JP7102268B2 - 画像形成装置及び補正方法 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、画像形成装置及び補正方法に関する。
画像形成装置は、カラー印刷を実現するために、各色のトナーによって形成される画像を重ね合わせている。ここで、画像の重ね合わせがずれる色ずれが発生する場合がある。色ずれが発生する原因として、光走査装置の温度変化による各部の変位などが挙げられる。このため、画像形成装置は、光走査装置の温度が一定以上に変化した場合に位置合わせを実行することで色ずれを補正している。このような画像形成装置の色ずれをさらに抑えることが望まれている。
特開２０１３－２０１４２号公報
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、温度変化による色ずれを抑える画像形成装置及び補正方法を提供することである。
実施形態の画像形成装置は、第１の温度検出部、第２の温度検出部及び制御部を含む。第１の温度検出部は、光走査装置の発熱体近傍の第１の部分の温度を検出する。第２の温度検出部は、前記光走査装置の、前記第１の部分よりも前記発熱体から遠い第２の部分の温度を検出する。制御部は、前記第１の部分の温度変化量が第１の閾値以上であるか、前記第２の部分の温度変化量が第２の閾値以上である場合のそれぞれにおいて色ずれ補正のための位置合わせ制御を行う。前記第１の閾値は、前記第１の温度検出部が出力する温度に基づいて定められる変数であり、前記第２の閾値は、前記第２の温度検出部に基づいて定められる変数である。
第１実施形態及び第２実施形態に係る画像形成装置の概要の一例を示す図。 図１中の光走査装置の一例を示す上面図。 図１中の光走査装置の一例を示す下面図。 図１中の光走査装置の一例を示す断面斜視図。 第１実施形態及び第２実施形態に係る画像形成装置の要部回路構成を示すブロック図。 図３中のプロセッサーによる第１実施形態に係る処理のフローチャート。 位置合わせの実行タイミングについて説明するためのグラフ。 位置合わせの実行タイミングについて説明するためのグラフ。 図３中のプロセッサーによる第２実施形態に係る処理のフローチャート。 位置合わせの実行タイミングについて説明するためのグラフ。
以下、いくつかの実施形態に係る画像形成装置について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態の説明に用いる各図面は、各部の縮尺を適宜変更している場合がある。また、以下の実施形態の説明に用いる各図面は、説明のため、構成を省略して示している場合がある。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１００の概要の一例を示す図である。画像形成装置１００について、図１を用いて説明する。
画像形成装置１００は、電子写真方式によって印刷する。画像形成装置１００は、例えば、ＭＦＰ（multifunction peripheral）、コピー機、プリンター又はファクシミリなどである。画像形成装置１００は、例えば、印刷機能、スキャン機能、コピー機能及びファクシミリ機能などを備える。印刷機能は、電子写真方式によって印刷する機能である。すなわち、印刷機能は、画像形成媒体Ｐなどに対してトナーを用いて画像を形成する機能である。画像形成媒体Ｐは、例えば、シート状の紙などである。スキャン機能は、画像が形成された原稿などから画像を読み取る機能である。コピー機能は、スキャン機能を用いて原稿などから読み取った画像を、印刷機能を用いて画像形成媒体Ｐに印刷する機能である。画像形成装置１００は、一例として、給紙トレイ１０１、手差しトレイ１０２、給紙ローラー１０３、トナーカートリッジ１０４、画像形成部１０５、転写ベルト１０７、転写ローラー１０８、定着部１０９、加熱部１１０、加圧ローラー１１１、排紙トレイ１１２、両面ユニット１１３、スキャン部１１４、原稿送り装置１１５及びコントロールパネル１１６を含む。
給紙トレイ１０１は、印刷に用いる画像形成媒体Ｐを収容する。
手差しトレイ１０２は、画像形成媒体Ｐを手差しするための台である。
給紙ローラー１０３は、モーターの働きにより回転することで、給紙トレイ１０１又は手差しトレイ１０２に収容された画像形成媒体Ｐを給紙トレイ１０１から搬出する。
トナーカートリッジ１０４は、画像形成部１０５に供給するためのトナーを蓄える。画像形成装置１００は、複数のトナーカートリッジ１０４を備える。画像形成装置１００は、一例として、図１に示すように、トナーカートリッジ１０４Ｃ、トナーカートリッジ１０４Ｍ、トナーカートリッジ１０４Ｙ及びトナーカートリッジ１０４Ｋの４つのトナーカートリッジ１０４を備える。トナーカートリッジ１０４Ｃ、トナーカートリッジ１０４Ｍ、トナーカートリッジ１０４Ｙ及びトナーカートリッジ１０４Ｋは、それぞれがＣＭＹＫ（cyan, magenta, yellow, and key(black)）の各色に対応するトナーを蓄える。なお、トナーカートリッジ１０４が蓄えるトナーの色は、ＣＭＹＫの各色に限らず、その他の色であっても良い。また、トナーカートリッジ１０４が蓄えるトナーは、特殊なトナーであっても良い。例えば、トナーカートリッジ１０４は、所定の温度よりも高い温度で消色して不可視の状態となる、消色可能なトナーを蓄えていても良い。
