JP2011053559A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を不要に大型化することなく、リアルタイムで色ずれを検知し、色味変動の無い画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋと、複数の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋそれぞれに照射する光ビームを走査して作像を行う光走査装置と、複数の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋそれぞれの近傍にセットされるフォトセンサ１２０と、備え、複数の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋそれぞれの感光層が形成されていない領域に前記光ビームに対する反射率の異なる部分から構成されるパターン部７０を備え、複数の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋそれぞれの感光層が形成されていない領域に前記光走査装置から光ビームを照射し、複数の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋそれぞれに対応するフォトセンサ１２０がパターン部７０を検出する信号に基づいて、複数の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋそれぞれの光走査の位置ずれを検出する。
【選択図】図７

Description

本発明は、レーザープリンタ、デジタル複写機、普通紙ファックス等に用いられる光走査装置を備える画像形成装置に関する。

従来より、複数色を重ね合わせてフルカラー画像を得る電子写真方式の画像形成装置においては、所定のタイミングで各色のトナーパターンを作像し、転写ベルトに転写されたトナーパターンをフォトセンサにて各色のトナーパターンの相対位置のズレを検知し、検知結果を光走査装置の各色の書き出しタイミングにフィードバックし、各色を重ね合わせる位置を調整していた。

上記従来の画像形成装置では、トナーパターンを画像領域に作像する必要があるため、通常の作像を止めて色ずれ検知専用のトナーパターンを作像する必要があった。このように、このトナーパターン作像においては通常の作像を止めるためスループットが低下してしまうという欠点があるため、通常は色ずれ検知専用のトナーパターンは画像形成枚数として１００枚以上の所定の間隔をあけて作像されている。しかしながら、１００枚以上の所定の間隔をあけて色ずれを検知していては、例えば露光装置の温度変化によるずれなど、徐々に変化していく色ずれをその間に補正できず、色味が変化することがあった。

この課題を解決するため、特許文献１，２において画像領域外にトナーパターンを作像する方式も提案されているが、トナーパターンを作像する分の領域だけ作像に絡む各ユニットのサイズを大きくせねばならず、機械の大型化が要求された。

また、特許文献３で示される主走査方向の倍率変化量を検知する場合も、トナーパッチを作像しており、徐々に増えていく副走査方向の色ずれに完全に対応しているとは言えなかった。

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、装置を不要に大型化することなく、リアルタイムで色ずれを検知し、色味変動の無い画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕 画像形成装置本体に着脱可能で、表面に感光層が形成された領域と形成されていない領域とを有する複数の感光体と、作像のために前記複数の感光体それぞれに光ビームを走査しながら照射する光走査装置と、前記複数の感光体それぞれの近傍に設けられるフォトセンサと、備え、前記複数の感光体それぞれの感光層が形成されていない領域に前記光ビームに対する反射率の異なる部分から構成されるパターン部を備え、該複数の感光体それぞれの感光層が形成されていない領域に前記光走査装置から光ビームを照射し、前記複数の感光体それぞれに対応するフォトセンサが前記パターン部を検出する信号に基づいて、前記複数の感光体それぞれの光走査の位置ずれを検出することを特徴とする画像形成装置。
〔２〕 前記光走査装置から射出される光ビームを対応する感光体の感光層が形成されていない領域に向かうように屈折させる光学素子を有することを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置。
〔３〕 前記パターン部は、光ビームの走査方向である主走査方向に平行なライン状のマークと、主走査方向から該主走査方向に対し直交する方向である副走査方向に傾いたライン状のマークが感光層が形成されていない領域の前記光ビームに対する反射率と異なる反射率を有するように形成されてなることを特徴とする前記〔１〕または〔２〕に記載の画像形成装置。
〔４〕 前記光ビームは、前記感光体近傍で集光されていることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の画像形成装置。
〔５〕 前記光ビームは、前記感光体からフォトセンサへ向かう光路中で集光されていることを特徴とする前記〔４〕に記載の画像形成装置。
〔６〕 前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して、作像開始時の該複数の感光体それぞれにおける光走査位置ずれ量を開始光走査位置ずれ量として検知し、以降の作像の最中に検知される光走査位置ずれ量を、前記開始光走査位置ずれ量と比較して、その比較結果を利用して作像開始時から光走査位置ずれが発生しないように、位置ずれ補正を行うことを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の画像形成装置。
〔７〕 前記複数の感光体それぞれから転写ベルト上に転写されたトナーパターンをフォトセンサが検出する信号に基づいて、該転写ベルト上の色ずれを補正する色ずれ補正手段を備え、前記色ずれ補正手段による転写ベルト上の色ずれを補正する処理を行ったときに、前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して、該複数の感光体それぞれの光走査位置ずれ量を検知し、検知したそれぞれの光走査位置ずれ量を記憶しておき、以降の作像のときに検知される光走査位置ずれ量を、前記記憶された光走査位置ずれ量と比較し、その比較結果を利用して前記転写ベルト上の色ずれを補正する処理を行った時から光走査位置ずれが発生しないように、位置ずれ補正を行うことを特徴とする前記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の画像形成装置。
〔８〕 前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して検知される、連続駆動時の光走査累積位置ずれ量と単位時間当たりの光走査位置ずれ量の関係を記憶する記憶手段を備え、次の駆動開始時に、前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して、単位時間当たりの光走査位置ずれ量を検知し、該検知された単位時間当たりの光走査位置ずれ量と、前記記憶手段に記憶された連続駆動時の光走査累積位置ずれ量と単位時間当たりの光走査位置ずれ量から、駆動開始時の光走査位置ずれ量を予測し、予測した結果を基に光走査位置ずれ量を補正することを特徴とする前記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の画像形成装置。
〔９〕 前記複数の感光体それぞれから転写ベルト上に転写されたトナーパターンをフォトセンサが検出する信号に基づいて、該転写ベルト上の色ずれを補正する色ずれ補正手段を備え、前記色ずれ補正手段による転写ベルト上の色ずれを補正する処理を行った直後の作像開始時に、前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して、該複数の感光体それぞれの光走査位置ずれ量を検知し、該検知したそれぞれの光走査位置ずれ量を前記複数の感光体それぞれにおける色ずれ基準値とすることで、連続駆動時の光走査位置ずれ量と単位時間当たりの光走査位置ずれ量の関係をリセットすることを特徴とする前記〔８〕に記載の画像形成装置。
〔１０〕 前記色ずれ補正手段による転写ベルト上の色ずれを補正する処理を行うタイミングが前回の作像終了後、所定時間放置した後であることを特徴とする前記〔９〕に記載の画像形成装置。
〔１１〕 前記光走査装置に温度検知手段を具備することを特徴とする前記〔９〕または〔１０〕に記載の画像形成装置。

