JP4326859B2 - 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、複数色のトナー画像を重ね合わせて画像を形成するコピー機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、レジストローラから転写ベルトへの記録紙搬入時における転写ベルトの走行速度変動に起因して各色トナー画像の重ね合わせに位置ずれが発生することを防止する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、各色用の像担持体からトナー画像を転写して重ね合わせることによって画像を形成するコピー機やプリンタ等の画像形成装置がある。この画像形成装置では、像担持体に記録紙を搬送する転写ベルトの走行速度と、給紙機構から転写ベルトに向けて記録紙を搬送するレジストローラによる記録紙搬送速度とに速度差があると、転写ベルトに搬入されてくる記録紙の搬送速度の影響を受けて転写ベルトの走行速度が変動するため、記録紙が適切な速度で各色の像担持体に搬送されず、各色トナー画像を転写したときに各色トナー画像の重ね合わせに位置ずれが発生することがあった。
【0003】
そのため、例えば、特許文献1に示すように、画像書込手段20から照射されるレーザー光Pを、レーザー光制御手段22,24によって転写手段51上に反射させ、転写手段51で反射したレーザー光Pの反射光を受光手段28で受光して当該反射光のドップラー周波数を検出し、このドップラー周波数に基づいて算出した転写手段の速度を、各部速度制御に用いることで画質向上を図る画像形成装置が提案されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−137293号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に示される画像形成装置によれば、画像形成のために元々備えられている画像書込手段20等の構成以外に、上記転写手段の速度検出用にレーザー光制御手段22,24及び受光手段28等を必要とするので構成が複雑になり、製造コストが高くなるという問題がある。
【0006】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、構成を複雑にすることなく安価に転写ベルトとレジストローラとの速度調整を可能として、レジストローラから転写ベルトへの記録紙搬入時の転写ベルトの速度変動に起因する記録紙への各色トナー画像転写時の色ずれを防止でき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】
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、レジストローラから転写ベルトに受け渡された記録紙に各色毎の像担持体を介してトナー画像を直接的に転写することで画像形成を行う画像形成装置において、
前記レジストローラを所定速度で回転させるレジストローラ駆動手段と、
前記転写ベルトを所定速度で走行させる転写ベルト駆動手段と、
前記転写ベルトに記録紙が受け渡される前に直接的に前記転写ベルト上に一定間隔で複数のマークを形成するマーク形成手段と、
前記マーク形成手段によって前記転写ベルト上に形成された複数のマークを、前記レジストローラから前記転写ベルトに記録紙が受け渡される前又は受け渡された後のいずれか一方の非受け渡し期間と、前記レジストローラから前記転写ベルトに記録紙が受け渡されている間の受け渡し期間とで検出するマーク検出手段と、
前記マーク検出手段で検出されたマーク検出信号から前記非受け渡し期間及び受け渡し期間におけるマーク検出間隔を求め、両期間のマーク検出間隔から前記非受け渡し期間に対する前記受け渡し期間におけるマーク検出間隔変動分を算出するマーク検出間隔変動算出手段と、
前記マーク検出間隔変動算出手段で算出されたマーク検出間隔変動分を無くすべく、前記レジストローラ駆動手段及び前記転写ベルト駆動手段の少なくとも一方の駆動速度を制御する制御手段とを備えたものである。
【0008】
レジストローラから転写ベルトに記録紙が搬入される際、レジストローラの記録紙搬送速度が転写ベルトの記録紙搬送速度よりも速い場合には、記録紙が転写ベルトを押して転写ベルト走行速度が速くなり、レジストローラの記録紙搬送速度が転写ベルトの記録紙搬送速度よりも遅い場合には、搬送速度の遅い記録紙に転写ベルトが引っ張られて走行を妨げられ転写ベルトの走行速度が速くなる。よって、レジストローラの記録紙搬送速度と転写ベルトの記録紙搬送速度との差に起因して、転写ベルトへの記録紙搬入時には転写ベルトに速度変動が生じる。
【0009】
そのため、転写ベルト上に一定間隔で複数のマークを形成しておくと、マーク間隔は、転写ベルトに記録紙が差し掛かっている状態と差し掛かっていない状態とで変動する。本発明は、かかるマーク間隔の変動分を検出して、当該マーク間隔の変動分を無くすべく、転写ベルト駆動手段又はレジストローラ駆動手段の少なくとも一方の速度を制御することで、記録紙搬入によって生じる転写ベルトの記録紙搬送速度(転写ベルトの走行速度)の変動を無くして、各色画像の重ね合わせ時に位置ずれが生じることを防止するものである。
【0010】
これにより、例えば、マーク形成手段を像担持体等の画像形成機構からなるものとし、マーク検出手段を濃度検出用のフォトセンサ等からなるものとし、マーク間隔検出手段及び制御手段を画像形成装置全体の動作制御を司る制御部等からなるものとすれば、画像形成のために画像形成装置に元々備えられている機構でもって、本発明の構成を実現できるので、画像形成装置の構成を複雑にすることなく安価にレジストローラの記録紙搬送速度又は転写ベルトの記録紙搬送速度を調整して、各色トナー画像転写時の色ずれを防止することができる。
