JP2006251308A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の像担持体上に異なった色のトナー像をそれぞれ形成し、その各トナー像を中間転写体に重ねて転写し、次いで中間転写体上の重ねトナー像を記録媒体に転写するか、又は各像担持体上のトナー像を、記録媒体搬送体に担持されて搬送される記録媒体に直に重ねて転写して記録画像を得る画像形成装置に関するものである。 In the present invention, toner images of different colors are formed on a plurality of image carriers, and the toner images are transferred onto an intermediate transfer member, and then the superimposed toner images on the intermediate transfer member are transferred to a recording medium. In addition, the present invention relates to an image forming apparatus that obtains a recorded image by directly superimposing and transferring a toner image on each image carrier onto a recording medium carried and conveyed by a recording medium carrier.
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である(例えば、特許文献1参照)。かかる画像形成装置は、冒頭にも記載したように、各像担持体上のトナー像を中間転写体を介して記録媒体に転写する中間転写方式の画像形成装置と、各像担持体上のトナー像を記録媒体に直に転写する直接転写方式の画像形成装置とがある。いずれの方式の画像形成装置においても、例えば、各像担持体表面の速度変動により、中間転写体ないしは記録媒体に転写された各トナー像の位置がずれ、重ねトナー像に色ずれが発生するおそれがある。像担持体表面の速度変動の主な要因としては、像担持体自体の偏心や、像担持体の取付け偏心などが挙げられる。 An image forming apparatus of the above type configured as an electronic copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine of these is well known (for example, see Patent Document 1). As described above, the image forming apparatus includes an intermediate transfer type image forming apparatus that transfers a toner image on each image carrier to a recording medium via an intermediate transfer body, and a toner on each image carrier. There is a direct transfer type image forming apparatus that directly transfers an image to a recording medium. In any type of image forming apparatus, for example, the position of each toner image transferred to the intermediate transfer member or the recording medium may be shifted due to speed fluctuations on the surface of each image carrier, and color misregistration may occur in the superimposed toner images. There is. The main causes of the speed fluctuation on the surface of the image carrier include the eccentricity of the image carrier itself and the mounting eccentricity of the image carrier.
上述した色ずれの発生を防止するため、従来より各種の構成が提案されているが、従来の提案に係る構成は、その制御が複雑である点に問題があった。 In order to prevent the occurrence of the above-described color misregistration, various configurations have been conventionally proposed. However, the configuration according to the conventional proposal has a problem in that the control is complicated.
本発明の目的は、簡単な制御で、色ずれを効果的に抑制し、高品質なカラー画像を形成できる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of effectively suppressing color misregistration and forming a high-quality color image with simple control.
本発明は、上記目的を達成するため、複数の像担持体を備え、その各像担持体上に異なった色のトナー像をそれぞれ形成し、その各トナー像を中間転写体に重ねて転写し、該中間転写体上の重ねトナー像を記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置において、複数の像担持体のうちの1つの像担持体を基準像担持体と定め、該基準像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を前記中間転写体に転写して得た各基準パターンと、他の像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を前記中間転写体に転写して得た各パターンを検知し、各基準パターンと、これに対応する各パターンの通過時間差の絶対値の総和を算出する時間差検出手段を具備し、前記基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を変化させながら、前記総和の算出を複数回行い、該総和が最も少なくなったときの基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を検出するように構成すると共に、前記基準パターンと前記パターンの形成時における像担持体と中間転写体の表面移動速さが、通常の画像形成時の像担持体と中間転写体の表面移動速さよりも速くなるように、該像担持体と中間転写体の駆動を制御することを特徴とする画像形成装置を提案する(請求項1)。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of image carriers, forms toner images of different colors on the respective image carriers, and transfers the toner images superimposed on an intermediate transfer member. In the image forming apparatus for transferring a superimposed toner image on the intermediate transfer member to a recording medium to obtain a recorded image, one of the plurality of image carriers is defined as a reference image carrier, and the reference image Each reference pattern obtained by transferring a plurality of toner images formed on at least one circumference on the carrier to the intermediate transfer body and at least one circumference on another image carrier. A time difference detecting means for detecting each pattern obtained by transferring the plurality of toner images formed on the intermediate transfer member and calculating a sum of absolute values of the passing time differences between the respective reference patterns and the corresponding patterns; A position in the rotational direction of the reference image carrier; The total is calculated a plurality of times while changing the position of the other image carrier in the rotation direction, and the other image carrier is positioned relative to the position of the reference image carrier in the rotation direction when the sum is minimized. It is configured to detect the position in the rotation direction, and the surface movement speed of the image carrier and the intermediate transfer member at the time of forming the reference pattern and the pattern is determined by the image carrier and the intermediate transfer member at the time of normal image formation. The present invention proposes an image forming apparatus characterized in that the drive of the image carrier and the intermediate transfer member is controlled so as to be faster than the surface moving speed of the first image.
