(57)【要約】【課題】像担持体上を走査する複数ビーム間の走査位置の差を小さくするまたは１走査中の像担持体上での各ビームの走査線の長さ（書込み幅）の差をなくすことにより、レジストレーション補正用パターンを正しく形成し、正確なレジストレーション補正を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置においては、主走査走査長検知用パターンを用いてレーザ間の１走査中の被走査面上での各レーザの走査長の差を検知し、ＣＬＫ発生回路８０４ａ，８０４ｂに所定の周波数を設定することによって、走査長差の補正を行う。そして、各レーザにおける走査線長の差を補正した後に、レジストレーション補正を行う。【選択図】　　　図１１
2004098593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置であって、
前記画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを前記像担持体上に形成する補正用パターン形成手段と、
前記複数の補正用パターンを読み取る補正用パターン読取手段と、
前記補正用パターン読取手段によって読み取られた結果に基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正手段と、
前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第１の像担持体および該第１の像担持体に形成された静電潜像が転写される第２の像担持体を有す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３】
前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第１の像担持体および該第１の像担持体に形成された静電潜像が転写される転写材を担持し搬送する第２の像担持体を有す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４】
前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの本数がｎ本であるとき、前記第１および第２の像担持体の駆動速度を通常画像形成時の１／ｎとすることを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２の担持体は、無端ベルトからなることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記補正用パターン読取手段は、前記補正用パターンを所定位置で読み取るための発光素子および受光素子を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置であって、
前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段と、
前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知する走査終了位置検知手段と、
前記走査開始位置検知手段の検知結果と前記走査終了位置検知手段の検知結果とに基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正手段と、
前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第１の像担持体および該第１の像担持体に形成された静電潜像が転写される第２の像担持体を有することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第１の像担持体および該第１の像担持体に形成された静電潜像が転写される転写材を担持し搬送する第２の像担持体を有することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの本数がｎ本であるとき、前記第１および第２の像担持体の駆動速度を通常画像形成時の１／ｎとすることを特徴とする請求項８または９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第２の担持体は、無端ベルトからなることを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置のレジストレーション補正方法であって、
前記画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを前記像担持体上に形成する補正用パターン形成工程と、
前記複数の補正用パターンを読み取る補正用パターン読取工程と、
前記補正用パターン読取工程によって読み取られた結果に基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正工程と、
前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正工程と
を有することを特徴とする画像形成装置のレジストレーション補正方法。
【請求項１３】
それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置のレジストレーション補正方法であって、
前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知する走査開始位置検知工程と、
前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知する走査終了位置検知工程と、
前記走査開始位置検知工程の検知結果と前記走査終了位置検知工程の検知結果とに基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正工程と、
