JP2014119661A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】速度補正処理の実行回数を低減できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、回転駆動される複数の感光体と、対応する感光体を駆動する複数の駆動手段と、対応する感光体に現像剤を供給する複数の現像手段と、複数の感光体のそれぞれとニップ部を形成し、複数の感光体に形成された現像剤像が転写される、回転駆動される像担持体と、複数の駆動手段のそれぞれについて、対応する感光体の基準とする駆動速度である基準速度を決定する決定手段と、複数の感光体それぞれについて、基準速度を決定したときからの感光体の膜厚の変化量を判定し、感光体の膜厚の変化による感光体の周速度の変化を補正する駆動手段の駆動速度である補正速度を算出する算出手段と、を備えており、駆動手段は、複数の感光体のそれぞれと像担持体との複数のニップ部の一部に現像剤が進入した状態では、対応する感光体を補正速度で駆動する。
【選択図】図1
【解決手段】画像形成装置は、回転駆動される複数の感光体と、対応する感光体を駆動する複数の駆動手段と、対応する感光体に現像剤を供給する複数の現像手段と、複数の感光体のそれぞれとニップ部を形成し、複数の感光体に形成された現像剤像が転写される、回転駆動される像担持体と、複数の駆動手段のそれぞれについて、対応する感光体の基準とする駆動速度である基準速度を決定する決定手段と、複数の感光体それぞれについて、基準速度を決定したときからの感光体の膜厚の変化量を判定し、感光体の膜厚の変化による感光体の周速度の変化を補正する駆動手段の駆動速度である補正速度を算出する算出手段と、を備えており、駆動手段は、複数の感光体のそれぞれと像担持体との複数のニップ部の一部に現像剤が進入した状態では、対応する感光体を補正速度で駆動する。
【選択図】図1
Description
本発明は、記録材に画像を形成する画像形成装置の駆動制御に関する。
画像形成装置では、出力画像の高品質化が求められているが、出力画像の品質の一項目として色ずれがある。この色ずれを低減させるため、例えば、中間転写ベルト上に色ずれ検出用の各色の検出パターンを形成し、その検出パターンの位置をセンサで検出し、その検出結果から各色の現像剤像の感光体への書き出しタイミングを変更する等の処理がとられている。
また、感光体を含む複数の作像ユニットを順次動作させる画像形成装置においては、中間転写ベルトの速度変動に起因する色ずれが知られている。これは、感光体の周速と中間転写ベルトの表面の移動速度に差があると、転写ニップ部への現像剤の進入の有無により、感光体と中間転写ベルトとの間の摩擦係数が変化し、接線力が変化することに起因する。接線力の変化により中間転写ベルトが感光体から受ける力が変化すると、中間転写ベルトに速度変動が生じて色ずれが発生してしまう。
そのため、特許文献1は、速度補正処理を行って、感光体と、それに対向して配置される中間転写ベルト等の回転体との速度差を低減し、色ずれ量を低減させることを開示している。
しかしながら、感光体はその使用に応じてその表面膜が削れ、これにより感光体の径が縮小する。よって、転写ニップ部における感光体の周速は、使用により速度補正処理の実行時よりも遅くなり、速度補正処理で決定した、感光体と中間転写ベルトとの間の理想的な速度差を実現できなくなる。つまり、速度補正処理の実行直後の色ずれレベルを維持するためには、各色の感光体の径の変化に応じて、感光体の角速度を補正する必要がある。
例えば、速度補正処理を実行した時点から、感光体の膜厚が一定量以上変化したときや、感光体を交換したときに速度補正処理を実行すれば、上記問題は回避できるものの、その都度ダウンタイムが発生するため好ましくない。
本発明は、速度補正処理の実行回数を低減できる画像形成装置を提供するものである。
本発明の一側面によると、回転駆動される複数の感光体と、対応する感光体を駆動する複数の駆動手段と、対応する感光体に現像剤を供給する複数の現像手段と、前記複数の感光体のそれぞれとニップ部を形成し、前記複数の感光体に形成された現像剤像が転写される、回転駆動される像担持体と、前記複数の駆動手段のそれぞれについて、対応する感光体の基準とする駆動速度である基準速度を決定する決定手段と、前記複数の感光体それぞれについて、前記基準速度を決定したときからの前記感光体の膜厚の変化量を判定し、前記感光体の膜厚の変化による前記感光体の周速度の変化を補正する前記駆動手段の駆動速度である補正速度を算出する算出手段と、を備えており、前記駆動手段は、前記複数の感光体のそれぞれと前記像担持体との複数のニップ部の一部に現像剤が進入した状態では、対応する感光体を前記補正速度で駆動することを特徴とする。
速度補正処理を頻繁に実行しなくとも、感光体と中間転写体との速度差が維持され、感光体と中間転写ベルトとの速度差に起因する色ずれを低減することができる。
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
<第一実施形態>
図11は、例示的な本実施形態による画像形成装置の画像形成部2の概略的な構成図である。なお、参照符号の末尾のアルファベットY、M、C、Bkは、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの現像剤像を中間転写ベルト30に形成するための部材である。以下の説明において、色を区別する必要が無い場合には末尾のアルファベットを除いた参照符号を使用する。感光体26は、像担持体であり、図中の矢印の方向に回転駆動される。なお、本実施形態では、ドラム状の感光体であるものとして説明を行うが、例えば、感光ベルト等であっても良い。
図11は、例示的な本実施形態による画像形成装置の画像形成部2の概略的な構成図である。なお、参照符号の末尾のアルファベットY、M、C、Bkは、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの現像剤像を中間転写ベルト30に形成するための部材である。以下の説明において、色を区別する必要が無い場合には末尾のアルファベットを除いた参照符号を使用する。感光体26は、像担持体であり、図中の矢印の方向に回転駆動される。なお、本実施形態では、ドラム状の感光体であるものとして説明を行うが、例えば、感光ベルト等であっても良い。
帯電部50は、対応する感光体26の表面を一様な電位に帯電する。露光部28は、対応する感光体26の表面を露光して静電潜像を形成する。現像部51は、感光体26に対して当接・離間できる現像ローラ54を有し、対応する感光体26の静電潜像に現像剤を供給して現像剤像として可視化する。なお、本実施形態において、各色の感光体26と、露光部28と、現像部51は、画像形成装置から着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されている。
各感光体26と中間転写ベルト30を挟んで対向する位置には、一次転写ローラ52が設けられている。一次転写ローラ52は、対応する感光体26の現像剤像を中間転写ベルト30に転写する。中間転写ベルト30は、駆動ローラ100と、テンションローラ105と、二次転写対向ローラ108の3本のローラにより張架され、駆動ローラ100の回転に従属して、図中の矢印の方向に回転している。テンションローラ105は、中間転写ベルト30の長さに応じて図11の水平方向に移動可能に構成されている。また、テンションローラ105の近傍には、中間転写ベルト30に形成した検出パターンを検出するためのセンサ90が、テンションローラ105の長手方向の両端に2つ設置されている。センサ90は、中間転写ベルト30に形成した検出パターン又は中間転写ベルト30自体の表面に光を照射し、その反射光を受光し、受光量の変化から検出パターンの位置を検出する。さらに、中間転写ベルト30に設けた位置表示マークを検出するための、図示しないマーク・センサが中間転写ベルト30に対向する位置に設けられている。
