(57)【要約】【課題】簡易な構成で適切な位置ずれ検知・補正タイミングを決定し、効率よく高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】ポリゴンスキャナー６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙにより感光体１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ上に静電潜像を形成し、その静電潜像を可視像化して転写紙に転写することで画像を形成する画像形成装置において、ポリゴンスキャナー６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙの動作時間及び休止時間を監視する監視手段と、可視像化した画像の位置ずれを補正する補正手段とを備え、ポリゴンスキャナー６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙの動作時間を監視してポリゴンスキャナー６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙの動作時間に応じて位置ずれ補正動作を行うタイミングを決定する。【選択図】      図７
2004243700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリゴンスキャナーにより像担持体上に静電潜像を形成し、前記静電潜像を可視像化して転写材に転写することで画像を形成する画像形成装置において、
前記ポリゴンスキャナーの動作時間及び休止時間を監視する監視手段と、
可視像化した画像の位置ずれを補正する補正手段と、を備え、
前記ポリゴンスキャナーの動作時間を監視して前記ポリゴンスキャナーの動作時間に応じて位置ずれ補正動作を行うタイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ポリゴンスキャナーの動作時間及び休止時間を監視して前記ポリゴンスキャナーの動作時間、休止時間に応じて位置ずれ補正動作を行うタイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ポリゴンスキャナーの動作時間が長くなるにつれて位置ずれ補正動作を行うタイミングを徐々に遅らせることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
位置ずれ補正動作を行う時間間隔に上限を設けたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ装置などの画像形成装置に係り、詳しくは、適切な位置ずれ検知・補正タイミングを決定し、効率よく高画質な画像を形成することができる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の書込ユニットと作像カートリッジを備えた画像形成装置では、機構の寸法誤差や駆動誤差があると本来トナー像が形成される位置とは異なる位置にトナー像が形成されることになるので、画像ムラが発生する。特にカラー電子写真装置に於いては、各色同士の相対的な位置ずれが新たな問題として発生する。
この種のカラー電子写真装置は用紙搬送経路に沿って複数個の画像形成部が配列されており、用紙が各画像形成部を通過する度に異なった色が順次転写され、最終的に例えば４色の重ね合わせによるカラー画像が得られる。各画像形成部は、画像形成媒体として機能するこの例では４つのドラム状の感光体と、それぞれの感光体の周囲に配置された、帯電装置、現像装置、露光装置等から構成されている。
送信されてきた色分解画像信号は、その強度レベルをもとにして画像処理部で色変換処理を受け、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のカラー画像データに変換され、データを基にして、帯電装置によって表面が一様に帯電された各感光体に対して露光が行われる。
【０００３】
露光装置としては、レーザースキャナーが使用されており、このレーザースキャナーは、レーザー光源からのレーザービームをポリゴンスキャナーで反射させ、更にｆθレンズで光路を折り曲げ且つ光径を絞り、感光体の表面を露光するようになっている。このレーザースキャナーの書き込みの仕方は、ポリゴンスキャナーが回転することにより感光体の軸方向（主走査）に潜像が書き込まれ、感光体の回転によって感光体軸に対し直交方向（副走査）に書き込まれる。このようにして各感光体の表面上に形成された静電潜像は現像装置で現像されてトナー像が形成され、このトナー像が用紙上に転写される。転写後は定着装置によって定着され、排紙部に送られる。転写後に感光体の表面に残ったトナーはクリーニング装置により除去される。
各色の位置合わせは、給紙部から送られた記録紙がレジスト部から搬送ベルトによって各色の転写位置に搬送されるタイミングと、各感光体上の画像が転写位置に移動されるタイミングが各色全て一致するように露光開始時間を設定することによって行われる。
【０００４】
このように構成されたカラー電子写真装置では、感光体軸間距離の誤差、感光体平行度誤差、折り返しミラーなど光学系の設置誤差、書き込みタイミング誤差等により本来重ならなければならない位置に色が重ならず、各色同士の相対的な位置ずれが生じる。色間の相対的位置ずれは色ずれとして視覚的に目立ちやすく、画像品質を著しく低下させる。これらは初期的に調整を行っても、作像ユニットの交換、メンテナンス、製品の運搬等によってずれるばかりか、複数枚の画像形成後の機構の温度膨張によっても経時的に誤差が変動するため、より短いレンジで調整を行う必要が出てくる。とりわけ複数の感光体を有してなるフルカラー電子写真装置では、位置ずれ要因が多いためにその対策は難易度が高いとされている。