前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正工程と
を有することを特徴とする画像形成装置のレジストレーション補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上を走査するマルチビーム走査光学系を用いた画像形成装置およびそのレジストレーション補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザ複写機、レーザファクシミリ、レーザプリンタなどの画像形成装置の光書込手段などに用いられる装置として、レーザ光源からのレーザ光を光スポットとして感光体などの被走査面上に集光して光走査を行う走査光学系が知られている。近年、書込みの高速化を図るために、複数のレーザ光を用い、一走査で複数ラインの走査を行うマルチビーム走査光学系が実現されている。また、複数の画像形成部を備え、各々の画像形成部で形成された可視像をベルト状の転写材搬送体上の転写材もしくは中間転写体上に多重転写することでカラー画像を形成する多色画像形成装置が実現されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような走査光学系は、レーザ光を回転多面鏡（ポリゴンミラー）に照射し、その反射光で感光体上を露光走査する。ここで、感光体としては、レーザ光源から等距離すなわちポリゴンミラーの反射面から円弧を描く形状のものを用いることが望ましい。しかしながら、露光後の画像形成のため、多くの画像形成装置では、円筒形の感光体を採用している。感光体の形状によるレーザ光源から感光体上までの光路長の不整合により、感光体上の露光スピードが均一にならない。これを解決するための手段として、ｆ−θレンズと呼ばれる複雑な光学的手段が設けられ、このｆ−θレンズによって感光体上の露光スピードが均一になるように処理されている。
【０００４】
また、副走査方向に複数個のレーザ光源を並べ、各レーザ光源からのレーザ光で感光体を露光するマルチレーザにおいては、副走査方向に並ぶ各レーザ光源と感光体間の露光長を等しくする必要がある。しかし、光学的、機械的誤差に加え、温度上昇による光学系の変動やレーザの波長の変動に伴い、感光体面上での走査線の長さ（書込幅）が異なることになる。そして、各レーザ光間で書込幅に差が生じると、特に縦線揺らぎなどが発生し、画像の劣化に顕著に影響を与え得るという問題がある。
【０００５】
図１４にマルチレーザ（２つのレーザ光源の場合）で走査線長が異なるときに、画像を形成したときの様子を示す。図１４（ａ）は走査線長が同じ場合であり、２つのレーザ（ＬＤ１，ＬＤ２）でそれぞれ形成されたドットは、主走査の書き出し側も書き終わり側もそろっている。図１４（ｂ）はＬＤ１の走査線長に対してＬＤ２の走査線長が長い場合であり、主走査の書き出し側も書き終わり側もドットずれが生じている。
【０００６】
また、このような多色画像形成装置においては、各色のレジストレーションをあわせるために、転写材搬送体上もしくは中間転写体上にレジストレーション補正用パターンを形成し、フォトセンサで読み取り、各色のレジストレーションのずれを検出し、記録されるべき画像信号に電気的補正を施し、および／またはレーザビーム光路中に設けられている折り返しミラーを駆動して、光路長変化あるいは光路変化の補正を行う。
【０００７】
図１４（ｃ），（ｄ）はレジストレーション補正用パターンの一例であり、図１４（ｃ）は走査線長が同じ場合、図１４（ｄ）は走査線長が異なる場合である。複数のレーザ間の走査長に差があると、本来図１４（ｃ）のようでなければならないパターンが、図１４（ｄ）のような“がたがた”な線になってしまい、これをフォトセンサで読み取ると、レジストレーションずれを正確に検出することができなくなる。
【０００８】
本発明の目的は、像担持体上を走査する複数ビーム間の走査位置の差を小さくするまたは１走査中の像担持体上での各ビームの走査線の長さ（書込み幅）の差をなくすことにより、レジストレーション補正用パターンを正しく形成し、正確なレジストレーション補正を行うことができる画像形成装置およびそのレジストレーション補正方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置であって、前記画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを前記像担持体上に形成する補正用パターン形成手段と、前記複数の補正用パターンを読み取る補正用パターン読取手段と、前記補正用パターン読取手段によって読み取られた結果に基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正手段と、前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第１の像担持体および該第１の像担持体に形成された静電潜像が転写される第２の像担持体を有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第１の像担持体および該第１の像担持体に形成された静電潜像が転写される転写材を担持し搬送する第２の像担持体を有することを特徴とする。
【００１２】
また、前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの本数がｎ本であるとき、前記第１および第２の像担持体の駆動速度を通常画像形成時の１／ｎとすることを特徴とする。
【００１３】
また、前記第２の担持体は、無端ベルトからなることを特徴とする。
【００１４】
