JP3898142B2 - Color image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数色の可視像を重ね合わせてカラー画像を得るカラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー画像を得る画像形成装置にあっては、その装置の小型化、プロセス速度の高速化あるいは高精度の色重ねを達成するために種々の方式が採用されている。例えば1つの感光体ドラム上に、3原色(イエロー、マゼンタ、シアン)、場合によっては黒を含めて4色のトナー像を順次形成する度に、用紙への転写を3回もしくは4回繰り返してカラー画像を得る方式。あるいは、各感光体ドラム上に単色トナー像を夫々形成する画像形成ユニットを、3原色もしくは黒を含めて4色分を用紙搬送方向に並べて設け、用紙上で各色トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するいわゆるタンデム方式。または、一つの感光体ドラム上に静電潜像を形成するための3原色もしくは黒を含めて4色の像露光器と現像器を設け、各色のトナー像を感光体ドラム上で重ね合わせてカラー画像を形成し、用紙等に一括転写する多重現像方式等がある。
【0003】
これら種々画像形成方式に関わらず、複数色のトナー像を重ね合わせるカラー画像形成装置は、各色毎の露光装置や画像形成ユニット等の組み立て精度、加工精度、取り付け位置誤差あるいは被転写媒体である用紙の搬送速度むらなどにより複数色のトナー像が相対的に位置ずれを生じ正確に重ならない場合がある。
【0004】
この複数色のトナー像の相対的な位置ずれを補正して重ね合わせ精度を高めるため従来は、タンデム方式においては、各色の画像形成ユニットを用いて、主走査方向と平行な線と主走査方向と副走査方向双方に対して斜めであるような線とからなる検知用パターンを所定距離だけずらして転写ベルト上に形成後、転写ベルトの走行に伴い、この検知用パターンを光ファイバセンサやラインセンサ、CCD(Charge Cuppling Device)等の固定の光検出器を用いて検知し、検知されたずれ量に基づいて、各色画像形成ユニットにより形成されるトナー像の位置ずれ補正をおこなう装置がある(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−278680号公報明細書(第8、9頁、図7)
例えば(特許文献1)では、図7に示すように、矢印m方向に搬送される転写ベルト1上の検知用パターン3a、3bを固定の光検出器2で検出し、検知用パターン3a、3bを横切る夫々の距離4aと4bの相対差を検知して、各トナー像の主走査方向のずれを検知する。しかしながら(特許文献1)では、光検出器2が固定であることから、斜め線を利用した検知用パターン3a、3bを必要とするが、この斜め線が図8に示すようにある面積をもったトナーの集まりであるドットによって構成されているために検知誤差を生じてしまう。即ち、検知用パターン3a、3bの直線の端には凹凸が形成されこの凹凸は特に斜め線に顕著であり、各検知用パターン3a、3bが(A)と(B)の位置で検知開始されたとすると、それぞれ斜め線の読み取り位置は(C)、(D)となる。その結果、凹凸が無ければ距離4aと4bの相対差が(e)であったものがドットによる凹凸のために相対差が(f)にまでなってしまい、正確なずれ量を検知出来なくなる。従って、ずれ量を検知するにも関わらず適正なずれ補正を行うことが出来ず、重ね合わせ精度が低下し、カラー画像の色再現が損なわれ画質の低下を来たすという問題を生じていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記課題を解決するものであり、複数色の可視像を色重ねする場合の複数色の可視像の相対位置誤差を正確に検知して、適正なずれ補正を行うことにより、複数色の可視像を高い精度で重ね合わせ、良好な色再現性を有し、鮮明で高画質のカラー画像を得る画像形成装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、可視像を保持し、副走査方向に走行可能な1つまたは複数の画像保持体と、前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して、前記画像保持体に、前記可視像あるいは、前記副走査方向に平行な辺と前記主走査方向に平行な辺とを有して前記可視像の形成位置を表示する複数の位置情報像を形成する1つまたは複数の画像形成手段と、前記副走査方向に被転写媒体を走行させ前記画像保持体に形成される複数の位置情報像を所定間隔で前記被転写媒体に転写させる手段と、前記被転写媒体に対向する位置にて可動に設けられ、前記被転写媒体に転写される前記副走査方向に平行な辺を検知することによって当該位置情報像の主走査方向形成位置を検知し、前記被転写媒体に転写される前記主走査方向に平行な辺を検知することによって当該位置情報像の副走査方向形成位置を検知する検知手段と、前記検知手段により検知される前記複数の位置情報像の前記主走査方向形成位置の相対差から前記複数の位置情報像の前記主走査方向形成位置を相対補正し、前記複数の位置情報像の前記副走査方向形成位置の相対差から前記複数の位置情報像の前記副走査方向形成位置を相対補正する補正手段とを設け、前記検知手段は、前記複数の位置情報像の副走査方向に平行な辺と主走査方向に平行な辺とを検知するために回動移動するものである。
【0008】
又本発明は上記課題を解決するための手段として、画像を保持し、副走査方向に走行可能な画像保持体と、前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して、前記画像保持体に、前記画像あるいは、前記副走査方向に平行な辺と前記主走査方向に平行な辺とを有して前記画像の形成位置を表示する複数の位置情報像を所定間隔で形成する複数の画像形成手段と、前記画像保持体に対向する位置にて可動に設けられ、前記画像保持体に形成される前記副走査方向に平行な辺を検知することによって当該位置情報像の主走査方向形成位置を検知し、前記被転写媒体に転写される前記主走査方向に平行な辺を検知することによって当該位置情報像の副走査方向形成位置を検知する検知手段と、前記検知手段により検知される前記複数の位置情報像の前記主走査方向形成位置の相対差から前記複数の位置情報像の前記主走査方向形成位置を相対補正し、前記複数の位置情報像の前記副走査方向形成位置の相対差から前記複数の位置情報像の前記副走査方向形成位置を相対補正する補正手段とを設け、前記検知手段は、前記複数の位置情報像の副走査方向に平行な辺と主走査方向に平行な辺とを検知するために回動移動するものである。
【0009】
