JP2012032777A - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置は、各感光体の周囲に近接して配置され感光体に作用するプロセス手段を備え、光照射手段が、感光体上に検出用の静電潜像を形成し、静電潜像のプロセス手段の対向位置における通過を検出し、その検出結果に基づき色ずれ補正制御を行う。
【選択図】図8
Description
図1はインライン方式(4ドラム系)のカラー画像形成装置10の構成図である。ピックアップローラ13によって繰り出された記録媒体12は、レジストセンサ111によって先端位置が検出された後、搬送ローラ対14,15に先端が少し通過した位置で搬送を一旦停止される。
次に、図2(a)(b)を用いて図1の画像形成装置における高圧電源装置の構成を説明する。図2(a)に示す高圧電源回路装置は、帯電高圧電源回路43、現像高圧電源回路44a〜44d、1次転写高圧電源回路46a〜46d、2次転写高圧電源回路48を備えている。帯電高圧電源回路43は、帯電ローラ23a〜23dに電圧を印加することで、感光ドラム22a〜22dの表面にバックグラウンド電位を形成し、レーザ光の照射によって静電潜像を形成可能な状態にする。現像高圧電源回路44a〜44dは、現像スリーブ24a〜24dに電圧を印加することで、感光ドラム22a〜22dの静電潜像にトナーを載せ、トナー像を形成する。1次転写高圧電源回路46a〜46dは、1次転写ローラ26a〜26dに電圧を印加することで、感光ドラム22a〜22dのトナー像を中間転写ベルト30に転写する。2次転写高圧電源回路48は、2次転写ローラ27に電圧を印加することで、中間転写ベルト30のトナー像を記録媒体12へ転写する。
次に、図3を用いてプリンタシステムの一般的なハードウェア構成を説明する。まずビデオコントローラ200の説明を行う。204は、ビデオコントローラ全体の制御を司るCPUである。205は、CPU204が実行する各種制御コードを格納する不揮発性記憶部であり、ROM、EEPROM、ハードディスク等に相当する。206は、CPU204の主メモリ、ワークエリア等として機能する一時記憶用のRAMである。
次に、図4を用いて、図2の高圧電源装置における1次転写高圧電源回路46aの回路構成を説明する。他の色の1次転写高圧電源回路46b〜46dについては、これと同じ回路構成であるので説明を省略する。
以下、上述にて説明した画像形成装置により、まず中間転写ベルト30上に色ずれ検出用のマークを形成し、色ずれ量を少なくともより小さくする。そして、色ずれ状態をなくした(少なくとも小さくした)うえで、静電潜像80が1次転写ローラ26aの位置に到達する時間を、1次転写電流の変化を検出することで測定し、これを色ずれ補正制御の基準値として設定する。
図5のフローチャートは、色ずれ補正制御における基準値取得処理を示すフローチャートである。まず、図5のフローチャートは、色ずれ検出センサ40のトナーマーク(図6)の検出による色ずれ補正制御(以下、通常色ずれ補正制御と称する)が行われることに引続き実行される。また、感光ドラム22および現像スリーブ24などの部品が交換されて通常色ずれ補正制御が実行されるとき等、特定のタイミングの通常色ずれ補正制御のみに対応させて図5のフローチャートを実行しても良い。また、図5のフローチャートは各色について独立して行われるものとする。尚、色ずれ検出センサ40は、LED等の発光素子を備え、該発光素子によりベルト上に形成された色ずれ検出用トナー像に光を照射し、そのときの反射光の光量変化を、トナー像の位置(検出タイミング)として検出するよう構成されている。このことは既に多数の文献により周知の技術であり、ここでの詳しい説明は省略することとする。
δesM=v×{(tsf2−tsf1)+(tsr2−tsr1)}/2−dsM…式1
δesC=v×{(tsf3−tsf1)+(tsr3−tsr1)}/2−dsC…式2
δesBk=v×{(tsf4−tsf1)+(tsr4−tsr1)}/2−dsBk…式3
主走査方向に関して、左右各々の各色の位置ずれ量δemf、δemrは、
dmfY=v×(tmf1−tsf1) … 式4
dmfM=v×(tmf2−tsf2) … 式5
dmfC=v×(tmf3−tsf3) … 式6
dmfBk=v×(tmf4−tsf4) … 式7
と、
dmrY=v×(tmr1−tsr1) … 式8
dmrM=v×(tmr2−tsr2) … 式9
dmrC=v×(tmr3−tsr3) … 式10
dmrBk=v×(tmr4−tsr4) … 式11
から、
δemfM=dmfM−dmfY … 式12
δemfC=dmfC−dmfY … 式13
δemfBk=dmfBk−dmfY … 式14
と、
δemrM=dmrM−dmrY … 式15
δemrC=dmrC−dmrY … 式16
δemrBk=dmrBk−dmrY … 式17
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断でき、δemfから書き出し位置を、δemr−δemfから主走査幅(主走査倍率)を補正する。尚、主走査幅(主走査倍率)に誤差がある場合は、書き出し位置はδemfのみでなく、主走査幅補正に伴い変化した画像周波数(画像クロック)の変化量を加味して算出する。
