(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単色画像形成を行う第１の印字モード又は多色画像形成を行う第２の印字モードで画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段による前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれを補正するために補正動作を実行する色ずれ補正手段とを備える画像形成装置において、
前記第１又は前記第２の印字モード毎に前記画像形成装置内の温度変化量を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定される前記第１の印字モードでの画像形成時における前記画像形成装置内の温度変化量に基づいて、当該第１の印字モードでの画像形成時における温度変化によって当該第１の印字モード終了後に前記第２の印字モードを開始する際に生じる色ずれ量を推定し、かつ前記第２の印字モードでの画像形成時における前記画像形成装置内の温度変化量に基づいて色ずれ量を推定する推定手段とを備え、
前記色ずれ補正手段は、前記推定手段により推定された前記第１及び前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれ量の合計が所定値を超えた場合に前記色ずれ補正動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記推定手段は、前記各印字モード時の温度変化量を色ずれ量に換算するための印字モード毎に設定された換算データにより前記色ずれ量を推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】
単色画像形成を行う第１の印字モード又は多色画像形成を行う第２の印字モードで画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段による前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれを補正するために補正動作を実行する色ずれ補正手段とを備える画像形成装置において、
前記各印字モード時の印字枚数を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出される前記第１の印字モードでの印字枚数に基づいて当該第１の印字モード終了後に前記第２の印字モードで画像形成を開始する際に生じる色ずれ量を推定し、かつ前記算出手段によって算出される前記第２の印字モードでの印字枚数から色ずれ量を推定する推定手段とを備え、
前記色ずれ補正手段は、前記推定手段により推定された前記第１及び前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれ量の合計が所定値を超えた場合に前記色ずれ補正動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記推定手段は、前記各印字モード時の印字枚数を色ずれ量に換算するための印字モード毎に設定された換算データにより前記色ずれ量を推定することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
単色画像形成を行う第１の印字モード又は多色画像形成を行う第２の印字モードで画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段による前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれを補正するために補正動作を実行する色ずれ補正手段とを備える画像形成装置において、
前記第１又は前記第２の印字モード毎に画像形成動作時間を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出される前記第１の印字モードでの画像形成動作時間に基づいて当該第１の印字モード終了後に前記第２の印字モードで画像形成を開始する際に生じる色ずれ量を推定し、かつ前記算出手段によって算出される前記第２の印字モードでの画像形成動作時間から色ずれ量を推定する推定手段とを備え、
前記色ずれ補正手段は、前記推定手段により推定された前記第１及び前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれ量の合計が所定値を超えた場合に前記色ずれ補正動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記推定手段は、前記各印字モード時の画像形成動作時間を色ずれ量に換算するための印字モード毎に設定された換算データにより前記色ずれ量を推定することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記色ずれ補正手段は、前記色ずれ補正を実行した後の前記色ずれ量の合計値が前記所定値を超える毎に前記色ずれ補正動作を実行することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記換算データには、換算テーブル及び換算式が含まれることを特徴とする請求項２、４、６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の印字モードでの生産性が前記第２の印字モードよりも高い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。
