JP2007213019A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色ずれ補正時のタイムダウンをなくす。
【解決手段】光ビーム走査装置と、該光走査部によって潜像が形成される感光体と、該
感光体の潜像を顕像化する現像装置と、顕像化された画像が形成された感光体ドラムと接
するように移動する中間転写ベルトとを備えたカラー画像形成装置において、光ビーム走
査装置、感光体、現像部、無端ベルトの少なくとも１つに設けられて温度や湿度などの環
境データを取得する環境センサ１０１と、この環境センサからの環境データに基づいてリ
アルタイムで位置合わせ制御を行うＣＰＵ１０３を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、書き込み画像の位置ずれを補正する機能を有する複写機、プリンタ、ファクシミリなどのカラー画像形成装置に関する。

従来からカラーで画像形成を行う画像形成装置では、複数の基本色による画像を重ねあわせることによって、カラー画像を形成している。このため、各基本色による画像を精度よく記録媒体上に重ねあわせるため、各基本色による画像の位置を合わせる処理が必要となる。各基本色による画像の位置が合わないでずれることを位置ずれと称している。各基本色による画像に位置ずれが生じることにより、重ね合わされた画像には色ずれが発生する。この色ずれを防止するため、各基本色による位置ずれ検知用のマークを中間転写媒体などに形成し、このマークの位置を検知して、位置ずれが生じているか否かを検知する。位置ずれが生じている場合は、各基本色による画像の位置を補正することにより、色ずれを防止する技術が、例えば特許文献１及び２で提案されている。

このうち特許文献１には、色ずれ安定化のために、次の色ずれ補正制御時までの間の経時的な色ずれ量が最小となるような適当なオフセット値を補正値に付加して主走査方向の書き出し位置や走査幅、副走査方向の書き出し位置などを補正するという技術が開示されている。
特開２００３−３３７４５６号公報 特開２００５−３１２６３号公報

前記特許文献１記載の技術は、色ずれが安定するとはいえ、色ずれを補正するための制御に時間を要し、ダウンタイムが発生してしまうという問題がある。

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、色ずれ補正時のタイムダウンをなくすことである。

前記目的を達成するため、第１の手段は、光走査部と、該光走査部によって潜像が形成される像担持体と、該像担持体の前記潜像を顕像化する現像部と、顕像化された画像が形成された前記像担持体と接するように移動する無端ベルトとを備えたカラー画像形成装置において、前記光走査部、前記像担持体、前記現像部、前記無端ベルトの少なくとも１つに設けられ、環境データを取得する環境検知部と、該環境検知部からの環境データに基づいて位置合わせ制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記環境データの値の変化により位置ずれを生じさせる部品に対応して、位置ずれ量を求める関数を記憶する記憶手段を更に備え、前記制御部は前記記憶手段に記憶された前記関数に基づいて位置ずれ量を算出し、前記制御部はこの位置ずれ量にしたがって位置ずれ補正制御を行い、位置合わせを行うことを特徴とする。

第３の手段は、第２の手段において、前記環境データの値の変化により位置ずれを生じさせる部品が複数搭載され、前記記憶手段はこれら複数の部品それぞれについて位置ずれ量を求める関数を記憶し、前記制御部はこれら複数の部品それぞれについて求めた位置ずれ量の総和を総位置ずれ量として算出し、前記制御部はこの総位置ずれ量にしたがって位置ずれ補正制御を行い、位置合わせを行うことを特徴とする。

第４の手段は、第３の手段において、前記記憶手段が前記複数の部品それぞれについて位置ずれ量を求める関数により算出される前記総位置ずれ量の値をルックアップテーブルの形で実装していることを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記環境検知部が前記光走査部内のレンズあるいはミラーの少なくとも１つに設けられていることを特徴とする。

第６の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記制御部が設定された時間ごとに位置合わせ制御を行うことを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記制御部が設定された通紙枚数ごとに位置合わせ制御を行うことを特徴とする。

第８の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記制御部が、温度変化量が設定された値を超えるごとに位置合わせ制御を行うことを特徴とする。

第９の手段は、第１ないし第８のいずれかの手段において、前記無端ベルトに形成された位置合わせパターンを検知して色ずれを補正する色合わせパターン補正部を更に備えていることを特徴とする。