そこで、従来、このような複数の画像形成ステーションを備えた画像形成装置においては、例えば、複数の画像形成ステーションを順次転写紙を搬送する搬送ベルトの幅方向両端部に、各色の画像の位置ずれを検知するためのトナーマークを形成し、当該両端部のトナーマークを搬送ベルトの最下流側に設けられた発光素子と受光素子及び当該トナーマークの形状に合った透過窓の形成されたスリット部材からなる検出手段により検出して、当該搬送ベルトの両端のトナーマークの検出結果に基づいて位置ずれを検出し、その検出結果によって、各画像形成ステーションによる画像の位置ずれを補正している。
【０００５】
上記トナーマークは、搬送ベルト上に、光書込の走査方向（主走査方向）に平行なラインと、主走査方向に対して特定の角度（例えば、４５度）を有したラインと、で形成されており、検出手段は、上記受光素子と搬送ベルトとの間に当該トナーマークの形状にあった透過窓の形成されたスリット部材が配設されている。したがって、検出手段の受光素子は、透明な搬送ベルトを透過した発光素子からの光をそのまま受光し、トナーマークが透過窓の位置と一致すると、トナーマークによって遮光された光を受光する。
検出手段は、受光素子の受光する光量の差によってトナーマークが通過したタイミングを検知し、主走査方向に平行に形成されたトナーマークのラインの検出のピーク時間の差分によって、副走査方向の位置ずれを、主走査方向に対して特定の角度を有したラインの検出のピーク時間の差分によって主走査方向の位置ずれを、それぞれ検出する。画像形成装置は、この検出手段の検出結果に基づいて、位置ずれを算出して、上記調整処理を行う。
また、他の技術としては、電源投入時からの積算時間を計測し、その時間に応じて位置ずれ補正開始タイミングを決定する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。又、装置内部の温度を検出し、その温度の変化に応じて位置ずれ補正開始タイミングを決定する画像形成装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１８８６９７号公報
【特許文献２】特許第２６２５１３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したポリゴンスキャナーをオンするとモータの発生する熱により装置内の温度（主に書き込み光学装置内の温度）が上昇し、それに伴って位置ずれ量が大きくなる。これは、温度変化に伴いレンズの特性や、部材の膨張収縮により光学素子の位置が変化して結果的に感光体上のレーザの照射位置がずれてしまうためである。そのため、色ずれ検知・補正機構を持つカラー電子写真装置は、このような位置ずれを補正するために上記のような検知・補正動作に時間を割かなければならないので画像形成効率が低下してしまう。
つまり、通常の画像形成シーケンスと、トナーマークを形成しトナーマークを読み取ってその結果に基づいて補正動作を行うレジスト補正シーケンスとを互いに独立したタイミングで実行する検知・補正方法では各画像形成ステーションがトナーマークを形成する時間、形成した各トナーマークを搬送ベルトに転写してそれがマーク検知センサに到達するまでの時間、センサがトナーマークを読み取ってずれ量を演算する時間、その演算したずれ量を補正する時間まで通常の画像形成動作を休止する必要があり、このような画像形成の生産効率の低下が問題となっている。
【０００７】
また、特開平５−１８８６９７号公報の画像形成装置の場合は、本体の電源が入っていたとしても機械が動作しない場合は装置内部の温度は上昇せず、電源オンからの積算時間と温度が対応づかない。そのため適切なタイミングで位置合わせ補正を実行することが出来ない。さらに、特許第２６２５１３０号公報の画像形成装置では、装置内部の温度を監視するために特別な温度センサが必要であり、そのため構成が複雑になると共にコストが上昇するという問題を有している。
そこで、本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、簡易な構成で適切な位置ずれ検知・補正タイミングを決定し、効率よく高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために、請求項１記載の発明では、ポリゴンスキャナーにより像担持体上に静電潜像を形成し、前記静電潜像を可視像化して転写材に転写することで画像を形成する画像形成装置において、前記ポリゴンスキャナーの動作時間及び休止時間を監視する監視手段と、可視像化した画像の位置ずれを補正する補正手段とを備え、前記ポリゴンスキャナーの動作時間を監視して前記ポリゴンスキャナーの動作時間に応じて位置ずれ補正動作を行うタイミングを決定する画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記ポリゴンスキャナーの動作時間及び休止時間を監視して前記ポリゴンスキャナーの動作時間、休止時間に応じて位置ずれ補正動作を行うタイミングを決定する画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、前記ポリゴンスキャナーの動作時間が長くなるにつれて位置ずれ補正動作を行うタイミングを徐々に遅らせる画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、位置ずれ補正動作を行う時間間隔に上限を設けた画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態である画像形成装置の機構部の概略を示す側面図である。