JP2012128059A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を低下させることなく、機内温度変化に追従させ、常に適正な色ずれ補正のされた高品位な画像を形成する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】電源投入時などに、色ずれ検出用のテストパターンを形成し、その検出値から色ずれ量を算出すると同時に装置内の書き込み部近傍の温度情報を検出、保持し、定期的に取得した新たな温度情報と保持した温度情報とから、所定の温度と色ずれ変化量との関係に基づいて色ずれ変化量を算出し、元の色ずれ量に色ずれ変化量を加えた値を、その時点での色ずれ量とし、通常画像形成時にこれを補正するように画像の座標変換をする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置の色ずれ制御技術に関するものである。

電子写真方式のカラー画像形成装置では、複数の画像形成部を直列に配置して、１パスでフルカラー画像を形成するタンデム方式が主流となっている。このタンデム方式の画像形成装置では、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色に対応した複数の画像形成部で形成された画像を、中間転写ベルト上に多重に一次転写した後、この中間転写ベルト上に多重に転写された各色の画像を、記録用紙上に一括して二次転写し、記録用紙上に画像を定着することにより、フルカラー画像を形成するように構成されている。

上記タンデム方式の画像形成装置では、生産性（単位時間当たりに印刷できる枚数）が大幅に改善されるものの、各色の画像形成部における感光体ドラムや露光装置等の位置精度や径のずれや、光学系の精度ずれなどに起因して、各色の記録用紙上での位置ずれによる色ずれ（レジずれ）となって現れるため、色ずれ制御（レジストレーション制御ともいう）が不可欠である。

この色ずれ制御の方法として、一般的に、中間転写ベルト上に各色の色ずれ検出用のテストパターンを形成して、このテストパターンの位置をセンサで検知してその結果からレジずれ量を算出して、この結果をもとに、各光学系の光路を補正したり、各色の画像書き出し位置や画素クロック周波数を補正する方法が知られている。

しかし、従来の色ずれ制御方法では、以下の二点で問題があった。
第１に、光学系の光路を補正するためには、光源やｆ-θレンズを含む補正光学系、光路内のミラー等を機械的に動作させ、各色の位置を合わせ込む必要があるが、このためには高精度な可動部材が必要となり、高コスト化を招く。更に、補正の完了までに時間がかかるため、頻繁に補正を行うことができない。

第２に、機内温度の変化などにより光学系や支持部材などに変形が生じるなどして、レジずれ量が経時的に変化することがあり、色ずれ制御を行った直後の高品位な画像を常に保つことが困難であり、色ずれ制御の実施頻度を増やすことで温度変化に対応できるが、第1の問題に挙げた通り、色ずれ制御は補正が完了するまでに時間が掛かるほか、通常画像の印刷動作を止めて行うことになるので頻繁に制御を行うことはできない。

第１の問題点を解決するものとしては、例えば、特許文献１には、検出されたレジずれ量に基づいて座標変換手段が各色毎の画像データの出力座標位置をレジストレーションずれを補正した出力座標位置に自動変換する方法が提案されている。

第２の問題点を解決するには、機内の温度を検知して一定の温度変化があったときや時間経過に伴い、上述した色ずれ制御を繰り返し行う方法や、色ずれ制御と同時に温度検知手段によって温度を検知し、色ずれ制御にて得た補正量に、温度変化量にて得た補正量を加えてその時点の補正値とする方法が既に知られている（特許文献２、特許文献３参照）。

しかし、従来の方法では、色ずれ制御直後には、色ずれの少ない高品位な画像を形成できるが、時間経過につれ色ずれ量が変化するために、常にこの状態を保つことが困難であり、機内温度を検知して色ずれ制御を行うようにしても同様で印刷動作を行う毎に色ずれが制御されている訳ではない。また、色ずれ検出用のテストパターンを形成して、これを検知し、検知結果からずれ量を算出するといったずれ量検出動作自体に時間が掛かり、このテストパターン形成時には通常の画像が印刷できず、さらには機械的制御を伴う場合には安定動作する補正完了までの時間も印刷できない。よって、高品位な画像形成を保つため頻繁に色ずれ制御を行うと、生産性が低下してしまうという問題が生じる。

また、従来の方法では、機内温度変化や時間経過、連続画像形成枚数などの情報に基づき実行される1回の色ずれ制御工程内で、テストパターンの形成と、テストパターンからの色ずれ量検出と、検出された色ずれ量に基づき次の色ずれ制御工程が実行されるまでに使用する画像位置補正量の算出とが行われる。

特に、連続印刷中には機内の温度上昇が著しいため色ずれ変化量が大きく、頻繁な色ずれ制御が必要となる一方、色ずれ制御を高頻度で行うとテストパターン形成及びずれ量検知による印刷できない時間（ダウンタイムと呼ぶ）が多くなってしまうことによる生産性の低下が生じてしまう。これら２つの問題を同時に解決することは困難であった。

すなわち、制御の頻度不足により色ずれ量の変動に対し対応できないという懸念があり、これを解決するために色ずれ制御の頻度を増やしたりして高生産性をある程度犠牲にしていた。

さらには、デジタル印刷機と呼ばれる電子写真方式の印刷機では、常に高品位な画像と高生産性との両立が求められるため、この問題点はより顕著となる。

特許文献１は、レジストレーションずれを機械的に補正することなく画像を信号処理により補正するに過ぎなく、色ずれ制御直後には、色ずれの少ない高品位な画像を形成できるが、温度変化や時間経過につれ色ずれ量が変化するためにこの良好な状態を常に保つことが困難であり、高品位な画像形成を保つため頻繁に色ずれ制御を行うと、生産性が低下してしまうという問題は解消できていない。

特許文献２では、温度センサによってずれ量を補正し、検出する温度情報は、中間転写体近傍又は、表面温度情報からずれ量を予測している。しかしながら、中間転写体は、画像形成装置内の温度を大きく変化させる源ではなく、他から発生してくる伝熱の影響を受けて熱膨張などが発生するので、特に温度が急速に変化するような場合では、その伝熱速度にもムラが発生しやすく、大きな温度分布が発生する。
特に中間転写体のような、ベルト状で構成されたもので且つ、回転、停止動作を伴う場合は、その温度分布は顕著になる。このような部材に対して2つの温度センサで得た情報では、その分布の差が大きく現れ、温度変化に対するずれ量予測値に大きな誤差が生じる可能性があるほか、ベルト状の部材が部分的に熱膨張したりする恐れもあるので、検出した温度情報と実際に現像剤が転写される部分では熱膨張量が異なることも考えられるので、レジストレーションマークの検出にて算出したずれ量との補正の際、実際の状態とは異なる補正が行われる恐れがあり、常に精度の高い補正を行うことはできず、さらに色ずれ量の補正を行う際、STEP２に記載した、その都度、色ずれ検出用のレジストレーションマークを形成して、これを検知し、検知結果からずれ量を算出するといったずれ量検出動作自体に時間が掛かり、生産性が低下してしまうという問題は解消できていない。

特許文献３は、温度とずれ量とを関係付けて、温度に応じた色ずれ量を求め、求めた色ずれ量に基づいて、露光器内の偏向ミラー若しくは露光器自体をアクチュエーターによって傾きを変更したり、ポリゴンミラーの面位相、書込み画周波数の変更や書き出しタイミングの補正を行っている。温度に応じて色ずれ量を求めることで、色ずれ量を演算する際のテストパターンの形成や検出する時間は削減できるが、上述した各成分の制御量を補正するため機械的な補正に時間が掛かり、その間は通常画像印刷を停止する必要があるので生産性が低下してしまう問題は解消できていない。

