特許 6365460 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6365460

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/16 20060101AFI20180723BHJP

   G03G 21/20 20060101ALI20180723BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20180723BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20180723BHJP

   G03G 15/01 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/16

   G03G21/20

   G03G15/00 303

   G03G21/14

   G03G15/01 114A

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-157533(P2015-157533)

(22)【出願日】2015年8月7日

(65)【公開番号】特開2017-37145(P2017-37145A)

(43)【公開日】2017年2月16日

【審査請求日】2017年5月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100177644

【弁理士】

【氏名又は名称】児玉 和樹

(72)【発明者】

【氏名】大羽 圭介

【審査官】 國田 正久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０５４１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２０９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０７７４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１４２８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０６１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００７２５７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／１６

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／０１

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ ２１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置本体に軸支される複数の支持ローラーに架け渡されて周回走行する転写ベルトを含む転写ユニットと、
前記転写ベルトに転写させるトナー像を担持する像担持体を含む複数の作像ユニットと、
前記複数の像担持体の表面に走査光を照射する光走査装置と、
前記装置本体の内部に外気を取り込むために設けられている吸気装置と、
前記光走査装置を冷却する冷却装置と、
前記吸気装置に設けられ、前記装置本体内に取り込まれる外部の温度を検知する第１温度センサーと、
前記光走査装置に内蔵される電力制御基板に実装され、前記光走査装置内の温度を検知する第２温度センサーと、
前記冷却装置の作動命令に伴い、前記第１温度センサーの検知結果と前記第２温度センサーの検知結果との差分に基づいて前記複数の支持ローラーのうち回転駆動される駆動ローラーの外径変化量を予測して前記駆動ローラーの回転速度を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記光走査装置の温度が設定値以上になったことを前記第２温度センサーの検知結果が示すことを含む所定の条件を満たす場合において、
前記第１温度センサーの検知結果と前記第２温度センサーの検知結果との差分が予め設定された温度以上である場合に、前記光走査装置の温度変化を要因とする色ずれと、前記複数の支持ローラーのうち回転駆動される駆動ローラーの外径変化を要因とする色ずれとのバランスが崩れた状態であるとし、前記駆動ローラーの外径変化量を予測して前記駆動ローラーの回転速度を変更して前記冷却装置の作動を開始し、
前記第１温度センサーの検知結果と前記第２温度センサーの検知結果との差分が予め設定された温度未満である場合に、前記光走査装置の温度変化を要因とする色ずれと、前記駆動ローラーの外径変化を要因とする色ずれとのバランスのとれた状態であるとし、前記駆動ローラーの回転速度を変更しないで前記冷却装置の作動を開始することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記転写ベルトを挟んで前記駆動ローラーとの間にニップ部を形成する転写ローラーと、
前記現像装置の温度を検知する第３温度センサーと、を更に備え、
前記各作像ユニットは、前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置を有し、
前記複数の作像ユニットは、前記転写ベルトに対して前記複数の像担持体に担持された前記複数のトナー像を重ね合せるように転写させ、
前記転写ローラーは、前記ニップ部に挟持されつつ搬送されるシートに前記転写ベルト上で重ね合わされた前記トナー像を転写させて前記シート上に画像を形成し、
前記冷却装置は、前記作像ユニットの駆動時間若しくは前記光走査装置の温度情報または前記現像装置の温度情報に応じて作動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記駆動ローラーは、素管の外周面に積層される弾性層を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記弾性層は、導電性エチレンプロピレンゴムによって形成されていることを特徴とする請求項３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、電子写真方式の画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムを含む複数の作像ユニットと、光走査装置と、転写ユニットと、を備えている。光走査装置は、複数の感光体ドラムの表面を露光して複数の静電潜像を形成する。各作像ユニットは、静電潜像を現像してトナー像を形成する。転写ユニットは、複数の支持ローラーに架け渡される転写ベルトを有している。複数の支持ローラーには、転写ベルトを周回走行させる駆動ローラーが含まれている。走行する転写ベルトには、複数の感光体ドラム上に担持された複数のトナー像が順次転写される。これにより、転写ベルト上にフルカラーのトナー像が形成される。

