(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザの光量が低下した場合でも精度よく主走査方向の色ずれを低減すること。【解決手段】主走査方向における複数の感光ドラムにそれぞれ形成される複数の色の画像間の色ずれ量を検知するために形成されたトナーパターンを検知する光学センサを備え、画像形成制御部は、予め設定された係数を用いたレーザ光の光量を変数とする関係式から求められた主走査方向におけるレーザ光を照射するタイミングを調整するための調整量ＳｄＯｆｆｓｅｔ（ｘ）に基づき書き出し位置を調整し、光学センサによりトナーパターンを検知した結果に基づいて関係式の係数ａ，ｂ，ｃを補正する（Ｓ１８３〜Ｓ１８９）。【選択図】図８
2019132882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光によって静電潜像が形成される複数の感光体と、
前記複数の感光体に対応した複数のレーザ光を照射する露光手段と、
少なくとも１つの前記感光体に照射されるレーザ光を受光し、受光したレーザ光の光量に応じて信号を出力する出力手段と、
前記出力手段から出力された前記信号に基づいて前記露光手段により前記感光体上にレーザ光を照射するタイミングを制御する制御手段と、
を備える画像形成装置であって、
レーザ光を走査する主走査方向における、前記複数の感光体にそれぞれ形成される複数の色の画像間のずれ量を検知するために形成された検知用画像を検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、
予め設定された係数を用い、レーザ光の光量を変数とする関数から求められた前記主走査方向における前記レーザ光を照射するタイミングを調整するための調整量に基づき、前記レーザ光を照射するタイミングを調整し、
前記検知手段により前記検知用画像を検知した結果に基づいて前記関数の前記係数を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検知手段により前記検知用画像を検知した結果に基づいて、前記走査方向における基準の色と他の色との間のずれ量を算出し、算出した前記ずれ量に基づいて前記係数を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、第１の光量で発光させたレーザ光によって前記検知用画像を形成し、前記検知手段により前記検知用画像を検知した結果に基づいて前記係数のうち定数項を補正する第１の補正を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の補正は、前記関数の傾きを変更せずに前記調整量をシフトさせる補正であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１の光量で発光させたレーザ光で画像を形成するときに前記調整量が０となるように、前記定数項を補正することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第１の光量よりも大きい第２の光量で発光させたレーザ光によって前記検知用画像を形成し、前記検知手段により前記検知用画像を検知した結果に基づいて前記係数を補正する第２の補正を行うことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２の補正は、光量の異なる２つのずれ量の検知結果に基づき、前記関数の傾きを変更する補正であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、ユーザーから指定されると前記第２の補正を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１の光量で発光させたレーザ光によって前記検知用画像を形成し、前記検知手段により前記検知用画像を検知した結果に基づいて前記走査方向のずれ量を算出し、算出した前記ずれ量が所定のずれ量以上となった場合に、前記第２の補正を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、１つの光量を用いて前記検知用画像を形成し、前記検知手段により前記検知用画像を検知した場合は前記第１の補正を行い、２つ以上の光量を用いて前記検知用画像を形成し、前記検知手段により前記検知用画像を検知した場合は、前記第２の補正を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記複数の色ごとに照射された複数のレーザ光のうち、一部のレーザ光を所定の方向に走査し、他のレーザ光を前記所定の方向とは逆の方向に走査する回転多面鏡を有し、
前記制御手段は、前記一部のレーザ光と前記他のレーザ光との間で生じるずれ量を前記調整量によって調整することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記出力手段は、受光したレーザ光の光量が所定の量より大きい場合に前記信号を出力することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記複数の感光体上に形成された画像が順次転写されるベルトを備え、