二次転写ローラ27は、搬送路130を搬送される記録材に中間転写ベルト30に形成された現像剤像を転写させる。現像剤像が転写された記録材は、その後、図示しない定着部へと搬送され、定着部により転写された記録材の定着が行われる。その後、記録材は画像形成装置外へ排出される。
図2は、本実施形態による画像形成装置1の概略的な制御構成を示すブロック図である。画像形成装置1は、通信可能に接続されたコンピュータ等の外部ホスト機器10、或いは、画像形成装置1が有する不図示の原稿読み取り部から、画像信号(RGB信号、頁記述言語データ)を受信する。画像処理制御部11は、受信した画像信号をCMYK信号に変換し、階調、濃度補正を加えた後に、露光部28が使用する露光信号を生成する。
画像形成制御部12は、画像形成装置1の画像形成動作及び色ずれ補正等の補正動作を統括して制御する。画像形成制御部12は、CPU121と、CPU121が実行するプログラムを記憶しているROM122と、CPU121の処理において各種データを記憶するRAM123と、を有している。
ベルト駆動モータ14は、画像形成制御部12からの指示により、中間転写ベルト30の搬送速度を調節する。検出部15は、センサ90を用いて中間転写ベルト30上の検出パターンの検出を行う。マーク検出部16は、マーク・センサを用いて中間転写ベルト30上に設けた位置表示マークの検出を行う。不揮発メモリ制御部17は、プロセスカートリッジに搭載されている不揮発性のメモリや、画像形成装置1に搭載されている不揮発性のメモリとのデータの読み書きを行う。
図3(A)は、中間転写ベルト30を含む部分の斜視図である。中間転写ベルト30は、図中の矢印方向に速度Vで回転している。本実施形態における中間転写ベルト30には、ベルト内周面の両側端部に、ベルトの蛇行を防止する寄り規制リブ301が貼り付けられている。この寄り規制リブ301がテンションローラ105の両端に設置された不図示の寄り規制フランジに規制されることで、ベルトの蛇行が防止される。また、中間転写ベルト30の破損防止のため、ベルト外周面の両側端部には、透明なベルト補強テープ302が貼り付けられている。センサ90は、中間転写ベルト30上に形成された検出パターンを検出するための反射型光学センサであり、テンションローラ105の長手方向の両端にそれぞれ設けられている。また、センサ90の近傍には、マーク・センサ91が設けられている。
次に色ずれ発生のメカニズムについて説明する。ギア列で構成される中間転写ベルト30を駆動する駆動伝達系では、負荷トルクによってギアの歯面の変形や駆動伝達系を支持している板金の変形、ギアを支持している軸に倒れが生じ、駆動伝達に遅れが生じる。このため、現像ローラ54を感光体26に当接させるタイミングと、感光体26から離間させるタイミングで中間転写ベルト30を駆動する駆動ローラ100のトルクが変動すると、中間転写ベルト30に速度変動が生じる。この速度変動は負荷トルクが変動し、駆動伝達系の変形量が変化するときに発生するものであり、定常的な負荷トルクによって駆動伝達系の変形量が一定の場合には発生しない。
そして、感光体26の周速度が中間転写ベルト30の表面の移動速度より遅い場合は、現像ローラ54を感光体26に当接させると中間転写ベルト30の速度は速くなり、離間させると中間転写ベルト30の速度は遅くなる。逆に、感光体26の周速度が中間転写ベルト30の速度より速い場合は、現像ローラ54を感光体26に当接させると中間転写ベルト30の速度は遅くなり、離間させると中間転写ベルト30の速度は速くなる。以下、中間転写ベルト30の速度変動について、どのような原因により、速くなったり、遅くなったりするかを更に詳しく説明する。
(i)トナー進入による速度変動
図4は、現像ローラ54と感光体26との当接・離間による中間転写ベルト30の駆動ローラ100の負荷トルクの変動を示している。なお、(a)で示す線は、感光体26の周速度が中間転写ベルト30の速度より0.4%小さい場合を示している。また、(b)で示す線は、感光体26の周速度及び中間転写ベルト30の速度が同一又は略同一の場合を示している。さらに、(c)で示す線は、感光体26の周速度が中間転写ベルト30の速度より0.4%大きい場合を示している。なお、中間転写ベルト30の速度とは転写ニップ部における中間転写ベルト30表面の移動速度である。
図4は、現像ローラ54と感光体26との当接・離間による中間転写ベルト30の駆動ローラ100の負荷トルクの変動を示している。なお、(a)で示す線は、感光体26の周速度が中間転写ベルト30の速度より0.4%小さい場合を示している。また、(b)で示す線は、感光体26の周速度及び中間転写ベルト30の速度が同一又は略同一の場合を示している。さらに、(c)で示す線は、感光体26の周速度が中間転写ベルト30の速度より0.4%大きい場合を示している。なお、中間転写ベルト30の速度とは転写ニップ部における中間転写ベルト30表面の移動速度である。
図4から、感光体26と中間転写ベルト30に速度差がある場合には、画像形成動作中に駆動ローラ100に過渡的なトルク変動が生じることが分かる。このトルク変動は、イエローの現像部51Yの現像ローラ54Yが回転駆動しながら、感光体26Yに当接すると始まる。その後、マゼンダ、シアン、ブラックの現像部51の現像ローラ54が、順次、対応する感光体26に当接していき、ブラックの現像部51Bkの現像ローラ54Bkが感光体26Bkに当接した後にトルク変動が収まる。そして、各色の現像剤像の形成が完了し、感光体26Yから現像ローラ54Yが離間すると再びトルク変動が始まる。
この現像ローラ54と感光体26との当接及び離間で生じるトルク変動は、感光体26と中間転写ベルト30との転写ニップ部に現像剤が進入することが原因である。この現像剤の進入は、潜像形成状態に拘らず感光体26に付着する現像剤が、転写ニップ部へ到達することによる。
図5に示すように、感光体26と中間転写ベルト30との転写ニップ部には、垂直抗力Nが作用する。ここで、垂直抗力Nは、機械的な押し付け圧である転写圧Npと電気的な吸着力である静電吸着力Neとの和である。また、感光体26と中間転写ベルト30との間の摩擦係数をμとすると、速度差がある場合にニップ部に作用する接線力Fは式(1)で表される。なお、接線力Fとは、転写ニップ部において、感光体26の接線方向に作用する力である。
F=μ×(Np+Ne) 式(1)
F=μ×(Np+Ne) 式(1)
4色の感光体26がある場合、それぞれのニップ部に接線力Fが生じ、中間転写ベルト30にはニップ部の接線力の合力Tが作用する。ここで、転写ニップ部に現像剤が無いときの感光体26と中間転写ベルト30との間の摩擦係数をμ1、現像剤が有るときの摩擦係数をμ2とすると、μ1とμ2の大小関係はμ1>μ2となる。したがって、総てのニップ部に現像剤が無い場合において、中間転写ベルト30に作用する力Tは、式(2)で表される。
T=μ1×(Np+Ne)×4 式(2)
T=μ1×(Np+Ne)×4 式(2)
そして、画像形成動作を開始し、感光体26Yとの転写ニップ部に現像剤が進入すると、中間転写ベルト30に作用する力T1は式(3)の様になる。
T1=μ1×(Np+Ne)×3+μ2×(Np+Ne) 式(3)
T1=μ1×(Np+Ne)×3+μ2×(Np+Ne) 式(3)
