(57)【要約】【課題】パッチ出力を必要とせず単純な構成でレジストレーションコントロールが行なえるカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】ＲＯＳユニット１４は本体フレーム２０と一体のＲＯＳ台座２２で位置決めされ、感光体ドラム１５はその回転軸であるドラムシャフトを通すドラムシャフト固定穴２１がフレーム２０に開けられ、このドラムシャフト固定穴２１で位置決めされる。ＲＯＳユニット１４の位置決め台座２２とドラムシャフト固定孔２１の間隔がフレーム２０の熱膨張により変化することにより、倍率・バランス・サイドレジずれが変動する原因となっているため、フロント側のフレーム２０Ｆ（Ａ１／Ａ２／Ａ３／Ａ４）とリア側のフレーム２０Ｒ（Ｂ１／Ｂ２／Ｂ３／Ｂ４）の各位置に温度センサを配置し、温度上昇を把握し、発生ずれ量を予測し、補正する。【選択図】        図４
2005010345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに色の異なる画像を形成可能な複数の画像形成部を備え、
前記画像形成部において形成された互いに色の異なる画像を直接または中間転写体を介して記録媒体上に転写することによってカラー画像を形成するカラー画像形成装置であって、
装置内の温度を計測する温度センサを１個または複数備え、
複数存在する各色間のずれ要因のうち少なくとも２つ以上を含む各色間のずれに対して前記装置内の温度に基づきずれ量を予測して補正するために各ずれ要因を発生させる位置に個々のずれ要因に対して専用の前記温度センサを配置したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
個々のずれ要因を発生させる位置に設けられた専用の温度センサを主センサとし、それ以外の温度センサを副センサとし、前記副センサの検出温度が前記主センサの検出温度に基づくずれ補正量を補完することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の画像形成部および中間転写体または用紙搬送体を支持するフレームに前記温度センサを設置するための共通基準位置を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数個の画像出力装置を装備した画像形成装置におけるレジストレーションコントロールシステム（以下レジコン）において、各ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｃａｎｎｅｒ）によってあらかじめ決められた像位置認識用パターンをそれらのＲＯＳの下流側に配したＣＣＤによってサンプリングし、そのサンプリングデータの位置関係が、あらかじめ決められた各色の像位置認識用パターンの色ずれがなかったと仮定したときの位置関係とどれだけの差異があるかを検出し、その検出データから各色のレジずれ量を演算した結果をもってＲＯＳの書き込みタイミング、あるいは光学位置を補正することでレジずれの少ない高品質な画質を提供する方法が提案されている。
【０００３】
あるいは、機内の温度上昇に起因するカラーレジずれ量の悪化を補正するために電源投入時（レジコン実施時）からの所定温度変化時、あるいは前回レジコン実施温度から所定温度変化時に再度レジコンシーケンスを動作させるという機構が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
しかし、これらの構成においてパッチを形成するレジコン動作では、以下のような不具合が発生する。すなわち、パッチ出力時には画像出力を行なえないため画像出力動作を停止させるいわゆるダウンタイムが発生する。また、パッチ形成時にパッチ形成用にトナーを消費してしまう。さらに、パッチは用紙上に転写しないので転写部材にトナーが残り、転写部材を清掃するクリーニング部材の負荷が増大する。また、同様の理由でパッチクリーニング後の回収トナー容量が増大する。
【０００５】
これらの課題の改善のために、機内の最低基準温度を基準として、最低基準温度と現在の機内温度との差に基づいて設定されるカウント値で、記録紙先端から各色画像の出力までを規定することにより、機内温度上昇による記録紙に対する画像の副走査ずれを、レジずれ検出用マークを形成・検出することなく、補正可能とする機構が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
この方式では、機内最低温度を基準と現在温度との差から、各画像出力装置の記録用紙への転写ポイントのずれを装置本体の熱膨張率により予測し、そのずれ量に応じて一律に各色の書き出しタイミングを変更しているため、用紙に対する副走査ずれのみ適応可能であるが、他のカラーレジずれ補正には応用できない。
