JP2007140133A - Color image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の感光体を有する電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特に各色のトナー像の位置ずれを検出するセンサなど検出手段のトナー汚れを防止する技術に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic color image forming apparatus having a plurality of photoconductors, and more particularly to a technique for preventing toner contamination of a detecting means such as a sensor for detecting a positional deviation of toner images of respective colors.
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、像担持体としての感光体を帯電器によって帯電し、帯電された感光体に対し画像情報に応じた光照射を行なって潜像を形成するとともに、この潜像を現像器によって現像し、さらに現像されたトナー像をシート材等の転写材に転写して画像を形成することが行われている。すなわち、電子写真方式では、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセスなど画像形成プロセスが実行される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus employing an electrophotographic method, a photosensitive member as an image carrier is charged by a charger, and a light is applied to the charged photosensitive member according to image information to form a latent image. At the same time, the latent image is developed by a developing device, and the developed toner image is transferred to a transfer material such as a sheet material to form an image. That is, in the electrophotographic system, an image forming process such as a charging process, an exposure process, a development process, and a transfer process is performed.
また、画像のカラー化にともなって、シアン、マゼンタ、イエロー、好ましくはブラックにそれぞれ対応する上述した画像形成プロセス(上記各プロセス)が実行される複数の画像形成ステーションを備え、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を重ねて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置も提案されている。このようなタンデム方式のカラー画像形成装置は各色それぞれの画像形成部を有するため、画像形成処理の高速化という点では有利である。 In addition, with the colorization of the image, a plurality of image forming stations (each of the above processes) corresponding to cyan, magenta, yellow, and preferably black are provided, and a cyan image and a magenta image are provided. A tandem method in which each color image of a yellow image, preferably a black image, is formed on each image carrier, and a full color image is formed by transferring each color image on a sheet material at the transfer position of each image carrier. A color image forming apparatus has also been proposed. Such a tandem color image forming apparatus has an image forming unit for each color, which is advantageous in terms of speeding up the image forming process.
しかしながら、タンデム方式のカラー画像形成装置は、異なる画像形成部で形成された各画像の位置合わせ(レジストレーション)を如何に良好に行うかの点で問題点を有している。なぜならば、シート材等の転写材に転写された4色の転写画像(トナー像)の画像形成位置のずれは、最終的には位置ずれとしてまたは色調の変化として現れてくるからである。 However, the tandem color image forming apparatus has a problem in how well the registration (registration) of images formed by different image forming units is performed. This is because a shift in image formation position of four-color transfer images (toner images) transferred to a transfer material such as a sheet material finally appears as a positional shift or a change in color tone.
図16は、転写画像の位置ずれの種類を説明する図を示している。なお、図16(a)〜(e)において、実線で示される線分は所定の転写位置で転写されるべき転写画像の状態を示し、点線で示される線分は位置ずれした状態で転写された転写画像の状態を示している。 FIG. 16 is a diagram illustrating the types of misalignment of the transferred image. In FIGS. 16A to 16E, a line segment indicated by a solid line indicates a state of a transfer image to be transferred at a predetermined transfer position, and a line segment indicated by a dotted line is transferred in a misaligned state. The state of the transferred image is shown.
転写画像の位置ずれとしては、図16(a)に示すように転写材の移動方向(図中矢印Aの方向)の位置ずれ(以下、「副走査位置ずれ」という。)、図16(b)に示すように走査方向(図中矢印Aの方向に直行する方向)の位置ずれ(以下、「主走査位置ずれ」という。)、図16(c)に示すように斜め方向の位置ずれ(以下、「スキュー誤差」という。)、図16(d)に示すように倍率誤差のずれ、図16(e)に示すように湾曲誤差のずれ、などがある。実際には、これら5種類のうち任意の2以上の種類の位置ずれが重畳したものが現れる。 As shown in FIG. 16A, the transfer image is displaced in the transfer material movement direction (the direction of arrow A in the drawing) (hereinafter referred to as “sub-scanning position displacement”), and FIG. ) As shown in FIG. 16C, and a displacement in the oblique direction as shown in FIG. 16C (hereinafter referred to as “main scanning position deviation”). Hereinafter, it is referred to as “skew error”), a magnification error shift as shown in FIG. 16D, a bending error shift as shown in FIG. In actuality, a combination of two or more types of positional deviations among these five types appears.
ところで、上述した各位置ずれの主原因は、図16(a)に示すような副走査位置ずれの場合は、各画像形成ステーションおよび走査光学系の取り付けずれ、走査光学系内のレンズやミラーの取り付けずれであり、図16(b)に示すような主走査位置ずれの場合も副走査位置ずれの場合と同様であり、図16(c)に示すようなスキュー誤差の場合は画像形成ステーションにおける感光体の回転軸の角度ずれ、および走査光学系の取り付け角度ずれであり、図16(d)に示すような倍率誤差によるずれの場合は、各走査光学系から画像形成ステーションの感光体までの光路長の誤差による走査線長さのずれによるものであり、図16(e)に示すような湾曲誤差によるずれの場合は、各走査光学系内のレンズ等の組立ずれによるものである。 By the way, in the case of the sub-scanning position shift as shown in FIG. 16A, the main causes of the above-described positional shifts are the mounting shift of each image forming station and the scanning optical system, and the lenses and mirrors in the scanning optical system. The main scanning position shift as shown in FIG. 16B is the same as the sub-scanning position shift as shown in FIG. 16B. In the case of the skew error shown in FIG. The deviation of the rotation axis of the photosensitive member and the deviation of the mounting angle of the scanning optical system. In the case of the deviation due to the magnification error as shown in FIG. 16D, each scanning optical system to the photosensitive member of the image forming station. This is due to the deviation of the scanning line length due to the error in the optical path length, and the deviation due to the bending error as shown in FIG. 16 (e) is due to the assembly deviation of the lenses in each scanning optical system. .
そこで、上記5種類の位置ずれを予め基準となるパターン(以下、「レジストパターン」という。)を中間転写ベルトなど無端状担持体上に描画し、複数のセンサによってそのレジストパターンを検出(位置ずれ検出)し、その結果を基に「ずれ量」を算出し、そのずれ量に応じて、各画像の位置合わせ(位置ずれ補正)を行うということが提案されている。 Therefore, a pattern (hereinafter referred to as “resist pattern”) based on the above-mentioned five types of positional deviation is drawn on an endless carrier such as an intermediate transfer belt, and the resist pattern is detected (positional deviation) by a plurality of sensors. It is proposed that a “deviation amount” is calculated based on the result, and that each image is aligned (misalignment correction) according to the deviation amount.
次に、従来のレジストパターンの検出および位置ずれ補正動作について、図17〜図20を参照して説明する。 Next, conventional resist pattern detection and misregistration correction operations will be described with reference to FIGS.
