(57)【要約】【課題】  最適な色ずれ補正を行うことができ、コストアップのない容易な手法により良好な画質のカラー画像を形成するカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】  定着手段７１に備え付けられた温度センサによりスキャナの温度を予想し、スキャナの温度が高い場合の補正結果は、温度が低い場合に使用しないような制御を行う、もしくはスキャナの温度が高い場合には色ずれ補正を行わないようにする。【選択図】        図１
2005031570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周回移動する搬送ベルト又は中間転写体の駆動方向に沿って、レーザ光源と回転多面鏡と走査レンズを筐体に備えた走査光学装置と、像担持体を備え、前記走査光学装置により前記像担持体に潜像を形成し、前記潜像を現像して得られる複数の色のトナー像を前記中間転写体上、または前記搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に順次重ね合わせて転写し、定着手段において前記複数の色トナー像を前記記録媒体上に定着することにより前記記録媒体上に前記複数の色からなるカラー画像を得るカラー画像形成装置であって、
前記走査光学装置を制御して前記搬送ベルト上または前記中間転写体上にトナーによる色ずれ量測定用パターンを形成し、前記色ずれ量測定用パターンを検出してパターン検出信号を出力する検出手段と、前記検出手段からの前記パターン検出用信号に基づいて各色ごとに色ずれ量を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した前記色ずれ量に基づいて、各色の潜像形成位置の補正動作を行う補正手段と、を有するカラー画像形成装置において、
前記定着手段に備えられた、温度検出手段の出力値に基づき、各色の潜像形成位置の補正動作タイミングを決定すること、
を特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカラー画像形成装置において、前記定着手段に備えられ温度検出手段の出力値が高い場合に、各色の潜像形成位置の補正動作を行わないことを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いたカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像を高速に形成するカラー画像形成装置として、搬送ベルトに沿ってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色毎に感光ドラムと、走査光学装置を配置し、搬送ベルトによって転写紙を順次搬送して各色の像を順次転写する、または中間転写ベルト上に順次各色のトナー像を重ね合うように転写して最後に一括して転写紙にトナー像を転写し、定着器で定着するインライン方式がある。
【０００３】
走査光学装置においては、画像信号に応じて光源手段から光変調されて出射させ、ｆθ特性を有する走査光学素子（結像素子）によって感光性を有する記録媒体（もしくは感光ドラム）面上にスポット状に集束させ、その記録媒体面上を光走査して画像記録を行っている。
【０００４】
図９はこの種の従来の走査光学装置の主要部概略図である。図９に示す走査光学装置において、
光源手段１０１から出射した発散光束はコリメータレンズ１０２により略平行光束とされ、絞り１０３によって該光束（光量）を制限して副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンダレンズ（シリンドリカルレンズ）１０４に入射する。そして、シリンダレンズ１０４に入射した略平行光束は主走査断面内においてはそのまま略平行光束の状態で出射し、副走査断面内においては集束して回転多面鏡（ポリゴンミラー）から成る光偏向器１０５の偏向面（反射面）１０５ａにほぼ線像として結像する。
【０００５】
而して、光偏向器１０５の偏向面１０５ａで偏向反射された光束は、ｆθ特性を有する走査光学素子（ｆθレンズ）１０６を介して被走査面としての感光ドラム面１０８上に導光し、光偏向器１０５を矢印Ａ方向に回転させることによって感光ドラム面１０８上を矢印Ｂ方向に光走査する。これによって記録媒体である感光ドラム面１０８上に画像記録を行っている。
【０００６】
インライン方式のカラー画像形成装置における主な問題の一つに、カラー画像の各色間の色ずれがある。色ずれの成分としては、レーザによるスキャン方向（主走査方向）のずれ、ベルト搬送方向（副走査方向）のずれ、主走査方向の像の伸縮、主走査方向の角度ずれなどがある。各色のずれは、装置出荷時において許容値以下となるように調整されている。しかし、調整時と使用時の環境温度や装置温度の変化、床面の違いによる装置のひずみ、カートリッジの交換等による感光ドラムのずれにより、許容値以上の色ずれが生じてしまう。そこで、適時色ずれ量を補正する手段として搬送ベルト上、または中間転写ベルト上に所定間隔で色ずれ量測定用パターンを形成し、この測定用パターンをトナー像検出器によって検出し、その検出結果に基づいて色ずれ量を演算し、この演算結果に基づいて画像形成位置の補正を行う必要がある。
