JP2007101890A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンター、FAXなどの画像形成装置に係り、詳しくは、複数の像担持体を備えたカラー複写機、カラープリンター等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a FAX, and more particularly to an image forming apparatus such as a color copying machine and a color printer provided with a plurality of image carriers.
従来、複数の像担持体を有するカラー画像形成装置は高速性に優れる等の長所があるが、次のような色ずれが発生するおそれがあるという課題がある。すなわち、互いに異なる像担持体で形成された各トナー像を転写体(中間転写体)や転写部材上を移動している記録材(用紙)に転写するとき、各トナー像の位置を精度よく合せることが難しく、重ね合わせたトナー像のずれによって色ずれが発生するおそれがあった。 Conventionally, a color image forming apparatus having a plurality of image carriers has advantages such as high speed, but there is a problem that the following color misregistration may occur. That is, when each toner image formed by different image carriers is transferred to a transfer member (intermediate transfer member) or a recording material (paper) moving on a transfer member, the positions of the toner images are accurately aligned. This is difficult, and there is a possibility that color shift may occur due to shift of the superimposed toner images.
上記色ずれは様々な要因によって起こるが、その一つとして、像担持体間での1回転周期の回転速度変動の位相差によるものがある。従来、このような像担持体間の回転速度変動の位相差による色ずれは、次のように補正していた。すなわち、各像担持体上に複数の基準パターントナー像を所定のピッチで形成し、これらの基準パターントナー像を転写部材に転写する。この転写部材に転写した基準パターントナー像をセンサ(パターン像検知手段)で検知する。像担持体の回転速度変動によって、基準パターントナー像は、所定のピッチで形成されずに、理想の位置からずれてしまう。センサの検知結果に基づいて、理想の位置からのずれ量を算出し、この算出されたずれ量から各像担持体の回転速度変動を演算し、像担持体間の回転速度変動の位相差を補正して色ずれ補正をしている。 The color misregistration is caused by various factors, and one of them is due to the phase difference of the rotational speed fluctuation in one rotation cycle between the image carriers. Conventionally, the color shift due to the phase difference of the rotational speed fluctuation between the image carriers has been corrected as follows. That is, a plurality of reference pattern toner images are formed on each image carrier at a predetermined pitch, and these reference pattern toner images are transferred to a transfer member. The reference pattern toner image transferred to the transfer member is detected by a sensor (pattern image detecting means). Due to fluctuations in the rotational speed of the image carrier, the reference pattern toner image is not formed at a predetermined pitch, but is shifted from an ideal position. Based on the detection result of the sensor, the amount of deviation from the ideal position is calculated, the rotational speed fluctuation of each image carrier is calculated from the calculated deviation, and the phase difference of the rotational speed fluctuation between the image carriers is calculated. Correction is performed to correct color misregistration.
ところで、転写部材を回転させる転写駆動ローラにも1回転周期の回転速度変動があると、センサの検知結果に転写駆動ローラの回転速度変動成分が重畳されてしまい、像担持体の回転速度変動による位置ずれ量を精度良く検出することができなかかった。
特許文献1には、センサによって検知した変動成分をバンドパスフィルタ等のフィルタに通して、転写駆動ローラの変動成分を除去するものが記載されている。
By the way, if the transfer driving roller that rotates the transfer member also has a rotational speed fluctuation of one rotation period, the rotational speed fluctuation component of the transfer driving roller is superimposed on the detection result of the sensor, and this is caused by the rotational speed fluctuation of the image carrier. The amount of misalignment could not be detected accurately.
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes that a fluctuation component detected by a sensor is passed through a filter such as a bandpass filter to remove the fluctuation component of the transfer driving roller.
転写駆動ローラの径が像担持体の径に対して十分小さい場合は、転写駆動ローラの1回転周期の回転速度変動の周波数は、像担持体の1回転周期の回転速度変動の周波数に対して高周波となるので、特許文献1のようにフィルタに通して高周波成分を除去すれば、転写駆動ローラの速度変動を良好に除去することができる。 When the diameter of the transfer driving roller is sufficiently smaller than the diameter of the image carrier, the frequency of the rotational speed fluctuation in one rotation cycle of the transfer driving roller is the frequency of the rotational speed fluctuation in one rotation cycle of the image carrier. Since it becomes a high frequency, if the high frequency component is removed by passing it through a filter as in Patent Document 1, the speed fluctuation of the transfer driving roller can be satisfactorily removed.
しかしながら、転写駆動ローラの径と像担持体の径とがほぼ同じであると、転写駆動ローラの1回転周期の回転速度変動周波数と像担持体の1回転周期の回転速度変動周波数とがほぼ同じ周波数となり、フィルタでは、良好に転写駆動ローラの1回転周期の回転速度変動を除去することができない。 However, if the diameter of the transfer driving roller and the diameter of the image carrier are substantially the same, the rotational speed fluctuation frequency of one rotation period of the transfer driving roller and the rotational speed fluctuation frequency of one rotation period of the image carrier are substantially the same. Thus, the filter cannot satisfactorily remove the rotational speed fluctuation in one rotation cycle of the transfer driving roller.
特許文献2には、次のようなものが記載されている、すなわち、転写ベルト上に形成される複数の基準パターン像からなる基準パターン像群の副走査線方向長さを像担持体の周長のn(整数)倍に設定し、各基準パターン像を検知して測定データを得る。各基準パターン像を検知して得られた測定データには、像担持体の各位置に対応する測定データがn個存在する。このn個の測定データを平均化するという記載である。
特許文献2に示すような平均化処理を行えば、転写駆動ローラの変動成分が均(なら)されて、測定データから転写駆動ローラの変動成分を除去することができる。
If the averaging process as shown in
以下に、その理由について説明する。
図23は、各基準パターンの理想の位置からのずれ量の測定結果から得られた波形を示している。図23の太線は、測定したずれ量をプロットして得られた波形を示しており、図中実線は、像担持体の回転速度変動を示しており、図中点線は、転写駆動ローラの回転速度変動を示している。図23に示すように、各基準パターンの理想の位置からのずれ量は、像担持体の回転速度変動と転写駆動ローラの回転速度変動とを重畳したものであることがわかる。
The reason will be described below.
FIG. 23 shows a waveform obtained from the measurement result of the deviation amount of each reference pattern from the ideal position. The thick line in FIG. 23 shows the waveform obtained by plotting the measured deviation amount, the solid line in the figure shows the rotational speed fluctuation of the image carrier, and the dotted line in the figure shows the rotation of the transfer driving roller. It shows the speed fluctuation. As shown in FIG. 23, it can be seen that the amount of deviation of each reference pattern from the ideal position is a superposition of the rotational speed fluctuation of the image carrier and the rotational speed fluctuation of the transfer drive roller.
図23のA1〜A4の時点は、像担持体の所定位置が1回転したときの時刻を示していいる。このA1〜A4の時点では、像担持体の回転速度変動成分は、同じ値であるが、転写駆動ローラの回転速度変動成分は、それぞれで異なっていることがわかる。すなわち、図からわかるように、A2、A3においては、転写駆動ローラの回転速度変動は、プラス変動しているが、A4においては、マイナスに変動している。よって、特許文献2に記載されているように、像担持体の各位置に対応する測定データを平均化すると、像担持体の回転速度変動には変化がないが、転写駆動ローラの回転速度変動は、均(なら)されて平均速度に近づく。すなわち、回転速度変動が0に近づくのである。これにより、平均化後の測定データ(センサの検知結果)は、転写駆動ローラの回転速度変動の影響が抑制された測定データとなり、像担持体間の位相差を良好に演算することができ、色ずれを抑制することができる。平均化処理は、像担持体の回転回数を多くして、平均化処理するデータ数を多くすれば、転写駆動ローラの回転速度変動の影響をより抑えることができ、測定データを像担持体の回転速度変動に近づけることができる。しかし、測定時間が長くなり、色ずれ補正の処理時間が長くなってしまう不具合が生じる。逆に、像担持体の回転回数を少なくすれば、測定時間が短くなり、色ずれ補正の処理時間を短くできるが、平均化処理するデータ数が少なくなり、転写駆動ローラの回転速度変動のノイズが大きくなって、像担持体間の位相差を精度よく調整することができない。
The time points A1 to A4 in FIG. 23 indicate times when the predetermined position of the image carrier rotates once. At the time points A1 to A4, the rotational speed fluctuation components of the image carrier have the same value, but the rotational speed fluctuation components of the transfer driving roller are different from each other. That is, as can be seen from the figure, the rotation speed fluctuation of the transfer drive roller varies positively at A2 and A3, but varies negatively at A4. Therefore, as described in
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、駆動ローラの径と像担持体の径とがほぼ同じであっても、転写駆動ローラの回転速度変動の影響を抑制することができ、像担持体間の位相差を精度よく調整することができる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to influence the fluctuation of the rotational speed of the transfer driving roller even when the diameter of the driving roller and the diameter of the image carrier are substantially the same. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing the phase difference between the image bearing members with high accuracy.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、転写体と、該転写体を回転駆動させる転写駆動ローラと、該転写体上に沿って配設された複数の像担持体と、該複数の像担持体により該転写体上に副走査線方向に順次並んで複数形成された基準パターン像を検知するパターン像検知手段と、該パターン像検知手段の検知結果に基づいて、各像担持体の速度変動の位相を調整する位相調整手段とを備えた画像形成装置において、転写体上に副走査線方向に順次並んで形成された基準パターン像の群の副走査線方向長さを、該像担持体の周長と該転写駆動ローラの周長の最小公倍数としたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、転写体と、該転写体を回転駆動させる転写駆動ローラと、該転写体上に沿って配設された複数の像担持体と、該複数の像担持体により該転写体上に副走査線方向に順次並んで複数形成された基準パターン像を検知するパターン像検知手段と、該パターン像検知手段の検知結果に基づいて、各像担持体の速度変動の位相を調整する位相調整手段とを備えた画像形成装置において、該位相調整手段は、該パターン像検知手段が所定の基準パターン像を検知してから、該転写駆動ローラの周長分離れた位置にある基準パターン像を検知するまでの検知時間に基づいて、像担持体間の速度変動の位相差を算出し、この算出された位相差に基づき、像担持体間の速度変動の位相差を調整することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記像担持体に形成する基準トナー像の間隔を上記転写駆動ローラの周長の(1/n)(n=整数)としたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、転写体と、該転写体上に沿って配設された複数の像担持体と、該複数の像担持体により該転写体上に副走査線方向に順次並んで複数形成された基準パターン像を検知するパターン像検知手段と、該パターン像検知手段の検知結果に基づいて、各像担持体の速度変動の位相を調整する位相調整手段とを備えた画像形成装置において、該転写体の速度を検知する速度検知手段を備え、該速度検知手段の検知結果に基づいて転写体の速度を制御したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4いずれかの画像形成装置において、上記像担持体に形成する基準トナー像の間隔を上記像担持体の周長の(1/m)(m=整数)としたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5いずれかの画像形成装置において、上記複数の像担持体は、黒色のトナー像を担持する黒用像担持体と、イエロー色のトナー像を担持するイエロー用像担持体と、シアン色のトナー像を担持するシアン用像担持体と、マゼンタ色のトナー像を担持するマゼンタ用像担持体とからなり、黒用像担持体を回転駆動させる黒用駆動モータと、イエロー用像担持体、シアン用像担持体およびマゼンタ用像担持体を回転駆動させるカラー用駆動モータとを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至5いずれかの画像形成装置において、上記複数の像担持体は、黒色のトナー像を担持する黒用像担持体と、イエロー色のトナー像を担持するイエロー用像担持体と、シアン色のトナー像を担持するシアン用像担持体と、マゼンタ色のトナー像を担持するマゼンタ用像担持体とからなり、黒用像担持体とイエロー用像担持体、シアン用像担持体およびマゼンタ用像担持体のうちいずれかひとつとを回転駆動させる第1駆動モータと、その他の像担持体を回転駆動させる第2駆動モータとを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7いずれかの画像形成装置において、上記像担持体または、少なくとも像担持体を備えたプロセスカートリッジが交換されたことをを検知する交換検知手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至7いずれかの画像形成装置において、上記像担持体または少なくとも該像担持体を備えたプロセスカートリッジを装置本体から着脱可能に構成し、該像担持体または該プロセスカートリッジの着脱を検知する着脱検知手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の画像形成装置において、上記着脱検知手段を、上記像担持体または上記プロセスカートリッジを装置本体から着脱する際に開かれる装置本体のドアの開閉を検知する開閉検知手段としたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、上記像担持体または少なくとも該像担持体を備えたプロセスカートリッジを装置本体から着脱可能に構成した請求項1乃至8いずれかの画像形成装置、または、請求項9、10の画像形成装置において、上記像担持体の回転位置を検知する回転位置検知手段を備え、該回転位置検知手段を装置本体側に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至11いずれかの画像形成装置において、上記転写体をベルト状としたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1乃至11いずれかの画像形成装置において、上記転写体をドラム状としたことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項1乃至13いずれかの画像形成装置において、上記像担持体を回転駆動させる駆動モータとして、DCモータを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項1乃至13いずれかの画像形成装置において、上記像担持体を回転駆動させる駆動モータとして、ステッピングモータを用いたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a transfer member, a transfer driving roller for rotationally driving the transfer member, a plurality of image carriers disposed along the transfer member, A pattern image detection unit that detects a plurality of reference pattern images formed in sequence in the sub-scanning line direction on the transfer body by a plurality of image carriers, and each image carrier based on the detection result of the pattern image detection unit In the image forming apparatus including a phase adjusting unit that adjusts the phase of the velocity fluctuation of the body, the length in the sub-scanning line direction of the group of reference pattern images sequentially formed on the transfer body in the sub-scanning line direction is The least common multiple of the circumference of the image carrier and the circumference of the transfer driving roller is used.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a transfer member, a transfer driving roller that rotationally drives the transfer member, a plurality of image carriers disposed on the transfer member, and the plurality of image carriers. Pattern image detection means for detecting a plurality of reference pattern images formed in sequence in the sub-scanning line direction on the transfer body, and the phase of speed fluctuation of each image carrier based on the detection result of the pattern image detection means In the image forming apparatus including the phase adjusting unit for adjusting the image, the phase adjusting unit is arranged at a position separated from the circumference of the transfer driving roller after the pattern image detecting unit detects a predetermined reference pattern image. Based on the detection time until a certain reference pattern image is detected, the phase difference of the speed fluctuation between the image carriers is calculated, and the phase difference of the speed fluctuation between the image carriers is adjusted based on the calculated phase difference. It is characterized by doing.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, the interval between the reference toner images formed on the image carrier is set to (1 / n) (n = integer) of the peripheral length of the transfer driving roller. It is characterized by that.
