(57)【要約】  【課題】温度上昇による熱膨張が発生した場合、あるいは画像形成ユニット間に温度差が生じた場合であっても、位置ずれ量を最小値に抑えることが可能な位置補正手段を備えた画像形成装置を提供する。  【解決手段】複数の感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋと、各感光体の表面を露光する露光手段２０２と、各感光体の表面に形成された静電潜像を顕像化する現像手段２０３とを有し、各感光体の表面に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像を被転写手段１０１に転写する画像形成装置１において、露光手段２０２を１つのユニットで構成すると共に被転写手段１０１の搬送方向に沿って配置し、前記ユニットの一端側を固定すると共に他端側を前記搬送方向に沿って移動可能とした。【選択図】図５
2008058807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体と、前記各感光体の表面を露光する露光手段と、前記各感光体の表面に形成された静電潜像を顕像化する現像手段とを有し、前記各感光体の表面に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像を被転写手段に転写する画像形成装置において、
前記露光手段は１つのユニットで構成されると共に前記被転写手段の搬送方向に沿って配置され、前記ユニットはその一端側が固定されると共に他端側が前記搬送方向に沿って移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記各感光体は側板にそれぞれ回転自在に支持されると共に前記ユニットの一端側は前記側板に固定され、前記ユニットを構成するハウジングは前記側板に比してその熱膨張係数がほぼ２倍に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記被転写手段が中間転写体であり、該中間転写体を駆動する駆動ローラの周長が前記各感光体間の距離の整数倍であり、前記駆動ローラの熱膨張係数と前記各感光体をそれぞれ回転自在に支持する側板の熱膨張係数と前記ユニットを構成するハウジングの熱膨張係数とが同じであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
複数の感光体と、前記各感光体の表面を露光する露光手段と、前記各感光体の表面に形成された静電潜像を顕像化する現像手段とを有し、前記各感光体の表面に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像を被転写手段に転写する画像形成装置において、
前記露光手段は複数のユニットで構成されると共に前記被転写手段の搬送方向に沿って配置され、前記各ユニットはそれぞれ一体的に構成されると共にその一端側が固定され他端側が前記搬送方向に沿って移動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記各感光体は側板にそれぞれ回転自在に支持され、前記各ユニットは前記各感光体に光を照射する反射ミラーをそれぞれ有すると共に前記各ユニットは前記各反射ミラーを保持する保持部材によって一体的に支持され、前記保持部材の一端側は前記側板に固定されると共に、前記保持部材は前記側板に比してその熱膨張係数がほぼ２倍に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記被転写手段が中間転写体であり、該中間転写体を駆動する駆動ローラの周長が前記各感光体間の距離の整数倍であり、前記駆動ローラの熱膨張係数と前記各感光体をそれぞれ回転自在に支持する側板の熱膨張係数と前記各ユニットを支持する保持部材の熱膨張係数とが同じであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに応じてフルカラー画像を形成する電子写真式複写装置、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体である感光体ドラムの周囲に帯電、露光、現像等の各手段が設けられた作像ユニットを記録紙の搬送路近傍あるいは中間転写体の近傍に複数配置し、各感光体ドラム上に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像を記録紙に対して直接的に順次あるいは中間転写体を介して一括して転写し、記録紙上に転写されたカラートナーを定着させてフルカラー画像を得るタンデム式フルカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
この画像形成装置では、各色毎に作像ユニットを設けているので画像形成の高速化が用意である反面、各色を記録紙に対して位置ずれすることなく転写させることが困難であり、画像品質が低下してしまうという問題点がある。この位置ずれの一因として、経時的あるいは温度の変化によって各作像ユニット間に相対的な位置ずれが生じることが挙げられる。また、感光体ドラムや中間転写体の僅かな速度誤差あるいは速度変動に起因しても各色間における画像の位置ずれが生じるため、記録紙上あるいは中間転写体上に各色間の位置ずれを検出するための各色トナー像であるパッチパターンを形成し、このパッチパターンを光検出器で検出して位置ずれを補正する構成が知られている。位置ずれを極力小さく抑えるためには位置ずれの検出精度を高めることが必要であり、通常各色間の位置ずれは最大でも１００μｍ以下、平均では５０μｍ以下とすることが望ましいことから、従来の画像位置検出器は１０μｍ以下の精度で位置ずれを検出している。