同じく、本発明は、上記目的を達成するため、複数の像担持体を備え、その各像担持体上に異なった色のトナー像をそれぞれ形成し、その各トナー像を記録媒体搬送体に担持されて搬送される記録媒体に重ねて転写して記録画像を得る画像形成装置において、複数の像担持体のうちの1つの像担持体を基準像担持体と定め、該基準像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を前記記録媒体搬送体に転写して得た各基準パターンと、他の像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を前記記録媒体搬送体に転写して得た各パターンを検知し、各基準パターンと、これに対応する各パターンの通過時間差の絶対値の総和を算出する時間差検出手段を具備し、前記基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を変化させながら、前記総和の算出を複数回行い、該総和が最も少なくなったときの基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を検出するように構成すると共に、前記基準パターンと前記パターンの形成時における像担持体と記録媒体搬送体の表面移動速さが、通常の画像形成時の像担持体と記録媒体搬送体の表面移動速さよりも速くなるように、該像担持体と記録媒体搬送体の駆動を制御することを特徴とする画像形成装置を提案する(請求項2)。 Similarly, in order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of image carriers, and forms toner images of different colors on the respective image carriers, and each of the toner images is carried on a recording medium carrier. In an image forming apparatus that obtains a recorded image by being transferred onto a recording medium that has been transported, one of the plurality of image carriers is defined as a reference image carrier, and the image is formed on the reference image carrier. Each of the reference patterns obtained by transferring a plurality of toner images formed over at least one circumference of the toner image onto the recording medium transporting body and the other image carrier are formed over at least one circumference of the reference pattern. It comprises a time difference detection means for detecting each pattern obtained by transferring a plurality of toner images to the recording medium conveyance body and calculating the sum of absolute values of the passage time differences between the respective reference patterns and the corresponding patterns. , Position of the reference image carrier in the rotational direction The total is calculated a plurality of times while changing the position of the other image carrier in the rotational direction, and the other image carrier of the reference image carrier relative to the rotational position of the reference image carrier when the sum is minimized. The position of the rotation direction is detected, and the reference pattern and the surface moving speed of the image carrier and the recording medium carrier at the time of forming the pattern are the same as the image carrier and the recording medium at the time of normal image formation. An image forming apparatus is proposed in which the driving of the image carrier and the recording medium carrier is controlled so as to be faster than the surface moving speed of the carrier.
本発明によれば、簡単な制御によって、色ずれを効果的に抑え、高品質なカラー画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of effectively suppressing color misregistration and forming a high-quality color image by simple control.
図1は中間転写方式の画像形成装置の一例を示す概略図であり、ここに示した画像形成装置は、駆動ローラ5と他のローラ6,7,8に巻き掛けられて矢印A方向に回転駆動される無端ベルトより成る中間転写体4を有し、その中間転写体4に対向して第1乃至第4のプロセスカートリッジ1Y,1C,1M,1BKが配置されている。各プロセスカートリッジ1Y乃至1BKは、ドラム状の感光体より成る第1乃至第4の像担持体3Y,3C,3M,3BKを有し、その各像担持体3Y乃至3BKのまわりには、図示していない帯電装置(図2参照)、現像装置及びクリーニング装置がそれぞれ配置されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an intermediate transfer type image forming apparatus. The image forming apparatus shown here is wound around a drive roller 5 and other rollers 6, 7, and 8 and rotates in the direction of arrow A. An
画像形成動作が開始されると、第1の像担持体3Yは図1における時計方向に回転駆動され、このときその像担持体3Yが帯電装置により帯電される。その帯電面に、露光装置2から出射する光変調されたレーザ光Lが照射され、これによって像担持体3Yに静電潜像が形成され、この潜像が現像装置によってイエロートナー像として可視像化される。このようにして、第1の像担持体3Y上に形成されたイエロートナー像は、一次転写ローラ9の作用によって、矢印A方向に駆動される中間転写体4上に転写される。トナー像転写後に像担持体3Y上に付着する転写残トナーは、クリーニング装置によって除去される。
When the image forming operation is started, the
全く同様にして、他の像担持体3C,3M,3BK上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された中間転写体4上に順次重ねて転写される。このようにして中間転写体4上に重ねトナー像が形成される。
In exactly the same manner, a cyan toner image, a magenta toner image, and a black toner image are formed on the
また、中間転写体4を挟んで駆動ローラ5に対向した位置には、二次転写ローラ10が配置され、図示していない給紙部から給送された転写紙などの記録媒体Pが矢印Bで示すように、中間転写体4と二次転写ローラ10の間に送り込まれる。このようにして記録媒体Pが二次転写ローラ10を通過するとき、この二次転写ローラ10の作用によって、中間転写体4上の重ねトナー像が記録媒体Pに転写される。トナー像転写後の中間転写体4の表面に付着する転写残トナーは、中間転写体用のクリーニング装置11によって除去される。
Further, a
トナー像を転写された記録媒体Pは、図示していない定着装置を通り、このとき熱と圧力の作用によって、記録媒体上のトナー像が定着される。 The recording medium P to which the toner image has been transferred passes through a fixing device (not shown), and at this time, the toner image on the recording medium is fixed by the action of heat and pressure.