【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て画像形成を行う複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、カラー画像をプリントすることが可能な画像形成装置とその色ずれ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いてカラー画像（多色画像）をプリントする複写機やプリンタ等の画像形成装置には、図３に示す走査式光学装置７が搭載されているものがある。このような画像形成装置では、稼動時に発生する熱によって装置内が昇温し、各部の熱膨張や変形によって色ずれが発生する。昇温により色ずれが発生する主な要因については以下が挙げられる。
【０００３】
１．図３に示す光学箱３４の熱膨張や走査式光学装置７内に配置されたレンズの屈折率変化が発生し、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）の各色を露光するビームの照射位置がそれぞれ変動する。
【０００４】
２．感光ドラムを支持する部材の熱膨張により、感光ドラムとビームの相対位置が変動する。
【０００５】
３．駆動するギア等が熱膨張することで感光ドラムや転写部の送り速度が変動し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色の露光タイミングがずれる。
【０００６】
温度上昇による色ずれ発生時及び色ずれ補正時の走査線の状態を図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）では、分かりやすく説明するために、各部の傾きや曲り等による走査線の変化については加味しておらず、図中の変動量も大きく表現されている。
【０００７】
図７（ａ）に示すように、同一線上にあったＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色の走査線が、画像形成装置内の温度上昇によってそれぞれ異なる位置に移動し、適正にカラー画像形成を行うことができなくなってしまう。そこで、従来の画像形成装置では、図７（ｂ）に示すように、色ずれが発生している走査線を補正する色ずれ補正動作が所定のタイミングで行われ、ずれた走査線を再度重ね合わせる調整が行われている。
【０００８】
このような色ずれ補正動作では、ジョブ開始前や停止中に、転写体上に色ずれ量を計測するための画像（例えば、レジパターン）が作像され、そのレジパターンを感光ドラムより下流に配置されたＣＣＤ等の検知手段により読み取らせている。そして、各色の色ずれ量が測定され、その結果に基づいて各色の走査線に対する補正値が算出される。
【０００９】
色ずれ補正方法の他の例として、レーザ光の露光タイミングを補正する方法や、ミラーやレンズをモータ等で駆動して再調整を行う方法が一般的に用いられている。この色ずれ補正動作を行うタイミングやその動作については、光ビーム走査装置内の温度を検知し、その検知手段の出力に基づいて色ずれ補正を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、色ずれを補正するために、温度センサを所定の位置に配置し、その温度センサの出力を用いて色ずれ補正のタイミングを判断する方法が知られている。
【００１１】
一方、近年の画像形成装置では、単色画像形成時の生産性を向上させるため、多色画像形成時と比較して単色画像形成時にプロセス速度を上げたり、紙間を短くする等の手段が講じられている。
【特許文献１】特開平８−２７２９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、単色画像形成時と多色画像形成時では、画像形成装置の昇温量が異なるだけではなく、昇温する速度や装置内各部の温度上昇特性が変化する。例えば、単色画像形成時と多色画像形成時でプロセス速度が異なる場合、単色画像形成時には本体の駆動系に配置されたモータや走査式光学装置内のポリゴンモータの回転数を上げている。これにより、多色画像形成時と比較して温度上昇量だけではなく、温度上昇の立ち上がり速度も各部で夫々変化する。
【００１３】
また、昇温による色ずれは、上述したように、複数の要因の組み合わせで発生するため、各部の温度上昇特性が相対的に変化した場合、色ずれ量も変化する。一方、画像形成装置では、例えば、装置内に設置された温度センサの出力結果から色ずれ補正を行うタイミングが判断されている。そのため、印字モードによって温度上昇特性に変化が発生すると、温度センサ近傍での温度変化と実際に発生している色ずれ量にズレが発生してしまう。その場合、適切なタイミングで色ずれ補正動作を行うことができず、温度センサの出力結果で色ずれ補正動作が必要と判断する前に、色ずれ量が許容値を超えてしまい、品質の悪い画像を出力してしまうことになる。
