JP2007296819A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成の生産性の低下を必要最小限に抑えつつ、色ずれの補正精度を所望のレベルに維持することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、所定の画素ピッチｐ（μｍ）に応じて配列された複数のＬＥＤ発光素子を熱膨張係数ｕ（μｍ／℃）の支持体で支持したヘッド構造を有し、複数のＬＥＤ発光素子を選択的に駆動して感光体ドラムの表面を露光するプリントヘッドと、感光体ドラムの表面をプリントヘッドで露光する際の露光位置を補正する位置補正部４０と、プリントヘッドの温度を測定する温度センサ３６を含み、この温度センサ３６の測定結果から求めたプリントヘッドの温度変化量がｐ／ｕのｋ倍（ｋはゼロを除く整数）以上となった場合に、位置補正部４０で露光位置の補正処理を実施するように制御する補正タイミング制御部４１とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の発光素子を有するプリントヘッドを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一様な電位に帯電された像担持体の表面を露光して静電潜像を形成した後、この静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を直接又は中間転写体を介してシートに転写して定着することにより、画像形成を行なっている。

また、電子写真方式のカラー画像形成装置の中には、高生産性の要求に応えるために、複数の色に対応する複数の画像形成ユニットを備えたタンデム型のマシン構成を採用したものがある。この種のカラー画像形成装置では、各々の画像形成ユニットで像担持体上に形成したトナー像を順にシート又は中間転写体（中間転写ベルト等）に重ね転写することにより、フルカラーの画像を形成している。その際、各々の画像形成ユニットから被転写体（シート、中間転写体等）に転写される各色の画像に相対的な位置ずれ（カラーレジストレーションのずれ）が生じると、これがカラー画像の色ずれとなって現れる。

また近年では、画像形成装置の小型化を図るために、機械的な駆動機構を必要としないＬＥＤプリントヘッド（以下、「ＬＰＨ」とも記す）を搭載した画像形成装置が開発されている。ＬＰＨは、複数（多数）のＬＥＤ(Light Emitting Diode)発光素子を含むＬＥＤアレイとセルフォック（登録商標）レンズアレイとを用いて構成されるものである。このＬＰＨを上記タンデム型のカラー画像形成装置に用いた場合は、画像形成の対象となる画像データに応じて複数のＬＥＤ発光素子を選択的に駆動したときに、ＬＰＨの発熱による熱膨張で主走査方向の露光位置にずれが生じ、これが各色の画像を重ねて転写する際の相対的な位置ずれ、ひいては色ずれの原因となる。

そこで、第１の従来技術として、下記特許文献１には、ＬＰＨを加熱する加熱手段と、ＬＨＰから吸熱する吸熱手段と、ＬＰＨの温度を調整する制御手段とを有するカラー画像形成装置が提案されている。

また、第２の従来技術として、下記特許文献２には、電源投入からの経過時間や画像形成枚数、あるいは環境変化（温湿度の変化）などのパラメータを監視し、この監視パラメータに基づいて色ずれ補正処理の実施タイミングを制御する画像形成装置が提案されている。

特開平８−１９０２４１号公報 特開２００４−１１７３８４号公報

しかしながら、上記第１の従来技術では、加熱手段として電気ヒータを用いる一方、吸熱手段としてヒートパイプを用いた構成となっているため、それらの温度調整機器の付加によって画像形成装置のコストが大幅にアップしてしまう。また、電気ヒータの付加によって消費電力も大幅に増大してしまう。

また、上記第２の従来技術では、色ずれ補正処理を実施している間は画像形成を行えないため、上記監視パラメータが所定の条件に達しても即座に色ずれ補正処理を実施せず、画像形成ジョブの終了後、又は次の画像形成ジョブの開始前に色ずれ補正処理を実施するとしている。このため、例えば、１回の画像形成ジョブで５０枚あるいは１００枚といった具合に、多数枚のシートに連続的に画像を形成する場合は、画像形成ジョブの途中で上記監視パラメータが所定の条件に達しても、そのまま画像形成ジョブを継続することになる。したがって、画像形成ジョブが終了するまでに色ずれが大きくなってしまう恐れがある。

また、色ずれの補正精度を高いレベルで維持するには色ずれ補正処理を頻繁に行なうことが有効であるが、色ずれ補正処理を頻繁に行なうと、その分だけ画像形成の生産性が低下してしまう。また、ＬＰＨを用いた画像形成装置では、ＬＥＤ発光素子の発光点が固定であるため、主走査方向の露光位置を１画素ピッチ単位でしか補正することができない。このため、上記監視パラメータに基づいて色ずれ補正処理の実施タイミングを制御しても、色ずれの補正精度と画像形成の生産性を適切に両立させることは非常に難しい。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、温度調整機器による温度管理が不要であるとともに、画像形成の生産性の低下を必要最小限に抑えつつ、色ずれの補正精度を所望のレベルに維持することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、所定の画素ピッチに応じて配列された複数の発光素子を支持体で支持したヘッド構造を有し、前記複数の発光素子を選択的に駆動して像担持体の表面を露光するプリントヘッドと、前記像担持体の表面を前記プリントヘッドで露光する際の露光位置を補正する補正手段と、前記プリントヘッドの温度変化があった場合に、前記補正手段で露光位置の補正処理を実施するように制御する制御手段とを備えるものである。

本発明に係る画像形成装置においては、プリントヘッドの温度変化があった場合に、露光位置の補正処理を実施するように制御することにより、所望の補正精度を維持するために必要最小限のタイミングで露光位置の補正処理を実施させることが可能となる。

本発明の画像形成装置によれば、生産性の低下を必要最小限に抑えつつ、色ずれの補正精度を所望のレベルに維持することができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置１は、大きくは、画像読取部２と、画像処理部３と、画像形成部４とを備えた構成となっている。

画像読取部２は、原稿の画像を光学的に読み取って、その読み取り結果に基づく画像データを生成するもので、以下の構成を有する。原稿台５は、画像の読み取り対象となる原稿を載置するガラス製の台である。原稿台５に載せられた原稿には、光源６から発せられる光が照射される。集光板７は、光源６から発せられる光のうち、原稿以外に向かうものを反射させ、原稿に光を集光させる。このようにして原稿に照射された光は、原稿面で反射し、さらに反射ミラー８によって適宜その進行方向を変えられて、レンズ９に入射する。レンズ９は、反射ミラー８による原稿からの反射光を収束させ、ＣＣＤ（Charge Coupled Diode）センサ１０の受光面に結像させる。

ＣＣＤセンサ１０は、原稿からの反射光をＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色の輝度を表す画像データに変換する。本実施形態に係るＣＣＤセンサ１０は、読み取り素子である電荷結合素子が６００ｄｐｉの解像度で原稿の画像を読み取るようになっている。なお、ＣＣＤセンサ１０の態様は、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に繰り返し配列してなるカラーフィルタに反射光を通過させ、１８００ｄｐｉで配列したＣＣＤに入力することによって６００ｄｐｉの解像度を得る１ラインセンサ方式であっても、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれのカラーフィルタを通過した反射光を６００ｄｐｉの解像度で３列に配列したＣＣＤにそれぞれ入力する３ラインセンサ方式であってもよい。また、解像度もこれに限定されない。ここで、光源６、集光板７及び反射ミラー８は、それぞれ図示しないフルレートキャリッジとハーフレートキャリッジに搭載される。各々のキャリッジは、図示せぬ駆動回路により、ＣＣＤセンサ１０の電気的な走査方向である主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ所定の速度で移動する。これにより、原稿面全体の画像データがＣＣＤセンサ１０から出力される構成となっている。

