JP4432525B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真方式を採用したカラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置に関し、特に、色の異なる複数の画像間におけるずれ量を補正する機能を有する画像形成装置に関するものである。

特開昭６３−３０７４８１号公報 特開平１−９６６６５号公報

近年、この種の電子写真方式を採用したカラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置においては、高速化ならびに高生産性化に有利ないわゆるタンデム方式が採用されることが多くなってきている。このタンデム方式を採用した画像形成装置は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色に対応した複数の画像形成ステーションを直列的に配置し、これら複数の画像形成ステーションで形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の画像を、中間転写ベルト上に互いに重ね合わせた状態で一次転写し、当該中間転写ベルト上に多重に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の画像を、記録用紙上に一括して二次転写した後、定着することにより、カラー画像を形成するように構成されている。

かかるタンデム方式の画像形成装置においては、各画像形成ステーションで形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の画像を、如何に精度良く重ね合わせて、一枚のカラー画像を得るかが重要となる。

そこで、従来の画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の各色の画像のずれ量を検出し、各色の画像のずれ量（カラーレジずれ量とも称する）に応じて、画像形成位置を補正するように構成されている。

その際、色ずれの補正を精密に行うためには、色ずれ補正専用の時間を設けて、色ずれを検知するための基準となるパターンを形成し、当該色ずれ検知用のパターンを検出して、検出された色ずれ量に応じて、各色の画像形成位置を補正するように構成する必要がある。この補正動作が行われた直後の画像形成装置は、色ずれが補正されて最も好ましく調整された状態となっている。しかし、その後、画像形成装置内の温度が変化すると、光学ユニット自身の熱膨張や、装置フレームの熱膨張などにより、各光学ユニットから出射されるレーザービームの露光位置などが相対的にずれてしまい、この状態で画像形成を行うと、色ずれを発生させてしまうことになる。

そのため、上記画像形成装置の場合には、色ずれ補正専用の時間を、所定の頻度で何度か設け、装置内の温度変化に伴なう色ずれを、その都度補正するように構成される。しかし、色ずれ補正動作の頻度が高いと、画像形成の生産性の低下を招くことになるため、色ずれ量の変動要因となる環境の変化を検知して、色ずれ量を予測して補正を行う方法が提案されている。この色ずれ量の予測補正を行う技術としては、例えば、特開昭６３−３０７４８１号公報や特開平１−９６６６５号公報等に開示されているものがある。

上記特開昭６３−３０７４８１号公報に開示された記録装置は、画像信号により変調されたレーザビームをレーザビーム光学系により、感光体上に照射して、静電潜像を形成し、感光体上の静電潜像をトナーにより現像する記録装置において、前記レーザビーム光学系の光路上にある光学部材により、前記感光体に対するレーザビームの走査方向の照射位置を変更可能とする状態変更手段、前記記録装置内の温度を検出する温度検出手段を設け、前記温度検出手段の出力に応じて、前記状態変更手段を動作させる制御駆動手段を設けるように構成したものである。

また、上記特開平１−９６６６５号公報に係るカラー画像記録装置は、回転する感光体と、色画像信号により駆動され感光体上に静電潜像を形成する光書込手段と、静電潜像の形成された感光体上に色トナーを付着させて現像する現像手段と、記録紙搬送路を挟んで感光体に対向して配設され搬送路上を搬送される記録紙に感光体の色トナーを転写する転写手段とが、複数の異なる色毎に該記録紙搬送路に沿って記録紙の流れ方向に並んで配設され、記録紙搬送路上を搬送される記録紙に各色トナーを順次転写した後、定着してカラー画像を記録するカラー画像記録装置において、該カラー画像記録装置の環境温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の出力に基づいて前記複数の光書込手段の書込開始タイミングを制御するタイミング制御手段と、を設けるように構成したものである。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開昭６３−３０７４８１号公報や特開平１−９６６６５号公報に開示された技術の場合には、温度検出手段によって機内の温度を検出し、当該温度検出手段の検出結果に基づいて、感光体に対してレーザビームの走査方向の照射位置を変更したり、光書込手段の書込開始タイミングを制御するように構成したものである。しかし、機内の温度変化による色ずれ状態と、環境温度を検出する温度検出手段の温度検出値とは、機内の熱源から発せられる熱や、拡散される熱が機内において一様ではないため、リアルタイムで一対一の関係を持つことはない。その結果、温度の上昇時と下降時とで同じカラーレジずれの補正を行った場合には、いずれの場合も、補正誤差が生じることになり、カラーレジずれを精度良く予測して補正することができないという問題点を有していた。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置内の温度を検出して、カラーレジずれを予測補正するように構成した場合であっても、温度の上昇時と下降時とも、カラーレジずれを精度良く予測補正することが可能な画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、色の異なる画像を形成する複数の画像形成部を備え、前記複数の画像形成部で形成された色の異なる画像を互いに重ね合わせることによって、単一の画像を形成する画像形成装置において、前記画像形成装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記複数の画像形成部のうち、少なくとも１つの画像形成部で形成される画像の位置ずれを、前記温度検出手段の検出結果に基づいて予測補正する位置ずれ予測補正手段とを備え、前記温度検出手段の検出結果に基づいて、温度の上昇時と下降時とで、前記位置ずれ予測補正手段による予測補正を異ならせたことを特徴とする画像形成装置である。この画像形成装置は、例えば、複数の像担持体を具備し、当該複数の像担持体上に形成された画像を、中間転写体もしくは転写材担持体上に担持された転写材上に転写することにより、カラー画像を形成するように構成される。

また、請求項２に記載された発明は、前記位置ずれ予測補正手段は、色毎に画像の位置ずれの予測補正を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記位置ずれ予測補正手段は、画像の位置ずれの成分毎に予測補正を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

更に、請求項４に記載された発明は、前記位置ずれ予測補正手段は、画像の位置ずれ量を予測して、当該予測される画像の位置ずれ量に基づいて、画像の位置ずれを補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置である。

また、請求項５に記載された発明は、前記位置ずれ予測補正手段は、前記温度検出手段の検出結果に基づいて、当該温度検出手段が検出する温度領域毎に、異なった関数を用いて画像の位置ずれを予測補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

さらに、請求項６に記載された発明は、前記位置ずれ予測補正手段は、温度の上昇時と下降時とで、異なる閾値温度を用いて画像の位置ずれを予測補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