【０００７】
また、機内環境変化に対するカラーレジずれ特性をテーブル化して格納し、機内環境変化に応じて、レジずれ検出用マークを形成・検出することなく、カラーレジずれを補正可能にする技術が提案されている。
【０００８】
また、機内温度上昇による副走査ずれの要因は単に感光体間の延びだけではなくＲＯＳ内温度上昇によるビームの変位、また感光体に対するＲＯＳユニットの変位など、多岐にわたる。これら複数の要因を考えると、この方式では装置本体の構成によっては副走査ずれの補正誤差が大きくなる可能性がある。
【０００９】
さらに、機内に複数の環境情報センサ（例えば温度センサ）を有し、その各々について「環境情報とカラーレジ」テーブルを作成し、このうち感度が高い上位Ｎ個の環境センサをレジ補正用に採用する方式や、複数の環境センサの一部が故障した場合は、最も近傍のセンサの出力するか、近傍の複数のセンサ出力の平均値をとるか、近傍の複数のセンサの出力に所定の演算を行った結果の値を代入するなどの方法でセンサ出力を代用する方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１０】
しかし、この方法は複数のカラーレジずれに対して感度の高い位置に設けた温度センサからの温度情報を感度の高い方から順にカラーレジ補正に使用するものであって、多岐にわたるカラーレジずれ要因検出の一つ一つに対して最適な位置にセンサが設けられていない可能性があるため、所望の検出感度が得られないかまたは不必要にセンサの数を増やす要因ともなってしまう。
【００１１】
【特許文献１】
特許２６２５１３０号公報（図１、第３頁〜第１０頁）
【特許文献２】
特許２９２１８５６号公報（図１５、第２頁〜第９頁）
【特許文献３】
特開平１−９６６６５号公報（図１１、第２頁〜第６頁）
【特許文献４】
特開２００１−２６５０９０号公報（図１３、第２０頁〜第２１頁）
【００１２】
【発明が解決すべき課題】
本発明は上記事実を考慮し、パッチ出力を必要とせず単純な構成でレジストレーションコントロールが行なえるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【発明を解決する手段】
請求項１に記載のカラー画像形成装置は、互いに色の異なる画像を形成可能な複数の画像形成部を備え、前記画像形成部において形成された互いに色の異なる画像を直接または中間転写体を介して記録媒体上に転写することによってカラー画像を形成するカラー画像形成装置であって、装置内の温度を計測する温度センサを１個または複数備え、複数存在する各色間のずれ要因のうち少なくとも２つ以上を含む各色間のずれに対して前記装置内の温度に基づきずれ量を予測して補正するために各ずれ要因を発生させる位置に個々のずれ要因に対して専用の前記温度センサを配置したことを特徴とする。
【００１４】
上記構成の発明では、いわゆるタンデム式のエンジン配置を採用したカラー画像形成装置において、リードレジ、ＳＫＥＷ、ＢＯＷ（湾曲）、サイドレジ、倍率、バランスといったカラーレジずれ要因に対して、これらのずれ要因が複合的に影響するカラーレジずれを、装置内のずれ要因が発生する位置に配置した、それぞれのずれ要因に対する専用の１個または複数の温度センサからの温度情報に基づいて予測補正することができる。
【００１５】
請求項２に記載のカラー画像形成装置は、個々のずれ要因を発生させる位置に設けられた専用の温度センサを主センサとし、それ以外の温度センサを副センサとし、前記副センサの検出温度が前記主センサの検出温度に基づくずれ補正量を補完することを特徴とする。
【００１６】
上記構成の発明では、個々のずれ要因が発生する箇所に設けられた専用の主センサで検出された温度情報に加えて、それ以外の副センサで検出された温度情報をも予測補正の判断材料とすることで、装置内部の温度勾配などを加味した細かい補正を行なうことができる。
【００１７】
請求項３に記載のカラー画像形成装置は、複数の画像形成部および中間転写体または用紙搬送体を支持するフレームに前記温度センサを設置するための共通基準位置を設けたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成の発明では、装置内に複数設置される温度センサの設置箇所を決定するための共通基準位置を設定することで、装置として組み上がった状態での温度センサ設置箇所を厳密に規定できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１実施形態に係るカラー画像形成装置が示されている。
【００２０】
図１はこの発明の実施形態１に係るカラー画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタ１０を示す概略構成図である。