画像処理部３は、画像処理回路１１とＬＥＤ制御回路１２とを含んだ構成となっている。画像処理回路１１は、画像読取部２から出力される画像データに所定の画像処理を施すものである。画像処理回路１１は、画像データをアナログデータからデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路や、画像データのシェーディング補正を行なうシェーディング補正回路、画像データの階調を補正する階調補正回路、画像データの色変換を行なう色変換回路などを含むものである。このうち、色変換回路は、ＲＧＢの画像データを入力画像データとし、この入力画像データをＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の画像データに変換して出力する。ＬＥＤ制御回路１２は、画像処理回路１１で画像処理されたＹＭＣＫの各色成分の画像データにしたがってＬＥＤ駆動信号を生成するものである。

画像形成部４は、画像処理部３で画像処理された画像データに基づいてシートに画像を形成するものである。画像形成部４は、ＹＭＣＫの各色に対応する４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを備えている。なお、各々の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの基本的な構成は共通であるため、ここでは、一例としてイエローの画像形成ユニット１３Ｙの構成について詳しく説明する。

画像形成ユニット１３Ｙは、光導電性を有する円筒状の像担持体である感光体ドラム１４Ｙを有するとともに、この感光体ドラム１４Ｙの周囲に、帯電器１５Ｙ、露光器１６Ｙ、現像器１７Ｙ等を配置して構成されるものである。帯電器１５Ｙは、回転駆動される感光体ドラム１４Ｙの表面を帯電させるものである。露光器１６Ｙは、帯電器１５Ｙで所定の電位に帯電した感光体ドラム１４Ｙの表面を、Ｙ（イエロー）色成分の画像データに基づいて露光するものである。感光体ドラム１４Ｙの表面で露光器１６Ｙにより露光された部分の電位は、感光体ドラム１４Ｙの光導電性により所定のレベルまで減少する。したがって、露光器１６Ｙで露光された感光体ドラム１２０の表面には、Ｙ色成分の画像データに基づく静電潜像が形成される。

現像器１７Ｙは、感光体ドラム１４Ｙの表面に形成された静電潜像を現像するものである。現像器１７Ｙは、図示しない現像スリーブで搬送した二成分現像剤に含まれるトナーを、感光体ドラム１４Ｙ表面の静電潜像に付着させることによって当該静電潜像を顕像化する。トナーは、所定の現像バイアスによって現像スリーブに生じる電位と、感光体ドラム１４Ｙの表面電位との電位差によって、現像スリーブからドラム表面に移動して付着する。このとき、トナーは、露光によって表面電位が減少した部分に付着する。したがって、感光体ドラム１４Ｙ表面の静電潜像は現像器１７Ｙによってトナー像に現像される。

以上が画像形成ユニット１３Ｙの詳細である。その他の画像形成ユニット１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、現像に使用するトナーの色が異なる以外は、画像形成ユニット１３Ｙと同様の構成となっている。また、画像形成部４は、４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに対応する４つの感光体ドラム１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを直列に配置した４連タンデム方式のマシン構成となっている。

上記４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに対しては、上記４つの感光体ドラム１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋに一部が当接するように中間転写体１８が配設されている。中間転写体１８は、無端状のベルト部材（中間転写ベルト）からなるものである。中間転写体１８は、一対の駆動用ロール１９Ａ，１９Ｂと、これに従動するバックアップロール２０により、一定の張力を加えて巻回されている。上記４つの感光体ドラム１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、各々のドラム表面を中間転写体１８の表面に当接させた状態で、それぞれ同一方向に回転駆動される。中間転写体１８は、一対の駆動用ロール１９Ａ，１９Ｂを駆動する図示せぬ駆動手段により、各々の感光体ドラム１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋの表面の移動方向と同一方向に循環駆動される。すなわち、各々の感光体ドラム１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは図の反時計回り方向に回転駆動し、中間転写体１８は、一対の駆動用ロール１９Ａ，１９Ｂの間で上側のベルト張架部分が図の右方向に移動し、下側のベルト張架部分が図の左方向に移動するように回転駆動する。

中間転写体１８と各々の感光体ドラム１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋとの当接位置には、それぞれ中間転写体１８を挟み込むようにして一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋが配設されている。一次転写ロール２１Ｙは、感光体ドラム１４Ｙの表面に形成されたイエローのトナー像を中間転写体１８の表面に転写し、一次転写ロール２１Ｍは、感光体ドラム１４Ｍの表面に形成されたマゼンタのトナー像を中間転写体１８の表面に転写するものである。また、一次転写ロール２１Ｃは、感光体ドラム１４Ｃの表面に形成されたシアンのトナー像を中間転写体１８の表面に転写し、一次転写ロール２１Ｋは、感光体ドラム１４Ｋの表面に形成されたブラックのトナー像を中間転写体１８の表面に転写するものである。フルカラーの画像を形成する場合は、各々の一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋによって中間転写体１８上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー像が順に重ね転写（多重転写）される。

一方、中間転写体１８とバックアップロール２０との当接位置には、中間転写体１８を挟み込むようにして二次転写ロール２２が配設されている。二次転写ロール２２は、中間転写体１８に転写されたトナー像を、シート供給トレイ２３から搬送ロール２４によって送り出されたシートに転写するものである。定着器２５は、二次転写ロール２２によってトナー像が転写されたシートに定着処理を施すものである。シート排出トレイ２６は、定着器２５を経て排出されたシートを順に積載して収容するものである。

また、駆動用ロール１９Ａの近傍には、位置検出センサ２７が配設されている。位置検出センサ２７は、各々の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを用いて中間転写体１８の表面に形成された基準パターン画像の位置を検出するものである。位置検出センサ２７は、駆動用ロール１９Ａに巻き付けられた中間転写体１８に近接状態で対向するように、センサ面を下向きして配置されている。

図２は各々の画像形成ユニットが備える露光用のプリントヘッド（ＬＰＨ）の構造を示す模式図である。図示したプリントヘッド３０は、上述した複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋにそれぞれ露光器として１つずつ組み込まれるものである。プリントヘッド３０は、ＬＥＤアレイ３１と、このＬＥＤアレイ３１を実装する基板３２と、この基板３２を介してＬＥＤアレイ３１を支持する支持体３３と、この支持体３３にハウジング３４を介して支持されたセルフォック（登録商標）レンズアレイ３５とを備えた構成となっている。また、支持体３３には温度センサ３６が取り付けられている。

