JP5642020B2

JP5642020B2 - 画像形成装置

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Authority: JP
Inventors: 愛一朗大棚
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Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置として、感光体ドラムに静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを供給することで感光体ドラムにトナー像を担持させ、トナー像を感光体ドラムから中間転写ベルトに転写した後、中間転写ベルトから記録媒体にトナー像を転写するようにしたものが知られている。このような画像形成装置は、露光装置を備えており、その露光装置は、感光体ドラムの回転軸方向を主走査方向とし、感光体ドラムに対して露光走査を行うことによって、感光体ドラムに静電潜像を形成する。

ここで、タンデム方式の画像形成装置においては、画像に色ずれが発生するのを抑制するために、中間転写ベルトに対して各色のトナー像をずれなく転写する必要がある。しかし、中間転写ベルトの周回速度が変動すると、基準色のトナー像の転写位置に対して、他のトナー像の転写位置が副走査方向（主走査方向と直交する方向）にずれる。その結果、画像に色ずれが発生してしまう。

そこで、従来では、中間転写ベルトの周回速度を制御することによって、副走査方向の色ずれ補正を行うようにした画像形成装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１の画像形成装置では、中間転写ベルトの周回速度を検出し、その検出結果に基づいて、副走査方向の色ずれ補正を行うようにしている。

特開２００５−３９２０号公報

上記特許文献１では、中間転写ベルトの周回速度を検出するための検出機構（中間転写ベルトと共に回転する従動ローラーの回転数を検出するためのエンコーダーなどを含む機構）を別途設けることによって、中間転写ベルトの周回速度を検出している。このため、特許文献１では、中間転写ベルトの周回速度の変動に起因する副走査方向の色ずれを補正することはできるが、中間転写ベルトの周回速度を検出するための検出機構を別途設けた分だけコストアップするという問題がある。なお、一般的に、エンコーダーの検出精度はあまり高くはなく、中間転写ベルトの周回速度を正確に検出して副走査方向の色ずれ補正を確実にしようとすると、その分、高価格および高性能なエンコーダーを用いる必要がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、コストアップを抑制しながら、副走査方向の色ずれ補正を行うことが可能な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、本発明の画像形成装置は、回転可能に支持され、トナー像を担持する複数の像担持体と、像担持体の回転軸方向を主走査方向とし、像担持体に対して露光走査を行うことによって静電潜像を形成する露光装置と、像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルトを循環移動させる駆動ローラーと、駆動ローラーの温度を測定するための温度検出部と、駆動ローラーの温度と、主走査方向と直交する副走査方向の色ずれ補正を行なうための色ずれ補正量とを関連付けた色ずれ補正データを記憶する記憶部と、を備えている。そして、露光装置は、温度検出部を用いて測定された温度と色ずれ補正データとに基づいて、副走査方向の色ずれ補正を行い、温度検出部を用いて測定された温度と基準となる基準温度との温度差に応じて、色ずれ補正量を変更する。

本発明によると、露光装置は、温度検出部を用いて測定された温度（現時点の駆動ローラーの温度）と色ずれ補正データとに基づいて、副走査方向の色ずれ補正を行い、温度検出部を用いて測定された温度と基準となる基準温度との温度差に応じて、色ずれ補正量を変更する。ここで、駆動ローラーの温度が上昇すると、駆動ローラーが膨張して駆動ローラーの直径が大きくなり、中間転写ベルトの周回速度（副走査方向の速度）が速くなる。すなわち、現時点の駆動ローラーの温度を測定し、その測定結果に基づいて色ずれ補正量を求めることにより、中間転写ベルトの周回速度の変動に起因する副走査方向の色ずれを補正することができる。このため、本発明では、中間転写ベルトの周回速度の変動に起因する副走査方向の色ずれを補正するために、温度検出部を用いて駆動ローラーの温度を測定するようにしている。そして、このような方法で、中間転写ベルトの周回速度の変動に起因する副走査方向の色ずれを補正するようにすれば、駆動ローラーの近傍に温度検出部を配置するだけでよいので、従来のようにコストアップすることはない。なお、基準温度とは、たとえば、画像形成装置に電源を投入したとき（パターン画像を用いた色ずれ補正を行ったとき）の駆動ローラーの温度である。

また、本発明では、連続印刷中に副走査方向の色ずれ補正が必要になったとき、印刷を中断することなく、副走査方向の色ずれ補正を行うことができる。さらに、連続印刷中に副走査方向の色ずれ補正を行うことができるので、連続印刷を開始してから終了するまでの間に画質が低下するのを抑制することができる。

なお、上記した構成の場合、露光装置は、温度検出部を用いて測定された温度が基準温度よりも高くなるにしたがって、色ずれ補正量を大きくするようになっていることが好ましい。