【００１４】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、印字モードに応じて色ずれを悪化させることなく、適切なタイミングで色ずれ補正動作を行うことができる画像形成装置及びその色ずれ補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、単色画像形成を行う第１の印字モード又は多色画像形成を行う第２の印字モードで画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段による前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれを補正するために補正動作を実行する色ずれ補正手段とを備える画像形成装置において、前記第１又は前記第２の印字モード毎に前記画像形成装置内の温度変化量を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定される前記第１の印字モードでの画像形成時における前記画像形成装置内の温度変化量に基づいて、当該第１の印字モードでの画像形成時における温度変化によって当該第１の印字モード終了後に前記第２の印字モードを開始する際に生じる色ずれ量を推定し、かつ前記第２の印字モードでの画像形成時における前記画像形成装置内の温度変化量に基づいて色ずれ量を推定する推定手段とを備え、前記色ずれ補正手段は、前記推定手段により推定された前記第１及び前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれ量の合計が所定値を超えた場合に前記色ずれ補正動作を実行することを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項３記載の画像形成装置は、単色画像形成を行う第１の印字モード又は多色画像形成を行う第２の印字モードで画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段による前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれを補正するために補正動作を実行する色ずれ補正手段とを備える画像形成装置において、前記各印字モード時の印字枚数を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出される前記第１の印字モードでの印字枚数に基づいて当該第１の印字モード終了後に前記第２の印字モードで画像形成を開始する際に生じる色ずれ量を推定し、かつ前記算出手段によって算出される前記第２の印字モードでの印字枚数から色ずれ量を推定する推定手段とを備え、前記色ずれ補正手段は、前記推定手段により推定された前記第１及び前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれ量の合計が所定値を超えた場合に前記色ずれ補正動作を実行することを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項５記載の画像形成装置は、単色画像形成を行う第１の印字モード又は多色画像形成を行う第２の印字モードで画像形成を行う画像形成手段と、前記画像形成手段による前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれを補正するために補正動作を実行する色ずれ補正手段とを備える画像形成装置において、前記第１又は前記第２の印字モード毎に画像形成動作時間を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出される前記第１の印字モードでの画像形成動作時間に基づいて当該第１の印字モード終了後に前記第２の印字モードで画像形成を開始する際に生じる色ずれ量を推定し、かつ前記算出手段によって算出される前記第２の印字モードでの画像形成動作時間から色ずれ量を推定する推定手段とを備え、前記色ずれ補正手段は、前記推定手段により推定された前記第１及び前記第２の印字モードでの画像形成時の色ずれ量の合計が所定値を超えた場合に前記色ずれ補正動作を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、印字モードに応じて色ずれを悪化させることなく、適切なタイミングで色ずれ補正動作を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【００２６】
図１において、画像形成装置１は、電子写真プロセスによる画像形成手段と、タンデム型の中間転写ベルト（中間転写体）とを有し、中間転写ベルトに所定のトナー像を形成して画像形成を行う。
【００２７】
