JP2005043863A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 転写媒体を搬送する主段の温度変化により転写媒体の搬送速度に変動
が生じた場合であっても、色ずれのない高品質な複数色の画像の提供を実現する
画像形成装置を提供する。
【解決手段】 転写搬送ベルト６０周辺の温度を測定し、その測定温度に基づいて、光書込みユニット２に備えられている露光器から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に像を形成するための画素クロックによる書込タイミングを通紙中順次制御することにより、自装置の電源オン時から所定時間放置後に一時的に発生する色ずれを補正する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、転写媒体を搬送する手段及び転送媒体を張力がかかった状態で掛渡す掛渡し手段における温度偏差に基づいて複数色間の画像形成位置を調整する画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置のフルカラー化とプリントスピードの向上、及び装置の小型化の要望が急激に高まってきている。その要望を満たす為に４連タンデム方式の画像形成装置が主流となりつつある。
しかしながら、この４連タンデム方式では、転写ベルトの熱伸縮により転写体の搬送速度変動が生じ、その結果、４色を転写体上に正確に重ねることが困難となり、４色間で色ずれが生じてしまうといった問題があった。

上記のような問題を解決する従来技術として、特許文献１が開示するところの画像形成装置があった。特許文献１では、画像形成装置の大型化や機構の複雑化を伴う事無く、簡単な構成で且つ最小のエネルギーで中間転写体の温度上昇を抑制することを可能としていた。具体的には、中間転写ベルトを直接ファンで冷却・張架ローラにヒートパイプを取り付け、間接的に中間転写ベルトを冷却していた。
特開２００１−２９６７５５号公報

しかしながら、特許文献１では、中間転写体の温度上昇を抑制することを可能としており、実際に中間転写体の温度が上昇してしまった場合に、高画質な画像を提供することが困難である可能性があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、転写媒体を搬送する手段及び転送媒体を張力がかかった状態で掛渡す掛渡し手段の温度変化により両手段の搬送速度に変動が生じた場合であっても、色ずれのない高品質な複数色の画像の提供を実現する画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明によれば、一様に帯電した像担持体上を露光して複数色の像を形成する露光手段と、転写媒体を搬送する媒体搬送手段と、前記媒体搬送手段によって搬送されている前記転写媒体を張力がかかった状態で掛け渡す掛渡し手段と、前記掛渡し手段における複数箇所の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段によって測定された前記掛渡し手段における複数箇所の温度差に基いて、前記像担持体上への複数色間の像形成位置の偏差を算出し、該算出した複数色間の像形成位置の偏差を吸収するように前記露光手段による露光タイミングを制御する露光制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、前記温度測定手段は、前記掛渡し手段における温度分布で温度偏差が生じている少なくとも２箇所の温度を測定することを特徴とする。

本発明によれば、前記温度測定手段は、前記掛渡し手段における温度分布で、高温部分に近い箇所、および各複数色の前記転写位置の温度を測定することを特徴とする。

本発明によれば、前記温度測定手段は、前記掛渡し手段に接触していることを特徴とする。

本発明によれば、前記温度測定手段は、前記掛渡し手段に非接触であることを特徴とする。

本発明によれば、前記掛渡し手段は、２以上のローラにより張架されている無端状ベルトであることを特徴とする。

本発明によれば、前記温度測定手段は、前記掛渡し手段の前記媒体搬送面の裏面に設置されることを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記露光手段によって前記転写媒体に前記像が転写される速度ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記媒体搬送手段によって前記転写媒体が搬送される速度ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記転写媒体の紙の種類ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記転写媒体のサイズごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記露光手段による基準となる色の露光から他の色の前記露光タイミングを制御することで該算出した複数色間の像形成位置の偏差を吸収することを特徴とする。

