(57)【要約】【課題】潜像担持体を保持する潜像担持体保持部材の温度変化による伸縮によって色ずれを、検知パターンを形成することなく、色ずれ補正を行うことのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】第２色ずれ補正モード実行時の温度と、第１色ずれ補正モード実行時の温度から、前回検知パターンを形成して色ずれ補正したときからの温度変化を把握する。把握した温度変化から、潜像担持体保持部材の伸縮による潜像担持体の位置変動を求め、副走査線方向の色ずれ量を算出する。そして、算出結果に基づき、潜像担持体を保持する潜像担持体保持部材の温度変化による伸縮によって生じる色ずれ補正をする。【選択図】図１３
2008033168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体保持部材に保持された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結像手段および主走査線方向に偏向する主走査偏向手段を介して各潜像担持体上に導く光走査手段と、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かして、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
装置内の温度を検知する温度検知手段と、
前記表面移動部材上に形成されたトナー像を検知するトナー像検知手段と、
前記表面移動部材表面に色ずれ検知パターンを形成し、前記トナー像検知手段で前記色ずれ検知パターンを検知して、前記トナー像検知手段の検知結果に基づいて、色ずれ補正を行う第１色ずれ補正モード、および前記トナー像検知手段で前記色ずれ検知パターンを検知せずに、色ずれ補正する第２色ずれ補正モードを備えた制御手段とを備え、
前記第２色ずれ補正モードは、前記第１色ずれ補正モード実行時に前記温度検知手段で検知した温度、および前記第２色ずれ補正モード実行時に前記温度検知手段で検知した温度に基づいて、前記潜像担持体保持部材の伸縮による潜像担持体の位置変動によって生じる副走査線方向の色ずれ量を算出し、算出した潜像担持体の位置変動による色ずれ量に基づいて色ずれ補正する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、
前記第１色ずれ補正モード実行時の温度と前記第２色ずれ補正モード実行時の温度と前記潜像担持体の位置変動による色ずれ量とが関連づけられた色ずれテーブルを用いて潜像担持体の位置変動による色ずれ量を算出す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、
前記第１色ずれ補正モード実行時の温度と前記第２色ずれ補正モード実行時の温度と色ずれ係数とを用いて潜像担持体の位置変動による色ずれ量を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかの画像形成装置において、
前記潜像担持体保持部材の温度もしくは前記潜像担持体保持部材の近傍の雰囲気温度を検知する温度検知手段を備えた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いずれの画像形成装置において、
潜像担持体の位置変動による色ずれ量を算出する色ずれ算出手段を複数備え、これら色ずれ量算出手段を選択する選択手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかの画像形成装置において、
前記第２色ずれ補正モードは、算出した潜像担持体の位置変動による色ずれ量に基づいて、前記各ビームの発光タイミングを修正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６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ビーム照射位置を検知するビーム検知手段を備え、
前記第１色ずれ補正モードは、前記トナー像検知手段の検知結果に基づいて、前記ビームの副走査線方向の照射位置を設定するものであって、
第２色ずれ補正モードは、前記ビーム検知手段の検知結果に基づいて、前記ビームの副走査線方向の照射位置を設定された照射位置に合わせることで、色ずれ補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
複数のビーム検知手段を保持するビーム検知手段保持部材を備え、
前記第２色ずれ補正モードは、前記第１色ずれ補正モード実行時に前記温度検知手段で検知した温度、および前記第２色ずれ補正モード実行時に前記温度検知手段で検知した温度に基づいて、前記ビーム検知手段保持部材の伸縮によるビーム検知手段の位置変動によって生じる副走査線方向の色ずれ量を算出し、算出したビーム検知手段の位置変動による色ずれ量に基づいて、色ずれを補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、
前記第１色ずれ補正モード実行時の温度と前記第２色ずれ補正モード実行時の温度と前記ビーム検知手段の位置変動による色ずれ量とが関連づけられた色ずれテーブルを用いてビーム検知手段の位置変動による色ずれ量を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
前記第１色ずれ補正モード実行時の温度と前記第２色ずれ補正モード実行時の温度と色ずれ係数とを用いてビーム検知手段の位置変動による色ずれ量を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項８乃至１０いずれかの画像形成装置において、
前記ビーム検知手段保持部材の温度もしくは前記ビーム検知手段保持部材の近傍の雰囲気温度を検知する温度検知手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１１いずれの画像形成装置において、
前記ビーム検知手段の位置変動による色ずれ量を算出する色ずれ算出手段を複数備え、これら色ずれ量算出手段を選択する選択手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項８乃至１２いずれかの画像形成装置において、
前記第２色ずれ補正モードは、算出した潜像担持体の位置変動による色ずれ量とビーム検知手段の位置変動による色ずれ量とに基づいて、前記各ビームの発光タイミング設定値および／または設定された照射位置を修正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項８乃至１３いずれかの画像形成装置において、
前記ビーム検知手段保持部材と前記潜像担持体保持部材とを同一の線膨張係数を有する材料で形成する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、光ビーム発射手段から発射された後に主走査線偏向手段で偏向された光ビームを潜像担持体に照射して静電潜像の書込みを行う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たる書込光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の各色間での色ずれにより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走査位置の相対的な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（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７４７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パターン画像の形成時やそれを検知するときは、画像形成動作を行えない状態（ダウンタイム）となる。このため、色ずれ補正の間隔を短くすると、ダウンタイムが頻繁に発生して、生産性を著しく低下させてしまう。よって、従来では、２００枚毎に行うなど、ある程度長い間隔を開けて色ずれ補正を行っていた。