ＬＥＤアレイ３１は、露光器の光源となる複数（多数）のＬＥＤ発光素子を含む半導体チップによって構成されるものである。一つのチップには、所定数のＬＥＤ発光素子が形成される。したがって、プリントヘッド３０に設けられるＬＥＤ発光素子の総数は、ＬＥＤアレイ３１を構成するチップの個数に、チップ１個当たりのＬＥＤ発光素子数を乗算したものとなる。ＬＥＤアレイ３１は、ＬＥＤ発光素子が主走査方向と平行に配列される向きで基板３２に実装されている。図２においては、感光体ドラム１４の軸方向（図の奥行き方向）が主走査方向に該当する。

支持体３３は、プリントヘッド３０のベース部材となるもので、例えば、金属材料を用いて構成されている。また、支持体３３には、例えば接着等の固着手段により基板３２が密着状態で固定されている。ここで、主走査方向における支持体３３の長さを、例えば定型のＡ３サイズの短手寸法（２９７ｍｍ）相当に設定し、かつ支持体３３の構成材料に、例えばアルミニウムを用いるものとすると、２９７ｍｍでの支持体３３の熱膨張係数ｕ（μｍ／℃）は、５．０３（μｍ／℃）となる。

温度センサ３６は、プリントヘッド３０の温度を測定するために設けられたものである。温度センサ３６は、例えば、熱電対を用いて構成されるもので、プリントヘッド３０のベースとなる支持体３３の温度に応じたセンサ信号を出力する。

図３はプリントヘッドにおける発光素子の配置例を示す模式図である。図示のように、基板３２上には複数のＬＥＤ発光素子３７が配設されている。これら複数のＬＥＤ発光素子３７は、上記ＬＥＤ制御回路１２から供給されるＬＥＤ駆動信号にしたがって選択的に駆動されるものである。ＬＥＤ駆動信号にしたがって点灯した１個のＬＥＤ発光素子３７の光は、上記感光体ドラム１４上で１画素分のドット領域を露光する光となる。また、基板３２上では、実装密度を上げるために、複数のＬＥＤアレイ３１がチップ単位で千鳥状に配置されている。（コメント：結像される光も千鳥配置になります。画像データの書込みの際は、この副走査方向の千鳥配置の間隔分、チップ間で書き込みタイミングをずらして書込みを行い、潜像上では直線状に並ぶようにしています）

ここで、１つのＬＥＤアレイ（チップ）３１に２５６個のＬＥＤ発光素子３７が一定のピッチで一列に配列され、このＬＥＤアレイ３１が基板３２上に千鳥状の配列で合計５８個実装されるものとすると、プリントヘッド３０が備えるＬＥＤ発光素子３７の総数は、１４８４８個となる。また、プリントヘッド３０による感光体ドラム表面の結像点の配列密度を１２００ｄｐｉ（dot per inch）とすると、上記画素ピッチｐ（μｍ）は、ｐ＝（２５．４／１２００）×１０００＝２１．１７（μｍ）となる。

図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置が備える位置補正制御のための機能ブロック図である。図４において、位置補正部４０は、主走査方向と副走査方向の双方で各色の画像の形成位置（位置ずれ）を補正するものである。位置補正部４０による画像の位置補正処理には、像担持体となる感光体ドラム１４の表面をプリントヘッド３０で露光する際の、主走査方向の露光位置の補正も含まれる。したがって、位置補正部４０は、本発明における「補正手段」を構成するものとなる。

補正タイミング制御部４１は、位置補正部４０で位置補正処理（露光位置の補正処理を含む）を実施するタイミングを制御するもので、本発明における「制御手段」に相当するものである。この補正タイミング制御部４１では、プリントヘッド３０の温度変化量が、ｐ／ｕ（ｐは画素ピッチ、ｕは支持体３３の熱膨張係数）のｋ倍（ｋはゼロを除く整数）以上となった場合に、位置補正部４０による位置補正処理を実施するように制御する構成となっている。先に例示したように、画素ピッチがｐ＝２１．１７（μｍ）、プリントヘッド３０の支持体３３の熱膨張係数がｕ＝５．０３（μｍ／℃）であるとすると、ｐ／ｕ＝４．２（℃）となる。このｐ／ｕは、プリントヘッド３０の露光位置が主走査方向で１画素ピッチ分ずれると予測されるプリントヘッド３０の温度変化量に相当する。

したがって、例えば、ｋの値をｋ＝１とした場合は、プリントヘッド３０の温度変化量が４．２℃以上となった場合に、位置補正部４０で位置補正処理を実施するように、その実施タイミングを補正タイミング制御部４１で制御することになる。また、ｋの値をｋ＝２とした場合は、プリントヘッド３０の温度変化量が８．４℃以上となった場合に、位置補正部４０で位置補正処理を実施するように、その実施タイミングを補正タイミング制御部４１で制御することになる。

ここで、プリントヘッド３０の温度変化量とは、所定のタイミングで求めたプリントヘッド３０の温度と所定のタイミングよりも後に求めたプリントヘッド３０の温度との差分に相当するものである。また、所定のタイミングとは、今回よりも以前（前回）に位置補正部４０で位置補正処理を実施したときのタイミングをいう。位置補正処理は、プリントヘッド３０の温度変化量がｐ／ｕのｋ倍以上となった場合以外にも、予め設定されたタイミング、例えば、画像形成装置の電源が投入されたタイミングや、画像形成装置がスリープ状態（省電力状態）から復帰したタイミング、あるいは画像形成装置のフロントカバーの開閉状態を検知するインターロックスイッチがオフ状態（カバー開状態）からオン状態（カバー閉状態）に切り替わったタイミングで行なわれる。

位置補正部４０は、基準パターン発生部４２と、上記位置検出センサ２７と、位置補正演算部４３とを備えた構成となっている。基準パターン発生部４２は、位置補正処理に際して、位置検出用の基準パターン信号を発生するものである。この基準パターン信号は、シートに画像を形成するために入力される通常の画像データ（入力画像信号）と同様に、画像処理部３を経由して画像形成部３に供給される。これにより、基準パターン画像は、上述した４つの画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを用いて中間転写体１８の表面に基準パターン画像（トナー像）として出力される。

位置検出センサ２７は、基準パターン発生部４２が発生した基準パターン信号にしたがって中間転写体１８に形成された基準パターン画像の位置を検出するものである。図５に位置検出センサ２７の具体的な構成例を示す。位置検出センサ２７は、大きくは、センサ光学系２７１、センサ増幅回路２７２及びピーク検出回路２７３によって構成されている。センサ光学系２７１は、拡散ＬＥＤ２７４からなる発光光学系と、レンズ２７５、フォトダイオード２７６、マスク２７７からなる受光光学系で構成されている。発光光学系を構成する拡散ＬＥＤ２７４の光軸は、基準パターン画像が形成される中間転写体１８のベルト面に対して、当該ベルト面の法線と３０°をなす角度で配置されている。したがって、中間転写ベルト１８には拡散ＬＥＤ２７４からの光が３０°の角度で照射される。

これに対して、受光光学系の光軸は、発光光学系によって光が照射される中間転写体１８のベルト面の所定部位に対して、当該ベルト面の法線と１０°の角度をなすように配置されている。これにより、フォトダイオード２７６では、拡散ＬＥＤ２７４から中間転写体１８に照射された光のうち、中間転写体１８のベルト面で正反射した光を受光せず、基準パターン画像（トナー像）からの拡散光のみを受光することができる。