【0003】

ところで、タンデム方式の画像形成装置では、転写ベルト上において複数のトナー像の重ね合わせ位置がずれることがある（色ずれの発生）。色ずれの主な原因は、熱による光走査装置の変形や駆動ローラーの外径変化等に基づくことが多い。例えば、光走査装置が動作中の熱によって僅かに熱膨張すると、各感光体ドラムの表面において走査光の結像点が僅かにずれることがある。すると、各感光体ドラムに担持されるトナー像の位置がずれるため、色ずれが発生する。また、例えば、駆動ローラーの外径が変化すると、駆動ローラーの線速（周速）が変化する。すると、転写ベルトの周回速度（走行速度）が変化するため、色ずれが発生する。

【0004】

ところで、画像形成装置は、作像ユニットや光走査装置等を冷却するための冷却ファンを備えている。例えば、画像形成動作の実行に伴って装置本体内の温度が上昇すると、冷却ファンが作動する。このとき、主要な冷却対象である作像ユニットや光走査装置等は、冷却ファンによって短時間で冷却される。これに対し、転写ベルト内に配置された駆動ローラーは、冷却ファンの影響を受け難く短時間で冷却することが難しい。このように、光走査装置等と駆動ローラーとでは、冷却効果が現れるまでの時間に差があった。すると、光走査装置の温度変化を要因とする色ずれと、駆動ローラーの外径変化を要因とする色ずれとのバランスが崩れるため、冷却ファンの作動前よりも色ずれが悪化することがあった。つまり、冷却ファンの作動が、色ずれを助長することがあった。

【0005】

そこで、装置本体内の昇温に基づく色ずれを抑制する技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、転写ベルト（搬送ベルト）上に形成された色ずれ検出用のパターンを一対の光センサーで検出し、この検出結果に基づいて色ずれを検出する色ずれの補正制御を行う。色ずれ補正制御は、画像形成部の近傍に配置された温度センサーの検出結果、または、装置本体内を冷却する冷却ファンの作動に基づいて実行される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５−０７７４５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記の画像形成装置は、色ずれの補正制御を実行するために、通常の画像形成動作を中断しなければならなかった。環境変化が発生する度に画像形成動作が中断されるため、ユーザーが不便を被ることがあった。また、上記の画像形成装置は、色ずれ検出用のパターンを検知するための一対の光センサーを必要とするため、構造や制御が複雑化するという問題もあった。

【0008】

本発明は上記した課題を解決すべく、簡単な構造で、色ずれ等の画像の乱れを抑制する画像形成装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、装置本体に軸支される複数の支持ローラーに架け渡されて周回走行する転写ベルトを含む転写ユニットと、前記転写ベルトに転写させるトナー像を担持する像担持体を含む複数の作像ユニットと、前記複数の像担持体の表面に走査光を照射する光走査装置と、前記光走査装置を冷却する冷却装置と、前記装置本体の外部の温度を検知する第１温度センサーと、前記光走査装置の温度を検知する第２温度センサーと、前記冷却装置の作動命令に伴い、前記第１温度センサーの検知結果と前記第２温度センサーの検知結果との差分に基づいて前記複数の支持ローラーのうち回転駆動される駆動ローラーの外径変化量を予測して前記駆動ローラーの回転速度を制御する制御装置と、を備えている。

【0010】

この構成によれば、制御装置は、光走査装置の温度変化に起因する色ずれと、駆動ローラーの外径変化に起因する色ずれとのバランスが崩れた状態を、第１温度センサーと第２温度センサーとの検知結果の差分として認識する。制御装置は、当該差分から予測された駆動ローラーの外径変化量に基づいて、崩れた色ずれのバランスを戻す（色ずれ量を少なくする）ように駆動ローラーの線速（回転速度）を変更する。すなわち、光走査装置の温度変化に起因する色ずれは、駆動ローラーの外径変化に起因する色ずれに相殺される。これにより、画像形成処理（動作）を中断することなく、装置本体内の温度変化に基づく色ずれを抑制することができる。また、色ずれを検知する部材を追加することなく、簡単な構造で色ずれ等の画像の乱れを抑制することができる。さらに、制御装置は、当該差分から駆動ローラーの外径変化量を予測することができる。これにより、駆動ローラーの温度や外径を直接検知する部材を省略することができる。

【0011】

この場合、前記転写ベルトを挟んで前記駆動ローラーとの間にニップ部を形成する転写ローラーと、前記現像装置の温度を検知する第３温度センサーと、を更に備え、前記各作像ユニットは、前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置を有し、前記複数の作像ユニットは、前記転写ベルトに対して前記複数の像担持体に担持された前記複数のトナー像を重ね合せるように転写させ、前記転写ローラーは、前記ニップ部に挟持されつつ搬送されるシートに前記転写ベルト上で重ね合わされた前記トナー像を転写させて前記シート上に画像を形成し、前記冷却装置は、前記作像ユニットの駆動時間若しくは前記光走査装置の温度情報または前記現像装置の温度情報に応じて作動することが好ましい。