前記検知手段は、前記ベルト上に転写された前記検知用画像を検知することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタの画像形成プロセスにおいて、感光ドラムの膜厚変化、温度変化の影響を受けずに安定した画像を出力するため、感光ドラムを走査する際のレーザの光量を変化させる方法が広く行われている。近年、感光ドラムの長寿命化が進められている。感光ドラムの膜厚変化量が大きくなっていることや出力可能な色再現範囲を広げる色域拡大を目的にレーザの光量を高くする等、レーザビームプリンタに搭載されるレーザスキャナユニットのレーザに対する光量仕様の範囲幅も広くなっている。レーザの光量の範囲幅が広くなったことで、感光ドラムを走査する際の同期タイミングを検出する水平同期センサ、通称ＢＤ（Ｂｅａｍ  Ｄｅｔｅｃｔ）も幅広い光量範囲のレーザ光を検出できる性能が必要となっている。
【０００３】
ＢＤは入射されたレーザの光量が所定の閾値を超えたタイミングで出力が変化する。従来のＢＤは閾値に関して２種類のタイプがある。入射されたレーザの光量のピーク値を検出してピーク値の所定比の値を閾値として設定し動作するタイプと、予め設定した一定の閾値で動作するタイプである。前者、すなわち入射されたレーザの光量のピーク値を検出してピーク値の所定比の値を閾値として動作するタイプは、入射光量に応じて最適な閾値が設定されるので、幅広い光量範囲のレーザ光を検出できる。しかし、センサ内部にピーク値を検出して閾値を決めるための演算回路を必要とするため、部品サイズが大きく、コストも高くなる傾向がある。コストを抑える目的で、後者、すなわち予め設定した一定の閾値で動作するタイプのＢＤが多く使われている。一定の閾値で動作するタイプのＢＤでは、レーザの光量が変化するとＢＤの閾値を超えるタイミングが変化してしまう。その結果、ＢＤの出力が変化するタイミングが変化し、主走査方向の色ずれや位置ずれが発生してしまうといった課題がある。例えば、レーザの設定光量に応じて複数種類のテーブルを予め用意し、主走査方向の書き出し位置を調整値によって調整する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４５２１８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のレーザの設定光量に応じて複数種類のテーブルを予め用意し、主走査方向の書き出し位置の調整を行う構成では、次のような課題がある。レーザの経年変化による光量の低下やＢＤが汚れることにより、レーザの設定光量と実際にＢＤに入射する光量とが異なってくると、予め用意された調整値では調整の精度が低下してしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、レーザの光量が低下した場合でも精度よく主走査方向の色ずれを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明は、以下の構成を備える。
【０００８】
（１）レーザ光によって静電潜像が形成される複数の感光体と、前記複数の感光体に対応した複数のレーザ光を照射する露光手段と、少なくとも１つの前記感光体に照射されるレーザ光を受光し、受光したレーザ光の光量に応じて信号を出力する出力手段と、前記出力手段から出力された前記信号に基づいて前記露光手段により前記感光体上にレーザ光を照射するタイミングを制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、レーザ光を走査する主走査方向における、前記複数の感光体にそれぞれ形成される複数の色の画像間のずれ量を検知するために形成された検知用画像を検知する検知手段を備え、前記制御手段は、予め設定された係数を用い、レーザ光の光量を変数とする関数から求められた前記主走査方向における前記レーザ光を照射するタイミングを調整するための調整量に基づき、前記レーザ光を照射するタイミングを調整し、前記検知手段により前記検知用画像を検知した結果に基づいて前記関数の前記係数を補正することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レーザの光量が低下した場合でも精度よく主走査方向の色ずれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１、２の画像形成装置の全体構成を示す図
【図２】実施例１、２の画像形成装置のブロック図
【図３】実施例１、２の画像形成装置の要部構成を示す斜視図、光学センサの構成図
【図４】実施例１、２の色ずれを検知するためのトナーパターンを示す図
【図５】実施例１、２の光量の変化とＢＤ信号との関係を示すタイミングチャート
【図６】実施例１の第１の補正制御を示すグラフ
【図７】実施例１の第２の補正制御を示すグラフ
【図８】実施例１の関係式を補正する処理を示すフローチャート
【図９】実施例２の関係式を補正する処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【実施例１】
【００１２】
＜画像形成装置の構成＞