なお、図17は従来のレジストパターン検出部(以下、「パターン検出部」という。)の構成を示す構成図、図18は従来における中間転写ベルトなど無端状担持体上のレジストパターンとパターン検出部との配置関係を説明する配置図、図19および図20は従来における中間転写ベルト上のレジストパターンとパターン検出部との配置関係およびパターン検出部の出力信号を説明する図である。 17 is a block diagram showing the configuration of a conventional resist pattern detection unit (hereinafter referred to as “pattern detection unit”), and FIG. 18 shows a conventional resist pattern and pattern detection unit on an endless carrier such as an intermediate transfer belt. FIG. 19 and FIG. 20 are diagrams for explaining the conventional positional relationship between the resist pattern on the intermediate transfer belt and the pattern detection unit and the output signal of the pattern detection unit.
また、図17〜図20において、33k、33y、33m、33cはそれぞれブラックのレジストパターン、イエローのレジストパターン、マゼンタのレジストパターン、シアンのレジストパターンである。 17 to 20, 33k, 33y, 33m, and 33c are a black resist pattern, a yellow resist pattern, a magenta resist pattern, and a cyan resist pattern, respectively.
図17に示すように、無端状担持体12と対向して配設されるパターン検出部50は、イメージセンサ(以下、「CCD」という。)51、ランプ等の光源52および反射光をCCDに結像するためのセルフォックレンズアレイ53を備えている。
As shown in FIG. 17, the
また、パターン検出部50は、図18示すように、CCD51内の複数の画素が無端状担持体12の搬送方向Aと直角に交わる線上に配置され、無端状担持体12における主走査方向の左右端部近傍にそれぞれ配置されている。ここでは、搬送方向Aに向かって左側に配置されるパターン検出部50をパターン検出部50aとし、一方、搬送方向Aに向かって右側に配置されるパターン検出部50をパターン検出部50bとする。なお、51a、51bはそれぞれのパターン検出部50に設けられているCCDである。
In addition, as shown in FIG. 18, the
ここで、周知のように、搬送方向Aと同一の方向が副走査方向であり、この搬送方向Aと直角に交わる方向が主走査方向である。 Here, as is well known, the same direction as the transport direction A is the sub-scanning direction, and the direction perpendicular to the transport direction A is the main scanning direction.
レジストパターンの検出については、図19に示すように、無端状担持体12の搬送方向Aと直角に交わる線上に、予めきめられた直線や図形等のレジストパターン、例えば予めきめられた間隔でブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応するトナー像33k,33y,33m,33cを転写させ、これら各色のトナー像(レジストパターン)をパターン検出部50aおよびパターン検出部50bによって検出する。すなわち2つのパターン検出部50a,50bによって各色の位置ずれ(レジストずれ)を測定する。
For detection of the resist pattern, as shown in FIG. 19, a resist pattern such as a predetermined straight line or figure on a line perpendicular to the conveying direction A of the
次に、このようにして2つのパターン検出部50a,50bによって検出された検出結果に基づく位置ずれ補正動作について説明する。
Next, the misregistration correction operation based on the detection results detected by the two
副走査位置ずれ(図16(a)参照)については、図19(a)に示すように、無端状担持体12上の各色のレジストパターンがパターン検出部50a内のCCD51aを通過する時間(T1)と予め決められた設計値(T)との時間差(△T1=T−T1)、および無端状担持体12の搬送速度vを基に、各色の位置ずれ(△Y1=△T1,v)を演算する。
With respect to the sub-scanning position shift (see FIG. 16A), as shown in FIG. 19A, the time (T1) during which the resist patterns of the respective colors on the
主走査位置ずれ(図16(b)参照)については、図20(a)に示すように、無端状担持体12上の各色のレジストパターンの走査開始位置がパターン検出部50a内のCCD51aを通過する当該CCD51a内の画素の位置の差つまり画素位置差(△X1)を基に、各色のレジストパターンの位置ずれを演算する。
Regarding the main scanning position shift (see FIG. 16B), as shown in FIG. 20A, the scanning start position of each color resist pattern on the
スキュー誤差(図16(c)参照)については、図19(b)に示すように、無端状担持体12上の所定色のレジストパターンがパターン検出部50aのCCD51aを通過する時間と当該所定色のレジストパターンがパターン検出部50bのCCD51bを通過する時間との差つまり時間差(△T2)と、無端状担持体12の搬送速度vとを基に、各色のレジストパターンのスキュー誤差(△Y2=△T2,v)を演算する。すなわち、同一色のレジストパターンについての2つのパターン検出部のCCDを通過する時間の差(△T2)と、前記搬送速度vとを基に、各色のレジストパターンのスキュー誤差(△Y2=△T2,v)が演算される。
As for the skew error (see FIG. 16C), as shown in FIG. 19B, the time required for the resist pattern of a predetermined color on the
倍率誤差(図16(d)参照)については、図20(a)に示すように、無端状担持体12上の各色のレジストパターンの走査開始位置がパターン検出部50a内のCCD51aを通過する当該CCD51a内の画素の位置の差つまり画素位置差(△X1)と、図20(b)に示すように、無端状担持体12上の各色のレジストパターンの走査終了位置がパターン検出部50b内のCCD51bを通過する当該CCD51b内の画素の位置の差つまり画素位置差(△X2)を基に、各色のレジストパターンの倍率誤差(△X3=△X2−△X1)を演算する。すなわち、同一のレジストパターンに関し、当該レジストパターンの走査開始位置がパターン検出部50aのCCD51aを通過する当該CCD51a内の画素の位置の差(△X1)と、当該レジストパターンの走査終了位置がパターン検出部50bのCCD51bを通過する当該CCD51b内の画素の位置の差(△X2)と、を基に、当該同一色のレジストパターンの倍率誤差(△X3=△X2−△X1)が演算される。
Regarding the magnification error (see FIG. 16D), as shown in FIG. 20A, the scanning start position of each color resist pattern on the
このようにして演算された上記4種類の位置ずれ量を基に、図示しない位置ずれ補正手段によって位置ずれ補正動作が行われる。 Based on the four types of positional shift amounts calculated in this way, a positional shift correction operation is performed by a positional shift correction unit (not shown).
なお、タンデム方式のカラー画像形成装置としては、(特許文献1)あるいは(特許文献2)のものが知られている。
ところで、トナーを使用する電子写真方式の上記従来のカラー画像形成装置においては、トナーが粉体であることから、当該カラー画像形成装置の動作中に、当該装置内に粉体が浮遊することが多い。 By the way, in the above-described conventional color image forming apparatus of the electrophotographic system using toner, since the toner is powder, the powder may float in the apparatus during the operation of the color image forming apparatus. Many.
そのため、長年の使用により上記パターン検出部(セルフォックレンズアレイなど)の光路部分に、浮遊するトナーなどの粉体が付着するようになり、これにより光路部分に付着した粉体が光の通過を遮る(遮光)ようになる。 For this reason, powders such as floating toner come to adhere to the optical path portion of the pattern detection unit (such as Selfoc lens array) after many years of use, and this allows the powder adhered to the optical path portion to pass light. Shield (shield).
