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TaSiO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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