本発明は、生産性を低下させることなく、機内温度変化に追従させ、常に適正な色ずれ補正のされた高品位な画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、色の異なる画像を形成する複数の画像形成部と、画像形成部で形成される色の異なる複数の画像を中間転写体上に重ね合わせて形成する際の色の位置合わせに、テストパターンを形成して色ずれ量を求め、その色ずれ量に基づきこれを補正するように各色の画像の座標変換を行う、画像データ補正手段を備えた画像形成装置において、自画像形成装置の任意のタイミングにおいて、テストパターンによって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段と、色ずれ量演算手段により得られた結果を保持する色ずれ量保持手段と、色ずれ量を算出するタイミングと同時に装置内の走査光学装置近傍の温度情報を検出する温度検出手段と、温度検出手段によって検出された温度情報を保持する温度保持手段と、温度保持手段に予め保持している温度と色ずれ変化量との関係に基づいて色ずれ変化量を算出する色ずれ変化量演算手段とを備え、画像データ補正手段が色ずれ量保持手段に保持されている色ずれ量に色ずれ変化量を加算した色ずれ量に基づき、これを補正するように画像の座標変換を行うことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、色の異なる画像を形成する複数の画像形成部と、画像形成部で形成される色の異なる複数の画像を中間転写体上に重ね合わせて形成する際の色の位置合わせに、テストパターンを形成して色ずれ量を求め、その色ずれ量に基づきこれを補正するように各色の画像の座標変換を行う、画像データ補正手段を備えた画像形成装置において、自画像形成装置の任意のタイミングにおいて、テストパターンによって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段と、色ずれ量演算手段により得られた結果を保持する色ずれ量保持手段と、色ずれ量を算出するタイミングと同時に装置内の走査光学装置近傍の温度情報を検出する温度検出手段と、温度検出手段によって検出された温度情報を保持する温度保持手段と、タイミング以降に検出した温度情報と温度保持手段に保持している温度情報とから温度変化量を算出する温度変化量演算手段から算出された値と、温度変化量演算手段に予め保持している温度変化量と色ずれ変化量との関係に基づいて色ずれ変化量を算出する色ずれ変化量演算手段とを備え、画像データ補正手段が色ずれ量保持手段に保持されている色ずれ量に色ずれ変化量を加算した色ずれ量に基づきこれを補正するように画像の座標変換を行うことを特徴とする画像形成装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、電源投入時や通常画像印刷を行わない任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算される色ずれ量と、同タイミングで温度検出手段によって検出される温度から、温度と色ずれ変化量の関係を作ることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、電源投入時や通常画像印刷を行わない任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算される色ずれ量と、同タイミングで温度検出手段によって検出される温度から、温度変化量と色ずれ変化量の関係を作ることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、予め保持している温度変化量と色ずれ変化量との関係を複数備え、色ずれ量を算出するタイミングと同時に装置内の走査光学装置近傍の温度情報を検出する温度検出手段によって検出された温度情報に応じて、保持している温度変化量と色ずれ変化量との関係を切り替えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算された色ずれ量に予め保持している色ずれ量とから取得した色ずれ変化量が、前記と同タイミングで温度検出手段によって検出された温度変化量から、温度変化量と色ずれ変化量の関係に基づいて演算される色ずれ変化量と一致せず、且つ所定の範囲を超えている場合に、その温度領域における温度変化量と色ずれ変化量の関係を作り直すことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項３または４記載の画像形成装置において、任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算された色ずれ量に予め保持している色ずれ量とから取得した色ずれ変化量が、前記と同タイミングで温度検出手段によって検出された温度と色ずれ変化量の関係に基づいて演算される色ずれ変化量と所定の範囲で一致しない場合、予め保持している温度変化量と色ずれ変化量の関係に追加し、関係式を書き換えることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算された色ずれ量に予め保持している色ずれ量とから取得した色ずれ変化量と、前記と同タイミングで温度検出手段によって検出された温度との関係における関係式が、回帰直線から得られる近似式であることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算された色ずれ量に予め保持している色ずれ量とから取得した色ずれ変化量と、前記と同タイミングで温度検出手段によって検出された温度変化量との関係が、予め保持している温度変化量と色ずれ変化量の関係にない場合、保持している温度変化量と色ずれ変化量の関係に追加し、回帰直線から得られる近似式を更新することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、温度検出手段を複数備え、色毎に温度検出手段で検出した温度と色ずれ変化量の関係を作ることを特徴とする。

本発明によれば、生産性を低下させることなく、その時点における画像形成装置の機内温度変化を精度良く捉えることができ、適正な状態で補正されるので、常に色ずれのない高品位な画像を形成することが可能な画像形成装置を提供できる。

本実施の形態の画像形成装置を示す概略装置構成図である。 本発明の実施形態としての画像形成装置の全体構成を説明する概略ブロック図である。 図２における色ずれ変化量演算部１５における色ずれ変化量を算出する第１の方法を示す図である。 図２における色ずれ変化量演算部１５における色ずれ変化量を算出する第２の方法を示す図である。 中間転写ベルト８を上方から垂直方向に見た図であり、画像及びテストパターンの形成領域とセンサ位置との関係の一例を示す図である。 テストパターンの一例について説明する図である。 センサ１１の構成例について説明する図である。 通常画像の印刷ジョブを６０分間、連続して動作させたときの走査光学装置近傍の温度変化の様子を示したグラフである。 主走査方向の倍率誤差：ａ成分変化との関係の一例を示した図である。 低温領域，中間温度領域，高温領域とし、各領域の変化を直線近似で表しそれぞれを結んだ図である。 主走査方向のレジストずれ：ｃの各温度帯における変化傾向の一例を同様の処理によって直線近似で表した図である。 スキューずれ：ｄの各温度帯における変化傾向の一例を同様の処理によって直線近似で表した図である。 スキューずれ：ｄの各温度帯における変化傾向の一例を同様の処理によって直線近似で表した図である。 主走査方向の倍率誤差（ａ成分）の色ずれ変化傾向（低温）の一例を表した図である。 主走査方向の倍率誤差（ａ成分）の色ずれ変化傾向（中温）の一例を表した図である。 主走査方向の倍率誤差（ａ成分）の色ずれ変化傾向（高温）の一例を表した図である。 中間温度領域における変化傾向（主走査方向）の一例を表した図である。 中間温度領域における変化傾向（副走査方向）の一例を表した図である。 中間温度領域における変化傾向（スキューずれ量）の一例を表した図である。 色ずれ変化量演算部において、色ずれ変化量を演算する方法を示すフローチャートである。 色ずれ変化量演算部において、温度変化量から色ずれ変化量を演算する方法を示すフローチャートである。 最終的な色ずれ変化量を演算する方法を示すフローチャートである。 保持している温度変化量と色ずれ変化量の参照データに追加する方法を示すフローチャートである。 ハードウェア構成の一例について説明する図である。 温度と色ずれ変化量との関係を取得する方法の一例を示すフローチャートである。 温度変化量と色ずれ変化量との関係を取得する方法の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るカラー印刷を行う画像形成装置によく利用される、二次転写機構を具備した画像形成装置（例えば、電子写真方式の複写機）を示す概略装置構成図である。

図１に示す本実施形態に係る画像形成装置３０は、像担持体としての感光体ドラム７の周囲に帯電装置３２、走査光学装置（露光装置）６、現像装置３３、一次転写装置３４、クリーニング装置３５が複数色（図では４色）分配置され、感光体ドラム７と接する部分には、無端状の転写ベルト８が配置され、ベルトの下流側にクリーニング装置３９が配置され上流側には、二次転写装置９が配置され、二次転写装置９の上部に、定着装置３６が配置されている。

この画像形成装置３０の画像形成動作時においては、所定のプロセススピードで回転駆動される感光体ドラム７の表面を帯電装置３２により一様に帯電させ、読取り装置（不図示）で読取った原稿の画像情報に応じて走査光学装置６により露光を行って静電潜像を形成した後、現像装置３３のトナー（現像剤）で現像を行うことにより、トナー像が感光体ドラム７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ上に色毎に形成される。

