JP6932485B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

画像形成装置の温度に基づいて色ずれ量を予測する色ずれ補正に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、光走査装置の光によって感光体に静電潜像を形成し、静電潜像を現像剤を用いて現像することによって画像を形成する。例えば、フルカラーの画像を形成する画像形成装置においては、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部を有し、複数の画像形成部により形成された画像を重ねてフルカラーの画像を形成するものがある。この画像形成装置は、光走査装置の温度が上昇すると、光走査装置内のレンズやミラーといった光学部材が変形したり、光走査装置の熱変形によって光学部材の位置が変化してしまう。これによって、光走査装置からの光が感光体を走査する位置が変化し、各色の画像を重ね合わせたときに色毎の画像の位置が一致せず、画像の色味が変化してしまう。そこで、画像形成装置は像担持体に色ずれ量を検知するためのパターン画像を形成し、センサによりパターンを検知して色ずれ量を検出し、検出された色ずれ量に応じて画像書き出しタイミングなどを制御する色ずれ補正を実行する。

ところが、上記のような補正技術は、パターン画像を形成して色ずれ量を検出するのでダウンタイムが生じてしまうという問題があった。そのため、画像形成装置の内部温度と色ずれ量との対応関係を予め記憶しておき、画像形成装置の内部温度の変化量に基づいて色ずれ量をリアルタイムに補正する画像形成装置が知られている（特許文献１）。特許文献１には、検知温度の変化量と色ずれ量との対応関係がヒステリシスであることが開示されている。つまり、検知温度が上昇した場合に温度変化量に対応する色ずれ量と、検知温度が下降した場合に温度変化量に対応する色ずれ量とは必ずしも一致しない。そのため、特許文献１に記載の画像形成装置は、温度上昇時と温度下降時とにおいて色ずれ量を予測する予測式を切り替えている。

特開２０１０−９１９２５号公報

ところで、画像形成装置の内部温度は画像形成動作が実行されている期間において上昇し、画像形成動作が実行されていない期間において降下する。例えば、画像形成装置が放置されている期間においては画像形成装置の内部温度は低下する。そのため、画像形成装置が放置された後に画像形成動作を実行する場合には、画像形成装置は放置時間の温度降下量に基づいて色ずれ量を予測する可能性がある。例えば、オフィスに設置された画像形成装置は、画像形成動作の実行期間と放置期間とが交互に繰り返される。

しかし、検知温度と色ずれ量との特性のヒステリシス領域において検知温度が上昇と下降とを繰り返す場合、検知温度の変化量から色ずれ量を予測する予測精度が低下してしまうという問題があった。これは温度上昇量に対応する色ずれ量と温度下降量に対応する色ずれ量とが異なるヒステリシス領域において、温度上昇量に対応する色ずれ量と温度下降量に対応する色ずれ量との差が累積して予測誤差が生じるからである。

そこで、本発明の目的は、画像形成動作の実行期間と放置期間とが交互に繰り返される場合であっても色ずれ量を高精度に補正することにある。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、第１の色のトナーを用いて第１画像を形成する第１画像形成手段と、前記第１の色と異なる第２の色のトナーを用いて第２画像を形成する第２画像形成手段と、前記第１画像と前記第２画像とが転写される中間転写体と、前記中間転写体に転写された前記第１画像と前記第２画像とをシートに転写する転写手段と、第１の色ずれを検知するため、前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段により形成されたパターン画像を測定する測定手段と、温度を検知する温度検知手段と、第２の色ずれを前記温度検知手段の検知温度に基づいて決定する決定手段と、前記第１の色ずれと前記第２の色ずれに基づき、前記第１画像形成手段により形成される画像と前記第２画像形成手段により形成される画像との相対的な位置のずれを制御する制御手段と、を有し、前記決定手段は、前記温度検知手段の検知温度から基準温度を差分した温度差が閾値より大きい場合、前記温度差の項を有する第１の一次関数に基づいて前記第２の色ずれを決定し、前記決定手段は、前記温度差が前記閾値以下である場合、前記温度差の項を有する第２の一次関数に基づいて前記第２の色ずれを決定し、前記閾値は０より小さい負の値であり、前記基準温度は、前記第１の色ずれが前記測定手段の測定結果に基づいて検知された際の前記温度検知手段の検知温度であり、前記第２の一次関数の傾きは前記第１の一次関数の傾きより大きいことを特徴とする。

本発明によれば、画像形成動作の実行期間と放置期間とが交互に繰り返される場合であっても色ずれ量を高精度に補正できる。

画像形成装置の概略断面図 画像形成部の要部断面図 光走査装置の断面図 パターン画像の模式図 温度変化量と色ずれ量との対応関係を示す特性図 画像形成装置の制御ブロック図 画像形成処理を示すフローチャート図 温度変化量と色ずれ量との対応関係を示す特性図

