(57)【要約】【課題】外部装置から副走査方向の色ずれをより高精度に補正することができるようにする。【解決手段】カラー画像の各色の色ずれ量を検出する色ずれ検出センサと、書き込み手段の書き込み位置を調整するモータ及びモータドライバと、色ずれ検出センサによって検出された色ずれ量に基づいて色ずれを補正するための補正データを演算する色ずれ補正値演算回路と、色ずれ補正値演算回路によって演算された位置補正データに基づいてモータドライバに対して色ずれ補正のための調整を行わせるビーム位置制御回路と、外部装置ＰＣとの間で書き込み位置調整のためのデータを送受信するバスとを備え、外部装置ＰＣで編集したビーム位置調整データ１２１ａに基づいてビーム位置の調整を行う。【選択図】        図１５
2004198645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色ごとに画像を書き込む書き込み手段と、前記書き込み手段によって書き込まれた画像を各色ごとに顕像化する画像形成手段とを備え、顕像化された各色ごとの画像を重畳してカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
前記カラー画像の各色の色ずれ量を検出する検出手段と、
前記書き込み手段の書き込み位置を調整する調整手段と、
前記検出手段によって検出された色ずれ量に基づいて色ずれを補正するための補正データを演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算された位置補正データに基づいて前記調整手段に対して色ずれ補正のための調整を行わせる制御手段と、
外部装置との間で書き込み位置調整のためのデータを送受信する通信手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
色ごとに画像を書き込む書き込み手段と、前記書き込み手段によって書き込まれた画像を各色ごとに顕像化する画像形成手段とを備え、顕像化された各色ごとの画像を重畳してカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
前記カラー画像の各色の色ずれ量を検出する検出手段と、
前記書き込み手段の書き込み位置を調整する調整手段と、
前記検出手段によって検出された色ずれ量に基づいて色ずれを補正するための補正データを演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算された位置補正データに基づいて前記調整手段に対して色ずれ補正のための調整を行わせる制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記調整手段は、副走査方向の書き込み位置を調整することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記書き込み手段が複数の像担持体のそれぞれに光ビームを照射して潜像を形成する複数の光書込み装置からなり、
前記画像形成手段が、複数の像担持体、前記像担持体の表面に沿って配置された電子写真プロセス要素、各像担持体に沿って設けられた中間転写体、及びこれらを駆動する駆動装置からなり、
前記検出手段は前記駆動装置によって駆動される中間転写体上に形成された画像に基づいて色ずれ量を検出することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記書き込み手段が複数の像担持体のそれぞれに光ビームを照射して潜像を形成する複数の光書込み装置からなり、
前記画像形成手段が、複数の像担持体、前記像担持体の表面に沿って配置された電子写真プロセス要素、記録媒体を搬送する搬送体、及びこれらを駆動する駆動装置からなり、
前記検出手段は前記駆動装置によって駆動される搬送体上に形成された画像に基づいて色ずれ量を検出することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記外部装置から受信したデータを記憶する記憶手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、受信し、前記記憶手段に記憶したデータに基づいて前記調整手段を介して書き込み位置を調整することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記演算手段によって演算された補正データを記憶する記憶手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記演算手段は、外部装置から送信されてきた補正データと自身が演算した補正データを合成して位置補正合成データを作成することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記演算装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色から成る画像データを前記調整手段の最小調整値を単位として、各色独立に適宜に正規位置からずらす機能を備え、ずらすことによって作成された位置データと前記調整手段の調整値とを重ね合わせて、新たに位置補正合成データを作成することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記演算手段によって合成された位置補正合成データを記憶する記憶手段をさらに備えていることを特徴とする請求項９または１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の画像形成装置と、
通信手段を介して書き込み位置調整のためのデータを送受信し、前記制御手段を介し、前記調整手段により書き込み位置調整を行わせる外部装置と、
を含んで構成されていることを特徴とする画像形成システム。
【請求項１３】
前記外部装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色から成る画像データを前記調整手段の最小調整値を単位として、各色独立に適宜に正規位置からずらす機能を備え、ずらすことによって作成された位置データと前記調整手段の調整値とを重ね合わせて、新たに位置調整データを作成し、送信することを特徴とする請求項１２記載の画像形成システム。
【請求項１４】
前記外部装置は、前記位置調整データによって形成される画像イメージを前記画像形成装置による画像形成に先立って表示する表示装置を備え、
前記制御装置は、前記表示装置に表示される画像を確認した後、前記調整手段による調整を行わせることを特徴とする請求項１２または１３記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数色の画像形成時における色ずれを外部装置からの補正データの入力により補正することができる画像形成装置及び画像形成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オフィス等において処理されるドキュメントは急速にカラー化が進み、これらのドキュメントを扱う複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置も急速にカラー化されてきている。そして、現在これらのカラー機器は、オフィス等における事務処理の高品位化および迅速化に伴って、高画質化および高速化される傾向にある。かかる要求に応え得るカラー機器としては、例えば、黒（Ｋ）・イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）の各色毎に各々の画像形成ユニットを持ついわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が種々提案され、製品化されてきている。タンデム型のカラー画像形成装置とは、搬送される転写材または中間転写体上に各画像形成ユニットで形成された異なる色の画像を直接的あるいは間接的に多重転写し、カラー画像の形成を行なうものである。
【０００３】
ところで、このように構成されるタンデム型のカラー画像形成装置は、複数個の画像形成ユニットを用いて１つの画像を形成する方式であるため、かなり高速にカラー画像を形成することが可能である。しかし、画像形成の高速化を図ると、各色の画像形成ユニットで形成される画像の位置合わせ具合、即ちカラーのレジストレーション（以下、「レジ」という）を高精度に合わせることができないため、高画質化および高速化を両立させることは極めて困難であった。これは、カラー画像形成装置の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とに起因する。そこで、色ずれ検出用パターンを転写部材等に形成し、読取センサによってこのパターンを検出して、色ずれ量を測定し、画像書き込みタイミングを調整して色ずれを低減する装置が特開２０００−３１２１として既に提案されている。
