(57)【要約】【課題】モノクロの場合には、先端レジストレーションの変動を防止して、カラーの場合には、さらに副走査方向の色ズレを防止して、プリントにおける画像品質を向上可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体と、光源、回転多面鏡および走査レンズを筐体に備えた走査光学装置とを有する画像形成装置において、印字部を補正する補正手段を、駆動時間と待機時間とをカウントするＣＰＵ１８１と、ポリゴンミラー１７の回転位相を制御しカウンタを備えたＡＳＩＣ１８２と、画像データを形成・出力するビデオコントローラ１８３と、モータ駆動部１８４と、レーザ駆動部１８５とを有して構成する。補正手段によって、所定の時間に対する転写材の副走査方向に沿った印字ズレの補正関数Ｒに基づき、副走査方向の印字ズレを補正する。【選択図】        図８
2004302244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
光源、回転多面鏡および走査レンズを筐体に備えた走査光学手段と、
印字ズレを補正する補正手段と、
駆動時間を計測する駆動時間計時手段と、
待機時間を計測する待機時間計時手段とを有し、
現像剤を記録媒体に転写し、定着させる前に、
上記補正手段により、所定の時間に対する記録媒体の副走査方向に沿った印字ズレのプロファイルに基づいて、上記副走査方向の印字ズレを補正可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に関し、特に、レーザビームプリンタやデジタル複写機などの電子写真方式を用いた画像形成装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機などに用いられる偏走査光学装置においては、画像信号に応じて、光源から光変調されて出射した光束が偏向され、ｆθ特性を有する走査光学素子（結像素子）によって、感光性を有する感光体ドラム面上にスポット状に集束されて、この記録媒体面上で光走査されることにより画像記録が行われる。この種の走査光学装置の主要部の概略図を図２６に示す。
【０００３】
図２６に示すように、従来の走査光学装置においては、光源手段１０１から出射した発散光束がコリメータレンズ１０２によりほぼ平行光束とされる。また、絞り１０３により、この平行光束の光量が制限され、副走査方向のみに所定の屈折力を有するシリンダレンズ（シリンドリカルレンズ）１０４に入射される。
【０００４】
シリンダレンズ１０４に入射された略平行光束は、主走査断面内において、そのまま略平行光束の状態で出射され、副走査断面内において集束されて、回転多面鏡（ポリゴンミラー）からなる光偏向器１０５の偏向面（反射面）１０５ａにほぼ線像として結像される。
【０００５】
しかしながら、光偏向器１０５の偏向面１０５ａによって偏向反射された光束は、ｆθ特性を有する走査光学素子（ｆθレンズ）１０６を介して、被走査面としての感光体ドラム面１０８上に導光される。そして、光偏向器１０５が矢印Ａ方向に回転されて、感光体ドラム面１０８上で矢印Ｂ方向に光走査される。これにより像担持体としての感光体ドラム面１０８上に画像記録が行われる。
【０００６】
また、最近、特許文献１や特許文献２などにおいて開示されるように、４個の走査光学装置を有するカラー画像形成装置が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１８３０５６号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８６２５４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の画像形成装置においては、次のような問題があった。すなわち、上述した従来のカラー画像形成装置における走査光学装置は、筐体の内部に配置された光偏向器が駆動されると、それぞれのコイルなどの回転部と駆動ＩＣなどの駆動回路とが発熱し、筐体や光学素子に熱が伝達してしまう。
【０００９】
さらに、半導体レーザの駆動によっても同様に、発熱や駆動回路に発熱が生じ、その熱が筐体やレーザホルダー、光学素子などに伝達してしまう。その結果、筐体や光学素子の熱膨張が発生し、レーザ光束における照射位置ズレが発生し、先端レジストレーションの変動が生じてしまう。
【００１０】
したがって、この発明の目的は、先端レジストレーションの変動を防止して、画像品質を向上させることができる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
また、この発明の他の目的は、カラー画像形成装置において、先端レジストレーションの変動を防止するとともに、副走査方向の色ズレを防止して、画像品質を向上させることができるカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、
像担持体と、
光源、回転多面鏡および走査レンズを筐体に備えた走査光学手段と、
印字部を補正する補正手段と、
駆動時間を計測する駆動時間計時手段と、
待機時間を計測する待機時間計時手段とを有し、
現像剤を記録媒体に転写し、定着させる前に、
補正手段により、所定の時間に対する記録媒体の副走査方向に沿った印字ズレのプロファイルに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
具体的に、この発明は、レーザ光源、回転多面鏡および走査レンズを筐体に備えた走査光学手段を有し、画像情報に基づいてレーザ光源から発するレーザ光束を変調し、レーザ光束を感光体に入射させ、トナーによって現像し、記録媒体に転写、定着させることによって画像を形成する画像形成装置において、画像形成装置が駆動時間計時手段および待機時間計時手段を備え、既知の時間に対する記録媒体の副走査方向（搬送方向）への印字ズレのプロファイルに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正することを特徴とする。