ここで、検出波形(電流波形)90、91が極小となる時間を測定することが好適な理由を説明する。これは、検出波形(電流波形)90と91の様に測定した電流の絶対値が異なった場合においても、静電潜像80が1次転写ローラ26aに到達するタイミングを正確に測定することができる為である。また、検出用パターン(色ずれ補正用の静電潜像)を図7の静電潜像80の様な形状にした理由は、主走査方向に広いパターンとすることで電流値の変化を大きくする為である。また、感光ドラム22の搬送方向(副走査方向)に数ライン分の幅とすることで電流値の大きな変化を保ちつつ極小となる点が鋭く現れるようにしている。従って静電潜像80の最適な形は装置の構成によって異なり、本実施例で用いた搬送方向に5ラインの幅を持つ形などに限定するものでは無い。
次に、図10のフローチャートを用いて、本実施例における色ずれ補正制御について説明を行う。尚、図10のフローチャートは各色について独立して行われるものとする。また図10のフローチャートは、上述したように、連続印刷などで装置内温度が変化した場合や、ユーザの操作により図10の色ずれ補正制御の指示が制御部54に入力された場合や、装置内部環境が大幅に変化した等、所定条件下で実行される。このことは後述する図13、図21、図25、図27についても同様である。
以上のように、制御部54により図10のフローチャートが実行されることで、感光ドラムから像担持体(ベルト)に、色ずれ補正制御における検出用トナー像(100%濃度)を転写しなくとも、色ずれ補正制御を実現できる。即ち、画像形成装置のユーザビリティーをできるだけ維持して持たせつつ、色ずれ補正制御を行える。
次に、図13のフローチャートの説明を行う。図12と同じ処理には同じステップ符号を付してある。尚、図13のフローチャートは各色について独立して行われるものとする。
図12、図13のステップS1203の静電潜像走査の処理を、各ページ間における非画像領域で実行する場合、図12のステップS1206、図13のステップS1301における判断回数nは、画像形成装置の各部材の寸法で決まる。具体的には、用紙サイズと、感光ドラムのドラム周長と、画像の移動方向(感光ドラムの回転方向)における非画像領域の幅とから決まる。
図18を用いて、図17(a)の1次転写高圧電源回路146a〜146d及び電流検出回路147の回路構成を説明する。尚、図4と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。図18においては、比較器60a〜60dに対して設定する設定値55a〜55dに基づいて、制御部54が駆動回路61a〜61dを制御し、出力53a〜53dに所望の電圧を出力する。また、1次転写高圧電源回路146a〜146dから出力される電流が、1次転写ローラ26a〜26d、感光ドラム22a〜22d及び接地点57を経由し、電流検出回路147を流れる点も図4と同様である。そして、検出電圧56には、出力端子53a〜53dの電流を重畳した値に比例した電圧が現れる。
次に、図17及び18で説明した構成により、複数の1次転写高圧電源(プロセス手段)に対して共通の電流検出回路により、静電潜像80a乃至80dを検出し、色ずれ補正制御を行う処理について説明する。
図19は、色ずれ補正制御における基準値取得処理のフローチャートである。最初のステップS501、S502の処理は図5で説明した通りである。
図21は、本実施例における色ずれ補正制御を示すフローチャートである。先ず、ステップS502〜ステップS1907については、図19のフローチャートと同様の処理なので説明を省略する。
図22に実施例5における高圧電源装置の構成を示す。図2や図17と同じ構成については同じ参照符号を付してある。異なる点は、帯電高圧電源回路43に、複数のプロセス手段としての帯電ローラ23a〜23dに対して共通の電流検出回路50を設けた点である。つまり、本実施例では、帯電ローラ23及び感光ドラム22を経由して流れる電流値を検出する処理について説明する。尚、帯電高圧電源回路43、電流検出回路50の回路構成の詳細については図16(43a、50a)で説明した通りであり、ここでの詳しい説明を省略する。
まず、図23A、Bと図24とを併用し、本実施例における色ずれ補正制御における基準値取得処理を示すフローチャートを説明する。まず図23Aのフローチャートにおいて最初に実行されるステップS501の処理は図5で説明した通りである。そして、図23のステップS1907の処理の前に、図24中のタイミングT1〜T3で、色ずれ補正用の静電潜像を感光ドラム上に形成する準備が行われる。尚、図24のタイミングT1の前の状態は、ステップS501の色ずれ補正制御が行われた直後の状態を示している。ここでの直後とはステップS501の色ずれ補正制御が略そのまま反映されている状態のことを指す。
δesYM(k)=ts(4×(k−1)+1+1)−ts(4×(k−1)+1)・・・式18
δesYC(k)=ts(4×(k−1)+1+2)−ts(4×(k−1)+1)・・・式19
δesYBk(k)=ts(4×(k−1)+1+3)−ts(4×(k−1)+1)・・・式20
