JP2011137915A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録媒体を介して像担持体に転写ローラーを当接させて、像担持体に形成された像を記録媒体に転写する構成において、転写ローラーの回転頻度を抑制する。
【解決手段】転写ローラーの回転位置を検出する検出部と、第1の潜像の形成を開始させる第1の信号を、検出部の検出結果に基づいて発生させる第1の信号出力部と、第2の潜像の形成を開始させる第2の信号を発生させる第2の信号出力部と、第1の信号に基づいて露光部に潜像の形成を開始させるとともに転写ローラーを回転させる第1のモード、もしくは第2の信号に基づいて露光部に潜像の形成を開始させるとともに凹部を像担持体に向けて像担持体から離間した状態で転写ローラーを停止させる第2のモードの一方を、選択的に実行させる制御部と、を備える。
【選択図】図4
【解決手段】転写ローラーの回転位置を検出する検出部と、第1の潜像の形成を開始させる第1の信号を、検出部の検出結果に基づいて発生させる第1の信号出力部と、第2の潜像の形成を開始させる第2の信号を発生させる第2の信号出力部と、第1の信号に基づいて露光部に潜像の形成を開始させるとともに転写ローラーを回転させる第1のモード、もしくは第2の信号に基づいて露光部に潜像の形成を開始させるとともに凹部を像担持体に向けて像担持体から離間した状態で転写ローラーを停止させる第2のモードの一方を、選択的に実行させる制御部と、を備える。
【選択図】図4
Description
この発明は、記録媒体を介して像担持体に転写ローラーを当接させて、像担持体に形成された像を記録媒体に転写する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
電子写真の技術分野では、潜像を現像することにより像を形成する技術が知られており、さらには、像担持体に形成した当該像を紙等の記録媒体に転写して、記録媒体に像を形成する技術も一般的である。例えば、特許文献1では、像担持体としての転写ベルトに画像形成ユニットが形成した像を、記録媒体に転写している。また、特許文献1では、記録媒体への像転写を確実に行なうために、転写ローラー(同特許文献の二次転写ローラー)が用いられている。
この転写ローラーは、転写位置において、記録媒体を介して像担持体に当接することで、記録媒体を像担持体に押圧するものである。そして、像担持体の回転に伴ない転写位置に搬送されてきた像が、像担持体に押圧された状態の記録媒体に転写される。このように、特許文献1の画像形成装置は、転写位置において記録媒体を像担持体に押圧することで、
確実な像転写を実現している。ただし、このように記録媒体を像担持体に押圧した場合、記録媒体が像担持体に貼り付いてしまうおそれがある。
確実な像転写を実現している。ただし、このように記録媒体を像担持体に押圧した場合、記録媒体が像担持体に貼り付いてしまうおそれがある。
そこで、例えば特許文献2に記載の技術を採用することが考えられる。特許文献2に記載の画像形成装置は、円筒状の押圧ローラー(転写ローラーに相当)の周面の一部に開閉自在なグリッパを把持部材として設けている。そして、転写ローラーは、このグリッパにより記録媒体の端部を把持しながら回転して、記録媒体を転写位置に搬送する。つまり、転写ローラーがグリッパによって記録媒体を保持しておくことで、像担持体への記録媒体の貼りつきが防止されている。
このように、記録媒体を保持しながら回転する転写ローラーを採用した場合、転写ローラーの回転に伴なって搬送される記録媒体に、像担持体の像を重ね合わせて転写することとなる。換言すれば、かかる像転写は、転写ローラーにより搬送される記録媒体に対して像担持体の像を重ね合わせて実行される。そこで、像担持体に像を形成するための動作を、転写ローラーの回転に応じて制御することが考えられる。より具体的には、潜像を現像して得た像を像担持体に形成する上述の画像形成装置では、潜像形成の開始を、転写ローラーの回転に応じて制御することが考えられる。ただし、このような制御を採用するにあたっては、次のような課題があった。
つまり、画像形成装置では、記録媒体へ転写するための像を形成するのみならず、例えば、装置各部の動作条件を求めるために像を形成する場合がある。そして、動作条件を求めるために形成された像は必ずしも記録媒体に転写されないため、転写ローラーを回転させる必要が無い場合がある。これに対して、転写ローラーの回転に応じて潜像形成の開始を制御するとなると、転写ローラーを回転させる必要が無いにも拘らず、潜像形成を開始するきっかけを与えるためだけに、転写ローラーを回転させなければならない場合が想定された。そして、この転写ローラーの回転によって、無駄に電力が消費されるおそれがあった。
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、記録媒体を介して像担持体に転写ローラーを当接させて、像担持体に形成された像を記録媒体に転写する構成において、転写ローラーの回転頻度を抑制して、省電力化を図ることを目的とする。
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するために、潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体を露光して潜像を形成する露光部と、露光部で潜像担持体に形成された潜像を現像する現像部と、現像部で潜像担持体に現像された像が転写される像担持体と、周面に凹部を有し、回転することで、記録媒体を介して凹部と異なる周面で像担持体に当接し、或いは凹部を像担持体に向けて像担持体から離間する転写ローラーと、転写ローラーの回転位置を検出する検出部と、第1の潜像の形成を開始させる第1の信号を、検出部の検出結果に基づいて発生させる第1の信号出力部と、第2の潜像の形成を開始させる第2の信号を発生させる第2の信号出力部と、第1の信号に基づいて露光部に潜像の形成を開始させるとともに転写ローラーを回転させる第1のモード、もしくは第2の信号に基づいて露光部に潜像の形成を開始させるとともに凹部を像担持体に向けて像担持体から離間した状態で転写ローラーを停止させる第2のモードの一方を、選択的に実行させる制御部と、を備えることを特徴としている。
この発明にかかる画像形成方法は、上記目的を達成するために、周面に凹部を有し、回転することで記録媒体を介して凹部と異なる周面で像担持体に当接し或いは凹部を像担持体に向けて像担持体から離間する転写ローラーを回転させて転写ローラーの回転位置を検出し、検出された転写ローラーの回転位置に基づいて第1の信号を出力し、第1の信号に応じて露光部を駆動させて潜像担持体に潜像を形成し、形成された潜像を現像し、現像された像を像担持体に転写し、像担持体に転写された像を記録媒体に転写し、記録媒体に像が転写された後、転写ローラーを凹部が像担持体に向けて像担持体から離間した状態で第2の信号を出力し、第2の信号に応じて露光部を駆動させて潜像担持体に潜像を形成し、形成された潜像を現像し、現像された像を前記像担持体に転写し、像が転写された像担持体をクリーニングすることを特徴としている。
このように構成された発明(画像形成装置、画像形成方法)は、転写ローラーの回転位置を検出し、当該検出結果に基づいて発生する第1の信号に応じて潜像の形成を開始する第1のモードと、第2の信号に応じて潜像の形成を開始する第2のモードとを備える。このように第2のモードを備えることによって、転写ローラーを回転させなくとも、第2の信号をきっかけとして潜像の形成を開始することができる。したがって、この発明では、転写ローラーを回転させる必要が無い場合には、第2のモードを実行することで、転写ローラーを停止させたまま潜像を形成することができる。その結果、転写ローラーの回転頻度を抑制して、省電力化を図ることが可能となる。
ちなみに、この発明では、第2のモードにおける像担持体の動作状態は特に限定されない。したがって、第2のモードにおいて像担持体が動作している状況も想定しうる。このような場合、停止した転写ローラーが動作中の像担持体に当接していると、像担持体および転写ローラーが相互間に働く摩擦によって劣化してしまうおそれがある。これに対して、本発明は、第2のモードを実行するときは、凹部を像担持体に向けて像担持体から離間した状態で転写ローラーを停止させている。その結果、像担持体の動作状態に依らず、像担持体および転写ローラーの劣化が抑制されている。
