(57)【要約】【課題】温度上昇量をセンサレスで正確に算出し、ダウンタイムレスで昇温による副走査方向への照射位置変動を補正し、稼動効率を向上させることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】プリントされる印字枚数、ポリゴンモータの駆動時間、ポリゴンモータの駆動電流のいずれか一つを測定する第一の測定手段（Ｉ）と、画像形成装置でジョブが終了したときから次のジョブが開始されるまでの停止時間を測定する第二の測定手段（ＩＩ）と、電源投入時からの経過時間を測定する第三の測定手段（ＩＩＩ）とから得られる情報を用い、昇温量を演算から求め、昇温量に対する各色の走査線変動量や所定の色ずれ量になる時期を算出し、画像形成装置を停止させずに色ずれ補正を行う構成とする。【選択図】図４
2007182018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、ポリゴンモータで駆動される回転多面鏡でレーザ光を偏向走査し前記像担持体に静電潜像を形成する走査式光学装置と、前記像担持体の静電潜像より形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写体とを具備する画像形成装置において、
与えられたジョブの印字枚数と前記ポリゴンモータの駆動時間と前記ポリゴンモータの駆動電流とのうち少なくとも一つを測定する第一の測定手段と、前記画像形成装置の停止時間を測定する第二の測定手段と、前記画像形成装置が起動してからの時間を測定する第三の測定手段と、
前記第一から第三の測定手段によって得られた情報に基づいて前記画像形成装置の温度上昇量を算出する算出手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記算出手段の算出した温度上昇量に応じて画像の記録位置の補正を行う補正手段を更に有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記補正手段は、前記回転多面鏡への書き込みタイミングを変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記補正手段は、前記走査式光学装置内に設けられた反射部材もしくは前記像担持体上にレーザ光を集光する結像光学素子であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記反射部材および前記結像光学素子は、モータを有する駆動手段で駆動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２から５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記補正手段は、前記像担持体上もしくは前記転写体上で計測された第一の情報と前記第一から第三の測定手段によって求められた第二の情報とを定められたタイミング毎に比較し、前記第二の情報を逐次補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項２から５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記補正手段は、照射位置合わせ動作を行う際に前記像担持体上もしくは前記転写体上にパターンの作像を省き、前記第一から第三の測定手段で検出された情報から算出される色ずれ量をもとに補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記補正手段は、前記第一から第三の測定手段から検出される情報から算出される色ずれ量を補正するように逐次照射位置を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項２から８のいずれかに記載の画像形成装置において、該画像形成装置内の温度を測定するための温度センサを有し、前記補正手段は、色ずれを補正するタイミングを前記温度センサもしくは前記第一から第三の測定手段から得られた情報をもとに、補正のタイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機・同プリンタ等の画像形成装置に関し、特に画像形成装置における色ずれの補正手法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式により画像を形成する画像形成装置では、像担持体（以下、感光ドラムと表記）の感光面を一様に帯電する帯電装置、その帯電された感光面に画像情報に応じた静電潜像を形成する潜像形成装置、その静電潜像を現像する現像装置を備える。更に、その現像された潜像を記録用紙に転写する転写装置を備えており、感光ドラムの感光面を回転させながら逐次的に画像形成処理を行っている。
