JP2015222329A

JP2015222329A - 画像形成装置

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Publication number: JP2015222329A
Application number: JP2014106460A
Authority: JP
Inventors: 北村　慎吾; Shingo Kitamura; 慎吾北村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2015-12-10
Anticipated expiration: 2034-05-22
Also published as: JP6371585B2; US9384433B2; US20150339557A1

Abstract

【課題】色ずれの補正制御による消費電力を低減させる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、回転駆動される転写体と、前記転写体に画像を形成する画像形成手段と、前記転写体の回転方向に対する前記転写体の傾きを検出する検出手段と、前記転写体の傾きに基づき、前記画像形成手段による画像形成の際に前記転写体の傾きによる色ずれの補正制御を実行する制御手段と、を備えており、前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、前記補正制御を実行しない。【選択図】図６

Description

本開示は、中間転写体の傾きに起因する色ずれの補正技術に関する。

各色の感光体に形成したトナー像を中間転写ベルトに重ねて転写してカラー画像を形成する画像形成装置が知られている。中間転写ベルトが、その回転方向に直交する主走査方向において変位すること無く回転する場合には、各色のトナー像を同じ位置に重ね合わせることができ、色ずれの少ない画像を形成することができる。しかし、主走査方向の変位があると、各色のトナー像の転写位置が適正位置から主走査方向にずれ、これにより色ずれが発生する。このため、特許文献１は、中間転写ベルトの回転方向に対する傾きを検出し、検出した傾き量に基づき感光体への書出し位置を補正することで色ずれを低減する構成を開示している。

特開２００８−２８１８３３号公報

中間転写ベルトの傾きを検出し、傾きに起因する色ずれの補正制御を行うためには、中間転写ベルトの傾きを検出するためのセンサを作動させる必要がある。画像形成装置は、その消費電力の低減が求められており、傾きに起因する色ずれの補正制御を行う際の消費電力についても同様である。

本発明は、色ずれの補正制御による消費電力を低減させ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、画像形成装置は、回転駆動される転写体と、前記転写体に画像を形成する画像形成手段と、前記転写体の回転方向に対する前記転写体の傾きを検出する検出手段と、前記転写体の傾きに基づき、前記画像形成手段による画像形成の際に前記転写体の傾きによる色ずれの補正制御を実行する制御手段と、を備えており、前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、前記補正制御を実行しないことを特徴とする。

本発明によると、色ずれの補正制御による消費電力を低減させることができる。

一実施形態による画像形成装置の構成図。一実施形態による中間転写ベルトの蛇行補正の説明図。一実施形態による端部センサの説明図。一実施形態による中間転写ベルトの回転方向に対する傾きに起因する色ずれ補正の説明図。トナー像のシートへの転写位置の説明図。一実施形態による中間転写ベルトの傾きに起因する色ずれ補正のフローチャート。

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、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、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。

図１は、本実施形態による画像形成装置の構成図である。原稿台ガラス１０１には、複写対象である原稿１００が置かれる。原稿１００は、光源１０３からの光で照射される。原稿１００での反射光は、ミラー１０４、１０５、１０６、及び、光学系１０８を経由してＣＣＤ１０９が受光する。ＣＣＤ１０９は、Ｒ（レッド），Ｂ（ブルー），Ｇ（グリーン）の３ラインのＣＣＤラインセンサにより構成される。モータ１０２は、ミラー１０４及び光源１０３を含む第１ミラーユニット１３７を速度Ｖで駆動し、ミラー１０５及び１０６を含む第２ミラーユニット１０７を速度１／２Ｖで駆動し、これにより原稿１００の全面を走査する。

画像処理部１１０は、ＣＣＤ１０９で読み取った画像情報を電気信号として処理し、プリンタ制御部１１１にプリント信号として出力する。半導体レーザ１１２〜１１５は、プリンタ制御部１１１からの出力信号によって駆動される。各半導体レーザからのレーザ光は、対応するポリゴンミラー１１６〜１１９の回転によって、対応する感光体１２４〜１２７の表面を走査し、これにより各感光体の表面に潜像が形成される。なお、感光体１２４〜１２７は、回転駆動されており、レーザ光の照射位置より、その回転方向の上流側において、図示しない帯電ローラにより一様な電位に帯電されている。現像器１２０、１２１、１２２、１２３は、それぞれ、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナーを有し、対応する感光体１２４〜１２７の潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。