【0011】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記転写ベルト駆動手段は、張架された状態の無端の前記転写ベルトを回転させる転写ベルト駆動ローラを備え、前記マーク形成手段によって生成される各マークの間隔は、当該転写ベルト駆動ローラの周長に等しいものである。
【0012】
この構成によれば、前記マーク形成手段によって生成される各マークの間隔は、当該転写ベルト駆動ローラの周長に等しく設定されているので、例えば、転写ベルト駆動ローラの偏心等を要因として転写ベルト駆動ローラの回転周期で発生する転写ベルトの速度変動の影響を受けることなく、レジストローラの記録紙搬送速度と転写ベルトの記録紙搬送速度との差に起因して転写ベルトへの記録紙搬入時に生じる転写ベルトの速度変動を、転写ベルト上に形成された各マークの間隔の変動として上記マーク間隔検出手段によって正確に検出できる。これにより、当該転写ベルトへの記録紙搬入時に生じる転写ベルトの速度変動に起因する各色トナー画像の重ね合わせ時の位置ずれを確実に抑制することができる。
【0013】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置であって、前記マーク形成手段による前記転写ベルトへのマーク形成開始時期は、前記レジストローラによって搬送される記録紙が前記転写ベルトに到達する前に、前記マーク形成手段によって前記転写ベルト上に形成されたマークが前記マーク検出手段に到達することが可能な時期とされているものである。
【0014】
この構成によれば、記録紙が転写ベルトに搬入される前に、転写ベルト上のマークがマーク検出手段に到達するので、転写ベルト上に記録紙が到達する前の時点から、マーク検出手段によって転写ベルト上の複数のマークを検出することができる。
【0015】
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像形成装置であって、前記マーク形成手段による前記転写ベルトへのマーク形成は、前記レジストローラによって搬送される記録紙が前記転写ベルトに到達する前に終了するものである。
【0016】
この構成によれば、記録紙が転写ベルトに到達して転写ベルトの走行速度が変動してしまう前に、マーク形成手段による転写ベルト上へのマーク形成を終了するので、転写ベルト上に各マークを均一な間隔で正確に形成できる。そのため、記録紙が転写ベルトに到達する前後における転写ベルトの走行速度の変動を、転写ベルトに伴って移動する転写ベルト上の各マークの間隔の変動として正確に検出することができる。
【0017】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置であって、前記マーク形成手段は、前記画像形成装置の周囲の温度変化が基準値以上となったとき、又は前記画像形成装置の電源オン時、又は前記トナー画像が転写された記録紙の枚数が予め定められた枚数に達したときに前記マークを形成するものである。
【0018】
この構成によれば、マーク形成を行う期間を設定することにより、マーク形成に係るトナー消費量を抑え、転写ベルト駆動手段又はレジストローラ駆動手段の速度制御を行う制御手段に対する処理負荷を軽減させることができる。
【0019】
また、請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置であって、前記マーク検出手段は、濃度検出用のフォトセンサである。
【0020】
この構成によれば、従来からトナーパッチ濃度検出に用いられている濃度検出用のフォトセンサをマーク検出手段として用いることにより、簡単・安価に転写ベルト駆動手段又はレジストローラ駆動手段の速度制御を行うことができる。
【0021】
また、請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れか一項に記載の画像形成装置であって、前記マーク形成手段は前記像担持体からなるものである。
【0022】
この構成によれば、画像形成のために画像形成装置に元々備えられている像担持体をマーク形成手段として用いるので、本発明に係る画像形成装置を、構成を複雑にせずに安価に製造することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図1(a)は本発明に係る画像形成装置の概略を側面視で示す模式図、(b)は転写ベルトでの速度検出用マーク形成及び記録紙搬送の状態を模式的に示す平面図である。図1(a)に示すように、プリンタ(画像形成装置の一例)1は、マゼンタ,シアン,イエロー,黒の各色用にそれぞれ画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kが備えられている。画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kには、それぞれa−Si(アモルファスシリコン)等からなる感光体ドラム(像担持体)3が備えられ、図中の矢印方向に回転するようになっている。この感光体ドラム3が帯電部4によって一様に帯電され、外部PC(パーソナルコンピュータ)等から入力された原稿画像データに基づくLED光が露光部(LEDプリントヘッドユニット等)5から感光体ドラム3の表面上に照射されて静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置6から供給されるトナーが付着してトナー像が形成される。なお、感光体ドラム3には、感光体ドラム3上の残留トナー等を除去するクリーニング機構7が備えられている。
【0024】
