(57)【要約】【課題】装置の組み立てに要する時間を短縮することができ、装置の大型化や、装置の重量増加を抑制しつつ、感光体の回転角速度変動による色ずれを最小にすることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】潜像担持体たる感光体の角速度変動の位置ずれデータから算出したビーム位置補正データに基づき感光体の書込み位置を副走査線方向に変動させて感光体の角速度変動による色ずれを抑制する。これにより、感光体毎に駆動モータを設ける必要がなくなる。その結果、装置の大型化や、装置の重量増加を抑制することができる。【選択図】図２２
2008070801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の潜像担持体と、
複数のレーザ光源から出射された各ビームを主走査方向に偏向する主走査線偏向手段および前記主走査線偏向手段で偏向された各ビームをそれぞれ各潜像担持体へ導く複数の光学素子を備えた光走査装置と、
潜像担持体毎に設けられ、潜像担持体に互い異なる色のトナー像を作像する作像手段とを備え、
各潜像担持体上に形成されたトナー像を表面移動部材によって搬送された記録材に順次転写するか、又はトナー像を表面移動部材の表面へ順次転写した後に表面移動部材上のトナー像を記録材に一括転写することにより、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記光走査装置は、ビームを副走査線方向に偏向する副走査線偏向手段をビーム毎に有し、
各潜像担持体の回転基準位置を検知する回転基準位置検知手段と、
回転基準位置検知手段が前記回転基準位置を検知したタイミングを基準とした潜像担持体の角速度変動に基づくビーム位置補正データを記憶する記憶手段と、
前記回転基準位置検知手段が潜像担持体の回転基準位置を検知したタイミングで、前記記憶手段に記憶されたビーム位置補正データに基づいて、各副走査線方向偏向手段を制御して各ビームの潜像担持体への書込み位置を副走査線方向に変動させる制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記ビーム位置補正データは、回転基準位置検知手段が前記回転基準位置を検知したタイミングを基準にして測定された潜像担持体の角速度変動データから、感光体の所定の位置が書込位置を通過するときの速度と、転写位置を通過するときの速度とを算出し、この算出結果に基づいて算出されたものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
表面移動部材上の検知パターン像を検知するパターン像検知手段と、
記前記回転基準位置検知手段が潜像担持体の回転基準位置を検知したタイミングで、各潜像担持体の表面上への潜像形成を開始して得られる前記表面移動部材の表面移動方向に沿って所定の間隔で配列した複数の検知用パターンを前記パターン像検知手段で検知し、前記パターン検知手段が検知した検知データから各潜像担持体の角速度変動に基づくビーム位置補正データを求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
前記検知用パターンを、前記潜像担持体の周長よりも長い範囲にわたって形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、
前記ビーム位置補正データは、前記潜像担持体が等速で回転したときに前記潜像担持体上のトナー像が記録材または表面移動部材に転写される理想位置に対する位置ずれをキャンセルさせるためのビーム位置修正量であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、
前記ビーム位置補正データは、前記潜像担持体上のトナー像を記録材また表面移動部材に転写したときの基準色に対する位置ずれをキャンセルさせるためのビーム位置修正量であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５また６の画像形成装置において、
前記ビーム位置補正データは、正弦曲線に近似したものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、
黒色のトナー像を担持する潜像担持体を単独で回転させる手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、
前記副走査線偏向手段を、レーザ光源と主走査線偏向手段との間に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれかの画像形成装置において、
ビーム毎に設けられ前記主走査線偏向手段によってそれぞれ偏向せしめられた後のビームの副走査線方向の位置を検知するビーム検知手段を設け、ビーム検知手段の検知結果に基づいて、副走査レジストずれを補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
前記ビーム検知手段を、前記光学素子のうち最も潜像担持体側のものと潜像担持体との間に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１いずれかの画像形成装置において
前記回転基準位置検知手段は、前記潜像担持体の回転に伴って回転する被検知部材を検知することで、回転基準位置を検知するものであって、前記回転基準位置検知手段を光学センサとしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、
前記被検知部材を前記潜像担持体と同軸上に設けられた駆動部材に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の潜像担持体上にそれぞれ異なる色の画像（可視像）を形成してこれらの画像を互いに重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、各潜像担持体上に画像情報に応じた光ビームを照射してこれを走査することにより潜像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得る。
【０００３】
このようなタンデム型のカラー画像形成装置において、高画質な画像を形成するには各色トナー像間のトナー転写位置を正確に位置合わせする必要がある。各色トナー像間で位置ズレがあると、転写紙に形成される重ね合わせトナー像が、各色間で色ずれし、高品位なカラー画像を得ることができない。
【０００４】
このため、従来では、各潜像担持体間における副走査線方向の相対的な位置ズレ量を検知するパターン画像（レジストマーク画像）を形成した後にセンサを用いてその位置を検知し、その検知結果に応じて副走査線方向の走査位置の補正（レジスト補正）を行っている。
【０００５】
また、特許文献１には、各色の光ビームの潜像担持体上の書込み位置の位置合わせを行って、色ずれを抑制する画像形成装置が記載されている。
具体的には、まず、出荷前の画像形成装置において、各潜像担持体にテストチャートを作成し、これらテストチャートを転写ベルト上に順次重ね合わせてカラーのテストチャートを出力する。オペレータは、出力されたカラーテストチャートを目視して、色ずれを検定し、シリンドリカルレンズなどの偏向素子を調整して、色ずれを補正する。このような色ずれ補正が終了したら、書込光の副走査線位置を検知する副走査線位置検知センサで各色の書込光の副走査線位置を検知して、初期値として記憶装置に記憶する。そして、出荷後は、書込光の副走査線位置を検知し、検知結果に基づいて偏向素子を調整して初期値にあわせることで、色ずれを補正する。
【０００６】
色ずれの発生要因としては、上記のように書込位置のずれによる色ずれの他に、個々の感光体ドラムの表面移動速度が周期的に変動を生ずることにより、各感光体上の単色画像の転写位置が相対的にズレることによっても生じる。このような感光体の周期的な表面移動速度変動は、感光体の軸に設置された駆動伝達系の伝達誤差（歯車偏心、歯累積ピッチ誤差による伝達誤差など）や、感光体を駆動伝達系から着脱可能にするために設けられたカップリングによる伝達誤差（軸傾き、軸心ずれによる）などの、感光体へ伝達される回転駆動力の回転角速度変動によって顕著に表れる。
【０００７】
このような感光体へ伝達される回転駆動力の回転角速度変動による色ずれを抑制するために、従来では、次のような処置がとられていた。
【０００８】
すなわち、複数の感光体の配設ピッチを感光体の周長の整数倍に設定し、各感光体ギヤの回転位相を互いに同期させる処置である。これにより、各転写位置での感光体の角速度が相対的に異なることが抑制され、色ズレを抑えることができる。
しかし、ギヤのフレや偏心特性、継ぎ手のガタなどは、感光体毎に異なるので、角速度変動の振幅が感光体毎に異なり、色ずれを十分抑制することが困難であった。また、複数の感光体の配設ピッチを感光体の周長の整数倍に設定するため、装置の小型化が困難になるという問題もあった。
【０００９】
また、感光体の回転角速度変動による色ずれを最小にするため、次のような測定・調整をするものもある。すなわち、画像形成装置の組み立て工程で、各感光体の駆動軸の回転角速度を測定し、その測定結果から、基準色の感光体の回転角速度変動とその他の感光体の回転角速度変動との位相ずれや振幅差を算出する。次に、感光体ギヤのフレを測定して、その最大フレポイントにマーキングし、位相ずれを最小限に抑えるための感光体ギヤの最大フレポイントの組み付け位置を理論計算によって求める。次に、感光体ギヤの最大フレポイントが理論計算によって求めた組み付け位置にくるように感光体ギヤを組み付ける。そして、再度、各感光体の駆動軸の回転角速度を測定し、位相ずれが十分補正されていなかった場合は、一旦感光体ギヤを外して、最大フレポイントの組み付け位置を調整して再度組み付ける。このような、感光体ギヤの組み付け作業を行うことで、基準色の感光体の回転角速度変動とその他の感光体の回転角速度変動との位相ずれや振幅差を最小に抑えることができる。これにより、色ずれを最小に抑えることができる。
【００１０】
また、次のような測定・調整をして、感光体の回転角速度変動による色ずれを最小にするものもある。すなわち、装置の出荷時や、出荷後の所定のタイミングでそれぞれの感光体に所定のパターン像を中間転写ベルトに形成し、それぞれのパターン像を像検知手段によって検知する。その検知結果からそれぞれの感光体の角速度変動による色ずれ変動を算出する。そして、その算出結果に基づいて、それぞれの感光体の駆動速度を調整したり、駆動のタイミングを異ならせたりして、感光体の回転角速度変動による色ずれを最小にする。
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−２３５２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、感光体ギヤの組み付けで感光体の回転角速度変動による色ずれを最小にする調整を行う場合、位相ずれが十分補正されるまで、何度も感光体ギヤの組み付けを行う必要があり、装置の組み立てに時間を要してしまうという問題があった。
【００１３】
また、パターン像からそれぞれの感光体の角速度変動による色ずれ変動を算出し、その算出結果に基づいて各感光体の駆動速度を個別に調整して色ずれを補正するものは、感光体を個々に回転させる必要が生じる。このため、４つの駆動モータが必要となり、装置の大型化や、装置の重量が増加するなどの問題が生じる。
【００１４】
