(57)【要約】【課題】適切な位置ずれ量でトナー像の位置ずれ補正を行える画像形成装置を提供する。【解決手段】位置ずれ量予測情報から、トナー像形成時におけるトナー像の位置ずれ量を予測することにより、当該トナー像形成時のトナー像の位置ずれ量を把握することができる。したがって、このように把握した当該トナー像形成時におけるトナー像の位置ずれ量に応じて、トナー像の位置ずれ補正が為されるように当該トナー像形成時における像担持体の駆動を制御することができる。すなわち、予測値ではあるが当該トナー像形成時におけるトナー像の位置ずれ量が無くなるように、当該トナー像形成時のトナー像の位置ずれ補正を行う。よって、精度良く位置ずれ量の予測を行うことにより、像担持体上の作像位置が適切に調整される。【選択図】図１
2008009107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
該像担持体を駆動する駆動手段と、
該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
該像担持体上に形成した該トナー像を、最終的に記録体上へ転写する転写手段と、
該記録体上の該トナー像を、少なくとも熱を加えて該記録体上に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
該トナー像の位置ずれ量を予測する情報である位置ずれ量予測情報を取得する位置ずれ量予測情報取得手段と、
該位置ずれ量予測情報に基づいて、該位置ずれ量の予測を行う位置ずれ量予測手段と、
該位置ずれ量予測手段の予測結果に応じて、該位置ずれ量を補正するように該駆動手段の駆動を制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の像担持体と、
該複数の像担持体をそれぞれ駆動する複数の駆動手段と、
該複数の像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
該複数の像担持体上に形成した該トナー像を重ね合わせて、最終的に記録体上へ転写する転写手段と、
該記録体上の該トナー像を、少なくとも熱を加えて該記録体上に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
該トナー像の位置ずれ量を予測する情報である位置ずれ量予測情報を取得する位置ずれ量予測情報取得手段と、
該位置ずれ量予測情報に基づいて、該位置ずれ量の予測を行う位置ずれ量予測手段と、
該位置ずれ量予測手段の予測結果に応じて、該位置ずれ量を補正するように該複数の駆動手段のそれぞれの駆動を制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記位置ずれ量予測情報には、上記定着手段の加熱状態変化時点からの経過時間が含まれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の画像形成装置において、
上記記録体の表裏を反転させる記録体反転手段を有しており、
上記位置ずれ量予測情報には、該記録体反転手段の稼動開始時からの経過時間、または、該記録体の両面に画像を形成し終えたときからの経過時間が含まれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の画像形成装置において、
上記位置ずれ量予測情報には、上記駆動手段の駆動状態変化時点からの経過時間が含まれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、
上記像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段を有しており、
上記位置ずれ量予測情報には、該潜像書込手段ＯＮ時からの経過時間、または、該潜像書込手段ＯＦＦ時からの経過時間が含まれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、
使用環境温度を検知する温度検知手段を有しており、
上記位置ずれ量予測情報には、該温度検知手段の検知結果が含まれることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、
少なくとも、上記位置ずれ量予測情報を上記位置ずれ量に換算する情報である換算情報を記憶する情報記憶手段と、
上記トナー像の位置ずれを検知する位置ずれ検知手段と、
該位置ずれ検知手段の検知結果に基づいて、該換算情報を補正する換算情報補正手段とを有す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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、像担持体の表面に形成した可視像を転写体に転写して画像を得る画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置としては、潜像担持体である感光体にトナー像を形成し、これらを記録紙や中間転写体などの転写体に重ね合わせて転写することで画像を得る画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、転写体に対するトナー像の転写位置が相対的にずれると、トナー像に位置ずれが発生してしまうという不具合が生じる。この位置ずれの原因としては、装置本体内の温度上昇によって装置本体内の部材が熱膨張し、当該部材に歪が生じることによるものがある。例えば、反射ミラーなどを介して光ビームを感光体上に照射し、感光体上へ潜像を書き込む光書込部の部材が熱膨張すると、光書込部内で歪みが生じ光ビームの光路がずれるため感光体への潜像の書込位置がずれてしまう。その結果、感光体上に形成されるトナー像に位置ずれが生じてしまう。