これら各色用に感光体ドラム3が並設されている下方には、記録紙を搬送する転写ベルト8が配設されている。転写ベルト8は転写ローラ9によって各感光体ドラム3に押し付けられた状態とされ、図略のモータ等によって予め定められたある速度(所定速度)で回転駆動される駆動ローラ(転写ベルト駆動ローラ,転写ベルト駆動手段)10,11によって、感光体ドラム3の回転方向の順方向に無端回転して走行するようになっている。
【0025】
転写ベルト8の記録紙搬送方向上流側には、各感光体ドラム3及び転写ローラ9等による画像転写動作と転写ベルト8への給紙動作とのタイミングを調整するためのレジストローラ12が備えられている。このレジストローラ12は、図略の給紙カセットから用紙搬送路を通って搬送されてきた記録紙をタイミング調整した後、予め定められたある速度(所定速度)で転写ベルト8上の感光体ドラム3と転写ベルト8との間に搬送する。記録紙が各感光体ドラム3と転写ベルト8との間を搬送されていく間に各感光体ドラム3表面の各色のトナー像が転写ローラ9の転写バイアス印加により次々に記録紙に転写される。なお、転写ベルト8の記録紙搬送方向最上流部には、記録紙を転写ベルト8に静電吸着させるための吸着ローラ13が備えられている。
【0026】
全ての感光体ドラム3からトナー像が転写されて重ね合わされた記録紙は、図略の定着装置に搬送されてトナー像が定着され、カラー画像が形成される。定着装置を通過した記録紙は、プリンタ1の上面部等に設けられている排出部に排出される。
【0027】
図1(b)に示すように、プリンタ1の画像形成ユニット2Yの感光体ドラム3は、転写ベルト8の走行速度検出用のマークmを転写ベルト8上に形成するマーク形成手段としても機能する。このマーク形成手段として機能する感光体ドラム3は、画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kのいずれに備えられている感光体ドラム3でもよいが、本実施形態では画像形成ユニット2Yの感光体ドラム3とする。
【0028】
記録紙搬送方向の最下流側に配置されている画像形成ユニット2Kよりも、更に下流側となる転写ベルト8の上方には、反射型フォトセンサ等からなるマーク検出センサ(マーク検出手段)15が設けられている。このマーク検出センサ15は、濃度検出用のセンサとしても機能するものであり、本発明では、上記画像形成ユニット2Yの感光体ドラム3によって転写ベルト8上に形成された複数のマークmを検出するセンサとしても機能する。マーク検出センサ15は、図1(b)に示すように、画像形成ユニット2Yの感光体ドラム3によって走行速度検出用のマークが形成される位置の上方に配設される。また、マーク検出センサ15及び転写ベルト駆動ローラ11を通過した位置には、転写ベルト8上に形成された走行速度検出用のマークmを除去するクリーニング機構16が設けられている。
【0029】
本発明に係るプリンタ1は、上記画像形成ユニット2Yの感光体ドラム3によって転写ベルト8上に形成した複数のマークmを、マーク検出センサ15によって検出して、この検出結果に基づいて各マークの間隔を算出し、転写ベルト8への記録紙搬入前後において各マークの間隔が変動した場合には、変動前後のマーク間隔の比に応じて、レジストローラ12の回転駆動速度を制御することによって、色ずれ補正処理(画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kから記録紙へのトナー画像転写時に各色トナー画像の重ね合わせに位置ずれが発生することを防止する処理)を行うものである。
【0030】
図2は、プリンタ1による色ずれ補正制御のための機能ブロック図の一例、図3は転写ベルト8上に形成される複数のマークmの例を示す図、図4(a)は転写ベルト8への記録紙搬入前後において転写ベルト8の走行速度が変動していない場合のマーク検出センサ15の出力波形を示す図、(b)は転写ベルト8への記録紙搬入前後において転写ベルト8の走行速度が変動した場合のマーク検出センサ15の出力波形を示す図である。
【0031】
図2に示すように、プリンタ1には、補正管理部20、センサ制御部21、補正演算部22、給紙制御部23、マーク生成部(マーク形成手段)24、画像形成ユニット制御部(マーク形成手段)25等が備えられている。
【0032】
補正管理部20は、上記色ずれ補正処理を行うか否かを判断するものであり、画像形成ユニット2M,2C,2Y,2K、転写ベルト8及び転写ローラ9等の周囲温度変化が基準値以上となった場合や、プリンタ1の電源オン時、印刷枚数が所定枚数(例えば、100枚)に達した場合、或いは、ユーザからマニュアル操作で色ずれ補正実行指示が入力された場合等に、上記色ずれ補正処理の実行を許可する。
【0033】
センサ制御部21は、マーク検出センサ15と接続しており、センサ駆動部211とサンプリング処理部212(マーク間隔検出手段)とからなる。センサ駆動部211は、マーク検出センサ15を駆動制御する。マーク検出センサ15からは、転写ベルト8上の各マークmの検出に対応して、図4(a)(b)に示すようなピークを示す波形が出力されるようになっている。サンプリング処理部212は、マーク検出センサ15から得た当該検出波形のA/D変換処理を行うと共に、マーク位置(マーク到来時間)測定用に時間計測を行うカウンタ機能を備えている。
【0034】
補正演算部22は、マーク間隔算出部(マーク間隔検出手段)221とレジストローラ速度調整値算出部(制御手段)222とからなる。マーク間隔算出部221は、サンプリング処理部212による処理結果に基づいて各マークの間隔を算出する。すなわち、マーク検出センサ15の検出波形を示すデータから各ピーク位置を検出し、各ピーク位置と、サンプリング処理部212のカウンタから入力されるカウント値とから、各ピークの到来時間を求め、各ピークの到来時間の差に基づいて、1つのマークが検出されてから次のマークが検出されるまでの時間を算出する。