【０００７】
本発明者らは、色ずれの原因について、鋭意検討した結果、次の知見を得た。すなわち、複数の感光体は、装置のフレームなどの感光体保持部材に保持されており、この感光体保持部材は、機内の温度変化によって伸縮する。この伸縮が、感光体間のピッチを変動させ、副走査線方向の相対的なズレによる色ズレを生じさせる主要な原因であることをつきとめた。
【０００８】
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、潜像担持体を保持する潜像担持体保持部材の温度変化による伸縮によって色ずれを、検知パターンを形成することなく、色ずれ補正を行う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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体保持部材に保持された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結像手段および主走査線方向に偏向する主走査偏向手段を介して各潜像担持体上に導く光走査手段と、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かして、記録材に画像を形成する画像形成装置において、装置内の温度を検知する温度検知手段と、前記表面移動部材上に形成されたトナー像を検知するトナー像検知手段と、前記表面移動部材表面に色ずれ検知パターンを形成し、前記トナー像検知手段で前記色ずれ検知パターンを検知して、前記トナー像検知手段の検知結果に基づいて、色ずれ補正を行う第１色ずれ補正モード、および前記トナー像検知手段で前記色ずれ検知パターンを検知せずに、色ずれ補正する第２色ずれ補正モードを備えた制御手段とを備え、前記第２色ずれ補正モードは、前記第１色ずれ補正モード実行時に前記温度検知手段で検知した温度、および前記第２色ずれ補正モード実行時に前記温度検知手段で検知した温度に基づいて、前記潜像担持体保持部材の伸縮による潜像担持体の位置変動によって生じる副走査線方向の色ずれ量を算出し、算出した潜像担持体の位置変動による色ずれ量に基づいて色ずれ補正する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、前記第１色ずれ補正モード実行時の温度と前記第２色ずれ補正モード実行時の温度と前記潜像担持体の位置変動による色ずれ量とが関連づけられた色ずれテーブルを用いて潜像担持体の位置変動による色ずれ量を算出す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、前記第１色ずれ補正モード実行時の温度と前記第２色ずれ補正モード実行時の温度と色ずれ係数とを用いて潜像担持体の位置変動による色ずれ量を算出す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１乃至３いずれかの画像形成装置において、前記潜像担持体保持部材の温度もしくは前記潜像担持体保持部材の近傍の雰囲気温度を検知する温度検知手段を備えた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いずれの画像形成装置において、潜像担持体の位置変動による色ずれ量を算出する色ずれ算出手段を複数備え、これら色ずれ量算出手段を選択する選択手段を備えた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５いずれかの画像形成装置において、前記第２色ずれ補正モードは、算出した潜像担持体の位置変動による色ずれ量に基づいて、前記各ビームの発光タイミングを修正す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１乃至６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ビーム照射位置を検知するビーム検知手段を備え、前記第１色ずれ補正モードは、前記トナー像検知手段の検知結果に基づいて、前記ビームの副走査線方向の照射位置を設定するものであって、第２色ずれ補正モードは、前記ビーム検知手段の検知結果に基づいて、前記ビームの副走査線方向の照射位置を設定された照射位置に合わせることで、色ずれ補正す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７の画像形成装置において、複数のビーム検知手段を保持するビーム検知手段保持部材を備え、前記第２色ずれ補正モードは、前記第１色ずれ補正モード実行時に前記温度検知手段で検知した温度、および前記第２色ずれ補正モード実行時に前記温度検知手段で検知した温度に基づいて、前記ビーム検知手段保持部材の伸縮によるビーム検知手段の位置変動によって生じる副走査線方向の色ずれ量を算出し、算出したビーム検知手段の位置変動による色ずれ量に基づいて、色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９の発明は、請求項８の画像形成装置において、前記第１色ずれ補正モード実行時の温度と前記第２色ずれ補正モード実行時の温度と前記ビーム検知手段の位置変動による色ずれ量とが関連づけられた色ずれテーブルを用いてビーム検知手段の位置変動による色ずれ量を算出する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９の画像形成装置において、前記第１色ずれ補正モード実行時の温度と前記第２色ずれ補正モード実行時の温度と色ずれ係数とを用いてビーム検知手段の位置変動による色ずれ量を算出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８乃至１０いずれかの画像形成装置において、前記ビーム検知手段保持部材の温度もしくは前記ビーム検知手段保持部材の近傍の雰囲気温度を検知する温度検知手段を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８乃至１１いずれの画像形成装置において、前記ビーム検知手段の位置変動による色ずれ量を算出する色ずれ算出手段を複数備え、これら色ずれ量算出手段を選択する選択手段を備え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８乃至１２いずれかの画像形成装置において、前記第２色ずれ補正モードは、算出した潜像担持体の位置変動による色ずれ量とビーム検知手段の位置変動による色ずれ量とに基づいて、前記各ビームの発光タイミング設定値および／または設定された照射位置を修正することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項８乃至１３いずれかの画像形成装置において、前記ビーム検知手段保持部材と前記潜像担持体保持部材とを同一の線膨張係数を有する材料で形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至１４の発明によれば、第２色ずれ補正モード実行時に温度検知手段で検知した温度と、第１色ずれ補正モード実行時に前記温度検知手段で検知したときの温度から、前回検知パターンを形成して色ずれ補正したときからの温度変化を把握することができる。このように、温度変化がわかるので、温度変化によって生じる潜像担持体保持部材の伸縮による潜像担持体の位置変動がわかり、副走査線方向の色ずれ量を算出することができる。これにより、算出結果に基づき、潜像担持体を保持する潜像担持体保持部材の温度変化による伸縮によって生じる色ずれ補正をすることができる。よって、第２色ずれ補正モードは、検知パターンを形成することなく、潜像担持体の位置変動による色ずれ補正を行うことのできる。その結果、潜像担持体の位置変動による色ずれ補正を、生産性を低下せずに短い間隔で実施することができるので、良好な画像を維持することができる。
