ上を通過するまでの時間間隔が、前記ステップＳ２０４において可変された前記画像クロックの周波数でカウントされる。主走査方向の１ライン分の主走査線の画像を形成するために必要なある一定値の画像クロックの数と計測されたカウント値とを比較する。前記ある一定値の画像クロックの数と前記計測されたカウント値とが同じ値か否かが計測される。
【０１８７】
前記ある一定値の画像クロックの数と前記計測されたカウント値とが同じ値である場合には、前記判断が肯定される。前記ある一定値の画像クロックの数と前記計測されたカウント値とが異なる値である場合には、前記判断が否定される。
【０１８８】
前記判断が否定されると、ステップＳ２０８へ移行する。
【０１８９】
前記ステップＳ２０８では、倍率の補正が行われる。前記ステップＳ２０６における前記計測により測定された、前記ある一定値の画像クロックの数よりも前記計測されたカウント値が増減したカウント値がサイドレジずれ量となるため、前記増減したカウント値の分だけ前記画像クロックの周波数を増減させて、前記サイドレジずれ量をゼロにし、印字イメージが補正される。このようにして、倍率の補正が終了すると、ステップＳ２１０へ移行する。
【０１９０】
一方、前記ステップＳ２０６において、前記判断が肯定されると、前記ステップＳ２１０へ移行する。
【０１９１】
ステップＳ２１０では、サイドレジずれが生じているか否かの判断が行われる。
【０１９２】
前記サイドレジずれは、前記ピックアップミラー７６の位置のずれによって発生するため、サイドレジずれが発生すると、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングから前記Ｃ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔、及びＭ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングから前記Ｍ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔が変動する。このため、Ｃ色及びＭ色のそれぞれに対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとＥＯＳ信号の検知タイミングとの時間間隔が上述の可変された画像クロックの周波数でカウントされる。前記可変された画像クロックの数と前記カウントされた値とを比較し、前記比較によって増減した値によりサイドレジの変動量が求められる。
【０１９３】
前記判断が否定されると、ステップＳ２１２へ移行する。
【０１９４】
ステップＳ２１２では、サイドレジの補正が行われる。前記サイドレジの補正が終了すると、ステップＳ２１４へ移行する。
【０１９５】
一方、前記ステップＳ２１０における判断が肯定されると、前記ステップＳ２１４へ移行する。
【０１９６】
前記ステップＳ２１４では、カラーレジ補正が終了される。
【０１９７】
次に、本発明におけるレーザビームの書き出し位置の補正を行う場合と２個のＳＯＳセンサを用いてレーザビームの書き出し位置の補正を行う場合との比較について述べる。
【０１９８】
Ｃ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングが変動しないならば、レジ補正の基本であるＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとＭ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとの時間間隔が初期状態での前記時間間隔に対して変動した量を求める。前記変動した量に応じてＣ色とＭ色とのそれぞれに対応するレーザビームの走査を制御して、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとＭ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングとの時間間隔が初期状態での前記時間間隔と等しくなるようにすればよい。しかしながら、Ｃ色に対応するレーザビームの書き出し位置が変動したか否かについてレーザビームの書き出し位置の補正を行う場合、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングが変動したか否かを監視する必要があるため、Ｃ色に対応する印字イメージの書き出し位置を制御する制御処理が極めて煩雑になる。
【０１９９】
本発明では、このような制御処理を行わなくても上述のようなＤＤＳＥＴＭの変動を監視していれば自動的に印字イメージの書き出し位置の補正を行うことができる。すなわち、Ｃ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングから前記Ｃ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔が変動しなければ、ΔＣが０になるため、
ＤＤＴＭ＝ＮＥＷ＿ＤＤＴＭ−ＯＬＤ＿ＤＤＴＭ＝ΔＭ