１次転写ローラ１５１〜１５４は、１次転写バイアスを出力し、対応する感光体に形成されたトナー像を、像担持体且つ転写体である中間転写ベルト１２８に転写する。なお、各感光体に形成されたトナー像を重ねて転写することで多色のトナー像が形成される。中間転写ベルト１２８は、図中の矢印の方向に回転駆動され、その表面に転写されたトナー像を２次転写ローラ１５５の対向位置へと搬送する。なお、中間転写ベルト１２８の回転方向に直交する方向を、以下では主走査方向と呼ぶ。カセット１３２〜１３４及び手差しトレイ１３１の内、ユーザにより選択されたカセット又はトレイから給紙されたシートは、レジストレーションローラ１３０を経て搬送路を搬送される。カセット又はトレイからの給紙タイミングと、レーザ光による感光体の走査は、プリンタ制御部１１１が生成する同期信号に応じて行われる。よって、シートの給紙タイミングと画像形成タイミングの同期が取られる。２次転写ローラ１５５は、２次転写バイアスを出力し、中間転写ベルト１２８のトナー像を、搬送路を搬送されるシートに転写する。トナー像の転写後、シートは定着部１３６に搬送されて、転写されたトナー像のシートへの定着が行われる。トナー像の定着後、シートは、排紙トレイ１３５上に排紙される。フォトインタラプタ１２９は、中間転写ベルト１２８の内側にある基準マークを検出して中間転写ベルト１２８の基準位置を検出するためのセンサである。さらに、中間転写ベルト１２８のベルト端部には、中間転写ベルト１２８の端部の主走査方向の位置を検出する端部センサ１７０及び１７１が設けられている。

図２（Ａ）及び（Ｂ）は、ステアリングモータ１７２による中間転写ベルト１２８の蛇行補正の説明図である。本実施形態において、端部センサ１７１は、中間転写ベルト１２８の端部の主走査方向の位置を検出し、ステアリング制御部２１３は、端部センサ１７１の検出結果に基づき中間転写ベルト１２８の蛇行補正を行う。例えば、図２（Ａ）の正方向にベルトが動いていると検出すると、ステアリング制御部２１３は、ステアリングモータ１７２により、ステアリングローラ２０４を、図２（Ｂ）の＋β方向に移動させ、これにより中間転写ベルト１２８を負方向に移動させる。逆に、図２（Ａ）の負方向への動きを検出すると、ステアリング制御部２１３は、ステアリングモータ１７２により、ステアリングローラ２０４を、図２（Ｂ）の−β方向に移動させ、これにより中間転写ベルト１２８を正方向に移動させる。なお、ステアリング制御部２１３は、ステアリング制御により、中間転写ベルト１２８が寄り切らないようにする。また、傾き演算部２１２は、端部センサ１７０及び１７１の検出結果から、中間転写ベルト１２８の回転方向に対する主走査方向の傾きを検出する。ステアリング制御部２１３及び傾き演算部２１２は、例えば、プリンタ制御部１１１に設けられる。

図３は、端部センサ１７０及び１７１によるベルト端部の主走査方向位置の検出の説明図である。中間転写ベルト１２８の端面には、端部センサのフラグ７０９が当接されている。端部センサは、２つのフォトダイオード７０５及び７０６を有し、フォトダイオード７０５及び７０６の受光量と出力電圧の関係は略同じものとする。また、端部センサは、図示しない発光素子を有し、発光素子が照射する光は、フォトダイオード７０５及び７０６がそれぞれ受光する。なお、フラグ７０９には、センサ面フラグ７０７が接続されており、センサ面フラグ７０７は、発光素子からフォトダイオード７０５及び７０６に向かう光の一部を遮光する様に構成されている。なお、センサ面フラグ７０７が基準位置にあるときには、発光素子が光を照射した際にフォトダイオード７０５及び７０６が受光する光強度は略同じとなる様にする。