その後、感光体26M、26C、26Bkの順で、その転写ニップ部に現像剤が進入すると、中間転写ベルト30に作用する力は、式(4)、式(5)、式(6)の順で変化する。
T2=μ1×(Np+Ne)×2+μ2×(Np+Ne)×2 式(4)
T3=μ1×(Np+Ne)+μ2×(Np+Ne)×3 式(5)
T4=μ2×(Np+Ne)×4 式(6)
μ1>μ2であるため、中間転写ベルト30に作用する力は、T>T1>T2>T3>T4となる。
T2=μ1×(Np+Ne)×2+μ2×(Np+Ne)×2 式(4)
T3=μ1×(Np+Ne)+μ2×(Np+Ne)×3 式(5)
T4=μ2×(Np+Ne)×4 式(6)
μ1>μ2であるため、中間転写ベルト30に作用する力は、T>T1>T2>T3>T4となる。
ここで、感光体26の周速度が中間転写ベルト30の速度より遅い場合、感光体26は、中間転写ベルト30に対してブレーキの役割を果たす。よって、図4に示すように、画像形成動作開始時に一次転写ローラ52が感光体に当接して一次転写バイアスがかかると、駆動ローラ100のトルクは増大する。このときに中間転写ベルト30に作用している力はTである。その後、各色の現像ローラ54が感光体26に順に当接することで、中間転写ベルト30に作用する力は、T1、T2、T3、T4と変化するため、駆動ローラ100のトルクは徐々に減少することになる。
また、感光体26への現像剤の供給が終了し、感光体26Yから現像ローラ54Yを離間させると、中間転写ベルト30に作用する力はT3になる。同様に、他の色の感光体26から順に現像ローラ54を離間させるにつれて、中間転写ベルト30に作用する力はT2、T1、Tと順に大きくなる。
感光体26の周速度が、中間転写ベルト30の速度より早い場合、感光体26は中間転写ベルト30の回転を助ける役割を果たす。各色の現像ローラ54の当接が順次開始されると、感光体26の中間転写ベルト30の回転を助ける力が小さくなるため、駆動ローラ100のトルクが大きくなる。一次転写が終了し、現像ローラ54が感光体26から離間し始めると、中間転写ベルト30の回転を助ける力が大きくなるため、駆動ローラ100のトルクが小さくなる。
(ii)速度差による速度変動
図6は、感光体26と中間転写ベルト30との間の速度差と、そのニップ部に作用する接線力の関係を示している。なお、横軸については、感光体26の周速度Vdが中間転写ベルト30の速度Vbよりも速いときを正としている。速度差が小さい間は、速度差と共に接線力は増加するが、速度差が大きくなると接線力は一定になる。速度差がゼロ或いは略ゼロの場合には、感光体26と中間転写ベルト30は転がり接触をしているため、摩擦係数はゼロである(摩擦力は略働かない)。しかし、速度差が小さい場合には、転がり接触と滑り接触が共存した状態になっており、速度差の増加とともに、実質的な摩擦係数が増加する。そして、速度差がある値より大きくなると、感光体26と中間転写ベルト30は滑り接触の状態になり、摩擦係数は一定になる。このため、速度差と接線力は図6に示すような関係になる。
図6は、感光体26と中間転写ベルト30との間の速度差と、そのニップ部に作用する接線力の関係を示している。なお、横軸については、感光体26の周速度Vdが中間転写ベルト30の速度Vbよりも速いときを正としている。速度差が小さい間は、速度差と共に接線力は増加するが、速度差が大きくなると接線力は一定になる。速度差がゼロ或いは略ゼロの場合には、感光体26と中間転写ベルト30は転がり接触をしているため、摩擦係数はゼロである(摩擦力は略働かない)。しかし、速度差が小さい場合には、転がり接触と滑り接触が共存した状態になっており、速度差の増加とともに、実質的な摩擦係数が増加する。そして、速度差がある値より大きくなると、感光体26と中間転写ベルト30は滑り接触の状態になり、摩擦係数は一定になる。このため、速度差と接線力は図6に示すような関係になる。
(iii)使用による速度変動
中間転写ベルト30の表面粗さが大きくなると、摩擦係数μは大きくなる。使用によって消耗すると中間転写ベルト30には傷がつき、表面粗さが大きくなるため、図6に示すように、同じ速度差であっても、新品と消耗した状態では、消耗度が高い程接線力が大きくなる。また、これは、中間転写ベルト30のみならず感光体26についても同様である。
中間転写ベルト30の表面粗さが大きくなると、摩擦係数μは大きくなる。使用によって消耗すると中間転写ベルト30には傷がつき、表面粗さが大きくなるため、図6に示すように、同じ速度差であっても、新品と消耗した状態では、消耗度が高い程接線力が大きくなる。また、これは、中間転写ベルト30のみならず感光体26についても同様である。
(iv)その他の要因による速度変動
中間転写ベルト30の速度変動の要因については、上述したもの以外に、例えば、画像形成装置の環境(温度及び又は湿度等)、製造条件に起因する駆動ローラ100の外径公差(製造誤差)などを挙げることができる。また、画像形成装置の経年劣化等も、中間転写ベルト30の速度変動の要因として挙げることができる。そして、これら、その他の要因によって、上述した(i)から(iii)による速度変動の程度も変わってくる。
中間転写ベルト30の速度変動の要因については、上述したもの以外に、例えば、画像形成装置の環境(温度及び又は湿度等)、製造条件に起因する駆動ローラ100の外径公差(製造誤差)などを挙げることができる。また、画像形成装置の経年劣化等も、中間転写ベルト30の速度変動の要因として挙げることができる。そして、これら、その他の要因によって、上述した(i)から(iii)による速度変動の程度も変わってくる。
続いて、中間転写ベルト30の速度変動と色ずれの関係について説明する。図7は、感光体26の周速度が、中間転写ベルト30の表面の移動速度より遅い状態で、3枚の記録材に連続して印刷した場合のブラックに対するイエローの色ずれを示している。なお、図7(A)、(B)及び(C)は、それぞれ、1枚目、2枚目及び3枚目の色ずれを示している。なお、図7の縦軸は、ブラックに対してイエローが、記録材の搬送方向の後端側に色ずれしている場合を正としている。ここで、イエローとブラックとの間の色ずれに着目するのは、本実施形態の画像形成装置で、イエローの現像剤像が最初に中間転写ベルト30に転写され、ブラックの現像剤像が最後に中間転写ベルト30に転写されるからである。つまり、イエローの現像剤像の転写時とブラックの現像剤像の転写時において、駆動ローラ100のトルク差が最大となり、色ずれが顕著に発生するからである。
図7(A)に示す様に、1枚目では、記録材の先端で、負の方向に色ずれが発生している。これは、現像ローラ54の当接によって駆動ローラ100の負荷トルクが減少し、よって、イエローの現像剤像を転写したときよりも、ブラックの現像剤像を転写したときの方が、中間転写ベルトの速度が速くなっているためである。また、図7(B)に示す様に、3枚目では、記録材の後端で、正の方向に色ずれが発生している。これは、現像ローラ54の離間によって駆動ローラ100の負荷トルクが増加し、よって、イエローの現像剤像を転写したときよりも、ブラックの現像剤像を転写したときの方が、中間転写ベルト30の速度が遅くなっているためである。なお、図7(B)に示す様に、駆動ローラ100の負荷トルクの変動がない状態で中間転写ベルト30への転写が行われている2枚目の記録材に関しては、ほとんど色ずれは発生していない。なお、図7には示していないが、1枚目の記録材の先端と3枚目の記録材の後端では、ブラックに対してマゼンタ及びシアンの色ずれも発生している。しかしながら、その量は、イエローほど顕著ではない。