図１に示すように、４ドラムのフルカラー画像形成装置（以下、画像形成装置という）１は、画像形成装置１本体（以下、装置本体ともいう）２に対して、４色のプロセスカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫが着脱可能な構成である。ここで、Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｋはブラックを示す。以下、特定の色の説明をする場合を除き、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略する。プロセスカートリッジＰは、それぞれが装置本体２に装着された状態で各色成分の画像形成ステーション（画像形成部とも呼ぶ）を構成する。画像形成ステーションは、後述する現像器６３や感光体である感光ドラム６１等をも含む。画像形成装置１には、複数の色に対応して、複数の感光ドラム６１、例えば４つの感光ドラム６１が設けられている。また、装置本体２には、中間転写体（回転体）である中間転写ベルト５１（ベルト）を有する中間転写ベルトユニット５や、トナーを加熱定着する定着器７が設けられている。画像形成ステーションは、中間転写ベルト５１の移動方向に沿って直列に配置されている。
【００１３】
また、各プロセスカートリッジＰは、それぞれ感光ドラム６１を有しており、被転写体である中間転写ベルト５１の移動方向に沿って順次並列に配置されている。感光ドラム６１上（感光体上）、すなわち感光ドラム６１の表面には静電潜像が形成され、トナーで現像される。さらに各プロセスカートリッジＰは、それぞれ感光ドラム６１の周囲に、帯電手段としての帯電器６２、現像手段としての現像器６３、及びクリーニング手段としての感光ドラムクリーナ６５を一体に有している。
【００１４】
各プロセスカートリッジＰにおいて、帯電器６２は、感光ドラム６１の外周表面上に配置され、感光ドラム６１の表面を一様に帯電する。レーザ露光器（露光手段）２１は各プロセスカートリッジＰに対応するレーザを備えている。プロセスカートリッジＰＹを露光するためのレーザ光に対しては、出力手段であるビームディテクタ（以下、ＢＤという）１０３が設けられている。なお、ＢＤ１０３は、少なくとも１つの感光ドラム６１に照射されるレーザ光を受光する位置に設けられていればよい。ＢＤ１０３は、レーザ光を検知したことに応じて信号を出力する。
【００１５】
レーザ露光器２１は、ＢＤ１０３から出力された信号に基づき制御されている。レーザ露光器２１は、ＢＤ１０３から出力された信号に基づいて、感光ドラム６１上に画像データに応じたレーザ光を走査する。レーザ光は、例えば、画像データ（例えば、階調等）に応じたオン幅を有するＰＷＭ信号によって駆動（点灯又は消灯）される。また、現像器６３は、レーザ露光器２１からの露光により形成された感光ドラム６１の表面上の静電潜像を、対応する色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーを用いて現像する。なお、現像器６３内で現像剤担持体となる現像ローラ６４は、現像器６３ごと感光ドラム６１から離間して現像ローラ６４の回転を停止させることで、現像剤の劣化を防止できるように構成されている。すなわち、現像ローラ６４は現像器６３ごと感光ドラム６１に対して当接又は離間可能に構成されている。以下の説明で、現像ローラ６４が感光ドラム６１に当接した状態を単に当接、離間した状態を単に離間と呼ぶこともある。また感光ドラム６１上で現像ローラ６４が当接する位置を当接位置と呼ぶ。感光ドラムクリーナ６５は、トナー像が順次転写された後、感光ドラム６１の表面に付着しているトナーを除去する。また、感光ドラム６１とともに中間転写ベルト５１を挟持する位置には、感光ドラム６１とともに１次転写部を形成する１次転写ローラ５２が対向して設置されている。
【００１６】
一方、中間転写ベルトユニット５は、中間転写ベルト５１と、中間転写ベルト５１を張架する駆動ローラ５３、テンションローラ５４、２次転写対向ローラ５５の３本のローラを備えている。そして、ベルト駆動モータ（不図示）により駆動ローラ５３を回転駆動させることで中間転写ベルト５１を回転搬送している。テンションローラ５４は、中間転写ベルト５１の長さに応じて図１の水平方向に移動可能に構成されている。光学センサ５６は、中間転写ベルト５１上に形成された検知用画像であるトナーパターンを検知するもので、駆動ローラ５３の近傍に設置されている。
【００１７】
テンションローラ５４の近傍には、中間転写ベルト５１上のトナーを回収するためのベルトクリーナ５８が設置されている。以下で、長手方向とは、各ローラの軸線方向をいい、中間転写ベルト５１の移動方向と直交する幅方向でもあり、感光ドラム６１上においてはレーザ光が走査される主走査方向（走査方向）でもある。また、２次転写対向ローラ５５の中間転写ベルト５１を挟んだ位置には、２次転写対向ローラ５５とともに２次転写部を形成する２次転写ローラ８１が対向して配置されている。この２次転写ローラ８１は、転写搬送ユニット８によって保持されている。
【００１８】
装置本体２の下部には、２次転写部に記録材Ｑを給送する給送部３が配置されている。この給送部３は、複数枚の記録材Ｑを収納したカセット３１、給送ローラ３２、記録材Ｑの重送を防止するためのリタードローラ対３３、搬送ローラ対３４，３５、レジストレーション（以下、レジストという）ローラ対３６等を備えている。定着器７の下流側の搬送路には、排出ローラ対３７，３８，３９が設けられている。また画像形成装置１は画像形成制御部１２を備えており、画像形成制御部１２によって各センサから出力される信号を取得し、また、各駆動部の駆動タイミングや潜像形成等のタイミング等の画像形成動作を制御している。
【００１９】
＜制御部の構成＞