【０００４】
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とに起因する大きさと向きが一定のカラーレジずれ（以下、「ＤＣカラーレジずれ」という。）を検出し、これを補正するものである。
【０００５】
しかし、これらの装置で、各色毎の書き込み手段に、ポリゴンミラーの光偏向器を各々用いた場合は、通常１走査単位で補正することになる。すなわち、６００ｄｐｉの画像では約４２μｍ単位で補正するため、厳密にはこの分の補正誤差が含まれていることとなる。これを解消するためには、各色毎の画像先端書き始め前にそれぞれの光偏向器について回転位相を制御しながら調整する必要がある。このように、光偏向器の回転位相を調整するためには、一時的に加減速を行ないながら光偏向器の回転を調節しなければならないが、光偏向器は高速に回転していることからその位相調整に時間がかかると共に技術的に困難であるため、非常にコストもかかってしまうのが現実である。また、低コストとするため、１つの偏向器のみで各色のレーザビームを偏向する画像形成装置においては、各色の書き込み位相は必ず同一となるため、各色の位置ずれを書き込みタイミングでのみ補正する場合には、理論上１偏向走査分の位置ずれは補正できないことになる。
【０００６】
一方、カラーレジずれには、前記ＤＣ成分の他に感光体やベルトドライブロール等の主として回転体が変動要因となる大きさや向きが周期的に変動するカラーレジずれ（以下、「ＡＣカラーレジずれ」という。）も含まれている。このＡＣカラーレジずれについて、特開２０００−１９９９８８では、転写ベルト体の場合、ＡＣカラーレジずれがベルトの厚みや駆動ローラ等の経時的変化（磨耗）に対して生じることについて述べている。
【０００７】
また、特開平９ー１４６３２９号公報では、このような問題を解決するため、感光体ドラムやベルトドライブロール等の回転体の少なくとも１つの回転位相を個別に調整することができるように構成し、上述した要因で発生するＡＣカラーレジずれによる画質劣化を抑制することが可能な画像形成装置について提案している。この公報には、このようなＡＣカラーレジズレの解消方法として、感光体ドラムや転写ベルト等の速度制御を行なうことが述べられているが、非常に精密な制御及び高精度な部品が必要となるためコストの上昇が免れないのが実際である。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３１２１号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２０００−１９９９８８号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平９ー１４６３２９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
色ずれのうち、副走査方向のものに注目すると、その発生原因に静的なものと動的なものがあり、静的な原因には、各画像形成ユニット間の距離、つまり各感光ドラム間の距離や露光位置のずれなど、主に装置組み立て時の誤差や部品精度に起因するものがある。一方、動的な原因には、転写ベルトの厚み偏差や駆動ローラの偏心や駆動要素の回転ムラ等の回転速度変動等がある。
【００１２】
特開平９ー１４６３２９号公報には、かかる問題点を解決するため、感光体ドラムやベルトドライブロール等の回転体の少なくとも１つの回転位相を個別に調整することができるように構成し、上述した要因で発生するＡＣカラーレジずれによる画質劣化を抑制するようにした発明が提案されている。この提案では、ＡＣカラーレジずれの解消方法として、感光体ドラムや転写ベルト等の速度制御を行なうようにしているが、非常に精密な制御及び高精度な部品が必要となるためコストの上昇が免れないのが実状である。
【００１３】
静的な原因は、例えば、露光タイミングを電気的に調整するなどにより、少なくとも１ライン以内の補正は可能であったが、より高精度に補正することと共に、動的原因であるベルト等の速度変動に対して、表面速度を計測し、高精度に色ずれ補正ができる装置の特徴を活かして、色ずれによって表現される微妙な画像の色再現を可能にすることが要求されている。
【００１４】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、外部装置から副走査方向の色ずれをより高精度に補正することができる画像形成装置及び画像形成システムを提供することにある。
【００１５】
また、他の目的は外部装置で色ずれの状態を確認した上で色ずれをより高精度に補正することができる画像形成システムを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、色ごとに画像を書き込む書き込み手段と、前記書き込み手段によって書き込まれた画像を各色ごとに顕像化する画像形成手段とを備え、顕像化された各色ごとの画像を重畳してカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、前記カラー画像の各色の色ずれ量を検出する検出手段と、前記書き込み手段の書き込み位置を調整する調整手段と、前記検出手段によって検出された色ずれ量に基づいて色ずれを補正するための補正データを演算する演算手段と、前記演算手段によって演算された位置補正データに基づいて前記調整手段に対して色ずれ補正のための調整を行わせる制御手段と、外部装置との間で書き込み位置調整のためのデータを送受信する通信手段とを備えていることを特徴とする。
【００１７】
第２の手段は、色ごとに画像を書き込む書き込み手段と、前記書き込み手段によって書き込まれた画像を各色ごとに顕像化する画像形成手段とを備え、顕像化された各色ごとの画像を重畳してカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、前記カラー画像の各色の色ずれ量を検出する検出手段と、前記書き込み手段の書き込み位置を調整する調整手段と、前記検出手段によって検出された色ずれ量に基づいて色ずれを補正するための補正データを演算する演算手段と、前記演算手段によって演算された位置補正データに基づいて前記調整手段に対して色ずれ補正のための調整を行わせる制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
第３の手段は、第１または第２の手段において、前記調整手段は、副走査方向の書き込み位置を調整することを特徴とする。
【００１９】
第４の手段は、第１または第２の手段において、前記書き込み手段が複数の像担持体のそれぞれに光ビームを照射して潜像を形成する複数の光書込み装置からなり、前記画像形成手段が、複数の像担持体、前記像担持体の表面に沿って配置された電子写真プロセス要素、各像担持体に沿って設けられた中間転写体、及びこれらを駆動する駆動装置からなり、前記検出手段は前記駆動装置によって駆動される中間転写体上に形成された画像に基づいて色ずれ量を検出することを特徴とする。
【００２０】
第５の手段は、第１または第２の手段において、前記書き込み手段が複数の像担持体のそれぞれに光ビームを照射して潜像を形成する複数の光書込み装置からなり、前記画像形成手段が、複数の像担持体、前記像担持体の表面に沿って配置された電子写真プロセス要素、記録媒体を搬送する搬送体、及びこれらを駆動する駆動装置からなり、前記検出手段は前記駆動装置によって駆動される搬送体上に形成された画像に基づいて色ずれ量を検出することを特徴とする。
【００２１】
第６の手段は、第１の手段において、前記外部装置から受信したデータを記憶する記憶手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００２２】
第７の手段は、第６の手段において、前記制御手段は、受信し、前記記憶手段に記憶したデータに基づいて前記調整手段を介して書き込み位置を調整することを特徴とする。
【００２３】
第８の手段は、第２の手段において、前記演算手段によって演算された補正データを記憶する記憶手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００２４】
第９の手段は、第２の手段において、前記演算手段は、外部装置から送信されてきた補正データと自身が演算した補正データを合成して位置補正合成データを作成することを特徴とする。
【００２５】