上記構成により本発明は、複数の画像の夫々の主走査方向形成位置と副走査方向形成位置とを正確に検知することにより、主走査方向形成位置と副走査方向形成位置の正確な相対補正を可能とし、重ね合わせ精度が高く、色再現性が良い、鮮明で高画質のカラー画像を得る画像形成装置を得るものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図1乃至図4に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の画像形成装置である4連タンデム方式のフルカラー電子写真装置の画像形成部10を示す概略構成図である。画像形成部10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の各トナーを用いて単色の現像画像をそれぞれ形成する4組のイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の各画像形成ステーション12Y、12M、12C、12BKが、用紙Pを搬送する被転写媒体である転写ベルト13に沿って並列配置されている。
【0011】
各色の画像形成ステーション12Y、12M、12C、12BKは、それぞれ同じ構成となっていることから、前段に配置されるイエロー画像形成ステーション12Yを参照して説明し、他の色の画像形成ステーション12M、12C、12BKについては、同じ部分に同じ符号とそれぞれの色を示す添字を付してその説明を省略する。
【0012】
イエロー画像形成ステーション12Yは、画像保持体であり副走査方向である矢印s方向に回転走行する感光体ドラム14Yを有する。感光体ドラム14Yの周囲には、画像形成手段である帯電装置16Y、露光装置17Y、現像装置18Y、転写チャージャ20Y、クリーニング装置21Yが順次配置されている。転写チャージャ20Yは転写ベルト13を介して感光体ドラム14Yに対向配置している。露光装置17Yは、イエロー(Y)の光信号に対向するイエロー(Y)光を、感光体ドラム14Yの回転走行方向と直交する主走査方向に走査して選択的に照射して、感光体ドラム14Y上にイエロー(Y)の画像情報に対応する静電潜像及び後述する検知パターンマーク27Y、27M、27C、27BKの静電潜像を形成する。
【0013】
転写ベルト13は、駆動ローラ13a及びテンションローラ13b間にて張設され、用紙Pを副走査方向である矢印t方向に搬送走行する。転写ベルト13による用紙Pの搬送速度は、感光体ドラム14Y、14M、14C、14BKの周速と等速になるよう設定されている。転写ベルト13より下流側には、定着装置24が配設されている。25はレジストローラ、26は転写ベルトクリーナである。
【0014】
転写ベルト13の下流端部には、可動のマーク検知センサ28が対向配置されている。マーク検知センサ28は、転写ベルト13上に所定間隔に形成される位置情報像である検知パターンマーク27Y、27M、27C、27BKの主走査方向形成位置と副走査方向形成位置とを検出する。マーク検知センサ28による検出結果は、適切な露光タイミングを計算する計算ユニット30に入力される。計算ユニット30による計算結果は、補正手段であり露光装置17Y〜17BKを制御する露光制御装置31に入力される。尚、計算ユニット30は露光制御装置31と一体に構成されても良い。
【0015】
マーク検知センサ28は、支点28aを軸として回動可能なアーム28b先端にフォトセンサ28cを有して成っており、アーム28bを主走査方向とほぼ平行に保持した状態で、検知パターンマーク27Y〜27BKの副走査方向のずれ検知を行ない、アーム28bを主走査方向とほぼ直交した状態で、検知パターンマーク27Y〜27BKの主走査方向のずれ検知を行う。アーム28bの回動角度はエンコーダ28dにより検知される。
【0016】
マーク検知センサ28による用紙Pの走行方向である副走査方向のずれ検知は、図2に示すように、所定間隔に形成される検知パターンマーク27Y〜27BKの、主走査方向と平行な辺27Ya〜27BKaの間隔を検知して行う。即ちマーク検知センサ28により検知される間隔が所定間隔より広い場合は、露光制御装置31により後続画像の露光開始タイミングを早め、検知される間隔が所定間隔より狭い場合は、露光制御装置31により後続画像の露光開始タイミングを遅くして、複数色のトナー像のずれ補正を行う。
【0017】
又マーク検知センサ28による露光の走査方向である主走査方向のずれ検知は、図3に示すように、検知パターンマーク27Y〜27BKの、主走査方向と直交する辺27Yb〜27BKbを検知した時のアーム28bの回動角度を検知して行う。図3から、アーム28bの長さをLとし、先行する検知パターンマーク27Yと後続の検知パターンマーク27Mとで検知パターンマーク27Y、27M検知時のアーム28bの回動角度θがΔθずれていた場合は、主走査方向の画像ずれ量が(LΔθ)となる。そこで露光制御装置31により、露光装置17Y〜17BKの折り返しミラー(図示せず)の設置角度を振ったり、あるいはポリゴンミラーの照射のタイミングを調整する等して、複数色のトナー像のずれ補正を行う。
【0018】
次に作用について述べる。電源を投入後ウォームアップが開始され、フルカラー電子写真装置がレディ状態になると、画像形成部10にて先ず、各画像形成ステーション12Y〜12BKにより形成されるトナー像の位置ずれ補正を行う。即ち各画像形成ステーション12Y〜12BKにて、感光体ドラム14Y〜14BKの矢印s方向の回転に従い帯電装置16Y〜16BKにより感光体ドラム14Y〜14BKを一様に帯電し、次いで露光装置17Y〜17BKにより感光体ドラム14Y〜14BK上に検知パターンマーク27Y〜27BKを形成するための露光走査を行う。
【0019】
次いで感光体ドラム14Y〜14BK上の検知パターンマーク27Y〜27BKに対応する潜像を現像装置18Y〜18BKで現像し、感光体ドラム14Y〜14BK上にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の検知パターンマーク27Y〜27BKを得る。さらに感光体ドラム14Y〜14BK上の検知パターンマーク27Y〜27BKを、所定の間隔で図4に示すように転写ベルト13に転写する。
【0020】
転写ベルト13の走行に従い検知パターンマーク27Y〜27BKがマーク検知センサ28位置に達すると、マーク検知センサ28は、先ずイエロー(Y)の検知パターンマーク27Yの、主走査方向と平行な辺27Yaを検知して副走査方向形成位置を得た後、矢印u方向に回動し、検知パターンマーク27Yの主走査方向と直交する辺27Ybを検知して、マーク検知センサ28の回動角度θから主走査方向形成位置を得、結果を計算ユニット30に入力する。次いでマーク検知センサ28は、矢印u方向と逆方向に回動し、マゼンタ(M)の検知パターンマーク27Mの、主走査方向と平行な辺27Maを検知して副走査方向形成位置を得た後、再度矢印u方向に回動して、検知パターンマーク27Mの主走査方向と直交する辺27Mbを検知して、マーク検知センサ28の回動角度θから主走査方向形成位置を得、結果を計算ユニット30に入力する。