なお、後述する第１の実施の形態〜第３の実施の形態はこの図１の画像形成装置において実現されている。図１の画像形成装置には用紙搬送経路に沿って複数個の画像形成部が配列されており、用紙が各画像形成部を通過する度に異なった色が順次転写され、最終的にこの例では４色の重ね合わせによるカラー画像が得られる。各画像形成部は、像担持体として機能する４つのドラム状の感光体１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙと、それぞれの感光体１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの周囲に配置された、帯電装置２ＢＫ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、現像装置３ＢＫ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、露光装置４ＢＫ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ等から構成されている。
画像形成装置には非図示のパーソナルコンピュータなどから色分解画像信号が送られ、その信号の強度レベルをもとにして画像処理部で色変換処理を受け、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のカラー画像データに変換され、データを基にして、帯電装置２ＢＫ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙによって表面が一様に帯電された各感光体１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙに対して露光が行われる。
【００１０】
露光装置４ＢＫ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙにはレーザースキャナーが使用されており、このレーザースキャナーは、レーザー光源からのレーザービームをポリゴンスキャナー６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙで反射させ、更にｆθレンズ７ＢＫ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｙで光路を折り曲げ且つ光径を絞り、感光体の表面を露光するようになっている。このレーザースキャナーの書き込みの仕方は、ポリゴンスキャナー６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙが回転することにより感光体の軸方向（主走査）に潜像が書き込まれ、感光体１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの回転によって感光体軸に対し直交方向（副走査）に書き込まれる。
このようにして各感光体１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの表面上に形成された静電潜像は現像装置で現像されてトナー像が形成され、このトナー像が用紙上に転写される。転写後は定着装置によって定着され、排紙部に送られる。転写後に感光体１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの表面に残ったトナーは感光体１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙの近傍に設けられたクリーニング装置５ＢＫ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙにより除去される。
各色の位置合わせは、給紙部８から送られた記録材（記録紙）がレジスト部９から搬送ベルト１０によって各色の転写位置に搬送されるタイミングと、各感光体１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ上の画像が転写位置に移動されるタイミングが各色全て一致するように露光開始時間を設定することによって行われる。
【００１１】
ところで、電子写真方式によってカラー画像を形成する機構では、機構上誤差の経時的拡大や温度膨張の影響によって、形成した画像において色間の相対的位置ずれが発生する。図２はポリゴンスキャナーの作動時間と装置内温度及び位置ずれ量の関係を示したものである。同図において、実線で示すように装置内温度はポリゴンスキャナーの電源を投入した時点から急激に上昇し、徐々にある一定の温度まで上昇し、ポリゴンスキャナーへの電源を切ると急激に環境温度へと下降する。位置ずれ量は、ポリゴンスキャナーの電源投入による装置内温度の上昇に伴って類似した上昇波形をたどって急激に大きくなって、徐々に安定し、電源投入の解除による装置内温度の下降に伴って小さくなる。