【００２１】
上記デジタルカラープリンタ本体１０の内部には、画像形成ユニットとして、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて配列されている。さらに、上記４つの画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃの下方には、これらの画像形成ユニットで順次形成される各色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で転写する中間転写体としての中間転写ベルト２５が、矢印方向に沿って回動可能に配設されている。そして、上記中間転写ベルト２５上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙トレイ３９等から給紙される記録媒体としての記録用紙３４上に一括して転写された後、定着器３７によって記録用紙３４上に定着され、外部に排出されるようになっている。
【００２２】
前記４つの画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃは、形成する画像の色が異なる他は、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃと、この感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃの表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電用のスコロトロンと、当該感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃの表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのＲＯＳ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋと、感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ上に形成された静電潜像を現像する現像器１７、クリーニング装置１８とから構成されている。
【００２３】
ところで、上記の如く構成されるタンデム型のデジタルカラープリンタでは、以下に示すように、運搬・設置時の振動や、あるいは機内の温度変化など、種々の要因によって、各画像形成ユニットの感光体ドラム等に位置的な変動が生じ、画像の位置ずれ（レジずれ）が発生する。
【００２４】
まず、各画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃにおいて、感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに位置ずれがあると、ＲＯＳ１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃと感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ間の距離（光路長）が変動し、主走査方向（レーザビームの走査方向）の倍率のずれや、主走査方向の左右の倍率のずれが発生する。また、各画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃにおいて、ＲＯＳ１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃと感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに主走査方向に沿った位置ずれがあると、主走査方向のマージンずれが生じる。
【００２５】
さらに、各画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃにおいて、感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃの回転軸に傾きがあると、ＳＫＥＷずれが発生する。また、各感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに副走査方向に沿った位置ずれがあると、副走査方向のマージンのずれが発生する。
【００２６】
また、上記のレジずれに加えて、各画像形成ユニット１３Ｋ、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃにおいて、感光体ドラム１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃや中間転写ベルト２５に速度変動があると、副走査方向の周期的な変動（ＡＣ変動）が生じ、これが原因で互いに異なる色の間でカラーレジストレーションずれ（以下、「カラーレジずれ」という）が発生する。さらに、中間転写ベルト２５に主走査方向の蛇行があると、主走査方向の周期的な変動（ＡＣ変動）が生じ、これが原因で互いに異なる色の間でカラーレジずれが発生する。
