(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の画像形成速度、および第二の画像形成速度で動作可能な画像形成装置であって、
第一の感光体と、
第二の感光体と、
第一の光ビームを出射する第一の光源と、
第二の光ビームを出射する第二の光源と、
回転駆動される回転多面鏡を備え、前記第一の光源から出射された前記第一の光ビームが前記第一の感光体を走査し、前記第二の光源から出射された前記第二の光ビームが前記第二の感光体を前記第一の光ビームの走査方向に対向する方向に走査するように、前記回転多面鏡によって当該回転多面鏡を挟んで反対方向に前記第一の光ビームと前記第二の光ビームとをそれぞれ偏向し、前記第一の画像形成速度に対しては前記第一の光ビームと前記第二の光ビームがそれぞれの感光体を走査する速度を第一の走査速度に制御し、前記第二の画像形成速度に対しては前記第一の光ビームと前記第二の光ビームがそれぞれの感光体を走査する速度を第二の走査速度に制御する偏向手段と、
前記回転多面鏡によって偏向された前記第一の光ビームに走査されることによって同期信号を生成する信号生成手段と、
前記第一の光ビームおよび前記第二の光ビームにより形成される前記第一の感光体および前記第二の感光体の静電潜像をそれぞれのトナーで現像し、現像されたそれぞれのトナー像を担持体または前記担持体により搬送される記録媒体へ転写する転写手段と、
前記画像形成装置が前記第一の画像形成速度で動作するときに前記転写手段により前記担持体に転写されたレジストレーション補正パターンを検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段の検出結果に基づいて、前記画像形成装置が前記第一の画像形成速度で動作するときに前記同期信号の生成タイミングを基準に各光ビーム各々の一走査周期中の前記静電潜像の書き出しタイミングを制御する制御手段と、
前記第二の画像形成速度で動作するときの前記書き出しタイミングを補正するための補正量を前記第一の光源および前記第二の光源それぞれに対応させて予め保存する記憶手段と、
前記第一の光ビームにより前記第一の感光体に形成された静電潜像をトナーで現像し、前記転写手段により前記担持体に転写された第一のレジストレーション補正パターンと、前記第二の光ビームにより前記第二の感光体に形成された静電潜像をトナーで現像し、前記転写手段により前記担持体に転写された第二のレジストレーション補正パターンとの間の前記走査方向のずれ量を、前記パターン検出手段の検出結果に基づいて検出するずれ量検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ずれ量に基づいて前記補正量を算出し、  前記画像形成装置が前記第一の画像形成速度で動作する場合、前記制御手段は、前記書き出しタイミングに基づいて各光ビームによる静電潜像の書き出しタイミングを制御し、  前記画像形成装置が前記第二の画像形成速度で動作する場合、前記制御手段は、前記書き出しタイミングを前記第二の画像形成速度に対する前記第一の画像形成速度の速度比に基づいて補正し、当該補正した結果をさらに前記補正量によって補正した書き出しタイミングに基づいて各光ビームによる静電潜像の書き出しタイミングを制御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、複数の画像形成速度で動作可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザービームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置は、感光体上に光源から出射される光ビームを走査して静電潜像を形成し、その静電潜像を複数色のトナーにより現像して複数色のトナー像にする。複数色のトナー像は、担持体ベルト上に転写されて重ね合わされる。担持体ベルト上の複数色のトナー像は、記録媒体上に転写されて定着されてカラー画像が形成される。複数色のトナー像の色ずれを防止するために、担持体ベルト上にレジストレーション補正パターンを形成し、レジストレーション補正パターンを検出することにより色ずれ量を検出する。検出した色ずれ量に基づいて静電潜像の形成位置を調整することにより、色ずれ補正および画像位置補正を行う（特許文献１）。通常、部品の膨張・収縮によって色ずれが発生するので、画像形成装置は、レジストレーション補正パターンを形成し、当該パターンの形成位置を検出することにより色ずれを検出するレジストレーション補正モードを、定期的に実行する。
【０００３】
入力画像データに基づく画像形成を行う画像形成モードにおいて、画像形成装置は、レジストレーション補正パターンの検出結果に基づいて、光ビームの各走査周期中における光ビームによる静電潜像の書き出しタイミングを調整する。書き出しタイミングは、画像データに基づく光ビームの出射開始タイミングである。つまり、光ビームを受光した光検出器が同期信号を出力した時から画像データに従って感光体上に静電潜像を書き込む光ビームを光源から出力させる時までの時間を調整する。このような調整を実行することによって、光ビームが感光体を走査する方向である主走査方向の静電潜像の書き出し位置を略一定にすることができる。書き出しタイミングは、ＣＰＵ等がクロック信号の周波数単位の分解能で制御する。
【０００４】
一方、画質を向上するために、あるいはトナーの溶融に高い熱量を必要とする紙種（厚紙等）の定着性を確保するために、通常より遅い画像形成速度で画像形成を行うモードで動作可能な画像形成装置がある。使用者が用いる多様な紙種に対して良好な画像形成を行う為に、昨今では、より画像形成速度の種類を増やすことが行われており、同一の画像形成装置で使用される画像形成速度のレンジが広がりつつある。また、表紙の紙種と中紙の紙種が異なるような冊子の印刷など、多様な紙種を１つのジョブで印刷する場合も増えてきている。画像形成速度の変更は感光体の回転速度を変更させる必要がある。また、感光体の回転速度の変更に伴って光ビームの走査速度の変更を要する場合がある。
【０００５】
しかし、画像形成速度が変わるごとに、画像形成装置がレジストレーション補正モードを実行すると、ダウンタイムが増加し、生産性が低下する。そこで、画像形成速度が変更された後も、変更前のレジストレーション補正量に基づいて画像形成を行っている。その理由は、レジストレーション補正直後に画像形成速度が変更された場合においても、距離としての色ずれ量は変わらないからである。これにより、レジストレーション補正モードの時間を削減している。例えば、通常の画像形成速度でレジストレーション補正モードを実行して書き出しタイミングを得た後、通常より遅い画像形成速度ではレジストレーション補正モードを実行しない。通常より遅い画像形成速度で画像形成する場合、通常の画像形成速度のレジストレーション補正モードにおいて得られた書き出しタイミングに画像形成速度の比率を乗じた書き出しタイミングを用いる。これによって、画像形成の停止時間を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、レジストレーション補正モードにおいて得られた書き出しタイミングは、厳密には、光検出器から出力された同期信号がＣＰＵへ入力されるまでの遅延時間と、ＣＰＵの回路の遅延時間を含んでいる。さらに、書き出しタイミングは、ＣＰＵが光源駆動部へ画像信号（以下、ビデオ信号という。）を出力した時から、光源から光ビームが出射される時までの遅延時間を含んでいる。これらの遅延時間は、画像形成速度にかかわらず一定である。そのため、レジストレーション補正モードを実行したときの通常の画像形成速度の書き出しタイミングに画像形成速度の比率を乗じて、通常より遅い画像形成速度の書き出しタイミングを決定すると、書き出しタイミングに誤差を生じる。特に、光ビームの主走査方向の一走査周期が数１００μｓである高速の場合、信号伝達の遅延時間の影響を受けやすい。
【０００８】
信号伝達の遅延時間による画像ずれを防止するために、画像形成速度が変更されるたびにレジストレーション補正モードを実行してもよい。しかし、画像形成速度が変更されるたびに、画像形成前にレジストレーション補正モードを実行すると、画像形成の停止時間が発生するので、画像形成装置により形成される画像の生産性が低下する。