その形成されたトナー像を所定のプロセススピードで回転駆動される転写ベルト８に、一次転写装置３４により、各感光体ドラム７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ上に担持されている複数色のトナー像が順番に重畳転写される。

そして、給紙カセット３７から所定のタイミングで用紙搬送路１０を通して二次転写部位に搬送される用紙Ｐに、二次転写装置９により転写ベルト８上に担持されているトナー像が重畳転写される。

トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置３６に搬送されて、定着ローラ３６ａと加圧ローラ３６ｂ間で加熱・加圧されることにより、用紙Ｐ上にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラ（不図示）により外部に排出される。

なお、各感光体ドラム７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ上のトナー像が転写ベルト８に転写された後に、各感光体ドラム７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋの表面はクリーニング装置３５のクリーニングブレード３５ａにより残トナーが除去されて、次の作像に供される。

さらに、転写ベルト８上のトナー像が用紙Ｐに転写された後に、転写ベルト８の表面はクリーニング装置３９のクリーニングブレード３９ａにより残トナーが除去されて、次の作像に供される。

そして、この画像形成装置３０には、走査光学装置６の上部中央近に温度検出センサ１４が配置されており、露光を行う際に走査光学装置６内で多面鏡回転体（ポリゴンミラー）６ａが回転動作した際に発生した熱の温度検出を行う。なお、図１において、３８はレジストローラである。

図２は、本発明の実施形態としての画像形成装置の全体構成を説明する概略ブロック図である。

本実施形態としての画像形成装置は、タンデム方式と称される複数の画像形成部を有する多色対応の画像形成装置であり、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した別々の感光体（７Ｃ、７Ｍ、７Ｙ、７Ｋ）を備える（以下、適宜括弧内に示した記号でこれらの色を表す）。走査光学装置６もそれぞれの感光体に対応して備えられ（ここでは一体化して図示している）、各色に対応した感光体上に光ビームを走査し、画像（静電潜像）をそれぞれの感光体上に形成し、未図示の現像部でそれぞれ潜像を顕像化する。そして、それぞれの感光体上に顕像化された画像を、中間転写ベルト８上に多重に一次転写した後、多重に転写された各色の画像を、二次転写部９において記録用紙Ｐ上に一括して二次転写し、記録用紙Ｐ上に画像を定着することにより、カラー画像を形成するように構成されている。これらの動作のタイミング制御は未図示のエンジンコントローラ部で行われる。なお、ここでは本発明の主旨と直接関係のないものに関しては図示を省き、説明も簡略化あるいは省略する。

図２において、テストパターン生成部１はテストパターン出力指示信号（後述する）に従い、色ずれ検知用のテストパターンを生成し、出力する。このときテストパターンは各色(Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ)毎分けられる（ＴＰＤｋ、ＴＰＤｃ、ＴＰＤｍ、ＴＰＤｙ）。

画像パス切換部２は、転送されたプリントする画像データ(ＣＭＹＫ各色毎の版がある)とテストパターン生成部１の出力するテストパターンとを切り換えて出力する。２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋは画像データとテストパターンとを切り換えて出力されたそれぞれ色毎の画像データである。

ずれ量保持部４は、電源が投入された時点又は、テストパターン出力指示信号が発行されテストパターンの各色の位置関係によって演算された時点での各色毎の色ずれ量Ｄｉｆをそれぞれ保持している。

画像データ補正部３は、ずれ量保持部４に保持されている現時点での色ずれ量Ｄｉｆを参照して、この色ずれ量を打ち消すように画像パス切換部２の出力する画像データ２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ，２１Ｋを補正し、補正画像データ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋを出力する。

書込制御部５は、走査光学装置６から入力される光ビームが所定位置を通過したことを示すライン同期信号２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋから各色毎に主走査同期信号を生成する。また、入力される印刷ジョブ開始指示信号あるいはエンジンコントローラ部からの書込み開始指示を基準とし、各感光体間の距離（例えばＰｙとＰｃとの距離）と中間転写ベルト８の線速とに基づき決定される各色間の時間差により各色毎に副走査同期信号を生成する。そして、書込制御部５内部で生成される画素クロックを基準として、前記主副の同期信号に同期し、各色毎に補正画像データ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋから走査光学系６内にある光源の変調信号である書込信号２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋへと変換する。

こうして補正画像データ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋは、先に説明したように各々別の感光体上に顕像化され、中間転写ベルト８上に多重に転写される。

センサ１１は、中間転写ベルト８上に形成されたテストパターンを読み取るためのセンサである。テストパターンがセンサ位置に来たときにサンプリングするようにタイミングが制御される。

色ずれ量演算部１２は、テストパターンをサンプリングしたセンサ１１の出力から理想値とのずれを、色ずれ量の変化量ΔＤｉｆとして検出し、この色ずれ量の変化量ΔＤｉｆとその時点まで色ずれ量の変化量とから色ずれ量Ｄｉｆを演算する。

さらに、このときに温度検出センサ１４によって、色ずれ量Ｄｉｆを演算した時点の走査光学装置近傍の温度情報を取得し、このときの温度情報を基準温度Ｔｄｅｆとし、色ずれ変化量演算部１５内にて、予め取得、保持している「温度と色ずれ変化量との関係」から基準温度Ｔｄｅｆと定期的に取得した温度情報の温度変化分に対する色ずれ変化量ΔＤｉｆを算出し、色ずれ量保持部４にて保持している色ずれ量Ｄｉｆに色ずれ変化量ΔＤｉｆを加算し、その時点での色ずれ量Ｄｉｆとする。

そのため、温度変化による色ずれ量が変動しても、常にその時点での色ずれ量で画像補正が可能となる。

また、温度の検出タイミングは、通常画像印刷が行われる直前でも良いし、任意のタイミングで定期的に行っても良い。このように通常画像印刷の合間に色ずれ量の補正ができるので、画像印刷制御タイミングの制約を受けることなく色ずれ量の補正が可能となる。

尚、予め取得、保持している「温度と色ずれ変化量との関係」も同様であり、画像印刷が行われない時間帯に温度とずれ量変化の関係を再取得し、関係性を新たに作成し更新してもよい。

また本実施例では、走査光学装置近傍１箇所に温度検出センサを配置しているが、この限りではなく、走査光学装置と各色の感光体が対向する位置の間に挟まれるように複数の温度検出センサを配置し、配置した温度検出センサに近い色の感光体毎で「温度と色ずれ変化量との関係」を作成してもよいし、複数の温度検出センサから得られた検出値の平均を取得し、取得した値を用いて作成してもよい。

本発明の説明では、画像１枚のプリントを印刷ジョブと呼ぶ。
印刷ジョブ制御部１３は、この印刷ジョブのタイミングを制御するものであり、画像印刷要求に伴い印刷ジョブ開始信号を発行する。通常画像の印刷ジョブ開始により画像データ転送要求信号を発行し、テストパターンの印刷ジョブ開始によりテストパターン出力指示信号を発行する。

テストパターンによる色ずれ量の演算処理と温度情報の取得は、上述したように、装置の電源が投入された時点及び、通常画像の印刷ジョブが開始されていない任意のタイミングによってテストパターン出力指示信号が発行されたときに実施すればよく頻繁に行う必要はない。

図３は、図２における色ずれ変化量演算部１５における色ずれ変化量を算出する第１の方法を示す図である。

まず、テストパターン形成に基づいて色ずれ量を演算した同タイミングで、温度検出センサにて検出された基準となる温度Ｔｄｅｆを保持する温度保持部１６を設け、その後、任意のタイミングで定期的に温度Ｔｎを取得し、変換部１７にて、予め保持しされている温度と色ずれ変化量ΔＤｉｆとの関係を参照し、基準温度Ｔｄｅｆと取得した温度Ｔｎ間に相当する色ずれ変化量ΔＤｉｆを算出し、出力する。出力された値は、前記色ずれ量保持部４にて保持されている色ずれ量Ｄｉｆに加算され、画像データ補正部３へ送られる。