本発明は、上記背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、装置の組み立てに要する時間を短縮することができ、装置の大型化や、装置の重量増加を抑制しつつ、感光体の回転角速度変動による色ずれを最小にすることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の潜像担持体と、複数のレーザ光源から出射された各ビームを主走査方向に偏向する主走査線偏向手段および前記主走査線偏向手段で偏向された各ビームをそれぞれ各潜像担持体へ導く複数の光学素子を備えた光走査装置と、潜像担持体毎に設けられ、潜像担持体に互い異なる色のトナー像を作像する作像手段とを備え、各潜像担持体上に形成されたトナー像を表面移動部材によって搬送された記録材に順次転写するか、又はトナー像を表面移動部材の表面へ順次転写した後に表面移動部材上のトナー像を記録材に一括転写することにより、記録材に画像を形成する画像形成装置において、前記光走査装置は、ビームを副走査線方向に偏向する副走査線偏向手段をビーム毎に有し、各潜像担持体の回転基準位置を検知する回転基準位置検知手段と、回転基準位置検知手段が前記回転基準位置を検知したタイミングを基準とした潜像担持体の角速度変動に基づくビーム位置補正データを記憶する記憶手段と、前記回転基準位置検知手段が潜像担持体の回転基準位置を検知したタイミングで、前記記憶手段に記憶されたビーム位置補正データに基づいて、各副走査線方向偏向手段を制御して各ビームの潜像担持体への書込み位置を副走査線方向に変動させる制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記ビーム位置補正データは、回転基準位置検知手段が前記回転基準位置を検知したタイミングを基準にして測定された潜像担持体の角速度変動データから、感光体の所定の位置が書込位置を通過するときの速度と、転写位置を通過するときの速度とを算出し、この算出結果に基づいて算出されたものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、表面移動部材上の検知パターン像を検知するパターン像検知手段と、記前記回転基準位置検知手段が潜像担持体の回転基準位置を検知したタイミングで、各潜像担持体の表面上への潜像形成を開始して得られる前記表面移動部材の表面移動方向に沿って所定の間隔で配列した複数の検知用パターンを前記パターン像検知手段で検知し、前記パターン検知手段が検知した検知データから各潜像担持体の角速度変動に基づくビーム位置補正データを求めることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記検知用パターンを、前記潜像担持体の周長よりも長い範囲にわたって形成することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、前記ビーム位置補正データは、前記潜像担持体が等速で回転したときに前記潜像担持体上のトナー像が記録材または表面移動部材に転写される理想位置に対する位置ずれをキャンセルさせるためのビーム位置修正量であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、前記ビーム位置補正データは、前記潜像担持体上のトナー像を記録材また表面移動部材に転写したときの基準色に対する位置ずれをキャンセルさせるためのビーム位置修正量であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５また６の画像形成装置において、前記ビーム位置補正データは、正弦曲線に近似したものであることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、黒色のトナー像を担持する潜像担持体を単独で回転させる手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、前記副走査線偏向手段を、レーザ光源と主走査線偏向手段との間に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９いずれかの画像形成装置において、ビーム毎に設けられ前記主走査線偏向手段によってそれぞれ偏向せしめられた後のビームの副走査線方向の位置を検知するビーム検知手段を設け、ビーム検知手段の検知結果に基づいて、副走査レジストずれを補正することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、前記ビーム検知手段を、前記光学素子のうち最も潜像担持体側のものと潜像担持体との間に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１１いずれかの画像形成装置において前記回転基準位置検知手段は、前記潜像担持体の回転に伴って回転する被検知部材を検知することで、回転基準位置を検知するものであって、前記回転基準位置検知手段を光学センサとしたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、前記被検知部材を前記潜像担持体と同軸上に設けられた駆動部材に設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１乃至１３の発明によれば、潜像担持体の角速度変動の位置ずれデータから算出したビーム位置補正データに基づき潜像担持体の書込み位置を副走査線方向に変動させて潜像担持体の角速度変動による色ずれを抑制するので、潜像担持体毎に駆動モータを設ける必要がなくなる。その結果、装置の大型化や、装置の重量増加を抑制することができる。
また、基準色の潜像担持体の角速度変動とその他の潜像担持体の角速度変動との位相ずれや振幅差が最小となるまで、ギヤを何度も組み付ける必要がなくなり、装置の組み立てに要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施の形態における構成ついて説明する。
図１に、本発明を適用した、カラー画像を形成可能な画像形成装置の概略を示す。
画像形成装置１は、複写機であるが、ファクシミリ、プリンタ、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１が、プリンタ、ファクシミリ等として用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。
【００１８】
画像形成装置１は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体Ｓとして画像形成を行なうことが可能である。
【００１９】
画像形成装置１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する単色画像を形成可能な複数の像担持体としての感光体ドラム（単に「感光体」と記すこともある。）１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを並置したタンデム構造が用いられており、各感光体１Ｙ〜１Ｋに形成された互いに異なる色の可視像が各感光体１Ｙ〜１Ｋに対峙しながら移動可能な転写ベルト５によって搬送される記録媒体である転写紙Ｓにそれぞれ重畳転写されるようになっている。
【００２０】
一つの感光体ドラム１Ｙ及びその周りに配設された構成を代表して画像形成処理に係る構成を説明する。なお、他の感光体ドラム１Ｍ〜１Ｋに関しても同様な構成であるので、便宜上、感光体ドラム１Ａ及びその周りに配設した構成に付した符号に対応する符号を、感光体ドラム１Ｍ〜１Ｋ及びその周りに配設した対応する構成に付し、詳細な説明については適宜省略する。
【００２１】
感光体ドラム１Ｙの周囲には、矢印で示す回転方向に沿って画像形成処理を実行するためにコロトロンあるいはスコトロトン等の構成を用いた帯電装置３Ｙ、レーザ光源からのレーザ光を用いる光走査装置２０、現像装置２Ｙおよびクリーニング装置４Ｙがそれぞれ配置されている。本発明を適用した光走査装置２０については、図２以下の図において詳細を説明する。
【００２２】
現像装置２Ｙ〜２Ｋの配列は、図１において転写ベルト５の展張部における右側からイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナーを供給できる順序となっている。帯電装置３Ｙには、図１に示した例では、ローラを用いているが、帯電装置３Ｙは、ローラを用いた接触式に限らず、放電ワイヤを用いたコロナ放電式を用いることも可能である。
【００２３】
画像形成装置１では、帯電装置３Ｙ、光走査装置２０、現像装置２Ｙおよびクリーニング装置４Ｙ等が配置されている画像形成部の上部に原稿読取り部６が配置されており、原稿載置台６Ａ上に載置された原稿を読取り装置７によって読取った画像情報を図示しない画像処理制御部に出力し、光走査装置２０に対する書込み情報が得られるようになっている。
【００２４】
読取り装置７は、原稿載置台６Ａ上に載置されている原稿を走査するための光源７Ａおよび原稿からの反射光を色分解毎の色に対応して設けられているＣＣＤ７Ｂに結像させるための複数の反射鏡７Ｃと結像レンズ７Ｄとを備えており、色分解毎の光強度に応じた画像情報が各ＣＣＤ７Ｂから画像処理制御部に出力される。
【００２５】
転写ベルト５は、複数のローラに掛け回されたポリエステルフィルムなどの誘電体で構成された厚さ１００μｍ程度の部材であり、展張部分の一つが各感光体１Ｙ〜１Ｋに対峙し、各感光体１Ｙ〜１Ｋとの対峙位置内側には、転写装置８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋが配置されている。なお、転写ベルト５の厚さは、製造上凡そ±１０μｍの誤差が生じる。
【００２６】
転写ベルト５に対しては、レジストローラ９を介して給紙装置１０の給紙カセット１０Ａ内から繰り出された転写紙Ｓが給送され、転写紙Ｓが転写ベルト５に対して転写装置８からのコロナ放電により静電吸着されて搬送される。転写装置８Ｙ〜８Ｋは、正極のコロナ放電を用いて感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに担持されている画像を転写紙Ｓに向けて静電吸着させる特性とされている。
【００２７】
各感光体１Ｙ〜１Ｋからの画像転写が終了した転写紙Ｓが移動する位置に転写紙Ｓの分離装置１１が、また、展張部分の今一つの部分にはベルトを挟んで対向する除電装置１２が配置されている。なお、図１中、符号１３は、転写ベルト５に残存しているトナーを除去するクリーニング装置を示している。
【００２８】
分離装置１１は、記録媒体Ｓの上面から負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより転写紙Ｓに蓄積している電荷を中和して静電的な吸着状態を解除することにより転写ベルト５の曲率を利用した分離を可能にすると共に分離の際の剥離放電によるトナーチリの発生を防止するようになっている。また、除電装置１２は、転写ベルト５の表裏両面から転写装置８Ｙ〜８Ｋによる帯電特性と逆極性となる負極性のＡＣコロナ放電を行うことにより転写ベルト５の蓄積電荷を中和して電気的初期化を行うようになっている。
【００２９】
各感光体１Ｙ〜１Ｋでは、帯電装置３Ｙ〜３Ｋによって感光体１Ｙ〜１Ｋの表面が一様帯電され、原稿読取り部６における読取り装置７によって読取られた色分解色毎の画像情報に基づき光走査装置２０を用いて感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋに静電潜像が形成され、該静電潜像が現像装置２Ｙ〜２Ｋから供給される色分解色に対応する補色関係を有する色のトナーにより可視像処理されたうえで、転写ベルト５に担持されて搬送される転写紙Ｓに対して転写装置８Ｙ〜８Ｋを介して静電転写される。
【００３０】
各感光体１Ｙ〜１Ｋに担持された色分解毎の画像（単色画像）が転写された転写紙Ｓは、分離装置１１により除電された上で転写ベルト５の曲率を利用して曲率分離された後に定着装置１４に移動して未定着画像中のトナーが定着され、画像形成装置１本体外部の図示しない排紙トレイ上に排出される。
【００３１】
図２に示すように、光走査装置２０はタンデム式の書込光学系である。
図２は光走査装置２０の概略を示す図であり、走査レンズ方式を採用しているが、走査レンズ、走査ミラー方式のいずれにも対応可能である。また図２においては、図示の便宜上、２ステーションを示し、これに沿って以下説明するが、偏向手段としてのポリゴンミラー２６、２７を中心に左右対称に構成することで４ステーションとすることができ、これを画像形成装置１に用いている。画像形成装置１が本実施例のようにカラー画像を形成可能であるため、画像形成装置１がカラー画像を形成する場合には、光走査装置２０はカラー画像を形成するために用いられるものである。