（画像形成装置）
図１は複数色のトナー（現像剤）を用いてフルカラーの画像を形成する画像形成装置１００の概略断面図である。図２は図１の画像形成装置１００の画像形成部１０１ｂｋの断面図を拡大したものです。画像形成装置１００は原稿を読み取るリーダ部１Ｒと、リーダ部１Ｒや外部のＰＣなどから転送された画像データに基づいて画像を形成するプリンタ部１Ｐとを備える。さらに、画像形成装置１００は、印刷枚数などの印刷設定を行うためにユーザが操作する操作部９０を備える。

プリンタ部１Ｐは、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋ、中間転写ベルト１０７、手差しカセット１１４、給紙カセット１１５、定着装置１１３、排紙部１１６を備える。画像形成部１０１Ｙはイエローの画像を形成し、画像形成部１０１Ｍはマゼンタの画像を形成し、画像形成部１０１Ｃはシアンの画像を形成し、画像形成部１０１Ｂｋはブラックの画像を形成する。中間転写ベルト１０７は、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋにより形成された色毎の画像が転写されるベルト状の中間転写体である。中間転写ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と従動ローラ１０９、及び１１０とに張架されている。駆動ローラ１０８が回転し、中間転写ベルト１０７は矢印Ｂ方向へ画像を搬送する。

転写ローラ１１２は中間転写ベルト１０７上の画像をシートＳに転写するためのニップ部（第２ニップ部）を形成する。転写ローラ１１２には不図示の高圧電源から転写バイアスが供給される。これにより、転写ローラ１１２と中間転写ベルト１０７とのニップ部（第２ニップ部）において、中間転写ベルト１０７上の画像がシートＳに転写される。画像を転写するためのシートＳは手差しカセット１１４や給紙カセット１１５から供給される。定着装置１１３はヒータを有し、２つのローラの圧力とヒータの熱によってシートＳに画像を定着する。定着装置１１３において画像が定着されたシートＳは排紙部１１６へと搬送される。

また、パターン検知センサ４５は、中間転写ベルト１０７上に形成されたパターン画像を検知する光学センサである。パターン検知センサ４５は中間転写ベルト１０７近傍に配置される。なお、パターン検知センサ４５は、中間転写ベルト１０７の搬送方向に直交する方向において異なる位置に複数配置される。例えば、中間転写ベルト１０７の搬送方向において同じ位置に、且つ、搬送方向に直交する方向において異なる位置に第１パターン検知センサと第２パターン検知センサとが配置される。画像形成装置１００は、例えば、中間転写ベルト１０７の搬送方向に直交する方向において異なる位置に形成されたパターン画像を第１及び第２パターン検知センサに検知させて、第１及び第２パターン検知センサの検知結果に基づき画像の傾き量を測定できる。

次に、図２を用いて画像形成部１０１Ｂｋの構成について説明する。画像形成部１０１Ｂｋは感光ドラム１０２を備える。感光ドラム１０２の表面には感光体として機能する感光層が形成されている。感光ドラム１０２の周囲には、帯電装置１０３、光走査装置１０４、現像器（現像部）１０５、ドラムクリーニング装置１０６が配置されている。また、中間転写ベルト１０７を介して、感光ドラム１０２に対向する位置には転写ローラ１１１が設けられている。さらに、現像器１０５には、画像形成部１０１Ｂｋの雰囲気温度を検知するための温度センサ１１８が備えられている。温度センサ１１８により検知される雰囲気温度の変化量は、色ずれ量を演算するために用いられる。温度センサ１１８は画像形成部１０１の雰囲気温度を検知する温度検知手段として機能する。

なお、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃは現像剤の色が異なる以外は同様の構成である。一方、画像形成部１０１Ｂｋは、他の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃとは異なる構造となっている。具体的には、画像形成部１０１Ｂｋの感光ドラム１０２の直径は他の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃの感光ドラム１０２の直径より大きい。さらに、画像形成部１０１Ｂｋの光走査装置１０４のサイズは他の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃの光走査装置１０４のサイズより大きい。また、画像形成部１０１Ｂｋの光走査装置１０４の材質は他の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃの光走査装置の材質とは異なっている。しかし、直径やサイズ、材質以外には同様の構成であるので、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃの説明は省略する。

次に、画像形成装置１００の画像形成プロセスを説明する。各画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋにおける画像形成プロセスは同一であるため、画像形成プロセスを画像形成部１０１Ｂｋを例にして説明し、他の画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃの画像形成プロセスについては説明を省略する。