この発明によれば、装置内の温度を検出して、カラーレジずれを予測補正するように構成した場合であっても、温度の上昇時と下降時とも、カラーレジずれを精度良く予測補正することが可能な画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム方式のデジタルカラー複写機を示す構成図である。また、このタンデム型のデジタルカラー複写機は、画像読取装置を備えているが、当該画像読取装置を備えずに、図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データに基づいて画像を形成するプリンタ等の画像形成装置であっても良いことは勿論である。

図２において、１はタンデム方式のデジタルカラー複写機の本体を示すものであり、このデジタルカラー複写機本体１は、その一端側の上部に、原稿２の画像を読み取る画像読取装置（ＩＩＴ：Ｉｍａｇｅ Ｉｎｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）３を備えている。また、上記デジタルカラー複写機本体１の内部には、画像読取装置３や図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やＬＡＮ等の通信回線を介して送られてくる画像データを必要に応じて一時的に蓄積し、当該画像データに所定の画像処理を施す画像処理装置（ＩＰＳ：Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）４と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成され、カラー複写機における処理全般を制御する制御部５と、前記制御部５によって画像形成動作が制御されて、前記画像処理装置４で所定の画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置（ＩＯＴ：Ｉｍａｇｅ Ｏｕｔｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）６とが配設されている。

上記デジタルカラー複写機本体１の内部には、画像出力装置６を構成する複数の画像形成手段として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応した画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて配列されている。さらに、上記４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋの下方には、これらの画像形成部で順次形成される各色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で転写する中間転写体としての中間転写ベルト８が、矢印Ｂ方向に沿って循環移動可能に配設されている。そして、上記中間転写ベルト８上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙トレイ９等から給紙される記録媒体としての記録用紙１０上に一括して転写された後、定着装置１１によって記録用紙１０上に定着され、カラー画像が形成された記録用紙１０が外部に排出されるようになっている。

更に、図２に基づいて、上記タンデム方式のデジタルカラー複写機の構成について詳細に説明する。

なお、ここではタンデム方式のデジタルカラー複写機を用いて、本発明の構成を説明するが、本発明は、カラープリンタやファクシミリ等においても有効であることは勿論である。

図２において、１は上述したようにタンデム方式のデジタルカラー複写機の本体を示すものであり、このデジタルカラー複写機本体１の一端側の上部には、原稿２を載置するプラテンガラス１２と、当該プラテンガラス１２上に載置された原稿２の画像を読み取る画像読取装置３が配設されている。この画像読取装置３は、プラテンガラス１２上に載置された原稿２を２本の光源１３によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー１４及びハーフレートミラー１５、１６及び結像レンズ１７からなる走査光学系を介してＣＣＤセンサ等からなる画像読取素子１８上に走査露光して、この画像読取素子１８によって原稿２の反射光像を所定の解像度で読み取るように構成されている。

上記画像読取装置３によって読み取られた原稿２の反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置４（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）に送られ、この画像処理装置４では、原稿２の反射率データに対して、必要に応じて、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。

そして、上記の如く画像処理装置４で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）（例えば、各８ｂｉｔ）の４色の階調データ（ラスタデータ）に変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋに配設されたＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋに送られ、これらのＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋでは、対応する色の階調データに応じてレーザービームＬＢによる画像露光が行われる。

ところで、上記タンデム型のデジタルカラー複写機本体１の内部には、上述したように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。

これらの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋは、形成する画像の色が異なる以外は、すべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って所定の速度で回転する感光体ドラム２０と、この感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン２１と、当該感光体ドラム２０の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光装置としてのＲＯＳ１９と、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像する現像装置２２と、この現像装置２２に所定の色のトナーを供給するトナー供給装置２３と、クリーニング装置２４とから構成されている。

上記画像処理装置４からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７ＢｋのＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋに各色の画像データ（ラスタデータ）が順次出力され、これらのＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。

上記ＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋは、図３に示すように、画像データに応じて変調されたレーザービームＬＢを出射する半導体レーザー７０を備えている。上記半導体レーザー７０から出射されたレーザービームＬＢは、コリメータレンズ７１によって平行光化され、２枚の平面ミラー７２、７３によって反射された後、ポリゴンミラー７４の表面に照射される。このポリゴンミラー７４は、矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動され、当該ポリゴンミラー７４の表面（鏡面）に照射されたレーザービームＬＢは、主走査方向（感光体ドラムの軸方向）に沿って偏向走査される。上記ポリゴンミラー７４で偏向走査されたレーザービームＬＢは、ｆ−θレンズ７５、７６によって、偏向角度に応じて焦点距離が調整された後、折り返しミラー７７を介して感光体ドラム２０上にドット状に絞られた状態で照射されるようになっている。また、上記感光体ドラム２０の軸方向の一端部には、レーザービームＬＢの走査方向のうち、走査開始側の端部（ＳＯＳ：Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｓｃａｎ）に相当する位置に、走査開始位置検出センサ７８が配設されている。

上記各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ上に形成された静電潜像は、図２に示すように、現像装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋの感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像は、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト８上に、一次転写手段としての一次転写コロトロン２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｂｋによって互いに重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト８は、ドライブロール２６と、テンションロール２７と、ステアリングロール２８と、バックアップロール２９との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２６により、矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト８としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。

上記中間転写ベルト８上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像は、バックアップロール２９に所定のタイミングで圧接する二次転写手段としての二次転写ロール３０によって、圧接力及び静電気力で記録用紙１０上に二次転写され、これら各色のトナー像が転写された記録用紙１０は、搬送ローラ対３１によって定着装置１１へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙１０は、定着装置１１によって熱及び圧力で定着処理を受け、複写機本体１の外部に設けられた排出トレイ３２上に排出される。

上記記録用紙１０は、図２に示すように、給紙トレイ９から所望のサイズのものが、給紙ローラ３３及び用紙搬送用のローラ対３４、３５を備えた用紙搬送経路３６を介して、１枚ずつ分離された状態でレジストロール３７まで一旦搬送され、停止される。上記給紙トレイ９から供給された記録用紙１０は、中間転写ベルト８上のトナー像に同期して、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール３７によって、中間転写ベルト８上へ送出される。

それに先だって、上記イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋでは、上述したように、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるようになっている。

また、上記の如く構成されるタンデム方式のデジタルカラー複写機本体１の上面には、メッセージ等を表示するディスプレイ３９と、オペレータが各種コマンド等を入力するためのキーボード４０とを含んで構成された操作部４１が設けられている。

図２中、４２はイエロー色の画像形成部７Ｙの上流側に配設された吸着ロールを示すものであり、この吸着ロール４２は、必要に応じて、中間転写ベルト８のトナーの吸着性を良好にするために、当該中間転写ベルト８の表面電位を所定電位に維持するためのものである。また、４３は中間転写ベルト８における基準位置を検出する基準位置検出センサを示すものである。この基準位置検出センサ４３としては、例えば、中間転写ベルト８の表面に設けられた反射板や開口部を、光学的に検出することによって、中間転写ベルト８の基準位置を検出するものが用いられる。

なお、上記感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋは、トナー像の転写工程が終了した後、クリーニング装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂｋによって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。また、中間転写ベルト８は、ベルト用クリーナー３８によって残留トナー等が除去される。

ところで、上記の如く構成されるタンデム方式のデジタルカラー複写機では、運搬・設置時の振動や、給紙トレイの開け閉め、あるいは温度変化や経年変化等、種々の要因によって、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋそのものの位置や、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋを構成する感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢｋやＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋ等に位置的な変動が生じ、画像の位置ずれ（カラーレジずれともいう。）が発生する場合がある。

まず、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋにおいて、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢｋやＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋに位置ずれがあると、図４に示すように、ＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋと感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ間の距離（光路長）や傾きが変動し、主走査方向（レーザビームの走査方向）の倍率のずれや、主走査方向の部分倍率のずれが発生する。また、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋにおいて、ＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋの書き込み位置に主走査方向に沿った位置ずれがある場合や、ベルトの斜行状態が変化した場合、図５に示すように、主走査方向のマージン（位置）ずれが生じる。

さらに、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋにおいて、図６に示すように、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの回転軸の傾きや、２次転写時の用紙スキューなどに起因して、リードやサイドのスキューずれが発生する。また、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋに、図７に示すように、副走査方向に沿った位置ずれがあると、副走査方向のマージン( 位置) ずれが発生する。

また、上記のレジずれに加えて、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋにおいて、図８に示すように、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋに速度変動があると、副走査方向の周期的な変動（ＡＣ変動）が生じ、これが原因で互いに異なる色の間でレジずれが発生する。さらに、ベルトの蛇行などに起因して、主走査方向の周期的な変動（ＡＣ変動）が生じ、これが原因で互いに異なる色の間でレジずれが発生する。

さらに、上記感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ上に画像が湾曲した状態で走査露光されると、ボウと呼ばれるリードやサイドの湾曲などのリニアリティ（直線性）のレジずれが発生する。

このように、種々の要因によって、主走査方向及び副走査方向の位置、主走査方向の倍率、主走査方向の部分倍率、副走査方向の倍率、副走査方向の部分倍率、リードのスキュー、サイドのスキュー、リードのリニアリティ、サイドのリニアリティ、副走査方向の周期的ずれ、主走査方向の周期的ずれ等のレジずれが生じるが、これらの画像のレジずれが重ね合わされて、図１０に示すように、ＤＣ的なずれ（均一なずれ）やＡＣ的なずれ（周期的なずれ）が生じ、カラーレジずれとなって現れる場合がある。

そこで、この実施の形態では、図１１に示すように、特定のタイミングで、中間転写ベルト８上に所定のタイミングで、シェブロンパターンと呼ばれる画像位置検出用のパターン５０を形成し、この画像位置検出パターン５０を画像位置検出器（画像位置検出手段）６０によって検出して、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋで形成される画像の位置ずれ量を求めて補正した後、所望のカラー画像を形成するように構成されている。なお、上記画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、図２に示すように、ブラック色の画像形成部７Ｂｋの下流側に設けられた検出位置４４において、図１１に示すように、中間転写ベルト８の幅方向に沿って、カラー複写機本体１のＯＵＴ側（図中、手前側）と、ＣＥＮＴＥＲ部（中央部）と、ＩＮ側（図中、奥側）にそれぞれ配置されているが、必要に応じて、中間転写ベルト８の幅方向に沿ってその両端部のみ、あるいは中間転写ベルト８の幅方向に沿って等間隔に複数個（４個以上）設けてもよく、検知する画像位置ずれの種類に応じて適宜配置される。

画像位置検出用のパターン５０としては、種々の形状のものを用いることができるが、例えば、図１２に示すように、中央部を先頭として、左右両側に副走査方向に沿って等しい角度だけ傾斜させた直線状の画像からなる山型マーク５１を、副走査方向（中間転写ベルト８の移動方向）に沿って所定の間隔で複数形成したものが用いられる。

更に説明すると、上記画像位置検出用のパターン５０としては、図１２に示すように、第１の基準色（図示例では、シアン色）からなる第１番目の山型マーク５１ＣＣと、第２の被測定色（図示例では、イエロー色）からなる第２番目の山型マーク５１ＹＹと、第１の色と第２の色からなる第３番目の山型マーク５１ＣＹを、１つの単位として被測定色のすべてを組み合わせたパターンが用いられる。図１２に示すパターン５０の組み合わせが基準色と対象色における１ブロックとする。このパターンを実際に用いる場合には、数ブロック分繰り返して形成してサンプリングする。なお、黒色の山形マーク５１は、検出精度を上げるため、下地を反射率の高いイエロー色とし、その上に黒色のトナーで所定の山形マーク５１の部分が開口したマクスを施すことによって、黒色の山形マーク５１を形成するようになっている。なお、上記画像位置検出用のパターン５０を出力するための画像データは、例えば、画像形成装置の制御部５のＲＯＭ等に予め記憶されている。