画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック（Ｂｋ）の画像を形成する画像形成部１Ｂｋという画像形成手段を備える。これら画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは一定の間隔で一列に配置されている。
【００２８】
給紙カセット１７は、複数の記録媒体（転写材）Ｐを収納する。手差しトレイ２０は記録媒体Ｐを手差し印刷するときに利用される。ピックアップローラ３０は、給紙カセット１７若しくは手差しトレイ２０から記録媒体Ｐを一枚ずつ送り出すものである。
【００２９】
給紙ガイド１８は、各ピックアップローラ３０から送り出された記録媒体Ｐをレジストローラ１９まで導くためのものである。レジストローラ１９は、各画像形成部の画像形成タイミングに合わせて記録媒体Ｐを二次転写領域へ送り出すものである。二次転写領域は、二次転写対向ローラ１０及び二次転写ローラ１２で構成される。
【００３０】
各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、それぞれ一次帯電手段としての一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、一次転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーナ装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが配置されている。一次帯電器３ａ〜３ｄと現像装置４ａ〜４ｄとの間の下方には、レーザ露光装置（走査式光学装置）７が設置されている。
【００３１】
各感光ドラム２ａ〜２ｄは、それぞれ負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層が積層されたもので構成され、駆動装置（不図示）によって矢印方向（時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。一次帯電器３ａ〜３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。
【００３２】
走査式光学装置７は、各感光ドラム２ａ〜２ｄを露光することによって、一次帯電器３ａ〜３ｄで帯電された感光ドラム２ａ〜２ｄの表面にそれぞれ画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。走査式光学装置７上には温度センサ３０４が設置されており、この温度センサ３０４により画像形成装置内の温度を測定することができる。
【００３３】
現像装置４ａにはイエロー（Ｙ）トナーが、現像装置４ｂにはシアン（Ｃ）トナーが、現像装置４ｃにはマゼンタ（Ｍ）トナーが、現像装置４ｄにはブラック（Ｂｋ）トナーがそれぞれ収納されている。各現像装置４ａ〜４ｄは、それぞれ感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。
【００３４】
各転写ローラ５ａ〜５ｄは、それぞれ一次転写部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄにて中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。各転写ローラ５ａ〜５ｄは、それぞれ感光ドラム２ａ〜２ｄ上のトナー像を順次中間転写ベルト８上に転写して重ね合わせていく。
【００３５】
ドラムクリーナ装置６ａ〜６ｄは、クリーニングブレード等で構成され、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上の一次転写時の残留した転写残トナーを各感光ドラム２ａ〜２ｄから掻き落として、各感光ドラムの表面を清掃する。
【００３６】
中間転写ベルト８は、各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に配置されて、二次転写対向ローラ１０とテンションローラ１１間に張架されている。中間転写ベルト８は、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、及びポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等の誘電体樹脂によって構成される。
【００３７】
二次転写対向ローラ１０は、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。
【００３８】
中間転写ベルト８に転写された画像は、給紙カセット１７から搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。中間転写ベルト８の外側であってテンションローラ１１の近傍には、中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置（不図示）が設置されている。
【００３９】
定着器１６は、内部にセラミックヒータ基板などの熱源を備えた定着フィルム１６ａとセラミックヒータ基板にフィルムをはさんで加圧される加圧ローラ１６ｂ（このローラに熱源を備える場合もある）とから成る。