また、色ずれの主要因である潜像担持体の位置変動による色ずれ補正は、第２色ずれ補正モードで補正するので、検知パターンを形成して色ずれ補正を行う第１色ずれ補正モードを、必要最低限に留めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明が適用されるカラー画像形成装置の一例を図１に基づき説明する。
図１は、潜像担持体としての複数、４つのドラム状をした感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋをタンデム配列したフルカラー画像形成装置の例であり、これら感光体は画像形成手段たる各作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋの一部として構成されている。これら作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは順に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応し、これらの色の画像をつくる。
【００１２】
図１の画像形成装置のタイプでは、３つの支持ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃなどに支持されて回転する表面移動部材としての中間転写ベルト１４があり、この中間転写ベルト１４の下側の張設ラインに沿って、矢印で示す該中間転写ベルト１４の移動方向順に、上流側から、上記作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋが間隔をおいて配置されている。
【００１３】
フルカラー画像の形成に際しては、これら作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋに設けられた感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに後述するように、各色のトナー画像が形成される。次に、これら異なる色のトナー画像は、中間転写ベルト１４を間にして各感光体に対向して配置されている転写手段としての一次転写ローラ１６の機能により中間転写ベルト１４の移動とともに、中間転写ベルト１４上に順次重ね転写される。詳しくは、中間転写ベルト１４上の一次転写ローラ１６が接している箇所は転写位置といい、この転写位置で転写が行なわれる。
【００１４】
４つの重ね転写トナー像は最終記録媒体である記録材に、支持ローラ１５ａと二次転写ローラ９とのニップ部で一括転写され、定着装置６の定着対ローラ間を通紙したのち、搬送ローラを経て、排紙ローラ対より排紙トレイ１９上に排紙される。こうして、記録材上にフルカラー画像を得る。
尚、中間転写ベルト１４は、黒画像１色形成モードに適合させるために、感光体１０Ｋについては一次転写ローラ１６により常時接触させる構成であり、他の感光体については、可動のテンションローラの機能により中間転写ベルト１４が接離する構成としている。中間転写ベルト１４上の残トナーを除去するためのクリーニング装置１７がローラ１５ｂ部に設けられている。
【００１５】
図１において、各作像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは扱うトナーの色が異なるだけであり、機械的な構成及び作像プロセスは共通であるので、感光体以外の各構成部材は同一の符号を付し、任意の一つの作像装置、例えば作像装置７Ｙについて構成及び作像のプロセスを説明する。
【００１６】
作像装置７Ｙの感光体１０Ｙの周囲には、図中、時計回りの回転方向順に、感光体１０Ｙを帯電する帯電手段としての帯電ローラ１１、書込光Ｌの照射位置、現像手段としての現像装置１２、一次転写ローラ１６、クリーニング装置１３などが配置されている。
【００１７】
書込光Ｌは、光走査手段たる光走査装置２０から出射されるもので、内部には、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、ｆθレンズ、トロイダルレンズ、ミラー、回転多面鏡などを装備しており、各感光体に向けて各色用の書込光Ｌを出射し、感光体１０Ｙ上の書込位置に書込光Ｌを照射して静電潜像を形成する。なお、詳細については、後述する。
例えば、作像装置７Ｙの現像装置１２については、イエローの現像剤が収納されていて、潜像をイエロー画像で可視像化する。他の作像装置についても、それぞれの色の現像剤が収納されていて、その収納されている現像剤の色で潜像を可視像化する。
【００１８】
画像形成に際しては、感光体１０Ｙが回転して帯電ローラ１１により一様に帯電され、書込位置でイエロー画像の情報を含む書込光Ｌの照射を受けて静電潜像が形成され、この潜像が現像装置を通過する間にイエロートナーにより顕像化される。
感光体１０Y上のイエロートナー像は、一次転写ローラ１６により中間転写ベルト１４に転写される。中間転写ベルト１４上の、このイエロートナー画像は、作像装置７Ｃでシアントナー画像、作像装置７Ｍでマゼンタトナー画像、作像装置７Ｂでブラックトナー画像と順次重ね転写される。これにより、フルトナー画像が形成される。
【００１９】
この重ねトナー像が二次転写ローラ９部に達するのと同じタイミングで二次転写ローラ９部に至るように、記録材が給紙部５、レジストローラからタイミングを取って送り出され、前記したように、支持ローラ１５ａと二次転写ローラ９とのニップ部で一括転写される。
【００２０】
一方、転写後の感光体はクリーニング装置１３により残留トナーが除去された後、除電ランプにより除電されて次の画像形成に備えられる。同様に、中間転写ベルト１４についても、残留トナーなどがクリーニング装置１７により除去される。
本例の画像形成装置では、各感光体上のトナー画像を一旦中間転写ベルト１４上に重ね転写して、この重ねトナー画像をシート状媒体に一括転写する方式であるが、かかる中間転写ベルトに代えて表面移動部材たる記録紙搬送ベルトを設け、この記録紙搬送ベルトにより記録材を載せて搬送し、この搬送の過程で、各感光体から順次カラートナー像を記録材上に重ね転写することにより、フルカラー画像を合成する方式のカラー画像形成装置も知られている。本発明は、これら何れの方式の画像形成装置に対しても、適用可能である。
【００２１】
次に、光走査装置２０について説明する。
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、主走査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。
【００２２】