本発明によれば、一様に帯電した像担持体上を露光して複数色の像を形成する露光手段と、像担持体上に形成された複数色の像を転写媒体上に転写する転写手段と、転写手段による転写位置へ転写媒体を搬送する転写媒体搬送手段と、転写媒体搬送手段における複数箇所の温度を測定する温度測定手段と、温度測定手段による測定温度に基づいて、露光手段による露光タイミングを制御する露光制御手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明によれば、露光制御手段は、測定された転写媒体搬送手段における複数箇所の温度差に基づいて、像担持体上への複数色間の像形成位置の偏差を算出し、算出した複数色間の像形成位置の偏差を吸収するように露光手段による露光タイミングを制御することを特徴とする。

また、本発明によれば、温度測定手段は、転写媒体搬送手段における温度分布で温度偏差が生じている少なくとも２箇所の温度を測定することを特徴とする。

また、本発明によれば、温度測定手段は、転写媒体搬送手段における温度分布で、高温部分に近い箇所、および各複数色の転写位置の温度を測定することを特徴とする。

また、本発明によれば、温度測定手段は、転写媒体搬送手段に接触していることを特徴とする。

また、本発明によれば、温度測定手段は、転写媒体搬送手段に非接触であることを特徴とする。

また、本発明によれば、転写媒体搬送手段は、２以上のローラにより張架されている無端状ベルトであることを特徴とする。

また、本発明によれば、温度測定手段は、転写媒体搬送手段の転写媒体搬送面の裏面に設置されることを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記露光手段によって前記転写媒体に前記像が転写される速度ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記転写媒体搬送手段によって前記転写媒体が搬送される速度ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記転写媒体の紙の種類ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記転写媒体のサイズごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、前記露光制御手段は、前記露光手段による基準となる色の露光から他の色の前記露光タイミングを制御することで該算出した複数色間の像形成位置の偏差を吸収することを特徴とする。

本発明によれば、転写媒体を搬送する主段の温度変化により転写媒体の搬送速度に変動が生じた場合であっても、色ずれのない高品質な複数色の画像の提供を実現することができる。

本発明は、転写媒体を搬送する手段及び転送媒体を張力がかかった状態で掛渡す掛渡し手段の温度変化により両手段の搬送速度に変動が生じた場合であっても、色ずれのない高品質な複数色の画像を形成する。

カラー画像形成の代表的方法は、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を直接転写紙に重ねながら転写させる直接転写方式と、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を中間転写体に重ねながら転写させ、しかる後に転写紙に一括して転写させる中間転写方式がある。

また、複数の感光体を転写紙または中間転写体に対向させ並べて配置することから、タンデム方式と呼ばれる画像形成装置がある。タンデム方式の画像形成装置では、感光体毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対して静電潜像の形成、現像などの電子写真プロセスを実行させ、直接転写方式では走行中の転写紙上に、中間転写方式においては走行中の中間転写体上に転写する。

これらの各方式を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置では、直接転写方式にあっては、転写紙を支持しながら走行する無端ベルトを、中間転写方式にあっては、感光体から画像を受け取り担持する無端ベルトを採用するのが一般的である。そして４個の感光体を含む作像ユニットをベルトの一走行辺に並べて設置する。

上記タンデム方式のカラー画像形成装置では、各色のトナー画像を精度よく重ねることが色ズレの発生を防止するうえで重要である。

以下、本発明の画像形成装置を電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）に適用した一つの実施形態について説明する。

図１は、本発明における画像形成装置の概略構成図である。以下、図１を用いて、本実施形態における画像形成装置の構成および動作について説明する。

図１に示されているように、画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す）が、転写紙１００の移動方向（図中の矢印Ａに沿ってベルト６０が走行する方向）における上流側から順に配置されている。
このトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。

本実施形態における画像形成装置は、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、転写紙１００を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト６０（無端状ベルト）を有するベルト駆動装置としての転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等を備えている。
また、手差しトレイＭＦ、トナー補給容器ＴＣを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。

光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。

図２は、本発明の実施形態における転写ユニット６の概略構成を示す拡大図である。以下、図２を用いて、本実施形態における転写ユニット６の構成および動作について説明する。

転写ユニット６に設けられている転写搬送ベルト６０は、例えば、体積抵抗率が１０９ 〜１０１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ６１〜６８に掛け回されている。