その結果、場合によっては、パターン検出部の発光面および受光面に粉体が付着したことに起因してレジストパターンの検出が不能になる。すなわち、粉体により遮光されたことに起因してパターン検出部から照射されレジストパターンに入射する光の光量あるいはパターン検出部が受光するレジストパターンからの光(反射光)の光量が低下し、レジストパターンの検出が不能となる。 As a result, in some cases, the resist pattern cannot be detected due to the powder adhering to the light emitting surface and the light receiving surface of the pattern detection unit. That is, the amount of light irradiated from the pattern detection unit and incident on the resist pattern due to being shielded by the powder or the amount of light (reflected light) from the resist pattern received by the pattern detection unit is reduced. The pattern cannot be detected.
このような不具合に対する対策として、パターン検出部と無端状担持体との間にガラス等の透明板(透過性板)を配設し、透明板がトナーの付着など汚れた時にそのトナーを除去することを可能とする構造、本体装置のカバーの開閉に連動して前記透明板に付着したトナーを除去する構造など、トナーの付着などで汚れた透明板を清掃する構造が採用されている。 As a countermeasure against such a problem, a transparent plate (transparent plate) such as glass is disposed between the pattern detection unit and the endless carrier, and the toner is removed when the transparent plate becomes dirty due to adhesion of toner. A structure that cleans a transparent plate that has become dirty due to adhesion of toner, such as a structure that allows the toner to adhere to the transparent plate in conjunction with opening and closing of the cover of the main body device, is adopted.
また、上記(特許文献1)および上記(特許文献2)のものにおいても、透明板を清掃する構造を採用している。 Moreover, the structure which cleans a transparent plate is employ | adopted also in the said (patent document 1) and the said (patent document 2) thing.
しかし、装置の小型化に伴いパターン検出部の構造や装置の構造上、パターン検出部と無端状担持体との間に設けられる透明板の清掃が困難になってきている。 However, along with the downsizing of the apparatus, it has become difficult to clean the transparent plate provided between the pattern detection unit and the endless carrier due to the structure of the pattern detection unit and the structure of the apparatus.
したがって、上記従来のカラー画像形成装置では、パターン検出部による検出の結果を基に、正確に各色の像の位置ずれ補正を行うことができないという問題点がある。 Therefore, the above-described conventional color image forming apparatus has a problem that it is impossible to accurately correct the positional deviation of each color image based on the result of detection by the pattern detection unit.
そこで、本発明は、正確に複数色の像の位置ずれ補正を行うことのできるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a color image forming apparatus capable of accurately correcting misregistration of images of a plurality of colors.
この課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、複数色のトナー像が転写されるとともに所定のパターンが形成される無端状担持体と、前記無端状担持体上に形成された所定のパターンを検出するパターン検出手段と、を備え、前記パターン検出手段による検出の結果を基に前記複数色のトナー像の位置ずれ補正をおこなうカラー画像形成装置であって、前記無端状担持体と前記パターン検出手段との間に配設される一対の電極を有し、前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、当該電極間に電界を発生させる構成としたものである。 In order to solve this problem, a color image forming apparatus of the present invention is formed on an endless carrier on which a plurality of color toner images are transferred and a predetermined pattern is formed, and on the endless carrier. A color image forming apparatus that corrects misalignment of the toner images of the plurality of colors based on the detection result by the pattern detection unit, the pattern detection unit detecting a predetermined pattern, and the endless carrier And a pair of electrodes disposed between the pair of electrodes and a predetermined voltage is applied between the pair of electrodes to generate an electric field between the electrodes.
本発明の好ましい形態において、前記パターン検出手段は、前記無端状担持体に向けて光を発光する発光手段と、前記無担状担持体で反射した光を受光する受光手段と、を備え、前記一対の電極は、前記無端状担持体と前記パターン検出手段との間でかつ当該一対の電極が前記発光手段と前記受光手段との間で形成される光路を挟み込むように配設されている構成としたものである。 In a preferred embodiment of the present invention, the pattern detection means comprises: a light emitting means for emitting light toward the endless carrier; and a light receiving means for receiving the light reflected by the unsupported carrier, The pair of electrodes are arranged between the endless carrier and the pattern detection unit and so that the pair of electrodes sandwich an optical path formed between the light emitting unit and the light receiving unit. It is what.
本発明のさらに好ましい形態において、前記一対の電極は、導電性の板である構成としたものである。 In a further preferred aspect of the present invention, the pair of electrodes are configured to be conductive plates.
本発明のさらに好ましい形態において、前記一対の電極は、導電性の線である構成としたものである。 In a further preferred aspect of the present invention, the pair of electrodes are configured to be conductive wires.
本発明のさらに好ましい形態において、前記一対の電極間に発生した電界により、前記無端状担持体と前記パターン検出手段との間の空間に浮遊し前記複数色のトナー像に関わるトナーを、前記一対の電極のうち何れか一方の電極に付着させる構成としたものである。 In a further preferred aspect of the present invention, the toner relating to the plurality of color toner images floating in the space between the endless carrier and the pattern detection means by the electric field generated between the pair of electrodes is supplied to the pair of electrodes. It is set as the structure attached to any one electrode among these electrodes.
本発明によれば、パターン検出手段による検出の結果を基に、正確に複数色の像の位置ずれ補正を行うことができるという有効な効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an effective effect that it is possible to accurately correct misregistration of images of a plurality of colors based on the result of detection by the pattern detection unit.
また、本発明によれば、無端状担持体とパターン検出手段との間に配設される一対の電極間に電界が発生されるので、無端状担持体とパターン検出手段との間の空間に浮遊するトナーを、一対の電極のうち何れか一方の電極に強制的に付着させることができ、パターン検出手段にトナーが付着するのを防止することができるという有効な効果が得られる。 Further, according to the present invention, an electric field is generated between the pair of electrodes disposed between the endless carrier and the pattern detection means, so that a space between the endless carrier and the pattern detection means is formed. The floating toner can be forcibly attached to any one of the pair of electrodes, and an effective effect of preventing the toner from adhering to the pattern detection unit can be obtained.
さらに、本発明によれば、発光手段と受光手段との間で形成される光路を挟み込むように一対の電極が配設されているので、発光手段および受光手段に、無端状担持体とパターン検出手段との間の空間に浮遊するトナーが付着する前に、当該浮遊するトナーを一対の電極のうち何れか一方の電極に強制的に付着させることができ、発光手段の発光面および受光手段の受光面にトナーが付着するのを防止することができるという有効な効果が得られる。 Furthermore, according to the present invention, since the pair of electrodes are disposed so as to sandwich the optical path formed between the light emitting means and the light receiving means, the endless carrier and the pattern detection are provided on the light emitting means and the light receiving means. The floating toner can be forcibly attached to any one of the pair of electrodes before the floating toner adheres to the space between the light emitting means and the light emitting surface of the light emitting means and the light receiving means. An effective effect is obtained that toner can be prevented from adhering to the light receiving surface.
さらに、本発明によれば、無端状担持体とパターン検出手段との間の空間に浮遊するトナーを、簡単な構造の一対の電極のうち何れか一方の電極に強制的に付着させることができるという有効な効果が得られる。 Furthermore, according to the present invention, the toner floating in the space between the endless carrier and the pattern detecting means can be forcibly attached to any one of the pair of electrodes having a simple structure. An effective effect is obtained.