第１０の手段は、第２の手段において、前記演算装置が、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色から成る画像データを前記調整手段の最小調整値を単位として、各色独立に適宜に正規位置からずらす機能を備え、ずらすことによって作成された位置データと前記調整手段の調整値とを重ね合わせて、新たに位置補正合成データを作成することを特徴とする。
【００２６】
第１１の手段は、第９または第１０の手段において、前記演算手段によって合成された位置補正合成データを記憶する記憶手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００２７】
第１２の手段は、第１ないし第１１の手段に係る画像形成装置と、通信手段を介して補正データを受信し、書き込み位置調整のためのデータを送信する外部装置とから画像形成システムを構成したことを特徴とする。
【００２８】
第１３の手段は、第１２の手段において、前記外部装置は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色から成る画像データを前記調整手段の最小調整値を単位として、各色独立に適宜に正規位置からずらす機能を備え、ずらすことによって作成された位置データと前記調整手段の調整値とを重ね合わせて、新たに位置補正合成データを作成し、送信することを特徴とする。
【００２９】
第１４の手段は、第１２または第１３の手段において、前記外部装置は、前記位置調整データによって形成される画像イメージを前記画像形成装置による画像形成に先立って表示する表示装置を備え、前記制御装置は、前記表示装置に表示される画像を確認した後、前記調整手段による調整を行わせることを特徴とする。
【００３０】
第１の手段によれば、通信手段を介して外部装置との間で書き込み位置調整のためのデータの送受信が可能なので、色ずれが生じた場合、画像形成中に書き込み位置調整データを外部に取り出し、外部装置によって前記データを編集し、登録できるようにすることが可能となり、これにより、ユーザが個別の画像を高精度に作成することができる。
【００３１】
第２の手段によれば、画像形成装置側の演算手段自身で色ずれを補正するための補正データを演算する。これにより、外部装置と接続されていない画像形成装置においても、書き込み位置調整のためのデータの取得が可能となる。
【００３２】
第３の手段によれば、副走査方向の色ずれに光学系の調整で対応することができるので、高精度の色ずれ補正が可能になる。
【００３３】
第４及び第５の手段によれば、画像形成中の像担持体、転写体、搬送体などの速度変動による周期的な色ずれに対して、像担持体への光ビーム照射位置を調整することにより補正することができるので、高精度の色ずれ補正が可能になる。
【００３４】
第６の手段によれば、外部装置から受信した書き込み位置調整データを記憶する記憶手段を備えているので、この記憶手段に記憶されたデータに基づいて適宜位置補正が可能になる。また、色ずれ量が変化した場合には、更新することにより、常に高精度の補正が可能になる。
【００３５】
第７の手段によれば、制御手段は、前記記憶手段に記憶されたデータに基づいて位置調整を実行させるので、この記憶手段に記憶されたデータに基づいて適宜位置補正が可能になる。また、色ずれ量が変化した場合には、更新することにより、常に高精度の補正が可能になる。
【００３６】
第８の手段によれば、画像形成装置で演算した補正データを記憶手段に記憶することができるので、この記憶手段に記憶されたデータに基づいて適宜位置補正が画像形成装置側のみで可能になる。また、色ずれ量が変化した場合には、更新することにより、常に高精度の補正が可能になる。
【００３７】
第９の手段によれば、画像形成装置側で外部装置から送信されてきた補正データと自身が演算した補正データを合成して位置補正合成データを作成するので、基準画像からわざと色ずれを起こさせるためのデータを作成することが可能になる。
【００３８】
第１０の手段によれば、画像形成装置がイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色から成る画像データを調整手段の最小調整値を単位として、各色独立に適宜に正規位置からずらす機能を備え、ずらすことによって作成された位置データと前記調整手段の調整値とを重ね合わせて、新たに位置補正合成データを作成し、このデータに基づいて画像を形成し、色ずれ量を検出して補正することにより、高精度の補正が可能になる。
【００３９】
第１１の手段によれば、記憶手段に位置補正合成データを記憶手段に記録することができるので、この記憶手段に記憶されたデータに基づいて適宜位置補正が可能になる。また、色ずれ量が変化した場合には、更新することにより、常に高精度の補正が可能になる。
【００４０】
第１２の手段によれば、第１ないし第１１の手段に係る画像形成装置と、前記のような機能を有する外部装置とから画像形成システムを構成したので、外部装置から書き込み位置を調整可能なシステムを提供することができる。
【００４１】
第１３の手段によれば、外部装置はイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色から成る画像データを調整手段の最小調整値を単位として、各色独立に適宜に正規位置からずらす機能を備え、ずらすことによって作成された位置データと前記調整手段の調整値とを重ね合わせて、新たに位置調整データを作成し、送信するので、この送信されたデータに基づいて画像を形成し、色ずれ量を検出して補正することにより、高精度の補正が可能になる。
【００４２】
第１４の手段は、色ずれ量補正された画像を表示装置で確認して位置ずれを補正を行わせるので、画像の微妙な色再現を高精度で実現することができる。
【００４３】
なお、以下の実施形態において、色ずれ量を検出する検出手段には、色ずれ検出センサ３８、センサ制御回路１３０及び色ずれ量算出回路１１０が、書き込み位置を調整する調整手段には、モータドライバ２２０及びモータ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃが、補正データを演算する演算手段には、色ずれ補正値演算回路１２０が、色ずれ補正のための調整を行わせる制御手段には、ビーム位置制御回路２１０が、通信手段にはメモリ１２１と外部装置ＰＣを接続するバスがそれぞれ対応する。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
なお、以下の実施形態において、同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００４５】
≪装置の概略構成≫
図１は本実施形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの概略を示す構成図、図２は光書き込み（露光）装置の平面図、図３および図４は光書き込み（露光）装置の概略を示す断面図である。
【００４６】
図１において、画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ１は電子写真方式の画像形成プロセスを採用したもので、作像装置２、給紙カセットを含む給紙装置３及び定着装置４から基本的に構成されている。作像装置２は、感光体ドラム１０、露光ユニット６、転写ユニット５などを含み、複数の感光体ドラム１０（１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ）には、回転方向の順に帯電ユニット８、露光ユニット６、現像ユニット９、転写ユニット５、クリーニングユニット７がそれぞれ各色ごとに配設されている。以下、総括的には前記符号のみを付して説明し、各色毎の要素について触れる必要がある場合には前記符号にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋを添えて説明する。
【００４７】
帯電ユニット８は、ローラ状に形成された導電性ローラからなり、このローラに帯電バイアス電圧を電源装置から供給し、感光体ドラム１０表面の感光体層を一様に帯電させる。露光ユニット６は、画像データに基づいて点灯／消灯するレーザ光（以下、レーザビームＬ（ＬＹ，ＬＣ，ＬＭ，ＬＫ）と称す）を感光体ドラム１０表面に照射し、感光体ドラム１０上に静電潜像を形成する。現像ユニット９は、現像ローラと現像材収容部等で構成され、感光体ドラム１０上の静電潜像を顕像化する。カラー画像形成装置においては、このカラーレーザプリンタのようにカラー画像形成のためのイエローＹ・シアンＣ・マゼンタＭの３色とブラックＫの４つの現像手段を持つことが多い。本実施形態では、図１に示すように、図の左から（後述の中間転写ベルトの回転方向上流側から）イエローＹ・シアンＣ・マゼンタＭ・ブラックＫの４つの作像ユニットが配設されている。ただし、ブラックを除くイエローＹ・シアンＣ・マゼンタＭの３色でもフルカラーの画像形成は可能なので、ブラックＫを省いて画像形成装置を構成することもできる。