また、制御部が第1のモードを選択して実行させた時、像担持体に転写された像を、記録媒体に転写するように構成しても良い。つまり、記録媒体に像を転写する場合には、第1のモードを実行して、転写ローラーの回転に応じて潜像の形成を開始すれば良い。
また、像担持体の移動位置を検出する第2の検出部を備え、第2の信号出力部は第2の検出部の検出結果に基づいて第2の信号を発生させるように構成しても良い。これにより、転写ローラーを回転させなくても、像担持体の移動に基づいて発生する第2の信号をきっかけとして潜像の形成を開始することができる。
この際、像担持体に転写された像の濃度を検出する濃度センサーと、濃度センサーの検出結果から、潜像担持体に現像される像の濃度を調整する濃度調整部と、を備え、制御部は、第2のモードを選択して実行させた時、濃度センサーで像担持体に転写された像の濃度を検出するように構成しても良い。これにより、濃度検出用の像を、転写ローラーを回転させることなく形成することができ、省電力化を図ることができる。
あるいは、像担持体に転写された像の位置を検出する位置センサーと、第2の検出部が検出した像担持体の回転位置および位置センサーの検出結果から、露光部が潜像担持体に潜像を形成する位置を調整する位置調整部と、を備え、制御部が第1のモードを選択して実行させた時に、位置調整部で潜像を形成する位置を調整して潜像を形成するように構成しても良い。これにより、位置検出用の像を、転写ローラーを回転させることなく形成することができ、省電力化を図ることができる。
また、潜像担持体の移動位置を検出する第3の検出部を備えるように構成しても良い。これにより、転写ローラーを回転させなくても、潜像担持体の移動に基づいて発生する第2の信号をきっかけとして潜像の形成を開始することができる。
図1は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、この画像形成装置1は、互いに異なる色の画像を形成する4個の画像形成ステーション2Y(イエロー用)、2M(マゼンタ用)、2C(シアン用)および2K(ブラック用)を備えている。そして、画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。そして、この画像形成装置1は、ホストコンピューターなどの外部装置から受け取った画像形成指令に基づいて、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシート状の記録紙RMに画像形成指令に対応する画像を形成する。
各画像形成ステーション2Y、2M、2Cおよび2Kには、それぞれの色のトナー像がその表面に形成される、感光体ドラム21が設けられている。各感光体ドラム21は、その回転軸が主走査方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に平行もしくは略平行となるように配置されている。また、各感光体ドラム21の回転軸にはモーターM21(図3)が機械的に接続されており、モーターM21からの回転駆動力を受けて感光体ドラム21は矢印D21の方向に回転駆動される。
さらに、各感光体ドラム21には、感光体基点センサーS21が設けられている。感光体基点センサーS21は、感光体ドラム21の基点を検出して感光体基点信号を出力するものであり、この感光体基点信号から感光体ドラム21の回転位置に関する情報が得られる。具体的には、感光体基点センサーS21は、感光体ドラム21の側面等に基点として付されたマークを光学的に検知する光学センサーや、あるいは感光体ドラム21の回転軸に取り付けられたエンコーダー等によって構成することができる。
各感光体ドラム21の周囲には、感光体ドラム21表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器22と、感光体ドラム21表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成する露光ユニット23と、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像ユニット24と、第1スクイーズ部25と、第2スクイーズ部26と、該トナー像を転写ユニット3の中間転写ベルト31に一次転写する一次転写部27と、転写後の感光体ドラム21の表面をクリーニングするクリーニングユニットと、クリーナブレードとが、それぞれこれらの順に感光体ドラム21の回転方向D21(図1では、時計回り)に沿って配設されている。
帯電器22は感光体ドラム21の表面に接触しないものであり、この帯電器22には、従来周知慣用のコロナ帯電器を用いることができる。コロナ帯電器にスコロトロン帯電器を用いた場合には、スコロトロン帯電器のチャージワイヤには正のワイヤ電流が流されるとともに、グリッドには直流(DC)のグリッド帯電バイアスが印加される。帯電器22によるコロナ放電で感光体ドラム21が帯電されることで、感光体ドラム21の表面の電位が略均一の電位に設定される。
露光ユニット23は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームにより感光体ドラム21表面を露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。この露光ユニット23としては、複数の発光素子それぞれが射出した光をスポットとして感光体ドラム21表面に照射するラインヘッド(具体例を挙げると、特開2008−036937号公報に記載のラインヘッド)により構成することができる。
こうして形成された静電潜像に対して現像ユニット24からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。なお、この画像形成装置1の現像ユニット24では、キャリア液内にトナーを概略重量比20%程度に分散させた液体現像剤を用いてトナー現像が行われる。この実施形態では、従来一般的に使用されている、Isopar(商標:エクソン)をキャリア液とした低濃度(1〜2wt%)かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約20%とした高粘度(30〜10000mPa・s程度)の液体現像剤が用いられる。
感光体ドラム21の回転方向D21において現像位置の下流側に、第1スクイーズ部25が配置されるとともに、さらに第1スクイーズ部25の下流側に第2スクイーズ部26が配置されている。これらのスクイーズ部25、26にはスクイーズローラーがそれぞれ設けられている。そして、各スクイーズローラーが感光体ドラム21の表面と当接してトナー像の余剰キャリア液やカブリトナーを除去する。なお、本実施形態では2つのスクイーズ部25、26により余剰キャリア液やカブリトナーを除去しているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば1個のスクイーズ部を配置してもよい。
スクイーズ部25、26を通過してきたトナー像は一次転写部27により中間転写ベルト31に一次転写される。この中間転写ベルト31は、その表面、より詳しくはその外周面にトナー像を一時的に担持可能な像担持体としての無端状ベルトであり、複数のローラー32、33に掛け渡されている。このうちローラー32はベルト駆動モーターM32(図3)に機械的に接続されて、中間転写ベルト31を図1の矢印方向D31に周回駆動するベルト駆動ローラーとして機能している。また、中間転写ベルト31の内周に対向して、ベルト基点センサーS31が設けられている。ベルト基点センサーS31は、中間転写ベルト31の内周に付された基点を検出してベルト基点信号を出力するものであり、このベルト基点信号から中間転写ベルト31の回転位置に関する情報が得られる。具体的には、ベルト基点センサーS31は、中間転写ベルト31の内周等に基点として付されたマークを光学的に検知する光学センサー等によって構成することができる。
中間転写ベルト31を掛け渡されたローラー32、33のうち、モーターにより駆動されるのは上記したベルト駆動ローラー32のみであり、他のローラー33は駆動源を有しない従動ローラーである。この従動ローラー33は、その回転軸がバネ331によって弾性的に支持されて中間転写ベルト31の張力を調整するテンションローラーである。より詳しくは、テンションローラー33の回転軸は、略水平方向に伸縮自在のバネ331によって弾性的に支持されており、これにより、テンションローラー33は、中間転写ベルト31を巻き掛けられた状態で略水平方向に所定量移動自在となっている。なお、中間転写ベルト31に対して掛け渡されるローラーの個数は「2」に限定されるものではなく、3つ以上のローラーに中間転写ベルト31を掛け渡してもよく、この場合も上記と同様に駆動ローラー31以外のローラーは従動ローラーとなっている。