図４は、図２における色ずれ変化量演算部１５における色ずれ変化量を算出する第２の方法を示す図である。

まず、テストパターン形成に基づいて色ずれ量を演算した同タイミングで、温度検出センサにて検出された基準となる温度Ｔｄｅｆを保持する温度保持部１６を設け、その後、任意のタイミングで定期的に温度Ｔｎを取得し、温度変化量演算部１８にて取得した温度Ｔｎと温度保持部にて保持している基準温度Ｔｄｅｆとの変化量ΔＴを算出し、算出した温度変化量ΔＴに基づき、変換部１９にて予め保持されている「温度変化量と色ずれ変化量との関係」を参照し、温度変化量にあった各成分の色ずれ変化量ΔＤｉｆを算出し、出力する。出力された値は、前記色ずれ量保持部４にて保持されている色ずれ量Ｄｉｆに加算され、画像データ補正部３へ送られる。

図５は、中間転写ベルト８を上方から垂直方向に見た図であり、画像及びテストパターンの形成領域とセンサ位置との関係の一例を示す図である。転写ベルト移動方向（負方向）が副走査方向（ｙ）であり、その直交方向が主走査方向（ｘ）である。斜線部５１は通常画像印刷ジョブ時の画像形成領域であり、丸数字は画像印刷ジョブ数に対応した画像形成領域である。センサ１１は３つ配置され、それぞれ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの位置に主走査方向に一列に配置される。５２ａ，５２ｂ，５２ｃはテストパターンの形成領域であり、主走査方向の位置はセンサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ位置（一点鎖線ａ，ｂ，ｃ）に対応しており、テストパターンによる色ずれ量を算出する際は、５２ａ，５２ｂ，５２ｃのテストパターンが複数組（図では５組）等間隔に連続で形成される。

図６は、テストパターンの一例である。主走査方向と平行な直線パターン６１と、主走査方向と４５度の角をなす直線パターン６２を一対のパターンとし、これが各色（例えばＣ，Ｋ，Ｙ，Ｍ）順に副走査方向に並んでいる。これらのパターン（点線枠内）を主走査方向に複数（図５では３箇所、５２a〜ｃ）に形成して、１組のテストパターンとする。

図７は、センサ１１の構成例である。センサ１１は、発光部６５と受光部６６とを一対として構成され、発光部６５が照射する光の中間転写ベルト８での反射光を受光部６６が受光し、これを電気信号に変換するようになっている。中間転写ベルト８上にパターンが形成されていない（トナーがない）状態では反射光量は強いが、パターンが形成されている（トナーが存在する）と照射光が散乱するため受光部６６で受光する反射光量が減る。これによりパターンの有無が検出できる。そして受光部６６が出力する電気信号（センサ出力信号）を、例えば色ずれ量演算部内に備えられる一定周期でサンプリングを行うＡ／Ｄ変換器などで変換し、これを信号処理することにより、各パターン６１、６２の中心がセンサ位置を通過した時間を求める。そして、テストパターンが通過した時間と中間転写ベルト８の進行する線速度から距離が測定できる。

次に、図６に示したテストパターンの検出結果から色ずれ量Ｄｉｆを演算する方法を説明する。

色ずれの主な成分としては、スキューずれ、副走査方向のレジストずれ（マージンずれ、オフセットずれともいう）、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれがある。

本実施形態でのテストパターンから色ずれ量Ｄｉｆを演算する方法は、例えば、特許第３７７３８８４号に開示されている方法が利用できるので、詳細な説明は省略する。

以下に、基準色ブラック（Ｋ）に対する各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の色ずれ量の演算方法を説明する。
まず、センサにより測定したパターン間の距離を図６に示すように定義する。単位はmmとする。つまり、基準色Ｋの横線パターン６１Ｋと対象色（例えばＣ）の横線パターン６１Ｃとの測定された距離をＬ１cとする。Ｍ，Ｙも同様にＬ１ｍ，Ｌ１ｙ（未図示）とする。また、同色の横線パターン６１と斜線パターン６２との測定された距離をＬ２とし添え字にその色を表す。例えばシアンであればＬ２ｃとする。

また、基準色Ｋの横線パターン６１Ｋと対象色（例えばＣ）の横線パターン６１Ｃとの理想的な距離（つまりテストパターン生成部１が出力するパターン間の距離）をL1refとする。ＫとＹの横線パターン間の距離も同一でありL1refとし、ＫとＭとの横線パターン間の距離はその倍で２＊Ｌ１ｒｅｆとする。

さらにセンサ１１の位置ａ，ｂ，ｃそれぞれで測定される上記の距離をそれぞれ＿ａ，＿ｂ，＿ｃを付けて区別する。また、センサ位置ａとｃ間の距離をＬａｃとする。
このように測定された距離を定義すると、テストパターンに１組に対する色ずれ量Ｄｉｆの各成分の演算は以下のように表せる。

各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のブラック（Ｋ）に対するスキューずれ （式１）
ｄ(C)= (L1c_c -L1c_a)/Lac
ｄ(M)= (L1m_c -L1m_a)/Lac
ｄ(Y)= (L1y_c -L1y_a)/Lac

各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のブラック（Ｋ）に対する副走査方向のレジストずれ （式２）
ｆ(C)= ((0.25・L1c_a + 0.5・L1c_b + 0.25・L1c_c) -L1ref )・κ
ｆ(M)= ((0.25・L1m_a + 0.5・L1m_b + 0.25・L1m_c) -2・L1ref )・κ
ｆ(Y)= ((0.25・L1y_a + 0.5・L1y_b + 0.25・L1y_c) -L1ref )・κ
ここで、κは距離の単位を[mm]から[dot]に変換する係数で、例えば画像データが1200dpiとすると、κ=1200/25.4である。

各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のブラック（Ｋ）に対する主走査方向の倍率誤差 （式３）
a(C)= ((L2c_c -L2k_c)-(L2c_a -L2k_a))/Lac
a(M)= ((L2m_c -L2k_c)-(L2m_a -L2k_a))/Lac
a(Y)= ((L2y_c -L2k_c)-(L2y_a -L2k_a))/Lac

各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のブラック（Ｋ）に対する主走査方向のレジストずれ （式４）
c(C)= ((L2c_a -L2k_a) -Lbd・a(C) )・κ
c(M)= ((L2m_a -L2k_a) -Lbd・a(M) )・κ
c(Y)= ((L2y_a -L2k_a) -Lbd・a(Y) )・κ
ここで、Lbdは走査光学系内に各色毎に備えられ光ビームが通過した時にライン同期信号24を生成する同期検知センサとセンサ11aとの距離を示す。Lbd・a(C)の項は主走査方向の同期位置となる同期検知センサからセンサ位置aまで走査する期間に主走査方向の倍率誤差によって生じる位置ずれをレジストずれから減じて校正する項である。

以上のようにテストパターン１組におけるそれぞれの成分に対する色ずれ量が求められる。これらを形成したテストパターン組数分の色ずれ量を算出し、形成した組数分の平均値を算出することで誤差が平滑化され、安定した精度の良い色ずれ量を算出することができる。

また、図５のテストパターン以外にも様々な色ずれ検知用パターンが提案されているので、これを適用して各ずれ量の成分を求めるようにしても良い。

次に色ずれ変化量ΔＤｉｆを求める方法を説明する。
図８は、通常画像の印刷ジョブを６０分間、連続して動作させたときの走査光学装置近傍の温度変化の様子を示したグラフである。尚、このときの開始温度は約２３℃である。
図８に示す通り、時間が経過するにつれて温度が上昇していくのが見てわかる。

