(57)【要約】【課題】色ズレの無い画像を生産する生産性、利便性に優れた画像形成装置を提供する。【解決手段】連続画像形成中や所定時間内の不連続な画像形成によって発生する機械的光学的な要因の色ズレを、所定の画像形成枚数に達したときに発生する色ズレを予測して、回折格子レンズをその色ズレ量の予測分をキャンセルできるように自動的に補正するので、色ズレが発生したときに色ズレ量を検出することを毎回行わなくても良く、ユーザーが常に色ズレのない画像を出力することが可能である。【選択図】　図７
2004069916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体と、該感光体に画像を形成させる光学系を有する光学ユニットと、前記感光体上に形成された画像が順次転写される中間転写体ユニットと、を備えた画像形成装置において、
前記光学ユニットに色ズレ量を補正する回折格子レンズを有し、
連続画像形成枚数が所定枚数以上もしくは予め定められた時間内の画像形成枚数が所定枚数以上である場合に、所定枚数を超えると自動的に前記回折格子レンズを動作させて色ズレ量を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記色ズレ量の補正は、自動的に前記回折格子レンズを動作させた後、更に所定枚数以上の連続画像形成を行う場合は、前記回折格子レンズの移動による補正を行わないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記色ズレ量の補正は、連続画像形成枚数が所定枚数以上もしくは予め定められた時間内の画像形成枚数が所定枚数以上の画像形成が終了した後、本体のタイマーによって所定時間が経過すると、前記回折格子レンズの作動量を、所定枚数以上の画像形成を始めたときの位置を初期位置としてこの初期位置もしくは略初期位置に戻すことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記色ズレ量の補正を行う前記回折格子レンズは、前記感光体のそれぞれに対応して配置された全てを作動させることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記色ズレ量の補正を行う前記回折格子レンズは、前記感光体のそれぞれに対応して配置された回折格子レンズのうち、最も色ズレへの影響が大きい一つもしくは複数の回折格子レンズを作動させることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回折格子レンズを作動させて色ズレ量の補正を行った後、本体のタイマーによって所定時間が経過しても前記回折格子レンズを初期位置に戻すことなく、次回の色ズレ量検知が作動するまで前記回折格子レンズを作動させない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７】
前記回折格子レンズを作動させて色ズレ量の補正を行った後、次回の色ズレ量検知での前記回折格子レンズの作動量が任意の値より小さい場合には、前記回折格子レンズを初期位置に戻さないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記回折格子レンズの作動は、正逆両方向への補正が可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記回折格子レンズは、前記感光体のそれぞれに対応して配置されそれぞれ独立した色ズレ量もしくは同一の色ズレ量を補正可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記回折格子レンズを作動させて色ズレ量を補正する際に、前記回折格子レンズの作動量が作動させることが可能な最大値を超える場合には、前記回折格子レンズの作動を行わず、連続画像形成の最中に色ズレ検知を実行して前記回折格子レンズによる色ズレ補正を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
連続画像形成もしくは所定枚数以上の画像形成を行っている最中に本体内の温度をモニターし、所定の温度勾配に対して急激な温度上昇が認められたときは画像形成を一時中断し、色ズレ検知を行って前記回折格子レンズによる色ズレ補正を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に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、レーザーなどの光源より発せられる光を感光体に照射して潜像を形成し、潜像をトナーにより現像し転写紙上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。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各色ごとに現像機と感光体を有するインラインのカラー画像形成装置では、連続画像形成の際に光学ユニット内に設置されたモーターが発熱して各ステーション（感光体を含む画像形成ユニット）の光学特性が変化するなどの光学要因の色ズレが発生したり、また本体の各種モーターや電気素子が発熱して本体内の温度が上昇したりすることで、中間転写体を駆動させるローラーの径が変化して中間転写体の周速度が変化するなどして起こる機構要因の色ズレが発生している。
【０００３】
これらは連続画像形成最中や間欠画像形成でも機械本体を連続的に作動させていると、また機械本体上部に形成した画像形成物を放置することで画像形成物の持つ熱で機械本体の内部温度上昇して先に述べた光学要因や機械要因の色ズレが発生するため、画像形成の途中に画像形成を中断させて色ズレ量の検知補正を行っている。
