JP2009216737A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
イニシャル処理では、異色の色位置ずれを補正する処理を行うことが多いが、単色連続印刷を継続的に行った後や、室温が低い状態から印刷を開始して空調により室温が上昇した場合などは、装置内の温度も上昇するため、感光体及び中間転写体の周長が変化するためイニシャル処理時とは感光体回転時間駆動手段の速度制御を適正化する必要がある。複数色印刷時は、印刷毎に毎回速度調整をすれば速度を調整することができるが、単色（モノクロ）連続印刷直後に複数色（４色）印刷を行なう１枚目の印刷時は速度調整処理を行う機会がないため、潜像の位置ずれが発生しやすい。
【解決手段】
単色印刷後、複数色印刷に切り替えるプロセス速度移行時に、単色印刷を一定枚数以上した場合、または、装置内の温度上昇が一定以上変化した場合に、中間転写体の回転時間を計測し感光体の回転速度を適正化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真技術を利用したカラー複写機、カラープリンタやカラーマルチファンクション機などの画像形成装置に関し、特に、中間転写体上に異色のトナー像を重ねて転写することにより、カラー画像を得るように構成したカラー複写機、カラープリンタやカラーマルチファンクション機などの画像形成装置に関する。

近年の安価な電子写真技術を利用したカラー複写機やカラープリンタの位置合わせ技術は、特に中間転写体を利用してカラートナー像を形成して印刷する方式などでは、装置の電源投入時から印刷可能状態へ移行する為のイニシャル制御処理時に負荷作用時と負荷減少時における中間転写体の回転時間を計測し、１ｓｔプリント時の静電潜像の位置合わせ時の速度制御に適用している。また、異色の静電潜像位置がずれないよう印刷頁毎に中間転写体の回転時間を計測して感光体駆動手段の速度を制御するカラープリンタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０８−２２４９１２号公報

従来のカラー複写機やカラープリンタにおける感光体の速度制御は、電源投入後のイニシャル処理で負荷作用時と負荷減少時における中間転写体の回転時間を計測して感光体回転時間駆動手段の速度制御の適正化を図る場合が多い。イニシャル処理後、単色連続印刷を継続して頻繁に行った後や室温が低い状態から開始して空調により室温が上昇した場合などは、装置内の温度も上昇するため、感光体及び中間転写体の周長が多少変化する。そのためイニシャル処理時とは別に、感光体回転時間駆動手段の速度制御を適正化する必要がある。

複数色印刷時は、印刷毎に毎回速度調整をすれば速度を調整することができるが、単色（モノクロ）連続印刷直後の複数色（４色）印刷の１枚目は速度調整処理を行う機会がないため、潜像の位置ずれが発生しやすい。

本発明の目的は、単色印刷直後に複数色印刷を実行した場合に、スキャナモータの制御速度を切替している間に、中間転写体の回転時間を計測し感光体の回転速度を適正化することにより単色印刷直後の複数色印刷の１枚目の潜像位置ずれを改善することができる画像形成装置の制御手段を提供することである。

本発明は、単色印刷後の複数色印刷切り替え指示時のプロセス速度移行時に、単色印刷を一定枚数以上及び、装置内の温度上昇が一定以上変化した場合に中間転写体の回転時間を計測し感光体の回転速度を適正化することである。具体的に、本発明は次にあげる装置及び方法を提供する。

本発明は、感光体駆動手段によって回動される感光体と、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、印刷ジョブより単色及び複数色によりプロセス速度を決定するプロセス速度決定手段と、前記プロセス速度決定手段により決定されたプロセス速度で画像形成手段を駆動するよう制御する制御手段と、前記静電潜像にトナー像を形成する現像手段と、前記感光体の表面と接触しながら回動して前記感光体上のトナー像が転写される中間転写体と、装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記中間転写体の回転時間を計測する回転時間計測手段と、静電潜像、現像、転写時に発生する負荷変動による変動量を予測する変動量予測手段と、計測値と変動量により算出した値を用いて速度を補正する速度補正手段とを有し、前記感光体に順次別色のトナー像を形成し、前記各色のトナー像を順次前記中間転写体上に重ねてカラートナー像を形成する画像形成装置において、単色印刷から複数色印刷に切り替る際に、前記単色印刷の開始前から前記画像形成装置内の温度が一定以上変化している場合に、前記回転時間計測手段が前記中間転写体の前記回転時間を計測し、前記制御手段により前記感光体回転駆動手段の速度制御を適正化することを特徴とする。

本発明によれば、単色（モノクロ）印刷枚数の頻度及び、装置内の温度変化が発生しても、単色印刷後の複数色（カラー）の印刷前に中間転写体の回転速度を計測して感光体の速度を適正化することにより、複数色の１ｓｔプリントの潜像位置ずれが解消される。