第１０の手段は、第１ないし第９のいずれかの手段において、前記無端ベルトがポリイミド製であることを特徴とする。

第１１の手段は、第１ないし第１０のいずれかの手段に置いて、前記環境データが温度及び湿度の少なくとも一方のデータを含むことを特徴とする。

なお、後述の実施の形態では、光走査部は光ビーム走査装置３０に、像担持体は感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ及び感光体１１５に、現像部は現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋに、無端ベルトは中間転写ベルト１３に、環境検知部は環境センサ１０１に、制御部はＣＰＵ１０３に、記憶手段はメモリ１０２，１２０にそれぞれ対応している。

本発明によれば、機内外の環境変化による位置ずれ量を部品ごとに予測して関数化し、それを計算して自動でリアルタイムに位置合わせを行うので、ダウンタイムをなくすことができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るタンデム型の画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。同図において、駆動ローラ１１と従動ローラ１２間には、無端状の中間転写ベルト１３が掛け渡されている。中間転写ベルト１３は、ポリイミドなどの合成樹脂で構成されている。

この中間転写ベルト１３の上方には、該中間転写ベルト１３の搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが配設されている。中間転写ベルト１３は、図１において時計回りに回転する。

各感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの下部には中間転写ベルト１３を挟んで一次転写装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが設けられている。各感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの周囲には、それぞれ、感光体ドラムを除電する除電装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ、感光体ドラムを帯電する帯電装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ、感光体ドラム上の潜像を現像する現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、一次転写装置によって中間転写ベルト１３に転写された後に残ったトナー像を清掃するクリーニング装置１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋが配置されている。

中間転写ベルト１３の下方には、二次転写ローラ対２１が配設されている。この二次転写ローラ対２１は、中間転写ベルト１３上に形成されたトナー像を記録媒体である転写紙に転写する二次転写装置を構成する。中間転写ベルトは支持ローラ２２により支持されている。この支持ローラ２２と二次転写ローラ対２１との間には、トナー画像を転写紙に転写した後に、中間転写ベルト１３上に残留する残留トナーを除去するクリーニング装置２３が設けられている。転写紙に転写されたトナー画像は、定着装置２５により、転写紙に定着される。

感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの上方には、光ビーム走査装置３０が配置されている。光ビーム走査装置３０によって、感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ上にイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの単色の潜像が形成される。これら潜像は、現像装置１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋによって顕像化される。これらの単色画像が順次中間転写ベルト１３上に転写され、重ね合わせられることによって、カラー画像が形成される。

中間転写ベルト１３上に形成されたカラー画像は、二次転写ローラ対２１において、転写紙に転写され、定着装置２５において転写紙上に定着される。これらの構成は従来から公知であるので、詳細な構成や説明は省略する。

図２は図１の光ビーム走査装置３０の構成を上から見て示す図である。この光ビーム走査装置３０は、ポリゴンモータ（図示しない）によって回転駆動される１つのポリゴンミラー３１を有する。このポリゴンミラー３１は、上から見た場合に多面体であり、図２においては６面体として示されている。このポリゴンミラー３１は、その多面体の各端面がレーザ光を反射するミラーとして構成されている。

このポリゴンミラー３１に対して、２本の光ビームを、ミラー面の上方と下方とに入射させる。これらの光ビームは、それぞれ異なる基本色を走査するためのものである。

さらに、ポリゴンミラー３１を中心に、２本ずつの光ビームを対向方向から入射させ、ミラー面で反射させることによって、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色分の光ビームをそれぞれの感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ上に導き、走査する。

ポリゴンミラー３１によって反射し、偏向した各色の光ビームは、ｆθレンズ３２ＹＭ、３２ＣＫを通り、折り返しミラー３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋでそれぞれ折り返され、感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ上を走査することになる。

４色の光ビームは、それぞれレーザダイオード（以下、ＬＤと称する）ドライバボード３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋに設けられたＬＤ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋから射出される。これら光ビームは、シリンドリカルレンズ３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋを通ることで平衡ビームに変換される。ＬＤ３５Ｙ及び３５Ｋからの光ビームは直接、ＬＤ３５Ｍ及び３５Ｃからの光ビームは反射ミラー３６Ｍ及び３６Ｃを介して、感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに到達する。