また、一例として、受光光学系に用いるレンズ２７５は直径３ｍｍ、焦点距離６ｍｍのものを用い、中間転写体１８のベルト表面からレンズ２７５までの距離と、レンズ２７５からフォトダイオード２７６までの距離を、等しく１２ｍｍとし、光学系の倍率は１倍となっている。さらに、フォトダイオード２７６の直前には、センサの検出エリアを規制するマスク２７７を設けている。マスク２７７の検出用ウインドウは、直径１ｍｍの円形となっている。マスクの検出用ウインドウ以外の部分は迷光防止のために黒色としている。このような受光光学系の配置により、拡散ＬＥＤ２７４を用いた拡散反射光に対しては、光学倍率１倍の共役光学系となるように構成される。これにより、位置検出センサ２７の視野領域をマスク２７７の検出用ウインドウサイズとほぼ同等の直径１ｍｍとすることができる。

また、基準パターンの光学像がフォトダイオード２７６の受光面上に投影されると、フォトダイオード２７６は光学像の濃淡に応じた電流を出力する。フォトダイオード２７６から出力された電流は、センサアンプ２７２で電圧に変換され、かつその値が増幅された後、センサ出力信号としてピーク検出回路２７３に入力される。ピーク検出回路２７３では、センサ出力信号のピーク位置（山形波形のピークとなる位置）を検出し、これをピーク検出信号として出力する。こうして位置検出センサ２７から出力されるピーク検出信号は、上記位置補正演算部４３に供給される。

図６は中間転写体に形成される位置検出用の基準パターン画像の一例を示す平面図である。この基準パターン画像は、シアンの画像位置を基準にして、イエロー、マゼンタ、ブラックの画像位置を補正する場合に適用されるものである。図示した基準パターン画像は、ＹＭＣＫの各色ごとに、網点カバレッジ：Ｃｉｎ＝１００％の３．５ｍｍ×７ｍｍの大きさからなるパターン画像を、シアン、イエロー、シアン、マゼンタ、シアン、ブラック、シアンの順に配置している。各色の基準パターン画像は、中間転写体１８の移動方向に平行な副走査方向に対して、異なる方向に４５度ずつ傾斜した２つの辺からなるＶ字状に形成されている。

このように中間転写体１８に形成される基準パターン画像に対して、主走査方向における位置検出センサ２７の位置は、図７に示すように、各色の基準パターン画像Ｍを構成する２つの辺Ｍ１，Ｍ２が中間転写体１８の移動によってセンサ視野領域Ｒを順に横切るように設定されている。その際、２つの辺Ｍ１，Ｍ２の太さｔをセンサ視野領域Ｒの直径ｄ（１ｍｍ）よりも僅かに小さく設定することにより、各色の基準パターン画像の位置を主走査方向と副走査方向の双方で検出することが可能となる。以下に、その検出方法を詳しく説明する。

まず、上記図７において、基準パターン画像Ｍとセンサ視野領域Ｒの相対的な位置関係は、中間転写体１８の回転駆動に伴う基準パターン画像Ｍの移動によって徐々に変化する。このとき、基準パターン画像Ｍに対してセンサ視野領域Ｒの相対位置がＡ地点からＦ地点へと順に遷移し、その過程でセンサ出力信号のレベルが変化する。その際、センサ出力信号のレベルは、センサ視野領域Ｒに含まれる基準パターン画像Ｍの重複面積に比例して変化する。したがって、センサ視野領域ＲがＡ地点を過ぎて、センサ視野領域Ｒ内に基準パターン画像Ｍの一辺Ｍ１が進入してくると、センサ出力信号のレベルが増加する。そして、センサ視野領域Ｒに一辺Ｍ１が最も広い面積で含まれるＢ地点にセンサ視野領域Ｒが達すると、センサ出力信号のレベルがピーク（最大）となり、これに同期してピーク検出回路２７３からピーク検出信号が出力される。

その後、センサ視野領域ＲがＢ地点からずれていくと、それにしたがってセンサ視野領域Ｒと一辺Ｍ１との重複面積が減少するため、センサ出力信号のレベルも低下する。そして、センサ視野領域Ｒが一辺Ｍ１から完全に外れると、その時点（Ｃ地点の直後）でセンサ出力信号が一旦最小となるが、センサ視野領域ＲがＤ地点を過ぎると、今度は基準パターン画像Ｍの他辺Ｍ２がセンサ視野領域Ｒが進入してくるため、センサ出力信号のレベルが再び増加する。そして、センサ視野領域Ｒに他辺Ｍ２が最も広い面積で含まれるＥ地点にセンサ視野領域Ｒが達すると、センサ出力信号のレベルが再びピーク（最大）となり、これに同期してピーク検出回路２７３からピーク検出信号が出力される。その後、センサ視野領域ＲがＥ地点からずれていくと、それにしたがってセンサ視野領域Ｒと他辺Ｍ２との重複面積が減少するため、センサ出力信号のレベルも低下する。そして、センサ視野領域Ｒが他辺Ｍ２から完全に外れると、その時点（Ｆ地点の直後）でセンサ出力信号が最小となる。

ここで、中間転写体１８に形成される基準パターン画像Ｍの位置が主走査方向にずれると、各色（１つ）の基準パターン画像Ｍごとにピーク検出回路２７３から２回ずつ出力されるピーク検出信号の時間的な間隔Ｔｐが変化する。すなわち、基準パターン画像Ｍの位置が主走査方向の一方（図７の上側）にずれると、その分だけ最初（１回目）のピーク検出信号が出力されてから次（２回目）のピーク検出信号が出力されるまでの時間的な間隔Ｔｐが長くなり、基準パターン画像Ｍの位置が主走査方向の他方（図７の下側）にずれると、その分だけ２回のピーク検出信号の時間的な間隔Ｔｐが短くなる。したがって、ピーク検出回路２７３から出力される２回のピーク検出信号の時間的な間隔Ｔｐに基づいて、基準パターン画像Ｍの主走査方向の位置を検出することができる。

また、中間転写体１８に形成される基準パターン画像Ｍの位置が副走査方向にずれると、各色（１つ）の基準パターン画像Ｍごとにピーク検出回路２７３から２回ずつ出力されるピーク検出信号の中間時点Ｔｈが時間軸上で変化する。すなわち、基準パターン画像Ｍの位置が副走査方向の一方（図７の左側）にずれると、その分だけ２回のピーク検出信号の中間時点Ｔｈが時間軸上で早い側にずれ、基準パターン画像Ｍの位置が副走査方向の他方（図７の右側）にずれると、その分だけ２回のピーク検出信号の中間時点Ｔｈが時間軸上で遅い側にずれる。したがって、ピーク検出回路２７３から出力される２回のピーク検出信号の中間時点Ｔｈが時間軸上でどの時点に存在するかに基づいて、基準パターン画像Ｍの副走査方向の位置を検出することができる。