また、前記補正用パターン読取手段は、前記補正用パターンを所定位置で読み取るための発光素子および受光素子を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記目的を達成するため、それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置であって、前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知する走査開始位置検知手段と、前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知する走査終了位置検知手段と、前記走査開始位置検知手段の検知結果と前記走査終了位置検知手段の検知結果とに基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正手段と、前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
また、前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第１の像担持体および該第１の像担持体に形成された静電潜像が転写される第２の像担持体を有することを特徴とする。
【００１７】
また、前記複数の画像形成プロセス手段は、前記像担持体として、前記静電潜像が形成される第１の像担持体および該第１の像担持体に形成された静電潜像が転写される転写材を担持し搬送する第２の像担持体を有することを特徴とする。
【００１８】
また、前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの本数がｎ本であるとき、前記第１および第２の像担持体の駆動速度を通常画像形成時の１／ｎとすることを特徴とする。
【００１９】
また、前記第２の担持体は、無端ベルトからなることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、上記目的を達成するため、それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置のレジストレーション補正方法であって、前記画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを前記像担持体上に形成する補正用パターン形成工程と、前記複数の補正用パターンを読み取る補正用パターン読取工程と、前記補正用パターン読取工程によって読み取られた結果に基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正工程と、前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正工程とを有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、上記目的を達成するため、それぞれ異なる色の画像形成プロセスを実行するための複数の画像形成プロセス手段を備え、該複数の画像形成プロセス手段は、複数の光源からそれぞれ発光されたビームで像担持体上の対応するラインを露光走査するためのマルチビーム走査光学系と、前記光源毎に変調駆動するための周波数可変クロックを発生する周波数可変クロック発生手段とを有する画像形成装置のレジストレーション補正方法であって、前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知する走査開始位置検知工程と、前記画像形成プロセス手段毎に前記複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知する走査終了位置検知工程と、前記走査開始位置検知工程の検知結果と前記走査終了位置検知工程の検知結果とに基づいて前記周波数可変クロック発生手段から前記光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正する走査長補正工程と、前記周波数可変クロックの周波数の補正後、前記複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うレジストレーション補正工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部を示す縦断面図である。本実施形態では、電子写真方式が採用され、複数の画像形成部が並列に配置されかつ中間転写方式が採用されたカラー画像形成装置を説明する。
【００２４】
カラー画像形成装置は、図１に示すように、画像読取部１００と画像出力部１０１とからなる。画像読取部１００は、原稿画像を光学的に読み取り、その読み取られた画像を電気信号に変換して画像出力部１０１に送出する。この画像読取部１００の構成は、公知であり、ここでの詳細な説明は省略する。画像出力部１０１は、画像形成部１０、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、クリーニングユニット５０および制御ユニット７０を有する。
【００２５】
画像形成部１０は、同一の構成を有する４つのステーションａ，ｂ，ｃ，ｄを含む。画像形成部１０においては、像担持体としての感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向してその回転方向に、一次帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、光学系１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、折り返しミラー１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ、現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが配置されている。一次帯電器１２ａ〜１２ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。光学系１３ａ〜１３ｄは、記録画像信号に応じて変調したレーザ光により折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄを露光走査する。これにより、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上には、静電潜像が形成される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上にそれぞれ形成された静電潜像は、対応する色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）の現像剤（以下、トナーという）によってトナー像として可視像化される。ここで、各色のトナーは現像装置１４ａ〜１４ｄに収容されている。