【０００４】
従来の構成では、画像位置検出器による検出結果から得られた情報により基準色に対する位置ずれ量を算出し、この算出結果から基準色以外の作像ユニット内における光学系の書き込みタイミングあるいは光学系の位置を補正することにより位置ずれの少ないカラー画像形成装置を得ることができる。しかし、画像位置検出器による位置ずれの補正後、装置内の温度上昇によって各作像ユニット間に相対的な位置ずれが発生した場合には、その都度パッチパターンを形成してこれを画像位置検出器により検出し、位置ずれ量を算出して補正する必要があり、画像形成のスループットを下げるだけでなくトナーの消費量も増大してページコストが上昇するため、温度を検出して位置ずれ量を予測して補正する技術が、例えば「特許文献１」あるいは「特許文献２」に開示されている。
【０００５】
「特許文献１」に開示されている技術は、それぞれ異なる色に対応し一定間隔かつ同一平面上に配置された複数の感光体の表面に作像手段によって所定の潜像形成タイミングでそれぞれ静電潜像を形成し、各静電潜像を現像してトナー像を形成した後に転写ベルトにより記録紙を各感光体の各転写位置に順次搬送して記録紙上に各トナー像を順次重ね合わせて転写することにより、記録紙上にフルカラー画像を形成する画像形成装置において、装置内部の所定位置の温度を検知する温度検知手段と、各感光体の潜像形成タイミングをそれぞれ補正する際に潜像形成タイミングを進めるまたは遅らせるための補正量を入力する入力手段と、感光体の潜像形成タイミングを補正する際に温度検知手段により検知された検知温度及び入力手段により入力された補正量を記憶する記憶手段と、感光体の潜像形成タイミングを補正した後に温度検知手段により検知された検知温度が変化したときに記憶手段に記憶されている検知温度及び補正量に基づいて感光体の潜像形成タイミングを進めるまたは遅らせる補正処理手段とを有するものである。
【０００６】
「特許文献２」に開示されている技術は、それぞれ異なる色の画像を形成する複数の画像形成ユニットを備え、各画像形成ユニットにおいて形成されたそれぞれ異なる色の画像を直接または中間転写体を介して記録紙上に転写することによりフルカラー画像を形成する画像形成装置において、画像形成装置本体内の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段によって検出された画像形成装置本体内の温度に基づいて各画像形成ユニットにおけるカラーレジストずれ量を予測して補正する予測補正手段を備えたものである。
【０００７】
また、「特許文献３」には、レジスト精度を経時的に安定すべく維持するため光走査装置からの走査ビームを各感光体に導くための反射ミラーを側板間に架橋して支持する構成が、「特許文献４」には、光走査ユニットが熱膨張しても走査方向の画像を忠実に記録再現するため、走査方向に伸びる支持部材により光走査ユニットを支持すると共に１カ所を固定し、光走査ユニットが走査方向に変位せずかつ前記固定部以外は相互に変位可能となる構成がそれぞれ開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−２９３６７９号公報
【特許文献２】特開２００３−２０７９７６号公報
【特許文献３】特開２００５−９１９２７号公報
【特許文献４】特許第３４４１６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
「特許文献１」及び「特許文献２」に開示された技術は、予め設定した温度と補正量の関係（テーブル）から検知した温度に基づいてずれ量を予測して補正を実行するものであるが、画像形成装置の高速化が進むと各部の温度が高くなると共に、内部構造によっては各色間で温度差が発生したり印刷状況によって発熱の分布が変化したりするため、テーブルで決められた以外の位置ずれが発生した場合に、上述の画像形成装置では自動補正する手段がなく、温度による予測位置ずれ補正の誤差が大きくなって画質が低下してしまうという問題点がある。
【００１０】
一方、「特許文献３」及び「特許文献４」に開示された画像形成ユニットでは、初期の色合わせは安定しているが連続印刷により本体の温度が高くなると熱膨張により各色間（記録紙上では副走査方向に当たる）の色重ねタイミングが変化し、位置ずれの誤差が大きくなって画質が低下してしまうという問題点がある。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決し、温度上昇による熱膨張が発生した場合、あるいは画像形成ユニット間に温度差が生じた場合であっても、位置ずれ量を最小値に抑えることが可能な位置補正手段を備えた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、複数の感光体と、前記各感光体の表面を露光する露光手段と、前記各感光体の表面に形成された静電潜像を顕像化する現像手段とを有し、前記各感光体の表面に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像を被転写手段に転写する画像形成装置において、前記露光手段は１つのユニットで構成されると共に前記被転写手段の搬送方向に沿って配置され、前記ユニットはその一端側が固定されると共に他端側が前記搬送方向に沿って移動可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、さらに前記各感光体は側板にそれぞれ回転自在に支持されると共に前記ユニットの一端側は前記側板に固定され、前記ユニットを構成するハウジングは前記側板に比してその熱膨張係数がほぼ２倍に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、さらに前記被転写手段が中間転写体であり、該中間転写体を駆動する駆動ローラの周長が前記各感光体間の距離の整数倍であり、前記駆動ローラの熱膨張係数と前記各感光体をそれぞれ回転自在に支持する側板の熱膨張係数と前記ユニットを構成するハウジングの熱膨張係数とが同じであることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、複数の感光体と、前記各感光体の表面を露光する露光手段と、前記各感光体の表面に形成された静電潜像を顕像化する現像手段とを有し、前記各感光体の表面に形成されたそれぞれ異なる色のトナー像を被転写手段に転写する画像形成装置において、前記露光手段は複数のユニットで構成されると共に前記被転写手段の搬送方向に沿って配置され、前記各ユニットはそれぞれ一体的に構成されると共にその一端側が固定され他端側が前記搬送方向に沿って移動可能であることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、さらに前記各感光体は側板にそれぞれ回転自在に支持され、前記各ユニットは前記各感光体に光を照射する反射ミラーをそれぞれ有すると共に前記各ユニットは前記各反射ミラーを保持する保持部材によって一体的に支持され、前記保持部材の一端側は前記側板に固定されると共に、前記保持部材は前記側板に比してその熱膨張係数がほぼ２倍に設定されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、さらに前記被転写手段が中間転写体であり、該中間転写体を駆動する駆動ローラの周長が前記各感光体間の距離の整数倍であり、前記駆動ローラの熱膨張係数と前記各感光体をそれぞれ回転自在に支持する側板の熱膨張係数と前記各ユニットを支持する保持部材の熱膨張係数とが同じであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、温度が上昇して熱膨張が発生しても、色重ねにおける位置ずれが発生せず、良好な画質を維持することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態を採用した画像形成装置を示している。同図において画像形成装置であるフルカラー電子写真式複写装置１は、各色Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（クロ）のカラー画像データとして送られてきた信号を書き込み信号に変換し、露光手段としてのマルチビーム走査装置２０２によって各感光体２００上に露光する。各感光体２００の下方には被転写手段である中間転写体としての中間転写ベルト１０１が配設されており、中間転写ベルト１０１の上方近傍には感光体２００を含む各色毎の画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋが配設されている。各画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋは、図２に示すように、感光体２００、帯電手段２０１、現像手段２０３等を有しており、周知の電子写真プロセスを経て感光体２００上に各色毎のカラートナー像が形成される。
【００２０】
各画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋにて形成されたカラートナー像は、中間転写ベルト１０１を介して各感光体２００と対向配置された各第１転写手段１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋによって中間転写ベルト１０１上に順次転写される。中間転写ベルト１０１上に転写されたカラートナー像は、中間転写ベルト１０１の下方近傍に配設された第２転写手段１０４によって記録紙１０５上に一括転写される。トナー像を転写された記録紙１０５は、その搬送方向下流側に配設された定着手段１０６により転写されたトナー像を熱及び圧力によって定着される。上述の構成中、中間転写ベルト１０１は複数のローラに掛け渡されており、各ローラのうち駆動ローラ１０８が回転駆動されることにより中間転写ベルト１０１が図１の矢印方向に走行する。
【００２１】
本実施形態で示す画像形成装置１は、装置の立ち上がり時あるいは装置内の温度が所定値以上に変化した場合等に、各色間における位置ずれを補正する動作を行う。これは、図３に示すように各画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋにて形成された位置ずれ検出用トナー像パターンを中間転写ベルト１０１上に転写し、中間転写ベルト１０１によって搬送されたトナー像パターンを１次転写位置と２次転写位置との間に配設された画像位置検出器４００によって検出し、位置ずれ補正制御部１０７において特定色（ここでは黒色（Ｋ）のトナー像パターン）の検出信号と他色（ここでは黄色（Ｙ）、赤色（Ｍ）、青色（Ｃ）のトナー像パターン）の検出信号との時間間隔を測定し、測定した相対的な時間差によって各画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋの図示しない半導体レーザから出射されるレーザビームの発光タイミング等を制御することにより相対的な時間差を小さく抑え、これにより各色間の相対的な位置ずれ量を小さく抑えている。