本発明の効果として、請求項１の発明によれば、感光層が形成されていない部分領域での光ビーム照射位置ずれを検知することにより、トナーパッチを描かずに、複数の感光体上の光走査位置ずれが検知可能となるため、作像を止めずに、リアルタイムに光走査位置ずれ補正を行うことができる。
請求項２の発明によれば、感光層が形成されていない領域に光ビームを屈折させる光学素子を備える構成とすることで、画像形成領域（感光層が形成されている領域）外へ光ビームを導き易くし、走査光学系の画角を必要以上に広げる事無く、画像形成領域外である感光体端部に光走査することが可能となる。
請求項３の発明によれば、主走査方向に平行なライン状のマークで副走査方向の位置ずれが、主走査方向に対し副走査方向に傾いたライン状のマークで主走査方向の位置ずれが従来の転写ベルト上のトナーパターンを利用した位置ずれ検知同様に検知可能となり、簡単にリアルタイムに光走査位置ずれ補正が行える。
請求項４の発明によれば、感光体近傍でビームが集光されているため、その近傍に配置されているフォトセンサ上もほぼビームが集光した状態で入射するため、集光レンズを用いる事必要が無い簡単な構成で、精度良く検知するというメリットがある。
請求項５の発明によれば、請求項４の発明に加え、集光位置がフォトセンサにより近い位置となるため、フォトセンサに入射するビームがより集光した状態で入射するため、検出精度良く検知することが可能となる。
請求項６の発明によれば、作像開始時の感光体のフォトセンサに対する感光体上のライン位置が不明な状態においても、作像開始時の走査線位置ずれを基点とし、その状態からの、光走査の位置ずれを検知、比較することで、作像開始時からの走査線位置ずれを抑制することが可能となる。
請求項７の発明によれば、転写ベルト上の色ずれ補正（転写上色ずれ補正）の方が紙上に近いため精度良く色ずれ補正が可能であるが、トナーパターンを作像する時間がかかるため、転写上色ずれ補正を行った時点を基点として、感光体に設けたパターン部を利用した走査線位置ずれを行うことで、転写上色ずれ補正の精度を可能な限り保ったまま、トナーパターンを作像せずにリアルタイムで精度良く色ずれ抑制を行うことが可能となる。
請求項８の発明によれば、感光体に設けたパターン部を利用した光走査位置ずれを検知する手段のある画像形成装置で、駆動開始時に感光体の位相が前回駆動時とずれた状態においても、光走査位置ずれ量を予想することが可能となり、トナーパターンを描かずに色ずれ補正が可能となる。
請求項９の発明によれば、請求項８の効果に加え、転写上色ずれ補正を行った時点を基点として、感光体に設けたパターン部を利用した走査線位置ずれを行うことで、転写上色ずれ補正の精度を可能な限り保ったまま、トナーパッチを作像せずに精度良く色ずれ抑制を行うことが可能となる。
請求項１０の発明によれば、前回の作像（最終作像）終了後、所定時間、例えば３０分以上放置した後のみ、転写上色ずれ補正が行われることにより、光走査装置内の温度分布が外気温と平衡状態となり、その後、行われる連続駆動時の光走査位置ずれの主原因である光走査装置の温度変化の影響を測定することが可能となる。
請求項１１の発明によれば、温度変化が少なくなることを温度検知手段で検知できるため温度平衡状態になった時のみ転写上色ずれ補正を行うことが可能となり、その後、行われる連続駆動時の光走査位置ずれの主原因である光走査装置の温度変化の影響を測定することが可能となる。また、転写ベルト上のトナーパターンで色ずれ補正を行うタイミングが必要最小限となり、スループットが向上する。

本発明に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 色ずれ補正処理に使用する転写ベルト上のトナーパターンの一例を示す図である。 図３に示したトナーパターンを用いた色ずれ補正処理の動作を示すフローチャートである。 図３に示したトナーパターンを用いた副走査方向の色ずれ量の求め方の説明図である。 図３に示したトナーパターンを用いた主走査方向の色ずれ量の求め方の説明図である。 本発明に係る画像形成装置の要部構成を示す斜視図である。 図７の画像形成装置における感光体及びその周辺の詳細構成を示す斜視図である。 図８の感光体に形成するパターン部の一例を示す図である。 本発明に係る画像形成装置における書き込みユニットから感光体、フォトセンサへの光ビームの集光状態の例を示す概略図である。 感光体への光書込み時の光走査の様子を示す斜視図である。 図１１の光書込み時の書込走査光とフォトセンサ出力の関係を示すタイミングチャートである。 フォトセンサ出力の表示例である。 連続印刷時の４つの感光体それぞれにおけるパターン部検知のタイミングチャートである。 本発明に係る画像形成装置のメモリに保存された前回の連続印刷時の光走査位置ずれ量の経時変化情報を示す概念図である。 本発明に係る画像形成装置の別の構成を示す概略図である。 本発明に係る画像形成装置における書き込みユニットから感光体端部への光ビームの照射状態の例を示す概略図である。

以下に、本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。
図１は、この発明によるカラー画像形成装置の第１の実施形態であるカラープリンタの制御系の構成を示すブロック図である。

このカラープリンタの制御系は、ＣＰＵ１００、ＲＯＭ１０１、ＲＡＭ１０２、パラメータメモリ１０３、及びトナーマークセンサ１０８からの検知信号を入力するＩ／Ｏ部１０７がシステムバス１１３によって相互に接続されて、マイクロコンピュータを構成している。さらに、同期検知センサ１０９によるレーザ光検知信号である同期検知信号を入力する同期検知計測部１０４、操作表示部１０５、プロッタ１０６、及びモータ制御部１１０がシステムバス１１３に接続されている。モータ制御部１１０はモータドライバ回路１１１を介してモータ１１２を駆動制御する。

ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に書き込まれているプログラムを実行して、このカラープリンタの各部を統括制御する中央演算処理装置である。ＲＯＭ１０１は、ＣＰＵ１００が実行する各種の制御プログラムおよび各種の固定データが記憶されたリードオンリメモリである。ＲＡＭ（１０２）は、ＣＰＵ１００が制御を行うためのプログラムを実行する際の作業領域や、印刷する画像データを展開するのに使用するランダムアクセスメモリである。これらによって、この発明に係わるトナーパターン形成手段、トナーパターン検出手段、色ずれ補正手段、倍率変化検出手段、倍率補正手段、色ずれ補正要否判断手段、基準値変更手段等の機能も、他の部位と協働して果たす。

パラメータメモリ１０３は、このカラープリンタの動作に関連したデータのうち、電源遮断時にもそのデータ内容を保持し、次回の動作時に参照できるようにするためのメモリであって、バッテリバックアップされたＳＲＡＭやＥＥＰＲＯＭで構成されている。

このパラメータメモリ１０３には、色ずれ補正を行う時期や、色ずれ補正用のトナーパターンのパラメータや、色ずれの補正量、色ずれ補正処理の要否を判断する際に使用する基準値などのように色ずれ補正を行う時に更新されるデータも保存される。

同期検知センサ１０９は、図２に示すプロッタ１０６の各作像プロセス部の書き込みユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの内部に、各レーザ光によるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ４色それぞれの書き出し側と書き終わり側の所定位置に配置されており、それぞれトナーパターンを含む画像書き込み用のレーザ光が通過する際に、それを検知してパルス状の同期検知信号を出力する。

同期検知計測部１０４は、書き出し側と書き終わり側の各同期検知センサ１０９からの同期検知信号の間隔を、システム内部のクロック信号を使用してカウント（計数）し、その計数値を予め設定した同期目標値と比較することによって、光学系の倍率変化量を測定する。したがって、この同期検知計測部１０４は、ＣＰＵ１００の制御のもとで主走査方向の倍率変化量を検出する倍率変化検出手段の機能を果たす。

