JP2006091384A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 連続シートの斜行による色ずれを防止することを目的とする。
【解決手段】 フォトセンサ64、66によって連続シートの斜行状態を検出し、制御部62で用紙Pの斜行量を算出して、LPH30を移動および/または発光素子の位置や光量を制御する。これにより、用紙Pの斜行情報に基づいた色ずれ補正が行われる。このように、用紙Pが周回しない連続シートの場合でも、斜行状態を検出して斜行状態に応じて色ずれを補正すれば、斜行の変化による色ずれを防ぐことができる。また、斜行状態を検出して色ずれを補正することで、例えば、画像形成装置10を起動させたとき等の特定のタイミングだけでなく、斜行状態に応じてその都度色ずれ補正を行うので、確実に色ずれを補正することができる。
【選択図】 図8

Description

本発明は、連続シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
中間転写ベルトに画像を転写して中間転写ベルトから記録媒体に画像を転写する中間転写ベルト方式の画像形成装置や、用紙搬送ベルトで搬送される記録媒体に画像を形成する用紙搬送ベルト方式の画像形成装置では、ローラに無端状のベルト(中間転写ベルト、用紙搬送ベルト)が巻き掛けられ、このベルトが周回する構成となっている。
このような画像形成装置では、ベルトの端部の位置を検出するセンサを一箇所設け、このセンサからの情報を取得して、一周分のベルトの端部の形状を学習し、ベルトに形成したマーク位置でのセンサが読み取った端部形状と、先に学習させておいたマークの位置での端部形状の差分を計算する。そして、これをローラの傾きにフィードバックしてベルトの斜行を補正し、色ずれの発生を防いでいる(特許文献1参照)。
しかし、連続シートを用いた画像形成装置の場合は、周回しない連続シートの端部の形状を学習させることができず、上記方法を用いることはできない。また、連続シートの場合、吸湿などによって周回するベルトよりも斜行状態が変化しやすく、色ずれが発生しやすい。
特開2000−122509号公報
本発明は上記問題を考慮し、連続シートの斜行による色ずれを防止することを目的とする。
請求項1に記載の本発明は、複数の感光体上に形成したトナー像を連続シートに順次転写してカラー画像を形成する画像形成装置において、前記連続シートの斜行状態を検出する斜行検出手段と、前記斜行検出手段からの斜行情報に基づき、色ずれ補正を行う補正手段と、を有することを特徴としている。
請求項1に記載の発明によれば、斜行検出手段によって連続シートの斜行状態が検出され、補正手段で斜行検出手段からの斜行情報に基づいた色ずれ補正が行われる。
このように、周回しない連続シートの場合でも、斜行状態を検出して斜行状態に応じて色ずれを補正すれば、斜行による色ずれを防ぐことができる。また、斜行状態を検出して色ずれを補正することで、例えば、画像形成装置を起動させたとき等の特定のタイミングだけでなく、斜行状態に応じてその都度色ずれ補正を行うので、確実に色ずれを補正することができる。
連続シートの斜行状態は、最も上流側に設置された感光体の上流側と、最も下流側に設置された感光体の下流側の計2箇所に斜行検出手段を配置して検出する構成や、これに加えて全ての感光体の間に斜行検出手段を配置して、より細かくモニターする構成が考えられる。
請求項2に記載の本発明は、前記斜行検出手段は、前記感光体の上流側と下流側に配置され、前記連続シートの端部位置を検出するエッジセンサと、前記エッジセンサの検出値の差が所定値を超えたら斜行の異常と判断する判断手段と、で構成されていることを特徴としている。
請求項2に記載の発明によれば、感光体の上流側と下流側にエッジセンサを配置して、このエッジセンサで連続シートの端部の位置を検出する。そして、上流側と下流側のエッジセンサで検出された連続シートの端部の位置の差が所定値を超えたとき、判断手段によって連続シートが斜行していると判断される。
このように、感光体の上流側と下流側で連続シートの端部の位置を検出することで、連続シートにレジコンパターンを形成してそのレジコンパターンを検出することなく、連続シートの斜行状態を検出することができる。従って、色ずれ補正を行う工程が単純化される。
請求項3に記載の本発明は、前記斜行検出手段は、前記感光体の上流側と下流側に配置され、前記連続シートの端部位置を検出するエッジセンサと、前記エッジセンサの検出値の差の変化量が所定値を超えたら斜行の異常と判断する判断手段と、で構成されていることを特徴としている。
請求項3に記載の発明によれば、感光体の上流側と下流側にエッジセンサを配置して、このエッジセンサで連続シートの端部の位置を検出する。そして、上流側と下流側のエッジセンサで検出された連続シートの端部の位置の差の変化量が所定値を超えたとき、判断手段によって連続シートが斜行していると判断される。
