JP6459842B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

複数の画像形成ユニットを備えるタンデム方式の画像形成装置では、画像形成ユニット各々で像担持体に形成される各色のトナー像の相対的な位置が、光走査装置から像担持体に照射される光の走査方向（主走査方向）にずれる所謂色ずれが発生するおそれがある。例えば、この種の画像形成装置では、装置内部の温度変化による光学系部材の伸縮に起因して色ずれが生じることがある。そのため、画像形成装置では、色ずれを補正する色ずれ補正が実行されることがある。特に、画像形成装置内の温度上昇時及び温度下降時においてそれぞれ異なる補正テーブルを用いた色ずれ補正が実行されることがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第５１０３３４９号公報

しかしながら、温度上昇時及び温度下降時などの状況に応じた補正テーブルはデータ量が大きくなるため、画像形成装置に搭載されるＲＯＭ等の記憶部に必要な記憶容量が増大するという問題がある。

本発明の目的は、状況に応じた個別の補正テーブルを用いることなく、走査光の主走査方向における位置ずれを高い精度で補正行することのできる画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、光源と、光走査部材と、光検出部と、光源制御部と、走査レンズと、筐体と、温度勾配検出部と、環境温度検出部と、補正処理部とを備える。前記光走査部材は、前記光源から出射される光を走査させる。前記光検出部は、前記光走査部材による光の走査経路上の予め定められた位置に入射する光を検出する。前記光源制御部は、前記光検出部による光の検出ごとに、予め設定された出射開始タイミングで各ラインの画像データに対応する光を前記光源から出射させる。前記走査レンズは、前記光走査部材により走査される光を像担持体上で等速走査させる。前記筐体には、前記光源、前記光走査部材、前記光検出部、及び前記走査レンズが配置される。前記温度勾配検出部は、前記筐体の温度勾配を検出する。前記環境温度検出部は、環境温度を検出する。前記補正処理部は、前記温度検出部によって検出される前記温度勾配と前記環境温度検出部によって検出される前記環境温度と予め設定された演算式とに基づいて前記出射開始タイミングを補正する。

本発明によれば、状況に応じた個別の補正テーブルを用いることなく、走査光の主走査方向における位置ずれを高い精度で補正することのできる画像形成装置を提供することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る光走査装置の構成示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる演算式の設定手法を説明するための図である。 図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる演算式の設定手法を説明するための図である。 図６は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる演算式の設定手法を説明するための図である。 図７は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で実行される画像形成制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における画像形成制御処理の実行結果の一例を示す図である。 図９は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における画像形成制御処理の実行結果の一例を示す図である。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１に示すように、画像形成装置１０は、複数組の画像形成ユニット１〜４、中間転写ベルト５、光走査装置６、二次転写ローラー７、定着装置８、排紙トレイ９、トナーコンテナー１１〜１４、給紙カセット２１、搬送経路２２、及び環境温度検出部２３などを備える。画像形成装置１０は、給紙カセット２１から搬送経路２２に沿って供給されるシートにカラー又はモノクロの画像を形成して排紙トレイ９に排出するプリンターである。なお、以下の説明では、各図面内で定義された左右方向Ｄ１、上下方向Ｄ２、及び前後方向Ｄ３を用いて説明することがある。

本実施形態では、画像形成装置１０が、画像形成ユニット１〜４に対応して二つの光走査装置６を備える。一方、画像形成ユニット１〜４のそれぞれに対応する４つの光走査装置が個別に設けられる構成、又は画像形成ユニット１〜４に対応する１つの光走査装置が設けられる構成も他の実施形態として考えられる。また、プリンターに限らず、ファクシミリー、コピー機、及び複合機なども、本発明に係る画像形成装置の一例である。

画像形成ユニット１〜４は、中間転写ベルト５に沿って並設されており、所謂タンデム方式の画像形成部を構成する。具体的に、画像形成ユニット１〜４は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｋ（ブラック）に対応するトナー像を形成する。画像形成ユニット１〜４は、感光体ドラム３１、帯電部３２、現像部３３、及び一次転写ローラー３４などを備える電子写真方式の画像形成ユニットである。

画像形成ユニット１〜４では、帯電部３２により感光体ドラム３１が帯電された後、光走査装置６から照射される光により感光体ドラム３１に画像データに対応する静電潜像が形成される。その後、感光体ドラム３１に形成された静電潜像が現像部３３でトナー等の現像剤により現像される。そして、感光体ドラム３１各々に形成されたトナー像は、一次転写ローラー３４各々により中間転写ベルト５に順次転写される。これにより、中間転写ベルト５には、カラー又はモノクロのトナー像が形成される。その後、中間転写ベルト５のトナー像は、二次転写ローラー７でシートに転写され、定着装置８で溶融されてシートに定着される。

