JP2010091925A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置内部の温度上昇時及び温度下降時の両方において適切なタイミングで色ずれ補正を実行可能なカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】制御部９０は機内温度センサ３０の検出温度から温度が上昇中であるか下降中であるかを判断する。温度上昇中である場合は温度上昇時に用いる色ずれ補正テーブルが選択され、温度下降中である場合は温度下降時に用いる色ずれ補正テーブルが選択される。次に、各色ずれ補正テーブルから色ずれ補正を行う閾値温度が設定される。そして、機内温度センサ３０の検出温度が閾値温度に到達したか否かが判断され、閾値温度に到達した場合は、制御部９０により露光ユニット４の露光開始位置或いは露光開始タイミングを各色について調整する色ずれ補正が実行される。
【選択図】図８

Description

本発明は、電子写真法を用いた画像形成装置に関し、特にカラー画像形成装置における出力画像の色ずれ補正方法に関するものである。

電子写真プロセスを用いたカラー画像形成装置においては、高画質化の要求が高まり、色味変化の原因である各色間の位置ずれ（色ずれ）を高精度に補正する色ずれ補正技術の向上が必須となっている。

特に、環境温度の変化や連続印字時における定着装置からの放熱によって画像形成装置内部の温度が変動した場合、光ビームの走査により感光体上に潜像の書き込みを行う露光ユニット内の光学部材が温度変化により伸縮し、主走査方向及び副走査方向（感光体の回転方向）の色ずれが発生する。

そこで、環境温度の変化による色ずれの発生を抑制する種々の方法が提案されている。例えば特許文献１には、画像形成装置内に設置された温度検出手段の出力値によって色ずれ補正の実行の要否を判断することにより、色ずれを抑制するとともに必要なときにのみ色ずれ補正を行うことで画像形成効率の低下を防止する技術が開示されている。

また、特許文献２には、画像形成装置内の温度から副走査方向の色ずれ量を予測し、この予測量に応じて露光ユニットが１ラインを走査するタイミングを補正する技術が開示されている。
特開平８−２８６５６６号公報 特開２００６−１１２８９号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、転写ベルト上に直接トナーを転写して色ずれ補正用の基準画像を形成し、基準画像の基準位置からのずれ量を検出して色ずれ補正を行うため、通常の印字動作を停止して色ずれ補正を実行する必要があり、画像形成効率が低下するという問題点があった。

