JP2009139709A - 画像形成装置、色ずれ補正方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光学ユニットやそれら周辺の温度変化間に相関関係が見出しにくい場合でも、色ずれ補正のための、レーザ光照射位置の変動を精度よく予測することができる画像形成装置、色ずれ補正方法及びプログラムの提供。
【解決手段】複数の動作モードの少なくとも１つの動作モードにおける経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に大きくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に小さくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が収束する、レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求め（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）、このずれ量に基づき、色ずれ補正が行われる（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）構成とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置、色ずれ補正方法及びプログラムに関するものである。特に、画像形成装置におけるレーザ光照射位置に係るずれ量を予測する仕組みに関するものである。

複数色のトナー像を重ねてカラー画像を形成する画像形成装置では、印刷物上で各色が所定の位置に正確に印刷されていること、すなわち、色ずれを発生しないことが、製品の品質上、重要視される。色ずれの要因としては、様々なものがあり得るものの、影響度の大きな要因の一つに、光学ユニットの熱変形に伴って生じる、感光体上でのレーザ光照射位置の変動がある。

ここで、図１４に示す光学ユニットの概略断面図を用いて説明する。一般的に、光学ユニットは、発光源５６（光学素子）から照射されるレーザ光を、回転するポリゴンミラー５７で反射させて走査する構成になっている。レーザ光は、発光源５６から感光ドラム１２に到達するまでの間に、何度かミラーで反射されて進行方向を変えられたり、レンズを介してスポットや走査幅を調整されたりする。

レーザの光路Ｌを決定するこれらのメカ的要素は、光学ユニット１０を形成するフレームに固定されている。画像形成装置の動作に伴う昇温によってフレームに熱変形が生じると、これらの要素の姿勢も変化し、レーザ光路Ｌの方向に影響する。光路方向の変化は、感光ドラム１２に到達するまでの光路長に比例して拡大されるため、光学ユニット１０のフレーム変形が非常に微小であってもレーザ光照射位置５３の変動として表れる。このような昇温現象に伴うレーザ光照射位置の変動を、レーザ光照射位置のサーマルシフトと呼ぶ。

これまで、画像形成装置の機内昇温（装置内昇温）や、ポリゴンミラー５７を駆動するモータの発熱に起因した光学ユニット１０の自己昇温などが、レーザ光照射位置を変動させる要因として認識されている。

このような要因によって生じた色ずれを修正するには、各色のレーザ光照射タイミングを合わせるためのキャリブレーションを行う方法が確実である。なお、ここで行うキャリブレーションは、中間転写体上にトナー像でキャリブレーションパターンを作像し、これをセンサで読み取ることによって各色の書き出しタイミングを揃えるものである。しかしながら、キャリブレーションの所要時間やトナー消費を始めとする消耗品寿命への影響などを考慮すると、このキャリブレーションを頻繁に行うことはできない。

そこで、温度センサと、この温度センサの出力に基づいてレーザ光照射位置の変動を推定してレーザ光照射タイミングを補正する色ずれ補正手段とを設け、キャリブレーションをせずに色ずれを補正する手法が、提案されている。代表的な構成には、光学ユニット自身の温度を温度センサで検出し、補正制御手段でレーザ光照射位置を補正するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、機内温度を温度センサで検出し、その検出結果に基づいて補正制御手段でレーザ光照射位置を補正するものなどもある（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。

これらの手法は、サーマルシフトに影響を与えている箇所の温度を測定し、その温度変化に対応して、レーザ光照射位置の補正を行うという設計思想に基づいている。温度変化と色ずれ傾向が１対１の対応関係に近似できるケースにおいては、非常にシンプルな補正方法だと言える。ここで、図１５（ａ）に、レーザ光照射位置の変化と温度変化との相関が見出せるケースのグラフを示す。細い実線で描かれた曲線が機内温度の時間変化を示し、太い実線で描かれた曲線がレーザ光照射位置変動の時間変化を示す。
特開２０００−２１８８６０号公報 特開２００３−２０７９７６号公報 特開２００５−２３４０９９号公報

しかしながら、実際の製品では、色ずれ変動の収束に至るまでの間、レーザ光照射位置の変動増加或いは変動減少と、温度上昇或いは減少と、の相関関係を必ずしも見出し易いとは限らない。なお、ここでの変動増加及び変動減少とは相対的なものであり、何れかの方向を増加とすれば他方は減少となる。そして、このようなケースに対しては、従来手法による色ずれ補正方法、あるいは、レーザ光照射位置の予測方法を適用することができない。具体例としては、サーマルシフトに影響する箇所の温度が上昇を続けているにもかかわらず、その過程で色ずれ変動の方向が正逆反転するケースなどがそれに当たる。図１５（ｂ）に、レーザ光照射位置の変化（温度変化に応じた変位）と温度変化との相関が見出しにくいケースのグラフを示す。細い実線が機内温度の時間変化であり、太い実線がレーザ光照射位置変動の時間変化である。レーザ光照射位置の変動傾向と、光学ユニット周辺の温度変化と、の間に相関が見出しにくくなってきている。

従来技術で述べた予測手法が用いられてきた背景には、従来の画像形成装置の作像部構成が関係していると考えられる。従来では、カラー画像を形成するために必要なレーザ光の光源として、１本のレーザ光のみを走査可能な光学ユニットを、色毎に専用に設ける構成が主流であった。このような構成では、光学ユニットの構成がシンプルであるため、温度変化とレーザ光照射位置の変動が１対１の関係に近似しやすかった。また、各色で同一構成の光学ユニットを使用しているため、全色でレーザ光照射位置のサーマルシフトが類似した傾向を示し、色間の相対差を見出し易かった。

しかし、昨今、画像形成装置に要求されている小型化と低コスト化を実現する上では、作像部の大幅なコンパクト化と部品点数の削減を図る必要があり、一つの光学ユニットが複数のレーザ光を走査可能な構成が主流となってきている。このような光学ユニットは、従来のものと比較して、非常に複雑な構造を有する。例えば、レーザ光が光源から感光ドラム表面に至るまでの過程で通過するミラーやレンズの数や形状は、色毎に異なる。更に、それらの光学要素が光学ユニットに固定される部位と周辺構造も異なる。これらの原因から、温度変化に伴うレーザ光照射位置変動は、色毎に異なる傾向を示すこともある。

本発明は、上述の点に着目してなされたもので、光学ユニットやそれら周辺の温度変化間に相関関係が見出しにくい場合でも、色ずれ補正のための、レーザ光照射位置の変動を精度よく予測することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明の画像形成装置は以下の構成を備える。

（１）カラー画像を形成するための各色に対応した複数の感光体と、前記複数の感光体にレーザ光を照射するための複数の光学素子と、プリント動作を行うプリントモード及び待機中であるスタンバイモードを含む複数の動作モードと、を備え、機内の熱の影響により前記光学素子のレーザ光照射位置のずれ量が除々に変化する画像形成装置であって、前記複数の動作モードの少なくとも１つの動作モードにおける経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に大きくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に小さくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が収束する、レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求めるずれ量演算手段を備え、前記ずれ量演算手段により求められた前記ずれ量に基づき、色ずれ補正が行われることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、光学ユニットやそれら周辺の温度変化間に相関関係が見出しにくい場合でも、色ずれ補正のための、レーザ光照射位置の変動を精度よく予測することができる。すなわち、本発明を用いることにより、レーザ光照射位置の変動に起因する色ずれについて、装置内温度と色ずれ変動傾向に相関があるか否かに関わらず、色ずれ補正を実現することができる。これにより、色ずれの少ない高品位な画像形成を実現することが可能になる。