【０００４】
この色ズレ量の補正手段を使用中にたびたび行うことで、連続画像形成などの機械本体の連続動作中に起こる色ズレを無くした画像を提供している。
【０００５】
更にこれらの連続画像形成中の色ズレ補正を行った後、ある一定時間機械本体動作させない場合や夜間のスリープモード時に機内温度が下降すると再度色ズレの補正を行う。
【０００６】
温度上昇によって発生する光学要因や機械要因による色ズレは、機内温度の下降によって逆方向の補正が必要となるので最初に行った色ズレ補正を再度行って適正となるように常に色ズレに対して制御を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、連続画像形成中や本体を連続動作させている最中に本体の機内の機内温度が上昇する事を要因として起こる色ズレを防止するために、随時色合わせを行うためのいわゆるレジ検動作を画像形成中などに行う必要があった。
【０００８】
例えば、これら色ズレを防止する手段として行うレジ検動作は、連続画像形成の最中などに一時画像形成を中断してレジ検を行っている。
【０００９】
レジ検動作は、中間転写体上に色ズレを測定するための指標を各ステーションつまり各色毎の指標を形成した後、中間転写体に書かれた各色の指標の傾き量や中心間距離などを非接触のセンサーなどで測定している。
【００１０】
よって、中間転写体１周分程度の測定を行うことで、より正確な色ズレ量を検出して、その検出した色ズレ量を補正する分だけ光学手段を補正するなどして連続画像形成中の色ズレを無くすように構成している。
【００１１】
また、このレジ検による色ズレ量の補正手段は、機内の温度上昇が急である場合などは頻繁にレジ検の補正を行う必要が発生するとともに、画像形成物の出力が一定時間無いまま時間が経過すると機内の機内温度は下降するために、再度光学要因や機構要因の色ズレを補正するためにレジ検を行って初期状態に戻すといった作業が必要となっている。
【００１２】
このため、このレジ検動作を行うことで連続画像形成中などの色ズレを補正することは可能であるが、レジ検を行う時間の間本体の画像形成動作は中断し、画像形成物を出力する能力が低下することになり、ユーザーの利便性が損なわれるといった問題が有った。
【００１３】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、色ズレの無い画像を生産する生産性、利便性に優れた画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、複数の感光体と、該感光体に画像を形成させる光学系を有する光学ユニットと、前記感光体上に形成された画像が順次転写される中間転写体ユニットと、を備えた画像形成装置において、前記光学ユニットに色ズレ量を補正する回折格子レンズを有し、連続画像形成枚数が所定枚数以上もしくは予め定められた時間内の画像形成枚数が所定枚数以上である場合に、所定枚数を超えると自動的に前記回折格子レンズを動作させて色ズレ量を補正することを特徴とする。
【００１５】
前記色ズレ量の補正は、自動的に前記回折格子レンズを動作させた後、更に所定枚数以上の連続画像形成を行う場合は、前記回折格子レンズの移動による補正を行わないことが好適である。
【００１６】
前記色ズレ量の補正は、連続画像形成枚数が所定枚数以上もしくは予め定められた時間内の画像形成枚数が所定枚数以上の画像形成が終了した後、本体のタイマーによって所定時間が経過すると、前記回折格子レンズの作動量を、所定枚数以上の画像形成を始めたときの位置を初期位置としてこの初期位置もしくは略初期位置に戻すことが好適である。
【００１７】
前記色ズレ量の補正を行う前記回折格子レンズは、前記感光体のそれぞれに対応して配置された全てを作動させることが好適である。
【００１８】
前記色ズレ量の補正を行う前記回折格子レンズは、前記感光体のそれぞれに対応して配置された回折格子レンズのうち、最も色ズレへの影響が大きい一つもしくは複数の回折格子レンズを作動させることが好適である。
【００１９】
前記回折格子レンズを作動させて色ズレ量の補正を行った後、本体のタイマーによって所定時間が経過しても前記回折格子レンズを初期位置に戻すことなく、次回の色ズレ量検知が作動するまで前記回折格子レンズを作動させないことが好適である。
【００２０】
前記回折格子レンズを作動させて色ズレ量の補正を行った後、次回の色ズレ量検知での前記回折格子レンズの作動量が任意の値より小さい場合には、前記回折格子レンズを初期位置に戻さないことが好適である。
【００２１】
上記回折格子レンズの作動は、正逆両方向への補正が可能であることが好適である。
【００２２】
前記回折格子レンズは、前記感光体のそれぞれに対応して配置されそれぞれ独立した色ズレ量もしくは同一の色ズレ量を補正可能であることが好適である。
【００２３】
前記回折格子レンズを作動させて色ズレ量を補正する際に、前記回折格子レンズの作動量が作動させることが可能な最大値を超える場合には、前記回折格子レンズの作動を行わず、連続画像形成の最中に色ズレ検知を実行して前記回折格子レンズによる色ズレ補正を行うことが好適である。
【００２４】
連続画像形成もしくは所定枚数以上の画像形成を行っている最中に本体内の温度をモニターし、所定の温度勾配に対して急激な温度上昇が認められたときは画像形成を一時中断し、色ズレ検知を行って前記回折格子レンズによる色ズレ補正を行うことが好適である。
【００２５】