【０００９】
そこで、本発明は、画像形成の停止時間を低減しつつ、画像形成速度が切り換えられたときの画像ずれを防止することができる画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本実施形態による第一の画像形成速度、および第二の画像形成速度で動作可能な画像形成装置は、
第一の感光体と、
第二の感光体と、
第一の光ビームを出射する第一の光源と、
第二の光ビームを出射する第二の光源と、
回転駆動される回転多面鏡を備え、前記第一の光源から出射された前記第一の光ビームが前記第一の感光体を走査し、前記第二の光源から出射された前記第二の光ビームが前記第二の感光体を前記第一の光ビームの走査方向に対向する方向に走査するように、前記回転多面鏡によって当該回転多面鏡を挟んで反対方向に前記第一の光ビームと前記第二の光ビームとをそれぞれ偏向し、前記第一の画像形成速度に対しては前記第一の光ビームと前記第二の光ビームがそれぞれの感光体を走査する速度を第一の走査速度に制御し、前記第二の画像形成速度に対しては前記第一の光ビームと前記第二の光ビームがそれぞれの感光体を走査する速度を第二の走査速度に制御する偏向手段と、
前記回転多面鏡によって偏向された前記第一の光ビームに走査されることによって同期信号を生成する信号生成手段と、
前記第一の光ビームおよび前記第二の光ビームにより形成される前記第一の感光体および前記第二の感光体の静電潜像をそれぞれのトナーで現像し、現像されたそれぞれのトナー像を担持体または前記担持体により搬送される記録媒体へ転写する転写手段と、
前記画像形成装置が前記第一の画像形成速度で動作するときに前記転写手段により前記担持体に転写されたレジストレーション補正パターンを検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段の検出結果に基づいて、前記画像形成装置が前記第一の画像形成速度で動作するときに前記同期信号の生成タイミングを基準に各光ビーム各々の一走査周期中の前記静電潜像の書き出しタイミングを制御する制御手段と、
前記第二の画像形成速度で動作するときの前記書き出しタイミングを補正するための補正量を前記第一の光源および前記第二の光源それぞれに対応させて予め保存する記憶手段と、
前記第一の光ビームにより前記第一の感光体に形成された静電潜像をトナーで現像し、前記転写手段により前記担持体に転写された第一のレジストレーション補正パターンと、前記第二の光ビームにより前記第二の感光体に形成された静電潜像をトナーで現像し、前記転写手段により前記担持体に転写された第二のレジストレーション補正パターンとの間の前記走査方向のずれ量を、前記パターン検出手段の検出結果に基づいて検出するずれ量検出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ずれ量に基づいて前記補正量を算出し、
前記画像形成装置が前記第一の画像形成速度で動作する場合、前記制御手段は、前記書き出しタイミングに基づいて各光ビームによる静電潜像の書き出しタイミングを制御し、
前記画像形成装置が前記第二の画像形成速度で動作する場合、前記制御手段は、前記書き出しタイミングを前記第二の画像形成速度に対する前記第一の画像形成速度の速度比に基づいて補正し、当該補正した結果をさらに前記補正量によって補正した書き出しタイミングに基づいて各光ビームによる静電潜像の書き出しタイミングを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像形成の停止時間（ダウンタイム）を低減しつつ、画像形成速度が切り換えられたときの画像ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の断面図。
【図２】光走査装置の説明図。
【図３】ＢＤ信号とビデオ信号の遅延時間の説明図。
【図４】遅延時間による画像位置ずれの説明図。
【図５】遅延時間と中央画像書き出しタイミングとの関係を示すタイミング図。
【図６】シートを基準にした光ビームの主走査方向のタイミング図。
【図７】速度比に基づく中央画像書き出しタイミングの補正と補正量との関係を示すタイミング図。
【図８】主走査レジストレーション画像形成速度補正モードにおける制御動作の流れ図。
【図９】制御システムのブロック図。
【図１０】レジストレーション補正パターンを示す図。
【図１１】担持体ベルト上に形成されたレジストレーション補正パターンとパターンセンサを示す図。
【図１２】ＣＰＵにより実行される画像形成の制御動作の流れ図。
【図１３】２色のみのレジストレーション補正パターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。
【００１４】
（画像形成装置）
まず、画像形成装置１００を説明する。図１は、画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は、複数色のトナーを用いて記録媒体（以下、シートという。）に画像を形成する電子写真方式のデジタルフルカラープリンタである。画像形成装置１００は、複数の画像形成速度で動作可能である。画像形成装置１００は、４つの画像形成部１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）を有する。画像形成部１０Ｙは、イエロートナーを用いてイエロー画像を形成する。画像形成部１０Ｍは、マゼンタトナーを用いてマゼンタ画像を形成する。画像形成部１０Ｃは、シアントナーを用いてシアン画像を形成する。画像形成部１０Ｋは、ブラックトナーを用いてブラック画像を形成する。参照符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを示す。以下の説明において、特に必要でない場合、参照符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略することが有る。４つの画像形成部１０は、現像剤（トナー）の色を除いて同一の構造を有する。
【００１５】
画像形成部１０は、感光体としての感光ドラム（像担持体）１０１を有する。感光ドラム１０１は、画像形成時に図１の矢印Ｒ１で示す方向に回転軸１を中心に回転する。感光ドラム１０１の周りには、帯電装置１０２、光走査装置２００、現像装置１０３、一次転写装置１０４およびドラムクリーニング装置４が配置されている。感光ドラム１０１の下方には、無端ベルトの中間転写体（以下、担持体ベルトという。）１０５が配置されている。担持体ベルト１０５は、駆動ローラ１１、従動ローラ１３および二次転写対向ローラ２１に張架されている。担持体ベルト１０５は、画像形成時に図１の矢印Ｒ２で示す方向に回転する。転写手段としての一次転写装置１０４は、担持体ベルト１０５を介して感光ドラム１０１に対向して配置されている。二次転写ローラ１０６は、担持体ベルト１０５を介して二次転写対向ローラ２１に対向して配置されている。
【００１６】
本実施の形態において、担持体ベルト１０５は、一次転写装置１０４によりトナー像が一次転写され、二次転写ローラ１０６によりシートＳへトナー像を二次転写する中間転写体である。しかし、担持体ベルト１０５は、これに限定されるものではなく、例えば、感光ドラム１０１から直接にトナー像が転写されるシートＳを搬送するシート搬送ベルトであってもよい。
【００１７】
画像形成部１０の下流で担持体ベルト１０５の近傍には、担持体ベルト１０５上に形成された所定のレジストレーション補正パターン５０１を検出する光学センサとしてのパターンセンサ（パターン検出手段）５００が設けられている。パターンセンサ５００については、後述する。画像形成部の上流で担持体ベルト１０５の近傍には、二次転写後に担持体ベルト１０５上に残ったトナーを除去するベルトクリーニング装置１２が設けられている。
【００１８】
画像形成装置１００の下部には、シートＳを収容する給送カセット１０９が配置されている。また、画像形成装置１００の側部には、シートＳが載置される手差しトレイ１１０が配置されている。シートＳは、給送カセット１０９又は手差しトレイ１１０からそれぞれのピックアップローラ１８により給送される。シートＳは、搬送ローラ１１４およびレジストレーションローラ１１１により二次転写ローラ１０６へ搬送される。定着装置１０７は、シートＳの搬送方向Ｄにおいて二次転写ローラ１０６の下流に配置されている。シートＳの搬送方向Ｄにおいて定着装置１０７の下流側には、画像が形成されたシートＳを積載する排出トレイ７７が設けられている。