【００３２】
光走査装置２０は、光源としてのレーザ発光素子ＬＤを備えた２個のＬＤユニット２１、２２を有している。光走査装置２０は、ＬＤユニット２１、２２からそれぞれ出射されたレーザビームたるビームを、潜像担持体としての感光体ドラムたる感光体１Ｙ、１Ｃのそれぞれに結像させるものであり、このための複数の光学素子からなる光学素子群５１、５２を、それぞれ、ＬＤユニット２１、２２および感光体１Ｙ、１Ｃに対応して有しており、これにより、光走査装置２０は感光体１Ｙ、１Ｃのそれぞれに対応して配設されている。
【００３３】
光学素子群５１は、複数の光学素子、すなわちプリズム（副走査線偏向手段１１０）、折り返しミラー２３、シリンダレンズ２４、ポリゴンミラー２６、第１の走査レンズ２８、折り返しミラー３１、３２、第２の走査レンズ３０、折り返しミラー３３によって構成されている。光学素子群５２は、複数の光学素子、すなわちプリズム（後述の副走査線偏向手段１１１）、シリンダレンズ２５、ポリゴンミラー２７、第１の走査レンズ２９、第２の走査レンズ３５、折り返しミラー３６、３７によって構成されている。
【００３４】
また、光走査装置２０は、光学素子群５１を構成する上述した光学素子のうち、第２の走査レンズ３０を保持する保持部材６１と、光学素子群５２を構成する上述した光学素子のうち、第２の走査レンズ３５を保持する保持部材６２とを有している。保持部材６１及びこの保持部材６１に保持された被保持光学素子たる光学素子としての第２の走査レンズ３０と、保持部材６２及びこの保持部材６２に保持された被保持光学素子たる光学素子としての第２の走査レンズ３５とは、ほぼ同じ構成である。
【００３５】
ＬＤユニット２１、２２は、ほぼ鉛直方向をなすビームの副走査方向Ｂにおいて異なる高さに配設されており、上側のＬＤユニット２１から出射されたビームは、副走査線偏向手段１１０を通過してから、途中の折り返しミラー２３で下側ＬＤユニット２２から出射されたビームと同一方向に曲げられ、下側のＬＤユニット２２から出射されたビームは折り返しミラー２３に入射する前に副走査線偏向手段１１１を通過し、折り返しミラー２３を透過する。その後、ＬＤユニット２１のビーム、ＬＤユニット２２からのビームはそれぞれシリンダレンズ２４、２５に入射し、所定距離離れた上下２段のポリゴンミラー２６、２７反射面近傍に線状に集光する。
【００３６】
ポリゴンミラー２６、２７で偏向されたビームはそれぞれ、一体型あるいは２段に重ねられた第１の走査レンズ２８、２９でビーム整形され、その後、第２の走査レンズ３０、３５でｆθ特性と所定のビームスポット径にビーム整形されて感光体１Ｙ、１Ｃの感光体面上を走査する。第１の走査レンズ２８、２９以降、２個の異なる感光体１Ｙ、１Ｃにビームを導くため光路が異なる。
【００３７】
上側のビームすなわち第１の走査レンズ２８を透過したビームは、折り返しミラー３１、３２によって曲げられてから、長尺プラスチックレンズ上たる第２の走査レンズ３０に入射し、折り返しミラー３３によってＢ方向のうち鉛直下方向に曲げられて感光体１上をビームの走査方向である主走査方向Ａに走査する。
【００３８】
下側のビームすなわち第１の走査レンズ２９を透過したビームは、途中折り返しミラーに入射することなく、長尺プラスチックレンズ下たる第２の走査レンズ３５に入射した後、２枚の折り返しミラー３６、３７によって光路を曲げられて、所定のドラム間ピッチの感光体１Ｙ上をビームの主走査方向Ａに走査する。図２において矢印Ｃは第２の走査レンズ３０、３５の光軸方向を示している。
【００３９】
図３は、４つの感光体１Ｙ〜１Ｋの周囲構成を示す拡大構成図である。同図において、感光体１Ｙ〜１Ｋは、それぞれ、図示しない軸受けにより、その回転中心に設けられた回転軸２０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを中心にして回転可能に支持されている。回転軸２０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの一端部には、感光体１Ｙ〜１Ｋよりも遙かに大きな経の個別ギヤたる感光体ギヤ２０２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが固定されている。Ｋ用の感光体ギヤ２０２Ｋには、Ｋ用の感光体モータ１９０Ｋのモータ軸に固定されたＫ用原動ギヤ１９５が噛み合っている。Ｋ用の感光体１Ｋは、このかみ合いにより、Ｋ用の感光体モータ１９０Ｋの回転駆動力が伝達されて回転駆動せしめられる。一方、Ｍ用の感光体ギヤ２０２ＭとＣ用の感光体ギヤ２０２Ｃとの間には、カラー原動ギヤ１９６がこれら感光体ギヤに噛み合うように配設されている。このカラー原動ギヤ１９６は、カラー感光体モータ１９０ＹＭＣのモータ軸に固定されており、カラー感光体モータ１９０ＹＭＣの駆動力をＭ用の感光体ギヤ２０２Ｍと、Ｃ用の感光体ギヤ２０２Ｃとに伝達する。これにより、Ｍ用の感光体１Ｍと、Ｃ用の感光体１Ｃとがそれぞれ回転駆動せしめられる。また、Ｙ用の感光体ギヤ２０２Ｙと、Ｍ用の感光体ギヤ２０２Ｍとの間には、アイドラギヤ１９７がこれら感光体ギヤに噛み合うように配設されている。これにより、カラー感光体モータ１９０ＹＭＣの駆動力が、カラー原動ギヤ１９６、Ｍ用の感光体ギヤ２０２Ｍ、アイドラギヤ１９７、Ｙ用の感光体ギヤ２０２Ｙを順次介して、Ｙ用の感光体に伝達される。
かかる構成により、Ｋ以外の３つの感光体は、１つのカラー感光体モータ１９０ＹＭＣによって回転駆動せしめられる。
【００４０】
Ｋ用の感光体１Ｋは、他の感光体とは別の駆動源であるＫ用の感光体モータ１９０Ｋによって回転駆動される。Ｋ用の感光体だけ駆動源が別になっているのは、モノクロプリントの需要がカラープリントに比べて高いことに起因する。需要の高いモノクロプリント時においては、Ｋ用の感光体１Ｋだけを駆動させるようにすることで、他の感光体やモータの消耗を抑えたり、省エネルギー化を図ったりするためである。なお、モノクロプリント時には、このようにしてＫ用感光体１Ｋだけが駆動されるが、このとき、図１に示した転写ベルト５は、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけ接触するような姿勢をとる。
【００４１】
また、図４に示すように、駆動部材たる感光体ギヤ２０２に被検知部材たる突状のフィラー２０５を取り付ける。図４に示す例では、全ての感光体ギヤ２０２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋにフィラーを取り付けており、Ｍ色とＫ色のみ、検知手段である回転位置センサ（フォトセンサ）１９１Ｋ、１９１ＹＭＣを設けている。回転位置センサ１９１はこのフィラー２０５が読み取り範囲内に存在する場合に信号がＨＩＧＨとなり、フィラー５６が読み取り範囲内に存在しない場合に信号がＬＯＷとなる構成となっている。この信号がＨＩＧＨからＬＯＷ、または、ＬＯＷからＨＩＧＨに切り替わるところを回転基準位置として設定する。
【００４２】
次に、副走査線偏向手段について、実施例Ａ〜Ｃに基づいて詳細に説明する。
【００４３】
［実施例Ａ］
まず、実施例Ａの副走査線偏向手段について説明する。
図５〜図１０に、実施例Ａの副走査線偏向手段の構成例を示す。
実施例Ａの副走査線偏向手段は、液晶からなる液晶光学素子１４０と液晶光学素子１４０に電圧を印加する制御回路１４１との組合せ（図５）からなっている。液晶光学素子１４０は、光ビームを射出する光源２２と主走査線方向偏向手段２６との間、または主走査線偏向手段２６と走査レンズ２８との間に液晶光学素子１４０を配置する。例えば、図６に示すように、光走査装置２０内の構成物の一部（光源たるＬＤユニット２２、コリメータレンズ２４、主走査線偏向手段たるポリゴンミラー２６、液晶光学素子１４０、制御回路１４１、走査レンズ２８）の配置関係を示しており、液晶光学素子１４０は主走査線偏向手段たるポリゴンミラー２６と走査レンズ２８との間に配置されている。ポリゴンミラー２６により偏向走査される光ビームは液晶光学素子１４０により図中Ｄ方向（副走査方向）にビーム位置の変動が可能である。
【００４４】
液晶光学素子１４０の例としては、図７に示すように、電極を有する基板１４２，１４３及び液晶層１４５からなるものが挙げられる。これにより、制御回路１４１から電極に所定の電位差を印加することで、液晶層１４５にプリズム作用を生じさせ、入射するビームを所定位置に平行移動させることで、副走査方向にビーム位置を変動させることができる。
【００４５】
また、液晶光学素子１４０のほかの例としては、図８に示すように、液晶層１４５と該液晶層１４５のビーム入射側に設けられる電極１４６，１４７からなるものが挙げられる。これにより、制御回路１４１から電極に所定の電位差を印加することで、凸レンズのレンズ作用を生じさせ、ビームを屈折させることで、副走査方向にビーム位置を変動させることができる。
【００４６】
［実施例Ｂ］
次に、実施例Ｂの副走査線偏向手段について説明する。
図９〜図１３に、実施例Ｂの副走査線偏向手段の構成例を示す。
実施例Ｂは特開２００４−４１９１号公報に開示されている副走査線偏向手段を利用するものである。すなわち、光ビームを透過し、主走査方向の軸と平行な軸で回転可能に設置された平行平板１５０を使用し、光ビームを射出する光源（ＬＤユニット２２）と主走査線偏向手段（ポリゴンミラー２６）との間、または主走査線偏向手段（ポリゴンミラー２６）と走査レンズ２８との間に平行平板１５０を配置する。回転により傾いた平行平板１５０に光ビームを入射させることにより、副走査方向のビーム位置の変動が可能である（図９）。
【００４７】
図１０は平行平板１５０を含む実施例Ｂの副走査線偏向手段の断面状態を示し、図１１は実施例Ｂの副走査線偏向手段の斜視を示した図である。
実施例Ｂの副走査線偏向手段は、偏芯カム１５１、ステッピングモータ等のアクチュエータ１５２、平行平板突き当て面１５３、板ばね１５４、回転軸１５９、平行平板１５０から構成されている。
【００４８】
平行平板１５０は、平行平板１５０の下側２ヶ所を受け部の突起に突き当たり、上側は偏芯カム１５１によって固定され、反対側から板ばね１５４によって加圧されている。偏芯カム１５１にはアクチュエータ１５２が取り付けられ、この回転駆動により偏芯カム１５１が回転し、平行平板１５０の上側の突き当て位置を動かすことにより、矢印の方向に平行平板１５０が回転する。このとき、回転中心は下側の突き当て面（２ヶ所）を通過する軸となる。なお、回転中心は光軸上になくてもよい。
【００４９】
図１２は、実施例Ｂの副走査線偏向手段の他の例を示すものであり、偏芯カム軸にフィラーを設けたものである。この場合は、偏芯カム軸にフィラーを取り付け、そのフィラーを動かすことによって偏芯カム１５１を回転させ、平行平板１５０を回転させる。
【００５０】
実施例Ｂの副走査線偏向手段によっても、傾いた平行平板１５０に入射した光ビームは、入射光ビームと平行でかつ副走査方向にずれて出射され、その軸ずれ量は平行平板１５０の回転角に比例して増加する関係となる。
【００５１】
また、この平行平板１５０に代えて、図１３に示すように、断面形状が台形であるプリズム１６０を配置し、プリズム１６０を副走査方向（図中上下方向）の所定位置に平行移動させることにより副走査方向のビーム位置の補正を行ってもよい。なお、プリズム１６０周りのアクチュエータの構成は前記平行平板のアクチュエータを利用するものでよい。
【００５２】
［実施例Ｃ］
次に、実施例Ｃの副走査線偏向手段について説明する。
図１４〜図１７に、実施例Ｂの副走査線偏向手段の構成例を示す。