本発明の請求項1に記載の発明は、複数色のトナー像が転写されるとともに所定のパターンが形成される無端状担持体と、無端状担持体上に形成された所定のパターンを検出するパターン検出手段と、を備え、パターン検出手段による検出の結果を基に複数色のトナー像の位置ずれ補正をおこなうカラー画像形成装置であって、無端状担持体とパターン検出手段との間に配設される一対の電極を有し、一対の電極間に所定の電圧を印加し、当該電極間に電界を発生させることを特徴とするカラー画像形成装置であり、無端状担持体とパターン検出手段との間に配設される一対の電極間に電界が発生されるので、無端状担持体とパターン検出手段との間の空間に浮遊するトナーを、一対の電極のうち何れか一方の電極に強制的に付着させることができ、パターン検出手段にトナーが付着するのを防止することができるという作用を有する。これにより、パターン検出手段による検出の結果を基に、正確に複数色の像の位置ずれ補正を行うことができるという作用を有する。
The invention according to
本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、パターン検出手段は、無端状担持体に向けて光を発光する発光手段と、無担状担持体で反射した光を受光する受光手段と、を備え、一対の電極は、無端状担持体とパターン検出手段との間でかつ当該一対の電極が発光手段と受光手段との間で形成される光路を挟み込むように配設されていることを特徴とするカラー画像形成装置であり、発光手段と受光手段との間で形成される光路を挟み込むように一対の電極が配設されているので、発光手段および受光手段に、無端状担持体とパターン検出手段との間の空間に浮遊するトナーが付着する前に、当該浮遊するトナーを一対の電極のうち何れか一方の電極に強制的に付着させることができ、発光手段の発光面および受光手段の受光面にトナーが付着するのを防止することができるという作用を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, the pattern detection means includes a light emitting means for emitting light toward the endless carrier, and light reflected by the unsupported carrier. A pair of electrodes arranged between the endless carrier and the pattern detecting unit and sandwiching an optical path formed between the light emitting unit and the light receiving unit. The color image forming apparatus is characterized in that a pair of electrodes are arranged so as to sandwich an optical path formed between the light emitting means and the light receiving means. Before the floating toner adheres to the space between the endless carrier and the pattern detecting means, the floating toner can be forcibly attached to one of the pair of electrodes, and the light emission Of light emitting surface and light receiving means It has an effect of toner to the light plane can be prevented from adhering.
本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、一対の電極は、導電性の板であることを特徴とするカラー画像形成装置であり、無端状担持体とパターン検出手段との間の空間に浮遊するトナーを、簡単な構造の一対の電極すなわち導電性の板のうち何れか一方の導電性の板に強制的に付着させることができるという作用を有する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a color image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the pair of electrodes are conductive plates, and the endless carrier and The toner floating in the space between the pattern detection means can be forcibly adhered to any one of the pair of electrodes having a simple structure, that is, the conductive plate.
本発明の請求項4に記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、一対の電極は、導電性の線であることを特徴とするカラー画像形成装置であり、無端状担持体とパターン検出手段との間の空間に浮遊するトナーを、簡単な構造の一対の電極すなわち導電性の線のうち何れか一方の導電性の線に強制的に付着させることができるという作用を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a color image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the pair of electrodes are conductive lines, and the endless carrier and The toner floating in the space between the pattern detection means can be forcibly attached to any one of a pair of electrodes having a simple structure, that is, a conductive line.
本発明の請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明において、一対の電極間に発生した電界により、無端状担持体とパターン検出手段との間の空間に浮遊し複数色のトナー像に関わるトナーを、一対の電極のうち何れか一方の電極に付着させることを特徴とするカラー画像形成装置であり、無端状担持体とパターン検出手段との間の空間に浮遊するトナーを、一対の電極のうち何れか一方の電極に強制的に付着させることができ、パターン検出手段にトナーが付着するのを防止することができるという作用を有する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the electric field generated between the pair of electrodes causes a gap between the endless carrier and the pattern detection means. A color image forming apparatus characterized in that a toner floating in a space and relating to a toner image of a plurality of colors is attached to one of a pair of electrodes, between an endless carrier and a pattern detecting means The toner floating in the space can be forcibly attached to any one of the pair of electrodes, and the toner can be prevented from adhering to the pattern detecting means.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. Here, in the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same members, and duplicate descriptions are omitted. In addition, since description here is the best form by which this invention is implemented, this invention is not limited to the said form.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるカラー画像形成装置の構成を示す構成図、図2はパターン検出手段の構成および光の進路を説明する図、図3は位置ずれ検出手段の回路部のブロック構成を示すブロック図、図4はパターン検出手段の発光手段に対する発光電流の調整を説明する図、図5は無端状担持体とパターン検出手段と無端状担持体上のレジストパターンとの配置関係を説明する図、図6はパターン検出手段によるレジストパターン検出中に発光手段から発せられた光の進路を説明する図、図7はパターン検出手段がレジストパターンを検出したときの位置ずれ検出手段の回路部の動作を説明する図、図8は記憶手段に記憶されたパルスのon時間およびoff時間の情報を示す図、図9は無端状担持体とパターン検出部との間に一対の電極を配設した状態を示す図、図10は図9の矢印Bの方向から見たパターン検出手段と一致の電極との配置関係を説明する図、図11は一対の電極間に直流電源からの電圧を印加したときに発生する電界の状態を説明する図、図12は無端状担持体とパターン検出手段との間に一対の電極を配設し当該電極間に所定の電圧を印加した状態で、パターン検出手段によってトナー像を検出しているときの浮遊しているトナーの状態を示す図、図13は無端状担持体とパターン検出手段との間をトナーが浮遊している状態を示す図、図14はパターン検出手段の発光手段の発光面および受光手段の受光面にトナーが付着した状態を示す図、図15はトナーが付着したことによりパターン検出手段の発光手段が発光量を最大にしても信号増幅器から出力される電圧を電圧V0に調整できない様子を示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a color image forming apparatus according to