ところで、感光体ドラム３１にａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）系の材料が用いられる場合には、湿度が高くなると感光体ドラム３１の表面に水分子が吸着して静電潜像が乱れる所謂「画像流れ」が生じるおそれがある。そのため、画像形成ユニット１〜４には、感光体ドラム３１を加熱することが可能な加熱ヒーター３５（図３参照）が設けられている。加熱ヒーター３５は、例えば基板上に抵抗素子を配置した面状ヒーターであって、感光体ドラム３１を加熱するために感光体ドラム３１の近傍に設けられる。そして、画像形成装置１０では、後述の制御部１００が、画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５を用いて感光体ドラム３１を加熱させ、感光体ドラム３１の水分子を蒸発させて除去するヒーター機能を有する。例えば、加熱ヒーター３５は、画像形成装置１０の省電力モードからの復帰時、又は画像形成装置１０の電源投入時などの予め設定された状況で稼動される。なお、制御部１００は、前記ヒーター機能の有効及び無効の設定をユーザー操作に応じて切り替え可能である。

環境温度検出部２３は、画像形成装置１０の内部又は外部に設けられ、画像形成装置１０が設置されている場所の環境温度を検出するために用いられるサーミスター等である。例えば、環境温度検出部２３は、画像形成装置１０の内部と外部とを連通する吸気口の近傍などに設けられ、外気の温度を前記環境温度として検出する。

次に、光走査装置６について説明する。光走査装置６は、感光体ドラム３１上にレーザー光を走査させて感光体ドラム３１の表面に画像データに対応する静電潜像を形成する。具体的に、図１及び図２に示されているように、光走査装置６は、光源６１、ポリゴンミラー６２、モーター６３、ｆθレンズ６４、反射ミラー６５、光検出部６６、及びこれらが配置される筐体６０などを備える。また、二つの光走査装置６のうち一方には第１温度検出部６７が設けられ、他方には第２温度検出部６８が設けられている。なお、光走査装置６の筐体６０の上面には、カバー部材が装着されるが、図２では、前記カバー部材の記載が省略されている。

光源６１は、例えばレーザー光を照射するレーザーダイオードである。ポリゴンミラー６２は、二つの光源６１から出射される二つのレーザー光を反射させる６つの反射面を有し、モーター６３により回転可能に軸支されている回転多面境である。なお、ポリゴンミラー６２は、光走査部材の一例である。モーター６３は、ポリゴンミラー６２を回転駆動させる駆動部の一例である。ポリゴンミラー６２は、モーター６３によって回転駆動されることにより、二つの光源６１から照射される二つのレーザー光を異なる方向に走査させる。以下、ポリゴンミラー６２によるレーザー光の走査方向を主走査方向（図２における前後方向Ｄ３と平行な方向）といい、感光体ドラム３１の表面上において主走査方向に直交する方向を副走査方向という。

ｆθレンズ６４は、ポリゴンミラー６２により主走査方向に走査されるレーザー光を、被照射体である感光体ドラム３１の表面で集光させると共に等速走査させる走査レンズである。図２に示されている４つのｆθレンズ６４は、図２における左から右に向かって順にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成ユニット１〜４に対応する走査レンズである。

反射ミラー６５各々は、ポリゴンミラー６２によってレーザー光が走査される主走査方向に長尺状の反射部材であり、長手方向の両端で筐体６０によって支持される。そして、反射ミラー６５各々は、ｆθレンズ６４を通過した後のレーザー光を順次反射させて感光体ドラム３１の表面に導く。

光検出部６６は、画像形成ユニット１〜４各々に対応して設けられており、ポリゴンミラー６２により主走査方向に走査されるレーザー光の走査経路上の予め定められた位置に配置され、レーザー光の入射を検知する。例えば、光検出部６６は、筐体６０の角部近傍に設けられる。そして、画像形成装置１０では、後述の制御部１００によって、光検出部６６によるレーザー光の検知タイミングに基づいて、各ラインの画像データに対応するレーザー光の出射開始タイミング、即ち各ラインの画像の書き出しタイミングが制御される。なお、画像形成ユニット１〜４のいずれか一つに対応して一つの光検出部６６が設けられることも他の実施形態として考えられる。また、他の実施形態として、画像形成ユニット１及び２に対応して一つの光検出部６６が設けられ、画像形成ユニット３及び４に対応して一つの光検出部６６が設けられることも考えられる。

第１温度検出部６７は、二つの光走査装置６のうち右側に配置されたブラック及びマゼンタに対応する光走査装置６に設けられている。第１温度検出部６７は、ｆθレンズ６４の温度を検出するために用いられるサーミスター等である。また、第２温度検出部６８は、二つの光走査装置６のうち左側に配置されたシアン及びイエローに対応する光走査装置６に設けられている。第２温度検出部６８は、光検出部６６の温度を検出するために用いられるサーミスター等である。例えば、図２に示されているように、第１温度検出部６７は、筐体６０の中央部近傍に配置され、第２温度検出部６８は、筐体６０の角部近傍に配置されている。即ち、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８は、筐体６０において所定間隔離間した位置に配置されており、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８による検出温度は、筐体６０の温度勾配の指標として利用可能である。本実施形態では、第１温度検出部６７及び第２温度検出６８が筐体６０の温度勾配を検出する温度勾配検出部の一例である。