【００４８】
転写ユニット５は、感光体ドラム１０上でトナーにより顕像化された画像を感光体ドラム１０から中間転写体としての中間転写ベルト１１に転写ローラ１２によって転写する。中間転写ベルト１１は、後述の図９にも示すように駆動ローラ３４と従動ローラ３６と加圧ローラ３５間に掛け渡されており、駆動ローラ３４が図の矢印Ａの方向に回転するのに伴い、図のＢ方向に移動する。各感光体ドラム１０上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１１と接触し、中間転写ベルト１１の裏面に配設された転写ローラ１２（１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋ）に所定のバイアス電圧を印加することにより、中間転写ベルト１１上に転写される。このような転写を一般に１次転写と称し、このような転写ユニット５は１次転写ユニットとも称される。クリーニングユニット７は、中間転写ベルト１１に転写後に感光体ドラム１０上に残留した現像材を次の作像動作の前に除去する。
【００４９】
このようなカラー画像形成装置の転写方式には、大別して次の２つのものがある。１つは、中間転写ベルト１１に複数の感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋのそれぞれで形成された画像を重ね合わせた後、転写材に転写（これを２次転写という。）する方式のいわゆる中間転写方式のもの。他の１つは、感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに形成された画像を転写材に直接転写して転写材上で重ね合わせるいわゆる直接転写方式のものである。図１に示したカラーレーザプリンタ１は前者の方式のものである。
【００５０】
本実施形態に示した中間転写方式では、中間転写ベルト１１上に重ね合わされた画像は、転写手段（２次転写手段という）としての転写ローラ１３によって、転写材に一括して転写される。転写材は紙等の記録材（以下、転写紙とも称する）であることが多く、前述の給紙装置３の給紙カセット３ａに収容されている。転写紙は、ピックアップローラ３ｂにより１枚ずつ分離されて搬送される。ピックアップローラ３ｂにより１枚ずつ分離され、搬送されてきた転写紙は、給紙ローラ３ｃにより前記２次転写手段としての転写ローラ１３に搬送され、そこで中間転写ベルト１１上で重畳されたフルカラーのトナー画像が転写紙に転写される。その後、画像を定着させるために、転写紙は定着装置４に搬送され、定着装置４で加熱・加圧され、画像が定着される。さらに搬送ローラ３ｄを経て、排紙ローラ３ｅから装置外部に排出される。
【００５１】
なお、直接転写の場合には記録紙が、間接転写の場合には中間転写体（中間転写ベルト１１）が移動体を構成する。
【００５２】
≪露光ユニット（光書き込み装置）≫
図２に露光ユニット６の内部構造の詳細を示す。図２から分かるように、基本的な露光ユニット６の構成は、レーザビームＬを発振するレーザ光源（ユニット）６１と、画像信号に基づいて変調されたレーザビームＬを偏向走査する偏向走査手段としてのポリゴンミラー６２と、偏向走査したレーザビームＬを感光体ドラム１０上で所望の大きさに結像させる結像光学系６３と、レーザビームＬの走査開始タイミングを検知する同期検知手段としての同期検知部６４とからなる。ポリゴンミラー６２はポリゴンモータ６２ａによって高速で回転駆動される。本実施形態では、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４つの感光体１０にレーザビームＬを照射するために４つのレーザ光源６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋを搭載し、２つずつの光源６１Ｙ，６１Ｃ及び６１Ｍ，６１Ｋに分けてポリゴンミラー６２の両側から入射させる所謂対向走査方式を採用している。
【００５３】
本実施形態では、図６に示すように発光源には半導体レーザ（ＬＤ）６１ａを用い、この半導体レーザ６１ａと、半導体レーザ６１ａから射出された発散光を略平行化するコリメートレンズ６１ｂと、半導体レーザ駆動回路基板６１ｃと、これらを保持する保持部材（ベース）６１ｄとからレーザ光源ユニット（ＬＤユニット）６１が構成されている。なお、図６はＬＤユニット６１からポリゴンミラー６２に至る光路の概略を示す図である。
【００５４】
ＬＤユニット６１から出射されたレーザビームＬは、図６から分かるようにアパーチャ６５及びシリンダレンズ６６を通って、ポリゴンミラー６２に至っている。ポリゴンミラー６２に片側から２つのレーザビームＬＹ，ＬＣ及びＬＭ，ＬＫを独立に入射させるために、図２に示すように一方の光路にミラー６７ａ，６７ｂが配置されている。
【００５５】
なお、ポリゴンミラー６２の回転数が３０，０００ｒｐｍを超える程度に速い場合は、騒音対策等のためにポリゴンミラー６２の手前に防音ガラスを用いる場合が多い。図では、ポリゴンミラー６２の両側に防音ガラス６８が配設された構成になっている。
【００５６】
ポリゴンミラー６２で偏向走査されたレーザビームＬは、再び防音ガラス６８を経て、結像レンズ６３に入射する。その後、感光体ドラム１０へ導かれるレーザビームＬはミラー６９を経由して、感光体ドラム１０へ至る。感光体ドラム１０表面に対する照射角度は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ各色のそれぞれでほぼ同一となるように設定してある。一方、書き込み開始のタイミングを決定するための同期検知は、前記結像レンズ６３を通ったレーザビームＬを同期検知用ミラー６４ａで折り返し、同期検知部６４に至るようにしている。同期検知部６４は、結像レンズ６４ｂと光電素子を持つ電気回路基板６４ｃと、それらを保持する保持部材６４ｄとから成っている。
【００５７】
同期検知の本来の意味は、走査光のタイミングを取ることであるので、通常走査に先立って設置されていればよいが、この実施形態では、１走査の速度（あるいは時間）の変動を検知するために、走査後端にも検知手段を設置している。図２には、この走査前後で同期を取る構成を示している。この例では、上下２段の走査光を１つの同期検知部６４で検知する。
【００５８】
１つの光偏向装置から複数の感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの全てにレーザ光を発する構成の例を図３及び図４に示した。両者の違いは、ポリゴンミラー６２が、１つで構成されているか２つで構成されているかという点である。両者それぞれに長短があり、どちらを採用しても差し支えない。また、図に示していないが、複数の感光体それぞれに個別の露光手段を配設することもできる。例えば、４つの感光体に対して、４つの露光手段をそれぞれ配置して光り書き込みを行うように構成することもできる。なお、図３及び図４では、露光ユニット６から感光体ドラム１０への射出口に、露光手段への塵埃の侵入等を防ぐために防塵ガラス６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋが設けられている。
【００５９】
≪ビーム照射位置調整機構≫
レーザビーム照射位置を副走査方向に変位させる方法としては、図５に示すように半導体レーザ６１ａとコリメートレンズ（カップリング光学系）６１ｂを保持する保持部材６１ｄからなるＬＤユニット６１を副走査方向に変位させて、感光体ドラム１０の感光体面１０ａ上のレーザ照射位置を移動させる方法がある。図５（ａ）に示した例はＬＤユニット６１を平行に（図では上方向）移動させた例、図５（ｂ）に示した例はＬＤユニット６１を平行を移動させ、さらに、照射位置がポリゴンミラー６２のミラー面６２ｂで一致するように角度調整を行った例である。
【００６０】
他の方法としては、光書き込み装置内の折返しミラー６９を変位させてビーム照射位置を変位させる方法があるが、微小な角度変化で照射位置が大きく動くために、現実的には精度的に問題があり実用的ではない。その他には、ポリゴンミラー６２のレーザビームＬの入射上流側に板ガラスをレーザビームＬに対して傾けて挿入し、その角度を変化させることによって副走査方向にビーム位置を移動させることができる。しかし、部品が増えることと、板ガラスの面精度によっては、ビーム結像性能に悪影響を及ぼす危険性があるが、いずれの方法を採用するにしてもレーザビームＬのビーム位置を正確に制御できれば良い。