【0021】
計算ユニット30は、主走査方向と平行な辺27Ya、27Maの通過時間から、イエロー(Y)とマゼンタ(M)の検知パターンマーク27Y、27Mの副走査方向形成位置のずれ量(Δθ)を計算して露光制御装置31に入力する。又計算ユニット30は、主走査方向と直交する辺27Yb、27Mb検知時のアーム28bの回動角度から、イエロー(Y)とマゼンタ(M)の検知パターンマーク27Y、27Mの主走査方向形成位置のずれ角度Δθを計算して露光制御装置31に入力する。この後、イエロー(Y)の検知パターンマーク27Yを基準とし、マゼンタ(M)と同様にして、マーク検知センサ28によりシアン(C)、ブラック(BK)のずれ量を検知し、計算ユニット30にて、ずれ量(LΔθ)を計算する。
【0022】
基準となるイエロー(Y)の検知パターンマーク27Yと、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(BK)の検知パターンマーク27M〜27BKとのずれ量に応じて、露光制御装置31は露光装置17Y〜17BKを補正制御する。
【0023】
検知パターンマーク27M〜27BKが副走査方向にずれを生じた場合は、露光制御装置31は、露光開始タイミングを調整して、各検知パターンマーク27M〜27BK間の間隔が所定間隔となるように相互にずれ補正する。検知パターンマーク27M〜27BKが主走査方向にずれを生じた場合は、露光制御装置31は、折り返しミラー(図示せず)の設置角度を変えて露光開始位置をずらして相互にずれ補正する。
【0024】
この後、再度転写ベルト13上に検知パターンマーク27Y〜27BKを形成しマーク検知センサ28で検知し、計算ユニット30でずれ量を計算し、検知パターンマーク27Y〜27BKのずれが相互に補正されたことを確認する。この確認時、ずれが補正されていない場合は、再度露光制御装置31により露光装置17Y〜17BKを補正制御する。この補正制御操作を繰り返して、検知パターンマーク27Y〜27BKのずれ補正を確認して、ずれ補正操作を終了し、この後通常のカラー画像形成操作を開始する。
【0025】
画像形成操作が開始されると、例えば、イエロー画像形成ステーション12Yでは、感光体ドラム14Yの矢印s方向の回転に従い順次画像形成工程を実施される。感光体ドラム14Yは、帯電装置16Yにより一様に帯電され、次いで露光装置17Yにより露光動作が行われ、イエロー(Y)の画像データに対応する静電潜像を形成され、さらに現像装置18Yにより現像されてイエロー(Y)のトナー像を形成される。これと同様にして、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の各画像形成ステーション12M、12C、12BKにおいて、各感光体ドラム14M、14C、14BK上に各色のトナー像を形成される。
【0026】
一方、感光体ドラム14Y〜14BK上への各色のトナー像の形成操作に同期して、給紙装置(図示せず)から用紙Pが供給され、この用紙Pは、レジストローラ25により先端を整位された後、転写ベルト13に送られる。
【0027】
転写ベルト13に送られた用紙Pは、転写ベルト13に静電的に吸着された状態で転写ベルト13の走行に伴って矢印t方向に搬送される。そして用紙Pは、矢印t方向に搬送される間、各転写チャージャ20Y〜20BK位置でイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像を順次多重転写されて、フルカラートナー像を形成され、定着装置24に搬送され定着され、この後排出されて画像形成操作を終了する。
【0028】
一方用紙P剥離後、転写ベルト13はそのまま回転駆動され、ベルトクリーナ26により付着トナーや紙粉をクリーニングされる。また、トナー像を転写した後の各感光体ドラム14Y〜14BKは、そのまま回転駆動され、クリーニング装置21Y〜21BKによって残留トナーや紙粉をクリーニングされ、次のフルカラー画像形成プロセスを待機する。
【0029】
このように画像形成操作を繰り返す間に、周囲の環境変化により、各トナー像の重ね合わせずれを生じるおそれがあることから、オペレータの指示によりあるいは一定時間毎に、マーク検知センサ28により検知パターンマーク27Y〜27BKを読み取り、トナー像の位置ずれ補正操作を実施する。
【0030】
以上の構成により、本実施の形態にあっては、回動移動するマーク検知センサ28を用いることにより、主走査方向と平行な辺27Ya〜27BKa及び走査方向と直交する辺27Yb〜27BKbからなる検知パターンマーク27Y〜27BKを高い精度で読み取ることが出来、ドットからなる検知パターンマーク27Y〜27BKを高精度に検知可能となる。従って適正なずれ補正を高精度で行え、複数色のトナー像の重ね合わせを高精度に行うことが出来、色再現性の良い高画質のカラー画像を得られる。
【0031】
次に本発明を図5に示す第2の実施の形態を参照して説明する。本実施の形態は、第1の実施の形態において画像形成方式が異なるものである。本実施の形態は、多重現像方式の画像形成装置にて、複数色トナー像の色ずれを補正するものであり、第1の実施の形態と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。
【0032】
画像形成装置である多重現像方式の画像形成部40の、画像保持体であり例えば導電性のアルミニウム素管表面に有機系もしくはアモルファスシリコン系の感光層を設けた感光体ドラム41の周囲に、感光体ドラム41の矢印v方向の回転に沿って順次感光体ドラム41上にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の各液体現像剤を用いて画像形成を行う画像形成手段である第1乃至第4の画像形成ユニット42Y〜42BKを配列してなっている。
【0033】
各画像形成ユニット42Y〜42BKは、それぞれ用いる液体現像剤の色が異なるものの、それ以外は基本的に同様の構成であることから、感光体ドラム41の回転方向上流に配置されるイエロー(Y)の画像形成ユニット42Yを参照して説明し、他の画像形成ユニット42M〜42BKについては、同じ部分に同じ符号とそれぞれの色を示す添字を付してその説明を省略する。
【0034】