ところで、画像形成装置１０では、装置内部の温度変化によるｆθレンズ６４等の光学系部材の伸縮に起因して、画像形成ユニット１〜４各々で感光体ドラム３１に形成される各色のトナー像の相対的な位置が主走査方向にずれる所謂色ずれが発生するおそれがある。これに対し、画像形成装置１０では、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８によって検出される温度に基づいて色ずれを補正する色ずれ補正が実行される。特に、画像形成装置１０では、後述するように、状況に応じた個別の補正テーブルを用いることなく、走査光の主走査方向における位置ずれの補正が実行される。また、画像形成装置１０が設置されている場所の環境温度又は画像形成装置１０内の光走査装置６の周囲の温度などによって筐体６０の温度勾配の変化状況が異なることがあり、その場合には画像形成処理で発生する走査光の主走査方向の色ずれ量が変化することがある。そのため、画像形成装置１０では、画像形成装置１０が設置されている場所の環境温度又は画像形成装置１０内の光走査装置６の周囲の温度などに起因する色ずれ量の変化を考慮して走査光の主走査方向における位置ずれの補正が実行される。

具体的に、図３に示されているように、画像形成装置１０は、画像形成装置１０における画像形成動作を制御する制御部１００を備える。なお、制御部１００は、画像形成装置１０全体を統括的に制御するメイン制御部であること、又は前記メイン制御部とは別に設けられていることが考えられる。そして、制御部１００には、ＬＤ駆動回路６１Ａ、モーター駆動回路６３Ａ、光検出部６６、第１温度検出部６７、及び第２温度検出部６８等が接続されている。ＬＤ駆動回路６１Ａは、光源６１を発光させるための回路であり、モーター駆動回路６３Ａは、モーター６３の回転を制御するための回路である。

制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭ（登録商標）などを有する。また、制御部１００は、光源制御部１０１及び補正処理部１０２を含む。具体的に、制御部１００は、前記ＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムに従った処理を前記ＣＰＵで実行することにより、光源制御部１０１及び補正処理部１０２として機能する。なお、光源制御部１０１及び補正処理部１０２は、電気回路で構成されていてもよい。

光源制御部１０１は、画像形成ユニット１〜４各々の光検出部６６によるレーザー光の検出ごとに、予め設定された出射開始タイミングで各ラインの画像データに対応する光を画像形成ユニット１〜４各々に対応する光源６１から出射させる。例えば、画像形成ユニット１の光検出部６６でレーザー光が検出された場合、その検出時から予め設定された所定時間経過後から、画像形成ユニット１に対応する光源６１から感光体ドラム３１に、画像データの１ライン分のデータに対応するレーザー光が照射される。即ち、画像形成ユニット１〜４各々では、光検出部６６によるレーザー光の検出タイミングにより感光体ドラム３１における主走査方向の画像の書き出しタイミングが決まる。

補正処理部１０２は、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８による検出温度と環境温度検出部２３によって検出される環境温度と予め設定された演算式とに基づいて画像形成ユニット１〜４各々における前記出射開始タイミングを補正する。具体的に、補正処理部１０２は、第１温度検出部６７による検出温度の変化と第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８による検出温度の差（温度勾配）と環境温度検出部２３によって検出される環境温度とに基づいて前記出射開始タイミングのずれ量を算出し、前記ずれ量に基づいて前記出射開始タイミングを補正する。なお、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８による検出温度の差は、筐体６０における温度勾配の指標となる値として用いられる。

また、補正処理部１０２は、前記演算式の内容を画像形成処理の開始時の加熱ヒーター３５の稼動状況に応じて変更する。具体的に、前記演算式の内容を画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動していた場合には、光走査装置６の周囲の温度が、加熱ヒーター３５が稼動していなかった場合に比べて高くなる。そのため、補正処理部１０２は、前記演算式の内容を画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動していた場合、加熱ヒーター３５が稼動していなかった場合に比べて前記出射開始タイミングの補正量が小さくなるように前記演算式の内容を変更する。

本実施形態では、予め設定されたブラックの画像形成ユニット４により形成されるトナー像を基準としたときのマゼンタの画像形成ユニット３により形成されるトナー像のずれ量が前記出射開始タイミングのずれ量として算出される。ここで、画像形成装置１０が備える二つの光走査装置６における温度変化に起因する筐体６０の変形は同様に生じると考えられる。そのため、ブラック及びマゼンタのトナー像のずれ量を、シアンの画像形成ユニット２により形成されるトナー像を基準としたときのイエローの画像形成ユニット１により形成されるトナー像のずれ量として捉えることが可能である。従って、補正処理部１０２は、算出された前記出射開始タイミングずれ量に基づいて、画像形成ユニット２及び４を基準に画像形成ユニット１及び３における前記出射開始タイミングを変更することにより色ずれ補正を実現する。

前記演算式は、予め定められた基準時期における第１温度検出部６７による検出温度を温度Ｔ０、現在の第１温度検出部６７による検出温度を温度Ｔ１、現在の第２温度検出部６８による検出温度を温度Ｔ２、現在の環境温度検出部２３による検出温度を環境温度Ｔ３、前記出射開始タイミングのずれ量を算出色ずれ量ｄ１、予め設定された係数をＫ１、Ｋ２、Ａ１としたとき、下記（１）式で表される。