となり、ΔＭのみの補正を行えばよいことが分かる。これにより、ΔＣの監視を行うことなく、ΔＭの変動分だけを補正することが自動的にできる。
【０２００】
なお、完全に前記時間間隔が変動する前（補正前）の状態に戻すには、基準色であるＣ色に対応する印字イメージの書き出し位置のずれ分を補正する必要がある。
【０２０１】
基準色であるＣ色に対応するＳＯＳ信号の検知タイミングから前記Ｃ色に対応するＥＯＳ信号の検知タイミングまでの時間間隔であるＤＤＣＳＭＥＴ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｃ−Ｓｏｓ ｔｏ Ｍ−Ｅｏｓ Ｔｉｍｅ）の変動は、Ｃ色に対応するレーザビームとＭ色に対応するレーザビームとの共通ミラーであるピックアップミラーの位置の変動のみに依存することになるため、前記位置の変動をモニタすることにより、基準色のＣ色に対応する印字イメージの書き込み位置の変動の量を求めることができる。すなわち、ＤＤＴＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｃ）は、次式で表される。
【０２０２】
ＤＤＴＣ＝ＮＥＷ＿ＤＤＣＳＭＥＴ−ＯＬＤ＿ＤＤＣＳＭＥＴ＝２ΔＣ
したがって、
ΔＣ＝ＤＤＴＣ／２
であるから、Ｃ色に対応する印字イメージの書き込み位置の変動の量であるΔＣを各色のラインシンク発生タイミングＬＳＴｘ（ｘはＫ色、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色を示す。）に反映させることで、前記Ｃ色に対応する印字イメージの書き込み位置が変動する前の状態に戻すことができる。
【０２０３】
本実施の形態では、正方向走査について説明したが、逆方向走査についても同様にレーザビームがＳＯＳセンサ上を通過してからＥＯＳセンサ上を通過するまでの時間間隔が変わるので、予め定められたある一定値の画像クロックの数と、周波数の可変した画像クロックによるカウント値と、を比較し、前記比較によって求められた値により、各色に対応する印字イメージの書き込み位置の変動の量を測定することができる。
【０２０４】
本実施の形態では、主走査方向のカラーレジを補正するタイミングが、基準色と非基準色とのそれぞれに対応するＳＯＳ信号の検知タイミングの相対的にずれた場合に行われているが、露光装置の内部の温度を検出し、前記温度の変化量がある一定量となった場合に、主走査方向のカラーレジを補正するようにしてもよい。
【０２０５】
本実施の形態における発明によれば、低コストかつ簡単な構成で、レーザビームの書き出し位置の設定と制御とを行うことが可能となり、色ずれのない画像形成装置を提供することができる。
【０２０６】
また、本実施の形態における発明によれば、倍率のずれ及び複数のレーザビームの主走査方向のずれの少なくとも一方によって生じる色ずれの補正を行う際に、テスト画像を形成することを必要としないため、色ずれが発生しているか否かということを常時モニタすることが可能となる。これにより、色ずれが発生した場合、必要に応じて直ちに前記主走査方向のカラーレジを補正することができる。
【０２０７】
さらに、本実施の形態における発明によれば、コマンダを用いることによって、レーザビームの書き出し位置の設定が可能となるため、製品出荷後であっても随時色ずれを補正することが可能になる
【０２０８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、倍率ずれの補正のための制御アルゴリズムを簡素化することができ、検出系に高価なデバイスを用いることなく、簡単な構成で高精度にカラー画像の色合わせに適する画像の倍率の補正をすることができる。
【０２０９】
また、本発明によれば、画像の倍率ずれの補正と複数の光ビームの主走査方向のずれの補正とが分離され、検出系に高価なデバイスを用いることなく、簡単な構成で高精度に複数の光ビームの主走査方向のずれを制御することができ、この制御に要する時間を短縮することができる。
【０２１０】
さらに、本発明によれば、光ビームの走査方向に起因する補正方向の調整が可能となるため、双方向に光ビームを走査する走査露光装置であっても適用可能なシステム及びアルゴリズムを構成し、高品位なカラー画像を形成することができる。
【０２１１】
また、本発明によれば、倍率の補正の終了後に、主走査方向のずれを補正することで、カラー画像の色合わせに必要な倍率ずれ及び主走査方向のビーム位置ずれの補正を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態における双方向スプレイペイント方式のカラー画像形成装置の側面図である。
【図２】 本発明の実施の形態である双方向スプレイペイント方式のカラー画像形成装置に搭載した露光走査装置の上面図である。
【図３】 （ａ）は本発明の実施の形態における主走査方向のカラーレジの補正を行う制御回路のブロック図、（ｂ）はＰＬＬ回路内のブロック図である。
【図４】 本発明の実施の形態における同方向走査のレーザビームの書き出し位置を補正するタイミングチャートであり、（ａ）は初期状態、（ｂ）はＣ色がずれた場合、（ｃ）はＫ色がずれた場合、（ｄ）はＫ色及びＣ色がずれた場合のタイミングチャートである。