実施例Ｃは特開２００３−３３０２４３号公報に開示されている副走査線偏向手段を利用するものである。すなわち、図１４に示すように、レーザ発光素子ＬＤは、ＬＤユニット（光学素子ユニット）２１として、カップリング光学系であるコリメートレンズ２１ａとともに保持部材２１ｂに保持されており、レーザ発光素子ＬＤから出射された光ビームＢは、コリメートレンズ２１ａ及びポリゴンミラー２６との間に配設されているアパーチャ２１ｃとシリンダレンズ２４を通して、ポリゴンミラー２６に照射される。このＬＤユニット２１は、ポリゴンミラー２６及び感光体１に光ビームＢを照射させる他の光学素子を保持して光学ユニットを構成する光学ハウジング（図示略）に対して、回転可能に取り付けられているとともに、ＬＤユニット２１の回転中心軸ＯＳと光ビームＢの光軸が、主に主走査方向に所定のずれを有する状態で取り付けられており、また、ポリゴンミラー２６の偏向位置でＬＤユニット２１の回転中心軸ＯＳとビーム光軸を略一致させる構成となっている。
【００５３】
また、ＬＤユニット２１は、図１５に示すように、その主走査方向側の一端部側にビーム位置調整モータ２１ｅのリードスクリュウ２１ｆが係合しており、ビーム位置調整モータ２１ｅが回転すると、リードスクリュウ２１ｆが回転して、ＬＤユニット２１が回転中心軸ＯＳを中心として、図１５に矢印で示すように回転する。
ついで、ＬＤユニット２１が回転中心軸ＯＳを中心として回転すると、図１６に示すように、レーザ発光素子ＬＤとカップリング光学系を保持する保持部材２１ｂからなるＬＤユニット２１が副走査方向に変位して、レーザ照射位置が移動するようになる。
その結果、図１７に示すように、レーザ発光素子ＬＤから出射された光ビームＢが、感光体１上では、回転中心を中心にして、副走査方向に移動して、ビーム照射位置が変位する。
このように、ＬＤユニット２１を回転中心軸ＯＳを中心に回転させることで、繰り返し安定性を向上させることができ、色ずれを高精度に補正することが可能となる。
【００５４】
次に、各感光体の角速度変動によって生じる色ずれについて詳細に説明する。
図１８は、Ｋ色とＭ色との色ずれについて説明する図である。なお、図１８では、便宜上、Ｋ色の変動成分の中央を基準値としている。図の（ａ）は、Ｋ色の感光体の書込み位置での感光体の角速度変動と、Ｍ色の感光体の書込み位置での感光体の角速度変動との関係を示す図である。図の（ｂ）は、Ｍ色のトナー像と、Ｋ色のトナー像とを重ね合わせたときの感光体が等速で回転したときの転写ベルト上の位置（理想位置）に対する位置ずれの変動（以下、位置ずれ波形という）を示す図である。図の（ｃ）は、図（ｂ）に示す、各色の位置ずれ波形から、それぞれ感光体の角速度変動によって生じる周期変動成分のみを抽出したものである。また、図の（ｄ）は、図の（ｃ）の位置ずれ波形（位置ずれ周期変動成分）から、Ｍ−Ｋ間の色ずれ周期変動成分（以下、色ずれ波形という）に変換したものである。また、図の（ｅ）は、図の（ｂ）の各色の色ずれ変動から、Ｍ−Ｋ間の色ずれ周期変動成分に変換したものである。
【００５５】
図の（ａ）に示すような角速度変動のある感光体で形成されたＭ色のトナー像と、Ｋ色のトナー像とを重ね合わせたときの各色の位置ずれ変動は、図の（ｂ）に示すようになる。なお、図の（ｂ）は、転写媒体（転写ベルト・転写紙）に転写したときの位置ずれ変動を、正弦曲線に近似したものを示しており、実際は、転写位置での感光体の速度変動、書込み位置での感光体速度変動成分が重畳したものが現れ、複雑な波形を示す。
また、各感光体ギヤは、それぞれ異なるフレ成分を有しているので、感光体毎に位相・振幅の異なる角速度変動となる。その結果、図の（ｂ）に示すように、Ｍ色の位置ずれ変動と、Ｋ色の位置ずれ変動とは、振幅も位相も全く異なる波形を示すのである。
そして、図の（ｂ）に示すように、Ｋ色の位置ずれ変動とＭ色の位置ずれ変動とが重なっている箇所が、色ずれが生じてない箇所にあたり、Ｋ色の位置ずれ変動とＭ色の位置ずれ変動とが重なっていない箇所が、Ｍ色とＫ色との間で色ずれが生じている。
この図（ｂ）に示した各色の位置ずれ変動から、Ｍ−Ｋ間の色ずれ周期変動成分に変換した図（ｅ）からわかるように、Ｍ色の位置ずれ変動と、Ｋ色の位置ずれ変動とによって生じるＭ−Ｋ間の色ずれは、平均値成分（レジストずれ）と感光体の角速度変動によって生じる周期変動成分とからなる。
【００５６】
次に、上述した感光体の角速度変動によって生じる色ずれの補正について、実施例１および実施例２に基づき説明する。
【００５７】
［実施例１］
まず、実施例１の感光体の角速度変動によって生じる色ずれの補正について説明する。
図１９は、実施例１の色ずれ補正を行う制御手段のブロック図である。
図１９において、回転位置センサ１９１から信号がインターフェイスＩ／Ｆ３４０を介してＣＰＵ３４１に入力される。そして、ＣＰＵ３４１は、記憶手段であるメモリ３４２に格納されたビーム位置補正データに基づいて、インターフェイスＩ／Ｆ３４０を介して副走査線方向偏向素子を制御する。
【００５８】
図２０は、実施例１における色ずれ補正の前処理工程である特性測定の手順を説明する図である。
図２１に示すように、まず、装置の組み立て工程時において、感光体ギヤ２０２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、感光体モータ１９０Ｋ、１９０ＹＭＣなどが一体的設けられた感光体駆動ユニット２１０を、角速度測定装置２００に組み付ける。角速度測定装置２００は、感光体を回転するときと同程度のトルクを感光体モータ１９０Ｋ、１９０ＹＭＣに負荷する４つのトルクコントローラ２００ａと、トルクコントローラ２００ａの回転速度を検知するエンコーダ２００ｂとを有している。
各感光体の回転軸が連結される各継ぎ手部２０６Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ（図４参照）にトルクコントローラ２００ａから伸びる回転軸を連結される。次に、感光体モータ１９０Ｋ、１９０ＹＭＣを駆動させて、トルクコントローラ２００ａを回転させる（Ｓ１）。次に、回転位置センサ１９１Ｋ、１９１ＹＭＣが、感光体の回転基準位置を検知したタイミングで、エンコーダ２００ｂで回転速度を測定して、少なくとも感光体１周分に相当する角速度変動データを得る。
【００５９】
次に、得られた各色の角速度変動データから、位置ずれデータとしての各色の位置ずれ波形（転写媒体に転写したときの理想位置からの位置ずれ変動：図１８（ｃ）参照）を算出する（Ｓ２）。
書込み位置と転写位置との位置関係が分かっているので、回転速度変動データを所定の位相で補正することで、感光体の所定の位置が書込み位置を通過するときの速度と転写位置を通過するときの角速度がわかる。これにより、位置ずれデータとしての位置ずれ波形（位置ずれの周期変動成分）を算出することができる。
【００６０】
各色の位置ずれ波形（位置ずれの周期変動成分）を算出したら、算出した位置ずれ波形を正弦曲線で近似する（Ｓ３）。次に、各色の位置ずれ波形に基づいて、各色のビーム位置補正データＰｋ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｙを算出する（Ｓ４）。具体的には、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの位置ずれ波形をキャンセルするような波形（位置ずれ補正波形）を算出する。これをビーム位置補正データＰｋ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｙとして、記憶手段たるメモリ３４２に記憶する（Ｓ５）。また、算出した位置ずれ補正波形を直交検波して、位相および振幅を算出し、これをビーム位置補正データＰｋ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｙとして、メモリ３４２に記憶させてもよい。このように、位置ずれ波形を正弦曲線に近似することで、位置ずれ補正波形も単純な正弦曲線となる。その結果、位置ずれ補正波形の位相および振幅をビーム位置補正データとして記憶手段に格納しておいても、色ずれ補正時にこの位相と振幅とから容易に位置ずれ補正波形を再現することができる。よって、正弦曲線で近似していない位置ずれ波形から、位置ずれ補正波形を算出し、これをメモリ３４２に記憶するものに比べて、メモリ３４２に記憶されるデータ容量を低減することができる。単純な正弦曲線の位置ずれ補正波形に基づき、前述の副走査線方向偏向手段を制御することになるので、副走査線方向偏向手段を制御仕様を単純化することができる。
もちろん、正弦曲線で近似していない位置ずれ波形から、位置ずれ補正波形を算出し、これをメモリ３４２に記憶してもよい。この正弦曲線で近似していない位置ずれ波形から算出された位置ずれ補正波形で色ずれ補正を行うことで、精度の高い色ずれ補正を行うことができる。
【００６１】
また、位置ずれ波形そのものを、ビーム位置補正データとしてメモリ３４２に格納しておいてもよいし、また位置ずれ波形を正弦曲線に近似して近似した正弦曲線の振幅および位相をビーム位置補正データとしてメモリ３４２に記憶してもよい。位置ずれ波形をビーム位置補正データとして記憶した場合は、色ずれ補正時に、メモリ３４２のビーム位置補正データから、位置ずれがキャンセルされる補正量を算出して副走査線偏向手段を制御する。
【００６２】
次に、色ずれ補正について説明する。
図２２は、プリント動作時の色ずれ補正の手順を説明する図である。
図に示すように、各色の主走査線方向の同期検出後（Ｓ９）、回転位置センサ１９１Ｋ、１９１ＹＭＣで、感光体の回転基準位置を検知したタイミングで、色ずれ補正を開始する（Ｓ１０）。具体的には、ビーム位置補正データＰｋ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｙに基づいて、上述の実施例Ａ〜Ｃに示した副走査線偏向手段を制御して、各色の副走査線方向の書込み位置を変動させる。
【００６３】
このように、色ずれ補正動作が開始したら、画像形成動作を開始して、画像を形成する（Ｓ１１）。実施例１では、各色の位置ずれをキャンセルするように各色の副走査線方向の書込み位置を変動させることで、位置ずれ変動が抑制され、色ずれが抑制された高品位な画像を得ることができる。
【００６４】
なお、図２２に示す色ずれ補正の手順では、各色の主走査線方向同期検出後に、色ずれ補正動作を開始しているが、これに限定されるものではない。すなわち、プリント動作がスタートして、画像形成動作が開始するまでの間であれば、どのタイミングで色ずれ補正動作を開始してもよい。
【００６５】
次に、実施例１の変形例について説明する。
上記実施例１は、各色の転写媒体上の理想の転写位置に対する位置ずれである位置ずれ波形に基づいて色ずれ補正を行うものであったが、この実施例１の変形例は、基準色に対する位置ずれである色ずれ波形（図１８（ｄ）参照）に基づいて色ずれ補正を行うものである。
図２３は、実施例１の変形例における色ずれ補正の前処理工程である特性測定のフローチャートである。
実施例１と同様に、装置の組み立て工程時において、感光体駆動ユニット２１０を、角速度測定装置２００に組み付けて、感光体駆動ユニットを回転させる（Ｓ２１）。そして、回転位置センサ１９１が、感光体の回転基準位置を検知したタイミングで、エンコーダ２００ｂで回転速度を測定して、少なくとも感光体１周分に相当する回転速度変動データを得る。このとき、回転位置センサ１９１が、Ｋ色用と、カラー用とで２つ以上ある場合は、基準色（Ｋ色）の回転位置センサ１９１Ｋが基準回転位置を検知して、回転速度の測定を開始してから、カラー用の回転位置センサ１９１ＹＭＣが基準回転位置を検知して、Ｙ、Ｍ，Ｃ色の回転速度の測定を開始するまでの時間差Ａを計測する（Ｓ２１’）。
【００６６】
次に、実施例１同様、各色の位置ずれ波形を算出して（Ｓ２２）、この位置ずれ波形から、位置ずれデータとして、基準色（Ｋ色）と各色（Ｍ、Ｃ、Ｙ）との間の色ずれ周期変動（色ずれ波形）を算出する（Ｓ２３）。なお、回転位置センサ１９１が、Ｋ色用と、カラー用とで２つ以上ある場合における色ずれ波形は、基準色（Ｋ色）とカラー色との検知タイミングの時間差がＡのときの色ずれ波形となる。次に、Ｋ−Ｍ間の色ずれ波形、Ｋ−Ｃ間の色ずれ波形、Ｋ−Ｙ間の色ずれ波形をそれぞれ正弦曲線に近似する（Ｓ２４）。次に、正弦曲線に近似した色ずれ波形から、この色ずれ波形をキャンセルする波形（色ずれ補正波形）を算出して（Ｓ２５）、これをビーム位置補正データＳｍ、Ｓｃ、Ｓｙとしてメモリ３４２に記憶する（Ｓ２６）。また、回転位置センサ１９１が、Ｋ色用と、カラー用とで２つある場合は、計測した基準色（Ｋ色）とカラー色との検知タイミングの時間差Ａもメモリ３４２に記憶する（Ｓ２６’）。