ｄ１＝Ａ１／Ｔ３＊（Ｋ１＊（Ｔ１−Ｔ２）＋Ｋ２＊（Ｔ１−Ｔ０））・・・（１）

なお、前記演算式は、下記（２）式で表される式であってもよい。なお、係数Ａ２は、予め設定された係数であり、係数Ａ１と同じ値又は異なる値である。

ｄ１＝１／Ｔ３＊（Ａ１＊Ｋ１＊（Ｔ１−Ｔ２）＋Ａ２＊Ｋ２＊（Ｔ１−Ｔ０））・・・（２）

前記基準時期は、例えば画像形成装置１０の電源投入時又は省電力モードからの復帰時などに前記制御部１００によって実行されるカラーレジストレーションと称される色ずれ補正処理の実行時である。前記色ずれ補正処理では、例えば画像形成ユニット１〜４を用いて実際に中間転写ベルト５に所定のトナー像が形成され、濃度センサー等を用いて色ずれ量が検出された後、その色ずれ量に基づいて画像形成ユニット１〜４各々における前記出射開始タイミングが変更される。即ち、前記温度Ｔ０は、色ずれが生じていないときの第１温度検出部６７における検出温度を示す値として設定されて制御装置１００のＲＡＭ等に記憶され、画像形成装置１０の電源ＯＦＦ時又は省電力モードへの移行時などに消去される。

また、前記演算式に含まれる係数Ｋ１、係数Ｋ２は、予め行われる実験又はシミュレーションの結果に基づいて予め設定された定数である。ここで、図４〜図６を参照しつつ、係数Ｋ１及び係数Ｋ２の設定手法の一例について説明する。図４〜図６には、画像形成装置１０により１８分間の連続印刷を実行した後、間欠的に印刷を実行した際に実際に生じた色ずれ量を示す検出色ずれ量ｄ２、及び第１検出部６７及び第２検出部６８により検出される温度Ｔ１及び温度Ｔ２が示されている。

また、図６には、上記（１）式に第１検出部６７及び第２検出部６８により検出される温度Ｔ１及び温度Ｔ２を代入して算出される算出色ずれ量ｄ１と、その算出色ずれ量ｄ１及び検出色ずれ量ｄ２の差分（ｄ２−ｄ１）を示す補正後色ずれ量ｄ３とが示されている。補正後色ずれ量ｄ３は、算出色ずれ量ｄ１に基づいて色ずれ補正が行われた場合に残存する色ずれ量の値を示す値である。

そして、図６に示されている表は、上記（１）式に基づく算出結果との関係を参照するために作成された表計算ソフトのデータを示す図である。そして、前記表計算ソフトでは、係数Ｋ１及び係数Ｋ２が任意に入力された場合に、算出色ずれ量ｄ１及び補正後色ずれ量ｄ３が自動的に算出されて表示される。

具体的に、図６では、係数Ｋ１が「０．５５」に設定され、係数Ｋ２が「−０．１０」に設定されている場合の算出結果が示されている。この係数Ｋ１及び係数Ｋ２の値は、図６に示される表計算ソフトのデータを用いて係数Ｋ１及び係数Ｋ２の値を変更しながら、算出色ずれ量ｄ１と検出色ずれ量ｄ２との差が最も小さくなる係数Ｋ１及び係数Ｋ２を探した結果として得られた値である。即ち、この係数Ｋ１及び係数Ｋ２の値は、補正後色ずれ量ｄ３が最も小さくなるときの係数Ｋ１及び係数Ｋ２である。そして、画像形成装置１０では、算出色ずれ量ｄ１と検出色ずれ量ｄ２との差が最も小さくなる係数Ｋ１及び係数Ｋ２の値が画像形成装置１０の機種ごとに予め設定されて制御部１００のＲＯＭ等に記憶されている。

特に、画像形成装置１０では、画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動していた場合と画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動していなかった場合との異なる状況で係数Ｋ１、Ｋ２の値が予め設定されている。具体的には、画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動していた場合に対応する係数Ｋ１、Ｋ２として係数Ｋ１１、Ｋ１２が設定されている。また、画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動していなかった場合に対応する係数Ｋ１、Ｋ２として係数２１、Ｋ２２が設定されている。例えば、加熱ヒーター３５が稼動していた場合には、加熱ヒーター３５が稼動していなかった場合に比べて、画像形成処理の実行時の筐体６０の温度勾配が緩やかになる場合、筐体６０の歪み量も小さく前記出射開始タイミングの補正量が小さくてよい。そのため、本実施形態において、係数Ｋ１１は係数Ｋ２１より小さく、係数Ｋ１２は係数Ｋ２２より小さい値である。

さらに、前記演算式には、環境温度Ｔ３が含まれており、環境温度Ｔ３によって前記出射開始タイミングの補正量が変化する。具体的に、前記演算式では、環境温度Ｔ３が高いほど補正処理部１０２による前記出射開始タイミングの補正量が小さくなり、環境温度Ｔ３が小さいほど補正処理部１０２による前記出射開始タイミングの補正量が大きくなる。また、係数Ａ１及び係数Ａ２は、環境温度Ｔ３を算出色ずれ量ｄ１の算出時に反映させるために予め設定される値であり、係数Ａ１及び係数Ａ２の値に応じて環境温度Ｔ３の算出色ずれ量ｄ１への影響度合いが変化する。