図１３は上記画像位置検出用パターン５０を検出する画像位置検出器６０を示す構成図である。

図１３において、６１はパターン検出器６０の筐体であり、６２、６３は中間転写ベルト８上に形成された画像位置検出用パターン５０をそれぞれ照明する２つのＬＥＤ等からなる発光素子であり、６４、６５は２つの受光素子をそれぞれ一組とした" バイセル" と呼ばれる受光素子対を示すものである。この" バイセル" と呼ばれる受光素子対６４、６５としては、例えば、特開平６−１１８７３５号公報に開示されているように、２つのフォトダイオード等からなる受光素子６４ａ、６４ｂ及び６５ａ、６５ｂを組み合わせた検出器を左右対称に配置したものである。なお、上記受光素子対６４、６５の傾斜角度は、山型パターン５１の傾斜角度に等しく設定されている。そして、６４ａ、６４ｂ及び６５ａ、６５ｂは、中間転写ベルト８上に形成された画像位置検出用パターン５０の山型マーク５１からの反射光をそれぞれ受光するフォトダイオード等からなる２組の各受光素子を示している。上記２つの発光素子６２、６３としては、例えば、特定波長（赤外領域）の光、あるいは所定の波長分布を持った光を出射するＬＥＤなどが用いられ、これらの発光素子６２、６３は、中間転写ベルト８上の２つの検出位置を、互いに所定の角度だけ傾斜した状態で照明するように配置されている。また、上記２組の受光素子対６４及び６５は、中央部が互いに接触し、両端部が水平方向に対して所定の角度だけ下方に傾斜した状態で配置された、２つの受光素子６４ａ、６４ｂと６５ａ、６５ｂとを備えており、各受光素子６４ａ、６４ｂと６５ａ、６５ｂは、図１３（Ｂ）に示すように、反射光の検知タイミング及び検知角度が互いに異なるように設定されている。

上記画像位置検出器６０は、中間転写ベルト８上に形成された画像位置検出用パターン５０を検出すると、当該画像位置検出用パターン５０の直線状のマーク５１によって、一方の受光素子６４ｂからは、山型の波形が出力され、幾らか遅れて、他方の受光素子６４ａからも、山型の波形が出力される。そして、これら２つの受光素子６４ｂ、６４ａから出力される波形を増幅してから差分をとるか、差分をとってから増幅することにより、図１２に示すように、一旦大きく山型に立ち下がってから、今度は大きく山型に立ち上がる出力波形が得られる。そこで、上記２つの受光素子６４ａ、６４ｂから出力される波形の差分をとることにより、ＣＣＤ等の高精度のセンサーを使用しなくとも、画像位置検出用パターン５０の直線状マーク５１の位置を、高解像度で精度良く検出することが可能となる。

そして、上記画像位置検出用のパターン５０が画像位置検出器６０によって検出されると、当該画像位置検出器６０からは、図１２に示すような波形が、画像位置検出用のパターン５０を検出した時にのみ出力される。したがって、上記画像位置検出器６０からの出力を、一定の閾値と比較することによって、画像位置検出用のパターン５０を検出したときに、" ＯＦＦ" から" ＯＮ" に変化し、当該画像位置検出用のパターン５０が通過したときに、" ＯＮ" から" ＯＦＦ" に変化するパルス信号が得られる。

このように、本結果の" ＯＮ" のみ着目すると、上記にて述べた通り" ＯＮ" の期間はパターンを検出している期間であり、" ＯＦＦ" の期間はパターンを検出していない期間である。故に、" ＯＮ" →" ＯＮ" の時間間隔を測定すれば、上記パターン間の距離を測定したことになり、その結果から基準色の画像に対する各色のずれ量を計算し、そのずれ量分から複数種類の位置ずれ量を求めて、各画像形成部にて補正することで常に安定／良好な画像を得ることが可能となる。

図１４は上記画像位置検出器６０の信号処理回路を示すブロック図である。

上記画像位置検出器６０は、図１４に示すように、一方のＬＥＤ６２に対応した反射光量検出部６６ａと、他方のＬＥＤ６３に対応した反射光量検出部６６ｂとを備えている。一方の反射光量検出部６６ａにおいて、フォトダイオード６４ａの出力端は、電流−電圧変換器８０、増幅器（ＡＭＰ）８１、Ａ／Ｄ変換器８２を介して制御部５のマイクロコンピュータ８３に接続されており、フォトダイオード６４ａから出力される受光量に応じた大きさの電流は、フォトダイオード６４ａの出力電圧を表すデジタルデータに変換されてマイクロコンピュータ８３に入力される。マイクロコンピュータ８３は、ＬＥＤドライバ８４を介して発光素子（ＬＥＤ）６２に接続されている。そして、上記マイクロコンピュータ８３は、ＬＥＤドライバ８４を介して、フォトダイオード６４ａからの出力電圧が所定の範囲内となるように、ＬＥＤ６２に供給する駆動電流を制御する。

また、他方のフォトダイオード６４ｂの出力端は、電流−電圧変換器８５を介して差動入力増幅器８６の２つある入力端のうちの一方に接続されており、２つある入力端の他方には、フォトダイオード６４ａからの出力である電流−電圧変換器８０の出力端が接続されている。上記差動入力増幅器８６は、電流−電圧変換器８５、８０から入力された信号の差分（フォトダイオード６４ａ、６４ｂの受光量差に相当）を増幅して出力する。なお、図５には、画像位置検出器６０が画像位置検出用のパターン５０を検出した際の差動入力増幅器８６の出力電圧のおおよその変化が、パターン５１と対応させて示されている。

上記差動入力増幅器８６の出力端は、コンパレータ８７、バッファ８８、カウンタ８９を介してマイクロコンピュータ８３に接続されている。コンパレータ８７は、差動入力増幅器８６から入力された信号のレベルを予め設定された閾値と比較し、信号のレベルが閾値以上のときには出力信号をハイレベル（便宜的に「ＯＮ」という）、信号のレベルが閾値未満のときには出力信号をローレベル（便宜的に「ＯＦＦ」という）に切替える。コンパレータ８７からの出力信号は、バッファ８８を介してカウンタ８９へ入力される。

そして、上記カウンタ８９は、入力された信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わるとカウントを開始し、信号のレベルが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切り替わった後に再度「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わると、それまでのカウント値をマイクロコンピュータ８３へ出力すると共にカウント値をリセットし、次に信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる迄の時間をカウントすることを繰り返す。

マイクロコンピュータ８３は、後述する画像位置補正時（画像位置検出器６０が画像位置検出用のパターン５０を検出した時）に、カウンタ８９から入力されたカウント結果に基づいて画像位置検出用のパターン５０の位置を検出し、画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋによる画像形成位置のずれ（レジずれ）を補正するように構成されている。

なお、他方の反射光量検出部６６ｂのフォトダイオード６５ａ、６５ｂにも反射光量検出部６６ａと同一構成の回路が接続されているので、図１４に示すように、接続されている回路の各部に同一の符号を付して、その説明を省略する。