【００２２】
上述した画像位置検出器４００の概略構成を図４に示す。発光部４０１から出射された光は中間転写ベルト１０１へと照射され、中間転写ベルト１０１に反射された光は２個の検出器４０２Ａ，４０２Ｂを有する受光部４０２に入射する。これにより中間転写ベルト１０１上に形成されたトナー像に応じた反射光が受光部４０２に受光され、反射光量に応じた検出信号が得られる。中間転写ベルト１０１に形成されたトナー像パターンが画像位置検出器４００を通過すると、各検出器４０２Ａ，４０２Ｂに入射する反射光が変動し、この反射光の変動は一方の検出器４０２Ａによって最初検知され、その後、他方の検出器４０２Ｂにより検知されるため、各検出器４０２Ａ，４０２Ｂの検知信号に僅かなずれが生じる。この２個の信号の中央のタイミングを検出することにより、外乱や環境による影響が極力小さくなるように抑制している。このようなトナー像パターン（パッチパターン）を用いた検出方法は従来知られており、この一例が例えば特開２０００−２３１２３３号公報に開示されている。
【００２３】
上述の動作は、装置を起動した際あるいは特定の条件下、例えば温度上昇が所定値に達した場合や連続印刷枚数が所定値に達した場合等に行われる。この画像位置検出補正動作中においては、中間転写ベルト１０１に対して検出用のトナー像パターンを形成するため、記録媒体への画像形成動作は行われない。従って、上述の動作を行うことは画像形成効率が低下するために頻繁には行いたくない。本実施形態で示す画像形成装置１では、図１に示すように画像形成ユニット１００内に配設された温度検出手段４１０の温度検出結果に基づいて画像位置検出補正動作が行われる。この機能は、位置ずれ補正制御部１０７にて実行される。
【００２４】
図５に示すように、中間転写ベルト１０１の搬送方向に沿って配置された露光手段２０２の内部には、ポリゴンミラー２０４、ｆθレンズ２０５、反射ミラー２０６Ｙ，２０６Ｍ，２０６Ｃ，２０６Ｋ等が配設されている。図示しない複数の半導体レーザから出射された光は、ポリゴンミラー２０４、ｆθレンズ２０５を介して各反射ミラー２０６Ｙ，２０６Ｍ，２０６Ｃ，２０６Ｋによって反射され、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋの表面がそれぞれ露光される。その後、上述したように各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋ上にトナー像が形成される。
【００２５】
図５に示すように単一のユニットからなる露光手段２０２は、そのハウジングにおける中間転写ベルト搬送方向の一端側が支持部材２０７によって同方向に移動不可となるように固定支持されており、ハウジングの他端側は支持部材２０８によって同方向に移動可能に支持されている。各支持部材２０７，２０８は、図６に示すように、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋを回転自在に支持している側板２２０に固定されている。なお、本実施形態では、露光手段２０２のハウジングの底面に形成した凹部に丸棒状の支持部材２０７を嵌合させて支持する構成としたが、平板にねじで固定する態様としてもよく、側板２２０に対して露光手段２０２が中間転写ベルト搬送方向に移動不可となるように固定されていればどのような態様でもよい。また、支持部材２０８も丸棒状には限られず、側板２２０に対して露光手段２０２が中間転写ベルト搬送方向に移動可能となるように支持されていればどのような態様でもよい。支持部材２０７によるハウジングの支持位置は中間転写ベルト搬送方向の最下流側に配置された感光体２００Ｋの回転中心軸に対して垂直である方向の近傍がよく、支持部材２０７の中心軸と感光体２００Ｋの回転中心軸とが合致する態様が最も好ましい。
【００２６】
上述の構成において、感光体２００上の露光点から中間転写ベルト１０１への転写点までの時間をＴｄ、各感光体間を中間転写ベルト１０１によってトナー像が搬送される時間をＴｂとし、感光体２００Ｋの転写位置ＡＡまでの各色の露光からの時間を計算すると、Ｔｋ（黒色）＝Ｔｄ、Ｔｃ（青色）＝Ｔｄ＋Ｔｂ、Ｔｍ（赤色）＝Ｔｄ＋２Ｔｂ、Ｔｙ（黄色）＝Ｔｄ＋３Ｔｂとなる。従って、転写位置ＡＡにおいて全ての色を重ね合わせるには、黒色に比べて青色の場合には時間Ｔｂだけ、赤色の場合には時間２Ｔｂだけ、黄色の場合には時間３Ｔｂだけそれぞれ早いタイミングで露光を行えばよいこととなる。
【００２７】
ここで、画像形成装置１の内部温度が上昇すると、熱膨張により各部の寸法が変化する。このとき各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋは側板２２０によって保持されているため、側板２２０が伸びることにより各感光体間の距離が変化し、感光体２００Ｋの回転中心軸を中心とした場合に、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃの位置は図５に破線で示す位置（図中、符号２００ＹＳ，２００ＭＳ，２００ＣＳで示す）に変化する。なお、図５では各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃの位置変化量を解り易いように大きく示しているが、実際の変化量は数μｍないし数百μｍ程度である。
【００２８】