According to a fourth aspect of the present invention, a transfer member, a plurality of image carriers arranged along the transfer member, and the plurality of image carriers are sequentially arranged on the transfer member in the sub-scanning line direction. Image forming means comprising: a pattern image detecting means for detecting a plurality of reference pattern images formed in step 1; and a phase adjusting means for adjusting the phase of the speed fluctuation of each image carrier based on the detection result of the pattern image detecting means. The apparatus includes speed detecting means for detecting the speed of the transfer body, and the speed of the transfer body is controlled based on a detection result of the speed detecting means.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the interval between the reference toner images formed on the image carrier is set to (1 / m) (m = Integer).
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the plurality of image carriers include a black image carrier that carries a black toner image, and a yellow toner image. The image bearing member for yellow to be carried, the cyan image bearing member for carrying a cyan toner image, and the magenta image bearing member for carrying a magenta toner image are driven to rotate the black image bearing member. A black drive motor and a color drive motor that rotationally drives the yellow image carrier, the cyan image carrier, and the magenta image carrier are provided.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the plurality of image carriers include a black image carrier that carries a black toner image, and a yellow toner image. A black image carrier and a yellow image carrier comprising a yellow image carrier, a cyan image carrier carrying a cyan toner image, and a magenta image carrier carrying a magenta toner image. A first drive motor that rotationally drives any one of the carrier, the cyan image carrier, and the magenta image carrier, and a second drive motor that rotationally drives the other image carrier. It is what.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, there is provided an exchange detecting means for detecting that the image carrier or at least the process cartridge provided with the image carrier is exchanged. It is characterized by having.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the image carrier or at least the process cartridge including the image carrier is configured to be detachable from the apparatus main body. An attachment / detachment detecting means for detecting attachment / detachment of the body or the process cartridge is provided.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the ninth aspect, the attachment / detachment detecting means detects opening / closing of a door of the apparatus main body that is opened when the image carrier or the process cartridge is attached / detached from the apparatus main body. The open / close detection means is a feature.
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, or the ninth aspect, wherein the image carrier or at least a process cartridge including the image carrier is detachable from the apparatus main body. The image forming apparatus includes a rotation position detection unit that detects a rotation position of the image carrier, and the rotation position detection unit is provided on the apparatus main body side.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, the transfer member has a belt shape.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, the transfer member is formed in a drum shape.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, a DC motor is used as a drive motor for rotationally driving the image carrier.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, a stepping motor is used as a drive motor for rotationally driving the image carrier.
請求項1、5乃至15の発明によれば、基準パターン像の群の長さを像担持体の周長と転写駆動ローラの周長との最小公倍数とすることで、以下に説明するように、像担持体の各位置に対応する検知結果を平均化すれば、各像担持体の位相を精度よく調整することができる。転写駆動ローラの回転速度変動と像担持体の回転速度変動とが重畳された変動成分は、像担持体の周長と転写駆動ローラの周長との最小公倍数を周期長とする周期変動となる。最小公倍数を周期長とする周期変動となるため、最小公倍数を越える長さの基準パターン像群を形成して、像担持体の各位置に対応する検知結果を平均化しても、同じ検知結果の繰り返しとなるため転写駆動ローラの回転速度変動の成分の除去に対して、効果がない。一方、最小公倍数未満長さの基準パターン像群を形成して、像担持体の各位置に対応する検知結果を平均化した場合は、最小公倍数長さの基準パターン像群を形成して、像担持体の各位置に対応する検知結果を平均化したものに比べて、データ数が少なくなるため、転写駆動ローラの回転速度変動を良好に除去することができない。よって、基準パターン像群の長さを最小公倍数とすることで、最小公倍数未満のものに比べて転写駆動ローラの回転速度変動を検知結果から良好に除去することができ、検知結果に基づいて、像担持体の速度変動の位相差を精度よく調整することができる。また、転写駆動ローラの回転速度変動を精度よく除去できる必要最低限の長さに基準パターン像群の長さを抑えることができ、色ずれ補正の処理時間が長くなるのを抑制することができる。 According to the first, fifth to fifteenth aspects of the present invention, the length of the group of reference pattern images is set to the least common multiple of the circumferential length of the image carrier and the circumferential length of the transfer driving roller, as described below. If the detection results corresponding to each position of the image carrier are averaged, the phase of each image carrier can be adjusted with high accuracy. The fluctuation component in which the rotation speed fluctuation of the transfer driving roller and the rotation speed fluctuation of the image carrier are superimposed becomes a period fluctuation whose cycle length is the least common multiple of the circumference of the image carrier and the circumference of the transfer driving roller. . Even if the detection result corresponding to each position of the image carrier is averaged by forming a reference pattern image group having a length exceeding the least common multiple, the same detection result is obtained. Since this is repeated, there is no effect on the removal of the rotational speed fluctuation component of the transfer drive roller. On the other hand, when a reference pattern image group having a length less than the least common multiple is formed and the detection results corresponding to the respective positions of the image carrier are averaged, a reference pattern image group having the least common multiple length is formed to form an image. Since the number of data is smaller than that obtained by averaging the detection results corresponding to the respective positions of the carrier, fluctuations in the rotation speed of the transfer driving roller cannot be removed satisfactorily. Therefore, by setting the length of the reference pattern image group to the least common multiple, it is possible to remove the fluctuation in the rotational speed of the transfer driving roller from the detection result better than that of the least common multiple, and based on the detection result, The phase difference of the speed fluctuation of the image carrier can be adjusted with high accuracy. Further, the length of the reference pattern image group can be suppressed to the minimum necessary length that can accurately remove the rotational speed fluctuation of the transfer driving roller, and the processing time for color misregistration correction can be suppressed from increasing. .
また、請求項2または3の発明によれば、像担持体間の速度変動の位相差を、パターン像検知手段が所定の基準パターン像を検知してから、転写駆動ローラの周長分離れた位置にある基準パターン像を検知するまでの検知時間から算出している。転写駆動ローラの回転速度変動は、転写駆動ローラ1回転を1周期とする周期変動であるので、1回転うち半分は、マイナスの変動成分であり、あとの半分はプラスの変動成分である。このマイナスの変動成分とプラスの変動成分は、等しいので、転写駆動ローラが1回転する間で相殺されて、転写駆動ローラが1回転する時間は、偏心などで回転速度変動がある場合とない場合とで違いが生じない。このことから、転写体の所定の位置がパターン像検知手段を通過してから、転写体の所定の位置から転写駆動ローラの周長分離れた位置がパターン像検知手段を通過するまでの時間は、転写駆動ローラ1回転を1周期とする回転速度変動のプラス変動成分とマイナス変動成分とが相殺されるので、転写駆動ローラが平均速度で回転したときにかかる時間と等しくなる。よって、転写駆動ローラの周長間隔で基準パターン像を検知すれば、転写駆動ローラ1回転を1周期とする回転速度変動によって検知時間が早まったり、遅くなったりすることがない。すなわち、転写駆動ローラ1回転を1周期とする回転速度変動の影響で検知時間が変動することがないのである。よって、パターン像検知手段が所定の基準パターン像を検知してから、転写駆動ローラの周長分離れた位置にある基準パターン像を検知するまでの検知時間を測定することで、以下の効果を得ることができる。すなわち、像担持体の回転速度変動成分のみの影響で検知時間が変動することとなり、この検知時間に基づいて、像担持体の回転速度変動がわかる。これにより、像担持体間の速度変動の位相差を、精度良く求めることができ、各像担持体の速度変動の位相を精度よく調整することができる。
According to the invention of
また、請求項4の発明によれば、速度検知手段の検知結果に基づいて転写体の速度を制御しているので、基準パターン像を転写体に形成中に転写駆動ローラの回転速度変動の影響が現れることが抑制される。その結果、転写体上に形成された基準パターン像には、像担持体の回転速度変動の影響のみが現れるので、この基準パターンを検知した検知結果に基づいて、演算される周期変動成分は、像担持体の回転速度変動成分となり、これから、各像担持体の位相差を精度良く求めることができる。その結果、各像担持体の速度変動の位相を精度よく調整することができる。
なお、各像担持体にそれぞれ回転速度検知手段を取り付けて、各像担持体の回転速度を制御して、各像担持体に回転速度変動を生じさせなくすることで、像担持体の回転速度変動によって生じる色ズレは、抑制することができる。しかしながら、各像担持体毎に回転速度検知手段を設ける必要があり、コスト高となってしまう。一方、請求項5の発明では、速度検知手段を一個設ければ、像担持体の回転速度変動によって生じる色ズレを抑制することができ、コストを抑えることができる。
According to the fourth aspect of the invention, since the speed of the transfer body is controlled based on the detection result of the speed detecting means, the influence of the rotational speed fluctuation of the transfer driving roller during the formation of the reference pattern image on the transfer body. Appears to be suppressed. As a result, in the reference pattern image formed on the transfer body, only the influence of the rotational speed fluctuation of the image carrier appears, so the periodic fluctuation component calculated based on the detection result of detecting this reference pattern is It becomes the rotational speed fluctuation component of the image carrier, and from this, the phase difference of each image carrier can be obtained with high accuracy. As a result, the phase of the speed fluctuation of each image carrier can be adjusted with high accuracy.