各感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの軸方向両端部にはそれぞれ、先端同期検知センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋ及び後端同期検知センサ３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋが設けられている。

光ビームは、走査の初期、また走査の終了期に、これら同期検知センサ３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｋ、３８Ｙ，３８Ｍ，３８Ｃ，３８Ｋにも入射するようにセットされている。先端同期検知センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋは、主走査方向の書き出し位置の同期を取るためのセンサであり、後端同期検知センサ３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋは主走査方向の書き出し終了位置の同期を取るためのセンサである。

ここで、画像形成装置の稼動中、ポリゴンミラー３１から熱が発生することがある。この熱が、色ずれの原因になりうる。本実施形態においては、画像形成装置の温度や湿度などの環境データを取得するため、画像形成装置は環境センサ１０１を有する。

環境センサ１０１は、本実施形態では、温度計や湿度計などで構成されるものであり、現像装置１８Ｙ及び中間転写ベルト１３の各近傍に配置される。これは、現像装置は温度や相対湿度で特性が変化しやすいので、環境センサ１０１を現像装置１８Ｙの近傍に設置するのが有益だからである。

なお、図１では、イエローの現像装置１８Ｙに対してのみ環境センサ１０１を配置しているが、全ての現像装置に対して環境センサを設置してもよい。また、中間転写ベルト１３は、その駆動ローラ１１の径の変動、ベルトの伸び、ベルトの厚さ変動などで副走査方向のレジストがずれる。特に中間転写ベルト１３がポリイミド製であると相対湿度の低下によりベルトが縮む。これらを関数化し正確に位置ずれ量を計算するためには、環境センサ１０１は、駆動ローラ１１の近傍や内部、そして中間転写ベルト１３の近傍に配置するのがよい。

さらに、ｆθレンズには、プラスチックで作られたものが存在する。この場合、温度によってｆθレンズは膨張／収縮するため、主走査倍率の変動が生じることがあることが知られている。したがって、ｆθレンズに対して環境センサ１０１を配置することも有益である。なお、この実施形態ではｆθレンズ３２ＹＭのみに対して環境センサ１０１を設けているが、ｆθレンズ３２ＣＫ側に設けても、あるいは両者に設けてもよい。また、トロイダルレンズ（図示しない）近傍にも環境センサ１０１を設けてよい。トロイダルレンズは面倒れ補正用として使用されるが、副走査位置を変動させる要因となりうることが知られている。さらに、環境センサ１０１により、ポリゴンミラー３１から発生する熱も測定する。

図３は位置ずれ補正装置の基本構成を示すブロック図である。この位置ずれ補正装置は環境センサ１０１と、現像装置１８Ｙの温度及び湿度の変動、駆動ローラ１１の径の変動、ベルトの伸びや厚さ変動等に伴う色ずれ量を関数として記憶するメモリ１０２と、環境センサ１０１のデータとメモリ１０２に記憶された関数などをもとに色ずれの補正値を算出するＣＰＵ１０３と、ＣＰＵ１０３からの出力にしたがって色ずれ補正を行う色ずれ補正制御部１０４とから構成されている。

図４は書き込み部の第１の実施例を示すブロック図である。この書き込み部は、図３に示した位置ずれ補正装置の環境センサ１０１から、環境測定したデータが与えられている。書き込み部は他に、制御を行うＣＰＵ１０３と、画像データを出力するプリントコントローラ１１１と、書き込みタイミング制御部１１２とを有する。書き込みタイミング制御部１１２は、プリントコントローラ１１１から与えられた画像データを、画像変調信号に変えて出力するとともに、ＣＰＵ１０３からの補正量にしたがって書き込みタイミングを調整する。

書き込み部は、さらに、書き込みタイミング制御部１１２からの画像変調信号により制御されるＬＤドライバ１１３を有する。カラー画像形成装置であると、前述したように複数の基本色を重ね合わせて画像を形成するため、４色の基本色を用いるこの実施例においては、ＬＤドライバ１１３は４色分のＬＤドライバボード３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋを含む。

書き込み部は、さらに、ＬＤドライバ１１３によって駆動されるＬＤ１１４を有する。ＬＤ１１４も、ＬＤドライバ１１３と同様、４色分のＬＤ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋを含む。