一方、露光手段２０２は、固定支持された支持部材２０７の近傍から各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃと同方向に伸びが発生する。図５では中間転写ベルト搬送方向に沿った方向に対する伸びのみを図示しているが、実際には中間転写ベルト搬送方向と垂直な方向にも伸びが発生している。しかし、中間転写ベルト搬送方向と垂直な方向に対する伸びは本発明とは直接的に関係しないので、説明及び図示を省略する。ここで、各感光体間の間隔が熱膨張によって伸びたことによる感光体２００Ｃにおける露光から転写までの時間の増加分をΔｔ１とする。また、露光手段２０２のハウジングを構成する材料の熱膨張係数が側板２２０を構成する材料の熱膨張係数とほぼ同じであれば、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃにおける露光位置は各感光体間の伸びと同じように変化（図に一点鎖線で示す露光位置）し、転写までの時間Ｔｄは変化しないが、露光手段２０２のハウジングを構成する材料の熱膨張係数を側板２２０を構成する材料の熱膨張係数のほぼ２倍とすることで、露光手段２０２のハウジングに取り付けてある各反射ミラー２０６Ｙ，２０６Ｍ，２０６Ｃの位置が、図に破線で示す位置２０６ＹＳ，２０６ＭＳ，２０６ＣＳまで変化する。一点鎖線で示した露光位置と破線で示した露光位置との差をΔｔ０とする。上述と同様に、感光体２００Ｋの転写位置ＡＡまでの各色の露光からの時間を計算すると、Ｔｋ（黒色）＝Ｔｄ、Ｔｃ（青色）＝（Ｔｄ−Δｔ０）＋（Ｔｂ＋Δｔ１）、Ｔｍ（赤色）＝（Ｔｄ−２Δｔ０）＋（Ｔｂ＋２Δｔ１）、Ｔｙ（黄色）＝（Ｔｄ−３Δｔ０）＋（Ｔｂ＋３Δｔ１）となる。ここで、露光手段２０２のハウジングを構成する材料の熱膨張係数が側板２２０を構成する材料の熱膨張係数のほぼ２倍であるためΔｔ０≒Δｔ１となり、上式は熱膨張前の式と同じとなる。つまり、温度が上昇しても色重ねにおける位置ずれが発生せず、良好な画質を維持することができる。
【００２９】
図７は、本発明の第２の実施形態を示している。同図において、露光手段２０２ＣＫは感光体２００Ｋ及び感光体２００Ｃに対して露光を行う露光手段であり、露光手段２０２ＭＹは感光体２００Ｍ及び感光体２００Ｙに対して露光を行う露光手段である。各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹ内には、それぞれポリゴンミラー２０４、ｆθレンズ２０５等が配設されており、各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹの下方には、各反射ミラー２０６Ｃ，２０６Ｋ，２０６Ｍ，２０６Ｙを保持する保持部材としての反射ミラー保持側板２１０が配設されている。各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹは、反射ミラー保持側板２１０に固定された支持部材２０９によってそれぞれのハウジングを固定されている。本実施形態では丸棒状の支持部材２０９を用いる構成としたが、各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹの固定方法はこれに限られず、例えばねじ等によって固定する構成としてもよい。図示しない複数の半導体レーザから出射された光は、ポリゴンミラー２０４、ｆθレンズ２０５を介して各反射ミラー２０６Ｙ，２０６Ｍ，２０６Ｃ，２０６Ｋによって反射され、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋの表面がそれぞれ露光される。その後、上述したように各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋ上にトナー像が形成される。
【００３０】
図８に示すように反射ミラー保持側板２１０は、その中間転写ベルト搬送方向の一端側が支持部材２０７によって同方向に移動不可となるように固定支持されており、他端側は支持部材２０８によって同方向に移動可能に支持されている。各支持部材２０７，２０８は、図８に示すように、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋを回転自在に支持している側板２２０に固定されている。なお、本実施形態では、各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹを一体的に支持する反射ミラー保持側板２１０の底面に形成した凹部に丸棒状の支持部材２０７を嵌合させて支持する構成としたが、平板にねじで固定する態様としてもよく、側板２２０に対して各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹが中間転写ベルト搬送方向に移動不可となるように固定されていればどのような態様でもよい。また、支持部材２０８も丸棒状には限られず、側板２２０に対して各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹが中間転写ベルト搬送方向に移動可能となるように支持されていればどのような態様でもよい。さらに反射ミラー保持側板２１０として本実施形態では板状のものを示したが、反射ミラー保持側板２１０の形状はこれに限られず、例えばボックス形状のものを用いてもよい。支持部材２０７による反射ミラー保持側板２１０の支持位置は中間転写ベルト搬送方向の最下流側に配置された感光体２００Ｋの回転中心軸に対して垂直である方向の近傍がよく、支持部材２０７の中心軸と感光体２００Ｋの回転中心軸とが合致する態様が最も好ましい。
【００３１】