上記マイクロコンピュータ８３は、レジずれの補正に際して、図１２に示すような画像位置検出用パターン５０が中間転写ベルト８の外周面上に形成されるように画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋを制御する。本実施の形態に係る画像位置検出用パターン５０は、図１２に示すように、検出部の受光面の形状（図１３（Ｂ）参照）と略同様に略山型 （略Ｖ字状）で、山型の頂部に相当する位置が副走査方向に沿った最上流側に位置するように形成されるパターン（以下、便宜的に「山型パターン」と称する）を基本パターンとし、３個の山型パターンが一定間隔毎に形成されて成るパターン群が、副走査方向に沿って多数形成されて構成されている。

各山型パターンは、Ｙ，Ｍ，Ｃ各色のトナーのうちの少なくとも１色のトナーにより形成されることでＹ，Ｍ，Ｃ３色のうちの少なくとも１色を含んでいると共に、同一のパターン群に含まれる３個の山型パターンは、互いに他の山型パターンと少なくとも部分的に異なる色で形成されている。

中間転写ベルト８に上記の画像位置検出用パターン５０が形成されると、画像位置検出器６０による画像位置検出用パターン５０の検出が行われる。ここで、中間転写ベルト８の外周面上でのフォトダイオード６４ａ、６４ｂによる検出位置は、副走査方向にずれているため、画像位置検出用パターン５０の検出時には、差動入力増幅器８６からは、電流−電圧変換器８５、８０から入力された信号の差分（フォトダイオード６４ａ、６４ｂの受光量差）に相当する波形、すなわち図１２に「検出波形」として示すように、中間転写ベルト８の外周面上でのフォトダイオード６４ａ、６４ｂによる検出位置を単一の山型パターンが横切る毎に、出力信号のレベルが負方向及び正方向にパルス状に変化する波形の信号が出力される。

差動入力増幅器８６の出力信号は、コンパレータ８７に入力され、コンパレータ８７によって上記出力信号のレベルが予め設定された閾値と比較される。コンパレータ８７は、入力された信号のレベルが閾値以上のときには出力信号のレベルを「ＯＮ」とし、入力された信号のレベルが閾値未満のときには出力信号のレベルを「ＯＦＦ」とする。コンパレータ８７から出力された信号はバッファ８８を介してカウンタ８９に入力され、信号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる時間間隔が順次カウントされる。カウンタ８９によるカウント値は、パターン検知信号（図７参照）としてマイクロコンピュータ８３に入力される。

マイクロコンピュータ８３には、パターン検知信号として、単一の画像位置検出器６０当り２個（合計６個）のカウンタ８９からカウント値が各々入力される。コンパレータ８７から出力される信号において、レベルが「ＯＮ」となっている期間は検出器が山型パターンを検出している期間に相当し、レベルが「ＯＦＦ」となっている期間は検出器が山型パターンを検出していない期間（山型パターンの間隙を検出している期間）に相当する。従って、カウンタ８９から入力されるカウント値は、画像位置検出用パターン５０における山型パターン５１の形成間隔を表している。

更に説明すると、マイクロコンピュータ８３は、図１５に示すように、各カウンタ８９から入力されるカウント値に基づいて、画像位置検出用パターン５０内の各部位における山型パターン５１の形成時間間隔（図１５（Ａ）に示す時間間隔ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を検知する。単一の画像位置検出器６０から入力される２個のカウント値から求めた時間間隔ａ，ｂ，ｃ，ｄは、主走査方向（以下、ＦＳ(Fast Scan) 方向という）及び副走査方向（以下、ＳＳ(Slow Scan) 方向という）についてパターン形成位置のずれが無ければ、図１５（Ｂ）に示すように互いに等しい値（ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄ）となるが、図１５（Ｃ）又は（Ｄ）に示すようにパターンの形成位置がＦＳ方向にずれている場合、或いは図１５（Ｅ）又は（Ｆ）に示すようにパターン形成位置がＳＳ方向にずれている場合には、時間間隔ａ，ｂ，ｃ，ｄの少なくとも何れかの値が他の値と相違する。

このため、位置ずれ量演算部１０１は、下記の演算式に従い、特定の色（例えばＣ）を基準として他の３色（例えばＹ、Ｍ、Ｂｋ）のＦＳ方向の色ずれ量ＦＳerr 及びＳＳ方向の色ずれ量ＳＳerr を演算することを、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃについて各々行う。

ＦＳerr ［sec ］＝（１／２）・（ｂ−ａ）
ＦＳerr ［mm］＝ＦＳerr ［sec ］・（プロセススピード）［mm/sec］
ＳＳerr ［sec ］＝（ｄ−ｃ）＋（１／２）・（ｂ−ａ）
ＳＳerr ［mm］＝ＳＳerr ［sec ］・（プロセススピード）［mm/sec］

これにより、ＦＳ方向に沿った各位置（ＳＯＳ付近、ＣＯＳ(Center Of Scan)付近、及びＥＯＳ(End Of Scan) 付近）における色ずれ量がＦＳ方向及びＳＳ方向について各々検知される。そして、或る色についてのＳＯＳ付近、ＣＯＳ付近、及びＥＯＳ付近における色ずれ量ＦＳerr ，ＳＳerr に基づいて、ＦＳ方向に沿った位置（座標値Ｙ）と色ずれ量ＦＳerr ，ＳＳerr との関係（例として図１６に実線で示す関係）を求める。

また、位置ずれ補正量演算部１０２は、基本的に、座標値Ｙから色ずれを補正するための色ずれ補正量を演算するための演算式（この演算式が表す座標値Ｙと色ずれ補正量との関係を例として図１０に破線で示す）をＦＳerr 及びＳＳerr について各々求めることを、基準色以外の３色について各々行う。

上記で求めた演算式に画像上のＦＳ方向に沿った各位置における座標値Ｙを代入することにより、画像上のＦＳ方向に沿った各位置における色ずれ補正量を求めることができ、この色ずれ補正量に基づいて各画素の位置を各色毎に独立に補正することで色ずれを補正することができる。なお、図１６はＳＯＳ付近における色ずれ量とＣＯＳ付近における色ずれ量との偏差、及びＣＯＳ付近における色ずれ量とＥＯＳ付近における色ずれ量との偏差が等しい場合を示しているが、実際には両者は一致するとは限らない。両者が等しくない場合、ＦＳ方向に沿った位置と色ずれ量との関係や、ＦＳ方向に沿った位置から色ずれ補正量を求める演算式は、例えば最小二乗法等を適用して求めればよい。