上述した色ずれは、感光体26と中間転写ベルト30との間に速度差がなければ発生しないため、本実施形態では、感光体26の周速度と中間転写ベルト30の速度の差が所定の値以下となる様に感光体26の速度補正を行う。具体的には、図8に示す様に、感光体26の速度Vと色ずれ量Rとの関係を2つ求め、この2点の関係から色ずれ量Rが零になる感光体26の速度V0を求める。
図8(A)は、1枚目の印刷時(中間転写ベルト30への転写時)におけるイエローとブラックの色ずれ量と、感光体26の周速度との関係を示す図である。また、図8(B)は、最終頁の印刷時におけるイエローとブラックの色ずれ量と、感光体26の周速度との関係を示す図である。なお、本実施形態において、1枚目の印刷時には、最初のイエローの現像剤像を、感光体26Yと中間転写ベルト30の現像ニップ部のみに現像剤が進入した状態で中間転写ベルト30に転写する。そして、最後のブラックの現像剤像を、感光体26Y、26M、26C、26Bkと中間転写ベルト30との総ての現像ニップ部に現像剤が進入した状態で中間転写ベルト30に転写する。また最終頁の印刷時には、最初のイエローの現像剤像を、感光体26Y、26M、26C、26Bkと中間転写ベルト30との総てのニップ部に現像剤が進入した状態で中間転写ベルト30に転写する。そして、最後のブラックの現像剤像を、感光体26Bkと中間転写ベルト30とのニップ部のみに現像剤が進入した状態で中間転写ベルト30に転写する。
以下、感光体26の周速度補正方法について図9を用いて説明する。まず、画像形成制御部12は、S50において、感光体26を所定の周速度Vで回転させる。また、色ずれ量Pの算出回数mを1に、平均値の算出回数nを1に初期化する。続いて、画像形成制御部12は、S51で図3(B)に示す第1の検出パターンを中間転写ベルト30に形成し、検出部15を使用して第1の検出パターンの検出を行う。
図10は、S51における検出パターンの形成及び検出のタイミングチャートである。なお、図10におけるY、M、C、Bkは、それぞれ、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックを表している。また、現像ローラ状態とは、現像ローラ54が感光体26に当接しているか否かを示し、"ハイ"は当接状態であることを、"ロー"は離間状態であることを示している。図10の符号130〜133で示す様に、画像形成制御部12は、上流側に位置するイエローの現像剤に対応する現像ローラ54Yから順に、各色の現像ローラ54を感光体26に当接させる。符号133で示す現像ローラ54Bkの感光体26Bkへの当接が完了して一定時間が経過し、中間転写ベルト30の速度変動が収まると、符号134で示す様に、画像形成制御部12は検出パターン形成のためのTop信号を出力する。
これにより、画像形成部2は、図3(B)に示す第1検出パターンを中間転写ベルト30上に形成する。具体的には、画像形成部2は、符号135で示すタイミングで、イエローの現像剤により、中間転写ベルト30に、図3(B)に示す現像剤像LY1及びRY1を形成する。その後、画像形成部13は、符号136で示すタイミングで、ブラックの現像剤により、中間転写ベルト30に、図3(B)に示す現像剤像LBk1及びLBk2と、現像剤像RBk1及びRBk2を形成する。なお、画像形成部2は、現像剤像LBk1とLY1の間隔と、現像剤像LBk2とLY1の間隔とが等しくなる様に現像剤像を形成する。同様に、画像形成部2は、現像剤像RBk1とRY1の間隔と、現像剤像RBk2とRY1の間隔とが等しくなる様に現像剤像を形成する。イエロー及びブラックの現像剤像による第1の検出パターンの形成時においては、現像ローラ54の当接・離間は行っておらず、よって、第1の検出パターンにより当接・離間による速度変動が無い状態での色ずれ量を検出することができる。
第1の検出パターンが、符号137で示すタイミングにてセンサ90の検出位置に到達すると、検出部15は、各色の現像剤像の境界に対応する立ち上がり及び立下りのエッジを計6つ含む信号を出力する。本実施形態においては、第1の検出パターン内の3つの現像剤像の位置を、当該現像剤像に対応して出力される立ち上がりと立下りの中間とする。
続いて、第1の検出パターンをクリーニング部で除去し、その後、画像形成部2は、第2の検出パターンを形成する。具体的には、符号138で示すタイミングで、イエローの現像剤により中間転写ベルト30に、図3(B)に示す現像剤像LY2及びRY2を形成する。なお、現像剤像LY2及びRY2は、現像剤像LY1及びRY1を形成した位置から、感光体26の外周の整数倍で、中間転写ベルト30を約1回転した後の略同一領域(位置)に形成する。その後、画像形成部2は、符号142で示すタイミングで、ブラックの現像剤により、図3(B)に示す現像剤像LBk3及びLBk4と、現像剤像RBk3及びRBk4を中間転写ベルト30に形成する。なお、画像形成部2は、現像剤像LBk3とLY2の間隔と、現像剤像LBk4とLY2の間隔とが等しくなる様に形成する。同様に、画像形成部2は、現像剤像RBk3とRY2の間隔と、現像剤像RBk4とRY1の間隔とが等しくなる様に形成する。
なお、画像形成制御部12は、符号139〜141で示す様に、符号138で示すタイミングで現像剤LY2及びRY2を形成後、イエロー、マゼンダ、シアンの現像剤に対応する現像ローラ54を感光体26から順に離間させる。よって、ブラックの現像剤像による検出パターンの形成時においては、現像ローラ54Bkのみが感光体に当接し、よって、この検出パターンにより、現像ローラ54の離間による速度変動が生じている状態での色ずれ量を検出することができる。画像形成制御部12は、符号143で示す様に、LBk3及びLBk4と、RBk3及びRBk4の現像剤像を形成後、ブラックの現像剤に対応する現像ローラ54を感光体26から離間させる。
第2の検出パターンが、符号144で示すタイミングにてセンサ90の検出位置に到達すると、検出部15は、各色の現像剤像の境界に対応する立ち上がり及び立下りのエッジを計6つ含む信号を出力する。なお、本実施形態では、上述した様に、現像剤LY1及びRY1と、現像剤LY2及びRY2との距離を、感光体26の外周の整数倍で、かつ、中間転写ベルト30の略一周とした。これは感光体26の外径のフレと中間転写ベルト30の膜厚ムラの影響を小さくするためである。つまり、感光体26の外径を均一に製造することは困難であり、外径にはフレが生じる。このため、感光体26の位置によって感光体26の周速度が異なる。また、中間転写ベルト30の膜厚を均一に製造することは困難であり、場所によって厚みに差があるため、中間転写ベルト30の速度に差が生じる。現像剤LY1及びRY1と、現像剤LY2及びRY2との距離を上記の通りとすることで、感光体26と中間転写ベルトの速度の変動の影響を小さくすることができる。
なお、本実施形態は、現像剤LY1及びRY1と、現像剤LY2及びRY2との距離を感光体26の外周の整数倍とすることに限定されない。例えば、中間転写ベルト30を駆動する駆動ローラ100の外径のフレの影響を小さくするために、現像剤LY1及びRY1と、現像剤LY2及びRY2との距離を駆動ローラ100の外周の整数倍とすることもできる。さらに、現像剤LY1及びRY1と、現像剤LY2及びRY2との距離を感光体26と駆動ローラ100の外周の公倍数とすることもできる。
図9のフローチャートの説明に戻り、S52において、検出パターンの検出タイミングの差から、画像形成制御部12は、色ずれ量を算出する。まず、現像ローラ54の離間による中間転写ベルト30の速度変動がない状態での色ずれ量Sの算出について説明する。最初に形成した第1の検出パターンの左側の色ずれ量L1と右側の色ずれ量R1を式(7)と式(8)で算出する。
L1=TLY1−(TLBk1+TLBk2)/2 式(7)