【０００３】
従来の技術を、図８〜図１０を用いて説明する。
【０００４】
図８はカラー画像をプリントする画像形成装置であり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して独立した感光ドラムを持つ。
【０００５】
感光ドラム２０は導電体に感光層を塗布したもので、走査式光学装置から出射されたレーザ光により静電潜像を形成する。２１は図示しない画像読取装置もしくはパーソナルコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいてレーザ光を照射する走査式光学装置である。２２は前記感光ドラムに摩擦帯電されたトナーで感光ドラム上にトナー像を形成する現像器、２３は前記感光ドラム上のトナー像を転写用紙（記録媒体に相当）（以下、単に用紙とする）に搬送するための中間転写ベルト（転写体に相当）である。２４はトナー像を形成する用紙を格納する給紙カセット、２５は用紙上に転写されたトナー像を熱により用紙に吸着させる定着器、２６は定着された用紙を積載する排紙トレイ、２７は感光ドラムに残ったトナーを清掃するクリーナである。
【０００６】
画像形成は、走査式光学装置から画像情報に基づいてレーザ発光した光を感光ドラム上に照射することで、帯電器により帯電された感光ドラムに静電潜像を形成する。その後現像器内で摩擦帯電されたトナーを前記静電潜像に付着させることで前記感光ドラム上にトナー像が形成される。前記トナー像は前記感光ドラム上から中間転写ベルト上に転写され、本体下部に設けられた給紙カセットから搬送された用紙にトナー像を再度転写することで画像が用紙に形成される。用紙上に転写された画像は定着器によりトナーを定着され、排紙トレイ上に積載される。
【０００７】
図９は図８の画像形成部を示した図であり、左右対称形状であるため図中の記号は片側のみ示す。
【０００８】
図中の走査式光学装置２１は、まず回転多面鏡２９（以下、ポリゴンミラーとする）により画像情報に基づいて発光したレーザ光を偏向走査する。次にｆθレンズ３０ａ、３０ｂ（結像光学素子に相当）によりレーザ光を等速走査し感光ドラム上でスポット結像させる。そして複数の折り返しミラー群３１（反射部材に相当）によりビームを所定の方向へ反射させ、防塵ガラス３２ａ〜３２ｄを経て、感光ドラムへ静電潜像を形成する。この走査式光学装置は上記各部品を格納する光学箱３３と、前記防塵ガラスを固定し、走査式光学装置を遮蔽するための上蓋３４でユニットの外と遮断している。
【０００９】
この走査式光学装置は、画像形成装置本体のコンパクト化に伴い、従来感光ドラムから離れた位置から照射していた方式ではなく、感光ドラムに近い位置に配置されるようになってきている。図９に示すように、１台のポリゴンモータユニットで４つの感光ドラムを照射する方式が使用され、ポリゴンミラーの対向面に複数のレーザ光を照射する２つの走査グループ（図の点線内）を形成している。また、ユニットのコンパクト化を図るため複数の折り返しミラーを使用しており、異なる２光路のレーザ光をそれぞれ感光ドラム上に結像させるため、２枚のレンズを張り合わせるもしくは２光路を一体成型したモールドレンズを使用している。
【００１０】
このような平行光学系ではそれぞれの光路に対してレーザ光を偏向走査する偏向面が必要で、全てのビームを反射させる厚みを有するポリゴンミラーや、２段構成としたポリゴンミラーが採用されている。このようなカラー画像形成装置では稼動時に発生する熱によって画像形成装置内各部が昇温し、その熱による各構成部材の熱膨張や変形によって色ずれが発生する。ここで、画像形成装置内の温度上昇によって色ずれが発生する要因には詳しくは下記の要因がある。
【００１１】
〔１〕光学箱の膨張や走査式光学装置内に配置されたレンズの屈折率変化が生じ、各色を露光するビームの照射位置がそれぞれ変動する。
【００１２】
〔２〕感光ドラムを支持する部材の膨張により、感光ドラムとビームの相対位置が変動する。
【００１３】
〔３〕駆動するギア等が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、４色の露光タイミングがずれる。
【００１４】
この色ずれが発生した状態の模式図を図１０（ａ）に示す。図１０では色ずれを説明するために傾きや曲り等の変化は省略しており、図中の変動量も説明のために変動量を大きく示している。図に示すように、画像形成装置内の昇温によって各色はそれぞれ異なる位置に走査線が移動し、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。この問題は従来の画像形成装置からの問題であり、図１０（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を所定のタイミングで行い、ずれた走査線を再度重ね合わせる調整を行っている。