画像形成部１０５は、現像器及び感光体ドラムなどを備える。現像器は、トナーカートリッジ１０４から供給されるトナーを用いて、感光体ドラム表面の静電潜像を現像する。これにより、感光体ドラム表面にトナー画像が形成される。感光体ドラム表面に形成された画像は、転写ベルト１０７上に転写（１次転写）される。画像形成装置１００は、複数の画像形成部１０５を備える。画像形成装置１００は、一例として、図１に示すように、画像形成部１０５Ｃ、画像形成部１０５Ｍ、画像形成部１０５Ｙ及び画像形成部１０５Ｋの４つの画像形成部１０５を備える。画像形成部１０５Ｃ、画像形成部１０５Ｍ、画像形成部１０５Ｙ及び画像形成部１０５Ｋは、それぞれがＣＭＹＫの各色に対応するトナーの供給を受けて画像を形成する。
光走査装置１０６について、図２～図４に基づいて説明する。図２は、光走査装置１０６の一例を示す上面図である。図３は、光走査装置１０６の一例を示す下面図である。図４は、光走査装置１０６の一例を示す断面斜視図である。なお、図４は、図２に示すＡ－Ａ線により切断した断面図である。
光走査装置１０６は、ＬＳＵ（laser scanning unit）などとも呼ばれる。光走査装置１０６は、画像データに応じて制御するレーザー光により各画像形成部１０５の感光体ドラム表面に静電潜像を形成する。光走査装置１０６は、一例として、ハウジング１０６１、レーザーユニット１０６２、ポリゴンミラー１０６３、ポリゴンモーター１０６４、ミラー１０６５、レンズ１０６６、第１の温度センサー１０６７及び第２の温度センサー１０６８を備える。
ハウジング１０６１は、レーザーユニット１０６２、ポリゴンミラー１０６３、ポリゴンモーター１０６４、ミラー１０６５、レンズ１０６６、第１の温度センサー１０６７及び第２の温度センサー１０６８を支持する。ハウジング１０６１は、例えば樹脂製である。
光走査装置１０６は、一例として、ＣＭＹＫの各色に対応するレーザーユニット１０６２Ｃ、レーザーユニット１０６２Ｍ、レーザーユニット１０６２Ｙ及びレーザーユニット１０６２Ｋを備える。各レーザーユニット１０６２は、レーザー光を放射する。各レーザーユニット１０６２は、画像データに応じた制御信号に従ってレーザー光の発光を制御する。また、各レーザーユニット１０６２は、画像データに応じた制御信号に従ってレーザー光を変調する。
ポリゴンミラー１０６３は、各レーザーユニット１０６２から放射されたレーザー光を反射する。ポリゴンミラー１０６３は、ポリゴンモーター１０６４によって回転することで各レーザー光を偏光走査する。
ポリゴンモーター１０６４は、ポリゴンミラー１０６３を回転させるモーターである。ポリゴンモーター１０６４から生じる熱は、光走査装置１０６の温度を上昇させる主要因となる。したがって、ポリゴンモーター１０６４は、発熱体の一例である。
ミラー１０６５及びレンズ１０６６は、レーザー光を操作するための光学素子である。
ミラー１０６５は、ハウジング１０６１に対する位置又は角度などを調整可能なように設けられる。
第１の温度センサー１０６７は、設置されている部分の温度を計測する。第１の温度センサー１０６７は、計測した温度を出力する。第１の温度センサー１０６７は、例えば、サーミスタである。サーミスタは、比較的安価な温度センサーであるためである。第１の温度センサー１０６７は、一例として、図２に示すように、ハウジング１０６１のポリゴンモーター１０６４の近傍に設置される。
第１の温度センサー１０６７は、光走査装置１０６の発熱体近傍の第１の部分の温度を検出する、第１の温度検出部の一例である。
第２の温度センサー１０６８は、設置されている部分の温度を計測する。第２の温度センサー１０６８は、計測した温度を出力する。第２の温度センサー１０６８は、例えば、サーミスタである。サーミスタは、比較的安価な温度センサーであるためである。第２の温度センサー１０６８は、ハウジング１０６１に設置される。ただし、第２の温度センサー１０６８は、第１の温度センサー１０６７よりもポリゴンモーター１０６４からの距離が遠い場所に設置される。なお、この場合の距離とは、熱がハウジング１０６１中を熱伝導によって移動する経路の距離を示す。第２の温度センサー１０６８は、一例として、図３に示すようにハウジング１０６１の端とポリゴンモーター１０６４との中間領域付近に設置される。中間領域付近は、他の部品が比較的少ないため、温度センサーの設置が比較的容易である。
第２の温度センサーは、光走査装置１０６の第１の部分よりもポリゴンモーター１０６４から遠い第２の部分の温度を検出する第２の温度検出部の一例である。
図１を用いた説明に戻る。
転写ベルト１０７は、例えば無端状のベルトであり、ローラーの働きにより回転可能である。転写ベルト１０７は、回転することで、各画像形成部から転写された画像を転写ローラー１０８の位置に搬送する。
転写ローラー１０８は、互いに対向する２つのローラーを備える。転写ローラー１０８は、転写ベルト１０７上に形成された画像を、転写ローラー１０８間を通過する画像形成媒体Ｐ上に転写（２次転写）させる。
定着部１０９は、画像が転写された画像形成媒体Ｐに対して加熱及び加圧を行う。これにより、画像形成媒体Ｐ上に転写された画像が定着する。定着部１０９は、互いに対向する加熱部１１０と加圧ローラー１１１とを備える。
加熱部１１０は、例えば、加熱部１１０を加熱するための熱源を備えるローラーである。当該熱源は、例えばヒーターである。熱源によって加熱されたローラーは、画像形成媒体Ｐを加熱する。
あるいは、加熱部１１０は、複数のローラーに懸架された無端ベルトを備えるものであっても良い。例えば、加熱部１１０は、板状熱源、無端ベルト、ベルト搬送ローラー、テンションローラー及びプレスローラーを備える。無端ベルトは、例えば、フィルム状の部材である。ベルト搬送ローラーは、無端ベルトを駆動する。テンションローラーは、無端ベルトに張力を与える。プレスローラーは、表面に弾性層が形成されている。板状熱源は、発熱部側が無端ベルトの内側に接触し、プレスローラー方向に押圧されることで、プレスローラーとの間に所定幅の定着ニップを形成する。板状熱源がニップ領域を形成しつつ加熱する構成のため、通電時における応答性はハロゲンランプによる加熱方式の場合よりも高い。