【００２７】
このように、種々の要因によって、主走査方向の倍率のずれ、主走査方向の左右の倍率のずれ、ＳＫＥＷずれ、副走査マージンずれ、主走査マージンずれ、副走査周期的ずれ、主走査周期的ずれが生じるが、これらの画像の位置ずれが重ね合わされて、ＤＣ的なずれ（均一なずれ）やＡＣ的なずれ（周期的なずれ）が生じ、カラーレジずれとなって現れる。
【００２８】
従来、初期的なカラーレジずれは機内に配置されたレジセンサ、あるいは外部テストパターンを出力してレジずれ状態を把握し、機内の各補正機構にずれ量をフィードバックすることにより補正する方式（いわゆるレジコン）があり、その後の温度変動で発生するカラーレジずれは一定の温度条件でレジコンを動作させたり、機内の環境（温度）情報により予測補正（フィードフォワード）制御する方式が一般的である。
【００２９】
具体的には、例えば本願と同様の構成のデジタルカラープリンタにおいては、予め決められた像位置認識用のパターンをＲＯＳ１４によって感光体ドラム１５上に形成し、当該各感光体ドラム１５上に形成された各色の画像位置認識用パターンを中間転写ベルト２５上に順次一次転写して、最終段（Ｋ）の感光体ドラム１５の下流側に配置されたＣＣＤによってサンプリングし、当該サンプリングデータの位置関係に、予め決められた各色の像位置認識用パターンの色ずれがなかったと仮定したときの位置関係とどれだけの差異があるかを検出し、その検出データから各色のレジストレーションずれ量を演算する。このレジストレーションずれ量を元にしてＲＯＳ１４の書き込みタイミング、あるいは光学系の部品の位置を補正することでレジずれの少ない高品位な画質を提供する方法が提案されている。これが所謂テストパターン出力タイプのレジコンの原理である。
【００３０】
以下に機内温度変動によるカラーレジずれの例について説明する。ここでいう温度変動によるカラーレジずれとは、機内温度変動による部品の熱膨張によって各色画像が重ね合わせられる段階までに各色の画像位置がずれることであり、装置組み上げ時の部品公差などによる出荷段階での初期的な変動は含まない。
【００３１】
本発明の第１実施形態に係る、中間転写ベルト２５を用いたタンデム構成のデジタルカラープリンタ１０の内部構造を３次元的模式図に表したものを図２に示す。感光体ドラム１５は図の右側からイエロー（以下Ｙ）／マゼンタ（以下Ｍ）／シアン（以下Ｃ）／ブラック（以下Ｋ）の４色分配置されている。この構成で図３に示すように、図中左右方向をｘ軸、上下方向をｙ軸、奥行き方向をｚ軸とすると、
・ＲＯＳユニットのｙ方向を軸とする回転でＳＫＥＷ・リードレジ・サイドレジが変動し、
・ＲＯＳユニットのｘ方向を軸とする回転でバランス・サイドレジが変動し、
・感光体ドラム１５のｙ方向を軸とする回転でＳＫＥＷ・リードレジ・サイドレジが変動し、
・感光体ドラム１５のｘ方向を軸とする回転でバランス・サイドレジが、それぞれ変動する。すなわちＲＯＳユニット１４と感光体ドラム１５の相対位置の変動にあわせて各種カラーレジずれが発生している。
【００３２】
また同様に、
・各感光体ドラム１５のｘ方向の間隔の変動でリードレジが変動し、
・ＲＯＳユニット１４と感光体ドラム１５のｙ方向の間隔の変動で倍率がそれぞれ変動する。さらに、ＲＯＳユニット１４内部の温度変動でもカラーレジが変動する。
【００３３】
従来技術では以上のカラーレジの発生メカニズムは解明していたが、一つの温度センサを補正の対象とするすべてのカラーレジ変動に対して感度が最も高くなる位置に配置したり、あるいは複数の温度センサ（環境センサ）を機内に配置して、それらのセンサのうちカラーレジずれの感度が高い上位Ｎ個のセンサをカラーレジ補正用に採用したり、センサの一部が異常だった場合に近傍センサで代用するなどの方法が実施、提案されていた。
【００３４】
これに対して本発明では、以下に述べるようにカラーレジずれの要因の光学系あるいは画像形成モジュールの位置変動を温度センサにより直接把握するために、カラーレジずれ要因毎に温度センサを特定位置に配置している。
【００３５】
図１に示すようなタンデム構成でのＲＯＳユニット１４や感光体ドラム１５は一般的には本体フレーム２０に位置決めされる。すなわち、図４に示すようにＲＯＳユニット１４は本体フレーム２０と一体のＲＯＳ台座２２で位置決めされ、感光体ドラム１５はその回転軸であるドラムシャフトを通すドラムシャフト固定穴２１がフレーム２０に開けられ、このドラムシャフト固定穴２１で位置決めされる。感光体ドラム１５がフロント側から着脱可能な構成では、リア側は上記のようにフレーム２０のドラムシャフト固定穴２１で位置決めされるのに対して、フロント側は各ドラムシャフト固定用のプレートを介してフレーム２０に位置決めされることもあるが、ここではフロントプレートのドラムシャフト固定穴２１もフレーム２０付きの固定穴と仮定して説明する。