図２は画像形成装置１の制御部等を示したブロック図である。画像形成制御部（以下、制御部という）１２は、プログラムを実行してデータ処理や入出力処理を実行するプロセッサであるＣＰＵ（不図示）、データやプログラム等を格納するＲＯＭ（不図示）、ＲＡＭ（不図示）を含む。この構成により、例えばメモリ空間やＩＯ空間にマッピングされたタイマや各制御部を制御する。制御部１２が制御する機能としては、例えば露光制御部１３、高電圧制御部１４、駆動制御部１５、センサ制御部１６、等がある。制御タイマ１７は時間の計測等のために用いられる。露光制御部１３は、レーザ露光器２１の駆動を行うほか、ＢＤ１０３からの入力を用いてスキャナモータ１８２の制御や、レーザの制御等を行っている。高電圧制御部１４は画像形成に必要な感光ドラム６１への帯電１８３や、現像１８４、１次転写１８５、２次転写１８６、ベルトクリーニング１８７等に必要な電圧の印加を行っている。駆動制御部１５は感光ドラム６１や現像ローラ６４、中間転写ベルト５１の作像系モータ（不図示）の駆動、及び記録材Ｑを搬送する搬送モータ（不図示）の駆動を行っている。
【００２０】
制御部１２は、光量変更部１２１、水平同期信号検出部１２２、書き出し位置制御部１２３、第１の補正部１２４、第２の補正部１２５、色ずれ検知制御部１２６、パッチ検知部１２７、を含む。光量変更部１２１は、露光制御部１３を用いてＰＷＭ値の変更等によりレーザの光量の設定・補正を行っている。水平同期信号検出部１２２は、ＢＤ１０３から出力された信号（以下、ＢＤ信号という）が入力され、書き出し位置制御部１２３によって制御信号を送るタイミングを決めている。書き出し位置制御部１２３によって出力される制御信号は、感光ドラム６１上でレーザ光を走査するときに、画像データを出力するタイミングに用いられる。すなわち、書き出し位置とは、感光ドラム６１上の主走査方向における画像データの書き出し位置に相当する。第１の補正部１２４と第２の補正部１２５は、色ずれ検知制御部１２６によって得られた色ずれ量（ずれ量）から書き出し位置制御部１２３の書き出し位置を決定するための計算式の補正を行っている。色ずれ検知制御部１２６はパッチ検知部１２７によって得られた検知結果に基づいて、複数の感光ドラム６１にそれぞれ形成される複数の色の画像間のずれ量である色ずれ量を算出している。パッチ検知部１２７は、センサ制御部１６を介して検知手段である光学センサ５６から得られた信号に基づいてトナーパターンの検知を行っている。
【００２１】
露光制御部１３について説明する。露光制御部１３は、半導体レーザ（レーザともいう）（不図示）とフォトダイオード（不図示）、半導体レーザを駆動するレーザ制御ＩＣ１０２、及び、ＢＤ１０３を制御する。レーザ制御ＩＣ１０２は、制御部１２から送られてくるビデオ信号、発光光量信号によって動作し、送られてきた信号に基づいた発光モード及び光量で半導体レーザの点灯・消灯を制御する。ビデオ信号（画像信号ともいう）は印刷する画像データに基づく信号である。発光光量信号は、点灯時のレーザの光量を最大発光光量の０％〜１００％の範囲で任意の値に指定する。画像形成装置１では使用環境に応じて最適な値にレーザの発光光量が設定される。例えば、新品状態のプロセスカートリッジＰがセットされているときは、レーザの発光光量を６０％と低めに設定する。その後、累積の印刷枚数の増加に応じてレーザの発光光量を１００％まで徐々に高くしていく。印刷を行うと徐々に感光ドラム６１の膜厚が減少し、感度が低下するので、徐々にレーザの発光光量を増加させていく。これにより、感光ドラム６１の摩耗による画像形成への影響を低減している。画像形成時のレーザの光量は、他にも画像形成装置１の周囲の温度条件等も加味して設定される。パターン検知制御部１９０は、中間転写ベルト５１上のトナーパターンを検知するための光学センサ５６を備えており、色ずれ検知制御等で使用される。
【００２２】
＜トナーパターンを検知するための構成＞
図３（ａ）は、実施例１の画像形成装置１の要部を示す概略斜視図であり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像器を並置したカラー画像形成装置に対応する。制御部１２は、静電潜像が形成される感光ドラム６１、画像信号に応じて露光を行い感光ドラム６１上に静電潜像を形成するレーザ露光器２１、感光ドラム６１上に形成された静電潜像にトナーを供給しトナー像を形成する現像ローラ６４を制御する。レーザ露光器２１は、例えば回転多面鏡４５を有している。レーザ露光器２１は、複数の色に対応して複数のレーザ光を照射する。ここで、イエローの画像を形成するためのレーザ光をＬＹ、マゼンタの画像を形成するためのレーザ光をＬＭ、シアンの画像を形成するためのレーザ光をＬＣ、ブラックの画像を形成するためのレーザ光をＬＫとする。実施例１では、一部のレーザ光であるレーザ光ＬＹ，ＬＭは、回転多面鏡４５によって所定の方向に走査され、他のレーザ光であるレーザ光ＬＣ，ＬＫは回転多面鏡４５によって所定の方向とは逆の方向に走査される。
【００２３】
中間転写ベルトユニット５は、中間転写ベルト５１を張架する駆動ローラ５３、テンションローラ５４、２次転写対向ローラ５５の３本のローラを備えている。そして、ベルト駆動モータ（不図示）により駆動ローラ５３を回転駆動させることで中間転写ベルト５１を回転搬送している。１対の光センサである光学センサ５６（５６Ａ，５６Ｂ）は、中間転写ベルト５１上に形成されたキャリブレーション用のトナーパターン５９を検知するセンサである。光学センサ５６Ａ，５６Ｂは、中間転写ベルト５１の移動方向に直交する方向における両端部に設けられている。また、光学センサ５６（５６Ａ，５６Ｂ）は、駆動ローラ５３の近傍に設けられている。