また、特許文献２の方法では、装置の電源投入時や所定枚数の印字後において、前回の温度からの上昇値を算出して色ずれ量を予測している。しかし、装置内部の温度と色ずれ量との関係は温度上昇時と温度下降時とで異なるため、例えば連続印字により装置内部の温度が飽和した後、印字動作が停止して温度が下降している時に、色ずれ量が小さいにもかかわらず過度に補正が実行されたり、色ずれ量が大きいにもかかわらず十分な補正が実行されなかったりするおそれがあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、装置内部の温度上昇時及び温度下降時の両方において適切なタイミングで色ずれ補正を実行可能なカラー画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、像担持体と現像装置とを含む複数の画像形成部と、画像形成装置内部の温度を検出する温度検出手段と、画像形成装置内部の温度と各色の出力画像の主走査方向及び／または副走査方向の色ずれ量とを関連づける色ずれ補正テーブルが格納された記憶手段と、前記温度検出手段の検出結果と前記色ずれ補正テーブルとを用いて色ずれ量を予測し、色ずれ補正の実行タイミングを決定する制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記温度検出手段により検出された温度が上昇しているか下降しているかで異なる前記色ずれ補正テーブルを用いることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、温度上昇時及び温度下降時に色ずれ量が所定量となる閾値温度が前記色ずれ補正テーブルを用いてそれぞれ設定されており、前記制御手段は、前記温度検出手段の検出結果が閾値温度となったとき色ずれ補正を実行することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記温度検出手段は、主走査方向の色ずれ量を予測するための主走査補正用温度センサと、副走査方向の色ずれ量を予測するための副走査補正用温度センサとから成ることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、光源と、該光源から射出されるビーム光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたビーム光を被走査面上に結像させる走査レンズと、を筐体内に有し、ビーム光により像担持体上を走査して静電潜像を形成する光学走査装置を備えており、前記主走査補正用温度センサは、前記走査レンズの温度を検出可能な位置に配置され、前記副走査補正用温度センサは、前記筐体の温度を検出可能な位置に配置されることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、温度上昇時と温度下降時とで異なる色ずれ補正テーブルを用いることにより、温度変化に対する色ずれ量が小さい区間での不必要な色ずれ補正が抑制され、温度変化に対する色ずれ量が大きい区間での補正回数の不足が解消される。また、色ずれの予測補正を行うことで、画像形成効率を低下させることなく色ずれを低減することができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、温度上昇時及び温度下降時に色ずれ量が所定量となる閾値温度がそれぞれ設定されており、温度検出手段の検出結果が閾値温度となったとき色ずれ補正を実行することにより、温度上昇時及び下降時のいずれにおいても所定量の色ずれが発生するタイミングで色ずれ補正が実行される。従って、過不足のない適切なタイミングで色ずれ補正を実行することができ、補正精度を高いレベルに維持することができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、主走査方向の色ずれ量を予測するための主走査補正用温度センサと、副走査方向の色ずれ量を予測するための副走査補正用温度センサとを設けることにより、主走査方向及び副走査方向の色ずれ量を、個別に且つ高精度に予測可能となり、主走査方向及び副走査方向の色ずれを適切なタイミングで精度良く補正することができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、主走査補正用温度センサを露光ユニットの走査レンズ温度を検出可能な位置に配置し、副走査補正用温度センサを露光ユニットの筐体温度を検出可能な位置に配置することにより、主走査方向の色ずれと相関性のある走査レンズ温度と副走査方向の色ずれと相関性のある露光ユニットの筐体温度とを高精度に検出することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を順次形成する。

この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において用紙Ｐ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１９が配置されている。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光ユニット４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。

ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置５ａ〜５ｄにより除去される。

中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ１１及びテンションローラ２０に掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。

定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラ１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは排出ローラ１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。

図２は、露光ユニット４の構成を示す側面断面図であり、説明の便宜上、各画像形成部に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄも併せて図示している。露光ユニット４は、画像信号に基づいて変調した光ビーム２１を射出する光源（図示せず）、ポリゴンミラー２２、走査レンズ２３、補正レンズ２４及び各光路に設置された折り返しミラー２５、２６、２７及び２８をユニット筐体４ａ内に備えている。

露光ユニット４には光源（図示せず）が４つ備えられており、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像信号に基づいて変調した光ビーム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ及び２１Ｋを射出するものである。ポリゴンミラー２２は、光ビームの偏向手段であって、露光ユニット４内に回転自在に配設されており、回転軸２２ａを中心に回転することによって、反射面に入射された光ビーム２１Ｙ〜２１Ｋを等角速度偏向させることができる。

走査レンズ２３は、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を走査する光ビーム２１Ｙ〜２１Ｋが主走査方向に等速度で走査するように、ポリゴンミラー２２によって等角速度偏向された光ビーム２１を等速度偏向させるものである。補正レンズ２４は光ビーム２１の補正手段であり、ポリゴンミラー２２によって偏向される光ビーム２１が、ポリゴンミラー２２の反射面が回転軸２２ａに対して倒れる面倒れによって生じる誤差を補正する面倒れ補正機能を備えている。

折り返しミラー２５〜２８は、各光ビーム２１Ｙ〜２１Ｋの光路に設置される反射手段であって、薄板状のミラーから構成され、その両端部を保持されて露光ユニット４内に配置されている。なお、各光路に配置される折り返しミラー２５〜２８の枚数及び反射面の設置角度は適宜変更される。