【００４０】
搬送ガイド３４は、二次転写領域から排出された記録媒体Ｐを定着器１６のニップ部３１へ導くものである。外排紙ローラ２１は、定着器１６から排出された記録媒体Ｐを排紙トレイ２２に導き出すためのものである。
【００４１】
コントローラ部（不図示）は、走査式光学装置内の機構の動作を制御するための制御基板やモータドライバ基板（不図示）などから成る。
【００４２】
次に、図１の画像形成装置１における画像形成動作について説明する。
【００４３】
画像形成装置１では、該画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という）若しくは操作部（不図示）などから画像形成動作開始信号を受信すると、選択された給紙カセット１７若しくは手差しトレイ２０から給紙動作を開始する。例えば、給紙カセット１７から給紙された場合について説明すると、まず、ピックアップローラ３０により給紙カセット１７から記録媒体Ｐが一枚ずつ送り出される。
【００４４】
そして、記録媒体Ｐが給紙ガイド１８を経由してレジストローラ１９まで搬送される。そのとき、レジストローラ１９は停止しており、記録媒体Ｐの先端部はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが画像形成を開始するタイミング信号に基づいてレジストローラ１９が回転を始める。この回転時期は、画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにより中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー画像と記録媒体Ｐとが二次転写領域においてちょうど一致するように、そのタイミングが設定されている。
【００４５】
一方、画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋでは、画像形成動作開始信号を受信すると、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色の静電潜像を形成する。
【００４６】
各感光ドラムの副走査方向の画像形成タイミングは、中間転写ベルト８の駆動方向において一番上流にある感光ドラム２ａ（本実施の形態では画像形成部１Ｙ）から順に各画像形成部間の距離に応じて決定され、制御される。
【００４７】
また、各感光ドラムの主走査方向の書き出しタイミングは、不図示の回路により、１つのＢＤセンサ信号（本実施の形態では画像形成部１Ｂｋに配置されている）を用いて、擬似ＢＤセンサ信号を生成して制御する。
【００４８】
形成された静電潜像は、上述したプロセスにより現像される。そして、一次転写領域において、一番上流にある感光ドラム２ａ上に形成されたトナー画像が高電圧が印加された転写ローラ５ａにより中間転写ベルト８に一次転写される。
【００４９】
一次転写されたトナー像は、転写ローラ５ｂの位置まで搬送される。そこで発せられたタイミング信号により、各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われる。これにより、前画像の上にレジストを合わせて次のトナー像が転写されることになる。以下、同様に処理を繰り返し、結局４色のトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。
【００５０】
その後、記録媒体Ｐが二次転写領域に搬送され、中間転写ベルト８に接触すると、記録媒体Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ１２に高電圧を印加する。そして、上述したプロセスにより中間転写ベルト８上に転写された４色のトナー画像が記録媒体Ｐの表面に転写される。
【００５１】
トナー画像が転写された後、記録媒体Ｐは搬送ガイド３４によって定着ローラニップ部まで案内される。そして、定着フィルム１６ａ，加圧ローラ１６ｂの熱及びニップの圧力によってトナー画像が記録媒体表面に定着される。その後、記録媒体Ｐは外排紙ローラ２１により装置外に排出され、一連の画像形成動作が終了する。
【００５２】
なお、本実施の形態では、上流側からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順に画像形成部が配置されているが、これは装置の特性で決定されるものであり、これに限定されるものではない。
【００５３】
図２は、図１の画像形成装置１におけるコントローラ部の内部構成を示すブロック図である。
【００５４】
図２において、コントローラ部１５０は、外部のパソコンに直接（又は不図示のネットワークを介して）接続することができる。
【００５５】
コントローラ部１５０は、ＣＰＵ２２０１と、バスドライバ回路／アドレスデコーダ回路２２０２と、ＲＯＭ２２０３と、ＲＡＭ２２０４と、Ｉ／Ｏインターフェース２０６と、レーザ駆動信号生成部（ＰＷＭ：PulseWidthModulation）２２１５とを備える。
【００５６】