イエロー(Y)の画像形成ユニット42Yは、周知のコロナ帯電器もしくはスコロトロン帯電器などからなり、感光体ドラム41表面を均一に帯電する帯電装置49Y、画像情報に応じて変調されたイエロー(Y)の光信号に対応するイエロー(Y)光43Yを感光体ドラム41の回転走行方向と直交する主走査方向に走査して選択的に照射して、感光体ドラム41Y上にイエロー(Y)の画像情報に対応する静電潜像及び後述する検知パターンマーク27Y、27M、27C、27BKの静電潜像を形成する露光装置45Yを有している。
【0035】
更にイエロー(Y)の画像形成ユニット42Yは、現像ローラ46Yにより感光体ドラム41に形成される静電潜像にイエロー(Y)の液体現像剤を供給し、トナー像を形成する現像装置44Yを有している。
【0036】
感光体ドラム41周囲の各画像形成ユニット42Y〜42BKの下流には、現像装置44Y〜44BKによる現像後、感光体ドラム41上の余剰キャリア液を除去する、スクイーズ手段や乾燥手段からなる除去装置46が設けられている。又感光体ドラム41周囲の除去装置46下流には、中間転写ローラ47a及び加圧ローラ47bを有する転写装置47が設けられている。
【0037】
感光体ドラム41周囲の除去装置46から転写装置47に達する間には、感光体ドラム41上に所定間隔に形成される検知パターンマーク27Y、27M、27C、27BKの主走査方向と平行な辺27Ya〜27BKa及び主走査方向と直交する辺27Yb〜27BKbを検出する第1の実施の形態と同じ回動可能なマーク検知センサ28が対向配置されている。マーク検知センサ28による検出結果は、計算ユニット30に入力され、計算ユニット30による計算結果は、補正手段であり露光装置45Y〜45BKを制御する露光制御装置48に入力される。
【0038】
感光体ドラム41周囲の転写装置47下流には、中間転写ローラ47aへのトナー像の1次転写終了後に感光体ドラム41上に残留するトナーを除去する感光体クリーナ50が設けられている。
【0039】
次に作用について述べる。電源投入後、先ずトナー像の位置ずれ補正を行う。感光体ドラム41の矢印v方向の回転に従い各画像形成ユニット42Y〜42BKにて、帯電装置49Y〜49BKにより感光体ドラム41を均一に帯電後、露光装置45Y〜45BKにより検知パターンマーク27Y〜27BKの静電潜像を形成し、現像装置44Y〜44BKにより現像し、感光体ドラム41上に所定間隔にて検知パターンマーク27Y〜27BKを形成する。
【0040】
感光体ドラム41の回転により、検知パターンマーク27Y〜27BKがマーク検知センサ28位置に達すると、マーク検知センサ28は第1の実施の形態と同様に回動して、順次イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の検知パターンマーク27Y〜27BKの、主走査方向と平行な辺27Ya〜27BKa及び主走査方向と直交する辺27Yb〜27Ybを検知して副走査方向形成位置及び主走査方向形成位置の検知結果を計算ユニット30に入力する。
【0041】
計算ユニット30は、検知パターンマーク27Y〜27BKの副走査方向形成位置のずれ量及び主走査方向形成位置のずれ量を計算して露光制御装置31に入力する。露光制御装置31はずれ量に応じて、露光装置45Y〜45BKの露光開始タイミングを調整して副走査方向のずれを補正し、又折り返しミラー(図示せず)の設置角度を変えて主走査方向にずれを補正する。この後、再度感光体ドラム41上に検知パターンマーク27Y〜27BKを形成しマーク検知センサ28で検知し、計算ユニット30でずれ量を計算し、検知パターンマーク27Y〜27BKのずれが相互に補正されたかを確認する。ずれが補正されていない場合は、再度露光制御装置31により露光装置45Y〜45BKを補正制御し、ずれ補正操作を終了後通常のカラー画像形成操作を開始する。
【0042】
画像形成操作が開始されると、感光体ドラム41は矢印v方向に回転し、これと同時に各画像形成ユニット42Y〜42BKによるトナー像形成操作が成され、先ずイエロー(Y)の画像形成ユニット42Yでは帯電装置49Yにより感光体ドラム41は一様に帯電され、次いで露光装置45Yによりイエロー(Y)の画像データに対応する静電潜像を形成され、現像装置46Yによりイエロー(Y)のトナー像を形成される。同様にして感光体ドラム41上には、後続の画像形成ユニット42M〜42BKにより順次マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)のトナー像が、重ね合わされてフルカラーのトナー像が形成される。
【0043】
この後感光体ドラム41上のトナー像は除去装置46を経て余剰キャリア液を除去され転写装置47に到達し、中間転写ローラ47aに1次転写され、更に中間転写ローラ47a及び加圧ローラ47b間を矢印w方向に搬送される用紙Pに2次転写され、用紙P上にフルカラー画像を完成され画像形成操作を終了する。
【0044】
中間転写ローラ47aへのトナー像の1次転写終了後、感光体ドラム41は感光体クリーナ50により残留現像剤を除去され、一連の画像形成プロセスを終了し次のカラー画像形成プロセスを待機する。
【0045】
このように画像形成操作を繰り返す間に、オペレータの指示によりあるいは一定時間毎に、マーク検知センサ28により検知パターンマーク27Y〜27BKを読み取り、トナー像の位置ずれ補正操作を実施する。
【0046】
以上の構成により、本実施の形態にあっては、第1の実施の形態と同様、回動移動するマーク検知センサ28を設けて主走査方向と平行な辺27Ya〜27BKa及び走査方向と直交する辺27Yb〜27BKbからなる検知パターンマーク27Y〜27BKを高い精度で読み取ることが出来、検知パターンマーク27Y〜27BKを高精度に検知出来留。従って適正なずれ補正を高精度で行え、複数色のトナー像の重ね合わせ精度の向上を図れ、色再現性の良い高画質のカラー画像を得られる。
【0047】