請求項4に記載の本発明は、前記補正手段は、前記判断手段が斜行の異常を検知した時に、前記連続シートにレジコンパターンを形成し、該レジコンパターンを検出して色ずれ補正を行うことを特徴としている。
請求項4に記載の発明によれば、斜行検出手段によって検出された連続シートの斜行情報に基づいて、連続シートにレジコンパターンを形成し、そのレジコンパターンを検出することで、斜行による色ずれを補正する。
このように、連続シートの斜行状態(斜行の異常)を検出してレジコンパターンを形成して色ずれを検出することで、確実に色ずれ補正が行われる。
請求項5に記載の本発明は、前記補正手段は、感光体に潜像を形成する複数の発光素子を備えた記録ヘッドを移動させることで行うことを特徴としている。
請求項5に記載の発明によれば、斜行情報から発光素子を備えた記録ヘッドを移動することで、色ずれ補正を行う。発光素子間のピッチよりも小さい範囲で色ずれ補正を行いたい場合には、例えば記録ヘッドに圧電素子を取り付け、電圧を印加して圧電素子を変位させることで、記録ヘッドの微小な移動を行うことが可能となる。
さらに、連続シートの斜行状態を常時検出し、それを打ち消すように(連続シートの斜行状態に合わせて)記録ヘッドの駆動を常時連続的に行うことで、通常のレジコン(位置ずれを検出し補正するためのレジストレーションコントロール)では補正しきれない連続シートの非定常的な動きや周期的な変動による色ずれも補正することが可能となる。
請求項6に記載の本発明は、前記補正手段は、感光体に潜像を形成する複数の発光素子の露光タイミング、発光素子位置および/またはその光量を制御することで行うことを特徴としている。
請求項6に記載の発明によれば、発光素子の露光タイミング、発光素子位置および/またはその光量を制御することで、色ずれ補正を行う。元の画像データに対する、出力した画像データの色ずれを打ち消すように、発光素子の露光のタイミングや発光位置および/またはその光量を制御して、色ずれの補正が行われるので、請求項5のように、色ずれ補正のための特別な機構を必要とせず、簡単に色ずれ補正ができる。
本発明は上記構成としたので、連続シートの斜行による色ずれが防止できる。
以下に図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について説明する。
図1に示すように、画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ(以下、プリンタという)10では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像をそれぞれ用紙P(連続シート)に順次転写し、重ね合わせるプリント部12Y、12M、12C、12Kが用紙搬送方向上流側から順に配置されている。なお、YMCKを区別する必要がある場合は、符号の後にY、M、C、Kの何れかを付して説明し、YMCKを区別する必要が無い場合は、Y、M、C、Kを省略する。なお、これら4色にユーザ特定の色である、所謂コーポレートカラーなどの特殊色を加えた5色以上の構成も考えられる。
図1及び図2に示すように、プリント部12は、感光体ドラム20を備え、この感光体ドラム20の回りにはそれぞれ、感光体ドラム20の回転方向(図中矢印A方向)に順に転写ロール22、クリーニング装置26、帯電チャージャー28、LEDプリントヘッド30(以下、「LPH」という。なお、詳細は後述する。)、現像器24が配設されている。
帯電チャージャー28は、感光体ドラム20表面を帯電させ、LPH30は、感光体ドラム20表面をライン露光して潜像を形成する。そして、現像器24は、感光体ドラム20に形成された潜像上にトナーを付着させてトナー像を形成する。また、クリーニング装置26は、用紙Pに転写されずに感光体ドラム20表面に残留した未転写残留トナーを掻き落して除去する。
プリント部12Yの用紙搬送方向上流側には、用紙Pをプリント部12Yに搬送する用紙搬送部14が設けられている。用紙搬送部14から搬送された用紙Pはプリント部12Yに搬送され、イエローのトナー像が転写される。そして、プリント部12Mでマゼンタのトナー像がイエローのトナー像の上に重ねて転写され、プリント部12Cでシアンのトナー像が用紙Pのイエロー、マゼンタのトナー像の上に重ねて転写される。さらに、プリント部12Kでブラックのトナー像が用紙Pのイエロー、マゼンタ、シアンのトナー像の上に重ねて転写される。
プリント部12Kの用紙搬送方向下流側には、定着部16が設けられている。定着部16にプリント部12Y、12M、12C、12Kでイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が転写された用紙Pが搬送される。そして、定着部16に設けられたフラッシュ定着装置32から発光されたフラッシュ光によって、用紙P上のトナー像が加熱され、溶融する。これにより、用紙Pにトナー像が定着する。トナー像が定着された用紙Pは、排紙部18から排紙される構成となっている。