【００１９】
（画像形成プロセス）
次に、画像形成装置１００の画像形成プロセスを説明する。４つの画像形成部１０における画像形成プロセスは同一であるので、イエローの画像形成部１０Ｙにおける画像形成プロセスを説明する。マゼンタの画像形成部１０Ｍ、シアンの画像形成部１０Ｃおよびブラックの画像形成部１０Ｋにおける画像形成プロセスの説明は、省略する。感光ドラム１０１Ｙは、矢印Ｒ１で示す方向に回転する。帯電装置１０２Ｙは、感光ドラム１０１Ｙの表面を均一に帯電する。光走査装置２００は、イエロー成分の画像データに従って変調されたレーザ光（以下、光ビームという。）を出射し、均一に帯電された感光ドラム１０１Ｙの表面上に静電潜像を形成する。現像装置１０３Ｙは、イエロートナーにより静電潜像を現像してイエロートナー像にする。一次転写装置１０４Ｙは、感光ドラム１０１Ｙ上のイエロートナー像を担持体ベルト１０５上へ一次転写する。一次転写後に感光ドラム１０１Ｙ上に残ったトナーは、ドラムクリーニング装置４により除去される。
【００２０】
同様にして、マゼンタの画像形成部１０Ｍにより形成されたマゼンタトナー像は、担持体ベルト１０５上のイエロートナー像の上に精度よく重ねて転写される。以下、シアントナー像およびブラックトナー像が、担持体ベルト１０５上のマゼンタトナー像の上に順次重ねて転写される。その結果、担持体ベルト１０５上に４色のトナー像が重ね合わされる。
【００２１】
給送カセット１０９又は手差しトレイ１１０から搬送されたシートＳは、レジストレーションローラ１１１により担持体ベルト１０５上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写ローラ１０６へ搬送される。担持体ベルト１０５上に重ね合わされた四色のトナー像は、二次転写ローラ１０６により一括してシートＳ上に二次転写される。その後、トナー像を担持したシートＳは、定着装置１０７へ搬送される。定着装置１０７は、シートＳを加熱および加圧してトナー像をシートＳに定着させ、シートＳ上にフルカラ−の画像を形成する。画像が形成されたシートＳは、排出ローラ１０８により排出トレイ７７上へ排出される。
【００２２】
両面印刷の場合、定着装置１０７を通ったシートＳは、両面反転パス１１２へ導かれて表裏を反転して両面パス１１３へ搬送される。両面パス１１３を通ったシートＳは、再び、搬送ローラ１１４により画像形成部１０へ搬送される。表面（第一面）と同様に、シートＳの裏面（第二面）に画像が形成される。両面に画像が形成されたシートＳは、排出ローラ１０８により排出トレイ７７上へ排出される。
【００２３】
画像形成装置１００は、シートＳの紙種（紙質、厚さ、坪量、表面性状）や画質に従って、画像形成速度を複数の画像形成速度の間で切り替えることができる。例えば、厚紙や高画質の場合、画像形成速度は低速へ切り替えられる。薄紙や速度優先の画質の場合、画像形成速度は高速へ切り替えられる。画像形成速度の切替は、画像形成装置１００の本体に設けられた画像処理部から出力される画像形成ジョブに含まれるページごとの画像形成速度に従って行われる。
【００２４】
（光走査装置）
次に、光ビーム出射装置としての光走査装置２００を説明する。図２は、光走査装置２００の説明図である。図２（ａ）は、光走査装置２００の内部に配置された構成要素を模式的に示す平面図である。図２（ｂ）は、回転多面鏡２０５から感光ドラム１０１への光ビーム２２１Ｙ、２２１Ｍ、２２１Ｃ及び２２１Ｋの光路を示す側面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩＣから見たレーザー発光素子（以下、光源という。）２０１の配置図である。図２（ｃ）に示すように、光走査装置２００は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのそれぞれに対応する四つの光源２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ及び２０１Ｋを有する。
【００２５】
光走査装置２００は、光源２０１、コリメータレンズ２０２、開口絞り２０３、円柱レンズ２０４、回転多面鏡２０５、モータ２０６、トーリックレンズ２０７、回折光学素子２０８および反射鏡２０９、１３０、１３１を備える。光源２０１（２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋ）は、それぞれの色成分の画像データに従って光ビーム２２０を出射する。コリメータレンズ２０２は、光源２０１から出射された光ビーム２２０をほぼ平行な光ビームへ変換する。開口絞り２０３は、光ビーム２２０を制限する。円柱レンズ２０４は、副走査方向にのみ所定の屈折力（屈折の度合い）を有しており、光ビーム２２０を回転多面鏡２０５の反射面上に主走査方向に長い楕円像として結像させる。光源２０１から回転多面鏡２０５までの光ビーム２２０Ｙと２２０Ｋの光路は、互いに平行であり、光源２０１から回転多面鏡２０５までの光ビーム２２０Ｍと２２０Ｃの光路は、互いに平行である。光ビーム２２０Ｙは斜め下方から、光ビーム２２０Ｍは斜め上方から回転多面鏡２０５の同一の反射面に入射する。光ビーム２２０Ｋは斜め下方から、光ビーム２２０Ｃは斜め上方から回転多面鏡２０５の同一の反射面に入射する。光ビーム２２０Ｙと２２０Ｍが入射する反射面は、光ビーム２２０Ｃと２２０Ｋが入射する反射面と異なる。
【００２６】
偏向手段としての回転多面鏡２０５は、モータ２０６により図２（ａ）の矢印Ｒ３で示す方向に一定速度で回転される。回転する回転多面鏡２０５の反射面上に結像した光ビーム２２０Ｙと２２０Ｍは、回転多面鏡２０５の左方へ偏向され、偏向された光ビーム２２１Ｙと２２１Ｍは、図２（ａ）の矢印Ｘ２で示す主走査方向へ走査される。回転する回転多面鏡２０５の反射面上に結像した光ビーム２２０Ｃと２２０Ｋは、回転多面鏡２０５の右方へ偏向され、偏向された光ビーム２２１Ｃと２２１Ｋは、図２（ａ）の矢印Ｘ１で示す主走査方向へ走査される。光ビーム２２１Ｙと２２１Ｍが走査される主走査方向Ｘ２は、光ビーム２２１Ｃと２２１Ｋが走査される主走査方向Ｘ１と反対である。このように複数の光ビームを反対方向に走査することを、以下、対向走査という。
【００２７】
光源２０１から見て、光ビームが９０°に反射した位置が感光ドラム１０１の軸線方向の中心になるように設定されている。感光ドラム１０１の軸線方向の中心に画像の中心が一致するように画像形成が行われる。感光ドラム１０１の中心上に光ビーム２２１が照射される時には、光源２０１から出射された光ビーム２２０は、回転多面鏡２０５の反射面に４５゜の角度で入射し、光ビーム２２０の光軸に対して９０゜の方向へ反射される。回転多面鏡２０５により反射された光ビーム２２１Ｙは、トーリックレンズ２０７ａおよび回折光学素子２０８ａをとおり、反射鏡２０９ａにより反射されて、感光ドラム１０１Ｙ上に照射される。回転多面鏡２０５により反射された光ビーム２２１Ｍは、トーリックレンズ２０７ａおよび回折光学素子２０８ａをとおり、反射鏡１３０ａ及び１３１ａにより反射されて、感光ドラム１０１Ｍ上に照射される。感光ドラム１０１Ｙ上に結像される光ビーム２２１Ｙの位置と感光ドラム１０１Ｍ上に結像される光ビーム２２１Ｍの位置は、主走査方向Ｘ２において同じである。回転多面鏡２０５により反射された光ビーム２２１Ｃは、トーリックレンズ２０７ｂおよび回折光学素子２０８ｂをとおり、反射鏡１３０ｂ及び１３１ｂにより反射されて、感光ドラム１０１Ｃ上に照射される。回転多面鏡２０５により反射された光ビーム２２１Ｋは、トーリックレンズ２０７ｂおよび回折光学素子２０８ｂをとおり、反射鏡２０９ｂにより反射されて、感光ドラム１０１Ｋ上に照射される。感光ドラム１０１Ｃ上に結像される光ビーム２２１Ｃの位置と感光ドラム１０１Ｋ上に結像される光ビーム２２１Ｋの位置は、主走査方向Ｘ１において同じである。
【００２８】