まず、感光ドラム１０２が不図示のモータによって矢印Ａ方向に回転する。帯電装置１０３は感光ドラム１０２の表面を一様に帯電する。帯電された感光ドラム１０２は、光走査装置１０４Ｙから出射されるレーザ光によって露光される。これによって、感光ドラム１０２上に静電潜像が形成される。現像器１０５は感光ドラム１０２上の静電潜像をブラックのトナー像として現像する。また、フルカラーの画像を形成する場合、各画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋにおいて色毎に画像が形成され、中間転写ベルト１０７上に色毎の画像が重なるように転写される。

続いて、感光ドラム１０２上のトナー像は感光ドラム１０２と中間転写ベルト１０７との間のニップ部（第１ニップ部）に搬送される。転写ローラ１１１には転写バイアスが印加されており、感光ドラム１０２上のブラックのトナー像は中間転写ベルト１０７に転写される。なお、フルカラーの画像を形成する場合には、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋにより形成される色成分毎の画像が順次重ねて中間転写ベルト１０７に転写される。なお、感光ドラム１０２から中間転写ベルト１０７へ転写されずに残留したトナーはドラムクリーニング装置１０６によって除去される。

中間転写ベルト１０７上のトナー像は、中間転写ベルト１０７が矢印Ｂ方向へ回転することによって、転写ローラ１１２と中間転写ベルト１０７とのニップ部（第２ニップ部）へ搬送される。転写ローラ１１２と中間転写ベルト１０７とのニップ部（第２ニップ部）において、手差しカセット１１４又は給紙カセット１１５から搬送されたシートＳに中間転写ベルト１０７上のトナー像が転写される。そして、シートＳ上のトナー像は定着装置１１３へと搬送されると、定着装置１１３がトナー像をシートＳに定着させ、排紙部１１６へ排紙する。

図３（ａ）は光走査装置１０４の上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ´の断面図である。光学箱４０１の外部にはレーザ光を出射する光源２０２を制御するための制御基板２０３が取り付けられている。また、光学箱４０１の内部にはレーザ光が感光ドラム１０２上を所定の方向に走査するように、光源２０２から出射されたレーザ光を偏向する回転多面鏡４０２が備えられている。回転多面鏡４０２はモータ４０３によって回転駆動される。

回転多面鏡４０２によって偏向されたレーザ光はｆθレンズ４０４に入射する。ｆθレンズ４０４を通過したレーザ光は、反射ミラー４０５、反射ミラー４０６によって反射され、ｆθレンズ４０７に入射する。ｆθレンズ４０７を通過したレーザ光は反射ミラー４０８によって反射され、防塵ガラス４０９を通過して感光ドラム１０２へ出射される。回転多面鏡４０２によって等角速度で走査されるレーザ光は、ｆθレンズ４０４、及び４０７を通過して感光ドラム１０２上に結像すると共に、感光ドラム１０２上を等速度で走査する。

また、光走査装置１０４は、画像データに基づくレーザ光の出射タイミングを決定するための同期信号を生成するビームディテクタ４１２（以下、ＢＤ４１２と記載）を備える。回転多面鏡４０２によって偏向されたレーザ光は、ｆθレンズ４０４を通過し、反射ミラー４０５、ＢＤミラー（不図示）によって反射され、ＢＤ４１２に入射する。

制御基板２０３上には光走査装置１０４の温度を検知する温度センサ４５０が実装されている。温度センサ４５０により検知される光走査装置１０４の温度の変化量は、色ずれ量を演算するために用いられる。温度センサ４５０は、光走査装置１０４の温度を検知する温度検知手段として機能する。

図５は温度センサ４５０の検知温度の変化量と色ずれ変動量の関係を示したグラフである。検知温度が上昇している場合の温度センサ４５０の検知温度の変化量と色ずれ変動量の関係と、検知温度が下降している場合の温度センサ４５０の検知温度の変化量と色ずれ変動量の関係とは異なっていることがわかる。従って、光走査装置１０４の温度が上昇しているのか、下降しているのかを判定し、温度センサ４５０の検知温度から色ずれ量を予測する必要がある。

従来の画像形成装置においては、例えば、温度上昇時の色ずれ量を予測するための演算式（又はテーブル）と、温度下降時の色ずれ量を予測するための演算式（又はテーブル）とを記憶し、検知温度の変化に基づき演算式（又はテーブル）を切り替えている。しかし、従来の画像形成装置は、少部数のシートに、短い時間間隔をあけて画像を繰り返し印刷する場合に、温度変化が小さく、温度上昇時の予測値と温度下降時の予測値との差が累積してしまい、色ずれ量を高精度に予測することができないという問題があった。