次に、図25A、Bのフローチャートを用いて、本実施例における色ずれ補正制御について説明を行う。図25Aは静電潜像を形成する処理を、図25Bは静電潜像を検出し、且つ画像形成条件としてのレーザビームの出射タイミングを補正する処理を夫々示している。尚、図25Aの各ステップの処理は、図23AのステップS1907乃至S2304と同様なので説明を省略する。また図25BのステップS2311乃至S2318の処理も、図23BのステップS2311乃至S2318と同様なので説明を省略する。以下では、図23との差異を中心に説明を行っていく。
{(ts’(2)+ts’(6)+ts’(10))―(ts’(1)+ts’(5)+ts’(9))}―{(ts(2)+ts(6)+ts(10))―(ts(1)+ts(5)+ts(9))}・・・式24
式24の(ts’(2)+ts’(6)+ts’(10))が感光ドラムの回転周期成分をキャンセルしたマゼンタの第2の実測結果に相当し、(ts’(1)+ts’(5)+ts’(9))がイエローのそれに相当する。また、(ts(2)+ts(6)+ts(10))が感光ドラムの回転周期成分をキャンセルしたマゼンタの第1の実測結果に相当し、(ts(1)+ts(5)+ts(9))がイエローのそれに相当する。また、他の色の差分についても、制御部54により同様に算出すれば良い。
(ts’(1)+ts’(5)+ts’(9))―(ts(1)+ts(5)+ts(9))・・・式25
(ts’(2)+ts’(6)+ts’(10))―(ts(2)+ts(6)+ts(10))・・・式26
(ts’(3)+ts’(7)+ts’(11))―(ts(3)+ts(7)+ts(11))・・・式27
(ts’(4)+ts’(8)+ts’(12))―(ts(4)+ts(8)+ts(12))・・・式28
尚、上の説明においては、中間転写ベルト30を有する画像形成装置について述べたが、その他の方式の画像形成装置にも転用できる。例えば、記録材搬送ベルトを備え、各感光ドラム22に現像されたトナー像を記録材搬送ベルト(無端状ベルト)により搬送されてくる転写材(記録材)に直接転写する方式を採用した画像形成装置にも転用できる。また、このときは、図6で説明したようなトナー色ずれ検出用マークはこの記録材搬送ベルト(無端状ベルト)上に形成されることとなる。
22a〜22d 感光ドラム
24a〜24d 現像スリーブ
26a〜26d 1次転写ローラ
30 中間転写ベルト
46a〜46d 1次転写高圧電源回路
47a〜47d 電流検出回路
80 静電潜像
Claims (16)
- 回転駆動される感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、光照射を行い前記感光体上に静電潜像を形成する光照射手段と、前記静電潜像にトナーを載せて前記感光体上にトナー像を形成する現像手段と、前記感光体上に付着したトナー像をベルト上に転写する転写手段と、を含む画像形成部を各色に対応して備えたカラー画像形成装置であって、
各色に対応した前記光照射手段を制御し、色ずれ補正用の静電潜像を各色の感光体上に形成する形成手段と、
各色の感光体に対して配置された前記帯電手段、前記現像手段、或いは前記転写手段の電源手段と、
前記各色の感光体上に形成された前記色ずれ補正用の静電潜像が前記帯電手段、前記現像手段、或いは前記転写手段に対向する位置を通過するときの前記電源手段の出力を各色について検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき、基準状態に色ずれ状態を戻すよう色ずれ補正制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 回転駆動される感光体と、前記感光体の周囲に近接して配置され前記感光体に作用するプロセス手段と、光照射を行い前記感光体上に静電潜像を形成する光照射手段と、を含む画像形成部を各色に対応して備え、前記画像形成部を動作させることでベルト上にトナー像を形成するカラー画像形成装置であって、
各色に対応した前記光照射手段を制御し、色ずれ補正用の静電潜像を各色の感光体上に形成する形成手段と、
各色に対応した前記プロセス手段の電源手段と、
前記各色の感光体上に形成された色ずれ補正用の静電潜像が前記プロセス手段に対向する位置を通過するときの前記電源手段の出力を各色について検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき、基準状態へ色ずれ状態を戻すように色ずれ補正制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 前記画像形成部は、色ずれ補正用トナー像を被転写体上に形成し、
前記被転写体上に形成された前記色ずれ補正用トナー像を検出するトナー像検出手段を備え、
前記制御手段は、前記トナー像検出手段による前記色ずれ補正用トナー像の検出結果に基づく色ずれ補正制御を反映させた状態において、前記光照射手段に光を発光させ前記感光体上に前記色ずれ補正用の静電潜像を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載のカラー画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記色ずれ補正用の静電潜像が形成されたときの前記感光体の回転位置と同じ、或いは略同じ回転位置で、前記光照射手段に光を発光させ前記感光体上に前記色ずれ補正用の静電潜像を形成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