【００１４】
この第１の発明において、好適には、印字ズレのプロファイルを、駆動時間および待機時間により近似的な関数で表し、駆動時間計時手段により計時される駆動時間の値と、待機時間計時手段により計時される待機時間の値とに応じて、印字ズレ補正値を関数により算出する。
【００１５】
この第１の発明において、好適には、補正関数Ｒは、駆動時間をＴｏ、待機時間をＴｓとした場合に、
【数１】
2004302244.tif 000003
により定義された一次関数であり、かつ、Ｔｏ≧γの場合においては、Ｔｏ＝γとし、
【数２】
2004302244.tif 000004
の場合においては、Ｒ＝０とする。
【００１６】
この第１の発明において、典型的には、時間に対する記録媒体の副走査方向に沿った印字ズレのプロファイルとして、感光体に対するレーザ光束の副走査方向の時間に対する照射位置の変動量である。
【００１７】
この第１の発明において、典型的には、補正手段により、走査光学装置の回転多面鏡の走査回転位相を変化させて補正するのが好ましい。また、典型的には、補正手段により、副走査方向の画像データの出力するタイミングを変化させて補正する。より好適には、これらの２つの補正手段による補正を同時に実行する。
【００１８】
この第１の発明において、典型的には、画像形成装置は、それぞれの色に対応する複数の感光体と走査光学装置とを備えたカラー画像形成装置である。そして、この画像形成装置に用いられる走査光学装置は、独立した複数のレーザを１つの回転多面鏡の異なる反射面によって対称に走査する走査光学装置である。この場合、上述したα、β、γは、それぞれの色ごとに互いに異なる値をとるのが好ましいが、同じ値であっても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００２０】
まず、この発明の第１の実施形態による画像形成装置について説明する。図１に、この第１の実施形態による画像形成装置を示し、図２に、この画像形成装置に設けられた走査光学装置を示す。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１に示すように、この第１の実施形態による画像形成装置１０においては、センターフレーム１３上に、走査光学装置１２が固定されている。
【００２２】
また、画像形成装置１０に設けられた走査光学装置１２においては、図２に示すように、筐体２１内に、レーザ光Ｌを発する半導体レーザと、このレーザ光Ｌをほぼ平行光にするコリメータレンズ（図示せず）とからなるレーザユニット１４、シリンドリカルレンズ１５、モータ１６により一定方向に回転駆動可能に構成されたポリゴンミラー１７、２枚の結像レンズ１８，１９および、レーザ光Ｌを所定方向（図中紙面に垂直な方向）に偏向するミラー２０が配列されている。
【００２３】
また、図１に示すように、レーザ出射口２４の下方には、回転ドラムからなる像担持体としての感光体２７が配設され、その搬送方向下流側に後方に定着用ユニット２８、その下方に電源部（図示せず）と、全体を制御する制御回路２９、搬送手段としての搬送ローラ３０が配設されている。
【００２４】
作動時に、レーザユニット１４の半導体レーザから出射されたレーザ光Ｌは、コリメータレンズによって平行光とされ、シリンドリカルレンズ１５によって副走査方向に絞られて、ポリゴンミラー１７の反射面上に集光する。
【００２５】
このレーザ光Ｌは、モータ１６によって回転駆動するポリゴンミラー１７に反射されて偏向走査され、２枚の結像レンズ１８，１９を経て、ミラー２０により下方に反射され、レーザ出射口２４およびレーザ光通過口２５を順次通過して、回転ドラムの感光体２７に結像される。
【００２６】
このようにして感光体２７に結像されたレーザ光Ｌおよび、ポリゴンミラー１７の回転による主走査と回転ドラムの回転による副走査とに伴って、静電潜像が形成される。これとともに、搬送ローラ３０により記録媒体としての転写材Ｐが搬送されて、感光体２７上の静電潜像に伴うトナーが転写され、定着用ユニット２８によって転写された静電潜像が画像として転写材Ｐに定着される。
【００２７】
以上のようにして画像が形成される際の画像からのずれ量を、実際の画像形成装置において測定したデータを図３に示す。図３においては、副走査位置の初期からのずれにおける連続駆動時間依存性を示す。なお、連続駆動は、印字時間を指し、時間は、分単位である。また、データは、記録媒体に印字した画像からの実際の読み取り値である。
【００２８】
図３に示すように、副走査方向の色ズレは、駆動時間Ｔｏに応じて、右上がりの曲線のようなプロファイルを描いて変動する。その結果、連続して印字するにつれ、１０分間で２０μｍ、２０分間で４０μｍのズレが発生することがわかる。すなわち、図４に示す先端のレジストレーションａは、２０分で（ａ−４０）μｍとなることがわかる。
【００２９】
このズレのプロファイルＨを関数になるように近似すると図２の関数近似のラインのように、
Ｈ＝２×Ｔｏ
Ｔｏ≧２０分の場合は、Ｔｏ＝４０
という式によって近似可能である。
【００３０】
すなわち、この第１の実施形態による画像形成装置においては、駆動時間Ｔｏに応じて、上述した関数に基づいて、副走査位置ズレを補正することにより、図４に示す先端のレジストレーションａを維持することが可能となる。
【００３１】
次に、連続印字後の待機状態に入った場合について説明する。図５に示すように、この場合、待機時間Ｔｓに応じて、副走査方向の位置ズレは、右下がりのプロファイルを描きつつ、変動が初期位置に対して復帰するように移動する。
【００３２】
そして、図５から、待機時間が１０分間で３０μｍのずれ、２０分間で２０μｍのズレが生じることがわかる。また、元の状態に復帰するまでに約４０分間要することがわかる。また、図５に示すプロファイルは、連続印字におけるどの状態から待機を開始しても、その戻り方はほぼ同一である。そこで、この待機時における変化Ｋを１次関数によって近似すると、