操作表示部１０５は、ユーザーがこのカラープリンタへ各種設定等を行うための操作キーと、ユーザーにこのカラープリンタの動作状態やメッセージを表示するための液晶表示パネル等の表示部とを含む操作パネルである。

プロッタ１０６は、このカラープリンタの画像形成部であり、その構成例を図２に示すが、そのプロッタ制御部７によって全体的な動作が制御される。詳細については後述する。

Ｉ／Ｏ部１０７は、入出力ポートを含み、一対のトナーマークセンサ１０８やフォトセンサ１２０（詳細は後述）やその他のセンサからの信号を入力し、クラッチ等を動作させるための信号を出力する制御を行う。

トナーマークセンサ１０８は、図２に示す転写ベルト５１上に生成する色ずれ量を検出するためのトナーパターンを検出するトナーパターン検出手段のセンサであり、トナーパターンの形成位置に対応して１個以上設けられている。このトナーマークセンサ１０８としては、例えば反射型光電センサを使用し、転写ベルト５１に光を照射し、その反射光量の変化によって転写ベルト５１上に生成されたトナーパターンを検出し、色ずれ量を計測するための情報を得ることができる。その際、転写ベルト５１上のトナーパターンのない部分は反射率が高く、トナーパターンの有る部分はトナーによる凹凸で照射光が拡散されるため、反射率が低下して受光量が減少するのでそれを検出することができ、トナーの色による反射率の相違は検出信号には殆ど影響しない。

モータ１１２は、このカラープリンタの各ドラム状の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋや転写ベルト５１等の各部をクラッチ等を介して駆動するための各モータで、それぞれモータドライバ回路１１１により、モータ制御回路１１０から与えられる駆動信号に基づいて駆動制御される。

システムバス１１３は、上記の図１に示す各部がデータをやり取りするための信号ラインであり、具体的には、データバス、アドレスバス、制御バス、Ｉ／Ｏバスの集合として構成されている。

図２は、図１に示したプロッタ１０６の模式的な構成図である。
このプロッタ１０６は、直接転写方式のタンデム型カラープリンタであり、ここでは４つの感光体を有する装置構成例を示している。

画像形成ステーションとして、ブラックを例に取ると、ドラム形状の感光体２Ｋと、感光体２Ｋの周囲に感光体２Ｋ表面を高圧に帯電する帯電チャージャ（不図示）、書き込みユニット１Ｋにより記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ユニット３Ｋ、現像ユニット３Ｋ内でトナーを補給するトナーカートリッジ（不図示）、感光体２Ｋに残ったトナーを掻き取って備蓄するクリーニングケース（不図示）が配置される。

上記した画像形成ステーションは転写ベルト５１の移動方向に並列され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー画像が転写ベルト５１上にタイミングを合わせて順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。各画像形成ステーションはトナー色が異なるだけで、基本的には同一構成である。

転写ベルト５１は、無端状のベルトで駆動ローラ５２と従動ローラ５３との間に張架されており、駆動ローラ５２の軸に連結されたモータにより一定速度で移動される。駆動ローラ５２の下流側にはクリーニング装置５５が設置されており、転写ベルト５１の表面上に転写後に残った不要なトナー像が従動ローラ５３側へ戻る際にクリーニング装置５５によって除去されクリーニングされる。

この転写ベルト５１は、例えばフッ素系樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリイミド樹脂等でベルトの全層を形成したベルトや、その一部を形成した弾性ベルトを使用する。

また、駆動ローラ５２の近くの転写ベルト５１の上面に近接して、幅方向の手前側と奥側に一対のトナーマークセンサ１０８を配設し、転写ベルト５１の駆動ローラ５２の下流側（下側）の面にクリーニング装置５５を配設している。

また、プロッタ１０６の下方には、給紙カセット７１とそこに重ねて収容されている用紙８と、その一番上の用紙から順次給紙する給紙ローラ５６を備えている。

このプロッタ１０６において、図１のＣＰＵ１００とＲＯＭ１０１及びＲＡＭ１０２等による画像処理部からシステムバス１１３を通して送られて来る画像データが、プロッタ制御部７で、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像データに分解され、かつ書き込み用の各色のデータに変換される。４個の作像プロセス部のドラム状の各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、それぞれ図で右回りに回転しながら図示していない帯電ユニットによって一様に帯電され、各書き込みユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋから出力されるレーザ光で露光され、その表面に各画像データに応じた静電潜像が形成される。

その感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋによって、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーで現像され、各色のトナー画像となる。そして、レジストローラ対５によって所定のタイミングで転写ベルト５１上に給送される用紙８が、転写ベルト５１によって矢示Ａ方向へ搬送され、各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋと転写ローラ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋとが対向する転写部を通過する際に、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上の各色のトナー画像がイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順にその用紙８上に順次重ねて転写され、トナーによるフルカラーのカラー画像を形成する。その用紙が定着ユニット６を通過する際に、定着ローラと加熱ローラによって加熱加圧されて、トナーが用紙に定着され、カラープリント紙９として送出される。

次に、このカラープリンタにおける色ずれ補正処理について説明する。
色ずれ補正処理は、図２に示した転写ベルト５１上に形成する色が互いに異なる４色の短冊状のトナーパターンをトナーマークセンサ１０８で検出し、その各色のパターン間の色ずれ量を検出して、その色ずれ量が所定の値以下になるように書き込みのタイミング等を調整するものである。

図３は、色ずれ補正処理に使用するトナーパターンの一例を示す図である。
このトナーパターンは、一連の短冊状のパターンを転写ベルト５１上のトナーマークセンサ１０８の配設位置に合わせて、転写ベルト５１の幅方向である主走査方向に離れた複数箇所に、転写ベルト５１の移動方向である副走査方向に沿って複数組み形成する。

図３に示す例では、転写ベルト５１の幅方向の手前側の位置Ｐ１と奥側の位置Ｐ２の２個所に形成されている。その各トナーパターンは、主走査方向が長手方向となる短冊形の４本の平行なパターンを副走査方向に一定の間隔ｄで配列した平行線パターン６０Ａと、長手方向を主走査方向に対して約４５°に傾けた短冊形の４本の平行なパターンを副走査方向に一定の間隔ｄで配列した斜線パターン６０Ｂとを、副走査方向に交互に繰り返して形成したものである。

その平行線パターン６０Ａと斜線パターン６０Ｂを構成する４本の平行な短冊形のパターンは、例えば図３で上側からイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色で形成されている。そして、図２に示したトナーマークセンサ１０８は、転写ベルト５１上に近接して、図３に示す位置Ｐ１と位置Ｐ２とに対応する２個所に配設されている。

図４は、図３に示したトナーパターンを用いた色ずれ補正処理の動作を示すフローチャートである。この処理は図１に示したＣＰＵ１００によって実行される。

この色ずれ補正処理を開始すると、まずステップＳ１で「パターン出力」を行う。すなわち、正規の画像出力に先立って、各色間の色ずれ量を検出するために、図３に示した４色の平行線パターン６０Ａと斜線パターン６０Ｂによるトナーパターンを、各感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ及びその周囲の各部を用いて転写ベルト５１上に出力（形成）する。これがトナーパターン形成手段の機能に相当する。