また、アルゴリズムに適用するパラメータの値を、色毎、動作モード毎に個別に設定することにより、複雑なサーマルシフト特性にも柔軟に対応することが可能となる。

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１乃至図８を用いて、本発明の実施例１を説明する。

＜プリンタの断面図＞
図１は、本発明を適用する画像形成装置の概略断面図である。１はプリンタ本体であり、プリンタ本体１の上部には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、省略してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋとする）計４色の、一次画像を形成するためのいわゆるエンジン部分がレイアウトされている。

ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の外部機器から送信されてきた印刷データは、プリンタ本体１を制御するビデオコントローラで受信され、書き込み画像データとして各色に対応したレーザスキャナ（従来例における光学ユニット）１０へ出力される。レーザスキャナ１０は感光ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ（以下、特に色を特定する必要がない場合はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略した符号を使用する）上へとレーザ光を照射し、書き込み画像データに従った光像を描く。本実施例の画像形成装置では、イエロー・マゼンタ用のレーザ光照射を行う第一スキャナ１０ａと、シアン・ブラック用のレーザ光照射を行う第二スキャナ１０ｂの２つのレーザスキャナで、光像の書き込みを行う。第一スキャナ１０ａ，第二スキャナ１０ｂは、一つのポリゴンミラー５７で２ステーション分のレーザ光を走査する構成を採用している。すなわち、本実施例におけるレーザスキャナは、図１４に概略断面図を示す通りのものを用いている。なお、図１４については、従来例において説明したため、各符号の示す構成についての説明は省略し、本実施例においても同じ符号を用いることとする。

エンジン部分は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各ステーションとも、トナーを供給するためのトナーカートリッジ１５と、１次画像を形成するためのプロセスカートリッジ１１とから構成される。プロセスカートリッジ１１は、次のように構成される。すなわち、プロセスカートリッジ１１は、感光ドラム１２と、感光ドラム１２の表面に均一な帯電を施すための帯電器１３とから構成される。また、帯電器１３により帯電された感光ドラム１２の表面にレーザスキャナ１０（第一スキャナ１０ａ、第二スキャナ１０ｂ）が光像を描くことで作成された静電潜像を、中間転写ベルトへと転写すべきトナー像へと現像するための現像器１４から構成される。また、トナー像を転写した後、感光ドラム１２に残留したトナーを除去するためのクリーナ（不図示）とから構成される。感光ドラム１２の対向位置には、感光ドラム１２の表面に現像されたトナー像を中間転写ベルト３４に転写するための一次転写ローラ３３が配置されている。

中間転写ベルト３４に転写されたトナー像（１次画像）は、中間転写ベルト３４の駆動ローラを兼ねる２次転写ローラ３１と、対向する２次転写外ローラ２４とによって、シート上へ再転写される。すなわち、この部分が２次転写部である。２次転写部でシートへ転写されずに中間転写ベルト３４上に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナ１８によって回収される。なお、３２は中間転写ベルト３４の回動に従動する従動ローラであり、ばね（図示せず）の付勢によって中間転写ベルト３４に適度なテンションを与えるテンションローラとしての役割も果たす。

給紙部２０は、シート搬送の最上流に位置し、装置の下部に設けられている。給紙トレイ２１に積載収納されているシートは、給紙部２０によって給紙されると、縦搬送パス２２を通り、下流側へと搬送される。縦搬送パス２２には、レジストローラ対２３があり、ここで最終的なシートの斜行補正と、画像形成部での画像書き込みとシート搬送のタイミング合わせが行われる。

画像形成部の下流側には、シート上のトナー像を永久画像として定着するための定着器２５が設けられている。そして定着器２５の下流は、シートをプリンタ本体１から排出するための排紙ローラ２６へと続く排出搬送パスと、反転ローラ（不図示）及び両面搬送路（不図示）へと続く搬送パスとに分岐している。排紙ローラ２６によって排出されたシートは、プリンタ１の外側に設けられた排紙トレイ２７によって受け取られる。

＜プリンタの一般的ハードウェア構成図＞
次に、図２を用いてプリンタの一般的なハードウェア構成を説明する。

＜ビデオコントローラ２００＞
まずビデオコントローラ２００の説明を行う。２０４は、ビデオコントローラ全体の制御を司るＣＰＵである。２０５は、ＣＰＵ２０４が実行する各種制御コードを格納する不揮発性記憶部であり、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク等に相当する。２０６は、ＣＰＵ２０４の主メモリ、ワークエリア等として機能する一時記憶用のＲＡＭである。

２０７は、ホストコンピュータ等の外部機器１００との印刷データ、制御データの入出力部であるホストインターフェイス部（図中、ホストＩ／Ｆと記載）である。ホストインターフェイス部２０７により受信した印字データは圧縮データとしてＲＡＭ２０６に格納される。２０８は圧縮データを伸張するためのデータ伸張部である。ＲＡＭ２０６に格納された任意の圧縮データを、ライン単位に画像データに伸張する。また、伸張された画像データはＲＡＭ２０６に格納される。

２０９は、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）制御部である。ＤＭＡ制御部２０９は、ＣＰＵ２０４からの指示によりＲＡＭ２０６内の画像データをエンジンインターフェイス部２１１（図中、エンジンＩ／Ｆと記載）に転送する。また、ＲＡＭ２０６の任意の圧縮データをデータ伸張部２０８に転送、あるいはデータ伸張部２０８から出力される画像データをエンジンインターフェイス部２１１に転送する。

２１０は、操作者からの諸設定、指示をプリンタ本体１に設けられたパネル部から受け取るパネルインターフェイス部（図中、パネルＩ／Ｆと記載）である。

２１１は、プリンタエンジン３００との信号の入出力部であるエンジンインターフェイス部（図中、エンジンＩ／Ｆと記載）であり、不図示の出力バッファレジスタからデータ信号送出を行うとともにプリンタエンジン３００との通信制御を行う。

２１２は、アドレスバス及びデータバスを持つシステムバスである。上述の各構成要素は、システムバス２１２に接続され、互いにアクセス可能となっている。

＜プリンタエンジン３００＞
次にプリンタエンジン３００の説明を行う。プリンタエンジン３００は大きく分けて、エンジン制御部（図中、実線で囲んだ部分）とエンジン機構部（図中、破線で囲んだ部分）から構成される。エンジン機構部はエンジン制御部からの各種指示により動作する部分であるが、まず、このエンジン機構部の詳細を説明し、その後にエンジン制御部を詳しく説明する。

レーザ／スキャナ系３３１は、レーザ発光素子、レーザドライバ回路、スキャナモータ、ポリゴンミラー、スキャナドライバ等を含む。ビデオコントローラ２００から送られてくる画像データに従い感光ドラム１２をレーザ光にて露光走査することにより感光ドラム１２上に潜像を形成する部位である。