この変形例においても、算出した色ずれ補正波形を直交検波して、位相および振幅を算出し、これをビーム位置補正データＳｍ、Ｓｃ、Ｓｙとして、メモリ３４２に記憶させてもよい。また、正弦曲線で近似していない色ずれ波形から、色ずれ補正波形を算出し、これをメモリ３４２に記憶してもよい。また、位置ずれ波形を正弦曲線で近似し、この正弦曲線で近似した位置ずれ波形から、色ずれ波形を算出してもよい。
【００６７】
また、色ずれ波形そのものを、ビーム位置補正データとしてメモリ３４２に格納しておいてもよいし、色ずれ波形を正弦曲線に近似して近似した正弦曲線の振幅および位相をビーム位置補正データとしてメモリ３４２に記憶してもよい。色ずれ波形をビーム位置補正データとして記憶した場合は、色ずれ補正時に、メモリ３４２のビーム位置補正データから、色ずれがキャンセルされる補正量を算出して副走査線偏向手段を制御する。
【００６８】
次に、変形例の色ずれ補正について説明する。
図２４は、変形例の色ずれ補正の手順を説明する図である。
図に示すように、各色の主走査線方向の同期検出後（Ｓ３０）、色ずれ補正動作を開始する（Ｓ３１）。具体的には、ビーム位置補正データＳｃ、Ｓｍ、Ｓｙに基づいて、Ｍ、Ｃ、Ｙ色の副走査線偏向手段を制御して、副走査線方向の書込み位置を変動させる。
【００６９】
一方、回転位置センサ１９１が、Ｋ色用とカラー用とで２つある場合は、色ずれ補正動作を行う前に、Ｋ色用の回転位置センサ１９１Ｋが感光体基準位置を検知してから、カラー用回転位置センサ１９１ＹＭＣが感光体基準位置を検知するまでの時間Ｄを計測する（Ｓ３０ａ）。次に、計測した時間Ｄとメモリ３４２に記憶されている時間差Ａとの差分値の絶対値が、所定値Ｔ以下か否かチェックする（Ｓ３０ｂ）。この所定値Ｔは、感光体が一周する所要時間の１／８〜１／４程度に設定するのが好ましい。差分値の絶対値が、所定値Ｔ以上である場合（Ｓ３０ｂのＮＯ）は、差分値（Ｄ−Ａ）に基づいて、Ｋ色用またはカラー用の感光体駆動モータの速度を変更して、感光体を半回転させる（Ｓ３０ｃ）。そして、再度、時間Ｄを計測して（Ｓ３０ａ）、差分値（Ｄ−Ａ）の絶対値が、所定値Ｔ以下か否かチェックする（Ｓ３０ｂ）。一方、差分値の絶対値が、所定値Ｔ以下である場合（Ｓ３０ｂのＹＥＳ）、色ずれ補正動作を開始する（Ｓ３１）。
【００７０】
副走査線方向の書込み位置の変動を開始したら、画像形成動作を開始する（Ｓ３２）。
【００７１】
本実施形態においては、計測した時間Ｄと時間差Ａとの差分値が所定値Ｔ以下ならば、Ｍ、Ｃ、Ｙ色の副走査線偏向手段を制御して、色ずれ補正を行っているが、計測した時間Ｄが時間差Ａとなってから、色ずれ補正を行ってもよい。計測した時間Ｄが時間差Ａとなってから、色ずれ補正を行うことで、良好に色ずれを補正することができるメリットがある。しかし、計測した時間Ｄが時間差Ａとなるまで、駆動モータの速度変更→時間Ｄ計測→（Ｄ＝Ａ）か否かの判定処理を何度も行うこととなり、画像形成の開始が遅くなるというデメリットが生じる。
一方、所定値Ｔが大きければ、画像形成の開始のタイミングを早めることができるが、この場合、色ずれ補正を行うときのＫ色の感光体の角速度変動とカラー用感光体（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の角速度変動との位相差が、特性測定時のＫ色の感光体の角速度変動とカラー用感光体（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の角速度変動との位相差と大きく異なる。その結果、ビーム位置補正データＳｃ、Ｓｍ、Ｓｙに基づいて、色ずれ補正を実施しても、色ずれが十分補正されない。
よって、所定値Ｔを感光体が一周する所要時間の１／８〜１／４程度に設定することで、画像形成の開始タイミングの遅延を抑制するとともに、ビーム位置補正データＳｃ、Ｓｍ、Ｓｙに基づいて、良好に色ずれを抑制することができる。
【００７２】
［実施例２］
次に、実施例２の感光体の角速度変動によって生じる色ずれ周期変動成分の補正について説明する。
実施例２は、中間転写ベルト上に検知パターンを形成し、検知パターン間隔から各感光体の角速度変動によるビーム位置補正データを求めるものである。
また、実施例２では、検知パターンから副走査線レジストズレ（平均値成分）を補正できるようにしている。さらに、主走査レジスト、主走査倍率、スキュー量も補正するものである。
【００７３】
実施例２では、副走査線レジストズレ（平均値成分）、主走査レジスト、主走査倍率、スキュー量を補正するために、ビームの位置検出するビーム検知手段であるビームスポット位置検知手段を設けている。
【００７４】
図２５は、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂの配置の詳細を示す。
ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂが、光学素子群５１のうち最も感光体側のものである折り返しミラー３３と感光体１Ｙとの間に配置されている。図示しないが、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは、折り返しミラーと感光体１Ｍとの間、折り返しミラーと感光体１Ｃとの間、折り返しミラーと感光体１Ｋとの間にも同様に配置されている。
【００７５】
ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂの配置は、感光体１Ｙ（１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）に照射されるビーム位置との相関をとるため、レンズや反射ミラー等の光学素子をすべて共通に作用させて、ビーム位置を測定できる位置としている。すなわち、感光体１Ｙ（１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）に照射されるビームの位置をビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂで他の光学素子を経由させることなく直接検知することができるようになっている。
【００７６】
図２５においては、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは、各色の光ビームに対応してそれぞれ光走査装置２０のハウジングに一体的に取り付けられるものであり、保持部材である連結ブラケット２０ａ、２０ｂとビームが透過する防塵ガラス１００とで挟まれて固定されている。また、折り返しミラー３３または３７からのビームは防塵ガラス１００を透過するが、このビームのうち、有効画像領域のビームは感光体１に照射され、有効画像領域外のビームはビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂに入射するように、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂがビームの走査線上に配置されている。なお、防塵ガラス１００によるビーム位置変動はほとんどないと見なせるので、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂの配置を防塵ガラス１００よりも手前（折り返しミラー３３側）に配置してもよい。
【００７７】
また、ビームスポット位置検知手段３００ａは書込み開始位置検知用であり、ビームスポット位置検知手段３００ｂは書込み終端位置検知用である。詳しくは、ビームスポット位置検知手段３００ａは主走査同期検知手段及び／又は副走査ビーム位置検知手段となり、ビームの主走査同期及び／又は副走査検出が行われる。また、ビームスポット位置検知手段３００ｂにより光走査装置としての主走査倍率及び／又は走査線傾きを計測することができる。
【００７８】
ここで、複数枚の画像を連続プリント出力するなどの場合は、光走査装置２０内部ではポリゴンミラー２６、２７駆動用のポリゴンモータや、ＬＤユニット２１、２２からの発熱により、また光走査装置２０外部では、定着装置１４においてトナー定着時のヒーター熱などの影響により、画像形成装置１内部の温度は急激に変化する。この場合、感光体１Ｙ〜１Ｋ上のビームスポット位置も急激に変動し、１枚目、数枚目、数十枚目と次第に出力画像に平均値成分（レジストずれ）による色ずれが発生する。すなわち、数十枚目の画像には、図１８（ｂ）に示すように、平均値成分と周期変動成分とが重畳されたものが位置ずれ変動として現れる。
【００７９】
そこで、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを用い、副走査線偏向手段による補正を行う。ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは、非平行フォトダイオードセンサーからなる。ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂは、主走査方向の書込み開始位置を決定する同期信号を検知する機能を兼ねている。
【００８０】
図２６は、ビームスポット位置検知手段としての非平行フォトダイオードセンサによる検知原理を説明する概略図である。
図２６に示すように、第１受光素子たるフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ１’の受光面は走査ビームに直交し、第２受光素子たるフォトダイオードＰＤ２、ＰＤ２’の受光面はフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ１’の受光面に対して傾いている。この傾き角をα１とする。また、上記ヒーター熱による温度変化前（設定値）の走査ビームをＬ１、温度変化後の走査ビームをＬ２としたとき、副走査方向にΔＺ（未知）ずれたとする。この場合、１対のフォトダイオード間、すなわちフォトダイオードＰＤ１とＰＤ２との間、或いは、フォトダイオードＰＤ１’とＰＤ２’との間を走査ビームＬ１、Ｌ２が通過する時間Ｔ１、Ｔ２の時間差（Ｔ２−Ｔ１）を求めることにより、副走査方向のずれ量ΔＺを算出することができる。
【００８１】
副走査方向の相対的なドット位置ずれすなわち副走査方向ずれ量ΔＺは、ＰＤ１とＰＤ２との各受光面間のなす角度α１と、時間差Ｔ２−Ｔ１が既知であるので、計算により容易に求めることができる。このずれ量ΔＺを、後述する走査線調整手段により補正する。
したがって、複数枚の画像を連続プリント出力するなどの場合に、感光体１Ｙ〜１Ｋ上のビームスポット位置が温度変化などにより急激に変動する場合においても、画像データ書込み中においても感光体１Ｙ〜１Ｋ上のビームスポット位置を補正可能である。フォトダイオードＰＤ１’とＰＤ１との間を走査ビームが通過するに要する時間Ｔ０の変動を検知することにより、主走査方向の倍率変動をモニターすることも可能である。
【００８２】
なお、図２６においてはフォトダイオードを用いたビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを示したが、ビーム位置を検知できるものであればこれ以外の受光素子でもよく、例えばラインＣＣＤを用いてもよい。
【００８３】
このように、各ビーム毎に２ヶ所の測定を行なうことで、倍率だけでなく、像担持体を基準としたときの主走査方向一端側の書込み位置を、各ビームとも（走査先端／後端に関わらず）ダイレクトに測れることになる。
【００８４】
以上のように、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂで検知された結果をもとに、副走査線偏向手段により単色画像について補正することが可能となる。