そのため、トナー像の位置ずれを抑制するために、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、温度検出手段によって装置本体内の温度を検出した結果に基づいて、転写体上に位置ずれ検出用のトナー像のパッチパターンを形成し、このパッチパターンの位置ずれをパターン検出手段によって検出している。そして、このパッチパターンの位置ずれ検出結果に応じて画像の位置ずれを補正している。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２８６４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、トナー像の位置ずれが生じているかを把握するために、位置ずれ検出用のパッチパターンを形成し、そのパッチパターンの位置ずれを検出する必要がある。そのため、特許文献１に記載の画像形成装置のようにパッチパターンの位置ずれを検出してからトナー像の位置ずれ補正を行う構成では、パッチパターンを形成してから位置ずれ補正が為されるトナー像を形成するまでに時間がかかる場合がある。この場合、装置本体内の温度が経時的に変化し、パッチパターン形成時とそのパッチパターンに基づく位置ずれ補正が為されるトナー像形成時とで装置本体内の温度が異なるとき、パッチパターン形成時と当該トナー像形成時とでトナー像の位置ずれ量が異なる結果となる。そのため、パッチパターン形成時の位置ずれ量に基づいて当該トナー像形成時の位置ずれを補正しても、適切な位置ずれ量でトナー像の位置ずれ補正が行えないといった問題が生じる。
【０００５】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、適切な位置ずれ量でトナー像の位置ずれ補正を行える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体を駆動する駆動手段と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該像担持体上に形成した該トナー像を、最終的に記録体上へ転写する転写手段と、該記録体上の該トナー像を、少なくとも熱を加えて該記録体上に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、該トナー像の位置ずれ量を予測する情報である位置ずれ量予測情報を取得する位置ずれ量予測情報取得手段と、該位置ずれ量予測情報に基づいて、該位置ずれ量の予測を行う位置ずれ量予測手段と、該位置ずれ量予測手段の予測結果に応じて、該位置ずれ量を補正するように該駆動手段の駆動を制御する駆動制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、複数の像担持体と、該複数の像担持体をそれぞれ駆動する複数の駆動手段と、該複数の像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該複数の像担持体上に形成した該トナー像を重ね合わせて、最終的に記録体上へ転写する転写手段と、該記録体上の該トナー像を、少なくとも熱を加えて該記録体上に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、該トナー像の位置ずれ量を予測する情報である位置ずれ量予測情報を取得する位置ずれ量予測情報取得手段と、該位置ずれ量予測情報に基づいて、該位置ずれ量の予測を行う位置ずれ量予測手段と、該位置ずれ量予測手段の予測結果に応じて、該位置ずれ量を補正するように該複数の駆動手段のそれぞれの駆動を制御する駆動制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記位置ずれ量予測情報には、上記定着手段の加熱状態変化時点からの経過時間が含まれることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の画像形成装置において、上記記録体の表裏を反転させる記録体反転手段を有しており、上記位置ずれ量予測情報には、該記録体反転手段の稼動開始時からの経過時間、または、該記録体の両面に画像を形成し終えたときからの経過時間が含まれることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記位置ずれ量予測情報には、上記駆動手段の駆動状態変化時点からの経過時間が含まれることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段を有しており、上記位置ずれ量予測情報には、該潜像書込手段ＯＮ時からの経過時間、または、該潜像書込手段ＯＦＦ時からの経過時間が含まれることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、使用環境温度を検知する温度検知手段を有しており、上記位置ずれ量予測情報には、該温度検知手段の検知結果が含まれることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、少なくとも、上記位置ずれ量予測情報を上記位置ずれ量に換算する情報である換算情報を記憶する情報記憶手段と、上記トナー像の位置ずれを検知する位置ずれ検知手段と、該位置ずれ検知手段の検知結果に基づいて、該換算情報を補正する換算情報補正手段とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明においては、位置ずれ量予測情報から、トナー像形成時におけるトナー像の位置ずれ量を予測することにより、当該トナー像形成時のトナー像の位置ずれ量を把握することができる。したがって、このように把握した当該トナー像形成時におけるトナー像の位置ずれ量に応じて、トナー像の位置ずれ補正が為されるように当該トナー像形成時における像担持体の駆動を制御することができる。すなわち、従来のように当該トナー像形成時よりも前に形成されたパッチパターンの位置ずれ量が無くなるように、当該トナー像形成時のトナー像の位置ずれ補正を行うのではなく、予測値ではあるが当該トナー像形成時におけるトナー像の位置ずれ量が無くなるように、当該トナー像形成時のトナー像の位置ずれ補正を行う。よって、精度良く位置ずれ量の予測を行うことにより、像担持体上の作像位置が適切に調整される。