本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成について、図1を参照して説明する。 The configuration of the color image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
カラー画像形成装置は、図1に示すように、4つの画像形成ステーション1a,1b,1c,1dを備え、各画像形成ステーション1a,1b,1c,1dはそれぞれ像担持体としての感光体2a,2b,2c,2dを有している。これら各感光体2a,2b,2c,2dの回りには、それぞれ専用の帯電手段3a,3b,3c,3d、現像手段4a,4b,4c,4d、クリーニング手段5a,5b,5c,5d、画像情報に応じた光を各々の感光体に照射するための走査光学系の露光手段6a,6b,6c,6d、および転写手段7内の転写器8a,8b,8c,8dが配置されている。
As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus includes four
画像形成ステーション1a,1b,1c,1dはそれぞれイエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、ブラック画像を形成する手段である。露光手段6a,6b,6c,6dからはイエロー画像、マゼンタ画像,シアン画像,ブラック画像に対応した光9a、9b、9c、9dが出力される。各画像形成ステーション1a,1b,1c,1dを通過する態様で、感光体2a,2b,2c,2dの下方には一対の支持ローラ10、11により支持された無担ベルト状の無端状担持体12が配置されている。この無端状担持体12は図1中矢印Aの方向へ移動する。
The
無端状担持体12に対面して配置されているパターン検出手段14は、図示しないレジストパターン発生手段からのレジストパターンを検出する。位置ずれ検出手段15は、パターン検出手段14によって検出された位置ずれ情報を基に位置ずれ量を演算する。
The pattern detecting means 14 arranged facing the
給紙カセット16に収納されている紙などのシート材17は、給紙ローラ18により給紙され、シート材転写ローラ19、定着手段20を経て排紙トレー(図示せず)に排出される。
A
上述したカラー画像形成装置において、画像形成ステーション1dの帯電手段3dおよび露光手段6d等の公知の電子写真プロセス手段によって感光体2d上に画像情報のブラック成分色の潜像を形成する。その後、現像手段4dは、ブラックトナーを有する現像材により、感光体2d上の潜像をブラックトナー像として可視像化する。さらに、転写器8dによって感光体2d上のブラックトナー像を無端状担持体12に転写する。
In the color image forming apparatus described above, a latent image of the black component color of the image information is formed on the
ブラックトナー像が無端状担持体12に転写されている間に、画像形成ステーション1cにおいては、画像形成ステーション1cの帯電手段3cおよび露光手段6c等の公知の電子写真プロセス手段によって感光体2c上にシアン成分色の潜像が形成され、その後、現像手段4cによってシアントナーを有する現像材により感光体2c上にシアントナー像が得られる。さらに、転写器8cによって感光体2c上のシアントナー像が無端状担持体12に転写されることで、このシアントナー像が、先に無端状担持体12上に転写されたブラックトナー像と重ね合わされる。
While the black toner image is being transferred to the
以下、マゼンタトナー像、イエロートナー像についても同様の方法で画像形成が行われ、無端状担持体12上に4色のトナー像の重ね合わせが終了すると、シート材転写ローラ19と支持ローラ11との共同により、給紙ローラ18によって給紙カセット16から給紙されたシート材17上に、無端状担持体12上の4色のトナー像が一括転写され、さらに、この4色のトナー像が一括転写されたシート材17が定着手段20に向けて搬送される。そして、定着手段20によってシート材17に転写された4色のトナー像が加熱定着されることで、シート材17上にフルカラー画像が得られる。
Thereafter, the magenta toner image and the yellow toner image are formed in the same manner, and when the four color toner images are superimposed on the
なお、転写が終了したそれぞれの感光体2a,2b,2c,2dはクリーニング手段5a,5b,5c,5dで残留トナーが除去され、引き続き行われる次の像形成に備えられ、印刷動作は完了する。
The
次に、位置ずれ検出動作について説明する。ここでは、無端状担持体12の進行方向の位置ずれ検出動作のみ説明し、無端状担持体12の進行方向に対し垂直方向の位置ずれ検出動作については省略する。
Next, the position shift detection operation will be described. Here, only the positional deviation detection operation in the traveling direction of the
図2は、無端状担持体12に対面して配設されたレジストパターン検出手段(以下、「パターン検出手段」という。)14の構成図を示している。ここでは、無端状担持体12の主走査方向における両端に配設された1対のパターン検出手段14のうちの一方のパターン検出手段14の構成を示している。なお、図2において、符号140で示す矢印はパターン検出位置を示している。
FIG. 2 shows a configuration diagram of a resist pattern detection means (hereinafter referred to as “pattern detection means”) 14 disposed facing the
図2に示すように、パターン検出手段14は、無端状担持体12に対しθの角度をもって対向する発光手段22および受光手段23を有している。発光手段22から照射された光は直進し無端状担持体12(のパターン検出位置140)で反射するが、無端状担持体12は平滑度が高いため、ほとんどの光は無端状担持体12に対しθの角度で反射し(正反射)、受光手段23に入射する。
As shown in FIG. 2, the pattern detection means 14 has a light emitting means 22 and a light receiving means 23 that face the
図3に示すように、位置ずれ検出手段15は、発光電流制御手段24、発光電流検出手段25、電流−電圧変換手段26、信号増幅器27、比較器28、基準電源29、CPU30、カウント手段31、および記憶手段32を有している。
As shown in FIG. 3, the misregistration detection means 15 includes a light emission current control means 24, a light emission current detection means 25, a current-voltage conversion means 26, a
図3において、CPU30は、無端状担持体12が走行し始めると発光電流制御手段24を監視しながら発光電流検出手段25を制御して発光手段22に一定電流が流れるように調整する。
In FIG. 3, when the
受光手段23には受光量に応じて光電変換された電流が流れ、さらにこの電流は電流−電圧変換手段26にも流れる。電流−電圧変換手段26は入力された電流を電圧に変換する。電流−電圧変換手段26によって変換された電圧は、微小なため信号増幅器27によって増幅され、その後CPU30の図示しないA/Dコンバータおよび比較器28の一方の入力端子に入力される。
A current photoelectrically converted according to the amount of received light flows through the light receiving means 23, and this current also flows through the current-
一方の入力端子に信号増幅器27の出力電圧が入力(印加)された比較器28の他方の入力端子には基準電源29の出力電圧(基準電圧)が入力(印加)される。また、比較器28の出力端子からは、一方の入力端子に入力された電圧が他方の入力端子に入力された基準電圧の電圧レベルで比較され、2値化された信号が出力される。この2値化された信号はカウント手段31に入力される。
The output voltage (reference voltage) of the
CPU30は入力される電圧が図4に示す予め規定された電圧V0になるように発光電流を調整する。具体的には、CPU30は、入力された電圧が電圧V0より低いときは発光電流制御手段24を制御して発光手段22に流れる電流を増やし、これに対し、入力された電圧が電圧V0より高いときは発光電流制御手段24を制御して発光手段22に流れる電流を減らし、最終的に、入力される電圧が電圧V0近傍の値となるように発光電流を調整する。