- 前記形成手段は、前記感光体の複数の位置で色ずれ補正用の静電潜像を各色の感光体において形成し、
前記制御手段は、前記各色の感光体において前記複数の位置で形成された色ずれ補正用の静電潜像の前記検出手段による検出結果に基づき、基準状態に色ずれ状態を戻すよう色ずれ補正制御を行うことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。 - 前記基準状態は、前記感光体の複数の位置で形成された色ずれ補正用の静電潜像の検出結果に基づくものである、或いは予め定められたものであることを特徴とする請求項5に記載のカラー画像形成装置。
- 前記形成手段は、前記感光体の複数の位置で第1の色ずれ補正用の静電潜像を各感光体において形成し、
前記制御手段は、前記各感光体に形成された前記第1の色ずれ補正用の静電潜像の前記検出手段による検出結果を記憶手段に記憶させ、
前記形成手段は、所定条件下で、前記感光体の複数の位置で第2の色ずれ補正用の静電潜像を各感光体において形成し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された第1の色ずれ補正用の静電潜像の前記検出手段による検出結果と、前記第2の色ずれ補正用の静電潜像の前記検出手段による検出結果と、に基づき前記色ずれ補正制御を行うことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。 - 前記形成手段は、前記感光体の複数の位置で前記色ずれ補正用の静電潜像を形成し、
前記検出手段は、前記複数の色ずれ補正用の静電潜像が前記プロセス手段に対向する位置を通過するまでの時間を夫々検出し、
前記制御手段は、前記夫々の時間の検出結果と基準値とに基づき、前記色ずれ補正制御を行うことを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。 - 前記検出手段による前記夫々の時間の検出結果は、前記感光体の回転周期の成分が少なくとも抑制された実測結果であることを特徴とする請求項8に記載のカラー画像形成装置。
- 前記形成手段は、前記感光体の複数の位置で前記色ずれ補正用の静電潜像を各色の感光体において形成し、
前記制御手段は、前記検出手段による前記複数の色ずれ補正用の静電潜像の検出結果に基づき、前記感光体の回転周期の成分を少なくとも軽減した第1の実測結果を取得し、
前記形成手段は、所定条件下で、再度、前記感光体の複数の位置で前記色ずれ補正用の静電潜像を各色の感光体において形成し、前記制御手段は、前記再度に形成された色ずれ補正用の静電潜像の検出結果に基づき、前記感光体の回転周期の成分を少なくとも軽減した第2の実測結果を取得し、前記制御手段は、前記第1の実測結果と、前記第2の実測結果とに基づき、前記色ずれ補正制御を行うことを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。 - 前記プロセス手段は、複数種類のプロセス手段で構成され、
前記制御手段は、前記検出手段の検出対象となる何れかのプロセス手段よりも前記静電潜像の移動方向において上流側に配置された他のプロセス手段を、前記色ずれ補正制御用の静電潜像が前記他のプロセス手段に対向する位置を通過するときに、トナー像の形成位置から離隔させる、或いは通常のトナー画像形成時よりも前記感光体への作用が少なくとも小さくなる設定にすることを特徴とする請求項2乃至10の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。 - 前記検出対象のプロセス手段は、転写手段であり、前記他のプロセス手段は現像手段であることを特徴とする請求項11に記載のカラー画像形成装置。
- 前記検出対象のプロセス手段が帯電手段である場合に、
前記制御手段は、前記他のプロセス手段としての前記現像手段を、トナー像の形成位置から離隔させる、或いは少なくとも通常のトナー画像形成時よりも前記感光体への作用が小さい設定とするとともに、
前記他のプロセス手段としての前記転写手段を、トナー像の形成位置から離隔させる、或いは少なくとも通常のトナー画像形成時よりも前記感光体への作用が小さい設定とすることを特徴とする請求項11に記載のカラー画像形成装置。 - 前記検出手段は複数の前記感光体で共通しており、前記複数の感光体において、色ずれ補正用の静電潜像の、前記検出手段による検出タイミングは重複していないことを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
- 前記検出手段は、前記電源手段から出力される出力が、所定の条件を満たすことを検出することを特徴とする請求項1乃至14の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
- 前記色ずれ補正用の静電潜像の主走査方向の幅は、主走査方向の画像領域幅の少なくとも半分以上であることを特徴とする請求項1乃至15の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
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