尚本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その趣旨を変えない範囲での変更は可能であって、例えば検知手段は図6に示す変形例のようにマーク検知センサ52のフォトセンサ52aを支持するアーム52bを送りネジ52cにより矢印w方向の主走査方向とほぼ平行に往復スライド移動して検知パターンマーク27Y〜27BKを検知しても良い。このマーク検知センサ52は、送りネジ52cの送り量により位置情報像の主走査方向形成位置のずれを検知する。又位置情報像の形状も任意であるし、検知手段もフォトセンサに限らずCCD等であっても良い。又複数色の位置情報像を相対補正する補正方法も任意である。更に位置情報像は画像保持体のリア側あるいはフロント側のいずれに設けても良いし、必要性に応じてはリア側及びフロント側の両測に設ける等任意である。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、位置情報像の高精度の検知により適正なずれ補正を得られることから、複数色の可視像の重ね合わせ精度を向上出来、色再現性の良い高画質のカラー画像を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のカラー電子写真装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態のマーク検知センサ及び検知パターンマークを示す概略説明図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態のマーク検知センサによる検知パターンマークのずれ検知を示す概略説明図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態の転写ベルト上に形成される検知パターンマークを示す概略説明図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態のカラー電子写真装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図6】本発明の変形例のマーク検知センサを示す概略構成図である。
【図7】従来の固定の光検出器によるずれ検知を示す概略説明図である。
【図8】従来の光検出器による検出誤差を示す概略説明図である。
【符号の説明】
10…画像形成部
12Y〜12BK…画像形成ステーション
13…転写ベルト
14Y〜14BK…感光体ドラム
16Y〜16BK…帯電装置
17Y〜17BK…露光装置
18Y〜18BK…現像装置
20Y〜20BK…転写チャージャ
24…定着装置
27Y〜27BK…検知パターンマーク
28…マーク検知センサ
28b…アーム
28c…フォトセンサ
28d…エンコーダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color image forming apparatus that obtains a color image by superimposing a plurality of colors of visible images.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus that obtains a color image, various methods are employed to achieve downsizing of the apparatus, an increase in process speed, or high-precision color superposition. For example, each time a toner image of four colors including three primary colors (yellow, magenta, cyan) and possibly black is sequentially formed on one photosensitive drum, the transfer to the paper is repeated three or four times. A method for obtaining color images. Alternatively, an image forming unit for forming a single color toner image on each photoconductive drum is provided by arranging four colors including three primary colors or black in the paper transport direction, and the color toner images are superimposed on the paper to form a color image. A so-called tandem system is formed. Alternatively, an image exposure unit and a development unit for four colors including three primary colors or black for forming an electrostatic latent image are provided on one photosensitive drum, and toner images of the respective colors are superimposed on the photosensitive drum. There is a multiple development system in which a color image is formed and transferred onto a sheet or the like at once.
[0003]
Regardless of these various image forming methods, a color image forming apparatus that superimposes toner images of a plurality of colors is a sheet that is an assembling accuracy, a processing accuracy, an attachment position error, or a transfer medium for each color exposure device or image forming unit. In some cases, the toner images of a plurality of colors are displaced relative to each other due to uneven conveyance speed, and do not overlap accurately.
[0004]