また、上記図６に例示したように、シアンを基準色として、他の色の画像位置を検出する場合は、副走査方向で隣り合うシアンの基準パターン画像の位置と他の色（イエロー、マゼンタ、ブラック）の基準パターン画像の位置を、それぞれ上記の検出方法で検出するとともに、当該検出したシアンの基準パターン画像の位置と他の色の基準パターン画像の位置を比較することにより、シアンの画像位置を基準に他の色（イエロー、マゼンタ、ブラック）の画像位置が主走査方向でどの程度ずれているかを把握することができる。また、副走査方向の画像位置に関しては、シアンの基準パターン画像の位置とこれに隣り合う他の色の基準パターン画像の位置との間隔を予め設定あれた基準値と比較することにより、シアンの画像位置を基準に他の色（イエロー、マゼンタ、ブラック）の画像位置が副走査方向でどの程度ずれているかを把握することができる。

再び図４に戻って、位置補正演算部４３は、位置検出センサ２７で検出した基準パターン画像の位置に基づいて、各色の画像が正確に位置合わせされるように、各色の画像形成位置を補正するための座標変換パラメータを演算するものである。この座標変換パラメータは、位置補正データとして画像処理部３に送られる。そして、画像処理部３の内部では、位置補正演算部４３で演算された座標変換パラメータに基づいて画像データの座標変換を行なうことにより、各色の画像形成位置を調整する。

補正タイミング制御部４１は、位置補正タイミング判定部４４と、演算部４５と、タイマ４６と、メモリ４７と、上記温度センサ３６とを備えた構成となっている。位置補正タイミング判定部４４は、予め設定された所定の条件に基づいて、位置補正部４０で位置補正処理を実施するタイミングになったかどうかを判定するものである。また、位置補正タイミング判定部４４は、位置補正部４０で位置補正処理を実施するタイミングになったと判定した場合に、位置補正部４０で位置補正処理を開始させるために基準パターン発生部４２に基準パターン信号の発生を指示するものである。

演算部４５は、例えば、画像処理部３の画像処理回路１１が備えるピクセルカウンタのカウント値（ピクセルカウント値）を用いて所定の演算処理を行ない、この演算結果を位置補正タイミング判定部４４に通知するものである。

タイマ４６は、時間を計測するものである。タイマ４６による時間の計測値（タイマ値）は、演算部４５での演算処理に用いられる。

メモリ４７は、位置補正タイミング判定部４４での判定処理に適用されるデータを記憶するために用いられるものである。

図８は本発明の実施形態に係る画像形成装置で行なわれる位置補正制御処理の手順を示すフローチャートである。まず、位置補正タイミング判定部４４において、初期の位置補正処理を実施するかどうかを判定する（ステップＳ１）。初期の位置補正処理を実施するかどうかは、先に例示したように、電源投入時であるかどうか、スリープ状態からの復帰時であるかどうか、あるいはインターロックスイッチのオフ／オンの切り替わり時であるかどうか、などに基づいて判定する。そして、初期の位置補正処理を実施すると判定した場合は、位置補正タイミング判定部４４から基準パターン発生部４２に基準パターン信号の発生を指示することにより、位置補正部４０で位置補正処理を実施する（ステップＳ７）。

この位置補正処理では、主走査方向と副走査方向の双方で各色の画像の形成位置が補正される。このうち、主走査方向の画像の形成位置は、各々の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋにおいて、感光体ドラム１４の表面を露光用のプリントヘッド３０で露光する際の露光位置を補正することにより行なわれる。また、主走査方向の露光位置の補正は、プリントヘッド３０に設けられた複数のＬＥＤ発光素子３７のうち、静電潜像の形成（露光）時にＬＥＤ制御回路１２で駆動制御の対象とするＬＥＤ発光素子３７の個数を増減したり、主走査方向で最端と認識するＬＥＤ発光素子３７の位置をずらしたりして行なう。このため、露光位置の補正は、主走査方向で隣り合うＬＥＤ発光素子３７間の配列ピッチに対応する画素ピッチｐを１つの単位として行なわれることになる。

図９は位置補正処理の具体的な手順を示すフローチャートである。先ず、上記図６に示した位置検出用の基準パターン画像を中間転写体１８上に形成する（ステップＳ７１）。次に、中間転写体１８上の基準パターン画像を位置検出センサ２７で読み取る（ステップＳ７２）。次いで、位置検出センサ２７から出力されるピーク検出信号に基づいて画像の位置ずれ量を位置補正演算部４３で演算する（ステップＳ７３）。その後、位置ずれ量の演算結果を基に主走査方向及び副走査方向の画像形成位置を補正する（ステップＳ７４）。

図１０は基準パターン画像の読み取り（測定）時のタイミングチャートである。図の上段から順に、位置検出センサ２７の拡散ＬＥＤ２７４の点灯信号、センサ出力信号、ピーク検出信号の波形を示す。まず、拡散ＬＥＤ２７４が消灯(OFF)した状態から開始する。先頭のシアンの基準パターン画像がセンサの測定位置を通過する以前に拡散ＬＥＤ２７４を点灯(ON)する。点灯直後のセンサ出力信号は０Vとなる。この理由は、中間転写体１８として、表面が黒色で鏡面又は光沢を持ったベルト部材を使用し、これによって中間転写体１８のベルト表面の非画像部は拡散ＬＥＤ２７４からの照射光をほとんど拡散しないためである。

その後、シアンの基準パターン画像の通過により、センサ出力信号はシアンのトナー量に対応した山形の波形となる。その際、ピーク検出回路２７３は、センサ出力信号のピークを検出し、パルス状のピーク検出信号を出力する。このときのピーク検出信号の基準からの時刻をｔＡ１とする。引き続きシアンのパターン画像の通過により、同様にして、ピーク検出信号の基準からの時刻ｔＡ２を測定する。以後、イエロー、シアン、マゼンタ、シアン、ブラック、シアンの各基準パターン画像の通過により、同様にして、ピーク検出信号の基準からの時刻ｔＴ１、ｔＴ２、ｔＢ１、ｔＢ２、…を測定する。そして、中間転写体１８上に形成されたすべての基準パターン画像がセンサの測定位置を通過した後、拡散ＬＥＤ２７４を消灯する。これにより、１回の基準パターン画像の読み取り（測定）動作を終了する。なお、図１０では、シアン、イエロー、シアンの基準パターン画像の通過までの状態を示している。

次に、画像の位置ずれ量の計算について説明する。本実施形態では、基準色シアンの主走査方向の目標値に対する絶対値位置ずれ量、基準色シアンに対する、イエロー、マゼンタ、ブラックの相対位置ずれ量を求める。先ず、基準色シアンの主走査方向絶対値位置ずれ量は、主走査方向絶対値位置ずれ量＝｛(tA2-tA1)-目標値｝/2で計算する。また、基準色シアンに対するイエローの相対位置ずれ量は、副走査方向に関しては、副走査方向位置ずれ量={(tT2+tT1)/2-((tA2+tA1)/2+(tB2+tB1)/2)/2}×PS={(tT2+tT1)/2-(tA2+tA1)/4-(tB2+tB1)/4}×PSで計算し、主走査方向に関しては、主走査方向位置ずれ量={((tB1+tA1)/2-tT1+副走査方向誤差+tT2-(tB2+tA2)/2-副走査方向誤差)/2}×PS= {((tB1+tA1)/2-tT1+tT2-(tB2+tA2)/2)/2}×PSで計算する。ただし、tA1,tA2,tT1,tT2,tB1,tB2：基準からの時刻(μs)とし、PS：プロセス速度（mm/s）とする。また、基準色シアンに対するマゼンタの相対位置ずれ量、及び基準色シアンに対するブラックの相対位置ずれ量も同様に計算する。

