JP2006235086A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トナーパターンP1〜P10を5つのグループに分け、2個のトナーパターンを各記録媒体の間に形成する。画像形成装置は、画像形成処理を行う際にパターン検知センサによって各グループのトナーパターンを逐次読み取る。そして、全てのトナーパターンP1〜P10を読み終えた時点で、検出された各色のトナーパターンのデータに基づいて、基準色と非基準色との色ずれ量の算出を開始する。色ずれ量の算出処理が終了した後、画像形成装置は、算出された色ずれ量に基づいてトナー像の作像位置の補正処理を行う。この補正処理が行われた後、画像形成装置は、最後のグループ以降の記録媒体より再び画像形成処理を行う。補正処理後に行われる画像形成処理では、位置ずれ補正が施された適切な画像が形成される。
【選択図】 図3
Description
タンデム方式のカラー画像形成装置では、複数の光源から出射される光ビームを、装置内部に並設された複数の画像担持体上に照射して静電潜像を形成する。
形成されたトナー像を搬送ベルト等の移動体上に担持された記録用紙等の記録材を各画像担持体の転写位置に順次搬送する。
その後、各画像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に重ね合わせて転写し、転写したトナー像を転写紙記録媒体上に定着させることで多色画像を形成する。
そして、記録媒体上で重ね合わせられるトナー像の位置がずれてしまうと、形成される画像の質が低下するおそれがあるため、このような画像形成装置には、各色の位置合わせ精度の安定化を図るための位置ずれ補正機能が搭載されている。
従来、このような位置ずれ補正機能を搭載した画像形成装置が下記の特許文献をはじめ種々提案されている。
また、特許文献2には、光センサを用いて画像担持体上のトナー像パターンを検出し、このセンサの出力信号に基づいてトナー像の位置ずれを調整する技術が提案されている。
そして、画像形成装置は、光学センサを用いてトナーパターンに光を照射し、その反射光をデータとして記憶する。
全てのトナーパターンの反射光データを総合し、基準色と非基準色の色ずれ量を算出することによって位置ずれ補正を行う。
そのため、複数の画像を形成する場合などにおいて、画像形成処理ごとに位置ずれ補正を施す際には、基準色と非基準色の色ずれ量を算出するまでの長い間、画像形成処理を中断(停止)させなければならなかった。
そこで、本発明は、画像形成処理を停止させることなく、トナー像の作像位置の補正を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項2記載の発明によれば、作像位置のずれ補正をする際の基準となるパターン群を分割して記録媒体間の領域に形成することにより、適切なタイミングにおいて、画像形成処理を停止させることなくトナー像の作像位置の補正を行うことができる。
請求項3記載の発明によれば、記録媒体間に形成されるトナーパターンの数量を画像形成装置の動作環境、動作条件、または動作状況に基づいて変更可能とすることにより、適切なタイミングにおいてトナー像の作像位置の補正を行うことができ、かつ画像形成装置における処理効率の低下を抑制できる。
本実施形態では、搬送ベルト21に沿って画像形成部が並んで配設されたタンデム方式(タイプ)のカラー画像形成装置を例にとり説明する。
なお、本実施の形態に係る画像形成装置では、搬送ベルト21上にトナーパターンを定着する場合について説明するが、画像担持体ベルト(中間転写ベルト)上にトナーパターンを定着する場合においても同様の構成を有するものとする。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示した図である。
図1に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置は、その装置筐体内部に、給紙部10、搬送ユニット20、搬送ユニット20に沿って並設された(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K))の画像形成ユニット30、定着部40、検出部50を有している。以下、各構成について説明する。
給紙部10では、給紙トレイ11内の記録紙(転写紙)を給紙ローラ12と分離ローラ13とにより1枚ずつ分離され、レジストローラ対14に送り出される。
そして、給紙トレイ11から送り出された記録紙のタイミング調整がレジストローラ対14およびレジストセンサ60により行われ、記録紙を所定のタイミングで搬送ユニット20に送り出す。
搬送ユニット20では、駆動ローラ22および従動ローラ23がモータ等の駆動制御により反時計方向に回転駆動され、駆動ローラ22と従動ローラ23に張り渡された搬送ベルト21が搬送方向となる定着部40に向かって回転移動される。
これにより、給紙部10から送り出された記録紙が各色のトナー像を転写する画像形成ユニット30に順次搬送される。
そして、画像形成ユニット30に搬送された記録紙上にイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が順次転写される。
画像形成ユニット30では、駆動制御により感光体ドラム31が時計方向に回転駆動され、帯電部32により感光体ドラム31の表面上に静電気が一様に帯電される。
画像データにより変調されたレーザ光が露光部33から感光体ドラム31上に照射され、これにより静電潜像が感光体ドラム31上に形成される。