【００３６】
以下、各種カラーレジずれ変動の一部について具体的に数値を用いて説明する。リードレジは前述したように感光体ドラム１５間の距離が変化することにより、変動するが、これはフレーム２０のドラムシャフト固定穴２１の間隔がフロント・リアとも同量だけ変化することにより起こる。
【００３７】
図４にフロントとリアのフレーム２０を示す。フロント・リアともそれぞれ４個の丸はドラムシャフト固定穴２１の位置である。装置内温度変化によるドラムシャフト固定穴２１の位置変動は、例えばフロント側では楕円Ａ５の箇所の熱膨張量によって発生するもので、同様にリア側楕円Ｂ５の箇所の熱膨張量もフロント側と同量、例えば１℃あたりの熱膨張量が７μｍとすると５℃変化時に３５μｍのドラムシャフト固定穴２１の位置の変化、つまりＹとＭのドラムシャフト固定穴２１Ｙと２１Ｍの間隔、すなわち感光体ドラム１５の間隔の変化となる。
【００３８】
このとき転写ベルト２５上の転写位置の間隔も３５μｍ変化するので、カラーレジＹとＭでリードレジが３５μｍ変化してしまう。すなわちＹＭリードレジずれが３５μｍ発生したことを意味する。
【００３９】
同様にフレーム上Ａ６とＢ６位置の熱膨張でＭとＣのリードレジずれ、フレーム上Ａ７とＢ７位置の熱膨張でＣとＫのリードレジずれ、Ａ５／Ａ６とＢ５／Ｂ６位置の熱膨張でＹとＣのリードレジずれ、Ａ５／Ａ６／Ａ７とＢ５／Ｂ６／Ｂ７位置の熱膨張でＹとＫのリードレジずれが発生する。一般的にはフレームは４つのドラムシャフト固定穴２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを含む領域では同じ素材でほぼ同じ厚みで形作られ熱膨張係数が一定、すなわち温度分布が一様であれば感光体ドラムシャフトの間隔が同じとなる筈だが、温度分布が一様ではないことが多い。
【００４０】
ここで装置内部の発熱要因について説明する。装置内部に各種ある発熱要因で最も大きなものは定着器であり、次いで電気基板（主に電源系など高圧を扱うもの、その他モータドライバＩＣ、ＣＰＵなど）、その他各種モータなどが続いて挙げられる。現状では機内エアフローなどで装置内部の熱を巡回・排出するように考慮されているが、装置内部の熱分布を一定あるいは一様にすることは難しい。そのため装置内部での温度分布が一様にならず、必然的にある程度の温度勾配が発生する。
【００４１】
ここで説明している中間転写ベルト２５を用いたタンデム構成では、定着器３７は図１中では装置の右側に配置されている。熱発生要因は前述のように定着器３７以外にも存在するが、ここでは最も影響の大きい定着器３７に限定する。すなわち上記のＡ５〜Ａ７、Ｂ５〜Ｂ７の位置における温度は、Ａ５／Ｂ５が最も高くＡ６／Ｂ６からＡ７／Ｂ７と定着器から離れるにしたがい低くなるような温度勾配となる。
【００４２】
従来例ではフレーム２０の熱膨張係数が場所によらず一定であることにより、温度分布が一様であると仮定あるいは近似し、Ａ６あるいはＢ６の位置、あるいはＡ６とＢ６の中間に温度センサを配置し、レジ補正のために温度センサを配置し温度情報を得ていた。しかし実際には上記のように厳密には熱分布は一様ではなく、おのおののドラムシャフト固定穴２１の間隔の温度変化による変動を把握することが理想的である。
【００４３】
フロントとリアのフレーム２０の温度分布は同じ場合（Ａ５＝Ｂ５＞Ａ６＝Ｂ６＞Ａ７＝Ｂ７）は、温度センサをＡ５あるいはＢ５の位置、Ａ６あるいはＢ６の位置、Ａ７あるいはＢ７の位置（あるいはフロントとリアのフレーム２０の中間）に配置し、それぞれの温度情報から各色のリードレジを補正するようにすればよい。
【００４４】
具体的にはリア（フロントも同様）のドラムシャフト固定穴２１の間隔変化量が１℃あたり７μｍであり、ＹＭ間（Ｂ５）位置の温度変化が５℃、ＭＣ間（Ｂ６）位置の温度変化が４℃、ＣＫ間（Ｂ７）位置の温度変化が３℃であった場合、Ｙを基準とした温度変化におけるリードレジずれ量は、
ＹＭ＝３５μｍ（７×５）
ＹＣ＝６３μｍ（３５＋７×４）
ＹＫ＝８４μｍ（６３＋７×３）
となり、この量を予測補正すればよい。
【００４５】
また、ＹＭ間（Ｂ５）位置の温度変化が５℃、ＭＣ間（Ｂ６）位置の温度変化が３℃、ＣＫ間（Ｂ７）位置の温度変化が２℃であった場合、Ｙを基準とした温度変化におけるリードレジずれ量は、それぞれ
ＹＭ＝３５μｍ（７×５）
ＹＣ＝５６μｍ（３５＋７×３）
ＹＫ＝７０μｍ（５６＋７×２）