Conventionally, in order to improve the overlay accuracy by correcting the relative misalignment of the toner images of the plurality of colors, the tandem method uses an image forming unit of each color, and a line parallel to the main scanning direction and the main scanning direction. And a detection pattern consisting of a line that is oblique to both the sub-scanning direction is formed on the transfer belt by shifting it by a predetermined distance, and this detection pattern is then transferred to the optical fiber sensor or line as the transfer belt runs. There is a device that detects using a fixed photodetector such as a sensor or a CCD (Charge Coupling Device) and corrects the positional deviation of the toner image formed by each color image forming unit based on the detected deviation amount ( For example, see
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-278680 (8th and 9th pages, FIG. 7)
For example, in
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention solves the above-described problem, and accurately detects a relative position error of a plurality of colors of visible images when color images of a plurality of colors are overlaid, and performs appropriate deviation correction. Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that superimposes a plurality of colors of visible images with high accuracy and obtains a clear and high-quality color image having good color reproducibility.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention scans in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction, with one or a plurality of image holders that hold a visible image and can travel in the sub-scanning direction. The , In the image carrier , The visible image or , Having a side parallel to the sub-scanning direction and a side parallel to the main-scanning direction Displays the formation position of the visible image plural One or more image forming means for forming a position information image; Means for running a transfer medium in the sub-scanning direction and transferring a plurality of position information images formed on the image holding body to the transfer medium at a predetermined interval And movably provided at a position facing the transfer medium, and transferred to the transfer medium The position information image is detected by detecting a side parallel to the sub-scanning direction, and the position information image is detected by detecting a side parallel to the main scanning direction transferred to the transfer medium. The sub-scanning direction formation position of the image Detecting a plurality of position information images in the main scanning direction based on a relative difference between the main scanning direction forming positions of the plurality of position information images detected by the detecting means; Correction means for relatively correcting the sub-scanning direction formation positions of the plurality of position information images from a relative difference in the sub-scanning direction formation positions of the position information images of The detecting means rotates to detect a side parallel to the sub-scanning direction and a side parallel to the main scanning direction of the plurality of position information images. Is.