ＣＰＵ２２０１は、装置本体の制御を行うものであり、装置本体の制御手順（制御プログラム）を記憶したＲＯＭ２２０３からプログラムを順次読み出して実行する。ＣＰＵ２２０１のアドレスバス及びデータバスは、バスドライバ回路／アドレスデコーダ回路２０２を介して各負荷に接続されている。ＲＡＭ２２０４は、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いる主記憶装置であるところのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）である。
【００５７】
Ｉ／Ｏインターフェース２０６は、操作パネル１５１、給紙系、搬送系、光学系の駆動を行うモータ類２０７、クラッチ類２０８、ソレノイド類２０９、温度センサ３０４等の検知センサ類２１０等の画像形成装置１内の各負荷に接続される。
【００５８】
トナー残検センサ２１１は、上述した現像装置４ａ〜４ｄにそれぞれ配置され、現像装置内のトナー量を検知して、その出力信号をＩ／Ｏインターフェース２０６に入力する。スイッチ類２１２は、各負荷のホームポジション、ドアの開閉状態等を検知するものであり、その出力信号をＩ／Ｏインターフェース２０６に入力する。高圧ユニット２１３は、ＣＰＵ２２０１の指示に従って、一次帯電器３ａ〜３ｄ、現像装置４ａ〜４ｄ、転写前帯電器（不図示）、転写帯電器（不図示）、分離帯電器（不図示）へ高圧を出力する。
【００５９】
画像処理部３００は、パソコン１０６などから入力された画像信号に対して画像処理を行い、ＰＷＭ２２１５を介して走査式光学装置７にレーザ駆動信号を出力する。走査式光学装置７から出力されるレーザ光は、感光ドラム２ａ〜２ｄを照射して露光すると共に、受光センサであるビーム検知センサ２１４によって発光状態が検知され、その出力信号がＩ／Ｏインターフェース２０６に出力される。
【００６０】
図３は、図１における走査式光学装置７の概略構成を示す縦断面図である。
【００６１】
走査式光学装置７は、画像情報に基づいて発光されたレーザ光を偏向走査する回転多面鏡（以下、「ポリゴンミラー」という。）３０と、レーザ光を等速走査及びドラム上でスポット結像させるｆθレンズ３１ａ，３１ｂとを備える。また、レーザ光を所定の方向へ反射する複数の折り返しミラー３２と、各部品を格納する光学箱３４と、防塵ガラス３３ａ〜３３ｄが固定された上蓋３５とを備える。
【００６２】
次に、単色画像（白黒画像）形成を行う印字モード（単色モード）、多色画像（カラー画像）形成を行う印字モード（カラーモード）で画像形成を行った際の装置内の昇温特性について説明する。
【００６３】
画像形成装置１は、多色画像形成時の生産性が２０ｐｐｍ、プロセス速度が１００ｍｍ／ｓであるのに対して、単色画像形成時の生産性が３０ｐｐｍ、プロセス速度が１５０ｍｍ／ｓである。単色画像形成時と多色画像形成時とで生産性が異なる場合、モータやヒータといった各熱源の温度上昇速度が印字モードによって異なる。
【００６４】
昇温による色ずれは、上述したように、各部の熱膨張や光学系の屈折率変化によって発生するため、各部の温度上昇速度が相対的に変化すると、色ずれの発生挙動が変化する。その結果、所定の場所に設置した温度センサ出力とそれに対する色ずれ発生量の相関に変化が発生してしまう。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、印字モード時の昇温量若しくは印字枚数若しくは画像形成装置の動作時間を色ずれ量に換算するための印字モード毎の換算データを予め用意しておき、各印字モードでの各ジョブの内容から各ジョブに対する色ずれ量を算出する。そして、算出した色ずれ量を累積加算し、この累積加算した色ずれ量が所定値を超えた場合に色ずれ補正動作を実行している。以下、具体的に説明する。
【００６６】
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、単色モード時及びカラーモード時の画像形成装置内の昇温特性を示す図であり、（ａ）は走査式光学装置７内、（ｂ）は感光ドラム周辺、（ｃ）は定着器近傍である。図示のように、装置内の各部では、温度を上昇させる熱源が夫々異なるため、昇温量や時定数といった各特性値に違いがある。
【００６７】
画像形成装置１では、画像形成時に、ポリゴンミラー３０を駆動するポリゴンモータ（不図示）、紙搬送部や作像部を駆動するモータ（不図示）、定着器１６に配置されたモータ及びヒータ等（不図示）から熱が発生する。また、定着器１６を通過した記録媒体Ｐの熱も搬送路を介して装置内に残る。これらの熱は経時的に蓄積され、一般的に一次遅れ関数に従って、所定の昇温カーブを描いて装置内の温度が上昇していく。
【００６８】
上述したように、カラーモード（第２の印字モード）時には単色モード（第１の印字モード）時よりも低いプロセス速度での画像形成が行われるため、単色モードと比較すると各熱源での発熱量が小さく、温度上昇速度と最大昇温量が小さくなる。また、カラー出力と黒単色出力での温度上昇速度と最大昇温量の差は各部によって異なる。
【００６９】