また、装置内温度はポリゴンスキャナーと連動する定着加熱ローラによっても影響を受けている。図３は定着加熱ローラと装置内の温度の時間的推移を示したものである。図３に示すように、装置内温度は定着加熱ローラの温度の変化に追随する状態で変化する。すなわち、ある環境温度１または環境温度２から電源が投入されると、定着加熱ローラの温度上昇（図中の実線）に伴って装置内温度が追随する状態で上昇する。この定着加熱ローラの温度に関する特性はポリゴンスキャナー駆動時の装置内温度への影響を予測するために必要な情報となる。なお、本発明の画像形成装置では、ポリゴンスキャナーの動作時間及び休止時間を監視する監視手段と、可視像化した画像の位置ずれを補正する補正手段とを備えており、予測した装置内温度に基づいて位置ずれの検出・補正のタイミングを設定することができるようになっている。
【００１２】
ここで、画像形成装置における位置ずれの検出について説明する。この画像形成装置には形成した画像における色間の相対的位置ずれを補正するために、透明な搬送ベルト１０に特定のトナーマークを形成し、そのマークを備え付けのセンサーにより読み取り、各色の画像位置を認識している。図４は各画像形成部が搬送ベルト１０上に形成したトナーマーク１３と、搬送ベルト１０の最下流部に備えられたトナーマーク１３を検知するトナーマーク検知センサ１４の配置関係を示した斜視図である。トナーマーク１３は搬送ベルト１０の幅方向両端縁に沿った位置に形成され、対応するトナーマーク検知センサ１４によって搬送ベルト１０の両端でのレジスト位置ずれを検知する。
【００１３】
図５は一方のトナーマーク検知センサ１４を示した斜視図である。搬送ベルト１０上のトナーマーク１３は、光書き込みの走査方向（主走査方向）に平行なラインと、主走査方向にたいして特定の角度（例えば４５°）をもったラインで形成される。トナーマーク１３が通過する位置にトナーマーク検知センサ１４が置かれている。トナーマーク検知センサ１４は発光素子及び受光素子が搬送ベルト１０を挟んで対向して配置されており、搬送ベルト１０上のトナーマークを照射するＬＥＤ１５とトナーマーク１３の形状に合うように透過窓が開けられたスリット１６と、スリット１６を介してＬＥＤ１５の光を受光するＰＤ（フォトダイオード）１７とで構成されている。
ＰＤ１７はマークがない場合は透明な搬送ベルト１０を介した光をそのまま受光し、トナーマーク１３がスリットの位置と一致した場合にはマークによって遮光された光を受光する。トナーマーク検知センサ１４は、この光量の差によってマークが通過したタイミングを検知する。
検知信号としては図６のような波形を描き、トナーマーク１３のうち主走査方向に平行に形成されたラインのピーク時間の差分Δｔｆによって副走査方向のレジストずれを検知し、斜めに作られたラインのピーク時間の差分Δｔｓによって主走査方向のレジストずれを割り出す。走査線の斜めずれや、倍率ずれの算出はこれら演算処理の応用で同様に割り出すことができる。補正動作としては、スキューに関しては光学系内の光学素子の傾きを調整するなど、機械的な移動によって行い、その他の補正は書き込み光源の点灯タイミングを変えることによって行う。
【００１４】
ここで、図７を用いて本発明の第１の実施形態の画像形成装置における動作フローについて説明する。まず、ステップＳ１０１においてポリゴンスキャナーの電源投入（以下、ポリゴンスキャナーの電源投入はポリゴンオン、ポリゴンスキャナーの電源切りはポリゴンオフと言う）時間を計時するタイマーをリセットし、ステップＳ１０２でポリゴンオンかどうかチェックする。
ステップＳ１０２で、ポリゴンオンでないとき、すなわち、ポリゴンオフ状態であると、タイマーによりポリゴンオン時間の計時中であったかどうか、すなわち、ポリゴンオンからポリゴンオフにされた状態であるかチェックし（ステップＳ１０３）、ポリゴンオン時間の計時中であった場合には、ポリゴンオン時間の計時をストップして（ステップＳ１０４）、タイマーを予め設定された基準の補正タイミング設定時間にリセットする（ステップＳ１０５）。その後、後述する位置ずれ検出・補正タイミングの設定時間をリセットし（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０２に戻って、ポリゴンオンか否かのチェックを行う（ステップＳ１０２）。
上記ステップＳ１０３で、ポリゴンオン時間の計時中でないときには、そのままステップＳ１０２に戻って、ポリゴンオンか否かのチェックを行う（ステップＳ１０２）。上記ステップＳ１０２で、ポリゴンオンのときには、タイマーをスタートさせ（ステップＳ１０７）、位置ずれ検出・補正タイミングとして設定した補正タイミング設定時間が経過、すなわち、タイマーがポリゴンオンの時点から補正タイミング設定時間を計時するのを待って（ステップＳ１０８）、位置ずれ補正モードを実行する（ステップＳ１０９）。
【００１５】
この位置ずれ補正モードでは、各画像形成部によるトナーマーク１３の形成処理、形成したトナーマーク１３を搬送ベルト１０に転写してトナーマーク検知センサ１４に搬送して、トナーマーク検知センサ１４でトナーマーク１３を読み取ってずれ量を算出する位置ずれ量検出処理、検出した位置ずれ量に基づいて上記各部の調整による位置ずれの補正を行う補正処理を、通常の画像形成処理を休止した状態で行う。
位置ずれ補正モード処理を実行すると、当該位置ずれ補正モード処理での位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きいか否かをチェックし（ステップＳ１１０）、位置ずれ補正量が小さいときには、次のポリゴンオンから位置ずれ検出・補正を行うまでの設定時間としての補正タイミング設定時間を予め設定された所定時間だけ長くのばして、ステップＳ１０２に戻る（ステップＳ１１１）。