また、位置ずれ補正量演算部１０２は、画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃで画像位置検出用パターン５０が検出されたタイミング、及び画像位置検出器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの検出位置に対する画像位置検出用パターン５０の形成位置のずれ量に基づいて、走査線の副走査方向に沿った位置ずれ（Ｙマージン）、走査線の傾き（スキュー）、走査線の湾曲（ボウ）などを各々検出し、それぞれを補正するための補正量を公知の方法によって求める。

そして、マイクロコンピュータ８３は、上記の如く求められた走査線の副走査方向に沿った位置ずれ（Ｙマージン）、走査線の傾き（スキュー）、走査線の湾曲（ボウ）などの補正量に基づいて、走査線の副走査方向に沿った位置ずれ（Ｙマージン）は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋ上にレーザービームを走査する走査開始タイミング等を制御するなどの公知の方法によって補正する。また、走査線の傾き（スキュー）や走査線の湾曲（ボウ）などは、図３に示すように、走査ミラー７７の傾きを変化させたり、当該走査ミラー７７を走査線の湾曲（ボウ）を補正するように湾曲させることによって補正する。さらに、上記感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの回転方向に沿った画像の位置ずれは、当該感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｂｋの回転に応じて、ＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋの書き込みタイミングなどを動的に変化させることによって補正可能である。

ところで、この実施の形態では、色の異なる画像を形成する複数の画像形成部を備え、前記複数の画像形成部で形成された色の異なる画像を互いに重ね合わせることによって、単一の画像を形成する画像形成装置において、前記画像形成装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記複数の画像形成部のうち、少なくとも１つの画像形成部で形成される画像の位置ずれを、前記温度検出手段の検出結果に基づいて予測補正する位置ずれ予測補正手段とを備え、前記温度検出手段の検出結果に基づいて、温度の上昇時と下降時とで、前記位置ずれ予測補正手段による予測補正を異ならせるように構成されている。

また、この実施の形態では、前記位置ずれ予測補正手段は、例えば、色毎に画像の位置ずれの予測補正を実行するように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記位置ずれ予測補正手段は、画像の位置ずれの成分毎に予測補正を実行するように構成されている。

更に、この実施の形態では、前記位置ずれ予測補正手段は、画像の位置ずれ量を予測して、当該予測される画像の位置ずれ量に基づいて、画像の位置ずれを補正するように構成される。

図１はこの実施の形態に係るデジタルカラー複写機の制御回路を示すブロック図である。

図１において、８３はデジタルカラー複写機の画像形成動作を制御するマイクロコンピュータであり、このマイクロコンピュータ８３には、レジずれ補正動作で適宜使用されるレジずれ検出用パターンの画像情報やパラメータを記憶する記憶手段としての不揮発性メモリ（ＮＶＭ）９０が接続されている。また、上記マイクロコンピュータ８３には、画像データを展開するための描画メモリ９１を備えた画像データ展開回路（Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ）９２が接続されており、当該画像データ展開回路（Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ）９２からは、ＲＯＳ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｂｋに各色の画像データが送られるようになっている。

また、上記マイクロコンピュータ８３は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋのうち、例えば、基準色の画像形成部以外の３つの画像形成部で形成される画像の位置ずれを、後述する温度検出手段の検出結果に基づいて予測補正する位置ずれ予測補正手段としての機能を備えている。また、上記マイクロコンピュータ８３は、画像位置検出器６０による画像位置検出用パターン５０の検出結果に基づいて、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋにおける画像形成位置の位置ずれ量を演算する位置ずれ量演算手段としても機能するようになっている。さらに、９４はカラー複写機本体１内の温度を検出する温度検出手段としての温度センサーを示すものであり、この温度センサー９４は、図２に示すように、例えば、信号線の配線等の関係上、画像位置検出器６０のいずれか１つに配置されている。

以上の構成において、この実施の形態に係るカラー画像形成装置では、次のようにして、装置内の温度を検出して、カラーレジずれを予測補正するように構成した場合であっても、温度の上昇時と下降時とも、カラーレジずれを精度良く予測補正することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態に係るカラー複写機では、装置の電源を投入した際や、所定枚数の記録用紙１０に画像を形成する毎、あるいは所定時間だけ休止した場合や、装置内の温度が所定温度以上変化した場合などに、カラーレジずれの補正動作専用の時間をとり、カラーレジずれ量の演算及び補正動作を実行するようになっている。

このカラーレジずれ量の演算及び補正動作は、図１７に示すようなプロセスに従って行われる。

まず、上記カラー複写機においては、図１７に示すように、現在の色ずれ量を測定するため、マイクロコンピュータ８３は、色ずれを検知可能な画像位置検出用パターン５０を中間転写ベルト８上に形成し（ステップ１０１）、この画像位置検出用パターン５０を画像位置検出器６０で検出し（ステップ１０２）、当該画像位置検出器６０の検出データに基づいて色ずれ量を演算し（ステップ１０３）、その演算結果から色ずれを補正するための色ずれ補正量を演算して、最終的に色ずれの補正動作が行われる。

その後、上記カラー複写機では、図１１に示すように、画像位置検出用パターン５０を検知して、色ずれの補正を行った後、当該カラー複写機本体１内の温度が温度検知センサ９４によってモニターされる。マイクロコンピュータ８３は、図２に示すように、温度検知センサ９４によってカラー複写機本体１内の温度をモニターし、画像形成動作に伴ってカラー複写機本体１内の温度が上昇したり、休止時間に伴ってカラー複写機本体１内の温度が下降したりするかを判別する。

マイクロコンピュータ８３は、図１８に示すように、カラー複写機本体１内の温度変化に対して、例えば、２つの閾値温度ＯＬＴ１とＯＬＴ２を設定している。ここで、上記２つの閾値温度ＯＬＴ１、ＯＬＴ２によって分割された温度領域をエリアＡ、Ｂ、Ｃとする。また、各々の温度領域内での温度を因子としたカラーレジずれの補正成分の変位勾配を、温度が上昇する場合には、ＡＵｐ、ＢＵｐ、ＣＵｐとし、温度が下降する場合には、ＡＤｗｎ、ＢＤｗｎ、ＣＤｗｎとする。