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１０Ｙ、１０Ｍのそれぞれに結像させるものである。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１０Ｙ、１０Ｍに対応して有している。これにより、光走査装置２０は感光体１０Ｙ、１０Ｍのそれぞれに対応して配設されている。
【００２３】
光学素子群５１は、複数の光学素子、すなわち、後述する走査線調整手段たるプリズム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、走査線調整手段たるプリズム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。
【００２４】
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。
【００２５】
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いる。上側のＬＤユニット２１から出射されたビームは、プリズム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る。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に入射する前にプリズム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に入射する。そして、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。
【００２６】
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でビーム整形される。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１０Ｙ、１０Ｍ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１０Ｙ、１０Ｍにビームを導くため光路が異なる。
【００２７】
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に入射する。そして、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１０上をビームの走査方向である主走査方向Ａに走査する。
【００２８】
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に入射する。その後、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３８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。
【００２９】
ここで、ビームの位置を検知し位置ずれ検知手段としての機能を有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１０Ｙとの間に配置されている。また、光学素子群５２のうち最も感光体側のものである折り返しミラー３７と感光体１０Ｍとの間にもビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂが配置されている。
【００３０】
なお、図２に図示されていない他の２つのステーションは、ビームの走査方向が相対的に逆になるので、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂのビーム位置検知に関する書き込み開始、書き込み終端は逆になる。すなわち、４ステーションの内の２つは画像上の（進行方向を上にして）左から、残りは右から走査することになる。
【００３１】
次に、図３、図４に基づいて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の配置は、感光体１０Ｙ（または１０Ｍ）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１０Ｙ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。
【００３２】
先端側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、後端側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、先端側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／又は副走査検知が行われる。また、後端側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。
【００３３】
図４に示すように、２つの先端側ビームスポット位置検知手段３００ａと、２つの後端側ビームスポット位置検知手段３００ｂとが一つのビーム検知手段保持部材たる第１保持部材２０ａ上におのおの位置決めして配置される。２つの先端側ビームスポット位置検知手段３００ａと、２つの後端側ビームスポット位置検知手段３００ｂとが一つの第２保持部材２０ｂ上におのおの位置決めして配置されている。
【００３４】
また、図３に示すように、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ており、保持部材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１０Ｙまたは１０Ｍに照射される。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。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（または３７）側）に配置してもよい。
【００３５】
また、第１保持部材２０ａと第２保持部材２０ｂには同じ材質（例えば鉄を含んだ金属）のものを用いると、線膨張係数αは同じとなり好ましい。さらに、線膨張係数αは小さいものがよい。このように、第１保持部材２０ａと第２保持部材２０ｂとの線膨張係数を同じにすることで、第１保持部材２０ａと第２保持部材２０ｂとの温度変化による収縮が同じになる。これにより、先端側ビームスポット位置検知手段３００ａと後端側ビームスポット位置検知手段３００ｂとを結ぶ直線が温度変化によって、副走査線方向に傾くことを抑制することができる。これにより、温度変化が生じても、先端側ビームスポット位置検知手段３００ａと後端側ビームスポット位置検知手段３００ｂとで、ビームの傾きを精度良く検知することができる。
【００３６】
また、図４に示すように、第１保持部材２０ａには、第１保持部材２０ａの温度を検知するために温度検知手段たるサーミスタ４０１が設けている。
【００３７】
図５は、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂの他の取り付け例を示す図である。図５に示す例は、各色に設けられた４つの先端側ビームスポット位置検知手段３００ａと４つの後端側ビームスポット位置検知手段３００ｂすべてが一つの保持部材２０ｃ上におのおの位置決めして配置されているものである。このように、一つの保持部材２０ｃで先端側ビームスポット位置検知手段３００ａと後端側ビームスポット位置検知手段３００ｂとを保持するので、温度変化による収縮が同じになる。よって、この図５に示す取り付け例においても、先端側ビームスポット位置検知手段３００ａと後端側ビームスポット位置検知手段３００ｂを結ぶ直線が温度変化によって、副走査線方向に傾くことを抑制することができる。なお、保持部材２０ｃは、光学素子を保持するハウジングの開口部を塞ぐカバーを兼ね、光ビーム用の開口部には透過ガラスを配置してもよい。