これらの支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、電源６５ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ８０が対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。この２つのローラ６１、６５の間を通過した転写紙１００は転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。

ローラ６３は、転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。

各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対向する位置には、転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように、それぞれ転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋが設けられている。
転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋは、スポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置においてその転写搬送ベルト６０と感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ表面との間に所定強度の転写電界が形成される。

また、上記転写が行なわれる領域での転写紙と感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋとの接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、転写ユニット６にはバックアップローラ６８が備えられている。

転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は、回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。

入り口ローラ６１および吸着ローラ８０は一体的に、入り口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として、図２の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット９３に設けた穴９５と、入り口ローラブラケット９０に固植されたピン９２とが係合しており、入り口ローラ６１および吸着ローラ８０は前記揺動ブラケット９３の回動と連動して回動する。
これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８とは、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃから離され、入り口ローラ６１と吸着ローラ８０も下方に移動する。このことにより、ブラックのみの画像の形成時に、感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと転写搬送ベルト６０の接触を避けることが可能となっている。

一方、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８とは、出口ブラケット９８に回転可能に支持され、出口ローラ６２と同軸の軸９９を中心として回動可能にしてある。転写ユニット６を画像形成装置本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体１１Ｋから、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させるようにしてある。

駆動ローラ６３に巻きつけられた転写搬送ベルト６０の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードとから構成されたクリーニング装置８５が接触するように配置されている。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。

転写搬送ベルト６０の走行方向で駆動ローラ６３より下流に、転写搬送ベルト６０の外周面を押し込む方向にローラ６４を設け、駆動ローラ６３への巻きつけ角を確保している。ローラ６４より更に下流の転写搬送ベルト６０のループ内に、押圧部材（ばね）６９で転写搬送ベルト６０にテンションを与えるテンションローラ６５を備えている。

先に示した図１中の一点鎖線は、転写紙１００の搬送経路を示している。給紙カセット３、４あるいは手差しトレイＭＦから給送された転写紙１００は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５により所定のタイミングで送出された転写紙１００は、転写搬送ベルト６０に担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。

各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙１００に重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙１００上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙１００上にはフルカラートナー像が形成される。

トナー像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。

一方、フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドＧの回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。
第１の排紙方向Ｂから排紙トレイ８上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。
一方、第２の排紙方向Ｃに排出される場合には、図示していない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるか、あるいはスイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。

画像形成装置における転写搬送ベルト６０上に複数色（例えばＹＭＣＫ）の画像を形成する際、定着装置によってその最も近傍のローラが熱せられ、その熱が転写搬送ベルト６０に伝わり、その箇所の転写搬送ベルト６０の機械的強度が変化する。このことにより、転写搬送ベルト６０駆動時（搬送時）において、走行方向に部分的に伸びが発生する。この伸びによって伸びた箇所よりも上流側は、目標とする搬送速度よりも遅いスピードで搬送されることになり、複数色間で色ずれが生じてしまう。
本実施形態における画像形成装置では、転写搬送ベルト６０周辺の温度を測定し、その測定温度に基づいて、光書込みユニット２に備えられている露光器（レーザ光源、ＬＥＤアレイ）から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に像を形成するための画素クロックによる書込タイミングを制御することにより、自装置の電源オン時から所定時間放置後に一時的に発生する色ずれを補正する。

図３は、本発明の実施形態において温度測定を実行する際の転写ユニット６（転写搬送ベルト６０）の構成を示す図である。以下、図３を用いて、本実施形態における転写搬送ベルト６０の温度測定方法について説明する。

転写搬送ベルト６０の周囲には、転写搬送ベルト６０の各部分の温度を測定するための温度センサが複数個設置される。本実施形態では、図３に示されているように、転写搬送ベルト６０の走行方向（以下、単に「走行方向」と記述する）に沿って４個の温度センサ２１〜２４が設置される。なお、本実施形態では、転写搬送ベルト６０の走行方向の先端から順に感光体ドラム１１Ｋ、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍが転写搬送ベルト６０に対向するように設けられているものとする。