［画像形成制御処理］
続いて、図７を参照しつつ、画像形成装置１０において制御部１００で実行される画像形成制御処理について説明する。なお、制御部１００は、例えば外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から印刷ジョブを受信した場合に当該画像形成制御処理を実行する。

＜ステップＳ１＞
ステップＳ１において、制御部１００は、画像形成装置１０において前記カラーレジストレーションが実行されたときの第１温度検出部６７による検出温度が温度Ｔ０として設定済みであるか否かを判断する。ここで、温度Ｔ０が設定済みでないと判断されると（Ｓ１：Ｎｏ）、処理はステップＳ２に移行し、温度Ｔ０が設定済みであると判断されると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３に移行する。

＜ステップＳ２＞
ステップＳ２において、制御部１００は、第１温度検出部６７を用いて走査レンズ６４の温度Ｔ１を取得し、その温度Ｔ１を温度Ｔ０として設定する。即ち、この場合、前記演算式における温度Ｔ０に対応する前記基準時期は、当該画像形成処理の開始時となる。これにより、前記カラーレジストレーションが実行される前であっても、現在の温度を基準として、画像形成処理の実行による温度上昇を考慮して色ずれ補正が行われることになり、色ずれが抑制される。

＜ステップＳ３＞
ステップＳ３において、制御部１００は、第１温度検出部６７、第２温度検出部６８、環境温度検出部２３を用いて、現時点の走査レンズ６４の温度Ｔ１、光検出部６６の温度Ｔ２、及び環境温度Ｔ３を取得する。温度Ｔ１及び温度Ｔ２は、画像形成装置１０における画像形成処理の実行に伴って徐々に上昇し、画像形成終了後には徐々に低下する。

＜ステップＳ４＞
ステップＳ４において、制御部１００は、前記画像形成処理の実行前に加熱ヒーター３５が稼動していたか否かを判断する。ここで、加熱ヒーター３５が稼働していたと判断されると（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４１に移行し、加熱ヒーター３５が稼働していなかったと判断されると（Ｓ４：Ｎｏ）、処理はステップＳ５に移行する。例えば、画像形成装置１０では、前記ヒーター機能が有効に設定されている場合に、画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動し、前記ヒーター機能が無効に設定されている場合に、画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動しないことになる。そのため、ステップＳ４では、前記ヒーター機能の有効又は無効に応じて、前記画像形成処理の実行前における加熱ヒーター３５の稼動の有無が判断されてもよい。また、ステップＳ４では、前記画像形成処理の実行直前の予め設定された所定期間以上前から加熱ヒーター３５が稼動していたか否かが判断されてもよい。前記所定期間は、加熱ヒーター３５の加熱動作により前記演算式で係数Ｋ２１、Ｋ２２を用いることが適切な温度まで上昇したか否かを判断するための指標として予め設定される時間である。

なお、本実施形態では、光走査装置６の周囲の温度の高低に影響のあるヒーターとして加熱ヒーター３５を例に挙げて説明する。一方、加熱ヒーター３５は、例えば給紙カセット２１又は給紙部２２などにおける画像転写前のシートを加熱するヒーターであってもよい。この場合、加熱ヒーター３５は、光走査装置６及び給紙カセット２１の間などに配置される。なお、感光体ドラム３１を加熱する加熱ヒーター３５と画像転写前のシートを加熱する加熱ヒーター３５とが共に設けられている場合には、ステップＳ４において、少なくともいずれか一方の加熱ヒーター３５が稼動中であったか否かが判断されることが考えられる。

＜ステップＳ４１＞
ステップＳ４１において、制御部１００は、前記演算式で用いられる係数Ｋ１を係数Ｋ１１に設定し、係数Ｋ２を係数Ｋ１２に設定する。なお、係数Ｋ１及び係数Ｋ２のいずれか一方のみを変更することも他の実施形態として考えられる。

＜ステップＳ５＞
一方、ステップＳ５において、制御部１００は、前記演算式で用いられる係数Ｋ１を係数Ｋ２１に設定し、係数Ｋ２を係数Ｋ２２に設定する。なお、係数Ｋ１及び係数Ｋ２のいずれか一方のみを変更することも他の実施形態として考えられる。

このように、前記画像形成制御処理では、制御部１００が、画像形成処理の開始時における加熱ヒーター３５の稼働状況に応じて係数Ｋ１及び係数Ｋ２の値を変更して前記演算式の内容を変更することにより、前記出射開始タイミングの補正量を変更する。なお、係る処理は制御部１００の補正処理部１０２によって実行される。これにより、画像形成処理の開始時における加熱ヒーター３５の稼働状況によって変化する光走査装置６の周囲の温度が考慮されて前記演算式によって高い精度で算出色ずれ量ｄ１が算出されるため、前記出射開始タイミングの補正制度が高まる。