となり、この量を予測補正すればよい。
【００４６】
また、定着器３７以外の発熱要因により、フロントとリアのフレーム２０の温度分布が異なる場合も考えられる。その際、温度分布が異なることによりフロントとリアでドラムシャフト固定孔２１の間隔が差を持って変化することにより、図２に示すように感光体ドラムがｙ軸を中心として回転し、ＳＫＥＷ・リードレジ・サイドレジずれとなる。特にＳＫＥＷ量は、露光位置の傾きと転写位置の傾きが２重に重なり、露光と転写の位置が感光体ドラム１５を挟んで１８０度の位置関係であれば、感光体ドラム１５の傾きの２倍が転写後画像の傾き（ＳＫＥＷ）ずれとなってしまう。
【００４７】
この場合はフロントとリア側のフレーム２０それぞれに各感光体ドラム１５間に温度センサを設け、フロントとリアそれぞれのドラムシャフト固定孔２１の間隔変化を考慮しながらずれ量を把握するようにすればよい。
【００４８】
具体的には、リア（フロントも同様）のドラムシャフト固定穴２１の間隔変化量が１℃あたり７μｍであり、フロント側ＹＭ間（Ｂ５）位置の温度変化が３℃、ＭＣ間（Ｂ６）位置の温度変化が２℃、ＣＫ間（Ｂ７）位置の温度変化が１℃であった場合、Ｙを基準とした温度変化におけるリードレジずれ量は、それぞれ
ＹＭ＝２１μｍ（７×３）
ＹＣ＝３５μｍ（２１＋７×２）
ＹＫ＝４２μｍ（３５＋７×１）
となり、
リア側ＹＭ間（Ｂ５）位置の温度変化が５℃、ＭＣ間（Ｂ６）位置の温度変化が４℃、ＣＫ間（Ｂ７）位置の温度変化が３℃であった場合、Ｙを基準とした温度変化におけるリードレジずれ量は、それぞれ
ＹＭ＝３５μｍ（７×５）
ＹＣ＝６３μｍ（３５＋７×４）
ＹＫ＝８４μｍ（６３＋７×３）
となり、
また、ＳＫＥＷ量はそれぞれ
ＹＭ＝１４μｍ（３５−２１）
ＹＣ＝２１μｍ（６３−４２）
ＹＫ＝４２μｍ（８４−４２）
のずれが発生すると予測できる。このずれ量を予測補正すればよい。
【００４９】
次にＲＯＳユニット１４内部の温度変化による倍率変動について説明する。
【００５０】
図５にＲＯＳユニット１４内部の光学部品の構成を模式的に示す。
【００５１】
図５中の５１はＬＤ（レーザーダイオード）、５２はコリメータレンズ、５３はポリゴンミラー、５４はＦθレンズ、５５はシリンドリカルミラーである。ＬＤ５１で発せられたレーザー光はコリメータレンズ５２により感光体ドラム１５の表面で所望スポットが得られるように焦点調整され、ポリゴンミラー５３を介して走査、Ｆθレンズ５４により走査幅調整、シリンドリカルミラー５５により光路が折り曲げられ、感光体表面に到達する。
【００５２】
このＲＯＳユニット１４内部の温度変動による光学部品、例えばポリゴンミラー５３とＦθレンズ５４間の距離が変動すると感光体ドラム１５上の走査幅、すなわち倍率が変わり、各色ＲＯＳユニット１４間の変動量がそれぞれ異なるとカラーレジ倍率変動となる。
【００５３】
またＳＫＥＷ補正にも用いているシリンドリカルミラー５５が図２のｘ方向に相当する方向に動くとリードレジの変動となり、ｙ方向を軸として回転するとＳＫＥＷ変動となる。
【００５４】
前述したように、ＲＯＳユニット１４内部のポリゴンミラー３とＦθレンズ４の間隔が各色ＲＯＳユニット１４において温度上昇のために変化すると、各色間で主走査倍率ずれが発生する。ＲＯＳユニット１４内部の温度変化１度あたりの倍率変化量を１０μｍとすると、先のリードレジの説明と同様、定着器３７に近いＹのＲＯＳユニット１４Ｙの温度変化が大きく、Ｍ・Ｃ・Ｋと定着器３７から遠くなるに従って温度変化が小さくなる。ＲＯＳユニット１４Ｙの温度変化を１５℃、ＲＯＳユニット１４Ｍの温度変化を１２℃、ＲＯＳユニット１４Ｃの温度変化を８℃、ＲＯＳユニット１４Ｋの温度変化を３℃とすると、Ｙを基準としたカラーレジ倍率ずれは、それぞれ
ＹＭ＝３０μｍ（１５０−１２０）
ＹＣ＝７０μｍ（１５０−８０）
ＹＫ＝１２０μｍ（１５０−３０）
と予測されるので、このずれを予測補正すればよい。
【００５５】
次にＲＯＳユニット１４と感光体ドラム１５の間隔のずれを説明する。これはＲＯＳユニット１４の位置決め台座２２とドラムシャフト固定孔２１の間隔がフレーム２０の熱膨張により変化することにより、倍率・バランス・サイドレジずれが変動するものである。これも前述のリードレジずれと同様にフロント側のフレーム２０Ｆ（Ａ１／Ａ２／Ａ３／Ａ４）とリア側のフレーム２０Ｒ（Ｂ１／Ｂ２／Ｂ３／Ｂ４）の位置に温度センサを配置し、温度上昇を把握し、発生ずれ量を予測し、補正するようにすればよい。
【００５６】
以上、装置内部の温度上昇による各種カラーレジずれを把握すための温度センサの配置位置に関して説明したが、これらの配置位置は必ずしも説明した位置に限定されるものではなく、互換可能である。例えば、図４においてＡ６の位置での温度がＡ５とＡ７の位置の温度の平均値で算出されるのであれば（Ａ６の温度がＡ５の温度とＡ７の温度で決まる１次関数上にあれば）、Ａ５とＡ７の位置に温度センサを配置し、Ａ６の位置のセンサが省略できる。他のセンサ設置位置についても同様である。