無端ベルトは、例えば厚さ５０ｕｍのＳＵＳ（steel use stainless）基材あるいは７０ｕｍの耐熱樹脂であるポリイミド上の外側に厚さ２００ｕｍのシリコンゴム層が形成され、最外周がＰＦＡ（perfluoroalkoxy alkane）等の表面保護層で被覆されている。プレスローラーは、例えばφ１０ｍｍの鉄棒表面に厚さ５ｍｍのシリコンスポンジ層が形成され、最外周がＰＦＡ等の表面保護層で被覆されている。
板状熱源は、例えば、セラミック基板上にグレーズ層および発熱抵抗層が積層されている。また、板状熱源は、反対側に余分な熱を逃がすとともに基板の反りを防ぐために、アルミ製のヒートシンクが接着されている。発熱抵抗層は、例えばＴａＳｉＯ２などの既知の素材で形成され、主走査方向において所定の長さと個数に分割されている。
加圧ローラー１１１は、加圧ローラー１１１と加熱部１１０との間を通過する画像形成媒体Ｐを加圧する。
排紙トレイ１１２は、印刷が終わった画像形成媒体Ｐが排出される台である。
両面ユニット１１３は、画像形成媒体Ｐを、裏面への印刷が可能な状態にする。例えば、両面ユニット１１３は、ローラーなどを用いて画像形成媒体Ｐをスイッチバックさせることで画像形成媒体Ｐの表裏を反転させる。
スキャン部１１４は、原稿から画像を読み取る。スキャン部１１４は、原稿から画像を読み取るためのスキャナーである。
当該スキャナーは、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled device）イメージセンサーなどの撮像素子を備える光学縮小方式である。あるいは、当該スキャナーは、ＣＭＯＳ（complementary metal-oxide-semiconductor）イメージセンサーなどの撮像素子を備える密着センサー（ＣＩＳ（contact image sensor））方式である。あるいは、当該スキャナーは、その他の公知の方式である。
原稿送り装置１１５は、例えば、ＡＤＦ（auto document feeder）などとも呼ばれる。原稿送り装置１１５は、原稿用のトレイに載せられた原稿を次々と搬送する。搬送された原稿は、スキャン部１１４によって画像が読み取られる。また、原稿送り装置１１５は、原稿の裏面から画像を読み取るためのスキャナーを備えていても良い。
コントロールパネル１１６は、画像形成装置１００と画像形成装置１００の操作者との間で入出力を行うマンマシンインターフェースなどを備える。コントロールパネル１１６は、例えば、当該操作者が操作するためのボタン及びタッチパネルなどを備える。当該タッチパネルは、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイなどのディスプレイとタッチ入力によるポインティングデバイスとが積層されたものである。したがって、当該ボタン及びタッチパネルは、当該操作者による操作を受け付ける入力デバイスとして機能する。また、当該タッチパネルが備えるディスプレイは、当該操作者に各種情報を通知する表示デバイスとして機能する。
画像形成装置１００の要部回路構成について図５を用いて説明する。図５は、画像形成装置１００の要部回路構成を示すブロック図である。
画像形成装置１００は、一例として、プロセッサー１２１、ＲＯＭ（read-only memory）１２２、ＲＡＭ（random-access memory）１２３、補助記憶デバイス１２４、通信インターフェース１２５、ＲＴＣ（real-time clock）１２６、プリント部１２７、スキャン部１１４及びコントロールパネル１１６を含む。
プロセッサー１２１は、画像形成装置１００の動作に必要な演算及び制御などの処理を行うコンピューターの中枢部分に相当する。プロセッサー１２１は、ＲＯＭ１２２又は補助記憶デバイス１２４などに記憶されたシステムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア又はファームウェアなどのプログラムに基づいて、画像形成装置１００の各種の機能を実現するべく各部を制御する。プロセッサー１２１は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）、ＳｏＣ（system on a chip）、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＧＰＵ（graphics processing unit）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＰＬＤ（programmable logic device）又はＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などである。あるいは、プロセッサー１２１は、これらのうちの複数を組み合わせたものである。
ＲＯＭ１２２は、プロセッサー１２１を中枢とするコンピューターの主記憶装置に相当する。ＲＯＭ１２２は、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ＲＯＭ１２２は、上記のプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ１２２は、プロセッサー１２１が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。
ＲＡＭ１２３は、プロセッサー１２１を中枢とするコンピューターの主記憶装置に相当する。ＲＡＭ１２３は、データの読み書きに用いられるメモリである。ＲＡＭ１２３は、プロセッサー１２１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。