Ｋ＝−１×Ｔｓ
Ｔｓ≧４０分の場合はＴｓ＝４０
という式によって近似可能である。
【００３３】
また、実際の印字において連続的に駆動されることは稀である。そのため、連続・待機時間の両方を考慮すると、補正関数Ｒは、
【数３】
2004302244.tif 000005
により定義された一次関数で表すことができ、かつ、Ｔｏ≧γの場合においては、Ｔｏ＝γとし、
【数４】
2004302244.tif 000006
の場合においては、Ｒ＝０として、この第１の実施形態による補正関数Ｒは、α＝２，β＝１、γ＝２０となり、
【数５】
2004302244.tif 000007
と表すことが可能である。
【００３４】
ここで、Ｔｏの係数（α）”２”、Ｔｓの係数（β）”１”、Ｔｏの限界値（γ）”２０”、Ｔｓの限界値”４０”は、それぞれの画像形成装置ごとに特有の値であって、実験的に求められる数値であり、この発明において、これらの数値は限定されるものではない。
【００３５】
さらに、図６および図７に、実際の走査光学装置の光線の副走査位置を測定することによって、画像形成装置の全体の副走査位置ズレのうちの、走査光学装置に起因するものだけを抽出したものを示す。図６に連続駆動の副走査位置ずれを示し、図７に連続駆動後に待機した際の副走査位置ズレを示す。
【００３６】
これらの図６および図７に示すように、図３に示す駆動時間に対する副走査位置ズレには、走査光学装置に起因するもの以外に、例えば、回転ドラムからなる感光体２７の位置変動や偏心、転写材Ｐの搬送誤差、定着器２８による発熱などの様々な現象が影響しているため、画像形成装置の個体差や測定におけるばらつきが大きくなってしまう。
【００３７】
また、１頁内における変動、すなわちＡＣ成分の影響も大きいため、測定誤差要因も大きくなってしまい、実際の画像においては、補正の効果が少ない場合が生じる可能性がある。
【００３８】
そこで、図６および図７に示す走査光学装置に起因する副走査方向のズレのみに関して補正を行う場合、補正関数Ｒは、
【数６】
2004302244.tif 000008
となる。
【００３９】
この補正関数Ｒに基づいて補正を行った場合、見かけ上の補正量が減少する。しかしながら、実際の画像における同一頁内における変動や、環境による変動が低下するため、結果的に、ズレの少ない画像を得ることができるとともに、プロファイルの測定も簡単に行うことができる。
【００４０】
次に、上述した補正関数Ｒに基づいた補正を行う、この第１の実施形態による補正手段について、図８を用いて説明する。
【００４１】
すなわち、図８に示すように、この第１の実施形態による補正手段は、口述するカウンタからの信号によって、プリント時間とプリント待機時間とをカウント可能な演算装置（ＣＰＵ）１８１と、ポリゴンミラーの回転位相を制御するロジック回路ＩＣ（ＡＳＩＣ）１８２と、画像データ（ＶＩＤＥＯ）を形成し、出力するビデオコントローラ（ＶＩＤＥＯ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１８３と、モータ駆動部１８４と、レーザ駆動部１８５とを有して構成されている。
【００４２】
演算装置（ＣＰＵ）１８１とロジック回路ＩＣ（ＡＳＩＣ）１８２とは、相互にアドレスデータバスにより接続されている。演算装置（ＣＰＵ）１８１においては、ＡＳＩＣ１８２に対して、アドレスデータバスが用いられる。
【００４３】
また、このアドレスデータバスを通じて、ポリゴンミラー１７を回転させるためのモータ回転や、ポリゴンミラー１７の回転位相制御を指示可能に構成され、ポリゴンミラー１７を回転可能に構成されている。また、上述したモータ回転の指示やポリゴンミラーの回転位相制御によって、スキャナモータ１８７が回転される。
【００４４】
また、ＡＳＩＣ１８２により、モータ駆動部１８４およびレーザ駆動部１８５に、それぞれ駆動信号（ＭＯＴＯＲ＿Ｄ，ＬＡＳＥＲ＿Ｄ）が供給されることにより、それぞれの駆動部を制御可能に構成されている。
【００４５】
／ＢＤ＿Ｉ信号および／ＢＤ＿Ｏ信号は、主走査方向の書き出し位置のタイミングを決定する主走査同期信号であり、水平同期信号検出部（以後、ＢＤセンサ）からの／ＢＤ＿Ｉ信号および／ＢＤ＿Ｏ信号のタイミングにより、主走査方向の画像書き出し位置が決定される。
【００４６】
また、演算装置（ＣＰＵ）１８１は、ビデオコントローラ１８３に副走査方向の画像書き出し位置タイミング（ＶＳＹＮＣ）を指示可能に構成されている。
【００４７】
また、画像書き出し位置タイミング（ＶＳＹＮＣ）の指示が実行されて、次の／ＢＤ＿Ｏ信号のタイミングにより、ビデオコントローラ１８３から、画像データ（ＶＩＤＥＯ）が出力される。
【００４８】
また、ＣＰＵ１８１により、プリント時間とプリント待機時間とから副走査方向の画像書き出し位置が算出され、スキャナモータ位相制御が実行されて、主走査方向の書き出し位置を決定可能に構成されている。
【００４９】
図９は、スキャナ制御部に関するブロック図である。図９に示すように、スキャナモータ１８７の回転に応じ、光ビームが光ビーム走査の所定の位置に取り付けられた光ビームの走査に応じて水平同期信号（／ＢＤ信号）を出力するＢＤセンサ１８６により検出される。
【００５０】
この／ＢＤ信号は、回転基準信号とともにモータ制御部１９２に入力される。回転基準信号は、スキャナモータを等速に回転制御するための信号であり、モータ制御部１９２に供給するための回転基準信号発生部１９３から出力される。モータ制御部１９２により、／ＢＤ信号と回転基準信号とに基づいてスキャナモータを駆動するモータ駆動部１８４に、制御信号が供給される。
【００５１】
モータ制御部１９２は、制御信号に基づいてスキャナモータ１８７を回転制御可能に構成されている。そして、あらかじめ決定されたスキャナモータ回転数の／ＢＤ信号の周期の回転基準信号と、ＢＤセンサからの／ＢＤ信号の立ち下がりエッジとを比較する。この比較の結果、／ＢＤ信号が回転基準信号よりも遅延している間において加速（ＨＩＧＨ）、先に進んでいる間において減速（ＬＯＷ）、これら以外において保持（ＭＩＤＤＬＥ）の信号が出力される。