＜ステップＳ６＞
ステップＳ６において、制御部１００は、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８から取得された温度Ｔ１及び温度Ｔ２と、環境温度検出部２３から取得された環境温度Ｔ３と、上記（１）式で表れた演算式とに基づいて、算出色ずれ量ｄ１を算出する。これにより、現時点で画像形成ユニット１〜４各々によってカラー画像が形成される際に生じる色ずれ量が推定される。

＜ステップＳ７＞
ステップＳ７において、制御部１００は、前記ステップＳ６で算出された算出色ずれ量ｄ１に基づいて画像形成ユニット１〜４各々における前記出射開始タイミングを補正する。なお、係る処理は制御部１００の補正処理部１０２によって実行される。具体的に、本実施形態において、補正処理部１０２は、画像形成ユニット１〜４のうち画像形成ユニット１及び画像形成ユニット３の前記出射開始タイミングを算出色ずれ量ｄ１に基づいて変更する。なお、前記出射開始タイミングは、光検出部６６によるレーザー光の検出時からの経過時間によって定められる。

＜ステップＳ８＞
ステップＳ８において、制御部１００は、前記ステップＳ７で補正された前記出射開始タイミングに基づいて、画像形成ユニト１〜４を用いて前記印刷ジョブにおける１回（１枚）の画像形成処理を実行する。より具体的に、前記画像形成処理には、制御部１００が、画像形成ユニット１〜４各々について、光検出部６６によるレーザー光の検出ごとに、前記出射開始タイミングで各ラインの画像データに対応する光を光源６１から出射させる処理が含まれる。なお、係る処理は制御部１００の光源制御部１０１によって実行される。

＜ステップＳ９＞
その後、ステップＳ９において、制御部１００は、前記印刷ジョブが終了したか否かを判断する。ここで、前記印刷ジョブが終了するまでの間は（Ｓ９：Ｎｏ）、処理が前記ステップＳ３に戻され、前記印刷ジョブが終了すると（Ｓ９：Ｙｅｓ）、当該色ずれ補正処理が終了する。即ち、前記ステップＳ３〜Ｓ７における前記出射開始タイミングの補正は、前記印刷ジョブが実行されている間、１回の画像形成処理ごとに実行される。なお、前記ステップＳ３〜Ｓ７の処理は、例えば予め設定された数回〜数十回（数枚〜数十枚）の画像形成処理ごとに実行されることも他の実施形態として考えられる。

このように、画像形成装置１０では、印刷ジョブの実行中に画像形成装置１０内の温度が徐々に上昇する場合であっても、印刷ジョブの途中で画像形成処理を中断して前記カラーレジストレーションを実行することなく、前記演算式に基づく色ずれ補正により色ずれが抑制される。また、印刷ジョブの終了後には画像形成装置１０内の温度が徐々に低下することになるが、この途中で印刷ジョブが実行される場合であっても前記カラーレジストレーションを実行することなく、前記演算式に基づく色ずれ補正により色ずれが抑制される。

そして、画像形成装置１０では、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８により検出された温度Ｔ１及び温度Ｔ２と上記（１）式で表される演算式とに基づいて算出色ずれ量ｄ１が算出され、算出色ずれ量ｄ１に基づく色ずれ補正が実行される。従って、例えば温度上昇時及び温度低下降時などの状況に応じた個別の補正テーブルを用いることなく、走査光の主走査方向における位置ずれが高い精度で補正される。また、画像形成装置１０では、画像形成装置１０が設置されている場所の環境温度Ｔ３及び加熱ヒーター３５の稼働状況（光走査装置６の周囲の温度）などに起因する色ずれ量の変化も考慮されるため、走査光の主走査方向における位置ずれがより高い精度で補正される。

ここに、図８は、画像形成装置１０において補正処理部１０２による色ずれ補正処理が実行されない場合のブラックの画像に対するマゼンタの画像の色ずれ量を示す図である。また、図９は、画像形成装置１０において補正処理部１０２による色ずれ補正処理が実行された場合のブラックの画像に対するマゼンタの画像の色ずれ量を示す図である。なお、図８及び図９における色ずれ量は、主走査方向における左端部、中央部、右端部における色ずれ量の平均値である。図８に示されているように、前記色ずれ補正処理が実行されない場合は最大で約３画素の色ずれが生じていた。これに対し、図９に示されているように、前記色ずれ補正処理が実行された場合は約１画素以下まで色ずれが抑制された。

また、本実施形態では、二つの光走査装置６において、一方の光走査装置６に一つの第１温度検出部６７が設けられ、他方の光走査装置６に一つの第２温度検出部６８が設けられている。これにより、光走査装置６各々には、一つの温度検出部が設けられることになるため、光走査装置６各々に搭載される回路基板を共通化することが可能である。なお、前記回路基板は、例えば光源６１が搭載される回路基板又はモーター６３の駆動回路が搭載される回路基板と共通の回路基板である。