また、テンションローラー33に巻き掛けられた中間転写ベルト31の近傍には、中間転写ベルト31表面に対して離当接自在に構成されたクリーナーユニット39が設けられている。クリーナーユニット39は中間転写ベルト31表面に残留するトナーを掻き落とすことで、中間転写ベルト31をクリーニングする。
一次転写部27はバックアップローラー271と巻き掛けローラー272とを有している。このバックアップローラー271は一次転写位置TR1で中間転写ベルト31を挟んで感光体ドラム21と対向して配設されており、中間転写ベルト31を介して感光体ドラム21と当接している。また、ベルト移動方向D31における当接位置の下流側に巻き掛けローラー272が設けられており、中間転写ベルト31を感光体ドラム21側に押し遣ってバックアップローラー271の下流側に巻き掛け部を形成している。さらに、バックアップローラー271に対して一次転写バイアス印加部Vtr1(図3)が電気的に接続されており、所定の一次転写バイアスを印加して感光体ドラム21上のトナー像を中間転写ベルト31に転写する。そして、各色の一次転写部27でトナー像の転写が実行されることで、感光体ドラム21上の各色のトナー像が中間転写ベルト31上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。
こうして中間転写ベルト31に転写されたトナー像は図1に示すように二次転写位置TR2に搬送される。ちなみに、二次転写位置TR2までの途中には光学センサーSopが配置されており、この光学センサーSopが後述するパッチ画像の濃度やレジストマークの位置を検出する。二次転写位置TR2では、二次転写ローラー4が設けられている。この二次転写ローラー4は転写ユニット3の駆動ローラー32に巻き掛けられた中間転写ベルト31を挟んで対向して配設されている。さらに、トナー像が二次転写位置TR2に搬送されてくるタイミングに合わせて、ゲートローラー対51、51が記録紙RMを二次転写位置TR2に搬送する。ゲートローラー対51、51は、モーターM51(図3)からの駆動力を受けて回転することで、記録紙RMを搬送経路PTに沿って搬送して二次転写位置TR2に給紙する。そして、二次転写位置TR2で重なり合う中間転写ベルト31上のトナー像と記録紙RMとに対して、二次転写バイアス印加部Vtr2(図3)が所定の二次転写バイアスを印加すると、トナー像が中間転写ベルト31から記録紙RMに転写される。なお、この実施形態では、液体現像剤を用いてトナー像を形成する湿式現像方式でトナー像を形成している。そこで、記録紙RMが中間転写ベルト31に貼り付くのを防止するために、後で詳述するように把持部を有する二次転写ローラー4が用いられている。
また、二次転写ローラー4には、クランプ基点センサーS4が設けられている。クランプ基点センサーS4は、二次転写ローラー4の基点を検出してクランプ基点信号を出力するものであり、このクランプ基点信号から二次転写ローラー4の回転位置に関する情報が得られる。具体的には、クランプ基点センサーS4は、二次転写ローラー4の側面等に基点として付されたマークを光学的に検知する光学センサーや、あるいは二次転写ローラー4の回転軸に取り付けられたエンコーダー等によって構成することができる。
トナー像が二次転写された記録紙RMは二次転写ローラー4から搬送経路PTに沿って搬送機構6に送り込まれる。この搬送機構6では、第1吸引部61、転写材搬送部62、第2吸引部63が搬送経路PTに沿って順次配列されており、これらが協力して記録紙RMを定着ユニット7に搬送する。
また、トナー像が二次転写された記録紙RMを上記搬送機構6に送り込む際に、第1吸引部61に記録紙RMを確実に送り込むとともに、画像の汚損を防止するために、本実施形態では、二次転写位置TR2と第1吸引部61の間で二次転写ローラー4と対向するように送風ユニット9が配置されている。この送風ユニット9では、気流発生部91の動作に伴い発生する筺体部92の開口部93からのエアーを白抜き矢印に示すように吐出することで、二次転写ローラー4(後で説明する把持部44)による把持から解放された記録紙RMの先端部にエアーが吹き付けられて同先端部を突き出し爪(図示省略)により二次転写ローラー4から離れる方向に押し付けられる。こうして、記録紙RMの先端部は第1吸引部61の方へ送り込まれる。また、記録紙RMへのエアーの吹き付けによって、記録紙RMの後端部が二次転写位置TR2から排出された時に同後端部が中間転写ベルト31等に触れて画像が汚損されることを防ぐことができる。なお、弾性復元力が小さく腰の弱い記録紙RMの場合には、送風ユニット9によるエアー吹き付けを省略することもできる。
さらに、搬送経路PTの下流側、つまり搬送機構6に対して二次転写ローラー4の反対側(図1の左手側)には、定着ユニット7が配設されており、記録紙RMに転写された単色、あるいは複数色のトナー像に、熱や圧力などが加えられて記録紙RMへのトナー像の定着が行われる。
図2は二次転写ローラーの全体構成を示す斜視図である。図1および図2に示すように、二次転写ローラー4は、円筒の外周面の一部を切り欠いてなる凹部41が設けられたローラー基材42を有している。このローラー基材42では、回転軸A4中心に方向D4に回転自在の回転シャフト421が駆動ローラー32の回転軸と平行または略平行となるように配置されるとともに、図示を省略する押圧部により駆動ローラー32側に付勢されて所定の荷重(この実施形態では、60kgf)が付加されている。また、当該回転シャフト421の両端部には、側板422、422がそれぞれ取り付けられている。より詳しくは、これらの側板422、422はいずれも円盤形状の金属プレートに対して切り欠き部422aを設けた形状を有している。そして、図2に示すように切欠部422a、422aが互いに対向しながら中間転写ベルト31の幅よりも少し長い距離だけ離間して回転シャフト421に取り付けられている。こうして、全体的にはドラム形状を有するものの、その外周面の一部に回転シャフト421と平行または略平行に延びる凹部41を有する、ローラー基材42が形成されている。
また、ローラー基材42の外周面、つまり金属プレート表面のうち凹部41の内部に相当する領域を除く表面領域にゴムや樹脂などの弾性層43が形成されている。この弾性層43は駆動ローラー32に巻き掛けられた中間転写ベルト31と対向して転写ニップNPを形成する。
また、凹部41の内部には、記録紙RMを把持するための把持部44が配設されている。この把持部44は、凹部41の内底部からローラー基材42の外周面に立設されたグリッパ支持部材441と、グリッパ支持部材441の先端部に対して接離自在に支持されたグリッパ部材442とを有している。また、グリッパ部材442はグリッパ駆動部(図示省略)と接続されている。そして、コントローラー(図示省略)からのアングリップ指令を受けてグリッパ駆動部が作動することでグリッパ部材442の先端部がグリッパ支持部材441の先端部から離間して記録紙RMの把持準備や把持開放を行う。一方、コントローラーからのグリップ指令を受けてグリッパ駆動部が作動することでグリッパ部材442の先端部がグリッパ支持部材441の先端部に移動して記録紙RMを把持する。なお、把持部44の構成については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば特表2000−508280号公報などに記載されている従来より公知の把持機構を採用することができる。
二次転写ローラー4の両端部では、各側板422の外側面に支持部材46が取り付けられており、ローラー基材42と一体的に回転可能となっている。また、支持部材46には凹部41に対応して平面領域461が形成されている。そして、平面領域461に転写ローラー側度当て部材47がそれぞれ取り付けられている。度当て部材47では、基台部位471が支持部材46に取り付けられるとともに、基台部位471から度当て部位472が平面領域461の法線方向に延設されており、度当て部位472の先端部は凹部41の開口側端部の近傍まで延びている。つまり、回転シャフト421の端部からローラー基材42を見ると、度当て部材47が凹部41を塞ぐように配置されている。したがって、二次転写ローラー4の回転によって凹部41が中間転写ベルト31と対向する位置に到達した場合には、度当て部材47が駆動ローラー32の端部表面に当接する。これにより、二次転写ローラー4を回転駆動するモーターから見た負荷トルクの変動を軽減することができる。