次に、ステップＳ２で「パターン検出」を行う。すなわち、転写ベルト５１上に形成した色ずれ検出用のトナーパターン６０Ａ，６０Ｂを、一対のトナーマークセンサ１０８で検出し、各ラインパターンの位置情報を検出する。これがトナーパターン検出手段の機能に相当する。

そして、ステップＳ３で「色ずれ量ΔＤ／補正量演算」を行う。すなわち、検出した各ラインパターンの位置情報から、スキュー、主走査方向のずれ量、副走査方向のずれ量をそれぞれ算出し、それら各色間のずれ量ΔＤが最小となる補正量を算出する。
その算出したずれ量および補正量は図１のパラメータメモリ１０３に保存し、次回の色ずれ補正処理までの補正値として用いる。

その後、ステップＳ４で「色ずれ補正」を行う。ここでは、ステップＳ３で算出した補正量に基づいて、主走査および副走査のレジストの補正、転写ベルト５１の移動速度の補正、スキューの補正等を行う。また、倍率および倍率誤差偏差の補正も行う。これが色ずれ補正手段の機能に相当する。

次に、ステップＳ５で、ステップＳ４の色ずれ補正処理の補正結果を反映した状態で、再度色ずれ検出用「パターン出力」を行い、転写ベルト５１上に色ずれ補正後のトナーパターンを形成する。

なお、最初に転写ベルト５１上に形成した補正前のトナーパターンは、トナーマークセンサ１０８によって検出した後に、クリーニング装置５５によってクリーニングされている。

そして、ステップＳ６で再び「パターン検出」を行う。すなわち、色ずれ補正後に再び転写ベルト５１上に形成された色ずれ検出用トナーパターン６０Ａ，６０Ｂをトナーマークセンサ１０８で再度検出し、そのラインパターンの各位置情報を検出する。

次いで、ステップＳ７で再び「色ずれ量／補正量演算」を行う。すなわち、今回検出した各ラインパターンの位置情報から、前回と同様に、スキュー、および主走査方向のずれ量と副走査方向のずれ量を算出し、それらの各色間のずれが最小となる補正量を算出する。

その後、ステップＳ８で「ずれ量判定」を行う。ここでは、色ずれ補正後の各パターン間の色ずれ量が所定の値Δｄ未満であるか否かを判定する。その色ずれ量が所定の値Δｄ未満の場合（Ｙｅｓと判断した場合）には、図４に示す処理を終了する。一方、色ずれ量が所定の値Δｄ以上の場合（Ｎｏと判断した場合）には、ステップＳ４へ戻り、それ以後の処理を繰り返す。

上記の一連の処理を行うことによって、各色間の色ずれ量を所定の値Δｄ未満に調整することが可能になる。ここでは、一度色ずれ補正処理を行い、その補正結果を反映した状態で再度色ずれ検出用トナーパターンの出力を行うことによって、色ずれ量を所定の値未満にする方法について説明したが、処理時間の短縮を優先する場合は、ステップＳ５〜Ｓ７の処理を省略してもよい。

このようなトナーパターンを用いた色ずれ補正処理は、例えば特開昭６３−２８６８６４号公報、特開平８−５０３８５号公報、特開２００２−２４４３８７号公報等に開示されているように、従来から行われている処理と同様であるが、以下にその具体例を簡単に説明する。

色ずれ補正処理は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色の画像が同じ位置で重なるようにするための補正処理である。絶対位置を補正するものではないので、例えばＫ色の画素の位置が正規の場所からずれていても、残りのＭ，Ｃ，Ｙが同じ位置で重なっていれば色ずれにはならない。つまり、色ずれ補正処理では、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色のうち１色を基準色とし、それに対して残りの３色が重なるように補正する。

その基準色はどの色を選んでもかまわないが、例えばＫを基準色とした場合、Ｋに合わせるようにＭ，Ｃ，Ｙを補正するので、ＫとＭ間、ＫとＣ間、ＫとＹ間のずれ量をそれぞれ検出して補正を行う。

実際には、主走査方向、副走査方向、スキュー量についてＫとＭ間、ＫとＣ間、ＫとＹ間のずれ量をそれぞれ検出し、これらの各ずれ量の値が０になるように補正することによって色ずれをなくす。

実際の色ずれ量の検出について簡単に説明する。
図３に示した副走査方向のずれ量は、平行線パターン６０Ａを使用して検出する。Ｋを基準とした場合の例を図５によって説明する。平行線パターン６０Ａは図５の（ａ）に示すように、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色の短冊形のパターンがあらかじめ設定した間隔ｄで平行に形成されている。そのため、基準色であるＫとＭ，Ｃ，Ｙとの距離をＭ−Ｋ，Ｃ−Ｋ，Ｙ−Ｋとすると、Ｍ−Ｋ＝ｄ，Ｃ−Ｋ＝２ｄ，Ｙ−Ｋ＝３ｄとなるはずである。

図２に示したトナーマークセンサ１０８は、図５の（ａ）に示すトナーパターン６０Ａに対して、転写ベルト５１の副走査方向への移動に伴って点線矢印で示すように相対移動する位置に配置されており、それによって同図（ｂ）に示すような波形の検出信号を出力する。この検出信号のスレッシュＶｓを超える各レベル低下波形のピーク点が、各色の短冊形のパターンの中心位置と対応する。したがって、Ｋの波形のピーク点とＭ，Ｃ，Ｙの各波形のピーク点との時間差をそれぞれ測定し、転写ベルト５１の移動速度を乗じれば、各距離Ｍ−Ｋ，Ｃ−Ｋ，Ｙ−Ｋの値を検出できる。

このようにして検出した各距離から前述した予め設定された距離Ｍ−Ｋ，Ｃ−Ｋ，Ｙ−Ｋとの差が、それぞれ副走査方向のずれ量になる。ＭとＫのパターンを５ｍｍ間隔で形成した場合、距離Ｍ−Ｋの検出値が５．１ｍｍであれば、Ｍが０．１ｍｍ遅れ方向にずれているため、図２における書き込みユニット１Ｍによる書き出しタイミングを０．１ｍｍ分だけ早めるように補正することによって、Ｍ−Ｋ間のずれを補正できる。Ｃ，Ｙについても同様に、Ｋとの間隔の設定値と検出値の大小関係に応じてその差に相当する分だけ、書き込みユニット１Ｃ，１Ｍによる書き出しタイミングを早めるか遅らせるように補正することによって、Ｋとの間のずれを補正することができる。

副走査方向の色ずれは、上述のように１セットの平行線パターン６０Ａによって検出することができるが、実際には図３に示したように転写ベルト５１の手前側（図３では左側）と奥側（図３では右側）の対応する位置Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ平行線パターン６０Ａを形成し、それを一対のトナーマークセンサ１０８によってそれぞれ検出し、その各ラインパターンの位置情報から求めた基準色と他の各色のラインパターン間の距離の値を平均化する。また、副走査方向にも複数回平行線パターン６０Ａを出力し、その各ラインパターンの位置情報から求めた基準色と他の各色のラインパターン間の距離の値も平均化することによって、検出誤差を小さくし、精度の良い色ずれ検出を行うことができる。