例えば、中間転写ベルト１２８が主走査方向の正方向に動き、それによりフラグ７０９が同方向に動くと、センサ面フラグ７０７は、矢印７０４の方向に動く。これにより、フォトダイオード７０６の受光強度は小さくなり、フォトダイオード７０５の受光強度は大きくなる。逆に、中間転写ベルト１２８が主走査方向の負方向に動き、それによりフラグ７０９が同方向に動くと、センサ面フラグ７０７は、矢印７０４とは逆方向に動く。これにより、フォトダイオード７０５の受光強度は小さくなり、フォトダイオード７０６の受光強度は大きくなる。したがって、例えば、フォトダイオード７０６の出力電圧を、フォトダイオード７０５の出力電圧で除することでベルトの主走査方向位置を検出することができる。図３（Ｂ）は、ベルト端部の主走査方向位置と、フォトダイオード７０６の出力電圧をフォトダイオード７０５の出力電圧で除した値との関係を示している。なお、横軸は、ベルト端部の基準位置からの変位で表している。

図４は、本実施形態による中間転写ベルト１２８の主走査方向の傾きに起因する色ずれと、その補正制御の説明図である。図４（Ａ）は、中間転写ベルト１２８の回転方向に対する傾きが無い場合を示している。感光体１２７は、イエローのトナー像４０２Ｙを中間転写ベルト１２８に転写する。このトナー像４０２Ｙは、中間転写ベルト１２８の回転により感光体１２４の転写位置へと搬送され、感光体１２４が転写するブラックのトナー像４０２Ｋと重ねられる。中間転写ベルト１２８に転写されたトナー像４０２Ｙとトナー像４０２Ｋには、主走査方向の相対的な位置ずれはない。

図４（Ｂ）は、中間転写ベルト１２８が、その回転方向に対して傾いている場合を示している。ここで、主走査方向に関して、感光体１２７の転写位置を基準とする感光体１２４の転写位置のずれ量をΔｄ１とする。この場合、図４（Ｂ）に示す様に、中間転写ベルト１２８に転写されたトナー像４０２Ｙは、トナー像４０２Ｋに対して、主走査方向の正側にΔｄ１だけずれる。したがって、この場合、図４（Ｃ）に示す様に、感光体１２７へのトナー像の形成位置を、主走査方向の負側にΔｄ１だけずらすことで、トナー像４０２Ｙとトナー像４０２Ｋとの色ずれを抑えることができる。図４（Ｂ）に示す様に端部センサ１７０と１７１の距離がｄ２であり、端部センサ１７１が検出するベルト位置が、端部センサ１７０が検出するベルト位置より、主走査方向の正側にΔｄ２だけずれていたものとする。この場合、ずれ量Δｄ１は、Δｄ１＝ｄ１×Δｄ２／ｄ２で求めることができる。なお、図４では、イエローとブラックのトナー像の色ずれ補正について説明したが、他の色についても同様である。

なお、単色の画像を形成する場合、そもそも、色間の相対的な色ずれは発生しない。よって、単色の画像を形成する場合、中間転写ベルト１２８の回転方向に対する傾きを検出して感光体への書出し位置を補正する必要はない。つまり、画像形成モードが単色である場合、中間転写ベルト１２８の蛇行を補正するため、端部センサ１７１によりベルト位置を検出する必要はあっても、端部センサ１７０によりベルト位置を検出する必要はない。端部センサの発光素子の消費電力は、比較的大きいため、本実施形態では、単色の画像を形成する際には、端部センサ１７０への電力をオフとして消費電力を抑える。さらに、プリンタ制御部１１１は、単色の画像を形成する際には、傾き演算部２１２等を含む、中間転写ベルト１２８の傾きに起因する色ずれの補正制御を実行する色ずれ補正部の動作を停止させる。なお、プリンタ制御部１１１は、ステアリング制御部２１３等を含む、蛇行補正を実行する蛇行補正部については、単色の画像を形成する際においても動作させる。

図５は、シート８０１を示し、参照符号８０２は、主走査方向の基準位置に合わせて転写されたトナー像を示している。中間転写ベルト１２８の主走査方向への寄り量Δｄは、多くとも数十μｍ程度であり、単色の画像の形成の際に、中間転写ベルト１２８の傾きに起因する色ずれを補正しなくとも問題にはならない。ただし、単色の画像を形成する場合であっても、シートへの転写位置を高精度に合わせたい場合には、中間転写ベルト１２８の傾きに起因する色ずれの補正制御を実行する構成とすることができる。つまり、シートへの画像の形成位置の要求精度が所定値以上であると、単色の画像を形成する際においても、中間転写ベルト１２８の傾きに起因する色ずれの補正制御を実行する構成とすることができる。