なお、この実施形態では、ローラー基材42の回転方向D4に沿った凹部41の開口部長さ(開口幅)W41は約105mmである。二次転写ローラー4の外周面のうち凹部41を除く領域に形成された弾性層43が中間転写ベルト31に対向する位置にあるとき、弾性層43が中間転写ベルト31に押し付けられて転写ニップNPが形成される。ローラー基材42の回転方向D4に沿った転写ニップNPの長さ(転写ニップ幅)Wnpは11mm程度であり、
(凹部41の開口幅W41)>(転写ニップNPでの転写ニップ幅Wnp)
の関係を有している。したがって、二次転写ローラー4の凹部41が中間転写ベルト31と対向した状態では、二次転写ローラー4の外周面が中間転写ベルト31から離間して、一時的に転写ニップが消失することになる。
(凹部41の開口幅W41)>(転写ニップNPでの転写ニップ幅Wnp)
の関係を有している。したがって、二次転写ローラー4の凹部41が中間転写ベルト31と対向した状態では、二次転写ローラー4の外周面が中間転写ベルト31から離間して、一時的に転写ニップが消失することになる。
このような構成を備えることから、二次転写ローラー4は、その外周面が記録紙RMを介して中間転写ベルト31に当接する当接状態と、その外周面が中間転写ベルト31から離間する離間状態とのいずれかの状態を、回転することによって選択的に切り換えることができる。ちなみに、二次転写ローラー4は、回転シャフト421に機械的に取り付けられたモーターM4(図3)の回転駆動力により回転駆動される。
また、ローラー基材42の回転方向D4に沿った弾性層43の長さは約495mmに設定されており、これは、この装置1において使用可能な記録紙RMのうち最も大きなサイズのものを巻き付けることができるようにしたものである。すなわち、弾性層43の長さは、使用可能な記録紙のうちローラー基材42の回転方向D4に沿った長さが最大であるものの長さよりも長くなるように定められている。
図3は、図1の画像形成装置が備える電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置の電気的構成には、各部を統括的に制御するための主制御部10の他に、基点信号受信回路100、モーター制御部200、高圧電源制御部300およびヘッド制御回路400が設けられている。基点信号受信回路100は、センサーS4、S31、S21あるいはユーザーインターフェースとしてのパーソナルコンピューターPCUIから受信した基点信号に基づいて、各部200、300、400の動作タイミングを制御するものである。具体的には、基点信号受信回路100には、クランプ基点センサーS4が出力するクランプ基点信号、ベルト基点センサーS31が出力するベルト基点信号、感光体基点センサーS21が出力する感光体基点信号およびパーソナルコンピューターPCUIが出力するPC基点信号が入力される。ちなみに、上述のとおり、画像形成装置にはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の色毎に感光体ドラム21が設けられており、各色の感光体ドラム21のそれぞれに感光体基点センサーS21が設けられている。したがって、色毎に生成された4種類の感光体基点信号が基点信号受信回路100に入力される。
そして、基点信号受信回路100は、受信した基点信号から必要に応じて選択した基点信号を、モーター制御部200、高圧電源制御部300およびヘッド制御回路400に出力する。一方、モーター制御部200、高圧電源制御部300およびヘッド制御回路400は、受信した基点信号をきっかけに動作を開始する。各部200、300、400の具体的な構成は次のとおりである。
モーター制御部200は、モーターM51、M21、M32、M4の動作タイミングを制御する機能を司る。具体的には、このモーター制御部200は、モーター駆動タイミング制御回路202と、パルス発生回路203、204、206、208とを備えている。モーター駆動タイミング制御回路202は、基点信号受信回路100から基点信号を受け取ると、各パルス発生回路203、204、206、208に駆動開始信号を出力する。一方、駆動開始信号を受信したパルス発生回路203、204、206、208は、所定のパルス信号をモーターM51、M21、M32、M4に出力する。そして、モーターM51、M21、M32、M4は受信したパルス信号に応じて、ゲートローラー51、感光体ドラム21、中間転写ベルト31、二次転写ローラー4の回転駆動を開始する。
このとき、基点信号受信回路100は、モーターM51、M21、M32、M4のうち駆動を実行させるモーターを指定して、モーター駆動タイミング制御回路202に基点信号を出力する。そして、モーター駆動タイミング制御回路202は、指定されたモーターに駆動を開始させるように、パルス発生回路203、204、206、208を制御する。一方、モーターM51、M21、M32、M4の駆動を停止させる際には、基点信号受信回路100は、駆動を停止させるモーターを指定して、モーター駆動タイミング制御回路202に停止信号を出力する。そして、モーター駆動タイミング制御回路202は、指定されたモーターの駆動を停止させるように、パルス発生回路203、204、206、208を制御する。
高圧電源制御部300は装置各部に印加される高電圧(帯電バイアス、一次転写バイアス、二次転写バイアス等)の印加タイミングを制御する機能を司る。具体的には、この高圧電源制御部300は、高圧電源タイミング制御回路302と、ON/OFF信号発生回路304、306、308とを備えている。高圧電源タイミング制御回路302は、基点信号受信回路100から基点信号を受け取ると、各ON/OFF信号発生回路304、306、308に印加開始信号を出力する。一方、印加開始信号を受信したON/OFF信号発生回路は、ON信号を帯電器22、一次転写バイアス印加部Vtr1、二次転写バイアス印加部Vtr2に出力する。そして、帯電器22、一次転写バイアス印加部Vtr1、二次転写バイアス印加部Vtr2はON信号を受信すると、帯電バイアス、一次転写バイアス、二次転写バイアスの印加を開始する。
このとき、基点信号受信回路100は、帯電器22、一次転写バイアス印加部Vtr1、二次転写バイアス印加部Vtr2の各高圧電源のうち電圧印加を実行させる高圧電源を指定して、高圧電源タイミング制御回路302に基点信号を出力する。そして、高圧電源タイミング制御回路302は、指定された高圧電源に電圧印加を開始させるように、ON/OFF信号発生回路304、306、308を制御する。一方、高圧電源22、Vtr1、Vtr2の電圧印加を停止させる際には、基点信号受信回路100は、電圧印加を停止させる高圧電源を指定して、高圧電源タイミング制御回路302に停止信号を出力する。そして、高圧電源タイミング制御回路302は、指定された高圧電源の電圧印加を停止させるように、ON/OFF信号発生回路304、306、308を制御する。
ところで、図3に関する上記説明では、モーター制御部200および高圧電源制御部300は、基点信号をきっかけに動作を開始すると説明した。ただし、例えば、基点信号受信回路100がクランプ基点センサーS4の出力信号を基点信号と選択した場合には、基点信号を発生させるために二次転写ローラー43を回転させる必要があり、換言すれば、基点信号を待たずしてモーター制御部200の動作を開始させて、二次転写ローラー43を回転させる必要がある。また、その他にも、モーター制御部200あるいは高圧電源制御部300の動作を、基点信号を待たずして開始させることが適当である場合がある。そこで、本実施形態では、基本的には、モーター制御部200および高圧電源制御部300は、基点信号をきっかけに動作を開始する一方、必要に応じて、基点信号を待たずに動作を開始できるものとする。
ヘッド制御回路400は、色毎に設けられたラインヘッド23の露光動作を形成すべき画像に応じて制御するものであり、特に、露光開始タイミングを制御する機能を司る。つまり、主制御部10からの指令を受けて画像処理部500は、形成すべき画像に応じたビデオデータVDを生成して、ヘッド制御回路400に出力する。一方、ヘッド制御回路400は、ビデオデータ受信回路406およびRAM(Random Access Memory)408を備えており、画像処理部500が出力したビデオデータVDをビデオデータ受信回路406で受信した後に、RAM408に格納する。