本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作を、図を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成の略縦断面を示し、図２は、図１の制御装置の詳細を示す。

図１に示すように、感光体にベルトを用いた例を示す。感光体ベルト１は案内ローラ４の廻りに一定速度で回動されながら、帯電器２により一様に帯電され、各色の画像信号に従って露光装置３から発光されるレーザ光により露光されて各色に対応する静電潜像が順次に形成され、４つの現像器１３、１４、１５、１６の対応する色の現像剤を使用する現像器を選択して該静電潜像が順次に現像されて各色トナー像が形成される。

この感光体ベルト１表面上の各色トナー像は、感光体ベルト１の表面と接触しながら同期回転する中間転写ユニット５の表面に重ねて転写され、中間転写ユニット５の表面上でカラートナー像となる。

給紙カセット８に蓄積された記録媒体である用紙１７は、給紙ローラ９により抽出及び搬送されてレジストローラ１８に送られ、レジストローラ１８で用紙１７と中間転写ユニット５表面上のカラートナー像との搬送タイミングを整合するように制御した後に、転写ローラ１０に向けて送られる。

転写ローラ１０に送られた用紙１７の先端に電圧を印加して用紙１７に流れる電流値を検出する。検出した電流値をもとに用紙１７の種類を判別し、定着器１２に用紙１７が搬送される前に、用紙搬送の駆動源であるモータの速度を可変させる。

その後、用紙１７を中間転写ユニット５に接触させながら転写ローラ１０により用紙１７の背面から機械的な押圧力と転写電界を与えて、中間転写ユニット５表面上のカラートナー像を用紙１７に転写する。

なお、転写ローラ１０は、中間転写ユニット５の表面上に感光体ベルト１上の各色のトナー像を形成する過程では作用しないように引き上げられている。カラートナー像が転写された用紙１７は、加熱ローラ１１に向けて送り出される。この加熱ローラ１１は定着装置１２の一部を構成するもので、送りこまれた用紙１７は、前記定着ローラ１１を通過する間にカラートナー像が用紙１７表面に熱定着される。カラートナー像が熱定着された用紙１７は、排紙ローラ１９を経て排紙トレイ２１上に排紙される。

転写ベルトクリーナ２０は、中間転写ユニット５の表面に残留するトナーを清掃する。なお、転写ベルトクリーナ２０は、中間転写ユニット５の表面に単色トナー像を繰り返し転写してカラートナー像を形成する過程では清掃作用が働かないよう引き上げられ、完成したカラートナー像を用紙１７に転写した後に、中間転写ユニット５の表面に作用するように押圧される。

なお、２４は装置内の温度を検出する温度検出手段である機内温度センサ、２５は中間転写体の回転時間を計測する回転時間計測手段であるベルト回転センサである。

本発明の実施例を、図２を用いて詳細に説明する。

制御装置１００は、操作パネル２０１からの入力信号及び後述する情報処理装置からの入力信号に応じて、前記した各構成手段を制御する。

図２において、制御装置１００は、中央処理演算装置（以下、ＣＰＵと略す）１００、ＣＰＵ１０１の制御プログラムを格納しているＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１が制御プログラムを実行するのに必要なワークメモリＲＡＭ１０３を中心にして構成されている。

入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０４は、ＣＰＵ１０１が操作パネル２０１やパーソナルコンピュータ等の情報処理装置２００と交信するのを仲介するもので、情報処理装置２００が発生する印字データを露光制御部１０５に伝達する。露光制御部１０５は、露光装置３を制御してレーザ光を発生する。入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０４で受信したデータをもとに、モノクロかカラーか印刷種別を判定し、プロセス速度決定手段である動作周波数切り替え部で、感光体の駆動手段であるモータと露光装置３内のスキャナモータの回転速度を決定する。

制御手段である機構制御部１０６は、画像形成手段である画像形成工程の機構群を制御するための制御部群であり、ＣＰＵ１０１に制御されて、モータ駆動指示信号Ｓ１、Ｓ１１を出力し、その他、現像部１０６ｂ、クリーナ部１０６ｃ、帯電部１０６ｄ、転写部１０６ｅ等を制御する信号の入出力を行う。