そこで、本発明においては、前回の検知温度が現在の検知温度よりも所定温度以上高いか否かに応じて、検知温度の変化量を色ずれ量に変換するための変換条件を切り替える。具体的には、前回の検知温度が現在の検知温度よりも高く、且つ、前回の検知温度と現在の検知温度との差が所定温度未満の場合には、温度上昇時に用いる変換条件（第１変換条件）に基づいて色ずれ量が予測される。そして、前回の検知温度が現在の検知温度よりも高く、且つ、前回の検知温度と現在の検知温度との差が所定温度以上の場合には、温度下降時に用いる変換条件（第２変換条件）に基づいて色ずれ量が予測される。これによって、画像形成装置１００が放置された後に画像形成動作を実行する場合であっても、色ずれ量を高精度に予測できる。

また、画像形成装置１００は、色ずれ量を予測するだけではなく、所定のタイミングにおいて色ずれ量を実測する。色ずれ量を実測する方法として、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０７上にパターン画像を形成し、パターン検知センサ４５によってパターン画像を測定し、測定結果に基づいて色ずれ量の実測値を生成する。

中間転写ベルト１０７上に形成されるパターン画像を説明する。図４に示すように、パターン画像９０１乃至９１４は、中間転写ベルト１０７の搬送方向に対して４５度傾斜したパターンと、搬送方向に対して−４５度傾斜したパターンとを含む。さらに、基準画像であるマゼンタのパターン画像９０１、９０３、９０５、９０７、９０８、９１０、９１２、及び、９１４は、イエロー、シアン、及び、ブラックのパターン画像を挟むように形成される。

図４には、パターン検知センサ４５がパターン画像９０１乃至９１４を検出した際に出力するアナログ信号３０１、および、コンパレータ（不図示）が出力する２値化されたデジタル信号３０２の模式図を示した。アナログ信号３０１、及び、デジタル信号３０２は、パターン検知センサ４５の測定結果に相当する。

色ずれ量決定部５０６（図６）は、コンパレータから出力されたデジタル信号３０２がハイレベルからローレベルに切り替わるタイミング、及び、ローレベルからハイレベルに切り替わるタイミングを取得する。色ずれ量決定部５０６は、デジタル信号３０２がハイレベルからローレベルに切り替わったタイミングと、ローレベルからハイレベルに切り替わったタイミングとに基づいて、パターン検知センサ４５がパターン画像９０１乃至９１４を検知したタイミングを決定する。色ずれ量決定部５０６は、例えば、式（１）に基づいてパターン検知センサ４５がパターン画像９０１乃至９１４を検知したタイミングＴを決定する。
Ｔ＝（Ｔａ＋Ｔｂ）＋Ｔａ …（１）
Ｔａはデジタル信号３０２がハイレベルからローレベルに切り替わったタイミングであり、Ｔｂはデジタル信号３０２がローレベルからハイレベルに切り替わったタイミングである。

つまり、タイミングＴは、デジタル信号３０２がハイレベルからローレベルに切り替わったタイミングＴａと、デジタル信号３０２がローレベルからハイレベルに切り替わったタイミングＴｂとの中間タイミングである。

そして、画像形成装置１００は、各パターン画像９０１乃至９１４が検出されたタイミングの間隔Ｙ１、Ｙ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｋ１、Ｋ２、Ｙ３、Ｙ４・・・を決定し、この間隔をＲＡＭ５０４に格納する。画像形成装置１００は、格納した検出データに基づいて、マゼンタの画像が形成される位置に対するマゼンタ以外の色（イエロー、シアン、ブラック）の画像が形成される位置の差（色ずれ量）を算出する。

例えば、中間転写ベルト１０７の搬送方向に直交する方向において、マゼンタの画像に対するイエローの画像の色ずれ量ΔＨｙは、式（２）に基づいて算出される。
ΔＨｙ＝｛（Ｙ４‐Ｙ３）／２−（Ｙ２‐Ｙ１）／２｝／２ …式（２）
例えば、中間転写ベルト１０７の搬送方向において、マゼンタの画像に対するイエローの画像の色ずれ量ΔＶｙは、式（３）に基づいて算出される。
ΔＶｙ＝｛（Ｙ４‐Ｙ３）／２＋（Ｙ２‐Ｙ１）／２｝／２ …式（３）
同様に、ΔＨｃ、ΔＶｃ、ΔＨｂｋ、及びΔＶｂｋに関しても演算式を用いて算出する。