【００３８】
また、図６に示すように、それぞれ２つづつ先端側ビームスポット位置検知手段３００ａと後端側ビームスポット位置検知手段３００ｂとを保持する第１保持部材２０ａおよび第２保持部材２０ｂに折り曲げ部を設け、この折り曲げ部に折り返しミラー３３等の光学素子群５１を保持してもよい。この図６に示す例では、第１保持部材と第２保持部材とを同じ材質のものを用いて線膨張係数αを同じにすれば、先端側と後端側のビーム検知手段の温度変化による傾きを低減すると同時に、折り返しミラー９０の温度変化による傾き変化を低減することができる。また、この図６に示す例では、サーミスタ４０１が、第１保持部材２０ａの折り曲げ部に取り付けられている。
【００３９】
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６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１０Ｙ〜１０K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カラー画像の色合いが変化する。
【００４０】
そこで、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを位置ずれ検知手段（ビーム検知手段）として用い、後述する走査線調整手段による補正を行う。位置ずれ検知手段としての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。
【００４１】
図７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７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。
【００４２】
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１０Y〜１０K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１０Y〜１０K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。
【００４３】
なお、図７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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、種々の走査線調整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。その詳細を以下に説明する。
【００４６】
次に、走査線調整手段たるプリズム１１０、１１１について説明する。
走査線調整正手段としてのプリズム１１０、１１１としては、それ自体公知の図８に示す電気光学素子、図９に示す液晶光学素子を用いることができる。また、図示していないが音響光学素子を使用してビームの照射位置を補正することもできる。図８の電気光学素子の場合、ＬｉＮｂＯ３やＰＬＺＴなどの強誘電体は電気光学効果（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ  Ｅｆｆｅｃｔ： ＥＯ効果）を有する材料であり、それらの結晶やセラミックスに電場を加えると屈折率の変化が生じる。音響光学効果と比較して応答の速い偏向素子としては、このＥＯ効果を用いたプリズム型偏向素子を用いることができる。
【００４７】
また、図９に示す液晶光学素子の場合、強誘電性液晶は液晶分子が層状に配列しており、無電界下では各層間で液晶分子の長軸方向が螺旋的に回転しているいわゆる螺旋構造をとることが特徴である。この素子に対して電界を印加した場合の、電界方向と液晶分子配向状態との関係を示している。電界方向を液晶層の面内の一方向（この場合＋Ｘ方向）にとることで、図中各液晶分子の先端に矢印で示す自発分極が電界方向に揃う。その結果、液晶分子の螺旋構造が解け各液晶分子は同一方向を向くようになる。この方向は電界方向に垂直、螺旋軸方向から液晶材料物性に基づくチルト角分だけ傾いた方向である。この液晶分子状態において、電界ベクトルがＹ方向にある直線偏光ビームを、Ｚ軸正方向に進行させて液晶に入射させた場合、入射光は光学軸の傾き、すなわち液晶分子のチルトによって、液晶層厚及び液晶分子の常光／異常光屈折率に応じた光路シフトを受ける。さらにこの状態から電界方向を反転させた場合、液晶分子は螺旋の外周面に沿って回転し螺旋軸から軸対称の位置をとり、光路シフト方向も軸対称の方向に反転する。従って電界方向をスイッチングすることで光路シフトが制御でき、ビームを副走査方向に偏向可能となる。
【００４８】
＜副走査方向の単色画像の色ずれ（相対ずれ）補正方法＞
光走査装置内のポリゴンモータの発熱や、環境温度の変化により各光学素子間の位置及び角度等微妙に変化することで、感光体への副走査方向の走査位置が変化し色ずれが発生してしまう。このように、温度によって色間のレジストの変化（各色の単色画像の間における相対的なずれ（相対ずれ））は大きく変化し、画像の劣化を招いている。
【００４９】
色ずれ補正方法として、色ズレ検知用パターンを転写部材等に形成し、読取センサにてこのパターンを検知して、色ズレ量を測定し、画像書き込みタイミングを調整して色ズレを低減する装置が既に提案されている。すなわち、この補正方式は、カラー画像形成装置の機内温度の変化や当該装置に外力が加わることにより、各画像形成ユニット自身の位置や大きさ、更には画像形成ユニット内の部品の位置や大きさが微妙に変化する。これに起因するカラーレジずれを検知し、これを補正するものである。しかし、色ずれ量の算出量を確かなものにするため、複数のパターンを計測して平均を取るためある程度の時間を有することと、トナーを無駄に消費する。このため、プリント枚数ごとに実行することはできず、約２００枚程度ごとに行っているのが現状である。この実行タイミングでは、上記のようにポリゴンモータの発熱により徐々に色間のレジストがずれて画像の劣化を発生してしまう。
【００５０】
そこで、本出願人は、特願２００６−０３５０９１号において、副走査方向のビーム位置を検知し（全ての光学素子を通過後）、上述の走査線調整手段を用いて、機内の温度変化等によるビーム位置を補正する方法を提案した。これにより、画像形成パターンを作成せずとも、上記光学素子及び書込みハウジング等の熱変形等による副走査ビーム位置変動の補正ができる。しかし、複数の感光体を保持する図示しない保持部材やビームスポット位置検知手段を保持する第１、第２保持部材２０ａ、２０ｂが温度によって伸縮する。このため、この感光体間ピッチの変化と副走査ビーム位置検知センサ間のピッチ変化の差が現れ、装置内の温度変化が大きい場合には、副走査方向のレジストが色毎にずれてしまう。
【００５１】
そこで、本実施形態の画像形成装置は、先の図１に示すように、図示しない感光体保持部材の近傍に設け、感光体保持部材近傍の温度を検知する温度検知手段たるサーミスタ４００や、先の図４〜図６に示すように、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを保持する保持部材の温度を検知するサーミスタ４００を設け、ビーム位置を補正する前にこれらサーミスタ４００、４０１が検知した温度に基づいて、後述する副走査方向のビーム照射位置の照射設定値やＬＤの発光タイミング（遅延タイミング）の設定値を修正する。