It should be noted that the rotational speed detection means is attached to each image carrier, and the rotational speed of each image carrier is controlled to prevent the rotational speed variation of each image carrier. Color shift caused by fluctuations can be suppressed. However, it is necessary to provide a rotational speed detecting means for each image carrier, which increases the cost. On the other hand, in the invention of
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー,シアン,マゼンタ,ブラック(以下、Y,C,M,Kと記す)のそれぞれの色に対応するプロセスカートリッジ1Y,C,M,Kと、現像装置20Y,C,M,Kとを備えている。4つのプロセスカートリッジ1Y,C,M,Kや、4つの現像装置20Y,C,M,Kは、画像形成物質として互いに異なる色のトナー(Y,C,M,Kトナー)を用いるが、それ以外は同様の構成になっており、それぞれ寿命到達時に交換される。Yトナーを用いるY用のプロセスカートリッジ1Yを例にすると、これはに示すように、ドラム状の感光体2Y、ドラムクリーニング装置3Y、除電ランプ(不図示)、帯電装置10Yなどを有している。また、Yトナーを用いるY用の現像装置20Yを例にすると、これはケーシング21Y、現像スリーブ22Y、マグネットローラ23Y、第1搬送スクリュウ24Y、第2搬送スクリュウ25Y、トナー濃度センサ26Yなどを有している。
Hereinafter, as an image forming apparatus to which the present invention is applied, an embodiment of an electrophotographic printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described.
First, the basic configuration of the printer will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the printer. In this figure, this printer includes
現像器20Yのケーシング21内では、筒状の現像スリーブ22Yがケーシング21Yに設けられた開口から周面の一部を露出させるように回転可能に配設されている。マグネットローラ23Yは、周方向に分かれる複数の磁極を有しており、現像スリーブ22Yに連れ回らないように現像スリーブ22Y内に固定されている。ケーシング21Y内において、これら現像スリーブ22Yや現像スリーブ23Yが配設されている現像部27Yよりも鉛直方向下方には、攪拌搬送部28Yが形成されており、この内部には磁性キャリアとYトナーとを含む図示しないY現像剤が収容されている。攪拌搬送部28Yは、第1搬送スクリュウ24Yを収容する第1搬送部と、第2搬送スクリュウ25Yを収容する第2搬送部とが仕切壁29Yによって仕切られている。但し、この仕切壁29Yは、搬送スクリュウの両端部にそれぞれ対向する位置に図示しない開口を有しており、両搬送部はこれら両端部の開口を通して互いに連通している。
In the casing 21 of the developing
第1搬送部内の第1搬送スクリュウ24Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるのに伴って、第1搬送部内のY現像剤を同図の紙面に直交する方向における手前側から奥側へと攪拌搬送する。第1搬送スクリュウ24Yによって図中の奥側端部付近まで搬送されたY現像剤は、仕切壁29Yに設けられた図示しない開口を通って第2搬送部における図中の奥側端部付近に進入する。
As the first conveying
第2搬送部内の第2搬送スクリュウ25Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるのに伴って、第2搬送部内のY現像剤を図中奥側から手前側へと攪拌搬送する。このようにY現像剤が第2搬送部内で攪拌搬送される過程で、Y現像剤の一部はマグネットローラ23Yの図示しない汲み上げ磁極によって発せられる磁力により、図中反時計回りに回転する現像スリーブ22Yの表面に汲み上げられる。現像スリーブ22Yに汲み上げられなかったY現像剤は、第2搬送スクリュウ25Yの回転駆動に伴って第2搬送部内における図中手前側の端部付近まで搬送された後、仕切壁29Yに設けられた図示しない開口を通って第1搬送部内に進入する。このようにして、攪拌搬送部28Y内では、Y現像剤が第1搬送部と第2搬送部とを循環搬送されながら、Yトナーの摩擦帯電が図られる。
The
現像スリーブ22Yによって汲み上げられたY現像剤は、現像スリーブ22Yに対して所定の間隙を介して対向するように配設されたドクターブレード30Yによってスリーブ上における層厚が規制される。そして、現像スリーブ22Yの回転に伴って、Y用の感光体2Yに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体2Y上の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体2Y上の静電潜像がYトナー像に現像される。現像スリーブ22Yの回転に伴って現像領域を通過したY現像剤は、ケーシング21Y内の現像部27Y内に戻った後、マグネットローラ23Yの互いに反発する2つの磁極によって形成される反発磁界の影響を受けてスリーブ表面から離脱する。そして、攪拌搬送部28Yの第2搬送部内に戻る。
The Y developer pumped up by the developing sleeve 22Y is regulated in layer thickness on the sleeve by a doctor blade 30Y disposed so as to face the developing sleeve 22Y with a predetermined gap. As the developing sleeve 22Y rotates, the developing sleeve 22Y is conveyed to a developing area facing the Y photoconductor 2Y, where Y toner is attached to the electrostatic latent image on the photoconductor 2Y. By this adhesion, the electrostatic latent image on the photoreceptor 2Y is developed into a Y toner image. The Y developer that has passed through the developing region with the rotation of the developing sleeve 22Y returns to the developing
攪拌搬送部28Yの第1搬送部の上壁には、透磁率センサからなるトナー濃度センサ26Yが固定されている。このトナー濃度センサ26Yは、その直下を通過するY現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、トナー濃度センサ26YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しないトナー補給制御部に送られる。このトナー補給制御部は、トナー濃度センサ26Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefを格納したRAM(ランダム・アクセス・メモリー)を備えている。このRAM内には、他の現像装置に搭載された図示しないトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるC用Vtref、M用Vtref、K用Vtrefのデータも格納されている。Y用Vtrefは、図示しないY用のトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記トナー補給制御部は、Y用のトナー濃度センサ26Yからの出力電圧の値をY用Vtrefに近づけるように、図示しないY用のトナー搬送装置を駆動制御して攪拌搬送部28Yの第1搬送部内にYトナーを補給する。この補給により、第2搬送部内のY現像剤中のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他の現像装置についても、図示しないC,M,K用のトナー搬送装置を用いた同様のトナー補給制御が実施される。
A toner concentration sensor 26Y made of a magnetic permeability sensor is fixed to the upper wall of the first conveyance unit of the
Y用のプロセスユニット1Yにおいて、感光体2Yは図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される。このように回転駆動される感光体2Yの表面は、帯電装置10Yによって一様帯電せしめられた後、Y用のレーザービームLyによって走査されてY用の静電潜像を担持する。このYの静電潜像は、上述のY用の現像装置20YによってYトナー像に現像された後、後述する中間転写ベルト41上に1次転写される。
In the
ドラムクリーニング装置3Yは、感光体2Yに先端部を当接させるクリーニングブレード4Y、回収スクリュウ5Y、ステアリン酸亜鉛ブロック6Y、バネ7Y、塗布ブラシ8Y等を有している。クリーニングブレード4Yは、1次転写工程を経た後の感光体2Y表面に残留したトナーを除去する。除去されたトナーは、回収スクリュウ5Y上に落下する。そして、回収スクリュウ5Yの回転に伴ってスクリュウ軸線方向の端部まで搬送され、ここで図示しない排出口からドラムクリーニング装置3Yの外部に排出された後、図示しない廃トナーボトル内に搬送される。クリーニングブレード4Yと感光体2Yとの当接位置よりもドラム回転方向下流側では、回転軸上に複数の起毛を立設せしめた塗布ブラシ8Yがブラシ先端を感光体2Yに当接させながら回転している。この塗布ブラシ8Yには、バネ7Yによってステアリン酸亜鉛ブロック6Yが押し付けられている。塗布ブラシ8Yは、その回転に伴ってステアリン酸亜鉛ブロック6Yからステアリン酸亜鉛を掻き取ってブラシ先端に付着させた後、感光体2Yの表面に潤滑剤として塗布する。
The
このようにして潤滑剤が塗布された感光体2Yの表面は、図示しない除電ランプによって除電された後、帯電装置10Yによって一様帯電せしめられる。なお、同図においては、帯電装置10Yとして、帯電バイアスが印加される帯電ローラ11Yを感光体2Yに摺擦あるいは微小ギャップを介して対向せしめることで、感光体2Yを一様帯電せしめるタイプのものを示した。かかる構成の帯電装置10Yに代えて、コロトロンあるいはスコロトロン方式による帯電チャージャーを用いてもよい。
The surface of the
先に示した図1において、プロセスカートリッジ1Y,C,M,Kの図中下方には、光走査装置100が配設されている。この光走査装置100は、図示しない光書込回路によって制御される。また、この光書込回路は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて、光走査装置100の駆動を制御する。
In FIG. 1 described above, an
光走査装置100は、光書込回路の制御信号に基づいて発したレーザービームにより、プロセスカートリッジ1Y,C,M,Kにおけるそれぞれの感光体を光走査する。この光走査により、感光体2Y,C,M,K上にY,C,M,K用の静電潜像が形成される。なお、光走査装置100は、レーザー発振器から発したレーザービームを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
The
プロセスカートリッジ1Y,C,M,Kの図中上方には、転写体たる中間転写ベルト41を張架しながら無端移動せしめる転写ユニット40が配設されている。転写手段たる転写ユニット40は、中間転写ベルト41の他、クリーニング装置42などを備えている。また、4つの1次転写バイアスローラ43Y,C,M,K、2次転写バックアップローラ44、クリーニングバックアップローラ45、テンションローラ46、従動ローラ47なども備えている。中間転写ベルト41は、これら8つのローラに張架されながら、少なくとも何れか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。1次転写バイアスローラ43Y,C,M,Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト41を感光体2Y,C,M,Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。これら1次転写バイアスローラは、中間転写ベルト41の裏面(ループ内周面)にトナーとは逆極性(例えばプラス)の転写バイアスを印加する方式のものである。1次転写バイアスローラ43Y,C,M,Kを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト41は、その無端移動に伴ってY,C,M,K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体2Y,C,M,K上のY,C,M,Kトナー像が重ね合わせて1次転写される。これにより、中間転写ベルト41上に4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
Above the
転写ユニット40における上述した8つのローラは、何れも中間転写ベルト41のループ内側に配設されている。転写ユニット40は、これら8つのローラの他、中間転写ベルト41のループ外側に配設された2次転写ローラ48も有している。この2次転写ローラ48は、上述した2次転写バックアップローラ44との間に中間転写ベルト44を挟み込んで2次転写ニップを形成している。2次転写ニップでは、2次転写ローラ48に印加される2次転写バイアスと、アース接続された2次転写バックアップローラ44との電位差によって2次転写電界が形成されている。
The eight rollers described above in the
光書込装置100の図中下方には、紙収容カセット50、これらに組み込まれた給紙ローラ51など有する紙収容手段が配設されている。紙収容カセット50は、シート部材たる転写紙Pを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Pには給紙ローラ51を当接させている。給紙ローラ51が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Pが給紙路52に向けて送り出される。
In the lower part of the
この給紙路52の末端付近には、レジストローラ対53が配設されている。レジストローラ対53は、記録シートたる転写紙Pを挟み込むべく両ローラを回転させるが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Pを適切なタイミングで上述の2次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト41上に形成された上述の4色トナー像は、2次転写ニップで転写紙Pに重ね合わされながら、上述した2次転写電界やニップ圧の影響を受けて転写紙P上に一括2次転写される。そして、転写紙Pの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このフルカラートナー像は、転写紙Pとともに定着装置60に送られて、転写紙Pの表面に定着せしめられる。