上記した構成において、好ましくは、記憶部は、駆動ローラーの温度が基準温度から上昇するときの色ずれ補正量を有する第１色ずれ補正データを記憶し、第１色ずれ補正データにおける、駆動ローラーの温度に対する色ずれ補正量の変化量の傾きは、駆動ローラーの温度が基準温度から離れるにしたがって大きくなっている。さらに、記憶部は、駆動ローラーの温度が基準温度に向かって下降するときの色ずれ補正量を有する第２色ずれ補正データを記憶し、第２色ずれ補正データにおける、駆動ローラーの温度に対する色ずれ補正量の変化量の傾きは、駆動ローラーの温度が基準温度に近づくにしたがって大きくなっている。ここで、駆動ローラーの温度が基準温度から上昇するとき、駆動ローラーの温度に対する色ずれ量の変化量の傾きは、駆動ローラーの温度が基準温度から上昇するにしたがって大きくなる。一方で、駆動ローラーの温度が基準温度に向かって下降するとき、駆動ローラーの温度に対する色ずれ量の傾きは、駆動ローラーの温度が基準温度に向かって下降するにしたがって大きくなる。そこで、本発明では、第１補正データおよび第２補正データを記憶部に記憶させ、それら第１補正データおよび第２補正データを使い分けるようにしている。これにより、適切な色ずれ補正量で副走査方向の色ずれ補正を行なうことができる。

上記した構成において、好ましくは、温度検出部は、中間転写ベルトの内側において、駆動ローラーに対して接触または近接している。このように構成すれば、容易に、駆動ローラーの温度を測定することができる。

以上のように、本発明によれば、コストアップを抑制しながら、副走査方向の色ずれ補正を行うことが可能な画像形成装置を容易に得ることができる。

本発明の画像形成装置（複合機）の概略図本発明の画像形成装置（複合機）の操作パネルを示した平面図本発明の画像形成装置（複合機）の画像形成部を示した概略図図３に示した画像形成部に含まれる露光装置の概略図本発明の画像形成装置（複合機）のハードウェア構成を示したブロック図駆動ローラーの温度と色ずれ補正量との関係を示したグラフ駆動ローラーの温度と色ずれ補正量との関係を示したグラフ図６のグラフに基づいた色ずれ補正テーブル図７のグラフに基づいた色ずれ補正テーブル本発明の画像形成装置（複合機）の動作（色ずれ補正を行うときの動作）を説明するためのフローチャート

まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による画像形成装置としての複合機１００の全体構成について説明する。

本実施形態の画像形成装置としての複合機１００は、たとえば、タンデム方式であるとともに、コピー機能、スキャナ機能およびファックス機能などの複数の機能を有する。そして、この複合機１００は、操作パネル１０１、画像読取部１０２およびエンジン部（給紙部１０３、搬送路１０４、画像形成部１０５、中間転写部１０６、定着部１０７および両面搬送路１０８）などを備えている。

操作パネル１０１は、たとえば、図１中の破線で示された箇所に配置される。また、操作パネル１０１は、図２に示すように、液晶表示部１１を有する。この液晶表示部１１には、各種設定などを行うためのメニューおよびキーが表示されるとともに、装置状態などを示すメッセージも表示される。そして、ユーザーは、液晶表示部１１に表示されたキーを押下することで、各種設定などを行うことができる。なお、液晶表示部１１には、液晶表示部１１に表示されたキーがユーザーによって押下されたときに、その押下位置の座標を検出するためのタッチパネルが設けられている。

また、操作パネル１０１には、テンキー１２やスタートキー１３などのハードキーが設けられている。テンキー１２は、ユーザーが数字入力を行うためのハードキーである。スタートキー１３は、各種機能の実行指示をユーザーから受け付けるためのハードキーである。

さらに、操作パネル１０１には、コピーキー１４、スキャナキー１５、ファックスキー１６およびボックスキー１７などのハードキーも設けられている。そして、コピーキー１４がユーザーによって押下されると、コピー機能を利用する上で必要なキーやメッセージなどが液晶表示部１１に表示される。スキャナキー１５がユーザーによって押下されると、スキャナ機能を利用する上で必要なキーやメッセージなどが液晶表示部１１に表示される。ファックスキー１６がユーザーによって押下されると、ファックス機能を利用する上で必要なキーやメッセージなどが液晶表示部１１に表示される。ボックスキー１７がユーザーによって押下されると、ボックス機能を利用する上で必要なキーやメッセージなどが液晶表示部１１に表示される。なお、ボックス機能とは、ボックスと呼ばれる所定の保存領域（たとえば、後述する記憶部１１３に設けられたフォルダ）に画像読取部１０２で読み取った原稿の電子文書を保存しておく機能である。

図１に戻って、画像読取部１０２は、原稿を読み取り、原稿の画像データを形成する。画像読取部１０２には、図示しないが、露光ランプ、ミラー、レンズおよびイメージセンサーなどの光学系部材が設けられている。この画像読取部１０２は、載置読取用コンタクトガラス２１に載置される原稿にビームを照射し、その原稿の反射ビームを受けたイメージセンサーの各画素の出力値をＡ／Ｄ変換することにより、画像データを生成する。なお、画像読取部１０２による原稿の読み取り時には、載置用コンタクトガラス２１に載置された原稿を原稿カバー２２で押えるようになっている。

給紙部１０３は、記録媒体としての用紙Ｐを収容するとともに、用紙Ｐを搬送路１０４に供給する。この給紙部１０３には、収容された用紙Ｐを引き出すピックアップローラー３１や、用紙Ｐの重送を抑制するための分離ローラー３２などが設けられている。