モータ制御部１０７は、感光体ベルト１、給紙ローラ９及び定着装置１２等を駆動するモータ２３を制御するように接続されており、モータ部１０６ａから与えられるモータ駆動指示信号Ｓ１に従って駆動信号Ｓ２を発生し、モータ２３の回転軸に直結されたエンコーダ２６から発生する角変位量を検出するための検出信号Ｓ３を入力する。また、モータ制御部１０７は、エンコーダ２６からの検出信号Ｓ３を感光体ベルト１の回動角信号Ｓ４として割込み制御部１０８を介してＣＰＵ１０１に伝達する。モータ制御部１０７は、機内温度センサ２４から入力される機内温度信号Ｓ６を機内温度検出部から与えられ、変動予測部１０７ｂと転写ベルト回転センサ２５から得た回転数信号Ｓ５の情報に回転量検出部１０７ｃの情報によりモータの回転速度が決定される。

上述した構成からなる画像形成装置でのプロセス速度決定処理、機内温度監視処理、感光体回転駆動手段などを図３のフローチャートを用いて説明する。

画像形成装置は印刷指示を受けると印刷指示された情報が単色（モノクロ）か複数色（カラー）か判定する（ステップ７０１）。次にステップ７０２で前回印刷していた印刷種別が単色（モノクロ）／複数色（カラー）か又は、継続して印刷されていたかなど印刷指示される前の装置の状態を判定する。ステップ７０３では印刷種別によりプロセス速度を決定し、ステップ７０４でプロセス速度の変更するためＡＳＩＣへの設定値などを算出する処理を実行する。この時、スキャナモータの速度切り替えには時間を要するため、感光体の駆動源であるモータは停止しない。

次に、ステップ７０５、ステップ７０６で機内温度情報の検出とモノクロ印刷枚数の継続数を取得し色合わせ処理を実行する必要性があるか判定する。色合わせ処理が必要な場合は、ステップ７０７で転写ベルト回転時間を検出し、転写ベルト変動予測値（ステップ７０８）を比較し、感光体駆動源であるモータの適正速度設定する（ステップ７０９）。スキャナモータ及び、感光体駆動源であるモータが適正回転となり印刷可能状態となったら現像・潜像処理（ステップ７１０）を実行し、転写ベルト上にあるトナー像をステップ７１１の転写処理で用紙に転写する。用紙に転写した後はステップ７１２の定着処理でトナー像が用紙に定着され、排紙トレイに排紙される。

このように、印刷指示された場合に前回までの印刷状態を判定し、モノクロ印刷継続後のカラー印刷など、装置内の状態が変化した場合に、転写ベルト回転時間検出処理を行い、転写ベルト変動量予測値と比較し、モータ速度の適正値を設定することにより１ｓｔカラー印刷時の色の位置ずれを低減することができる。

本発明の一実施例に係わる画像形成装置の全体構成の略縦断面図。 本発明の一実施例に係わる画像形成装置の制御装置の詳細図。 本発明の画像形成装置の印刷位置ずれ補正処理を含む一連の動作フローチャート図。

符号の説明

１ 感光体ベルト
２ 帯電器
３ 露光装置
４ 案内ローラ
５ 中間転写体ユニット
８ 給紙カセット
９ 給紙ローラ
１０ 転写ローラ
１１ 定着ローラ
１２ 定着装置
１３、１４、１５、１６現像装置
１７ 用紙
１８ レジストローラ
１９ 排紙ローラ
２０ 転写ベルトクリーナ
２１ 排紙トレイ
２３ メインモータ
２４ 機内温度センサ
２５ ベルト回転センサ
１００制御装置

Claims (2)

1. 感光体駆動手段によって回動される感光体と、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、印刷ジョブより単色及び複数色によりプロセス速度を決定するプロセス速度決定手段と、前記プロセス速度決定手段により決定されたプロセス速度で画像形成手段を駆動するよう制御する制御手段と、前記静電潜像にトナー像を形成する現像手段と、前記感光体の表面と接触しながら回動して前記感光体上のトナー像が転写される中間転写体と、装置内の温度を検出する温度検出手段と、前記中間転写体の回転時間を計測する回転時間計測手段と、静電潜像、現像、転写時に発生する負荷変動による変動量を予測する変動量予測手段と、計測値と変動量により算出した値を用いて速度を補正する速度補正手段とを有し、前記感光体に順次別色のトナー像を形成し、前記各色のトナー像を順次前記中間転写体上に重ねてカラートナー像を形成する画像形成装置において、単色印刷から複数色印刷に切り替る際に、前記単色印刷の開始前から前記画像形成装置内の温度が一定以上変化している場合に、前記回転時間計測手段が前記中間転写体の前記回転時間を計測し、前記制御手段により前記感光体回転駆動手段の速度制御を適正化することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、単色印刷から複数色印刷に切り替る際に、単色印刷を一定枚数以上継続して印刷している場合に、前記回転時間計測手段が前記中間転写体の前記回転時間を計測し、前記制御手段により前記感光体回転駆動手段の速度制御を適正化することを特徴とする画像形成装置。

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