A registration roller pair 53 is disposed near the end of the
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト41の表面には、転写紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニングバックアップローラ45との間に中間転写ベルト41を挟み込んでいるクリーニング装置42によってクリーニングされた後、上述した廃トナーボトル内に搬送される。
Transfer residual toner that has not been transferred to the transfer paper P adheres to the surface of the
定着装置60は、内部にハロゲンランプ等の発熱源を内包しながら、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動せしめられる定着ローラ61と、定着ベルトユニット62とを有している。そして、定着ベルトユニット62は、無端状の定着ベルト63を、加圧ローラ64と従動ローラ65とによって張架しながら、図中反時計回りに無端移動せしめる。加圧ローラ64と、定着ローラ61とは、定着ベルト63を介して所定の圧力で当接している。これにより、定着ベルト63のおもて面と、定着ローラ61とが接触する定着ニップが形成されている。定着装置60内に送り込まれた転写紙Pは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ61に密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化せしめられ、転写紙Pの表面にフルカラー画像が定着される。
The fixing device 60 includes a fixing
定着装置60内でフルカラー画像の定着処理が施された転写紙Pは、定着装置60を出た後、反転搬送路70と排紙ローラ対71とを経由して、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック部72上にスタックされる。
The transfer paper P on which the fixing process of the full-color image has been performed in the fixing device 60 is provided on the upper surface of the printer housing via the
中間転写ユニット40と、これよりも上方にあるスタック部72との間には、ボトル支持部が配設されている。このボトル支持部は、Y,C,M,Kトナーを収容するトナー収容器たるトナーボトル73Y,C,M,Kを搭載している。これらトナーボトル73Y,C,M,K内に収容されているY,C,M,Kトナーは、それぞれ図示しないY,C,M,K用のトナー搬送装置により、現像手段たる現像装置20Y,C,M,K内に補給される。なお、トナーボトル73Y,C,M,Kは、プロセスカートリッジ1Y,C,M,Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能になっている。
A bottle support portion is disposed between the
図3は、感光体2の駆動機構30を示す図である。この駆動機構30は、Y、C、M、Kの4つの駆動モータ31Y、31C、31M、31Kを備えている。Y用駆動モータ31Yの駆動力は、Y用感光体ギヤ32Yを介してY用感光体2Yに伝達される。また、C用駆動モータ32Cの駆動力は、C用感光体ギヤ32Cを介してC用感光体2Cに伝達され、M用駆動モータ31Mの駆動力は、M用感光体ギヤ32Mを介してM用感光体2Mに伝達される。同様にして、K用駆動モータ31Kの駆動力は、K用感光体ギヤ32Kを介してK用感光体に伝達される。カラーモード印刷時には、4つの駆動モータ31Y、C、M,Kを動作させる。一方、モノクロモード印刷時には、K用駆動モータ31Kのみを動作させる。
FIG. 3 is a diagram showing a
各駆動モータとしては、ステッピングモータを用いても良いし、DCモータを用いても良い。 As each drive motor, a stepping motor or a DC motor may be used.
図4に示すように、感光体2は、感光体駆動ギヤ32とカップリングなどの連結部材33を介して取り付けられており、駆動機構30から脱着可能となっている。また、駆動機構30には、各感光体2の回転位置を検知する位置検知手段34が設けられている。図4に示すように、回転位置検知手段34は、各感光体ギヤ32の側面に取り付けられたフィラー34bと、このフィラー34bを検知するセンサ34aとからなっている。フィラー34aは、図5に示すように感光体ギヤ32の半周分の長さを有している。例えば、フィラー34bを検知するセンサ34aとして、反射型光センサを用いた場合、少なくともフィラー34bのセンサ対向面を光を反射する部材で構成しておく。センサ34aがフィラー34bと対向しているときは、反射型センサからの光をフィラー34bが反射して、センサ34aから出力信号が得られる。一方、センサ34aがフィラー34bと対向していないときは、センサ34aが光を検知することがないので、センサ34aから出力信号が得られない。これにより、感光体2の回転半周期ごとに、センサ34aからの信号が出力信号なしの状態から出力信号ありの状態へ、出力信号ありの状態から出力信号なしの状態へ切り替わる。このように、フィラー34bを感光体ギヤ32の半周分の長さに設定することで、出力信号が切り替わる2箇所のうちどちらか一方を感光体2の基準位置として設定することができる。これにより、センサ34aがフィラー34bと対向しているときは、出力信号ありの状態から出力信号なしの状態へ切り替わる図中Aの点を感光体2の基準位置として設定することができ、センサ34aがフィラー34bと対向していないときは、出力信号なしの状態から出力信号ありの状態へ切り替わる図中Bの点を感光体2の基準位置として設定することができる。すなわち、少なくとも感光体を半分回転させるだけで、感光体2の基準位置を設定することができるのである。なお、フィラー34bの長さは、これに限らず、例えば、図6に示すように感光体ギヤ32の1/4周分の長さにして、その反対側にも同様のフィラー34bを設けるようにしても良い。このようにすれば、1/4周期でセンサ34aの信号が切り替わるので、少なくとも1/4感光体2を回転させれば、感光体2の基準位置を設定することができる。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態においては、回転検知手段を装置本体に備え付けられた駆動機構30に設けているが、装置本体から着脱可能に設けられた感光体2や、感光体2を備えたプロセスカートリッジに設けても良い。しかし、回転検出手段34は、感光体やプロセスカートリッジに比べて寿命が長いので、装置本体側に設けた方が、寿命がきていない回転検出手段34が感光体やプロセスカートリッジとともの交換されることがないので、コストを下げることができる。
In the present embodiment, the rotation detecting means is provided in the
図7は中間転写ベルト41の斜視図である。図において、中間転写ベルト41の側方には、2つの反射型フォトセンサ69a、69bが配設されている。光学センサとしてのこれら反射型フォトセンサ69a、69bは、それぞれ図示しない発光素子及び受光素子を有している。
FIG. 7 is a perspective view of the
図8は、本レーザプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。図において制御部150は、それぞれ電気的に接続されたトナー像形成部1Y、1M、1C、1K、光書込ユニット2、給紙カセット3、4、レジストローラ対5、転写ユニット6、反射型フォトセンサ69a、69bなどに接続されている。また、この制御部150は、演算処理を実施するCPU150aと、データを記憶するRAM150bと、DSP(Digital Signal Processor)150cとを備えている。RAM150bには、反射型フォトセンサの検知結果に基づいて感光体の速度変動の位相を調整する位相調整プログラムを備えており、このプログラムがCPU150a等により実行され、制御部150が、位相差調整手段として機能している。
FIG. 8 is a block diagram showing a part of an electric circuit of the laser printer. In the figure, a
本実施形態のプリンタの制御部150は、各感光体の周期的な回転速度変動によって生じる位相差を補正して、色ずれ補正を行っている。この色ずれ補正では、感光体2Y、2C、2M、2Kのそれぞれ両端付近で基準可視像である基準像が現像され、中間転写ベルト41の端部付近に順次転写される。この転写により、中間転写ベルト41の両端には、それぞれ図9に示すような位置ずれ検知用のY、C、M、Kそれぞれの基準パターン像群SK、SM、SC、SYが形成される。基準パターン像のうち、K色の基準パターン像(SK1〜SKn)及びC色の基準パターン像(SC1〜SCn)は中間転写ベルト41の無端移動に伴ってパターン像検知手段たる図中上側の反射型フォトセンサ69bによって検知される。一方、M色の基準パターン像(SM1〜SMn)及びY色の基準パターン像(SY1〜SYn)は中間転写ベルト41の無端移動に伴って図中下側の反射型フォトセンサ69aによって検知される。
The
上記各色の基準パターン像群を形成する際、図10に示すように、回転位置検知手段34の検知信号を揃えて、各色の感光体2の基準位置を合わせておく。なお、図10では、各感光体2の基準位置を図5に示すBの位置にしているが、いくつかの感光体の基準位置がAの位置となっていても良い。
When forming the reference pattern image group of each color, as shown in FIG. 10, the detection signals of the rotation position detecting means 34 are aligned, and the reference positions of the
ここで、図11に示すように、中間転写ベルト41の図中上側の基準パターン像SUは、周期変動のない理想の感光体2によって形成されたものであり、図中下側の基準パターン像SDは、回転速度変動のある感光体によって形成されていると仮定する。図中上側の基準パターン像SUは、回転速度変動のない感光体2によって作成されているので、基準パターン像SUの間隔が等間隔Pで形成される。その結果、反射型フォトセンサ69bの検知時間ta1、ta2、ta3・・・も等間隔となる。一方、回転速度変動のある感光体2によって形成された図中下側の各基準パターン像(SD)は、副走査方向の位置ずれが生じ、基準パターン像SDの間隔が等間隔でなくなる。その結果、図11に示すように、中間転写ベルト41の上側に形成された理想の基準パターン像(SU)の形成位置から、中間転写ベルト41の下側各基準パターン像(SD2、SD3、SD4)は、それぞれd1、d2、d3、d4離れた位置に形成されてしまう。その結果、反射型フォトセンサ69aの検知時間tb1、tb2、tb3、tb4・・・もそれぞれ異なる。
Here, as shown in FIG. 11, the upper reference pattern image SU in the drawing of the
そこで、上記制御部150は、基準パターン像間の検知時間と中間転写ベルト41の移動速度とに基づいて、基準パターン像の基準位置からのずれ量(d1、d2、d3・・・)を演算することで、感光体2の回転速度変動を求めるのである。具体的に説明すると、図9に示す、中間転写ベルト上側に形成されたK色基準パターン像群(SK)の各基準パターン像間の検知時間を制御部内の記憶部に記憶する。また、これに平行して、中間転写ベルト下側に形成されたM色基準パターン像群(SM)の各基準パターン像間の検知時間を制御部内の記憶部に記憶する。そして、K色基準パターン像の検知時間と中間転写ベルト41の移動速度とに基づいて、K色の基準パターン像についての理想位置からのずれ量(d1、d2、d3・・・)を演算するのである。これにより、K色の感光体2の回転速度変動を求めることができる。また、M色基準パターン像の検知時間と中間転写ベルト41の移動速度とに基づいて、M色の基準パターン像についての理想位置からのレジストずれ量(d1、d2、d3・・・)を演算して、M色の感光体2の回転速度変動を求める。
K色の基準パターン像群SKの中間転写ベルト41の移動方向下流側に形成されているC色の基準パターン像群SCも、上記と同様な処理を実行して、C色の感光体2Cの回転速度変動を求める。また、M色の基準パターン像群SMの中間転写ベルト41の移動方向下流側に形成されているY色の基準像群SYも、上記と同様な処理を実行して、Y色の感光体2Yの回転速度変動を求める。
Therefore, the
The C reference pattern image group SC formed on the downstream side in the moving direction of the
図12は、上記演算により得られたK色の感光体2Kの回転速度変動と、M色の感光体2Mの回転速度変動とを示したグラフである。図12の横軸は、基準像群の最初の基準像を反射型フォトセンサ69で検知してからの経過時刻であり、縦軸は各経過時刻における基準位置からのずれ量を示している。図12に示すように、K色の感光体2Kの回転速度変動とM色の感光体2Mの回転速度変動に位相差Bがある結果、ある経過時刻においては、M色とK色とが大きく色ずれしてしまう。 FIG. 12 is a graph showing the rotational speed fluctuation of the K-color photoconductor 2K and the rotational speed fluctuation of the M-color photoconductor 2M obtained by the above calculation. The horizontal axis in FIG. 12 represents the elapsed time since the first reference image of the reference image group was detected by the reflective photosensor 69, and the vertical axis represents the amount of deviation from the reference position at each elapsed time. As shown in FIG. 12, as a result of the phase difference B between the rotational speed fluctuation of the K-color photoconductor 2K and the rotational speed fluctuation of the M-color photoconductor 2M, the M color and the K color become large at a certain elapsed time. Color shift.