【００２６】
可視像化されたトナー像を中間転写ベルト３１に転写する画像転写領域Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄの下流側では、クリーニング装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにより、転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２７】
給紙ユニット２０は、転写材Ｐを収納するためのカセット２１ａ，２１ｂおよび手差しトレイ２７、カセット内２１ａ，２１または手差しトレイ２７より転写材Ｐを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ，２２ｂおよび２６、各ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６から送り出された転写材Ｐをレジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送するための給紙ローラ対２３および給紙ガイド２４を有し、レジストローラ２５ａ，２５ｂは、画像形成部１０の画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出す。
【００２８】
中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１を有し、中間転写ベルト３１は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３、ベルトを挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する二次転写対向ローラ３４に巻回されている。これらのローラのうち、駆動ローラ３２と従動ローラ３３の間には、一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）がコーティングされている金属ローラからなり、このゴムのコーティングにより中間転写ベルト３１とのスリップが防止されている。駆動ローラ３２は、パルスモータ（図示せず）によって回転駆動される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄが配置され、一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄは中間転写ベルト３１の裏側に位置決めされている。二次転写対向ローラ３４との対向位置には、二次転写ローラ３６が配置され、この二次転写ローラ３６と中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅが形成される。二次転写ローラ３６は、中間転写体に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト３１上、二次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット５０（ブレード５１、および廃トナーを収納する廃トナーボックス５２を含む）が設けられている。
【００２９】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａ、この定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂ（このローラにも熱源を備える場合もある）、定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとの間のニップ部へ転写材Ｐを導くためのガイド４３、定着ユニット４０の熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー４６，４７、定着ローラ４１ａおよび加圧ローラ４１ｂから排出された転写材Ｐをさらに装置外部に導き出すための内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５、転写材Ｐを積載する排紙トレイ４８などからなる。
【００３０】
制御ユニット７０は、上記各ユニット内の機構を制御するためのＣＰＵ（図示せず）やモータドライブ基板（図示せず）などからなる。
【００３１】
次に、装置の動作について説明する。
【００３２】
画像形成動作開始信号が発せられると、まずピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送される。そのとき、レジストローラ２５ａ，２５ｂは停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５ａ，２５ｂは回転を始める。この回転開始タイミングは、転写材Ｐと画像形成部１０より中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー像とが二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するタイミングである。
【００３３】