The
入力される電圧を電圧V0に調整したCPU30は、図示しないパターン発生手段に指示して、図5に示すようなレジストパターン(所定のパターン)を無端状担持体12上に印刷させる。なお図5において、符号14a,14bは無端状担持体12の主走査方向における両端の上部それぞれに配設されたパターン検出手段を示し、33k,33y,33m,33cはそれぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のパターンセット(レジストパターン)を示している。ここで、レジストパターン33k,33y,33m,33cは、無端状担持体12の進行方向(図5中、矢印Aの方向)に対し平行な方向に伸びたパターン(パターン並び)となっているが、これは無端状担持体12の進行方向の位置ずれのみを検出するためである。
The
図6において、パターン検出手段14においては、レジストパターン(所定のパターン)を検出する直前までは、図2に示したように発光手段22を出た光のほとんどは、無端状担持体12で正反射して受光手段23に入射する。これに対し、レジストパターン(所定のパターン)検出中では、レジストパターン33k,33y,33m,33cは紛体により形成されたトナー像であり平滑度が低いため、図6に示すように、光は例えばブラックのレジストパターン33k上で拡散反射するので、ほとんどの光は受光手段23には到達することはできない。他のレジストパターン33y,33m,33cに対しての光に関しても同様のことが言える。
In FIG. 6, in the pattern detecting means 14, most of the light emitted from the light emitting means 22 is positively transmitted by the
図7は、パターン検出手段14がレジストパターン33k,33y,33m,33cを検出したときの位置ずれ検出手段14の回路部の動作を説明する図を示している。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the circuit unit of the positional
図7において、(a)は信号増幅器27の出力信号(出力電圧信号)を示し、(b)は基準電源29の出力電圧(基準電圧)信号を示し、(c)は比較器28の出力信号を示し、(c−1)は比較器28の出力信号のオフ時間およびオン時間を説明する波形を示し、(d)はカウント手段31内で発生するクロック信号を示している。
7A shows the output signal (output voltage signal) of the
信号増幅器27によって増幅された出力電圧信号は、図7(a)に示すように、レジストパターンを検出する直前つまり時点t1に達するまでは調整された電圧V0(図4参照)に維持されている。
As shown in FIG. 7A, the output voltage signal amplified by the
しかし時点t1において、パターン検出手段14が、パターン検出位置140(図2参照)に達したブラックのレジストパターン33kを検出し始めると、ブラックのレジストパターン33kに達した光は上述したようにブラックのレジストパターン33kで拡散反射して、受光手段23には光が入ってこなくなる。そのため、信号増幅器27によって増幅された電圧(出力電圧信号)は次第に低下する。
However, when the
そして、時点t2において、ブラックのレジストパターン33kがパターン検出位置140を通過すると、信号増幅器27によって増幅された電圧(出力電圧信号)は、再び電圧V0に戻る。この電圧V0に戻った信号増幅器27の出力電圧信号は、次のイエローのレジストパターン33yがパターン検出位置140に達する時点t3まで維持されることとなる。
At time t2, when the black resist
これ以降、レジストパターン33y、33m、33cがパターン検出位置140を通過する毎に、ブラックのレジストパターン33kに対するパターン検出の場合と同様の波形が繰り返される。
Thereafter, every time the resist
このような信号増幅器27から出力される出力電圧信号(図7(a)参照)は、比較器28の一方の入力端子に入力される。比較器28の一方の入力端子に入力された出力電圧信号は、他方の入力端子に入力されている基準電圧、例えば図7(b)に示す基準電圧V1の電圧レベルで比較され、2値化される。
The output voltage signal (see FIG. 7A) output from the
この場合は、前記出力電圧信号は、基準電圧V1の電圧レベル未満の場合には値0(ローレベル)、基準電圧V1の電圧レベル以上の場合は値1(ハイレベル)に2値化され、図7(c)に示すようなパルス波形(パルス信号)となる。例えば、図7(c)において、時点ta〜時点tbの期間がローレベル、時点tb〜時点tcの期間がハイレベルのパルス信号が生成される。なお、時点t1〜t3および時点ta〜tcの時系列的な並びは、時点t1、時点ta、時点tb、時点t2、時点t3、時点tcの順である。 In this case, the output voltage signal is binarized to a value of 0 (low level) if it is less than the voltage level of the reference voltage V1, and to a value of 1 (high level) if it is greater than or equal to the voltage level of the reference voltage V1, The pulse waveform (pulse signal) is as shown in FIG. For example, in FIG. 7C, a pulse signal having a low level during the period from the time point ta to the time point tb and a high level during the period from the time point tb to the time point tc is generated. The time series of the time points t1 to t3 and the time points ta to tc are in the order of the time point t1, the time point ta, the time point tb, the time point t2, the time point t3, and the time point tc.
このようにして2値化された信号(図7(c)参照)つまりパルス信号は、カウント手段31に入力され、当該カウント手段31内のカウンタ(図示せず)によって、図7(d)に示すようなクロック信号に同期して、パルスのoff時間(図7(c−1)に示す時間tw0)と、パルスのon時間(図7(c−1)に示す時間tw1)とが、それぞれクロック信号(図7(d)参照)の個数として、すなわち当該パルスのoff時間またはon時間中に発生するクロック信号(図7(d)参照)の個数としてカウントされる。そして、これらパルスのoff時間およびon時間それぞれに対応するカウント値は、記憶手段32に格納される。 The signal binarized in this way (see FIG. 7C), that is, the pulse signal is input to the counting means 31, and the counter (not shown) in the counting means 31 causes the signal in FIG. In synchronization with the clock signal as shown, the pulse off time (time tw0 shown in FIG. 7 (c-1)) and the pulse on time (time tw1 shown in FIG. 7 (c-1)) are respectively It is counted as the number of clock signals (see FIG. 7 (d)), that is, the number of clock signals (see FIG. 7 (d)) generated during the off time or on time of the pulse. The count values corresponding to the off time and on time of these pulses are stored in the storage means 32.
図8は、記憶手段32に格納されたパルスのon時間およびoff時間の情報を示している。図8において、on時間は時間tw1、時間tw3および時間tw5であり、一方、off時間は時間tw0、時間tw2、時間tw4および時間tw6である。 FIG. 8 shows information on the on time and off time of the pulses stored in the storage means 32. In FIG. 8, the on time is time tw1, time tw3, and time tw5, while the off time is time tw0, time tw2, time tw4, and time tw6.
位置ずれの検出は、ブラックトナー像に対するその他のトナー像(イエロー、マゼンタ、シアンの各色の像)のずれ量を測定することで行われる。 The position shift is detected by measuring the shift amount of other toner images (yellow, magenta, and cyan images) with respect to the black toner image.