[0008]
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention holds an image and scans it in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction, an image holding body capable of traveling in the sub-scanning direction. , In the image carrier , The image or , Having a side parallel to the sub-scanning direction and a side parallel to the main-scanning direction Display the image formation position plural A plurality of image forming means for forming a position information image at a predetermined interval, and a movably provided at a position facing the image holding body, are formed on the image holding body. By detecting a side parallel to the sub-scanning direction, a position in the main scanning direction of the position information image is detected, and by detecting a side parallel to the main scanning direction transferred to the transfer medium. The sub-scanning direction formation position of the information image Detecting a plurality of position information images in the main scanning direction based on a relative difference between the main scanning direction forming positions of the plurality of position information images detected by the detecting means; Correction means for relatively correcting the sub-scanning direction formation positions of the plurality of position information images from a relative difference in the sub-scanning direction formation positions of the position information images of The detecting means rotates to detect a side parallel to the sub-scanning direction and a side parallel to the main scanning direction of the plurality of position information images. Is.
[0009]
With the above configuration, the present invention accurately detects the main scanning direction formation position and the sub-scanning direction formation position of each of the plurality of images, thereby accurately correcting the main scanning direction formation position and the sub-scanning direction formation position. It is possible to obtain an image forming apparatus capable of obtaining a clear, high-quality color image with high overlay accuracy and good color reproducibility.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below with reference to the embodiment shown in FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an
[0011]
Since the
[0012]
The yellow
[0013]
The
[0014]
A movable
[0015]
The
[0016]
As shown in FIG. 2, the
[0017]
Further, as shown in FIG. 3, the detection of deviation in the main scanning direction, which is the scanning direction of exposure, by the
[0018]
Next, the operation will be described. When the warm-up is started after the power is turned on and the full-color electrophotographic apparatus is in a ready state, the
[0019]
Next, the latent images corresponding to the detection pattern marks 27Y to 27BK on the
[0020]
When the detection pattern marks 27Y to 27BK reach the
[0021]
The
[0022]
In accordance with the amount of deviation between the reference
[0023]
When the detection pattern marks 27M to 27BK are displaced in the sub-scanning direction, the
[0024]
Thereafter, the detection pattern marks 27Y to 27BK are formed again on the
[0025]
When the image forming operation is started, for example, in the yellow
[0026]
On the other hand, paper P is supplied from a paper feeding device (not shown) in synchronization with the operation of forming the toner images of the respective colors on the
[0027]
The sheet P sent to the
[0028]
On the other hand, after the paper P is peeled off, the
[0029]
Since the toner images may be misaligned due to changes in the surrounding environment while the image forming operation is repeated in this manner, the
[0030]
With the above configuration, in the present embodiment, by using the
[0031]
Next, the present invention will be described with reference to a second embodiment shown in FIG. This embodiment is different from the first embodiment in the image forming method. In the present embodiment, a multi-development type image forming apparatus corrects color misregistration of a multi-color toner image. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. To do.
[0032]
The
[0033]
Although the
[0034]
The yellow (Y)
[0035]
Further, the yellow (Y)
[0036]
At the downstream of each of the
[0037]
While reaching from the removing
[0038]
Provided downstream of the
[0039]
Next, the operation will be described. After the power is turned on, the toner image position deviation is corrected first. The
[0040]
When the detection pattern marks 27Y to 27BK reach the position of the
[0041]
The
[0042]
When the image forming operation is started, the
[0043]
After that, the toner image on the
[0044]
After the primary transfer of the toner image to the
[0045]
While the image forming operation is repeated in this manner, the detection pattern marks 27Y to 27BK are read by the
[0046]
With the above configuration, in this embodiment, as in the first embodiment, the
[0047]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed without changing the gist thereof. For example, the detection means is a photo sensor of the
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since it is possible to obtain an appropriate shift correction by highly accurate detection of a position information image, it is possible to improve the overlay accuracy of visible images of a plurality of colors, and to achieve high color reproducibility. A high-quality color image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming unit of a color electrophotographic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram illustrating a mark detection sensor and a detection pattern mark according to the first embodiment of this invention.
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram illustrating detection detection of a detection pattern mark by the mark detection sensor according to the first embodiment of this invention.
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing detection pattern marks formed on the transfer belt according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming unit of a color electrophotographic apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a mark detection sensor according to a modification of the present invention.
FIG. 7 is a schematic explanatory diagram showing shift detection by a conventional fixed photodetector.
FIG. 8 is a schematic explanatory view showing a detection error by a conventional photodetector.