スキュー量は、図３における転写ベルト５１上の位置Ｐ１に形成した平行線パターン６０Ａに基づいて検出した基準色Ｋに対する各色Ｍ，Ｃ，Ｙの副走査方向のずれ量と、転写ベルト５１上の位置Ｐ２に形成した平行線パターン６０Ａに基づいて検出した基準色Ｋに対する各色Ｍ，Ｃ，Ｙの副走査方向のずれ量とを比較して求める。すなわち、各色の両側のずれ量の差が各色のスキュー量（傾き）になる。

そのスキューの補正は、図２に示した各書き込みユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙの内部にある各レーザ光を折り返すためのミラー（図示せず）の傾きを調整することによって補正する。そのためのミラーの駆動源としては、例えばステッピングモータが用いられる。また、画像データを変更することによってスキューを補正する方法もある。

主走査方向の色ずれ量すなわち「主走査倍率/レジストずれ」の検出については、図３に示した平行線パターン６０Ａと斜線パターン６０Ｂの組み合わせを利用して行う。

説明を簡単にするために、図６によって黒のパターンのみの例で説明する。
図６には、転写ベルト５１の手前側の位置Ｐ１と奥側の位置Ｐ２にそれぞれ形成した平行線パターン６０Ａと斜線パターン６０Ｂの黒Ｋのラインパターンのみを示している。そして、転写ベルト５１上の位置Ｐ１に対応して設けたトナーマークセンサを１０８Ｆとし、位置Ｐ２に対応して設けられたトナーマークセンサを１０８Ｒとする。

位置Ｐ１におけるＫの平行線パターンとＫの斜線パターンをトナーマークセンサ１０８Ｆが検出すべき時間差の設定値をｔｋ(Ｆ)、実際に検出した時間差をｔｋ′(Ｆ)とし、位置Ｐ２におけるＫの平行線パターンとＫの斜線パターンをトナーマークセンサ１０８Ｒが検出すべき時間差の設定値をｔｋ(Ｒ)、実際に検出した時間差をｔｋ′(Ｒ)とする。設定値はｔｋ(Ｆ)＝ｔｋ(Ｒ)であり、予め図１に示したパラメータメモリ１０３などに記憶されている。

図６に示す例では、ｔｋ′(Ｆ)＜ｔｋ(Ｆ)であり、手前側の斜線パターンは矢示Ｄ１方向（手前の外側）へずれていることが分かる。また、ｔｋ′(Ｒ)＞ｔｋ(Ｒ)であり、奥側の斜線パターンは矢示Ｄ２方向（奥の外側）にずれていることが分かる。｜ｔｋ′(Ｆ)−ｔｋ(Ｆ)｜および｜ｔｋ′(Ｒ)−ｔｋ(Ｒ)｜にそれぞれ転写ベルト５１の移動速度を乗じた値が斜線パターンの副走査方向のずれ量になる。各斜線パターンは主走査方向に対して４５度傾斜しているので、その副走査方向のずれ量は主走査方向のずれ量と等しい。

そして、図６に示す例では、斜線パターンが両方とも外側にずれているので、本来の位置より主走査倍率が大きな倍率で作像されていることになる。これをＫの主走査倍率の測定値とする。

しかし、副走査方向の色ずれの場合と同様に、絶対位置を補正するものではないので、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色のうち１色を基準色とし、それに対して残りの３色が重なるようにすればよいから、例えば黒色Ｋを基準色として、そのＫの斜線パターンの主走査方向のずれ量と、Ｍ，Ｃ，Ｙの各色の斜線パターンの主走査方向のずれ量との差をそれぞれ主走査方向の色ずれ量とし、Ｋの主走査倍率と他の各色の主走査倍率との差をそれぞれ各色の主走査倍率のずれ量とする。

そして、主走査方向の各色ずれ量の補正は、図２に示した各書き込みユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙによる主走査方向の書き出しタイミングの補正によって行う。もし、ある色の画像の主走査方向の書き出し位置を１ドット分早くしたい場合には、書き込みクロックの１クロック分だけ早くその色の書き込み信号をアクティブにすればよい。

また、主走査倍率が基準色に対してずれている色の書き込みに際しては、その書き込みクロックの周期を非常に小さいステップで変更して、主走査倍率を基準色のそれと一致させるように調整する。

このように、ずれ量には、主走査方向の色ずれ、副走査方向の色ずれ、およびスキュー量があり、いずれも基準色に対する他の各色のずれ量を検出するので、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの４色の場合はＫを基準色とすると、Ｋ−Ｍ，Ｋ−Ｃ，Ｋ−Ｙ間のずれ量を検出するため、９種類のずれ量を検出できる。それらのずれ量を全て補正するのが望ましいので、その各ずれ量を補正可能な構成の場合、図４のステップＳ８で１つでもΔｄより大きいずれ量があれば、ステップＳ４へ戻って色ずれ補正処理を行う。

補正処理を行う場合は、検出した全てのずれ量が最小になるように補正を行うので、1度の補正ですべてのずれ量がΔｄ未満になり得る。仮に補正がうまくいかなかった場合は、全てのずれ量がΔｄ未満になるまで、ステップＳ４〜Ｓ８の処理を繰り返す。複数回繰り返しても全てのずれ量がΔｄ未満にならない場合は、ずれ量の検出系や補正系の動作に問題がある可能性が高いので、その場合には一定回数で打ち切って、エラー表示をして終了するようにしてもよい。

また、ここでは、すべてのずれ量の判断をΔｄとの比較によって行っているが、主走査方向の色ずれ、副走査方向の色ずれ、およびスキューずれのそれぞれに、別の値Δｄａ，Δｄｂ，Δｄｃを設定し、それぞれその値を用いてずれ量の判断するようにした方が、より最適な判断ができるようになる。

つぎに、本発明の画像形成装置における要部構成について説明する。
本発明に係る画像形成装置は、図７に示すように、画像形成装置本体に設置される光走査装置（書き込みユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ（書き込みユニット１と総称する））と、画像形成装置本体に着脱可能で、表面に感光層が塗布などにより形成された領域と形成されていない領域とを有する感光体（感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ（感光体２と総称する））若しくは感光体ユニットと、感光体が装着されたときに該感光体近傍にセットされるフォトセンサ（フォトセンサ１２０）と、備え、前記感光体２には感光層が形成されていない領域に反射率の異なる部分から構成されるパターン部７０を具備し、感光体２の感光層が形成されていない領域に前記光走査装置から光ビームを照射し、前記フォトセンサにて前記パターン部７０を検出することにより、感光体上の光走査の位置ずれを検出することを特徴とするものである。

ここで、感光体２は、図８に示すように、例えば外周面に感光層が塗布により形成された部分（感光層塗布部）を有する円筒状の本体部２ａと、本体部２ａの両サイドに嵌合されているフランジ部２ｂと、からなっている。また、フランジ部２ｂの円筒外周部分であって、感光体２両端の円筒外周の感光層が形成されていない領域（すなわち画像形成領域外の領域）には、書き込みユニット１からの光ビームに対して反射率の異なる部分で構成されるパターン部７０が設けられている。

パターン部７０は、前記光ビームに対して高い反射率を有する下地に対して、該光ビームに対して低い反射率の塗料で所定の形状で下地上に塗布形成されたマークとからなるものである。例えば、図９に示すように、主走査方向（感光体長手方向）に平行なライン形状の平行線パターン７０Ａと、主走査方向から４５°傾いたライン形状の斜線パターン７０Ｂから構成されており、副走査方向に一定ピッチで形成されている。本発明では、図２のタンデム方式の画像形成装置における感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋそれぞれの円筒外周の感光層が形成されていない領域にパターン部７０が設けられている。なお、パターン部７０の形状パターンに関しては上記パターンに限定されるものではなく、光走査の主走査方向、副走査方向の位置ずれを検知できるものであればとくに限定されない。