一方、画像形成部１０では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１の回転方向において一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写されることになる。以下も、同様の工程が繰り返され、最終的に４色のトナー像が中間転写ベルト３１上において一次転写される。
【００３４】
その後転写材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧が印加される。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー像が転写材Ｐの表面に転写される。次いで、転写材Ｐは搬送ガイド４３によって定着ローラ４１ａのニップ部まで正確に案内され、定着ローラ４１ａおよび加圧ローラ４１ｂによる熱およびニップの圧力によってトナー像が転写材Ｐ表面に定着される。そして、転写材Ｐは、内外排紙ローラ４４，４５により搬送されて機外に排出され、排紙トレイ４８に積載される。
【００３５】
次に、画像形成部１０における各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上への静電潜像の形成動作について説明する。本実施形態では、画像形成部１０に４つのステーションがあり、それらステーションは同じ構成を有するので、ここでは、そのうちの１つについて説明する。図２は図１の画像形成装置の画像形成部１０に設けられているステーションのうち、１つの構成を模式的に示す図である。
【００３６】
画像形成部１０の各ステーションにおいては、図２に示すように、画像読取部１００や不図示のコンピュータなどの外部装置より送られてくる画像信号が、画像書き出しタイミング制御回路２０１に送られる。画像書き出しタイミング制御回路２０１は、画像信号に応じてレーザ点灯信号を生成する。このレーザ点灯信号はレーザ駆動制御回路２０２に送られ、レーザ駆動制御回路２０２はレーザ点灯信号に応じてレーザダイオード２０７を変調駆動する。本実施形態では、副走査方向に所定ピッチでドットが形成されるように、レーザダイオード２０７内に２つのレーザチップ２０７ａ，２０７ｂが所定間隔で配置されている。レーザダイオード２０７から発光されたレーザ光は、ポリゴンモータ２０３により矢印方向に回転駆動されるポリゴンミラー２０４に反射され、その反射光はｆ−θレンズ２０５によってｆθ補正された後に、折り返しミラー１６（折り返しミラー１６ａ〜１６ｄ）で反射されて感光ドラム１１（感光ドラム１１ａ〜１１ｄに相当）上を走査する。これにより、感光ドラム１１上には、画像信号に応じた静電潜像が形成される。
【００３７】
レーザ光の１ラインの走査開始位置近傍にはＢＤセンサ２０６が設けられ、このＢＤセンサ２０６の出力は、レーザ光のライン走査開始を検出した際の信号であり、この信号は、ＢＤ信号として画像書き出しタイミング回路２０１に入力される。
【００３８】
次に、多重転写系の画像形成装置に必要な、各色間のレジストレーション補正動作について説明する。図３は図１の画像形成装置におけるレジストレーション補正用パターン画像を検知するためのパターン画像検知手段としてのフォトセンサ６０，６１付近の概要図である。
【００３９】
中間転写ベルト３１は、図３に示すように、駆動ローラ３２に巻回され、駆動ローラ３２から伝達される駆動力により、矢印Ｂの方向に回動する。中間転写ベルト３１は、原材料としてゴム・エラストマーなどの弾性体からなり、その周方向のヤング率は１×１０７Ｐａ以上である。中間転写ベルト３１の厚さは、厚み精度や強度を確保し、かつ柔軟な回転駆動を実現するという観点から、０．３ｍｍ〜３ｍｍにすることが望ましい。さらに、中間転写ベルト３１の抵抗は、金属粉末（カーボンなど）などの導電剤を添加することによって所望の抵抗値（体積抵抗値としては１×１０１１Ωｃｍ以下が望ましい）になるように調整されている。
【００４０】
また、発光、受光素子で構成されるフォトセンサ（パターン画像検知手段）６０，６１が設けられている。フォトセンサ６０，６１は、複数の感光ドラム１１ａ〜１１ｄのうち、ベルト進行方向において最下流に位置する感光ドラム１１ａと駆動ローラ３２の間に位置し、中間転写ベルト３１上に形成されたレジストレーション補正用パターン画像を読み取るように構成されている。フォトセンサ６０，６１は、中間転写ベルト３１の両端部にそれぞれ配置されている。
【００４１】
コピー動作を行う前に、所定のタイミングで中間転写ベルト３１上にレジストレーション補正用パターン画像３０１が形成され、このパターン画像３０１はフォトセンサ６０，６１で読み取られる。そして、読み取られたパターン画像３０１に基づき、各色に相当する感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上でのレジストレーションずれが検出され、記録されるべき画像信号に電気的補正が施され、および／またはレーザ光の光路中に設けられている折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを駆動して、光路長変化または光路変化の補正が行われる。
【００４２】
このレジストレーション補正用パターン画像には様々なパターンがあり、例えば図４（ａ）のような中間転写ベルト３１の移動方向であるプロセス方向Ｂと所定角度を有して配された第一線分およびこれとプロセス方向Ｂに直交する仮想線を挟んで対称に配された第二線分からなるパターンや、図４（ｂ）のような中間転写ベルト３１の移動方向であるプロセス方向Ｂと所定角度を有して配された第一線分およびプロセス方向Ｂと直交する方向（主走査方向）に平行な第二線分からなるパターンなどがある。
【００４３】