補助記憶デバイス１２４は、プロセッサー１２１を中枢とするコンピューターの補助記憶装置に相当する。補助記憶デバイス１２４は、例えばＥＥＰＲＯＭ（electric erasable programmable read-only memory）、ＨＤＤ（hard disk drive）又はＳＳＤ（solid state drive）などである。補助記憶デバイス１２４は、上記のプログラムを記憶する場合もある。また、補助記憶デバイス１２４は、プロセッサー１２１が各種の処理を行う上で使用するデータ、プロセッサー１２１での処理によって生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。なお、画像形成装置１００は、補助記憶デバイス１２４に代えて、あるいは補助記憶デバイス１２４に加えて、メモリカード又はＵＳＢ（universal serial bus）メモリなどの記憶媒体を挿入可能なインターフェースを備えていてもよい。
ＲＯＭ１２２又は補助記憶デバイス１２４に記憶されるプログラムは、後述する処理を実行するためのプログラムを含む。一例として、画像形成装置１００は、当該プログラムがＲＯＭ１２２又は補助記憶デバイス１２４に記憶された状態で画像形成装置１００の管理者などへと譲渡される。しかしながら、画像形成装置１００は、当該プログラムがＲＯＭ１２２又は補助記憶デバイス１２４に記憶されない状態で当該管理者などに譲渡されても良い。また、画像形成装置１００は、当該プログラムとは別のプログラムがＲＯＭ１２２又は補助記憶デバイス１２４に記憶された状態で当該管理者などに譲渡されても良い。そして、後述する処理を実行するためのプログラムが別途に当該管理者などへと譲渡され、当該管理者又はサービスマンなどによる操作の下にＲＯＭ１２２又は補助記憶デバイス１２４へと書き込まれても良い。このときのプログラムの譲渡は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク又は半導体メモリなどのようなリムーバブルな記憶媒体に記録して、あるいはネットワークなどを介したダウンロードにより実現できる。
通信インターフェース１２５は、画像形成装置１００がネットワークなどを介して通信するためのインターフェースである。
ＲＴＣ１２６は、時計又は時計機能を内蔵する回路などである。
プリント部１２７は、画像データに基づき画像形成媒体Ｐなどに対して画像を印刷するプリンターである。プリント部１２７は、一例として、プリンタープロセッサー１２７１、トナーカートリッジ１０４、画像形成部１０５、光走査装置１０６、転写ベルト１０７、転写ローラー１０８及び定着部１０９を含む。
プリンタープロセッサー１２７１は、印刷機能を実現するために、画像形成装置１００のプリント動作に必要な演算及び制御などの処理を行う。プリンタープロセッサー１２７は、プロセッサー１２１からの指示及び各種プログラムなどに基づいて、プリント動作印必要な演算及び制御などの処理を行う。また、プリンタープロセッサー１２７は、プロセッサー１２１に対して処理結果などを出力する。なお、各種プログラムは、ＲＯＭ１２２又は補助記憶デバイス１２４などの記憶部に記憶されていても良いし、プリンタープロセッサー１２７１の回路内に組み込まれていても良い。あるいは、プリント部１２７に設けられる記憶部が各種プログラムを記憶していても良い。プリンタープロセッサー１２７１は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＳｏＣ、ＤＳＰ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ又はＦＰＧＡなどである。
以下、実施形態に係る画像形成装置１００の動作を図６などに基づいて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。図６は、プロセッサー１２１による処理のフローチャートである。プロセッサー１２１は、ＲＯＭ１２２又は補助記憶デバイス１２４などに記憶されたプログラムに基づいてこの処理を実行する。なお、プロセッサー１２１がＡｃｔＮ（Ｎは、自然数。）の処理の後にＡｃｔ（Ｎ＋１）へと進む場合、このことを説明する記載を省略する場合がある。
プロセッサー１２１は、図６に示す処理を開始するとき、変数Ｔ１及び変数Ｔ２を、ＲＡＭ１２３などに割り当てる。
図６のＡｃｔ１１においてプロセッサー１２１は、第１の温度センサー１０６７及び第２の温度センサー１０６８のそれぞれが出力する温度を取得する。そして、プロセッサー１２１は、第１の温度センサー１０６７から取得した温度を変数Ｔ１に代入する。また、プロセッサー１２１は、第２の温度センサー１０６８から取得した温度を変数Ｔ２に代入する。この処理によって、既に変数Ｔ１に温度が代入されていた場合には、最新の温度に更新される。また、既に変数Ｔ２に温度が代入されていた場合には、最新の温度に更新される。なお、Ａｃｔ１１の処理は、後述するように、位置合わせを実行した後に実行される処理である。したがって、変数Ｔ１は、最後に位置合わせが行われたときの第１の温度センサー１０６７が出力する温度を示す。また、変数Ｔ２は、最後に位置合わせが行われたときの第２の温度センサー１０６８が出力する温度を示す。
Ａｃｔ１２においてプロセッサー１２１は、第１の温度センサー１０６７が出力する温度を取得する。なお、ここで取得される温度を以下「第１の取得温度Ｔ３」という。そして、プロセッサー１２１は、第１の取得温度Ｔ３と変数Ｔ１の値が示す温度との温度差が第１の条件を満たすか否かを判定する。第１の条件は、例えば以下の〔１－１〕及び〔１－２〕の条件を含む。