【００２４】
次に、キャリブレーション用のトナーパターン５９を検知する図３（ａ）に示す光学センサ５６の構成について図３（ｂ）を用いて説明する。光学センサ５６は、例えばＬＥＤ等の赤外発光素子７０と、フォトダイオード等の受光素子７１、受光素子７１により受光した光のデータ（以下、受光データという）を処理するＩＣ（不図示）等とこれらを収容するホルダー（不図示）で構成される。受光素子７１は、トナーパターン５９によって反射された光の強度（以下、反射光強度という）を検知する。図３（ｂ）では、光学センサ５６は正反射光を検知する構成になっているがそれに限るものではなく、例えば乱反射光を検知してもよい。なお、赤外発光素子７０と受光素子７１との光学的な結合を実現するために、例えばレンズ（不図示）等の光学素子が用いられることもある。
【００２５】
＜主走査方向の色ずれを検知する方法＞
図４を用いて主走査方向の色ずれ量を検知する方法を説明する。トナーパターン５９には、主走査方向の色ずれを検知するためのパターンがある。トナーパターン５９は、光学センサ５６（５６Ｂ）によって検知するために中間転写ベルト５１上に形成され、中間転写ベルト５１の移動とともに光学センサ５６の位置に移動する。ここでは例として、トナーパターン５９は中間転写ベルト５１の移動方向の下流側から上流側に向かって、Ｋ→Ｃ→Ｍ→Ｙ→Ｋ→Ｃ→Ｍ→Ｙの順に合計８本並んでいるものとする。以降、１本のトナー像をパッチといい、８本のパッチを総称してトナーパターン５９という。なお、トナーパターン５９の構成はこれに限定されるものではなく、主走査方向の色ずれ量が検知できるパターンであれば図４のトナーパターンでなくてもよい。また、光学センサ５６の検知位置に対応する位置（図４中一点鎖線で示す）における下流側のＫのパッチと上流側のＫのパッチとの間の移動方向における距離をＬｋとする。同様に、他の色についてもそれぞれ、Ｌｃ、Ｌｍ、Ｌｙとする。なお、特定の色の距離を示す場合を除き、単にＬと表記する。
【００２６】
トナーパターン５９は、それぞれ主走査方向に１μｍずれると、光学センサ５６によって検知される同色間の距離Ｌが２μｍ変化するような角度に設定されている。すなわち、検知された同色間の距離Ｌの半分の値が主走査方向の色ずれ量となる。主走査方向の色ずれ量は光学センサ５６によって検知されるトナーパターン５９の同色間の距離Ｌに基づいて、所定の色の距離を基準として求められる。例えば、マゼンタを基準色とした場合、距離Ｌｍが基準となり、それぞれの色ずれ量は次の式（１−１）〜（１−３）によって表される。
【００２７】
Ｙ主走査方向色ずれ量＝（Ｌｙ−Ｌｍ）／２    式（１−１）
Ｃ主走査方向色ずれ量＝（Ｌｃ−Ｌｍ）／２    式（１−２）
Ｋ主走査方向色ずれ量＝（Ｌｋ−Ｌｍ）／２    式（１−３）
ここで、Ｙ主走査方向色ずれ量はイエローの主走査方向の色ずれ量、Ｃ主走査方向色ずれ量はシアンの主走査方向の色ずれ量、Ｋ主走査方向色ずれ量はブラックの主走査方向の色ずれ量、をそれぞれ示す。
【００２８】
＜レーザ光量と主走査方向色ずれの関係の説明＞
図５を用いてレーザの光量と主走査方向の色ずれ量との関係について説明する。図５は、（ｉ）に横軸に時間、縦軸にＢＤ１０３で受光したレーザの光量を示すグラフを示し、実線は初期のグラフを示し、破線はレーザの光量が低下したときのグラフを示す。また、受光した光量に対してＢＤ信号が出力される一定の閾値（ＢＤ信号閾値）を一点鎖線で示す。（ｉｉ）にレーザの光量が低下していない初期のＢＤ１０３から出力されるＢＤ信号の波形を示し、（ｉｉｉ）にレーザの光量が低下したときのＢＤ１０３から出力されるＢＤ信号の波形を示す。
【００２９】
ＢＤ１０３から出力されるＢＤ信号は、レーザ光がＢＤ１０３を通過する際に、受光した光量が予め設定された閾値（所定の量）を超えたタイミングと、予め設定された閾値以下となったタイミングとに基づいて、信号のレベルが変化する。例えば、ＢＤ１０３で受光した光量が閾値を超えたタイミングｔ０１でＢＤ信号がローレベルからハイレベルに変化し、受光した光量が閾値を下回ったタイミングｔ０２でＢＤ信号がハイレベルからローレベルに変化する。初期のレーザ光では、ＢＤ１０３から出力されるＢＤ信号の波形は（ｉｉ）のようになる。主走査方向の画像の書き出しタイミングは、ＢＤ１０３から出力されるＢＤ信号がローレベルからハイレベルに立ち上がる立ち上がりのタイミングから所定時間が経過した後となるように設定されている。
【００３０】
しかし、ＢＤ１０３に照射されるレーザ光の光量が低下してくると、ＢＤ１０３の出力信号の立ち上がりのタイミングが変わってしまう。具体的には、ＢＤ１０３で受光した光量が閾値を超えたタイミングｔ１１でＢＤ信号がローレベルからハイレベルに変化し、受光した光量が閾値を下回ったタイミングｔ１２でＢＤ信号がハイレベルからローレベルに変化する。レーザ光の光量が低下すると、ＢＤ１０３から出力されるＢＤ信号の波形は（ｉｉｉ）のようになる。このように、レーザの光量が低下すると、ＢＤ信号の立ち上がりがタイミングｔ０１からタイミングｔ１１にずれることに起因して、主走査方向の画像の書き出しタイミングが変化してしまう。図３（ａ）で説明したように、レーザ光ＬＹ，ＬＭが回転多面鏡４５で偏向される方向と、レーザ光ＬＣ，ＬＫが回転多面鏡４５で偏向される方向とが異なるため、中間転写ベルト５１上では逆方向に書き出し位置がずれてしまう。このため、偏向される方向が異なる色間で色ずれが発生してしまう。
【００３１】
＜主走査方向の書き出し位置の調整量の説明＞