上記のように構成された露光ユニット４による光ビーム走査動作について説明する。まず、図示しない４つの光源から光ビーム２１Ｙ〜２１Ｋがポリゴンミラー２２の反射面へ入射される。この時、ポリゴンミラー２２によって偏向された４つの光ビーム２１Ｙ〜２１Ｋの光路分離を容易にするために、これらの光ビーム２１Ｋ〜２１Ｙはポリゴンミラー２２に対して副走査方向にそれぞれ異なる角度で入射するように構成されている。

ポリゴンミラー２２に入射された光ビーム２１Ｙ〜２１Ｋは、ポリゴンミラー２２によって等角速度偏向された後、走査レンズ２３によって等速度偏向される。そして、等速度偏向された光ビーム２１Ｙ〜２１Ｋは、それぞれの光路に配置された折り返しミラー２５〜２８によって所定回数折り返され、補正レンズ２４を通過することよって面倒れ補正がされた後、光路の最後に設けられた最終の折り返しミラー２５ａ〜２８ａによって折り返され、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面へと配光されることとなる。

図３は、第１実施形態の画像形成装置に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、露光ユニット４、定着部７、機内温度センサ３０、画像入力部４０、操作部５０等が挙げられる。

さらに制御部９０は、機内温度センサ３０からの出力信号を受信し、記憶部３３に記憶された色ずれ補正テーブルに基づいて色ずれ量の算出を行う機能、算出された色ずれ量に基づいて画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの画像形成タイミングを調整することにより色ずれ補正を行う機能を有している。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）には、機内温度センサ３０の出力値と各色の画像の色ずれ量とを関連づけて記憶した色ずれ補正テーブルが格納されている。

機内温度センサ３０は制御部９０によって制御され、装置内部の温度を検出する。この機内温度センサ３０は主電源をＯＦＦにしないかぎり温度の検出が可能である。例えば所定時間毎に定期的に温度情報を収集することも可能であり、印字開始時等の条件設定を行って温度情報を収集することも可能である。なお、機内温度センサ３０の配置については特に制限はないが、温度変化による色ずれ発生の主たる原因が露光ユニット４内の光学部材（走査レンズ２３等）やユニット筐体４ａの伸縮であるため、露光ユニット４の内部或いは近傍に配置することが好ましい。

画像入力部４０は、画像形成装置１００が図１に示すようなプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部であり、画像形成装置１００が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部である。画像入力部４０より入力された画像信号は必要に応じて変倍処理或いは階調処理された後、デジタル信号に変換されて一時記憶部９４に送出される。露光ユニット４は、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に潜像を形成する。

操作部５０には、液晶表示部５１、各種の状態を示すＬＥＤ５２、テンキー５３が設けられており、ユーザは操作部５０を操作して指示を入力することで、画像形成装置１００の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。液晶表示部５１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行えるようになっている。テンキー５３は、印刷部数の設定や、画像形成装置１００がＦＡＸ機能も有する場合に相手方のＦＡＸ番号を入力等するためのものである。

その他、操作部５０には、画像形成を開始するようにユーザが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。

次に、本発明の画像形成装置における色ずれ補正について説明する。図４及び図５は、画像形成装置内の温度と色ずれ量との関係を示すグラフである。なお、図４は印字動作を開始してから装置内部の温度が飽和するまでの温度上昇時の関係を示しており、図５は装置内部の温度が飽和した状態から印字動作が停止し、温度が室温近くで安定するまでの温度下降時の関係を示している。

温度上昇時においては、図４に示すように、印字開始直後の区間Ａと装置内部の温度が飽和する直前の区間Ｂとでは、温度変化に対する色ずれ量が異なり、区間Ｂでは区間Ａに比べて温度変化当たりの色ずれ量が大きくなっている。一方、温度下降時においては、図５に示すように、温度が安定する直前の区間Ｄでは印字停止直後の区間Ｃに比べて温度変化当たりの色ずれ量が大きくなっている。従って、一定の温度変化が検出されたときに色ずれ補正を行うと、区間Ａや区間Ｃでは過剰な色ずれ補正が行われることになり、区間Ｂや区間Ｄでは十分な補正が行われないことになる。