温度センサ２１は、出口ローラ６２上の転写搬送ベルト６０の表面（転写搬送面）上の温度を測定する。

温度センサ２２は、駆動ローラ６３上の転写搬送ベルト６０の表面上の温度を測定する。

温度センサ２３は、出口ローラ６２と駆動ローラ６３との間の転写搬送ベルト６０の裏面（転写搬送面の裏側の面）上の温度を測定する。

温度センサ２４は、感光体ドラム１１Ｙ・感光体ドラム１１Ｃ間に対向する転写搬送ベルト６０の裏面上の温度を測定する。

なお、温度センサ２３、２４は、転写搬送ベルト６０の裏面に設置されているが、温度センサ取り付け位置を転写搬送ベルト６０裏面にすることで、機械の小型化に伴う他ユニットへの干渉を低減させることができ、画像形成装置内の省スペース化を実現することが可能となる。

また、温度センサ２１〜２４は、転写搬送ベルト６０に直接接するように設けられる接触型の温度センサであってもよいし、転写搬送ベルト６０に直接接しないように設けられる非接触型の温度センサであってもよい。
温度センサ２１〜２４が接触型の温度センサである場合、転写搬送ベルト６０に直接接することで、転写搬送ベルト６０の温度変化を正確に計測し、かつ温度センサの低コスト化を実現することが可能である。
一方、温度センサ２１〜２４が非接触型の温度センサである場合、転写搬送ベルト６０の耐久性および寿命に対して悪影響を与えることなく温度計測を行うことが可能となる。

図４は、本発明の実施形態における温度センサ２１〜２４による転写搬送ベルト６０上の温度変化（温度分布）を示す図である。図４において、横軸は時間（分）、縦軸は転写搬送ベルト６０の温度（℃）を示す。
図４中、符号ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４で示される温度は、それぞれ温度センサ２１、２２、２３、２４により測定された温度である。

図４に示す結果は、画像形成装置の始動後に各部のイニシャライズ処理が行われ、その後、所定枚数（ここでは１００枚）の画像形成によりシート（ここではＡ３サイズ）の搬送を行ったうえで、転写搬送ベルト６０が停止されて放置された後、再度、所定枚数（ここでは２０枚）の画像形成によるシート（ここではＡ３サイズ）の搬送を行った場合の結果である。この場合の画像形成再開時までの放置時間は３０分である。

図４において、放置後の転写搬送ベルト６０における各部では、シートへの画像転写が再開される当初での温度変化が一様でないことが判る。つまり、始動後に行われるシート搬送時には転写搬送ベルト６０が始動後から継続して移動していることから周長方向での温度分布はほぼ均一な状態であり、この状態での各部での温度変化は一様である。

しかし、転写搬送ベルト６０は、一旦、画像形成を終了して放置されると、定着装置によってその最も近傍のローラ（例えば出口ローラ６２）が熱せられ、その熱が転写搬送ベルト６０に伝わり、その箇所の転写搬送ベルト６０の機械的強度が変化する。このことにより、転写搬送ベルト６０駆動時（搬送時）において、走行方向に部分的に伸びが発生する。この伸びによって伸びた箇所よりも上流側は、目標とする搬送速度よりも遅いスピードで搬送される。
これにより、転写搬送ベルト６０の画像転写開始位置が伸びによって変化したことになるので、転写位置ずれによる色ずれが発生してしまうことが判る。

図５は、本発明の実施形態における温度センサ２１〜２４による転写搬送ベルト６０上の放置後の画像形成時の温度変化（温度分布）を示す図である。図５において、横軸は時間（分）、縦軸は転写搬送ベルト６０の温度（℃）を示す。
また、図５は、図４中の楕円ＥＬで囲まれた時間内の温度変化を示すものである。
図５中、符号ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４で示される温度は、それぞれ温度センサ２１、２２、２３、２４により測定された温度である。