【0012】

この構成によれば、画像形成処理の負荷に応じて、冷却装置による光走査装置等の冷却と駆動ローラーの線速制御とが実行される。これにより、所定の条件を満たした場合に発生する色ずれを抑制することができる。

【0013】

この場合、前記駆動ローラーは、素管の外周面に積層される弾性層を有していることが好ましい。

【0014】

また、この場合、前記弾性層は、導電性エチレンプロピレンゴムによって形成されていることが好ましい。

【0015】

これらの構成によれば、駆動ローラーが弾性層を備えることで、転写ベルトと駆動ローラーとのスリップが抑制される。これにより、駆動ローラーは効率良く転写ベルトを周回走行させることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、簡単な構造で、色ずれ等の画像の乱れを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの内部構造を模式的に示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの中間転写ユニットを模式的に示す断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るカラープリンターを用いた画像形成処理時における駆動ローラーおよび光走査装置の温度とトナー像の色ずれ量との測定結果を示すグラフである。

【図4】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの制御装置を示すブロック図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの制御装置が実行する色ずれ補正制御を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下、各図に示す方向を基準に説明する。

【0019】

図１および図２を参照して、本実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンター１について説明する。図１はカラープリンター１の内部構造を模式的に示す断面図である。図２は中間転写ユニット１１を模式的に示す断面図である。

【0020】

図１に示すように、カラープリンター１は、装置本体２と、給紙カセット３と、排紙トレイ４と、を備えている。給紙カセット３は、略直方体形状の装置本体２の下部に設けられている。排紙トレイ４は、装置本体２の上部に設けられている。

【0021】

給紙カセット３は、装置本体２に着脱可能に装着されている。給紙カセット３の内部には、枚葉のシートＳ（の束）が収容されている。なお、シートＳは、紙製に限らず、樹脂フィルム等であってもよい。

【0022】

また、カラープリンター１は、給紙部１０と、中間転写ユニット１１と、画像形成部１２と、定着装置１３と、制御装置１４と、を装置本体２内に備えている。給紙部１０は、給紙カセット３から排紙トレイ４まで延びる搬送路１５の上流側に設けられている。中間転写ユニット１１および画像形成部１２は、装置本体２の中間部に設けられている。定着装置１３は、搬送路１５の下流側に設けられている。制御装置１４は、カラープリンター１の各構成を統括制御する。なお、装置本体２内には、電力を必要とする各構成に給電するための定圧電源１６が備えられている。

【0023】

図２に示すように、中間転写ユニット１１（転写ユニット）は、複数の支持ローラー２０と、中間転写ベルト２１と、ベルトクリーニング装置２２と、を備えている。複数の支持ローラー２０は、装置本体２に軸支されている。中間転写ベルト２１（転写ベルト）は、複数の支持ローラー２０に架け渡されている。ベルトクリーニング装置２２は、中間転写ベルト２１に摺接可能に設けられている。

【0024】

複数の支持ローラー２０は、駆動ローラー２０ａと、従動ローラー２０ｂと、テンションローラー２０ｃと、を含んで構成されている。各ローラー２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、左右方向に延びる円筒状に形成されている。駆動ローラー２０ａは、装置本体２の後側に配置され、従動ローラー２０ｂは、装置本体２の前側に配置されている（図１参照）。テンションローラー２０ｃは、従動ローラー２０ｂの後下側に配置されている。

【0025】

駆動ローラー２０ａは、ギア列（図示せず）を介してベルトモーターＭに接続されている。駆動ローラー２０ａは、素管２３の外周面に積層される弾性層２４を有している。素管２３は、アルミニウム製で円筒状に形成されている（所謂三ツ矢管）。弾性層２４は、例えば、導電性エチレンプロピレンゴムによって形成されている。このように、駆動ローラー２０ａが導電性エチレンプロピレンゴムから成る弾性層２４を備えることで、中間転写ベルト２１と駆動ローラー２０ａとのスリップが抑制される。これにより、駆動ローラー２０ａは効率良く中間転写ベルト２１を周回走行させることができる。なお、弾性層２４は、従動ローラー２０ｂまたは／およびテンションローラー２０ｃに形成されていてもよい。