そして、画像形成装置１００は、基準色としてのマゼンタの画像に対する他の色の画像の相対的な位置のずれに関する色ずれ量に基づいて、各画像形成部１０１の光走査装置の書き出しタイミングを補正する。

なお、色ずれ量の実測値を取得するためにパターン画像を形成する所定のタイミングとは画像形成装置１００の温度変化量に基づいて決定してもよく、画像形成枚数に基づいて決定してもよい。例えば、画像形成装置１００がパターン画像を前回形成したときの温度センサ４５０の検知温度と現在の温度センサ４５０の検知温度との差が閾値より大きい場合、画像形成装置１００はパターン画像を形成して色ずれ量の実測値を更新する。或いは、例えば、画像形成装置１００がパターン画像を前回形成してから、画像形成装置１００によりシートＳに形成された画像の数が所定数に達した場合に、画像形成装置１００はパターン画像を形成して色ずれ量の実測値を更新する。

画像形成装置１００は、色ずれ量の実測値を更新するためにはダウンタイムが生じてしまう。そのため、画像形成装置１００は色ずれ量の実測値を頻繁に更新すると画像形成装置１００の生産性が低下してしまう。そこで、画像形成装置１００は、色ずれ量の実測値が更新されるタイミングと色ずれ量の実測値が次回更新されるタイミングとの間において、温度センサ４５０の検知温度に基づいて色ずれ量を予測する。

なお、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃの温度変化に対する色ずれ量と、画像形成部１０１Ｂｋの温度変化に対する色ずれ量とは異なってしまう。これは、画像形成部１０１Ｂｋの構造と画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃの構造とが異なるからである。特に、画像形成部１０１Ｂｋの温度変化に対する色ずれ量は、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃの温度変化に対する色ずれ量より大きいことが、実験によって分かった。そこで、画像形成部１０１Ｂｋの色ずれ量は、パターン画像を用いて実測された色ずれ量に加えて、温度センサ４５０により検知された温度変化量と温度センサ１１８により検知された温度変化量とから色ずれ量を予測する。つまり、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、及び１０１Ｃの色ずれ量は色ずれ量の実測値のみに基づいて補正される。ただし、本発明は上記構成に限定されるものではない。全ての画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋの各々の光走査装置に温度センサを搭載し、各温度センサの検知温度に基づいて、色毎に色ずれ量を予測する構成としてもよい。

次に、画像形成装置１００の制御ブロック図を図６に基づいて説明する。ＣＰＵ５０１は画像形成装置１００の各部を制御する制御回路である。ＲＯＭ５０２は、ＣＰＵ５０１により実行される、後述のフローチャートの各種処理等を実行するために必要な制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ５０４はＣＰＵ５０１が動作するためのシステムワークメモリである。プリンタ部１Ｐ、操作部９０、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、及び１０１Ｂｋ（図６においては画像形成部１０１）、光源２０２、制御基板２０３、パターン検知センサ４５、温度センサ４５０、及び１１８の説明は省略する。

色ずれ量決定部５０６は、温度センサ４５０の検知温度の変化量と温度センサ１１８の検知温度の変化量とに基づき色ずれ量を決定する。そして、色ずれ量決定部５０６は、検知温度に基づいて決定された色ずれ量に、パターン画像を用いて取得した色ずれ量の実測値を加算して、色ずれ量ΔＨ及びΔＶを決定する。なお、中間転写ベルト１０７の搬送方向に直交する方向における画像形成部１０１Ｂｋの色ずれ量ΔＨは、色ずれ量の実測値ΔＨｂｋに色ずれ量の予測値を加算した量である。一方、中間転写ベルト１０７の搬送方向に直交する方向における画像形成部１０１Ｙ、及び１０１Ｃの色ずれ量ΔＨは、色ずれ量の実測値ΔＨｙ、及びΔＨｃのみを用いる。同様に、色ずれ量決定部５０６は、中間転写ベルト１０７の搬送方向における画像形成部１０１Ｂｋの色ずれ量ΔＶｂｋは、色ずれ量の実測値ΔＶｂｋに色ずれ量の予測値を加算した値である。一方、中間転写ベルト１０７の搬送方向における画像形成部１０１Ｙ、及び１０１Ｃの色ずれ量の色ずれ量ΔＶｙ、Δ及びΔＶｃのみを用いる。