上述の構成において、感光体２００上の露光点から中間転写ベルト１０１への転写点までの時間をＴｄ、各感光体間を中間転写ベルト１０１によってトナー像が搬送される時間をＴｂとし、感光体２００Ｋの転写位置ＡＡまでの各色の露光からの時間は、第１の実施形態と同様に、Ｔｋ（黒色）＝Ｔｄ、Ｔｃ（青色）＝Ｔｄ＋Ｔｂ、Ｔｍ（赤色）＝Ｔｄ＋２Ｔｂ、Ｔｙ（黄色）＝Ｔｄ＋３Ｔｂとなるため、転写位置ＡＡにおいて全ての色を重ね合わせるには、黒色に比べて青色の場合には時間Ｔｂだけ、赤色の場合には時間２Ｔｂだけ、黄色の場合には時間３Ｔｂだけそれぞれ早いタイミングで露光を行えばよいこととなる。
【００３２】
ここで、画像形成装置１の内部温度が上昇すると、熱膨張により各部の寸法が変化する。このとき各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋは側板２２０によって保持されているため、側板２２０が伸びることにより各感光体間の距離が変化し、感光体２００Ｋの回転中心軸を中心とした場合に、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃの位置は図５に破線で示す位置（図中、符号２００ＹＳ，２００ＭＳ，２００ＣＳで示す）に変化する。なお、図５では各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃの位置変化量を解り易いように大きく示しているが、実際の変化量は数μｍないし数百μｍ程度である。
【００３３】
一方、各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹを一体的に支持する反射ミラー保持側板２１０は、固定支持された支持部材２０７の近傍から各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃと同方向に伸びが発生する。図７では中間転写ベルト搬送方向に沿った方向に対する伸びのみを図示しているが、実際には中間転写ベルト搬送方向と垂直な方向にも伸びが発生している。しかし、中間転写ベルト搬送方向と垂直な方向に対する伸びは本発明とは直接的に関係しないので、説明及び図示を省略する。ここで、各感光体間の間隔が熱膨張によって伸びたことによる感光体２００Ｃにおける露光から転写までの時間の増加分をΔｔ１とする。また、反射ミラー保持側板２１０を構成する材料の熱膨張係数が側板２２０を構成する材料の熱膨張係数とほぼ同じであれば、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃにおける露光位置は各感光体間の伸びと同じように変化（図に一点鎖線で示す露光位置）し、転写までの時間Ｔｄは変化しないが、反射ミラー保持側板２１０を構成する材料の熱膨張係数を側板２２０を構成する材料の熱膨張係数のほぼ２倍とすることで、反射ミラー保持側板２１０に取り付けてある各反射ミラー２０６Ｙ，２０６Ｍ，２０６Ｃの位置が、図に破線で示す位置２０６ＹＳ，２０６ＭＳ，２０６ＣＳまで変化する。一点鎖線で示した露光位置と破線で示した露光位置との差をΔｔ０とする。上述と同様に、感光体２００Ｋの転写位置ＡＡまでの各色の露光からの時間を計算すると、Ｔｋ（黒色）＝Ｔｄ、Ｔｃ（青色）＝（Ｔｄ−Δｔ０）＋（Ｔｂ＋Δｔ１）、Ｔｍ（赤色）＝（Ｔｄ−２Δｔ０）＋（Ｔｂ＋２Δｔ１）、Ｔｙ（黄色）＝（Ｔｄ−３Δｔ０）＋（Ｔｂ＋３Δｔ１）となる。ここで、反射ミラー保持側板２１０を構成する材料の熱膨張係数が側板２２０を構成する材料の熱膨張係数のほぼ２倍であるためΔｔ０≒Δｔ１となり、上式は熱膨張前の式と同じとなる。つまり、温度が上昇しても色重ねにおける位置ずれが発生せず、良好な画質を維持することができる。
【００３４】
図９は、本発明の第３の実施形態を示している。同図において、露光手段２０２Ｋは感光体２００Ｋに対して露光を行う露光手段、露光手段２０２Ｃは感光体２００Ｃに対して露光を行う露光手段、露光手段２０２Ｍは感光体２００Ｍに対して露光を行う露光手段、露光手段２０２Ｙは感光体２００Ｙに対して露光を行う露光手段である。各露光手段２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ．２０２Ｙ内には、それぞれポリゴンミラー２０４、ｆθレンズ２０５等が配設されており、各露光手段２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ．２０２Ｙの下方には、各反射ミラー２０６Ｋ，２０６Ｃ，２０６Ｍ，２０６Ｙを保持する保持部材としての反射ミラー保持側板２１０が配設されている。各露光手段２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ．２０２Ｙは、反射ミラー保持側板２１０に固定された支持部材２０９によってそれぞれのハウジングを固定されている。本実施形態では丸棒状の支持部材２０９を用いる構成としたが、各露光手段２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ．２０２Ｙの固定方法はこれに限られず、例えばねじ等によって固定する構成としてもよい。図示しない複数の半導体レーザから出射された光は、ポリゴンミラー２０４、ｆθレンズ２０５を介して各反射ミラー２０６Ｙ，２０６Ｍ，２０６Ｃ，２０６Ｋによって反射され、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋの表面がそれぞれ露光される。その後、上述したように各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋ上にトナー像が形成される。
【００３５】