作像系３３２は、画像形成装置の中枢をなす部分であり、感光ドラム１２上に形成された潜像に基づくトナー画像をシート上に形成させる部位である。プロセスカートリッジ１１、中間転写ベルト３４、定着器２５等のプロセス要素、及び作像を行う上での各種バイアス（高電圧）を生成する高圧電源回路で構成される。

プロセスカートリッジ１１には、除電器、帯電器１３、現像器１４、感光ドラム１２等が含まれる。また、プロセスカートリッジ１１には、不揮発性のメモリタグが備えられており、ＣＰＵ３２１あるいはＡＳＩＣ３２２は、当該メモリタグに各種情報の読み書きを行う。

給紙・搬送系３３３は、シートの給紙、搬送を司る部分であり、各種搬送系モータ、給紙トレイ２１、排紙トレイ２７、各種搬送ローラ（排紙ローラ２６等）等で構成される。

センサ系３３４は、レーザ／スキャナ系３３１、作像系３３２、給紙・搬送系３３３を、後述するＣＰＵ３２１、ＡＳＩＣ３２２が制御する上で、必要な情報を収集するためのセンサ群である。このセンサ群には、定着器２５の温度センサ、トナー残量検知センサ、画像の濃度を検知する濃度センサ、用紙サイズセンサ、紙先端検知センサ、紙搬送検知センサなど、少なくとも既に周知の各種センサが含まれる。これら各種センサで検知された情報はＣＰＵ３２１により取得され、プリントシーケンス制御に反映される。なお、図中のセンサ系３３４について、レーザ／スキャナ系３３１、作像系３３２、給紙・搬送系３３３と分けて記載したが、いずれかの機構に含めるように考えても良い。

次にエンジン制御部の説明を行う。３２１はＣＰＵであり、ＲＡＭ３２３を主メモリ、ワークエリアとして利用し、不揮発性記憶部３２４に格納される各種制御プログラムに従い、上に説明したエンジン機構部を制御する。より具体的に、ＣＰＵ３２１は、ビデオコントローラ２００からエンジンＩ／Ｆ ２１１、エンジンＩ／Ｆ ３２５を介して入力されたプリント制御コマンド及び画像データに基づき、レーザ／スキャナ系３３１を駆動する。また、ＣＰＵ３２１は、作像系３３２、給紙・搬送系３３３を制御することで、各種プリントシーケンスを制御する。また、ＣＰＵ３２１はセンサ系３３４を駆動することで、作像系３３２、給紙・搬送系３３３を制御する上で、必要な情報を取得する。

一方、ＡＳＩＣ３２２は、ＣＰＵ３２１の指示のもと、上に述べた、各種プリントシーケンスを実行する上での各モータの制御、現像バイアス等の高圧電源制御を行う。

なお、ＣＰＵ３２１の機能の一部あるいは全てをＡＳＩＣ３２２に行わせても良く、また、逆にＡＳＩＣ３２２の機能の一部あるいは全てをＣＰＵ３２１に代わりに行わせても良い。また、ＣＰＵ３２１やＡＳＩＣ３２２の機能の一部を別途の専用ハードウェアを設け、その専用ハードウェアに行わせるようにしても良い。

３２６は、アドレスバス及びデータバスを持つシステムバスである。エンジン制御部の各構成要素は、システムバス３２６に接続され、互いにアクセス可能となっている。

＜色ずれ発生について＞
さて、図１で説明した通り、本実施例の画像形成装置では、一つのポリゴンミラーで２つのステーション用のレーザ光を走査する構成のレーザスキャナを採用している。すなわち、イエロー・マゼンタ用の第一スキャナ１０ａと、シアン・ブラック用の第二スキャナ１０ｂの、２つのスキャナを有する。機内に温度変化が生じると、レーザスキャナの微小な熱変形に伴い、感光ドラム１２表面のレーザ光照射位置が副走査方向（シート搬送方向）に変動する。本実施例の構成では、図１４に示す通り、レーザスキャナの２本のレーザ光は、光源から感光ドラム１２表面に至るまでの間に、異なる構成の光学要素を通過するため、各レーザ光の照射位置変動特性が異なる。また、第一スキャナ１０ａと第二スキャナ１０ｂは、同一のレーザスキャナユニットを使用しているものの、レーザスキャナを取り巻く熱源の条件が異なるため、レーザ光照射位置の変動増加或いは減少と、温度上昇或いは温度減少と、の相関関係が予測し難い。そしてこのことに加え、色間でもレーザ光照射位置の変動特性が一致しない。この影響により、ＹＭＣＫの各色間で、機内昇温に伴う相対色ずれが生じる。本実施例の画像形成装置では、本発明に基づく色ずれ補正手法を用いることで、この色ずれ現象を補正し、良好な画像品質を実現している。以下において詳細を説明する。

＜色ずれの具体例＞
色ずれ補正手法を適用する前の、温度上昇との相関関係が予測し難いことに加え、各色間の変動特性が異なるレーザ光照射位置変動の実測結果の例を、図３（ａ）に示す。このグラフは、機内昇温していない状態から、ある単一のプリントモードである連続プリントを実施した場合の、各色感光ドラム１２上のレーザ光照射位置変動を示している。レーザ光照射位置変動、すなわち、レーザ光照射位置の変化（温度変化に応じた変位）は、測定工具を用いて測定した。同一スキャナ内の２本のレーザ光（Ｙ−Ｍ間，Ｃ−Ｋ間）で傾向が大きく異なる他、第一スキャナ１０ａ（Ｙ，Ｍ）と第二スキャナ１０ｂ（Ｃ，Ｋ）の間でも傾向に違いが読み取れる。変動量だけではなく変動傾向自体が異なるため、各色のレーザ光照射位置変動の相対差すなわち「色ずれ」は、直線的な関数で予測することが難しくなる。グラフ中にスキャナエリアの温度変化もプロットしているものの（図中、実線で示す）、スキャナエリアの温度変化が増加しているにもかかわらず、レーザ光照射位置変動が増減するなど、それらの相関は見出すことが難しくなっている。このため、背景技術の中で述べた従来の手法を用いて色ずれの補正を行うことは、非常に困難だと言える。

もう一つの実測結果の例を図４に示す。これは、連続プリント後に画像形成装置に設けられたファンを駆動して機内冷却を行い、その後スタンバイ（待機中）状態で放置した場合の、イエローの感光ドラム１２Ｙ上のレーザ光照射位置変動の測定結果と機内温度の変化を示したものである。画像形成装置の動作モード（連続プリント、機内冷却、スタンバイの各動作モード）によっても、レーザ光照射位置の変動の仕方が大きく異なることがわかる。

図３（ａ）や図４の例で示したこれらの特性以外にも、従来の色ずれ補正手法の適用を困難にする次のような特性が確認された。
・スタンバイ状態で放置している間も、機内温度が安定するまでの間、各色のレーザ光照射位置が変動する。
・機内が冷えた状態と、十分にスタンバイ放置した状態とでは、スキャナエリアの雰囲気温度に大きな差は無いにもかかわらず、プリント時のレーザ光照射位置変動に大きな差がある。
・プリント開始後やプリント終了後のレーザ光照射位置の変動方向及び変動量は、画像形成装置の電源オン後の動作履歴（例えば即時プリント動作に入るか否か等）によって異なり、温度の上昇・下降量とは一致しない。