【００６１】
このようなことから本実施形態では、保持部材６１ｄの位置調整装置を図６に示すように構成した。図７は本実施形態に係る位置調整装置の正面図であり、図６のＬＤユニット６１をレーザビームＬの出射側から見たものである。すなわち、発光源としての半導体レーザ（ＬＤ）６１ａを用い、この半導体レーザ６１ａと、半導体レーザ６１ａから射出された発散光を略平行化するコリメートレンズ６１ｂと、半導体レーザ駆動回路基板６１ｃと、これらを保持する保持部材（ベース）６１ｄとからレーザ光源ユニット（ＬＤユニット）６１が構成されている。保持部材６１ｄの主走査方向に対応する方向には腕部６１ｅが延出し、この腕部６１ｅの図において下方にはステッピングモータからなるビーム位置移動モータ７０と、このビーム位置移動モータ７０によって駆動されるリードスクリュ７１が配設され、ビーム位置移動モータ７０の回転角（ステップ数）に応じてリードスクリュ７１の進出後退量が制御される。リードスクリュ７１はビーム位置移動モータ７０の回転軸と同軸に一体的に回転するように設けられるとともに、腕部６１ｅに設けられたねじ部６１ｉに螺合し、リードスクリュ７１の回転動作を腕部６１ｅの進出後退動作（ここでは６１ｆを回転中心とする回転動作）に変換している。
【００６２】
図７に示すように保持部材６１ｄはコリメートレンズ６１ｂ配設位置近傍の回転中心軸６１ｆを中心に回転可能に支持され、前記腕部６１ｅの位置に応じてコリメートレンズ６１ｂから出射されるレーザビームＬの光軸６１ｇの位置が移動する。したがって、前記ビーム位置移動モータ７０の回転に応じて前記光軸６１ｇによって規定されるレーザビームＬの感光体面１０ａ上のビーム位置をミクロン単位で正確に移動させることができる。図８は、このときの感光体面１０ａ上のビーム位置を示す説明図で、前記保持部材６１ｄの回転中心６１ｆを中心とする回転により感光体面１０ａ上では、回転中心１０ｂを中心として回転し、副走査方向に移動する。
【００６３】
なお、図８では、ＬＤ６１ａから出射されるレーザビームＬによる感光体面１０ａ上におけるビーム照射位置（ビームスポット位置）が、そのレーザビームＬの光軸６１ｇを変位させる際の回転中心６１ｆから主走査方向に最も離れた位置となるビーム照射位置をハッチングにより示している。また、その上下に破線でそれぞれ示したビーム照射位置は、前記回転中心６１ｆを中心にして光軸６１ｇを変位させた場合に副走査方向にそれぞれ変位した後の各ビーム照射位置を示している。なお、ビーム照射位置の補正値が０である場合のＬＤ６１ｂの位置が、そこから出射したレーザビームＬにより形成される図８に示すハッチングを施したビーム照射位置になるようにするとよい。
【００６４】
すなわち、この実施形態では、レーザビームＬのビーム位置をミクロン単位で正確に副走査方向に移動させるため、レーザ発光素子（ＬＤ６１ａ）とカップリング光学系（コリメートレンズ６１ｂ）を保持する保持部材６１ｄからなるＬＤユニット６１がポリゴンミラー６２及び感光体ドラム１０にレーザビームＬを照射させる他の光学素子を保持する光学ハウジングに回転自在に取り付けられると共に、ＬＤユニット６１の回転中心軸６１ｆとレーザビームＬの光軸６１ｇは主に主走査方向に所定の間隔（ずれ）Ｇを設けている。そして、ポリゴンミラー６２のミラー面６２ｂのレーザ光偏向位置でＬＤユニット６１の回転中心軸６１ｆとレーザ光軸６１ｇを略一致させ、前記光学ハウジングに固定したレーザビームＬの形状を成形するアパーチャ６５に対してＬＤユニット６１を回転させる構成としている。この構成とすることより、前記ＬＤユニット６１を回転させた場合でも、アパーチャ６５以降を通過する光束は大きく変化することがないので、感光体面１０ａ上では数μｍ単位で制御することができる。
【００６５】
なお、一般的には、ＬＤユニット６１にビーム形状を整形するアパーチャ６５を取り付けることが多いが、ＬＤユニット６１にアパーチャ６５を取り付けてＬＤユニット６１を変位させると、感光体面１０ａ上のビーム位置が大きく副走査方向に移動してしまい、数μｍ単位の位置制御には向かない。すなわち、ビーム位置を大きく移動させて調整するような装置の場合にはアパーチャ６５をＬＤユニット１に取り付けた構成でもよいが、本実施形態のように数μｍ単位で調整する必要がある装置では、アパーチャ６５はＬＤユニット６１とは別体に設ける必要がある。
【００６６】
この実施形態では、ビーム位置移動モータ７０に１回転２０パルスのステッピングモータを使用してＬＤユニット６１の回転角度と感光体１０上のビーム照射位置を計測すると、感光体１０上のビーム位置は４０μｍ／１回転（１パルスあたり２μｍ）となり、非常に高精度に制御することができる。また、図８から分かるようにビーム位置は主走査方向にも変位するが、変位量は極めて少なく、また、同期検知部６４によってレーザ光Ｌを検知し、検知したレーザ光Ｌに基づいて書き込むので、問題となることはない。
【００６７】
≪感光体ドラム及び中間転写ベルトの駆動機構≫
図９は図１における作像ユニット２の感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋと中間転写ベルト１１の回転駆動機構の概略を示す図である。前述のように中間転写ベルト１１は駆動ローラ３４、従動ローラ３６及び加圧ローラ３５間に張設され、ベルト駆動モータ３０によって駆動される。ベルト駆動モータ３０は、ベルト駆動モータ３０の駆動軸に同軸に取り付けられ、一体に回転するモータプーリ３１と、前記駆動ローラ３４と同軸に設けられ、一体に回転する駆動プーリ３３との間に張設されたタイミングベルト３３を介してベルト駆動ローラ３４を駆動し、ひいては中間転写ベルト１１を回転駆動する。
【００６８】
各色毎に設けられた感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、中間転写ベルト１１の転写面（表面）に接するとともに、感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋのそれぞれ同軸に設けられた感光体ギア２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋを２個所に設けられた回転連結ギア（アイドラギア）２２ａ，２２ｂにより連結駆動することによって回転駆動される。ドラム駆動モータ１９の回転軸に同軸に取り付けられ、一体に回転する駆動モータギア２０が、シアン用の感光体ドラム１０Ｃとマゼンタ用の感光体ドラム１０Ｍのそれぞれの感光体ギア２１Ｃ，２１Ｍに噛合し、この回転駆動力が一方はシアン用の感光体ドラム１０Ｃの感光体ギア２１Ｃと回転連結ギア２２ａを介してイエロー用の感光体ドラム１０Ｙの感光体ギア２１Ｙに伝達され、他方はマゼンタ用の感光体ドラム１０Ｍの感光体ギア２１Ｍと回転連結ギア２２ｂを介してブラック用の感光体ドラム１０Ｋの感光体ギア２１Ｋに伝達される。これにより、１個のモータ１９で４個の感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを同一方向に同期して駆動することができる。なお、各ギア２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｋの径と歯数、回転連結ギア２２ａ，２２ｂの径と歯数はそれぞれ同一に設定され、これにより、４個の感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは同一の周速で駆動される。
【００６９】
なお、本実施形態では、ベルト駆動ローラ３４の中間転写ベルト１１の回転方向下流側に色ずれ検出センサ３８が設けられ、この位置で色ずれ（位置ずれ）を検出するようになっている。色ずれ検出センサ３８は、中間転写ベルト１１上に形成された色ずれ検出パターン（画像）ＰＮを検出することにより色ずれを検出する。さらに詳しくは、色ずれを補正する基になるデータを得るために、図１０（ａ）に示すような色ずれ検出パターン（画像）ＰＮを中間転写ベルト１１上に形成し、それを色ずれ検出センサ３８によって約５μｍ程度の分解能で検出して色ずれのデータを得る。色ずれ検出パターンＰＮは、副走査方向に所定間隔を空けた主走査方向に沿う一定長さのライン画像であり、前記各色毎の感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋによって形成される。所定間隔というのは、感光体ドラム１０や中間転写ベルト１１の速度が設定値になっているとした場合に、算出される時間ｔ１，ｔ２，ｔ３（図１０（ｂ））によって与えられるものであり、実際にはそれらの間隔は、速度変動などにより変化するので、その変化量を検出して基準値との比較により色ずれ（レジストレーション）変動を検出する。なお、色ずれは書き込み位置の位置ずれによって生じるので、この実施形態では色ずれと位置ずれを特に断らない限り同義に使用している。