【発明の効果】
【０００８】
以上、本発明によれば、トナー像の位置ずれ補正のために像担持体上の作像位置が、トナー像形成時におけるトナー像の位置ずれ量に応じて調整されるので、適切な位置ずれ量でトナー像の位置ずれ補正ができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）１に適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ１の概略構成を示す断面図である。このプリンタ１は、装置本体の下部に給紙部２が設けられ、その上方に作像部３を配置した構成となっている。装置上面には排紙トレイ６０が形成されている。図中破線は、記録体としての記録紙の搬送経路を示している。記録紙は、給紙部２から給紙され、作像部３にて形成した画像が表面に転写された後、定着装置５０で定着され、排紙トレイ６０に排紙される。なお、図中符号ｈで示すように、装置側面からは手差し給紙が可能となっている。また、装置本体の側面には両面装置９０が装着されている。記録紙の両面に画像を形成する場合、片方の面に画像を形成し、定着装置１０で定着後、その記録紙を図中破線ｒで示すように搬送し、両面装置９０を介して記録紙の表裏を反転させた後、再搬送部４０を経て再給紙され、他方の面に画像が形成される。
【００１０】
上記作像部３では、複数の潜像担持体として複数のドラム状の感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋを並置しており、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）の各色に対応した画像を形成するものである。また、感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋはそれぞれ図示しないドラムモータによって回転駆動される。なお、色の順はこの限りではなく任意に設定することができる。その４つの感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋの各々の周囲には、電子写真プロセスにより画像形成を行うために、帯電ローラ、帯電ブラシ及び帯電チャージャ等を有する帯電部６、７、８、９と、光走査装置８からの光ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の露光部と、各色の現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋと、クリーニング部１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂｋなどが配設されており、それぞれの感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋに各色の画像形成を行うことが可能となっている。光走査装置８は、４つの感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋが並設された作像部３の斜め上方に配置されている。
【００１１】
転写搬送ベルト装置２０には、無端ベルト状の転写搬送ベルト２１が設けられている。この転写搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２、従動ローラ２３及びテンションローラ２４，に張架されている。転写搬送ベルト２１の上部走行面の内側には、各色作像ユニット４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋの感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋにそれぞれ対向する位置に、転写手段を構成する転写ブラシ２８が接触している。この転写ブラシ２８には、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。また、従動ローラ２３の上部には、転写搬送ベルト２１を挟んで紙吸着ローラ２７が設けられている。記録紙は、従動ローラ２３と吸着ローラ２７の間から転写搬送ベルト２１上に送り出され、吸着ローラ２７に印加されたバイアス電圧によって静電的に転写搬送ベルト２１上に吸着された状態で搬送される。
【００１２】
定着装置１０は、本実施形態ではベルト定着方式を採用しており、定着ローラ１２と加熱ローラ１３とに定着ベルト１４が巻き掛けられた構成となっている。定着ローラ１２と加圧ローラ１１は、互いに圧接しており、定着ニップを形成している。また加熱ローラ１３にはヒータ１５が内蔵されている。
【００１３】