以下、これら、レーザ光照射位置変動の予測を困難にする要因を克服し、レーザ光照射位置変動を予測する仕組みについて具体的に説明していく。

＜レーザ光照射位置予測のための演算＞
本実施例の画像形成装置は、そのエンジン制御部の機能として、レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求め、演算により求められたずれ量に基づき、各色のレーザ光照射位置が調整され、色ずれの補正が行われることを特徴とする。パラメータ記憶手段としての不揮発性記憶部３２４は、色ずれ予測を行う演算アルゴリズムの関数に適用すべき定数の値を、ＹＭＣＫの各色について且つ画像形成装置の各動作モードに対応させる形で、パラメータテーブル上に保持している。そして、その時々の動作モードに応じて、演算アルゴリズムのパラメータに対応する数値を適用する。

ここで言う動作モードとは、例えばスタンバイモード、スリープモード、プリント動作を行うプリント１モード、プリント２モード、機内冷却モードなど、画像形成装置の動作状態の違いを意味している。なお、プリント１モードとは普通紙を用いた通常プリントモードのことを指し、プリント２モードとは、厚紙モードやＯＨＴモードなど、普通紙プリントモードの時よりも低速で作像するモードを指す。この場合、画像形成装置の機内昇温傾向が異なってくる為、その影響でレーザ光照射位置変動特性に差があらわれる。なお、ＯＨＴとはＯｖｅｒｈｅａｄ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙの略語である。

ここで、パラメータテーブルのイメージを表に例示すると、図５のようになる。図中のパラメータａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２はアルゴリズム関数の定数パラメータ、ステーション（ｓ）はＹＭＣＫの各色、動作モード（ｍ）には先述の動作モードが割付けられる。パラメータａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２の役割については後述する。なお、本実施例の画像形成装置の場合、ブラック（Ｋ）は動作モードによらずレーザ光照射位置の変動量が小さかった（図３（ａ）参照）。そのため、ブラックは照射位置変動を生じないものと判断し、アルゴリズム関数の感度パラメータをゼロとして演算を無効化している。

ずれ量演算手段としてのＣＰＵ３２１が実行する演算の演算アルゴリズムは、「動作時間」とパラメータの数値を決定するために必要な「画像形成装置の動作モード」の情報により、色ずれの予測値を算出可能となっている。ここで、ステーションをｓ、動作モードをｍ、動作モードが切り替わってからの動作時間をｔとし、このアルゴリズム関数を、

と表記する。式（１）中の［ ］内はパラメータを選択するための情報、（ ）内は入力変数である。

＜演算（アルゴリズム）の詳細説明＞
本実施例で採用したアルゴリズムの設計思想と概略構成を、簡単に説明する。レーザ光照射位置変動が温度変化によって引き起こされている以上、実際の温度変化との相関は見出せなくとも、温度現象をベースにしたアルゴリズムによって表現できると推察される。図３（ａ）に具体例を示した本実施例の画像形成装置のレーザ光照射位置変動特性も、装置内の複数ポイントの温度変化の相対差によって光学ユニットが複雑に変形し、それがレーザ光照射位置変動を引き起こしていると考えれば、近似表現することができる。

ここで具体的に説明すると、本実施例におけるアルゴリズム関数は次のように作成される。すなわち、図３（ａ）に例を示した実測結果がＳ字を描くように変動する特性を有することに着目し、２つの仮想ポイントの相対温度差によってレーザ光照射位置変動が生じると想定してアルゴリズムの関数を作成した。この２つの仮想ポイントについてもう少し詳しく説明すると、仮想ポイントは、色ずれを生じさせる熱影響と解釈することができる。まず、熱源の具体例としては、ポリゴンモータやレーザ基盤など、画像形成装置の動作に伴って発熱する要素が挙げられる。そして、仮想ポイントとは、レーザ光照射位置の変動原因となる熱変形を生じるレーザスキャナの部位について、今述べたような複数の具体的熱源の影響を総合的に表現する仮想的／擬似的な熱源とも解釈できる。例えば、ポリゴンモータが回転を始めると、レーザスキャナを形成するフレームのポリゴンモータ近傍の温度は、急激に上昇して短時間で収束に向かう。これに対し、ポリゴンモータから離れた部位の温度は、徐々に上昇し、長い時間をかけて収束に向かう。このとき、それぞれの部位の熱変形は、レーザ光照射位置に対して異なる影響特性を持つ。また、他の具体的熱源に関しても同様の現象が観察される。つまり、これら具体的熱源を総合的に考慮した、レーザ光照射位置に対して異なる影響特性を、２つの仮想ポイントの存在を想定する事で、現象を近似したのである。

以上のように、２つの仮想ポイントは第１の熱影響、第２の熱影響と解釈でき、この第１の熱影響と第２の熱影響との各々の温度変化の程度により、レーザ光照射位置変動が引き起こされる。そして、この２つの熱影響における温度変化を、モデリングしたものが、図３（ｃ）である。

図３（ｃ）は、各仮想ポイント（第１の熱影響、第２の熱影響）の温度変化の具体例を示し、アルゴリズムの基本構成を示す。仮想ポイント１は、急激に温度上昇して短時間で収束に向かう熱影響を想定し、仮想ポイント２は、徐々に温度上昇して長い時間をかけて収束に向かう熱影響を想定している。図３（ａ）に示す実測結果のように、Ｓ字カーブで収束する変動特性に対しては、仮想ポイント１の温度変化と仮想ポイント２の温度変化が、同グラフについて、それぞれレーザ光照射位置を逆方向へ変動させる作用を持つと想定すると、現象を近似する事ができる。これに基づき、両仮想ポイントの温度に所定の係数をかけたものの差（図中Δ）の値を、レーザ光照射位置変動の予測量とすることにより、基本形となる先述のＳ字変動特性を近似する。従って、図３（ｃ）中、曲率ａ１の曲線が曲率ａ２の曲線を上回っている場合と、曲率ａ２の曲線が曲率ａ１の曲線を上回っている場合とでは、レーザ光照射位置変動の方向が逆となる。そして、先述の通り、これらアルゴリズムの基本演算式は各ステーション・各動作モードを通じて共通であり、採用すべきパラメータの値は、不揮発性記憶部３２４より適宜選択される。

さらに、図５のパラメータテーブルに示した通り、本実施例で作成したアルゴリズム関数では、ステーションと動作モード毎に切り替えるべき定数パラメータａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２を設定している。これらのパラメータのうち、ａ１，ａ２は、式（１）がシミュレートする２つの仮想ポイントについて、その温度変化の程度（描く曲線の曲率）を決定するパラメータである。一方、定数パラメータｂ１，ｂ２は、同一の動作モードを無限時間継続した場合に、各仮想ポイントの温度が収束すべき値を決めるパラメータである。

そして、以上説明してきたアルゴリズム（演算式）により、ステーション（色）毎、且つ、動作モード毎に、Ｓ字の位置変動特性を予測することができる。即ち、動作モード毎に、機内の熱の影響によりレーザ光照射位置のずれ量が除々に大きくなり、更なる経時変化でレーザ光照射位置のずれ量が除々に小さくなり、更なる経時変化でレーザ光照射位置のずれ量が収束する位置変動特性を予測することができる。