そこで、制御部150は、上記演算により求められたK色とM色の感光体2の周期変動に基づいて、M色とK色との位相差Bを演算により求める。この求められた位相差Bに基づき、M用駆動モータ31Mを制御し、M色の感光体2Mを所定角度回転させて、図13に示すように、M色の感光体2Mの回転基準位置を位相差B分、K色感光体の回転基準位置からずらす。これにより、K色の感光体の周期変動とM色の感光体の周期変動との位相差が調整され、図14に示すように、M色とK色との色ずれが低減される。
Therefore, the
C色の感光体2Cに関しても、K色の感光体の周期変動との位相差を演算により求め、この求められた位相差に基づいてC色の感光体を所定角度回転させてC色の回転基準位置を位相差分、K色感光体の回転基準位置からずらして、K色周期変動とC色の周期変動との位相差を調整する。Y色においても、同様にして回転基準位置をK色との位相差分調整する。これにより、Y、M,C感光体の位相差がK色の感光体の周期変動を基準にして補正される。これにより、各色の色ずれを良好に低減することができる。 Also for the C color photoconductor 2C, a phase difference from the periodic fluctuation of the K color photoconductor is obtained by calculation, and the C color photoconductor is rotated by a predetermined angle based on the obtained phase difference to rotate the C color. The phase difference between the K color cycle variation and the C color cycle variation is adjusted by shifting the reference position from the phase difference and the rotation reference position of the K color photoreceptor. Similarly, for the Y color, the phase difference between the rotation reference position and the K color is adjusted. As a result, the phase difference between the Y, M, and C photoconductors is corrected based on the period variation of the K color photoconductor. Thereby, the color shift of each color can be reduced favorably.
基準パターン像の間隔Pを感光体の周長(1/m)(m=整数)に設定していない場合は、感光体を1回転させて基準パターン像群を形成しても、基準パターン像群の一番最後の基準パターン像は、感光体が1回転する手前で形成されるものである。よって、この基準パターン像に基づいて、感光体の周期変動を算出しても、感光体1回転分の周期変動を求めることができない。このため、感光体の周期変動の波形を精度良く求めるためには、感光体の周長以上基準パターン像群を形成する必要がある。このため、測定時間が長くなって位置ズレ補正制御の時間が長くなってしまう。
一方、基準パターン像の間隔Pを感光体の周長(1/m)(m=整数)に設定すれば、感光体の周長分基準パターン像群を形成するだけで、感光体の周期変動を精度良く求めることができ、位置ズレ補正制御の時間を短くすることができる。これは、基準パターン像の間隔Pを感光体の周長(1/m)(m=整数)にして感光体の周長分基準パターン像群を形成すると、基準パターン像群の一番最後の基準パターン像は、感光体がちょうど1回転したときに形成されるものである。よって、この基準パターン像に基けば、感光体1回転分の周期変動を求めることができる。また、基準パターン像の間隔が多少広くても、感光体1回転時の測定データを得ることができるので、これから、位相を精度良く検出することが可能となる。
If the interval P of the reference pattern image is not set to the circumferential length (1 / m) (m = integer) of the photosensitive member, the reference pattern image can be formed even if the photosensitive member is rotated once to form the reference pattern image group. The last reference pattern image in the group is formed before the photoconductor rotates once. Therefore, even if the periodic fluctuation of the photoconductor is calculated based on the reference pattern image, the cyclic fluctuation for one rotation of the photoconductor cannot be obtained. For this reason, in order to accurately obtain the waveform of the periodic fluctuation of the photoconductor, it is necessary to form a reference pattern image group that is equal to or longer than the circumference of the photoconductor. For this reason, the measurement time becomes longer, and the time for the positional deviation correction control becomes longer.
On the other hand, if the interval P of the reference pattern image is set to the circumferential length (1 / m) (m = integer) of the photoconductor, the period variation of the photoconductor can be achieved only by forming a reference pattern image group for the circumference of the photoconductor. Can be obtained with high accuracy, and the time for positional deviation correction control can be shortened. This is because, when the reference pattern image group is formed for the circumference of the photosensitive member by setting the interval P of the reference pattern image to the peripheral length (1 / m) (m = integer) of the photosensitive member, the last pattern of the reference pattern image group is formed. The reference pattern image is formed when the photoconductor rotates exactly once. Therefore, based on this reference pattern image, it is possible to obtain a periodic variation for one rotation of the photosensitive member. In addition, even when the interval between the reference pattern images is somewhat wide, measurement data during one rotation of the photosensitive member can be obtained, so that the phase can be detected with high accuracy.
また、上記では中間転写ベルト両端にそれぞれ反射型フォトセンサ69a、69bを設けた例について説明したが、図15に示すように各トナー像群に対応する反射型フォトセンサ(69K、69C、69M、69Y)を設けるようにしてもよい。これにより、各色基準像群を一度で検知することができ、位置ズレ補正制御の時間を短縮することができる。
In the above description, the
感光体の1回転を1周期とする回転速度変動は、感光体の偏心などのよって起こるため、感光体が装置本体から着脱されたり、交換されたりしない限り、感光体間の周期変動の位相差が変化することがない。よって、感光体が装置本体から着脱されたり、交換されたりしたときに、色ずれ補正制御を行えば良い。また、このとき、4色の感光体全てに対して行う必要はなく、交換または着脱された感光体と、周期変動の位相差を調整の基準となるK色の感光体との位相差を調整すればよい。このため、上述のように4色の基準パターン像を作る必要がなく、K色の基準パターン像群と、交換または着脱された感光体に対応する色の基準パターン像を形成するだけでよい。なお、基準のK色の感光体が交換された場合は、K色の感光体と、Y、C、Mのいずれかの感光体とで位相差を算出し、位相差を調整する。一方、位相差を算出しなかったその他の感光体については、今回算出した位相差と、交換前の位相差との差分値を取り、この差分値分、感光体を回転させて位相差を調整する。 The rotational speed fluctuation with one rotation of the photosensitive member as one cycle occurs due to the eccentricity of the photosensitive member. Therefore, unless the photosensitive member is attached to or detached from the apparatus main body or replaced, the phase difference of the periodic fluctuation between the photosensitive members. Will not change. Therefore, color misregistration correction control may be performed when the photoconductor is detached from the apparatus main body or replaced. At this time, it is not necessary to perform the process on all the four color photoconductors, and the phase difference between the exchanged or detached photoconductor and the K color photoconductor which is a reference for adjusting the phase difference of the period variation is adjusted. do it. For this reason, it is not necessary to create four-color reference pattern images as described above, and it is only necessary to form a K-color reference pattern image group and a color reference pattern image corresponding to the exchanged or detached photoconductor. When the reference K-color photoconductor is replaced, the phase difference is calculated by adjusting the phase difference between the K-color photoconductor and any one of Y, C, and M photoconductors. On the other hand, for other photoconductors for which the phase difference was not calculated, the difference value between the phase difference calculated this time and the phase difference before replacement is taken, and the phase difference is adjusted by rotating the photoconductor by this difference value. To do.
また、上記では、感光体駆動させる駆動モータ31を、各感光体毎に設けていたので、各色の駆動モータ31K、31M、31C、31Yをそれぞれ制御すれば、各色感光体2K、2M、2C、2Yの回転基準位置をそれぞれ調整して、感光体の周期変動の位相差を補正することができる。しかし、図16に示すように、駆動機構30が、M、C、Y(カラー)の3つの感光体を駆動させるカラー用駆動モータ31Aと、K色の感光体を駆動させる黒用駆動モータ31Kとの2つの駆動モータからなるとき、M、C、Y(カラー)の3つの感光体2M、2C、2Yは、それぞれ独立して駆動させることができない。よって、M色C色間、C色Y色間、M色Y色間に感光体1回転を1周期の周期変動に位相差があっても、これらの位相差を補正することができない。このため、このような構成の駆動機構の場合は、M色、C色、Y色に関しては、中間転写ベルト上に感光体1回転を1周期とする周期変動の位相が合うように、感光体を組付ける。なお、図中33は、アイドラギヤを示している。
このような駆動機構の場合は、K色感光体2Kの周期変動とM、C、Yいずれかの感光体の周期変動との位相差を補正すれば、各色の色ずれを補正することができるので、位置ずれ補正制御の時間および位置ずれ補正の演算負荷を低減することができる。
In the above description, the
In the case of such a drive mechanism, the color misregistration of each color can be corrected by correcting the phase difference between the periodic variation of the K-color photoconductor 2K and the periodic variation of any of the M, C, and Y photoconductors. Therefore, it is possible to reduce the time for misalignment correction control and the calculation load for misalignment correction.
また、図17に示すように、K色、M色の2つの感光体2K、2Mを駆動させる第1駆動モータ31Bと、C色、Y色の感光体2C、2Yを駆動させる第2駆動モータ31Cとで駆動機構が構成されている場合は、M色とK色間に位相差が生じないように感光体を組付ける必要がある。また、C色とY色間との間にも位相差が生じないように感光体を組付ける。このような駆動機構の場合は、K色およびC色のいずれかとC色およびY色のいずれかとの位相差を補正すれば、各色の色ずれを補正することができる。
Further, as shown in FIG. 17, a
また、本実施形態の位置ずれ補正は、2色間の位相差がわかればよいので、感光体の周期変動を求めなくても良い。すなわち、基準パターン像の検知時間のうち基準位置からのレジストずれ量が最大のときの基準パターン像がそれぞれの色でわかれば、色間の位相差がわかり、色ずれを補正することができる。具体的に説明すると、例えば、K色感光体において、検知時間が最大となる基準パターン像がSK3で、M色の感光体において、検知時間が最大となる基準パターンがSM5のときは、K色の感光体の周期変動とM色の感光体の周期変動とは、基準パターン2個分の位相差があることがわかる。基準パターン間のピッチは、予め設定されているので、このピッチ間距離と感光体の直径とから位相差を調整するための感光体の回転角度を算出する。そして、M色の駆動モータを算出された角度分回転させて、M色の回転基準位置をK色の回転基準位置から位相差分ずらす。 Further, the positional deviation correction according to the present embodiment only needs to know the phase difference between the two colors. That is, if the reference pattern image when the amount of registration deviation from the reference position is maximum in the detection time of the reference pattern image is known for each color, the phase difference between the colors can be known, and the color deviation can be corrected. More specifically, for example, when the reference pattern image having the maximum detection time is SK3 in the K photoconductor and the reference pattern having the maximum detection time is SM5 in the M photoconductor, the K color is used. It can be seen that there is a phase difference of two reference patterns between the periodic variation of the photoconductor and the periodic variation of the M color photoconductor. Since the pitch between the reference patterns is set in advance, the rotation angle of the photoconductor for adjusting the phase difference is calculated from the distance between the pitches and the diameter of the photoconductor. Then, the M drive motor is rotated by the calculated angle to shift the M rotation reference position from the K rotation reference position by a phase difference.