トーリックレンズ２０７（２０７ａ、２０７ｂ）は、ｆθ特性を有する光学素子であり、主走査方向と副走査方向とで互いに異なる屈折率を有する屈折部材である。トーリックレンズ２０７の主走査方向の表裏の両レンズ面は、非球面形状より成っている。回折光学素子２０８（２０８ａ、２０８ｂ）は、ｆθ特性を有する光学素子であり、主走査方向と副走査方向とで互いに異なる倍率を有する長尺の回折部材である。
【００２９】
画像形成領域外で光源２０１Ｋから出射された光ビーム２２０Ｋは、回転多面鏡２０５により反射され、反射された光ビーム２２２Ｋは、光検出器（Ｂｅａｍ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下、ＢＤという。）２１４へ入射する。光検出手段としてのＢＤ２１４は、光ビーム２２２Ｋを受光すると、光ビーム２２１Ｋにより走査される感光ドラム１０１Ｋ上の静電潜像の主走査方向の書き出し位置を一定にするための同期信号（以下、ＢＤ信号という。）を出力する。光ビーム２２１Ｋと光ビーム２２１Ｃの書き出し位置は、同じであるので、ＢＤ２１４から出力されたＢＤ信号を検出した時から所定の時間後に画像の書き出しを開始する。一方、光ビーム２２１Ｙと光ビーム２２１Ｍも、ＢＤ２１４のＢＤ信号に基づいて画像の書き出しを開始する。あたかも、仮想のＢＤ２１５へ仮想の光ビーム２２２Ｙが入射して仮想のＢＤ信号が出力されたかのように、ＢＤ２１４のＢＤ信号に基づいて光ビーム２２１Ｙと光ビーム２２１Ｍは、光ビーム２２１Ｋと光ビーム２２１Ｃとは逆方向の走査で画像を形成する。ＢＤ２１４へ入射する光ビーム２２２Ｋを偏向する回転多面鏡２０５の反射面は、その瞬間に光ビーム２２１Ｙと２２１Ｍを偏向する反射面と異なるので、仮想ＢＤ２１５の仮想ＢＤ信号は、実際のＢＤ２１４の実際のＢＤ信号とは異なる。そこで、実際のＢＤ２１４の実際のＢＤ信号に基づいて生成される書き出しタイミング（出射開始タイミング）に所定の時間を加算または減算することにより、光ビーム２２１Ｙと２２１Ｍの書き出しタイミングを算出する。これによって、光ビーム２２１Ｋと光ビーム２２１Ｃにより形成されるブラックとシアンの画像の位置に対して、光ビーム２２１Ｙと２２１Ｍにより形成されるイエローとマゼンタの画像の位置を一致させて、色ずれを防止する。
【００３０】
光源２０１から出射され、回転多面鏡２０５により偏向された光ビームの光スポットは、帯電装置１０２により均一に帯電された感光ドラム１０１の表面上を、感光ドラム１０１の回転軸１に平行に直線状に等速で移動する。感光ドラム１０１の表面の電位は、光ビームの強度により電位が変位する。感光ドラム１０１が主走査方向Ｘ１、Ｘ２に垂直な副走査方向Ｒ１へ回転されつつ、光ビームが感光ドラム１０１上を主走査方向Ｘ１、Ｘ２に繰り返し走査されることにより、副走査方向Ｒ１に静電潜像が形成される。
【００３１】
（書き出しタイミングの遅延）
図３を参照して、光ビームによる感光ドラム１０１の表面上への静電潜像の書き出しタイミングの遅延を説明する。図３は、ＢＤ信号とビデオ信号の遅延時間の説明図である。説明を簡単にするために、光走査装置２００は、機械的に理想的な精度で組み立てられているとする。ＢＤ２１４及びバッファＩＣ３０１は、光走査装置２００の基板２３１に設けられている。ＣＰＵ１４１及びバッファＩＣ３０３は、画像形成装置１００の本体に設けられた画像制御基板２３２に設けられている。光走査装置２００の基板２３１と画像形成装置１００の本体の画像制御基板２３２は、組電線（ワイヤ・ハーネス）３０２により電気的に接続されている。光源２０１を駆動する光源駆動手段としての光源駆動部１４２および光源２０１は、光走査装置２００の光源制御基板２３３に設けられている。画像形成装置１００の本体の画像制御基板２３２と光走査装置２００の光源制御基板２３３は、組電線３０４により電気的に接続されている。
【００３２】
まず、ＢＤ２１４が光ビーム２２２Ｋを受光すると（ＴＡ）、ＢＤ２１４は、光ビーム２２２Ｋを光／電荷変換してＢＤ信号として出力する。ここで、ＢＤ２１４の光／電荷変換により遅延を生じる。次に、ＢＤ信号は、バッファＩＣ３０１へ入力される。一般的に、ＢＤ信号の立ち上がり時間または立ち下り時間は、数十ナノ秒（ｎｓ）程度である。ここで、ＢＤ信号がバッファＩＣ３０１のＨレベルまたはＬレベル検出閾値へ到達するまでの時間だけ遅延を生じるので、バッファＩＣ３０１からのＢＤ信号の出力に遅延を生じる。次に、ＢＤ信号は、組電線３０２を通ってＣＰＵ１４１が設けられている画像制御基板２３２へ到達するまでに遅延を生じる。さらに、ＢＤ信号の波形成形のために画像制御基板２３２のバッファＩＣ３０３を通過するために遅延を生じる。ＣＰＵ１４１は、バッファＩＣ３０３からＢＤ信号を検出する（ＴＢ）。従って、光ビーム２２２ＫがＢＤ２１４上を走査した時ＴＡからＣＰＵ１４１がＢＤ信号を検出する時ＴＢまでに、遅延時間Ｔｄ１が生じる。
【００３３】
ＣＰＵ１４１は、ＢＤ信号を検出すると（ＴＢ）、画像データに従って光源を駆動する光源駆動信号（以下、ビデオ信号という。）の出力タイミング（書き出しタイミング）を決定する。ＣＰＵ１４１の内部回路における遅延もわずかだが生じる。ＣＰＵ１４１は、ＢＤ信号に基づいてビデオ信号を出力する（ＴＣ）。ＣＰＵ１４１から出力されるビデオ信号は、組電線３０４を通って光源制御基板２３３の光源駆動部１４２へ伝送される。組電線３０４の長さに従って、ビデオ信号の伝送のための遅延が生じる。光源駆動部１４２は、ビデオ信号を受信すると、ビデオ信号に従って駆動電流３０５を光源２０１へ印加する。この駆動電流３０５の印加において遅延を生じる。さらに、駆動電流３０５が印加された光源２０１が光ビーム２２０を発光するまでの発光遅延を生じる。光ビーム２２０は、回転多面鏡２０５により偏向される。回転多面鏡２０５により偏向された光ビーム２２１は、感光ドラム１０１の表面に静電潜像を書き込む（ＴＤ）。従って、ＣＰＵ１４１がビデオ信号を出力した時ＴＣから感光ドラム１０１の表面に静電潜像が書き込まれる時ＴＤまでに、遅延時間Ｔｄ２が生じる。
【００３４】
ここで、図３において、ＣＰＵ１４１は、ＢＤ信号をビデオ信号と同一の時間軸で扱っている。主走査方向のレジストレーション補正は、ＣＰＵ１４１がＢＤ信号に基づいて決定するビデオ信号の出力タイミング（書き出しタイミング）を、色ずれ量に基づいて調整することにより行われる。画像形成時において、光ビーム２２２ＫがＢＤ２１４上を走査した時ＴＡから光ビーム２２１が感光ドラム１０１の表面に静電潜像を書き込む時ＴＤまでに、上記した遅延時間Ｔｄ１と遅延時間Ｔｄ２を含む遅延時間Ｔｄが含まれる。主走査方向のレジストレーション補正においても、遅延時間Ｔｄ１と遅延時間Ｔｄ２を含む遅延時間Ｔｄが含まれたデータに基づいてビデオ信号の出力タイミング（書き出しタイミング）が調整される。
【００３５】
（遅延時間Ｔｄによる画像位置ずれ）
次に、図４を参照して、遅延時間Ｔｄによる画像位置ずれ（色ずれ）を説明する。図４は、遅延時間Ｔｄによる画像位置ずれの説明図である。図４は、画像形成速度が第一画像形成速度から第二画像形成速度へ変更された場合の画像位置ずれ（以下、色ずれという。）を示している。光走査装置２００は、前述したように対向走査型であるので、光ビーム２２１Ｃ及び２２１Ｋ（以下、ＣＫ光ビームという。）は、ＢＤ２１４のＢＤ信号（以下、ＣＫ−ＢＤ信号という。）に基づいて主走査方向Ｘ１に走査する。光ビーム２２１Ｙ及び２２１Ｍ（以下、ＹＭ光ビームという。）は、ＢＤ２１４のＣＫ−ＢＤ信号と所定の時間とに基づいて生成されるＢＤ信号（以下、ＹＭ−ＢＤ信号という。）に基づいて主走査方向Ｘ１と反対の主走査方向Ｘ２に走査する。
【００３６】