ここで、図５中の出口ローラ６２前の温度変化（ｃｈ１）および出口ローラ６２・駆動ローラ６３間の温度変化（ｃｈ３）について説明する。
図５中の出口ローラ６２前（ｃｈ１）の温度変化に示されているように、通紙を開始すると徐々に温度が低下し、約４０ｓｅｃでその他各部（ｃｈ２〜４）の温度と等しくなる。シフトずれが発生している枚数と温度が低下している時間はほぼ同時であった。
図５中の出口ローラ６２・駆動ローラ６３間（ｃｈ３）の温度変化に示されているように、通紙を開始すると同時に出口ローラ６２・駆動ローラ６３間の転写搬送ベルト６０の温度は、出口ローラ６２温度（ｃｈ１）に等しくなった。このことにより出口ローラ６２から転写搬送ベルト６０に伝熱していることがわかる。

以上から、画像形成装置は、放置後に画像形成動作を再開し、通紙を行うと、一枚目では大きな色ずれとなってしまう。また、その色ずれ量が通紙を繰り返していくうちに温度変化が安定していくと共に小さくなっていき、およそ１０枚程度で色ずれは収まり、安定してくる。

図６は、本発明の実施形態において、一つの色（Ｋ）に対する他の色（ＣＭＹ）の重畳位置ずれを示す図である。図６の縦軸はＫに対するＣＭＹの各色の位置ずれ量（ｍｍ）を示し、横軸は画像形成再開後に通紙されたシートの枚数（１枚目から２０枚目まで）、すなわち時間経過を示す。
図６において、●はＭ（マゼンタ）、○はＣ（シアン）、＋はＹ（イエロー）のＫ（ブラック）に対する相対位置の偏差を示す。
図６に示されているように、画像形成再開後、時間の経過とともに各色間のずれは収まる。

図７は、本発明の実施形態において、一例として縦軸にマゼンタ（以下Ｍ）と黒（以下Ｋ）の位置関係をＭ−Ｋの色ずれ量で表し、横軸にＡ３の搬送シートの副走査方向の位置をとったグラフである。

図７において、画像形成再開時のＭとＫとの相対位置をＭ−Ｋで表し、符号がプラスの場合はＭを印字してからＫに到達するまでの速度が目標とする速度よりも遅かったことを意味する。また、符号がマイナスの場合はＭを印字してからＫに到達するまでの速度が目標とする速度よりも速かったことを意味する。

また、図７では、通紙１枚目が最も速度が遅い状態のシフトずれを起こしており、リピートを重ねるごとに徐々にシフトずれ（色ずれ）が解消していく様子が示されている。

図８は、本発明の実施形態において温度測定を実行する際の転写ユニット６（転写搬送ベルト６０）の他の構成を示す図である。
図８の構成では、放置中転写搬送ベルト６０が最も高温となる箇所（出口ローラ６２近傍：温度センサ２１の測定位置）と転写領域中央（温度センサ２４の測定位置）に温度センサが設けられている。
このように、温度センサを配置する場所を、転写搬送ベルト６０の周方向の温度分布において温度偏差を有する少なくとも２箇所とすることにより、簡易な構成かつ低コストで温度計測を実行することが可能となる。

また、図９は、本発明の実施形態における放置後（画像形成再開後）の温度センサ２１、２４の温度差と、放置後１枚目通紙の色ずれ量との関係とを示すグラフである。
図９に示されるように、画像形成再開後において、図８の構成のような画像形成装置では、温度センサ２１と温度センサ２４との計測温度差（℃）と、Ｋに対するＭの色ずれ量（μｍ）との関係は次のような線形となる。
ｙ＝ａｘ＋ｂ
ｙ：色ずれ量（μｍ）
ｘ：温度センサ２１、２４の測定温度差（℃）
ａ、ｂ：定数
図９の例では、ｙ＝３４．６４４ｘ−２３．８２となる。
なお、この温度差と色ずれ量の線形の関係は環境（低温低湿、常温常湿、高温
高湿）によらず、成立することが実験により確認されている。