R1=TRY1−(TRBk1+TRBk2)/2 式(8)
なお、TLY1、TRY1、TLBk1、TLBk2、TRBk1、TRBk2は、それぞれ、現像剤像LY1、RY1、LBk1、LBk2、RBk1、RBk2の検出タイミングである。
L1=TLY1−(TLBk1+TLBk2)/2 式(7)
R1=TRY1−(TRBk1+TRBk2)/2 式(8)
なお、TLY1、TRY1、TLBk1、TLBk2、TRBk1、TRBk2は、それぞれ、現像剤像LY1、RY1、LBk1、LBk2、RBk1、RBk2の検出タイミングである。
続いて、画像形成制御部12は、色ずれ量Sを、色ずれ量L1及びR1の平均として、式(9)で算出する。
S=(L1+R1)/2 式(9)
なお、色ずれ量Sは、中間転写ベルト30と感光体26との現像ニップ部で発生する接線力の変動に起因する以外の色ずれであり、静的或いは直流の色ずれ量に相当する。
S=(L1+R1)/2 式(9)
なお、色ずれ量Sは、中間転写ベルト30と感光体26との現像ニップ部で発生する接線力の変動に起因する以外の色ずれであり、静的或いは直流の色ずれ量に相当する。
なお、検出パターン内の現像剤像の検出タイミングは、図3(C)に示す様に、基準位置(基準タイミング)からの時間である。具体的には、TLBk1=(t1+t2)/2、TLY1=(t3+t4)/2、TLBk2=(t5+t6)/2となる。検出パターンの右側についても同様である。
続いて、現像ローラ54の離間により中間転写ベルト30の速度変動が生じている状態での色ずれ量Uの算出について説明する。色ずれ量Sの算出と同様に、画像形成制御部12は、左側の色ずれ量L2と右側の色ずれ量R2を式(10)と式(11)により求める。
L2=TLY2−(TLBk3+TLBk4)/2 式(10)
R2=TRY2−(TRBk3+TRBk4)/2 式(11)
なお、TLY2、TRY2、TLBk3、TLBk4、TRBk3、TRBk4は、それぞれ、現像剤像LY2、RY2、LBk3、LBk4、RBk3、RBk4の検出タイミングである。
L2=TLY2−(TLBk3+TLBk4)/2 式(10)
R2=TRY2−(TRBk3+TRBk4)/2 式(11)
なお、TLY2、TRY2、TLBk3、TLBk4、TRBk3、TRBk4は、それぞれ、現像剤像LY2、RY2、LBk3、LBk4、RBk3、RBk4の検出タイミングである。
そして、色ずれ量Uを、色ずれ量L2及びR2の平均として、式(12)で算出する。 U=(L2+R2)/2 式(12)
最後に式(13)で示す様に、色ずれ量Sと色ずれ量Uの差を計算し、中間転写ベルト30の速度変動による色ずれ量Pを求める。
P=(S−U) 式(13)
P=(S−U) 式(13)
図9に戻り、S53において色ずれ量Pを3回求めたかを判定し、3回に達していなければ、S61で算出回数mを1だけ増加させて、S51及びS52の処理を繰り返す。一方、色ずれ量Pを3回求めると、S54において、求めた3回の色ずれ量の平均値R(n)を算出する。なお、色ずれ量Pを複数回求めるのは、色ずれの検出精度を向上させるためであるが、3回は例示であり1回を含む任意の回数とすることができる。
続いて、画像形成制御部12は、S54で算出した色ずれの平均値Rと、その時の感光体26の周速度Vを、図8(B)の点X1とする。画像形成制御部12は、S54で算出した平均値Rの絶対値と所定の閾値を比較し、平均値Rの絶対値が閾値未満である場合、現在の感光体26の周速度を維持して処理を終了する。一方、S55で閾値以上である場合、画像形成制御部12は、以下に説明する様に感光体26の周速度を変更する。なお、平均値Rと閾値を比較することなく、常に、以下に説明する感光体26の新たな周速度を決定する処理を行う構成とすることもできる。
平均値Rの絶対値が閾値以上であると、画像形成制御部12は、S56で平均値Rを2回算出したかを判定し、算出した平均値Rが1回であれば、S59で感光体26の周速度を所定値だけ変更する。例えば、1回目で算出した平均値Rが正の値であると、例えば、感光体26の周速度を速くする。一方、1回目で算出した平均値Rが負の値であると、例えば、感光体26の周速度を遅くする。変更する速度は、図8に示す感光体26の周速度と色ずれ量が線形の関係を有する範囲で行い、例えば、1回目の周速度の0.1%とすることができる。画像形成制御部12は、S60で平均値の算出回数nを1だけ増加させ、S51からS55の処理を繰り返して2回目の平均値Rを算出する。なお、画像形成制御部12は、2回目のS54で算出した色ずれの平均値Rと、その時の感光体26の周速度Vを、図8(B)の点X2とする。
平均値Rを2回計算したことにより、2回目のS56の処理は"Yes"となり、処理はS57に進む。S57で、画像形成制御部12は、以下の式(14)を用いて、感光体26の速度補正係数Cを算出する。速度補正係数Cは、図8のY軸方向に単位量変化させた場合のX軸方向の変化量である。つまり、速度補正係数Cは、色ずれ量に対する、感光体26の速度変化の程度を示す値である。
C=(V(1)−V(2))/(R(1)−R(2)) 式(14)
C=(V(1)−V(2))/(R(1)−R(2)) 式(14)
画像形成制御部12は、S58で、式(15)により、速度補正係数Cを用いて、色ずれが0、つまり、感光体26と中間転写ベルト30の周速度差が0又は略0となる感光体26の周速度Vrを算出する。
Vr=V(1)−C×R(1) 式(15)
画像形成制御部12は、以後、周速度Vrで感光体26を回転させて画像形成を行う。
Vr=V(1)−C×R(1) 式(15)
画像形成制御部12は、以後、周速度Vrで感光体26を回転させて画像形成を行う。
なお、上述した構成においては、感光体26の周速度を変更していたが、中間転写ベルト30の速度を変更する構成であっても、感光体26と中間転写ベルト30の両方を変更する構成であって良い。つまり、感光体26と中間転写ベルト30の相対的な速度差を所定の範囲内にすれば良い。
続いて、感光体26の駆動源であるDCブラシレスモータについて説明する。図12はDCブラシレスモータ(以下、駆動モータ239と呼ぶ。)の駆動回路構成であり、駆動モータ239は、Y結線されたコイル255〜257とロータ258を備えている。さらにロータ258の位置を検出するために、駆動モータ239は、ホール素子259〜261を備えている。なお、ホール素子259〜261は、磁界を検知する事によりその両端に電圧が表れる素子である。ホール素子259〜261の出力は、アンプ262で増幅され、モータ駆動制御回路242へ入力される。
モータ駆動制御回路242を含むモータ駆動部241は、FET243〜248を備えている。FET243〜248はそれぞれがコイル255〜257の一端であるU、V、Wに接続されており、モータ駆動制御回路242から出力される相切り替え信号に従ってON/OFF制御され、これにより、励磁する相を順次切り替えてロータ258を回転させる。なお、相切り替え信号は、CPU121が出力する駆動信号と、ホール素子259〜261が生成するロータ258の位置信号から、モータ駆動制御回路242が生成する。例えば、図13の番号1から12の順で、(U,V,W)の電位を切り替えることによって、ロータ258が回転する。
図14(A)及び(B)は、駆動モータ239と、感光体26及びその回転位相の検出機構を示したものである。ギア470は、感光体26と一体に回転し、感光体26を駆動するものであり、ギア470にはフラグ471を設け、感光体26の回転に伴い、光センサ464の光路を遮るようにする。これにより感光体26が1回転するごとに信号が出力される。また、駆動モータ239の出力軸にはギア472が設けられており、ギア472とギア470が噛み合うことで駆動モータ239の駆動を感光体26に伝達している。