タイミング補正部５０７は、中間転写ベルト１０７の搬送方向に直交する方向における画像の書き出し位置を、光走査装置１０４から照射されたレーザ光が走査される方向における基準位置を基準として色ずれ量ΔＨに相当する画素分の距離だけシフトする。例えば、色ずれ量決定部５０６は、光走査装置１０４からＢＤ４１２に光が照射されたタイミングを、ＢＤ４１２から出力された基準信号（ＢＤ信号）に基づいて決定する。光走査装置１０４から照射されたレーザ光の走査速度は光走査装置１０４の回転多面鏡４０２の回転速度に相当するので予め決まっている。そのため、タイミング補正部５０７は、レーザ光がＢＤ４１２に照射されてから、レーザ光が画像形成基準位置に対して色ずれ量ΔＨに相当した画素分だけシフトした位置に到達するまでの時間を算出する。タイミング補正部５０７は、前述の算出された時間を、ＢＤ４１２が基準信号を出力した時間に加えることによって主走査方向の書き出しタイミングを補正する。

また、タイミング補正部５０７は、中間転写ベルト１０７の搬送方向における画像の書き出し位置を、感光ドラム１０２の表面が移動する方向における画像形成基準位置を基準としたときに色ずれ量ΔＶに相当する距離だけシフトする。感光ドラム１０２の回転速度は予め決まっている。例えば、タイミング補正部５０７は、予め決められた画像形成タイミングを基準として、感光ドラム１０２が色ずれ量ΔＶに相当した距離だけ移動した位置に光走査装置１０４のレーザ光が到達する時間を算出する。タイミング補正部５０７は、前述の算出された時間を、予め決められた画像形成タイミングに加えることによって副走査方向の書き出しタイミングを算出する。

これにより、中間転写ベルト１０７上において基準画像が形成される位置に対する基準画像以外の画像が形成される位置を補正できる。なお、パターン画像９０１乃至９１４が検出された結果から算出された色ずれ量ΔＨｙ、ΔＶｙ、ΔＨｃ、ΔＶｃ、ΔＨｂｋ、及びΔＶｂｋはＲＡＭ５０４に格納される。

画像形成装置１００が画像データに基づいて画像を形成する画像形成動作について図７のフローチャートに基づき説明する。なお、ＣＰＵ５０１は、画像形成装置１００の主電源がオンされると、ＲＯＭ５０２に格納されたプログラムを読み出し、先ず、色ずれ補正を実行する。そして、ＣＰＵ５０１は、色ずれ量の実測値と、温度センサ４５０と１１８との各々によって検知された温度をＲＡＭ５０４に記憶する。

ＣＰＵ５０１は、リーダ部１Ｒや不図示のＰＣから画像データが転送されると、図７のフローチャートの処理を実行する。以下の説明において、温度センサ４５０の検知温度を温度Ｔｓｃｎとし、温度センサ１１８の検知温度を温度Ｔｄｅｖ、色ずれ量の予測値を予測値Ｘと記載する。さらに、添え字（ＮＯＷ）は現在の値、添え字（ＰＲＥＶ）はＲＡＭ５０４に記憶された前回の値を表わしている。係数α、β、及びγと所定温度Ｔｔｈは実験により予め決めればよい。

先ず、ＣＰＵ５０１は、温度センサ４５０により光走査装置１０４の温度Ｔｓｃｎ（ＮＯＷ）を検知し、温度センサ１１８により雰囲気温度Ｔｄｅｖ（ＮＯＷ）を検知させる（Ｓ１００）。続いて、ＣＰＵ５０１は、光走査装置１０４の温度が所定温度Ｔｔｈ以上低下しているか否かを判定する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１において、ＣＰＵ５０１は、温度センサ４５０の検知温度Ｔｓｃｎ（ＮＯＷ）が温度センサ４５０の前回の検知温度Ｔｓｃｎ（ＰＲＥＶ）より低く、且つ、検知温度の差が所定温度Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。

温度センサ４５０の検知温度Ｔｓｃｎ（ＮＯＷ）が温度センサ４５０の前回の検知温度Ｔｓｃｎ（ＰＲＥＶ）より低く、且つ、検知温度の差が所定温度Ｔｔｈ以上である場合、色ずれ量決定部５０６は色ずれ量を式（４）に基づき算出する（Ｓ１０２）。
Ｘ（ＮＯＷ）＝Ｘ（ＰＲＥＶ）＋α×ΔＴｓｃｎ＋β×ΔＴｄｅｖ＋γ×ΔＴｓｃｎ・・・式（４）
ただし、
ΔＴｓｃｎ＝Ｔｓｃｎ（ＮＯＷ）−Ｔｓｃｎ（ＰＲＥＶ）
ΔＴｄｅｖ＝Ｔｄｅｖ（ＮＯＷ）−Ｔｄｅｖ（ＰＲＥＶ）
とする。