さらに、ヘッド制御回路400は、HSYNC生成回路402とビデオデータ送信回路404とを、4つのラインヘッド23それぞれに備えている。HSYNC生成回路402は、基点信号受信回路100から遅延回路102を介して基点信号を受信すると、露光開始信号をビデオデータ送信回路404に出力する。一方、ビデオデータ送信回路404は、HSYNC生成回路402から露光開始信号を受け取ると、RAM408から読み出したビデオデータVDをラインヘッド23に出力する。そして、各ラインヘッド23は、受信したビデオデータVDに基づいて感光体ドラム21表面を露光する。このように本実施形態では、基点信号受信回路100が出力する基点信号をきっかけにラインヘッド23による露光が開始される構成となっている。ちなみに、図3に示すように、ラインヘッド23毎に遅延回路102が設けられている。この遅延回路102は遅延時間ta4(図9)等を生成するものであるが、この詳細については、図9〜図12に示すタイミングチャートを用いて後に説明する。
図4は、図3の電気的構成が実行する動作を示すフローチャートである。図5は、図3のサブルーチンである通常画像形成のフローチャートである。図6は、図3のサブルーチンであるトナー濃度測定のフローチャートである。図7は、図3のサブルーチンである感光体駆動速度プロファイル測定のフローチャートである。図8は、図3のサブルーチンであるレジストずれ測定のフローチャートである。これらの図に示す動作は、主制御部10の制御によって実行される。
図4に示すように、先ずステップS100において、主制御部10は、実行予定のシーケンスが印字シーケンスであるか否かを判断する。そして、実行予定のシーケンスが印字シーケンスである場合(ステップS100で「YES」の場合)は、ステップS200に進んで、通常画像形成(図5)が実行される。
この通常画像形成は、4つの感光体ドラム21それぞれに形成した潜像を現像することで得た4色のトナー像を、中間転写ベルト31に重ね合わせてカラー画像を形成し、さらにこのカラー画像を記録紙RMに二次転写するものである。そして、この二次転写の実行にあたっては、ゲートローラー対51、51(給紙系)が二次転写位置TR2に給紙する記録紙RMの一端を、二次転写ローラー4が回転しながら把持部44で把持する。したがって、記録紙RMの一端を把持部44で確実に把持するためには、ゲートローラー対51、51は、二次転写ローラー4の回転に合わせたタイミングで、記録紙RMを二次転写位置TR2に給紙しなければならない。また、画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kおよび転写ユニット3で構成される作像系は、ラインヘッド23の露光動作、潜像の現像動作および一次転写を順次実行して形成したカラー画像を、二次転写ローラー4の回転に応じた給紙タイミングに合わせて二次転写位置TR2に搬送しなければならない。そこで、通常画像形成では、主制御部10は、作像系および給紙系の動作を二次転写ローラー4の回転に応じて(具体的にはクランプ基点信号に基づいて)制御する。
図9は、通常画像形成のタイミングチャートである。ここでは、図5のフローチャートと図9のタイミングチャートを用いて通常画像形成について説明する。まず、ステップS201で、モーターM4にパルス信号が与えられて、二次転写ローラーが回転を開始する(二次転写ローラー回転ON)。また、これと同時に、作像モーターM21、M32にパルス信号が与えられて、感光体ドラム21および中間転写ベルト31が回転を開始するとともに、各高圧電源22、Vtr1、Vtr2がバイアス電圧の印加を開始する。その後に、クランプ基点センサーS4からクランプ基点信号の出力が確認されると(ステップS202で「YES」となると)、基点信号受信回路100は、クランプ基点信号をモーター制御部200、高圧電源制御部300およびヘッド制御回路400に向けて出力し、作像が開始される(ステップS203)。
ヘッド制御回路400に向けて出力されたクランプ基点信号は、遅延回路102で所定時間だけ遅延されてヘッド制御回路400に入力される。Yラインヘッド23に対応して設けられた各部102、402、404を例示して説明すると、遅延回路で遅延時間ta4だけ遅延されたクランプ基点信号がHSYNC生成回路402に入力される。HSYNC生成回路402はクランプ基点信号を受け取ると直ちに露光開始信号を生成し、これによりYラインヘッド23がビデオデータVDに基づく露光動作を開始する。
その他のラインヘッド23等 についても基本的には同様であるが、遅延時間量が各ラインヘッド23で異なる。つまりMラインヘッド23のHSYNC生成回路402には、遅延時間ta5(>ta4)だけ遅延したクランプ基点信号が入力され、Cラインヘッド23のHSYNC生成回路402には、遅延時間ta6(>ta5)だけ遅延したクランプ基点信号が入力され、Kラインヘッド23には、遅延時間ta7(>ta6)だけ遅延したクランプ基点信号が入力される。これら遅延時間ta4〜ta7は、各画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kが一次転写位置TR1でトナー像を一次転写するタイミングの差に応じて設定されており、これによりイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー像が中間転写ベルト31上で適切に重ね合わせられる。
こうして中間転写ベルト31に形成されたカラー画像は、二次転写領域TR2に搬送される。一方、クランプ基点信号の出力確認から遅延時間ta1(>ta7)だけ遅れて、給紙系モーターM51が回転を開始して、ゲートローラー51が二次転写位置TR2に記録紙RMを給紙する。そして、二次転写位置TR2においてカラー画像が記録紙RMに転写される。また、クランプ基点信号の出力確認から遅延時間ta3(>ta1)だけ経過したタイミングで高圧電源22、Vtr1、Vtr2がバイアスの印加を停止し、その後、クランプ基点信号の出力確認から遅延時間ta2(>ta3)だけ経過したタイミングで作像モーターM21、M32が回転駆動を停止する。こうして、作像が終了する(ステップS204)。以上が通常画像形成の詳細である。
図4に戻って説明を続ける。ステップS100で「NO」と判断された場合、すなわち、実行予定のシーケンスが印字シーケンスでない場合は、ステップS300に進む。ステップS300では、実行予定のシーケンスが濃度パッチシーケンスであるか否かが判断される。そして、濃度パッチシーケンスであると判断されると(ステップS300で「YES」と判断されると)、トナー濃度測定(図6)が実行される(ステップS400)。
つまり、特開2001−042579号公報等では、トナー像の濃度を適宜測定して、この濃度測定結果に基づいて以後に形成するトナー像の濃度を調整する技術が提案されている。そこで、本実施形態ではトナー濃度測定を実行して、各画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kが形成する各色のトナー像の濃度を測定する。そして、主制御部10は、濃度検出結果に基づいて、以降に実行する通常画像形成において形成するトナー像の濃度を調整する。具体的には、このトナー濃度測定では、中間転写ベルト31上に濃度測定用トナー像として形成されたパッチ画像の濃度が測定される。このパッチ画像は色毎に形成されて濃度測定を受けた後に、記録紙RMに二次転写されることなく、クリーナーユニット39により除去される。
このように、トナー濃度測定では、記録紙RMへの二次転写は行なわれないため、二次転写ローラー4を回転させる必要が無い。したがって、トナー濃度測定では、モーター制御部200は、モーターM4を制御することで、外周面が中間転写ベルト31から離間する離間状態で二次転写ローラー4を停止させる(二次転写ローラー回転OFF)。ただし、この場合には、クランプ基点センサーS4からクランプ基点信号が出力されないので、通常画像形成のようにクランプ基点信号をきっかけに露光動作を開始することはできない。そこで、トナー濃度測定では、ベルト基点センサーS31が出力するベルト基点信号をきっかけに露光動作を開始する。