【００１５】
この補正を行う手段としては、レーザ光の露光タイミングを補正する手法や、ミラーやレンズをモータ等で駆動して再調整を行う手法が一般的に用いられている。また、この補正を行うタイミングやその動作については、下記の手法が提案されている。
【００１６】
・電源投入時からの作動時間を積算し、その積算時間に応じて色ずれ補正手段による補正処理開始間隔を徐々に延長する（例えば、特許文献１参照）。
【００１７】
・画像形成手段、ベルト部、転写手段のうち１つの近傍で温度を検出する第１の手段と、それ以外で画像形成装置内の温度を検出する第２の手段を持ち、それらの少なくとも一方の温度変動量に基づいて、色ずれ補正手段の作動タイミングを決定する。またそれと共に、この二つの温度検出結果に基づき、色ずれ補正手段の作動タイミングを可変制御する（例えば、特許文献２参照）。
【００１８】
・色ずれ補正時にプロセス速度を早くすることで、色ずれ補正時に発生する画像形成装置のダウンタイムを少なくする（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−１８８６９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１０１８８９号公報
【特許文献３】特開２００１−２６５０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上に述べたように、従来から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してきた。そのため、従来の技術では色ずれを補正するための温度センサが必要であり、その温度センサの配置位置の検討や、温度センサの出力と色ずれ量との相関関係を確認し、色ずれ補正シーケンスを立てる必要がある。また他の手法として、画像形成装置の電源投入時からの作動時間を積算することでおおよその温度上昇量を推定し、色ずれの補正タイミングを決定する手法が提案されている。しかし、画像形成装置の電源投入時からの経過時間だけでは画像形成装置を使用する内容によって昇温するレベルが異なってしまい、正確に色ずれ補正タイミングを決定することができない。
【００２０】
さらに、色ずれを補正する際には従来から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（以下、レジパターンと記述）を作像している。その画像を転写体上で感光ドラムより下流の位置に配置したＣＣＤ等の検知手段で読み取ることで各色の色ずれ量を測定し、その結果に基づいて各色に対する書き込みタイミングの補正値を算出している。そのため、画像形成装置はその間、所定のジョブを中断もしくは待機させることになる。従来は上に述べたように、この色ずれ補正シーケンスが入ることで画像形成装置の稼動効率が低下してしまっていた。
【００２１】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、温度上昇量をセンサレスで正確に算出でき、照射位置合わせ（レジ合わせ）を行う際に所定のパターンを作像することなく補正でき、稼動効率を向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
そこで本出願に掛かる目的は、以下のようになる。
【００２３】
［１］温度センサレスで高精度に色ずれを補正するタイミングを決定する
【００２４】
［２］色ずれ補正をダウンタイムレスで行うことで、画質を良好に維持しつつ画像形成装置の稼動効率を向上させる
【００２５】
本発明第一の目的に対しては、ジョブ毎に各部で発生する熱を、予め同定した各部の昇温特性を用いてセンサレスで正確に把握することで、画像形成装置が稼動することで生じる画像形成装置の温度上昇量を導き、補正タイミングを判断する手法を提案する。温度の上昇は各熱源の和で考えることができるため、色ずれは「各熱源が色ずれに影響を与える熱量」の和によって生じることになる。そのため、画像形成装置内部の各熱源が色ずれに与える熱を関数化して求めることで、各ジョブに対する温度上昇量を求めることができる。
【００２６】