【0026】

中間転写ベルト２１は、無端状（環状）に形成され、３つのローラー２０ａ，２０ｂ，２０ｃに掛け回されている。中間転写ベルト２１は、テンションローラー２０ｃによって所定のテンションを付与されている。中間転写ベルト２１は、ベルトモーターＭを稼働させて駆動ローラー２０ａを回転駆動させることで、図２の矢印方向に周回（走行）する。

【0027】

中間転写ベルト２１は、内側から順に、基材層２１ａと、中間層２１ｂと、コート層２１ｃと、を積層して構成されている。基材層２１ａは、例えば、ポリフッ化ビニリデンやポリイミド樹脂等で構成されている。中間層２１ｂは、例えば、ヒドリンゴム、クロロプレンゴムまたはポリウレタンゴム等で構成されている。コート層２１ｃは、例えば、アクリル、シリコンまたはフッ素系樹脂等で構成されている。

【0028】

ベルトクリーニング装置２２は、中間転写ベルト２１を挟んで従動ローラー２０ｂに対向する位置に設けられている。ベルトクリーニング装置２２は、中間転写ベルト２１の表面に付着した残留トナーを除去するための複数のブラシ２２ａ，２２ｂを備えている。

【0029】

図１に示すように、画像形成部１２は、４つのトナーコンテナ２５と、４つのドラムユニット２６と、光走査装置２７と、を含んで構成されている。４つのトナーコンテナ２５は、排紙トレイ４の下側で前後方向に並設されている。作像ユニットとしての４つのドラムユニット２６は、中間転写ベルト２１の下側で前後方向に並設されている。光走査装置２７は、各ドラムユニット２６の下側に配設されている。

【0030】

４つのトナーコンテナ２５は、４色（イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ））のトナー（現像剤）を収容している。４つのドラムユニット２６は、中間転写ベルト２１の走行方向上流側（従動ローラー２０ｂ側）から順にイエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｋ）に対応している。４つのドラムユニット２６は、中間転写ベルト２１に転写させるトナー像を担持する感光体ドラム３０を含んで構成されている。詳細は後述するが、４つのドラムユニット２６は、中間転写ベルト２１に対して４つの感光体ドラム３０に担持された４色のトナー像を重ね合せるように転写させる。なお、４つのドラムユニット２６は略同一構造であるため、以下、１つのドラムユニット２６について説明する。

【0031】

ドラムユニット２６は、感光体ドラム３０と、帯電装置３１と、現像装置３２と、一次転写ローラー３３と、ドラムクリーニング装置３４と、を含んで構成されている。像担持体としての感光体ドラム３０は、中間転写ベルト２１の下側に接触している。帯電装置３１、現像装置３２、一次転写ローラー３３およびドラムクリーニング装置３４は、感光体ドラム３０の周囲に転写プロセス順に配置されている。一次転写ローラー３３は、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム３０の上側に配置されている。中間転写ベルト２１の右側には、二次転写ローラー３５（転写ローラー）が配置されている。二次転写ローラー３５は、中間転写ベルト２１を挟んで駆動ローラー２０ａとの間に二次転写ニップ部３５ａ（ニップ部）を形成している（図２も参照）。

【0032】

光走査装置２７は、略直方体形状のハウジング３６の内部に２つの走査部３７を有している。２つの走査部３７は、ハウジング３６内で前後方向に並設されている。なお、２つの走査部３７は略同一構造であるため、以下、１つの走査部３７について説明する。

【0033】

走査部３７は、偏向器３７ａと、一対の光学素子群３７ｂと、を有している。なお、合計４つの光学素子群３７ｂは、４つの感光体ドラム３０に対応して設けられている。偏向器３７ａは、一対の光学素子群３７ｂの間で、ハウジング３６の底面に配置されている。図示は省略するが、偏向器３７ａは、ポリゴンモーターに回転駆動されるポリゴンミラーによって光源から射出されたレーザー光を一対の光学素子群３７ｂに振り分ける。振り分けられたレーザー光（走査光）は、各光学素子群３７ｂに導かれて感光体ドラム３０の表面に結像する（図１の破線矢印参照）。