次に、本実施形態の特徴点について説明する。上述のように、中間転写ベルト上に基準パターン像を形成して、この基準パターン像を反射型フォトセンサ69で検知して得られる検知時間には、ノイズとして転写駆動ローラ45の周期変動が含まれてしまう。その結果、フォトセンサ69の検知時間と中間転写ベルト41の速度とから求められた周期変動は、実際には感光体2の周期変動と転写駆動ローラ45の周期変動が重畳されたものとなっているのである。よって、この転写駆動ローラ45の周期変動によって、2色間の位相差を精度よく検知することができず、色ずれを精度よく補正することができない。よって、感光体2の位置ズレを精度良く抑えるためには、ノイズである転写駆動ローラ45の周期変動を精度良く除去する必要がある。本実施形態のプリンタにおいては、転写駆動ローラ45の周期変動を精度良く除去する機能を備えている。以下、このノイズである転写駆動ローラ45の周期変動を精度良く除去する手段について、実施例1乃至3に示す。
Next, features of the present embodiment will be described. As described above, the detection time obtained by forming the reference pattern image on the intermediate transfer belt and detecting the reference pattern image by the reflection type photosensor 69 includes the periodic fluctuation of the
[実施例1]
実施例1は、中間転写ベルト上に形成する各色の基準パターン像群の長さを、感光体の周長と転写駆動ローラの周長との最小公倍数とするのである。感光体の周長に対して駆動ローラ45の周長が十分小さければ、感光体2の1回転を1周期とする周期変動の周波数と駆動ローラ45の1回転を1周期とする周波数とが大きく異なる。このため、周波数解析を行って、高周波成分を除去すれば、駆動ローラ45の周期変動を精度良く除去することができる。よって、少なくとも感光体2の周長分の基準パターン像群を作れば、感光体の周期変動成分を精度良く検知することができる。
[Example 1]
In the first embodiment, the length of the reference pattern image group of each color formed on the intermediate transfer belt is set to the least common multiple of the circumferential length of the photosensitive member and the circumferential length of the transfer driving roller. If the peripheral length of the driving
しかし、感光体2の周長と駆動ローラ45の周長とが近いと、感光体2の1回転を1周期とする周波数と駆動ローラ45の1回転を1周期とする周波数とが近くなり、周波数解析で駆動ローラ45の周期変動を除去することが困難となる。このように感光体2の周長と駆動ローラ45の周長とが近い場合は、基準パターン像群の長さを感光体2の複数周期分に設定し、基準パターン像の検知時間と中間転写ベルト41の速度とから演算された波形を感光体2の回転速度変動の周期で平均化処理することで、転写駆動ローラ45の周期変動を除去することが考えられる。転写駆動ローラ45の周期変動を精度良く除去しようと思えば、基準パターン像群の長さを十分長くして、平均化処理する回数を増やせばよい。しかし、基準パターン像群の長さを長くしすぎると、位置ずれ補正制御の時間が長くなってしまう。また、基準パターン像群の長さが短いと、十分に転写駆動ローラ45の周期変動を除去することができず、精度のよい位置ずれ補正をすることができなくなってしまう。
However, if the circumference of the
実施例1では、中間転写ベルト上に形成する各色の基準パターン像群の長さを、感光体2の周長と転写駆動ローラ45の周長との最小公倍数とすることで、基準像パターン群の長さを最小限に抑えるとともに、駆動ローラの周期変動成分を良好に除去することができる。
In the first exemplary embodiment, the length of the reference pattern image group of each color formed on the intermediate transfer belt is set to the least common multiple of the peripheral length of the
以下に、具体的的に説明する。図18は、感光体2の直径が80[mm]、転写駆動ローラ45の直径が70[mm]のときの転写駆動ローラ45の周期変動と、感光体2の周期変動とを示す図である。図18の点線は、転写駆動ローラ45の周期変動を示しており、図中実線は、感光体2の周期変動を示している。また、図中太線は、基準パターン像の理想位置からのずれ量をプロットしたときの波形である。図に示すように、理想位置からのずれ量は、感光体の周期変動と転写駆動ローラの周期変動が重畳されたものであることがわかる。
Specific description will be given below. FIG. 18 is a diagram illustrating a periodic variation of the
図18に示ように、感光体は7回転(7周期)し、駆動ローラは8回転(8周期)したとき、感光体2の周期変動の位相と転写駆動ローラ45の周期変動の位相とが同じになる。すなわち、転写駆動ローラ45の周期変動と感光体2の周期変動とが重畳された速度変動は、感光体の周長と転写駆動ローラ45の周長との最小公倍数を周期長さを有する周期変動となるのである。よって、転写駆動ローラ45の周期変動と感光体2の周期変動とが重畳された速度変動を、感光体の回転周期で分割すると、最初の部分(W1)から、7個目の部分(W7)までは、転写駆動ローラの周期変動と感光体との位相差がそれぞれ異なっている。一方、8個目(W8)の部分における転写駆動ローラの周期変動と、感光体の周期変動との位相差は、最初の部分(W1)と同じであり、9個目(W9)の部分の転写駆動ローラの周期変動と感光体の周期変動と位相差は、2番目の部分(W2)と同じとなるのである。よって、転写駆動ローラ45の周長(周期)と感光体の周長(周期)の最小公倍数分の速度変動がわかれば、それ以降の速度変動は、予測することができる。このため、基準パターン像群を、転写駆動ローラ45の周長と感光体の周長の最小公倍数分作成し、基準パターン像間の検知間隔を測定して、最小公倍数分の速度変動がわかれば、それ以降の速度変動も把握することができる。
As shown in FIG. 18, when the photosensitive member rotates 7 times (7 cycles) and the driving roller rotates 8 times (eight cycles), the phase of the periodic variation of the
また、W1〜W7までは、転写駆動ローラの周期変動の位相がそれぞれ異なっている。よって、感光体の各位置に対応する測定データを平均化すると、感光体の周期変動成分は、感光体の各位置で同じであるので、平均化処理しても、値が変わることがない。しかし、転写駆動ローラ45の周期変動成分は、平均化処理されると、転写駆動ローラの平均速度が均(なら)されて、転写駆動ローラの周期変動を0に近づけることができる。しかし、W8まで入れて平均化したとき、W8の転写駆動ローラの位相は、W1と同じ位相であるので、W1のときの転写駆動ローラの周期変動成分が強調されることとなり、平均化したときに、転写駆動ローラの周期変動のノイズが、W1〜W7で平均化したときよりも悪化する場合がある。すなわち、転写駆動ローラ45の周長と感光体の周長の最小公倍数となるときの測定データ(W7)以上で、平均化処理を行っても、転写駆動ローラの周期変動の除去に関して、あまり効果がないのである。
よって、基準パターン像群を、転写駆動ローラ45の周長と感光体の周長の最小公倍数分作成し、基準パターン像間の検知時間を測定し、これら測定したデータのうち感光体の位置に対応する測定データを平均化処理することで、無駄に基準パターンを長く形成せずに、効果的に転写駆動ローラの周期変動を除去することができる。
Further, the phase of the cycle variation of the transfer driving roller is different from W1 to W7. Therefore, when the measurement data corresponding to each position of the photoconductor is averaged, the periodic variation component of the photoconductor is the same at each position of the photoconductor, so that the value does not change even if the averaging process is performed. However, if the periodic fluctuation component of the
Therefore, the reference pattern image group is created by the least common multiple of the circumference of the
[実施例2]
次に、実施例2について説明する。実施例2は、基準パターン像群の最初の基準像を検知してから、転写駆動ローラ45の周長分離れた基準像を反射型センサ69が検知するまでの検知時間に基づき、感光体間の位相差を調整するようにしたものである。転写駆動ローラ45の周期変動は、転写駆動ローラ1回転を1周期とするものであるので、転写駆動ローラ1回転で回転速度変動がキャンセルされる。よって、転写駆動ローラ45の周長間隔で基準パターン像を検知すれば、転写駆動ローラ1回転を1周期とする回転速度変動の変動によって検知時間が早まったり、遅くなったりすることがない。すなわち、転写駆動ローラ1回転を1周期とする回転速度変動の影響で検知時間が変動することがない。よって、検知時間は、感光体の回転速度変動成分のみの影響で変動することとなり、この検知時間に基づいて、感光体間の速度変動の位相差を、精度良く求めることができる。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. In the second embodiment, the interval between the photoconductors is determined based on the detection time from when the first reference image of the reference pattern image group is detected until the reflection type sensor 69 detects the reference image separated by the circumference of the
この場合、基準パターン像のピッチを転写駆動ローラ45の周長の(1/N(整数))倍となるように設定すれば、より簡単に転写駆動ローラ45の周期変動を除去することができる。例えば、転写駆動ローラ45の周長が82.47[mm]、基準像間のピッチを2.5[mm]とすると、基準像のピッチを転写駆動ローラ45の円周の(1/34)となる。この場合、図19に示すように、最初の基準パターン像(S1)から、34番目の基準パターン像(S34)までの検知時間tc1を調べる。同様にして、2番目の基準パターン像(S2)から35番目の基準パターン像(S35)までの検知時間tc2、3番目と36番目との検知時間tc3、tc4・・・tcnと検知時間tcを調べていく。検知時間は、以下のようにして求める。最初の基準パターン像S1を反射型フォトセンサ69で検知したら、時間計測を開始する。そして、反射型センサ69が基準パターン像を検知する毎にそのときの時刻をナンバリングして記憶しておく。基準像パターン群を検知し終えたら、記憶部に記憶した34番目の計測時刻と、1番目の計測時刻との差分を演算することで、一番目の基準パターン像検知してから、34番目の基準パターン像を検知するまでの検知時間tc1を求めることができる。同様にして、2番目の基準パターン像(S2)と35番目の基準パターン像(S35)との検知時間tc2、3番目と36番面の検知時間tc3・・・を求める。そして、求められた検知時間tcから、最大の検知時間となる位置を記憶しておく。例えば、K色は、tc3が最大の検知時間であり、M色は、tc5が最大の検知時間であれば、M色が、K色に対して基準像2個分の位相差があることがわかる。感光体の直径が30[mm]のとき、ピッチ2.5[mm]に対しての回転角度が9.5°であるので、5.0[mm]感光体の周長がずれるようにM色の感光体を19°回転させることでK色に対する位相差を無くすことができる。他の色の感光体についても同様処理をすることで、K色に対するY、C色の位相差を無くすことができる。
In this case, if the pitch of the reference pattern image is set to be (1 / N (integer)) times the circumferential length of the
上記では、基準パターン像のピッチを転写駆動ローラ45の周長の(1/N(整数))倍となるように設定しているが、基準パターン像のピッチが感光体の周長の(1/m(整数))倍となっていれば、より簡単に位相差を補正することができる。例えば、上記のように、M色が、K色に対して基準像2個分の位相差があることがわかれば、(360°/2m)M色を回転させれば、位相差を無くすことができる。よって、基準像のピッチを転写駆動ローラ45の周長の(1/N(整数))倍にのみしたものに比べて、容易に位相差を補正することができる。
In the above description, the pitch of the reference pattern image is set to be (1 / N (integer)) times the circumference of the
[実施例3]
次に、実施例3について説明する。実施例3は、転写駆動ローラ45の周期変動によって生じる中間転写ベルト41の速度変動をエンコーダによって検知して、検知結果を転写駆動ローラ41を駆動させる駆動モータにフィードバック制御することで、中間転写ベルト41を等速で回転させる。図20は、転写ユニット40の駆動ローラ45にエンコーダセンサ110を設けた図である。モータMにより、転写駆動ローラ45が回転すると、エンコーダセンサ110からパルス信号がエンコーダ回転検知部に出力される。エンコーダ回転検知部に出力された信号は、モータ制御部に送られる。モータ制御部は、エンコーダ回転検出部からの信号に基づいて、モータMを制御する。これにより、中間転写ベルト上に形成される基準パターン像に、転写駆動ローラ45の周期変動の影響が生じることがない。その結果、反射型フォトセンサ69で検知される検知間隔に転写駆動ローラ45の周期変動の影響がなくなり、良好に感光体の色間の位相差を検知することができ、色ずれを精度よく補正することができる。
[Example 3]
Next, Example 3 will be described. In the third embodiment, the encoder detects the speed fluctuation of the
本実施形態においては、位置ずれ補正制御は、感光体が交換されたときに実行されるようになっている。感光体の着脱は、装置本体のドアが開閉を検知する検知手段を設け、装置本体のドアが開閉された場合は、感光体が装置本体から着脱された判断して、位置ずれ補正を行う。図21は、位置ずれ補正制御の実行フローの一例である。
まず、制御部150は、装置本体のドアが閉じられているか否かをチェックする(S1)。ドアが開かれている場合(S1のNO)は、オープンフラグがセットされているかチェックして(S2)、セットされている場合(S2YES)は、そのままS1のフローへ戻り、セットされていない場合は(S2のNO)、オープンフラグをセット(S3)して、S1のフローへ戻る。ドアが閉じられている場合(S1のYES)は、オープンフラグがセットされているか否かをチェックする(S4)。オープンフラグがセットされている場合(S4YES)は、感光体が交換されたおそれがあるので位置ずれ補正制御を実行する(S5)。位置ずれ補正制御を行ったらドアオープンフラグを消す(S6)。
In the present embodiment, the misregistration correction control is executed when the photoconductor is replaced. The attachment / detachment of the photoconductor is provided with a detecting means for detecting whether the door of the apparatus main body is opened or closed. When the door of the apparatus main body is opened / closed, it is determined that the photoconductor is attached / detached from the apparatus main body, and the positional deviation is corrected. FIG. 21 is an example of an execution flow of misalignment correction control.