次に、静電潜像が形成された感光体ドラム31に対して、現像部34を用いてトナーを付着させることによって、感光体ドラム31上にトナー像が形成される。
そして、画像形成ユニット30に記録紙が搬送された際に、搬送ベルト21の背面に配設された転写部25により搬送ベルト21上に転写電位が付与され、感光体ドラム31上に形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像が順次記録紙上に重ね合わせて転写される。
そして、除電部36により感光体ドラム31上に照射された光により感光体ドラム31の表面を除電し、次の静電潜像の形成に備える。再度、帯電部32により感光体ドラム31上を帯電させ、画像形成の処理動作が実行される。
また、各色のトナー像が転写された記録紙は、搬送ベルト21上に吸着された状態で搬送方向に沿って移動し、搬送ベルト21から剥離(分離)された後、定着部40に搬送される。
定着ローラおよび加圧ローラは、一方のローラが回転駆動されることで他方のローラも所定の力で押圧された状態で回転するように構成されている。
また、定着ローラは、内蔵する加熱ヒーターにより、所定の定着温度に加熱制御される。この加熱制御により、搬送ベルト21に沿って搬送されてきた記録紙を定着ローラと加圧ローラとで加熱、加圧することにより、各色のトナー像を記録紙上に定着させる。
なお、この定着部40には、定着温度を検知する温度センサが備えられている。
定着部40においてトナー像を記録紙上に定着させた後、記録紙は画像形成装置から排出される。
パターン検知センサ51は、搬送ベルト21の主走査方向に配設された、搬送ベルト21上に形成されるトナーパターンを検知するセンサである。このパターン検知センサ51は、例えばCCD等の電荷結合素子によって構成されている。
本実施の形態に係る画像形成装置では、このパターン検知センサ51により搬送ベルト21上に形成される各色のトナーパターンを検知し、検知したトナーパターンのデータに基づいて、基準色と非基準色との色ずれ量を算出し、算出結果に基づいて画像補正や位置ずれ補正が行われる。
図2は、本実施の形態に係る画像形成装置における搬送ベルトに形成される1種類のトナーパターン群を示した図である。
図2に示すように搬送ベルト21上には、複数のトナーパターンP1〜P10がパターン検知センサ51によって検知可能な位置に並べて形成される。
なお、本実施の形態に係る画像形成装置では、ブラック(K)を基準色とし、その他のイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)を非基準色とする。
トナーパターンP1〜P10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色ごとに形成される。
即ち、基準色と各非基準色との組み合わせごとに1種類のトナーパターンP1〜P10群が必要となる。そのため、全ての色に対して補正処理を施す場合には、3種類のトナーパターンP1〜P10群が必要となる。
そして、基準色として設定された色のトナーパターンP1〜P10と、非基準色である色のトナーパターンP1〜P10とを比較することにより、基準色と非基準色との色ずれ量を算出し、算出結果に基づいて画像補正や位置ずれ補正が行われる。
また、トナーパターン群を構成するトナーパターンの数量は、形成する画像の画質精度などに応じて任意に変更することができる。
基準色と非基準色との色ずれ量を算出するためには、複数の形状の異なるパターンが必要となる。
なお、トナーパターン群の個々のトナーパターンP1〜P10は、主走査方向および副走査方向に少しずつ(例えば1ドットずつ)ずらした異なる形状のパターンにより構成されている。
本実施の形態に係る画像形成装置では、主走査方向および副走査方向とも10個の異なるトナーパターンを用いて、位置ずれ補正を行う場合について説明する。
例えば、複数の記録媒体(転写紙)に画像を形成して出力する場合において、グループ分けされたトナーパターンP1〜P10を用いて位置ずれ補正を行う際には、図3に示すように、トナーパターンP1〜P10を振り分ける。
詳しくは、先頭の記録媒体の前方および各記録媒体の間にトナーパターンP1〜P10の1グループ、即ち2個のトナーパターンを順に形成する。
そして、全てのトナーパターンP1〜P10(全グループ)を読み終えた時点で、検出された各色のトナーパターンP1〜P10のデータに基づいて、基準色と非基準色との色ずれ量の算出を開始する。
基準色と非基準色との色ずれ量の算出処理が終了した後、画像形成装置は、算出された色ずれ量に基づいてトナー像の作像位置の補正処理、即ち位置ずれ補正を行う。
この補正処理が行われた後、画像形成装置は、最後のグループ以降の記録媒体より再び画像形成処理を行う。
補正処理後に行われる画像形成処理では、位置ずれ補正が施された適切な画像が形成される。
例えば、図4に示すように、トナーパターンP1〜P10を3つのグループに分ける。詳しくは、トナーパターンP1〜P4により第1グループを構成し、トナーパターンP5〜P7により第2グループを構成し、トナーパターンP8〜P10により第3グループを構成する。
全てのトナーパターンP1〜P10(全グループ)を読み終えた時点で、検出された各色のトナーパターンP1〜P10のデータに基づいて、基準色と非基準色との色ずれ量の算出を開始する。
基準色と非基準色との色ずれ量の算出処理が終了した後、画像形成装置は、算出された色ずれ量に基づいてトナー像の作像位置の補正処理、即ち位置ずれ補正を行う。