図１０に示すように反射ミラー保持側板２１０は、その中間転写ベルト搬送方向の一端側が支持部材２０７によって同方向に移動不可となるように固定支持されており、他端側は支持部材２０８によって同方向に移動可能に支持されている。各支持部材２０７，２０８は、図１０に示すように、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋを回転自在に支持している側板２２０に固定されている。なお、本実施形態では、各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹを一体的に支持する反射ミラー保持側板２１０の底面に形成した凹部に丸棒状の支持部材２０７を嵌合させて支持する構成としたが、平板にねじで固定する態様としてもよく、側板２２０に対して各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹが中間転写ベルト搬送方向に移動不可となるように固定されていればどのような態様でもよい。また、支持部材２０８も丸棒状には限られず、側板２２０に対して各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹが中間転写ベルト搬送方向に移動可能となるように支持されていればどのような態様でもよい。さらに反射ミラー保持側板２１０として本実施形態では板状のものを示したが、反射ミラー保持側板２１０の形状はこれに限られず、例えばボックス形状のものを用いてもよい。支持部材２０７による反射ミラー保持側板２１０の支持位置は中間転写ベルト搬送方向の最下流側に配置された感光体２００Ｋの回転中心軸に対して垂直である方向の近傍がよく、支持部材２０７の中心軸と感光体２００Ｋの回転中心軸とが合致する態様が最も好ましい。
【００３６】
上述の構成において、感光体２００上の露光点から中間転写ベルト１０１への転写点までの時間をＴｄ、各感光体間を中間転写ベルト１０１によってトナー像が搬送される時間をＴｂとし、感光体２００Ｋの転写位置ＡＡまでの各色の露光からの時間は、第１の実施形態と同様に、Ｔｋ（黒色）＝Ｔｄ、Ｔｃ（青色）＝Ｔｄ＋Ｔｂ、Ｔｍ（赤色）＝Ｔｄ＋２Ｔｂ、Ｔｙ（黄色）＝Ｔｄ＋３Ｔｂとなるため、転写位置ＡＡにおいて全ての色を重ね合わせるには、黒色に比べて青色の場合には時間Ｔｂだけ、赤色の場合には時間２Ｔｂだけ、黄色の場合には時間３Ｔｂだけそれぞれ早いタイミングで露光を行えばよいこととなる。
【００３７】
ここで、画像形成装置１の内部温度が上昇すると、熱膨張により各部の寸法が変化する。このとき各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋは側板２２０によって保持されているため、側板２２０が伸びることにより各感光体間の距離が変化し、感光体２００Ｋの回転中心軸を中心とした場合に、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃの位置は図５に破線で示す位置（図中、符号２００ＹＳ，２００ＭＳ，２００ＣＳで示す）に変化する。なお、図５では各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃの位置変化量を解り易いように大きく示しているが、実際の変化量は数μｍないし数百μｍ程度である。
【００３８】
一方、各露光手段２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ．２０２Ｙを一体的に支持する反射ミラー保持側板２１０は、固定支持された支持部材２０７の近傍から各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃと同方向に伸びが発生する。図７では中間転写ベルト搬送方向に沿った方向に対する伸びのみを図示しているが、実際には中間転写ベルト搬送方向と垂直な方向にも伸びが発生している。しかし、中間転写ベルト搬送方向と垂直な方向に対する伸びは本発明とは直接的に関係しないので、説明及び図示を省略する。ここで、各感光体間の間隔が熱膨張によって伸びたことによる感光体２００Ｃにおける露光から転写までの時間の増加分をΔｔ１とする。また、反射ミラー保持側板２１０を構成する材料の熱膨張係数が側板２２０を構成する材料の熱膨張係数とほぼ同じであれば、各感光体２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃにおける露光位置は各感光体間の伸びと同じように変化（図に一点鎖線で示す露光位置）し、転写までの時間Ｔｄは変化しないが、反射ミラー保持側板２１０を構成する材料の熱膨張係数を側板２２０を構成する材料の熱膨張係数のほぼ２倍とすることで、反射ミラー保持側板２１０に取り付けてある各反射ミラー２０６Ｙ，２０６Ｍ，２０６Ｃの位置が、図に破線で示す位置２０６ＹＳ，２０６ＭＳ，２０６ＣＳまで変化する。一点鎖線で示した露光位置と破線で示した露光位置との差をΔｔ０とする。上述と同様に、感光体２００Ｋの転写位置ＡＡまでの各色の露光からの時間を計算すると、Ｔｋ（黒色）＝Ｔｄ、Ｔｃ（青色）＝（Ｔｄ−Δｔ０）＋（Ｔｂ＋Δｔ１）、Ｔｍ（赤色）＝（Ｔｄ−２Δｔ０）＋（Ｔｂ＋２Δｔ１）、Ｔｙ（黄色）＝（Ｔｄ−３Δｔ０）＋（Ｔｂ＋３Δｔ１）となる。ここで、反射ミラー保持側板２１０を構成する材料の熱膨張係数が側板２２０を構成する材料の熱膨張係数のほぼ２倍であるためΔｔ０≒Δｔ１となり、上式は熱膨張前の式と同じとなる。つまり、温度が上昇しても色重ねにおける位置ずれが発生せず、良好な画質を維持することができる。
【００３９】