この補正タイミング設定時間をのばす方法は、例えば、今までの補正タイミング設定時間に特定の時間、例えば、５分〜３０分程度を加算する方法、今までの補正タイミング設定時間に特定の係数、例えば、１．１〜２等を乗算する方法等を採用することができ、後者の方が好適である。
そして、上記ステップＳ１１０で、位置ずれ補正モード処理での位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きい場合には、補正タイミング設定時間をのばすことなく、ステップＳ１０２に戻って、上記同様の処理を行う。
【００１６】
このように、本実施の形態の画像形成装置は、ポリゴンスキャナー６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙの動作時間（ポリゴンオン時間）に基づいて位置ずれ補正処理を行うタイミングを決定している。
したがって、第１の実施の形態の画像形成装置は、装置内温度と密接に関係している位置ずれを、当該装置内温度に関与しているポリゴンスキャナー６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙの動作時間に基づいて予測して、位置ずれ量が大きくなる前のタイミングで位置ずれ補正処理を行うことができ、簡易な構成で適切な位置ずれ検知・補正タイミングを決定し、効率よく高画質な画像を形成することができる。
また、第１の実施の形態の画像形成装置は、位置ずれ補正量が小さいときには、次のポリゴンオンから位置ずれ検出・補正を行うまでの設定時間としての補正タイミング設定時間を予め設定された所定時間だけ長くのばし、位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きいと、補正タイミング設定時間の延長を行わない。したがって、適切な位置ずれ補正を行うことができるとともに、より一層画像形成効率を向上させることができる。
【００１７】
次に、本発明の画像形成装置の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、ポリゴンオンとポリゴンオフの時間に基づいて、位置ずれ補正を行う補正タイミングを設定するようにしている。すなわち、ポリゴンオンによる画像形成装置の装置内温度の変化と位置ずれ量の変化は、図８に示すように、指数関数による変化であり、ポリゴンオンによる変化は、（１−ｅｘｐ（−ｋｔ））に比例し、ポリゴンオフによる変化は、ｅｘｐ（−ｋｔ）に比例する。ここで、ｋは、機械固有、すなわち、画像形成装置に固有の定数であり、ｔは、ポリゴンオンあるいはポリゴンオフからの経過時間である。
したがって、図８に実線で示すように、ポリゴンオンによる装置内温度が急激に上昇する期間は、一点鎖線で示すように、位置ずれ量も大きく、装置内温度の変化量が少ない期間は、位置ずれ量も小さい。そして、一旦ポリゴンオンとなってからポリゴンオフとなり、次に、ポリゴンオンとなったときには、ポリゴンオフとなってからポリゴンオンになるまでのポリゴンオフ経過時間は、実質的には、ｔ＝−ｌｎ（１−ｅｘｐ（−ｋｔｏｆｆ））／ｋの時間だけ経過していることとなり、１−ｅｘｐ（−ｋｔ）＝ｅｘｐ（−ｋｔｏｆｆ  ）であることから、図８に実線で示すように、ポリゴンオフしてから次にポリゴンオンしたときの装置内温度は、その変化量が小さくなる。
その結果、図８に一点鎖線で示すように、装置内温度の変化量が小さいことから、位置ずれ量の変化も小さくなる。すなわち、図８に実線で示すように、ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  が短いほど、ポリゴンオンしてからの装置内温度の変化が少なく、装置内温度が安定するまでの時間が短くなる。また、図８に一点鎖線で示すように、ポリゴンオンしてから所定の位置ずれ量δに達するまでの時間ｔ１、ｔ２は、ポリゴンオフからポリゴンオンまでのポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  によって異なり、図８にポリゴンオンしてから所定の位置ずれ量δに達するまでの時間ｔ１、ｔ２で示すように、ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  が短いほど、短くなる。
【００１８】
そこで、第２の実施の形態の画像形成装置は、図９に示すように、まず、ポリゴンオン時間及びポリゴンオフ経過時間を計時するタイマーをリセットし（ステップＳ２０１）、ポリゴンオンかどうかチェックする（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２で、ポリゴンオンでないとき、すなわち、ポリゴンオフ状態であると、タイマーによりポリゴンオン時間の計時中（ｔｏｎ計測中）であったかどうか、すなわち、ポリゴンオンからポリゴンオフにされた状態であるかチェックし（ステップＳ２０３）、ポリゴンオン時間の計時中であった場合には、ポリゴンオン時間の計時をストップ（ｔｏｎ計測ストップ）するとともに、後述する位置ずれ検出・補正タイミングの設定時間を基準の補正タイミング設定時間にリセットする（ステップＳ２０４）。