感光体ドラム20Kの用紙搬送方向下流側には、読み取りセンサ48が設置されている。読み取りセンサ48と対向する位置にはローラ50が設置されており、ローラ50によって、用紙Pの読み取りセンサ48からの距離が常に一定に保持される構成となっている。そして、用紙Pに形成されたレジコン(レジスト制御)パターンがローラ50上を通過する際に、読み取りセンサ48によって読み取られるようになっている。
レジコンパターンから読み取られた情報は、読み取りセンサ48に接続されたLPH駆動部52へ送られて、このLPH駆動部52によってLPH30の点灯タイミングや光量が制御される構成となっている。
次に、LPH30の構成について説明する。LPH30は、図3に示すように、LEDアレイ34と、LEDアレイ34が搭載され、LEDアレイ34の駆動を制御する各種信号を供給するための回路(図示省略)とが形成されたプリント基板36と、ロッドレンズアレイ(SLA)38を備えている。
プリント基板36は、LEDアレイ34を感光体ドラム20に対向させてSLAホルダー40内に配設されている。プリント基板36の裏面には、ハウジング41が配置され、このハウジング41を板バネ42で押圧することで、プリント基板36がSLAホルダー40に固定される。
LEDアレイ34は、図4に示すように、感光体ドラム20の軸線方向(主走査方向)に沿って複数のLED44が配列されて構成されたSLEDチップ46が、さらに複数個直列に配列して構成されており、感光体ドラム20(図3参照)の軸線方向に、所定の解像度で光ビームを照射することができるようになっている。
図5に示すように、このような構成のLPH30の長手方向の一端には、圧電素子54が取り付けられている。圧電素子54は、フレーム11の側壁に固定された略コ字状の支持部材56に両端を支持されており、フレーム11の側壁へ向かって近接又は離間する方向に向かって変位可能となっている。これに伴って、LPH30も、フレーム11の側壁に向かって近接又は離間する方向、すなわち、用紙Pの幅方向に沿って移動可能となっている。
また、LPH30の下方には、ガイドレール58が配設されている。ガイドレール58は、LPH30のSLAホルダー40(図3参照)を支持する支持片58Aと、支持片58Aを連結する連結部58Bとで構成されており、長手方向の寸法がLPH30の長さよりも若干小さくされ、図示は省略するが、長手方向の一方の端部(図中手前側の端部)が、フレーム11に固定されている。これにより、LPH30は、ガイドレール58の支持片58Aに支持されて、用紙Pの幅方向(矢印B方向)にスライド可能とされている。
図6(A)には、圧電素子54が取り付けられたLPH30を上から見た図が示されている。圧電素子54には電圧印加装置60(図2参照)が接続されており、コンピュータによって制御される制御部62からの信号によって電圧印加装置60から圧電素子54に電圧が印加されるようになっている。圧電素子54に電圧が印加されると、圧電素子54の内部に歪みが生じ、図6(B)に示すように、圧電素子54が用紙Pの幅方向と平行(矢印B方向)にスライドする構成となっている。
一方、図1及び図2に示すように、感光体ドラム20Yの用紙搬送方向上流側、及び感光体ドラム20Kの用紙搬送方向下流側には、それぞれフォトセンサ64、66が設置されている。
ここで、フォトセンサ64、66の構成について説明する。なお、フォトセンサ64及びフォトセンサ66は同じ構成とされているので、ここでは、フォトセンサ64を例にとって説明する。
図7(A)、(B)に示すように、フォトセンサ64は、光を出射する投光部64Aと、投光部64Aから出射された光を受光する受光部64Bで構成されており、投光部64Aと受光部64Bで用紙Pの端部を挟むようにして設置されている。そして、図7(B)に示すように、投光部64Aから出射された光が用紙Pによって遮られることにより、光が受光された部分の受光部64Bの検出信号から用紙Pの端部の位置が検出されるようになっている。このとき、一定時間フォトセンサ64で用紙Pの端部の位置を検出する。つまり、用紙Pの端部の形状にばらつきがあるので、一定時間光を出射し、検出された値を平均することで、用紙Pの端部の位置を求める。
図2に示すように、フォトセンサ64、66は制御部62に接続されており、フォトセンサ64、66で検出された用紙Pの端部の位置が制御部62へ送られる。そして、フォトセンサ64で検出された用紙Pの端部の位置と、フォトセンサ66で検出された用紙Pの端部の位置の差から、制御部62で用紙Pの斜行量が算出される。用紙Pの斜行量が所定の閾値を超えると、制御部62からLPH駆動部52へ信号が送られて、LPH30で用紙Pにレジコンパターンが形成されるようになっている。
ここで、用紙Pの斜行量に応じて色ずれを補正する手順を、図12のフロー図を用いて説明する。