ここで、光学ユニットは、光源から出たレーザー光が折り返しミラーによって反射され回折格子レンズを経て感光体に照射される。
【００２６】
また、回折格子レンズは、不図示のモーターとギヤユニットによって光路に対して略直角方向・照射される中間転写体ユニットの表面に対して略平行な方向に作動することが可能となっている。このように回折格子レンズが動作可能なことによって色ズレ量の補正が可能となる。
【００２７】
この回折格子レンズによる色ズレ量の補正は、色ズレ量検知装置によって色ズレ量を検出した後所定の補正量分だけ回折格子レンズを作動させて色ズレを補正するが、連続画像形成や連続の作動によって発生する機内の温度上昇に連動する色ズレを補正するため、連続画像形成枚数や、連続動作する時間を検出した後予測される色ズレ量に対して回折格子レンズを作動させて色ズレを補正するものである。よって、この色ズレ量の補正時には色ズレ量検知装置を作動させないものである。
【００２８】
これにより、連続画像形成や連続動作によって発生する機内の温度上昇による光学要因や機械的な要因の色ズレを、予測される色ズレ量に対して回折格子レンズを作動させて補正するので、連続画像形成中などに発生する色ズレを補正するために色ズレ量検知装置を用いて色ズレ量を測定し、その色ズレ量に対して回折格子レンズを作動させて補正することが必要ない。
【００２９】
よって、連続画像形成中に色ズレ量を測定するために画像形成動作をいったん中止して色ズレの補正を行う必要が無いので、色ズレ補正にかかる時間を省略することでユーザーが画像形成した画像形成物を機械の持つ排出速度通りに受け取ることが可能となる。
【００３０】
また、回折格子レンズによる色ズレの補正を行った後、本体の停止や連続画像形成が終了して機内の温度が下降して本体が初期状態に戻った際に、回折格子レンズを作動させて補正した色ズレ量分自体が色ズレとなることを補正する。
【００３１】
このため、一度連続の画像形成動作に連動して回折格子レンズを作動させて色ズレの補正を行った後、本体の画像形成動作が長時間無く本体内の機内温度が下降することに伴って再度色ズレが発生することを防止することができる。連続画像形成の機内温度上昇に伴って起こる色ズレを補正する為に回折格子レンズを作動させたことで、機内温度が下降するとこの回折格子レンズを作動させた分だけ色ズレとなるので、機内温度の下降とともに回折格子レンズをほぼ初期位置の状態に戻すことで、連続画像形成などの終了による機内温度の下降に伴う色ズレを補正することが可能となる。
【００３２】
したがって、連続画像形成や連続動作によって発生する機内の温度上昇による光学要因や機械的な要因の色ズレを回折格子レンズによって補正した後、機内の温度が下降することによって再度発生する色ズレを初期に作動させた回折格子レンズの補正分だけ戻すことで、色ズレ量検知装置を使うことなく初期状態に設定することで色ズレ補正を行う時間を削減することが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図１〜図１０を参照して、第１の実施の形態について説明する。
【００３５】
まず、図１により本発明が具現化されるカラー画像形成装置の実施の形態について説明する。
【００３６】
本実施の形態のカラー画像形成装置は、４色分のプロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋに対応する各画像形成ユニット（ステーション）が着脱可能である。また、カラー画像形成装置は、レーザー光を照射可能な光学ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋと、中間転写体ユニット３０と、転写材搬送ユニット４０と、定着ユニット５０と、を備えている。
【００３７】
各プロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋは、同一構造とされ、それぞれ電子写真感光体である感光体ドラム１２、帯電手段１３、現像装置１４及びクリーニング装置１５が一体的に構成されている。
【００３８】
中間転写体ユニット３０は、無端ベルト体である転写ベルト３１、転写ベルト３１を回転可能に支持する３つのローラー３２，３３，３４、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を転写ベルト３１に転写する一次転写ローラー３５及び転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に転写材Ｐに転写する二次転写ローラー３６を備えている。
【００３９】
転写材搬送ユニット４０は、各給紙カセット４１あるいは給紙トレイ４２から転写材Ｐを二次転写領域に搬送するピックアップローラー４３、給紙ローラー４４、搬送ローラー４５およびレジストローラー４６などを備えている。
【００４０】
定着ユニット５０は、定着ローラー５１および加圧ローラー５２を備え、転写材Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う。
【００４１】
上記構成において、まず１色目、例えばブラックのプロセスカートリッジ１０ｋにおいて、感光体ドラム１２が帯電手段１３によって一様に帯電された後、光学ユニット２０ｋから照射されたレーザー光によって潜像が形成され、この潜像が現像装置１４によって現像されてトナー像が形成される。
【００４２】
感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、一次転写ローラー３５の作用によって転写ベルト３１上に一次転写される。
【００４３】