このようなレジストレーション補正用パターン画像は、ＬＥＤとフォトトランジスタなどの発光素子、受光素子からなるフォトセンサ６０，６１で読み取られる。このフォトセンサ６０，６１は、プロセス方向と直交する方向（主走査方向）に所定の距離をおいて２つ配置されており、レジストレーション補正用パターン画像もこのフォトセンサ上を通過するように形成される。図５はフォトセンサ６０，６１が中間転写ベルト３１上のレジストレーション補正用パターン３０１を検知する様子を模式的に示す図である。なお、中間転写ベルト３１には、フォトセンサ６０，６１内のＬＥＤ２０１が照射する光（例えば赤外光）の反射率がパターン画像３０１の反射率に比して大きい材質のものが使用されており、この反射率の違いによりパターン検知を可能としている。
【００４４】
図６はＬＥＤ２０１が照射する光をパターン画像３０１または中間転写ベルト３１が反射する反射光をフォトトランジスタ２０２が受光する様子を模式的に示す図、図７はフォトトランジスタ２０２が反射光を受光し、電気信号に変換する受光回路を示す図、図８はパターンによって主走査倍率を算出する原理を表す図である。
【００４５】
図７に示すように、フォトトランジスタ２０２が中間転写ベルト３１からの反射光を検知すると、その反射光量が大きいため、フォトトランジスタ２０２には光電流が多く流れて抵抗器４０７で電流−電圧変換されて抵抗器４０２〜４０４とオペアンプ４０１で増幅される。フォトトランジスタ２０２がパターン画像２０３からの反射光を検知すると、パターン画像２０３からの反射光量が小さいため、フォトトランジスタ２０２には、中間転写ベルト３１からの反射光に比して少ない光電流が流れ、同様に抵抗器４０７で電流−電圧変換されて抵抗器４０２〜４０４とオペアンプ４０１で増幅される。中間転写ベルト３１→パターン画像３０１→中間転写ベルト３１の順番で受光回路が反射光を検知した様子が図６（ａ）に示されている。この中間転写ベルト検知レベルとパターン画像検知レベルの中間に閾値レベル６０１が可変抵抗器４０６で設定される。すなわち電流−電圧変換された値とこの閾値レベル６０１をコンパレータ４０５で比較することによって、パターン検知出力６０２を作り出すことができる。
【００４６】
このようにしてパターン画像検知出力６０２が読み取られ、パターン画像間隔などからレジストレーションずれが検出される。そして、レジストレーションずれの検出結果に応じて記録されるべき画像信号に電気的補正が施され、および／またはレーザビーム光路中に設けられている折り返しミラー１６が駆動されて、光路長変化または光路変化の補正が行われる。
【００４７】
本実施形態では、このレジストレーション補正用パターン画像を用いてレーザ間の１走査中の被走査面上での各レーザの走査線の長さ（書込み幅）の差を検知し、補正を行うものである。本実施形態では、感光ドラム毎に２つのレーザ光で走査を行う場合について説明する。
【００４８】
各ビームの走査線長の差の検知方法について説明する。まず、転写ベルト３１が回転駆動され、レーザチップ２０７ａで主走査長検知パターンが書き込まれ、これがフォトセンサ６０，６１で検知される。続いて、レーザチップ２０７ｂで主走査長検知パターンが書き込まれ、これがフォトセンサ６０，６１で検知される。このとき、中間転写ベルト３１および感光ドラム１１（１１ａ〜１１ｄ）の回転駆動速度を通常のプリント時の１／２にすることによって、１つのレーザによる書き込みでも間隔をあけることなく通常の走査ピッチとなる。なお、ｎ個のレーザが設けられているときは、中間転写ベルト３１および感光ドラム１１の回転駆動速度を通常のプリント時の１／ｎにすれば、同様の効果が得られる。
【００４９】
主走査方向のずれを検出するためのパターンとしては、図４（ａ）または（ｂ）に示すようなものなどがあり、これを主走査方向の手前側と奥側に形成して検知することによって、主走査方向の走査長の差を検知することができる。
【００５０】
例えば図４（ａ）のパターンを形成して検知する場合、図８に示すように、第一線分１００１を検知してから第二線分１００２を検知するまでの時間をＴ１とすると、第一線分１００１と第二線分１００２の交点から主走査方向にセンサが通過する位置までの距離はＴ１に比例することになり、第一線分１００１と第二線分１００２間の角度が９０度であれば、上記距離はＴ１／２に相当する距離となる。主走査の走査長が異なれば、パターンが形成される位置が異なるため、このＴ１／２に相当する距離が異なることになる。
【００５１】
次に、レーザビーム間の主走査線長の差分の算出方法について説明する。図９（ａ）はレーザチップ２０７ａでパターン画像を書き込み、フォトセンサ６０，６１で読み取った画像もの９０１を示し、同図（ｂ）はレーザチップ２０７ｂでパターン画像を書き込み、フォトセンサ６０，６１で読み取ったもの９０２を示す。ここで、図中のＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４はパターンの線間の通過時間を表し、Ｔ１／２とＴ３／２を比較し、各レーザ光の書き出し位置の差をＴ２／２とＴ４／２を比較することによって、各レーザ光の書き終わり位置の差を算出することができる。すなわち、（Ｔ１−Ｔ３）／２＋（Ｔ２−Ｔ４）／２が各レーザ光間の走査長差となる。
【００５２】
次に、レーザ光間の走査線長の差の補正方法について説明する。
【００５３】
図１０は図２の画像書き出しタイミング制御回路２０１およびレーザ駆動制御回路２０２の詳細な構成を模式的に示す図である。
【００５４】
半導体レーザ２０７は、図１０に示すように、２つのレーザチップ（ＬＤ）２０７ａおよび２０７ｂと、フォトダイオード（ＰＤ）２０７ｃとから構成されている。各レーザチップ２０７ａ，２０７ｂは、レーザ駆動制御回路２０２により変調駆動される。また、各レーザチップ２０７ａ，２０７ｂからのレーザ光はフォトダイオード２０７ｃで受光され、フォトダイオード２０７ｃの出力はレーザ駆動制御回路２０２に入力される。レーザ駆動制御回路２０２は、２つのレーザ駆動電流回路２０２ａ，２０２ｂを有し、各レーザ駆動電流回路２０２ａ，２０２ｂは、フォトダイオード２０７ｃの出力に応じて対応するレーザチップ２０７ａ，２０７ｂのレーザ駆動電流を制御する。
【００５５】