搬送路１０４は、複合機１００の内部において用紙Ｐを搬送するものである。具体的に言うと、給紙部１０３から供給された用紙Ｐは、搬送路１０４によって、中間転写部１０６および定着部１０７をこの順番で通過して排出トレイ１０９に導かれる。この搬送路１０４には、用紙Ｐを中間転写部１０６の手前で待機させ、タイミングを合わせて中間転写部１０６に送り出すレジストローラー４１などが設けられている。

画像形成部１０５は、画像データに基づいてトナー像を形成するものであって、４色分の画像形成部５０（ブラックのトナー像を形成する画像形成部５０Ｂｋ、イエローのトナー像を形成する画像形成部５０Ｙ、シアンのトナー像を形成する画像形成部５０Ｃ、および、マゼンダのトナー像を形成する画像形成部５０Ｍ）と、露光装置５とを備えている。なお、画像形成部５０Ｂｋ、５０Ｙ、５０Ｃおよび５０Ｍは、互いに異なる色のトナー像を形成するが、いずれも基本的に同様の構成である。したがって、以下の説明では、各色を表す符号（Ｂｋ、Ｙ、ＣおよびＭ）を省略する。

各画像形成部５０のそれぞれは、図３に示すように、感光体ドラム１（像担持体）、帯電装置２、現像装置３および清掃装置４を含んでいる。

各感光体ドラム１は、外周面にトナー像を担持するものであって、外周面に感光層を有するとともに、周方向に回転可能に支持されている。各帯電装置２は、対応する感光体ドラム１を一定の電位で帯電させる。各現像装置３は、対応する色の現像剤を収容し、対応する感光体ドラム１にトナーを供給する。各清掃装置４は、対応する感光体ドラム１の清掃を行う。そして、各感光体ドラム１の外周面は、露光装置５によって露光される。これにより、各感光体ドラム１の外周面に静電潜像が形成される。

露光装置５は、図４に示すように、半導体レーザー素子５１、ポリゴンミラー５２、ポリゴンモーター５３、Ｆθレンズ５４および反射ミラー５５などを備えている。たとえば、図４に示した露光装置５の構成部材（５１〜５５）は、各色の画像形成部５０に対して１セットずつ設けられている。なお、半導体レーザー素子５１、Ｆθレンズ５４および反射ミラー５５のみを各色の画像形成部５０に対して１セットずつ設け、ポリゴンミラー５２およびポリゴンモーター５３を２色分（または、４色分）の画像形成部５０で共用してもよい。

そして、この露光装置５は、感光体ドラム１の回転軸方向を主走査方向とし、半導体レーザー素子５１から発せられるレーザー光を用いて、感光体ドラム１に対して露光走査する。これにより、感光体ドラム１に静電潜像を形成する。

具体的には、半導体レーザー素子５１からレーザー光が発せられると、そのレーザー光はポリゴンミラー５２のミラー面（側面）に入射される。このとき、ポリゴンミラー５２は、ポリゴンモーター５３から駆動力が伝達されることで回転している。このため、ポリゴンミラー５２に入射したレーザー光は、ポリゴンミラー５２によって反射偏向される。すなわち、ポリゴンミラー５２は、レーザー光を主走査方向に走査させる。この後、レーザー光は、Ｆθレンズ５４に入射する。

Ｆθレンズ５４は、レーザー光が一定の速度で主走査方向を走査するように、レーザー光を反射ミラー５５に導く。そして、反射ミラー５５は、レーザー光を感光体ドラム１に向かって反射する。このようにして、露光装置５による感光体ドラム１に対する走査露光が行われる。

たとえば、ポリゴンミラー５２の各ミラー面は、主走査ラインを１ラインずつ露光走査する。そして、感光体ドラム１は、ポリゴンミラー５２が主走査ラインの１ライン分を露光走査している期間に、主走査方向と直交する副走査方向（周方向）に１画素分だけ回転する。

なお、露光装置５は、レーザー光を受光する受光部５６も備えている。この受光部５６は、フォトダイオードを含み、ポリゴンミラー５２によるレーザー光の照射範囲内（走査範囲内）で、かつ、感光体ドラム１への照射範囲外に配置されている。これにより、半導体レーザー素子５１からレーザー光が出射されると、そのレーザー光を受光部５６が受光し、受光部５６の出力電流（出力電圧）が変化する。そして、受光部５６の出力電流（出力電圧）に基づき、主走査ラインの先頭画素の露光開始タイミングが取られる。

図１に戻って、中間転写部１０６は、画像形成部１０５からトナー像の１次転写を受けた後、用紙Ｐに２次転写を行う。中間転写部１０６は、中間転写ベルト６１と、各画像形成部５０にそれぞれ割り当てられた１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍとを少なくとも含んでいる。１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍは、対応する画像形成部５０（具体的には、感光体ドラム１）との間で中間転写ベルト６１を挟み込んでいるとともに、転写用電圧（転写バイアス）が印加されるようになっている。

また、中間転写部１０６は、駆動ローラー６３および従動ローラー６４も含んでいる。そして、駆動ローラー６３および従動ローラー６４は、１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍと共に、中間転写ベルト６１を張架している。このため、駆動ローラー６３が回転駆動すると、中間転写ベルト６１が循環移動する。