ここで、画像形成装置が昇温する要因を述べる。画像形成装置には各部を駆動するモータ、電源等の基板、定着器等の熱源があり、それと同時に、画像形成装置停止時に大気中に放熱される熱、印字された用紙が画像形成装置外に排紙されることで画像形成装置内から奪われる熱が存在する。そこで本発明では、値の変動に対して色ずれ量が直線性を持つような昇温関数Ｈ（ｔ）を定義する。この昇温関数は「各熱源が色ずれに影響を与える熱量」の和である。
【００２７】
本発明では、昇温関数Ｈ（ｔ）を実験によって求め、その結果から各関数を逆算して算出した。具体的には昇温時に色ずれ量と相関が強い、光学系の温度データから昇温関数を定義し、その結果とモータの駆動電流から、色ずれに影響を与えるポリゴンモータが発生する熱、定着器の熱、電源が発生する熱、放熱される熱、用紙が奪う熱を逆算した。
【００２８】
従来は先に述べたように、画像形成装置の電源投入時からの作動時間を積算することでおおよその温度上昇量を推定し、色ずれの補正タイミングを決定する手法が提案されている。しかし、本発明では、画像形成装置から大気中に放熱される熱や用紙が奪う熱を考慮することで、様々な実稼動状態においてセンサレスで正確に温度を把握することが可能となり、従来に対して飛躍的に性能を向上させている。
【００２９】
本発明では与えられたジョブや停止時間に応じ、逐次昇温関数によって画像形成装置の昇温量や冷却量を計算して数値を累積することで昇温量を算出し、その昇温量と予め決められた所定の温度を比較し、画像形成装置に対して色ずれ補正を実行する。具体的には予め決めた所定の温度に、昇温関数によって算出された昇温量が到達する毎に色ずれ補正を行う。さらに、第二の目的に対しては、上記昇温関数をもとに各色の色ずれ量を算出し、その算出された数値をもとに露光タイミングを、レジパターンを打たずに調整する手法を提案する。レジパターンを打つことなく、昇温関数から導かれる色ずれ量の情報をもとに色ずれを補正することで、色ずれ補正によって発生するダウンタイムが無くなり、画像形成装置の稼動効率を高めることができる。
【００３０】
すなわち、本発明は下記の構成を備えることにより前記課題を解決できるものである。
【００３１】
（１）複数の像担持体と、ポリゴンモータで駆動される回転多面鏡でレーザ光を偏向走査し前記像担持体に静電潜像を形成する走査式光学装置と、前記像担持体の静電潜像より形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写体とを具備する画像形成装置において、与えられたジョブの印字枚数と前記ポリゴンモータの駆動時間と前記ポリゴンモータの駆動電流とのうち少なくとも一つを測定する第一の測定手段と、前記画像形成装置の停止時間を測定する第二の測定手段と、前記画像形成装置が起動してからの時間を測定する第三の測定手段と、前記第一から第三の測定手段によって得られた情報に基づいて前記画像形成装置の温度上昇量を算出する算出手段とを具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明してきたように、本発明によれば、プリントされる印字枚数、ポリゴンモータの駆動時間、ポリゴンモータの駆動電流のいずれか一つと、電源投入時からの経過時間、画像形成装置でジョブが終了したときから次のジョブが開始されるまでの停止時間の３つの情報を用いる。これにより、画像形成装置の温度上昇量をセンサレスで正確に算出することができる。
【００３３】
また、算出された温度上昇量に対する各色の走査線変動量を算出することで、色ずれ補正のために画像形成装置を停止させずに色ずれ補正が可能となり、画像形成装置の稼動効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。
【００３５】
[実施の形態１]
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成は、先述の図８と同様である。
【００３６】
先に述べたように、画像形成装置は稼動中の昇温によって経時的に色ずれが発生する。この昇温については、稼動中に各部で発生する熱から画像形成装置外に奪われる熱を差し引き、残った成分が画像形成装置内昇温を引き起こしている。さらに、色ずれは主に走査式光学装置と画像形成部で発生しており、特に、走査式光学装置起因の色ずれに最も影響を与えているものはポリゴンモータである。
【００３７】
そこで、昇温関数と各熱源との関係を表すと、図１に示す模式図のようになる。色ずれを発生させる熱源として考慮すべき要因は、次に挙げる５つである。
【００３８】
（１）ポリゴンモータが駆動されることによって発生する熱：昇温関数Ｈ１（ｔ）
（２）電源のように電源投入時から常に通電されている発熱源による熱：昇温関数Ｈ２（ｔ）
（３）定着器や駆動部に設けられたモータのように、画像形成時のみに通電される発熱源による熱：昇温関数Ｈ３（ｔ）