次いで、色ずれ量決定部５０６は、色ずれ量の予測値Ｘ（ＮＯＷ）に予めＲＡＭ５０４に記憶された色ずれ量の実測値を加えて（Ｓ１０３）、色ずれ量ΔＨｂｋ、及びΔＶｂｋを決定する。タイミング補正部５０７は、ステップＳ１０３において決定された色ずれ量ΔＨｂｋ、及びΔＶｂｋに基づいて画像の書き出しタイミングを補正し（Ｓ１０４）、画像形成部１０１によって画像が形成される（Ｓ１０５）。このとき、タイミング補正部５０７は、画像形成部１０１Ｙ、及び１０１Ｃの画像の書き出しタイミングをＲＡＭ５０４に記憶された色ずれ量の実測値に基づいて補正する。

さらに、温度センサ４５０の検知温度Ｔｓｃｎ（ＮＯＷ）が温度センサ４５０の前回の検知温度Ｔｓｃｎ（ＰＲＥＶ）より低く、且つ、検知温度の差が所定温度Ｔｔｈ以上である場合、ＣＰＵ５０１は色ずれ補正の実測値を更新する（Ｓ１０６）。ステップＳ１０６において、ＣＰＵ５０１は、画像形成部１０１にパターン画像を形成させ、パターン検知センサ４５にパターン画像を検知させ、色毎に色ずれ量の実測値を更新する。

そして、パターン画像を形成して色ずれ量の実測値を更新した場合、ＣＰＵ５０１は、ステップＳ１００において取得した温度情報と今回の色ずれ量の予測値Ｘ（ＮＯＷ）をＲＡＭ５０４に記憶させ（Ｓ１０７）、画像形成動作の実行を終了する。ステップＳ１０７においてＲＡＭ５０４に記憶される温度情報は、今回の検知温度Ｔｓｃｎ（ＮＯＷ）がＴｓｃｎ（ＰＲＥＶ）として記憶され、今回の検知温度Ｔｄｅｖ（ＮＯＷ）がＴｄｅｖ（ＰＲＥＶ）として記憶される。ステップＳ１０７においてＲＡＭ５０４には今回の色ずれ量の予測値Ｘ（ＮＯＷ）が予測値Ｘ（ＰＲＥＶ）として記憶される。

また、ステップＳ１０１において、検知温度Ｔｓｃｎ（ＮＯＷ）が前回の検知温度Ｔｓｃｎ（ＰＲＥＶ）以上である場合、又は、検知温度Ｔｓｃｎ（ＮＯＷ）が前回の検知温度Ｔｓｃｎ（ＰＲＥＶ）より低く且つ検知温度の差が所定温度未満の場合、ＣＰＵ５０１は、色ずれ量決定部５０６は色ずれ量を式（５）に基づき算出する（Ｓ１０８）。
Ｘ（ＮＯＷ）＝Ｘ（ＰＲＥＶ）＋α×ΔＴｓｃｎ＋β×ΔＴｄｅｖ・・・式（５）
ただし、
ΔＴｓｃｎ＝Ｔｓｃｎ（ＮＯＷ）−Ｔｓｃｎ（ＰＲＥＶ）
ΔＴｄｅｖ＝Ｔｄｅｖ（ＮＯＷ）−Ｔｄｅｖ（ＰＲＥＶ）
とする。式（４）と式（５）との違いは第３項（γ×ΔＴｓｃｎ）である。

次いで、色ずれ量決定部５０６は、色ずれ量の予測値Ｘ（ＮＯＷ）に予めＲＡＭ５０４に記憶された色ずれ量の実測値を加えて（Ｓ１０９）、色ずれ量ΔＨｂｋ、及びΔＶｂｋを決定する。タイミング補正部５０７は、ステップＳ１０９において決定された色ずれ量ΔＨｂｋ、及びΔＶｂｋに基づいて画像の書き出しタイミングを補正し（Ｓ１１０）、画像形成部１０１によって画像が形成される（Ｓ１１１）。そして、ＣＰＵ５０１は処理をステップＳ１０７へ移行して、画像形成動作の実行を終了する。

本発明は、温度変化のヒステリシスの影響が許容できる領域においては、あえてヒステリシスの影響を抑制していない。図８は光走査装置の温度変化量と色ずれ量のデータとをプロットしたグラフ（図６）に、式（４）と式（５）とを記入したグラフである。色ずれ量決定部５０６は、温度低下が所定温度Ｔｔｈ以上の範囲以外においては式（５）に基づき色ずれ量を予測する。これによって、特に検知温度が上昇している期間における色ずれ量の予測精度が補償できる。一方、色ずれ量決定部５０６は、温度低下が所定温度Ｔｔｈ以上の範囲においては式（４）に基づき色ずれ量を予測する。これによって、温度低下が著しい場合であっても予測精度の低下を抑制できる。