【００５２】
以上説明した動作により、スキャナモータ１８７を、共通の回転基準信号に位相を揃えて回転させることが可能となる。
【００５３】
次に、スキャナモータ制御部について説明する。図１０に、ポリゴンミラーの回転位相を制御するスキャナモータ制御部におけるモータ制御部のブロック図を示す。
【００５４】
図１０に示すように、スキャナモータ制御部１９４におけるモータ制御部１９２においては、上述した／ＢＤ信号が速度ディスクリ２０４および位相比較器２０５に入力される。また、回転基準信号は、位相比較器２０５に入力される。
【００５５】
また、速度ディスクリ２０４の出力および位相比較器２０５の出力は、それぞれゲイン調整部２０１およびゲイン位相調整部２０２において、それぞれゲイン調整および位相補償がされ、積分アンプ２０３に出力される。
【００５６】
このとき、速度ディスクリ２０４のゲインは、位相比較器２０５のゲインよりも数１０〜数１００倍大きくするのが好ましい。また、位相比較器２０５の出力のゲインおよび位相を調整するゲイン位相調整部２０２においては、位相進み補償を実行するのが望ましい。
【００５７】
上述したゲイン調整部２０１およびゲイン位相調整部２０２は、使用するスキャナモータや制御回路などに応じて最適な定数を調整可能に構成されている。また、積分アンプ２０３においては、上述した２つの入力を加算したものから積分動作が実行され、モータ駆動部１８４に出力する制御電圧を印加可能に構成されている。
【００５８】
また、図１１に、速度ディスクリ２０４の詳細なブロック図を示す。この速度ディスクリにおいては、／ＢＤ信号は１／２分周器３０１に入力されて、１／２の周期に分周され、デューティが５０％の信号となる。
【００５９】
この１／２分周された／ＢＤ信号の立ち上がりエッジは、立ち上がり検出部３０２により、立ち下がりエッジは立ち下がり検出部３０３により検出される。駆動時間計時手段としてのカウンタ３０４においては、立ち上がりエッジ検出部の出力をトリガとしてカウントが開始され、あらかじめ決定された／ＢＤ信号の周期に相当する時間の所定パルス数だけのクロックがカウントされて停止する。
【００６０】
また、カウンタ３０４においては、クロックを計時している間にＬＯＷが出力され、停止している間にＨＩＧＨが出力される。同様にして、待機時間計時手段としてのカウンタ３０５においては、立ち下がりエッジ検出部の出力がトリガとなってカウントが開始され、あらかじめ決定された／ＢＤ信号の周期に相当する時間の所定パルス数だけクロックをカウントしてから停止する。
【００６１】
また、このカウンタ３０５においても、クロックを計時している間にＬＯＷが出力され、停止している間にＨＩＧＨが出力される。このような動作をするカウンタ３０４，３０５の出力に対して、ＮＡＮＤ出力が加速信号となり、ＯＲ出力が減速信号となる。これによって、／ＢＤ信号の周期が所定の周期よりも長い場合に加速信号を、短い場合に減速信号を、等しい場合に保持する信号を、それぞれ得ることが可能となる。
【００６２】
そして、これらの加速信号や減速信号に応じて、チャージポンプ３０６により、出力電圧が増減されて速度ディスクリ２０４の出力が生成される。
【００６３】
また、図９および図１２に示すように、副走査方向の画像書き出し位置の補正においては、回転基準信号の周期をそれぞれ１／ｎずつ位相をずらしたｎ個（ｎは自然数、図１２においては、ｎ＝４）の位相回転基準信号を発生する位相回転基準信号発生手段によって、副走査方向の画像ずれが最小になる、ｎ個の位相回転基準信号の中から最適な位相回転基準信号を選択することによって行うことができる。
【００６４】
したがって、プリント時間とプリント待機時間から決定する補正関数とに基づいて、回転基準信号と／ＢＤ信号の周波数の最適な位相とが選択され、ビデオコントローラ１８３からの画像出力のタイミングが可変される。
【００６５】
以上説明したように、この第１の実施形態によれば、上述した構成を採用することにより、画像の先端のレジストレーションのズレを補正することが可能になるとともに、画像の品質悪化を簡易な方法によって補正することが可能となる。
【００６６】
（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態によるカラー画像形成装置について説明する。図１３に、この発明の第２の実施形態によるカラー画像形成装置を示す。
【００６７】
図１３に示すように、この第２の実施形態によるカラー画像形成装置５０は、垂直方向に並設された、それぞれの色に対応した４個の感光体ドラム５１（５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃ）を有して構成されている。
【００６８】
感光体ドラム５１（５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃ）の周囲には、その回転方向に従って、順に、感光体ドラム１の表面を均一に帯電可能に構成された帯電装置５２（５２Ｂｋ，５２Ｍ，５２Ｙ，５２Ｃ）が併設されている。
【００６９】
また、カラー画像情報に従った、ブラック（Ｂｋ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ）のそれぞれの色に分解された画像情報に基づいて、レーザビームを照射し、感光体ドラム５１上に静電潜像を形成可能に構成された走査光学装置５３（５３Ｂｋ，５３Ｍ，５３Ｙ，５３Ｃ）および、感光体ドラム１上のトナー像を転写材Ｓに転写可能に構成された静電転写装置５５（５５Ｂｋ，５５Ｍ，５５Ｙ，５５Ｃ）が並設されている。
【００７０】