このように、各熱源における昇温特性は、カラーモードや単色モード等の印字モードによって異なることから、画像形成装置１で発生する色ずれの発生速度や挙動に変化が生じてしまう。その結果、画像形成装置１内に設けられた温度センサ３０４による測定結果から色ずれ量を推定する方法では、装置が認識した色ずれ量と実際の色ずれ量とが異なる。そこで、画像形成装置１では、図５に示す処理を実行することにより、色ずれ補正タイミングが制御される。
【００７０】
図５は、画像形成装置１において実行される色ずれ補正動作の制御処理を示すフローチャートである。
【００７１】
図５において、ステップＳ２０１では、与えられたジョブの印字モードがカラーモードか否かを判断し、カラーモードであるときはステップＳ２０１へ進み、カラーモードでない即ち単色モードであるときはステップＳ２０９へ進む。本実施の形態では、印字モードによって色ずれ量が異なることから、ジョブが与えられた際に、そのジョブの印字モードに応じて処理の経路を変更している。
【００７２】
ステップＳ２０２〜Ｓ２０４、Ｓ２０９〜Ｓ２１１は、いずれも変化量測定部としての温度センサ３０４の出力を用いて制御する場合の処理を示す。例えば、カラーモードのジョブが画像形成装置１に与えられた場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、まずジョブ開始前の装置内の温度（ｈ１）を温度センサ３０４により測定し、その温度情報をメモリに格納する（ステップＳ２０２）。次に、ジョブ終了時の装置内の温度（ｈ２）を測定し（ステップＳ２０３）、そのジョブによる昇温量を算出（ｈ２−ｈ１）する（ステップＳ２０３）。
【００７３】
次に、ステップＳ２０３で算出された昇温量に対して、予め画像形成装置１内に格納されているカラーモード時の換算データを用いて色ずれ量を算出する（ステップＳ２０５）。次に、算出された色ずれ量をこれまでのジョブによって算出された色ずれ量に累積加算を行う（ステップＳ２０６）。
【００７４】
そして、その累積加算された色ずれ量の合計が、予め設定された所定値を超えた場合は（ステップＳ２０７でＹＥＳ）、画像形成装置１の色ずれ補正動作を実行する（ステップＳ２０８）。一方、所定の値を超えていない場合は（ステップＳ２０７でＮＯ）、色ずれ補正動作を行わず、ステップＳ２０１へ戻り、画像形成装置１は待機状態となる。
【００７５】
ステップＳ２０９〜Ｓ２１１では、ステップＳ２０２〜２０４と同様の処理が行われる。ステップＳ２１２では、カラーモード時以外の換算データを用いて色ずれ量を算出して、ステップＳ２０６へ進む。
【００７６】
上述した変化量測定部は、昇温量を測定するための測定手段である温度センサ３０４を例示したが、ジョブにおける印字枚数をカウントする測定手段であってもよいし、画像形成装置１の動作時間をカウントする測定手段であってもよい。これらの場合、算出された印字枚数や画像形成装置１の動作時間を印字モード毎の換算データにより色ずれ量に換算すれば、同じ効果を得ることができる。
【００７７】
次に、昇温による色ずれ量算出の過程を図６（ａ）及び図６（ｂ）を用いて説明する。
【００７８】
図６は、昇温量を色ずれ量に換算するための換算データの一例を示す図であり、（ａ）はジョブと装置内温度（温度センサ３０４の出力値）との相関関係を示す図であり、（ｂ）は昇温量と色ずれ量との相関関係を示す図である。
【００７９】
図６（ａ）において、カラーモード時と比較して単色モード時には、装置内の昇温量や昇温速度が大きくなっていることが分かる。ここでは、ジョブ１とジョブ２が与えられた際の色ずれ量の累積加算について説明する。ジョブ１は印字モードがカラーモードである場合のジョブであり、ジョブ２は印字モードが単色モードである場合のジョブである。
【００８０】
画像形成装置１は、カラーモードのジョブ１が与えられた際に、Ｔ１（例えば、７℃）だけ温度が上昇する。その際の色ずれ量は、図６（ｂ）に示すグラフのカラーモード時の換算データにより換算値Ｘ１＝２０［μｍ］となる。
【００８１】
次に、画像形成装置１は、単色モードのジョブ２が与えられると、カラーモード時の昇温特性ではなく、単色モード時の昇温特性に基づいて昇温するため、図６（ａ）における矢印の経路を辿って、温度が変化する。その際の温度上昇量は、グラフよりＴ２（４℃）となる。そして、このＴ２の昇温による色ずれ量は、図６（ｂ）に示すグラフの単色モード時の換算データにより換算値Ｘ２＝１５［μｍ］となる。これらの結果から、ジョブ１，２の２つのジョブによって発生する色ずれ量は下式により算出できる。この色ずれ量の合計値が所定の値を超えた場合に色ずれ補正動作を実行する。色ずれ補正動作は、前回の色ずれ補正を実行した後の色ずれ量の合計値が所定値を超える毎に実行されてもよい。
【００８２】
ジョブ１，２によって発生する総色ずれ量＝Ｘ１＋Ｘ２＝２０＋１５＝３５［μｍ］
本実施の形態では、画像形成装置１がカラーモードのジョブ１と単色モードのジョブ２を連続して実行した場合の色ずれ補正動作について説明したが、カラーモードのジョブを連続して実行した場合も上記と同様に色ずれ補正動作を実行する。また、実行するジョブ数についても上記実施形態に限定されるものではない。