図10は、トナー濃度測定のタイミングチャートである。ここでは、図6のフローチャートと図10のタイミングチャートを用いてトナー濃度測定について説明する。上述のとおり、トナー濃度測定では二次転写は実行されないので、二次転写ローラー4を駆動するモーターM4および給紙系モーターM51はいずれもトナー濃度測定の間は停止している。
まず、ステップS301で、モーターM32にパルス信号が与えられて、中間転写ベルト31が回転を開始する(中間転写ベルト回転ON)。また、これと同時に、その他の作像モーターM21にパルス信号が与えられて、感光体ドラム21が回転を開始するとともに、各高圧電源22、Vtr1、Vtr2がバイアス電圧の印加を開始する。その後に、ベルト基点センサーS31からベルト基点信号の出力が確認されると(ステップS302で「YES」となると)、基点信号受信回路100は、ベルト基点信号をモーター制御部200、高圧電源制御部300およびヘッド制御回路400に向けて出力し、パッチ画像形成が開始される(ステップS303)。
ヘッド制御回路400に向けて出力されたベルト基点信号は、遅延回路102で所定時間だけ遅延されてヘッド制御回路400に入力される。Yラインヘッド23に対応して設けられた各部102、402、404を例示して説明すると、遅延回路で遅延時間tb4だけ遅延されたベルト基点信号がHSYNC生成回路402に入力される。HSYNC生成回路402はベルト基点信号を受け取ると直ちに露光開始信号を生成し、これによりYラインヘッド23がビデオデータVDに基づく露光動作を開始する。
その他のラインヘッド23等 についても基本的には同様であるが、遅延時間量が各ラインヘッド23で異なる。つまりMラインヘッド23のHSYNC生成回路402には、遅延時間tb5(>tb4)だけ遅延したベルト基点信号が入力され、Cラインヘッド23のHSYNC生成回路402には、遅延時間tb6(>tb5)だけ遅延したベルト基点信号が入力され、Kラインヘッド23には、遅延時間tb7(>tb6)だけ遅延したベルト基点信号が入力される。これら遅延時間tb4〜tb7は、各画像形成ステーション2Y、2M、2C、2Kが形成した各色のパッチ画像が、中間転写ベルト31の異なる位置に形成されるように設定されている。こうして、中間転写ベルト31上に、各色のパッチ画像が形成される(ステップS304)。そして、これらパッチ画像は濃度測定を受けた後に(ステップS305)、記録紙RMに二次転写されることなく、クリーナーユニット39により除去される。
続いて、ベルト基点信号の出力確認から遅延時間tb3(>tb7)だけ経過したタイミングで高圧電源22、Vtr1、Vtr2がバイアスの印加を停止する。その後、ベルト基点信号の出力確認から遅延時間tb2(>tb3)だけ経過したタイミングで作像モーターM21が回転駆動を停止して、感光体ドラム21の回転が停止し、これに続いて、作像モーターM32が回転駆動を停止して、中間転写ベルト31の回転が停止する。以上がトナー濃度測定の詳細である。
このように本実施形態では、クランプ基点信号ではなくベルト基点信号をきっかけに露光動作を開始しているため、二次転写ローラー4を回転させることなくパッチ画像を形成することができ、省電力化が図られている。
図4に戻って説明を続ける。ステップS300で「NO」と判断された場合、すなわち、実行予定のシーケンスが濃度パッチシーケンスでない場合は、ステップS500に進んで、感光体駆動速度プロファイル測定(図7)が実行される。
つまり、特開2006−347107号公報等に記載のように、感光体ドラム21の周速度は周期変動することがある。この周速度変動の原因としては、特開2006−347107号公報に記載のように感光体ドラム21を駆動するギアの偏心である場合や、感光体ドラム21の回転軸そのものの偏心である場合があるが、いずれにしても、トナー像形成位置のずれを引き起こすおそれがある。
そこで、本実施形態では、感光体駆動速度プロファイル測定を適宜実行して、感光体ドラム21周面の駆動速度のプロファイルを測定する。そして、感光体駆動速度プロファイルの測定結果に基づいて、以降に実行する通常画像形成において露光開始タイミングを調整することで、トナー像形成位置のずれの抑制を図る。具体的には、この感光体駆動速度プロファイル測定では、中間転写ベルト31上に位置検出用のトナー像として形成されたレジストマークの位置が検出され、この位置検出結果から感光体駆動速度プロファイルが算出される。このレジストマークは色毎に形成されて位置検出を受けた後に、記録紙RMに二次転写されることなく、クリーナーユニット39により除去される。
このように、感光体駆動速度プロファイル測定では、記録紙RMへの二次転写は行なわないため、二次転写ローラー4を回転させる必要が無い。したがって、感光体駆動速度プロファイル測定では、モーター制御部200は、モーターM4を制御することで、外周面が中間転写ベルト31から離間する離間状態で二次転写ローラー4を停止させる(二次転写ローラー回転OFF)。ただし、この場合には、クランプ基点センサーS4からクランプ基点信号が出力されないので、通常画像形成のようにクランプ基点信号をきっかけに露光動作を開始することはできない。そこで、感光体駆動速度プロファイル測定では、感光体基点センサーS21が出力する感光体基点信号をきっかけに露光動作を開始する。
図11は、感光体駆動速度プロファイル測定のタイミングチャートである。ここでは、図7のフローチャートと図11のタイミングチャートを用いて感光体駆動速度プロファイル測定について説明する。上述のとおり、感光体駆動速度プロファイル測定では二次転写は実行されないので、二次転写ローラー4を駆動するモーターM4および給紙系モーターM51はいずれも感光体駆動速度プロファイル測定の間は停止している。
まず、ステップS401で、モーターM21にパルス信号が与えられて、感光体ドラム21が回転を開始する(感光体ドラム回転ON)。また、これと同時に、その他の作像モーターM32にパルス信号が与えられて、中間転写ベルト31が回転を開始するとともに、各高圧電源22、Vtr1、Vtr2がバイアス電圧の印加を開始する。その後に、感光体基点センサーS21から感光体基点信号の出力が確認されると(ステップS402で「YES」となると)、基点信号受信回路100は、感光体基点信号をモーター制御部200、高圧電源制御部300およびヘッド制御回路400に向けて出力する。そして、この感光体基点信号を受けて、レジストマーク形成が開始されるとともに、レジストマークの位置検出が実行される(ステップS403〜ステップS409)。
ちなみに、感光体駆動速度プロファイル測定の間はカウンターNが動作しており、このカウンターNの値に応じた色のレジストマークの形成・位置検出が実行される。具体的には、カウンターNの値が「1」である場合はイエロー(Y)のレジストマークの形成・位置検出が実行され、カウンターNの値が「2」である場合はマゼンタ(M)のレジストマークの形成・位置検出が実行され、カウンターNの値が「3」である場合はシアン(C)のレジストマークの形成・位置検出が実行され、カウンターNの値が「4」である場合はブラック(K)のレジストマークの形成・位置検出が実行される。詳細は次のとおりである。
まず、カウンターNに値「1」が代入される(ステップS403)。そして、カウンターNが値「1」の場合は、基点信号受信回路100は、イエロー用のYラインヘッド23に対応するHSYNC生成回路402(イエロー用HSYNC生成回路402)にのみ感光体基点信号を出力し、Yラインヘッド23にのみ露光動作を実行させる。具体的には、基点信号受信回路100がイエロー用HSYNC生成回路402に向けて出力した感光体基点信号は、遅延回路102で遅延時間tc4だけ遅延されて、イエロー用HSYNC生成回路402に入力される。
イエロー用HSYNC生成回路402は感光体基点信号を受け取ると直ちに露光開始信号を生成し、これによりYラインヘッド23がビデオデータVDに基づく露光動作を開始する(ステップS404)。そして、感光体ドラム21の潜像を現像して得たトナー像が、中間転写ベルト31上にレジストマークとして転写される。こうして中間転写ベルト31上に複数のイエロー(Y)のレジストマークが形成される(ステップS405)。ちなみに、これらのレジストマークは、感光体ドラム21の周長あるいはそれ以上に渡って形成される。続いて、ステップS406では、各レジストマークの位置が検出され、ステップS407では、ステップS406での検出結果から感光体駆動速度のプロファイルが求められる。こうして、イエロー(Y)の感光体ドラム21の駆動速度プロファイルが得られる。