一次転写が終了した感光体ドラム１２はクリーニング装置１５によってクリーニングされ、次の画像形成に供される。
【００４４】
同様の画像形成工程がｙ（イエロー）、ｍ（マゼンタ）、ｃ（シアン）用の各プロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に転写ベルト３１上で順番に重ね転写される。
【００４５】
一方、転写材Ｐが給紙カセット４１または給紙トレイ４２から転写材搬送ユニット４０によって２次転写領域に搬送され、二次転写ローラー３６の作用によって転写ベルト３１上に形成されたトナー像が転写材Ｐに転写される。
【００４６】
そして、トナー像を転写された転写材Ｐは定着ユニット５０に搬送され、定着ローラー５１と加圧ローラー５２のニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラー５５によって排紙トレイ５６上に排紙される。
【００４７】
次に図２と図３により、色ズレの検知・補正機構について説明する。
【００４８】
図２は光学ユニット２０（光学ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋのいずれかの代表）の概略構成を示した断面図であり、２１が光学箱、２２が光源、２３が折り返しミラー、２４が回折格子レンズである。
【００４９】
光学ユニット２０では、光源２２から出たレーザー光２９は折り返しミラー２３によって反射され回折格子レンズ２４を経て感光体ドラム１２に照射される。
【００５０】
回折格子レンズ２４は、不図示の駆動モーターやギヤユニットを備えており、光路に対して略直角方向に作動することが可能となっている。これによって色ズレの補正が可能となる。また、照射される転写ベルト３１の表面に対して略平行な方向に作動することが可能となっていてもよい。
【００５１】
図３は色ズレ検知装置１００の概略構成を説明する図で、３１が中間転写ベルト、３２が駆動ローラー、１００が色ズレ検知装置を表す。
【００５２】
色ズレ検知装置１００は、転写ベルト３１を支持する駆動ローラー３２の図中上方に配置されている。
【００５３】
駆動ローラー３２の回転軸３２ａと同軸上にローラー駆動ギヤ３７が固定されており、ローラー駆動ギヤ３７には不図示のモーターなどの駆動源から駆動力を受けて回転するモーターギヤ３８が係合している。
【００５４】
これにより、駆動ローラー３２はモーターからの駆動力によってモーターギヤ３８、ローラー駆動ギヤ３７、回転軸３２ａを介して回転駆動される。
【００５５】
色ズレ検知装置１００は、投光部１０１と受光部１０２とを備えている。投光部１０１からの投射光１０１ａは転写ベルト３１を目標に投射される。
【００５６】
転写ベルト３１上には感光体ドラム１２上に作像されたトナー像が転写され、転写ベルト３１は駆動ローラー３２によって作動し転写されたトナー像が投射光１０１ａの投射点を通過する。通常、転写ベルト３１はカーボンなどが含まれることで黒色をしているので、色ズレ検知装置１００から投射された投射光１０１ａは転写ベルト３１に当たるとその反射光１０２ａは光量が少なく検出されない。ここに前述したトナー像が通過すると投射光１０１ａはトナーに反射して反射光１０２ａとして受光部１０２で受光される。
【００５７】
受光されたデータをもとに、図示しない演算装置によって色ズレ量を検知する。検知した結果から色ズレ補正を実施し、必要であれば光学ユニット２０内の回折格子レンズ２４を動作させる。
【００５８】
ここで色ズレの検知・補正動作について図４〜図６を使って説明する。最初に色ズレ量が判別可能なパターンを各色毎に転写ベルト３１上に形成する。
【００５９】
この検出パターンの一例を図４に示す。同図において各パターンは等間隔になるように配置されている。このパターンは図６に示す転写ベルト３１上のプロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋと光学ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋが等間隔に配置されることで成り立つように構成されている。
【００６０】
まず、図６において転写ベルト３１上に着脱可能なようにプロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋが配置されている。
【００６１】
転写ベルト３１は、駆動ローラー３２によって動作し、転写ベルト３１の移動方向は矢印ａ−１へ動作する。一方、プロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋはそれぞれ感光体ドラム１２が組み込まれていて、感光体ドラム１２は矢印ａ−２の方向に回転する。図上の矢印ａ−３から不図示の光学ユニットから照射されたレーザー光によって感光体ドラム１２上に画像が潜像される。
【００６２】
また、プロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋの帯電手段１３や現像装置１４等によって感光体ドラム１２上の潜像から形成されたトナー像が、転写ベルト３１上に転写されるように構成されている。
【００６３】
プロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋは、転写ベルト３１上に等間隔になるように配置され、且つこれらプロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋの感光体ドラム１２に対してレーザー光の照射位置が同じ位置に照射するように光学ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋも配置されている。