書き込み部は、さらに、このＬＤ１１４からの光ビームにより走査される感光体１１５を有する。感光体１１５も同様に、感光体ドラム１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを含む。

書き込み部は、さらに、同期センサ１１６を有する。同期センサ１１６は、前述した先端同期検知センサ３７Ｙ、３７Ｍ、３７Ｃ、３７Ｋ及び後端同期検知センサ３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋを含む。同期センサ１１６からの同期信号は書き込みタイミング制御部１１２に出力され、書き込みタイミングの調整に使用される。

図５は環境データの値に対する位置ずれ量の変化を示すグラフである。図５（ａ）は中間転写ベルト１３（ポリイミド製）の温度に対する位置ずれ量の変化を、図５（ｂ）は中間転写ベルト１３の湿度に対する位置ずれ量の変化を、図５（ｃ）はレンズやミラー等の温度に対する位置ずれ量の変化を、図５（ｄ）は画像形成装置を連続動作させたときの位置ずれ量の変化をそれぞれ示している。そして、これら図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示される関係は、それぞれ関数で示すことができる。

位置ずれ量の時間に対する変化としては、画像形成装置が動作し始めたところで、中間転写ベルト１３が温められ、位置ずれ量が＋側にシフトし始める。しかし、徐々に光ビーム走査装置３０の温度が上昇していくので、これによる影響の方が大きくなり、位置ずれ量が−にシフトし始める。最後に、装置内の温度が上昇することによって装置内の湿度が下がり、これによる影響が加わって、ますます位置ずれ量がマイナスへとシフトしていく。

ここで、温度をｔ、相対湿度をｒとして、（ａ）のグラフで示される関数をｆｂ（ｔ）、（ｂ）のグラフで示される関数をｆｂ（ｒ）、（ｃ）のグラフで示される関数をｆｌ（ｔ）とすると、総位置ずれ量Ｄは、
Ｄ＝ｆｂ（ｔ）＋ｆｂ（ｒ）＋ｆｌ（ｔ）・・・（１）
で示すことができる。

このようにして、色ずれを引きおこす要因を生じる部品について、温度に対する位置ずれ量の変化、また湿度に対する位置ずれ量の変化を関数化する。この関数を、メモリに格納しておく。画像形成装置の稼動中は、この関数を適宜呼び出して計算を行い、位置ずれ量を算出する。その結果に基づいて、位置合わせを行う。これにより、ほぼリアルタイムに位置合わせをすることが可能になり、ダウンタイムをなくすことができる。

図６は位置ずれ補正装置の他の基本構成を示すブロック図である。図３においては部品ごとに保存された色ずれ量の関数をメモリ１０２に記憶させていたが、図６では、部品ごとに保存された色ずれ量の関数の総和をルックアップテーブル（ＬＵＴ）の形でメモリ１２０に記憶させている。

色ずれ量の関数の総和は相対湿度ｒに対する色ずれ量の総和を算出するための前記式（１）で定義される。この場合、中間転写ベルトの位置ずれの温度関数ｆｂ（ｔ）、中間転写ベルトの位置ずれの温度関数ｆｂ（ｒ）、レンズ、ミラーの位置ずれの温度関数ｆｌ（ｔ）の和が色ずれ量の関数の総和となる。そのため、中間転写ベルトの検出温度、レンズあるいはミラーの検出温度が分かれば、その温度をルックアップテーブルで参照することにより、各関数を個別に記憶して位置ずれ量を求める場合と異なり、位置ずれ量を個別に演算することなく検出時の温度、湿度状態における総位置ずれ量が分かる。このため、図５に示す位置ずれ量の変化を示す関数を個別に記憶して総位置ずれ量を求める場合は演算時間が必要となるが、色ずれ量の関数の総和を記憶している場合には、テーブルを参照するだけで済むので、ほぼリアルタイムで処理することができる。