上述のように、本例の画像形成装置は、複数の像担持体を備え、その各像担持体上に異なった色のトナー像をそれぞれ形成し、その各トナー像を中間転写体に重ねて転写し、その中間転写体上の重ねトナー像を記録媒体に転写して記録画像を得るように構成されている。 As described above, the image forming apparatus of the present example includes a plurality of image carriers, and forms toner images of different colors on the image carriers, and superimposes the toner images on the intermediate transfer member. The toner image is transferred and the superimposed toner image on the intermediate transfer member is transferred to a recording medium to obtain a recorded image.
図2は、第1のプロセスカートリッジ1Yの奥側の構成を示す部分断面図である。この図に示すように、第1の像担持体3Yは、フランジ12Yを介して像担持体軸13Yに固定支持され、その像担持体軸13Yは軸受14Yを介して筐体15Yに回転自在に支持されている。また、この筐体15Yには、像担持体3Yを帯電する帯電装置の一例である帯電ローラ16Yが回転自在に支持されている。一方、画像形成装置本体の奥側には、モータMYが固定配置されていると共に、駆動軸17Yが回転自在に指示され、その駆動軸17Yに、像担持体3Yと同心状に像担持体ギア18Yが固定されている。モータMYが作動すると、モータギア19Yが回転駆動され、その回転が像担持体ギア18Yを介して駆動軸17Yに伝達される。その回転は、駆動側ジョイント20Yと、これに着脱可能に係合した像担持体側ジョイント21Yを介して像担持体軸13Yに伝えられ、その回転がフランジ12Yを介して像担持体3Yに伝達される。このようにして、像担持体3Yが、前述の如く、図1における時計方向に回転駆動される。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the back side of the
他のプロセスカートリッジ1C,1M,1BKも、図2に示したところと同じく構成され、その各像担持体3C,3M,3BKも上述したところと全く同様にして回転駆動される。このように、本例の画像形成装置においては、各像担持体3Y,3C,3M,3BKが各々独立したモータによって駆動される。図1においては、第2乃至第4の像担持体3C、3M、3BKに回転を伝達する像担持体ギアに対し、それぞれ符号18C,18M,18BKを付してある。
The
中間転写体4も、図示していない独立したモータにより駆動されるが、各像担持体を駆動するモータ、例えばブラックトナー像が形成される第4の像担持体3BKを駆動するモータによって、中間転写体4を回転駆動するように構成することもできる。
The
また、本例のプロセスカートリッジは、像担持体のほかに、筐体、帯電装置、現像装置及びクリーニング装置を有しているが、少なくとも、像担持体とこれを帯電する帯電装置によって各プロセスカートリッジを構成することができる。 In addition to the image carrier, the process cartridge of the present example includes a housing, a charging device, a developing device, and a cleaning device. Each process cartridge includes at least an image carrier and a charging device that charges the image carrier. Can be configured.