【００６４】
このように配置されることで、転写ベルト３１上に配置されたプロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋと光学ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋの正確な位置関係で等間隔な画像形成パターンを作成できる。
【００６５】
まず、転写ベルト３１上に配置されたプロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋ上で作成されたパターンは転写ベルト３１上に転写される。
【００６６】
それぞれのパターンは、図４に示すように配置されていて、ＹパターンＰ−Ｙ、ＭパターンＰ−Ｙ、ＣパターンＰ−Ｃ、ＫパターンＰ−Ｋとなって出力され、先の色ズレ検知装置１００にて各色間の位置関係が検出される。
【００６７】
しかしながら、これらプロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋと光学ユニット２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋの位置関係を合わせるだけでは、必ずしも一定の位置に保たれたパターンを得られない。
【００６８】
例えば、感光体ドラム１２上の同一位置にレーザー光が照射し潜像しても、それぞれの感光体ドラム１２の周速が異なると転写ベルト３１上に転写されるトナー像もずれることになる。
【００６９】
プロセスカートリッジ１０ｙで形成されるパターンと他のプロセスカートリッジ１０ｍ，１０ｃ，１０ｋによって形成されるパターンを比較した場合、同じ位置及び同じタイミングでそれぞれのプロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋにレーザー光が照射しても、プロセスカートリッジ１０ｙの感光体ドラム１２の周速が他の感光体ドラム１２に対して若干速いと転写ベルト３１上のトナー像は他のプロセスカートリッジ１０ｍ，１０ｃ，１０ｋ上のトナー像よりも速く転写されることになる。
【００７０】
よって、この状態で転写されたパターンは図５のようになり、Ｙ−Ｍ間の間隔は、他のＭ−Ｃ間、Ｃ−Ｋ間のパターン間隔よりも狭くなって位置ズレが起きてしまう。
【００７１】
このパターンから色ズレ量を検出し補正量を求めて補正することで、発生する色ズレを押さえることができる。
【００７２】
そして電気的にレーザー光の照射する位置と発光するタイミングを調整したり、光学ユニット２０に設けられた回折格子レンズ２４を動作させたりして色ズレを補正する。最後に転写紙には転写せずに不図示の転写ベルト３１のクリーニング装置によって転写ベルト３１上のトナー像を除去する。
【００７３】
次に連続画像形成時の途中の色ズレ検知・補正動作について説明する。連続画像形成時では光学ユニット２０はユニット内に設置された不図示のモーターの回転により昇温したり、その他のモーター、定着ユニット５０、電気素子などの発熱により本体内の温度が上昇したりする。
【００７４】
これにより光学ユニット２０の特性の変化、駆動ローラー３２径の変化による転写ベルト３１の速度変化や、感光体ドラム１２の位置決め部材（図示せず）の膨張による感光体ドラム１２の位置ズレなどによって、色ズレが発生する。
【００７５】
例えば先述したような感光体ドラム１２の周速変動などは、モーターの発熱などによってモーターの回転速度が変わることで、それに連結する感光体ドラム１２のギヤ列と感光体ドラム１２の周速変動がそれぞれのプロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋ上で発生することなどに起因して起こる。
【００７６】
この色ズレを補正し、常に安定した画像を得るために、例えば連続画像形成の途中に所定枚数に達した場合に、画像形成を中断し、上記した色ズレ検知・補正動作を実施する。そして、色ズレの補正が完了した時点で連続画像形成を再開する。これによって連続画像形成中において色ズレのない美しい画像が得られる。
【００７７】
次に本実施の形態の構成について図７を使って説明する。同図は自動的に回折格子レンズ２４を作動させて、色ズレを補正する手段を表しているフローチャートである。
【００７８】
まず第１に、ステップ２００で連続画像形成がスタートすると、ステップ２０１の第１の時間モニターで連続画像形成を行っている時間をモニターする。
【００７９】
連続画像形成の枚数を検出する前に、画像形成時間の時間をモニターしていて一定の時間内である場合は、連続画像形成が続いていると判断して２０１−ｂの矢印に進んでステップ２０２の第１の画像形成枚数チェックで画像形成枚数をモニターする。
【００８０】
そして、ステップ２０２の第１の画像形成枚数チェックのモニターで画像形成枚数が所定以下の場合には一定枚数以下であることを検出して、再度画像形成時間をモニターするために矢印２０２−ａにより第１の時間モニターをステップ２０１で続ける。
【００８１】
このステップ２０１の第１の時間モニターとステップ２０２の第１の画像形成枚数チェックを続ける内に所定の時間が進んでも画像形成枚数が所定の枚数に達しない場合は、連続画像形成が終了と同時に所定の時間外であると判断して２０１−ａの矢印でステップ２０５の終了となる。
【００８２】
次に、連続画像形成が進むことで所定枚数になり、例えば５００枚の連続画像形成を所定の時間内に行うと、５００枚を所定の枚数と判断し、所定の枚数に達したことを検出した後、２０２−ｂの矢印により回折格子レンズ２４の作動をステップ２０３で行う。