〔１－１〕 （Ｔ３－Ｔ１）が閾値ｐ１以上である。
〔１－２〕 （Ｔ１－Ｔ３）が閾値ｐ２以上である。
なお、閾値ｐ１及び閾値ｐ２は、正数である。したがって、条件〔１－１〕は、第１の温度センサー１０６７が出力する温度が上昇している場合において満たすこととなる。また、条件〔１－２〕は、第１の温度センサー１０６７が出力する温度が下降している場合において満たすこととなる。なお、閾値ｐ１及び閾値ｐ２は、固定値であっても良いし、他の値の関数によって定められる変数などであっても良い。例えば、閾値ｐ１及び閾値ｐ２は、温度Ｔ１に基づいて決定される。あるいは、閾値ｐ１及び閾値ｐ２は、温度Ｔ３に基づいて決定される。一例として、温度Ｔ１が温度ｔ１１以上温度ｔ１２未満である場合、閾値ｐ１は、ｑ１１である。そして、温度Ｔ１が温度ｔ１２以上温度ｔ１３未満である場合、閾値ｐ１は、ｑ１２である。また、温度ｔ１３以降及びｑ１３以降についても同様である。ここで、ｑ１１、ｑ１２、…は、任意の正数である。また、各値の大小関係は、一例として、ｔ１１＜ｔ１２＜ｔ１３＜…、ｑ１１≧ｑ１２≧…である。このような大小関係となっているのは、温度Ｔ３が高いほど、温度変化に対する色ずれ量が大きくなるためである。また一例として、温度Ｔ１が温度ｔ２１以上温度ｔ２２未満である場合、閾値ｐ２は、ｑ２１である。そして、温度Ｔ１が温度ｔ２２以上温度ｔ２３未満である場合、閾値ｐ２は、ｑ２２である。また、温度ｔ２３以降及びｑ２３以降についても同様である。ここで、ｑ２１、ｑ２２、…は、任意の正数である。また、各値の大小関係は、一例として、ｔ２１＜ｔ２２＜ｔ２３＜…、ｑ２１≦ｑ２２≦…である。このような大小関係となっているのは、温度Ｔ３が高いほど、温度変化に対する色ずれ量が大きくなるためである。なお、閾値ｐ１と閾値ｐ２とは同じ値であっても良い。なお、閾値ｐ１及び閾値ｐ２は、第１の閾値の一例である。プロセッサー１２１は、例えば、〔１－１〕又は〔１－２〕の条件を満たすと判定するならば、第１の条件を満たすと判定する。
プロセッサー１２１は、第１の条件を満たさないと判定するならば、Ａｃｔ１２においてＮｏと判定してＡｃｔ１３へと進む。
Ａｃｔ１３においてプロセッサー１２１は、第２の温度センサー１０６８が出力する温度を取得する。なお、ここで取得される温度を以下「第２の取得温度Ｔ４」という。そして、プロセッサー１２１は、第２の取得温度Ｔ４と変数Ｔ２の値が示す温度との温度差が第２の条件を満たすか否かを判定する。第２の条件は、例えば以下の〔２－１〕及び〔２－２〕の条件を含む。
〔２－１〕 （Ｔ４－Ｔ２）が閾値ｐ３以上である。
〔２－２〕 （Ｔ２－Ｔ４）が閾値ｐ４以上である。
なお、閾値ｐ３及び閾値ｐ４は、正数である。したがって、条件〔２－１〕は、第２の温度センサー１０６８が出力する温度が上昇している場合において満たすこととなる。また、条件〔２－２〕は、第２の温度センサー１０６８が出力する温度が下降している場合において満たすこととなる。なお、閾値ｐ３及び閾値ｐ４は、固定値であっても良いし、他の値の関数によって定められる変数などであっても良い。例えば、閾値ｐ３及び閾値ｐ４は、温度Ｔ２に基づいて決定される。あるいは、閾値ｐ３及び閾値ｐ４は、温度Ｔ４に基づいて決定される。一例として、温度Ｔ４が温度ｔ３１以上温度ｔ３２未満である場合、閾値ｐ３は、ｑ３１である。そして、温度Ｔ４が温度ｔ３２以上温度ｔ３３未満である場合、閾値ｐ３は、ｑ３２である。また、温度ｔ３３以降及びｑ３３以降についても同様である。ここで、ｑ３１、ｑ３２、…は任意の正数である。また、各値の大小関係は、一例として、ｔ３１＜ｔ３２＜ｔ３３＜…、ｑ３１≧ｑ３２≧…である。このような大小関係となっているのは、温度Ｔ４が高いほど、温度変化に対する色ずれ量が大きくなるためである。また一例として、温度Ｔ４が温度ｔ４１以上温度ｔ４２未満である場合、閾値ｐ４は、ｑ４１である。そして、温度Ｔ４が温度ｔ４２以上温度ｔ４３未満である場合、閾値ｐ４は、ｑ４２である。また、温度ｔ４３以降及びｑ４３以降についても同様である。ここで、ｑ４１、ｑ４２、…は、任意の正数である。また、各値の大小関係は、一例として、ｔ４１＜ｔ４２＜ｔ４３＜…、ｑ４１≧ｑ４２≧…である。このような大小関係となっているのは、温度Ｔ４が高いほど温度変化に対する色ずれ量が大きくなるためである。なお、閾値ｐ３と閾値ｐ４とは同じ値であっても良い。また、閾値ｐ３及び閾値ｐ４は、一例として、閾値ｐ１及び閾値ｐ２よりも小さい。これは、第２の温度センサー１０６８による計測温度の時間当たりの変化量が、第１の温度センサー１０６７による計測温度の時間当たりの変化量に比べて小さい場合が多いためである。なお、閾値ｐ３及び閾値ｐ４は、第２の閾値の一例である。プロセッサー１２１は、例えば、〔２－１〕又は〔２－２〕の条件を満たすと判定するならば、第２の条件を満たすと判定する。
プロセッサー１２１は、第２の条件を満たさないと判定するならば、Ａｃｔ１３においてＮｏと判定してＡｃｔ１２へと戻る。かくして、プロセッサー１２１は、第１の条件又は第２の条件を満たすまでＡｃｔ１２及びＡｃｔ１３を繰り返す。
プロセッサー１２１は、Ａｃｔ１２及びＡｃｔ１３の待受状態にあるときに第１の条件を満たすと判定するならば、Ａｃｔ１２においてＹｅｓと判定してＡｃｔ１４へと進む。また、プロセッサー１２１は、Ａｃｔ１２及びＡｃｔ１３の待受状態にあるときに第２の条件を満たすと判定するならば、Ａｃｔ１３においてＹｅｓと判定してＡｃｔ１４へと進む。
Ａｃｔ１４においてプロセッサー１２１は、色ずれ補正のために位置合わせ制御を実行する。