（４）所定のジョブが終了し、次のジョブが開始されるまで画像形成装置が停止している間に画像形成装置外に放熱される熱：昇温関数Ｃ１（ｔ）
（５）用紙が画像形成装置内部から奪う熱：昇温関数Ｃ２（ｔ）
【００３９】
ここで定義した各昇温関数Ｈ１（ｔ）〜Ｈ３（ｔ）、Ｃ１（ｔ）、Ｃ２（ｔ）は色ずれに作用する熱量であって、各熱源における発熱量ではない。そして、要因が全て組み合わされる形で、昇温関数は構成される。そのため、昇温関数Ｈは上記を全て組み合わせた形となり、下に示す形になる。
【００４０】
Ｈ（ｔ）＝Ｈ１（ｔ）＋Ｈ２（ｔ）＋Ｈ３（ｔ）＋Ｃ１（ｔ）＋Ｃ２（ｔ）
【００４１】
ここで、昇温関数について再度定義すると、昇温関数とはその値の変動が色ずれに直線性を有する関数である。しかし各関数については、各部の熱源が色ずれに与える影響を加味した関数であり、特に関数ごとには直線性を有しているわけではない。以下で、各関数について説明する。
【００４２】
まず昇温関数Ｈ１（ｔ）について説明する。Ｈ１（ｔ）はポリゴンモータが発生する発熱であるため、ポリゴンモータの駆動電流を積分することでポリゴンモータが発生するエネルギーを求めることができる。図２に実際のポリゴンモータの電流波形と、電流を積分したものを示す。同図（ａ）に示すように、モータの立ち上がり時には急速に大きな電流が流れ、定常回転に到達すると低い電流量で一定に推移する。当然ではあるが、停止する際には電流量は０となる。このデータを積分したものが同図（ｂ）であり、立ち上がり時と定常回転時でそれぞれ傾きの異なる直線となる。
【００４３】
よってこのポリゴンモータの発熱による昇温関数Ｈ１（ｔ）は、上記二つの傾きを有する直線要素の和として表され、下記の示す式で定義される。
【００４４】
Ｈ１（ｔ）＝Σαｉ１Ｔｉ１    （ｔ＝Ｔ１１＋Ｔ２１）    （ｉ＝１，２）
【００４５】
同様に、他の昇温関数についても定義する。本発明では、上記昇温関数Ｈ１と用紙が画像形成装置から奪う熱Ｃ２を除く関数を全て一次遅れ関数の和で定義した。用紙が画像形成装置外に排紙される際に画像形成装置内から奪う熱については、画像印字中に継続的に一定量の熱が奪われるため、直線要素で表現した。よって、先に示した昇温関数Ｈ１（ｔ）を除く各関数は下記のようになる。
【００４６】
Ｈ２（ｔ）＝Σαｉ２｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔｉ２）｝    （ｉ＝１，２，…，ｎ）
Ｈ３（ｔ）＝Σαｉ３｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔｉ３）｝    （ｉ＝１，２，…，ｎ）
Ｃ１（ｔ）＝Σβｉ１｛１−ｅｘｐ（−ｔ／Ｔｉ１）｝    （ｉ＝１，２，…，ｎ）
Ｃ２（ｔ）＝β２ｔ
【００４７】
そして、これらを合計したものが昇温関数Ｈ（ｔ）であり、本実施形態では、実際に画像形成装置を稼動させ、その際の走査式光学装置内部に配置された光学系の温度データ等から各関数を最小自乗法で逆算した。
【００４８】
本実施例で使用する各関数を図３に示す。図３は、複数のモードで画像形成装置を稼動させた際に得られたデータを記載している。昇温関数Ｈ１（ｔ）は、図２に示すように傾きを二つ有する直線であるが、本実施例の構成ではモータの立ち上がりに要する時間が短いため、時間軸を大きくとれば図のように一つの直線とみなすことができ、Ｈ１（ｔ）も近似的に単一の直線で近似している。
【００４９】
ここで、図３に示されたデータの中で、複数のデータが表示されているものは、画像形成時のみに通電される発熱源による熱である、昇温関数Ｈ３（ｔ）のみである。これは、Ｈ３（ｔ）はジョブの内容によって単位時間当たりの発熱量が異なるためである。当然ではあるが、図中最も温度上昇が高いものは、画像形成装置を連続稼動させて印字した場合である。ちなみに、Ｈ２（ｔ）は電源投入時から常に通電されている発熱源であるため、ジョブの内容によらず同一の特性である。また、待機時の放熱も時間によって決まり、用紙が奪う熱も印字枚数によって決まるものである。
【００５０】
次に、実際に昇温量を算出する手法を説明する。図４に昇温量を算出する温度算出処理部を示す。画像形成装置の電源が投入されると同時にこの温度算出処理部は立ち上がり、入力部が有する電源投入からの経過時間をカウントする手段（第三の測定手段（ＩＩＩ）に相当）のカウント値に基づき、昇温関数演算部にて昇温関数Ｈ２（ｔ）の演算を逐次行う。また、この画像形成装置に送られるジョブに対し、入力部でそのジョブ内容に応じてポリゴンモータの駆動時間を測定する手段（第一の測定手段（Ｉ）に相当）により駆動時間を測定し、昇温関数演算部にてそのジョブによって昇温する温度Ｈ１（ｔ）を算出する。それと共に、そのジョブの内容に応じて適切な昇温関数Ｈ３（ｔ）を選択し、その時の温度上昇量を算出する。また、放熱成分についても同時に行っており、その印字時間に応じて用紙が奪う熱Ｃ２（ｔ）も算出する。これらの値を全て加算することで、その時における画像形成装置の昇温量が算出される。