【００８３】
ステップ２０３で回折格子レンズ２４の作動が完了すると、ステップ２０４の連続動作チェックで更に連続の画像形成があるか否かを判断する。
【００８４】
もし、連続の画像形成がある場合は、連続画像形成があることを判断した後２０４−ａの矢印でステップ２０２の第１の画像形成枚数チェックで連続画像形成の枚数のモニターを再度行うことになる。
【００８５】
更に次の連続画像形成が所定の枚数になるまでモニターを続け、再度所定の枚数に達すると先程と同じようにステップ２０３で回折格子レンズ２４を作動させて色ズレ量の補正を行った後、ステップ２０４の連続動作チェックで連続画像形成があるか否かを判断して、連続の画像形成が無いようであれば終了状態になり、２０４−ｂの矢印でステップ２０５へ進み回折格子レンズ２４を動かした状態で停止して終了となる。
【００８６】
回折格子レンズ２４を動かして色ズレを補正するための手段としては、感光体ドラム１２に対してレーザー光の照射位置を移動させる手段を用いている。
【００８７】
図６で説明したように感光体ドラム１２に対するレーザー光の機械的な位置が整合した状態で感光体ドラム１２の周速が変動すると色ズレとなる。
【００８８】
この状態を補正する手段の１つとして回折格子レンズ２４を動かして補正する事が可能である。つまり、感光体ドラム１２の周速が速い場合は、レーザー光の照射位置を感光体ドラム１２の中心側に移動する。言い換えれば転写ベルト３１の作動方向側に照射位置を移動すると、感光体ドラム１２の周速が速くても潜像形成する位置が転写ベルト３１との転写位置より遠くなるので他のプロセスカートリッジの感光体ドラム１２の転写位置と同等のタイミングでトナー像を転写できる。また、周速が遅い場合はこの操作と逆の方向へ回折格子レンズ２４を移動させればよい。
【００８９】
なお、これらの動作を行う際には、各色を重ね合わせるので例えばイエローの画像を描いた後、重ね合わせるマゼンタの画像は、転写ベルト３１上に配置された各プロセスカートリッジ１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋ距離によるズレを加味して画像を重ね合わせている。
【００９０】
また、連続の画像形成が当初２００枚であった後、ある一定時間内に再度５００枚の画像形成がある場合は、最初の２００枚の形成でステップ２０１の第１の時間モニターとステップ２０２の第１の画像形成枚数チェックを継続して、更に５００枚の連続画像形成が発生すると最初にカウントした２００枚の画像形成に次回の枚数を加算して、加算した枚数が５００枚になったときに回折格子レンズ２４の作動に入るように設定されている。
【００９１】
また、２００枚の画像形成から次回の連続５００枚画像形成に設定される時間が長くなり、ステップ２０１の第１の時間モニターによって所定の時間内に連続の枚数に達しないと判断されたときは、連続動作による色ズレが発生しないと判断して一度画像形成をステップ２０５で終了した後、再度連続画像形成のスタートとしてステップ２００でカウントを開始するように構成されている。
【００９２】
また、図８に示すようにステップ２０２の第１の画像形成枚数チェックにおいて所定の枚数以上であることを判断した後、再度連続画像形成した枚数をチェックするステップ２０６の第２の画像形成枚数チェックを行い、このチェックで再度画像形成枚数が所定枚数に達した場合は、２０６−ａの矢印にて回折格子レンズ２４の作動を行わず連続動作であるステップ２０４に進み画像形成を継続するように設定する。
【００９３】
この図８において先述した図７の動作と異なるのは、ステップ２０６の第２の画像形成枚数チェックだけでありその他の動作については同じである。つまり、ステップ２０６の第２の画像形成枚数チェックにおいて画像形成枚数の再チェックを行うのは、連続画像形成や所定の時間内に連続もしくは不連続であっても本体の動作を連続的に動作させると、本体機内の昇温によって機械的光学的な要因で色ズレが発生するが機内の温度上昇はある一定時間経過すると、ある一定枚数の画像形成と伴に温度上昇は緩やかになり色ズレもほとんど起こらなくなるので、例えば１０００枚に連続の画像形成が達した後は所定の画像形成枚数を達したと判断し２０６−ａの矢印でステップ２０４の連続動作の連続画像形成を行い、回折格子レンズ２４の作動による色ズレの補正を行わないように設定している。
【００９４】
次に連続画像形成終了後の動作について図９を使って説明する。
【００９５】
連続もしくは所定の時間内に不連続に画像形成が発生するステップ２００から回折格子レンズ２４を作動させて色ズレを補正して一連の動作が終了したステップ２０５までの動作は、図７で説明した動作と同じである。
【００９６】
図９では終了のステップ２０５の後、ステップ２０７の第２の時間モニターで再度時間をモニターするように設定していて、時間の経過と共に起こる機内の温度下降に合わせて色ズレの補正を行う。
【００９７】
ステップ２０５の終了からある一定の時間が経過すると、ステップ２０７の第２の時間モニターで所定時間の範囲以内か否かを判断する。所定の時間が経過した場合は、矢印２０７−ｂによってステップ２０８へ進み回折格子レンズ２４を作動させる。回折格子レンズ２４の作動は、連続の画像形成スタートのステップ２００の初期にスタートした位置に戻すように構成される。勿論完全に初期位置に戻す必要はなく略初期位置まで戻すことで温度下降に伴って変化する色ズレを再度補正することが可能なように構成される。そして、作動終了となる。
【００９８】