一方、他の実施形態として、二つの光走査装置６において、複数のｆθレンズ６４に対応する複数の第１温度検出部６７が設けられ、複数の光検出部６６に対応する複数の第２温度検出部６８が設けられる構成も考えられる。この場合、例えば画像形成ユニット１〜４各々について上記（１）式における係数Ｋ１及び係数Ｋ２が個別されており、補正処理部１０２が、画像形成ユニット１〜４に対応する第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８各々に基づいて画像形成ユニット１〜４における色ずれ量を個別に算出することが考えられる。そして、補正処理部１０２は、画像形成ユニット１〜４各々における前記出射開始タイミングを変更することにより色ずれ補正を実現することが考えられる。これにより、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８各々が一つである場合に比べて精度の高い色ずれ補正が実現される。

ところで、本実施形態で説明した第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８各々の位置は、ｆθレンズ６４及び光検出部６６各々の近傍であれば、図２に示す位置に限らない。例えば、第１温度検出部６７の位置は、ｆθレンズ６４の温度の検出に適した位置であれば他の位置であってもよい。例えば、ｆθレンズ６４から見てポリゴンミラー６２とは反対側であってレーザー光に干渉しない位置に設けられることが考えられる。これにより、ポリゴンミラー６２の熱の影響の少ない位置で、第１温度検出部６７によりｆθレンズ６４の温度を検出することが可能である。その他、第１温度検出部６７は、ポリゴンミラー６２とｆθレンズ６４との間であってレーザー光に干渉しない位置に設けられてもよい。

また、本実施形態では、第２温度検出部６８によって光検出部６６の温度が検出される場合について説明した。一方、光走査装置６には、ポリゴンミラー６２による光の走査経路上の予め定められた位置に入射する光を光検出部６６に向けて反射させる検出用反射ミラーが設けられることがある。この場合、第２温度検出部６８は、前記検出用反射ミラーの温度を検出可能な位置に配置されており、光検出部６６の温度に代えて前記検出用反射ミラーの温度が用いられることが考えられる。

さらに、第１温度検出部６７が検出する温度も走査レンズ６４の温度に限らない。具体的に、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８の配置は、光走査装置６の筐体６０の温度勾配を検出することが可能であればよい。例えば、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８が、光走査装置６の中央近傍及び外周近傍などの離間する位置に設けられることが考えられる。さらに、第１温度検出部６７及び第２温度検出部６８各々の数は一つに限らず複数であってもよい。即ち、光走査装置６において離間する合計３箇所以上の位置に第１温度検出部６７又は第２温度検出部６８が設けられることが考えられる。

なお、本実施形態では、補正処理部１０２が、環境温度Ｔ３と加熱ヒーター３５の稼働状況との両方に応じて補正内容を変更する場合について説明した。一方、補正処理部１０２が、環境温度Ｔ３と加熱ヒーター３５の稼働状況とのいずれか一方に応じて補正内容を変更することも他の実施形態として考えられる。例えば、前記ステップＳ４、Ｓ４１、Ｓ５が省略され、係数Ｋ１及びＫ２が一定であることが考えられる。また、ステップＳ６において、環境温度Ｔ３が考慮されない下記の式（３）に基づいて算出色ずれ量ｄ１が算出されることが考えられる。

ｄ１＝Ｋ１＊（Ｔ１−Ｔ２）＋Ｋ２＊（Ｔ１−Ｔ０）・・・（３）

さらに、光走査装置６の周囲の温度は、前記画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動していた加熱時間の長さによって変化する。そこで、前記加熱時間の長さが前記演算式の結果に反映されることが他の実施形態として考えられる。例えば、ステップＳ６において、下記の式（４）又は式（５）に基づいて算出色ずれ量ｄ１が算出されることが考えられる。なお、ｔ１は前記画像形成処理の開始前に加熱ヒーター３５が稼動していた加熱時間の長さであり、Ｂ１及びＢ２は予め設定された係数である。

ｄ１＝Ｂ１／ｔ１＊（Ｋ１＊（Ｔ１−Ｔ２）＋Ｋ２＊（Ｔ１−Ｔ０））・・・（４）

ｄ１＝１／ｔ１＊（Ｂ１＊Ｋ１＊（Ｔ１−Ｔ２）＋Ｂ２＊Ｋ２＊（Ｔ１−Ｔ０））・・・（５）

１〜４：画像形成ユニット
５ ：中間転写ベルト
６ ：光走査装置
７ ：二次転写ローラー
８ ：定着装置
９ ：排紙トレイ
１０：画像形成装置
６０：筐体
６１：光源
６２：ポリゴンミラー（光走査部材）
６３：モーター（駆動部）
６４：ｆθレンズ（走査レンズ）
６５：反射ミラー
６６：光検出部
６７：第１温度検出部
６８：第２温度検出部
１００：制御部
１０１：光源制御部
１０２：補正処理部

Claims (9)