さらに、カウンターNの値を「1」づつインクリメントしながらカウンターNの値が「4」となるまで、ステップS404〜S407を繰り返し実行することで(ステップS408、S409)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)それぞれの感光体ドラム21の駆動速度プロファイルが得られる。以上が感光体駆動速度プロファイル測定の詳細である。
このように本実施形態では、クランプ基点信号ではなく感光体基点信号をきっかけに露光動作を開始しているため、二次転写ローラー4を回転させることなくレジストマークを形成することができ、省電力化が図られている。
図4に戻って説明を続ける。ステップS500での感光体駆動速度プロファイル測定が終了すると、ステップS600でレジストすれ測定が実行される(図8)。つまり、特開2006−189625号公報等で指摘されているように、複数色のトナー像を中間転写ベルト上で重ね合わせてカラー画像を形成する装置においては、複数色のトナー像が互いに位置ずれ(レジストずれ)を起こすことで、カラー画像の色調が変化してしまう場合がある。
そこで、本実施形態では、レジストずれ測定を適宜実行する。そして、レジストずれ測定の結果に基づいて、主制御部10が以降に実行する通常画像形成において露光開始タイミングを調整することで、潜像の形成位置を補正し、画像形成におけるレジストずれの抑制を図る。具体的には、このレジストずれ測定では、中間転写ベルト31上に位置検出用のトナー像として形成されたレジストマークの位置が検出され、この検出結果からレジストマーク形成位置のずれ量(レジストずれ)が求められる。このレジストマークは色毎に形成されて位置検出を受けた後に、記録紙RMに二次転写されることなく、クリーナーユニット39により除去される。
このように、レジストずれ測定では、記録紙RMへの二次転写は行なわれないため、二次転写ローラー4を回転させる必要が無い。したがって、レジストずれ測定では、モーター制御部200は、モーターM4を制御することで、外周面が中間転写ベルト31から離間する離間状態で二次転写ローラー4を停止させる(二次転写ローラー回転OFF)。ただし、この場合には、クランプ基点センサーS4からクランプ基点信号が出力されないので、通常画像形成のようにクランプ基点信号をきっかけに露光動作を開始することはできない。そこで、レジストずれ測定では、ベルト基点センサーS31が出力するベルト基点信号をきっかけに露光動作を開始する。
図12は、レジストすれ測定のタイミングチャートである。ここでは、図8のフローチャートと図12のタイミングチャートを用いてレジストずれ測定について説明する。上述のとおり、レジストずれ測定では二次転写は実行されないので、二次転写ローラー4を駆動するモーターM4および給紙系モーターM51はいずれもレジストずれ測定の間は停止している。
まず、モーターM32にパルス信号が与えられて、中間転写ベルト31が回転を開始する(中間転写ベルト回転ON)。これと同時に、その他の作像モーターM21にパルス信号が与えられて、感光体ドラム21が回転を開始するとともに、各高圧電源22、Vtr1、Vtr2がバイアス電圧の印加を開始する。その後に、ベルト基点センサーS31からベルト基点信号の出力が確認されると、基点信号受信回路100は、ベルト基点信号をモーター制御部200、高圧電源制御部300およびヘッド制御回路400に向けて出力し、レジストマーク形成が開始される(ステップS601)。
ヘッド制御回路400に向けて出力されたベルト基点信号は、遅延回路102で所定時間だけ遅延されてヘッド制御回路400に入力される。Yラインヘッド23に対応して設けられた各部102、402、404を例示して説明すると、遅延回路で遅延時間td4だけ遅延されたベルト基点信号がHSYNC生成回路402に入力される。HSYNC生成回路402はベルト基点信号を受け取ると直ちに露光開始信号を生成し、これによりYラインヘッド23がビデオデータVDに基づく露光動作を開始する。
その他のラインヘッド23等 についても基本的には同様であるが、遅延時間量が各ラインヘッド23で異なる。つまりMラインヘッド23のHSYNC生成回路402には、遅延時間td5(>td4)だけ遅延したベルト基点信号が入力され、Cラインヘッド23のHSYNC生成回路402には、遅延時間td6(>td5)だけ遅延したベルト基点信号が入力され、Kラインヘッド23には、遅延時間td7(>td6)だけ遅延したベルト基点信号が入力される。こうして、4色(Y)、(M)、(C)、(K)のレジストマークが中間転写ベルト31上に順番に形成される(ステップS602)。中間転写ベルト31に形成されたレジストマークは位置検出を受けた後に(ステップS603)、記録紙RMに二次転写されることなく、クリーナーユニット39により除去される。そして、ステップS603でのレジストマークの検出位置からレジストずれが求められる(ステップS604)。
一方、ベルト基点信号の出力確認から遅延時間td3(>td1)だけ経過したタイミングで高圧電源22、Vtr1、Vtr2がバイアスの印加を停止する。その後、ベルト基点信号の出力確認から遅延時間td2(>td3)だけ経過したタイミングで作像モーターM21が回転駆動を停止して、感光体ドラム21の回転が停止し、これに続いて、作像モーターM32が回転駆動を停止して、中間転写ベルト31の回転が停止する。以上がレジストずれ測定の詳細である。
このように本実施形態では、クランプ基点信号ではなくベルト基点信号をきっかけに露光動作を開始しているため、二次転写ローラー4を回転させることなくレジストマークを形成することができ、省電力化が図られている。
以上のように本実施形態では、二次転写ローラー4の回転位置を検出し、当該検出結果に基づいて発生する第1の信号(クランプ基点信号)に応じて潜像(第1の潜像)の形成を開始する第1のモード(通常画像形成)と、当該検出結果に依らずに発生する第2の信号(ベルト基点信号、感光体基点信号)に応じて潜像(第2の潜像)の形成を開始する第2のモード(トナー濃度測定、感光体駆動速度プロファイル測定、レジストずれ測定)との一方を選択的に実行する。そして、第2のモードを実行することによって、二次転写ローラー4を回転させなくとも、第2の信号(ベルト基点信号、感光体基点信号)をきっかけとして潜像の形成を開始することができる。したがって、二次転写ローラー4を回転させる必要が無い場合には、第2の信号(ベルト基点信号、感光体基点信号)に基づいて潜像を形成することで、二次転写ローラー4を停止させたまま潜像を形成することができる。その結果、二次転写ローラー4の回転頻度を抑制して、省電力化を図ることが可能となる。
ちなみに、第2のモードにおける中間転写ベルト31(像担持体)の動作状態は特に限定されない。したがって、本実施形態のように、第2のモードにおいて中間転写ベルト31が動作している場合もある。このような場合、停止した二次転写ローラー4が動作中の中間転写ベルト31に当接していると、中間転写ベルト31および二次転写ローラー4が相互間に働く摩擦によって劣化してしまうおそれがある。これに対して、本実施形態は、第2のモードを実行するときは、凹部41を中間転写ベルト31に向けて中間転写ベルト31から離間した状態で二次転写ローラー4を停止させている。その結果、中間転写ベルト31の動作状態に依らず、中間転写ベルト31および二次転写ローラー4の劣化が抑制されている。
また、第2のモード(トナー濃度測定、感光体駆動速度プロファイル測定、レジストずれ測定)を実行中に、二次転写ローラー4を中間転写ベルト31から離間させておくことで、次のような効果も期待できる。つまり、これら第2のモードでは、各画像形成ステーション2Y、2M、2K、2Cで形成されたトナー像(パッチ画像、レジストマーク)は、クリーナーユニット39にまで搬送されて初めて除去される。したがって、クリーナーユニット39までの搬送途中にトナー像が二次転写位置TR2を通過することとなる。この際に、二次転写ローラー4が中間転写ベルト31に当接したままであると、トナー像のトナーの一部が二次転写ローラー4に付着して、二次転写ローラー4が汚染されてしまうおそれがある。これに対して、本実施形態では、第2のモードの間は、二次転写ローラー4は中間転写ベルト31から離間しているため、二次転写ローラー4の汚染が防止されている。