さらに、中間転写部１０６は、２次転写ローラー６５も含んでいる。この２次転写ローラー６５は、駆動ローラー６３との間で中間転写ベルト６１を挟み込んでいるとともに、転写用電圧（転写バイアス）が印加されるようになっている。

そして、各画像形成部５０で形成されたトナー像は、転写用電圧が印加された１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍにより、順次、ずれなく重畳して中間転写ベルト６１に１次転写される。すなわち、中間転写ベルト６１にフルカラートナー像が転写される。その後、中間転写ベルト６１に１次転写されたトナー像は、転写用電圧が印加された２次転写ローラー６５により、用紙Ｐに２次転写される。

また、中間転写部１０６は、ベルト清掃装置６６も含んでいる。そして、このベルト清掃装置６６によって、中間転写ベルト６１から用紙Ｐへのトナー像の２次転写の後、中間転写ベルト６１の清掃が行われる。

定着部１０７は、用紙Ｐに２次転写されたトナー像を加熱・加圧して定着させるものである。この定着部１０７は、発熱源を内蔵する定着ローラー７１と、定着ローラー７１に圧接される加圧ローラー７２とを含んでいる。そして、トナー像が２次転写された用紙Ｐは、定着ローラー７１と加圧ローラー７２との間を通過することで、加熱・加圧される。これにより、用紙Ｐにトナー像が定着される。

そして、用紙Ｐは、定着部１０７を通過した後、排出トレイ１０９に排出される。これによって、画像形成処理が完了する。

また、両面搬送路１０８は、両面印刷を可能とするものである。この両面搬送路１０８は、定着部１０７の下流側おいて搬送路１０４と分岐し、レジストローラー４１の上流側において搬送路１０４と合流している。そして、両面搬送路１０８には、搬送路１０４との分岐点に配置された切替爪８１、排出トレイ１０９に繋がる排出口１０９ａに配置されているとともに正逆回転の切り換えが可能な排出ローラー８２、および、用紙Ｐを搬送する搬送ローラー８３などが設けられている。

両面印刷を行う場合、切替爪８１は、両面搬送路１０８を閉じるポジションとなり、定着部１０７から送られた用紙Ｐを排出トレイ１０９に導く。また、排出ローラー８２は、ひとまず、正回転して用紙Ｐを排出トレイ１０９に排出する。この後、排出ローラー８２は、用紙Ｐが排出ローラー８２を通過しきる前に逆回転する。このとき、切替爪８１は、両面搬送路１０８を開く方向に回動する。これにより、片面印刷された用紙Ｐは、両面搬送路１０８に導かれる。

両面搬送路１０８に導かれた用紙Ｐは、搬送ローラー８３により搬送され、レジストローラー４１の上流側に至る。そして、再び、中間転写部１０６から定着部１０７へと送られる。このときには、用紙Ｐの表裏が逆転しているので、用紙Ｐの裏面（未印刷面）に対して、２次転写処理および定着処理がなされる。そして、両面印刷が終わった用紙Ｐは、排出トレイ１０９に排出される。

次に、図５を参照して、複合機１００のハードウェア構成について説明する。

画像形成装置１００は、主制御部１１０を有する。この主制御部１１０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ１１１や画像処理部１１２などを含む。また、主制御部１１０は、操作パネル１０１、画像読取部１０２、給紙部１０３、搬送路１０４、画像形成部１０５、中間転写部１０６、定着部１０７および両面搬送路１０８などと接続されており、後述する記憶部１１３に記憶されたプログラムやデータに基づいて各部の制御や演算を行う。なお、主制御部１１０は、全体制御や画像処理を行うメイン制御部と、画像形成や各種回転体を回転させるモーターのオン／オフを制御するエンジン制御部とに分割されていてもよい。

主制御部１１０に接続される操作パネル１０１は、表示制御部１８を有する。この表示制御部１８は、ＣＰＵやＩＣなどからなり、液晶表示部１１の表示を制御する。また、表示制御部１８は、液晶表示部１１（タッチパネル）に表示されたキーがユーザーによって押下されると、タッチパネルの出力を受けて押下位置の座標を特定する。これにより、液晶表示部１１に対してユーザーが押下した位置（選択したキー）が特定される。なお、タッチパネルの出力と押下位置の座標との対応を示すテーブルなどのデータは、たとえば、メモリ１９に記憶される。また、このメモリ１９に、コピー機能、スキャナ機能、ファックス機能およびボックス機能などの各機能を利用する上で必要なキーやメッセージなどを液晶表示部１１に表示するためのデータが記憶されていてもよい。

また、主制御部１１０は、記憶部１１３と接続される。記憶部１１３は、ＲＯＭ１１３ａ、ＲＡＭ１１３ｂおよびＨＤＤ１１３ｃなどの揮発性の記憶装置と不揮発性の記憶装置とを含む。そして、記憶部１１３には各種のプログラムやデータなどが記憶される。たとえば、コピー機能、スキャナ機能、ファックス機能およびボックス機能などの各種機能の制御に必要なプログラムやデータは、ＲＯＭ１１３ａに記憶され、ＲＡＭ１１３ｂに展開される。

さらに、主制御部１１０は、通信部１１４と接続される。この通信部１１４は、外部のコンピューター２００（たとえば、パーソナルコンピューター）などとの間で通信を行うための通信インターフェイスである。また、通信部１１４にモデムなどを内蔵し、外部のＦＡＸ装置と画像データなどの送受信を行えるようにしてもよい。