なお、ここでは相対湿度ｒに対する色ずれ量の総和を算出する例について例示しているが、基準となるパラメータは図５に示す特性の１つを任意に選択することができる。

図７は書き込み部の第２の実施例を示すブロック図である。この第２の実施例では、設定された時間ごとに位置合わせ制御を行う。すなわち、設定された時間ごとにＣＰＵ１０３で計算された補正値で位置合わせを行うようにしている。そこで、第１の実施例で示した書き込み部に対して予め設定された時間ごとに位置ずれ補正開始信号を出力する位置ずれ補正開始トリガ回路１３０、前記メモリ１０２（１２０）を設け、前記位置ずれ補正開始トリガ回路１３０からの出力信号をＣＰＵ１０３に印加するようにしている。なお、位置ずれ補正開始トリガ回路１３０は、予め設定された通紙枚数に達したときに位置ずれ補正開始信号を出力するようにしてもよい。ＣＰＵ１０３は、位置ずれ補正開始信号を受けると、メモリ１０２（１２０）から関数を呼び出し、位置ずれ量を算出する。その結果に基づいて、位置合わせを行う。

図８は書き込み部の第３の実施例を示すブロック図である。この第３の実施例では、予め設定された温度間隔ごとにＣＰＵ１０３で計算された補正値で位置合わせを行うようにしている。そこで、第１の実施例で示した書き込み部に対して位置ずれ補正開始トリガ回路１４０を設けている。位置ずれ補正開始トリガ回路１４０は、環境センサ１０１からの検出出力に基づいて位置ずれ補正開始信号をＣＰＵ１０３に印加する。位置ずれ補正開始トリガ回路１４０から出力される位置ずれ補正開始信号は、環境センサ１０１から入力される中間転写ベルト１３、現像装置１８Ｍ、光ビーム走査装置３０のいずれかの温度情報に基づき、予め設定された温度間隔ごと、例えば温度が５度変動するごとに出力される。ＣＰＵ１０３は、位置ずれ補正開始信号を受けると、メモリ１０２（１２０）から関数を呼び出し、位置ずれ量を算出する。その結果に基づいて、位置合わせを行う。

図９は書き込み部の第４の実施例を示すブロック図、図１０は第４の実施例における位置合わせセンサを示す図である。図１０（ａ）は拡散光センサ方式の場合を、図１０（ｂ）は正反射光センサ方式の場合をそれぞれ示している。この第４の実施例は第３の実施例に対して位置合わせセンサ１５１の出力をＣＰＵ１０３に入力するようにした例である。

位置合わせセンサ１５１として拡散光センサを用いる場合は、図１０（ａ）に示すように、ＬＤやＬＥＤで構成された光源１５１ａと、この光源１５１ａからの光を位置合わせパターン１５０に照射し、反射光を受けない位置に配置した拡散光センサ１５１ｂで拡散光を受ける。また、正反射光センサを用いる場合は、図１０（ｂ）に示すように、位置合わせパターン１５０に反射した光源１５１ａからの光を反射光センサ１５１ｃで受けるようにする。

図１１は中間転写ベルト１３上に形成される位置合わせパターンを示す図である。図１１（ａ）は主走査ずれ量検出用パターンを、図１１（ｂ）は主走査ずれ量検出用パターンが実際にずれて形成された場合をそれぞれ示している。さらに図１１（ｃ）は副走査ずれ量検出用パターンを、図１１（ｄ）は副走査ずれ量検出用パターンが実際にずれた場合をそれぞれ示している。これらのパターンは、図１０（ｂ）に示す正反射光センサに対応して用いられることが多い。

主走査ずれ量検出用パターンは、主走査方向に平行な各色の平行ライン１６０ｂと、これらラインに対して傾斜した各色の傾斜ライン１６０ａとから構成されている。一方、副走査ずれ量検出用パターンは、主走査方向に平行な二組の各色の平行ライン１６１ａ、１６１ｂから構成されている。

主走査ずれ量の算出は、図１１（ｂ）において、矢印２が理想位置にあるときのずれ量であり、この量を検出すると各色のずれ量が０であると判断できる。矢印１や３が各色で色がずれたときのずれ量で、これを位置合わせセンサ１５１で検知すると、基準色（主にブラックが基準とされる）との相対比較が可能となる。主走査のずれはダイレクトに検出することは難しいので、平行ライン１６０ａと傾斜ライン１６０ｂとの距離の大小によりセンサ１５１の中央通過位置を判定し、この結果から主走査ずれを求める。