上記位置補正処理を終えると、位置補正タイミング判定部４４では、今回実施した位置補正処理が初期の位置補正処理であるかどうかを判断する（ステップＳ８）。そして、初期の位置補正処理であれば、そのときに温度センサ３６で測定したプリントヘッド３０の測定温度を基準温度Ｔｎ０としてメモリ４７に記憶し（ステップＳ９）、初期の位置補正処理でなければ、温度センサ３６で測定したプリントヘッド３０の最新の測定温度Ｔｎｉを基準温度Ｔｎ０としてメモリ４７に記憶する（ステップＳ１０）。

ちなみに、基準温度Ｔｎ０の参照符号であるｎは、画像の色を示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対応するものである。そして、基準温度Ｔｎ０は、各々の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに設けられたプリントヘッド３０の温度を、それぞれに対応する温度センサ３６で測定することにより、画像形成ユニットごとに個別に記憶されるものである。すなわち、画像形成ユニット１３Ｙのプリントヘッド３０の基準温度はＴｙ０としてメモリ４７に記憶され、画像形成ユニット１３Ｍのプリントヘッド３０の基準温度はＴｍ０としてメモリ４７に記憶される。また、画像形成ユニット１３Ｃのプリントヘッド３０の基準温度はＴｃ０としてメモリ４７に記憶され、画像形成ユニット１３Ｋのプリントヘッド３０の基準温度はＴｋ０としてメモリ４７に記憶される。

その後、位置補正タイミング判定部４４で変数ｉの値を初期化（ｉ＝１）した後（ステップＳ１１）、画像形成部４で１枚のシートに画像形成を行なう（ステップＳ１２）。次に、画像形成部４で所定枚数（例えば、操作パネル等を用いてユーザから指示された枚数）の画像形成ジョブを終えたかどうかを確認する（ステップＳ１３）。そして、所定枚数の画像形成ジョブを終えていない場合は、ステップＳ２に戻り、所定枚数の画像形成ジョブを終えた場合は、その時点で一連の制御処理を終える。

ステップＳ２においては、温度センサ３６でプリントヘッド３０の温度を測定し、これによって得られるプリントヘッド３０の測定温度をＴｎｉとしてメモリ４７に記憶する。この場合も、各色の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋごとにプリントヘッド３０の測定温度Ｔｎｉがメモリ４７に記憶される。すなわち、画像形成ユニット１３Ｙのプリントヘッド３０の測定温度はＴｙｉとしてメモリ４７に記憶され、画像形成ユニット１３Ｍのプリントヘッド３０の測定温度はＴｍｉとしてメモリ４７に記憶される。また、画像形成ユニット１３Ｃのプリントヘッド３０の測定温度はＴｃｉとしてメモリ４７に記憶され、画像形成ユニット１３Ｋのプリントヘッド３０の測定温度はＴｋｉとしてメモリ４７に記憶される。

次いで、位置補正タイミング判定部４４は、各色の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋごとにメモリ４７に記憶してあるプリントヘッド３０の最新の測定温度Ｔｎｉと基準温度Ｔｎ０との差分ΔＴｎ（＝Ｔｎｉ−Ｔｎ０）を、「プリントヘッドの温度変化量」として求める（ステップＳ３）。ここでは、各色ごとに差分（温度変化量）ΔＴｙ、ΔＴｍ、ΔＴｃ、ΔＴｋが正の値又は負の値あるいはゼロで求められる。

続いて、位置補正タイミング判定部４４は、上記差分ΔＴｙ、ΔＴｍ、ΔＴｃ、ΔＴｋの中で、その絶対値が最も大きい差分ｍａｘ（｜ΔＴｎ｜）を抽出し、この最大絶対値の差分ｍａｘ（｜ΔＴｎ｜）が予め設定された規定値ΔＴref以上であるかどうかを判断する（ステップＳ４）。規定値ΔＴrefは、上述したｐ／uのｋ倍に設定されるものである。そして、最大絶対値の差分ｍａｘ（｜ΔＴｎ｜）が規定値ΔＴref以上であれば、位置補正部４０で位置補正処理を実施するタイミングになったと判定して上記ステップＳ７に移行し、そこで露光位置の補正を含む位置補正処理を実施する。

また、最大絶対値の差分ｍａｘ（｜ΔＴｎ｜）が規定値ΔＴref未満であれば、上記差分ΔＴｙ、ΔＴｍ、ΔＴｃ、ΔＴｋの中で、最大値ｍａｘ（ΔＴｎ）と最小値ｍｉｎ（ΔＴｎ）の差分を、「プリントヘッドの温度変化量の各色間の最大差」として求め、この差分が予め設定された規定値Ｔdiff以上であるかどうかを判断する（ステップＳ５）。規定値Ｔdiffは、上述したｐ／uのｋ倍に設定されるものである。そして、各色間の最大差が規定値Ｔdiff以上であれば、位置補正部４０で位置補正処理を実施するタイミングになったと判定して上記ステップＳ７に移行し、そこで露光位置の補正を含む位置補正処理を実施する。また、各色間の最大差が規定値Ｔdiff未満であれば、ｉの値を１インクリメントした後（ステップＳ６）、ステップＳ１２に進む。

このような位置補正制御処理を行なうことにより、色ずれの補正精度と画像形成の生産性を適切に両立させることができる。すなわち、プリントヘッド３０の露光位置が主走査方向で１画素ピッチ分ずれると予測されるプリントヘッドの温度変化量ΔＴ（℃）は、ΔＴ＝ｐ／ｕで求まる。このため、例えば、主走査方向の露光位置のずれを２画素ピッチ相当のレベルに抑えたい場合は、ｋの値をｋ＝２として規定値ΔＴrefを設定することにより、プリントヘッドの温度変化量ΔＴがｐ／ｕの２倍未満となった状況では、位置補正処理を実施せずに通常の画像形成を継続させ、ＬＥＤ発光素子３７の発光に伴う発熱等によってプリントヘッドの温度変化量ΔＴがｐ／ｕの２倍以上となった状況で、位置補正部４０に位置補正処理を実施させることができる。このため、生産性の低下を必要最小限に抑えつつ、色ずれの補正精度を所望のレベルに維持することが可能となる。また、主走査方向の露光位置は１画素ピッチ単位で補正可能であり、その画素ピッチｐをパラメータとして規定値（ΔＴref、Ｔdiff）をｐ／ｕのｋ倍に設定しているため、主走査方向の露光位置がｋ画素ピッチ分ずれた状況を精度良く予測し、この予測に基づいて位置補正処理の実施タイミングを適切に制御することができる。

また、複数の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋごとに求めたプリントヘッドの温度変化量の各色間の最大差が規定値Ｔdiff（＝ｐ／ｕのｋ倍）以上となった場合に、位置補正部４０で位置補正処理を実施するように制御するため、各々の画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋが備えるプリントヘッドの温度変化量の差によって生じる画像の位置ずれや色ずれについても所望の精度で適切に補正することができる。