フォトセンサ１２０は、図８に示すように、感光体２の両端側のパターン部７０に対応する位置であって、その感光体２の近傍に配設されている。これにより、フォトセンサ１２０は、パターン部７０の主走査方向の中央部分の反射光量の変化を検出することができる。

フォトセンサ１２０としては、例えば反射型光電センサを使用し、書き込みユニット１からの光がパターン部７０で反射される反射光量の変化よりパターン部７０を検出し、光走査の位置ずれ量を計測するための情報を得ることができる。その際、感光体２の感光層が形成されておらずパターン部７０のない部分は反射率が高く、パターン部７０の有る部分は塗料による凹凸で照射光が拡散されるため、反射率が低下して受光量が減少するのでそれを検出することができる。

なお、感光体２からフォトセンサ１２０までの距離は、とくに制約はないが、書き込みユニット１の光ビームが感光体２上で絞られて入射してくるようにすると、フォトセンサ１２０で受光するための集光レンズを用いる必要がなくなり、シンプルな構成で感光体２に近い位置に配置して受光可能となるため好ましい。とくに、図１０に示すように、感光体２近傍であって、感光体２とフォトセンサ１２０との間の領域に書き込みユニット１からの光ビームのピント位置があると、フォトセンサ１２０直前で集光してフォトセンサ１２０上で光ビームがさらに絞られるようになるため好ましい。

本発明では、感光体２の画像形成領域外の領域であって感光層が形成されていない範囲に光走査の位置ずれ検知用のパターン部７０を設けたため、検知用に走査光でパターン部７０を走査しても、トナーパッチが作像されることは無く、常時光走査の位置ずれをトナーパッチを作像すること無く検知することが可能である。

それゆえ、複数枚数の用紙に連続して画像を形成する連続印刷時（連続駆動時ともいう）は常に図７に示すパターン部７０に書き込みユニット１からの走査光で検知し、感光体２K・２M・２C・２Yそれぞれにおけるパターン部７０の検知の時間差をモニタすることにより、光走査の位置ずれを検知する。

ここで、光走査に伴うフォトセンサ１２０による光検知の原理を説明する。
図１１に感光体２への光書込み時の光走査の様子を示し、図１２に、そのときの書込走査光とフォトセンサ出力のタイミングチャートを示す。なお、図１１において、感光体２の左側を装置手前側とし、右側を装置奥側としている。また、図１２において、感光体２の画像形成領域における書き込みユニット１からの光ビーム（走査光）の出力は連続してＯＮとしている。

図１１に示すように、感光体２上で５本の走査線ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを副走査方向に等間隔で順番に走査して書込むものとするが、その光走査の際に画像形成領域の両端部側であって該画像形成領域外の領域にて、書き込みユニット１からの光ビームの出力をONにして（図１２（ａ））、パターン部７０の検知用の光を照射するようにして、２つのフォトセンサ１２０でパターン部７０の有無を検知するようにする。

このとき、画像形成領域外の領域のパターン部７０が存在しない部分においては、走査光からの反射は、例えば図１２（ｂ）に示すように、１番目の走査光ａの最初と最後に設けられる検知光に対応して検知信号が得られ、フォトセンサ１２０の出力（センサ出力）が有として出力される。つぎに、４番目の走査光ｄの最初と最後に設けられる検知光が照射される領域は、パターン部７０が存在するため走査光からの光が反射されず、手前側、奥側いずれにおいても検知信号が得られず、センサ出力も無として出力される（図１２（ｂ））。実際のセンサ出力は、このように検知信号に対応して有無の矩形波の繰り返しとなる。

なおこのとき、検知信号をそのままセンサ出力として、数走査分なら検知信号（センサ出力）の有り無しを見分けることは出来るが、何百・何千本もの走査線分となると見分けるのが難しくなる。そこで、ここでは説明の便宜上、図１３に示すように、検知光に対応して検知信号がある状態が連続する場合、その間を連続して有り状態とするセンサ出力（図中、上レベル）とし、検知光に対応して検知信号がない状態が連続する場合、その間を連続して無し状態とするセンサ出力（図中、下レベル）として表すこととする。

図１４に、連続印刷時の感光体２K・２M・２C・２Yそれぞれにおけるパターン部７０検知のタイミングチャートを示す。ここでは、感光体２K・２M・２C・２Yの装置手前側のパターン部７０の検知結果を示しており、それぞれ平行線パターン７０Ａに基づく信号波形である下に凸の１つの矩形波（「平行線」と記載）、斜線パターン７０Ｂに基づく信号波形である下に凸の１つの矩形波（「斜め線」と記載）の順で出現する信号パターン（センサ出力）が一定ピッチで発生している。また、感光体２Kにおける検知結果をＢｋ、感光体２Mにおける検知結果をＭ、感光体２Cにおける検知結果をＣ、感光体２Yにおける検知結果をＹとしてそれぞれのパターン検出波形（フォトセンサ出力波形）を示している。図１４に示すように、感光体２上にマーキングされたパターン部７０は、Ｂｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙと各色毎にランダムに検知される。

（副走査方向の位置ずれ）
連続印刷開始時に、まずこのランダムに検知されたもののうち、Ｂｋのパターン検出波形の所定位置からのＭ，Ｃ，Ｙそれぞれのパターン検出波形の所定位置の相対位置を検知しておく。例えば、パターン検出波形の平行線の矩形波立ち下がり部分に着目して、BkとMの相対位置をＸ_Bk-M１とする。この相対位置を基準とし、連続印刷時のある時点での、BkとMの相対位置がX_Bk-Mｎであったとすると、連続印刷時のBkとMの光走査累積位置ずれ量はΔX_Bk-M＝X_Bk-Mｎ−X_Bk-M１となる。この量ΔX_Bk-Mが連続印刷開紙時からある時点までの走査線位置ずれ量の累積であり、この量の補正をすれば、BkとM間の色ずれ（副走査方向の位置ずれ）は解消される。その他色間の色ずれも同様に補正可能である。

（スキュー）
また、スキュー量は、感光体２の装置手前側の位置に形成した平行線パターン７０Ａに基づいて検出した基準色Ｋに対する各色Ｍ，Ｃ，Ｙの副走査方向のずれ量と、感光体２の装置奥側の位置に形成した平行線パターン７０Ａに基づいて検出した基準色Ｋに対する各色Ｍ，Ｃ，Ｙの副走査方向のずれ量とを比較して求める。すなわち、各色の感光体両側のずれ量の差が各色のスキュー量（傾き）になる。