【0035】
レジストローラ速度調整値算出部222は、マーク間隔算出部221によって算出された、1つのマークが検出されてから次のマークが検出されるまでの時間を比較し、当該各時間を示す値に変動がある場合には、その値の比からレジストローラ12の新たな駆動速度(レジストローラ駆動速度調整値)を算出する。例えば、マークからマークまでの時間が、それまでに算出されたマーク間隔よりも10%長くなった場合(図4(b)に示すように、100msecであったマーク間隔が110msecに変動した場合等)には、レジストローラの速度が転写ベルト8の速度よりも9.1%遅いとして、この算出結果からレジストローラの回転駆動速度がそれまでの回転駆動速度に対して110%(100msec /90.9msec =1.10)となるように調整する。これにより、転写ベルト8による記録紙搬送速度とレジストローラによる記録紙搬送速度とが同一になるようにする。
【0036】
給紙制御部23は、レジストクラッチ制御部231とレジストモータ制御部(制御手段)232とからなる。レジストクラッチ制御部231は、レジストモータ(レジストモータ駆動手段)28からレジストローラ12への回転駆動力伝達をオン・オフするレジストクラッチ29を動作制御する。レジストモータ制御部232は、レジストモータ28を駆動制御するものであり、上記のレジストローラ速度調整値算出部222によって算出されたレジストローラ駆動速度調整値に基づいて、レジストローラ12の駆動速度を可変させる。
【0037】
マーク生成部24は、画像形成ユニット2Yの感光体ドラム3によって、転写ベルト8上に形成させる複数のマークの画像データを生成するものである。このマークは、例えば、図3に示すように、感光体ドラム3の回転軸方向に延びる長尺状とされ、その長さが約15mm、幅が約2mmとされる。転写ベルト8上における各マーク同士の間隔(Int)は、転写ベルト駆動ローラ10の周長と同一とされており、例えば、転写ベルト駆動ローラ10の周長が10mmである場合は各マークの間隔も10mmとされる。
【0038】
画像形成ユニット制御部25は、画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kの動作制御を司るものである。画像形成ユニット制御部25は、通常印刷時には外部のパーソナルコンピュータ等から入力される画像データ等に基づいて各画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kを駆動制御するが、上記色ずれ補正処理を行う場合には、マーク生成部24から入力されるマークの画像データに基づいて画像形成ユニット2Yを制御する。
【0039】
次に、プリンタ1による色ずれ補正処理について説明する。図5はプリンタ1による色ずれ補正処理を示すフローチャートである。画像形成ユニット2M,2C,2Y,2K、転写ベルト8及び転写ローラ9等の周囲の温度の変化が一定値以上となった場合、プリンタ1の電源オン時、印刷枚数が所定枚数(例えば、100枚)に達した場合等、予め設定された条件を満たした場合に、マーク生成部24によってマークmの画像データが生成され(S1)、このマークの画像データが画像形成ユニット2Yに送られる。画像形成ユニット2Yは、画像形成ユニット制御部25による制御で、マーク生成部24から送られてきた画像データに基づいて、複数のマーク画像を感光体ドラム3から転写ベルト8上に形成する(S2)。
【0040】
続いて、マーク検出センサ15による複数のマークを読み取る動作が開始される(S3)。ここで、転写ベルト8の走行に伴って、転写ベルト8上に形成された複数のマークがマーク検出センサ15のマーク読み取り位置に到達するタイミングは、レジストローラ12によって搬送される記録紙が転写ベルト8に到達する時期よりも前となるように設定されている。これにより、記録紙が転写ベルト8上に搬送されて転写ベルト8の走行速度を変動させる可能性が生じる前の時点からマークmが検出される。
【0041】
画像形成ユニット2Yの感光体ドラム3による転写ベルト8へのマーク転写終了後であって(S4)、かつ、マーク検出センサ15によるマーク読み取りが既に開始されてから、レジストクラッチ制御部231による動作制御でレジストモータ28の回転駆動力がレジストローラ12に伝達される(S5)。これにより、転写ベルト8への記録紙搬入前後において、マーク検出センサ15によってマークが検出されるようにする。
【0042】
上記のようにして、マーク検出センサ15によって、転写ベルト8への記録紙搬送前後におけるマークが検出された後、マーク検出センサ15によるマーク検出を終了する(S6)。例えば、転写ベルト8上への記録紙搬送前後において、転写ベルト8上のマークを10〜11検出するようにする。このマーク検出センサ15によるマーク検出結果に基づいて、マーク間隔算出部221によって、各マーク間隔(1つのマークを検出してから次のマークを検出するまでの時間)が算出される(S7)。
【0043】
図4(a)に示すように、各マーク間隔に変動がなく一定である場合は(S8でNO)、転写ベルト8への記録紙搬入前後における転写ベルト8の走行速度に変動が無いとして、レジストローラ12の回転速度調整を行うことなく処理を終了する。
【0044】
各マーク間隔に変動がある場合は(S8でYES)、この変動前後におけるマーク間隔の比に基づいて、レジストローラ速度調整値算出部222がレジストローラ12の回転速度調整値を算出する(S9)。例えば、図5(b)に示すように、あるマークのピークが検出されてから次のマークのピークが検出されるまでの時間が100msecから110msecに変動し、マーク間隔が10%大きくなった場合は、レジストローラ12による記録紙搬送速度が転写ベルト8の記録紙搬送速度よりも9.1%遅いとして、この検出結果からレジストローラの回転駆動速度を、それまでの回転駆動速度に対して110.0%(100msec /90.9msec=1.10)となる速度に調整する(S10)。すなわち、それまでのレジストローラの回転駆動速度の110%となる速度がレジストローラ速度調整値とされる。レジストローラ12の回転速度を、このレジストローラ速度調整値に設定することによって、転写ベルト8による記録紙搬送速度とレジストローラによる記録紙搬送速度とを同一にする。