【0034】

ここで、カラープリンター１の動作について説明する。制御装置１４は、入力された画像データに基づいて、以下のように画像形成処理を実行する。

【0035】

各帯電装置３１は、各感光体ドラム３０の表面を帯電させる。光走査装置２７は、４つの感光体ドラム３０の表面に対し、画像データに対応した走査光（図１の破線矢印参照）を照射する。各現像装置３２は、各感光体ドラム３０の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。一次転写バイアスを印加された各一次転写ローラー３３は、各感光体ドラム３０の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２１に転写させる。中間転写ベルト２１は、周回走行しながら４つの感光体ドラム３０に担持された４色のトナー像の一次転写を受ける。つまり、４つのトナー像は、走行する中間転写ベルト２１に順番に重なるように転写される。これにより、中間転写ベルト２１の表面にはフルカラーのトナー像（重ね合わされたトナー像）が形成される。

【0036】

一方、給紙カセット３から供給されたシートＳは、搬送路１５を搬送されて二次転写ニップ部３５ａまで到達する。二次転写バイアスが印加された二次転写ローラー３５は、二次転写ニップ部３５ａに挟持されつつ搬送されるシートＳに中間転写ベルト２１上で重ね合わされたトナー像を二次転写させる。これにより、シートＳ上に画像が形成される。定着装置１３は、シートＳにトナー像（画像）を定着させる。定着処理後のシートＳは、排紙トレイ４に排出される。各ドラムクリーニング装置３４は、転写後に各感光体ドラム３０の表面に残ったトナーを除去する。

【0037】

ところで、画像形成処理を実行するとドラムユニット２６や光走査装置２７等から大量の熱が発生する。このため、カラープリンター１には、装置本体２内の温度を下げるための冷却機構４０が備えられている。

【0038】

図１に示すように、冷却機構４０は、吸気ファン４１と、冷却ファン４２と、を有している。吸気装置としての吸気ファン４１は、装置本体２の内部に外気を取り込むために設けられている。冷却装置としての冷却ファン４２は、ドラムユニット２６および光走査装置２７を冷却するために設けられている。

【0039】

吸気ファン４１は、装置本体２の左面下部に開口する吸気口（図示せず）に設けられている。吸気ファン４１は、複数枚の羽根をモーター（図示せず）で回転させて装置本体２の外部から内部に向かう気流を発生させる。吸気ファン４１は、外気を装置本体２内に取り込んで定圧電源１６やこれを制御する定圧基板（図示せず）を冷却する。なお、装置本体２内に取り込まれた空気は、排気口（図示せず）から装置本体２の外部に排出される。

【0040】

吸気ファン４１には、例えば、サーミスタ等の第１温度センサー４３が設けられている。第１温度センサー４３は、装置本体２の外部の温度を検知するために設けられている。第１温度センサー４３は、制御装置１４に電気的に接続されている（図４参照）。吸気ファン４１に第１温度センサー４３を設けることで、制御装置１４は、装置本体２内に取り込まれる外気の温度を正確に検知することができる。

【0041】

冷却ファン４２は、装置本体２の右面下部に開口する供給口（図示せず）に設けられている。冷却ファン４２は、複数枚の羽根をモーター（図示せず）で回転させて装置本体２の外部から内部に向かう気流を発生させる。冷却ファン４２は、外気を装置本体２内に取り込んでドラムユニット２６（主に現像装置３２）や光走査装置２７等を冷却する。なお、装置本体２内には、供給口から取り込まれた外気を光走査装置２７等まで導くための冷却ダクト（図示せず）が設けられている。なお、装置本体２内に取り込まれた空気は、排出口（図示せず）から装置本体２の外部に排出される。

【0042】

カラープリンター１を起動（電源ＯＮ）している状態では、吸気ファン４１は、常に作動（回転）して、定圧電源１６等を冷却している。これに対し、冷却ファン４２は、電源ＯＮ状態で常に作動するとは限らない。冷却ファン４２は、各ドラムユニット２６の駆動時間若しくは光走査装置２７の温度情報または現像装置３２の温度情報に応じて作動するように構成されている。なお、冷却ファン４２は、画像を形成（印字）されたシートＳの枚数に応じて作動するように構成してもよい。

【0043】

冷却ファン４２の作動開始のトリガーとなる光走査装置２７の温度は、例えば、サーミスタ等の第２温度センサー４４によって検知される。第２温度センサー４４は、光走査装置２７に内蔵される電力制御基板３７ｃに実装されている。電力制御基板３７ｃは、各偏向器３７ａに対する電力供給等を制御するために設けられている。第２温度センサー４４（電力制御基板３７ｃ）は、制御装置１４に電気的に接続されている（図４参照）。光走査装置２７に第２温度センサー４４を内設することで、制御装置１４は、光走査装置２７内の温度を正確に検知することができる。また、現像装置３２の温度は、例えば、サーミスタ等の第３温度センサー４５によって検知される。第３温度センサー４５は、制御装置１４に電気的に接続されている（図４参照）。なお、第３温度センサー４５を省略し、第２温度センサー４４が現像装置３２の温度を検知するように構成されてもよい。