上記図１８は、シアン色を基準色とした場合、当該基準色としてのシアン色の画像に対する他のイエロー色、マゼンタ色、ブラック色の各色の画像位置ずれを、カラー複写機本体１内の温度に対して、予め予測したものであり、当該図１８に示すような特性は、実験によって予め求められており、不揮発性メモリ等に予め記憶されている。

また、図１８において、縦軸のカラーレジずれの補正量は、走査線の副走査方向に沿った位置ずれ（Ｙマージン）、走査線の傾き（スキュー）、走査線の湾曲（ボウ）などレジずれ量のうち、いずれか１つに対応して、これを補正するための補正量を示したものである。基本的に、図１８に示すような温度に対するレジずれ補正量の特性は、レジずれの種類毎に用意されるが、同様の特性を有するものは、１つの特性グラフで代表させて、この１つの特性グラフを用いても良い。

予測制御を行う場合には、パターン５０を形成しないので、上記カラーレジずれの結果か、当該カラーレジずれを補正するための補正量の結果を予測することになる。

まず、カラーレジずれの補正量を予測する場合について説明する。

マイクロコンピュータ８３は、図１８に示すように、カラー複写機本体１内の温度を温度検知センサ９４によってモニターし、カラー複写機本体１内の温度がＯＬＴ１に達したことを検知すると、温度勾配が１℃当たりのものであれば、差分のＯＬＴ１×ＡＵｐをカラーレジずれの補正量として算出する。そして、最終的な補正量は、パターンを検知して補正したときの現補正量をＨＯＳＥＩとした場合に、
ＨＯＳＥＩ＝ＨＯＳＥＩ＋ＯＬＴ１×ＡＵｐ
となる。マイクロコンピュータ８３は、この算出結果に基づいて、図１７のステップ１０７に示すように、フローチャートの補正部分に進み、実際の補正が行われる。

なお、別の形態としては、温度領域の閾値ＯＬＴ１時の補正量そのものを、ＡＵｐとしてメモリー等に持つ場合には、上記式のＯＬＴ１×ＡＵｐをＡＵｐと置き換えて、補正動作を行えば良い。

次に、カラー複写機本体１内の温度がさらに上昇し、温度検知センサ９４によってモニターされるカラー複写機本体１内の温度が、第２の閾値ＯＬＴ２に達すると、上記で補正された補正量に加えた補正がマイクロコンピュータ８３によって行われる。マイクロコンピュータ８３は、温度勾配が１℃当たりのものであれば、機内の温度上昇の差分として、（ＯＬＴ２−ＯＬＴ１）×ＢＵｐを追加して補正を行う。カラーレジずれの補正量ＨＯＳＥＩは、
ＨＯＳＥＩ＝ＨＯＳＥＩ＋（ＯＬＴ２−ＯＬＴ１）×ＢＵｐ
となる。

なお、温度の閾値ＯＬＴ２での補正量をＢＵｐとして持つのであれば、上記の場合と同様に（ＯＬＴ２−ＯＬＴ１）×ＢＵｐをＢＵｐと置き換えて、補正動作を行えば良い。

また、この場合は、前回の閾値ＯＬＴ１のときに補正した補正量の値ＨＯＳＥＩが、何らかの形で次の閾値ＯＬＴ２の補正を行うまで記憶されて残されている場合に適用できる。

また、別の形態として、パターンを形成して補正専用の時間をとって補正を行ったときのデータしか残していない場合には、
ＨＯＳＥＩ＝ＨＯＳＥＩ＋ＯＬＴ１×ＡＵｐ＋（ＯＬＴ２−ＯＬＴ１）×ＢＵｐ
と補正量を算出した後に、補正動作を実行すれば良い。

一方、上記カラー複写機において、画像形成動作の休止状態が続いた場合には、カラー複写機本体１内の温度が徐々に低下し、当該カラー複写機本体１内の温度の下降が温度検知センサ９０によってモニターされる。

なお、この実施の形態では、カラー複写機本体１内の温度が上昇から下降に変化した場合には、基本的にその時点でパターン５０を形成したレジずれ補正を行うように構成されている。

マイクロコンピュータ８３は、図１８に示すように、カラー複写機本体１内の温度を温度検知センサ９０によってモニターし、カラー複写機本体１内の温度が下降して閾値ＯＬＴ２に達したことを検知すると、温度勾配が１℃当たりのものであれば、差分のＯＬＴ２×ＣＤｗｎをカラーレジずれの補正量として算出する。そして、最終的な補正量は、パターンを検知して補正したときの現補正量をＨＯＳＥＩとした場合に、
ＨＯＳＥＩ＝ＨＯＳＥＩ−ＯＬＴ２×ＣＤｗｎ
となる。マイクロコンピュータ８３は、この算出結果に基づいて、図１７のステップ１０７に示すように、フローチャートの補正部分に進み、実際の補正が行われる。

その他の動作も上昇時と同様に行われる。

なお、上記補正は、色毎、あるいはカラーレジずれ成分毎に独立なパラメータ（ＯＬＴＸ、ＸＵｐ、ＸＤｗｎ）を設定すればよく、温度の閾値の数も例では２つであったが、それに拘束されるものではない。

また、前記で述べた補正量そのものをパタメータとして持つ場合には、温度上昇、下降の回数を数えてそれに見合うだけの補正量を決定するように構成しても良い。

このように、上記実施の形態によれば、カラー複写機本体１内の温度を温度検知センサ９０によって検出して、カラーレジずれを予測補正する際に、温度の上昇時と下降時とで、位置ずれ予測補正手段としてのマイクロコンピュータ８３による予測補正を異ならせるように構成したので、装置内の温度を検出して、カラーレジずれを予測補正するように構成した場合であっても、温度の上昇時と下降時とも、カラーレジずれを精度良く予測補正することが可能となる。

実施の形態２
この実施の形態２では、前記実施の形態１と異なり、温度変化に伴うカラーレジずれのずれ量を予測し、この予測値に基づいて補正動作を行うように構成されている。

すなわち、この実施の形態２では、図１８に示すように、マイクロコンピュータ８３は、カラー複写機本体１内の温度を温度検知センサ９０によってモニターし、カラー複写機本体１内の温度がＯＬＴ１に達したことを検知すると、温度勾配が１℃当たりのものであれば、差分のＯＬＴ１×ＡＵｐを色ずれ量として算出する。なお、ここで、ＡＵｐは、前記実施の形態と同じ表示を用いているが、温度勾配が１℃当たりのカラーレジずれ量を示している。