図1に示すように、各像担持体ギア18Y,18C,18M,18BKには、マーキングmY,mC,mM,mBKが設けられ、画像形成装置本体には、その各マーキングを検知する像担持体ポジションセンサ22Y,22C,22M,22BKが配置されている。各像担持体ギア18Y乃至18BKは、各モータから各像担持体に回転を伝達する伝動部材を構成するが、プーリなどから成る伝動部材を用いることもできる。プーリを用いた場合には、その各プーリにマーキングが設けられる。また、マーキングの代りに、各伝動部材に突起を設け、この突起を像担持体ポジションセンサ22Y乃至22BKにより検知することもできる。さらに、各像担持体用の伝動部材にマーキングや突起を設ける代りに、各像担持体自体にマーキングや突起を設け、これを像担持体ポジションセンサにより検知できるように構成することもできる。
As shown in FIG. 1, the
上述した画像形成装置において、各像担持体3Y乃至3BKの偏心や、各像担持体ギア18Y乃至18BKの偏心などによって、各像担持体3Y乃至3BKに速度変動が生じ、その速度変動の位相差によって、中間転写体上に転写された重ねトナー像に色ずれが発生するおそれがある。かかる色ずれの発生を抑えるため、本例の画像形成装置は、次の調整動作を行うことができるように構成されている。
In the image forming apparatus described above, speed fluctuations occur in the
先ず、複数の像担持体3Y乃至3BKのうちの1つの像担持体を基準像担持体と定める。ここでは、ブラックトナー像の形成される第4の像担持体3BKを基準像担持体として定めることにする。この基準像担持体3BKの周面に、少なくとも当該像担持体3BKの1周分に亘って、周方向に等ピッチとなるように複数のトナー像を形成し、その複数のトナー像を中間転写体4に転写する。このときの像担持体3BK上へのトナー像の形成と、そのトナー像の中間転写体4への転写は、前述の通常の画像形成動作と同じく行われる。図3は、中間転写体4を展開して示す平面図であり、符号B1,B2,B3…BNは、上述のように像担持体3BK上に形成した複数のトナー像を中間転写体4に転写して得た各基準パターンを示している。ここではN個の基準パターンが中間転写体4上に形成されている。
First, one image carrier among the plurality of
一方、他の像担持体、例えばイエロートナー像の形成される第1の像担持体3Yの周面にも、少なくともその1周分に亘って、周方向に等ピッチとなるように複数のトナー像が形成され、そのトナー像が中間転写体4に転写される。図3には、この複数のトナー像を中間転写体4に転写して得たN個の各パターンに符号Y1,Y2,Y3…YNを付してある。この場合の像担持体3Y上へのトナー像の形成と、そのトナー像の中間転写体4への転写も、前述の通常の画像形成動作と同じく行われる。
On the other hand, on the peripheral surface of another image carrier, for example, the
図3に示した各基準パターンB1乃至BNと、各パターンY1乃至YNは、色ずれの発生原因がないと仮定した場合に、中間転写体4の周方向においてそれぞれ一致するタイミングで形成され、しかも各基準パターンB1乃至BNと各パターンY1乃至YNは、色ずれの発生原因がないと仮定した場合に、全て等ピッチとなるように形成される。従って像担持体3BK,3Yやその像担持体ギア18BK,18Yに偏心などがなければ、中間転写体4上に転写された各基準パターンB1乃至BNと、各パターンY1乃至YNのピッチは全て等しくなり、かつ各基準パターンB1乃至BNと、その各基準パターンに対応する各パターンY1乃至YNの中間転写体周方向における位置はそれぞれ一致する。すなわち、図3における最初の基準パターンB1と、これに対応する最初のパターンY1との中間転写体4の周方向における位置は一致し、同様に次の基準パターンB2と、これに対応する次のパターンY2の中間転写体4の周方向における位置が一致し、同様に互いに対応する各基準パターンB3…BNと、各パターンY3…YNの中間転写体4の周方向における位置がそれぞれ一致する。ところが、実際には、像担持体3BK,3Yやその像担持体ギア18BK,18Yの偏心などによって、各基準パターンB1乃至BNと、各パターンY1乃至YNの中間転写体4の周方向における位置は図3に示すように互いにずれる。
The reference patterns B1 to BN and the patterns Y1 to YN shown in FIG. 3 are formed at the same timing in the circumferential direction of the
図4は中間転写体4上のトナー像の理想位置との差を示すグラフであり、同図における符号GKとGYは、中間転写体4上のブラックトナー像とイエロートナー像の理想位置との差をそれぞれ示している。
FIG. 4 is a graph showing the difference between the ideal position of the toner image on the
一方、図1及び図3に示すように、中間転写体4の移動方向Aに関して、最下流側に位置する像担持体3BKよりも、さらに下流側の中間転写体4の表面部分に対向して、第1及び第2のパターン検知センサS1,S2が設けられている。両パターン検知センサS1,S2の中間転写体表面移動方向における位置は一致している。この第1のパターン検知センサS1によって各基準パターンB1乃至BNが検知され、第2のパターン検知センサS2によって各パターンY1乃至YNが検知され、その検知信号がCPU23に取り込まれ、各基準パターンB1乃至BNと、その各基準パターンに対応する各パターンY1乃至YNの通過時間差の絶対値の総和が算出される。すなわち、図3に示すように、互いに対応する最初の基準パターンB1とパターンY1とが、第1及び第2のパターン検知センサS1,S2によって検知される時間の差をΔt1とし、次の基準パターンB2と、これに対応する次のパターンY2が、第1及び第2のパターン検知センサS1,S2により検知される時間の差をΔt2とする。同様に以降の各基準パターンB3…BNと、そのそれぞれに対応する各パターンY3…YNが、各センサS1,S2により検知される時間の差をΔt3…ΔtNとし、次の式(1)によって、その各時間の差の絶対値の総和ΔTCが求められる。