図９に示される関係に基づいて、温度センサ２１、２４の測定温度差から発生しうるＭ−Ｋ間の色ずれ量が算出できる為、予め露光器による感光体ドラム１１Ｍへの書き込みタイミング（主走査方向の書き込み位置）を色ずれ量分ずらす（露光器を駆動させる画素クロックの位相を進ませる／遅らせる）ことによって、複数色による画像における各色間の色ずれを容易に補正することが可能となる。
また、Ｃ−Ｋ間、Ｙ−Ｋ間に対しても同様の処理を行うことにより、図９のような関係を導くことができる。

図１０は、本発明の実施形態における露光器によるＣＭＹＫ各色の画像の書き込みタイミングを示すタイミングチャートの一例である。
実線はＣＭＹＫ各色の補正前の画素クロックを示し、点線はＣＭＹ各色の補正後の画素クロックを示している。
本実施形態において、画像形成装置は、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に像を形成する露光器の書き込みタイミングを制御する露光制御部（図示せず）を有している。
露光制御部は、温度センサ２１、２４から入力される測定温度情報に基づいて、上記式から予想される色ずれ量をそのずれ分だけＣＭＹ各色の書き込みタイミングをずらすような画素クロックで、露光器を制御することで、ＣＭＹ各色の黒に対する色ずれを補正することが可能となる。

また、転写搬送ベルト６０に発生した温度偏差は搬送が終わると徐々に解消されていく。よって、露光制御部は、温度センサ２１、２４から入力される測定温度情報に基づいて感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに像を形成するタイミングを制御し、温度偏差が解消されるまでの色ずれの補正が可能となる。

本実施形態において、像担持体から転写媒体に画像を転写する速度又は転写媒体を搬送する速度を複数パターン持つ画像形成装置では、該速度毎に図９に示される温度センサ２１と温度センサ２４との測定温度差（℃）と色ずれ量（μｍ）との関係が異なる。よって、該速度に合わせ書き込みタイミングを制御することで（色ずれ量の変更）、いずれの速度においても測定温度差（℃）が解消されるまでの色ずれの補正が可能となる。

また、図９に示される測定温度差（℃）と色ずれ量（μｍ）との関係は、搬送される紙種によって異なる。よって、紙種毎に書き込みタイミングを制御することで、いずれの紙種においても測定温度差（℃）が解消されるまでの色ずれの補正が可能となる。

さらに、図９に示される温度偏差と色ずれ量との関係は、紙サイズによって異なる。したがって、紙サイズ毎に書き込みタイミングを制御することで、いずれの紙サイズにおいても測定温度差（℃）が解消されるまでの色ずれの補正が可能となる。

なお、上記の転写媒体に対する書き込みタイミングの制御は、基準となる色の転写から他の色の転写までのタイミングを変更することで色ずれの補正を行うことも可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、転写搬送ベルト６０上における周方向の複数部分の温度差と、各色間の色ずれ量とは比例関係にあるため、転写搬送ベルト６０上の温度を測定することにより、容易に各色間の色ずれを補正することが可能となる。

なお、本実施形態では、直接転写方式について説明したが、転写搬送ベルト６０を中間転写ベルトとし、本構成を図１２に示すような中間転写方式に適用することも可能である。図１２に示す中間転写方式の画像形成装置は、感光体ドラム１０１、現像ユニット１０５、ＬＳＵ（ＬＡＳＥＲ ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＵＮＩＴ）１０７、転写ローラ１０９、クリーニングユニット１１０、従動ローラ１１２、駆動ローラ１１３、入口ローラ１１４、中間転写ベルト１１５、二次転写ローラ１１９、定着ユニット１２０、給紙トレイ１２６、給紙ローラ１２７、レジストローラ１２８、排紙ローラ１２９、仕切版１５１、トナーボトル１５２、及び、排紙トレイ２００を有している。その他の構成については、図１に示す直接転写方式の画像形成装置と同様である。