1. 光源と、
   前記光源から出射される光を走査させる光走査部材と、
   前記光走査部材による光の走査経路上の予め定められた位置に入射する光を検出する光検出部と、
   前記光検出部による光の検出ごとに、予め設定された出射開始タイミングで各ラインの画像データに対応する光を前記光源から出射させる光源制御部と、
   前記光走査部材により走査される光を像担持体上で等速走査させる走査レンズと、
   前記光源、前記光走査部材、前記光検出部、及び前記走査レンズが配置される筐体と、
   前記筐体の温度勾配を検出する温度勾配検出部と、
   環境温度を検出する環境温度検出部と、
   前記温度検出部によって検出される温度勾配と前記環境温度検出部によって検出される環境温度と予め設定された演算式とに基づいて前記出射開始タイミングを補正する補正処理部と、
   を備え、
   前記温度勾配検出部が、前記走査レンズの温度を検出する第１温度検出部と、前記光検出部の温度を検出する第２温度検出部とを含む画像形成装置。
2. 光源と、
   前記光源から出射される光を走査させる光走査部材と、
   前記光走査部材による光の走査経路上の予め定められた位置に入射する光を検出する光検出部と、
   前記光検出部による光の検出ごとに、予め設定された出射開始タイミングで各ラインの画像データに対応する光を前記光源から出射させる光源制御部と、
   前記光走査部材により走査される光を像担持体上で等速走査させる走査レンズと、
   前記光源、前記光走査部材、前記光検出部、及び前記走査レンズが配置される筐体と、
   前記筐体の温度勾配を検出する温度勾配検出部と、
   環境温度を検出する環境温度検出部と、
   前記温度検出部によって検出される温度勾配と前記環境温度検出部によって検出される環境温度と予め設定された演算式とに基づいて前記出射開始タイミングを補正する補正処理部と、
   を備え、
   前記温度勾配検出部が、前記筐体の中央部近傍に配置され当該筐体の中央部近傍の温度を検出する第１温度検出部と、前記光検出部の温度を検出する第２温度検出部とを含む画像形成装置。
3. 前記演算式は、前記環境温度が高いほど前記補正処理部による前記出射開始タイミングの補正量が小さくなる請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記補正処理部は、前記第１温度検出部による検出温度の変化と前記第１温度検出部及び前記第２温度検出部による検出温度の差と前記環境温度検出部によって検出される環境温度とに基づいて前記出射開始タイミングのずれ量を算出し、前記ずれ量に基づいて前記出射開始タイミングを補正する請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 予め定められた基準時期における前記第１温度検出部による検出温度をＴ０、現在の前記第１温度検出部による検出温度をＴ１、現在の前記第２温度検出部による検出温度をＴ２、現在の前記環境温度検出部による検出温度をＴ３、前記出射開始タイミングのずれ量をｄ１、予め設定された係数をＫ１、Ｋ２、Ａ１としたとき、
   前記補正処理部は、下記（１）式に基づいて、前記出射開始タイミングのずれ量ｄ１を算出する請求項４に記載の画像形成装置。
   ｄ１＝Ａ１／Ｔ３＊（Ｋ１＊（Ｔ１−Ｔ２）＋Ｋ２＊（Ｔ１−Ｔ０））・・・（１）
6. 予め定められた基準時期における前記第１温度検出部による検出温度をＴ０、現在の前記第１温度検出部による検出温度をＴ１、現在の前記第２温度検出部による検出温度をＴ２、現在の前記環境温度検出部による検出温度をＴ３、前記出射開始タイミングのずれ量をｄ１、予め設定された係数をＫ１、Ｋ２、Ａ１、Ａ２としたとき、
   前記補正処理部は、下記（２）式に基づいて、前記出射開始タイミングのずれ量ｄ１を算出する請求項４に記載の画像形成装置。
   ｄ１＝１／Ｔ３＊（Ａ１＊Ｋ１＊（Ｔ１−Ｔ２）＋Ａ２＊Ｋ２＊（Ｔ１−Ｔ０））・・・（２）
7. 複数の画像形成ユニットと、複数の前記画像形成ユニットに対応する複数の前記走査レンズと、複数の前記画像形成ユニットに対応する複数の前記光検出部とを備え、
   前記第１温度検出部が、複数の前記走査レンズのいずれか一つの温度を検出し、
   前記第２温度検出部が、複数の前記光検出部のいずれか一つの温度を検出し、
   前記補正処理部が、前記第１温度検出部及び前記第２温度検出部による検出温度と前記
   演算式とに基づいて、複数の前記画像形成ユニットにおける前記出射開始タイミングを補正する請求項１に記載の画像形成装置。
8. 複数の画像形成ユニットと、複数の前記画像形成ユニットに対応する複数の前記走査レンズと、複数の前記画像形成ユニットに対応する複数の前記光検出部とを備え、
   前記第１温度検出部が、複数の前記画像形成ユニットのいずれか一つの前記筐体の中央部近傍に配置され当該筐体の中央部近傍の温度を検出し、
   前記第２温度検出部が、複数の前記光検出部のいずれか一つの温度を検出し、
   前記補正処理部が、前記第１温度検出部及び前記第２温度検出部による検出温度と前記
   演算式とに基づいて、複数の前記画像形成ユニットにおける前記出射開始タイミングを補正する請求項２に記載の画像形成装置。
9. 複数の像担持体に対応する前記走査レンズを備える二組の光走査装置を備え、
   前記第１温度検出部が、一方の前記光走査装置に設けられており、前記第２温度検出部が、他方の前記光走査装置に設けられている請求項７又は８に記載の画像形成装置。

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