そこで、最初にCPU30はtw0〜tw6の時間情報を使ってブラックのレジストパターン33kの中心からその他のレジストパターン(レジストパターン33y,33m,33c)の中心までの時間T1−y,T1−m,T1−cを、次の(数1〜3)を演算して求める。
Therefore, first, the
T1−y=(1/2)×tw0+tw1+(1/2)×tw2 ・・・(数1)
T1−m=(1/2)×tw0+tw1+tw2+tw3+(1/2)×tw4 ・・・(数2)
T1−c=(1/2)×tw0+tw1+tw2+tw3+tw4+tw5+(1/2)×tw6 ・・・(数3)
ただし、時間T1−yはブラックのレジストパターン33kの中心からイエローのレジストパターン33yの中心までの時間を示し、時間T1−mはブラックのレジストパターン33kの中心からマゼンタのレジストパターン33mの中心までの時間を示し、時間T1−cはブラックのレジストパターン33kの中心からシアンのレジストパターン33cの中心までの時間を示す。
T1-y = (1/2) * tw0 + tw1 + (1/2) * tw2 (Equation 1)
T1-m = (1/2) × tw0 + tw1 + tw2 + tw3 + (1/2) × tw4 (Equation 2)
T1-c = (1/2) * tw0 + tw1 + tw2 + tw3 + tw4 + tw5 + (1/2) * tw6 (Equation 3)
However, the time T1-y indicates the time from the center of the black resist
そして、CPU30は、位置ずれが無かった場合のブラックのレジストパターン33kの中心からその他のレジストパターン(レジストパターン33y,33m,33c)の中心までの予め演算して求められた時間T0−y、T0−m、T0−cと、上記(数1)を演算して得られた時間T1−y,T1−m,T1−cとの差△ty、△tm、△tcを、次の(数4〜6)を演算して求める。
Then, the
△ty=(T1−y)−(T0−y) ・・・(数4)
△tm=(T1−m)−(T0−m) ・・・(数5)
△tc=(T1−c)−(T0−c) ・・・(数6)
ただし、時間T0−yはブラックのレジストパターン33kの中心からイエローのレジストパターン33yの中心までの予め演算して得られた時間を示し、時間T0−mはブラックのレジストパターン33kの中心からマゼンタのレジストパターン33mの中心までの予め演算して得られた時間を示し、時間T0−cはブラックのレジストパターン33kの中心からシアンのレジストパターン33cの中心までの予め演算して得られた時間を示す。
Δty = (T1-y)-(T0-y) (Equation 4)
Δtm = (T1-m)-(T0-m) (Equation 5)
Δtc = (T1-c)-(T0-c) (Equation 6)
However, time T0-y indicates a time obtained by pre-calculation from the center of the black resist
位置ずれ量△dy、△dm、△dcは、無端状担持体12の速度をVxとした場合、次の(数7〜9)を演算して求められる(CPU30による演算により求められる)。
The positional deviation amounts Δdy, Δdm, and Δdc are obtained by calculating the following (
△dy=△ty×Vx ・・・(数7)
△bdm=△tm×Vx ・・・(数8)
△dc=△tc×Vx ・・・(数9)
ただし、△dyはイエローのトナー像の位置ずれ量を示し、△dmはマゼンタのトナー像の位置ずれ量を示し、△dcはシアンのトナー像の位置ずれ量を示す。
Δdy = Δty × Vx (Expression 7)
Δbdm = Δtm × Vx (Equation 8)
Δdc = Δtc × Vx (Equation 9)
Here, Δdy represents the amount of positional deviation of the yellow toner image, Δdm represents the amount of positional deviation of the magenta toner image, and Δdc represents the amount of positional deviation of the cyan toner image.
そして、図示しない位置ずれ補正手段は、位置ずれ検出手段15によって求められた位置ずれ量△dy、△dm、△dcを基に位置ずれの補正を行う。
A misregistration correction unit (not shown) corrects misregistration based on the misregistration amounts Δdy, Δdm, and Δdc obtained by the
次に、本発明に係る一対の電極について説明する。 Next, a pair of electrodes according to the present invention will be described.
図9に示すように、一対の電極36a,36bは、無端状担持体12とパターン検出手段14との間の空間でかつ当該一対の電極36a,36bが発光手段22と受光手段23との間で形成される光路を挟み込むように配設されている。一対の電極36a,36bは導電性を有しており、例えば板状に形成されている。
As shown in FIG. 9, the pair of
本明細書において、発光手段22と受光手段23との間で形成される光路とは、図2に示したように、発光手段22から照射された光が無端状担持体12に対しθの角度をもって入射し、無端状担持体12に対しθの角度で反射し(正反射)した光が受光手段23に入射するまでの光の経路である。すなわち、前記光路は、図2において、発光手段22の発光面から放射された光がパターン検出位置140に対応する無端状担持体12に到達し、この無端状担持体12で正反射した光(反射光)が受光手段23の受光面に入射するまでの図2中一点鎖線で示す光軸を含む光路である。
In this specification, the optical path formed between the light emitting means 22 and the light receiving means 23 is the angle θ with respect to the
図10において、パターン検出手段14aは、無端状担持体12の搬送方向(図9中矢印Aの方向)に向かって、無端状担持体12の主走査方向における両端部の左側に配設されるパターン検出手段14であり、パターン検出手段14bは、無端状担持体12の搬送方向に向かって、無端状担持体12の主走査方向における両端部の右側に配設されるパターン検出手段14である。
In FIG. 10, the pattern detection means 14 a is arranged on the left side of both end portions in the main scanning direction of the
そして、これら2つのパターン検出手段14a,14bそれぞれの光路、すなわちそれぞれの発光手段22と受光手段23との間で形成される光路を挟み込むように、電極36aと36bとが配設されている。
図11に示すように、電極36aは直流電源36Eの負極が接続されかつ接地され、一方、電極36bは直流電源36Eの正極が接続されている。すなわち電極36aと電極36bとの間には電圧V2が印加されている。
As shown in FIG. 11, the
電極36aと電極36b間に電圧V2が印加されると、電極36aと電極36b間に電界が発生する。このときの電界の向きは、図11中矢印Cの方向に向かっている(電極36bから電極36aに向かっている)。
When the voltage V2 is applied between the
無端状担持体12上にブラックのトナー像33K、イエローのトナー像Y、マゼンタのトナー像M、シアンのトナー像Cが転写されている場合において、パターン検出手段14がブラックのトナー像33Kを検出している状態で電極36aと36b間に電圧V2を印加したときの様子を、図12に示す。
When the
図12に示すように、パターン検出手段14と無端状担持体12との間の空間を浮遊している複数のトナー34は、発光手段22(の発光面)や受光手段23(の受光面)に付着する前に、電極36aと電極36b間に発生した電界により、電極36bの方向に引き寄せられ、最終的に電極36bに付着する。したがって、発光手段22(の発光面)や受光手段23(の受光面)には浮遊しているトナー34は付着しない。
As shown in FIG. 12, the plurality of
なお、トナー34が正極性の電極36bに付着するのは、トナー34がもともと負極に帯電しているからである。トナー34が正極に帯電しているときは、そのトナー34は電極36aに付着することになる。
The
ところで、電界の大きさは電圧の大きさに比例し電極間の距離に反比例することから、電圧V2は高電圧である帯電手段3a,3b,3c,3d等の電圧を利用するのが望ましく、また、電極36aと電極36b間の距離はなるべく短くするのが望ましい。
By the way, since the magnitude of the electric field is proportional to the magnitude of the voltage and inversely proportional to the distance between the electrodes, the voltage V2 is preferably a high voltage such as the charging means 3a, 3b, 3c, 3d, Further, it is desirable to make the distance between the
上述したように本実施の形態では、発光手段22と受光手段23との間で形成される光路を挟み込むように一対の電極36a,36が配設されているので、発光手段22および受光手段23に、無端状担持体12とパターン検出手段14との間の空間に浮遊するトナーが付着する前に、当該浮遊するトナーを一対の電極のうち何れか一方の電極(この例では電極36b)に強制的に付着させることができ、発光手段22の発光面および受光手段23の受光面にトナーが付着するのを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, since the pair of
ここで、パターン検出手段14と無端状担持体12との間の空間に一対の電極を配設しなかった場合のパターン検出について、図13〜図15を参照して説明する。
Here, pattern detection when a pair of electrodes is not disposed in the space between the pattern detection means 14 and the
図13においてブラックのトナー像33K、イエローのトナー像33Y、マゼンタのトナー像33M、シアンのトナー像33Cは粉体で構成されていることから、各色に対応する感光体2a,2b,2c,2dから無端状担持体12上に、これらの色のトナー像が転写される際に転写されずに空中に浮遊するものもある。