以下、特記しない限り、本実施形態における構成および動作は、実施例１と同様であるものとする。

図１１は、本発明の実施例２において温度測定を実行する際の転写ユニット６（転写搬送ベルト６０）の構成を示す図である。
図１１に示されているように、転写搬送ベルト６０の周方向には、転写搬送ベルト６０の各部分の温度を測定するための温度センサが複数個設置される。本実施形態では、図１１に示されているように、転写搬送ベルト６０の走行方向に沿って４個の温度センサ３１〜３４が設置される。

温度センサ３１は、出口ローラ６２上の転写搬送ベルト６０の表面（転写搬送ベルト６０上で最も高温となる）上の温度を測定する。

温度センサ３２、３３、３４は、それぞれ感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍに対向する転写搬送ベルト６０の裏面上の位置の温度を測定する。

放置直後の転写ベルトの温度は各場所でばらつきがある（出口ローラに近いほど高温）。そこで、各色の転写位置に温度センサ３２、３３、３４を配置し、その時の温度を検知することで、１枚目の通紙時の補正をより正確に行うことが可能となる。

実施例１及び実施例２における各色間のずれ量の算出処理は、画像形成装置が有するコンピュータプログラムにより実行されるが、上記のプログラムは、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、または半導体等の記録媒体に記録され、上記の記録媒体からロードされるようにしてもよいし、所定のネットワークを介して接続されている外部機器からロードされるようにしてもよい。

なお、実施例１及び実施例２は、本発明の好適な実施の一例である。よって、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能となる。

本発明の実施例における画像形成装置の概略構成図である。 本発明の実施例における転写ユニットの概略構成を示す拡大図である。 本発明の実施例において温度測定を実行する際の転写ユニットの構成を示す図である。 本発明の実施例における温度センサによる転写搬送ベルト上の温度変化を示す図である。 本発明の実施例における温度センサによる転写搬送ベルト上の放置後の画像形成時の温度変化を示す図である。 本発明の実施例において、一つの色（Ｋ）に対する他の色（ＣＭＹ）の重畳位置ずれを示す図である。 本発明の実施例において、一例として縦軸にマゼンタと黒の位置関係をＭ−Ｋの色ずれ量で表し、横軸に搬送シートの副走査方向の位置をとったグラフである。 本発明の実施例において温度測定を実行する際の転写ユニットの他の構成を示す図である。 本発明の実施例における放置後の２個の温度センサの測定温度差と、放置後１枚目の通紙時における色ずれ量との関係とを示すグラフである。 本発明の実施例における露光器によるＣＭＹＫ各色の画像の書き込みタイミングを示すタイミングチャートの一例である。 本発明の実施例において温度測定を実行する際の転写ユニットの構成を示す図である。 本発明の中間転写方式の実施形態における画像形成装置の概略構成図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ トナー像形成部
２ 光書込みユニット
３、４ 給紙カセット
５ レジストローラ対
６ 転写ユニット
７ 定着ユニット
８ 排紙トレイ
９ 転写バイアス電源
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 感光体ドラム
２１〜２４、３１〜３４ 温度センサ
６０ 転写搬送ベルト
６１〜６８ 支持ローラ
８０ 静電吸着ローラ
８０ａ 電源
９０ 入口ローラブラケット
９１、９９ 軸
９２ ピン
９３ 揺動ブラケット
９４ 回動軸
９５ 穴
９６ カム
９７ カム軸
９８ 出口ブラケット
１００ 転写紙
Ａ ベルト走行方向
Ｂ 第１の排紙方向
Ｃ 第２の排紙方向
Ｓ スペース
ＭＦ 手差トレイ
Ｇ ガイド

Claims (25)