【００５２】
この補正を行う制御手段のブロック図を図１０に示す。
図１０において、トナー像検知手段たるパターン検知センサ３３０からの検知信号、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを同期検知手段とした場合の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、その信号から得られた色ずれ補正値がメモリ手段であるメモリ３４２に格納される。また、温度検知手段たるサーミスタなどの温度検知センサからの検知信号もインターフェイスＩ／Ｆ３４０を介してＣＰＵ３４１に入力され、メモリ３４２に格納される。メモリ３４２には、色ずれテーブルや、色ずれ係数も格納されている。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、走査線調整手段を制御したりする。すなわち、上記制御手段が、色ずれ補正手段としての機能を有している。また、ＣＰＵは、温度検知手段たるサーミスタなどの温度検知センサ３３１からの検知信号、メモリ３４２に格納されている色ずれテーブルや、色ずれ係数から、感光体保持部材の温度変化による伸縮とビームスポット位置検知手段保持部材の温度変化による伸縮とによって生じる色ずれ量（保持部材色ずれ量）を算出する。すなわち、上記制御手段が、色ずれ量算出手段としての機能を有しているのである。
【００５３】
先ず、色ずれ検知パタ−ンを作成し、副走査方向のビーム位置およびＬＤ発光タイミングの設定して、基準色に対する色ずれ補正を行う第１色ずれ補正モードについて説明する。
図１１に、第１色ずれ補正モードの手順の一例を示す。
色ずれ検知パタ−ン動作開始時に、各ビームの主走査同期を検知した後（Ｓ４）、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もしくはビームスポット位置検知手段３００ａ，３００ｂで測定する（Ｓ５）。具体的には、ビームスポット位置検知手段のフォトダイオードＰＤ１とＰＤ２との間を通過する時間Ｔ１を測定する。測定回数は、ポリゴンミラー１回転内でミラーの面倒れが異なることより、正確には１面ごとに微小に変化し、センサの読取り誤差等によるばらつきがあるため、ポリゴンミラー面数（１回転）×ｎ（整数倍）とすることで正確に副走査方向のビーム位置を測定できる。
【００５４】
次に、温度検知センサであるサーミスタ４０１で感光体保持部材近傍の温度Ｔｋ０を測定して、測定結果をメモリ３４２に格納する。また、サーミスタ４００でビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを保持する保持部材の温度Ｔｓ０を測定してメモリ３４２に格納する（Ｓ６）。
【００５５】
次に、上記時間Ｔ１の平均値を算出し、この平均値に基づいて、各ビーム位置Ｋ０、Ｍ０、Ｃ０、Ｙ０を算出して、メモリ３４２に格納する（Ｓ７）。
ついで、色ずれ検知パターンを形成し、パターン検知センサ３３０で色ずれ検知パターンを検知する（Ｓ８、Ｓ９）。具体的には、ＬＤユニット２１，２２から色ずれ検知パターンを形成するためのビームが出射され、感光体上に色ずれ検知パターンの潜像が形成される。この色ずれ検知パターンの潜像を現像装置で現像して、表面移動部材たる中間転写ベルト１４に転写する。これにより、図１２に示すように、色ずれ検知パターン３３０Ｚが３箇所ずつ、中間転写ベルト１４上に形成される。ついで、トナー像検知手段であるパターン検知センサ３３０により色ずれ検知パターンが検知される。
【００５６】
次に、基準色に対して各色ずれの補正値を算出する（Ｓ１０）。次に、基準色（例えばＫ色）の単色画像における副走査線ビーム位置及びその時間を基準とし、各色（基準色以外の色、ここではイエロー、シアン、マゼンタ）のＬＤ発光タイミング（各色の遅延タイミング量）ＭＬ、ＣＬ、ＹＬと光走査装置２０の副走査方向のビーム位置の照射設定位置Ｍ１、Ｃ１、Ｙ１を算出する（Ｓ１１、Ｓ１２）。この照射設定位置Ｍ１、Ｃ１、Ｙ１は、測定した副走査ビーム位置と色ずれ計算し１ライン以下の補正値である。なお、基準色ここでは、ブラックの副走査ビーム位置設定値は、Ｋ０である。
ついで、各色照射設定位置Ｋ０、Ｍ１、Ｃ１、Ｙ１、各色のＬＤ発光タイミング（各色の遅延タイミング量）ＭＬ、ＣＬ、ＹＬをメモリ３４２に格納する（Ｓ１３）。
【００５７】
この第１色ずれ補正モードは、出荷前の画像形成装置に対して実行し、出荷後の色ずれ補正は、後述する第２補正モードで実行するようにしてもよい。また、出荷後通常時は、第２色ずれモードで行い、例えば、サービスマンが修理して、感光体保持部材などを交換したときなど、所定のタイミングで行うようにしてもよい。もちろん、従来同様、所定枚数（２００枚）ごとに行ってもよい。
【００５８】
次に、通常のプリント動作時に行う第２色ずれ補正モードについて説明する。
【００５９】
図１３は、第２色ずれ補正モードの手順を示す図である。
図に示すように、プリント動作がスタートして（Ｓ２２）、ポリゴンモータが所定の速度で等速回転したら（ポリゴンロック）、レーザ発光素子ＬＤを発光させて（Ｓ２４）、各ビームの副走査位置を検知する（Ｓ２５）。具体的には、各色のビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂのフォトダイオードＰＤ１とＰＤ２との間を通過する時間Ｔ２を、ポリゴンミラー面数（１回転）×ｎ（整数倍）回数分測定し、その平均値を測定する（Ｓ２６）。そして、平均値からの各色のビームスポットの位置Ｋｎ、Ｍｎ、Ｃｎ、Ｙｎを算出し、メモリ３４２に記憶する（Ｓ２８）。また、このときサーミスタ４０１で感光体保持部材近傍の温度Ｔｋ１、サーミスタ４００でビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを保持する保持部材の温度Ｔｓ１をそれぞれ測定する（Ｓ２７）。なお、サーミスタ４００、４０１による温度測定は、プリント動作がスタートして、照射設定値やＬＤの発光タイミング（遅延タイミング）の設定値を修正するまでの間であれば、いつでもよい。
【００６０】
次に、色ずれ検知パタ−ンを作成時（ＬＤ発行タイミング・照射位置の設定時）の感光体保持部材の温度Ｔｋ０とプリント動作時（色ずれ補正時）の感光体保持部材の温度Ｔｋ１と、色ずれ検知パタ−ンを作成時のビームスポット検知手段保持部材の温度Ｔｓ０とプリント動作時のビームスポット検知手段保持部材の温度Ｔｓ１とに基づいて、各保持部材の温度変化の伸縮によって生じる色ずれ量（以下、保持部材色ずれ量）を算出して、Ｍ、Ｃ、Ｙ色のＬＤの発光タイミングや照射設定位置などの設定値の修正を行う（Ｓ２９）。なお、保持部材色ずれ量の具体的な検知方法について後述する。
【００６１】
ついで、各ビームの副走査線方向の照射位置Ｋｎ、Ｍｎ、Ｃｎ、Ｙｎと照射位置設定値とを比較する（Ｓ３０）。基準色以外の色（Ｍ、Ｃ、Ｎ）に関しては、修正された照射設定位置Ｍｓ、Ｃｓ、Ｙｓと比較する。各ビームの副走査線方向の照射位置Ｋｎ、Ｍｎ、Ｃｎ、Ｙｎと照射位置設定値Ｋ０、Ｍｓ、Ｃｓ、Ｙｓとの差分値から、上述した走査線調整手段たるプリズム１１０、１１１（偏向素子）への制御電圧Ｖｋ、Ｖｍ、Ｖｃ、Ｖｙが設定される（Ｓ３１）。そして、各色の偏向素子に設定した電圧を印加して、各色のビーム照射位置を照射設定位置Ｋ０、Ｍｓ、Ｃｓ、Ｙｓにする（Ｓ３２）。なお、制御電圧Ｖｋ、Ｖｍ、Ｖｃ、Ｖｙは、１枚のプリントでは一定の電圧に設定すればよく、次の頁の印刷前に同様に副走査方向のビーム位置を再計測して偏向素子の電圧を修正してプリント動作を行う。または、一連のプリントジョブでは、偏向素子の制御電圧を一定値で制御しても良い。