副走査ずれ量の算出は、平行ライン１６１ａと１６１ｂの同色の色のライン間の距離を求めることにより行う。すなわち図１１（ｄ）に示すように、矢印２が理想位置にあるときのずれ量であり、矢印１や３が各色で色がずれたときのずれ量である。

図１２（ａ）は、拡散光センサに対応して用いられる位置合わせパターンを示す図である。

光源からの光をパターンに当てることによって拡散光（乱反射）を生じさせるため、基準となる黒色のパターンと、位置ずれ検出を行う色（以下、対象色という）とを重ね合わせたパターンを複数形成する。図に示されるように、黒色のパターンと、対象色のパターンとの重なり量が順次変化していく。

両者の重なり量が大きくなるにつれて、黒色のパターンにより生ずる反射が減少することになる。したがって、両者の重なり量が大きくなるにつれて、反射光の強度が減少する。黒色のパターンと、対象色のパターンとが完全に重なったところで、もっとも反射光の強度が小さくなる。この反射光の強度がもっとも小さくなった位置を、理想的な位置と比較することで、対象色の位置がどれほどずれているか、色ずれ量が測定できる。

この第４の実施例においては、上述したリアルタイムでの位置合わせ制御に加えて、設定されたトリガにより、図１１に示した位置合わせパターンを形成しての位置合わせ制御をも行う。ここで、設定されたトリガとは、例えば、通紙枚数が所定の枚数を超えるごと、温度変化量が所定の範囲を超えるごと、などをいう。

設定されたトリガに基づく位置合わせ制御では、ＣＰＵ１０３あるいは書き込みタイミング部１１２で位置合わせパターンデータを作成し、データに基づいてＬＤドライバ１１３がＬＤ１１４を駆動し、中間転写ベルト１３に位置合わせパターン１５０が形成される。そして、この位置合わせパターン１５０を位置合わせセンサ１５１が検出し、検出された位置合わせパターン１５０の位置から、位置ずれ量のデータを得る。こうして得られた位置ずれ量のデータは、図９に示すように、アナログ信号としてＣＰＵ１０３に出力される。ＣＰＵ１０３は、当該ＣＰＵ１０３内のＡ／Ｄ変換器で前記アナログ信号を量子化し、位置ずれデータとして取り込む。ＣＰＵ１０３はこの位置ずれデータに基づいて位置ずれ補正を行い、書き込みタイミングを再設定する。

また、この第４の実施例では、位置ずれ補正開始トリガ回路１５２は予め設定された通紙枚数に達したときに位置ずれ補正開始信号を出力する。

図１３は位置合わせパターンによる位置合わせ制御の制御手順を示すフローチャートである。この制御手順では、位置合わせ補正を開始すると、まず、位置合わせパターン１５０をＣＰＵ１０３あるいは書き込みタイミング部１１２で作成し、ＬＤ１１４により感光体１１５上に作像する（ステップＳ２０１）。

次に感光体１１５上のパターンは中間媒体である中間転写ベルト１３上に転写され（ステップＳ２０２）、転写された中間転写ベルト上の位置合わせパターンは位置合わせセンサ１５１によって読み取られる（ステップＳ２０３）。

ＣＰＵ１０３は位置合わせセンサ１５１から入力されたアナログデータをデジタル変換し、これにより位置ずれ量を認識し（ステップＳ２０４）、位置ずれ量に基づいて、補正量を演算して求める（ステップＳ２０５）。

ＣＰＵ１０３は求めた補正量に基づいて書き込みタイミング制御部１１２に対して書き込みタイミングの設定を行う（ステップＳ２０６）。これにより、書き込みタイミング制御部１１２はＣＰＵ１０３からの補正量にしたがって書き込みタイミングを調整し、位置合わせ処理が終了する。このような位置合わせ処理は周知であるため、これ以上の説明は省略する。