まず、第一画像形成速度で主走査方向のレジストレーション補正を行い、第一速度書き出しタイミングを決定する。画像Ｉ１Ｙ、Ｉ１Ｍ、Ｉ１Ｃ及びＩ１Ｋは、決定された第一速度書き出しタイミングに基づいて、第一画像形成速度で画像中央位置のデータに従って担持体ベルト１０５上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの画像を示す。画像Ｉ１Ｙ、Ｉ１Ｍ、Ｉ１Ｃ及びＩ１Ｋは、第一画像形成速度でレジストレーション補正を行った後に形成されているので、色ずれなしに画像中央ＣＬに一致して形成されている。その後、画像形成速度を第一画像形成速度から第二画像形成速度へ変更する。第二画像形成速度で主走査方向のレジストレーション補正を行わずに、第一速度書き出しタイミングと、第一画像形成速度と第二画像形成速度の速度比とに基づいて、第二速度書き出しタイミングを決定する。画像Ｉ２Ｙ、Ｉ２Ｍ、Ｉ２Ｃ及びＩ２Ｋは、決定された第二速度書き出しタイミングに基づいて、第二画像形成速度で画像中央位置のデータに従って担持体ベルト１０５上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの画像を示す。画像Ｉ２Ｙと画像Ｉ２Ｍとの間に色ずれはほとんど生じず、画像Ｉ２Ｃと画像Ｉ２Ｋとの間も色ずれはほとんど生じない。しかし、画像Ｉ２Ｃと画像Ｉ２Ｋは、主走査方向Ｘ１において画像中央ＣＬから下流側へ離れるように色ずれを生じる。画像Ｉ２Ｙと画像Ｉ２Ｍも、主走査方向Ｘ２において画像中央ＣＬから下流側へ離れるように色ずれを生じる。イエローの画像Ｉ２Ｙを基準に主走査方向の色ずれ量（以下、主走査ずれ量という。）を表すと、画像Ｉ２Ｙと画像Ｉ２Ｍとの間の主走査ずれ量Δｙｍ２はほぼ零である。画像Ｉ２Ｙと画像Ｉ２Ｃとの間の主走査ずれ量Δｙｃ２は、画像Ｉ２Ｙと画像Ｉ２Ｋとの間の主走査ずれ量Δｙｋ２とほぼ同じである。このように、対向走査型の光走査装置２００においては、画像形成速度の変更後に、主走査方向のレジストレーション補正を行わずに速度比のみに基づいて変更後の速度の書き出しタイミングを決定して画像形成をすると、遅延時間Ｔｄによる色ずれが発生する。
【００３７】
図４から分かるように、例えば、複数色の光ビームの走査方向が記録媒体に対して同じ方向であれば、全ての色の光ビームが同じ方向にずれるので色ずれとして認識されにくい。しかし、対向走査型の光走査装置２００のように、一の光ビームが記録媒体に対して他の光ビームの走査方向と逆の方向に走査する場合、誤差による色ずれが互いに反対方向にずれるため、色ずれが顕著になる。
【００３８】
以下、図５を参照して、遅延時間Ｔｄによる色ずれの発生を防止するための補正方法を説明する。図５は、遅延時間Ｔｄ１、Ｔｄ２、Ｔｄと中央画像書き出しタイミングＢＰＣ、ＢＰＣ１との関係を示すタイミング図である。図５（ａ）は、光ビーム（以下、ＢＤ光ビームという。）２２２ＫがＢＤ２１４上を走査した時ＴＡから光ビーム（ＣＫ光ビーム、ＹＭ光ビーム）２２１が感光ドラム１０１の表面に中央の静電潜像を書き込む時ＴＤまで遅延時間Ｔｄが無い理想的な場合を示す。光源２０１Ｋから出射されたＢＤ光ビーム２２２ＫがＢＤ２１４上を走査すると、ＢＤ２１４は、ＣＫ−ＢＤ信号を出力し、ＣＰＵ１４１は、遅延なくＣＫ−ＢＤ信号を検出する。ＣＰＵ１４１は、ＣＫ−ＢＤ信号から所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣの経過後にＣＫ光ビームのためのビデオ信号を出力する。ビデオ信号を受けた光源駆動部１４２は、光源２０１Ｃ及び２０１ＫからＣＫ光ビームを出射し、感光ドラム１０１Ｃ、１０１Ｋの表面に中央画像の潜像を遅延なく書き込む。一方、光源２０１Ｙ、２０１Ｍから出射されるＹＭ光ビームの側にはＢＤが設けられていないが、ＢＤ２１４のＣＫ−ＢＤ信号と所定の時間とに基づいて生成されるＹＭ−ＢＤ信号から所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣの経過後にビデオ信号が出力される。図５においては、便宜上ＣＫ−ＢＤ信号とＹＭ−ＢＤ信号を同じ波形で示している。ＹＭ光ビームも同様にして感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍの表面に中央画像の潜像を遅延なく書き込む。よって、理想的な場合、ＢＤ光ビーム２２２ＫがＢＤ２１４上を走査した時ＴＡから光ビーム２２１が感光ドラム１０１の表面に中央の静電潜像を書き込む時ＴＤまでの時間は、所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣである。
【００３９】
しかし、実際には、上記した遅延時間Ｔｄが発生する。図５（ｂ）は、ＢＤ光ビーム２２２ＫがＢＤ２１４上を走査した時ＴＡから光ビーム２２１が感光ドラム１０１の表面に中央の静電潜像を書き込む時ＴＤまでに遅延時間Ｔｄが発生する場合を示す。ＢＤ光ビーム２２２ＫがＢＤ２１４上を走査した時ＴＡからＣＰＵ１４１がＣＫ−ＢＤ信号を検出する時までに、遅延時間Ｔｄ１が生じる。ＣＰＵ１４１は、ＣＫ−ＢＤ信号から所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣの経過後に光ビーム２２０Ｙ、２２０Ｍのためのビデオ信号を出力する。しかし、ＣＰＵ１４１がビデオ信号を出力した時から感光ドラム１０１の表面に静電潜像が書き込まれる時ＴＤまでに、遅延時間Ｔｄ２が生じる。このため、ＢＤ光ビーム２２２ＫがＢＤ２１４上を走査した時ＴＡから光ビーム２２１が感光ドラム１０１の表面に中央の静電潜像を書き込む時ＴＤまでに、遅延時間Ｔｄ１及びＴｄ２を含む遅延時間Ｔｄが発生する。遅延時間Ｔｄの分だけ、中央の静電潜像の書き込み位置がずれる。
【００４０】
そこで、図５（ｃ）に示すように、所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣから遅延時間Ｔｄを減算することにより中央の静電潜像の書き込み位置を補正する。所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣから遅延時間Ｔｄを減算して、中央画像書き出しタイミングＢＰＣ１を算出する。ＣＰＵ１４１がＣＫ−ＢＤ信号を検出した時から中央画像書き出しタイミングＢＰＣ１の経過後にビデオ信号を出力することにより、画像中央ＣＬに中央の静電潜像を書き込むことができる。
【００４１】
次に、対向走査型の光走査装置２００において、ＣＫ光ビームの主走査方向Ｘ１とＹＭ光ビームの主走査方向Ｘ２が反対であることによるシートＳ上の色ずれを説明する。図６は、シートを基準にした光ビーム２２０の主走査方向Ｘのタイミング図である。ＣＫ−ＢＤ信号は、ＢＤ光ビーム２２２ＫがＢＤ２１４上を走査したときにＢＤ２１４から出力される信号である。ＹＭ−ＢＤ信号は、ＣＫ−ＢＤ信号と所定の時間とに基づいて生成されるＹＭ光ビーム用のＢＤ信号である。ＣＰＵ１４１によるＣＫ−ＢＤ信号の検出に遅延時間Ｔｄ１が生じると、ＹＭ−ＢＤ信号の生成にも同様の遅延時間Ｔｄ１が生じる。ＣＫ光ビームは、ＣＫ−ＢＤ信号に基づいて出力されるビデオ信号に従って光源２０１から出射される。ＣＫ光ビームは、シート左端からシート右端へ向って主走査方向Ｘ１に走査される。一方、ＹＭ光ビームは、ＹＭ−ＢＤ信号に基づいて出力されるビデオ信号に従って光源２０１から出力される。ＹＭ光ビームは、シート右端からシート左端へ向ってＣＫ光ビームの主走査方向Ｘ１と反対の主走査方向Ｘ２に走査される。
【００４２】
図６（ａ）は、遅延時間Ｔｄが無い理想的な場合のＢＤ信号、ビデオ信号およびシートＳ上の画像位置を示す。ＣＫ−ＢＤ信号から所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣの経過後にＣＫ光ビームの中央画像のビデオ信号が出力されることによりシートＳ上の画像中央ＣＬ上に画像ＩＣ及びＩＫが形成される。同様に、ＹＭ−ＢＤ信号から所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣの経過後にＹＭ光ビームの中央画像のビデオ信号が出力されることによりシートＳ上の画像中央ＣＬ上に画像ＩＹ及びＩＭが形成される。このように、画像中央ＣＬで四色の画像ＩＹ、ＩＭ、ＩＣ及びＩＫの画像位置が一致する。
【００４３】
一方、図６（ｂ）は、遅延時間Ｔｄが生じる場合のＢＤ信号、ビデオ信号およびシートＳ上の画像位置を示す。ＣＫ光ビームのそれぞれは、同じ主走査方向Ｘ１に走査され、画像中央ＣＬから画像Ｉ１Ｃ及びＩ１Ｋが形成されるまでの遅延時間Ｔｄもほぼ同じである。従って、シートＳ上に形成される画像Ｉ１Ｃ及びＩ１Ｋの主走査方向Ｘ１における位置はほぼ同じである。また、ＹＭ光ビームのそれぞれも、同じ主走査方向Ｘ２に走査され、画像中央ＣＬから画像Ｉ１Ｙ及びＩ１Ｍが形成されるまでの遅延時間Ｔｄもほぼ同じである。従って、シートＳ上に形成される画像Ｉ１Ｙ及びＩ１Ｍの主走査方向Ｘ２における位置はほぼ同じである。しかし、ＹＭ光ビームとＣＫ光ビームは、異なる主走査方向Ｘ１及びＸ２にそれぞれ走査されるので、画像Ｉ１Ｙ及びＩ１Ｍは、画像中央ＣＬに対して画像Ｉ１Ｃ及びＩ１Ｋと逆方向にずれる。画像Ｉ１Ｙ及びＩ１Ｍと画像Ｉ１Ｃ及びＩ１Ｋとの間の主走査ずれ量Δｙｃ１及びΔｙｋ１は、画像中央ＣＬからの主走査ずれ量の２倍となり、少しの信号遅延時間でも色ずれとして認識されやすい。