走査光学装置５３は、感光体ドラム５１に対してほぼ水平方向に位置するように配置されている。これらの走査光学装置５３は、レーザダイオード（図示せず）から出射される画像信号に対応して変調された光束が、スキャナモータ１６（図示せず）によって、高速回転されるポリゴンミラー１７（１７Ｂｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃ）に照射される。
【００７１】
ポリゴンミラー１７によって反射された画像光により、結像レンズ１８（１８Ｂｋ，１８Ｍ，１８Ｙ，１８Ｃ）、１９（１９Ｂｋ，１９Ｍ，１９Ｙ，１９Ｃ）を介して、帯電された感光体ドラム５１の表面を選択的に露光することにより、感光体ドラム５１に、静電潜像を形成可能に構成されている。
【００７２】
また、現像装置５４（５４Ｂｋ，５４Ｍ，５４Ｙ，５４Ｃ）は、それぞれブラック、マゼンタ、イエロー、シアンのそれぞれの色のトナーがそれぞれ収納された現像器から構成されており、それぞれの感光体ドラム５１の表面に形成された静電潜像に対してトナーを現像可能に構成されている。
【００７３】
また、静電転写ベルト６１は、すべての感光体ドラム５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃに対向して接しつつ循環移動可能に配設されている。そして、転写材Ｓが、静電転写ベルト６１によって転写位置まで搬送され、感光体ドラム５１上のトナー像が転写される。
【００７４】
この静電転写ベルト６１の内側に当接し、４個の感光体ドラム５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃの対向した位置に、それぞれ設けられた静電転写装置５５によって感光体ドラム５１に接触中の用紙に、感光体ドラム５１上の負極性のトナー像が転写される。
【００７５】
４色のトナー像が転写された転写材Ｓは、定着器７０によりトナー像が熱定着された後、排紙部から画像面を下にした状態で排出される。
【００７６】
このように印刷された画像における副走査方向に沿った色ズレを、実際の画像から読み取ると、図１４に示すように、連続駆動時の副走査位置ズレは、３０分の連続駆動で最大（Ｂｋ）で６０μｍ、最小（Ｃ）で３０μｍとなり、それぞれの色の相対差は、３０μｍとなる。
【００７７】
これは、画像形成装置内部の配置により発熱源となる定着器７０などの位置関係に基づいて表出する差である。この第２の実施形態によるカラー画像形成装置のように、複数の色に対応した感光体ドラムを備えた画像形成装置においては、先端レジストレーションのズレのみならず、それぞれの色を重ねた場合においても、この印刷ズレが色ズレとなって発生する。
【００７８】
このような色ずれは、カラー画像にとっては大きな問題となる。そこで、この第２の実施形態においては、補正値を図１５に示すように近似することにより、第１の実施形態による印刷ズレの補正と同様にして、近似することができる。
【００７９】
また、図１４および図１５に対応した、連続駆動した状態から待機した場合の色ズレを図１６に示す。また、この図１６のような色ずれは、図１７に示すような近似が可能である。
【００８０】
すなわち、図１５および図１７から、Ｂｋ（ブラック）の場合、
【数７】
2004302244.tif 000009
Ｍ（マゼンダ）の場合、
【数８】
2004302244.tif 000010
Ｙ（イエロー）の場合、
【数９】
2004302244.tif 000011
Ｃ（シアン）の場合、
【数１０】
2004302244.tif 000012
となる。
【００８１】
以上の近似式に基づいて、駆動時間タイマー値Ｔｏと待機時間タイマー値Ｔｓとから、補正関数に基づく補正値Ｒが算出される。
【００８２】
また、実際に設けられる、この第２の実施形態によるカラー画像形成装置の補正手段の構成を、図１８，図１９に示す。図中のＢｋ，Ｍ，ＹおよびＣは、それぞれブラックＢＫ、マゼンタＭ、イエローＹおよびシアンＣに対応している。なお、動作に関しては、それぞれの色において、第１の実施形態における動作と同様の動作を実行するので、その説明を省略する。
【００８３】
以上説明したように、この第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、カラー画像形成装置において、その色ズレを抑制することが可能となる。
【００８４】
また、上述した第２の実施形態においては、変動のプロファイルは、画像形成装置に備えた走査光学装置の光線の変動量を測定したデータを用いて説明したが、実際の画像から読み取ったズレ量から関数を作成して補正することも可能である。
【００８５】
（第３の実施形態）
次に、この発明の第３の実施形態による画像形成装置について説明する。図２０に、この第３の実施形態によるカラー画像形成装置を示す。
【００８６】
図２０に示すように、この第３の実施形態によるカラー画像形成装置においては、後述する構成からなる走査光学装置８０と、それぞれ等ピッチに配置された像担持体としての感光体ドラム８１（８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙ，８１ＢＫ）とを有して構成されている。
【００８７】
また、この第３の実施形態によるカラー画像形成装置においては、走査光学装置８０から、画像情報に基づいてそれぞれ光変調された、それぞれの光束（レーザビーム）ＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢｋが出射され、それぞれの光束に対応する感光体ドラム８１（８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙ，８１ＢＫ）面上を、それぞれ照射することにより静電潜像が形成される。
【００８８】
この静電潜像は、１次帯電器８２Ｃ，８２Ｍ，８２Ｙ，８２ＢＫによって、それぞれ一様に帯電されている感光体ドラム８１の表面上に形成される。また、現像器８４（８４Ｃ，８４Ｍ，８４Ｙ，８４ＢＫ）により、それぞれ、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの画像に可視像化され、転写ベルト７上を搬送される転写材Ｐに、転写ローラ８５Ｃ，８５Ｍ，８５Ｙ，８５ＢＫによって順次静電転写されることによりカラー画像が形成される。