その後、タイマーによりポリゴン休止時間であるポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆの計時を開始し（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０２に戻って、ポリゴンオンか否かのチェックを行う（ステップＳ２０２）。上記ステップＳ２０３で、ポリゴンオン時間の計時中でないときには、タイマーによりポリゴン休止時間であるポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計時を行い（ステップＳ２０５）、ステップＳ１０２に戻って、ポリゴンオンか否かのチェックを行う（ステップＳ２０２）。
【００１９】
上記ステップＳ２０２で、ポリゴンオンのときには、ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計測中（計時中）かどうか、すなわち、一旦ポリゴンオンした後、ポリゴンオフしている状態かどうかをチェックし（ステップＳ２０６）、ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計測中であると、当該ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  を、上記式ｔ＝−ｌｎ（１−ｅｘｐ（−ｋｔｏｆｆ  ））／ｋで算出した時間を、位置ずれ検出・補正タイミングの設定時間である補正タイミング設定時間を計時するタイマーにセットして、位置ずれ検出・補正タイミング（補正モード実行タイミング）を設定し、タイマーによるポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計時をストップする（ステップＳ２０７）。
そして、タイマーによるポリゴンオン時間の計時を開始して（ステップＳ２０８）、上記位置ずれ検出・補正タイミングの設定時間である補正タイミング設定時間をタイマーが計時するのを待って（ステップＳ２０９）、上記同様の位置ずれ補正モードを実行する（ステップＳ２１０）。上記ステップＳ２０６で、ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計測中でないときには、そのままタイマーによるポリゴンオン時間の計時を開始して（ステップＳ２０８）、位置ずれ検出・補正タイミングの設定時間である補正タイミング設定時間をタイマーが計時するのを待って（ステップＳ２０９）、上記同様の位置ずれ補正モードを実行する（ステップＳ２１０）。
位置ずれ補正モード処理を実行すると、当該位置ずれ補正モード処理での位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きいか否かをチェックし（ステップＳ２１１）、位置ずれ補正量が小さいときには、次のポリゴンオンから位置ずれ検出・補正を行うまでの設定時間としての補正タイミング設定時間を、上記第１の実施の形態と同様の方法で予め設定された所定時間だけ長くのばして、ステップＳ２０２に戻る（ステップＳ２１２）。
そして、上記ステップＳ２１１で、位置ずれ補正モード処理での位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きいと、補正タイミング設定時間をのばすことなく、ステップＳ２０２に戻って、上記同様の処理を行う。
【００２０】
このように、本実施の形態の画像形成装置は、ポリゴンスキャナーの動作時間（オン時間）及び休止時間（オフ時間）に基づいて位置ずれ補正処理を行うタイミングを決定している。
したがって、第２の実施の形態の画像形成装置では、一旦ポリゴンスキャナーがオンされた後にオフされて、再度オンされると、オフの時間（休止時間）によって装置内温度の変化量が決定されて、位置ずれ量の変化も異なり、例えば、休止時間が短いほど装置内温度の変化も少なく、位置ずれ量も小さくなることを適切に予測して、不要な位置ずれ補正を省くことができ、簡易な構成で一層適切な位置ずれ補正を行って、高画質な画像形成の生産性を一層向上させることができる。また、位置ずれ補正動作に要する電力も節約することができる。
また、上記第１の実施の形態の画像形成装置と同様に、位置ずれ補正量が小さいときには、次のポリゴンオンから位置ずれ検出・補正を行うまでの設定時間としての補正タイミング設定時間を予め設定された所定時間だけ長くのばし、位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きいと、補正タイミング設定時間の延長を行わない。したがって、適切な位置ずれ補正を行うことができるとともに、より一層画像形成効率を向上させることができる。
【００２１】
続いて、本発明の画像形成装置の第３の実施の形態について説明する。図１０は第３の実施の形態としての動作フローを示す。第３の実施の形態は、ポリゴンオンとポリゴンオフの時間に基づいて、位置ずれ補正を行う補正タイミングを設定して、補正動作を行うタイミングを徐々に遅らせるとともに、補正タイミングの延長時間に制限を設けたものである。
画像形成装置の画像形成動作中の画像の位置ずれの主な要因は、温度であるが、温度以外にも振動等で装置を構成する部材の変位が発生すると、画像の位置ずれが発生することがある。したがって、装置内温度が安定している場合であっても、装置内温度のみに基づいて補正タイミング設定時間を長時間延長して位置ずれ検出・補正を長時間行わないと、上記温度以外の位置ずれ要因による画像の位置ずれを補正することなく、画像形成を行って、画像品質を劣化させるおそれがある。
そこで、本実施の形態の画像形成装置は、図１０に示すように、ポリゴンオンとポリゴンオフの時間に基づいて、位置ずれ補正を行う補正タイミングを設定するとともに、補正量が小さいと、位置ずれ検出・補正タイミングの設定時間である補正タイミング設定時間を長くするが、この補正タイミング設定時間の延長時間に制限を設けている。なお、図１０の説明においては、上記第２の実施の形態の図９の処理と同様の処理ステップには、同一のステップナンバーを付して、その詳細な説明を省略する。