そして、最終的なずれ量は、パターンを検知して補正したときのずれ量をＺＵＲＥとした場合に、
ＺＵＲＥ＝ＺＵＲＥ＋ＯＬＴ１×ＡＵｐ
となる。マイクロコンピュータ８３は、この算出結果に基づいて、図１７のステップ１０５に示すように、フローチャートの演算２に進み、求められたずれ量ＺＵＲＥに基づいて補正量を算出して実際の補正が行われる。

なお、別の形態としては、温度領域の閾値ＯＬＴ１時の色ずれ量そのものを、ＡＵｐとして持つ場合には、上記式のＯＬＴ１×ＡＵｐをＡＵｐと置き換えれば良い。

次に、カラー複写機本体１内の温度がさらに上昇し、温度検知センサ９４によってモニターされるカラー複写機本体１内の温度が、第２の閾値ＯＬＴ２に達すると、上記でＹ側した色ずれ量に加えた色ずれ量の予測がマイクロコンピュータ８３によって行われる。マイクロコンピュータ８３は、温度勾配が１℃当たりのものであれば、機内の温度上昇の差分として、（ＯＬＴ２−ＯＬＴ１）×ＢＵｐを追加して色ずれ量を求める。カラーレジずれ量ＺＵＲＥは、
ＺＵＲＥ＝ＺＵＲＥ＋（ＯＬＴ２−ＯＬＴ１）×ＢＵｐ
となる。

なお、温度の閾値ＯＬＴ２でのずれ量をＢＵｐとして持つのであれば、上記の場合と同様に（ＯＬＴ２−ＯＬＴ１）×ＢＵｐをＢＵｐと置き換えて、補正動作を行えば良い。

また、この場合は、前回の閾値ＯＬＴ１のときに求めたずれ量の値ＺＵＲＥが、何らかの形で次の閾値ＯＬＴ２における算出を行うまで記憶されて残されている場合に適用できる。

また、別の形態として、パターンを形成して補正専用の時間をとって補正を行ったときのデータしか残していない場合には、
ＺＵＲＥ＝ＺＵＲＥ＋ＯＬＴ１×ＡＵｐ＋（ＯＬＴ２−ＯＬＴ１）×ＢＵｐ
としてずれ量を算出した後に、補正動作を実行すれば良い。

なお、温度の下降時には、上記の温度上昇時と逆の動作を実行すれば良い。

その他の構成及び作用は前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

実施の形態３
図１９はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、温度に基づいて位置ずれを予測補正する際の補正関数が前記実施の形態と異なるように構成されている。

すなわち、前記実施の形態１では、補正を行うときに温度を因子とした一次式を用いて補正を行うように構成されていた。しかし、図 に示すようなヒステリシス特性を持つ場合には、適切な値を提供しよとすると、曲線部で閾値を細かく持つ必要がある。それは、前記実施の形態１で用いた一次式による補正では、実際のずれ量と乖離が大きくなるため、閾値を細かく設定する必要があるからである。

そこで、この実施の形態３では、温度を因子とする異なる補正関数として、２次曲線を用いるように構成されている。

この実施の形態３では、図１９に示すように、温度変化に対するカラーレジずれ量の変化が大きいエリアＢの領域で、補正関数として２次曲線を用いることにより、曲線をより好ましく近似することが可能となる。

同様に、エリアＣの領域では、図１９に示すように、負の２次曲線を用いることが好ましい。エリアＡのように温度変化に対するカラーレジずれ量の変化が小さい箇所では、１次式でも十分である。

特に、このような曲線近似を行う場合では、図２０に示すように、最も適切な関数を選択するために温度の上昇時と下降時とで閾値を異ならせることが望ましい。

図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機の制御回路を示すブロック図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機を示す構成図である。 図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機のＲＯＳを示す構成図である。 図４はカラーレジずれを示す説明図である。 図５はカラーレジずれを示す説明図である。 図６はカラーレジずれを示す説明図である。 図７はカラーレジずれを示す説明図である。 図８はカラーレジずれを示す説明図である。 図９はカラーレジずれを示す説明図である。 図１０はカラーレジずれを示す説明図である。 図１１は画像位置検出用パターンを示す斜視構成図である。 図１２は画像位置検出用パターンを示す平面図である。 図１３は画像位置検出手段を示す構成図である。 図１４は画像位置検出手段の制御回路を示すブロック図である。 図１５はカラーレジずれの発生とその検出状態を示す説明図である。 図１６はカラーレジずれの発生状態を示す説明図である。 図１７はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機の制御動作を示すフローチャートである。 図１８はカラー複写機内の温度とカラーレジずれの補正量との関係を示すグラフである。 図１９はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機において、カラー複写機内の温度とカラーレジずれの補正量との関係を示すグ 図２０はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置としてのデジタルカラー複写機において、カラー複写機内の温度とカラーレジずれの補正量との異なる関係を示すグラフである。

符号の説明

１９Ｙ〜１９Ｋ：ＲＯＳ、８３：マイクロコンピュータ（位置ずれ予測補正手段）、９０：不揮発性メモリ、９１：描画メモリ、９２：Ｖｉｄｅｏ Ａｓｉｃ、９４：温度検出センサ。

Claims (6)

1. 色の異なる画像を形成する複数の画像形成部を備え、前記複数の画像形成部で形成された色の異なる画像を互いに重ね合わせることによって、単一の画像を形成する画像形成装置において、前記画像形成装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記複数の画像形成部のうち、少なくとも１つの画像形成部で形成される画像の位置ずれを、前記温度検出手段の検出結果に基づいて予測補正する位置ずれ予測補正手段とを備え、前記温度検出手段の検出結果に基づいて、温度の上昇時と下降時とで、前記位置ずれ予測補正手段による予測補正を異ならせたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記位置ずれ予測補正手段は、色毎に画像の位置ずれの予測補正を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記位置ずれ予測補正手段は、画像の位置ずれの成分毎に予測補正を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記位置ずれ予測補正手段は、画像の位置ずれ量を予測して、当該予測される画像の位置ずれ量に基づいて、画像の位置ずれを補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記位置ずれ予測補正手段は、前記温度検出手段の検出結果に基づいて、当該温度検出手段が検出する温度領域毎に、異なった関数を用いて画像の位置ずれを予測補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記位置ずれ予測補正手段は、温度の上昇時と下降時とで、異なる閾値温度を用いて画像の位置ずれを予測補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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