First, the
これにより、感光体が交換されたときに確実に位置ずれ補正制御を実行することができる。しかし、図21に示す制御の場合、感光体2が交換されずにドアの開閉が行われただけでも、位置ずれ補正制御を実行してしまう。そこで、感光体の交換を検知する検知する検知手段を設けて、交換を検知したら、位置ずれ補正制御を実行するようにしても良い。
交換を検知する検知手段としては、感光体やプロセスカートリッジに識別番号などの固有情報を記憶するICタグなどの記憶手段と、ICタグに記憶されている固有情報に基づき交換されたかどうかを判定する判定手段とで構成することができる。この判定手段は、制御部150によって機能する。
図22は、感光体または感光体を備えたユニットにICタグを設けた場合の位置ずれ補正制御の実行フロー図である。図22に示すように、ドアが閉じた状態で、オープンフラグがあった場合(S4のYES)、ICタグとの通信を行い(S5)、ICタグからICタグに記憶されている識別番号を取得する。次に取得した識別番号と装置本体に記憶されている識別番号とが同じか否かをチェックする(S6)。同じ場合(S6YES)は、交換がなされていないので、オープンフラグを消して(S8)、S1のに戻る。識別番号が異なる場合(S6のNO)は、位置ずれ補正制御を行って(S7)、オープンフラグを消去する(S8)。次に、装置本体に記憶されている識別番号を取得した識別番号に書き換える(S9)。
このように、感光体または、感光体を備えたユニットにICタグを設けることで、装置本体のドアが開閉されても、感光体が交換されていない場合は、位置ずれ補正を行わないようにすることができる。
Accordingly, it is possible to reliably execute the positional deviation correction control when the photoconductor is replaced. However, in the case of the control shown in FIG. 21, the positional deviation correction control is executed even if the door is opened and closed without replacing the
As the detection means for detecting the exchange, it is determined whether or not the exchange is performed based on the unique information stored in the IC tag and the storage means such as an IC tag for storing unique information such as an identification number in the photosensitive member or the process cartridge. And determination means. This determination unit functions by the
FIG. 22 is an execution flowchart of misregistration correction control when an IC tag is provided in a photoconductor or a unit including the photoconductor. As shown in FIG. 22, when the door is closed and there is an open flag (YES in S4), communication with the IC tag is performed (S5), and the identification number stored in the IC tag is changed from the IC tag. get. Next, it is checked whether or not the acquired identification number is the same as the identification number stored in the apparatus main body (S6). If they are the same (S6 YES), the exchange is not performed, so the open flag is deleted (S8), and the process returns to S1. When the identification numbers are different (NO in S6), misalignment correction control is performed (S7), and the open flag is erased (S8). Next, the identification number stored in the apparatus main body is rewritten to the acquired identification number (S9).
In this way, by providing the IC tag on the photosensitive member or the unit including the photosensitive member, even if the door of the apparatus main body is opened and closed, if the photosensitive member is not exchanged, the positional deviation correction is not performed. can do.
また、プロセスカートリッジまたは感光体の有無を検知する検知手段を設けておき、この場合は、プロセスカートリッジまたは感光体が装置本体から取り外されたときに、位置ずれ補正制御を行うようにしても良い。 In addition, a detection unit that detects the presence or absence of the process cartridge or the photoconductor may be provided, and in this case, when the process cartridge or the photoconductor is removed from the apparatus main body, misalignment correction control may be performed.
本実施形態は、転写体を中間転写ベルトとした例について説明したが、これに限らず、転写体を中間転写ドラムとしても良い。 In this embodiment, an example in which the transfer body is an intermediate transfer belt has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the transfer body may be an intermediate transfer drum.
(1)
実施例1の画像形成装置によれば、基準パターン像の群の長さを像担持体の周長と転写駆動ローラの周長との最小公倍数とすることで、像担持体たる感光体の回転周期で平均化処理を行えば、各感光体の位相を精度よく調整することができる。
(2)
また、実施例2の画像形成装置によれば、パターン像検知手段が所定の基準パターン像を検知してから、転写駆動ローラの周長分離れた位置にある基準パターン像を検知するまでの検知時間には、転写駆動ローラの回転速度変動の影響が現れることがない。よって、このような間隔で検知すれば、感光体の回転速度変動を算出することができ、各感光体の位相差を精度良く調整することができる。
(3)
また、転写ベルトに形成される各基準トナー像の間隔を上記転写駆動ローラの周長の(1/n)(n=整数)とすることで、ターン像検知手段が所定の基準パターン像を検知してから、転写駆動ローラの周長分離れた位置にある基準パターン像を検知することができる。
(4)
また、転写ベルトに形成される各基準トナー像の間隔を上記像担持体の周長の(1/m)(m=整数)とすることで、感光体の周長分基準パターン像群を形成するだけで、感光体の周期変動を精度良く求めることができ、位置ズレ補正制御の時間を短くすることができる。
(5)
また、実施例3によれば、速度検知手段たるエンコーダセンサの検知結果に基づいて転写体の速度を制御しているので、基準パターン像を転写ベルトに形成中に転写駆動ローラの回転速度変動の影響が現れることが抑制される。その結果、転写ベルト上に形成された基準パターン像には、感光体の回転速度変動の影響のみが現れるので、この基準パターンを検知した検知結果に基づいて、演算される周期変動成分は、感光体の回転速度変動成分となり、各感光体の位相差を精度良く求めることができる。その結果、各感光体の速度変動の位相を精度よく調整することができる。
(6)
また、K用感光体を回転駆動させるK用駆動モータと、Y用感光体、C用感光体およびM用感光体を回転駆動させるカラー用駆動モータとで構成することで、4つの駆動モータを設けたものに比べて、駆動モータを少なくすることができ、コストを削減することができる。また、、Y用感光体、C用感光体およびM用感光体は、一緒に回転するので、位相差を精度よく合わせておけば、位相が異なることがない。よって、K用感光体と、Y用感光体、C用感光体およびM用感光体のいずれ感光体との位相差を調整すれば、色ずれを抑制することができ、色ずれ補正を短時間で行うことができる。
(7)
また、K用感光体とM用感光体とを駆動させる第1駆動モータと、C用感光体とY用感光体を回転駆動させる第2駆動モータとで構成しても、上記(6)と同様な効果を得ることができる。
(8)
また、感光体が交換されると、感光体の位相差が補正したときと異なってしまうので、感光体の交換を検知する検知手段を設けて、交換を検知したら、各感光体の位相差を補正するようにすれば、感光体が交換されたとしても、色ずれが発生することがない。
(9)
また、感光体が装置本体から着脱されても、感光体の位相差が異なってしまうので、感光体の着脱を検知して、着脱を検知したら、各感光体の位相差を補正するようにすれば、感光体が着脱されたとしても、色ずれが発生することがない。
(10)
また、感光体を着脱する際に開閉されるドアが開かれたら、感光体が着脱される可能性があるので、装置本体のドアの開閉を検知する開閉検知手段を設けて、ドアの開閉を検知したら、各感光体の位相差を補正するようにすれば、感光体が着脱されたとしても、色ずれが発生することがない。
(11)
また、感光体の回転位置を検知する回転位置検知手段を装置本体側に設けている。感光体やプロセスカートリッジは、装置本体に比べて、頻繁に交換されるため、感光体やプロセスカートリッジに設けた場合は、回転位置検知手段の寿命がきていないのに交換されてしまう。その結果、感光体やプロセスカートリッジのコスト高に繋がるおそれがある。しかし、回転位置検知手段を装置本体側に設けることで、回転位置検知手段が感光体やプロセスカートリッジと交換されることがなく、コスト高を抑制することができる。
(12)
また、本実施形態においては、転写ベルトを駆動させる転写駆動ローラに回転速度があっても、転写ベルト上の形成された基準パターン像から各感光体の位相を精度良く調整することができる。
(13)
また、転写体がドラム状であっても、転写ベルト上の形成された基準パターン像から各感光体の位相を精度良く調整することができる。
(14)
さらに、感光体を回転駆動させる駆動モータが、DCモータであっても、各感光体の位相を精度良く調整することができる。
(15)
また、感光体を回転駆動させる駆動モータが、ステッピングモータであっても、各感光体の位相を精度良く調整することができる。
(1)
According to the image forming apparatus of the first embodiment, the length of the group of reference pattern images is the least common multiple of the circumference of the image carrier and the circumference of the transfer driving roller, so that the rotation of the photoconductor as the image carrier is performed. If the averaging process is performed at a period, the phase of each photoconductor can be adjusted with high accuracy.
(2)
Further, according to the image forming apparatus of the second embodiment, the detection from the detection of the predetermined reference pattern image by the pattern image detecting unit to the detection of the reference pattern image at the position where the circumference of the transfer driving roller is separated. In time, the influence of fluctuations in the rotational speed of the transfer drive roller does not appear. Therefore, if the detection is performed at such an interval, the rotational speed fluctuation of the photoconductor can be calculated, and the phase difference of each photoconductor can be adjusted with high accuracy.