【0045】
このように、本発明に係るプリンタ1によれば、画像形成用や濃度補正用としてプリンタ1に元々備えられている感光体ドラム3や現像装置6、濃度補正用センサ等の機構でもって、転写ベルト8による記録紙搬送速度とレジストローラ12による記録は搬送速度とを調節する機構を構成できるので、プリンタ1の構成を複雑にすることなく安価に各色トナー画像転写時の色ずれを防止できる。
【0046】
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、転写ベルト8上の各マーク間隔に変動があった場合に、レジストローラ12の回転駆動速度を調整するようにしているが、転写ベルト駆動ローラ10,11の回転駆動速度(及び画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kの画像形成速度)を調整するようにしてもよい。
【0047】
また、マーク形成手段は、画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kの感光体ドラム3からなるものでなくても、感光体ドラム3とは別個の機構をプリンタ1に設けるようにしてもよい。
【0048】
また、上記実施形態では、マーク検出センサ15によって検出された転写ベルト8上のマークの間隔が、転写ベルト8への記録紙の搬入前後で変動した場合に、レジストローラ12の回転駆動速度を制御するようにしているが、転写ベルト駆動ローラ10,11の回転駆動速度を制御するようにしてもよいし、レジストローラ12及び転写ベルト駆動ローラ10,11の両方の回転駆動速度を制御するようにしてもよい。
【0049】
【発明の効果】
以上のように請求項1に記載の発明によれば、転写ベルト上に一定間隔で複数のマークを形成し、記録紙が転写ベルトに差し掛かっている状態と差し掛かっていない状態とにおけるマーク間隔の変動分を検出して、当該マーク間隔の変動分が無くなるように、転写ベルト駆動手段又はレジストローラ駆動手段のいずれか一方の速度を制御することによって、レジストローラによる記録紙搬送速度と転写ベルトによる記録紙搬送速度とを同一として、各色画像の重ね合わせ時に位置ずれが生じることを防止することができる。
【0050】
例えば、マーク形成手段を像担持体等の画像形成機構からなるものとし、マーク検出手段を濃度検出用のフォトセンサ等からなるものとし、マーク間隔検出手段及び制御手段を画像形成装置全体の動作制御を司る制御部等からなるものとすれば、画像形成のために画像形成装置に元々備えられている機構でもって、本発明の構成を実現できるので、画像形成装置の構成を複雑にすることなく安価にレジストローラの記録紙搬送速度又は転写ベルトの記録紙搬送速度を調整して、各色トナー画像転写時の色ずれを防止することができる。
【0051】
また、請求項2に記載の発明によれば、前記マーク形成手段によって生成される各マークの間隔は、当該転写ベルト駆動ローラの周長に等しく設定されているので、例えば、転写ベルト駆動ローラの偏心等を要因として転写ベルト駆動ローラの回転周期で発生する転写ベルトの速度変動の影響を受けることなく、レジストローラの記録紙搬送速度と転写ベルトの記録紙搬送速度との差に起因して転写ベルトへの記録紙搬入時に生じる転写ベルトの速度変動を、転写ベルト上に形成された各マークの間隔の変動として上記マーク間隔検出手段によって正確に検出できる。これにより、当該転写ベルトへの記録紙搬入時に生じる転写ベルトの速度変動に起因する各色トナー画像の重ね合わせ時の位置ずれを確実に抑制することができる。
【0052】
また、請求項3に記載の発明によれば、記録紙が転写ベルトに搬入される前に、転写ベルト上のマークがマーク検出手段に到達するので、転写ベルト上に記録紙が到達する前の時点から、マーク検出手段によって転写ベルト上の複数のマークを検出することができる。
【0053】
また、請求項4に記載の発明によれば、記録紙が転写ベルトに到達して転写ベルトの走行速度が変動してしまう前に、マーク形成手段による転写ベルト上へのマーク形成を終了するので、転写ベルト上に各マークを均一な間隔で正確に形成できる。そのため、記録紙が転写ベルトに到達する前後における転写ベルトの走行速度の変動を、転写ベルトに伴って移動する転写ベルト上の各マークの間隔の変動として正確に検出することができる。
【0054】
また、請求項5に記載の発明によれば、マーク形成を行う期間を設定することにより、マーク形成に係るトナー消費量を抑え、転写ベルト駆動手段又はレジストローラ駆動手段の速度制御を行う制御手段に対する処理負荷を軽減させることができる。
【0055】
また、請求項6に記載の発明によれば、従来からトナーパッチ濃度検出に用いられている濃度検出用のフォトセンサをマーク検出手段として用いることにより、簡単・安価に転写ベルト駆動手段又はレジストローラ駆動手段の速度制御を行うことができる。
【0056】
また、請求項7に記載の発明によれば、画像形成のために画像形成装置に元々備えられている像担持体をマーク形成手段として用いるので、本発明に係る画像形成装置を、構成を複雑にせずに安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は本発明に係る画像形成装置の概略を側面視で示す模式図、(b)は転写ベルトでの速度検出用マーク形成及び記録紙搬送の状態を模式的に示す平面図である。