図３（ａ）で例示したレーザ光照射位置変動を、本実施例のエンジン制御部のＣＰＵ３２１により求められる演算を用いて予測すると、図３（ｂ）のグラフのようになる。このグラフに示す曲線は、先述のアルゴリズム関数、式（１）の計算結果をプロットしたもので、レーザ光照射位置予測（温度変化に応じた位置予測）を示すものであり、実測結果（図３（ａ））と対応がとれていることがわかる。

なお、基本形となる先述のＳ字変動特性を近似することで、レーザ光照射位置変動の予測量を行うよう説明してきたが、例えば、後述の図１１（ｂ）の機内冷却モードでは、実際にＳ字曲線を描く前に、スタンバイモードへ移行してしまう。従って、図中からは、Ｓ字の変化を読み取ることができない。しかし、仮に機内冷却モードが継続すれば、上の説明の通りＳ字のレーザ光照射位置変動曲線を描くこととなる。

＜色ずれ量の予測＞
エンジン制御部は、色ずれ予測のアルゴリズム関数から演算された予測結果から、作像基準色（本実施例ではイエロー）と他色の相対色ずれ量を算出する。図３（ｂ）に示したレーザ光照射位置変動の予測結果を、イエロー基準の色ずれに換算すると、図６（ａ）のようになる。なお、図６（ａ）では、基準色イエローに対する予測色ずれを、マゼンタの予測色ずれは太い実線で、シアンの予測色ずれは一点鎖線で、ブラックの予測色ずれは細い実線で示している。基準色イエローに対する各色の相対色ずれ量は、次の計算に基づいて算出する。

この相対色ずれ量が所定のずれ量以下となるように、レーザ照射タイミングを制御する。本実施例の画像形成装置では、レーザ光照射位置調整の最小単位を１ラインと定義したとき、予測上、作像基準色に対する他色の位置が±０．５ラインの範囲内に収まるような制御を行う。図６（ａ）のような色ずれ変動に対して色ずれ補正制御によるレーザ照射タイミング制御を適用した場合の補正結果を、図６（ｂ）に予測に基づく補正制御の手法概要として示す。例として、マゼンタ（太い実線で図示）のレーザ照射タイミングシフト（補正のためレーザ照射タイミングをずらすこと）が行われるタイミングに、図６（ａ）と図６（ｂ）に渡って対応する点線を付与した。シアン（一点鎖線で図示）とブラック（細い実線で図示）に関しても同様であり、各色独立してレーザ照射タイミングシフトが行われる。

＜色ずれ補正のフローチャート＞
本実施例で採用した色ずれ補正制御について、図７に示す制御処理のフローチャートを用いて詳細を説明する。なお、本フローチャートの処理は、図２のエンジン制御部により行なわれるものとする。

色ずれ予測に係る演算は、タイマにより一定時間間隔で実施される（ステップ１０１、以下Ｓ１０１と記す、図７についても同様）。すなわち、印刷ジョブの印刷動作（画像形成動作）を中断することなく行われ、非常にユーザの使い勝手が向上されている。また、印刷ジョブの印刷動作（画像形成動作）を中断しないという意味では、この色ずれ予測に係る演算は、印刷動作における頁単位で行ってもよい。

まず、ＣＰＵ３２１は、Ｓ１０２で現在画像形成装置の動作モードｍのチェック（確認）を行い、アルゴリズム関数、式（１）に対して、不揮発性記憶部３２４に保存されているパラメータテーブルから対応するパラメータ値を適用する。例えば、図４に示したように、連続プリント（プリント１というモードでのプリントとする）終了後に、画像形成装置に設けられた冷却ファンを一定時間駆動する機内冷却動作を実施し、その後スタンバイに移行するケースであるとする。この場合、図５に示したパラメータテーブルについて、次のようにパラメータが切り替わる。まず、プリント中は動作モードｍ＝４の「プリント１」であるため、図中Ａに示す部分のパラメータがアルゴリズムへ適用される。プリント後に機内冷却動作に入ると、動作モードｍ＝３の「機内冷却」となり、図中Ｂのパラメータがアルゴリズムへ適用され、同様にスタンバイへ移行した後は、動作モードｍ＝１の「スタンバイ」に該当するＣのパラメータが適用される。なお、アルゴリズム関数、式（１）は、動作モードｍが切り替わる際に、直前の動作モードでの演算結果の履歴を引き継いで、その続きを計算する構成であるため、図４に示したような変動も予測することができる。

動作モードに応じたパラメータをアルゴリズム関数に適用し、演算により求める（Ｓ１０３）。次に、基準色イエローに対する各色の相対色ずれ量、式（２）を計算し（Ｓ１０４）、その結果から、各色を何ライン補正すれば適正な色ずれ補正ができるかを算出する（Ｓ１０５）。ライン数は、最後に色ずれの調整を行うキャリブレーションが実行されて色ずれがキャンセル（低減）された時点での相対色ずれ量予測値と、現在の相対色ずれ量予測値の差分から算出される。

計算の結果、補正ライン数に変更があるステーションが存在した場合には（Ｓ１０６ Ｙｅｓ）、該当色の画像データ書き込みタイミングのシフトを、ビデオコントローラ２００へ要求する（Ｓ１０７）。例えば、シアンの補正量が＋５ラインだったものが、計算した結果＋４ラインに変更された場合は、ビデオコントローラ２００に対して、シアンの補正量を＋４ラインに変更するように要求する。シフト要求を受信したビデオコントローラ２００は、次頁の印刷画像の先頭より、タイミングシフトを適用する。Ｓ１０６で補正ライン数に変更がない場合は、Ｓ１０１の処理に戻る。

＜色ずれ補正結果と推定累積色ずれ量＞
実際に本発明に基づく色ずれ補正を適用した結果の一例を、補正制御適用時の色ずれ実測結果として図８（ａ）に示す。これは、あるプリントモードにおいて連続プリントを実施し、その出力紙を所定枚数毎に抜き取って色ずれ解析を行った結果である。制御履歴から、補正制御を行わなかった場合の色ずれ推移を推定すると、補正制御未適用の場合の推定色ずれとして示す図８（ｂ）のようになることから、良好な補正が行われていることがわかる。

このように、本発明を用いることにより、レーザ光照射位置の変動に起因する色ずれについて、機内温度と色ずれ変動傾向に相関があるか否かに関わらず、汎用的に色ずれ予測と色ずれ補正を実現することができる。これにより、色ずれの少ない高品位な画像形成を実現することが可能になる。

また、製品開発時の測定データに基づいて最適化されたアルゴリズムを用い、画像形成装置の動作モードをパラメータとし、動作時間を入力情報として色ずれを予測する。これにより、機内の温度変化と色ずれ変動傾向に相関が見出しにくいケースでも、色ずれ変動の予測が可能となる。

また、アルゴリズムに適用するパラメータの値を、ステーション（色）毎・動作モード毎に個別に設定することにより、複雑なサーマルシフト特性にも柔軟に対応することが可能となる。