画像書き出しタイミング制御回路２０１は、ラインメモリからなるＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ　Ｉｎ　Ｆｉｒｓｔ　Ｏｕｔ）８０３ａ，８０３ｂを有し、ＦＩＦＯ８０３ａ，８０３ｂは、外部からの画像信号を入力し、読み出しタイミング生成回路８０５からのタイミング信号に基づき画像信号の読み出しを開始する。ここで、読み出しタイミング生成回路８０５は、ＢＤ信号に基づき上記タイミング信号を生成する。また、各画素の読み出しクロックは、微調整を行うために、公知の周波数シンセサイザ回路によって構成されているＣＬＫ発生回路８０４ａ，８０４ｂから出力される。ＣＬＫ発生回路８０４ａ，８０４ｂには、読み出しタイミング発生回路８０５からのタイミング信号が入力されており、このタイミングに同期したクロックを出力することになる。また、ＣＬＫ発生回路８０４ａ，８０４ｂから出力されるＣＬＫの周波数に応じて主走査の画像サイズ（書込み幅）を変えることができるので、この画像サイズを規定する周波数を各レーザの走査線長の差に応じて微調することによって、各レーザチップ２０７ａ，２０７ｂのレーザ光間の走査長を同一長になるように補正することができる。各ＦＩＦＯ８０３ａ，８０３ｂから読み出された画像データはパルス幅変調部８０２ａ，８０２ｂに入力され、パルス幅変調部８０２ａ，８０２ｂは入力された画像データを所定幅のパルス幅データに変調する。このパルス幅データは、レーザ点灯時間を決定するレーザ点灯信号として対応するレーザ駆動電流回路２０２ａ，２０ｂに入力される。
【００５６】
以上のように、この主走査長検知用パターンを用いてレーザ光間の１走査中の感光ドラム面上での各レーザ光の走査長の差を検知し、ＣＬＫ発生回路８０４ａ，８０４ｂに所定の周波数を設定することによって、走査長差の補正を行うことができる。
【００５７】
また、本実施形態では、正確なレジストレーション補正を行うために、先ず複数レーザ光間の走査線長の差を補正した後に、レジストレーション補正を行う。そこで、ＣＰＵ（図示せず）は、図１１に示すフローチャートに従ってレジストレーション補正を行う。図１１は図１の画像形成装置におけるレジストレーション補正の手順を示すフローチャートである。
【００５８】
レジストレーション補正動作が開始されると、図１１に示すように、まずステップＳ１において転写ベルト３１を回転駆動し、続くステップＳ２で、主走査線長補正用パターンを形成する。そして、ステップＳ３において、フォトセンサ６０，６１でパターンを読み取り、補正量を算出してＣＬＫ発生回路８０４ａ，８０４ｂの周波数を設定する。
【００５９】
次いで、ステップＳ４において、レジストレーション補正用のパターン（レジパターン）を形成し、フォトセンサ６０，６１でパターンを読み取る。続いて、ステップＳ５において、補正量を算出し、レジストレーション補正を行う。そして、ステップＳ６において、中間転写ベルト３１の回転駆動を停止し、レジストレーション補正動作を終了する。
【００６０】
以上より、各レーザ光の走査線長の補正を行ってから、レジストレーションパターンを形成するので、正確なレジストレーション補正を行うことができる。
【００６１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１２を参照しながら説明する。図１２は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の要部構成を模式的に示す縦断面図である。
【００６２】
上記第１実施形態においては、第２の像担持体として中間転写ベルト３１が用いられているが、これに代えて、本実施形態では、第２の像担持体として、転写材Ｐを担持して搬送する転写材搬送ベルト３２が用いられる。なお、その他の点において、本実施形態は、上記第１実施形態のカラー画像形成装置と同様に構成されている。従って、同じ機能および作用をなす部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６３】
本実施形態においても、主走査線長補正用パターンおよびレジストレーションパターンを転写材搬送ベルト３２上に形成し、各レーザの走査線長の補正を行ってから、レジストレーション補正を行うものである。よって、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成することができる。
【００６４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１３を参照しながら説明する。図１３は本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の画像形成部に設けられているステーションのうち、１つの構成を模式的に示す図である。
【００６５】
本実施形態は、上記第１および第２実施形態に対し、２つのＢＤセンサ２０６，２０８が感光ドラム１１上の主走査方向の手前側と奥側にそれぞれ配置されている点で異なる。なお、上記第１および第２実施形態と同じ機能および作用をなす部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６６】
ＢＤセンサ２０６はレーザ光の１ラインの走査開始位置近傍に、ＢＤセンサ２０８は走査終了位置近傍に設けられている。レーザ光が感光ドラム１１上を走査し、その走査光がＢＤセンサ２０６，２０８を通過することによってＢＤセンサ２０６，２０８間の走査時間を検出することができる。ＢＤセンサ２０６，２０８の出力は主走査長差検知回路２０９に入力される。主走査長差検知回路２０９では、レーザチップ２０７ａだけを点灯させたときに検出した走査時間とレーザチップ２０７ｂだけを点灯させたときに検出した走査時間とを比較する。この走査時間の差が主走査長の差となる。主走査長の差から補正量が算出され、画像書き出しタイミング制御回路２０１にＣＬＫ発生回路の周波数設定値として入力される。その結果、各レーザの主走査長差を補正することができ、その後レジストレーション補正動作を行うことは上記第１および第２実施形態と同様である。