【図2】 本発明に係るプリンタによる色ずれ補正制御のための機能ブロック図の一例である。
【図3】 転写ベルト上に形成される複数のマークmの例を示す図である。
【図4】 (a)は転写ベルトへの記録紙搬入前後において転写ベルトの走行速度が変動していない場合のマーク検出センサの出力波形を示す図、(b)は転写ベルトへの記録紙搬入前後において転写ベルトの走行速度が変動した場合のマーク検出センサの出力波形を示す図である。
【図5】 本発明に係るプリンタによる色ずれ補正処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 プリンタ(画像形成装置)
2M,2C,2Y,2K 画像形成ユニット
3 感光体ドラム
10,11 転写ベルト駆動ローラ(転写ベルト駆動手段)
12 レジストローラ
15 マーク検出センサ(マーク検出手段)
24 マーク生成部(マーク形成手段)
25 画像形成ユニット制御部(マーク形成手段)
28 レジストモータ(レジストモータ駆動手段)
21 センサ制御部
211 センサ駆動部
212 サンプリング処理部(マーク間隔検出手段)
22 補正演算部
221 マーク間隔算出部(マーク間隔検出手段)
222 レジストローラ速度調整値算出部(制御手段)
23 給紙制御部
231 レジストクラッチ制御部
232 レジストモータ制御部(制御手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image by superimposing a plurality of color toner images, and in particular, due to fluctuations in the running speed of a transfer belt when a recording sheet is carried from a registration roller to the transfer belt. In addition, the present invention relates to a technique for preventing the occurrence of misalignment in the superposition of toner images of respective colors.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there are image forming apparatuses such as copiers and printers that form images by transferring toner images from an image carrier for each color and superimposing them. In this image forming apparatus, if there is a speed difference between the traveling speed of the transfer belt that transports the recording paper to the image carrier and the recording paper transport speed by the registration roller that transports the recording paper from the paper feed mechanism toward the transfer belt. Since the running speed of the transfer belt fluctuates due to the influence of the conveyance speed of the recording paper carried into the transfer belt, the recording paper is not conveyed to the image carrier of each color at an appropriate speed, and each color toner image is transferred. In some cases, the color toner images may be misaligned.
[0003]
Therefore, for example, as shown in Patent Document 1, the laser beam P irradiated from the image writing unit 20 is reflected on the transfer unit 51 by the laser beam control units 22 and 24 and is reflected by the transfer unit 51. An image forming apparatus that improves the image quality by receiving the reflected light of P by the light receiving means 28, detecting the Doppler frequency of the reflected light, and using the speed of the transfer means calculated based on the Doppler frequency for each part speed control. Has been proposed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-137293