図５を用いて説明したように、レーザの光量が時間の経過とともに変わってしまうと、レーザ光の光量の変化に起因して主走査方向の色ずれが発生してしまう。このため、色ずれ検知制御部１２６は、次の式（２）を用いて各色の主走査方向の書き出し位置の調整量ＳｄＯｆｆｓｅｔ（ｘ）を算出する。式（２）の係数ａ，ｂ，ｃは、例えば工場出荷時等に測定され、予め設定されており、例えばＲＯＭ（不図示）に記憶されている。変数ｘは、レーザの光量の設定値である。レーザの光量の設定値とは、所定の光量を得るためにレーザを駆動するための信号、例えばＰＷＭ信号のオン幅等の設定値である。
ＳｄＯｆｆｓｅｔ（ｘ）＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ    式（２）
式（２）に示すように、調整量ＳｄＯｆｆｓｅｔ（ｘ）は、係数ａ，ｂ，ｃを用いたレーザ光の光量を変数とする関数で表される。
【００３２】
＜レーザ光量と調整量との関係式を補正する第１の補正の説明＞
図６を用いて、第１の光量による色ずれ検知制御を行い、色ずれ検知結果に基づき、レーザの光量（以下、レーザ光量という）と主走査方向の書き出し位置の調整量との関係式を補正する第１の補正制御について説明する。レーザの光量が時間の経過とともに変わってしまうと、係数ａ，ｂ，ｃは工場出荷時等に測定された値であるため、式（２）の関係式も実態にあわなくなるおそれがある。このため、制御部１２は、式（２）の関係式に用いられている係数を、実測した色ずれ量に基づき補正する。図６は、横軸に所定のレーザ光量を得るためのＰＷＭ信号の設定値を示し、縦軸に調整量［μｍ］を示す。図６で、破線は、予め設定された係数を用いて決定されている式（２）のＳｄＯｆｆｓｅｔ（ｘ）を示す。特に係数ｃは、切片又は定数項ともいう。また、実線は、式（２）を補正した、後述する補正後の調整量ＳｄＯｆｆｓｅｔ’（ｘ）を示す。
【００３３】
実施例１の第１の光量は、通常の画像形成を行う際に用いられるレーザ光量としている。第１の補正部１２４は、第１の光量による色ずれ検知制御を行い、式（１−１）〜（１−３）よりマゼンタ色を基準とした各色の色ずれ量を算出する。回転多面鏡４５で偏向される方向と色ずれ量との関係からＣとＫの調整量ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｃ，ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｋはそれぞれ以下の式（３−１）、（３−２）のように算出される。このとき、式（１−２）、（１−３）から算出されたＣ主走査方向色ずれ量又はＫ主走査方向色ずれ量が用いられる。
ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｃ＝Ｃ主走査方向色ずれ量／２  （３−１）
ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｋ＝Ｋ主走査方向色ずれ量／２  （３−２）
【００３４】
第１の補正制御では、次のような制御が行われる。式（２）から求められる調整量ＳｄＯｆｆｓｅｔ（ｘ）と式（３−１）、（３−２）から求められる実測に基づく調整量ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｃ，ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｋから式（２）の定数項ｃを、式（４）を用いて補正し、定数項ｃをｃ’に置き換える。第１の光量による色ずれ検知制御を行い、色ずれ量を補正するために、主走査方向の書き出し位置を変更すると、第１の光量で画像を形成したときの主走査方向の色ずれ量は０になるため、以下の式（４）のように定数項ｃを補正する。このように、定数項ｃは、主走査方向の調整量ＳｄＯｆｆｓｅｔ’（Ｘ１）が０となるように補正される。補正後の式は式（５）のようになる。式（４）のＸ１は、第１の光量に対応する第１の光量設定値であり、第１の光量で色ずれ検知制御（トナーパターン５９の形成、光学センサ５６によるトナーパターン５９の検知）を行ったときの設定値である。
ｃ’＝ｃ−ＳｄＯｆｆｓｅｔ（Ｘ１）    式（４）
ＳｄＯｆｆｓｅｔ’（ｘ）＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ’    式（５）
第１の補正は、関数の傾きを変更せずに調整量をシフトさせる補正である。
【００３５】
＜レーザ光量と調整量との関係式を補正する第２の補正の説明＞
図７を用いて、第２の光量による色ずれ検知制御を行い、色ずれ検知結果に基づき、レーザ光量と主走査方向の書き出し位置の調整量との関係式を補正する第２の補正制御について説明する。第２の補正制御では、まず、関係式に用いられる係数のうち定数項を除く係数が補正され、その後定数項も補正される。図７は図６と同様のグラフである。なお、図７において、第１の補正制御を行った後の式（５）で表されるグラフを破線で示し、第２の補正制御を行った後の後述する式（８）で表されるグラフを実線で示す。第２の光量は、色味の変更を目的としてレーザ光量を高くしたモードで画像形成を行う際に用いられるレーザ光量としている。すなわち、第２の光量は第１の光量よりも高い。また、第２の光量で色ずれ検知制御を行う場合としては、ユーザーから指定されたときや画像形成装置１の制御部１２が必要であると判断したときである。
【００３６】