【００８５】
さらに、実施例２においては、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを傾き検知手段として用い、この検知結果に基づいて後述する走査線傾き調整手段によりビームの傾きを補正する。すなわち、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂそれぞれで検知された２つの副走査線位置ずれ量に基づいて、単色画像の傾きを求め、その傾き量に応じて補正するのである。
【００８６】
あるいは、前述のように、色ずれパターンを形成する前に、光走査装置からビームが出射する副走査方向のビーム位置をビームスポット位置検知手段３００ａ及び３００ｂを用い、走査先端と後端のビーム位置を測定し、上記の色ずれ検出パターンを読取りフォトセンサにより計測した傾き量を補正値として、走査先端及び後端の狙いのビーム位置を計算し、メモリに記憶し、通常のプリント動作において、この狙いのビーム位置になるように各偏向素子に図２７の補正電圧を同期検知信号をトリガーにして印加してもよい。この方式とした場合には、連続印刷時の機内温度上昇や環境変動による傾き変動にも対応することができる。
【００８７】
図２８〜図３０に、走査線傾きを補正するための走査線傾き調整手段の構成例を示す。
これらは特開２００４−２８７３８０号公報に開示されている傾き調整手段を利用するものである。ここでは、図２８に示すように、光走査装置２０に、第２の走査レンズ３０を副走査方向Ｂに矯正してビームによる感光体１上における走査線の曲がりを補正する走査線曲がり補正手段７１と、第２の走査レンズ３０の全体を傾けてビームによる感光体１上における走査線の傾きを補正する走査線傾き補正手段７２とを有した構成を示している。
【００８８】
走査線曲がり補正手段７１を構成する部材の一部と走査線傾き補正手段７２を構成する部材の一部とは、保持部材６１に一体的に設けられている。なお、走査線曲がり補正手段７１と走査線傾き補正手段７２とは第２の走査レンズ３５に対しても同様に別個に配設されており、これらを構成する部材の一部は保持部材６１に対すると同様に保持部材６２に一体的に設けられている。
【００８９】
保持部材６１は、第２の走査レンズ３０を副走査方向Ｂから支持する、主走査方向Ａに長い支持部材６３と、支持部材６３との間で第２の走査レンズ３０を挟持する挟持部材６４とを有している。支持部材６３は、保持した第２の走査レンズ３０に当接し保持部材６１内における第２の走査レンズ３０の位置基準を形成する基準面６５を有している。
【００９０】
支持部材６３と挟持部材６４とは、何れも断面をコの字型に曲げて曲げ強度向上させた板金であり、その平面を第２の走査レンズ３０に突き当てている。支持部材６３において第２の走査レンズ３０に突き当てた平面が基準面６５をなしている。第２の走査レンズ３０は、その一部が基準面に凸設されたピン８２により挟持されること等により、基準面６５上において支持部材６３に固定されている。
【００９１】
支持部材６３と挟持部材６４との、第２の走査レンズ３０の長手方向すなわち方向Ａにおける両端部には、支持部材６３と挟持部材６４との間隔保持用の、第２の走査レンズ３０の厚みとほぼ同じ高さを有する角柱６６が配設されており、支持部材６３と角柱６６、及び挟持部材６４と角柱６６はそれぞれ、支持部材６３と挟持部材６４とで第２の走査レンズ３０を挟持した状態で、ネジ６７で締結されている。各角柱６６は支持部材６３と挟持部材６４とともに保持部材６１を構成している。なお、図２８において、ネジ６７は、挟持部材６４と角柱６６とを締結するもののみが図に表れている。
走査線曲がり補正手段７１については、説明を省略する。
【００９２】
図２８に示すように、走査線傾き補正手段７２は、挟持部材６４と一体的に設けられ保持部材６１を傾けるように駆動するための、保持部材傾斜手段、駆動手段としてのアクチュエータであるステッピングモータ９０と、走査線の傾きを検知する図示しない傾き検知手段と、傾き検知手段が検知した走査線の位置ずれ量に対応する傾きに応じてステッピングモータ９０により保持手段６１を傾け、これにより第２の走査レンズ３０の全体を傾けて走査線の傾きを補正させるための図示しない制御手段としてのＣＰＵとを有している。
【００９３】
図２８または図２９において、符号９１は、光走査装置２０の図示しないハウジングと一体化された、保持部材６１を支持するための不動部材としての長尺レンズホルダを示している。なお、不動部材は光走査装置２０のハウジング自体であっても良い。長尺レンズホルダ９１は、Ａ方向における第２の走査レンズ３０の中心に対応して、Ｃ方向に延在するように配設されたＶ溝９２を有している。
【００９４】
走査線傾き補正手段７２は、Ｖ溝９２に載置された、Ｃ方向に長い支点部材としてのコロ９３を有している。保持部材６１は、コロ９３を介して、長尺レンズホルダ９１により、走査線の傾きを補正可能な方向に変位可能、具体的には搖動可能に支持されている。よってコロ９３と保持部材６１との当接部は、保持部材６１を傾ける際の支点４７を形成している。支点４７は、Ａ方向における第２の走査レンズ３０の中心位置にあり、第２の走査レンズ３０の光軸付近に位置している。
【００９５】
長尺レンズホルダ９１がコロ９３のみを介して保持部材６１を支持すると保持部材６１が不安定となるため、走査線傾き補正手段７２は、支持部材６３と長尺レンズホルダ９１とに一体的に構成された弾性部材としての板ばね９４と、挟持部材６４と長尺レンズホルダ９１とに一体的に構成された弾性部材としての板ばね９５とを有しており、保持部材６１を、長尺レンズホルダ９１に対して走査線の傾きを補正可能な方向に搖動可能に支持させるとともに、板ばね９４、板ばね９５の弾性力によりコロ９３に押圧して長尺レンズホルダ９１に対して安定させた状態で支持させている。
【００９６】
板ばね９４はネジ９６により支持部材６３と長尺レンズホルダ９１とに一体化され、板ばね９５はネジ９７により挟持部材６４と長尺レンズホルダ９１とに一体化されている。図２８または図２９に示すように、ステッピングモータ９０は、ねじ９８により挟持部材６４に一体化されている。
【００９７】
図３０に示すように、ステッピングモータ９０はステッピングモータシャフト９９を有している。長尺レンズホルダ９１の上面には突起部４３が凸設され、突起部４３の内側によって形成される溝部４４には、先端が球形状をなすとともに断面が小判型をなすナット４５が嵌合している。ステッピングモータシャフト９９には雄ねじが切られ、その先端部はナット４５に噛合している。ナット４５は溝部４４に嵌合することで固定され、ステッピングモータシャフト９９の回転時にも不動である。
【００９８】
ＣＰＵは、傾き検知手段としてのビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂが検知した走査線の位置ずれ量に基づいてステッピングモータ９０を駆動するステップ数を算出し、ステッピングモータ９０を駆動するものである。テストパターンの形成は適時行なわれ、傾き検知手段の検知信号に基づくＣＰＵによるフィードバック制御に供されるようになっている。
【００９９】
走査線傾き補正手段７２は以上の構成であるから、ＣＰＵがビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂによる検知結果（図２６における副走査方向の相対的なドット位置ずれ、すなわち副走査方向補正量ΔＺ）に基づきステッピングモータ９０を駆動してステッピングモータシャフト９９を回転させると、保持部材６１は板ばね９４、９５の付勢力に抗して不動部材９１に対して変位し、保持部材６１は支点４７を中心にしてγ回転すことで傾く。ＣＰＵは検知手段による検知結果に基づきステッピングモータ９０を駆動するフィードバック制御を行うため、走査線の位置ずれ、具体的に走査線の傾きは速やかに解消される。
【０１００】
図３１は、実施例２の色ずれ補正を行う制御手段のブロック図である。
図３１において、検出モード時に回転位置センサ１９１からの検知信号、色ずれ検知用センサ３３０からの検知信号、ビーム検知ユニット３０１、３０２から検知信号がインターフェイスＩ／Ｆ３４０を介してＣＰＵ３４１に入力される。ＣＰＵ３４１は、メモリ３４２に格納された情報や各検知センサの検知信号に基づいて、色ずれ補正量を算出し、算出した色ずれ補正量に基づいて、インターフェイスＩ／Ｆ３４０を介してＬＤの発光タイミングを制御したり、副走査線方向偏向素子を制御したりする。
【０１０１】
次に、実施例２における色ずれ補正について図３２、図３３に基づいて説明する。
図３２に示すように、各色の主走査線方向の同期検出後（Ｓ４４）、回転位置センサ１９１で、感光体の回転基準を検知したタイミングで、検知パターン像の形成を開始する（Ｓ４５）。なお、本実施形態のように、回転位置センサが２つある場合は、基準色（Ｋ色）とカラー色との検知タイミングの時間差Ａを計測しておく（Ｓ４４’）。
【０１０２】
ついで、転写ベルト５上に検知パターン画像を形成し、パターン像検知センサにより検知する（Ｓ４５）。検知パターン画像は、副走査方向に沿って所定のピッチで並ぶように形成された複数のトナー像から構成されている。
【０１０３】
検知パターン像は、色ずれ周期変動を算出するためのパターン群と、スキュー量を算出するためのパターン群と、主走査レジストおよび主走査倍率を算出するためのパターン群とからなっている。
【０１０４】
色ずれ周期変動を算出するためのパターン群は、図３４に示すように、副走査線方向に直交する直交マーク群からなり、転写ベルト５の一端に基準色（Ｋ）色の直交マーク群８０Ｋと、転写ベルト５の他端に他の色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の直交マーク群８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｙとで構成される。この色ずれ周期変動を算出するためのパターン群の副走査線方向の長さは、感光体の周長の整数倍（２以上の整数倍）に設定されている。すなわち、色ずれ周期変動を算出するためのパターン群の他端には、感光体の周長の整数倍の長さを有するＹ色の直交マーク群と、感光体の周長の整数倍の長さを有するＭ色の直交マーク群と、感光体の周長の整数倍の長さを有するＣ色の直交マーク群とが形成される。
【０１０５】
この設定にあたっては、転写ベルト上にパターン画像を形成したり検知したりする際に発生する他の周期変動も考慮する必要がある。他の周期変動としては、転写ベルト５の駆動ローラの１回転あたりにおける線速変動、それらを駆動伝達する歯車のピッチ誤差や偏心成分、更には転写ベルト５の蛇行や周方向にわたる厚み偏差分布など、様々な周波数成分が上げられる。検知パターンの検出値には、これらの周期変動成分の全てが重畳されて含まれており、その中から、感光体の１回転あたりにおける平均値成分を含んだ色ずれ波形（図１８（ｅ）参照）だけを検出する必要がある。
【０１０６】
例えば、感光体の１回転あたりにおける速度変動成分の他に、転写ベルト５の駆動ローラの１回転あたりにおける速度変動成分が、パターン画像内における各直交マーク像についての時間ピッチ誤差に多く含まれているとする。この場合には、駆動ローラの速度変動成分も考慮してパターン画像の長さＰａを設定する必要がある。感光体の直径が４０［ｍｍ］、駆動ローラの直径が３０［ｍｍ］であるとすると、中間転写ベルトの移動距離に換算した感光体の周長、駆動ローラの周長は、１２５．６［ｍｍ］、９４．２［ｍｍ］となる。この両周期の公倍数をパターン画像の長さＰａに設定すればよい。そして、長さＰａに合わせて、各直交マーク像の配設ピッチを設定すればよい。このような設定により、駆動ローラの周期変成分の影響を受けずに高精度に色ずれ周期変動成分（色ずれ波形）を検出することが可能になる。これは、理論上、駆動ローラの周期変動成分を含む演算項がちょうど「０」となることを利用している。同様にして、中間転写ベルトの周方向の厚み偏差分布による周期変動成分が多く含まれる場合には、感光体の周長整数倍で、ベルト１周に最も近い値に長さを設定することで、中間転写ベルトの周期変動成分の影響を低減することが可能になる。また、駆動ローラを駆動するローラ駆動モータの周期変動成分のように、感光体の周期変動成分との周波数の差が１０倍以上あるようなものについては、それをローパスフィルタによって除去することが可能である。