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, in addition to the configuration of the image writing means 20 and the like originally provided for image formation, the laser light control means 22 for detecting the speed of the transfer means. 24, the light receiving means 28, etc., the configuration becomes complicated and the manufacturing cost increases.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and enables the speed adjustment between the transfer belt and the registration roller at a low cost without complicating the configuration, so that the recording paper from the registration roller to the transfer belt can be obtained. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing color misregistration at the time of transfer of each color toner image onto a recording sheet due to a change in speed of the transfer belt at the time of carry-in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a toner image is transferred onto a recording sheet delivered from a registration roller to a transfer belt via an image carrier for each color. directly In an image forming apparatus that forms an image by transferring,
Registration roller driving means for rotating the registration roller at a predetermined speed;
Transfer belt driving means for running the transfer belt at a predetermined speed;
Before the recording paper is delivered to the transfer belt directly Mark forming means for forming a plurality of marks at regular intervals on the transfer belt;
A plurality of marks formed on the transfer belt by the mark forming means, From the registration roller Before or after the recording paper is delivered to the transfer belt Was One of the later non-delivery periods, From the registration roller Recording paper is delivered to the transfer belt. While Mark detection means for detecting the delivery period;
The mark detection interval in the non-delivery period and the delivery period is obtained from the mark detection signal detected by the mark detection means, and the fluctuation amount of the mark detection interval in the delivery period with respect to the non-delivery period is calculated from the mark detection interval of both periods. Mark detection interval fluctuation calculating means;
And a control unit that controls at least one of the registration roller driving unit and the transfer belt driving unit to eliminate the mark detection interval variation calculated by the mark detection interval variation calculating unit.