位置合わせ制御は、位置合わせを制御する処理である。位置合わせは、主にカラー印刷のための複数色に対応する複数画像の重ね合わせ精度を維持（調整、補正）するための動作である。例えば、プロセッサー１２１は、画像形成部１０５及び光走査装置１０６などを制御して、位置合わせパターンを転写ベルト１０７上に形成させる。転写ベルト１０７上に形成された位置合わせパターンは、センサーによって読み取られる。プロセッサー１２１は、当該センサーが出力する情報を取得する。そして、プロセッサー１２１は、補助記憶デバイス１２４等に記憶された理想の位置合わせパターンと読み取られた位置合わせパターンとのずれ量を検知し、ずれ量に基づいて、例えば、各ミラー１０６５の位置又は角度などの調整、及び露光タイミングの変更などための制御を行い、色ずれを補正する。なお、画像形成装置１００は、その他の方式で位置合わせを実行するものであっても良い。また、プロセッサー１２１による位置合わせ制御について説明したが、実質的には、プロセッサー１２１とプリンタープロセッサー１２７１の協働により位置合わせ制御が実現される。
以上より、プロセッサー１２１は、位置合わせ制御を行う制御部の一例である。
プロセッサー１２１は、Ａｃｔ１４の処理の後、Ａｃｔ１１へと戻る。
第１実施形態の画像形成装置１００の動作について、図７を用いてさらに説明する。図７は、位置合わせの実行タイミングについて説明するためのグラフである。図７は、実施形態の範囲を限定するものではない。図７は、画像形成装置１００が、室温２３度の室内で、１時間連続で印刷動作を実行し続けた場合の光走査装置１０６の温度変化及び色ずれ変動量などを示している。なお、図７に示す方向色ずれ変動量は、色ずれ補正を行わなかった場合の色ずれ変動量を示す。また、色ずれは、主走査方向の色ずれと副走査方向の色ずれがあるが、図７には、何れか大きい方のみを示している。これは、図７以外の他のグラフも同様である。図７に示すように、第１の温度センサー１０６７による計測温度と第２の温度センサー１０６８による計測温度とは共に上昇を続ける。しかしながら、第１の温度センサー１０６７による計測温度については、時間当たりの温度上昇量が時間と共に徐々に小さくなっていくことが分かる。対して、第２の温度センサー１０６８による計測温度は、時間当たりの温度上昇量があまり変化しないことが分かる。このため、画像形成装置１００は、一例として、動作を開始した当初は比較的短い時間間隔で第１の条件を満たし、位置合わせを実行する。そして、時間の経過と共に、画像形成装置１００は、位置合わせを実行してから第１の条件を満たすまでの時間が長くなっていく。この場合でも、第２の温度センサー１０６８による計測温度は相変わらず上昇を続ける。このため、色ずれ変動量も増加していく。ここで、画像形成装置１００は、第１の条件を満たすより前に第２の条件を満たし、位置合わせを実行するようになる。これにより、画像形成装置１００は、従来に比べて色ずれ変動量の増加が抑えられる。
第１実施形態の画像形成装置１００の動作について、図８を用いてさらに説明する。図８は、位置合わせの実行タイミングについて説明するためのグラフである。図８は、実施形態の範囲を限定するものではない。図８は、画像形成装置１００が、室温２３度の室内で、１０分間欠で印刷動作を実行する場合の光走査装置１０６の温度変化及び色ずれ変動量などを示している。なお、図８に示す色ずれ変動量は、色ずれ補正を行わなかった場合の色ずれ変動量を示す。図８に示すように、第１の温度センサー１０６７による計測温度は、１０分間隔で上昇と下降を繰り返す。そして、当該計測温度の移動平均としては徐々に上昇する。図７の場合と比べると、第１の温度センサー１０６７による計測温度の上昇は緩やかである。したがって、図７の場合と比べると、第１の条件を満たすまでにかかる時間が長い。また、第２の温度センサー１０６８による計測温度は、第１の温度センサー１０６７による計測温度とは異なり、上昇を続ける。このため、色ずれ変動量も増加していく。また、画像形成装置１００は、図７の場合に比べて、第１の条件を満たしにくくなっているため、第２の条件を満たしやすい。以上より、画像形成装置１００は、従来に比べて、色ずれ変動量の増加が抑えられる。
第１実施形態の画像形成装置１００は、ポリゴンモーター１０６４の近くに設置された第１の温度センサー１０６７によって計測された温度が規定以上に変化した場合に色ずれ補正を行う。また、実施形態の画像形成装置１００は、第１の温度センサー１０６７よりもポリゴンモーター１０６４から遠い位置に設置された第２の温度センサー１０６８によって計測された温度が規定以上に変化した場合にも色ずれ補正を行う。ところで、ポリゴンモーター１０６４に近い部分が熱平衡に近い状態になるなどして温度変化が小さくなった場合でも、ポリゴンモーター１０６４から遠い部分については温度変化が小さくならない場合がある。これは、ポリゴンモーター１０６４から生じた熱がハウジング１０６１中を伝わるのに時間がかかるためである。また、ポリゴンモーター１０６４から遠い部分は、ポリゴンモーター１０６４に近い部分よりも、外気による影響が支配的である度合いが高い。このために、外気の影響で、ポリゴンモーター１０６４から遠い部分について温度が変化する場合もある。このような、ポリゴンモーター１０６４から遠い部分の温度変化についても、ハウジング１０６１の変形による色ずれが発生する原因となる。前述したように、第１実施形態の画像形成装置１００は、第２の温度センサー１０６８によって、ポリゴンモーター１０６４から遠い部分についても温度を計測している。したがって、第１実施形態の画像形成装置１００は、ポリゴンモーター１０６４から近い部分だけでなく、ポリゴンモーター１０６４から遠い部分の温度変化を原因とする色ずれについても補正が可能である。これにより、第１実施形態の画像形成装置１００は、従来の画像形成装置よりも色ずれを抑えることができる。