【０００７】
この時色ずれ測定用のパターンは例えば図３に示すように搬送方向に対して垂直な方向に４色の線が等間隔Ｌで形成され、図４に示すように色ずれ量測定用パターンを等間隔Ｋで複数回形成し、それぞれの測定値を平均した値をもとに色ずれ量を補正する。
【０００８】
これにより色ずれ量を許容値以内に抑え、常に最適な画質の画像を保持することができる。
【特許文献１】特開平０４−１４９４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のカラー画像形成装置における走査光学装置は、筐体の内部に配置された光偏向器を駆動すると、回転部（コイル）と駆動回路（駆動ＩＣ）がそれぞれ発熱し、筐体や光素子に熱が伝達してしまう。また半導体レーザの駆動によっても同じくレーザの発熱や駆動回路の発熱が筐体やレーザホルダー、光学素子等に熱が伝達してしまう。その結果、筐体や光学素子の熱膨張が発生し、レーザの光束の照射位置ずれを起こしてしまう。
【００１０】
上述の現象により走査光学装置が高温な状態において、色ずれ補正を行った場合と、走査光学装置が低温な状態において、色ずれ補正を行った場合とでは補正値が異なる為、任意のタイミングで色ずれ補正を行った場合、最適な補正値を得ることができないといった問題がある。
【００１１】
この問題を解決するためにはスキャナの温度に基づき、色ずれ補正タイミングを最適化することが有効である。
【００１２】
そこで、本発明は、定着手段に備え付けられた温度センサによりスキャナの温度を予想し、スキャナの温度が高い場合の補正結果は、温度が低い場合に使用しないような制御を行う、もしくはスキャナの温度が高い場合には色ずれ補正を行わないようにすることにより、安価で最適な画質の得られるカラー画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を達成するために、走査光学装置の温度を求める手段として、定着器に備え付けられた温度検出手段を有することを特徴とする。
【００１４】
これにより、最適な色ずれ補正を行うことができ、コストアップのない容易な手法により良好な画質のカラー画像を形成するカラー画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、色ずれ量検知誤差を低減することができ、最適な色ずれ補正が行え、コストアップのない容易な手法により良好な画質のカラー画像を形成するカラー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】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１、図２、図５、図６、図７、図８をもとに本発明の第一の実施例について説明する。
【００１８】
図１は本発明が対象とするカラーレーザプリンタの一例の概略断面図である。図１で、１１，１２，１３，１４はそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの走査光学装置、２１，２２，２３，２４はそれぞれ、各色の感光ドラム、３１，３２，３３，３４はそれぞれ、各色の帯電ローラ、４１，４２，４３，４４はそれぞれ、各色のスリーブローラ、５１，５２，５３，５４はそれぞれ、各色の転写ローラ、６１は搬送ベルト、６２，６３は搬送ベルト支持ローラ、６４ａはカセット給紙用ピックアップローラ、６４ｂは手差し給紙用ピックアップローラ、６５はレジローラ、６６は吸着ローラ、７１は定着器、８１は普通紙用カセット、８２は手差し給紙トレー、９０，９１はトナー像検出センサである。
【００１９】
また、その中の走査光学装置の模式図を図５に示す。カラー画像形成装置では、４色の走査光学装置１１，１２，１３，１４が固定されている。走査光学装置１１，１２，１３，１４では、図５に示すようにレーザ光Ｌを発する半導体レーザとレーザ光Ｌをほぼ平行光にする図示しないコリメータレンズとから成るレーザーユニット１０、シリンドリカルレンズ１５、モータ１６によって一定方向に回転されるポリゴンミラー１７、２枚の結像レンズ１８，１９、レーザ光Ｌを下方に偏向するミラー２０が設けられている。
【００２０】
レーザ出射口の下方に４色の回転ドラムから成る感光体３１，３２，３３．３４が配設され、その後方に定着用ユニット７１、その下方に図示しない電源部と全体を制御する制御回路が配設されている。
【００２１】
作動時に、レーザーユニット１０の半導体レーザから出射されたレーザ光Ｌは、コリメータレンズにより平行光となり、シリンドリカルレンズ１５によって副走査方向に絞られてポリゴンミラー１７の反射面上に集光する。このレーザ光Ｌはモータ１６により回転するポリゴンミラー１７に反射されて偏向走査され、２枚の結像レンズ１８，１９を経てミラー２０により下方に反射され、回転ドラムの感光体３１，３２，３３．３４に結像する。そして、感光体３１，３２，３３．３４に結像したレーザ光Ｌは、ポリゴンミラー１７の回転による主走査と回転ドラムの回転による副走査によって静電潜像を形成する。また、搬送ベルト６１により記録媒体が搬送され、感光体３１，３２，３３．３４上の静電潜像に伴うトナーが転写され、定着用ユニット７１において定着される。