次に、光走査装置８について説明する。図２は、光走査装置８の上面図である。また、図３は、図２の光走査装置におけるＡ−Ａ’線部分の断面図である。この光走査装置８は、図３に構成例を示すように、４つの光源ユニット５２，５３，５４，５５と、各光源ユニットからの光ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を対称な２方向に振り分けて偏向走査する光偏向器６２と、この光偏向器６２を中心にして前記２方向に対称に配置され、光偏向器６２により偏向走査される複数の光ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４をそれぞれ対応する感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋの被走査面上に導き結像する光学系部材である結像用レンズ６３，６４，６９，７０，７１，７２と、光路折り返し用のミラー６５，６６，６７，６８，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９，８０とを備えており、これらの構成部材は１つのハウジング５０内に収納されている。より具体的には、ハウジング５０は、光偏向器６２や光学系が配設される基盤５０Ａと、基盤５０Ａの周囲を囲む枠状の側壁５０Ｂとを有すると共に、基盤５０Ａが側壁５０Ｂの略中央部に設けられてハウジング５０を上下に仕切る構造であり、４つの光源ユニット５２，５３，５４，５５はハウジング５０の側壁５０Ｂに配置され、光偏向器６２はハウジング５０の基盤５０Ａの略中央部に配置され、光学系部材である結像用レンズ６３，６４，６９，７０，７１，７２と、光路折り返し用のミラー６５，６６，６７，６８，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９，８０とは基盤５０Ａの両面（上面側と下面側）に分けて配設されている。また、ハウジング５０の上部と下部にはカバー８７，８８が設けられており、下部側のカバー８７には光ビームを通過する開口が設けられ、その開口には防塵ガラス８３，８４，８５，８６が取り付けられている。
【００１４】
この光走査装置８では、図示しないスキャナー等の原稿読み取り装置あるいはパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ及びファクシミリの受信部等の画像データ出力装置から入力される色分解された画像データを光源駆動用の信号に変換し、それに従い各光源ユニット５２，５３，５４，５５内の光源（半導体レーザ［ＬＤ］）を駆動して光ビームを出射する。各光源ユニット５２，５３，５４，５５から出射された光ビームは、面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ５６，５７，５８，５９を通り、直接あるいはミラー６０，６１を介して光偏向器６２に至り、ポリゴンモータ６２ｃで等速回転されている２段のポリゴンミラー６２ａ，６２ｂで対称な２方向に偏向走査される。尚、図３に示す構成ではポリゴンミラーはＬ２，Ｌ３の光ビーム用と、Ｌ１，Ｌ４の光ビーム用の上下２段に分けた構成となっているが、１つの厚めのポリゴンミラーで４つの光ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を偏向走査する構成としてもよい。
【００１５】
光偏向器６２のポリゴンミラー６２ａ，６２ｂで２ビームづつ２方向に偏向走査された光ビームは、例えば上下２層構成の走査線の位置を主走査対応方向に補正する機能を持ったｆθレンズからなる第１の結像用レンズ６３，６４をそれぞれ通過し、第１折り返しミラー６５，６６，６７，６８により折り返されて基盤５１の開口部を通過した後、例えば走査線の位置を副走査対応方向に補正する機能を持った、長尺トロイダルレンズ（ＷＴＬ）からなる第２の結像用レンズ６９，７０，７１，７２を通過し、第２折り返しミラー７３，７５，７７，７９と、第３折り返しミラー７４，７６，７８，８０と、防塵ガラス８３，８４，８５，８６とを介して各色用の感光体被走査面上に照射され静電潜像を書き込む。尚、上記の光走査装置８において、４つの光源ユニット５２，５３，５４，５５は、光源である半導体レーザとその半導体レーザの出射光束をコリメートするコリメートレンズから構成され、これらがホルダーに一体に組み込まれた構成であるが、白黒画像形成時に多用されるブラック用の光源ユニットとして、例えば光源ユニット５４は、高速書込を可能とするために、２つ以上の光源（ＬＤ）とコリメートレンズの組を備えたマルチビーム構成としてもよい。
【００１６】
また、マルチビーム構成とした場合には、ハウジング５０の側壁５０Ｂに対して光源ユニットを光軸中心に回転可能に構成すれば、副走査方向のビームピッチを調整することができ、白黒画像形成時に画素密度を、例えば６００ｄｐｉや１２００ｄｐｉ等に切り替えることが可能となる。さらに、各光ビームＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の光路には、主走査方向の走査開始位置の光束を取り出すための図示しない同期検知用ミラーが設けられており、同期検知用ミラーで反射された光束は、同期検知器８１，８２で受光されて走査開始の同期信号が出力される。尚、光偏向器６２によって偏向走査される光ビームの走査方向が主走査対応方向であり、これは各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋの軸方向である。
【００１７】
また、この主走査対応方向に直交する方向が副走査対応方向である。走査速度均一性調整機構及び走査線傾き調整機構は、ステッピングモータやアジャスタ等により、電気的に駆動制御可能なアクチュエータで構成されており、後述のように画像形成装置による画像出力結果から、電気的な駆動制御により、当該調整機構の調整操作を実施する。
【００１８】
本実施形態の画像形成装置では、転写体に対する各色トナー像の転写位置が相対的にずれると、カラー画像に位置ズレが発生してしまう。図４は、理想の位置に対する実際の画像の位置ずれを模式的に示す図であり、これを参照して説明する。
【００１９】
Ａ．副走査対応方向レジストずれ  