【００４４】
そこで、遅延時間Ｔｄによる色ずれを防止するために、所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣを補正してシート上に形成される画像Ｉ１Ｙ、Ｉ１Ｍ、Ｉ１Ｃ及びＩ１Ｋの位置を画像中央ＣＬに一致させる。図６（ｃ）に示すように、所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣから遅延時間Ｔｄを減算して中央画像書き出しタイミングＢＰＣ１を得る。中央画像書き出しタイミングＢＰＣ１に基づいてビデオ信号を出力することにより四色の画像Ｉ１Ｙ、Ｉ１Ｍ、Ｉ１Ｃ及びＩ１Ｋの位置を画像中央ＣＬに一致させることができる。
【００４５】
次に、画像形成速度が第一画像形成速度から第二画像形成速度へ変更される場合の補正量ΔＢＤを説明する。図７は、速度比に基づく中央画像書き出しタイミングＢＰＣの補正と補正量ΔＢＤとの関係を示すタイミング図である。ここでは、理解を容易にするために、主走査方向における中央画像を書き出す所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣの補正を説明する。しかし、所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣの補正は、主走査方向における画像の書き出し位置を一定にするための最初の画像の書き出しタイミングＢＰＳの補正と同様である。第一画像形成速度におけるレジストレーション補正で書き出しタイミングＢＰＳ１が補正された後、第二画像形成速度へ変更された場合、補正された書き出しタイミングＢＰＳ１に速度比を乗算して第二画像形成速度における書き出しタイミングＢＰＳ２を算出する。これと同様にして、画像形成速度が第一画像形成速度から第二画像形成速度へ変更された場合、所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣが速度比に基づいて補正されるものとして、以下説明する。なお、以下の説明に用いられる数値は、例示的なものであって、本実施の形態が以下の数値に限定されるものではない。
【００４６】
図７は、画像形成速度が第一画像形成速度Ｖ１から第二画像形成速度Ｖ２へ変更される場合のＢＤ信号、ビデオ信号および中央画像書き出しタイミングを示す。ここでは、第二画像形成速度Ｖ２は、第一画像形成速度よりも低速であり、第一画像形成速度Ｖ１の二分の一に設定されている（Ｖ２＝Ｖ１／２）。図７（ａ）は、第一画像形成速度Ｖ１におけるタイミング図である。第一画像形成速度Ｖ１において、遅延時間Ｔｄを生じない理想的なＢＤ信号４１から理想的なビデオ信号５１までの所定の（理想的な）中央画像書き出しタイミングＢＰＣを１００μｓとする。理想的なＢＤ信号４１からＣＰＵ１４１により検知される実際のＢＤ信号４２までの遅延時間Ｔｄ１を１μｓとする。実際のビデオ信号５２から画像中央ＣＬに画像が形成されるまでの遅延時間Ｔｄ２を１μｓとする。遅延時間Ｔｄ（＝Ｔｄ１＋Ｔｄ２）は、ＢＤ信号の遅延時間Ｔｄ１（＝１μｓ）とビデオ信号の遅延時間Ｔｄ２（＝１μｓ）から２μｓ（＝１μｓ＋１μＳ）になる。第一画像形成速度Ｖ１において、画像中央のデータに従う画像が担持体ベルト１０５上の画像中央ＣＬに形成されるようにレジストレーション補正を実行することにより、補正後の中央画像書き出しタイミングＢＰＣ１は、９８μｓになる。補正後の中央画像書き出しタイミングＢＰＣ１は、所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣ（＝１００μｓ）から遅延時間Ｔｄ（＝２μｓ）を減算することにより求められる（ＢＰＣ１＝ＢＰＣ−Ｔｄ）。
【００４７】
図７（ｂ）は、第二画像形成速度Ｖ２におけるタイミング図である。第一画像形成速度Ｖ１と第二画像形成速度Ｖ２の速度比（Ｖ１／Ｖ２）は、２である。第二画像形成速度Ｖ２における遅延時間Ｔｄを生じない理想的なＢＤ信号４１から理想的なビデオ信号５１までの所定の（理想的な）中央画像書き出しタイミングＢＰＣは、２００μｓ（＝１００μｓ×２）になる。これは、第一画像形成速度Ｖ１における所定の（理想的な）中央画像書き出しタイミングＢＰＣ（＝１００μｓ×２）に速度比（Ｖ１／Ｖ２＝２）を乗算することにより求められる。ここで、第一画像形成速度Ｖ１における中央画像書き出しタイミングＢＰＣ１（＝９８μｓ）も、速度比（Ｖ１／Ｖ２＝２）に基づいて２倍にすると、１９６μｓになる。しかし、第二画像形成速度Ｖ２において画像中央ＣＬに画像を形成するための中央画像書き出しタイミングＢＰＣ２は、所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣ（＝２００μｓ）から遅延時間Ｔｄ（＝２μｓ）を減算した１９８μｓである。つまり、中央画像書き出しタイミングＢＰＣ２は、ＢＰＣ２＝ＢＰＣ−Ｔｄで表される。従って、第一画像形成速度Ｖ１の中央画像書き出しタイミングＢＰＣ１に速度比を乗じた１９６μｓは、所定の中央画像書き出しタイミングＢＰＣから遅延時間Ｔｄを減算した中央画像書き出しタイミングＢＰＣ２の１９８μｓに対して２μｓ足りない。そのため、この２μｓの不足による色ずれが発生してしまう。すなわち、画像形成速度が変更された場合に中央画像書き出しタイミングに単純に速度比を乗じただけでは色ずれを発生するので、この２μｓを補正するための補正量ΔＢＤを求める必要がある。
【００４８】
（補正量ΔＢＤの算出方法）
以下、補正量ΔＢＤの算出方法を説明する。補正量ΔＢＤの算出は、主走査レジストレーション画像形成速度補正モードにおいて実行される。画像形成装置１００の組立後に、画像形成装置１００は、工場内において主走査レジストレーション画像形成速度補正モードで動作される。画像形成装置１００は、所定枚数の画像形成が行われるたびに主走査レジストレーション画像形成速度補正モードで動作してもよい。なお、画像形成装置１００は、画像形成動作の開始前にレジストレーション補正モードで動作可能である。レジストレーション補正モードについては後述する。
【００４９】
（主走査レジストレーション画像形成速度補正モード）
以下、図８、図９、図１０及び図１１を参照して、主走査レジストレーション画像形成速度補正モードを説明する。図８は、主走査レジストレーション画像形成速度補正モードにおける制御動作の流れ図である。図９は、制御システム３００のブロック図である。図１０は、レジストレーション補正パターン５０１（５０１Ｙ、５０１Ｍ、５０１Ｃ、５０１Ｋ）を示す図である。図１１は、担持体ベルト１０５上に形成されたレジストレーション補正パターン５０１とパターンセンサ５００を示す図である。ＣＰＵ１４１は、記憶手段としての記憶部１４０に保存されたプログラムに従って主走査レジストレーション画像形成速度補正モードにおける制御動作を実行する。記憶部１４０は、プログラムを保存するＲＯＭと、検出したデータや算出したデータを保存するＲＡＭとを有しているとよい。画像形成装置１００は、操作部（不図示）により又はＣＰＵ１４１により主走査レジストレーション画像形成速度補正モードで動作が開始される。
【００５０】
主走査レジストレーション画像形成速度補正モードにおける制御動作が開始されると、ＣＰＵ１４１は、予め設定された第一画像形成速度Ｖ１で画像形成動作を開始する（Ｓ４０１）。ＣＰＵ１４１は、第一画像形成速度Ｖ１に対応する走査速度ＳＶ１で光ビームが感光ドラム１０１を走査するように、回転多面鏡２０５を回転させるモータ２０６を制御する。ＣＰＵ１４１は、図１０に示すレジストレーション補正パターン５０１の静電潜像を光ビームにより感光ドラム１０１の表面上に形成する。静電潜像は、現像装置１０３によりトナーでトナー像に現像される。トナー像は、一次転写装置１０４により担持体ベルト１０５上へ転写され、担持体ベルト１０５上にレジストレーション補正パターン５０１が形成される（Ｓ４０２）。イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのレジストレーション補正パターン５０１Ｙ、５０１Ｍ、５０１Ｃ及び５０１Ｋは、図１０に示すように副走査方向としての担持体ベルト１０５の回転方向（搬送方向）Ｒ２に複数組形成される。また、レジストレーション補正パターン５０１は、図１１に示すように担持体ベルト１０５の手前、中央および奥に配置される。レジストレーション補正パターン５０１を検出するパターンセンサ５００は、担持体ベルト１０５の手前、中央および奥に配置されている。