上記のようなタンデム方式の複合機１００においては、各色のトナー像の中間転写ベルト６１への転写位置がずれると、中間転写ベルト６１に形成されるフルカラートナー像に色ずれが発生し、画質が悪化する。このため、通常では、主制御部１１０は、各色のトナー像の中間転写ベルト６１に対する転写位置の位置ずれ量を検出して補正する。

たとえば、主走査方向における各色のトナー像の位置ずれ量を検出する場合、各色の画像形成部５０Ｂｋ、５０Ｙ、５０Ｃおよび５０Ｍは、主走査方向および副走査方向に４５０°傾斜したラインからなるパターン画像をそれぞれ形成し、各色の１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍは、各ラインを中間転写ベルト６１に並べて（重ねずに）転写する。この後、主制御部１１０は、たとえば、中間転写ベルト６１に対向して設けられる濃度センサー６８（図１および図５参照）を用いて、周回している中間転写ベルト６１に転写された各ラインを検出し、中間転写ベルト６１の周回速度と、各ラインが濃度センサー６８を通過するのに要する時間とから、各ラインの間隔を求める。たとえば、濃度センサー６８は、中間転写ベルト６１に光を照射して反射光を検知する反射型の光センサーである。濃度センサー６８の出力電圧は、各ラインのトナー像を検知したときと中間転写ベルト６１そのものを検知しているときとで異なる。この濃度センサー６８の出力電圧の変化に基づき、主制御部１１０は、周回している中間転写ベルト６１に転写された各ラインを検出する。これにより、求めた間隔と理想的な間隔との差から、主走査方向における各色のトナー像の位置ずれ量が求められる。

一方で、副走査方向における各色のトナー像の位置ずれ量を検出する場合、各色の画像形成部５０Ｂｋ、５０Ｙ、５０Ｃおよび５０Ｍは、主走査方向と平行（副走査方向と垂直）なラインからなるパターン画像をそれぞれ形成し、各色の１次転写ローラー６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｃおよび６２Ｍは、各ラインを中間転写ベルト６１に並べて（重ねずに）転写する。その後、主制御部１１０は、たとえば、濃度センサー６８を用いて、周回している中間転写ベルト６１に転写された各ラインを検出し、中間転写ベルト６１の周回速度と、各ラインが濃度センサー６８を通過するのに要する時間とから、各ラインの間隔を求める。これにより、求めた間隔と理想的な間隔との差から、副走査方向における各色のトナー像の位置ずれ量が求められる。

なお、各色のトナー像の位置ずれ量を検出する別の方法として、基準色（たとえば、ブラック）のラインに対して他色（たとえば、シアン、マゼンタ、イエロー）の各ラインの副走査方向の位置が同じとなるようなパターン画像を複数形成して用紙に印刷する、という方法もある。この場合、他色の各ラインについて、基準色のラインに対する副走査方向の位置ずれ量や位置ずれ方向の目視による測定結果をユーザーから受け付け、それによって、主制御部１１０が色ずれ量や色ずれ方向を認識する。

そして、主制御部１１０は、上記した種々の手法で求めた位置ずれ量に基づき、主走査方向および副走査方向の色ずれ補正を行う。たとえば、主走査方向の色ずれ補正では、主制御部１１０は、主走査ラインの露光開始位置（先頭画素の位置）の補正を露光装置５に行わせる。また、副走査方向の色ずれ補正では、主制御部１１０は、副走査方向における露光開始位置の補正を露光装置５に行わせる。

たとえば、各色の画像形成部５０のそれぞれにポリゴンミラー５２（ポリゴンモーター５３）が設けられている構成において、所定色のトナー像の副走査方向における色ずれ補正を行う場合には、以下のような方法が考えられる。

まず、色ずれを無くすために必要な補正量が１画素単位（１主走査ライン単位）以上であるとき、主制御部１１０は、半導体レーザー素子５１の発光タイミングを制御し、副走査方向における露光開始位置を１画素単位（１主走査ライン単位）で早めたり遅くしたりする。

また、色ずれを無くすために必要な補正量が１画素（１主走査ラインの幅）よりも小さいとき、主制御部１１０は、各色に対応したポリゴンミラー５２の位相をずらして副走査方向の色ずれ補正を行う。たとえば、図４に示すように、各色に対応したポリゴンモーター５３には、ポリゴンモーター５３を動作させるための基準クロックを生成してポリゴンモーター５３に与える基準クロック生成部５７が設けられる。

そして、主制御部１１０は、まず、各色に対応した受光部５６の出力の変化タイミングを確認して、各色に対応した基準クロック生成部５７が生成するクロック信号の周波数を変化させ、ポリゴンミラー５２の位相を各色で一致（同期）させる。