(3)
Further, the interval between the reference toner images formed on the transfer belt is set to (1 / n) (n = integer) of the circumference of the transfer driving roller, so that the turn image detecting means detects a predetermined reference pattern image. Then, it is possible to detect the reference pattern image at the position where the circumference of the transfer driving roller is separated.
(4)
Further, a reference pattern image group corresponding to the circumference of the photosensitive member is formed by setting the interval between the reference toner images formed on the transfer belt to be (1 / m) (m = integer) of the circumference of the image carrier. By simply doing this, it is possible to determine the periodic fluctuation of the photoconductor with high accuracy and to shorten the time for the positional deviation correction control.
(5)
Further, according to the third embodiment, since the speed of the transfer body is controlled based on the detection result of the encoder sensor that is the speed detecting means, the rotational speed fluctuation of the transfer driving roller is changed during the formation of the reference pattern image on the transfer belt. The influence is suppressed from appearing. As a result, the reference pattern image formed on the transfer belt is only influenced by fluctuations in the rotational speed of the photosensitive member. Therefore, based on the detection result of detecting this reference pattern, the calculated periodic fluctuation component is It becomes a rotational speed fluctuation component of the body, and the phase difference of each photoconductor can be obtained with high accuracy. As a result, the phase of the speed fluctuation of each photoconductor can be adjusted with high accuracy.
(6)
Further, the four drive motors are constituted by the K drive motor for rotating the K photoconductor and the color drive motor for rotating the Y photoconductor, the C photoconductor and the M photoconductor. The number of drive motors can be reduced compared to the provided one, and the cost can be reduced. Further, since the Y photoconductor, the C photoconductor and the M photoconductor rotate together, the phases do not differ if the phase differences are accurately matched. Therefore, if the phase difference between the photoconductor for K, the photoconductor for Y, the photoconductor for C, and the photoconductor for M is adjusted, the color shift can be suppressed, and the color shift correction can be performed in a short time. Can be done.
(7)
Even if the first drive motor for driving the K photoconductor and the M photoconductor and the second drive motor for driving the C photoconductor and the Y photoconductor to rotate, the above (6) Similar effects can be obtained.
(8)
In addition, when the photoconductor is replaced, the phase difference of the photoconductor is different from that when the photoconductor is corrected. If corrected, even if the photoconductor is replaced, no color misregistration occurs.
(9)
In addition, even if the photoconductor is attached to or detached from the apparatus main body, the phase difference of the photoconductor is different. Therefore, when the photoconductor is attached or detached and the attachment or detachment is detected, the phase difference of each photoconductor is corrected. For example, even if the photoconductor is attached or detached, color misregistration does not occur.
(10)
In addition, if the door to be opened or closed when the photoconductor is attached or detached is opened, the photoconductor may be attached or detached.Therefore, an open / close detecting means for detecting the opening and closing of the door of the apparatus main body is provided to open and close the door. If detected, if the phase difference of each photoconductor is corrected, no color shift will occur even if the photoconductor is attached or detached.
(11)
Further, a rotation position detecting means for detecting the rotation position of the photosensitive member is provided on the apparatus main body side. Since the photosensitive member and the process cartridge are frequently replaced as compared with the apparatus main body, if the photosensitive member and the process cartridge are provided on the photosensitive member and the process cartridge, they are replaced even if the rotational position detecting means has not reached the end of its service life. As a result, the cost of the photoconductor and the process cartridge may be increased. However, by providing the rotation position detection means on the apparatus main body side, the rotation position detection means is not replaced with a photoconductor or a process cartridge, and the cost can be suppressed.
(12)
In this embodiment, even if the transfer driving roller for driving the transfer belt has a rotational speed, the phase of each photoconductor can be accurately adjusted from the reference pattern image formed on the transfer belt.
(13)
Even if the transfer body is in the form of a drum, the phase of each photoconductor can be accurately adjusted from the reference pattern image formed on the transfer belt.
(14)
Furthermore, even if the drive motor for rotating the photoconductor is a DC motor, the phase of each photoconductor can be adjusted with high accuracy.
(15)
Even if the drive motor that rotates the photosensitive member is a stepping motor, the phase of each photosensitive member can be adjusted with high accuracy.
2Y,C,M,K:感光体
20Y,C,M,K:現像装置
30:駆動機構
34:回転位置検知手段
40:転写ユニット
41:中間転写ベルト
45:転写駆動ローラ
69:反射型フォトセンサ
2Y, C, M, K:
Claims (15)
転写体上に副走査線方向に順次並んで形成された基準パターン像の群の副走査線方向長さを、該像担持体の周長と該転写駆動ローラの周長の最小公倍数としたことを特徴とする画像形成装置。 A transfer member, a transfer driving roller for rotating the transfer member, a plurality of image carriers disposed on the transfer member, and a plurality of image carriers on the transfer member in the sub-scanning line direction Pattern image detecting means for detecting a plurality of reference pattern images formed side by side, and phase adjusting means for adjusting the phase of the speed fluctuation of each image carrier based on the detection result of the pattern image detecting means. In the image forming apparatus,
The length in the sub-scanning line direction of a group of reference pattern images formed sequentially on the transfer body in the sub-scanning line direction is the least common multiple of the circumference of the image carrier and the circumference of the transfer driving roller. An image forming apparatus.
該位相調整手段は、該パターン像検知手段が所定の基準パターン像を検知してから、該転写駆動ローラの周長分離れた位置にある基準パターン像を検知するまでの検知時間に基づいて、像担持体間の速度変動の位相差を算出し、この算出された位相差に基づき、像担持体間の速度変動の位相差を調整することを特徴とする画像形成装置。 A transfer member, a transfer driving roller for rotating the transfer member, a plurality of image carriers disposed on the transfer member, and a plurality of image carriers on the transfer member in the sub-scanning line direction Pattern image detecting means for detecting a plurality of reference pattern images formed side by side, and phase adjusting means for adjusting the phase of the speed fluctuation of each image carrier based on the detection result of the pattern image detecting means. In the image forming apparatus,
The phase adjusting means is based on a detection time from when the pattern image detecting means detects a predetermined reference pattern image until it detects a reference pattern image at a position where the circumference of the transfer driving roller is separated, An image forming apparatus characterized by calculating a phase difference of speed fluctuation between image carriers, and adjusting a phase difference of speed fluctuation between image carriers based on the calculated phase difference.
上記像担持体に形成する基準トナー像の間隔を上記転写駆動ローラの周長の(1/n)(n=整数)としたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
An image forming apparatus, wherein the interval between reference toner images formed on the image carrier is (1 / n) (n = integer) of the circumference of the transfer driving roller.
該転写体の速度を検知する速度検知手段を備え、該速度検知手段の検知結果に基づいて転写体の速度を制御したことを特徴とする画像形成装置。 A transfer body, a plurality of image carriers arranged along the transfer body, and a plurality of reference pattern images formed in sequence in the sub-scanning line direction on the transfer body by the plurality of image carriers. In an image forming apparatus, comprising: a pattern image detecting means for detecting; and a phase adjusting means for adjusting the phase of the speed fluctuation of each image carrier based on the detection result of the pattern image detecting means.
An image forming apparatus comprising: a speed detection unit that detects the speed of the transfer body; and the speed of the transfer body is controlled based on a detection result of the speed detection unit.
上記像担持体に形成する基準トナー像の間隔を上記像担持体の周長の(1/m)(m=整数)としたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus characterized in that the interval between reference toner images formed on the image carrier is set to (1 / m) (m = integer) of the circumference of the image carrier.
上記複数の像担持体は、黒色のトナー像を担持する黒用像担持体と、イエロー色のトナー像を担持するイエロー用像担持体と、シアン色のトナー像を担持するシアン用像担持体と、マゼンタ色のトナー像を担持するマゼンタ用像担持体とからなり、黒用像担持体を回転駆動させる黒用駆動モータと、イエロー用像担持体、シアン用像担持体およびマゼンタ用像担持体を回転駆動させるカラー用駆動モータとを備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The plurality of image carriers include a black image carrier that carries a black toner image, a yellow image carrier that carries a yellow toner image, and a cyan image carrier that carries a cyan toner image. And a magenta image carrier that carries a magenta toner image, a black drive motor that rotates the black image carrier, a yellow image carrier, a cyan image carrier, and a magenta image carrier. An image forming apparatus comprising: a color drive motor that rotationally drives the body.
上記複数の像担持体は、黒色のトナー像を担持する黒用像担持体と、イエロー色のトナー像を担持するイエロー用像担持体と、シアン色のトナー像を担持するシアン用像担持体と、マゼンタ色のトナー像を担持するマゼンタ用像担持体とからなり、黒用像担持体とイエロー用像担持体、シアン用像担持体およびマゼンタ用像担持体のうちいずれかひとつとを回転駆動させる第1駆動モータと、その他の像担持体を回転駆動させる第2駆動モータとを備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The plurality of image carriers include a black image carrier that carries a black toner image, a yellow image carrier that carries a yellow toner image, and a cyan image carrier that carries a cyan toner image. And a magenta image carrier that carries a magenta toner image, and the black image carrier, the yellow image carrier, the cyan image carrier, and the magenta image carrier are rotated. An image forming apparatus comprising: a first drive motor for driving; and a second drive motor for rotating and driving another image carrier.
上記像担持体または、少なくとも像担持体を備えたプロセスカートリッジが交換されたことをを検知する交換検知手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, comprising: an exchange detection unit configured to detect that the image carrier or at least a process cartridge including the image carrier is exchanged.
上記像担持体または少なくとも該像担持体を備えたプロセスカートリッジを装置本体から着脱可能に構成し、該像担持体または該プロセスカートリッジの着脱を検知する着脱検知手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image characterized in that the image carrier or at least a process cartridge including the image carrier is configured to be detachable from an apparatus main body, and includes an attachment / detachment detecting means for detecting attachment / detachment of the image carrier or the process cartridge. Forming equipment.
上記着脱検知手段を、上記像担持体または上記プロセスカートリッジを装置本体から着脱する際に開かれる装置本体のドアの開閉を検知する開閉検知手段としたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 9.
An image forming apparatus characterized in that the attachment / detachment detection means is an opening / closing detection means for detecting opening / closing of a door of an apparatus main body that is opened when the image carrier or the process cartridge is attached / detached from the apparatus main body.
上記像担持体の回転位置を検知する回転位置検知手段を備え、該回転位置検知手段を装置本体側に設けたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, or the image forming apparatus according to claim 9, wherein the image bearing member or at least a process cartridge including the image bearing member is configured to be detachable from the apparatus main body.
An image forming apparatus comprising: a rotation position detection unit that detects a rotation position of the image carrier; and the rotation position detection unit is provided on the apparatus main body side.
上記転写体をベルト状としたことを特徴とする画像形成装置。 12. The image forming apparatus according to claim 1, wherein
An image forming apparatus, wherein the transfer body is formed in a belt shape.
上記転写体をドラム状としたことを特徴とする画像形成装置。 12. The image forming apparatus according to claim 1, wherein
An image forming apparatus, wherein the transfer body is formed in a drum shape.
上記像担持体を回転駆動させる駆動モータとして、DCモータを用いたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein a DC motor is used as a drive motor for rotationally driving the image carrier.
上記像担持体を回転駆動させる駆動モータとして、ステッピングモータを用いたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus using a stepping motor as a drive motor for rotationally driving the image carrier.
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