（主走査方向の位置ずれ）
主走査方向の色ずれ量すなわち「主走査倍率/レジストずれ」の検出については、平行線パターン７０Ａと斜線パターン７０Ｂの組み合わせを利用して行う。
すなわち、連続印刷開始時に、まず対象色のパターン検出波形の平行線の所定位置から斜線の所定位置までの相対間隔を検知しておく。例えば、パターン検出波形の平行線、斜線それぞれの矩形波立ち下がり部分に着目して、Bkにおける相対間隔をＹ_Bk１とする。この相対間隔を基準とし、連続印刷時のある時点での、Bkにおける相対間隔がＹ_Bkｎであったとすると、連続印刷時のBkにおける光走査累積位置ずれ量はΔＹ_Bk＝Ｙ_Bkｎ−Ｙ_Bk１となる。この量ΔＹ_Bkが連続印刷開紙時からある時点までの主走査方向の走査線位置ずれ量の累積であり、この量の補正をすれば、Bkにおける主走査倍率/レジストずれ（主走査方向の位置ずれ）は解消される。その他色の位置ずれも同様に補正可能である。

なお、連続印刷時は、各色の感光体２が等速で回転しているため上記手段により、色ずれを検知、補正可能であるが、印刷停止時は、各色の感光体２の速度を制御しながら感光体駆動を停止する訳ではないので、感光体停止時の各色の感光体間の相対位置は上記関係が崩れる。そのため、次の作像開始時に再度感光体上の各色パターン７０の位置の副走査方向の相対位置を検知し、Ｂｋ基準で検知した各色の相対位置をパラメータメモリ１０３に保存しておく。また、主走査方向の位置検知も同様に各色パラメータメモリ１０３に保存する。

これにより作像開始時から作像終了時まで、パラメータメモリ１０３に保存した主走査・副走査の相対位置の変化量を検知し、１枚作像毎、若しくは最小で図７に示すパターン部７０の間隔毎に主走査・副走査の走査位置ずれを補正することが可能となる。

以上のように、主走査／副走査の走査位置ずれに及び主走査倍率補正関しては、前述した転写ベルト５１上に作像されたトナーパターンで補正するのと同じように簡単に補正可能である。

なお、所定タイミングで、転写ベルト５１上で従来の色ずれ補正処理が行われた場合、そのタイミングで感光体２上の主走査／副走査の走査位置ずれもパラメータメモリ１０３の値を更新するとよい。

ところで、転写ベルト５１上の色ずれ補正は感光体２上より用紙（転写紙ともいう）上に近いため、より精度良く色ずれ補正が可能であるが、トナーパターンを付着させないと検知できず、ユーザーにとっては印刷のスループットが低下するというデメリットがある。また、印刷以外にもトナーが消費されるという不具合があるため、可能な限り実行する頻度を下げたいという要求もある。

そこで、本発明では、前述した複数の感光体２それぞれから転写ベルト５１上に転写されたトナーパターンをトナーマークセンサ１０８が検出する信号に基づいて、該転写ベルト５１上の色ずれを補正する処理（転写上色ずれ補正処理）を行ったときに、前記複数の感光体２それぞれに設けたパターン部７０を利用して、該複数の感光体２それぞれの光走査位置ずれ量を検知し、検知したそれぞれの光走査位置ずれ量をメモリ１０３に記憶しておき、以降の作像のときに検知される光走査位置ずれ量を、前記記憶された光走査位置ずれ量と比較し、その比較結果を利用して前記転写ベルト５１上の色ずれを補正する処理を行った時から光走査位置ずれが発生しないように、位置ずれ補正を行うことが好ましい。

これにより、転写上色ずれ補正を行った時点を基点として、感光体に設けたパターン部を利用した走査線位置ずれ補正を行うので、転写上色ずれ補正の精度を可能な限り保ったまま、トナーパターンを作像せずにリアルタイムで精度良く色ずれ抑制を行い、転写ベルト５１上の色ずれ補正処理の頻度を減らすことが可能となる。

また先に述べたように、印刷停止時には各色の感光体の相対位置の関係が崩れてしまうため、次の作像開始時にはどれだけの量の走査線位置ずれを補正してよいか分からなくなってしまう。
そこで、本発明では、印刷停止状態からつぎの連続印刷を行う場合に、以下のように作像開始時の光走査位置ずれ量を予想して求める方法を提示する。

（Ｓ１１） まず、前回の連続印刷が終了すると、該連続印刷時に検知した、単位時間当たりの光走査位置ずれ量（相対位置変化量）検知結果および、光走査累積位置ずれ量の履歴情報をメモリ１０３に保存しておく。
（Ｓ１２） 次の連続印刷の指示があると、まず感光体駆動開始時に、単位時間当たりの相対位置変化量を検知し、その結果およびメモリ１０３に保存された前回の連続印刷時のデータを参照し、光走査位置ずれ量を推定する。図１５に、メモリ１０３に保存された前回の連続印刷時の光走査位置ずれ量の経時変化情報を示す。ここで、作像開始時の単位時間当たりの位置ずれ量がＡであるとすると、メモリ１０３に保存された連続駆動時間と単位時間当たりの光走査位置ずれ量の関係からＡに対応する連続駆動時間を特定し、つぎにメモリ１０３に保存された連続駆動時間と光走査累積位置ずれ量との関係から特定された連続駆動時間に対応する光走査累積位置ずれ量Ｂを特定する。この光走査累積位置ずれ量Ｂが今回の連続駆動の開始時に予想される光走査位置ずれ量である。
（Ｓ１３） 以降の連続印刷時は、前述したように、感光体２上に設けたパターン部７０に対するフォトセンサ１２０の検知結果に基づいて色ずれ補正を行う。

これによれば、感光体２に設けたパターン部７０を利用した光走査位置ずれを検知する手段のある画像形成装置で、駆動開始時に感光体２の位相が前回駆動時とずれた状態においても、光走査位置ずれ量を予想することが可能となり、トナーパターンを描かずに色ずれ補正が可能となる。

またこのとき、前述した複数の感光体２それぞれから転写ベルト５１上に転写されたトナーパターンをトナーマークセンサ１０８が検出する信号に基づいて、該転写ベルト５１上の色ずれを補正する処理（転写上色ずれ補正処理）を行った直後の作像開始時に、前記複数の感光体２それぞれに設けたパターン部７０を利用して、該複数の感光体２それぞれの光走査位置ずれ量を検知し、該検知したそれぞれの光走査位置ずれ量を前記複数の感光体２それぞれにおける色ずれ基準値とすることで、連続駆動時の光走査位置ずれ量と単位時間当たりの光走査位置ずれ量の関係をリセットすることが好ましい。

これによれば、前記効果に加え、転写上色ずれ補正を行った時点を基点として、感光体２に設けたパターン部７０を利用した走査線位置ずれを行うことで、転写上色ずれ補正の精度を可能な限り保ったまま、トナーパッチを作像せずに精度良く色ずれ抑制を行うことが可能となる。

なお、図１５は十分に前回の駆動時から放置し、書き込みユニット１の温度が平衡状態になった後、駆動を開始させてからの駆動時間と走査線位置ずれの関係図である。ここで、図１５に示すとおり、光走査累積位置ずれ量は停止時（温度平衡時）から増加傾向にあり、一定以上の時間が経過すると書き込みユニット１内の温度が飽和し、増加傾向が頭打ちとなる。

この図１５の関係は前回の駆動時からの停止時間が短いと、当然ながら光走査累積位置ずれ量の増加傾向が鈍化したところから始まるため、適切な駆動時間と光走査位置ずれの関係が取れない。一般的に前回の駆動時から３０分以上装置停止状態を維持して放置させることで、書き込みユニット１内の温度分布が平衡状態となるため、正しい駆動時間と光走査位置ずれの関係を得るには、３０分以上停止させてから、駆動時間と光走査位置ずれの関係を取ったほうが良い。