さらに、主制御部１１０は、色ずれ補正すべき色（所定色）に対応したポリゴンミラー５２について、補正量に応じて、一時的に基準クロック生成部５７が生成するクロック信号の周波数を変化させ、所定色に対応したポリゴンミラー５２の位相を早める、または、遅らせる。言い換えると、主制御部１１０は、所定色に対応したポリゴンモーター５３の回転速度を決定する基準クロックの周波数を変更し、所定色に対応したポリゴンモーター５３の回転速度を変更する。続いて、必要な量だけ位相をずらした後、基準クロックの周波数を元に戻す（所定色に対応したポリゴンモーター５３の回転速度を元に戻す）。これにより、基準クロックの周波数が変更されていた時間分だけ、所定色に対応したポリゴンミラー５２の回転位相が変化する。すなわち、変更前と変更後との間の位相差分だけ、副走査方向における露光開始位置が変化する。このように、所定色に対応したポリゴンミラー５２の回転位相を制御し、所定色に対応した半導体レーザー素子５１の発光タイミングを制御すれば、１主走査ラインの幅よりも短い幅で所定色のトナー像の副走査方向における位置ずれ補正を行うことができる。

上記したようなパターン画像を用いた色ずれ補正は、たとえば、複合機１００に電源を投入したとき（装置内温度と外気温度とがほぼ同じとき）や、印刷を行っていないときなどに行うのが一般的である。

ここで、駆動ローラー６３の温度が上昇すると、駆動ローラー６３が膨張して駆動ローラー６３の直径が大きくなり、中間転写ベルト６１の周回速度（副走査方向の速度）が速くなる。このため、パターン画像を用いた色ずれ補正を行ったとしても、中間転写ベルト６１の周回速度が速くなることに起因して、副走査方向に色ずれが発生してしまう。

このため、本実施形態では、駆動ローラー６３の温度を測定するための温度検出部６７を中間転写部１０６に設け、温度検出部６７を用いて測定された温度（すなわち、現時点の駆動ローラー６３の温度）に基づいて、副走査方向の色ずれ補正を行なうようにしている。

温度検出部６７は、たとえば、サーミスターであり、中間転写ベルト６１の内側に配置され、駆動ローラー６３の外周面の温度を測定する。なお、温度検出部６７としてのサーミスターは、駆動ローラー６３の外周面に接触していてもよいし、接触していなくてもよい。また、サーミスターは、その抵抗値が温度によって変化するので、駆動ローラー６３の温度が変化すると、温度検出部６７の出力電圧が変化する。

温度検出部６７の出力電圧は、主制御部１１０に入力される。これにより、主制御部１１０は、温度検出部６７の出力電圧に基づき、駆動ローラー６３の温度が基準となる基準温度よりも高くなっているか否かを判断する。そして、駆動ローラー６３の温度が基準温度よりも高くなっている場合、主制御部１１０は、副走査方向の色ずれ補正を行う。なお、基準温度とは、複合機１００に電源を投入したとき（パターン画像を用いた色ずれ補正を行ったとき）の駆動ローラー６３の温度であり、たとえば、主制御部１１０が記憶部１１３に記憶させる。

主制御部１１０は、副走査方向の色ずれ補正を行うとき、記憶部１１３に記憶された色ずれ補正データを用いる。色ずれ補正データは、たとえば、基準温度と駆動ローラー６３の温度との温度差と、副走査方向における色ずれ補正量とを関連付けてテーブル化したものである。具体的には、基準温度と駆動ローラー６３の温度との温度差が所定温度間隔（たとえば、１℃間隔）で複数設定されており、それら複数の温度差のそれぞれに、色ずれを無くすために必要な補正量（副走査方向における露光開始位置のずらし量）が関連付けられている。また、この色ずれ補正データの副走査方向における色ずれ補正量は、基準温度と駆動ローラー６３の温度との温度差が大きくなるにしたがって大きくなっている。したがって、制御部１１０は、温度検出部６７を用いて測定された温度が基準温度よりも高くなるにしたがって、副走査方向における色ずれ補正量を大きくすることになる。

ところで、駆動ローラー６３の温度が基準温度のときに印刷を開始すると、駆動ローラー６３の温度は基準温度から上昇し、印刷が終了すると、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降する。このとき、温度上昇時および温度下降時のそれぞれの、駆動ローラー６３の温度に対する色ずれ量の変化量の傾きは互いに異なる。具体的には、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇するとき、駆動ローラー６３の温度に対する色ずれ量の変化量の傾きは、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇するにしたがって大きくなる。一方で、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降するとき、駆動ローラー６３の温度に対する色ずれ量の傾きは、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降するにしたがって大きくなる。

そこで、記憶部１１３には、色ずれ補正データとして、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇するときの色ずれ補正量を有する第１色ずれ補正データと、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降するときの色ずれ補正量を有する第２色ずれ補正データとが記憶されている。

第１色ずれ補正データは、たとえば、図６に示すような色ずれ補正カーブ（駆動ローラー６３の温度と色ずれ補正量との関係を示したグラフ）に基づき、図８に示すようにテーブル化されている。すなわち、第１色ずれ補正データは、駆動ローラー６３の温度に対する色ずれ補正量の変化量の傾きが、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇するにしたがって大きくなるように設定されている。たとえば、温度差が１９℃から２０℃に至るとき（補正量がＸ_１９からＸ_２０に至るとき）の色ずれ補正量の変化量の傾きが、温度差が１℃から２℃に至るとき（補正量がＸ_１からＸ_２に至るとき）の色ずれ補正量の変化量の傾きよりも大きい。