ΔTC=|Δt1|+|Δt2|+|Δt3|…+|ΔtN| (1)
各基準パターンB1乃至BNと各パターンY1乃至YNは、各センサS1,S2により検知された後、図1に示したクリーニング装置11によって中間転写体4から除去される。上記総和ΔTCの値は、記憶装置に保存される。かかる一連の動作を1回目の算出動作とする。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 3, with respect to the moving direction A of the
ΔTC = | Δt1 | + | Δt2 | + | Δt3 | ... + | ΔtN | (1)
The reference patterns B1 to BN and the patterns Y1 to YN are detected by the sensors S1 and S2, and then removed from the
次に、基準像担持体BKの回転方向の位置に対する他の像担持体3Yの回転方向の位置を変化させながら、上述したところと全く同様にして、総和ΔTCを複数回算出し、その各値を記憶装置に保存する。2回目以降の算出動作が行われるのである。
Next, while changing the position of the
より具体的に示すと、1回目の算出動作時には、各像担持体と中間転写体4を回転させながら、図1に示した各像担持体ポジションセンサ22Y,22BKが、各像担持体ギア18Y,18BKに形成された各マーキングmY,mBKを検知した時点から、基準像担持体3BKと他の像担持体3Y上にトナー像を形成し始め、その各トナー像を中間転写体4に転写して基準パターンB1乃至BNと、パターンY1乃至YNを得る。これらの基準パターンB1乃至BNとパターンY1乃至YNを、前述のように第1及び第2のパターン検知センサS1,S2によって検知した後、像担持体ポジションセンサ22BKが像担持体ギア18BKのマーキングmBKを検知したとき、基準像担持体3BKを停止させる。これに対し、他の像担持体3Yについては、像担持体ポジションセンサ22Yが像担持体ギア18YのマーキングmYを検知してから所定時間T1を経過して、そのマーキングmYが像担持体ポジションセンサ22Yを、例えば20°だけ通り過ぎた時点で、像担持体3Yを停止させる。これにより、基準像担持体3BKの回転方向における位置と他の像担持体3Yの回転方向における位置は、当初の状態に対して、20°だけ相違することになる。
More specifically, during the first calculation operation, the image
この状態で、2回目の算出動作を開始して総和ΔTCの値を算出する。2回目の算出動作の場合も、像担持体ポジションセンサ22BKが像担持体ギア18BKのマーキングmBKを検知したときに、基準像担持体3BKを停止させるが、他の像担持体3Yについては、像担持体ポジションセンサ22Yが像担持体ギア18YのマーキングmYを検知してから、前述の所定時間T1の倍の2×T1だけ経過したときに、その像担持体3Yを停止させる。これにより、基準像担持体3BKと他の像担持体3Yの回転方向における位置は、当初の状態から40°だけ相違することになる。この状態で、3回目の算出動作を開始して、総和ΔTCを算出する。
In this state, the second calculation operation is started to calculate the value of the total ΔTC. Also in the second calculation operation, when the image carrier position sensor 22BK detects the marking mBK of the image carrier gear 18BK, the reference image carrier 3BK is stopped, but the
上述のように、基準像担持体3BKの回転方向の位置に対する他の像担持体3Yの回転方向の位置を少しずつ変化させながら、少なくとも像担持体3Yの1周に相当する回数だけ算出動作を実行する。各算出動作の開始時に、像担持体3BKの回転方向の位置に対する像担持体3Yの回転方向の位置を20°ずつ変化させた場合には、少なくとも18回の算出動作を行う。その後、CPUにて、総和ΔTCが最も少なくなったときの基準像担持体3BKの回転方向の位置に対する他の像担持体3Yの回転方向の位置が検出され、モータMYの回転によって像担持体3Yがその回転位置にもたらされる。基準像担持体3BKの回転方向の位置は元のままである。このように、基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を変化させながら、前述の総和の算出を複数回行い、その総和が最も少なくなったときの基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を検出するのである。
As described above, the calculation operation is performed at least the number of times corresponding to one rotation of the