図９は、画像形成装置が利用される際に推奨される環境温度範囲において取得した、走査光学装置近傍の温度と各色の色ずれ量Ｄｉｆに関わる内の主走査方向の倍率誤差：ａ成分変化との関係の一例を示した図であり、図に示した通り、低い温度帯と高い温度帯では、色ずれ量は小さく変動し、２０℃〜３０℃前後の温度帯では、色ずれ量が大きく変動し、全体で見ると多項式近似による曲線となることがわかる。
これは、低温帯では画像形成装置内部の部材への熱伝達速度が遅く、逆に高温帯では熱伝達が飽和するため、このような変動となると考えられる。

尚、その他の色ずれ量Ｄｉｆに関わる成分（主走査方向のレジストずれ：ｃ，副走査レジスト方向のずれ：ｆ，スキューずれ：ｄ）についても色及び、成分によって変動する方向は異なるが、温度帯における変化傾向はほぼ同様の傾向となることが確認できているので、同様なる部分の説明は省略する。

従って、色ずれ量Ｄｉｆは、一つの成分量ではなく、４つの各成分を補正するため、色ずれ量としてＤｉｆ（a），Ｄｉｆ（ｃ），Ｄｉｆ（ｆ），Ｄｉｆ（ｄ）が存在するが、後述するデータの参照方法などの手順については、全て同様の手順となるので、以降の説明については、色ずれ量Ｄｉｆと総称して説明し、色ずれ変化量ΔＤｉｆについても同様の扱いとする。

この変化傾向を直線近似で示すことができる領域で区分けし、それらを低温領域，中間温度領域，高温領域とし、各領域を結んだ図が図１０であり、図１１〜図１３は、その他の成分（主走査方向のレジストずれ：ｃ，副走査レジスト方向のずれ：ｆ，スキューずれ：ｄ）の各温度帯における変化傾向の一例を同様の処理によって直線近似で表した図である。

これらの関係に基づいて、上述にて演算した色ずれ量Ｄｉｆを補正する。
まず上述した、色ずれ量の演算を行ったときの温度情報を温度検出センサより取得し保持する。このときに取得した温度情報を基準温度Ｔｄｅｆとする（説明として図１０に記載）。
その後、任意のタイミングで温度検出を行い、温度Ｔｎを取得する。
これによって、各成分に対する温度と色ずれ変化量ΔＤｉｆとの関係から基準温度Ｔｄｅｆから温度Ｔｎ間の色ずれ変化量ΔＤｉｆを、各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）、成分毎（Δａ,Δｃ,Δｆ,Δｄ）に求めることができ、上述した色ずれ量Ｄｉｆに演算した色ずれ変化量ΔＤｉｆを加え、その時点における各成分の色ずれ量Ｄｉｆ（ａ,ｃ,ｆ,ｄ）とすることができる。

図１４，図１５，図１６は、図１０の主走査方向の倍率誤差（ａ成分）の色ずれ変化傾向の一例を領域毎に分割し、色ずれ変化量ΔＤｉｆと温度変化量ΔT[℃]との関係で表した代表図である。

他の成分（主走査方向のレジストずれ：ｃ，副走査レジスト方向のずれ：ｆ，スキューずれ：ｄ）については、中間温度領域における変化傾向の一例を図１７から図１９で表す。他の領域の変化傾向については、図１１から図１３に基づき図１５、図１６と同様の表し方及び、後述する色ずれ変化量ΔＤｉｆの求め方が可能なので、同様となる部分は省略する。

ここで注目するのは、温度変化量ΔT[℃]に対する、色ずれ量変化の大きさである。特に中間温度領域では、温度が１℃上昇すると、色ずれ量が大きいもので数十μｍ近く変化してしまう。従って、より高い精度で色ずれ量の補正を行うためには、高分解能で高精度な温度検出センサを使用することが好ましい。例えば、特許２８８９９０９号にて開示されている、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いた、小型化が容易な白金測温抵抗体から構成される温度センサを用いることが好ましく、熱容量を小さくできるので、その時点の温度情報を高精度に検出することができる。

これらの関係を用いて、上述にて演算した色ずれ量Ｄｉｆを補正する。

上図に示す通り、各温度領域において、温度変化量と色ずれ変化量ΔＤｉｆとの関係が線形的に変化しているのがわかる。これらの関係データに対し、回帰直線による近似式を求めることができるので、まず上述した、色ずれ量Ｄｉｆの演算を行ったときの温度情報を温度検出センサより取得し、温度保持手段に保持する。このときに取得した温度を基準温度Ｔｄｅｆとする。

その後、任意のタイミングで温度検出を行い、取得した温度から基準温度Ｔｄｅｆとの差分を求め、温度変化量ΔＴｎを算出する。この温度変化量ΔTｎに対する各成分に対する色ずれ変化との関係における近似式から、各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の色ずれ変化量ΔＤｉｆ（ａ,ｃ,ｆ,ｄ）を演算することができ、上述した色ずれ量Ｄｉｆに演算した色ずれ変化量ΔＤｉｆを加え、その時点における色ずれ量Ｄｉｆ（ａ,ｃ,ｆ,ｄ）とする。

さらに、上述した関係を同じ変化傾向で推移する温度領域毎、例えば図１４，図１５，図１６の関係から、低温領域、中間温度領域、高温領域毎に上述した温度変化量と色ずれ変化量の関係を予め取得、保持しておき、基準温度Ｔｄｅｆを取得したタイミングで、基準温度Ｔｄｅｆに合わせて温度領域毎に温度変化量と色ずれ変化量の関係を切り替えてもよい。

これにより、例えば温度Ｔｎを取得中に、参照している温度変化量と色ずれ変化量の関係データの参照範囲を超えてしまった場合、他の温度領域における関係データを追加参照できるように切り替え、切替前に参照していた関係データの範囲内で演算した色ずれ変化量ΔＤｉｆ１と、切替後に参照した関係データで演算した色ずれ変化量分ΔＤｉｆ２を加算し、この値を最終的な色ずれ変化量ΔＤｉｆとすることもできる。

さらに、上図の関係に対し、例えば、任意のタイミングで取得した温度が基準温度Ｔｄｅｆに対して±数℃上昇した場合で且つ、通常画像印刷ジョブが行われていない場合に、テストパターンを形成し、各成分の色ずれ量を検出する。検出された色ずれ量に対し、保持している色ずれ量との差分を求め、実測状態における色ずれ変化量を算出する。これを実測色ずれ変化量ΔＤｉｆ’（Ａｎ，Ｃｎ，Ｆｎ，Ｄｎ）としたとき、この色ずれ変化量ΔＤｉｆ’（Ａｎ，Ｃｎ，Ｆｎ，Ｄｎ）と、予め保持している温度変化量と色ずれ変化量の関係で参照される色ずれ変化量ΔＤｉｆとに違いがあるか確認し、違いがある場合は、参照データに実測した色ずれ変化量ΔＤｉｆ’（Ａｎ，Ｃｎ，Ｆｎ，Ｄｎ）を追加し、更新してもよい。また、予め保持している、温度変化量と色ずれ変化量の参照データにないポイントの温度変化量に対する色ずれ変化量の関係を算出した場合は、保持している温度変化量と色ずれ変化量の参照データに追加してもよい。こうすることで、回帰直線から得られる近似式の精度が向上するので、より高精度な色ずれ変化量による色ずれ量補正が可能となる。

また、それぞれの温度変化量に対し、新たに算出した色ずれ変化量が予め保持している参照データとの違いが大きい場合、上述したタイミングで温度変化量と色ずれ変化量との関係を作り直してもよい。

このように、常にその時点での温度変化量と色ずれ変化量との関係が構築され、前記関係に基づいて色ずれ変化量が算出できるので、より高精度な色ずれ量を求めることができるので、より高品位な画像形成が可能となる。