そこで、本発明では温度上昇時と温度下降時とに対応した２種類の色ずれ補正テーブルを設けておき、色ずれ補正タイミングを決定する温度の閾値が区間Ａ、区間Ｃでは高く設定され、区間Ｂ、区間Ｄでは低く設定されるようにする。このように色ずれ補正を制御すれば、温度変化に対する色ずれ量が小さい区間での不必要な色ずれ補正が抑制され、温度変化に対する色ずれ量が大きい区間での補正回数の不足が解消されるため、必要十分な色ずれ補正を実行することができる。

そして、機内温度センサ３０の検出温度と色ずれ補正テーブルとを用いて色ずれ量を予測し、ポリゴンミラー２２の位相補正、光源の発光タイミングや基準クロックの周波数補正等により露光ユニット４の主走査及び副走査方向の露光開始（書き込み）位置或いは露光開始タイミングを制御して色ずれ補正が行われる。このように色ずれの予測補正を行うことで、印字動作を中断して色ずれ補正パターンを形成する必要がなくなり、画像形成効率を低下させることなく色ずれを低減することができる。色ずれ補正テーブルとしては、図４及び図５に示した装置内部の温度と色ずれ量との関係をテーブル化したものが用いられる。

次に、色ずれ補正を行う閾値温度の設定方法について説明する。例えば、温度上昇時の印字画像の色ずれを１画素以内に抑えるためには、図６に示すように、色ずれ量が１画素ずつ増加するときの温度（ここではＴ１〜Ｔ５）を色ずれ補正実行の閾値温度に設定し、機内温度センサ３０の検出温度がＴ１〜Ｔ５となったときに順次補正を実行すれば良い。同様に、温度下降時の印字画像の色ずれを１画素以内に抑えるためには、図７に示すように、色ずれ量が１画素ずつ増加するときの温度Ｔ６〜Ｔ１０が検出されたときに順次補正を実行すれば良い。

図８は、第１実施形態の画像形成装置の色ずれ補正手順を示すフローチャートである。図１〜図７を参照しながら、図８のステップに沿って色ずれ補正の実行手順について説明する。装置の電源が投入されると、機内温度センサ３０による機内温度の検出が開始される（ステップＳ１）。そして、検出結果が制御部９０に送信され、制御部９０は温度が上昇中であるか下降中であるかを判断する（ステップＳ２）。

印字動作が開始するなどして温度上昇中である場合は、ＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）から温度上昇時に用いる色ずれ補正テーブルが選択される（ステップＳ３）。また、連続印字が終了するなどして温度下降中である場合は温度下降時に用いる色ずれ補正テーブルが選択される（ステップＳ４）。次に、各色ずれ補正テーブルから色ずれ補正を行う閾値温度（温度上昇の場合、例えばＴ１〜Ｔ５）が設定される（ステップＳ５）。

そして、機内温度センサ３０の検出温度が閾値温度に到達したか否かが判断され（ステップＳ６）、閾値温度に到達した場合は、制御部９０により露光ユニット４の露光開始位置或いは露光開始タイミングを各色について調整する色ずれ補正が実行され（ステップＳ７）、再びステップＳ１に戻る。

上記手順で色ずれ補正を行うことにより、温度上昇時及び下降時のいずれにおいても所定の色ずれ量（例えば１画素）が発生するタイミングで色ずれ補正が実行される。従って、過不足のない適切なタイミングで色ずれ補正を実行することができ、補正精度を高いレベルに維持することができる。また、色ずれ量を予測して補正が行われるため、補正時間も短縮でき、画像形成効率も高めることができる。

なお、ここでは色ずれ量を１画素以下に抑える場合について説明したが、より高画質な画像が要求される場合は、閾値温度の間隔を狭くして色ずれ量を０．５画素、０．３画素に抑えるようにしても良い。

ところで、主走査方向の色ずれと副走査方向の色ずれとでは、その発生原因が異なることが知られている。具体的には、主走査方向の色ずれは主として走査レンズ２３（図２参照）の温度変化に伴う屈折率変化に起因し、副走査方向の色ずれは主として露光ユニット４の筐体の熱変形による折り返しミラー２５〜２８（図２参照）の位置変化に起因する。