【0044】

ところで、タンデム方式のカラープリンター１では、中間転写ベルト２１上において複数のトナー像の重ね合わせ位置がずれることがある（色ずれの発生）。色ずれの主な原因は、熱による光走査装置２７の変形と駆動ローラー２０ａの外径変化（主に弾性層２４の層厚ｔの変化（図２参照））とに基づくことが多い。

【0045】

図３を参照して、画像形成処理を連続実行（連続印字）させた場合において、駆動ローラー２０ａおよび光走査装置２７の温度とトナー像（シアン）の色ずれ量との関係について説明する。図３は画像形成処理時における駆動ローラー２０ａおよび光走査装置２７の温度とトナー像（シアン）の色ずれ量との測定結果を示すグラフである。

【0046】

当該測定に用いたカラープリンター１の仕様は、例えば、以下のように設定されている。
中間転写ベルト２１
基材層２１ａ：ポリフッ化ビニリデン
中間層２１ｂ：ポリウレタンゴム等
コート層２１ｃ：フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン製コート）
感光体ドラム３０ ：正帯電有機感光体
二次転写ローラー３５：イオン導電性、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度４０°
ステーション間ピッチ：８３ｍｍ
駆動ローラー２０ａ（外径２７ｍｍ）
素管２３ ：アルミニウム製三ツ矢管
弾性層２４：厚さｔ＝１．１ｍｍ、ＡＳＫＥＲ−Ａ硬度＝８０°
なお、ステーション間ピッチとは、隣り合う感光体ドラム３０がそれぞれ中間転写ベルト２１に接触する点の間の距離を指す。

【0047】

図３に実線で示すように、画像形成処理を開始すると時間の経過に従って、駆動ローラー２０ａおよび光走査装置２７の温度が上昇すると共に色ずれ量も大きくなる。冷却ファン４２が作動すると、主要な冷却対象である光走査装置２７等は、冷却ファン４２によって短時間で冷却されるが、駆動ローラー２０ａは、冷却ファン４２の影響を受け難く短時間で冷却することが難しい。すると、光走査装置２７の温度変化を要因とする色ずれと、駆動ローラー２０ａの外径変化を要因とする色ずれとのバランスが崩れるため、冷却ファン４２の作動前よりも色ずれが悪化することがあった。

【0048】

そこで、本実施形態に係るカラープリンター１の制御装置１４は、冷却ファン４２の作動命令に付随する色ずれ補正制御を実行する。まず、色ずれ補正制御の説明に先立ち、図４を参照して、制御装置１４について説明する。図４は制御装置１４を示すブロック図である。

【0049】

制御装置１４は、ＣＰＵ５０と、メモリー５１と、バス５２と、インターフェース５３と、を含んで構成されている。ＣＰＵ５０（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、様々な数値計算やカラープリンター１の各構成要素の制御等を行う。メモリー５１は、画像形成処理に必要なデータやプログラム等を記憶する。バス５２は、ＣＰＵ５０、メモリー５１およびインターフェース５３を電気的に接続させる。インターフェース５３は、ＣＰＵ５０等とカラープリンター１の各構成とを電気的に接続させる。

【0050】

ＣＰＵ５０は、メモリー５１に記憶されたデータやプロクラム等に従って演算処理を実行し、カラープリンター１の各構成要素を制御して画像形成処理を実現する。ＣＰＵ５０は、各ドラムユニット２６の連続駆動時間（または累積駆動時間）やシートＳの連続印字枚数（または累積印字枚数）等をメモリー５１に一時記憶させる。メモリー５１には、画像形成処理や色ずれ補正制御の実行に必要なデータやプログラム等が記憶されている。インターフェース５３には、ベルトモーターＭ、定圧電源１６、吸気ファン４１、冷却ファン４２、第１温度センサー４３および第２温度センサー４４等が電気的に接続されている。なお、図示は省略するが、これらの他にも、カラープリンター１の各構成要素がインターフェース５３に電気的に接続されている。これにより、ＣＰＵ５０は、インターフェース５３に接続された各構成要素と各種制御信号の送受信を行うことができる。