図４（ａ）に示すように、理想的な走査線に対し、副走査対応方向に平行にずれる現象である。光学素子自身の副走査対応方向性能、各光学素子の幾何学的配置精度、および、熱膨張によるそれぞれの変化に起因する。
【００２０】
Ｂ．副走査対応方向：走査線傾き  
図４（ｂ）に示すように、理想的な走査線に対し、副走査対応方向に傾斜する現象である。光学素子自身の副走査対応方向性能、各光学素子の幾何学的配置精度に起因する。
【００２１】
Ｃ．副走査対応方向：走査線曲がり  
図４（ｃ）に示すように、理想的な走査線に対し、副走査対応方向に湾曲する現象である。光学素子自身の副走査対応方向性能、各光学素子の幾何学的形状精度、変形に起因する。
【００２２】
Ｄ．主走査対応方向：レジストずれ  
図４（ｄ）に示すように、走査ごとに画像の書き出し位置がずれる現象である。尚、図では描画上副走査対応方向にオフセットさせた図としている。ポリゴンミラーＮ面の面傾斜が各々異なること、画像形成のモードで光量が異なること、マルチビーム走査（１回の走査で、Ｎ個のＬＤ使用によって副走査対応方向にＮ本の走査線を形成する方法）においてＬＤ波長が微妙に異なる等により発生する。
【００２３】
Ｅ．主走査対応方向：倍率ずれ  
図４（ｅ）に示すように、主走査対応方向の走査線長さが理想的な長さと異なる現象である。光学素子自身の副走査対応方向性能、各光学素子の幾何学的配置精度、および、熱膨張によるそれぞれの変化に起因する。また、マルチビーム走査（１回の走査で、Ｎ個のＬＤ使用によって副走査対応方向にＮ本の走査線を形成する方法）においてＬＤ波長が微妙に異なる等により発生する。
【００２４】
Ｆ．主走査対応方向：走査速度均一性  
図４（ｆ）に示すように、主走査対応方向の走査速度が微視的に異なるために、理想的な主走査対応位置に、光ビーム書込ができない現象である。光学素子自身の主走査対応方向性能、各光学素子の幾何学的配置精度、および、熱膨張によるそれぞれの変化に起因する。
【００２５】
これらの位置ずれとしては、交換部品の位置ずれなどに起因するものなどが挙げられるが、最も高頻度で発生するのは、反射ミラーなどといった光走査装置８の部品の温度変化に伴う伸縮に起因するものである。この温度変化をもたらす熱源としては、定着装置１０のヒータ１５、両面プリントを行う場合の片面側の画像定着時に熱せられた記録紙、感光体ドラム５を駆動させるドラムモータ及び光走査装置８内に設けられたポリゴンモータ６２ｃなどが挙げられる。ここで、ドラムモータは感光体ドラム５を駆動させるときに発熱する。また、ポリゴンモータ６２ｃは書込光を偏向する際、高速回転するため、ポリゴンモータ６２ｃの軸受部が発熱する。さらに、ポリゴンモータ６２ｃの駆動時は、回路基板上の電子制御部品も発熱する。光走査装置８は、カバー部材で密閉されているため、これらポリゴンモータ６２ｃの発熱部（軸受部および電子制御部品）で発生した熱は、光走査装置８内部にこもってしまい、内部が高温になってしまう。
【００２６】
ここで、熱源の作動時からの経過時間と熱源の温度との関係は、一般に熱源を作動させてから経時的に熱源の温度が上昇する。また、熱源の停止時からの経過時間と熱源の温度との関係は、一般に熱源を停止させてから経時的に熱源の温度が下降する。そのため、本実施形態では、当該経過時間を把握することにより、当該経過時間に対応した位置ずれ量を、予め装置本体内のＲＡＭ１２９及びＲＯＭ１３０の少なくとも一方に記憶させておいた換算テーブルに基づいて情報処理部１２０で演算することにより予測している。
【００２７】
例えば、熱源として定着装置１０のヒータ１５を考えた場合、情報処理部１２０は、位置ずれ予測情報であるヒータ１５の加熱状態変化時からの経過時間を取得すると、ヒータ１５では当該経過時間と位置ずれ量との間に図５および図６のような関係があるため、これを満たすような換算テーブルを基に、当該経過時間に対応した位置ずれ量を演算し、位置ずれ量の予測を行う。ここで、加熱状態変化時とは、ヒータ１５が稼動停止状態から稼動状態へ移った時、稼動状態から稼動停止状態へ移った時、または、低出力のスタンバイ状態に移った時などの、ヒータ１５の加熱状態が変化したときのことである。
そして、その位置ずれ量の予測結果に応じて、各感光体ドラム５のドラムモータの回転数を図示しない制御部によって微小に変化させて作像位置を調整することにより、副走査方向の位置ずれ補正を行うことができる。また、熱源がヒータ１５ではなく、両面プリントを行う場合の定着時に熱せられた記録紙、ドラムモータ及びポリゴンモータ６２ｃなどの場合でも、それぞれの熱源に対応した当該経過時間と位置ずれ量との換算テーブルを、装置本体内に記憶させておくことにより、同様のプロセスで位置ずれ補正を行うことができる。また、複数の熱源からの当該経過時間を基に、情報処理部１２０が位置ずれ量の予測を行って、位置ずれ補正を行うことも可能である。なお、熱源は、ヒータ１５、両面プリント時の定着で熱せられた記録紙、ドラムモータ及びポリゴンモータ６２ｃだけに限るものではない。
【００２８】
また、熱源の当該経過時間に対する温度変化の勾配は、装置本体の使用環境温度によって変化するため、使用環境温度が大きく異なると同じ当該経過時間でも位置ずれ量が異なってしまう場合がある。そのため、本実施形態では使用環境温度を把握するために使用環境温度を測定する図１に示した温度センサ１５０をプリンタ１に設けている。なお、温度センサ１５０を設ける位置は図１に示した箇所に限るものではなく、装置本体内全体の温度を検知できる箇所や各熱源近傍などに１つ乃至複数個設けてもよい。これにより、情報処理部１２０が位置ずれ予測を行うときに、使用環境温度に応じた換算テーブルを用いることによって、適切な位置ずれ補正を行うことができる。なお、温度センサが検知した使用環境温度の検知結果に基づいて位置ずれ補正を行うことも可能である。
【００２９】