図９及び図１０は、それぞれ機内温度センサ３０を露光ユニット４内のポリゴンミラー２２の基板近傍、及び走査レンズ２３近傍に設置した場合の、検出温度と主走査方向及び副走査方向の色ずれ量との関係を示すグラフである。図９に示すように、副走査方向の色ずれ量（破線）はポリゴンミラー２２の基板温度（筐体温度）と比例関係にあるが、主走査方向の色ずれ量（実線）は比例関係から大きくずれていることがわかる。一方、図１０に示すように、主走査方向の色ずれ量（実線）は走査レンズ２３の温度と比例関係にあるが、副走査方向の色ずれ量（破線）は比例関係から大きくずれていることがわかる。

そのため、露光ユニット４のユニット筐体４ａ、若しくは走査レンズ２３のいずれか一方の温度変化に基づいて色ずれ補正を実行した場合、主走査方向または副走査方向のいずれかにおいて温度変化に対する色ずれ量が小さい温度領域と大きい温度領域が生じ、適切なタイミングで色ずれ補正を実行することができない。そこで、露光ユニット４の筐体温度と走査レンズ２３の温度とを個別に検出する複数の温度センサを設け、主走査方向、及び副走査方向の色ずれ補正を別個に制御することが好ましい。

図１１は、第２実施形態の画像形成装置に搭載される露光ユニットの側面断面図である。本実施形態では、機内温度センサ３０として、走査レンズ２３の近傍に配置される主走査補正用温度センサ３０ａと、ポリゴンミラー２２の基板近傍に配置される副走査補正用温度センサ３０ｂとを備えている。露光ユニット４の他の構成、画像形成装置の全体構成及び制御経路等は第１実施形態の図１〜図３と同様であるため説明を省略する。

本実施形態では、走査レンズ２３の温度変化を検出可能な主走査補正用温度センサ３０ａの検出温度を用いて主走査方向の色ずれ補正タイミングを決定し、ユニット筐体４ａの温度変化を検出可能な副走査補正用温度センサ３０ｂの検出温度を用いて副走査方向の色ずれ補正タイミングを決定する。これにより、主走査方向及び副走査方向の色ずれの発生原因となる環境変化を、個別に且つ高精度に検出可能となる。なお、副走査補正用温度センサ３０ｂは、ユニット筐体４ａの温度を検出可能な他の位置に配置しても良いが、筐体温度はポリゴンミラー２２の基板からの放熱の影響を受けて変化するため、図１１のようにポリゴンミラー２２の基板近傍に配置することが好ましい。

また、本実施形態においても、温度上昇時と温度下降時とに対応した２種類の色ずれ補正テーブルを用いるため、主走査補正用と副走査補正用にそれぞれ２種類、計４種類の色ずれ補正テーブルをＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）に記憶しておくことにより、主走査方向及び副走査方向の色ずれを適切なタイミングで精度良く補正することができる。色ずれ補正の実行手順は図８と同様であるため、ここでは説明を省略する。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態において示した露光ユニット４は、１台で４つの感光体ドラム１ａ〜１ｄを露光可能であるが、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対し複数の露光ユニットを用いて露光する方式であっても良い。

また、本発明は図１に示したようなタンデム方式のカラー画像形成装置に限らず、感光体ドラムに対向してロータリー式の現像ユニットを配置したロータリー現像式や、感光体ドラムの周囲に固定式の現像装置を複数配置したシングルドラム式のカラー画像形成装置にも適用可能である。

本発明は、電子写真プロセスを用いたカラー画像形成装置に利用可能であり、温度検出手段の検出結果と色ずれ補正テーブルとを用いて色ずれ量を予測し、色ずれ補正の実行タイミングを決定する際、温度検出手段により検出された温度が上昇しているか下降しているかで異なる色ずれ補正テーブルを用いるものである。

これにより、画像形成装置内の温度変化と色ずれ量との関係が異なる温度上昇時及び温度下降時のいずれにおいても、必要十分な色ずれ補正を実行可能なカラー画像形成装置を提供することができる。