【００７０】
感光体ドラム１０の回転速度変動の発生原因となるものとして、駆動モータ１９の回転ムラ、駆動モータギヤ２０の累積ピッチ誤差及び偏心、感光体ギヤ２１の累積ピッチ誤差及び偏心、回転連結ギア２２ａ，２２ｂの累積ピッチ誤差及び偏心等により、感光体ドラム１０の回転速度変動が発生する。本実施形態では、ギヤ列で駆動機構を構成しているのでギアについて説明しているがプーリを使用した場合も同様である。このように各駆動要素により感光体ドラム１０の回転速度変動が発生して、周期的に変動するＡＣカラーレジずれが発生することとなる。
【００７１】
前述のように間接転写方式における中間転写ベルト１１もしくは直接転写方式における転写搬送ベルトの駆動は、モータプーリ３１とローラ駆動プーリ３３間に張設されたタイミングベルト３２によって伝達されるが、この場合においても、中間転写ベルト１１の速度変動要因として、ベルト駆動モータ３０の回転ムラ、駆動モータプーリ３１の偏心、ローラ駆動プーリ３３の偏心、ベルト駆動ローラ３３の偏心、ベルト厚さ偏差等があり、これらの影響によってＡＣカラーレジずれが発生する。
【００７２】
図１１は、色ずれ検出パターンＰＮを形成し、色ずれ検出センサ３８によってＡＣカラーレジずれを測定したグラフである。この図は、ブラックＫを基準としてシアン画像Ｃのずれ量を示したものである。このように実際は、中間転写ベルト１１や感光体ドラム１０の速度変動による色ずれが発生すると共に、ＤＣカラーレジずれも重畳されていることもある。ここでは、一方向への２０μｍの色ずれがＤＣカラーレジずれに相当し、このずれ量に対してＡＣカラーレジずれが重畳している。
【００７３】
≪位置ずれ補正制御≫
図１２は、位置ずれ補正制御を行うための制御構成を示すブロック図である。制御回路は、レジストレーションコントローラ１００とシステムコントローラ２００とからなる。レジストレーションコントローラ１００は、色ずれ量算出回路１１０、色ずれ補正値演算回路１２０、センサ制御回路１３０、Ｙ，Ｍ，Ｃ各色用のカウンタＹ１４０Ｙ、カウンタＭ１４０Ｍ、カウンタＣ１４０Ｃとを含み、センサ制御回路１３０、カウンタＹ１４０Ｙ、カウンタＭ１４０Ｍ及びカウンタＣ１４０Ｃの出力は色ずれ量算出回路１１０に入力される。また、センサ制御回路１３０は、前述の色ずれ検出センサ３８を制御し、色ずれ検出センサ３８の各色毎の検出出力はそれぞれ色毎にカウンタＹ１４０Ｙ、カウンタＭ１４０Ｍ、カウンタＣ１４０Ｃに入力される。なお、色ずれ補正値演算回路１２０には色ずれ補正値を格納するためのメモリ１２１が設けられている。
【００７４】
システムコントローラ２００は、ビーム位置制御回路２１０、モータドライバ２２０、書き込みタイミング制御回路２３０及びＬＤ変調回路２４０を含む。ビーム位置制御回路２１０はモータドライバ２２０を介してＹ，Ｍ，Ｃ各色のＬＤユニット６１をビーム位置を移動させるビーム位置移動モータ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃを駆動し、書き込みタイミング制御回路２３０はＬＤ変調回路２４０を介して各色の書き込みを行うＬＤ６１ａＹ，６１ａＭ，６１ａＣ，６１ａＫを変調する。
【００７５】
前記メモリ１２１には、図１５に示すように例えばパーソナルコンピュータなどの情報処理装置からなる外部装置ＰＣがバスを介して接続されている。この外部装置ＰＣは、前記メモリ１２１からビーム位置調整データを受け取り、外部装置ＰＣで作成したビーム位置調整データを送信する。メモリ１２１は、外部装置ＰＣから受け取ったビーム位置調整データも記憶する。
【００７６】
あるいは、画像形成装置１のレジストレーションコントローラ１００内に色ずれ補正値演算回路１２０およびメモリ１２１と同様の構成の第２の色ずれ補正値演算回路および第２のメモリを設け、外部装置ＰＣで作成したビーム位置調整データが他の印刷命令とともに送信されると、前記第２の色ずれ補正値演算回路でメモリ１２１内のデータと前記送信されてきたビーム位置調整データから改めてビーム位置調整データを作成し、前記第２のメモリに改めて作成したビーム位置調整データを格納する。
【００７７】
なお、前記外部装置ＰＣには、パーソナルコンピュータで作成した文書などを印刷する際に、パーソナルコンピュータから「印刷」命令を行うと、印刷先のプリンタを表示したり、あるいはそのプリンタの印刷条件を指定したりすることができるソフトウェアが存在する。このソフトウェアでは、印刷条件の中で、カラー画像の色調を設定することができ、この設定にあった「ずらしデータ」を作成し、画像形成装置１側に送信する。
【００７８】
≪色ずれ補正値作成≫
図１２に示すように色ずれを補正する際には、色ずれ補正値（レジずれ補正値）を求め、この補正値に基づいて補正する。そこで、図１０の色ずれ検出パターンＰＮを各感光体ドラム１０上に書き込んで顕像化し、中間転写ベルト１１上に転写した後、色ずれ検出センサ３８により、予め設定した色を基準に色ずれ量を測定する。本実施形態では、ブラックＫ基準でＫ１ｉ，Ｋ２ｉ，Ｋ３ｉを算出する。以下、図１３のフローチャートを参照し、レジストレーション補正値作成ルーチンについて説明する。
【００７９】
このルーチンでは、１回目の処理として（ステップＳ１０１）色ずれ検出パターンＰＮを感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに書き込み（ステップＳ１０２）、現像して中間転写ベルト１１上に転写する（ステップＳ１０３）。そして、色ずれ検出センサ３８によって色ずれ検知パターンＰＮを読み取る（ステップＳ１０４）。その際、図１２に示すように色ずれ検出センサ３８の出力間隔を色毎の各カウンタ１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃにより計数し、色ずれ算出回路１１０により図１０に示す時間ｔ１，ｔ２，ｔ３を求め、この時間から色ずれ量Ｋ１ｉ，Ｋ２ｉ，Ｋ３ｉを算出し（ステップＳ１０５）、さらに、色ずれ補正値（前記ＬＤユニット６１のビーム位置移動モータ７０のモータ回転ステップ数に変換した値）Ｄ１ｉ，Ｄ２ｉ，Ｄ３ｉを色ずれ補正値演算回路１１０により演算し（ステップＳ１０６）、基準色以外の補正値をメモリ１２１に格納する（ステップＳ１０７）。この補正値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を判定値Ａと比較し（ステップＳ１０８）、判定値Ａより大きい場合は（ステップＳ１０８−Ｎ）、この補正値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に基づいて、もう一度ビーム位置調整しながら、色ずれパターンを形成して（ステップＳ１０９→Ｓ１１０→Ｓ１０２）色ずれ補正値Ｄ１ｉ，Ｄ２ｉ，Ｄ３ｉを新たに算出して（ステップＳ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０５、Ｓ１０６）前回の補正値に下記のように加算していく。
補正値Ｄ１＝Ｄ１１＋Ｄ１２＋・・
補正値Ｄ２＝Ｄ２１＋Ｄ２２＋・・
補正値Ｄ３＝Ｄ３１＋Ｄ３２＋・・
そして、各Ｄｎｉ（ｎ，ｉ：正の整数）の値が判定値Ａ以下になった場合には（ステップＳ１０８−Ｙ）、色ずれ補正値作成動作を終了し、前記ステップＳ１０７で格納された色ずれ補正値Ｄｎがメモリ１２１に保存される。
【００８０】
≪画像形成時における色ずれの補正≫
図１４は画像形成時に色ずれを補正する補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００８１】
前述のようにして色ずれ補正値Ｄｎを作成した後、この色ずれ補正Ｄｎを使用して色ずれを補正し、画像を形成する。すなわち、画像形成が開始されると、測定された色ずれ補正値Ｄｎをメモリ１２１から呼び出し（ステップＳ２０１）、画像先端の色ずれ補正値Ｄｎをタイミング制御補正値とビーム位置補正値に分解する（ステップＳ２０２）。このタイミング制御補正値とビーム位置補正値に分解するのは、図１２のブロック図から分かるようにシステムコントローラ２００のビーム位置制御回路２１０と書き込みタイミング制御回路２３０で処理するためである。この分解は、画像先端の色ずれ量を１ライン間隔に相当する値で割り、「商」とその「余り」にするもので、「商」は書き込みタイミング制御回路２３０に入力され、「余り」はビーム位置制御回路２１０に入力される。すなわち、「商」は書き込みタイミング補正で対応し、「余り」はビーム位置補正で対応する。この理由は、モータ７０でビーム位置を大きく移動させるためには時間がかかるが、タイミングを制御する場合には、瞬間的に大きな色ずれ量を補正することができるためである。