全く同様にして、基準像担持体3BKと、他の像担持体3Cとに多数のトナー像を形成し、その各トナー像を中間転写体4に転写して基準パターンとパターンを得、これらを第1及び第2のパターン検知センサS1,S2によって検知することによって、時間差の絶対値の総和ΔTCを求める算出動作を、基準像担持体3Yの回転方向の位置に対する像担持体3Cの回転方向の位置を変えながら複数回行う。そして、この場合も、総和ΔTCが最も少なくなったときの基準像担持体3BKの回転方向の位置に対する像担持体3Cの回転方向の位置を検出して、像担持体3Cをその回転位置にもたらす。
In exactly the same manner, a large number of toner images are formed on the reference image carrier 3BK and the
上述した作業を、さらに他の像担持体3Mに対しても行い、その像担持体3Mの回転方向の位置を調整する。
The above-described operation is also performed on another
上述のように、各像担持体3Y乃至3BKの回転方向の位置を調整した後、前述の通常の画像形成動作が行われる。これにより、各像担持体の速度変動の位相差をなくし、ないしはこれを極くわずかなものにすることができ、中間転写体4上に転写された重ねトナー像の色ずれをなくし、ないしはこれを無視する程度に減らすことが可能である。
As described above, after adjusting the positions of the
上述のように、本例の画像形成装置においては、第1及び第2のパターン検知センサS1,S2と、CPU23が、複数の像担持体のうちの1つの像担持体を基準像担持体と定め、該基準像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を中間転写体に転写して得た各基準パターンと、他の像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を中間転写体に転写して得た各パターンを検知し、各基準パターンと、これに対応する各パターンの通過時間差の絶対値の総和を算出する時間差検出手段を構成している。
As described above, in the image forming apparatus of this example, the first and second pattern detection sensors S1 and S2 and the
ここで、前述の式(1)における時間差の総和ΔTCは、下記の要因によって生じる。
Δtdr:像担持体の速度変動
Δtreg:基準パターンとパターンのシフトずれ
Δtsq:基準パターンとパターンのスキューずれ
Δtblt:中間転写体の厚みの偏差によるずれ
Here, the total time difference ΔTC in the above-described equation (1) is caused by the following factors.
Δtdr: Speed fluctuation of image carrier Δtreg: Shift deviation between reference pattern and pattern Δtsq: Deviation of skew between reference pattern and pattern Δtblt: Deviation due to deviation in thickness of intermediate transfer member
上記シフトずれとは、像担持体への静電潜像の書き込み位置が狂うなどして、基準パターンの全体が中間転写体4の周方向に一定量ずれ、或いはパターンの全体が中間転写体4の周方向に一定量ずれることによる時間差を意味する。また、上述のスキューずれとは、図5に示すように、各基準パターンB1乃至BNないしは、各パターンY1乃至YNが、中間転写体4の移動方向Aに対して直交せずに、その直交する方向Vから角度θで示すように傾くことによる時間差を意味する。
The shift deviation is the deviation of the writing position of the electrostatic latent image on the image carrier, and the entire reference pattern is shifted by a certain amount in the circumferential direction of the
図1に示した中間転写体4を駆動する駆動ローラ5の偏心も色ずれの要因として挙げることができるが、この要因は、駆動ローラ5の外周長と各像担持体3Y乃至3BKから中間転写体4へトナー像を転写する転写位置の間の距離を同一にすることによって除去できるので、ここでは、この要因については考慮していない。
The eccentricity of the drive roller 5 that drives the
上述したことから、総和ΔTCは、次の式(2)によって表わすことができる。
ΔTC=Δtdr+Δtreg+Δtsq+Δtblt (2)
式(1)及び式(2)より、次式が得られる。
|Δt1|+|Δt2|+|Δt3|…+|ΔtN|
=Δtdr+Δtreg+Δtsq+Δtblt (3)
式(3)において、Δtbltについては、近年、ポリイミドなどの厚み偏差の少ないベルトが開発されており、中間転写体の厚みの偏差による時間差はほぼゼロとすることができる。従って、
ΔTC=|Δt1|+|Δt2|+|Δt3|…+|ΔtN|
=Δtdr+Δtreg+Δtsq (4)
と表わすことができる。
As described above, the total sum ΔTC can be expressed by the following equation (2).
ΔTC = Δtdr + Δtreg + Δtsq + Δtblt (2)
From the equations (1) and (2), the following equation is obtained.