その一方、第２色ずれ補正データは、たとえば、図７に示すような色ずれ補正カーブ（駆動ローラー６３の温度と色ずれ補正量との関係を示したグラフ）に基づき、図９に示すようにテーブル化されている。すなわち、第２色ずれ補正データは、駆動ローラー６３の温度に対する色ずれ補正量の変化量の傾きが、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降するにしたがって大きくなるように設定されている。たとえば、温度差が１℃から２℃に至るとき（補正量がＹ_１からＹ_２に至るとき）の色ずれ補正量の変化量の傾きが、温度差が１９℃から２０℃に至るとき（補正量がＹ_１９からＹ_２０に至るとき）の色ずれ補正量の変化量の傾きよりも大きい。

以下に、図１０を参照して、駆動ローラー６３の温度に基づいて色ずれ補正を行う場合の動作について説明する。

まず、複合機１００に電源が投入された後（パターン画像を用いた色ずれ補正が行われ後）の任意の時期に、図１０のフローがスタートする。たとえば、複合機１００に電源が投入された後に一定の周期でスタートが繰り返されてもよいし、ユーザーがスタートを指示してもよい。あるいは、１枚だけの印刷を開始したときや連続印刷を開始したときにスタートしてもよい。また、連続印刷を開始したときにスタートする場合、連続印刷が終了するまで図１０のフローが繰り返されてもよい。このとき、たとえば、パターン画像を用いた色ずれ補正は既に行われている。

ステップＳ１において、主制御部１１０は、温度検出部６７を用いて測定した温度を取得する。すなわち、主制御部１１０は、現時点の駆動ローラー６３の温度を取得する。

ステップＳ２において、主制御部１１０は、駆動ローラー６３の温度が基準温度よりも高いか否かを判断する。そして、駆動ローラー６３の温度が基準温度よりも高ければ、ステップＳ３に移行する。その一方、駆動ローラー６３の温度が基準温度よりも高くなければ、色ずれ補正は行わない。

ステップＳ３に移行すると、主制御部１１０は、温度検出部６７を用いて測定した温度に基づき、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇しているか、あるいは、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降しているか、を判断する。

たとえば、連続印刷中であれば、駆動ローラー６３の温度は飽和するまで上昇する。この場合には、主制御部１１０は、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇していると判断し、ステップＳ４に移行する。

その一方、従前の印刷が終了してからそれほど時間が経過しておらず、かつ、現時点で印刷が行われていなければ、駆動ローラー６３の温度は基準温度に向かって下降しているが、基準温度には達していないときがある。この場合には、主制御部１１０は、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降していると判断し、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ４に移行すると、主制御部１１０は、記憶部１１３に記憶された色ずれ補正データのうち、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇するときの色ずれ補正量を有する第１色ずれ補正データを選択する。その一方、ステップＳ５に移行すると、主制御部１１０は、記憶部１１３に記憶された色ずれ補正データのうち、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降するときの色ずれ補正量を有する第２色ずれ補正データを選択する。

ステップＳ６において、主制御部１１０は、基準温度と駆動ローラー６３との温度差を求める。そして、ステップＳ７において、主制御部１１０は、第１色ずれ補正データおよび第２色ずれ補正データのうちの選択した色ずれ補正データから、求めた温度差と関連付けられた色ずれ補正量を求める。

ステップＳ８において、主制御部１１０は、色ずれ補正を実行する。すなわち、露光装置５は、主制御部１１０が求めた色ずれ補正量に基づいて、半導体レーザー素子５１の発光タイミングおよびポリゴンミラー５２の回転位相を補正する。

たとえば、中間転写ベルト６１の周回速度が速くなると、基準となる基準色のトナー像の中間転写ベルト６１への転写位置に対して、他の色のトナー像の中間転写ベルト６１への転写位置が中間転写ベルト６１の周回方向（副走査方向の一方向）に所定画素分だけずれる。この場合には、他の色のトナー像の中間転写ベルト６１への転写位置を中間転写ベルト６１の周回方向とは逆方向（副走査方向の他方向）に所定画素分だけずらせばよい。すなわち、他の色の副走査方向における露光開始を所定画素分だけ遅らせればよい。あるいは、基準色の副走査方向における露光開始を所定画素分だけ早めることによって、基準色のトナー像の中間転写ベルト６１への転写位置を中間転写ベルト６１の周回方向（副走査方向の一方向）に所定画素分だけずらしてもよい。

なお、連続印刷中であれば、ステップＳ８の後、連続印刷が終了するまでステップＳ１〜Ｓ８の動作を繰り返し行ってもよい。

本実施形態では、上記のように、露光装置５は、温度検出部６７を用いて測定された温度（現時点の駆動ローラー６３の温度）と色ずれ補正データとに基づいて、副走査方向の色ずれ補正を行い、温度検出部６７を用いて測定された温度と基準温度との温度差に応じて、色ずれ補正量を変更する（たとえば、温度検出部６７を用いて測定された温度が基準温度よりも高くなるにしたがって、色ずれ補正量を大きくする）。ここで、駆動ローラー６３の温度が上昇すると、駆動ローラー６３が膨張して駆動ローラー６３の直径が大きくなり、中間転写ベルト６１の周回速度（副走査方向の速度）が速くなる。すなわち、現時点の駆動ローラー６３の温度を測定し、その測定結果に基づいて色ずれ補正量を求めることにより、中間転写ベルト６１の周回速度の変動に起因する副走査方向の色ずれを補正することができる。このため、本実施形態では、中間転写ベルト６１の周回速度の変動に起因する副走査方向の色ずれを補正するために、温度検出部６７を用いて駆動ローラー６３の温度を測定するようにしている。そして、このような方法で、中間転写ベルト６１の周回速度の変動に起因する副走査方向の色ずれを補正するようにすれば、駆動ローラー６３の近傍に温度検出部６７を配置するだけでよいので、従来のようにコストアップすることはない。