また、温度上昇時と温度下降時とで色ずれ量が所定量となる閾値温度をそれぞれ設定しておき、温度検出手段の検出結果が閾値温度となったとき色ずれ補正を実行するようにすれば、温度上昇時及び下降時のいずれにおいても所定量の色ずれが発生する過不足のない適切なタイミングで色ずれ補正が実行される補正精度の高いカラー画像形成装置となる。

また、機内温度センサとして、主走査補正用温度センサと副走査補正用温度センサとを設けることにより、主走査方向及び副走査方向の色ずれの発生原因となる環境変化を個別に且つ高精度に検出可能となり、主走査方向及び副走査方向の色ずれを精度良く補正できるカラー画像形成装置となる。

は、本発明の第１実施形態に係るタンデム型カラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 は、第１実施形態の画像形成装置に搭載される露光ユニットの構成を示す側面断面図である。 は、第１実施形態の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。 は、温度上昇時における画像形成装置内の温度と色ずれ量との関係を示すグラフである。 は、温度下降時における画像形成装置内の温度と色ずれ量との関係を示すグラフである。 は、温度上昇時に色ずれ量が１画素ずつ増加するときの温度（Ｔ１〜Ｔ５）を示すグラフである。 は、温度下降時に色ずれ量が１画素ずつ増加するときの温度（Ｔ６〜Ｔ１０）を示すグラフである。 は、第１実施形態の画像形成装置における色ずれ補正手順を説明するフローチャートである。 は、機内温度センサを露光ユニット内のポリゴンミラーの基板近傍に設置した場合の、検出温度と主走査方向及び副走査方向の色ずれ量との関係を示すグラフである。 は、機内温度センサを露光ユニット内の走査レンズ近傍に設置した場合の、検出温度と主走査方向及び副走査方向の色ずれ量との関係を示すグラフである。 は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に搭載される露光ユニットの構成を示す側面断面図である。

符号の説明

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ 帯電装置
３ａ〜３ｄ 現像ユニット（現像装置）
４ 露光ユニット
４ａ ユニット筐体
２２ ポリゴンミラー（偏向手段）
２３ 走査レンズ
３０ 機内温度センサ（温度検出手段）
３０ａ 主走査補正用温度センサ
３０ｂ 副走査補正用温度センサ
９０ 制御部（制御手段）
９２ ＲＯＭ（記憶手段）
９３ ＲＡＭ（記憶手段）
１００ 画像形成装置

Claims (4)

1. 像担持体と現像装置とを含む複数の画像形成部と、
   画像形成装置内部の温度を検出する温度検出手段と、
   画像形成装置内部の温度と各色の出力画像の主走査方向及び／または副走査方向の色ずれ量とを関連づける色ずれ補正テーブルが格納された記憶手段と、
   前記温度検出手段の検出結果と前記色ずれ補正テーブルとを用いて色ずれ量を予測し、色ずれ補正の実行タイミングを決定する制御手段と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記温度検出手段により検出された温度が上昇しているか下降しているかで異なる前記色ずれ補正テーブルを用いることを特徴とする画像形成装置。
2. 装置内部の温度上昇時及び温度下降時に色ずれ量が所定量となる閾値温度が前記色ずれ補正テーブルを用いてそれぞれ設定されており、前記制御手段は、前記温度検出手段の検出結果が閾値温度となったとき色ずれ補正を実行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. 前記温度検出手段は、主走査方向の色ずれ量を予測するための主走査補正用温度センサと、副走査方向の色ずれ量を予測するための副走査補正用温度センサとから成ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 光源と、該光源から射出されるビーム光を偏向走査する偏向手段と、該偏向手段により偏向されたビーム光を被走査面上に結像させる走査レンズと、を筐体内に有し、ビーム光により像担持体上を走査して静電潜像を形成する光学走査装置を備えており、
   前記主走査補正用温度センサは、前記走査レンズの温度を検出可能な位置に配置され、前記副走査補正用温度センサは、前記筐体の温度を検出可能な位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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