図15は、駆動モータ239の回転速度制御に関する制御ブロック図である。ここで、CPU121は、速度制御を行うために、速度目標値と速度情報を比較し、速度誤差情報を得る。また、位置制御を行うために、位置目標値と速度情報を積分したロータの位置情報を比較し、位置誤差情報を得る。この速度誤差情報と位置誤差情報からモータ操作量を演算し、駆動信号として駆動モータ239へ出力する。CPU121から駆動モータ239に出力された駆動信号は誤差増幅部565により増幅され、PWM駆動部566に送られる。PWM駆動部566ではモータ駆動制御回路242内のFET243〜248をPWM駆動し、ロータ258を回転させる。また、ロータ258の回転数を回転数検出部568にて検出し、これを速度制御に使用する速度情報としてフィードバックしている。
図16は、本実施形態における感光体26の駆動構成を示す図である。本実施形態では、図16に示す様に、感光体26Y、26C、26M及び26Bkそれぞれに駆動モータ239Y、239M、239C及び239Bkを設けて駆動する。なお、本実施形態においては、各感光体26のホームポジション検出する各光センサ464の信号が一致している状態を、AC成分の色ずれを抑制することができる所望の位相関係であるものとする。
続いて、図17を用いて、本実施形態における感光体26の位相検出方法について説明する。なお、ここでは説明の簡略化のため、感光体26Bkを駆動する駆動モータ239Bkと、シアンの感光体26Cを駆動する駆動モータ239Cとの間の位相差の検出方法について説明する。図17は、駆動モータ239Cの光センサ464Cと、駆動モータ239Bkの光センサ464Bkの出力信号、及び、CPU121の内部で生成されているクロックを示している。CPU121は任意の位相検出開始タイミングで位相の検出を開始し、位相検出開始タイミングから各光センサ464が出力する信号の立ち上がりエッジまでの時間を、内部クロックでカウントする。CPU121は、感光体26が1周した時のカウント値(Tcnt)を予め記憶しており、立ち上がりエッジを検出した時のカウント値をもとに、相対的な位相ずれ(進み、遅れ)量を検知することができる。例えば、図7においてCcnt>Kcntであった場合、感光体26Bkと感光体26Cの位相のずれ量は(Ccnt−Kcnt)/(Tcnt)×360[deg]となる。なお、カウント値の小さいブラックの感光体26Bkの方が、カウント値の大きいシアンの感光体26Cより位相が進んでいる。
次に図18を用いて本実施形態における感光体の位相調整方法の例について説明する。図18は感光体26C及び26Bkの周速度と、光センサ464C及び464Bkの出力信号との関係を示したものである。感光体26C及び26Bkの回転を開始後、定常速度に到達した段階で位相検出を行う。本実施形態では、ブラックに対応する感光体26Bk位相を基準とし、他の感光体26Y、26C及び26Mの位相差を検出する。CPU121は、位相差に基づき感光体26の回転位相の調整を行う。例えば、図18に示す様に、基準となる感光体26Bkに対して、感光体26Cの位相が進んでいる場合には、感光体26Cを駆動する駆動モータ239Cの回転速度を、所望の位相関係になるまで減速させる。以上のようにして、画像形成開始時の前回転動作において4色の感光体26の回転位相関係を所望の状態にする。画像形成中は、4色の感光体26の駆動速度が同じであればその位相関係が保持される。
一般に、感光体26は消耗部材であり、画像形成を行うにつれて表面膜が削れることが知られている。そのため、画像形成制御部12は、感光体26の回転走行距離、感光体26へ現像ローラ54が当接した状態での走行距離、感光体26への帯電バイアスの印加時間等をパラメータとして感光体表面の削れた量を逐次予測算出している。さらに、画像形成制御部12は、その予測膜厚を、プロセスカートリッジに設けた不揮発性メモリや、画像形成装置本体に搭載されている不揮発メモリに記憶するなどして、画像形成条件の最適化等に使用している。これにより、画像形成制御部12は、感光体26Y、26M、26C及び26Bkの半径R(Y)、R(M)、R(C)、R(Bk)の値を保持している。
ここで、図9を用いて説明した速度補正処理での速度補正後の感光体26Y、26M、26C及び26Bの周速度を、それぞれ、Vr(Y)、Vr(M)、Vr(C)、Vr(Bk)とする。速度補正時点においては、感光体26のこれら速度は適切であるが、それ以降に感光体26の表面が削れると、感光体26の周速度も変化し色ずれが生じる。したがって、感光体26の半径Rの変化に応じて感光体26の駆動モータ239の角速度を補正する。以下、感光体26の周速度を一定とするための、駆動モータ239の角速度の補正量の算出について説明する。
まず、速度補正処理を実行した時点における感光体26の周速度をV0(X)とし、感光体26の半径をR0(X)とし、感光体26を周速度V0(X)で駆動するための駆動モータ239の角速度を基準速度ω0(X)とする。駆動モータ239の出力軸から感光体26の駆動軸までのギア比をAとすると、感光体26の周速度V0(X)は、以下の式(16)で表される。なお、添え字Xは、色Y、M、C、Bkを表している。なお、R0(X)は、速度補正処理を実行した際に、不揮発性メモリ172に記憶されているものとする。
V0(X)=R0(X)×ω0(X)×A 式(16)
V0(X)=R0(X)×ω0(X)×A 式(16)
速度補正処理実行後の、ある時点における感光体26の周速度V(X)と、感光体26を駆動する駆動モータ239の駆動速度である角速度ω(X)と、感光体の半径R(X)との関係は、以下の式(17)のようになる。
V(X)=R(X)×ω(X)×A 式(17)
V(X)=R(X)×ω(X)×A 式(17)
ここで、感光体26の周速度を、常に、速度補正処理で決定した速度V0(X)にするためには、以下の式(18)が成立する必要がある。
V0(X)=V(X) 式(18)
V0(X)=V(X) 式(18)
式(16)〜式(18)から、以下の式(19)及び式(20)を得ることができる。ω0(X)=V0(X)/(R0(X)×A) 式(19)
ω(X)=V0(X)/(R(X)×A) 式(20)
以上から、駆動モータ239の角速度の補正量Δω(X)は、
Δω(X)=ω(X)−ω0(X)
=(V0(X)/A)×(1/R(X)―1/R0(X)) 式(21)
となる。
ω(X)=V0(X)/(R(X)×A) 式(20)
以上から、駆動モータ239の角速度の補正量Δω(X)は、
Δω(X)=ω(X)−ω0(X)
=(V0(X)/A)×(1/R(X)―1/R0(X)) 式(21)
となる。
画像形成制御部12は、画像形成開始時に、前回、速度補正処理を実行した時点からの感光体26の膜厚の変化量が所定値以上である場合には、式(21)の演算を行って、駆動モータ239の補正後の角速度である補正速度ω1(X)を以下のように算出する。
ω1(X)=ω0(X)+Δω(X) 式(22)
これにより、感光体26の表面が削れても、感光体26ドラムと中間転写ベルト30との速度差を所定の範囲内にすることができる。
ω1(X)=ω0(X)+Δω(X) 式(22)
これにより、感光体26の表面が削れても、感光体26ドラムと中間転写ベルト30との速度差を所定の範囲内にすることができる。