尚、装置に合わせた温度変化と色ずれ変化の関係データを予め取得しておく必要があるが、例えば、装置を製造する製造過程で取得しても良いし、出荷後の設置場所にて取得しておくことができる。さらに、上述したように通常画像印刷ジョブが行われない合間に、関係状態を検査し、状態によっては、全ての温度変化に対し、色ずれ変化量との関係データを再構築もできるので、通常画像印刷を妨げずに取得、更新が可能なので生産性を低下させることなく、常に装置の状態に合わせた色ずれ補正が可能となる。

次に、画像データ補正部３において、上記色ずれ量を補正する方法を説明する。
画像データ補正部３への入力画像（つまり入力画像データ及びテストパターン）の座標系を(x,y)と表記し、補正画像データ２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｋの座標系を(x',y') と表記し、中間転写ベルト８上に形成される座標系を(x",y")と表記したとき、各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）のブラック（Ｋ）に対する上記色ずれ量の各成分を用いて、書込み制御部以降で生じる色ずれは、各色それぞれ下式の座標変換で表せる。

なお、式３のずれ量aは主走査方向の倍率誤差を表すので、主走査方向の全体倍率はａ'=1+ａとなる。
よって、画像データ補正部３では、各色毎に上記色ずれ量（ａ',ｃ,ｆ,ｄ）を参照して、式５の行列Ａ（以下適宜、色ずれ変換行列と呼ぶ）の逆行列Ａ^-1（以下適宜、色ずれ補正行列と呼ぶ）を求め、式６の座標変換を行うようにすれば、中間転写ベルト８上に形成される画像の色ずれ量が補正される。

式５，６より

図２０は、色ずれ変化量演算部１５において、色ずれ変化量を演算する方法を示すフローチャートである。以下のフローは各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）それぞれ実行され、各成分の色ずれ変化量の演算が同じステップで実行される。

以下、図２０を用いて、色ずれ変化量が、温度変化に応じて常にその時点での色ずれ変化量を算出する動作を説明する。

はじめに、ステップＳ１０１にて検出回数が１回目の検出がどうかの判断を行う。
１回目の検出の場合、ステップＳ１０２へ移行し、２回目以降の検出の場合は、ステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０２は、色ずれ量の初期値を設定する。
ステップＳ１０３は、温度情報の基準値を設定するステップである。
色ずれ量の初期値を色ずれ量保持部４に設定する。初期値は図６にて説明したテストパターンの検出結果から演算した色ずれ量を算出する色ずれ量初期値検出ステップを含み、これを初期値として設定する。
基準温度Ｔｄｅｆは、図６にて説明したテストパターンからの色ずれ量を算出するときと同じタイミングで取得した温度情報を基準温度Ｔｄｅｆとして温度情報保持部１５に設定する。

ステップＳ１０４は、前述したように温度検出センサによって、温度Ｔｎを取得する。
尚、ここで取得する温度Ｔｎは１回のサンプリングで取得した温度情報でも問題ないが、複数回のサンプリングを行い、平均化した温度情報とすることで、その時点での温度情報の誤差成分が平滑化され、より精度の高い温度情報を取得することができる。

ステップＳ１０５は、ステップＳ１０３で保持した温度ＴｄｅｆとステップＳ１０４で取得した温度Ｔｎの温度変化分を、前述の図１０から図１３とから得られる関係に従って色ずれ変化量ΔＤｉｆを算出する。
ステップＳ１０５で算出した色ずれ変化量は、それぞれ、ｎ番目の温度検出による温度Ｔｎから算出される色ずれ変化量なので添え字ｎを付け、ΔＤｉｆ（ａ(ｎ), ｃ(ｎ)、ｆ(ｎ)、ｄ(ｎ)）とする。

その後、ステップＳ１０１に戻り、以降、検出回数ｎ＋１となるので温度検出が行われる。

この演算は、各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）それぞれ行われる。

以上説明したようにこのフローチャートに従って色ずれ変化量が随時算出されるので、温度変化による経時変化にも追従して常にその時点での色ずれ量が求められる。通常画像はこの色ずれ量に従って補正されるので、常に色ずれの補正された画像を形成することができる。

図２１は、色ずれ変化量演算部１５において、温度変化量から色ずれ変化量を演算する方法を示すフローチャートである。以下のフローは各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）それぞれ実行され、各成分の色ずれ変化量の演算が同じステップで実行される。
尚、以下に示すステップＳ１０６が加わった点が図２０のフローチャートと異なる。図２０と同様の工程を行うステップは同一図番を付し、説明を省略する。

ステップＳ１０６は、ステップＳ１０４にて、取得した温度ＴｎとステップＳ１０３にて設定した基準温度Ｔｄｅｆとの変化分を求め、温度変化量ΔＴｎとする。
尚、ここで取得する温度Ｔｎは、を１回のサンプリングで取得した温度情報でも問題ないが、複数回のサンプリングを行い、平均化した温度情報とすることで、その時点での温度情報の誤差成分が平滑化され、より精度の高い温度情報を取得することができることはいうまでもない。

ステップＳ１０５は、ステップＳ１０６で算出した温度変化量ΔＴｎを、前述の図１４乃至図１９から得られる関係式に従って色ずれ変化量ΔＤｉｆを計算する。
ステップＳ１０５で算出した色ずれ変化量は、それぞれ、ｎ番目の温度検出による温度変化量ΔＴｎから算出される色ずれ変化量なので添え字ｎを付け、ΔＤｉｆ（ａ(ｎ), ｃ(ｎ)、ｆ(ｎ)、ｄ(ｎ)）とする。

この演算は、各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）それぞれ行われる。

図２２は、色ずれ変化量演算部１５において、例えば温度Ｔｎを取得中に、参照している温度変化量と色ずれ変化量の関係の参照範囲を超えてしまった場合、他の温度領域における関係を追加参照できるように切り替え、切り替え前に参照していた関係の範囲内で演算した色ずれ変化量と、切り替え後に参照した関係で演算した色ずれ変化量分を加算し、最終的な色ずれ変化量を演算する方法を示すフローチャートである。

以下のフローは各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）それぞれ実行され、各成分の色ずれ変化量の演算が同じステップで実行される。
尚、以下に示すステップＳ１０７からＳ１１４が加わった点が、図２１のフローチャートと異なる。図２１と同様の工程を行うステップは同一図番を付し、説明を省略する。
ステップＳ１０７は、ステップＳ１０３にて、取得した基準温度Ｔｄｅｆから、色ずれ変化量を参照する基準温度領域Ｔｒｎｇを設定する。

そして、温度Ｔｎが取得されると、ステップＳ１０８にて取得した温度Ｔｎが設定した基準温度領域Ｔｒｎｇの範囲内か判断する。範囲内（Ｙｅｓ）である場合、ステップＳ１０６へ進み、温度変化量ΔＴｎを算出し、ステップＳ１０５は、ステップＳ１０６で算出した温度変化量ΔＴｎを、前述の図１４乃至図１９から得られる関係式に従って色ずれ変化量を計算する。

ステップＳ１０８にて取得温度ＴｎがＴｒｎｇの範囲外（Ｎｏ）だった場合、ステップＳ１０９へ進み、Ｔｒｎｇの最大温度変化量ΔＴｎ１を算出し、取得した温度Ｔｎに応じた温度領域へ切り替えＴｒｎｇ’を設定する（ステップＳ１１０）。

そして、切り替えた温度領域Ｔｒｎｇ’に対し、取得した温度Ｔｎから切り替え前の温度領域の温度変化量分を差し引いた分の温度変化量ΔＴｎ２を算出する。（ステップＳ１１１）