まず、図8(A)に示すように、用紙Pにレジコンパターンを形成し、このレジコンパターンを読み取りセンサ48で読み取って、各色のずれ量を制御部62(図2参照)へフィードバックすると共に、フォトセンサ64、66で用紙Pの端部の位置を検出し(ステップ101)、制御部62で用紙Pの斜行量を算出し、これを基準とする。
そして、図8(B)に示すように、用紙Pが斜行して、フォトセンサ64、66で検出された用紙Pの斜行量が、前回のレジコンの際に算出された斜行量に対して所定量(例えば、30μm)を超えると(ステップ102)、制御部62からLPH駆動部52へ信号が送られて、LPH30で用紙Pにレジコンパターンを形成する(ステップ103)。そして、読み取りセンサ48でレジコンパターンが読み取られ、制御部62で各色間の色ずれ量が算出される(ステップ104)。この色ずれ量に基づいて、電圧印加装置60から圧電素子54に電圧が印加され(ステップ105)、図8(C)に示すように、LPH30全体を用紙Pの幅方向に移動するか、または発光素子の位置を変更する。これにより、用紙Pの幅方向(主走査方向)の色ずれが補正される。
また、用紙Pの搬送方向(副走査方向)のオフセットやSKEWの色ずれに対しては、LPH駆動部52でLPH30におけるLED44の露光のタイミングを全体的または部分的に変えることで補正される。
このように、用紙Pが周回しない連続シートの場合でも、斜行状態を検出して斜行状態に応じて色ずれを補正することで、斜行による色ずれを防ぐことができる。また、斜行状態を検出して色ずれを補正することで、例えば、画像形成装置10を起動させたとき等の特定のタイミングだけでなく、斜行状態に応じてその都度色ずれ補正を行うので、確実に色ずれを補正することができる。
さらに、用紙Pの斜行状態を検出してレジコンパターンを形成して色ずれを検出することで、確実に色ずれ補正が行われ、常に色ずれのない画像が形成される。
また、用紙Pの斜行量がLED44間のピッチよりも小さい場合でも、本実施形態のようにLPH30に圧電素子54を取り付けて、電圧を印加して圧電素子54を変位させることで、圧電素子54が取り付けられたLPH30を微小に移動させることができ、微小な色ずれも補正できる。
なお、本実施形態では、LPH30に圧電素子54を取り付けることで、LPH30を移動させる構成としたが、LPH30を移動させる構成は、上記形態に限られるものではない。
また、副走査方向の色ずれに対しては、LED44の露光のタイミングを変化させることで補正する構成としたが、LPH30を副走査方向に機械的に移動させることで補正してもよい。
さらに、本実施形態では、算出した斜行量の変化が所定量を超えたらレジコンパターンを形成して色ずれを補正するようにしたが、算出した斜行量が所定の閾値を超えるとレジコンパターンを形成して色ずれを補正するようにしてもよい。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
図9に示すように、感光体ドラム20Kの用紙搬送方向上流側にはフォトセンサ72Kが設置され、用紙搬送方向下流側にはフォトセンサ70Kが設置されている。同様にして、他の色の感光体ドラム20の用紙搬送方向上流側及び用紙搬送方向下流側に、フォトセンサ70及びフォトセンサ72が設置されている。すなわち、図10(A)に示すように、用紙Pの端部に沿って合計8個のフォトセンサ70、72が配置され、各色の感光体ドラム20でトナー像が転写される4箇所の領域で、用紙Pの端部の位置が検出される構成となっている。
図9に示すように、フォトセンサ70、72で検出された用紙Pの端部の位置は制御部62に送られ、制御部62で用紙Pのフォトセンサ70、72間の斜行量が算出される。この斜行量に基づいて、電圧印加装置60から圧電素子54に電圧が印加され、LPH30が用紙Pの幅方向に移動する。
図10(A)に示すように、フォトセンサ70、72で各感光体ドラム20の用紙搬送方向上流側と用紙搬送方向下流側の用紙Pの端部の位置を検出し、制御部62で感光体ドラム20でトナー像を転写する領域周辺の用紙Pの斜行量を算出する。
そして、図10(B)に示すように、用紙Pが斜行して、フォトセンサ70、72で検出された用紙Pの斜行量が制御部62で算出され、斜行量に基づいて電圧印加装置60から圧電素子54に電圧が印加され、図10(C)に示すように、LPH30が用紙Pの幅方向に移動する。
このように、各色の感光体ドラム20の用紙搬送方向上流側と用紙搬送方向下流側で用紙Pの端部の位置を検出することで、各色の感光体ドラム20毎により細かな斜行量を算出することができるので、第1の実施形態よりも高精度な色ずれ補正が可能となる。
なお、本実施形態では、各色の感光体ドラム20の用紙搬送方向上流側と用紙搬送方向下流側に、用紙Pの端部に沿って合計8個のフォトセンサ70、72を設ける構成としたが、感光体ドラム20間の間隔が小さい場合には、例えば図11に示すように、感光体ドラム20間に1個ずつフォトセンサ73を配置し、感光体ドラム20を挟む2つのフォトセンサによって用紙Pの斜行量を算出したり、また、複数の感光体ドラム20を挟む2つのフォトセンサによって斜行量を算出して、各感光体ドラム20の色ずれを補正する、というように、フォトセンサの個数は上記形態に限定されるものではない。