【００５１】
さらに、次のジョブが開始されるまでの停止時間を測定する手段（第二の測定手段（ＩＩ）に相当）によりカウントされた値に基づき、ジョブ開始時にはその停止時間に応じて冷却した温度Ｃ１（ｔ）を昇温量から差し引くことで停止後の温度も正確に算出できている。本実施例の温度算出処理部によって算出された温度が一定の温度を超えるたびに、色ずれ補正を行えば良い。色ずれの補正手段については、ポリゴンミラーへの書き込みタイミングを制御する手段、走査式光学装置内に配置された折り返しミラーや結像光学素子をモータ等の駆動手段で調整する手段であればどの手段を用いても良い。
【００５２】
一例として、図５に実際に温度センサを配置して実測した温度と、本実施例の温度算出処理部により算出した温度を比較したデータを示す。図よりも明らかなように、本発明によって実測値とほぼ同じ温度を推測できており、センサレスで正確な温度算出が可能となっている。ここで、本実施形態では、Ｈ１（ｔ）を算出するにあたり、ジョブ内容を入力として述べたが、これは一例であって、昇温関数Ｈ１（ｔ）を用いて演算可能な手段であればどのような情報を入力としても構わない。具体的には、ジョブの印字枚数、ポリゴンモータの駆動時間、ポリゴンモータの駆動電流のいずれかであれば、昇温関数Ｈ１（ｔ）を算出することが可能である。
【００５３】
さらに精度を向上させる手段としては、まず上記関数から算出される昇温量から類推される色ずれ量（第二の情報に相当）と、色ずれ補正時に測定された実際の色ずれ量（第一の情報に相当）を補正時に比較する。次に比較した結果の差を逐次補正することで精度を維持することが可能である。例えば、この推定される色ずれ量と実際の色ずれ量にズレが生じたさいに、そのズレ量の比率だけ昇温関数に係数を掛けても良く、さらには、経時的な係数の変化を統計的に処理し、平均的な係数を掛けても良い。
【００５４】
また、画像形成装置外の温度を測定するためのセンサを配置することで、周囲の温度変化を把握することができ、本実施例での算出精度をさらに高めることができる。他の手段として、本発明を予備の手段として用いても良く、例えば、色ずれ補正のタイミングを検知するための温度センサを配置した画像形成装置において、センサに故障が生じた際の代替手段として用意しておいても良い。
【００５５】
さらに本発明を、上述したように色ずれ補正の手段として使用するだけでなく、濃度補正を行う場合に使用しても良い。例えば、本発明の手段によって算出された昇温量が所定の値に達した場合に、現像バイアスや帯電電圧、レーザーパワー等を調整することで濃度補正を行えばよい。
【００５６】
さらに、本実施の形態では、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で説明したが、本実施形態は走査式光学装置の光学的な配置や台数には依存しないため、その台数および配置は問わない。本実施例の構成により、温度センサレスで画像形成装置の温度上昇量を正確に算出することが可能となる。
【００５７】
[実施の形態２]
先の第１実施の形態では、温度センサレスで画像形成装置の温度上昇量を算出し、その算出結果をもとに色ずれ補正タイミングを決定する手段を提案した。本発明第２の実施の形態では、前記第１の実施の形態で述べた技術を応用し、色ずれ補正をダウンタイムレスで行うことによって、画像形成装置の稼動効率を向上させる手段を提案する。
【００５８】
図６に本発明第２の実施の形態における、色ずれ補正処理の流れを説明する図を示す。実施の形態１と説明が重複する部分は省略する。本実施の形態では、先の実施の形態１と同じく、そのジョブでプリントされる印字枚数、ポリゴンモータの駆動時間、ポリゴンモータの駆動電流のいずれか一つを入力信号とする（第一の測定手段（Ｉ）に相当）。さらに、電源投入時からの経過時間（第三の測定手段（ＩＩＩ）に相当）、画像形成装置でジョブが終了したときから次のジョブが開始されるまでの停止時間（第二の測定手段（ＩＩ）に相当）の２つを加え、以上３つを入力信号とする。それらの情報をもとに昇温関数演算部で画像形成装置の昇温量を算出する。本実施の形態の画像形成装置に設けられた色ずれ補正処理部（補正手段に相当）では、この算出された昇温量に基づいて各色の変動量を算出する。
【００５９】