【００５７】
次に２段階の中間転写ドラムを用いたタンデム構成のデジタルカラープリンタにおける実施例を説明する。
【００５８】
図６において、２００はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであり、このプリンタ本体２００の内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）用の各感光体ドラム２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋを有する画像形成ユニット２０１Ｙ、２０１Ｍ、２０１Ｃ、２０１Ｋと、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のレーザ光を照射するＲＯＳユニット１４と、上記感光体ドラム２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋ上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナーで現像する現像装置２４１Ｙ、２４１Ｍ、２４１Ｃ、２４１Ｋと、上記４つの感光体ドラム２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋのうちの２つの感光体ドラム２１１Ｙ、２１１Ｍに接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）２５１及び他の２つの感光体ドラム２１１Ｃ、２１１Ｋに接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）２５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム２５１、２５２に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）２５３とで、その主要部が構成されている。
【００５９】
この構成における温度上昇における各モジュールの寸法変化によるカラーレジの変化は図９に示すように、図１に示すような中間転写ベルト２５を用いたタンデム構成のデジタルカラープリンタに比較すると複雑なものとなる。
【００６０】
しかし、各感光体ドラム２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋ、各一次中間転写ドラム２５１、２５２のシャフトのフロント・リアの位置ずれ、各ドラムに対するＲＯＳユニット１４の温度上昇による位置変動が各種カラーレジの変動となる点において差異はない。すなわち、図８に示す各感光体ドラムのシャフト固定孔２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋ、一次中間転写ドラムのシャフト固定孔２２１、２２２、二次中間転写ドラムのシャフト固定孔２２３、およびＲＯＳユニット１４の固定シャフト孔２１４を設けたフレーム２０１の温度上昇による寸法変化が各種カラーレジの変動要因となる。
【００６１】
具体的には、感光体ドラム２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋのｙ軸周りの回転がサイドレジ、バランス、ＳＫＥＷ、ｘ軸周りの回転がサイドレジ、ＳＫＥＷ、ＲＯＳユニット１４のｙ軸周りの回転がバランスのレジずれを発生させる（図９ａ）。
【００６２】
さらに一次中間転写ドラムのｙ軸周りの回転およびｘ軸周りの回転がサイドレジ、ＳＫＥＷ、二次中間転写ドラムのｙ軸周りの回転がＳＫＥＷのレジずれとなる（図９ｃ）。
【００６３】
また、ＲＯＳユニット１４の固定シャフト孔２１４と各感光体ドラムのシャフト固定孔２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋとの距離変動（図８エリアａ）によって倍率がずれ（図８、図９ｂ）、さらに各感光体ドラムのシャフト固定孔２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋおよび一次中間転写ドラムのシャフト固定孔２２１、２２２のｙ軸方向の位置ずれ（図８エリアｂ、ｃ、ｄ及びｅ）によってリードレジのずれが発生する。（図８、図９ｂ、ｄ）
さらに、一次中間転写ドラムのシャフト固定孔２２１、２２２と二次中間転写ドラムのシャフト固定孔２２３のｘ軸方向の位置ずれ（図８エリアｂ、ｃ、ｄ）によってもリードレジのずれが発生する。（図８、図９ｄ）