このように、画像形成装置の構成の違いに対して柔軟に対応可能な高い汎用性を持ち、有効性の高い色ずれ補正手法だと言える。

実施例１では、エンジン制御部のＣＰＵ３２１で実行する演算の演算アルゴリズムの関数（式（１））に対する入力変数として「動作時間」を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。色ずれ現象に影響するような外乱要因が存在する場合には、外乱の影響度合いを評価するためのセンサ等によって検出し、その結果を更なる変数として反映させることもできる。実施例２では、この具体例を示す。

図１に概略断面構成を示すような画像形成装置の場合、製品のコンパクト化や排紙トレイ２７（排紙部）へのシート積載量確保を追求すると、第一スキャナ１０ａと排紙トレイ２７の裏面とが近接（近接エリア５０、図９参照）するレイアウトになることが多い。ここで、図９は後述する温度センサの配置を説明する断面図である。このレイアウトでは、第一スキャナ１０ａが排紙トレイ２７に排出積載されたシートＳの熱影響を受け易く、この熱影響の大きさが、第一スキャナ１０ａのイエローやマゼンタのレーザ光照射位置５３の変動に作用する。なお、シアンとブラックに対しては、第二スキャナ１０ｂが排紙トレイ２７から十分に離れているため、影響は表れない。

本実施例の画像形成装置において、最も影響を受けやすいイエローのレーザ光照射位置変動について、具体例を示す。図１０（ａ）は、片面連続プリントでの照射位置変動と、両面連続プリントでの照射位置変動を比較したグラフで、プリント条件によるレーザ光照射位置変動の違いをイエローについて示す図である。片面プリント時に比べ、両面プリント時は排紙トレイ２７へ出力されるシート間隔が倍に広がるため、出力紙の束が持つ熱量が小さくなる。この差が、レーザ光照射位置の変動量の差として表れている。

一方、図１１（ａ）は、あるモードで連続プリントを実行した後に、出力紙を排紙トレイ２７に放置した場合と、出力紙をジョブ終了と同時に排紙トレイ２７上から除去した場合との比較である。ジョブ終了後のレーザ光照射位置変動に大きな差が生じていることがわかる。

排紙トレイ２７上のシート熱という外乱要因に対応し、精度の良い色ずれ補正制御を実現するため、本実施例の画像形成装置では、本発明に基づき、排紙トレイ２７上のシートＳから受ける熱の影響度を温度センサで検出した。そして、温度センサで検出した情報を色ずれ補正のためのエンジン制御部のＣＰＵ３２１の演算アルゴリズムにフィードバックしている。背景技術で述べた従来の色ずれ補正手法との違いは、温度センサが検出した温度に従って補正量を決定するのではなく、演算アルゴリズムの関数に対して、定数パラメータの感度調整を目的とした変数として適用している点にある。すなわち、温度情報の入力が無くても、ＣＰＵ３２１は予測演算を実行して結果を出力することができる。以下において、構成を説明する。

まず、２つの温度センサ（複数の環境検出手段、複数の温度検出手段）の配置について述べる。図９に断面を示す通り、排紙トレイ２７と第一スキャナ１０ａの近接エリア５０近傍に、第一温度センサ５１を配置するとともに、この近接エリア５０から離れた位置に、第二温度センサ５２を配置した。第一温度センサ５１は、この近接エリア５０（図中、斜線部）の周辺温度を検出し、第二温度センサ５２は、第一スキャナ１０ａ及び第二スキャナ１０ｂが配置されている空間の平均的な雰囲気温度を検出する。

また図１２に上視図を示すように、第一スキャナ１０ａ、第二スキャナ１０ｂの配置された空間には、排紙トレイ２７からの熱影響を緩和（低減）する目的で、第一スキャナ１０ａと排紙トレイ２７の間に、断熱用のエアフロー５８（空気の流れ）が設けられている。そして、第一温度センサ５１は、排紙トレイ２７上のシート積載エリアの幅方向中央５５（シートが移動する方向とは垂直の方向）に対して、エアフロー５８の下流側に配置されている。本体奥側の冷却ファン５４（ファン）によってスキャナエリアへ送られた断熱エアは、第一温度センサ５１に到達するまでの間に、排紙トレイ２７の裏面に沿って、画像幅方向と略平行に流れる。この際、排紙トレイ２７に積載されるシートのサイズや、その積載状態に応じて、断熱エアが排紙トレイ２７から受ける熱量が変化し、第一温度センサ５１の検出温度に差が生じる。例として、図１１（ａ）の測定条件における第一温度センサ５１と第二温度センサ５２の出力を、図１３に示す。図１３（ａ）が排紙トレイ２７上に出力紙を放置した場合、図１３（ｂ）が出力紙を除去した場合の結果を示している。

第二温度センサ５２の検出温度は、画像形成装置の機内昇温分も含んだスキャナエリアの平均的な雰囲気温度なのに対し、第一温度センサ５１の検出温度は、そのスキャナエリアの雰囲気温度に排紙トレイ２７から受ける熱影響を加味した温度だと言える。つまり、第一温度センサ５１の検出温度のみを監視しているとどんどん上昇してしまうが、第一温度センサ５１と第二温度センサ５２の両方の検出温度を監視することで次のようなことがわかる。すなわち、２つの検出結果の差分をとることで、第一温度センサ５１のみの上昇がわかり、その後、第二温度センサ５２と同じ温度になることを監視できる。よって、両者の温度差を求めることで、第一スキャナ１０ａが排紙トレイ２７から受け取る熱影響の度合いを抽出することができる。両温度センサの温度差をｄＴと定義する。

このように、二つの温度センサの温度差として抽出した排紙トレイ２７の熱情報は、先述の通り、影響を受けるイエローとマゼンタの２色に対してのみ、ＣＰＵ３２１が実行する色ずれ予測の演算アルゴリズムにフィードバックされる。

演算アルゴリズムの関数は、

と表記される。

図１０（ａ）に示した片面／両面プリントでのイエローのレーザ光照射位置変動を例に、本実施例でのｄＴのフィードバック手法を説明する。実施例１の中で図３（ｃ）を用いて説明したように、本実施例のアルゴリズムは、２つの仮想ポイントの温度差によって照射位置変動が生じるというモデルを採用している。実施例２では、この２つの仮想ポイントのうち、仮想ポイント１の収束値パラメータｂ１の値を、検出されるｄＴに応じて調整することで、アルゴリズム関数、式（３）の描く曲線の曲率を、リアルタイムで変化させられるようにした。具体的には、プリント中におけるイエローのアルゴリズムの場合、ｄＴの値を０〜１０℃の範囲（通常の変動範囲）に規制した上で、ｂ１に（１＊０．９＊ｄＴ／１０）を掛けた値を、仮想ポイント１の収束値に設定している。この式中の０．９という値は、各色・動作モード毎に個別に設定される値であり、実施例２では図５に例示したパラメータテーブルに、そのパラメータの一つとして記憶させている。