以上のように、本実施形態では、感光体ドラム21が本発明の「潜像担持体」に相当し、露光ユニット23が本発明の「露光部」に相当し、現像ユニット24が本発明の「現像部」に相当し、中間転写ベルト31が本発明の「像担持体」に相当し、二次転写ローラー4が本発明の「転写ローラー」に相当し、クランプ基点センサーS4が本発明の「検出部」に相当し、基点信号受信回路100およびHSYNC生成回路402が協働して本発明の「第1の信号出力部」として機能し、クランプ基点センサーS4以外の各基点センサーS31、S21、基点信号受信回路100およびHSYNC生成回路402が協働して本発明の「第2の信号出力部」として機能し、主制御部10、基点信号受信回路100、モーター制御部200およびヘッド制御回路400が協働して本発明の「制御部」として機能し、また、記録紙RMが本発明の「記録媒体」に相当している。また、ベルト基点センサーS31が本発明の「第2の検出部」に相当し、感光体基点センサーS21が本発明の「第3の検出部」に相当している。また、光学センサーSopが本発明の「濃度センサー」あるいは「位置センサー」に相当している。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、二次転写ローラー4を回転させないモードでは、ベルト基点信号あるいは感光体基点信号をきっかけに露光動作を開始していた。しかしながら、例えば、パーソナルコンピューターPCUIからPC基点信号を適当なタイミングで出力して、このPC基点信号に基づいて露光動作を開始しても良い。このような構成においても、クランプ基点信号ではなくPC基点信号をきっかけに露光動作を開始できるため、二次転写ローラー4を回転させる必要がなく、省電力化を図ることができる。
また、上記実施形態では、露光ユニット23を、ラインヘッド23で構成していた。しかしながら、露光ユニット23の構成はこれに限られず、例えば、半導体レーザからの光ビームをポリコンミラーにより走査させるものによって露光ユニット23を構成しても良い。
また、図3に示した、主制御部10、基点信号受信回路100、モーター制御部200、高圧電源制御部300、ヘッド制御回路400および画像処理部500等についても、種々の構成態様が考えられる。したがって、これら全部をソフトウェアで構成しても良く、あるいはこれらの一部をハードウェアで構成しても良い。
また、上記実施形態では、カラー画像を形成する画像形成装置に本発明を適用した場合について説明した。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限られず、モノクロ画像を形成する画像形成装置に本発明を適用することもできる。
1…画像形成装置、 10…主制御部、 100…基点信号受信回路、 102…遅延回路、 200…モーター制御部、 202…モーター駆動タイミング制御回路、 203…パルス発生回路、 21…感光体ドラム、 23…露光ユニット(ラインヘッド)、 2Y,2M,2C,2K…画像形成ステーション、 300…高圧電源制御部、 302…高圧電源タイミング制御回路、 304…ON/OFF信号発生回路、 31…中間転写ベルト、 4…二次転写ローラー、 400…ヘッド制御回路、 402…HSYNC生成回路、 41…凹部、 44…把持部、 M21…モーター、 M31…モーター、 M4…モーター、 M51…モーター、 RM…記録紙、 S21…感光体基点センサー、 S31…ベルト基点センサー、 S4…クランプ基点センサー
Claims (7)
- 潜像が形成される潜像担持体と、
前記潜像担持体を露光して前記潜像を形成する露光部と、
前記露光部で前記潜像担持体に形成された前記潜像を現像する現像部と、
前記現像部で前記潜像担持体に現像された像が転写される像担持体と、
周面に凹部を有し、回転することで、記録媒体を介して前記凹部と異なる周面で前記像担持体に当接し、或いは前記凹部を前記像担持体に向けて前記像担持体から離間する転写ローラーと、
前記転写ローラーの回転位置を検出する検出部と、
第1の潜像の形成を開始させる第1の信号を、前記検出部の検出結果に基づいて発生させる第1の信号出力部と、
第2の潜像の形成を開始させる第2の信号を発生させる第2の信号出力部と、
前記第1の信号に基づいて前記露光部に前記潜像の形成を開始させるとともに前記転写ローラーを回転させる第1のモード、もしくは前記第2の信号に基づいて前記露光部に前記潜像の形成を開始させるとともに前記凹部を前記像担持体に向けて前記像担持体から離間した状態で前記転写ローラーを停止させる第2のモードの一方を、選択的に実行させる制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部が前記第1のモードを選択して実行させた時、前記像担持体に転写された前記像を、前記記録媒体に転写する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体の移動位置を検出する第2の検出部を備え、前記第2の信号出力部は前記第2の検出部の検出結果に基づいて前記第2の信号を発生させる請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体に転写された前記像の濃度を検出する濃度センサーと、
前記濃度センサーの検出結果から、前記潜像担持体に現像される前記像の濃度を調整する濃度調整部と、を備え、
前記制御部は、前記第2のモードを選択して実行させた時、前記濃度センサーで前記像担持体に転写された前記像の濃度を検出する請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体に転写された前記像の位置を検出する位置センサーと、
前記第2の検出部が検出した前記像担持体の回転位置および前記位置センサーの検出結果から、前記露光部が前記潜像担持体に前記潜像を形成する位置を調整する位置調整部と、を備え、
前記制御部が前記第1のモードを選択して実行させた時に、前記位置調整部で前記潜像を形成する位置を調整して前記潜像を形成する請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記潜像担持体の移動位置を検出する第3の検出部を備える請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 周面に凹部を有し、回転することで記録媒体を介して前記凹部と異なる周面で像担持体に当接し或いは前記凹部を前記像担持体に向けて前記像担持体から離間する転写ローラーを回転させて前記転写ローラーの回転位置を検出し、
検出された転写ローラーの回転位置に基づいて第1の信号を出力し、
第1の信号に応じて露光部を駆動させて潜像担持体に潜像を形成し、
形成された前記潜像を現像し、
現像された像を前記像担持体に転写し、
前記像担持体に転写された前記像を前記記録媒体に転写し、
前記記録媒体に前記像が転写された後、前記転写ローラーを前記凹部が前記像担持体に向けて前記像担持体から離間した状態で第2の信号を出力し、
第2の信号に応じて露光部を駆動させて前記潜像担持体に潜像を形成し、
形成された前記潜像を現像し、
現像された像を前記像担持体に転写し、
前記像が転写された前記像担持体をクリーニングすることを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009296907A JP2011137915A (ja) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | 画像形成装置および画像形成方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10496006B2 (en) * | 2017-11-24 | 2019-12-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having variable exposure start timing depending on image information |
-
2009
- 2009-12-28 JP JP2009296907A patent/JP2011137915A/ja not_active Withdrawn
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