【００６２】
以下に、感光体の位置変動による色ずれ量およびビームスポット位置検知手段の位置変動により色ずれ量を算出する色ずれ量算出手段について、具体的に説明する。
本実施形態の画像形成装置においては、保持部材の温度変化による伸縮が線形の特性を有する場合に用いられる第１色ずれ量算出手段と、保持部材の温度変化による伸縮が非線形の特性を有する場合に用いられる第２色ずれ量算出手段との２つ備えており、保持部材の特性や、装置の特性に応じて、最適な保持部材色ずれ量算出手段を選択できる選択手段を備えている。選択手段の一例としては、色ずれ量算出手段を選択できるように装置の操作パネルが構成されており、ユーザやサービスマンが操作パネルを操作して、色ずれ量算出手段を選択する。
【００６３】
まず、保持部材の温度変化による伸縮が線形の特性を有する場合に用いられる第１色ずれ量算出手段について、説明する。
第１色ずれ量算出手段は、色ずれ検知パタ−ン作成時（第１色ずれ補正モード実行時）の感光体保持部材の温度Ｔｋ０とプリント動作時（第２色ずれ補正モード実行時）の感光体保持部材の温度Ｔｋ１と差分値から、感光体位置変動による色ずれ量を算出する。また、第１色ずれ量算出手段は、色ずれ検知パタ−ン作成時のビームスポット検知手段保持部材の温度Ｔｓ０とプリント動作時のビームスポット検知手段保持部材の温度Ｔｓ１との差分値から、ビームスポット検知手段の位置変動による色ずれ量算出するものである。
【００６４】
画像形成装置のメモリには、基準色の感光体の転写位置から各色感光体の転写位置間までの距離Ｌｋ１〜Ｌｋ３（ピッチ）と、基準色のビームスポット位置検知手段から各色のビームスポット位置検知手段までの距離（ピッチ）Ｌｓ１〜Ｌｓ３とが格納されている。なお、本実施形態においては、基準色の感光体の転写位置から各色感光体の転写位置間までの距離Ｌｋ１〜Ｌｋ３と、基準色のビームスポット位置検知手段から各色のビームスポット位置検知手段までの距離Ｌｓ１〜Ｌｓ３とが同じであるので、メモリには、ひとつのピッチＬ１〜Ｌ３のみが格納されている。
また、メモリには、保持部材色ずれ量を算出するための保持部材色ずれ係数としての感光体保持部材線膨張係数αと、ビームスポット位置検知手段保持部材の線膨張係数βも格納されている。
【００６５】
まず、各感光体の位置変動による色ずれ量を算出する。感光体の位置変動による色ずれ量は、基準色に対する感光体のピッチ変動で表すことができる。各感光体の基準色からのピッチ変動ΔＰについては、以下のようにして、それぞれ算出する。なお、以下においては、基準色をＫ色として、感光体がＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙの順番で並んだ例について説明するが、これに限られず基準色はどの色でも構わない。
【００６６】
基準色に対する各感光体の温度変化に対するピッチ変動ΔＰｍ、ΔＰｃ、ΔＰｙは、
ΔＰｍ＝Ｌ１×α（Ｔｋ１−Ｔｋ０）
ΔＰｃ＝Ｌ２×α（Ｔｋ１−Ｔｋ０）
ΔＰｙ＝Ｌ３×α（Ｔｋ１−Ｔｋ０）
となる。
【００６７】
上記ΔＰｍ、ΔＰｃ、ΔＰｙが各感光体の位置変動による色ずれ量にあたり、例えば、ビームスポット位置検知手段がないような画像形成装置の場合は、ΔＰｍ、ΔＰｃ、ΔＰｙに基づいて、各色のＬＤ発光タイミングなどを制御して色ずれ補正を行う。
【００６８】
同様に、基準色に対する各色のビームスポット位置検知手段の温度変化に対するピッチ変動ΔＳｍ、ΔＳｃ、ΔＳｙは、
ΔＳｍ＝Ｌ１×β（Ｔｓ１−Ｔｓ０）
ΔＳｃ＝Ｌ２×β（Ｔｓ１−Ｔｓ０）
ΔＳｙ＝Ｌ３×β（Ｔｓ１−Ｔｓ０）
となる。
【００６９】
上記ΔＳｍ、ΔＳｃ、ΔＳｙに−１を乗算した値が、ビームスポット位置検知手段の位置変動における色ずれ量となる。
【００７０】
この感光体のピッチ変動ΔＰとビームスポット位置検知手段のピッチ変動ΔＳとの差が、ビームスポット位置検知手段の検知結果に基づきビーム照射位置を照射設定位置に補正した後の色ずれ量となる。よって、この保持部材色ずれ量を考慮した、各色の狙いの照射位置Ｍ、Ｃ、Ｙは、次のようになる。
Ｍ＝Ｍ１＋（ΔＰｍ−ΔＳｍ）
Ｃ＝Ｃ１＋（ΔＰｃ−ΔＳｃ）
Ｙ＝Ｙ１＋（ΔＰｙ−ΔＳｙ）
【００７１】
そして、この計算された狙いの照射位置が１ライン以上の場合は、ＬＤの発光発光タイミングを修正し、修正後の１ライン以下の値が修正された照射設定位置Ｍｓ、Ｃｓ、Ｙｓとなる。また、各色の狙いの照射位置Ｍ、Ｃ、Ｙとの差が１ライン以下となるに、各色のＬＤ発光タイミングＭＬ、ＣＬ、ＹＬを修正するようにしてもよい。
【００７２】
また、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂを保持する保持部材２０ａ、２０ｂと、図示しない複数の感光体を保持する感光体保持部材とを同じ材質（例えば鉄を含んだ金属）のものを用いて、線膨張係数を同じにすることが好ましい。これにより、ビームスポット位置検知手段３００ａ、３００ｂと、感光体とがそれぞれ同じ量温度変化によって伸縮することになり、温度変化による副走査線方向のずれを小さくすることができる。
【００７３】
また、上述においては、温度差から、それぞれのピッチ変動ΔＰ、ΔＳを算出しているが、例えば、表１に示すような、ピッチ変動量と温度差とが関連づけられたピッチ変動テーブルから、ピッチ変動ΔＰ、ΔＳを求めても良い。なお、感光体保持部材の膨張係数αと、ビームスポット位置検知手段保持部材の膨張係数βが同じ場合は、共通のピッチ変動テーブルを用いて、ΔＰ、ΔＳを検知することができる。
【表１】
2008033168.tif 000003
【００７４】
まず、感光体保持部材の温度差（Ｔｋ１−Ｔｋ０）に該当するピッチ変動ΔＰｍ、ΔＰｃ、ΔＰｙを、ΔＰをピッチ変動テーブルから求める。次に、ビームスポット位置検知手段保持部材の温度差（Ｔｓ１−Ｔｓ０）に該当するピッチ変動ΔＳｍ、ΔＳｃ、ΔＳｙを、ΔＳをピッチ変動テーブルから求める。そして、それぞれのピッチ変動テーブルから求めたピッチ変動から、Ｍ、Ｃ、Ｙの各保持部材の温度変化の伸縮によって生じる色ずれ量（保持部材による色ずれ量）（ΔＰｍ−ΔＳｍ）、（ΔＰｃ−ΔＳｃ）、（ΔＰｙ−ΔＳｙ）を算出する。この算出した保持部材による色ずれ量から、上述同様、狙いの照射位置Ｍ、Ｃ、Ｙを算出して、この狙いの照射位置Ｍ、Ｃ、Ｙに基づいて、各ビームの発光タイミング、照射設定位置を修正する。
【００７５】
次に、保持部材が温度に対して非線形の伸縮特性を有する場合に用いられる第２保持部材色ずれ量算出手段について、説明する。保持部材が温度に対して非線形の伸縮特性を有する場合は、例えば、表２に示すような、ピッチ変動テーブルを用いて、保持部材の伸縮によるピッチ変動を検知する。なお、表２のＡ１〜Ａ２０は、ピッチ変動量を示している。
【表２】
2008033168.tif 000004
【００７６】
そして、ΔＰｍ算出用、ΔＰｃ算出用、ΔＰｙ算出用、ΔＳｍ算出用、ΔＳｃ算出用、ΔＳｙ算出用の計６つのピッチ変動テーブルがメモリに格納されている。
【００７７】