この補正処理が行われた後、画像形成装置は、最後のグループ以降の記録媒体より再び画像形成処理を行う。
そのため、トナーパターンP1〜P10を5グループに分けて位置ずれ補正を行う場合と比較して、位置ずれ補正を反映させることが可能な搬送ベルト21における搬送期間をより小さく(細かく)設定することができる。
従って、基準色と非基準色との色ずれ量の変化率または変化量が大きくなることが予め想定されている場合であっても、適切にその変化率または変化量に対応した位置ずれ補正を行うことができる。
これにより、早い段階、即ち画像形成処理の初期段階において、適切に色ずれを抑えた画像を形成することができる。
そのため、記録媒体間に意図的にトナーパターンを形成する領域を意図的に設ける必要があり、1グループ当たりのトナーパターン数、即ち記録媒体間に書き込むトナーパターン数の増加に伴い、記録媒体の間隔が増大する。
このように搬送ベルト21上における記録媒体の間隔が増大すると、画像形成処理の速度が低下する、即ち処理速度が遅くなるおそれがある。
例えば、図5に示すように、トナーパターンP1〜P10を10個のグループに分ける。詳しくは、1つのトナーパターンで1つのグループを構成する。
全てのトナーパターンP1〜P10(全グループ)を読み終えた時点で、検出された各色のトナーパターンP1〜P10のデータに基づいて、基準色と非基準色との色ずれ量の算出を開始する。
基準色と非基準色との色ずれ量の算出処理が終了した後、画像形成装置は、算出された色ずれ量に基づいてトナー像の作像位置の補正処理、即ち位置ずれ補正を行う。
この補正処理が行われた後、画像形成装置は、最後のグループ以降の記録媒体より再び画像形成処理を行う。
そのため、トナーパターンP1〜P10を3または5グループに分けて位置ずれ補正を行う場合と比較して、位置ずれ補正を反映させることが可能な搬送ベルト21における搬送期間をより大きく設定することができる。
これにより、位置ずれ補正を行いながらであっても、画像形成処理の速度を低下させずに、即ち処理速度を遅くすることなく画像形成を行うことができる。
詳しくは、温度センサの測定結果に基づいて装置温度(機体温度)の変化率、即ち基準色と非基準色との色ずれ量の変化率または変化量を算出し、この算出結果に基づいて色ずれ補正(位置ずれ補正)の間隔を調整する。
なお、装置温度(機体温度)を測定する温度センサを配設する部位は、例えば、色ずれに大きく影響を与える要素を含む露光部33(図1に示す)の内部などが好ましい。
例えば、画像形成開始直後は、画像形成装置における装置温度(機体温度)の変化率が大きく、基準色と非基準色との色ずれ量の変化率または変化量が大きくなることが予め想定されているため、分割するグループ数を減らし位置ずれ補正を反映させることが可能な搬送ベルト21における搬送期間が小さく(短く)なるように設定する。
一方、画像形成開始から処理時間がある程度経過した時、例えば、画像形成開始から出力された記録媒体の数量が50を超えた時には、画像形成装置における装置温度(機体温度)が飽和して一定となり、装置温度(機体温度)の変化率が小さく、基準色と非基準色との色ずれ量の変化率または変化量が小さくなることが予め想定されているため、分割するグループ数を増やし位置ずれ補正を反映させることが可能な搬送ベルト21における搬送期間が大きく(長く)なるように設定する。
11 給紙トレイ
12 給紙ローラ
13 分離ローラ
14 レジストローラ対
20 搬送ユニット
21 搬送ベルト
22 駆動ローラ
23 従動ローラ
24 クリーニング部
25 転写部
30 画像形成ユニット
31 感光体ドラム
32 帯電部
33 露光部
34 現像部
35 クリーニング部
36 除電部
40 定着部
50 検出部
51 パターン検知センサ
60 レジストセンサ
Claims (3)
- トナー像を色ごとに生成する潜像生成手段と、
記録媒体を移動体に載せて搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される記録媒体に、前記潜像生成手段により生成されたトナー像を転写する転写手段と、
移動体における、連続して搬送される前記記録媒体間に、基準色および非基準色のトナーパターンを形成するパターン形成手段と、
前記パターン形成手段により形成された前記トナーパターンを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記基準色と前記非基準色との間のトナー像の作像位置のずれを補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記パターン形成手段により前記記録媒体間に形成される前記トナーパターンは、複数のトナーパターンから構成されるパターン群を複数のグループに分割したうちの1グループを構成し、
前記検出手段は、前記パターン群を構成する全ての前記トナーパターンを検出することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記パターン形成手段により前記記録媒体間に形成される前記トナーパターンの数量は、当該画像形成装置の動作環境、動作条件、または動作状況に基づいて変更可能であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形成装置。
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