また、本実施形態では、レジコンパターンを読み取って算出した色ずれ量に基づいてLPH30を用紙Pの幅方向に移動することで、色ずれを補正する構成としたが、色ずれ量に基づいてLPH駆動部52でLED44の位置および/または光量を制御することで、色ずれを補正する構成としてもよい。
本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置に搭載されたLEDプリントヘッドの概略構成図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置に搭載されたLEDチップの概略構成図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置に搭載されたLEDプリントヘッドの斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置に搭載されたLEDプリントヘッドの上面図であり、(A)LEDプリントヘッドに取り付けられた圧電素子に電圧が印加されていない状態を示す図であり、(B)圧電素子に電圧を印加した状態を示す図である。 (A)本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置に搭載されたフォトセンサの斜視図であり、(B)側面図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の、用紙の斜行状態とLEDプリントヘッドとの位置関係を示す概略図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。 本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置の、用紙の斜行状態とLEDプリントヘッドとの位置関係を示す概略図である。 本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置において、より少ないフォトセンサを用いる変形例を示す概略図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の、制御の流れを表すフロー図である。
符号の説明
10 画像形成装置
20 感光体ドラム(感光体)
30 LPH(補正手段)
44 LED(補正手段)
48 センサ(補正手段)
54 圧電素子(補正手段)
62 制御部(判断手段)
64 フォトセンサ(斜行検出手段、エッジセンサ)
66 フォトセンサ(斜行検出手段、エッジセンサ)
70 フォトセンサ(斜行検出手段、エッジセンサ)
72 フォトセンサ(斜行検出手段、エッジセンサ)

Claims (6)

  1. 複数の感光体上に形成したトナー像を連続シートに順次転写してカラー画像を形成する画像形成装置において、
    前記連続シートの斜行状態を検出する斜行検出手段と、
    前記斜行検出手段からの斜行情報に基づき、色ずれ補正を行う補正手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記斜行検出手段は、前記感光体の上流側と下流側に配置され、前記連続シートの端部位置を検出するエッジセンサと、前記エッジセンサの検出値の差が所定値を超えたら斜行の異常と判断する判断手段と、で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記斜行検出手段は、前記感光体の上流側と下流側に配置され、前記連続シートの端部位置を検出するエッジセンサと、前記エッジセンサの検出値の差の変化量が所定値を超えたら斜行の異常と判断する判断手段と、で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  4. 前記補正手段は、前記判断手段が前記斜行の異常を検知した時に、前記連続シートにレジコンパターンを形成し、該レジコンパターンを検出して色ずれ補正を行うことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記補正手段は、感光体に潜像を形成する複数の発光素子を備えた記録ヘッドを移動させることで行うことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記補正手段は、感光体に潜像を形成する複数の発光素子の露光タイミング、発光素子位置および/またはその光量を制御することで行うことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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