まず、色ずれ検知パターン形成時の感光体保持部材の温度Ｔｋ０と、プリント動作時の感光体保持部材の温度Ｔｋ１とから、該当するΔＰｍをΔＰｍ用のピッチ変動テーブルから求める。同様に、各色のピッチ変動テーブルから、ΔＰｃ、ΔＰｙを求める。また、色ずれ検知パターン形成時の感光体保持部材の温度Ｔｓ０と、プリント動作時の感光体保持部材の温度Ｔｓ１とから、各色のΔＳのピッチ変動テーブルから該当するΔＳｍ、ΔＳｃ、ΔＳｙを求める。そして、それぞれのピッチ変動テーブルから求めたピッチ変動から、各保持部材の温度変化の伸縮によって生じる色ずれ量（保持部材による色ずれ量）（ΔＰｍ−ΔＳｍ）、（ΔＰｃ−ΔＳｃ）、（ΔＰｙ−ΔＳｙ）を算出する。この算出した保持部材による色ずれ量から、上述同様、狙いの照射位置Ｍ、Ｃ、Ｙを算出して、この狙いの照射位置Ｍ、Ｃ、Ｙに基づいて、各ビームの発光タイミング、照射設定位置を修正する。
【００７８】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、温度検知手段の検知結果に基づいて、潜像担持体たる感光体を保持する感光体保持部材が温度変化による伸縮によって生じる色ずれ補正をすることができる。よって、検知パターンを形成することなく、潜像担持体の位置変動による色ずれ補正を行うことのできる。よって、検知パターンを形成して色ずれ補正を行うものに比べて色ずれ補正時の装置ダウンタイムを短くすることができる。
【００７９】
また、感光体の位置変動による色ずれ量ΔＰを算出するにあたり、第１色ずれ補正モード実行時の温度Ｔｋ０と第２色ずれ補正モード実行時の温度Ｔｋ１と感光体の位置変動による色ずれ量ΔＰとが関連づけられた色ずれテーブルを用いる。これにより、感光体保持部材の温度変化により伸縮が非線形であっても、色ずれテーブルを参照することで感光体の位置変動による色ずれ量ΔＰを算出することができる。
【００８０】
また、第１色ずれ補正モード実行時の温度Ｔｋ０と第２色ずれ補正モード実行時の温度Ｔｋ１と色ずれ係数（感光体保持部材の線膨張係数α）とを用いて感光体の位置変動による色ずれ量ΔＰを算出してもよい。色ずれ係数で算出することで、色ずれテーブルを用いて算出するものに比べて、算出のために用いる情報量が少ないので、色ずれテーブルを用いて算出するものに比べて、メモリ容量を少なくすることができる。
【００８１】
また、感光体保持部材の温度もしくは感光体保持部材の近傍の雰囲気温度を検知することで、感光体保持部材の温度変化による伸縮量を正確に把握することができる。これにより、感光体間のピッチ変動ΔＰが正確にわかり、感光体保持部材の温度変化の伸縮による各色の色ずれ量を正確に把握することができる。これにより、精度の高い色ずれ補正を実施することができる。
【００８２】
また、感光体の位置変動による色ずれ量を算出する色ずれ量算出手段を複数備え、これら色ずれ量算出手段を選択する選択手段を備えたので、装置の特性にあった色ずれ量算出手段で感光体の位置変動による色ずれ量を算出することができる。
【００８３】
また、第２色ずれ補正モードは、算出した感光体の位置変動による色ずれ量に基づいて、各ビームの発光タイミングを修正するので、感光体へのビーム照射位置や、転写位置などの位置を機械的に修正して色ずれ補正するものに比べて、簡単な構成で低コストで色ずれ補正を行うことができる。
【００８４】
また、第２色ずれ補正モードのときに、ビーム検知手段の検知結果に基づいて、ビームの副走査線方向の照射位置を設定された照射位置に合うように、色ずれ補正することで、より精度の高い色ずれ補正を行うことができる。
【００８５】
また、ビーム検知手段保持部材の温度変化による伸縮によって生じるビーム検知手段の位置変動ΔＳによる副走査線方向の色ずれ量（−ΔＳ）を算出して、これに基づいて色ずれ補正するのでより精度の高い色ずれ補正を行うことができる。
【００８６】
また、ビーム検知手段の位置変動による色ずれ量を算出するにあたり、第１色ずれ補正モード実行時の温度Ｔｓ０と第２色ずれ補正モード実行時の温度Ｔｓ１とビーム検知手段の位置変動による色ずれ量とが関連づけられた色ずれテーブルを用いる。これにより、ビーム検知手段の温度変化による伸縮が非線形であっても、テーブルを参照することでビーム検知手段の位置変動による色ずれ量を算出することができる。
【００８７】
また、第１色ずれ補正モード実行時の温度Ｔｓ０と第２色ずれ補正モード実行時の温度Ｔｓ１と色ずれ係数（保持部材２０ａの線膨張係数β）とを用いてビーム位置変動の位置変動による色ずれ量を算出してもよい。色ずれ係数で算出することで、色ずれテーブルを用いて算出するものに比べて、算出のために用いる情報量が少ないので、色ずれテーブルを用いて算出するものに比べて、メモリ容量を少なくすることができる。
【００８８】
また、ビームスポット位置検知手段保持部材２０ａ（２０ｂ）の温度もしくはその近傍の雰囲気温度を検知することで、ビームスポット位置検知手段保持部材の温度変化による伸縮量を正確に把握することができる。これにより、ビーム位置検知手段間のピッチ変動ΔＳが正確にわかり、ビーム位置検知手段保持部材の温度変化の伸縮による各色の色ずれ量を正確に把握することができる。これにより、精度の高い色ずれ補正を実施することができる。
【００８９】
また、ビーム検知手段の位置変動による色ずれ量を算出する色ずれ量算出手段を複数備え、これら色ずれ量算出手段を選択する選択手段を備えたので、装置の特性にあった色ずれ量算出手段でビームスポット検知手段の位置変動による色ずれ量を算出することができる。
【００９０】
また、算出した潜像担持体の位置変動による色ずれ量とビーム検知手段の位置変動による色ずれ量とに基づいて、各ビームの発光タイミング設定値および設定された照射位置を修正することで、１ライン以下の色ずれも修正することができ、より高い精度の色ずれ補正を行うことができる。
【００９１】
また、感光体保持部材の線膨張係数とビームスポット位置検知手段保持部材の線膨張とを同じにすることで、温度変化に対するピッチ変動が同じになる。これにより、ビームスポット位置検知手段と感光体との相対的な位置関係が変化しないので、感光体保持部材の線膨張係数とビームスポット位置検知手段保持部材の線膨張とが異なるものに比べて、温度変化による色ずれ量を少なくでき、色ずれ補正の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【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】ビームスポット位置検知手段の配置例を示す概略断面図。
【図４】ビームスポット位置検知手段の配置例を示す概略斜視図。
【図５】ビームスポット位置検知手段の他の配置例を示す概略図。
【図６】ビームスポット位置検知手段のさらに他の配置例を示す概略図。
【図７】ビームスポット位置検知手段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８】電気光学素子からなる走査線調整手段を示す斜視図。
【図９】液晶光学素子からなる走査線調整手段を示す斜視図。
【図１０】色ずれ補正を行う制御手段のブロック図。
【図１１】照射設定位置やＬＤの発光タイミング（遅延タイミング）の設定を行うまでの手順を示す図。
【図１２】パターン検知センサの配置例を示す斜視図。
【図１３】通常のプリント動作時の色ずれ補正手順を示す図。
【符号の説明】
【００９３】
１    画像形成装置
５    給紙部
６    定着装置
９    二次転写ローラ
１０  感光体
１１  帯電ローラ
１２  現像装置
１４  中間転写ベルト
１６  一次転写ローラ
２０  光走査装置
３３０  パターン検知センサ
３３１  温度検知センサ
３４２  メモリ
４００  サーミスタ
４０１  サーミスタ
【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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