なお、ステップ２０７の第２の時間モニターで所定時間が経過していない場合には、矢印２０７−ａでステップ２０７へ戻りループを形成する。
【００９９】
また、図７〜図９で説明した連続画像形成及び連続画像形成終了後の回折格子レンズ２４の作動は、ＹＭＣＫ各ステーションの回折格子レンズ２４を全て初期位置から動作させた後、略初期位置に戻すように構成しても良い。
【０１００】
また、図４から図６で説明した連続画像形成及び連続画像形成終了後の回折格子レンズ２４の作動は、ＹＭＣＫ各ステーションの回折格子レンズ２４のうち色ズレの影響が大きいものや、連続画像形成の作動状態に合わせて所定のステーションの回折格子レンズ２４のみを作動させるように構成しても良く、本体毎に作動させる回折格子レンズ２４を決定して連続画像形成と伴に所定の回折格子レンズ２４を作動させた後、略初期位置に動かすように構成しても同様の効果を得ることが可能である。
【０１０１】
次に連続画像形成終了後の上記と異なる第２の動作について図１０を使って説明する。
【０１０２】
連続もしくは所定の時間内に不連続に画像形成が発生するステップ２００から回折格子レンズ２４を作動させて色ズレを補正して一連の動作が終了したステップ２０５までの動作は、図７で説明した動作と同じである。
【０１０３】
図１０では画像形成終了のステップ２０５の後、ステップ２０９で次の画像形成指示を待っていて画像形成の指示がでた時点で、ステップ２１０で色ズレ量を検出することによって色ズレ量を測定して検出する。
【０１０４】
この色ズレ量は、連続画像形成もしくは所定の時間内に発生した不連続の画像形成の発生により回折格子レンズ２４を作動させて色ズレを補正した後、画像形成終了後に機内の温度下降によって生じる再度の色ズレの補正を色ズレの検出ステップで検出するものである。
【０１０５】
この色ズレ量検出するステップ２１０で色ズレ量の検出した後、ステップ２１１の色ズレ量の大きさ判別ステップに進んで色ズレ量の大きさを確認する。
【０１０６】
この際に回折格子レンズ２４を作動させて補正を行った時の色ズレ量が所定の値よりも大きい場合は、２１１−ｂの矢印によりステップ２１２で再度回折格子レンズ２４を初期の方向と逆方向に動かすことで色ズレの補正を行う。
【０１０７】
また、ステップ２１１で色ズレ量の大きさを確認してこの色ズレ量が所定の値よりも小さい場合は、矢印２１１−ａで回折格子レンズ２４の動作は行わずステップ２１３に進んで作動を終了する。
【０１０８】
このように図１０で説明するように連続画像形成終了時に回折格子レンズ２４を動かすか否かを判断するように設定しているのは、連続の画像形成が終了した後、色ズレ量を検出して回折格子レンズ２４を作動させて色ズレ量を補正した後、長時間機械自身がスリープ状態になってしまい、例えば翌朝に機械を立ち上げるときに再度色ズレ量を検出して、僅かな色ズレ量を補正するなどといった無駄を省くことが可能であるからである。
【０１０９】
以上説明したように、連続画像形成中や所定時間内の不連続な画像形成によって発生する機械的光学的な要因の色ズレを、所定の画像形成枚数に達したときに発生する色ズレを予測して、回折格子レンズ２４をその色ズレ量の予測分をキャンセルできるように自動的に補正するので、色ズレが発生したときに色ズレ量を検出することを毎回行わなくても良く、ユーザーが常に色ズレのない画像を出力することが可能である。
【０１１０】
（第２の実施の形態）
図１１には、第２の実施の形態が示されている。本実施の形態における機械的構造は第１の実施の形態のものとほぼ同じであるから、第１の実施の形態に示した構造要素と同じものは図１〜図１０までと同様の符合等を付しておいて、これらの構造要素については説明を省略する。
【０１１１】
図１１において、ステップ２００で連続の画像形成がスタートし、ステップ２０１の第１の時間モニターとステップ２０２の第１の画像形成枚数チェックとを行った後、所定枚数の画像形成以上に連続の画像形成なされると、ステップ２１４の回折格子レンズ作動量チェックで回折格子レンズ２４の作動量をチェックするように構成されている。
【０１１２】
ステップ２１４の回折格子レンズ作動量チェックでは、回折格子レンズ２４の作動量をチェックし、回折格子レンズ２４がある一定作動したか否かを確認する。
【０１１３】
通常、回折格子レンズ２４を搭載した光学ユニットは、複数平行に配置された不図示のプロセスカートリッジに対してほぼ色ズレが発生しないように位置調整されて配置されている。その際、本体上で調整されたプロセスカートリッジと光学ユニットの光学的な位置調整では、完全に色ズレを無くすことができない。よって、本体上の光学調整を行った後、色ズレ量を検出する手段で色ズレ量を検出して、その色ズレ量をキャンセルすることができような方向に光学ユニットの回折格子レンズ２４を作動させて色ズレを無くすように調整されている。
【０１１４】
すなわち、初期の状態からある一定量の作動量分は回折格子レンズ２４が動いた状態で本体は画像を排出していることになっている。この状態から連続画像形成などの機内温度上昇を伴う機械的光学的色ズレ要因が発生すると、この色ズレを補正する手段して回折格子レンズ２４を作動させ、ある一定量を作動させた状態から更に回折格子レンズ２４を作動させることになる。
【０１１５】
もちろん、動作する方向が逆方向であれば回折格子レンズ２４の位置は初期位置の方向に戻ることもあり得るが、移動量及び移動方向が加算される方向であれば、機内の温度上昇とともに回折格子レンズ２４の作動量は積み重ねられていくことになる。
【０１１６】
回折格子レンズ２４の作動量は無限に設定されているわけではなく、所定の作動量が決定され機構的に作動させないような構成を取っている。