【００５１】
レジストレーション補正パターン５０１は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーで形成されており、予め決められた基準色に対してその他の色のずれ量を検出するために担持体ベルト１０５上に形成されるパターンである。ＣＰＵ１４１は、パターンセンサ５００によりレジストレーション補正パターン５０１を検出する（Ｓ４０３）。ずれ量検出手段としてのＣＰＵ１４１は、レジストレーション補正パターン５０１の検出タイミングからそれぞれの色の主走査ずれ量を算出し、記憶部１４０に保存する（Ｓ４０４）。本実施の形態においては、イエローＹを基準色とする。第一画像形成速度Ｖ１において、イエローＹに対するマゼンタＭ、シアンＣおよびブラックＫの主走査ずれ量（距離）を、Δｙｍ１、Δｙｃ１およびΔｙｋ１とする。図２に示す本実施形態の４色対向走査型の光走査装置２００の場合、Δｙｍ１は、ほぼ０であり、Δｙｃ１とΔｙｋ１は、ほぼ同じ値になる。
【００５２】
次に、ＣＰＵ１４１は、画像形成速度を第一画像形成速度Ｖ１から第二画像形成速度Ｖ２へ変更する。ＣＰＵ１４１は、第二画像形成速度Ｖ２で画像形成動作を開始する（Ｓ４０６）。ＣＰＵ１４１は、第二画像形成速度Ｖ２に対応する走査速度ＳＶ２で光ビームが感光ドラム１０１を走査するように、回転多面鏡２０５を回転させるモータ２０６を制御する。感光ドラム１０１上を走査する光ビームの走査速度ＳＶは、画像形成速度Ｖに比例する。従って、第一画像形成速度Ｖ１に対応する走査速度ＳＶ１に対する第二画像形成速度Ｖ２に対応する走査速度ＳＶ２の比（ＳＶ２／ＳＶ１）は、第一画像形成速度Ｖ１に対する第二画像形成速度Ｖ２の速度比（Ｖ２／Ｖ１）である。また、感光ドラム１０１の回転速度および担持体ベルト１０５の搬送速度も、走査速度ＳＶと同様に画像形成速度Ｖに比例する。そして、ＣＰＵ１４１は、前述と同様にして、レジストレーション補正パターン５０１を担持体ベルト１０５上に形成する（Ｓ４０７）。第二画像形成速度Ｖ２におけるレジストレーション補正パターン５０１のパターン形状は、第一画像形成速度Ｖ１のときと同様で良い。
【００５３】
ＣＰＵ１４１は、パターンセンサ５００によりレジストレーション補正パターン５０１を検出する（Ｓ４０８）。ＣＰＵ１４１は、レジストレーション補正パターン５０１の検出タイミングからそれぞれの色の主走査ずれ量を算出し、記憶部１４０に保存する（Ｓ４０９）。第二画像形成速度Ｖ２において、イエローＹに対するマゼンタＭ、シアンＣおよびブラックＫの主走査ずれ量（距離）を、Δｙｍ２、Δｙｃ２およびΔｙｋ２とする。Δｙｍ２は、ほぼ０であり、Δｙｃ２とΔｙｋ２は、ほぼ同じ値になる。
【００５４】
ＣＰＵ１４１は、第一画像形成速度Ｖ１の主走査ずれ量Δｙｍ１、Δｙｃ１、Δｙｋ１と第二画像形成速度Ｖ２の主走査ずれ量Δｙｍ２、Δｙｃ２、Δｙｋ２とから、補正量ΔＢＤを算出し、記憶部１４０に保存する（Ｓ４１０）。補正量ΔＢＤは、主走査ずれ量Δｙｍ１、Δｙｃ１、Δｙｋ１、Δｙｍ２、Δｙｃ２及びΔｙｋ２のそれぞれの二分の一の値に基づいて算出される。以下に、基準色としてのイエローＹ以外の色の補正量ΔＢＤを示す。
【００５５】
第二画像形成速度Ｖ２で画像形成する場合の補正量ΔＢＤ１２は、以下のように表される。第二走査速度ＳＶ２は、第二画像形成速度Ｖ２において光ビームが感光ドラム１０１上を走査する走査速度である。
【数１】
0006758906.tif 000002
【数２】
0006758906.tif 000003
【数３】
0006758906.tif 000004
【００５６】
この主走査レジストレーション画像形成速度補正モードは、工場組立後に１度実行して補正量ΔＢＤを記憶部１４０に予め保存してもよいし、所定枚数の画像形成ごとに実行して補正量ΔＢＤを記憶部１４０に保存してもよい。なお、本実施形態における画像形成速度Ｖは、二つの速度に限定されるものではない。画像形成速度Ｖは、三つ以上の複数の速度を有していてもよい。三つ以上の速度が有る場合、それぞれの速度で主走査ずれ量を算出し、記憶部１４０に保存する。そして、それぞれの速度で画像形成する場合の補正量ΔＢＤを算出して記憶部１４０に保存すればよい。
【００５７】
（レジストレーション補正モード）
次に、レジストレーション補正モードを説明する。画像形成装置１００は、所定の条件に基づいて、画像形成動作の開始前にレジストレーション補正モードで動作可能である。所定の条件は、レジストレーション補正モードの前回の実行からの経過時間、画像形成枚数などである。ＣＰＵ１４１は、記憶部１４０に保存されているプログラムに従ってレジストレーション補正モードの制御動作を実行する。レジストレーション補正モードは、主走査方向および副走査方向の色ずれを補正するために実行される。
【００５８】
画像形成動作の開始前にレジストレーション補正モードが開始されると、ＣＰＵ１４１は、図１０に示すようなレジストレーション補正パターン５０１を担持体ベルト１０５上に形成する。ＣＰＵ１４１は、図１１に示すように、パターンセンサ５００によりレジストレーション補正パターン５０１の位置を検出する。ＣＰＵ１４１は、パターンセンサ５００の検出結果に基づいて、レジストレーション補正値を決定する。レジストレーション補正値として、ＣＰＵ（書き出しタイミング決定手段）１４１は、それぞれの色毎に主走査方向における画像の書き出し位置を一定にするための最初の画像の書き出しタイミングＢＰＳを決定する。レジストレーション補正モードは、第一画像形成速度Ｖ１と第二画像形成速度Ｖ２とで実行可能であるが、本実施の形態においては、第一画像形成速度Ｖ１で画像形成動作の開始前に実行される。すなわち、画像形成動作の開始前に、ＣＰＵ１４１は、第一画像形成速度Ｖ１における書き出しタイミングＢＰＳ１を決定する。ＣＰＵ１４１は、決定した書き出しタイミングＢＰＳ１をレジストレーション補正値として記憶部１４０に保存し、書き出しタイミングＢＰＳ１を決定した時の画像形成速度として第一画像形成速度Ｖ１を記憶部１４０に保存する。なお、本実施例においては、画像形成装置１００は、画像形成動作の開始前にレジストレーション補正モードで動作するが、画像形成装置１００は、所定枚数の画像形成ごとにレジストレーション補正モードで動作してもよい。
【００５９】
（画像形成の制御動作）
次に、画像形成の制御動作を説明する。図１２は、ＣＰＵ１４１により実行される画像形成の制御動作の流れ図である。本実施の形態において、画像形成装置１００は、第一画像形成速度Ｖ１と第二画像形成速度Ｖ２で動作可能である。画像形成装置１００は、画像形成動作の開始前に第一画像形成速度Ｖ１でレジストレーション補正モードにおいて動作する。ＣＰＵ１４１は、記憶部１４０に保存されたプログラムに従って画像形成の制御動作を実行する。画像形成の制御動作が開始されると、ＣＰＵ１４１は、現在設定されている画像形成速度が第一画像形成速度Ｖ１であるか否かを判断する（Ｓ９０１）。現在設定されている画像形成速度が第一画像形成速度Ｖ１である場合（Ｓ９０１でＹＥＳ）、ＣＰＵ１４１は、前回のレジストレーション補正モードで決定された書き出しタイミングＢＰＳ１に基づいて画像を形成する（Ｓ９０２）。一方、現在設定されている画像形成速度が第一画像形成速度Ｖ１でない場合（Ｓ９０１でＮＯ）、ＣＰＵ１４１は、以下のように第二画像形成速度Ｖ２の主走査方向の書き出しタイミングＢＰＳ２を算出する（Ｓ９０３）。第一画像形成速度Ｖ１で実行されたレジストレーション補正モードで決定された書き出しタイミングＢＰＳ１、第二走査速度ＳＶ２に対する第一走査速度ＳＶ１の速度比ＳＶ１／ＳＶ２及び第二画像形成速度Ｖ２で画像形成する場合の補正量ΔＢＤ１２を用いる。それぞれの色の主走査方向の書き出しタイミングＢＤＳ２ｙ、ＢＤＳ２ｍ、ＢＤＳ２ｃおよびＢＤＳ２ｋは、以下のように表される。