【００２２】
図８に、本実施例の定着器７１の一部概略構成を示す。図８において、２０１は熱容量の小さな定着フィルムである。クイックスタートを可能にするために２０から１００μｍ以下の厚みで耐熱性，熱可塑性を有するポリイミド等で構成されている。さらにオフセット防止や記録材の分離性を確保するために表層にはシリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂で被覆している。
【００２３】
２０２は定着フィルム２０１の内部に具備された加熱用ヒータである。高絶縁性のセラミックス基板の表面に長手方向に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の通電発熱抵抗層をスクリーン印刷等により、厚み１０μｍ程度、幅１〜５ｍｍ程度の線状に塗工して形成し、さらに前記発熱抵抗層形成面を薄肉のガラス保護層で覆ってなるものである。このヒータ２０２の昇温がヒータ背面に設置された温度検知手段２０５により検知されて不図示の通電制御部へフィードバックされる。通電制御部は温度検知手段２０５で検知されるヒータ温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維持されるようにヒータ２０２への給電を制御する。すなわちヒータ２０２は所定の定着温度に加熱・温調される。
【００２４】
２０３は加熱用ヒータ２０２を保持する断熱ステイホルダーであり、液晶ポリマー，フェノール樹脂等により形成されており、定着フィルム２０１が余裕をもってルーズに外嵌されていて、矢印の方向に回転自在に配置されている。また、定着フィルム２０１は内部の加熱用ヒータ２０２および断熱ステイホルダー２０３に摺擦しながら回転するため、加熱用ヒータ２０２および断熱ステイホルダー２０３と定着フィルム２０１の間の摩擦抵抗を小さく抑える必要がある。このため加熱用ヒータ２０２および断熱ステイホルダー２０３の表面に耐熱性グリース等の潤滑剤を少量介在させてある。これにより定着フィルム２０１はスムーズに回転することが可能となる。
【００２５】
２０４は前記定着フィルム２０１を介しヒータ２０２に対して圧接し、圧接ニップ部Ｎを形成する加圧部材としての加圧ローラである。構造は芯金２０６の外側にシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムを発泡して形成された弾性層２０７からなり、この上にＰＦＡ，ＰＴＦＥといったフッ素樹脂等の離型性層２０８を形成している。加圧ローラ２０４は長手方向両端部から加熱定着に必要なニップ部を形成するべく十分に加圧されており、図８中矢印の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ２０４の回転に伴い、円筒状の定着フィルム２０１がステイホルダ２０３に案内されて矢印の時計方向に従動回転する。
【００２６】
そして、この定着ニップ部Ｎの定着フィルム２０１と加圧ローラ２０４との間に未定着画像の形成された記録材が導入されると、記録材を定着フィルム２０１に密着させた状態でフィルムと一緒にニップ部Ｎ内を挟持搬送させ、所定の定着温度に温調されたヒータ２０２からの熱と前記ニップ部Ｎの圧接力とにより、未定着画像を記録材上に加熱定着させる。
【００２７】
以上、定着器７１の内部構造を説明した。
【００２８】
次に、色ずれ補正方法に関して説明する。このカラーレーザプリンタには、用紙への画像の転写を開始することに先立って所定の色ずれ量測定パターンを前記搬送ベルト６１の表面へ転写させるべく色ずれ量測定パターン発生手段が設けられている。さらに前記カラーレーザプリンタには、前記搬送ベルト６１による記録材の搬送方向に沿った最も定着器７１側において搬送ベルト６１の表面に形成された前記色ずれ量測定パターンの画像位置を検出するためのトナー像検出センサ９０が設けられている。前記色ずれ量測定パターン発生手段により、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック各色について所望の間隔で、搬送ベルト６１上に色ずれ量測定パターンを形成する。色ずれ量測定パターンがトナー像検出センサ９０の位置に来たとき、トナー像検出センサ９０は、各色ずれ量測定パターンを光センサ等により光強度分布波形として検出し電圧として出力する。出力された各電圧は制御回路基板に入力され、画像位置検出回路により入力された電圧波形からトナー画像の位置を検出し制御回路に入力する。制御回路では検出された各色間の位置の間隔を計測することで各色間の画像間隔を求める。この測定を複数回行い各色の間隔について平均化した値と、所望の間隔との違いを求め、色ずれ量とする。そしてこの値を基に制御回路は画像の書き出しタイミングを変化させる。