【００８３】
色ずれ補正動作を予め決められた色ずれの変化量毎に行えば均一な性能を得ることができるが、必ずしも色ずれ補正動作を実行する間隔が同一である必要はない。また、色ずれ量の変化量が一定量変化する毎に色ずれ補正動作を実行してもよい。例えば、ジョブ１の実行時に色ずれ量がＹ１［μｍ］、ジョブ２の実行時に色ずれ量がＹ２［μｍ］であった場合、色ずれ量の変化量が（Ｙ２−Ｙ１）≧１０［μｍ］であったときに色ずれ補正動作を行うようにしてもよい。
【００８４】
装置内の昇温量から色ずれ量への換算データについては、図６（ａ）及び図６（ｂ）で例示したグラフ形式ではなく、換算テーブルや換算式、換算表であってもよく、温度センサ３０４の出力から色ずれ量を換算できるものならどのような形であってもよい。また、印字枚数又は画像形成装置１の動作時間を色ずれ量に換算する場合でも、図示のグラフ形式であっても、換算テーブルや換算式、換算表であってもよい。
【００８５】
複数の感光ドラム毎に走査式光学装置が配置された構成の場合、条件によってはカラーモード時よりも単色モード時の方が、温度上昇量が低くなる場合もある。この場合においても印字モードによって色ずれの変化速度や挙動が異なることに変わりはなく、それぞれの印字モード毎に換算データを用意すれば、上述した方法で同様の効果を得ることができる。
【００８６】
色ずれ補正動作をカラー画像形成時に行えば、所望の目的を達することができるため、単色画像形成時に色ずれ量が所定値を超えた場合には色ずれ補正動作を行う必要はない。さらに、画像形成中の機械のダウンタイムを無くすため、ジョブ中に色ずれ量が所定の値を超えた場合には、ジョブ終了まで色ずれ補正動作を待機させ、ジョブ終了時若しくはジョブ開始時に色ずれ補正動作を行うようにしてもよい。ジョブ開始時とは、例えば、次回のカラー画像形成時の直前である。
【００８７】
上記実施の形態で説明した方法は、複数の感光ドラムを一枚のポリゴンミラーで露光する走査式光学装置にのみ適用されるものではなく、走査式光学装置の光学的な配置や台数に拘わらず適用可能であって、同様の効果を得ることができる。
【００８８】
上記実施の形態によれば、画像形成装置内の温度を温度センサ３０４により測定し、印字モード時の昇温量をそれぞれ算出する。そして、算出された各昇温量を印字モード毎の換算データにより色ずれ量に換算し、換算した色ずれ量の合計が所定値を超えたときに色ずれ補正動作を実行する。これにより、印字モードに応じて色ずれを悪化させることなく、適切なタイミングで色ずれ補正動作を行うことができる。
【００８９】
なお、上記実施の形態では、温度センサ３０４を走査式光学装置７上に配置しているが、これに限定せず、上述した１．〜３．の熱膨張により色ずれが発生する部分に配置されていてもよい。また、上記実施の形態では、昇温量に基づいて色ずれ量を換算したが、昇温速度であってもよい。
【００９０】
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９１】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００９２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００９３】
さらに、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の画像形成装置におけるコントローラ部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図１における走査式光学装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】単色モード時及びカラーモード時の画像形成装置内の昇温特性を示す図であり、（ａ）は走査式光学装置７内、（ｂ）は感光ドラム周辺、（ｃ）は定着器近傍である。
【図５】画像形成装置１において実行される色ずれ補正動作の制御処理を示すフローチャートである。
【図６】昇温量を色ずれ量に換算するための換算データの一例を示す図であり、（ａ）はジョブと装置内温度（温度センサ３０４の出力値）との相関関係を示す図であり、（ｂ）は昇温量と色ずれ量との相関関係を示す図である。
【図７】温度上昇による色ずれ発生時及び色ずれ補正時の走査線の状態を示す図であり、（ａ）は稼働開始前後、（ｂ）は補正前後の走査線を示す。
【符号の説明】
【００９５】
１  画像形成装置
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ  画像形成部
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  感光ドラム
７  走査式光学装置
８  中間転写ベルト
３０４  温度センサ
【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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