【００６０】
【数４】
0006758906.tif 000005
【数５】
0006758906.tif 000006
【数６】
0006758906.tif 000007
【数７】
0006758906.tif 000008
【００６１】
ＣＰＵ１４１は、算出された書き出しタイミングＢＰＳ２を用いて第二画像形成速度Ｖ２で画像を形成する（Ｓ９０４）。書き出しタイミングＢＤＳ２が補正量ΔＢＤ１２により補正されるので、色ずれ量が低減される。ＣＰＵ１４１は、画像形成の制御動作を終了する。
【００６２】
本実施の形態によれば、第一画像形成速度Ｖ１においては、前回のレジストレーション補正モードで決定された書き出しタイミングＢＤＳ１で画像形成が行われる。画像形成速度が第一画像形成速度Ｖ１から第二画像形成速度Ｖ２へ切り替えられた場合、レジストレーション補正モードを実行せずに補正量ΔＢＤ１２を用いて算出した書き出しタイミングＢＤＳ２で画像形成が行われる。よって、本実施の形態によれば、画像形成の停止時間（ダウンタイム）を低減しつつ、画像形成速度が切り換えられたときの画像ずれを防止することができる。
【００６３】
対向走査型の光走査装置２００においては、イエロー光ビーム２２１Ｙおよびマゼンタ光ビーム２２１Ｍが記録媒体に対してブラック光ビーム２２１Ｋおよびシアン光ビーム２２１Ｃの走査方向と逆の方向に走査する。従って、もし、遅延時間Ｔｄによる色ずれが発生すると、色ずれの方向が互いに反対であるので色ずれが顕著になる。このため、従来の対向走査型の光走査装置の場合、異なる画像形成速度ごとにレジストレーション補正モードを実行するので、生産性が低下する。しかし、本実施の形態によれば、補正量ΔＢＤｐｎに基づいてレジストレーション補正なしに次のシートの書き出しタイミングＢＤＳｎを決定することができるので、対向走査型の光走査装置２００において特に効果的に色ずれを補正することができる。
【００６４】
本実施の形態による対向走査型の光走査装置２００の場合、図２に示すようにイエロー光ビーム２２１Ｙおよびマゼンタ光ビーム２２１Ｍは、ブラック光ビーム２２１Ｋおよびシアン光ビーム２２１Ｃと対向する。主走査レジストレーション画像形成速度モードにおいて、イエロー光ビーム２２１Ｙを基準とすると補正量ΔＢＤｙｍは、ほぼ０（零）である。補正量ΔＢＤｙｃと補正量ΔＢＤｙｋは、ほぼ同じである。従って、補正量ΔＢＤｙｃ又はΔＢＤｙｋを算出できればよい。また、マゼンタ光ビーム２２１Ｍを基準とする場合、補正量ΔＢＤｍｃ又はΔＢＤｍｋを算出できればよい。よって、主走査レジストレーション画像形成速度補正モードにおいて、レジストレーション補正パターンを２色のみにしてもよい。図１３は、２色のみのレジストレーション補正パターン５０１Ｙ又は５０１Ｍ及び５０１Ｃ又は５０１Ｋを示す図である。図１３に示すようにイエロー又はマゼンタのレジストレーション補正パターン５０１Ｙ又は５０１Ｍとシアン又はブラックのレジストレーション補正パターン５０１Ｃ又は５０１Ｋを形成する。この２色のレジストレーション補正パターンからΔＢＤｙｃ、ΔＢＤｙｋ、ΔＢＤｍｃ又はΔＢＤｍｋのいずれか一つを算出することにより、上記と同様の補正が可能である。
【００６５】
なお、イエロー光ビーム２２１Ｙ及びシアン光ビーム２２１Ｃがマゼンタ光ビーム２２１Ｍ及びブラック光ビーム２２１Ｋと対向する対向走査型の光走査装置を使用した画像形成装置の場合も、同様である。イエロー又はシアンのレジストレーション補正パターン５０１Ｙ又は５０１Ｃとマゼンタ又はブラックのレジストレーション補正パターン５０１Ｍ又は５０１Ｋを形成する。この２色のレジストレーション補正パターンからΔＢＤｙｍ、ΔＢＤｙｋ、ΔＢＤｃｍ又はΔＢＤｃｋのいずれか一つを算出することにより、上記と同様の補正が可能である。
【００６６】
上記の実施形態においては、画像形成装置１００毎に、画像形成装置１００を主走査レジストレーション画像形成速度補正モードで動作させ、主走査ずれ量を実際に測定し、測定した主走査ずれ量に基づいて補正量ΔＢＤを算出した。これは、一般的に、バッファＩＣ３０１、３０３、ＢＤ２１４などの部品のばらつきによって画像形成装置１００毎に補正量ΔＢＤが異なるからである。しかし、信号伝送経路が比較的短く且つ単純である場合、信号伝送遅延のばらつきが少ない場合、又は信号伝送遅延のばらつきを許容できる廉価な画像形成装置の場合、画像形成装置１００毎に補正量ΔＢＤを測定せずに設計上の補正量ΔＢＤを用いてもよい。設計上の公称値である補正量ΔＢＤ（ΔＢＤｙ、ΔＢＤｍ、ΔＢＤｃ、ΔＢＤｋ）を固定値（標準値）として画像形成装置１００の記憶部１４０に保存しておいてもよい。
【００６７】
本実施の形態において、画像形成装置１００は、第一画像形成速度Ｖ１と第二画像形成速度Ｖ２で動作可能である。画像形成装置１００は、画像形成動作の開始前に第一画像形成速度Ｖ１でレジストレーション補正モードにおいて動作し、第一画像形成速度Ｖ１の書き出しタイミングＢＰＳ１を決定する。画像形成装置１００が第二画像形成速度Ｖ２で画像を形成する場合、以下のように主走査方向の書き出しタイミングＢＰＳ２を算出する。第二画像形成速度Ｖ２で画像形成する場合のイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの公称値としての補正量ΔＢＤ１２ｙ、ΔＢＤ１２ｍ、ΔＢＤ１２ｃ及びΔＢＤ１２ｋを用いる。第一画像形成速度Ｖ１で実行されたレジストレーション補正モードにおいて決定された書き出しタイミングＢＰＳ１および第二走査速度ＳＶ２に対する第一走査速度ＳＶ１の速度比ＳＶ１／ＳＶ２を用いる。それぞれの色の主走査方向の書き出しタイミングＢＤＳ２ｙ、ＢＤＳ２ｍ、ＢＤＳ２ｃおよびＢＤＳ２ｋは、以下のように表される。
【００６８】
【数８】
0006758906.tif 000009
【数９】
0006758906.tif 000010
【数１０】
0006758906.tif 000011
【数１１】
0006758906.tif 000012
【００６９】
図１２に示す流れ図に従って、公称値である補正量ΔＢＤ１２とレジストレーション補正モードで決定された書き出しタイミングＢＤＳ１を用いて第二画像形成速度Ｖ２の書き出しタイミングＢＤＳ２を算出して、画像形成が行われる。よって、画像形成装置１００の画像形成速度が切り換えられても、本実施の形態により書き出しタイミングを補正することにより色ずれを低減することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、複数の光ビームを出射する光源が用いられているが、単一の光ビームを出射する光源を有する画像形成装置についても本発明を適用することができる。この場合、色ずれではなく、シートＳに対する画像位置を補正することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１００・・・画像形成装置
１０１・・・感光ドラム（感光体）
１０４・・・一次転写装置（転写手段）
１０５・・・担持体ベルト
１４０・・・記憶部（記憶手段）
１４１・・・ＣＰＵ（書き出しタイミング決定手段）
２０１・・・光源
２０５・・・回転多面鏡（偏向手段）
５００・・・パターンセンサ（パターン検出手段）
【図１】
0006758906.tif 000013
【図２】
0006758906.tif 000014
【図３】
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【図４】
0006758906.tif 000016
【図５】
0006758906.tif 000017
【図６】
0006758906.tif 000018
【図７】
0006758906.tif 000019
【図８】
0006758906.tif 000020
【図９】
0006758906.tif 000021
【図１０】
0006758906.tif 000022
【図１１】
0006758906.tif 000023
【図１２】
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【図１３】
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