また、換算テーブルは、装置本体の使用状態によって変化する場合がある。そのため、本実施形態では、換算テーブルの情報を最適なものに補正するため、転写搬送ベルト２１上にトナー像を形成し、そのトナー像の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段を有している。  
【００３０】
次に、画像形成装置におけるトナー像の位置ずれを検出する機構例について説明する。尚、本実施の形態では、転写搬送ベルトを備えた画像形成装置について説明するが、中間転写体を備えた画像形成装置についても下記の機構を用いることができる。
図７は、トナー像の位置ずれを検出する機構の構成を示す図である。画像形成装置本体作像部によって位置ずれ検出用トナーマーク１１５を作製し、転写搬送ベルト２１上に転写する。転写搬送ベルト２１の搬送方向下流にセンサ１１６を設け、位置ずれ検出用トナーマーク１１５を検出する機構である。これらのセンサ１１６は、転写搬送ベルト２１の移動方向と直交する方向（主走査方向）に配列される。
【００３１】
図７においては、センサ１１６の個数を３個としたが、少なくとも２個設けることが必須である。この場合は、転写搬送ベルト２１の両端に近い位置にそれぞれ配置するのがよい。また、位置ずれ検出用トナーマーク１１５は、センサ１１６に対向する位置に形成されるようにする。図７のようにセンサ１１６を３個設けた場合は、要求される調整の精度に応じて、両端２個のセンサ１１６に対向させて位置ずれ検出用トナーマーク１１５を形成する場合と、３個のセンサ１１６全てに対応させて位置ずれ検出用トナーマーク１１５を形成する場合とを選択できる。
【００３２】
図８は、センサ１１６の構成を示す図である。センサ１１６は、それぞれ、転写搬送ベルト２１を照射する発光素子１１７と、転写搬送ベルト２１を反射した光が通過するスリット１１８ａが形成されたスリット板１１８と、スリット１１８ａを通過した光を受光する受光素子１１９とから構成されている。受光素子１１９は、後述する、この受光素子１１９  からの信号を処理する情報処理部１２０に接続されている。尚、本実施形態では、透明な材質で形成された転写搬送ベルト２１を使用しているために発光素子と１１７と受光素子１１９とを転写搬送ベルト２１を挟んだ位置に配置しているが、転写搬送ベルト２１が透明でない場合には、スリット板１１８と受光素子１１９とを発光素子１１７と同じ側に配置し、転写搬送ベルト２１の面で反射した光がスリット１１８ａを通過して受光素子１１９に受光されるように構成する。
【００３３】
次に、位置ずれ検出用トナーマーク１１５と、スリット板１１８に設けられるスリット１１８ａの形状について説明する。図９は、スリット１１８ａの形状を示す図であり、図１０は、転写搬送ベルト２１上に形成された位置ずれ検出用トナーマーク１１５とスリット１１８ａとの位置関係を示したものである。位置ずれ検出用トナーマーク１１５は、転写搬送ベルト２１上における各センサ１１６に対向する位置に形成され、主走査方向に平行なライン状のトナーマーク（以下、「横線マーク」ともいう）と、この横線マークに対して斜めに傾斜したライン状のトナーマーク（以下、「斜め線マーク」ともいう）とにより構成されている。また、位置ずれ検出用トナーマーク１１５のうち、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙは、それぞれ黒トナー、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーにより形成されたものであることを意味する。
【００３４】
スリット１１８ａは、図９に示すように、位置ずれ検出用トナーマーク１１５における横線マークと同じ向きに形成された部分と、位置ずれ検出用トナーマーク１１５における斜め線マークと同じ向きに形成された部分とを有する×印状に形成されている。また、スリット１１８ａは、その幅寸法が"ａ"、その長さ寸法が"ｂ"に形成されている。位置ずれ検出用トナーマーク１１５の幅寸法は、スリット１１８ａの幅寸法"ａ"と同一に形成され、位置ずれ検出用トナーマーク１１５の長さ寸法は、スリット１１８ａの長さ寸法"ｂ"よりも長く形成されている。
【００３５】
転写搬送ベルト２１が副走査方向に移動するのに伴い、各位置ずれ検出用トナーマーク１１５はスリット１１８ａに対向する位置を順次通過する。そして、受光素子１１９は、位置ずれ検出用トナーマーク１１５が形成されていない場合には、透明な転写搬送ベルト２１を介した光をそのまま受光し、位置ずれ検出用トナーマーク１１５がスリット１１８ａの位置と一致している場合には、位置ずれ検出用トナーマーク１１５により遮光された光を受光する。したがって、受光素子１１９の出力を時系列に従って情報処理部１２０で処理することにより、位置ずれ検出用トナーマーク１１５の通過タイミングがわかり、転写搬送ベルト２１上での各色間の位置ずれ検出用トナーマーク１１５の間隔を知ることができる。そして、横線マークの検出信号により、前述した位置特性Ａの場合の副走査対応方向レジストずれを検出することができる。また、同一の主走査線上に形成された２つの横線マークの検出信号を組み合わせることにより、位置特性Ｂの場合の副走査対応方向走査線傾きずれを検出することができる。また、斜め線マークの検出信号により、位置特性Ｄの場合の主走査対応方向レジストずれや、位置特性Ｅの場合の主走査対応方向倍率ずれを検出することができる。
【００３６】