この実施例においても図８に示すフレーム２０１上の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，に温度センサを設けて、温度情報からフレーム２０１の各エリアにおける寸法変化を予測し、各種カラーレジずれ量を高精度で予測することが可能となる。すなわち、
・リードレジずれは位置Ｂ／Ｃ／Ｄの温度情報より、
・ＳＫＥＷずれは位置Ｂ／Ｃ／Ｄのフロントとリアの温度情報より、
・サイドレジずれは位置Ａの温度情報、Ｇ（ＲＯＳユニット内）の温度情報より、
・倍率ずれも同じく位置Ａの温度情報、Ｇ（ＲＯＳユニット内）の温度情報より、
・バランスずれは位置Ａのフロントとリアの温度情報より予測可能である。
【００６４】
以上のように各位置での温度情報により、温度変動に伴う各種カラーレジずれを高精度で予測可能とすることができる。本発明によればすべての機内温度上昇によるカラーレジずれを予測可能で、カラーレジの発生要因が温度変化のみであるならば、タンデム機では一般的である機内のカラーレジずれ検出センサが必要なく、その分コストダウンとなる。
【００６５】
また、主走査方向のレジコンセンサによる測定位置はリードレジ・サイドレジずれ用に１箇所、ＳＫＥＷ・倍率ずれ用に２箇所、ＢＯＷ・バランスずれ用に３箇所のセンサが必要である。ここで、バランスずれ量が温度変化したときのみ変動するとすれば、このずれ量を機内温度センサで把握可能と考えればレジセンサは２箇所で済み、１個のセンサを削減可能である。さらにＢＯＷすなわち湾曲は、本実施例のようなタンデム構成での温度上昇によるずれの発生は少なく、事実上影響しないので省略することができる。
【００６６】
同様にＳＫＥＷ・倍率ずれも同じく温度検出による予測で把握できれば、レジコンセンサは１箇所のみで済む。
【００６７】
また、各センサの温度情報からのカラーレジずれ量予測は、テーブルとして変換係数情報をあらかじめ持つようにしても良いし、一般式でリアルタイムに演算するようにしても良い。
【００６８】
さらに、前回の温度予測補正時からの現在の温度との相対差からカラーレジずれ量を予測するようにしても良いし、前回のレジコン（テストパターンを出力し、レジセンサにてレジずれ量を把握するフィードバックタイプのもの）動作時からの現在の温度との相対差からカラーレジずれ量を予測するようにしても良い。
【００６９】
また、温度変化とカラーレジずれ量の変化がリニアな特性にならないこともあるが、この場合は上記温度の相対差のほかに装置内部の絶対温度を考慮しながら補正することでカラーレジずれ量を高精度で予測可能となる。
【００７０】
さらに、実施例において環境センサは温度センサのみ使用したが、温度センサの他に湿度センサ等も環境センサとして使用するようにしてもよい。あるいは環境センサだけではなく、Ｆｕｓｅｒ（定着器）温度センサの読取り値を予測補正のデータに加えてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、パッチ出力を必要とせず単純な構成でレジストレーションコントロールが行なえるカラー画像形成装置とすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１形態に係るプリンタを示す透視図である。
【図２】本発明の第１形態に係るプリンタの画像形成部の構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１形態に係るプリンタの画像形成部における部品のずれ方向と角度を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１形態に係るＲＯＳと感光体ドラムの位置関係を示す側面図である。
【図５】本発明の第１形態に係るＲＯＳの内部構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２形態に係るプリンタを示す透視図である。
【図７】本発明の第２形態に係るプリンタの画像形成部の構造を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２形態に係るプリンタの画像形成部の構造を示す側面図である。
【図９】本発明の第２形態に係るプリンタの画像形成部における部品のずれ方向と角度を示す斜視図である。
【符号の説明】
１      デジタルカラープリンタ
１３    画像形成部
１４    ＲＯＳユニット
１５    感光体ドラム
２５    中間転写ベルト
２００  デジタルカラープリンタ
２１１  感光体ドラム
【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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