感光体26の表面が削れることにより発生する感光体26と中間転写ベルト30との速度差を所定の範囲内にするためには、式(22)で説明した補正を行う必要がある。しかし、各感光体26の角速度の補正量Δω(X)が異なる状況のときに、各感光体26を駆動し続けると、それらの間の回転位相が徐々にずれ、位相ずれによる色ずれが発生する恐れがある。ここで、感光体26と中間転写ベルト30に速度差が発生するのは、各感光体26と現像ローラ54が当接する最初の記録材と、各感光体26から現像ローラ54が離間する最後の記録材への印刷時のみである。言い換えると、感光体26と中間転写ベルト30に速度差が発生するのは、各感光体26との現像ニップ部の一部に現像剤が進入しているときのみである。よって、このときに感光体26の膜厚の変化量を補正した角速度で回転駆動することで、位相ずれの発生を低減し、中間転写ベルト30の速度変動を抑制することが可能になる。
したがって、本実施形態では、図19に示す様に、少なくとも最初と最後の記録材に印刷する現像剤像を中間転写ベルト30に形成する間は、各感光体26を膜厚の変化量に対応した補正速度ω1(X)で駆動する。そして、その他のときには、前回の速度補正処理で決定した基準速度ω0(X)で駆動する。したがって、先行する1枚目の記録材に転写する現像剤像を形成後、後続の記録材に転写する現像剤像を形成する前に基準速度ω0(X)に変更する。図19の区間Aは、各感光体26と各現像ローラ54が当接する1枚目の画像形成を行う区間であり、感光体26を補正速度ω1(X)で駆動する。図19のB区間は、1枚目の画像形成終了後、2枚目の画像形成を行うまでの区間であり、この区間において感光体26の角速度を補正速度ω1(X)から基準速度ω0(X)に切り替える。図19の区間Cは、最後の記録材への印刷前の区間であり、この区間において、感光体26の角速度を基準速度ω0(X)から補正速度ω1(X)に切り替える。図19の区間Dは、感光体26から現像ローラ54を離間させる最後の記録材に印刷する画像形成を行う区間であり、感光体26を補正速度ω1(X)で駆動する。
図1は、本実施形態における感光体26の角速度の制御シーケンスを示している。なお、前回の速度補正処理で求めた駆動モータ239の角速度を基準速度ω0(X)とする。S1において、画像形成制御部12は、前回の速度補正処理を実行した時点からの感光体26の膜厚の変化量が所定の閾値以上であるかを判定する。膜厚の変化量が閾値以上である場合、画像形成制御部12は、S2で、式(21)で説明した様に角速度の補正量Δω(X)を算出し、補正速度ω1(X)=ω0(X)+Δω(X)を算出する。一方、閾値未満である場合には、補正速度ω1(X)=ω0(X)とする。なお、S1からS3の処理は、感光体26毎に行う。その後、S4において、各感光体26を、基準速度ω0で駆動し、S5において、各感光体26の位相を所望の状態にする位相調整制御を行う。位相合わせ終了後、画像形成制御部12は、S6において、駆動モータ239の速度をω1(X)に設定する。S7で画像形成を行うと、S8で印刷終了か否かを判定し、印刷終了である場合には、画像形成を終了する。一方、印刷終了ではない場合、S9において、次の記録材への印刷が最後の印刷であるか否かを判断する。次が最後である場合、画像形成制御部12は、S10において、駆動モータ239の角速度を補正速度ω1(X)に設定する。一方、S9において、次が最後の印刷ではないと、画像形成制御部12は、S11において、感光体26を駆動する駆動モータ239の角速度を基準速度ω0(X)に設定する。
本実施形態において、各感光体26の回転位相は、画像形成開始時の前回転動作(図1のS5)において所望の状態となるよう調整される。ここで、1ページ目と最終ページの画像形成のときには、各感光体の膜厚の変化を考慮した角速度で駆動するため、感光体間の位相ずれが徐々に発生する。図20は、ブラックの感光体26Bk及びイエローの感光体26Yの時間と位相の関係を示したものである。なお、ここでは、イエローの感光体26Yの角速度ω(Y)が、ブラックの感光体26Bkの角速度ω(Bk)より大きいものとしている。感光体26の位相ずれによる色ずれは、その値が所定値以下であれば、問題とならない(目立たない)ことが一般に知られている。例えば、画像形成開始時に感光体26の回転位相を調整した時点から、基準とする感光体26Bkに対する感光体26Yの位相差が、所定の許容角度θthに到達するまでの時間Tthは、以下の式(23)により算出できる。
Tth=θth/[A×(ω(Y)−ω(Bk))] 式(23)
Tth=θth/[A×(ω(Y)−ω(Bk))] 式(23)
本実施形態では、最初及び最後のページでのみ感光体26間の位相ずれが発生する。この時間は非常に小さく、通常、感光体26間の位相差が許容角度に到達するまでの時間Tthに達することはない。つまり、本実施形態の制御により、感光体26間の位相差による色ずれが問題になることはない。
以上説明したように、感光体26と中間転写ベルト30との速度差を保持するために、速度補正処理を実行して、感光体26を駆動する角速度である基準速度を求める。また、速度補正処理実行後の、感光体26の膜厚の変化を考慮した駆動モータ239の角速度である補正速度を、速度補正処理で求めた基準速度を補正して算出する。そして、画像形成の際、最初と最後の画像形成の間には、膜厚の変化を考慮した補正速度で感光体26を回転させ、それ以外の画像形成の間は、速度補正処理で求めた角速度である基準速度で回転させる。この構成により、各感光体26で膜厚の変化量に差があり、感光体26の駆動モータの駆動角速度が一様ではなくなる場合でも感光体26の位相ずれの発生を最小限に抑えることができる。
これにより、例えば、画像形成装置を設置後、一度だけ速度補正処理を実行し、その後は感光体26の消耗によって感光体26の膜厚が変化しても、再度、速度補正処理を実行することなく感光体26の中間転写ベルトに対する相対速度を適切に保つことができる。さらに、各感光体26間の位相ずれを最小限に抑えることができる。これによって、速度補正処理によるダウンタイムの発生なしに、感光体と中間転写体との周速差に起因する色ずれを低減することができる。
以上の通り、本実施形態では、常に補正速度で感光体を駆動するのではなく、補正速度ではないと色ずれが大きくなる場合にのみ補正速度で駆動することで、感光体26間の位相ずれによる色ずれを低減させる。例えば、補正速度で駆動するのは、最初と最後の記録材に印刷を行っている間とすることができる。なお、記録材に印刷を行っている間とは、例えば、感光体26に静電潜像の形成を行うとき、静電潜像を現像するとき、現像剤像を中間転写ベルト30に転写するときに開始し、現像剤像を中間転写ベルト30に転写した後、中間転写ベルト30に形成された現像剤像を記録材に転写した後に終了する期間とすることができる。また、各感光体26と中間転写ベルト26との複数の転写ニップ部の一部に現像剤が進入した状態において補正速度で駆動する構成とすることもできる。さらに、複数の現像ローラ54の総てが当接状態ではない場合、補正速度で駆動する構成とすることもできる。
<その他の実施形態>
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (16)
- 回転駆動される複数の感光体と、
対応する感光体を駆動する複数の駆動手段と、
対応する感光体に現像剤を供給する複数の現像手段と、
前記複数の感光体のそれぞれとニップ部を形成し、前記複数の感光体に形成された現像剤像が転写される、回転駆動される像担持体と、
前記複数の駆動手段のそれぞれについて、対応する感光体の基準とする駆動速度である基準速度を決定する決定手段と、
前記複数の感光体それぞれについて、前記基準速度を決定したときからの前記感光体の膜厚の変化量を判定し、前記感光体の膜厚の変化による前記感光体の周速度の変化を補正する前記駆動手段の駆動速度である補正速度を算出する算出手段と、
を備えており、