【0051】

続いて、図５を参照して、制御装置１４が実行する色ずれ補正制御について説明する。図５は色ずれ補正制御を示すフローチャートである。

【0052】

制御装置１４（ＣＰＵ５０）は、所定の条件を満たした場合に、冷却ファン４２の作動命令に付随する色ずれ補正制御を実行する。ここで、所定の条件とは、光走査装置２７の温度が設定値以上になった場合で、且つ、各ドラムユニット２６の連続（または累積）駆動時間が設定値以上になった場合、または、シートＳの連続（または累積）印字枚数が設定枚数以上になった場合である。

【0053】

詳細に説明すると、まず、制御装置１４は、第１温度センサー４３と第２温度センサー４４との検知結果を受信する（ステップＳ１）。制御装置１４は、第２温度センサー４４の検知結果と、メモリー５１に記憶された各ドラムユニット２６の駆動時間（またはシートＳの印字枚数）とを参照し、上記所定の条件を満たしたか否かを判断する（ステップＳ２）。所定の条件を満たす場合（ステップＳ２で「ＹＥＳ」）、制御装置１４は、色ずれ補正制御を開始する。なお、所定の条件を満たさない場合（ステップＳ２で「ＮＯ」）、制御装置１４は、再び各温度センサー４３，４４の検知結果の受信を行う（ステップＳ１）。

【0054】

制御装置１４は、第１温度センサー４３の検知結果と第２温度センサー４４の検知結果との差分ｄを算出し、当該差分ｄと第１設定温度Ｄ１（例えば、１０℃）とを比較する（ステップＳ３）。

【0055】

ここで、メモリー５１には、第１設定温度Ｄ１および後述する第２設定温度Ｄ２等のデータが予め記憶されている。また、メモリー５１には、光走査装置２７の温度変化量と、色ずれ量と、を関連付けるデータテーブルＴ１が予め記憶されている。このデータテーブルＴ１は、ドラムユニット２６毎に個別に作成されている。また、メモリー５１には、第１設定温度Ｄ１以上となる差分ｄと、駆動ローラー２０ａの外径変化量（弾性層２４の層厚ｔの変化量）と、を関連付けるデータテーブルＴ２が予め記憶されている。さらに、メモリー５１には、第１設定温度Ｄ１未満となる差分ｄと、駆動ローラー２０ａの外径変化量と、を関連付けるデータテーブルＴ３が予め記憶されている。なお、データテーブルＴ１〜Ｔ３は、経験的・実験的に求められる。

【0056】

ステップＳ３で算出した差分ｄが第１設定温度Ｄ１以上である場合（ステップＳ３で「ＹＥＳ」）、制御装置１４は、データテーブルＴ１を参照して、光走査装置２７の温度変化を要因とする色ずれ量を算出する（ステップＳ４）。制御装置１４は、データテーブルＴ２を参照して、駆動ローラー２０ａの外径変化量を算出する（ステップＳ５）。続いて、制御装置１４は、ベルトモーターＭを制御して、ステップ４で算出した色ずれ量を相殺するように駆動ローラー２０ａの線速（周速）を変更する（ステップＳ６）。最後に、制御装置１４は、冷却ファン４２の作動命令を実行（作動開始を指示）する（ステップＳ７）。以上によって、色ずれ補正制御が完了する。

【0057】

一方、ステップＳ３で算出した差分ｄが第１設定温度Ｄ１未満である場合、（ステップＳ３で「ＮＯ」）、制御装置１４は、当該差分ｄと第２設定温度Ｄ２（例えば、５℃）とを比較する（ステップＳ１０）。当該差分ｄが第２設定温度Ｄ２以上である場合（ステップＳ１０で「ＹＥＳ」）、制御装置１４は、データテーブルＴ１を参照して、光走査装置２７の温度変化を要因とする色ずれ量を算出する（ステップＳ１１）。制御装置１４は、データテーブルＴ３を参照して、駆動ローラー２０ａの外径変化量を算出する（ステップＳ１２）。続いて、制御装置１４は、ベルトモーターＭを制御して、ステップ１１で算出した色ずれ量を相殺するように駆動ローラー２０ａの線速を変更する（ステップＳ１３）。最後に、制御装置１４は、冷却ファン４２の作動命令を実行し（ステップＳ７）、色ずれ補正制御を完了させる。