【００８９】
その後、それぞれの感光体ドラム８１の面上に残った残留トナーは、クリーナー８６（８６Ｃ，８６Ｍ，８６Ｙ，８６ＢＫ）により除去され、次のカラー画像を形成するために、再度、１次帯電器８２により一様に帯電される。
【００９０】
上述した転写材Ｐは、給紙トレイ８３上に積載され、給紙ローラ９１によって１枚ずつ順に給紙される。そして、この転写材Ｐは、レジストローラ８５により、画像の書き出しタイミングの同期がとられ、転写ベルト８７上に送出される。
【００９１】
この転写材Ｐが、転写ベルト８７上を精度よく搬送されている間、感光体ドラム８１の表面上に形成された、それぞれのシアンの画像、マゼンダの画像、イエローの画像、ブラックの画像は、順次転写材Ｐ上に、転写される。これにより、転写材Ｐにカラー画像が形成される。
【００９２】
このとき、駆動ローラ５２は、回転ムラの小さな駆動モータ（図示しない）と接続されており、転写ベルト８７の送りを精度よく実行可能に構成されている。
また、転写材Ｐは、その表面に形成されたカラー画像が、定着器８８によって熱定着された後、排紙ローラ８９などによって搬送されて装置外に排出される。
【００９３】
図２１に、この第３の実施形態による走査光学装置８０の構成を示す。図２１Ａに、上面図を示し図２１Ｂに、Ｂ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【００９４】
図２１に示すように、半導体レーザ９０（９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｙ，９０Ｂｋ）から出射されたビームＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢｋは、シリンドリカルレンズ９９（９９Ｃ，９９Ｍ，９９Ｙ，９９Ｂｋ）を通過して、回転多面鏡９２ａ，９２ｂの異なる面に入射され、それぞれ異なる方向に走査される。
【００９５】
回転多面鏡９２ａ，９２ｂにより走査されたビームＬＣ，ＬＭ，ＬＹ，ＬＢｋは、それぞれ１枚目の走査レンズ９３（９３Ｃ，９３Ｍ，９３Ｙ，９３Ｂｋ）を透過して、感光体ドラムピッチと同一ピッチであって、入射光束に対して同一角度になるように配置された折り返しミラー９４（９４Ｃ，９４Ｍ，９４Ｙ，９４Ｂｋ）によって方向を、所定の角度だけ変えられ、２枚目の走査レンズ９５（９５Ｃ，９５Ｍ，９５Ｙ，９５Ｂｋ）を透過し、４つの感光体ドラム上に走査光を結像させることが可能となる。
【００９６】
走査光学装置８０は、回転多面鏡９２ａ、９２ｂをそれぞれ備えた偏向器９６ａ，９６ｂを１つの筐体９７の同一平面上に備え、かつ、その他の折り返しミラーや走査レンズなどの走査光学系の全てが、樹脂などによって成型された筐体内に備えられている。
【００９７】
また、この第３の実施形態による走査光学装置における副走査方向に沿った走査線位置ズレは、図２２に示すように、２０分の連続駆動で最大（Ｂｋ）で６０μｍ、最小（Ｍ）で−５０μｍ、それぞれの色の相対差は１１０μｍとなる。
【００９８】
このように、偏向器を挟んで両側において走査する走査光学装置の場合、偏向器や半導体レーザによる発熱によって筐体が伸長する。ところが、走査光学装置の固定位置などにより、それらの要素が複雑に絡み合うことにより、結果的に副走査方向の色ズレも、図２２のように色ごとによって異なる動きで変動することになる。
【００９９】
特に、回転多面鏡を挟んで対向する色においては、ずれる方向までも逆になってしまう。そのため、先端のレジストレーションのズレのみならず、それぞれの色を重ねた場合に色ズレが発生する。このような色ずれは、カラー画像において、致命的な問題となってしまう。
【０１００】
そこで、この場合の補正値としては、図２３に示す近似線で表すことができるように設定される。
【０１０１】
すなわち、Ｂｋ（ブラック）の場合、
【数１１】
2004302244.tif 000013
Ｍ（マゼンダ）の場合、
【数１２】
2004302244.tif 000014
Ｙ（イエロー）の場合、
【数１３】
2004302244.tif 000015
Ｃ（シアン）の場合、
【数１４】
2004302244.tif 000016
となる。
【０１０２】
以上のように、この第３の実施形態においては、それぞれの色ごとで、互いに異なる補正値を用いる必要がある。
【０１０３】
また、この第３の実施形態による補正手段については、第２の実施形態におけると同様の構成（図１３，図１４参照）を有するとともに、動作に関しても、第１および第２の実施形態におけると同様であるので、その説明を省略する。
【０１０４】
この第３の実施形態によれば、第２の実施形態の効果と同様の効果を得ることができるとともに、画像の先端のレジストレーションズレの変動や色ズレを抑制することが可能となる。また、上述した補正を行った場合、先端レジストレーションおよび色ズレの変動が低減された画像形成装置を得ることが可能となる。
【０１０５】
また、この第３の実施形態においては、変動のプロファイルとして、画像形成装置に備えられた走査光学装置の光線の変動量を測定したものを用いているが、実際の画像から読み取ったズレ量から関数を作成して、補正を実行することも可能である。
【０１０６】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０１０７】
例えば、上述の実施形態において挙げた数値や、補正関数Ｒと種々の係数はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値や、補正関数Ｒと種々の係数を用いてもよい。
【０１０８】