【００２９】
実際の画像形成装置において、画像を印字しながらその画像からズレ量を測定したデータを図６に示す。横軸が連続駆動（印字）時間（分）で縦軸が副走査位置の初期からのズレを示す。
【００３０】
このように駆動時間Ｔｏに応じて副走査方向の色ズレは、図６に示すように、右上がりの曲線のようなプロファイルを描きながら変動していく。このデータは実際に記録媒体に印字した画像から読み取ったものである。
【００３１】
その結果、連続印字していくと、１０分で２０μｍ、２０分で４０μｍのズレが発生し、図７に示すように先端のレジストレーションａが２０分でａ−４０μｍとなってしまう。
【００３２】
この時、定着器の温度検出手段２０５の出力が高い場合は走査光学装置１１，１２，１３，１４の温度も高いとし、このとき行った色ずれ補正値は画像形成装置の機内温度の高い場合にのみ使用し、機内温度が低い場合は使用しないようにする。それにより、色ずれ検知誤差の低下を緩和することができ、検知精度が向上する。
【００３３】
以上によって余分なコストアップがなく容易な手法で色ずれ量検知誤差を低減することができ、最適な色ずれ補正により色ずれ量の少ないカラー画像を形成するカラー画像形成装置が実現できる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の第二の実施例について説明する。なお、基本的な構成は前記第一の実施例と同じであるので、第一の実施例と形態が同一の部分については同一符号を用いて説明を省略し第一の実施形と異なる場合についてのみ説明する。
【００３５】
従来の色ずれ補正方法では、走査光学装置の温度が高い場合に、色ずれ補正動作を行った場合と、走査光学装置の温度が低い場合に色ずれ補正動作を行った場合とで補正値に違いが生じる為、色ずれのばらつきがあった。
【００３６】
そこで、定着器に備えられた温度検出手段２０５の出力値が高い場合は、走査光学装置の温度も高いとして、補正動作を行わないようにする。それにより、色ずれ補正値のばらつきを低減することができる。
【００３７】
以上によって余分なコストアップがなく容易な手法で色ずれ量検知誤差を色毎で等しくすることができ、最適な色ずれ補正により色ずれ量の少ないカラー画像を形成するカラー画像形成装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第一、第二の実施例の形態に係わる画像形成装置を表す図
【図２】色ずれ量測定用センサの概略を表す図
【図３】色ずれ量測定用パターンの例を示す図
【図４】従来の一連の色ずれ量測定用パターンを示す図
【図５】第一の実施例における本発明の画像形成装置に備えた走査光学装置を示す模式断面図
【図６】第一の実施例における駆動時の副走査方向の走査位置ズレを示すグラフ
【図７】第一の実施例における副走査方向の走査位置ズレを示す模式図
【図８】第一の実施例における定着器の構造を示す断面図
【図９】従来例における走査光学装置を示す模式図
【符号の説明】
【００３９】
１１，１２，１３，１４・・・それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの走査光学装置
２１，２２，２３，２４・・・それぞれ、各色の感光ドラム
３１，３２，３３．３４・・・それぞれ、各色の帯電ローラ
４１，４２，４３，４４・・・それぞれ、各色のスリーブローラ
５１，５２，５３，５４・・・それぞれ、各色の転写ローラ
６１・・・搬送ベルト
６２，６３・・・搬送ベルト支持ローラ
６４ａ・・・カセット給紙用ピックアップローラ
６４ｂ・・・手差し給紙用ピックアップローラ
６５・・・レジローラ
６６・・・吸着ローラ
６７・・・中間転写ベルトから記録材への転写ローラ
６８，６９，７０・・・中間転写ベルト支持ローラ
７１・・・定着器
８１・・・普通紙用カセット
８２・・・手差し給紙トレー
９０，９１・・・トナー像検出センサ
１００・・・制御回路基板
１０３・・・制御回路
１０４・・・画像位置検出回路
１６，・・・モータ
Ｌ・・・レーザ光
１０，１０１・・・半導体レーザ
１７，１０５・・・回転多面鏡
１５・・・シリンドリカルレンズ
１８・・・１枚目の走査レンズ
２０・・・折り返しミラー
１９・・・２枚目の走査レンズ
２０１・・・フィルム
２０２・・・ヒータ
２０３・・・ヒータステイ
２０４・・・加圧ローラ
２０５・・・サーミスタ
２０６・・・芯金
２０７・・・弾性層
２０８・・・離型性層
【図１】
2005031570.tif 000003
【図２】
2005031570.tif 000004
【図３】
2005031570.tif 000005
【図４】
2005031570.tif 000006
【図５】
2005031570.tif 000007
【図６】
2005031570.tif 000008
【図７】
2005031570.tif 000009
【図８】
2005031570.tif 000010
【図９】
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