【００８２】
このようにして色ずれ補正値が演算されると、システムコントローラ２００でビーム位置補正制御と書き込みタイミング補正制御が実行され、これらの補正処理によって補正書き込み位置が補正された状態で書き込みが開始され、画像形成が行われる（ステップＳ２０３）。画像先端以降の色ずれ量は、急激に変化することなく滑らかに変化しているので、以後はビーム位置の補正により色ずれ補正を行って画像を形成する（ステップＳ２０３）。このように、画像先端の色ずれ補正値の分解ができ、感光体ドラム１０の基準位置を検出したときから、補正された画像位置での画像形成が可能になるので、前記時点以降、画像先端から色ずれ補正を行なって画像形成を実行する。
【００８３】
ビーム位置制御は前述の図１２に示すように、色ずれ量補正値Ｄｎに基づいて、ビーム位置制御回路２１０が補正のための変位量に相当する信号を図７に示すビーム位置移動モータ７０に出力してモータを回転駆動し、ＬＤユニット６１を回転中心６１ｆに関して回転させると、レーザビームＬの光軸６１ｇは図６に示したように変位し、図８に示したように、感光体面１０ａ上ではビーム照射位置が変位する。
【００８４】
この実施形態では、ビーム移動モータ７０に１回転２０パルスのステッピングモータを用いて、ＬＤユニット６１の回転角と感光体面１０上のビーム照射位置を計測した結果、感光体面１０ａ上のビーム位置は４０μｍ／１回転となり（１パルス当たり約２μｍ）非常に高精度に制御することができた。すなわち、書き込み密度が１２００の場合、ドットピッチは約２１μｍなので、ドットピッチの１／１０の精度で色ずれの補正ができることになる。
【００８５】
なお、図８に示したように本実施形態では、ＬＤユニット６１が回転することによりレーザビームＬのビーム位置は主走査方向にも変位はするが、変位量は副走査方向の移動量に比べて十分に小さく、また、同期検知部６４で主走査方向の同期をとって書き込むので、問題とはならない。
【００８６】
≪位置合わせ制御の詳細≫
本実施形態に係るカラーレーザプリンタ１において行う各色の画像の位置合わせの詳細について説明する。
【００８７】
このカラーレーザプリンタ１は、作像装置２が露光ユニット６によってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体ドラム１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに各色毎に形成書き込み、現像したＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色の色ずれ検出パターンＰＮを図１０に示すように中間転写ベルト１１上にそれぞれ形成する。各色の測定パターンＰＮは、中間転写ベルト１１の転写紙を搬送する領域外にそれぞれ形成される。各色ずれ検出パターンＰＮは、中間転写ベルト１１の搬送方向となる矢示方向にＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙの順にブラックＫを基準にｔ１，ｔ２，ｔ３時間後に形成され、この時間間隔で中間転写ベルト１１の搬送方向に対して略直交する方向に伸びた線状のパターンとして形成される。各色ずれ検出パターンＰＮは、中間転写ベルト１１の矢示方向への移動に伴って色ずれ検出センサ３８の下を通過するときに光学的に順次検知され、前記カウンタ１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃで各色毎にカウントされる。そして、カウント値は色ずれ量算出回路１１０に入力され、ブラックＫを基準に書き込んだ時間ｔ１，ｔ２，ｔ３と検出した時間とを比較すれば、各色間の副走査方向のずれ量が演算できる。
【００８８】
カウンタ１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃは、全てＫの検知信号によってリセットされカウントを開始する。そして、例えばカウンタ１４０ＣはＣの検知信号によりカウントを停止する。他のカウンタ１４０Ｍ，１４０ＹはそれぞれＭ，Ｙの検知信号によりカウントを停止する。以下の各回路についても、Ｙ，Ｍ，Ｃについて動作が同様であるので、Ｃについて代表して説明する。なお、この実施形態では、前述したようにＫのパターンＰＮの位置を基準にして各色の画像の位置合わせを行っており、前記演算は、カウンタのクロック周波数をＭ（Ｈｚ）、実際のカウント値をＫＣ、カウント値の設定値をＫＣｓとすると、設定値ＴＫＣ＝ＫＣｓＭとの差
ΔＴＣ＝ＫＣＭ−ＫＣｓＭ
を演算する。このΔＴＣがＫの測定パターン画像とＣの測定パターン画像の間隔の設定間隔に対するずれ量を表す。
【００８９】
ここで、図６に示すポリゴンミラー６２が、例えば反射面となるポリゴン面６２ｂを６面有するもので、２万ｒｐｍで回転させ、画素密度６００ｄｐｉの画像をシングルビームのＬＤ６１ａで形成する場合には、感光体ドラム１０の線速Ｖ１は８４．６７ｍｍ／ｓとして画像を形成することとなる。もし２ビームで書込むならば、感光体ドラム１０の線速は１６９．３３ｍｍ／ｓとなる。ここで、たとえばＫとＣの測定パターン画像の設定間隔に対するずれ量ΔＴＣが４．８ｍｓと演算された場合には、ビーム照射位置調整値ΔＸは、
2004198645.tif 000003
となる。ビーム位置制御回路２１０は、この値に基づいて、レーザビームの光軸６１ｇを変位させるモータ７０を駆動し、この０．４０６ｍｍだけレーザビームの感光体ドラム１０への照射位置を副走査方向に変位させてずれ量を補正する。同様に、Ｍ，Ｙの各色ずれ検出パターンＰＮについても、ずれ量ΔＴＭ，ΔＴＹを演算し、そのずれ量に応じてレーザビームの光軸６１ｇをそれぞれ変位させることにより、ずれ量の補正を行う。
【００９０】
このように制御することにより、このレーザビームプリンタ１においては、各々のポリゴンミラー６２の回転位相が合っていなくても、厳密に位置ずれ量を補正することができる。また、ここでは図示はしていないが、このような補正は、単一のＬＤユニットと光偏向器を用いて各色の画像を書き込むカラー画像形成装置に対しても同様に適用することができ、それにより厳密に位置合わせを行うことができる。
【００９１】
このように本実施形態によれば、画像形成に先立って色ずれ検出パターンＰＮを書き込み、顕像化された色ずれ検出パターンを読み取り、読み取った色ずれ検出パターンＰＮからのビーム位置補正データに基づいて潜像形成中にビーム位置変更モータ７０を回転させて副走査方向の色ずれがあった色の書き込み位置を補正するので、高精度に位置ずれを補正することができる。
【００９２】
≪色ずれの補正方法≫
図１３及び１４のように、画像形成開始時に測定された色ずれ補正値をメモリ１２１から呼び出し、画像先端のレジ補正値をタイミング制御補正値とビーム位置補正値に分解する。これは、画像先端の色ずれ量が、１ライン間隔に相当する値で割り、商とその余りに分解する。この商の部分に対しては、書き込みタイミング制御にて行ない、余りに対してはビーム位置補正にて対応する。この理由は、ビーム位置を大きく移動させるためには時間が有するため、瞬間的に大きな色ずれ量を補正するにはタイミングを制御する方が良いためである。画像先端以降のレジずれ量は、滑らかに変化しているため、以後の補正はビーム位置にて補正して画像形成を行なう。この様に、画像先端のレジ補正値の分解ができ、感光体の基準位置を検出したときから、画像先端からレジ補正を行ない画像を形成していく。
【００９３】
≪色ずれの利用≫
例えば、黄色から赤色までの色を再現させるために、イエローとマゼンタの色を重ね合わせる。このとき、前記２色の重なり具合を自在に制御できたなら、色の再現を高精度で行なうことができる。色を重ねる方法としては、ドットの大きさを変化させる方法、ドットの大きさは同じで、ある面積の中の混色割合を変化させる方法がある。後者の混色割合を変化させる場合でも、主走査方向のドット位置あるいは大きさは書込みの時間を制御することにより変化させることが可能であったが、副走査方向のドット位置は固定されていた。本実施形態では、副走査方向の位置を変化させることにより、混色する２色の位置パターンを微妙に変化させることができ、更に高精度な色再現が可能になる。上記は簡単のために、２色の場合を例に挙げたが、３色あるいは４色での混色においても、各色それぞれ独立に位置をずらせることにより、色ずれを起こさせることができる。
【００９４】
また、上記のように色再現のことを意識していなくても、単に全体の中でシアンだけをわざとずらせて画像を形成するだけという場合のように使用者が好み等に合わせて、適宜に色ずれを利用することができる。