【００２２】
すなわち、画像形成装置は、図１０に示すように、まず、ポリゴンオン時間及びポリゴンオフ経過時間を計時するタイマーをリセットし（ステップＳ２０１）、ポリゴンオンかどうかチェックする（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２で、ポリゴンオンでないと、タイマーによりポリゴンオン時間の計時中（ｔｏｎ計測中）であったかどうかチェックして（ステップＳ２０３）、ポリゴンオン時間の計時中であった場合には、ポリゴンオン時間の計時をストップ（ｔｏｎ計測ストップ）するとともに、位置ずれ検出・補正タイミングの設定時間をリセットし（ステップＳ２０４）、タイマーによりポリゴン休止時間であるポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計時を開始して（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０２に戻って、ポリゴンオンか否かのチェックを行う（ステップＳ２０２）。
ステップＳ２０３で、ポリゴンオン時間の計時中でないときには、タイマーによりポリゴン休止時間であるポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計時を行い（ステップＳ２０５）、ステップＳ１０２に戻って、ポリゴンオンか否かのチェックを行う（ステップＳ２０２）。
ステップＳ２０２で、ポリゴンオンのときには、ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計測中（計時中）かどうかをチェックして（ステップＳ２０６）、ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計測中であると、当該ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  を、上記式ｔ＝−ｌｎ（１−ｅｘｐ（−ｋｔｏｆｆ  ））／ｋで算出した時間を、補正タイミング設定時間を計時するタイマーにセットして、位置ずれ検出・補正タイミング（補正モード実行タイミング）を設定し、タイマーによるポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計時をストップする（ステップＳ２０７）。
そして、タイマーによるポリゴンオン時間の計時を開始して（ステップＳ２０８）、補正タイミング設定時間をタイマーが計時するのを待って（ステップＳ２０９）、上記同様の位置補正モードを実行する（ステップＳ２１０）。
【００２３】
ステップＳ２０６で、ポリゴンオフ経過時間ｔｏｆｆ  の計測中でないときには、そのままタイマーによるポリゴンオン時間の計時を開始して（ステップＳ２０８）、補正タイミング設定時間をタイマーが計時するのを待って（ステップＳ２０９）、上記同様の位置補正モードを実行する（ステップＳ２１０）。
位置補正モード処理を実行すると、当該位置補正モード処理での位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きいか否かをチェックし（ステップＳ２１１）、位置ずれ補正量が小さいときには、次のポリゴンオンから位置ずれ検出・補正を行うまでの設定時間としての補正タイミング設定時間が予め設定された上限時間であるかチェックする（ステップＳ３０１）。この上限時間は、例えば、１時間から３時間程度に設定すると、高品質の画像形成を行うことができるが、画像形成枚数が少ない場合には、上限時間をさらに長くする等、画像形成装置の使用状況によって適宜変更してもよい。
ステップＳ３０１で、補正タイミング設定時間が上限時間に到達していないときには、補正タイミング設定時間を、上記第１の実施の形態と同様の方法で予め設定された所定時間だけ長くのばして、ステップＳ２０２に戻る（ステップＳ２１２）。
そして、ステップＳ３０１で、補正タイミング設定時間が上限時間に到達していると、補正タイミング設定時間をのばすことなく、ステップＳ２０２に戻って、上記同様の処理を行い、また、ステップＳ２１１で、位置補正モード処理での位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きいと、補正タイミング設定時間をのばすことなく、ステップＳ２０２に戻って、上記同様の処理を行う。
【００２４】
このように、本実施の形態の画像形成装置は、ポリゴンスキャナーの動作時間（オン時間）が長くなるほど、すなわち、位置ずれの補正量が小さいほど、位置ずれ補正処理を行うタイミングの間隔を長くしている。
したがって、第３の実施の形態の画像形成装置では、装置内温度がポリゴンスキャナーの電源投入の時点から急激に上昇して、その後、徐々に安定するのに伴って、位置ずれ量もポリゴンスキャナー電源投入の時点から急激に大きくなって、その後、徐々に安定することを利用して位置ずれ補正のタイミングを決定するようにしているので、徐々に補正動作実行頻度を落として不要な位置ずれ補正を省くことができ、簡易な構成で一層適切な位置ずれ補正を行って、高画質な画像形成の生産性を一層向上させることができる。また、位置ずれ補正動作に要する電力も節約することができる。