〔第２実施形態〕
第２実施形態の画像形成装置１００の構成は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
以下、第２実施形態に係る画像形成装置１００の動作を図９などに基づいて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。図９は、プロセッサー１２１による処理のフローチャートである。プロセッサー１２１は、例えば、ＲＯＭ１２２又は補助記憶デバイス１２４などに記憶されたプログラムに基づいてこの処理を実行する。なお、図９において図６と同様の処理については、同一の符号を付している。
プロセッサー１２１は、図６に示す処理を開始するとき、変数Ｔ１、変数Ｔ２及び変数ＴＭを、ＲＡＭ１２３などに割り当てる。
プロセッサー１２１は、図９のＡｃｔ１１の処理の後、Ａｃｔ２１へと進む。
Ａｃｔ２１においてプロセッサー１２１は、タイマーを開始する（リセットする）。すなわち、プロセッサー１２１は、例えば、変数ＴＭに現在時刻を示す値を代入する。なお、現在時刻は、例えば、ＲＴＣ１２６から取得された時刻に基づく。プロセッサー１２１は、Ａｃｔ２１の処理の後、Ａｃｔ１２へと進む。
タイマーを制御するプロセッサー１２１は、変数ＴＭを記憶するＲＡＭ１２３などと協働して、時間を計測する計測部の一例として動作する。
プロセッサー１２１は、Ａｃｔ１３の処理においてＮｏと判定したならば、Ａｃｔ２２へと進む。
Ａｃｔ２２においてプロセッサー１２１は、第３の条件を満たすか否かを判定する。プロセッサー１２１は、例えば、タイマーを開始してからの時間が閾値ｐｔ以上である場合に第３の条件を満たすと判定する。なお、閾値ｐｔは、例えば画像形成装置１００の設計者などによって予め定められる。閾値ｐｔは、第３の閾値の一例である。プロセッサー１２１は、第３の条件を満たさないと判定するならば、Ａｃｔ２２においてＮｏと判定してＡｃｔ１２へと戻る。かくして、プロセッサー１２１は、第１の条件～第３の条件のいずれかを満たすまでＡｃｔ１２、Ａｃｔ１３及びＡｃｔ２２を繰り返す。
プロセッサー１２１は、Ａｃｔ１２、Ａｃｔ１３及びＡｃｔ２２の待受状態にあるときに第１の条件を満たすと判定するならば、Ａｃｔ１２においてＹｅｓと判定してＡｃｔ１４へと進む。プロセッサー１２１は、Ａｃｔ１２、Ａｃｔ１３及びＡｃｔ２２の待受状態にあるときに第２の条件を満たすと判定するならば、Ａｃｔ１３においてＹｅｓと判定してＡｃｔ１４へと進む。プロセッサー１２１は、Ａｃｔ１２、Ａｃｔ１３及びＡｃｔ２２の待受状態にあるときに第３の条件を満たすと判定するならば、Ａｃｔ２２においてＹｅｓと判定してＡｃｔ１４へと進む。
第２実施形態の画像形成装置１００の動作について、図１０を用いてさらに説明する。図１０は、位置合わせの実行タイミングについて説明するためのグラフである。図１０は、実施形態の範囲を限定するものではない。図１０は、画像形成装置１００が、室温１０度の室内で、８分間欠で印刷動作を実行する場合の光走査装置１０６の温度変化及び色ずれ変動量などを示している。また、図１０に示す色ずれ変動量は、色ずれ補正を行わなかった場合の色ずれ変動量を示す。また、第３の条件における閾値ｐｔは、一例として３０分とする。図１０に示すように、第１の温度センサー１０６７による計測温度は、８分間隔で上昇と下降を繰り返す。図１０の場合、画像形成装置１００は、第１の温度センサー１０６７による計測温度の上昇と、第２の温度センサー１０６８による計測温度の上昇とが共に図８の場合よりもさらに緩やかである。したがって、画像形成装置１００は、３０分以上第１の条件及び第２の条件を満たさないことが起こり得る。ここで、閾値ｐｔが３０分であることにより、画像形成装置１００は、第３の条件を満たし、色ずれ補正を行う。なお、経過時間３０分頃から１２０分頃までの間の色ずれ変化量傾きは、例えば０．００１２４ｍｍ／分である。また、特定のタイミングで位置合わせをしてから第３の条件を満たすまでの色ずれ変動量は例えば０．０３９４ｍｍであるのに対して、当該特定のタイミングで位置合わせをしてから次に第１の条件又は第２の条件を満たすまでの色ずれ変動量は、例えば０．０５９５ｍｍである。以上より、第２実施形態の画像形成装置１００は、第１実施形態の画像形成装置１００に比べてさらに色ずれを抑えることができることがわかる。
第２実施形態の画像形成装置１００は、第１実施形態の画像形成装置１００と同様の効果が得られる。
また、第２実施形態の画像形成装置１００は、位置合わせを実行してから一定時間経過しても位置合わせを実行しない場合、位置合わせを実行する。これにより、第２実施形態の画像形成装置１００は、第１実施形態の画像形成装置１００よりもさらに色ずれを抑えることができる。
上記の第１実施形態及び第２実施形態は以下のような変形も可能である。
画像形成装置は、温度センサーを３つ以上備えていても良い。そして、当該画像形成装置は、３つ以上の温度センサーにより計測された温度のうちのいずれかが予め定められた閾値以上に変化した場合に位置合わせを実行する。
プロセッサー１２１は、上記実施形態においてプログラムによって実現する処理の一部又は全部を、回路のハードウェア構成によって実現するものであっても良い。
上記実施形態においてプロセッサー１２１が行う処理の一部をプリンタープロセッサー１２７１などのその他のプロセッサーが処理しても良い。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
なお、以下に本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