前回の駆動停止から駆動開始までの時間が３０分以下の場合、メモリ１０３に保存された駆動時間と走査線位置ずれの関係は、リセットせずに、先に述べた単位時間当たりの走査線位置ずれから予想した（累積）走査線位置ずれ量を開始点として、その後の走査線位置ずれを補正すると精度が向上する。

上記理由から、転写上の色ずれ検知は、所定時間放置後（３０分放置後）の温度平衡時に行うのが、感光体上の走査位置ずれ検知の精度面からも、スループット向上の面からも理想的である。

このように、精度よく色ずれ補正処理が行われてから、感光体２上のパターン部７０によってリアルタイムで光走査位置ずれが補正されるため、書き込みユニットの温度上昇等による光走査位置ずれが補正され、結果として色ずれを精度良く抑制することが可能となる。

なお、書き込みユニット１内にサーミスタを装備してサーミスタの検知温度が平衡状態になるのを検知し、その時に転写上色ずれ補正を行うとさらに良い。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。例えば、本発明は、図１６に示す間接転写方式の画像形成装置にも適用可能である。また、本発明における感光体２上のパターン部７０は、フランジ部２ｂ上ではなく、感光体２そのものに形成されていても前述と同様の作用効果を得ることができる。

また、図１７に示すように書き込みユニット１の防塵ガラス１ｇの端部にプリズム１ｐを貼り付け、書き込みユニット１から射出される光ビームの主走査方向端部の光線がプリズム１ｐを通り、光線が屈折されることにより、画像形成領域外の光線がより感光体２の端部に届きやすい（感光層非塗布部に光線が届きやすい）構成としてもよい。このような構成とすることで、書き込みユニット１の有効画角を必要以上に大きくすること無く、感光層非塗布部に光線が届き、光走査位置ずれを検知しやすくなる。なお、この構成以外にも、書き込みユニット１から射出される光ビームの主走査方向端部の光線をミラーやパワーを有するレンズを偏心させて配置させるなどしても本構成と同様の効果が得られる。

１，１Ｋ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ 書き込みユニット
１ｇ 防塵ガラス
１ｐ プリズム
２，２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ 感光体
２ａ 本体部
２ｂ フランジ部
３Ｋ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ 現像ユニット
４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ 転写ローラ
５ レジストローラ対
６ 定着ユニット
７ プロッタ制御部
８ 用紙
９ カラープリント用紙
５１ 転写ベルト
５２ 駆動ローラ
５３ 従動ローラ
５４ 転写対向ローラ
５５ クリーニング装置
５６ 給紙ローラ
６０Ａ 平行線パターン
６０Ｂ 斜線パターン
７０ パターン部
７０Ａ 平行線パターン
７０Ｂ 斜線パターン
７１ 給紙カセット
１００ ＣＰＵ
１０１ ＲＯＭ
１０２ ＲＡＭ
１０３ パラメータメモリ
１０４ 同期検知計測部
１０５ 操作表示部
１０６ プロッタ
１０７ Ｉ／Ｏ部
１０８，１０８Ｆ，１０８Ｒ トナーマークセンサ
１０９ 同期検知センサ
１１０ モータ制御部
１１１ モータドライバ回路
１１２ モータ
１１３ システムバス
１２０ フォトセンサ
Ｐ１，Ｐ２ 検出位置

特許第３１８２６１９号公報 特許第３１８９０９７号公報 特開２００６−１１３１５０号公報

Claims (11)

1. 画像形成装置本体に着脱可能で、表面に感光層が形成された領域と形成されていない領域とを有する複数の感光体と、作像のために前記複数の感光体それぞれに光ビームを走査しながら照射する光走査装置と、前記複数の感光体それぞれの近傍に設けられるフォトセンサと、備え、
   前記複数の感光体それぞれの感光層が形成されていない領域に前記光ビームに対する反射率の異なる部分から構成されるパターン部を備え、該複数の感光体それぞれの感光層が形成されていない領域に前記光走査装置から光ビームを照射し、前記複数の感光体それぞれに対応するフォトセンサが前記パターン部を検出する信号に基づいて、前記複数の感光体それぞれの光走査の位置ずれを検出することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光走査装置から射出される光ビームを対応する感光体の感光層が形成されていない領域に向かうように屈折させる光学素子を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記パターン部は、光ビームの走査方向である主走査方向に平行なライン状のマークと、主走査方向から該主走査方向に対し直交する方向である副走査方向に傾いたライン状のマークが感光層が形成されていない領域の前記光ビームに対する反射率と異なる反射率を有するように形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記光ビームは、前記感光体近傍で集光されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記光ビームは、前記感光体からフォトセンサへ向かう光路中で集光されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して、作像開始時の該複数の感光体それぞれにおける光走査位置ずれ量を開始光走査位置ずれ量として検知し、以降の作像の最中に検知される光走査位置ずれ量を、前記開始光走査位置ずれ量と比較して、その比較結果を利用して作像開始時から光走査位置ずれが発生しないように、位置ずれ補正を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記複数の感光体それぞれから転写ベルト上に転写されたトナーパターンをフォトセンサが検出する信号に基づいて、該転写ベルト上の色ずれを補正する色ずれ補正手段を備え、
   前記色ずれ補正手段による転写ベルト上の色ずれを補正する処理を行ったときに、前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して、該複数の感光体それぞれの光走査位置ずれ量を検知し、検知したそれぞれの光走査位置ずれ量を記憶しておき、以降の作像のときに検知される光走査位置ずれ量を、前記記憶された光走査位置ずれ量と比較し、その比較結果を利用して前記転写ベルト上の色ずれを補正する処理を行った時から光走査位置ずれが発生しないように、位置ずれ補正を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して検知される、連続駆動時の光走査累積位置ずれ量と単位時間当たりの光走査位置ずれ量の関係を記憶する記憶手段を備え、
   次の駆動開始時に、前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して、単位時間当たりの光走査位置ずれ量を検知し、該検知された単位時間当たりの光走査位置ずれ量と、前記記憶手段に記憶された連続駆動時の光走査累積位置ずれ量と単位時間当たりの光走査位置ずれ量から、駆動開始時の光走査位置ずれ量を予測し、予測した結果を基に光走査位置ずれ量を補正することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記複数の感光体それぞれから転写ベルト上に転写されたトナーパターンをフォトセンサが検出する信号に基づいて、該転写ベルト上の色ずれを補正する色ずれ補正手段を備え、
   前記色ずれ補正手段による転写ベルト上の色ずれを補正する処理を行った直後の作像開始時に、前記複数の感光体それぞれに設けたパターン部を利用して、該複数の感光体それぞれの光走査位置ずれ量を検知し、該検知したそれぞれの光走査位置ずれ量を前記複数の感光体それぞれにおける色ずれ基準値とすることで、連続駆動時の光走査位置ずれ量と単位時間当たりの光走査位置ずれ量の関係をリセットすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記色ずれ補正手段による転写ベルト上の色ずれを補正する処理を行うタイミングが前回の作像終了後、所定時間放置した後であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記光走査装置に温度検知手段を具備することを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。

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