[Explanation of symbols]
10. Image forming unit
12Y-12BK ... Image forming station
13. Transfer belt
14Y-14BK ... Photosensitive drum
16Y-16BK ... Charging device
17Y to 17BK ... exposure apparatus
18Y-18BK ... Developing device
20Y ~ 20BK ... Transfer charger
24. Fixing device
27Y-27BK ... Detection pattern mark
28. Mark detection sensor
28b ... Arm
28c ... Photo sensor
28d ... Encoder
Claims (4)
前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して、前記画像保持体に、前記可視像あるいは、前記副走査方向に平行な辺と前記主走査方向に平行な辺とを有して前記可視像の形成位置を表示する複数の位置情報像を形成する1つまたは複数の画像形成手段と、
前記副走査方向に被転写媒体を走行させ前記画像保持体に形成される複数の位置情報像を所定間隔で前記被転写媒体に転写させる手段と、
前記被転写媒体に対向する位置にて可動に設けられ、前記被転写媒体に転写される前記副走査方向に平行な辺を検知することによって当該位置情報像の主走査方向形成位置を検知し、前記被転写媒体に転写される前記主走査方向に平行な辺を検知することによって当該位置情報像の副走査方向形成位置を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知される前記複数の位置情報像の前記主走査方向形成位置の相対差から前記複数の位置情報像の前記主走査方向形成位置を相対補正し、前記複数の位置情報像の前記副走査方向形成位置の相対差から前記複数の位置情報像の前記副走査方向形成位置を相対補正する補正手段とを具備し、
前記検知手段は、前記複数の位置情報像の副走査方向に平行な辺と主走査方向に平行な辺とを検知するために回動移動する事を特徴とするカラー画像形成装置。One or more image carriers that retain a visible image and are capable of traveling in the sub-scanning direction;
By scanning in a main scanning direction perpendicular to the sub-scanning direction, on the image holding member, the visible image or a side parallel to the main scanning direction and sides parallel to the sub scanning direction the One or a plurality of image forming means for forming a plurality of position information images for displaying a formation position of a visible image;
Means for running the transfer medium in the sub-scanning direction and transferring a plurality of position information images formed on the image holding body to the transfer medium at a predetermined interval ;
Detecting a main scanning direction formation position of the position information image by detecting a side parallel to the sub-scanning direction that is movably provided at a position facing the transfer medium and transferred to the transfer medium ; Detecting means for detecting a position formed in the sub-scanning direction of the position information image by detecting a side parallel to the main scanning direction transferred to the transfer medium ;
Relative correction of the main scanning direction forming positions of the plurality of position information images from the relative difference of the main scanning direction forming positions of the plurality of position information images detected by the detecting means, Correction means for relatively correcting the sub-scanning direction formation positions of the plurality of position information images from the relative difference in the sub-scanning direction formation positions ;
The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the detecting means rotates to detect a side parallel to the sub-scanning direction and a side parallel to the main scanning direction of the plurality of position information images .
前記副走査方向と直交する主走査方向に走査して、前記画像保持体に、前記画像あるいは、前記副走査方向に平行な辺と前記主走査方向に平行な辺とを有して前記画像の形成位置を表示する複数の位置情報像を所定間隔で形成する複数の画像形成手段と、
前記画像保持体に対向する位置にて可動に設けられ、前記画像保持体に形成される前記副走査方向に平行な辺を検知することによって当該位置情報像の主走査方向形成位置を検知し、前記被転写媒体に転写される前記主走査方向に平行な辺を検知することによって当該位置情報像の副走査方向形成位置を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知される前記複数の位置情報像の前記主走査方向形成位置の相対差から前記複数の位置情報像の前記主走査方向形成位置を相対補正し、前記複数の位置情報像の前記副走査方向形成位置の相対差から前記複数の位置情報像の前記副走査方向形成位置を相対補正する補正手段とを具備し、
前記検知手段は、前記複数の位置情報像の副走査方向に平行な辺と主走査方向に平行な辺とを検知するために回動移動する事を特徴とするカラー画像形成装置。An image holding body that holds an image and can travel in the sub-scanning direction;
The scanning in the sub-scanning direction and main scanning direction perpendicular to the image carrier, the image or of the image and a side parallel to the main scanning direction and sides parallel to the sub scanning direction a plurality of image forming means for forming at predetermined intervals a plurality of position information image for displaying the forming position,
Movably provided at a position facing the image holding body, and detecting a side in the main scanning direction of the position information image by detecting a side parallel to the sub-scanning direction formed on the image holding body ; Detecting means for detecting a position formed in the sub-scanning direction of the position information image by detecting a side parallel to the main scanning direction transferred to the transfer medium ;
Relative correction of the main scanning direction forming positions of the plurality of position information images from the relative difference of the main scanning direction forming positions of the plurality of position information images detected by the detecting means, Correction means for relatively correcting the sub-scanning direction formation positions of the plurality of position information images from the relative difference in the sub-scanning direction formation positions ;
The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the detecting means rotates to detect a side parallel to the sub-scanning direction and a side parallel to the main scanning direction of the plurality of position information images .
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