なお、上述した位置補正制御処理においては、プリントヘッド３０の温度を温度センサ３６で測定し、この測定結果に基づいてプリントヘッド３０の温度変化量ΔＴｎを求めるようにしているが、これ以外にも、例えば、単位時間当たりのピクセルカウント積算値に基づいてプリントヘッドの温度変化量を推測したり、単位時間当たりのトナー補給量に基づいてプリントヘッドの温度変化量を推定したり、あるいは単位時間当たりのＬＥＤ消費電力に基づいてプリントヘッドの温度変化量を推定したりすることも可能である。この理由は、単位時間当たりのピクセルカウント積算値、トナー補給量及びＬＥＤ消費電力とプリントヘッドの温度変化量との間には、それぞれ比例関係が成り立つためである。

また、単位時間当たりのピクセルカウント積算値は、画像処理部３から通知されるピクセルカウント値を演算部４５で順に積算するとともに、これによって得られるピクセルカウント積算値を、ピクセルカウント値の積算開始から積算終了までタイマ４６で計測した時間で除算することにより求めることができる。また、単位時間当たりのトナー補給量は、トナー補給用のパルスモータに供給した駆動パルスの数をパルスカウンタでカウントして得られるパルスカウント値を演算部４５で順に積算するとともに、これによって得られるパルスカウント積算値を、パルスカウント値の積算開始から積算終了までタイマ４６で計測した時間で除算することにより求めることができる。また、単位時間当たりのＬＥＤ消費電力は、ＬＥＤ発光素子３７の駆動（発光）時に消費される電流を所定の時間刻みで電流計測手段で計測して採取される電流値を演算部４５で順に積算するとともに、これによって得られる消費電流積算値を、電流値の積算開始から積算終了までタイマ４６で計測した時間で除算することにより求めることができる。

上述のようにプリントヘッド３０の温度を温度センサ３６で測定し、この測定結果に基づいてプリントヘッド３０の温度変化量を求める場合は、補正タイミング制御部４１の必須構成として、位置補正タイミング判定部４４とメモリ４７と温度センサ３６を備えた構成とすればよい。また、単位時間当たりのピクセルカウント積算値、トナー補給量又はＬＥＤ消費電力に基づいてプリントヘッドの温度変化量を推定する場合は、補正タイミング制御部４１の必須構成として、位置補正タイミング判定部４４と演算部４５とタイマ４６とメモリ４７とを備えた構成とすればよい。

ここでは、一例として、単位時間当たりのピクセルカウント積算値に基づいてプリントヘッドの温度変化量を推測する場合の位置補正制御処理の手順について、図１１のフローチャートを用いて説明する。まず、位置補正タイミング判定部４４において、初期の位置補正処理を実施するかどうかを判定する（ステップＳ２１）。初期の位置補正処理を実施するかどうかは、先に例示したように、電源投入時であるかどうか、スリープ状態からの復帰時であるかどうか、あるいはインターロックスイッチのオフ／オンの切り替わり時であるかどうか、などに基づいて判定する。そして、初期の位置補正処理を実施すると判定した場合は、位置補正タイミング判定部４４から基準パターン発生部４２に基準パターン信号の発生を指示することにより、位置補正部４０で位置補正処理を実施する（ステップＳ３０）。位置補正処理の詳細は、前述したとおりである。

次に、位置補正タイミング判定部４４では、今回実施した位置補正処理が初期の位置補正処理であるかどうかを判断する（ステップＳ３１）。そして、初期の位置補正処理であれば、Ｄｎ０の値をゼロにリセットしてメモリ４７に記憶し（ステップＳ３２）、初期の位置補正処理でなければ、その時点でメモリ４７に記憶されている最新のＤｎｉの値をＤｎ０に代入してメモリ４７に記憶する（ステップＳ３３）。Ｄｎｉは単位時間当たりのピクセルカウント積算値を示すものである。Ｄｎ０は位置補正処理を実施した時点での単位時間当たりのピクセルカウント積算値を示すものである。また、Ｄｎ０及びＤｎｉの参照符号であるｎは、画像の色を示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対応するものである。したがって、Ｄｎ０及びＤｎｉは、それぞれ４つ（４色分）ずつメモリ４７に記憶される。

次いで、Ｐｎｉの値をゼロにリセットするとともに、変数ｉの値を初期化（ｉ＝１）し、かつタイマ４６の計測値をゼロにリセットする（ステップＳ３４）。これにより、タイマ４６の計測値は、前回の位置補正処理を実施した後の経過時間を示すものとなる。Ｐｎｉは、前回の位置補正処理を実施した後に積算されたピクセルカウント積算値を示すものである。したがって、Ｐｎｉの値は、ステップＳ３０で位置補正処理を実施した直後にゼロにリセットしておく必要がある。ステップＳ３４の後は、ステップＳ３５に移行して、画像形成部４で所定枚数（例えば、操作パネル等を用いてユーザから指示された枚数）の画像形成ジョブを終えたかどうかを確認する。そして、所定枚数の画像形成ジョブを終えていない場合は、ステップＳ２２に戻り、所定枚数の画像形成ジョブを終えた場合は、その時点で一連の制御処理を終える。

ステップＳ２２においては、画像形成部４で１枚のシートに画像形成を行なう。この画像形成に際しては、画像処理部３のピクセルカウンタでカウントされたピクセルカウント値が演算部４５に与えられる。このため、演算部４５では、その時点でメモリ４７に記憶されているＰｎｉに、新たに画像処理部３から与えられたピクセルカウント値を加算することにより、最新のピクセルカウント積算値Ｐｎｉを求め、これをメモリ４７に記憶する（ステップＳ２３）。Ｐｎｉは、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）ごとにＰｙｉ、Ｐｍｉ、Ｐｃｉ、Ｐｋｉとして求められる。

次いで、演算部４５は、タイマ４６の計測値ＴＭを取得した後（ステップＳ２４）、上記ステップＳ２３でメモリ４７に記憶した最新のピクセルカウント積算値Ｐｎｉをタイマ計測値ＴＭで除算することにより、単位時間当たりのピクセルカウント積算値Ｄｎｉを求め、これをメモリ４７に記憶する（ステップＳ２５）。次に、演算部４５は、ΔＰｎｉ＝（Ｄｎｉ−Ｄｎ０）×ＴＭの数式にしたがってΔＰｎｉを求める（ステップＳ２６）。このステップＳ２６の処理は、例えば、前回の位置補正処理前に高濃度で連続的に画像を出力していたものが、位置補正処理後に低濃度又は間欠的な画像出力になるなどして、ＬＥＤ発光素子の点灯時間が減った場合などのプリントヘッドの冷却による温度変化を考慮して行なうものである。ΔＰｎｉは、前回の位置補正処理実施時前後でのピクセルカウント値の差分を示すものである。また、ΔＰｎｉは、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）ごとにΔＰｙｉ、ΔＰｍｉ、ΔＰｃｉ、ΔＰｋｉとして求められる。