［Ｃ１］
光走査装置の発熱体近傍の第１の部分の温度を検出する第１の温度検出部と、
前記光走査装置の、前記第１の部分よりも前記発熱体から遠い第２の部分の温度を検出する第２の温度検出部と、
前記第１の部分の温度変化量が第１の閾値以上であるか、前記第２の部分の温度変化量が第２の閾値以上である場合のそれぞれにおいて色ずれ補正のための位置合わせ制御を行う制御部と、を備える画像形成装置。
［Ｃ２］
時間を計測する計測部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１の部分の温度変化量が第１の閾値以上であるか、前記第２の部分の温度変化量が第２の閾値以上であるか、前記計測部による計測時間が第３の閾値以上である場合、それぞれにおいて前記位置合わせ制御を行う、［Ｃ１］に記載の画像形成装置。
［Ｃ３］
前記第１の閾値は、前記第２の閾値よりも大きい値である、［Ｃ１］又は［Ｃ２］に記載の画像形成装置。
［Ｃ４］
前記第１の温度検出部及び前記第２の温度検出部は、前記光走査装置に設けられ、
前記第２の温度検出部は、前記光走査装置のハウジング端部と前記発熱体との中間領域に設けられているサーミスタによって温度を検出する、［Ｃ１］乃至［Ｃ３］のいずれか１項に記載の画像形成装置。
［Ｃ５］
光走査装置の発熱体近傍の第１の部分の温度の温度変化量が第１の閾値以上であるか、前記光走査装置の前記第１の部分よりも前記発熱体から遠い第２の部分の温度変化量が第２の閾値以上である場合のそれぞれにおいて色ずれ補正のための位置合わせを行う、補正方法。
１００……画像形成装置、１０１……給紙トレイ、１０２……手差しトレイ、１０３……給紙ローラー、１０４，１０４Ｃ，１０４Ｍ，１０４Ｙ，１０４Ｋ……トナーカートリッジ、１０５，１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙ，１０５Ｋ……画像形成部、１０６……光走査装置、１０７……転写ベルト、１０８……転写ローラー、１０９……定着部、１１０……加熱部、１１１……加圧ローラー、１１２……排紙トレイ、１１３……両面ユニット、１１４……スキャン部、１１５……原稿送り装置、１１６……コントロールパネル、１２１……プロセッサー、１２２……ＲＯＭ、１２３……ＲＡＭ、１２４……補助記憶デバイス、１２５……通信インターフェース、１２６……ＲＴＣ、１２７……プリンター、１０６１……ハウジング、１０６２……レーザーユニット、１０６３……ポリゴンミラー、１０６４……ポリゴンモーター、１０６５……ミラー、１０６６……レンズ、１０６７……第１の温度センサー、１０６８……第２の温度センサー、１２７１……プリンタープロセッサー

Claims (7)

  1. 光走査装置の発熱体近傍の第１の部分の温度を検出する第１の温度検出部と、
    前記光走査装置の、前記第１の部分よりも前記発熱体から遠い第２の部分の温度を検出する第２の温度検出部と、
    前記第１の部分の温度変化量が第１の閾値以上であるか、前記第２の部分の温度変化量が第２の閾値以上である場合のそれぞれにおいて色ずれ補正のための位置合わせ制御を行う制御部と、を備え、
    前記第１の閾値は、前記第１の温度検出部が出力する温度に基づいて定められる変数であり、
    前記第２の閾値は、前記第２の温度検出部が出力する温度に基づいて定められる変数である、
    画像形成装置。
  2. 時間を計測する計測部をさらに備え、
    前記制御部は、前記第１の部分の温度変化量が第１の閾値以上であるか、前記第２の部分の温度変化量が第２の閾値以上であるか、前記計測部による計測時間が第３の閾値以上である場合、それぞれにおいて前記位置合わせ制御を行う、請求項１に記載の画像形成装置。
  3. 前記第１の閾値は、前記第２の閾値よりも大きい値である、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
  4. 前記第１の温度検出部及び前記第２の温度検出部は、前記光走査装置に設けられ、
    前記第２の温度検出部は、前記光走査装置のハウジング端部と前記発熱体との中間領域に設けられているサーミスタによって温度を検出する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
  5. 光走査装置の発熱体近傍の第１の部分の温度の温度変化量が第１の閾値以上であるか、前記光走査装置の前記第１の部分よりも前記発熱体から遠い第２の部分の温度変化量が第２の閾値以上である場合のそれぞれにおいて色ずれ補正のための位置合わせを行い、
    前記第１の閾値は、前記第１の部分の温度に基づいて定められる変数であり、
    前記第２の閾値は、前記第２の部分の温度に基づいて定められる変数である、
    補正方法。
  6. 前記第１の閾値は、最後に前記位置合わせ制御が行われた際の前記第１の温度検出部が出力する第１温度が、前記第１の温度検出部よる最新の第１の取得温度より小さいときに、前記第１温度が大きくなるにつれて小さくなり、前記第１温度が前記第１の取得温度より大きいときに、前記第１温度が大きくなるにつれて大きくなる、請求項１に記載の画像形成装置。
  7. 前記第２の閾値は、最後に前記位置合わせ制御が行われた際の前記第２の温度検出部が出力する第２温度が、前記第２の温度検出部による最新の第２の取得温度より小さいときに、前記第２の取得温度が大きくなるにつれて小さくなり、前記第２温度が前記第２の取得温度より大きいときに、前記第２の取得温度が大きくなるにつれて小さくなる、請求項１に記載の画像形成装置。
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