このように第４の実施例においては、リアルタイムで位置合わせ制御を行いながら、それに加えて、設定された通紙枚数ごとに位置合わせパターンを用いて位置合わせを行うことができる。なお、位置ずれ開始トリガ回路１５２を図７の位置ずれ補正開始トリガ回路１３０や図８の位置ずれ開始トリガ回路１４０にすることにより、時間や設定温度間隔などのトリガによる位置合わせを行うことができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 図１の画像形成装置の光書き込み装置の構成を上から見て示す図である。 位置ずれ補正装置の基本構成を示すブロック図である。 書き込み部の第１の実施例を示すブロック図である。 環境データの値に対する位置ずれ量の変化を示すグラフで、（ａ）は中間転写ベルトの温度に対する位置ずれ量の変化を、（ｂ）は中間転写ベルトの湿度に対する位置ずれ量の変化を、（ｃ）は光ビーム走査装置の温度に対する位置ずれ量の変化を、（ｄ）は画像形成装置を連続動作させたときの位置ずれ量の変化をそれぞれ示す。 位置ずれ補正装置の別の基本構成を示すブロック図である。 書き込み部の第２の実施例を示すブロック図である。 書き込み部の第３の実施例を示すブロック図である。 書き込み部の第４の実施例を示すブロック図である。 第４の実施例における位置合わせセンサを示す図で、（ａ）は拡散光センサ方式の場合を、（ｂ）は正反射光センサ方式の場合をそれぞれ示している。 位置合わせパターンを示す図で、（ａ）は主走査ずれ量検出用パターンを、（ｂ）は主走査ずれ量検出用パターンが実際にずれた場合を示し、（ｃ）は副走査ずれ量検出用パターンを、（ｄ）は副走査ずれ量検出用パターンが実際にずれた場合を示す。 （ａ）は拡散光センサにおける位置合わせパターンを示す図、（ｂ）はパターンの理想線と測定線とを示すグラフである。 位置合わせパターンによる位置合わせ制御のフローチャートである。

符号の説明

１３ 中間転写ベルト
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、感光体ドラム
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ 一次転写装置
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ 現像装置
２１ 二次転写装置
３０ 光ビーム走査装置
１１５ 感光体
１０１ 環境センサ
１０３ ＣＰＵ
１０２，１２０ メモリ
１１２ 書き込みタイミングＡＳＩＣ１１２
１１３ ＬＤドライバ
１１４ ＬＤ

Claims (11)

1. 光走査部と、該光走査部によって潜像が形成される像担持体と、該像担持体の前記潜像を顕像化する現像部と、顕像化された画像が形成された前記像担持体と接するように移動する無端ベルトとを備えたカラー画像形成装置において、
   前記光走査部、前記像担持体、前記現像部、前記無端ベルトの少なくとも１つに設けられ、環境データを取得する環境検知部と、
   前記環境検知部からの環境データに基づいて位置合わせ制御を行う制御部と、
   を備えていることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記環境データの値の変化により位置ずれを生じさせる部品に対応して、位置ずれ量を求める関数を記憶する記憶手段を更に備え、
   前記制御部は、前記記憶手段に記憶された前記関数に基づいて位置ずれ量を算出し、
   前記制御部は、この位置ずれ量にしたがって位置ずれ補正制御を行い、位置合わせを行うことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 前記環境データの値の変化により位置ずれを生じさせる部品が複数搭載され、
   前記記憶手段は、これら複数の部品それぞれについて位置ずれ量を求める関数を記憶し、
   前記制御部は、これら複数の部品それぞれについて求めた位置ずれ量の総和を総位置ずれ量として算出し、
   前記制御部は、この総位置ずれ量にしたがって位置ずれ補正制御を行い、位置合わせを行うことを特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
4. 前記記憶手段は、前記複数の部品それぞれについて位置ずれ量を求める関数により算出される前記総位置ずれ量の値をルックアップテーブルの形で実装していることを特徴とする請求項３記載のカラー画像形成装置。
5. 前記環境検知部は前記光走査部内のレンズあるいはミラーの少なくとも１つに設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
6. 前記制御部は、設定された時間ごとに位置合わせ制御を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
7. 前記制御部は、設定された通紙枚数ごとに位置合わせ制御を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
8. 前記制御部は、温度変化量が設定された値を超えるごとに位置合わせ制御を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
9. 前記無端ベルトに形成された位置合わせパターンを検知して色ずれを補正する色合わせパターン補正部を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
10. 前記無端ベルトはポリイミド製であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
11. 前記環境データが温度及び湿度の少なくとも一方のデータを含むことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。

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