図１０（ａ）にレーザ光照射位置変動を示したプリント時におけるｄＴの変化は、温度フィードバックを適用した予測演算結果を示す図１０（ｂ）の温度差グラフの通りである。片面プリント時（太い実線）のｄＴの方が両面プリント時（細い実線）よりも大きな値で推移しているため、アルゴリズムが仮想する仮想ポイント１の温度収束値（ｂ１）も、先述の通り高い値に設定される。その結果、レーザ光照射位置予測値の推移は、図１０（ｂ）の通り、片面プリント時の方がプラス側に寄った変動傾向を示し、図１０（ａ）に示す実測結果と対応がとれた予測が行われる。

図１１（ａ）に示したレーザ光照射位置変動の例について、同様に本実施例の色ずれ予測による演算でレーザ光照射位置変動を予測すると、図１１（ｂ）の通りの結果が得られる（先述の通り、グラフに示すｄＴは、第一温度センサと第二温度センサの温度差）。図１１（ｂ）は温度フィードバックを適用した予測演算結果を示すグラフである。先述の通り、アルゴリズム関数、式（３）には、センサの検出するｄＴの値がリアルタイムで反映されるため、ｄＴの変化に応じてレーザ光照射位置予測グラフの曲率が変化し、演算結果にこのような違いが表れる。なお、太い実線が出力紙を放置した場合、細い実線が出力紙を除去した場合を示す。このようにＣＰＵ３２１の演算による予測結果が、実際のレーザ光照射位置変動と精度良く対応していることがわかる。エンジン制御部によって行われる色ずれ補正制御は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。

このように本実施例によれば、アルゴリズムに適用するパラメータの値を、各色・動作モード毎に個別に設定し、アルゴリズムの関数を時間と排紙トレイ２７の熱情報であるｄＴとの関数とすることで、複雑なサーマルシフト特性にも柔軟に対応できる。すなわち、画像形成装置の内外に存在する熱源が、特定色のレーザ光照射位置変動に外乱として影響する場合には、その熱影響度合いをセンサで検出して、その色の色ずれ予測アルゴリズムにｄＴとしてフィードバックすることにより、これに対応することができる。

実施例１では、アルゴリズムの基本演算式（式（１））は各ステーション・各動作モードを通じて共通であり、採用すべきパラメータの値は、不揮発性記憶部３２４より適宜選択される構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。

本実施例においては、例えば、機内冷却時には連続プリント時やスタンバイ時とは別の演算式を用いる構成とする。別の演算式としては、例えば、機内冷却時には勾配が負となる動作時間ｔの一次関数を用いる。

このように、本発明は、複数の動作モードの少なくとも１つの動作モードにおいて、式（１）を用いる構成であればよく、その他のモードでは別の演算式を用いる構成でよい。言い換えれば、少なくとも一つの動作モードにおいて、レーザ光照射位置の変動増加或いは減少と、温度上昇或いは温度減少と、の相関関係が予測し難い場合に有効である。

本実施例においても、光学ユニットやそれら周辺の温度変化間に相関関係が見出しにくい場合でも、レーザ光照射位置の変動を予測し高い画像品質を維持することができる。

実施例２では、色ずれ現象に影響するような外乱要因が存在する場合には、外乱の影響度合いを温度センサによって検出し、その結果を変数として反映させる具体例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。

本実施例では、画像形成装置内の外乱の影響の度合いを検出する環境条件として、温度に限らず、湿度や温湿度（水分量 ｇ／ｍ^３：温度及び湿度から一意に求められる量）等をセンサ（環境検出手段）で検出する構成とする。そして、センサで検出した結果の差分をアルゴリズム関数、式（３）の入力変数（ｄＴ）として、レーザ光照射位置変動を演算する構成とする。

本実施例においても、光学ユニットやそれら周辺の温度変化間に相関関係が見出しにくい場合でも、レーザ光照射位置の変動を予測し高い画像品質を維持することができる。

更に、画像形成装置の内外の環境状態が、特定色のレーザ光照射位置変動に外乱として影響する場合には、その影響度合いをセンサで検出して、その色の色ずれ予測アルゴリズムに個々にフィードバックすることにより、これに対応することができる。

実施例１から実施例４では、アルゴリズム関数（式（１）乃至式（３））による演算をエンジン制御部のＣＰＵ３２１で行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。

本実施例では、アルゴリズム関数の演算を、ビデオコントローラ２００のＣＰＵ２０４に行わせる構成とする。この場合、ビデオコントローラ２００は以下の動作を行う。

まず、アルゴリズム関数を不揮発性記憶部２０５に記憶し読込み及び実行できる、或いは、エンジン制御部からアルゴリズム関数を通知してもらい実行できる構成とする。

また、実施例１で説明したアルゴリズム関数、式（１）を用いる場合は、演算に必要なパラメータである動作モード（ｍ）の情報は、プリンタエンジン３００のＣＰＵ３２１からエンジンＩ／Ｆ３２５、２１１を介して受け取る構成とする。

また、実施例２で説明したアルゴリズム関数、式（３）を用いる場合は、演算に必要なパラメータである動作モード（ｍ）の情報はプリンタエンジン３００のＣＰＵ３２１から受け取る。また、入力変数ｄＴの情報は、環境検出手段としてのセンサを含むセンサ系３３４から受け取る。いずれの情報も、エンジンＩ／Ｆ３２５、２１１を介して受け取る。

なお、ビデオコントローラ２００のＣＰＵ２０４が演算を行う場合は、パラメータテーブル（図５）は、不揮発性記憶部２０５に保存されているものとする。

本実施例においても、光学ユニットやそれら周辺の温度変化間に相関関係が見出しにくい場合でも、レーザ光照射位置の変動を予測し高い画像品質を維持することができる。

本発明は、以上で説明した実施例の内容に限定されるものではない。

本実施例の画像形成装置では、１つのユニットで２ステーション分のレーザ光を走査する方式のレーザスキャナを使用したが、本発明はレーザスキャナの構成に関わらず適用することができる。ステーション毎に専用のスキャナユニットを設ける構成に対しても、４ステーション分のレーザ光を１つのレーザスキャナユニットで走査する構成に対しても、任意に適用することができる。

上記実施例では、副走査方向の色ずれ現象に対して本発明を適用したものの、主走査・副走査を問わず適用することが可能である。例えば主走査倍率の変動に起因する色ずれに適用するのであれば、この倍率変動を予測するアルゴリズムを作成し、その予測結果に基づいて倍率補正を行えば良い。

熱的外乱への対応という観点では、実施例２において、排紙トレイ２７上の出力紙から受ける熱影響を例に挙げ、スキャナエリアに設けた２つの温度センサ５１，５２の温度差（ｄＴ）を演算アルゴリズムにフィードバックする例を示した。しかし、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。温度センサの数は任意であるとともに、その配置場所も本発明で制限するものではない。

また、本発明の本質ではないため、上記実施例の中では説明を省略したが、アルゴリズムによって色ずれ変動を予測する構成上、実際の色ずれとの間に誤差が発生し得る。誤差をキャンセルする手法としては、次のようないわゆるキャリブレーション処理を実行する方法が知られている。この方法は、所定時間毎や所定枚数プリント毎に中間転写ベルト３４上にトナー像でキャリブレーションパターンを作像し、これをセンサで読み取ることによって各色の書き出しタイミングを揃えるというものである。本発明の実施例では、先述の色ずれ予測の演算により予測した色ずれ変動の累積値が所定値に達した場合に、キャリブレーション処理を実行し、誤差をキャンセルしている。しかし、誤差のキャンセル方法は、本発明で限定されるものではない。既に周知の様々な色ずれ補正方法を適用できることはいうまでもない。