ここで、情報処理部１２０の構成を詳しく説明する。図１１は、情報処理部１２０の構成を示す図である。受光素子１１９から得られた検出信号は、ＡＭＰ（アンプ）１２１によって増幅され、フィルタ１２２によって位置ずれ検出用トナーマーク１１５の信号成分のみが通過され、Ａ／Ｄ変換器１２３によってアナログデータからデジタルデータへと変換される。データのサンプリングは、サンプリング制御部１２４によって制御され、サンプリングされたデータはＦＩＦＯメモリ１２５に格納される。一通り位置ずれ検出用トナーマーク１１５の検出が終了した後、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）メモリ１２５に格納されていたデータはＩ／Ｏポート１２６を介し、データバス１２７によりＣＰＵ１２８及びＲＡＭ１２９にロードされ、適当な演算処理が行われ、各種のずれ量が求められる。そして、そのずれ量を解消するための演算処理が行われ、その演算処理の結果がＲＡＭ１２９に格納され、画像形成時にはその演算処理の結果に基づいて画像形成の制御が行われる。ＲＯＭ１３０には、ずれ量を演算するためのプログラムをはじめ、各種プログラムが格納してある。なお、アドレスバス１３１によってＲＯＭアドレス、ＲＡＭアドレス、各種入出力機器の指定を行っている。また、ＣＰＵ１２８は、受光素子１１９からの検出信号を適当なタイミングでモニタしており、転写搬送ベルト２１および発光素子１１７などの劣化が生じても確実に検出できるように発光量を制御しており、受光素子１１９からの受光信号のレベルが常に一定となるようにしている。
【００３７】
次に、トナー像の位置ずれを調整する手順を具体的に示す。図１２は、前述した位置特性Ｂの場合の副走査対応方向走査線傾きずれが原因となる位置ずれ調整処理について説明するフローチャートである。調整処理がスタートされると、まず、図７に示す両端のセンサ１１６に対向する位置ごとに、基準色の位置ずれ検出用トナーマーク１１５と他の色の位置ずれ検出用トナーマーク１１５とが、転写搬送ベルト２１上に形成される（ステップＳ−Ｂ１）。そして、それらの位置ずれ検出用トナーマーク１１５をセンサ１１６で検出し、その検出結果に応じて、各センサ１１６の位置（主走査対応方向に沿ったセンサ１１６の位置）ごとに基準色に対する他の色の副走査対応方向の位置ずれ量が検出され（ステップＳ−Ｂ２）、ここに、情報処理部１２０の機能の１つである位置ずれ量検出の機能が実行される。次に、各センサ１１６の位置で検出された位置ずれ量から、基準色に対する傾き量が演算され（ステップＳ−Ｂ３）、ここに、情報処理部１２０の機能の１つである演算が実行される。
【００３８】
図１３は、前述した位置特性Ｄの場合の主走査対応方向レジストずれ、及び、位置特性Ｅの場合の主走査対応方向倍率ずれが原因となる位置ずれ量演算処理について説明するフローチャートである。位置ずれ量演算処理がスタートされると、まず、両端のセンサ１１６に対向する位置ごとに基準色の位置ずれ検出用トナーマーク１１５と他の色の位置ずれ検出用トナーマーク１１５とが転写搬送ベルト２１上に形成される（ステップＳ−ＥＤ１）。そして、それらの位置ずれ検出用トナーマーク１１５をセンサ１１６で検出し、その検出結果に応じて各センサ１１６の位置（主走査方向に沿ったセンサ１１６の位置）ごとに基準色に対する他の色の主走査方向の位置ずれ量が検出され（ステップＳ−ＥＤ２）、ここに、情報処理部１２０の機能の１つである位置ずれ量検出の機能が実行される。次に、各センサ１１６の位置で検出された位置ずれ量から、補正すべき画素クロックが演算され（ステップＳ−ＥＤ３）、さらに、補正すべき画素クロックを反映させた場合における位置ずれを補正するシフト量が演算され、ここに、情報処理部１２０の機能の１つである演算が実行される。
【００３９】
次に、図１４は、前述した位置特性Ｆの場合の主走査対応方向走査速度均一性ずれが原因となる位置ずれ量演算処理について説明するフローチャートである。位置ずれ量演算処理がスタートされると、まず、３個のセンサ１１６に対向する位置ごとに基準色の位置ずれ検出用トナーマーク１１５と他の色の位置ずれ検出用トナーマーク１１５とが転写搬送ベルト２１上に形成される（ステップＳ−Ｆ１）。そして、それらの位置ずれ検出用トナーマーク１１５をセンサ１１６で検出し、その検出結果に応じて各センサ１１６の位置（主走査対応方向に沿ったセンサ１１６の位置）ごとに基準色に対する他の色の主走査対応方向の位置ずれ量が検出され（ステップＳ−Ｆ２）、ここに、情報処理部１２０の機能の１つである位置ずれ量検出の機能が実行される。次に、各センサ１１６で検出された位置ずれ量のから、基準色に対する走査速度均一性ずれ量が演算され（ステップＳ−Ｆ３）、ここに、情報処理部１２０の機能の１つである演算が実行される。
【００４０】
よって、位置ずれ量演算処理によって演算された位置ずれ量を基に換算テーブルを情報処理部１２０で補正することによって、位置ずれ予測によって位置ずれの補正を行っても、装置本体の使用状態に関係なく適切な位置ずれ補正をすることができる。
【００４１】
以上、本実施形態によれば、複数の像担持体である複数の感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋと、複数の感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋをそれぞれ駆動する複数の駆動手段である複数のドラムモータと、複数の感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋ上に互いに異なる色のトナー像を形成するトナー像形成手段である現像装置９と、感光体ドラム５上に形成したトナー像を重ね合わせて、最終的に記録体である記録紙上へ転写する転写手段と、記録紙上のトナー像を、少なくとも熱を加えて記録紙上に定着させる定着手段である定着装置１０とを備えた画像形成装置において、転写体上の各色のトナー像の位置ずれを予測する位置ずれ予測情報を取得する位置ずれ量予測情報取得手段であり、また、位置ずれ量予測情報に基づいて、位置ずれ予測を行う位置ずれ予測手段でもある情報処理部１２０と、位置ずれ予測手段の予測結果に基づいて、複数のドラムモータのそれぞれの駆動を制御する制御手段である制御部とを有している。これにより、位置ずれ補正が為されるトナー像形成時の位置ずれ予測情報から情報処理部１２０が予測した位置ずれ量に応じて、トナー像の位置ずれを補正するように感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋのそれぞれの駆動を制御部が制御することによって、各感光体ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋ上の作像位置が調整できるので、トナー像の位置ずれが補正可能となる。