【０１０７】
スキュー量を算出するためのパターン群８１は、図３５に示すように転写ベルト５の両端に形成された一対のＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙの直交マーク８１Ｋ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１Ｙで構成される。主走査レジストおよび主走査倍率を算出するためのパターン群８２は、図３５に示すように転写ベルトの両端に形成れた一対のＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙの斜交マーク８２Ｋ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｙで構成される。
【０１０８】
上述の検知パターン像を転写ベルト５上に形成したら、トナー像検知センサ３１０ａ（３１０ｂ）で検知パターン像を検知して（Ｓ４６）、基準色に対する各色の色ずれ補正値「Ｂ」および位置ずれデータとして基準色に対する色ずれ周期変動を算出する（Ｓ４７、Ｓ４８）。
【０１０９】
基準色に対する各色の色ずれ補正値「Ｂ」としては、１．主走査レジストずれ、２．主走査倍率、３．副走査レジストずれ（色ずれ周期変動の平均値成分）、４．スキュー量である。
【０１１０】
主走査レジストずれ量は、主走査レジストおよび主走査倍率を算出するためのパターン群８２の検知結果から、求める。具体的には、トナー像検知センサ３１０ａ（３１０ｂ）で、基準色（Ｋ色）の斜交マーク８２Ｋを検知してから各色の斜交マークを検知するまでの時間（ｔｍ、ｔｃ、ｔｙ）を計測する。その計測時間から、各色の斜交マークとＫ色の斜交マークとの距離Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙを求める。そして、この距離が、理想位値からどのくらいずれているかで主走査線レジストずれ量を算出する。
【０１１１】
主走査倍率は、一端側の斜交マーク（例えば、８２Ｍ）がトナー像検知センサ３１０ａで検知されてから、他端側斜交マーク（８２Ｍ）が検知される時間差から両端の斜交マーク間のずれ量を算出し、この算出したずれ量から、スキュー量を差し引くことで、算出される。
【０１１２】
スキュー量は、スキュー量を算出するためのパターン群８１の検知結果から求める。具体的には、一端のトナー像検知センサ３１０ａが所定の色（例えばＭ）の直交マーク８１Ｍを検知してから、他端のトナー像検知センサ３１０ｂが同色の直交マーク８１Ｍを検知するまでの時間差から算出する。
【０１１３】
色ずれ周期変動および副走査レジストずれは、色ずれ周期変動を算出するためのパターン群８０の検知結果から求める。
色ずれ周期変動は、一端に形成された基準色（Ｋ）の直交マークをトナー像検知センサ３１０ａが検知してから、他端に形成された他の色（Ｙ、Ｍ、Ｃのいずれか）の直交マークをトナー像検知センサ３１０ｂが検知するまでの時間間隔から、各色ずれ周期変動（色ずれ波形）を算出する。各色の副走査レジストずれは、上記時間間隔の平均値から求めることができる。
【０１１４】
ついで、検知パターン像の検知結果から算出した色ずれ波形を正弦曲線で近似し（Ｓ４９）、この近似した正弦曲線からビーム位置補正データＴｍ、Ｔｃ、Ｔｙを算出する（Ｓ５０）。
次に、基準色に対する各色の色ずれ補正値「Ｂ」に基づき、主走査レジスト、主走査倍率、副走査レジスト、スキューを補正する。
【０１１５】
主走査レジストの補正は、同期信号出力後の画像データに基づく最初のＬＤの発光タイミングを算出した主走査レジストずれ量に基づき調整する。
【０１１６】
主走査倍率の補正は、画像データの各ドットに対応するラインメモリ状のデータを光走査装置へと引き渡すときのタイミング（画素同期クロックの周波数）を、検知した主走査倍率に基づき調整する。
【０１１７】
副走査レジストの補正は、ポリゴンミラーの１走査を単位として行ってもよいし、ポリゴンミラーの１走査より細かい分解能を単位として副走査線レジストの補正を行ってもよい。副走査レジスト補正を、ポリゴンミラーの１走査を単位として補正する場合は、ＬＤの発光のタイミングを調整することで行われる。一方、色ずれ補正を、ポリゴンミラーの１走査より細かい分解能を単位として副走査線方向の補正を行う場合は、前述の副走査線方向偏向手段を用いて補正を行う。もちろん、ＬＤの発光のタイミングを調整して、１走査ラインの補正を行った後の余りを前述の副走査線方向偏向手段を用いて補正してもよい。
【０１１８】
スキュー補正は、前述の走査線傾き補正手段を用いて補正する。
【０１１９】
次に、再びＬＤを発光させて、ビームスポット検知手段３００ａ、３００ｂを用いて、ビーム位置を測定する（Ｓ５１）。ビーム検知手段３００ａ、３００ｂで測定する測定値「Ｃ」としては、図２６に示すように、走査ビームが先端ビームスポット検知手段３００ａのＰＤ１からＰＤ２を通過するまでの時間Ｔ１ａと、走査ビームが後端ビームスポット検知手段３００ｂのＰＤ１からＰＤ２を通過するまでの時間Ｔ１ｂとである。また、走査ビームが先端ビームスポット位置検知手段を通過してから、後端ビームスポット位置検知手段を通過するまでの時間Ｔ０も上記測定値「Ｃ」に含まれる。また、各色の走査ビームの主走査同期検出のタイミングも上記測定値「Ｃ」に含まれる。この測定値「Ｃ」が、色ずれが補正される基準値となり、後述するプリント動作時の色ずれ補正においては、この基準値に基づいて、主走査レジスト、主走査倍率、副走査レジスト、スキューなどの感光体の角速度変動による色ずれ以外の色ずれが実行される。また、これら測定値「Ｃ」は、ポリゴンミラーの面数（１回転）の整数倍分サンプリングを行い、その平均値とする。
【０１２０】
そして、算出したビーム位置補正データＴｍ、Ｔｃ、Ｔｙと、測定した測定値「Ｃ」とをメモリ３４２に記憶する（Ｓ５２）。また、回転位置センサ１９１がＫ用とカラー用とで２つ有する場合は、計測した時間差Ａもメモリ３４２に記憶する（Ｓ５２’）。
【０１２１】
メモリ３４２に記憶するビーム位置補正データＴｍ、Ｔｃ、Ｔｙとしては、上述同様、色ずれ波形そのものを、ビーム位置補正データとしてメモリ３４２に格納しておいてもよいし、また色ずれ波形を正弦曲線に近似して近似した正弦曲線の振幅および位相をビーム位置補正データとしてメモリ３４２に記憶してもよい。色ずれ波形をビーム位置補正データとして記憶した場合は、色ずれ補正時に、メモリ３４２のビーム位置補正データから、色ずれがキャンセルされる補正量を算出して副走査線偏向手段を制御する。
【０１２２】
次に、プリント動作時の色ずれ補正は、図３３に示すように、各色の主走査線方向の同期検出後（Ｓ６４）、ビームスポット位置検知手段３００ａ，３００ｂでポリゴンミラー２６、２７の面数の複数回（Ｎ回）分ビームの主走査及び副走査位置をサンプリングし、その平均値を求めて、測定値「Ｘ」を検出する。この測定値「Ｘ」には、図２６に示すように、走査ビームが先端ビームスポット検知手段３００ａのＰＤ１からＰＤ２を通過するまでの時間Ｔ２ａと、走査ビームが後端ビームスポット検知手段３００ｂのＰＤ１からＰＤ２を通過するまでの時間Ｔ２ｂとを含んでいる。また、走査ビームが先端ビームスポット位置検知手段を通過してから、後端ビームスポット位置検知手段を通過するまでの時間Ｔ０’も上記測定値「Ｘ」に含まれる。また、各色の走査ビームの主走査同期検出のタイミングも上記測定値「Ｘ」に含まれる。
【０１２３】
この測定値「Ｘ」とメモリ３４２に格納した基準値「Ｃ」とに基づき、色ずれ補正値を算出し（Ｓ６６）、主走査レジスト補正、主走査倍率補正、副走査レジスト（色ずれ周期変動の平均値成分）補正、スキュー補正を実施する（Ｓ６７）。
【０１２４】
主走査レジスト補正値は、測定値「Ｘ」に含まれる各色の走査ビームの主走査同期検出のタイミングと、メモリ３４２に格納された基準値「Ｃ」に含まれる各色の走査ビームの主走査同期検出のタイミングとに基づき算出される。そして、算出結果に基づき、各色の同期信号出力後の画像データに基づく最初のＬＤの発光タイミングを調整する。
【０１２５】
主走査倍率補正値は、測定値「Ｘ」に含まれる時間Ｔ０’と、メモリ３４２に格納された基準値「Ｃ」に含まれる時間Ｔ０とに基づき、算出される。そして、算出された補正値に基づき、画素同期クロックの周波数を調整する。
【０１２６】
副走査レジスト補正値は、測定値「Ｘ」に含まれる時間Ｔ２ａ（Ｔ２ｂ）とメモリ３４２に格納された基準値「Ｃ」に含まれる時間Ｔ１ａ（Ｔ１ｂ）とに基づき算出される。また、時間Ｔ２ａと時間Ｔ２ｂとの平均値、および時間Ｔ１ａと時間Ｔ１ｂとの平均値に基づいて、副走査レジスト補正値を算出してもよい。そして、算出された補正値にもとづいて、前述の副走査線方向偏向手段を用いて補正する。
【０１２７】
スキュー補正値は、測定値「Ｘ」に含まれる時間Ｔ２ａとＴ２ｂとの差分値、およびメモリ３４２に格納された基準値「Ｃ」に含まれる時間Ｔ１ａとＴ１ｂとの差分値に基づき算出される。そして、算出された補正値に基づいて、前述の走査線傾き補正手段を用いて補正する。
【０１２８】
このビームスポット検知手段３００ａ（３００ｂ）の検知結果に基づく色ずれ補正は、印刷ページ毎にこの動作を行ってもよいし、紙サイズやジョブ枚数等に応じて選択的に行なってもよい。
【０１２９】
ビームスポット検知手段３００ａ（３００ｂ）の検知結果に基づく色ずれ補正を実施したら、色ずれ補正動作を開始する（Ｓ６８）。具体的には、ビーム位置補正データＴｃ、Ｔｍ、Ｔｙに基づいて、Ｍ、Ｃ、Ｙ色の副走査線偏向手段を制御して、副走査線方向の書込み位置を変動させる。
【０１３０】
一方、回転位置センサ１９１が、Ｋ色用とカラー用とで２つある場合は、色ずれ補正動作を行う前に、上述同様、差分値（Ｄ−Ａ）の絶対値が、所定値Ｔ以下か否かチェックし、（Ｓ６７ｂ）、差分値の絶対値が、所定値Ｔ以下である場合（Ｓ６７ｂのＹＥＳ）、色ずれ補正動作を開始する（Ｓ６８）。
【０１３１】
このビーム位置補正データＴｃ、Ｔｍ、Ｔｙに基づく色ずれは、常時実行する。
【０１３２】
上記実施例２においては、検知パターンから色ずれ波形を算出しているが、検知パターンから各色の位置ずれ波形を算出し、これら位置ずれ波形から各色（Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ）のビーム位置補正データを算出するようにしてもよい。この位置ずれ波形を算出するためのパターン群としては、例えば、一端にＫ色の直交パターン群とＭ色の直交パターン群とを形成し、他端にＹ色の直交パターン群とＣ色の直交パターン群とを形成する。位置ずれ波形は、直交マークをトナー像検知センサ３１０ａが検知してから、次の直交パターンがトナー像検知センサ３１０ａによって検知されるまでの時間を計測することで、位置ずれ波形を得ることができる。そして、プリント動作時に検知パターンから算出した各色のビーム位置補正データに基づいて、各色のビーム照射位置を変動させる。
【０１３３】
ところで、画像形成装置の本体側の変動要因として、温湿度環境が変わったことによる転写ベルト５の伸縮や、駆動ローラ直径の変動等が挙げられる。したがって、かかる変動が生じてもビーム位置を高精度に制御するには色ずれ検知パターンを転写ベルト５に形成して、ビーム位置補正データ「Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｙ」、基準値「Ｃ」を書き換える必要がある。しかし、色ずれ検知パターンを形成する色ずれを検出するモード（以下、色ずれ検出モード）は、その間、画像形成できないことにより生産性が低下し、さらにトナーの消費やトナー処理負担も伴うため、頻繁に実行することは避けねばならない。
【０１３４】