［他の実施の形態］
以上、様々な実施形態を詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。例えば、プリンタ、ファクシミリ、ＰＣ、サーバとクライアントとを含むコンピュータシステムなどの如くである。

本発明は、前述した実施形態の各機能を実現するソフトウェアプログラムを、システム若しくは装置に対して直接又は遠隔から供給し、そのシステム等に含まれるコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

従って、本発明の機能・処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、上記機能・処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどがある。また、記録媒体としては、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などもある。

また、プログラムは、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページからダウンロードしてもよい。すなわち、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、若しくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードしてもよいのである。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明の構成要件となる場合がある。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布してもよい。この場合、所定条件をクリアしたユーザにのみ、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報で暗号化されたプログラムを復号して実行し、プログラムをコンピュータにインストールしてもよい。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現されてもよい。なお、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行ってもよい。もちろん、この場合も、前述した実施形態の機能が実現され得る。 更に、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれてもよい。そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行ってもよい。このようにして、前述した実施形態の機能が実現されることもある。

本発明を適用した画像形成装置の概略断面図 プリンタの一般的なハードウェア構成図 実施例１に係るレーザ光照射位置変動の実測結果を示す図 実施例１に係る予測アルゴリズムによる演算結果を示す図 実施例１に係るアルゴリズムの基本構成を示す図 実施例１に係る画像形成装置の複数の動作モードに渡るレーザ光照射位置の変化を示す図 本発明に基づくアルゴリズム関数に用いるパラメータテーブルのイメージを説明する図 （ａ）実施例１に係る予測結果の相対色ずれ換算（Ｙｅｌｌｏｗ基準）を示す図、（ｂ）予測に基づく補正制御の手法概要を示す図 本発明に基づく色ずれ補正制御の概要を説明するフローチャート （ａ）実施例１に係る補正制御適用時の色ずれ実測結果を示す図、（ｂ）補正制御未適用の場合の推定色ずれを示す図 実施例２に係る温度センサの配置を説明する断面図 （ａ）実施例２に係るプリント条件によるレーザ光照射位置変動の違い（Ｙｅｌｌｏｗ）を示す図、（ｂ）実施例２に係る温度フィードバックを適用した予測演算結果を示す図 （ａ）実施例２に係る出力紙放置状態によるレーザ光照射位置変動の違い（Ｙｅｌｌｏｗ）を示す図、（ｂ）実施例２に係る温度フィードバックを適用した予測演算結果を示す図 実施例２における温度センサの配置を上視方向から見た説明図 （ａ）実施例２に係るトレイ上に出力紙を放置した場合の温度変化を示す図、（ｂ）実施例２に係るトレイ上の出力紙を除去した場合の温度変化を示す図 光学ユニットの概略断面図 （ａ）レーザ光照射位置の変化と温度変化とに相関が見出せるケースを示す図、（ｂ）レーザ光照射位置の変化と温度変化との相関が見出しにくいケースを示す図

符号の説明

１００ 外部機器
２００ ホストコンピュータ
２０４ ＣＰＵ
２０５ 不揮発性記憶部
２０６ ＲＡＭ
２０７ ホストＩ／Ｆ
２０８ データ伸張部
２０９ ＤＭＡ制御部
２１０ パネルＩ／Ｆ
２１１ エンジンＩ／Ｆ
２１２ システムバス
３００ プリンタエンジン
３２１ ＣＰＵ（ずれ量演算手段）
３２２ ＡＳＩＣ
３２３ ＲＡＭ
３２４ 不揮発性記憶部
３２５ エンジンＩ／Ｆ
３２６ システムバス
３３１ レーザ／スキャナ系
３３２ 作像系
３３３ 給紙・搬送系
３３４ センサ系

Claims (9)

1. カラー画像を形成するための各色に対応した複数の感光体と、前記複数の感光体にレーザ光を照射するための複数の光学素子と、プリント動作を行うプリントモード及び待機中であるスタンバイモードを含む複数の動作モードと、を備え、機内の熱の影響により前記光学素子のレーザ光照射位置のずれ量が除々に変化する画像形成装置であって、
   前記複数の動作モードの少なくとも１つの動作モードにおける経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に大きくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に小さくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が収束する、レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求めるずれ量演算手段を備え、
   前記ずれ量演算手段により求められた前記ずれ量に基づき、色ずれ補正が行われることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ずれ量演算手段は、前記画像形成装置における第１の熱影響における温度変化に伴うずれ量と、前記画像形成装置における第２の熱影響における温度変化に伴うずれ量と、に基づき、前記複数の動作モードのいずれかの単一の動作モードでの前記レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ずれ量演算手段は、色毎、且つ、動作モード毎に前記ずれ量を演算により求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の熱影響と前記第２の熱影響における温度変化の度合いを評価するために機内に設けられ、前記機内の環境条件を検出する複数の環境検出手段を備え、
   前記ずれ量演算手段は、前記複数の環境検出手段により検出された結果の差分に基づき、前記レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 排紙部と前記光学素子を含む光学ユニットとの間に空気を流すことにより冷却するファンを備え、
   前記複数の環境検出手段は、複数の温度検出手段であり、
   前記複数の温度検出手段の１つは、前記排紙部と前記光学ユニットとの間で、且つ、前記排紙部からの熱を含んだ空気であって前記ファンにより流された空気の熱を検出すべく前記ファンによる空気の流れの下流側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記ずれ量演算手段は、画像形成動作を中断することなく、前記レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求めることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記ずれ量演算手段は、画像形成動作における頁単位で、前記レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求めることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載に画像形成装置。
8. カラー画像を形成するための各色に対応した複数の感光体と、前記複数の感光体にレーザ光を照射するための複数の光学素子と、プリント動作を行うプリントモード及び待機中であるスタンバイモードを含む複数の動作モードと、を備え、機内の熱の影響により前記光学素子のレーザ光照射位置のずれ量が除々に変化する画像形成装置の色ずれ補正方法であって、
   前記複数の動作モードの少なくとも１つの動作モードにおける経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に大きくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に小さくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が収束する、レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求めるずれ量演算工程を備え、
   前記ずれ量演算工程により求められた前記ずれ量に基づき、色ずれ補正が行われることを特徴とする色ずれ補正方法。
9. カラー画像を形成するための各色に対応した複数の感光体と、前記複数の感光体にレーザ光を照射するための複数の光学素子と、プリント動作を行うプリントモード及び待機中であるスタンバイモードを含む複数の動作モードと、を備え、機内の熱の影響により前記光学素子のレーザ光照射位置のずれ量が除々に変化する画像形成装置の色ずれ補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記複数の動作モードの少なくとも１つの動作モードにおける経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に大きくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が除々に小さくなり、更なる経時変化に伴い前記各色間のレーザ光照射位置のずれ量が収束する、レーザ光照射位置の経時変化に伴うずれ量を演算により求めるずれ量演算手順を実行させて、
   前記ずれ量演算手順により求められた前記ずれ量に基づき、色ずれ補正が行われるようコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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