また、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下の技術的思想を含み、これらの技術的思想のあらゆる組み合わせを包含するものである。
【０１０９】
［第１の実施態様］
この発明の第１の実施態様は、像担持体と、光源、回転多面鏡および走査レンズを筐体に備えた走査光学手段と、印字ズレを補正する補正手段と、駆動時間を計測する駆動時間計時手段と、待機時間を計測する待機時間計時手段とを有し、現像剤を記録媒体に転写し、定着させる前に、補正手段により、所定の時間に対する記録媒体の副走査方向に沿った印字ズレのプロファイルに基づいて、副走査方向の印字ズレを補正可能に構成されている画像形成装置である。
【０１１０】
［第２の実施態様］
この発明の第２の実施態様において、印字ズレプロファイルを駆動時間および待機時間によって近似的な関数で表し、駆動時間計時手段および待機時間計時手段の値に応じて印字ズレ補正値を補正関数によって算出する。
【０１１１】
［第３の実施態様］
この発明の第３の実施態様において、補正関数Ｒは、駆動時間をＴｏ、待機時間Ｔｓとした場合に、
【数１５】
2004302244.tif 000017
によって定義された関数であるとともに、Ｔｏ≧γの場合に、Ｔｏ＝γとし、
【数１６】
2004302244.tif 000018
の場合に、Ｒ＝０とする。
【０１１２】
［第４の実施態様］
この発明の第４の実施態様において、時間に対する記録媒体の副走査方向に沿った印字ズレのプロファイルが、像担持体に対するレーザ光束の副走査方向の時間に対する照射位置の変動量である。
【０１１３】
［第５の実施態様］
この発明の第５の実施態様において、補正手段が、走査光学装置の回転多面鏡の走査回転位相を変化させることにより補正可能に構成されている。
【０１１４】
［第６の実施態様］
この発明の第６の実施態様において、補正手段が、副走査方向の画像データの出力するタイミングを変化させて補正可能に構成されている。
【０１１５】
［第７の実施態様］
この発明の第７の実施態様において、補正手段は、走査光学装置の回転多面鏡の走査回転位相を変化させて行う補正と、補正手段が、副走査方向の画像データの出力するタイミングを変化させる補正とを同時に実行可能に構成されている。
【０１１６】
［第８の実施態様］
この発明の第８の実施態様において、複数の色にそれぞれ対応する、複数の像担持体と、複数の走査光学装置とを備えたカラー画像形成装置である。
【０１１７】
［第９の実施態様］
この発明の第９の実施態様において、走査光学手段が、互いに独立した複数のレーザを１つの回転多面鏡の異なる反射面によって対称に走査可能に構成されている。
【０１１８】
［第１０の実施態様］
この発明の第１０の実施態様において、α、β、γは、それぞれの色ごとによって互いに異なる値である。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、画像形成装置における時間的な副走査位置の印字ズレをあらかじめ測定して分かっている変動のプロファイルに基づいて簡単な関数に近似し、その関数に従って駆動時間、待機時間に応じて副走査方向の位置ズレを補正することにより、先端レジストレーションの変動を防止し、画像品質の優れた画像形成装置を提供することができる。
【０１２０】
また、この発明をカラー画像形成装置に適用することにより、カラー画像形成装置において、先端レジストレーションの変動を防止することができるとともに、副走査方向の色ズレを防止することができ、カラー画像形成装置における画像品質の向上を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態による画像形成装置を示す模式断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による画像形成装置に備えた走査光学装置を示す模式断面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態による駆動時の副走査方向の走査位置ズレを示すグラフである。
【図４】この発明の第１の実施形態による副走査方向の走査位置ズレを示す模式図である。
【図５】この発明の第１の実施形態よる画像形成装置における待機時の副走査方向に沿った走査位置ズレを示すグラフである。
【図６】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った、走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図７】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った、走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図８】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の補正手段を示すブロック図である。
【図９】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の補正手段を示すブロック図である。
【図１０】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の補正手段を示すブロック図である。
【図１１】この発明の第１の実施形態による画像形成装置の補正手段を示すブロック図である。
【図１２】この発明の第１の実施形態による補正手段を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】この発明の第２の実施形態による画像形成装置を示す模式断面図である。
【図１４】この発明の第２の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図１５】この発明の第２の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレの近似関数を示すグラフである。