さらに、連続印刷中に副走査方向の色ずれ補正が必要になったとき、印刷を中断することなく、副走査方向の色ずれ補正を行うことができる。さらに、連続印刷中に副走査方向の色ずれ補正を行うことができるので、連続印刷を開始してから終了するまでの間に画質が低下するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、記憶部１１３は、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇するときの色ずれ補正量を有する第１色ずれ補正データを記憶し、第１色ずれ補正データにおける、駆動ローラー６３の温度に対する色ずれ補正量の変化量の傾きは、駆動ローラー６３の温度が基準温度から離れるにしたがって大きくなっている。さらに、記憶部１１３は、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降するときの色ずれ補正量を有する第２色ずれ補正データを記憶し、第２色ずれ補正データにおける、駆動ローラー６３の温度に対する色ずれ補正量の変化量の傾きは、駆動ローラー６３の温度が基準温度に近づくにしたがって大きくなっている。ここで、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇するとき、駆動ローラー６３の温度に対する色ずれ量の変化量の傾きは、駆動ローラー６３の温度が基準温度から上昇するにしたがって大きくなる。一方で、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降するとき、駆動ローラー６３の温度に対する色ずれ量の傾きは、駆動ローラー６３の温度が基準温度に向かって下降するにしたがって大きくなる。そこで、本実施形態では、第１補正データおよび第２補正データを記憶部１１３に記憶させ、それら第１補正データおよび第２補正データを使い分けるようにしている。これにより、適切な色ずれ補正量で副走査方向の色ずれ補正を行なうことができる。

また、本実施形態では、温度検出部６７は、中間転写ベルト６１の内側において、駆動ローラー６３に対して接触または近接している。このように構成すれば、容易に、駆動ローラー６３の温度を測定することができる。

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１感光体ドラム（像担持体）
５露光装置
６１中間転写ベルト
６３駆動ローラー
６７温度検出部
１００複合機（画像形成装置）
１１３記憶部

Claims

回転可能に支持され、トナー像を担持する複数の像担持体と、
前記像担持体の回転軸方向を主走査方向とし、前記像担持体に対して露光走査を行うことによって静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを循環移動させる駆動ローラーと、
前記駆動ローラーの温度を測定するための温度検出部と、
前記温度検出部を用いて測定した温度に基づき、前記駆動ローラーの温度が基準となる基準温度よりも高くなっているか否かを判断する制御部と、
前記駆動ローラーの温度と、前記主走査方向と直交する副走査方向の色ずれ補正を行なうための色ずれ補正量とを関連付けた色ずれ補正データを記憶する記憶部と、を備え、
前記記憶部は、前記色ずれ補正データとして、前記駆動ローラーの温度が前記基準温度から上昇するときの前記色ずれ補正量を有する第１色ずれ補正データ、および、前記駆動ローラーの温度が前記基準温度に向かって下降するときの前記色ずれ補正量を有する第２色ずれ補正データ、を記憶し、
前記第１色ずれ補正データにおける、前記駆動ローラーの温度に対する前記色ずれ補正量の変化量の傾きは、前記駆動ローラーの温度が前記基準温度から離れるにしたがって大きくなっている一方、前記第２色ずれ補正データにおける、前記駆動ローラーの温度に対する前記色ずれ補正量の変化量の傾きは、前記駆動ローラーの温度が前記基準温度に近づくにしたがって大きくなっており、
前記制御部は、前記駆動ローラーの温度が前記基準温度よりも高い場合、前記温度検出部を用いて測定した温度に基づき、前記駆動ローラーの温度が前記基準温度から上昇しているか、あるいは、前記駆動ローラーの温度が前記基準温度に向かって下降しているか、を判断し、
前記駆動ローラーの温度が前記基準温度から上昇していると前記制御部が判断した場合には、前記露光装置は、前記温度検出部を用いて測定された温度と前記第１色ずれ補正データとに基づいて、前記副走査方向の色ずれ補正を行い、前記温度検出部を用いて測定された温度と前記基準温度との温度差に応じて、前記色ずれ補正量を変更し、
前記駆動ローラーの温度が前記基準温度に向かって下降していると前記制御部が判断した場合には、前記露光装置は、前記温度検出部を用いて測定された温度と前記第２色ずれ補正データとに基づいて、前記副走査方向の色ずれ補正を行い、前記温度検出部を用いて測定された温度と前記基準温度との温度差に応じて、前記色ずれ補正量を変更することを特徴とする画像形成装置。
前記温度検出部は、前記中間転写ベルトの内側において、前記駆動ローラーに対して接触または近接していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。