図１１は、本発明の第４の実施形態に用いられる中間転写ベルト１０１の駆動系を示す概略図である。この第４の実施形態では、露光手段としては第１の実施形態で示した露光手段２０２、第２の実施形態で示した各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹ、第３の実施形態で示した各露光手段２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ．２０２Ｙの何れを用いてもよい。図１１において、実線は温度上昇前の状態を、破線は温度上昇後の状態をそれぞれ示している。
【００４０】
温度上昇に伴い、駆動ローラ１０８の直径Ｄｒが熱膨張により直径Ｄｒ’に変化する。駆動ローラ１０８が熱膨張によりこれよりも大径の駆動ローラ１０８Ｓとなると、周長の増大に伴い中間転写ベルト１０１の搬送速度が速くなる。一方、各感光体２００Ｋ―２００Ｃ間の距離は、各感光体２００Ｋ，２００Ｃを回転自在に支持する図示しない側板が伸びるために長くなる。ここで、駆動ローラ１０８の周長が各感光体２００Ｋ，２００Ｃ間の距離の整数倍に設定されていると共に駆動ローラ１０８の熱膨張係数と各感光体２００Ｋ，２００Ｃを回転自在に支持する図示しない側板の熱膨張係数とが同じであれば、各感光体間の距離の増加分Δｔ１は駆動ローラ１０８の熱膨張による速度上昇分で補うことができ、温度上昇による各感光体２００Ｋ−２００Ｃ間における中間転写ベルト１０１の走行時間Ｔｂは変化しないようにすることが可能となる。
【００４１】
一方、各感光体２００Ｋ，２００Ｃは温度上昇に伴いその直径が増大するため（図に破線で示す符号２００ＫＳ，２００ＣＳ）周長が長くなるが、１回転の速度が変化しないため露光から転写までの時間Ｔｂは変化しない。また、上記各実施形態と同様に、露光手段２０２を用いた場合にはそのハウジングの熱膨張係数を、また各露光手段２０２ＣＫ，２０２ＭＹあるいは各露光手段２０２Ｋ，２０２Ｃ，２０２Ｍ．２０２Ｙの何れかを用いた場合には反射ミラー保持板２１０の熱膨張係数を、各感光体２００Ｋ，２００Ｃを回転自在に支持する図示しない側板の熱膨張係数と同じとする。
【００４２】
上述の構成、すなわち駆動ローラ１０８の周長を隣接する各感光体間の距離の整数倍とし、駆動ローラ１０８の熱膨張係数と各感光体２００Ｋ，２００Ｃを回転自在に支持する図示しない側板の熱膨張係数と露光手段のハウジングあるいは各露光手段を一体的に支持する反射ミラー保持側板２１０の熱膨張係数とが同じであれば、温度が上昇しても色重ねにおける位置ずれが発生せず、良好な画質を維持することができる。
【００４３】
上記各実施形態では、画像形成装置としてフルカラー電子写真式複写装置を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置としてはこれに限られず、フルカラープリンタやフルカラー複合機等の他のフルカラー画像形成装置に本発明は適用可能である。また、被転写手段として中間転写ベルト１０１を用いた例を示したが、被転写手段としてはベルト状に限られず例えばドラム状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態を適用可能な画像形成装置の概略正面図である。
【図２】本発明の第１ないし第４の各実施形態に用いられる画像形成ユニットを説明する概略図である。
【図３】本発明の第１ないし第４の各実施形態において実施可能な画像位置検出補正動作を説明する概略図である。
【図４】本発明の第１ないし第４の各実施形態に用いられる画像位置検出器を説明する概略図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に用いられる露光手段を説明する概略正面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に用いられる露光手段を説明する概略斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に用いられる各露光手段を説明する概略正面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に用いられる各露光手段を説明する概略斜視図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に用いられる各露光手段を説明する概略正面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に用いられる各露光手段を説明する概略斜視図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に用いられる中間転写ベルトの駆動系を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  画像形成装置（フルカラー電子写真式複写装置）
１０１  被転写手段（中間転写ベルト）
１０８  駆動ローラ
２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋ  感光体
２０２，２０２ＣＫ，２０２ＭＹ，２０２Ｙ，２０２Ｍ，２０２Ｃ，２０２Ｋ  露光手段
２０３  現像手段
２０６Ｙ，２０６Ｍ，２０６Ｃ，２０６Ｋ  反射ミラー
２１０  保持部材（反射ミラー保持側板）
２２０  側板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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