【０１１７】
回折格子レンズ２４の作動量が極端に大きくなると、光学ユニットから照射される光源はプロセスカートリッジの感光体ドラムに対して光学的な平行入射の度合いを超えて入射することになり、光学上の焦点や画像左端と右端での光学倍率の変化が所定以上にずれてしまうので色ズレを補正する上での作動量が決定されている。
【０１１８】
よって、光学的な作動量の上限以上は動かすことができないので、ステップ２１４において回折格子レンズ２４の作動量をチェックして、所定の作動量（最大値）に達した場合は、矢印２１４−ａでステップ２１５に進んで色ズレ量を検出して、正確な色ズレ量に補正すべく回折格子レンズ２４を動かして再度連続の画像形成を続けるように構成されている。
【０１１９】
また、機体を作動させている雰囲気温度が高い状態で使われている場合は、本体機内の温度勾配が急になって実際に想定している連続画像形成枚数よりも早めに色ズレが発生することが考えられる。その場合は、機械内に配置されている温度センサーなどを使って機内の温度をモニターして、急な温度上昇などが発生された場合は一度画像形成動作をやめて色ズレ量の測定を行い、その色ズレ量を補正するように回折格子レンズ２４を作動させても良い。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、色ズレが発生した場合に、所定の画像形成枚数に達した時点で予め予測される色ズレ量を補正する分だけ光学ユニット内の回折格子レンズを作動させて、色ズレ量をキャンセルできるように構成しているので、連続画像形成の最中に発生する色ズレ画像の排出を抑制することが可能となる。
【０１２１】
また、連続画像形成中に発生する色ズレを補正する手段として、従来は連続の画像形成中に一度動作を中断して色ズレ量を測定したのち、色ズレ量の補正を行うこと行ってきた。しかしながら、連続画像形成中に一度画像形成を中断して色ズレ量の補正を行うと、画像の排出時間が遅くなってしまう。これに対し、本発明では、連続画像形成中に発生する色ズレを画像形成を一度中断して補正することなく、色ズレ量の補正手段を作動させているので、画像を排出する時間が遅くなってしまうといった本体機能の低下を起こすことなく、所定の画像をユーザーに提供できる。
【０１２２】
また、回折格子レンズの作動領域を検出して、回折格子レンズの適正な作動を行うと共に、所定の作動量以上に回折格子レンズの作動を行う必要が発生した場合は正規の色ズレ補正を行うように構成したので、常に適正な色ズレの範囲の画像を排出することができる。
【０１２３】
また、回折格子レンズの作動量を一定内で動作させるので、機械的な作動範囲外まで作動することで回折格子レンズが作動範囲から脱落して、光学的な補正手段である色ズレの補正機構が機能しなくなるといった不具合も発生しない。
【０１２４】
また、色ズレの補正の為に色ズレ補正を毎回動作させる必要が無いように構成したことや回折格子レンズを適切に動かすようにしたので、無駄な電力の消費を押さえることも可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー画像形成装置を説明する図である。
【図２】光学ユニットを説明する図である。
【図３】色ズレ検知装置を説明する図である。
【図４】色ズレの検出パターンの一例を示す図である。
【図５】色ズレの検出パターンが転写されたパターンの一例を示す図である。
【図６】カラー画像形成装置の要部を示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る連続画像形成中の色ズレ量の第１の補正方法を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態に係る連続画像形成中の色ズレ量の第２の補正方法を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施の形態に係る連続画像形成後の色ズレ量の第１の補正方法を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施の形態に係る連続画像形成後の色ズレ量の第２の補正方法を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態に係る連続画像形成中の色ズレ量の補正方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋ　プロセスカートリッジ
１２　感光体ドラム
１３　帯電手段
１４　現像装置
１５　クリーニング装置
２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋ　光学ユニット
２２　光源
２３　折り返しミラー
２４　回折格子レンズ
２９　レーザー光
３０　中間転写体ユニット
３１　転写ベルト
３５　一次転写ローラー
３６　二次転写ローラー
３７　ローラー駆動ギヤ
３８　モーターギヤ
４０　転写材搬送ユニット
４１　給紙カセット
４２　給紙トレイ
４３　ピックアップローラー
４４　給紙ローラー
４５　搬送ローラー
４６　レジストローラー
５０　定着ユニット
５１　定着ローラー
５２　加圧ローラー
５５　排紙ローラー
５６　排紙トレイ
１００　色ズレ検知装置
１０１　投光部
１０１ａ　投射光
１０２　受光部
１０２ａ　反射光
【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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