従来のように、時間を決めて色ずれ検出モードを実行すると、その間の印刷枚数にばらつきが生じてしまい、時には無駄な動作に終わってしまう。また、プリント枚数に決めて色ずれ検出モードを実行すると、実行間隔が極端に長くなってしまうおそれもある。
【０１３５】
そこで、本発明者は、温湿度変動が、特にプリントＤＵＴＹが高いときに顕著であることから、色ずれ検出モードはプリントＤＵＴＹに応じて実行するのが望ましいことを見出した。
【０１３６】
図３６は、色ずれ検出モードをプリントＤＵＴＹに応じて実行する状態遷移図である。
朝一番など通常の電源投入での色ずれ検出モードの実行動作をＢ０とし、次の検出動作をＢ１になり、そして検出動作Ｂ０のときに格納した基準値をＣ０とし、Ｂ１のときはＣ１とする。検出動作Ｂ０〜Ｂ１の時間や枚数の設定は随意であるが、両者を加味した「枚数÷時間」のパラメータを以って、次回の色ずれ検出モードの実行を判断する。
【０１３７】
例えば、３０分当たりの印刷枚数２００枚を一つの目安とした場合、これを超える枚数を印刷したときをＨ・ＤＵＴＹ（Ｈｉｇｈ  Ｄｕｔｙ）とし、これを超えなければ、Ｌ・ＤＵＴＹ（Ｌｏｗ  Ｄｕｔｙ）とする。すなわち、Ｈ・ＤＵＴＹ（Ｈｉｇｈ  Ｄｕｔｙ）ならば、温湿度による変動の可能性が高く、Ｌ・ＤＵＴＹ（Ｌｏｗ  Ｄｕｔｙ）であれば、温湿度による変動の可能性が小さいと判断して設定したものである。但し、３０分ちょうど後に印刷をするとは限らないので、これを超えた場合は、２００枚／３０分に相当するＤＵＴＹを導き出すようにしてもよい。
【０１３８】
図３６の変遷図において、朝一番など通常の電源投入での色ずれ検出モードの実行動作Ｂ０を実行後、Ｌ・ＤＵＴＹが続きＨ・ＤＵＴＹが出るまでは基準値はＣ０に据え置かれる。そして、Ｈ・ＤＵＴＹが出ると、色ずれ検出モードが実行動作され、基準値は新しい値になるが、次がＬ・ＤＵＴＹであると、前回の検出動作の基準値に戻される。
【０１３９】
これを具体的に説明すると、検出動作Ｂ０後、２回連続してＨ・ＤＵＴＹとなると、色ずれ検出モードが検出動作Ｂ１に続いてＢ２が実行され、狙いのビーム位置はＣ２である。しかし、次がＬ・ＤＵＴＹＬとなった場合、基準値はＣ２から前回色ずれ検出モードＡ１の条件Ｃ１を適用することとする。これによって、検出動作を省いて省電力化・トナー消費低減を図れる。
【０１４０】
さらに、その次の機会に、Ｈ・ＤＵＴＹと判断された場合、再度、検出動作である新Ｂ２を実行しても良いし、先に実行した検出動作である旧Ｂ２に相当する旧Ｃ２で色ずれ補正してもよい。
【０１４１】
ここで厳密を期するならば、新Ｂ２を再度実行することであるが、本発明の狙いは省電力化・トナー消費低減であることから、前回の条件を適用する案、旧Ｂ２に相当する旧Ｃ２で色ずれ補正する案を提示する。
【０１４２】
但し、これが繰り返されると、最適条件から乖離する可能性があるので、Ｃ０→Ｃ１→Ｃ２と、Ｈ・ＤＵＴＹが続いたなら、次回はＢ３に進む制御も提案する。
このように、「枚数÷時間」と言ったＤＵＴＹの概念を導入することで、色ずれ検出動作の回数を適正かつ最小限に抑えることができる。特に、電源投入直後は、各種条件の急激な変動が予想されるので、電源投入後の「実行判断の閾値」を低めに設定することも可能である。
【０１４３】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、潜像担持体たる感光体の角速度変動から算出したビーム位置補正データに基づき書込み位置を副走査線方向に変動させて感光体の角速度変動による色ずれを抑制するので、感光体毎に駆動モータを設ける必要がなくなる。その結果、装置の大型化や、装置の重量増加を抑制することができる。また、基準色の感光体の角速度変動とその他の感光体の角速度変動との位相ずれや振幅差が多少あっても色ずれを抑制することができるので、感光体ギヤの組み付けをラフに行ってもよくなり、装置の組み立てに要する時間を短縮することができる。
【０１４４】
また、回転基準位置検知手段たる回転位置センサ１９１が感光体の回転基準位置を検知したタイミングを基準として測定された感光体の角速度変動データから、感光体の所定の位置が書込位置を通過するときの速度と、転写位置を通過するときの速度とを算出し、この算出結果に基づいて算出された位置ずれデータ（位置ずれ波形）に基づき算出したものをビーム位置補正データとして、メモリ３４２に記憶している。
【０１４５】
また、パターン像検知手段たるパターン像検知センサ３１０ａ（３１０ｂ）を備え、パターン像検知センサで検知パターン像を検知して、その検知結果に基づき、位置ずれデータを求める。これにより、感光体ユニットが抜き差しされたとき、交換されたとき、環境変動があったときなど、所定のタイミングで、パターン像検知センサで検知パターン像を検知してその検知結果に基づき、位置ずれデータを求めることができる。これにより、感光体ユニットが抜き差しされたとき、交換されたとき、環境変動時などにおける感光体の角速度変動による位置ずれの変動を正確に捉えることができる。よって、この検知パターンの検知結果から算出したビーム位置補正データに基づいて、色ずれ補正を行うことで色ずれを経時に渡り抑制することができる。
【０１４６】
また、検知用パターンを、感光体の周長よりも長い範囲にわたって形成することで、検知パターンの検知結果から、感光体１周以上の角速度変動による位置ずれデータを求めることができる。これにより、位置ずれデータの精度を高めることができ、色ずれを良好に抑制することができる。
【０１４７】
また、感光体が等速で回転したときに感光体上のトナー像が記録材または表面移動部材に転写される理想位置に対する位置ずれ（位置ずれ波形）をキャンセルするためのビーム位置修正量（位置ずれ補正波形）をビーム位置補正データとしている。これにより、ビーム位置補正データに基づいて書込み位置を変動させて形成した各色のトナー像が理想位置に転写され、色ずれが抑制される。
【０１４８】
また、基準色（Ｋ色）に対する位置ずれキャンセルさせるためのビーム位置修正量（色ずれ補正波形）をビーム位置補正データとしてもよい。これにより、ビーム位置補正データに基づいて書込み位置を変動させて形成したＹ，Ｍ、Ｃのトナー像が基準色（Ｋ）に重ねあわせることができ、色ずれが抑制される。
【０１４９】
また、ビーム位置補正データを正弦曲線に近似することで、ビーム位置補正データとしてメモリ３４２に格納するデータを、振幅や位相のみとするなどして、メモリ３４２に格納されるデータ容量の低減を図ることができる。また、ビーム位置補正データが単純な正弦曲線となるので、ビーム位置補正データに基づき副走査線偏向手段を制御する制御仕様を単純化することができる。
【０１５０】
また、黒色のトナー像を担持する感光体を単独で回転させる手段を備えることで、需要の高いモノクロプリント時においては、Ｋ用の感光体１Ｋだけを駆動させるようにすることができ、他の感光体、クリーニング装置、現像装置の消耗を抑えたり、省エネルギー化を図ったりすることができる。
【０１５１】
また、副走査線偏向手段を、レーザ光源と主走査線偏向手段との間に配置することで、少ない偏向幅で副走査線方向に書込位置を補正することができ、副走査線偏向手段の偏向素子を小さくすることができる。また、ビーム径やビーム強度等の光学特性について像高変化を防止することができる。
【０１５２】
また、ビーム検知手段の検知結果に基づいて、副走査レジストずれを補正することで、色ずれをより良好に抑制することができる。
【０１５３】
また、ビーム検知手段を、光学素子のうち最も感光体側のものと感光体との間に設けることで、感光体にビームが照射されるときに通過するすべての光学素子を通過した後のビームの副走査線方向の位置を検知することができる。これにより、ビーム検知手段の検知結果に基づいて補正される副走査レジストずれを精度よく補正することができる。
【０１５４】
また、回転基準位置検知手段たる回転位置センサを光学センサとすることで、感光体基準位置を安価な形態で検知することができる。
【０１５５】
また、回転位置センサに検知される被検知部材を感光体の角速度変動に最も寄与の大き感光体と同軸上に設けられた感光体ギヤやプーリなどの駆動部材に設けることで、感光体の角速度変動に同期した感光体の回転周期を回転位置センサで検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略を示す側面図。
【図２】本発明に係る光走査装置の構成を示す概略図。
【図３】画像形成装置における４つの感光体の周囲構成を示す拡大構成図。
【図４】駆動部材に突状のフィラーを取り付けて、回転位置センサでフィラーを検知することで、感光体の回転基準位置を検知するようにした例を示す図。
【図５】実施例Ａの副走査線偏向手段の基本構成を示す概略図。
【図６】実施例Ａの副走査線偏向手段を備えた光走査装置の要部の構成を示す概略図。
【図７】液晶光学素子のプリズム作用の説明図。
【図８】液晶光学素子のレンズ作用の説明図。
【図９】実施例Ｂの副走査線偏向手段の基本構成を示す概略図。
【図１０】実施例Ｂの副走査線偏向手段の断面図。
【図１１】実施例Ｂの副走査線偏向手段の斜視図。
【図１２】実施例Ｂの副走査線偏向手段の他の例を示す概略図。
【図１３】実施例Ｂの副走査線偏向手段のさらに他の例を示す概略図。
【図１４】実施例Ｃの副走査線偏向手段としてのＬＤユニット周辺を示す平面図。
【図１５】実施例Ｃの副走査線偏向手段としてのＬＤユニットの正面図である。
【図１６】実施例Ｃの副走査線偏向手段としてのＬＤユニットの回転による感光体上でのビームの変位の状態を示す概略図。
【図１７】実施例Ｃの副走査線偏向手段としてのＬＤユニットの回転による感光体上でのビームの副走査方向の移動状態を示す概略図。
【図１８】Ｋ色とＭ色との色ずれについて説明する図。
【図１９】実施例１における制御手段のブロック図。
【図２０】実施例１における色ずれ補正の前処理工程である特性測定の手順を説明する図。
【図２１】角速度測定装置を示す概略構成図。
【図２２】実施例１のプリント動作時の色ずれ補正の手順を説明する図。
【図２３】実施例１の変形例における色ずれ補正の前処理工程である特性測定の手順を説明する図。
【図２４】実施例１の変形例におけるプリント動作時の色ずれ補正の手順を説明する図。
【図２５】ビームスポット検知手段の配置状態を示す概略図。
【図２６】ビームスポット位置検知手段としての非平行フォトダイオードセンサによる検知原理を説明する概略図。
【図２７】単色画像の走査線傾きを補正する偏向素子への印加電圧パターンを示す図である。
【図２８】光走査装置における走査線傾き補正手段を含む要部を示す斜視図。
【図２９】光走査装置における走査線傾き補正手段を含む要部の正断面図である。
【図３０】光走査装置における走査線傾き補正手段を含む要部の側断面図である。
【図３１】実施例２における制御手段のブロック図。
【図３２】実施例２における色ずれ補正の前処理工程である特性測定の手順を説明する図。
【図３３】実施例２のプリント動作時の色ずれ補正の手順を説明する図。
【図３４】色ずれ周期変動を算出するためのパターン群を示す図。
【図３５】スキュー量を算出するためのパターン群と、主走査レジストおよび主走査倍率を算出するためのパターン群とを示す図。
【図３６】色ずれ検出モードをプリントＤＵＴＹに応じて実行する状態遷移図。
【符号の説明】
【０１５７】
５            転写ベルト
９            レジストローラ
１０          給紙装置
１４          定着装置
２０          光走査装置
２６、２７    ポリゴンミラー（主走査線偏向手段）
５１、５２    光学素子群
１９０ＹＭＣ  カラー感光体モータ
１９０Ｋ      Ｋ色用感光体モータ
１９１        回転位置センサ
２００        角速度測定装置
２１０        感光体駆動ユニット
３００ａ、３００ｂ  ビームスポット位置検知手段
３１０ａ、３１０ｂ  トナー像検知センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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