また、第３の実施の形態の画像形成装置は、位置ずれ補正処理を行うタイミングの間隔の長さに所定の上限（上限時間）を設定しているので、温度以外の位置ずれ要因による画像の位置ずれを適切に補正することができ、画像形成効率を向上させることができるとともに、画像品質をより一層向上させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、装置内温度と密接に関係している位置ずれを、当該装置内温度に関与しているポリゴンスキャナーの動作時間に基づいて予測して、位置ずれ量が大きくなる前のタイミングで位置ずれ補正処理を行うことができ、簡易な構成で適切な位置ずれ検知・補正タイミングを決定し、効率よく高画質な画像を形成することができる。
また、位置ずれ補正量が小さいときには、次のポリゴンオンから位置ずれ検出・補正を行うまでの設定時間としての補正タイミング設定時間を予め設定された所定時間だけ長くのばし、位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きいと、補正タイミング設定時間の延長を行わない。したがって、適切な位置ずれ補正を行うことができるとともに、より一層画像形成効率を向上させることができる。
請求項２によれば、一旦ポリゴンスキャナーがオンされた後にオフされて、再度オンされると、オフの時間（休止時間）によって装置内温度の変化量が決定されて、位置ずれ量の変化も異なり、例えば、休止時間が短いほど装置内温度の変化も少なく、位置ずれ量も小さくなることを適切に予測して、不要な位置ずれ補正を省くことができ、簡易な構成で一層適切な位置ずれ補正を行って、高画質な画像形成の生産性を一層向上させることができる。また、位置ずれ補正動作に要する電力も節約することができる。
また、位置ずれ補正量が小さいときには、次のポリゴンオンから位置ずれ検出・補正を行うまでの設定時間としての補正タイミング設定時間を予め設定された所定時間だけ長くのばし、位置ずれ補正量が予め設定した基準補正量よりも大きいと、補正タイミング設定時間の延長を行わない。したがって、適切な位置ずれ補正を行うことができるとともに、より一層画像形成効率を向上させることができる。
請求項３によれば、装置内温度がポリゴンスキャナーの電源投入の時点から急激に上昇して、その後、徐々に安定するのに伴って、位置ずれ量もポリゴンスキャナー電源投入の時点から急激に大きくなって、その後、徐々に安定することを利用して位置ずれ補正のタイミングを決定しているので、徐々に補正動作実行頻度を落として不要な位置ずれ補正を省くことができ、簡易な構成で一層適切な位置ずれ補正を行って、高画質な画像形成の生産性を一層向上させることができる。また、位置ずれ補正動作に要する電力も節約することができる。
請求項４によれば、位置ずれ補正処理を行うタイミングの間隔の長さに所定の上限（上限時間）を設定しているので、温度以外の位置ずれ要因による画像の位置ずれを適切に補正することができ、画像形成効率を向上させることができるとともに、画像品質をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の機構部の概略を示す側面図である。
【図２】ポリゴンスキャナーの作動時間と装置内温度及び位置ずれ量の関係を示した図である。
【図３】定着加熱ローラと装置内の温度の時間的推移を示した図である。
【図４】図１の画像形成部の搬送ベルト１０周辺の要部斜視図である。
【図５】図１の画像形成装置のトナーマーク検知センサ１４周辺の要部斜視図である。
【図６】トナーマーク検知センサ１４によるマークの検出波形図である。
【図７】本発明の画像形成装置の第１の実施の形態における動作を示すフローチャートである。
【図８】ポリゴンスキャナーの電源投入による画像形成装置内温度の変化及び位置ずれ量の変化を示す図である。
【図９】本発明の画像形成装置の第２の実施の形態における動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の画像形成装置の第３の実施の形態における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ＢＫ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ  感光体
２ＢＫ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ  帯電装置
３ＢＫ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ  現像装置
４ＢＫ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ  露光装置
５ＢＫ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ  クリーニング装置
６ＢＫ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ  ポリゴンスキャナー
７ＢＫ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｙ  ｆθレンズ
８  給紙部
９  レジスト部
１０  搬送ベルト
１３  トナーマーク
１４  トナーマーク検知センサ
１５  ＬＥＤ
１６  スリット
１７  ＰＤ
【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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