【図１６】この発明の第２の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図１７】この発明の第２の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレの近似関数を示すグラフである。
【図１８】この発明の第２の実施形態による画像形成装置における補正手段を示すブロック図である。
【図１９】この発明の第２の実施形態による画像形成装置における補正手段を示すブロック図である。
【図２０】この発明の第３の実施形態による画像形成装置を示す模式断面図である。
【図２１】この発明の第３の実施形態による画像形成装置に設けられた走査光学装置を示す模式図である。
【図２２】この発明の第３の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図２３】この発明の第３の実施形態による画像形成装置の駆動時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレの近似関数を示すグラフである。
【図２４】この発明の第３の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレを示すグラフである。
【図２５】この発明の第３の実施形態による画像形成装置の待機時における副走査方向に沿った走査光学装置に起因する走査位置ズレの近似関数を示すグラフである。
【図２６】従来技術による走査光学装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１Ｂｋ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ  感光体ドラム
７  転写ベルト
１０  画像形成装置
１２  走査光学装置
１３  センターフレーム
１４  レーザユニット
１５  シリンドリカルレンズ
１６  モータ
１７  ポリゴンミラー
１８，１９  結像レンズ
２０  ミラー
２１  筐体
２４  レーザ出射口
２５  レーザ光通過口
２７  感光体
２８  定着器
２８  定着用ユニット
２９  制御回路
３０  搬送手段
５０  カラー画像形成装置
５１，５１Ｂｋ，５１Ｍ，５１Ｙ，５１Ｃ  感光体ドラム
５２，５２Ｂｋ，５２Ｍ，５２Ｙ，５２Ｃ  帯電装置
５３，５３Ｂｋ，５３Ｍ，５３Ｙ，５３Ｃ  走査光学装置
５４，５４Ｂｋ，５４Ｍ，５４Ｙ，５４Ｃ  現像装置
５５，５５Ｂｋ，５５Ｍ，５５Ｙ，５５Ｃ  静電転写装置
６１  静電転写ベルト
７０  定着器
８０  走査光学装置
８１，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｙ，８１ＢＫ  感光体ドラム
８２，８２Ｃ，８２Ｍ，８２Ｙ，８２Ｂｋ  一次帯電器
８３  給紙トレイ
８４，８４Ｃ，８４Ｍ，８４Ｙ，８４Ｂｋ  現像器
８５  レジストローラ
８５，８５Ｃ，８５Ｍ，８５Ｙ，８５Ｂｋ  転写ローラ
８６，８６Ｃ，８６Ｍ，８６Ｙ，８６Ｂｋ  クリーナー
８７  転写ベルト
８８  定着器
８９  排紙ローラ
９０，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｙ，９０Ｂｋ  半導体レーザ
９１  給紙ローラ
９２  コリメータレンズ
９２ａ，９２ｂ  回転多面鏡
９３，９３Ｃ，９３Ｍ，９３Ｙ，９３Ｂｋ，９５，９５Ｃ，９５Ｍ，９５Ｙ，９５Ｂｋ  走査レンズ
９４，９４Ｃ，９４Ｍ，９４Ｙ，９４Ｂｋ  ミラー
９６ａ，９６ｂ  偏向器
９７  筐体
９９，９９Ｃ，９９Ｍ，９９Ｙ，９９Ｂｋ  シリンドリカルレンズ
１０１  光源手段
１０２  コリメータレンズ
１０３  絞り
１０４  シリンダレンズ
１０５  光偏向器
１０５ａ  偏向面
１０８  感光体ドラム面
１８４  モータ駆動部
１８５  レーザ駆動部
１８６  センサ
１８７  スキャナモータ
１９２  モータ制御部
１９３  回転基準信号発生部
１９４  スキャナモータ制御部
２０１  ゲイン調整部
２０２  ゲイン位相調整部
２０３  積分アンプ
２０４  速度ディスクリ
２０５  位相比較器
３０１  １／２分周器
３０２，３０３  検出部
３０４，３０５  カウンタ
３０６  チャージポンプ
【図１】
2004302244.tif 000019
【図２】
2004302244.tif 000020
【図３】
2004302244.tif 000021
【図４】
2004302244.tif 000022
【図５】
2004302244.tif 000023
【図６】
2004302244.tif 000024
【図７】
2004302244.tif 000025
【図８】
2004302244.tif 000026
【図９】
2004302244.tif 000027
【図１０】
2004302244.tif 000028
【図１１】
2004302244.tif 000029
【図１２】
2004302244.tif 000030
【図１３】
2004302244.tif 000031
【図１４】
2004302244.tif 000032
【図１５】
2004302244.tif 000033
【図１６】
2004302244.tif 000034
【図１７】
2004302244.tif 000035
【図１８】
2004302244.tif 000036
【図１９】
2004302244.tif 000037
【図２０】
2004302244.tif 000038
【図２１】
2004302244.tif 000039
【図２２】
2004302244.tif 000040
【図２３】
2004302244.tif 000041
【図２４】
2004302244.tif 000042
【図２５】
2004302244.tif 000043
【図２６】
2004302244.tif 000044