ステップＳ１１２にて、温度領域Ｔｒｎｇと温度変化量ΔＴｎ１との関係から色ずれ変化量ΔＤｉｆ１を求め（ステップＳ１１２）、切り替えた温度領域Ｔｒｎｇ’と温度変化量ΔＴｎ２との関係から色ずれ変化量ΔＤｉｆ２を算出（ステップＳ１１３）し、ステップＳ１１４にて、それぞれ求めた色ずれ変化量ΔＤｉｆ１と色ずれ変化量ΔＤｉｆ２を加算し、色ずれ変化量ΔＤｉｆを求める。
尚、ここで取得する温度Ｔｎは、１回のサンプリングで取得した温度情報でも問題ないが、複数回のサンプリングを行い、平均化した温度情報とすることで、その時点での温度情報の誤差成分が平滑化され、より精度の高い温度情報を取得することができることはいうまでもない。

ステップＳ１０５及びｍステップＳ１１４で算出した色ずれ変化量ΔＤｉｆは、それぞれ、ｎ番目の温度検出による温度変化量ΔＴｎから算出される色ずれ変化量なので添え字ｎを付け、ΔＤｉｆ（ａ(ｎ), ｃ(ｎ)、ｆ(ｎ)、ｄ(ｎ)）とする。

この演算は、各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）それぞれ行われる。

図２３は、色ずれ変化量演算部１５において、例えば、任意のタイミングで取得した温度が基準温度Ｔｄｅｆに対して±数℃上昇した場合で且つ、通常画像印刷ジョブが行われていない場合に、テストパターンを形成し、各成分の色ずれ量を検出する。その検出された色ずれ量Ｄｉｆに対し、保持している色ずれ量ＤｅｆＤｉｆとの差分を求め、実測状態における色ずれ変化量を算出する。これを実測色ずれ変化量ΔＤｉｆ’（Ａｎ，Ｃｎ，Ｆｎ，Ｄｎ）としたとき、この色ずれ変化量ΔＤｉｆ’（Ａｎ，Ｃｎ，Ｆｎ，Ｄｎ）と、予め保持している温度変化量と色ずれ変化量の関係で参照される色ずれ変化量ΔＤｉｆとに違いがあるか確認し、違いがある場合は、参照データに実測した色ずれ変化量ΔＤｉｆ’（Ａｎ，Ｃｎ，Ｆｎ，Ｄｎ）を追加し、更新してもよい。また、予め保持している、温度変化量と色ずれ変化量の参照データにないポイントの温度変化量に対する色ずれ変化量との関係を算出した場合は、保持している温度変化量と色ずれ変化量の参照データに追加する方法を示すフローチャートである。

以下のフローは各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）それぞれ実行され、各成分の色ずれ変化量の演算が同じステップで実行される。
尚、以下に示すステップＳ１０１からＳ１０４並びにステップＳ１０６は、図２１に示すフローチャートと同様の工程を行うので、図２１と同様の工程を行うステップは同一図番を付し、説明を省略する。

ステップＳ１０６にて取得した温度変化量ΔＴｎが０以外であるかどうかステップＳ１２０にて判定する。

ΔＴｎが０である場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０１へ戻り、０以外の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１２１へ移行し、テストパターンを形成、検出し、色ずれ量Ｄｉｆを算出する（ステップＳ１２２）。

算出した色ずれ量Ｄｉｆと基準色ずれ量ＤｅｆＤｉｆとから、色ずれ変化量ΔＤｉｆ’を求める（ステップＳ１２３）。

ステップＳ１２４にて、温度変化量ΔＴｎに対する色ずれ変化量との関係データが参照テーブルに存在するか確認を行い、存在する場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１２５へ移行し、存在しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１２６に移行し、取得した温度変化量ΔＴｎと色ずれ変化量ΔＤｉｆ’の関係を参照テーブルへ追加する。

ステップＳ１２５では、取得した色ずれ変化量ΔＤｉｆ’と参照テーブル内に存在するΔＤｉｆと比較し、ΔＤｉｆ’=ΔＤｉｆ又は、ΔＤｉｆに誤差分±ｉを加えた、ΔＤｉｆ−ｉ＜ΔＤｉｆ’＜ΔＤｉｆ＋ｉの範囲内であるか判断し、前述した条件を満たす場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０１へ移行し、満たさない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１２６に移行し、取得した温度変化量ΔＴｎと色ずれ変化量ΔＤｉｆ’の関係を参照テーブルへ追加し、追加されたデータを含んだ回帰直線の近似式を算出する（ステップＳ１２７）。

こうすることで、回帰直線から得られる近似式の精度が向上するので、より高精度な色ずれ変化量による色ずれ量補正が可能となる。

また、それぞれの温度変化量に対し、新たに算出した色ずれ変化量が予め保持している関係データとの違いが大きい場合、上述したタイミングで温度変化量と色ずれ変化量との関係を作り直してもよい。

図２４は、色ずれ量演算部１２、色ずれ保持部４及び印刷ジョブ制御部１３の機能を果たすプログラムなどが実行されるハードウェア構成の一例である。また、前述した画像形成装置内各部の動作タイミング制御を行うエンジンコントローラと兼ねても良い。

Ａ/Ｄ変換器１０１は、センサ１１の出力が入力され、これをデジタルデータへ変換し、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート１０５へ接続される。または、フィルタ処理などの信号処理を行う信号処理部やバッファメモリ（ともに未図示）などを介してＩ／Ｏポート１０５へ接続される。

Ａ/Ｄ変換器１０７へは、温度センサ１４の出力が入力され、同じくこれをデジタルデータへ変換し、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート１０５へ接続される。センサ１１と同様、フィルタ処理などの信号処理を行う信号処理部やバッファメモリ（ともに未図示）などを介してＩ／Ｏポート１０５へ接続される。

Ｉ／Ｏポート１０５は、Ａ/Ｄ変換器１０１及び外部ブロックと接続され、ＣＰＵ１０２との入出力信号のやり取りを行う。印刷要求信号の入力や印刷ジョブ開始指示信号の発行、画像データ補正部３への色ずれ量の更新などはこのＩ／Ｏポート１０５を介して行う。

演算処理装置ＣＰＵ１０２は、Ｉ／Ｏポート１０５を介して外部との入出力が行われ、温度変化量の演算や色ずれ変化量の演算、さらに色ずれ量の演算や印刷ジョブ開始制御などが実行される。またメモリバス１０６を介してＲＡＭ１０３及びＲＯＭ１０４と接続される。

ＲＯＭ１０４には、温度変化量と色ずれ変化量との関係パラメータや色ずれ量を演算するためのプログラムを始め、各種プログラムが格納されている。

図２５は、温度と色ずれ変化量との関係を取得する方法の一例を示すフローチャートである。
このフローは、例えば、装置を製造する製造過程や、出荷直後の設置場所に装置の運転が開始された時点や、通常画像印刷ジョブが行われない合間のタイミングでスタートされる。

まずステップＳ３０１において、走査光学装置６へポリゴンミラーの回転要求を発行し、ポリゴンミラーの回転が始まる。これはポリゴンミラーの回転によって色ずれが発生する要因となる感光ドラム並びに転写ベルト周辺の温度変化が発生する。ステップＳ３０２で温度検出を行い、ステップＳ３０３にて温度Ｔｎを保持し、測定回数が１回目かどうかをステップＳ３０４で判断する。１回目の温度検出の場合は、ステップＳ３０６へ移行し、そうでない場合は、ステップＳ３０５へ移行する。

まず１回目の測定時のフローを説明する。
ステップＳ３０６で、テストパターン出力指示を出し、テストパターンの出力指示が出た時点で保持している色ずれ量で補正されたテストパターンが転写ベルト上に形成（ステップＳ３０７）され、センサ１１によってテストパターンの検出を行い（ステップＳ３０８）、検出された値から色ずれ量を演算する（ステップＳ３０９）。