前記駆動手段は、前記複数の感光体のそれぞれと前記像担持体との複数のニップ部の一部に現像剤が進入した状態では、対応する感光体を前記補正速度で駆動することを特徴とする画像形成装置。 - 前記駆動手段は、前記複数のニップ部の一部に現像剤が進入した状態から前記複数のニップ部の総てに現像剤が進入した状態となった後に、対応する感光体の駆動速度を前記基準速度に変更することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記駆動手段は、印刷の最後の記録材を除く、連続する2つの記録材の内の先行する記録材に転写する現像剤像を前記像担持体に転写した後であって、後続の記録材に印刷する現像剤像を前記感光体に形成する前に、対応する感光体の駆動速度を前記基準速度に変更することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記連続する2つの記録材の内の先行する記録材は印刷の最初の記録材であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記駆動手段は、前記基準速度で駆動している対応する感光体の駆動速度を、印刷の最後の記録材に転写する現像剤像を前記感光体に形成する前に前記補正速度に変更することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記基準速度は、感光体の周速度と前記像担持体の表面の移動速度との差が所定値より小さくなる様に求めた角速度であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記決定手段は、前記感光体の異なる周速度で色ずれ検出のための現像剤像を前記像担持体に形成して前記感光体の周速度と色ずれ量の関係を求め、前記色ずれ量が零となる周速度に対応する角速度を前記基準速度に決定することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記色ずれ検出のための現像剤像は、前記複数のニップ部の総てに現像剤が進入しているときに形成する第1の検出パターンと、前記複数のニップ部の一部に現像剤が進入しているときに形成する第2の検出パターンを含むことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記算出手段は、前記基準速度を決定したときからの前記感光体の膜厚の変化量が閾値未満である場合に前記補正速度を算出し、
前記駆動手段は、対応する感光体の補正速度を前記算出手段が算出しない場合には、対応する感光体を前記基準速度で駆動することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 回転駆動される複数の感光体と、
対応する感光体を駆動する複数の駆動手段と、
対応する感光体に現像剤を供給する複数の現像手段と、
前記複数の感光体のそれぞれに形成された現像剤像が転写される、回転駆動される像担持体と、
前記複数の駆動手段のそれぞれについて、対応する感光体の基準とする駆動速度である基準速度を決定する決定手段と、
前記複数の感光体それぞれについて、前記基準速度を決定したときからの前記感光体の膜厚の変化量を判定し、前記感光体の膜厚の変化による前記感光体の周速度の変化を補正する前記駆動手段の駆動速度である補正速度を算出する算出手段と、
を備えており、
前記駆動手段は、複数の記録材への印刷を行う際に、最初の記録材と最後の記録材に転写する現像剤像を対応する感光体に形成してから前記像担持体に転写するまでの間は、対応する感光体を前記補正速度で駆動することを特徴とする画像形成装置。 - 前記駆動手段は、前記複数の記録材のうちの、中間の記録材に転写する現像剤像を対応する感光体に形成してから前記像担持体に転写するまでの間は、対応する感光体を前記基準速度で駆動することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記基準速度は、感光体の周速度と前記像担持体の表面の移動速度との差が所定値より小さくなる様に求めた角速度であることを特徴とする請求項10又は11に記載の画像形成装置。
- 前記決定手段は、前記感光体の異なる周速度で色ずれ検出のための現像剤像を前記像担持体に形成して前記感光体の周速度と色ずれ量の関係を求め、前記色ずれ量が零となる周速度に対応する角速度を前記基準速度に決定することを特徴とする請求項10又は11に記載の画像形成装置。
- 回転駆動される複数の感光体と、
対応する感光体を駆動する複数の駆動手段と、
対応する感光体に現像剤を供給し、対応する感光体に当接する当接状態と、対応する感光体から離間する離間状態を有する複数の現像手段と、
前記複数の感光体のそれぞれに形成された現像剤像が転写される、回転駆動される像担持体と、
前記複数の駆動手段のそれぞれについて、対応する感光体の基準とする駆動速度である基準速度を決定する決定手段と、
前記複数の感光体それぞれについて、前記基準速度を決定したときからの前記感光体の膜厚の変化量を判定し、前記感光体の膜厚の変化による前記感光体の周速度の変化を補正する前記駆動手段の駆動速度である補正速度を算出する算出手段と、
を備えており、
前記駆動手段は、前記複数の現像手段の総てが当接状態ではない場合には、対応する感光体を前記補正速度で駆動することを特徴とする画像形成装置。 - 前記駆動手段は、前記複数の現像手段の総てが当接状態となった後に、対応する感光体を前記基準速度で駆動することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
- 前記駆動手段は、総てが当接状態である前記複数の現像手段の1つを離間状態に変更する前に、対応する感光体を前記補正速度に変更することを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012276111A JP2014119661A (ja) | 2012-12-18 | 2012-12-18 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012276111A JP2014119661A (ja) | 2012-12-18 | 2012-12-18 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014119661A true JP2014119661A (ja) | 2014-06-30 |
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ID=51174523
Family Applications (1)
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JP2012276111A Pending JP2014119661A (ja) | 2012-12-18 | 2012-12-18 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2014119661A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017090664A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置、制御方法、および制御プログラム |
-
2012
- 2012-12-18 JP JP2012276111A patent/JP2014119661A/ja active Pending
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