【図５】 （ａ）は本発明の実施の形態におけるピックアップミラーの位置の変動を示す図、（ｂ）はピックアップミラーの変動によるＳＯＳ信号及びＥＯＳ信号が出力されるタイミングチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態における逆方向走査のレーザビームの書き出し位置を補正するタイミングチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態における倍率ずれと主走査方向のレジずれを分離する際のタイミングチャートであり、（ａ）は初期状態、（ｂ）はレジずれが発生した場合、（ｃ）は倍率ずれの補正をする場合、（ｄ）はレジ補正をする場合のタイミングチャートである。
【図８】 本発明の実施の形態におけるレジ補正を行う際のフローチャートである。
【図９】 （ａ）は従来技術における倍率ずれが発生する際のレーザビームの屈折を示す図、（ｂ）は倍率ずれの補正をする場合のタイミングチャートである。
【図１０】 従来技術における倍率ずれの補正をする場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０ 露光装置
５８Ａ、５８Ｂ ＳＯＳセンサ（走査開始位置検知センサ）
６０Ａ、６０Ｂ ＥＯＳセンサ（走査終了位置検知センサ）
６２Ａ、６２Ｂ ＳＯＳセンサ（走査開始位置検知センサ）
６４Ａ、６４Ｂ ＥＯＳセンサ（走査終了位置検知センサ）
７６ ピックアップミラー
１００ 温度センサ（温度検知手段）
１０２ メインコントロール回路（倍率補正手段）
１０４ 倍率補正回路（可変手段）
１０８ 基準ＣＬＫ
１１７ ＲＯＭ
１１８ レジコントロール回路（主走査方向ずれ補正手段）
１２０ レジコンカウンタ
１２２ データレジスタ
１２６ レーザ駆動回路

Claims (2)

1. 光ビームの１ドット毎の変調タイミングを規定する画像クロックの周波数に応じて複数の光ビームが各々出射され、前記複数の光ビームが各々偏向され、前記複数の光ビームのうち一部の光ビームを主走査する方向を正方向として主走査し、残りの光ビームを前記正方向とは逆方向に主走査するための光走査ユニットが筺体に収容され、この光走査ユニットからの光ビームによって、像担持体に画像を形成し、前記複数の光ビームの各々に対して前記像担持体に形成された複数の画像を単一の画像として合成して出力する画像形成装置であって、
   前記複数の光ビームの各光ビーム毎に設けられ、前記主走査方向の光ビームが走査開始位置に達したことを検知する走査開始位置検知センサと、
   前記複数の光ビームの各光ビーム毎に設けられ、前記主走査方向の光ビームが走査終了位置に達したことを検知する走査終了位置検知センサと、
   前記正方向に主走査される光ビームのうち基準となる正方向基準光ビームを、当該正方向基準光ビームに対応する前記走査開始位置検知センサに導くと共に、前記逆方向に主走査される光ビームのうち基準となる逆方向基準光ビームを、当該逆方向基準光ビームに対応する前記走査終了位置検知センサに導くピックアップミラーと、
   前記筺体の内部の温度を検知する温度検知手段と、
   前記画像クロックの周波数を可変する可変手段と、
   前記温度検知手段によって検知された筺体内部の温度と、前記複数の光ビームの各波長の温度特性情報と、に基づいて、前記可変手段を制御して前記画像クロックの周波数を変更し、前記像担持体に形成される画像の倍率を補正する倍率補正手段と、
   前記倍率補正手段により前記画像の倍率が補正された後に、前記正方向基準光ビームに対応する前記走査開始位置検知センサが前記正方向基準光ビームを検知したタイミングと前記正方向基準光ビームに対応する前記走査終了位置検知センサが前記正方向基準光ビームを検知したタイミングとの時間間隔を可変された前記画像クロックの周波数でカウントした値と、前記主走査方向の１ライン分の前記画像を形成するために必要な一定の画像クロックの数と、を比較し、比較の結果に基づいた前記主走査方向の画像の倍率ずれの補正、及び前記ピックアップミラーの位置が変動した場合に、前記逆方向基準光ビームが、前記逆方向基準光ビームに対応する前記走査開始位置検知センサで検知されるタイミングと、前記逆方向基準光ビームが、前記ピックアップミラーを介して、前記逆方向基準光ビームに対応する前記走査終了位置検知センサで検知されるタイミングとの時間間隔が、初期状態における前記時間間隔と一致するように、前記逆方向基準光ビームの主走査方向のずれを補正する主走査方向ずれ補正手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記画像の倍率が補正された後に行われる前記主走査方向の前記画像の位置ずれ補正の終了後に、前記正方向基準光ビームと前記逆方向基準光ビームとの前記主走査方向のずれを補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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