In FIG. 13, since the
この空中に浮遊している複数のトナー34が、図13に示すようにパターン検出手段14と無端状担持体12との間の空間に達すると、複数のトナー34中の任意のトナー34が、発光手段22あるいは受光手段23に付着する場合が発生し、場合によっては図14に示すように発光手段22の発光面あるいは受光手段23の受光面に付着する場合も発生する。
When the plurality of
そして、発光手段22の発光面にトナー34が多量に付着した場合には発光手段22(の発光面)から発する光が減少し、また、受光手段23の受光面にトナー34が多量に付着した場合は受光手段23に入射する光(入射光)が減少する。いずれの場合も、受光手段23が受光する光の光量が、トナー34が発光手段22や受光手段23に付着しなかった場合と比較して減少することになる。
When a large amount of
そのため、信号増幅器27によって、受光手段23が受光した光の光量に応じた電流に対応する電圧が増幅された出力電圧は、発光手段22の発光面あるいは受光手段23の受光面にトナー34が付着しなかった場合と比較して、前記光量が減少した分低下する。
Therefore, the output voltage obtained by amplifying the voltage corresponding to the current corresponding to the amount of light received by the
したがって、図15に示すように、CPU30が、入力される電圧(信号増幅器27の出力電圧)を電圧V0に調整する際に、発光手段22に流れる電流を最大に増加するように制御しても、入力される電圧が電圧V0まで上昇しないため検出不能になる場合が発生する。
Therefore, as shown in FIG. 15, even when the
これに対し、本実施の形態では、上記図9〜図12を参照しながら説明したように、パターン検出手段14と無端状担持体12との間の空間に、対向する一対(2枚)の電極36a,36bを配設し、この一対の電極間に電圧を印加して電界を発生させることにより帯電しているトナー34を一方の電極に強制的に付着させて、空中に浮遊しているトナー34が発光手段22(の発光面)や受光手段23(の受光面)に付着するのを防止するようにしている。
On the other hand, in the present embodiment, as described with reference to FIGS. 9 to 12, a pair (two sheets) of facing each other in the space between the pattern detection means 14 and the
なお、本実施の形態では、一対の電極は導電性の板(板状)としているが、本発明はこれに限定されることなく、一対の電極を導電性の線(線状)としてもよい。 In the present embodiment, the pair of electrodes are conductive plates (plate-like), but the present invention is not limited to this, and the pair of electrodes may be conductive wires (linear). .
以上説明したように、本実施の形態によれば、発光手段22と受光手段23との間で形成される光路を挟み込むように一対の電極36a,36bが配設され、これら電極36a,36b間に所定の電圧を印加して電界を発生させるようにしているので、発光手段22(の発光面)および受光手段23(の受光面)に、無端状担持体12とパターン検出手段14との間の空間に浮遊するトナーが付着する前に、当該浮遊するトナーを一対の電極のうち何れか一方の電極に強制的に付着させることができ、発光手段の発光面および受光手段の受光面にトナーが付着するのを防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, the pair of
このように発光手段22および受光手段23を有するパターン検出手段14では、空中に浮遊するトナーが付着しないので、正確な位置ずれ情報を得ることができ、位置ずれ検出手段15は、前記正確な位置ずれ情報を基に正確な位置ずれ量を演算することがでる。これにより、正確な位置ずれ量を基に、正確に複数色の像の位置ずれ補正を行うことができる。
As described above, in the
このようにして複数色の像の位置ずれ補正が行われることで、色像の位置ずれの無い、高画質のカラー画像を印刷することができる。 By correcting the misregistration of images of a plurality of colors in this way, it is possible to print a high-quality color image with no misregistration of color images.
本発明は、電子写真方式のカラー画像形成装置以外にも、熱転写方式、インクジェット方式のカラー画像形成装置にも適用することができる。 The present invention can be applied not only to an electrophotographic color image forming apparatus but also to a thermal transfer type ink jet type color image forming apparatus.
1a,1b,1c,1d 画像形成ステーション
2a,2b,2c,2d 感光体
3a,3b,3c,3d 帯電手段
4a,4b,4c,4d 現像手段
5a,5b,5c,5d クリーニング手段
6a,6b,6c,6d 露光手段
7 転写手段
8a,8b,8c,8d 転写器
9a,9b,9c,9d 光
10,11 支持ローラ
12 無端状担持体
14,14a,14b パターン検出手段
15 位置ずれ検出手段
16 給紙カセット
17 シート材
18 給紙ローラ
19 シート材転写ローラ
20 定着手段
21 ホームセンサ
22 発光手段
23 受光手段
24 発光電流制御手段
25 発光電流検出手段
26 電流−電圧変換手段
27 信号増幅器
28 比較器
29 基準電源
30 CPU
31 カウント手段
32 記憶手段
33K ブラックのトナー像
33Y イエローのトナー像
33M マゼンタのトナー像
33C シアンのトナー像
33k ブラックのレジストパターン
33y イエローのレジストパターン
33m マゼンタのレジストパターン
33c シアンのレジストパターン
34 トナー
36a,36b 電極
36E 直流電源
140 パターン検出位置
1a, 1b, 1c, 1d
31 Count means 32 Storage means 33K
Claims (5)
前記無端状担持体と前記パターン検出手段との間に配設される一対の電極を有し、
前記一対の電極間に所定の電圧を印加し、当該電極間に電界を発生させることを特徴とするカラー画像形成装置。 An endless carrier on which a plurality of color toner images are transferred and a predetermined pattern is formed; and pattern detection means for detecting the predetermined pattern formed on the endless carrier, the pattern detection A color image forming apparatus that corrects misalignment of the toner images of the plurality of colors based on a result of detection by a means;
Having a pair of electrodes disposed between the endless carrier and the pattern detecting means;
A color image forming apparatus, wherein a predetermined voltage is applied between the pair of electrodes to generate an electric field between the electrodes.
前記無端状担持体に向けて光を発光する発光手段と、
前記無担状担持体で反射した光を受光する受光手段と、を備え、
前記一対の電極は、
前記無端状担持体と前記パターン検出手段との間でかつ当該一対の電極が前記発光手段と前記受光手段との間で形成される光路を挟み込むように配設されていることを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。 The pattern detecting means includes
A light emitting means for emitting light toward the endless carrier;
A light receiving means for receiving the light reflected by the unsupported carrier,
The pair of electrodes includes:
The pair of electrodes are disposed between the endless carrier and the pattern detection means so as to sandwich an optical path formed between the light emitting means and the light receiving means. Item 2. A color image forming apparatus according to Item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005333925A JP2007140133A (en) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | Color image forming apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010054708A (en) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Kyocera Mita Corp | Image forming apparatus |
JP2010197722A (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2016170226A (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus |
-
2005
- 2005-11-18 JP JP2005333925A patent/JP2007140133A/en active Pending
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