| Δt1 | + | Δt2 | + | Δt3 | ... + | ΔtN |
= Δtdr + Δtreg + Δtsq + Δtblt (3)
In formula (3), for Δtblt, a belt having a small thickness deviation such as polyimide has been developed in recent years, and the time difference due to the deviation of the thickness of the intermediate transfer member can be made almost zero. Therefore,
ΔTC = | Δt1 | + | Δt2 | + | Δt3 | ... + | ΔtN |
= Δtdr + Δtreg + Δtsq (4)
Can be expressed as
ここで、基準像担持体3BKの回転方向の位置に対する他の像担持体3Y,3C,3Mの回転方向の位置を、総和ΔTCが最小となるように定めるということは、式(4)のΔtdrを最小にすることを意味する。像担持体の回転方向の位置を調整しても、式(4)のΔtregとΔtsqを小さくすることはできず、このΔtregとΔtsqは、図1に示した露光装置2の光学素子の温度が上昇すると、大きな値を示す。
Here, determining the position in the rotational direction of the
前述の像担持体の回転方向の位置の調整動作は、例えば画像形成装置の立上り時に実行される。その際、この調整動作を開始してから、その動作を終了するまでに長い時間がかかったとすると、その調整動作を開始した時点と、その動作の後半の時点とで、露光装置2の光学素子の温度が大きく変化し、式(4)中のΔtregとΔtsqの値が、調整動作中に大きくなり、これによって調整精度が悪化するおそれがある。例えば、通常の画像形成動作時の作像速度が100mm/sec、各像担持体の直径が30mmとし、各像担持体3Y,3C,3Mに対する前述の算出動作を16回ずつ行ったとすると、調整動作に要する時間Tは、
T=(30×π/100)×3×16≒45秒 (5)
となり、かなり長い時間を必要とする。この間に、ΔtregとΔtsqの値が大きくなって、調整精度が悪化するおそれを免れないのである。
The above-described adjustment operation of the position of the image carrier in the rotation direction is performed, for example, when the image forming apparatus starts up. At this time, if it takes a long time from the start of the adjustment operation to the end of the operation, the optical element of the
T = (30 × π / 100) × 3 × 16≈45 seconds (5)
And it takes quite a long time. During this time, the values of Δtreg and Δtsq become large, and there is an unavoidable possibility that the adjustment accuracy will deteriorate.
そこで、本例の画像形成装置においては、前述のように、中間転写体4上に基準パターンとパターンを形成する時の像担持体と中間転写体の表面移動速さが、通常の画像形成時の像担持体と中間転写体の表面移動速さよりも速くなるように、像担持体と中間転写体の駆動を制御するように構成されている。例えば、各像担持体を駆動するモータと、中間転写体4を駆動するモータとして、速度可変モータを用い、通常の画像形成動作時と、調整動作時における像担持体と中間転写体の速度を変えるのである。具体的に示すと、調整動作時の作像速度を200mm/secにすれば、調整動作に要する時間は式(5)で表わされる時間の約半分の23秒となる。このため、ΔtregとΔtsqが変化する前に、調整作業を終えることができ、調整精度の悪化を防止することができる。
Therefore, in the image forming apparatus of the present example, as described above, the reference pattern and the surface movement speed of the intermediate transfer member when forming the pattern on the
以上、中間転写方式の画像形成装置に本発明を適用した例を示したが、上述した構成は直接転写方式の画像形成装置にも適用できる。図6は、直接転写方式の画像形成装置の一例を示し、ここに示した画像形成装置は、図1に示した中間転写体4の代りに、複数の支持ローラ5,6,7,8に巻き掛けられた無端ベルトより成る記録媒体搬送体104を有している。この記録媒体搬送部体104は、矢印A方向に駆動され、図示していない給紙部から給送された記録媒体Pは、矢印Bで示すように、この記録媒体搬送体104に担持されて搬送され、このとき各像担持体3Y乃至3BK上に形成された各色のトナー像が記録媒体Pに転写される。この記録媒体Pは、記録媒体搬送体104を離れた後、図示していない定着装置を通り、このとき記録媒体P上の重ねトナー像が定着される。記録媒体搬送体104に付着したトナーは、クリーニング装置11によって除去される。
The example in which the present invention is applied to the intermediate transfer type image forming apparatus has been described above, but the above-described configuration can also be applied to the direct transfer type image forming apparatus. FIG. 6 shows an example of a direct transfer type image forming apparatus. The image forming apparatus shown here has a plurality of support rollers 5, 6, 7, and 8 instead of the
図6に示した画像形成装置の場合には、基準像担持体3BKと、他の像担持体上に形成された複数のトナー像は、記録媒体搬送体104に転写されて、その記録媒体搬送体上に基準パターンとパターンが形成される。図6に示した画像形成装置の他の構成は、図1乃至図5に示した構成と変りはなく、その各パターンは、最終的にクリーニング装置11により除去されることも同様である。図1に示した各部に対応する部分には、図1と同じ符号を付してある。
In the case of the image forming apparatus shown in FIG. 6, the reference image carrier 3BK and a plurality of toner images formed on the other image carriers are transferred to the
要約すれば、図7に示した画像形成装置は、複数の像担持体3Y乃至3BKを備え、その各像担持体上に異なった色のトナー像をそれぞれ形成し、その各トナー像を記録媒体搬送体104に担持されて搬送される記録媒体Pに重ねて転写して記録画像を得るように構成されていて、複数の像担持体3Y乃至3BKのうちの1つの像担持体を基準像担持体3BKと定め、該基準像担持体3BK上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を記録媒体搬送体104に転写して得た各基準パターンと、他の像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を記録媒体搬送体104に転写して得た各パターンを検知し、各基準パターンと、これに対応する各パターンの通過時間差の絶対値の総和を算出する時間差検出手段を具備し、基準像担持体3BKの回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を変化させながら、前記総和の算出を複数回行い、該総和が最も少なくなったときの基準像担持体3BKの回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を検出するように構成すると共に、基準パターンとパターンの形成時における像担持体3Y乃至3BKと記録媒体搬送体104の表面移動速さが、通常の画像形成時の像担持体と記録媒体搬送体の表面移動速さよりも速くなるように、該像担持体と記録媒体搬送体104の駆動を制御するように構成されている。
In summary, the image forming apparatus shown in FIG. 7 includes a plurality of
3Y,3C,3M,3BK 像担持体
4 中間転写体
104 記録媒体搬送体
P 記録媒体
3Y, 3C, 3M,
Claims (2)