ステップＳ３１０にて、ステップＳ３０３並びにステップＳ３０９にて算出した、温度と色ずれ量を格納し、ステップＳ３０２へ戻る。

測定回数が２回目以降の場合は、ステップＳ３０５でｎ回目の温度Ｔｎに対し、ｎ＋１回目に検出した温度Ｔ(ｎ＋１)との間に所定の変化があった場合、Ｓ３０６へ移行し、変化ないと判断された場合には、ステップＳ３１１へ移行する。ステップＳ３１１は、温度検出に変化が見られなくなった又は、所定の温度検出値に到達したかどうかを判定し、温度が安定していない又は、所定温度に到達していないと判断した場合は、ステップＳ３０２へ戻り、温度変化がなくなった又は、所定温度に到達した場合には、ステップＳ３１２へ移行し、フローを終了する。

尚、温度検出値並びに、色ずれ量演算に使用する値は、上記の説明では測定回数を単数で表しているが、１回の測定を複数回とし、複数回で得られた値の平均値を１回分の測定としてもよい。

また、温度安定の判定についても同様であり、複数回の温度検出と温度変化量の演算を行い、それらの平均から温度変化の安定度合を判定してもよい。

図２６は、温度変化量と色ずれ変化量との関係を取得する方法の一例を示すフローチャートである。
このフローは、例えば、装置を製造する製造過程や、出荷直後の設置場所に装置の運転が開始された時点や、通常画像印刷ジョブが行われない合間や温度情報に著しい変化（極度の低温状態や高温状態が続いたときなど）が見られるタイミングでスタートされる。
尚、以下に示すステップＳ３１３〜ステップＳ３１７が加わった点が図２５のフローチャートと異なる。図２５と同様の工程を行うステップは同一図番を付し、詳細な説明は省略する。

ステップＳ３０４にて、測定回数が１回目かどうかを判断する。１回目の温度検出の場合は、ステップＳ３１４へ移行し、そうでない場合は、ステップＳ３１３へ移行する。

ステップＳ３１４は、ｎ＝１回目の検出温度を基準温度として保持し、ステップＳ３０６へ移行する。

ステップＳ３１３は、ステップＳ３１４で保持した温度に対し、ｎ＋１回目に取得した温度との変化量を算出し、ステップＳ３０５へ移行する。

ステップＳ３１５は、測定回数を判定し、測定回数が１回目の場合は、ステップＳ３１７へ移行し、２回目以降の場合は、ステップＳ３１６へ移行する。

ステップＳ３１７は、ｎ＝１回目における色ずれ量を初期値として保持する。

ステップＳ３１６は、ステップＳ３１７にて保持した色ずれ量に対し、ｎ＋１回目に取得した色ずれ量との変化量を算出し、ステップＳ３１０へ移行し、ステップＳ３１３並びにステップＳ３１６にて算出した、温度変化量と色ずれ変化量を格納する。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。

６ 走査光学装置（露光装置）
７ 感光体ドラム
８ 転写ベルト
９ 二次転写装置
１０ 用紙搬送路
１４ 温度検出センサ
３０ 画像形成装置
３２ 帯電装置
３３ 現像装置
３４ 一次転写装置
３５ クリーニング装置
３６ 定着装置
３７ 給紙カセット
３８ レジストローラ
３９ クリーニング装置

特開平８−８５２３６号公報 特開２００１−０３４０３０号公報 特開２００７−１０８２８３号公報

Claims (10)

1. 色の異なる画像を形成する複数の画像形成部と、前記画像形成部で形成される色の異なる複数の画像を中間転写体上に重ね合わせて形成する際の色の位置合わせに、テストパターンを形成して色ずれ量を求め、その色ずれ量に基づきこれを補正するように各色の画像の座標変換を行う、画像データ補正手段を備えた画像形成装置において、
   自画像形成装置の任意のタイミングにおいて、テストパターンによって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段と、
   前記色ずれ量演算手段により得られた結果を保持する色ずれ量保持手段と、
   前記色ずれ量を算出するタイミングと同時に装置内の走査光学装置近傍の温度情報を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段によって検出された温度情報を保持する温度保持手段と、
   前記温度保持手段に予め保持している温度と色ずれ変化量との関係に基づいて色ずれ変化量を算出する色ずれ変化量演算手段とを備え、
   前記画像データ補正手段が前記色ずれ量保持手段に保持されている色ずれ量に前記色ずれ変化量を加算した色ずれ量に基づき、これを補正するように画像の座標変換を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 色の異なる画像を形成する複数の画像形成部と、前記画像形成部で形成される色の異なる複数の画像を中間転写体上に重ね合わせて形成する際の色の位置合わせに、テストパターンを形成して色ずれ量を求め、その色ずれ量に基づきこれを補正するように各色の画像の座標変換を行う、画像データ補正手段を備えた画像形成装置において、
   自画像形成装置の任意のタイミングにおいて、テストパターンによって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段と、
   前記色ずれ量演算手段により得られた結果を保持する色ずれ量保持手段と、
   前記色ずれ量を算出するタイミングと同時に装置内の走査光学装置近傍の温度情報を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段によって検出された温度情報を保持する温度保持手段と、
   前記タイミング以降に検出した温度情報と前記温度保持手段に保持している温度情報とから温度変化量を算出する温度変化量演算手段から算出された値と、
   前記温度変化量演算手段に予め保持している温度変化量と色ずれ変化量との関係に基づいて色ずれ変化量を算出する色ずれ変化量演算手段とを備え、
   前記画像データ補正手段が色ずれ量保持手段に保持されている前記色ずれ量に前記色ずれ変化量を加算した色ずれ量に基づきこれを補正するように画像の座標変換を行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 電源投入時や通常画像印刷を行わない任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算される色ずれ量と、同タイミングで前記温度検出手段によって検出される温度から、温度と色ずれ変化量の関係を作ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 電源投入時や通常画像印刷を行わない任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算される色ずれ量と、同タイミングで前記温度検出手段によって検出される温度から、温度変化量と色ずれ変化量の関係を作ることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 予め保持している温度変化量と色ずれ変化量との関係を複数備え、前記色ずれ量を算出するタイミングと同時に装置内の走査光学装置近傍の温度情報を検出する温度検出手段によって検出された温度情報に応じて、保持している温度変化量と色ずれ変化量との関係を切り替えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算された色ずれ量に予め保持している色ずれ量とから取得した色ずれ変化量が、
   前記と同タイミングで前記温度検出手段によって検出された温度変化量から、温度変化量と色ずれ変化量の関係に基づいて演算される色ずれ変化量と一致せず、且つ所定の範囲を超えている場合に、その温度領域における温度変化量と色ずれ変化量の関係を作り直すことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
7. 任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算された色ずれ量に予め保持している色ずれ量とから取得した色ずれ変化量が、
   前記と同タイミングで前記温度検出手段によって検出された温度と色ずれ変化量の関係に基づいて演算される色ずれ変化量と所定の範囲で一致しない場合、予め保持している温度変化量と色ずれ変化量の関係に追加し、関係式を書き換えることを特徴とする請求項３または４記載の画像形成装置。
8. 任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算された色ずれ量に予め保持している色ずれ量とから取得した色ずれ変化量と、前記と同タイミングで前記温度検出手段によって検出された温度との関係における関係式が、回帰直線から得られる近似式であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 任意のタイミングにおいて、テストパターン形成によって得られる色ずれ量を演算する色ずれ量演算手段によって演算された色ずれ量に予め保持している色ずれ量とから取得した色ずれ変化量と、前記と同タイミングで前記温度検出手段によって検出された温度変化量との関係が、
   予め保持している温度変化量と色ずれ変化量の関係にない場合、保持している温度変化量と色ずれ変化量の関係に追加し、回帰直線から得られる近似式を更新することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
10. 温度検出手段を複数備え、色毎に前記温度検出手段で検出した温度と色ずれ変化量の関係を作ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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