【００９５】
≪色ずれの編集・登録≫
使用者が編集する位置調整データも当然調整装置の設定からくる制約がある。それは本来の色ずれ補正が滑らかに行なわれるための設定からくるものである。例えば、位置ずれ値が複数のラインにまたがって滑らかに変化するようになっている場合は、副走査方向の１ラインごとに独立して位置ずれを指定することはできない。具体的に数値例を挙げると、線速ｖ、感光体径ｄ、画素密度ｐ、位置調整分解能ｃ、位置調整単位時間ｔで、位置調整の周期を感光体周長πｄに合わせた場合、距離πｄあたりの副走査方向のライン数ｎは、
ｎ＝πｄ／２５．４×ｐ  ▲１▼
であり、位置調整単位時間ｔ内の副走査ライン数ｍは、
ｍ＝（πｄ／２５．４×ｐ）／（πｄ／ｖ／ｔ）＝ｐｔｖ／２５．４  ▲２▼
である。ｐ＝６００ｄｐｉ、ｔ＝１／２００ｓ、ｖ＝１８０ｍｍ／ｓの場合、
ｍ＝２１．２  ライン
になる。つまり、２１．２ラインに１調整分解能ｃ分の調整がなされる。
【００９６】
また、画像全体で画像長さを保持するか否かで、全体のデータに補正をかける。このように設定した位置調整データは、使用者が各々登録しておくことができるので、いつでも読み出して利用することができる。この位置調整データが図１６のように４色（例えば上からＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）それぞれで得られている場合、使用者による編集で例えば３色目を全体に５ｃ（分解能の５倍）シフトしたいときには、図１６のデータに該データを重ね合わせて、新たに調整データを作成する。
【００９７】
このようなデータに基づいてレーザビーム照射位置調整を行うことによって、厳密に位置ずれを補正できることができる。
【００９８】
なお、これらの補正データは、メモリ１２１から外部装置ＰＣに送られた位置調整データを外部装置ＰＣ側で編集し、編集した位置調整データをメモリ１２１に送る。色ずれ補正値演算回路１２０側では、外部装置ＰＣから送られ、メモリ１２１に格納された位置調整データに基づいて位置調整データをビーム位置制御回路２１０に出力する。外部装置ＰＣから送られてきた位置調整データは、意図的にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色から成る画像データを前記調整手段の最小調整値を単位として、各色独立に適宜に正規位置からずらしたデータであり、このようにずらすことによって作成された位置データと前記調整手段の調整値とを重ね合わせて、新たに作成された位置調整データである。
【００９９】
しかし、画像形成装置１が装置内部に持っている「位置補正データ」は、使用者には必要ないので外部には送信しなくともよい。前記位置補正データによる補正を行った画像が最も位置ずれの少ない画像であるので、その画像を所謂基準画像と呼ぶとすれば、外部装置ＰＣが行うレーザビーム照射位置調整は、使用者の意志により前記基準画像からわざと色ずれを起こさせるためのデータを作成することである。外部装置ＰＣで作成した「色ずれデータ」と前記「位置補正データ」とを合成して新たに「位置補正合成データ」を作成する。元の「位置補正データ」と「色ずれデータ」は全く独立したデータなので、「色ずれデータを作成する際には「位置補正データ」は必要としない。そのため、前述したように「位置補正データ」を外部装置ＰＣに送信しなくともよい。
【０１００】
そこで、「位置補正データ」を外部装置ＰＣに送信した場合には、外部装置ＰＣは、
▲１▼「色ずれデータ」の作成
▲２▼「色ずれデータ」と「位置補正データ」の合成
▲３▼「位置補正合データ」の送信
を行う。
【０１０１】
一方、「位置補正データ」を外部装置ＰＣに送信しない場合には、外部装置ＰＣは、
▲１▼「色ずれデータ」の作成
▲２▼「色ずれデータ」の送信
を行う。
【０１０２】
後者の場合、すなわち、画像形成装置１が「位置補正データ」を外部装置ＰＣに送信しない場合には、画像形成装置１側でデータの合成を行うことになる。
【０１０３】
また、前記「色ずれデータ」として、例えば４色のうち１色だけ３色から２０μｍずらしてもよいし、０〜２０μｍまで変化させながらずらすようにしてもよい。
【０１０４】
なお、外部装置ＰＣの表示装置に前記位置調整データによって出力されるべき画像を表示すれば、補正の状態を視認することができ、ハードコピーを出力させることなく画像の状態が確認できる。そこで、確認した画像状態によっては再度編集をやり直すなどして、表示装置の表示に基づいて書き込み位置の調整状態を所望の状態にした後、実際の画像出力を行わせることも可能であり、このようにすると、画像の微妙な色再現を高精度で実現することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外部装置から副走査方向の色ずれをより高精度に補正することが可能な画像形成装置及び画像形成システムを提供することができる。
【０１０６】
また、本発明によれば、外部装置で色ずれの状態を確認した上で色ずれをより高精度に補正することができる画像形成システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの概略を示す構成図である。
【図２】図１における光書き込み（露光）装置の平面図である。
【図３】図１における光書き込み（露光）装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】図１における光書き込み（露光）装置の他の例の概略構成を示す断面図である。
【図５】レーザビーム照射位置を副走査方向に変位させる構成例を示す図である。
【図６】ＬＤユニット、ポリゴンミラー、光軸及び回転中心軸の関係を示す図である。
【図７】ＬＤユニットをレーザ光の出射側から見たビーム照射位置調整装置の正面図である。
【図８】図７のビーム照射位置調整装置によってレーザ光の感光体面上のビーム位置を移動させたときの感光体面上のビーム位置を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態における作像ユニットの感光体ドラムと中間転写ベルトの回転駆動機構の概略を示す図である。
【図１０】中間転写ベルト上に形成される色ずれ検出パターンの一例を示す図である。
【図１１】色ずれ検出パターンを形成し、色ずれ検出センサによってＡＣカラーレジずれを測定した結果を示す図で、ブラックを基準としてシアン画像のずれ量を示している。
【図１２】本発明の実施形における位置ずれ補正制御を行うための制御構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態における色ずれ補正値作成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態における画像形成時の色ずれ補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態における画像形成装置と外部装置との関係を示す図である。
【図１６】補正の元となる色毎の位置補正データの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
２  作像装置
５  転写ユニット
６  露光ユニット（光書き込み装置）
７  クリーニングユニット
８  帯電ユニット
９  現像ユニット
１０，１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１１０Ｋ  感光体ドラム
３８  色ずれ検出センサ
６１  ＬＤユニット（レーザ光源）
６１ａ  半導体レーザ（ＬＤ）
６１ｂ  コリメートレンズ（カップリング光学系）
６１ｄ  保持部材（ベース）
６１ｅ  腕部
６１ｆ  回転中心軸
６１ｇ  レーザ光軸
７０  ビーム位置移動モータ
７１  リードスクリュ
１００  レジストレーションコントローラ
１１０  色ずれ量算出回路
１２０  色ずれ補正値演算回路
１２１  メモリ
１３０  センサ制御回路
１４０，１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ  カウンタ
２００  システムコントローラ
２１０  ビーム位置制御回路
２２０  モータドライバ
２３０  書き込みタイミング制御回路
２４０  ＬＤ変調回路
ＰＣ  外部装置
ＰＮ  色ずれ検出パターン
【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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