続いて、ステップＳ２７において、位置補正タイミング判定部４４は、上記ステップＳ２３で各色ごとに求めたＰｙｉ、Ｐｍｉ、Ｐｃｉ、Ｐｋｉの中で、その値が最も大きいｍａｘ（Ｐｎｉ）を抽出し、このｍａｘ（Ｐｎｉ）が予め設定された規定値Ｐth以上であるかどうかを判断する。また、ステップＳ２７において、位置補正タイミング判定部４４は、上記ステップＳ２６で各色ごとに求めたΔＰｎｉ（ΔＰｙｉ、ΔＰｍｉ、ΔＰｃｉ、ΔＰｋｉ）の中で、その絶対値が最も大きいｍａｘ（｜ΔＰｎｉ｜）を抽出し、このｍａｘ（｜ΔＰｎｉ｜）が予め設定された規定値ΔＰth以上であるかどうかを判断する。

ここで、規定値Ｐthは、単位時間当たりのピクセルカウント積算値Ｄｎｉの関数である。したがって、規定値Ｐthは、そのときにメモリ４７に記憶されている最新のピクセルカウント積算値Ｄｎｉに応じて設定される。規定値Ｐthと単位時間当たりのピクセルカウント積算値Ｄｎｉとは、図１２のような関係になっている。すなわち、単位時間当たりのピクセルカウント積算値Ｄｎｉが大きくなると、それにしたがって規定値Ｐthの値は小さく設定され、単位時間当たりのピクセルカウント積算値Ｄｎｉが小さくなると、それにしたがって規定値Ｐthの値は大きく設定される。これは、高密度連続出力時ほどプリントヘッドの温度上昇が急になるため、その分だけプリントヘッドが規定温度に達したと判定するためのＰthの値（閾値）を小さく設定する必要があり、また低密度あるいは間欠出力の場合はプリントヘッドの温度上方が緩やかになるため、その分だけプリントヘッドが規定温度に達したと判定するためのＰthの値（閾値）を大きく設定する必要があるためである。

上記ステップＳ２７において、ｍａｘ（Ｐｎｉ）が規定値Ｐth以上であるか、ｍａｘ（｜ΔＰｎｉ｜）が規定値ΔＰth以上であれば、ステップＳ３０に移行して位置補正処理を実施する。また、ステップＳ２７において、ｍａｘ（Ｐｎｉ）が規定値Ｐth未満で、かつｍａｘ（｜ΔＰｎｉ｜）が規定値ΔＰth未満であれば、ステップＳ２８に進む。

ステップＳ２８では、プリントヘッドの温度変化に伴う各色の画像相互の位置ずれを考慮して、上記ステップＳ２３で各色ごとに求めたＰｎｉ（Ｐｙｉ、Ｐｍｉ、Ｐｃｉ、Ｐｋｉ）の中で、最大値ｍａｘ（Ｐｎｉ）と最小値ｍｉｎ（Ｐｎｉ）の差分を求め、この差分が予め設定された規定値Ｐdiff以上であるかどうかを判断する。また、ステップＳ２８では、上記ステップＳ２６で各色ごとに求めたΔＰｎｉ（ΔＰｙｉ、ΔＰｍｉ、ΔＰｃｉ、ΔＰｋｉ）の中で、最大値ｍａｘ（ΔＰｎｉ）と最小値ｍｉｎ（ΔＰｎｉ）の差分を求め、この差分が予め設定された規定値Ｐdiff以上であるかどうかを判断する。そして、最大値ｍａｘ（Ｐｎｉ）と最小値ｍｉｎ（Ｐｎｉ）の差分、及び最大値ｍａｘ（ΔＰｎｉ）と最小値ｍｉｎ（ΔＰｎｉ）の差分のうち、少なくとも一方が規定値Ｐdiff以上であれば、ステップＳ３０に移行して位置補正処理を実施する。

また、最大値ｍａｘ（Ｐｎｉ）と最小値ｍｉｎ（Ｐｎｉ）の差分、及び最大値ｍａｘ（ΔＰｎｉ）と最小値ｍｉｎ（ΔＰｎｉ）の差分のうち、両方が規定値Ｐdiff未満であれば、ステップＳ２９に進み、そこで変数ｉの値を１インクリメントした後、ステップＳ３５へと進む。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す概略図である。 プリントヘッド（ＬＰＨ）の構造を示す模式図である。 プリントヘッドにおける発光素子の配置例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置が備える位置補正制御のための機能ブロック図である。 位置検出センサの具体的な構成例を示す図である。 位置検出用の基準パターン画像の一例を示す平面図である。 位置検出センサによる画像位置の検出方法を説明する図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置で行なわれる位置補正制御処理の手順を示すフローチャートである。 位置補正処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 基準パターン画像の読み取り（測定）時のタイミングチャートである。 位置補正制御処理の他の手順を示すフローチャートである。 規定値と単位時間当たりのピクセルカウント積算値との関係を示す図である。

符号の説明

１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ…画像形成ユニット、１４，１４Ｙ…感光体ドラム、２７…位置検出センサ、３０…プリントヘッド、３３…支持体、３６…温度センサ、３７…ＬＥＤ発光素子、４０…位置補正部、４１…補正タイミング制御部

Claims (8)

1. 所定の画素ピッチに応じて配列された複数の発光素子を支持体で支持したヘッド構造を有し、前記複数の発光素子を選択的に駆動して像担持体の表面を露光するプリントヘッドと、
   前記像担持体の表面を前記プリントヘッドで露光する際の露光位置を補正する補正手段と、
   前記プリントヘッドの温度変化があった場合に、前記補正手段で露光位置の補正処理を実施するように制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 複数の発光素子は所定の画素ピッチｐ（μｍ）に応じて配列され、前記支持体の熱膨張係数ｕ（μｍ／℃）であって、
   前記補正手段は、前記プリントヘッドの温度変化量がｐ／ｕのｋ倍（ｋはゼロを除く整数）以上となった場合に、前記補正手段で露光位置の補正処理を実施するように制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記プリントヘッドの温度を測定する温度測定手段を含み、当該温度測定手段の測定結果に基づいて前記プリントヘッドの温度変化量を求める
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、単位時間当たりのピクセルカウント積算値に基づいて前記プリントヘッドの温度変化量を推測する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、単位時間当たりのトナー補給量に基づいて前記プリントヘッドの温度変化量を推測する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記発光素子は、ＬＥＤ発光素子からなり、
   前記制御手段は、単位時間当たりのＬＥＤ消費電力に基づいて前記プリントヘッドの温度変化量を推測する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記プリントヘッドは、複数の色に対応する複数の画像形成ユニットごとに設けられ、
   前記制御手段は、前記複数の画像形成ユニットごとに前記プリントヘッドの温度変化量を求めるとともに、当該求めたプリントヘッドの温度変化量の最大値がｐ／ｕのｋ倍以上となった場合に、前記補正手段で露光位置の補正処理を実施するように制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記複数の画像形成ユニットごとに求めた前記プリントヘッドの温度変化量の各色間の最大差がｐ／ｕのｋ倍以上となった場合に、前記補正手段で露光位置の補正処理を実施するように制御する
   ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
   

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