【0058】

ところで、冷却ファン４２が作動しても色ずれが悪化しない場合もある。例えば、図３に二点鎖線で示すように、所定の条件を満たす直前に画像形成処理を停止（印字停止）した場合、駆動ローラー２０ａおよび光走査装置２７の温度上昇が止まる（鈍くなる）。光走査装置２７は、熱源となる走査部３７を含むため、駆動ローラー２０ａよりも冷め難い。したがって、冷却ファン４２が作動していない状態では、駆動ローラー２０ａの温度は、光走査装置２７の温度よりも早く低下する。ここで、再び画像形成処理を開始（印字再開）すると、駆動ローラー２０ａおよび光走査装置２７の温度が上昇を始め、所定の条件を満たすと冷却ファン４２が作動する。このとき、光走査装置２７の温度変化を要因とする色ずれは、駆動ローラー２０ａの外径変化を要因とする色ずれとバランスのとれた状態（冷却ファン４２の作動前と略同様の状態）であるため、色ずれが悪化することがない。

【0059】

そこで、制御装置１４が実行する色ずれ補正制御では、当該差分ｄが第２設定温度Ｄ２未満である場合、色ずれの悪化を無視できるものとしている。すなわち、ステップＳ１０で算出した差分ｄが第２設定温度Ｄ２未満である場合、（ステップＳ１０で「ＮＯ」）、制御装置１４は、色ずれ補正制御を行うことなく冷却ファン４２の作動開始を指示する（ステップＳ７）。

【0060】

以上説明したように、制御装置１４は、冷却ファン４２の作動命令に伴い、第１温度センサー４３の検知結果と第２温度センサー４４の検知結果との差分ｄに基づいて駆動ローラー２０ａの外径変化量を予測して駆動ローラー２０ａの回転速度を制御する。制御装置１４は、光走査装置２７の温度変化に起因する色ずれと、駆動ローラー２０ａの外径変化に起因する色ずれとのバランスが崩れた状態を、第１温度センサー４３と第２温度センサー４４との検知結果の差分ｄとして認識する。制御装置１４は、当該差分ｄから予測された駆動ローラー２０ａの外径変化量に基づいて、崩れた色ずれのバランスを戻すように駆動ローラー２０ａの線速を変更する。すなわち、光走査装置２７の温度変化に起因する色ずれは、駆動ローラー２０ａの外径変化に起因する色ずれに相殺される。これにより、画像形成処理（動作）を中断することなく、装置本体２内の温度変化に基づく色ずれを抑制することができる。また、色ずれを検知する部材を追加することなく、簡単な構造で色ずれ等の画像の乱れを抑制することができる。さらに、制御装置１４は、当該差分ｄから駆動ローラー２０ａの外径変化量を予測することができる。これにより、駆動ローラー２０ａの温度や外径を直接検知する部材を省略することができる。

【0061】

また、本実施形態に係るカラープリンター１によれば、画像形成処理の負荷に応じて、冷却ファン４２による光走査装置１７等の冷却と駆動ローラー２０ａの線速制御とが実行される。これにより、所定の条件を満たした場合に発生する色ずれを抑制することができる。

【0062】

なお、以上説明した色ずれ補正制御の順序は一例であって、本発明はこれに限定されない。例えば、ステップ４（またはステップ１１）とステップ５（またはステップ１２）との順番を入れ替えてもよい。また、差分ｄと比較する各設定温度Ｄ１，Ｄ２は、１０℃や５℃に限らず、経験的・実験的に自由に設定してもよい。

【0063】

なお、本実施形態に係るカラープリンター１は、装置本体２内に外気を取り込む吸気ファン４１と冷却ファン４２とを備えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、各ファン４１，４２に代えて、装置本体２内から空気を排出する排気ファンを設けてもよい。この場合、第１温度センサー４３は、外気の温度を検知可能な場所に配置する。

【0064】

なお、本実施形態の説明では、一例として、本発明をカラープリンター１に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。

【0065】

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えや組み合わせが可能であって、上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

【符号の説明】

【0066】

１ カラープリンター（画像形成装置）
２ 装置本体
１１ 中間転写ユニット（転写ユニット）
１４ 制御装置
２０ 支持ローラー
２０ａ 駆動ローラー
２１ 中間転写ベルト（転写ベルト）
２３ 素管
２４ 弾性層
２６ ドラムユニット（作像ユニット）
２７ 光走査装置
３０ 感光体ドラム（像担持体）
３２ 現像装置
３５ 二次転写ローラー（転写ローラー）
３５ａ 二次転写ニップ部（ニップ部）
４１ 吸気ファン（吸気装置）
４２ 冷却ファン（冷却装置）
４３ 第１温度センサー
４４ 第２温度センサー
４５ 第３温度センサー
ｄ 差分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】