また、本実施形態によれば、上記位置ずれ量予測情報には、定着装置１０の加熱状態変化時点からの経過時間が含まれる。これにより、情報処理部１２０は、位置ずれ予測情報であるヒータ１５の加熱開始時または加熱停止時からの経過時間を取得すると、熱源がヒータ１５の場合に対応した換算テーブルを基に当該経過時間に対応した位置ずれ量を演算し、位置ずれ量の予測を行うことができる。
また、本実施形態によれば、記録紙の表裏を反転させる記録体反転手段である両面装置９０を有しており、上記位置ずれ量予測情報には、両面装置９０の稼動開始時からの経過時間、または、記録紙の両面に画像を形成し終えたときからの経過時間が含まれる。これにより、情報処理部１２０は、定着装置１０により片面側に画像を定着されて熱を持った記録紙が、もう一方の面に再び画像形成されるとき、または、記録紙の両面に画像形成されてからの経過時間を取得すると、熱源が定着時に暖められた記録紙の場合に対応した換算テーブルを基に当該経過時間に対応した位置ずれ量を演算し、位置ずれ量の予測を行うことができる。
また、本実施形態によれば、上記位置ずれ量予測情報には、ドラムモータの動作状態変化時点からの経過時間が含まれる。これにより、情報処理部１２０は、位置ずれ予測情報であるドラムモータの駆動開始時または駆動停止時からの経過時間を取得すると、熱源がドラムモータの場合に対応した換算テーブルを基に当該経過時間に対応した位置ずれ量を演算し、位置ずれ量の予測を行うことができる。
また、本実施形態によれば、感光体ドラム５に潜像を書き込む潜像書込手段である光走査装置８を有しており、上記位置ずれ量予測情報には、光走査装置８の動作状態変化時点からの経過時間が含まれる。これにより、情報処理部１２０は、位置ずれ予測情報である、光走査装置８内に設けられたポリゴンモータ６２ｃの稼動時または停止時からの経過時間を取得すると、熱源がポリゴンモータ６２ｃの場合に対応した換算テーブルを基に当該経過時間に対応した位置ずれ量を演算し、位置ずれ量の予測を行うことができる。
また、本実施形態によれば、使用環境温度を検知する温度検知手段である温度センサ１５０を有している。これにより、情報処理部１２０が位置ずれ予測を行うときに、使用環境温度に応じた換算テーブルを用いることによって、使用環境温度に関係なく適切な位置ずれ補正を行うことができる。なお、温度センサ１５０の検出結果に基づいて、位置ずれ補正を行う構成にしても良い。
また、本実施形態によれば、少なくとも、上記位置ずれ量予測情報を上記位置ずれ量に換算する情報である換算情報を記憶する情報記憶手段であるＲＡＭ１２９と、トナー像の位置ずれを検知する位置ずれ検知手段であるセンサ１１６と、センサ１１６の検知結果に基づいて、換算情報を補正する換算情報補正手段とを有している。これにより、センサ１１６の検知結果から位置ずれ量演算処理を行い、演算された位置ずれ量を基に換算テーブルを補正することによって、位置ずれ予測によって位置ずれの補正を行っても、装置本体の使用状態に関係なく適切な位置ずれ補正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】光走査装置の上面図。
【図３】光走査装置におけるＡ−Ａ’線部分の断面図。
【図４】理想の位置に対する実際の画像の位置ずれ模式図。
【図５】ヒータ作動時の時間−位置ずれ量関係図。
【図６】ヒータ停止時の時間−位置ずれ量関係図。
【図７】トナー像の位置ずれを検出する機構の構成図。
【図８】センサの構成図。
【図９】スリットの概略構成図。
【図１０】位置ずれ検出用トナーマークとスリットとの位置関係。
【図１１】情報処理部の概略構成図。
【図１２】副走査対応方向走査線傾きずれが原因となる位置ずれ調整処理のフローチャート。
【図１３】主走査対応方向レジストずれ、及び、主走査対応方向倍率ずれが原因となる位置ずれ量演算処理のフローチャート。
【図１４】主走査対応方向走査速度均一性ずれが原因となる位置ずれ量演算処理のフローチャート。
【符号の説明】
【００４３】
５        感光体ドラム
１５      ヒータ
４０      再搬送部
６２ｃ    ポリゴンモータ
９０      両面装置
１１８    スリット板
１２０    情報処理部
１２９    ＲＡＭ
１５０    温度センサ
【図１】
2008009107.tif 000003
【図２】
2008009107.tif 000004
【図３】
2008009107.tif 000005
【図４】
2008009107.tif 000006
【図５】
2008009107.tif 000007
【図６】
2008009107.tif 000008
【図７】
2008009107.tif 000009
【図８】
2008009107.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008009107.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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