第２の光量による色ずれ検知制御を行い、式（１−２）、（１−３）を用いてマゼンタ色を基準とした各色の色ずれ量を算出する。回転多面鏡４５で偏向される方向と色ずれ量との関係から、式（１−２）、（１−３）から算出されたＣ主走査方向色ずれ量又はＫ主走査方向色ずれ量に基づき主走査方向の書き出し位置のずれ量は式（３−１）、（３−２）により算出する。
【００３７】
第２の補正制御では、式（５）から求められる調整量と式（３−１）、（３−２）から求められる実測に基づく調整量とから、式（５）の係数ａ，ｂを式（６−１）、（６−２）により補正しａ’，ｂ’に置き換える。式（６−１）、（６−２）中のＸ２は、第２の光量に対応する第２の光量設定値であり、第２の光量で色ずれ検知制御（トナーパターン５９の形成、光学センサ５６によるトナーパターン５９の検知）を行ったときの設定値である（Ｘ２＞Ｘ１）。なお、ａ’，ｂ’を求める際には、各色で実測した色ずれ量に基づく調整量の平均値（ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｃ＋ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｋ）／２）が用いられる。
ａ’＝ａ×［｛（ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｃ＋ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｋ）／２｝／ＳｄＯｆｆｓｅｔ’（Ｘ２）］    （６−１）
ｂ’＝ｂ×［｛（ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｃ＋ＳｄＯｆｆｓｅｔ＿Ｋ）／２｝／ＳｄＯｆｆｓｅｔ’（Ｘ２）］    （６−２）
【００３８】
またこのとき、通常の画像形成を行う際に使用する第１の光量の調整量が０となるようにするため定数項ｃ’を式（７）で補正したｃ’’と置き換える。
ｃ’’＝−ａ’×（Ｘ１）２−ｂ’×（Ｘ１）    式（７）
以上から、補正後の式は以下の式（８）のようになる。
ＳｄＯｆｆｓｅｔ’’（ｘ）＝ａ’ｘ２＋ｂ’ｘ＋ｃ’’    式（８）
以上のように、主走査方向の色ずれ量の調整量を求める関係式を、第１の補正部１２４及び第２の補正部１２５によって補正する。
【００３９】
＜制御フローの説明＞
実施例１の主走査方向の色ずれ量の調整量を求める関係式を補正する制御について図８のフローチャートを用いて説明する。色ずれ検知制御が開始されると、制御部１２はステップ（以下、Ｓとする）１８１以降の処理を開始する。Ｓ１８１で制御部１２は、制御タイマ１７を起動する。Ｓ１８２で制御部１２は、トナーパターン５９を中間転写ベルト５１上に形成する。具体的には、制御部１２は、露光制御部１３、高電圧制御部１４等を制御し、感光ドラム６１上にトナーパターン５９の静電潜像を形成する。制御部１２は、現像ローラ６４により感光ドラム６１上に形成された静電潜像を現像し、１次転写ローラ５２によりトナーパターン５９を中間転写ベルト５１上に転写する。
【００４０】
Ｓ１８３で制御部１２は、光学センサ５６によってトナーパターン５９を検知したか否かをパッチ検知部１２７によって判断する。Ｓ１８３で制御部１２は、光学センサ５６によりトナーパターン５９を検知していないと判断した場合、処理をＳ１８２に戻す。Ｓ１８３で制御部１２は、光学センサ５６によりトナーパターン５９を検知したと判断した場合、処理をＳ１８４に進める。Ｓ１８４で制御部１２は、制御タイマ１７を起動してからトナーパターン５９を光学センサ５６によって検知するまでに要した時間をＲＡＭ（不図示）等に記憶する。言い換えれば、制御部１２は、トナーパターン５９を検知したタイミング（検知タイミング）をＲＡＭ等に記憶する。
【００４１】
Ｓ１８５で制御部１２は、トナーパターン５９を構成する全てのパッチ（例えば、８本のパッチ）（図４参照）の検知が完了したか否かを判断する。Ｓ１８５で制御部１２は、全てのトナーパターン５９のパッチの検知が完了していないと判断した場合、処理をＳ１８３に戻し、全てのトナーパターン５９のパッチの検知が完了したと判断した場合、処理をＳ１８６に進める。Ｓ１８６で制御部１２は、Ｓ１８４で記憶したトナーパターン５９の検知タイミングを用いて、色ずれ検知制御部１２６により式（１−１）〜（１−３）から、マゼンタ色を基準とした主走査方向の色ずれ量を算出する。Ｓ１８７で制御部１２は、Ｓ１８２〜Ｓ１８５で実行された色ずれ検知制御が第１の補正制御の対象であるか否かを判断する。ここで、制御部１２は、色ずれ検知制御が行われたときにトナーパターン５９を形成する際、第１の光量で実施されている場合に、第１の補正制御の対象であると判断する。Ｓ１８７で制御部１２は、第１の補正制御の対象であると判断した場合、処理をＳ１８８に進める。Ｓ１８７で制御部１２は、第１の補正制御の対象ではない、すなわち第２の補正制御の対象であると判断した場合、処理をＳ１８９に進める。
【００４２】
Ｓ１８８で制御部１２は、第１の補正部１２４により、式（４）又は式（５）により、調整量ＳｄＯｆｆｓｅｔ（ｘ）を表す式（２）中の定数項ｃを補正し、処理を終了する（図６）。Ｓ１８９で制御部１２は、式（６−１）、（６−２）により係数ａ，ｂを補正し、式（７）により定数項を補正して、処理を終了する。これにより、主走査方向の書き出し位置の調整量が補正され、補正後の調整量（ＳｄＯｆｆｓｅｔ’（ｘ）又はＳｄＯｆｆｓｅｔ’’（ｘ））が書き出し位置制御部１２３に送られる。書き出し位置制御部１２３は、補正後の係数を用いた関係式によって算出される調整量に基づき、書き出し位置を制御する。これにより、所定のタイミングで関係式の補正が行われ、次の第１の補正及び第２の補正を行うまでは、色ずれ検知制御を行うことなく、関係式から求めた調整量によって、主走査方向の色ずれを調整することが可能となる。