1. 一様に帯電した像担持体上を露光して複数色の像を形成する露光手段と、
   転写媒体を搬送する媒体搬送手段と、
   前記媒体搬送手段によって搬送されている前記転写媒体を張力がかかった状態で掛け渡す掛渡し手段と、
   前記掛渡し手段における複数箇所の温度を測定する温度測定手段と、
   前記温度測定手段によって測定された前記掛渡し手段における複数箇所の温度差に基いて、前記像担持体上への複数色間の像形成位置の偏差を算出し、該算出した複数色間の像形成位置の偏差を吸収するように前記露光手段による露光タイミングを制御する露光制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記温度測定手段は、
   前記掛渡し手段における温度分布で温度偏差が生じている少なくとも２箇所の温度を測定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記温度測定手段は、
   前記掛渡し手段における温度分布で、高温部分に近い箇所、および各複数色の前記転写位置の温度を測定することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記温度測定手段は、
   前記掛渡し手段に接触していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記温度測定手段は、
   前記掛渡し手段に非接触であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記掛渡し手段は、
   ２以上のローラにより張架されている無端状ベルトであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記温度測定手段は、
   前記掛渡し手段の前記媒体搬送面の裏面に設置されることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記露光制御手段は、前記露光手段によって前記転写媒体に前記像が転写される速度ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の画像形成装置。
9. 前記露光制御手段は、前記媒体搬送手段によって前記転写媒体が搬送される速度ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の画像形成装置。
10. 前記露光制御手段は、前記転写媒体の紙の種類ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の画像形成装置。
11. 前記露光制御手段は、前記転写媒体のサイズごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載の画像形成装置。
12. 前記露光制御手段は、前記露光手段による基準となる色の露光から他の色の前記露光タイミングを制御することで該算出した複数色間の像形成位置の偏差を吸収することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の画像形成装置。
13. 一様に帯電した像担持体上を露光して複数色の像を形成する露光手段と、
    前記像担持体上に形成された複数色の像を転写媒体上に転写する転写手段と、
    前記転写手段による転写位置へ転写媒体を搬送する転写媒体搬送手段と、
    前記転写媒体搬送手段における複数箇所の温度を測定する温度測定手段と、
    前記温度測定手段による測定温度に基いて、前記露光手段による露光タイミングを制御する露光制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
14. 前記露光制御手段は、
    前記測定された転写媒体搬送手段における複数箇所の温度差に基づいて、前記像担持体上への複数色間の像形成位置の偏差を算出し、該算出した複数色間の像形成位置の偏差を吸収するように前記露光手段による露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
15. 前記温度測定手段は、
    前記転写媒体搬送手段における温度分布で温度偏差が生じている少なくとも２箇所の温度を測定することを特徴とする請求項１３または１４記載の画像形成装置。
16. 前記温度測定手段は、
    前記転写媒体搬送手段における温度分布で、高温部分に近い箇所、および各複数色の前記転写位置の温度を測定することを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 前記温度測定手段は、
    前記転写媒体搬送手段に接触していることを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
18. 前記温度測定手段は、
    前記転写媒体搬送手段に非接触であることを特徴とする請求項１３から１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
19. 前記転写媒体搬送手段は、
    ２以上のローラにより張架されている無端状ベルトであることを特徴とする請求項１３から１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
20. 前記温度測定手段は、
    前記転写媒体搬送手段の前記転写媒体搬送面の裏面に設置されることを特徴とする請求項１９記載の画像形成装置。
21. 前記露光制御手段は、前記露光手段によって前記転写媒体に前記像が転写される速度ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１３から２０のいずれか１項記載の画像形成装置。
22. 前記露光制御手段は、前記転写媒体搬送手段によって前記転写媒体が搬送される速度ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１３から２０のいずれか１項記載の画像形成装置。
23. 前記露光制御手段は、前記転写媒体の紙の種類ごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１３から２２のいずれか１項記載の画像形成装置。
24. 前記露光制御手段は、前記転写媒体のサイズごとに前記露光タイミングを制御することを特徴とする請求項１３から２３のいずれか１項記載の画像形成装置。
25. 前記露光制御手段は、前記露光手段による基準となる色の露光から他の色の前記露光タイミングを制御することで該算出した複数色間の像形成位置の偏差を吸収することを特徴とする請求項１４から２４のいずれか１項記載の画像形成装置。

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