図７に本実施の形態の画像形成装置における、昇温量と副走査方向の走査線変動量の各色データを示す。図から明らかなように、各色はそれぞれ昇温量に比例して変化する特性を有している。また、その変化量は各色で異なる。これは、画像形成装置内で各色を露光する光学系の位置がそれぞれ異なることや、光学箱の熱膨張による影響度が各色で異なるためである。本実施の形態では、予め図７に示す特性を画像形成装置がデータとして格納しており、算出された昇温量に従って、各色の変動量を算出している。
【００６０】
本実施の形態では、算出されたこの変動量に基づいて画像形成装置を停止させずに補正する。その手段は、ポリゴンミラーへの書き込みタイミングを制御する手段や、他の手段として、走査式光学装置内に配置された折り返しミラーや結像光学素子をモータ等の駆動手段で調整する手段を用いても良い。また、この補正は所定の温度に達した際に行っても、逐次行っても良い。ここで、本実施の形態では副走査方向の変動量をデータとして用いたが、これは副走査方向の色ずれを補正するための説明に使用したものであって、主走査方向の補正を行うためには主走査方向のデータを用いれば良い。また、両方のデータを格納すれば、その両方の色ずれ量が補正できることは明らかである。
【００６１】
さらに、画像形成装置外の温度を測定するためのセンサを配置することで、周囲の温度変化を把握することができ、本実施の形態での算出精度をさらに高めることができる。他の手段として、本発明を予備の手段として用いても良く、例えば、色ずれ補正のタイミングを検知するための温度センサを配置した画像形成装置において、センサに故障が生じた際の代替手段として用意しておいても良い。本実施例で提案した手段は、従来例や実施例で例示したような、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である必要はなく、走査式光学装置の光学的な配置や台数に影響せず、所望の性能を得ることができる。本実施例の構成により、画像形成装置を停止させることなく色ずれの補正を行うことが可能となり、画像形成装置の稼動効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の色ずれ補正に用いる昇温関数と各熱源との関係を説明する模式図である。
【図２】本発明第一の実施例でのポリゴンモータ駆動電流を説明する図であり、（ａ）は実際のポリゴンモータの電流波形を示す図、（ｂ）は電流を積分したものを示す図である。
【図３】本発明第一の実施例での昇温関数を説明するグラフであり、（１）はポリゴンモータに起因する発熱Ｈ１（ｔ）を示すグラフ、（２）は常に通電されている要素に起因する発熱Ｈ２（ｔ）を示すグラフ、（３）は画像形成時のみに通電される要素に起因する発熱Ｈ３（ｔ）を示すグラフ、（４）は画像形成装置の停止中の放熱Ｃ１（ｔ）を示すグラフ、（５）は用紙が画像形成装置内部から奪う熱Ｃ２（ｔ）を示すグラフである。
【図４】（ａ）は本発明第一の実施例における画像形成装置を示す図、（ｂ）は本発明第一の実施例での温度算出処理部を説明する図である。
【図５】本発明第一の実施例における昇温関数を用いて算出したデータと実測データとの比較を示す図である。
【図６】本発明第二の実施例の色ずれ補正処理部を説明する図である。
【図７】本発明第二の実施例における昇温量と副走査方向の走査線変動量との関係を説明する図である。
【図８】従来例の画像形成装置を説明する図である。
【図９】従来例の画像形成装置における画像形成部を説明する図である。
【図１０】画像形成装置内の昇温により発生する色ずれを説明する図であり、（ａ）は色ずれが発生した状態を示す模式図、（ｂ）は色ずれ補正動作を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６３】
２１            走査式光学装置
２２            現像器
２３            中間転写ベルト（転写体に相当）
２４            給紙カセット
２５            定着器
２６            排紙トレイ
２７            クリーナ
２９            ポリゴンミラー（回転多面鏡に相当）
３０ａ          第一の結像レンズ（結像光学素子に相当）
３０ｂ          第二の結像レンズ（結像光学素子に相当）
３１            折り返しミラー（反射部材に相当）
３２ａ〜３２ｂ  防塵ガラス
３３            光学箱
３４            上蓋
【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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