検知温度の上昇と下降とが短時間に繰り返される場合には、できるだけ式（４）と式（５）とが切り替わる回数を抑制することが望ましい。そのため、温度変化に対する色ずれ量がヒステリシスであっても、その影響を許容できる領域においては、式（５）に基づき色ずれ量が予想されればよい。

（変形例）
上記説明においては、ＣＰＵ５０１が光走査装置１０４の温度の変化量に基づいて式（４）と式（５）との内から演算式を選択する構成を説明した。しかしながら、例えば、ＣＰＵ５０１が光走査装置１０４の温度の変化量に基づいて、複数のテーブルの内から予測に用いるテーブルを選択する構成としてもよい。

また、上記説明において、式（４）は式（５）にγ×ΔＴｓｃｎの演算結果を合算する構成としたが、例えば、式（４）の代わりに式（６）によって色ずれ量を予測してもよい。
Ｘ（ＮＯＷ）＝Ｘ（ＰＲＥＶ）＋θ×ΔＴｓｃｎ＋β×ΔＴｄｅｖ・・・式（６）

１０１ 画像形成部
１０２ 感光ドラム
１０４ 光走査装置
１０５ 現像器
１１８ 温度センサ
５０６ 色ずれ量決定部
５０７ タイミング補正部

Claims (6)

1. 第１の色のトナーを用いて第１画像を形成する第１画像形成手段と、
   前記第１の色と異なる第２の色のトナーを用いて第２画像を形成する第２画像形成手段と、
   前記第１画像と前記第２画像とが転写される中間転写体と、
   前記中間転写体に転写された前記第１画像と前記第２画像とをシートに転写する転写手段と、
   第１の色ずれを検知するため、前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段により形成されたパターン画像を測定する測定手段と、
   温度を検知する温度検知手段と、
   第２の色ずれを前記温度検知手段の検知温度に基づいて決定する決定手段と、
   前記第１の色ずれと前記第２の色ずれに基づき、前記第１画像形成手段により形成される画像と前記第２画像形成手段により形成される画像との相対的な位置のずれを制御する制御手段と、を有し、
   前記決定手段は、前記温度検知手段の検知温度から基準温度を差分した温度差が閾値より大きい場合、前記温度差の項を有する第１の一次関数に基づいて前記第２の色ずれを決定し、
   前記決定手段は、前記温度差が前記閾値以下である場合、前記温度差の項を有する第２の一次関数に基づいて前記第２の色ずれを決定し、
   前記閾値は０より小さい負の値であり、
   前記基準温度は、前記第１の色ずれが前記測定手段の測定結果に基づいて検知された際の前記温度検知手段の検知温度であり、
   前記第２の一次関数の傾きは前記第１の一次関数の傾きより大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１画像形成手段は、第１の感光体と、前記第１の感光体を帯電する第１の帯電部と、前記第１の感光体に静電潜像を形成するため前記第１の感光体を露光する第１の露光部と、前記第１の感光体上の前記静電潜像を現像する第１の現像部とを有し、
   前記第２画像形成手段は、第２の感光体と、前記第２の感光体を帯電する第２の帯電部と、前記第２の感光体に静電潜像を形成するため前記第２の感光体を露光する第２の露光部と、前記第２の感光体上の前記静電潜像を現像する第２の現像部とを有し、
   前記温度検知手段は、前記第２の露光部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記温度検知手段と異なる位置に設けられた他の温度検知手段をさらに有し、
   前記決定手段は、前記第２の色ずれを、前記温度検知手段の検知温度と前記他の温度検知手段の検知温度とに基づいて決定し、
   前記第１の一次関数は、前記他の温度検知手段の検知温度と他の基準温度を差分した温度差の項を有し、
   前記第２の一次関数は、前記他の温度検知手段の検知温度と他の基準温度を差分した温度差の項を有し、
   前記他の基準温度は、前記第１の色ずれが前記測定手段の測定結果に基づいて検知された際の前記他の温度検知手段の検知温度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、さらに、前記パターン画像が前回形成されたときの前記温度検知手段の検知温度と前記温度検知手段により検知される現在の検知温度との差が所定値より大きい場合、前記第１の色ずれを検知し直すために前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とに前記パターン画像を形成させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、さらに、前記第１の色ずれを検知し直すために前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とに前記パターン画像を形成させるか否かを、画像形成枚数に基づいて制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記第２画像形成手段は、ブラックのトナーを用いて前記第２画像を形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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