複数の像担持体のうちの1つの像担持体を基準像担持体と定め、該基準像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を前記中間転写体に転写して得た各基準パターンと、他の像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を前記中間転写体に転写して得た各パターンを検知し、各基準パターンと、これに対応する各パターンの通過時間差の絶対値の総和を算出する時間差検出手段を具備し、前記基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を変化させながら、前記総和の算出を複数回行い、該総和が最も少なくなったときの基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を検出するように構成すると共に、前記基準パターンと前記パターンの形成時における像担持体と中間転写体の表面移動速さが、通常の画像形成時の像担持体と中間転写体の表面移動速さよりも速くなるように、該像担持体と中間転写体の駆動を制御することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image carriers are formed, toner images of different colors are formed on the respective image carriers, and the toner images are transferred onto the intermediate transfer member, and the superimposed toner images on the intermediate transfer member are transferred. In an image forming apparatus that obtains a recorded image by transferring to a recording medium,
One of the plurality of image carriers is defined as a reference image carrier, and a plurality of toner images formed on the reference image carrier over at least one turn thereof are transferred to the intermediate transfer member. And detecting each reference pattern obtained by transferring a plurality of toner images formed on at least one circumference on the other image carrier to the intermediate transfer member, and detecting each reference pattern. A time difference detecting means for calculating a sum of absolute values of the passing time differences between the pattern and each pattern corresponding to the pattern, and changing the rotational position of the other image carrier relative to the rotational position of the reference image carrier; While performing the calculation of the sum a plurality of times, the position of the rotation direction of the other image carrier relative to the position of the rotation direction of the reference image carrier when the sum is the smallest, The reference pattern and the pattern The surface movement speed of the image carrier and the intermediate transfer body during formation is faster than the surface movement speed of the image carrier and the intermediate transfer body during normal image formation. An image forming apparatus that controls driving.
複数の像担持体のうちの1つの像担持体を基準像担持体と定め、該基準像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を前記記録媒体搬送体に転写して得た各基準パターンと、他の像担持体上に、少なくともその1周分に亘って形成した複数のトナー像を前記記録媒体搬送体に転写して得た各パターンを検知し、各基準パターンと、これに対応する各パターンの通過時間差の絶対値の総和を算出する時間差検出手段を具備し、前記基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を変化させながら、前記総和の算出を複数回行い、該総和が最も少なくなったときの基準像担持体の回転方向の位置に対する他の像担持体の回転方向の位置を検出するように構成すると共に、前記基準パターンと前記パターンの形成時における像担持体と記録媒体搬送体の表面移動速さが、通常の画像形成時の像担持体と記録媒体搬送体の表面移動速さよりも速くなるように、該像担持体と記録媒体搬送体の駆動を制御することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image carriers are provided, toner images of different colors are formed on the respective image carriers, and the respective toner images are transferred onto a recording medium that is carried and conveyed by the recording medium carrier. In an image forming apparatus for obtaining a recorded image,
One image carrier among the plurality of image carriers is defined as a reference image carrier, and a plurality of toner images formed on the reference image carrier over at least one turn thereof are applied to the recording medium carrier. Detecting each reference pattern obtained by transferring, and each pattern obtained by transferring a plurality of toner images formed on at least one circumference on another image carrier to the recording medium carrier, Each reference pattern and time difference detecting means for calculating the sum of absolute values of the passage time differences of the corresponding patterns are provided, and the position of the other image carrier in the rotational direction relative to the position of the reference image carrier in the rotational direction. The sum is calculated a plurality of times while changing the value, and the position in the rotation direction of the other image carrier relative to the position in the rotation direction of the reference image carrier when the sum is the smallest is detected. And the reference pattern and the The image carrier and the recording medium conveyance body at the time of forming the turn have a surface moving speed that is faster than the surface movement speed of the image carrier and the recording medium conveyance body at the time of normal image formation. An image forming apparatus that controls driving of a recording medium conveyance body.
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