図６は、中間転写ベルト１２８の回転方向に対する傾きに起因する色ずれの補正制御のフローチャートである。なお、色ずれ補正の実行フラグは、初期状態ではオフとする。画像形成の開始により、プリンタ制御部１１１は、Ｓ１０で、形成する画像が単色であるか否かを判定する。単色ではない場合、プリンタ制御部１１１は、Ｓ１１で、端部センサ１７０及び１７１に電力を供給し、Ｓ１２で、中間転写ベルト１２８の傾きに起因する色ずれ補正の実行フラグをオンにする。一方、単色の場合、プリンタ制御部１１１は、Ｓ１４で、端部センサ１７１のみに電力を供給する。Ｓ１２又はＳ１４の実行後、プリンタ制御部１１１は、Ｓ１３で、中間転写ベルト１２８を回転駆動し、ベルトの蛇行補正を行う。また、実行フラグがオンである場合には、中間転写ベルト１２８の傾きに起因する色ずれの補正制御を実行する。

以上、本実施形態においては、形成する画像が単色の画像であると、中間転写ベルト１２８の傾きに起因する色ずれ補正のみに使用される部材への給電を停止して、当該部材の動作を停止させる。この構成により画像形成装置の消費電力を低減させることができる。

［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。

１２８：中間転写ベルト、１２４〜１２７：感光体、１２０〜１２３：現像器、１５１〜１５４：１次転写ローラ、１７０、１７１：端部センサ、１１１：プリンタ制御部

Claims

回転駆動される転写体と、
前記転写体に画像を形成する画像形成手段と、
前記転写体の回転方向に対する前記転写体の傾きを検出する検出手段と、
前記転写体の傾きに基づき、前記画像形成手段による画像形成の際に前記転写体の傾きによる色ずれの補正制御を実行する制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、前記補正制御を実行しないことを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、前記補正制御のみに使用される部材の動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、前記補正制御のみに使用される部材への給電を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記転写体の、前記回転方向に直交する主走査方向の位置を検出する第１センサ及び第２センサをさらに備えており、
前記検出手段は、前記第１センサ及び前記第２センサの検出結果から前記転写体の傾きを検出し、
前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、前記第１センサを動作させないことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、、前記第１センサへの給電を停止することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、単色の画像を形成する際にも前記第２センサの検出結果に基づき、前記転写体の蛇行補正を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
前記転写体に形成された画像をシートに転写する転写手段をさらに備えており、
前記制御手段は、前記シートへの画像の形成位置の要求精度が所定値以上であると、単色の画像を形成する際にも前記補正制御を実行することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記画像形成手段による画像形成の際に、前記転写体の傾きに基づき画像の形成位置を制御することで前記補正制御を実行することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
回転駆動される転写体と、
前記転写体に画像を形成する画像形成手段と、
前記転写体の回転方向に対する前記転写体の傾きを検出して、前記転写体の傾きによる色ずれの補正制御を実行する色ずれ補正手段と、
単色の画像を形成する際に、前記色ずれ補正手段の動作を停止させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記転写体の蛇行を検出して前記転写体の蛇行を補正する蛇行補正手段をさらに備えており、
前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、前記蛇行補正手段を動作させることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
前記転写体の、前記回転方向に直交する主走査方向の位置を検出する第１センサ及び第２センサをさらに備えており、
前記色ずれ補正手段は、前記第１センサ及び前記第２センサの検出結果から前記転写体の傾きを検出し、
前記蛇行補正手段は、前記第２センサの検出結果から前記転写体の蛇行を検出することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、前記第１センサを動作させないことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、単色の画像を形成する際に、前記第１センサへの給電を停止することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
前記転写体に形成された画像をシートに転写する転写手段をさらに備えており、
前記制御手段は、前記シートへの画像の形成位置の要求精度が所定値以上であると、単色の画像を形成する際にも前記色ずれ補正手段を動作させることを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。