【００４３】
上述したように、実施例１によれば、レーザの光量が低下した場合でも精度よく主走査方向の色ずれを低減することができる。レーザの設定光量と実際にＢＤに入射する光量が異なっている場合であっても、２つのレーザ光量で主走査方向の色ずれを検知し、レーザの設定光量と主走査方向の書き出し位置の調整量との関係式を補正する。これにより、色ずれ検知制御を行わない他のレーザ光量での画像形成においても、精度よく主走査方向の色ずれを抑制できる。
【実施例２】
【００４４】
実施例１では、２つのレーザ光量（第１の光量、第２の光量）を用いて色ずれ検知制御を行い、主走査方向の書き出し位置の調整量を算出する関係式の補正を行って精度よく主走査方向の色ずれを抑制する方法について説明した。実施例２では、第２の光量を用いて色ずれ検知制御を行うタイミングを判断する方法について説明する。
【００４５】
＜色ずれ検知制御を行うタイミングを判断する閾値の説明＞
通常の画像形成で用いられる第１の光量を用いて色ずれ検知制御を行った際に、主走査方向の色ずれ量が所定のずれ量よりも大きい場合、ＢＤ１０３に照射されるレーザ光の光量が低下しているといえる。このような場合は、主走査方向の書き出し位置の調整量を算出する関係式が、実際のレーザ光量と主走査方向の書き出し位置との関係からずれてきていると考えられる。制御部１２は、主走査方向の色ずれ量が所定のずれ量よりも大きいことに応じて、関係式が実際の状態からずれてきていることを判断し、関係式を補正する必要があると判断する。
【００４６】
実施例２では、解像度を６００ｄｐｉとしたときに主走査方向の書き出し位置の調整量を算出する関係式が実際のレーザ光量と主走査方向の書き出し位置との関係からずれてきていると判断するための閾値（所定のずれ量）を１ドットとする。１ドットは、解像度６００ｄｐｉで４２．３μｍである。通常の画像形成で用いられる第１の光量を用いてトナーパターン５９を形成し色ずれ検知制御を行った際に、制御部１２は、主走査方向の色ずれ量が閾値よりも大きいか否かの判断を行う。制御部１２は、主走査方向の色ずれ量が閾値よりも大きい場合は、次回の色ずれ検知制御を行うときのレーザ光量設定を第１の光量よりも高い光量である第２の光量に設定する。
【００４７】
＜制御フローの説明＞
図９を用いて実施例２の制御について説明する。なお、Ｓ１９１からＳ１９９までの処理は、図８のＳ１８１からＳ１８９までの処理と同様であるため、説明を省略する。なお、Ｓ１９６で制御部１２は、第１の光量を用いて色ずれ検知制御を行った場合には、ＲＡＭ等に算出した色ずれ量を記憶しておく。Ｓ２００で制御部１２は、第１の光量で色ずれ検知制御を行い算出した主走査方向の色ずれ量が、閾値（例えば１ドット）よりも小さいか否かを判断する。Ｓ２００で制御部１２は、算出した色ずれ量が閾値よりも小さいと判断した場合、処理を終了する。Ｓ２００で制御部１２は、算出した色ずれ量が閾値以上（所定のずれ量以上）であると判断した場合、処理をＳ２０１に進める。Ｓ２０１で制御部１２は、次回の色ずれ検知制御に使用するレーザ光量の設定値を第２の光量に設定して、処理を終了する。これにより次回実行される色ずれ検知制御において第２の補正が実行されることとなる。
【００４８】
上述したように、実施例２によれば、レーザの光量が低下した場合でも精度よく主走査方向の色ずれを低減することができる。実施例２では、制御部１２は、レーザの設定光量と実際にＢＤに入射する光量とが異なっており、レーザの設定光量と主走査方向の書き出し位置の調整量との関係式が実態とずれてきていることを判断する。そして、制御部１２は、レーザの設定光量と主走査方向の書き出し位置の調整量との関係式を第２の補正により補正することで、色ずれ検知制御を行わないレーザ光量での画像形成においても、精度よく主走査方向の色ずれを抑制できる。
【００４９】
［その他の実施例］
上述した実施例では、中間転写ベルト５１上にトナーパターン５９を形成したが、例えば、次のようなベルト上にトナーパターン５９を形成してもよい。すなわち、記録材Ｑを担持する担持ベルトを有し、担持ベルト上の記録材Ｑに各色のトナー像を順次転写して画像形成を行う画像形成装置に適用してもよい。その他の実施例においても、レーザの光量が低下した場合でも精度よく主走査方向の色ずれを低減することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１２      画像形成制御部
２１      レーザ露光器
５６      光学センサ
６１      感光ドラム
１０３    ＢＤ
【図１】
2019132882.tif 000003
【図２】
2019132882.tif 000004
【図３】
2019132882.tif 000005
【図４】
2019132882.tif 000006
【図５】
2019132882.tif 000007
【図６】
2019132882.tif 000008
【図７】
2019132882.tif 000009
【図８】
2019132882.tif 000010
【図９】
2019132882.tif 000011