【００６７】
このように本実施形態では、上記第１および第２実施形態に対し、画像形成部に設けられた２つのＢＤセンサ２０６，２０８によって各レーザの走査長差を検知する点が異なる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成プロセス手段毎にそのマルチビーム走査光学系を介して、主走査方向の走査長を検知するための複数の補正用パターンを像担持体上に形成し、複数の補正用パターンを読み取り、読み取られた結果に基づいて周波数可変クロック発生手段から光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正し、周波数可変クロックの周波数の補正後、複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うので、像担持体上を走査する複数ビーム間の走査位置の差を小さくするまたは１走査中の像担持体上での各ビームの走査線の長さ（書込み幅）の差がなくなる。その結果、レジストレーション補正用パターンを正しく形成し、正確なレジストレーション補正を行うことができる。
【００６９】
また、本発明によれば、画像形成プロセス手段毎に複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査開始位置を検知し、画像形成プロセス手段毎に複数の光源からそれぞれ発光されたビームの走査終了位置を検知し、検知された走査開始位置と検知された走査終了位置とに基づいて周波数可変クロック発生手段から光源毎に発生される周波数可変クロックの周波数を補正するので、周波数可変クロックの周波数の補正後、複数の画像形成プロセス手段により形成される各色の画像のずれを補正するためのレジストレーション補正を行うので、像担持体上を走査する複数ビーム間の走査位置の差を小さくするまたは１走査中の像担持体上での各ビームの走査線の長さ（書込み幅）の差がなくなる。その結果、レジストレーション補正用パターンを正しく形成し、正確なレジストレーション補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部を示す縦断面図である。
【図２】図１の画像形成装置の画像形成部１０に設けられているステーションのうち、１つの構成を模式的に示す図である。
【図３】図１の画像形成装置におけるレジストレーション補正用パターン画像を検知するためのパターン画像検知手段（ＣＣＤセンサを含む）６０，６１付近の概要図である。
【図４】（ａ）は中間転写ベルト３１の移動方向であるプロセス方向と所定角度を有して配された第一線分およびこれとプロセス方向に直交する仮想線を挟んで対称に配された第二線分からなるパターンを示す図、（ｂ）は中間転写ベルト３１の移動方向であるプロセス方向と所定角度を有して配された第一線分およびプロセス方向と直交する方向（主走査方向）に平行な第二線分からなるパターンを示す図である。
【図５】フォトセンサ６０，６１が中間転写ベルト３１上のレジストレーション補正用パターン３０１を検知する様子を模式的に示す図である。
【図６】ＬＥＤ２０１が照射する光をパターン画像３０１または中間転写ベルト３１が反射する反射光をフォトトランジスタ２０２が受光する様子を模式的に示す図である。
【図７】フォトトランジスタ２０２が反射光を受光し、電気信号に変換する受光回路を示す図である。
【図８】パターンによって主走査倍率を算出する原理を表す図である。
【図９】（ａ）はレーザチップ２０７ａでパターン画像を書き込み、フォトセンサ６０，６１で読み取った画像もの９０１を示し、図（ｂ）はレーザチップ２０７ｂでパターン画像を書き込み、フォトセンサ６０，６１で読み取ったもの９０２を示す図である。
【図１０】図２の画像書き出しタイミング制御回路２０１およびレーザ駆動制御回路２０２の詳細な構成を模式的に示す図である。
【図１１】図１の画像形成装置におけるレジストレーション補正の手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の要部構成を模式的に示す縦断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の画像形成部に設けられているステーションのうち、１つの構成を模式的に示す図である。
【図１４】画像形成時におけるマルチレーザ（２つのレーザの場合）で走査線長が異なるときの様子を示す図である。
【符号の説明】
１０　画像形成部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ　感光ドラム
３１　中間転写ベルト
３２　転写材搬送ベルト
６０，６１　フォトセンサ
２０１　画像書き出しタイミング制御回路
２０２　レーザ駆動制御回路
２０４　回転多面鏡
２０５　ｆ−θレンズ
２０６，２０８　ＢＤセンサ
２０７　半導体レーザ
【図１】
2004098593.tif 000003
【図２】
2004098593.tif 000004
【図３】
2004098593.tif 000005
【図４】
2004098593.tif 000006
【図５】
2004098593.tif 000007
【図６】
2004098593.tif 000008
【図７】
2004098593.tif 000009
【図８】
2004098593.tif 000010
【図９】
2004098593.tif 000011
【図１０】
2004098593.tif 000012
【図１１】
2004098593.tif 000013
【図１２】
2004098593.tif 000014
【図１３】
2004098593.tif 000015
【図１４】
2004098593.tif 000016