[0008]
When the recording paper is transported from the registration roller to the transfer belt, if the recording paper transport speed of the registration roller is faster than the recording paper transport speed of the transfer belt, the recording paper pushes the transfer belt and the transfer belt traveling speed increases. When the recording paper transport speed of the registration rollers is slower than the recording paper transport speed of the transfer belt, the transfer belt is pulled by the recording paper having a low transport speed, and the travel is hindered, and the transfer belt travel speed increases. Therefore, due to the difference between the recording paper transport speed of the registration rollers and the recording paper transport speed of the transfer belt, the speed fluctuation occurs in the transfer belt when the recording paper is transported to the transfer belt.
[0009]
For this reason, when a plurality of marks are formed on the transfer belt at regular intervals, the mark interval varies between a state in which the recording paper is applied to the transfer belt and a state in which the recording paper is not applied. The present invention detects the variation in the mark interval and controls the speed of at least one of the transfer belt driving unit or the registration roller driving unit to eliminate the variation in the mark interval, thereby causing the recording paper to be carried in. This eliminates fluctuations in the recording belt conveyance speed of the transfer belt (traveling speed of the transfer belt) and prevents the occurrence of misalignment when the color images are superimposed.
[0010]
Thus, for example, the mark forming means is composed of an image forming mechanism such as an image carrier, the mark detecting means is composed of a photosensor for detecting density, and the mark interval detecting means and the control means are used for the entire image forming apparatus. If the image forming apparatus includes a control unit that controls the operation of the image forming apparatus, the structure of the present invention can be realized by the mechanism originally provided in the image forming apparatus for image formation. Therefore, it is possible to adjust the recording paper conveyance speed of the registration roller or the recording paper conveyance speed of the transfer belt at low cost, and to prevent color misregistration at the time of transferring each color toner image.
[0011]
The invention according to claim 2 is the image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer belt driving means includes a transfer belt driving roller for rotating the endless transfer belt in a stretched state. And the interval between the marks generated by the mark forming means is equal to the circumferential length of the transfer belt drive roller.
[0012]
According to this configuration, the interval between the marks generated by the mark forming means is set equal to the circumference of the transfer belt drive roller. For example, the transfer belt is caused by the eccentricity of the transfer belt drive roller. Due to the difference between the recording paper transport speed of the registration roller and the recording paper transport speed of the transfer belt without being affected by the speed fluctuation of the transfer belt that occurs in the rotation cycle of the drive roller, when the recording paper is transported to the transfer belt The resulting change in the speed of the transfer belt can be accurately detected by the mark interval detection means as a change in the interval between the marks formed on the transfer belt. Thereby, it is possible to reliably suppress the positional deviation when the color toner images are superimposed due to the speed fluctuation of the transfer belt that occurs when the recording paper is carried into the transfer belt.
[0013]
The invention according to claim 3 is the image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein a mark formation start time on the transfer belt by the mark forming unit is conveyed by the registration roller. The mark formed on the transfer belt by the mark forming means can reach the mark detecting means before the recording paper to reach the transfer belt.
[0014]
According to this configuration, since the mark on the transfer belt reaches the mark detection unit before the recording paper is carried into the transfer belt, the mark detection unit starts from the point before the recording paper arrives on the transfer belt. A plurality of marks on the transfer belt can be detected.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the third aspect, wherein the recording paper conveyed by the registration rollers is transferred to the transfer belt when the mark is formed on the transfer belt by the mark forming means. It ends before it reaches the belt.
[0016]
According to this configuration, mark formation on the transfer belt is completed by the mark forming means before the recording paper reaches the transfer belt and the running speed of the transfer belt fluctuates. Can be accurately formed at uniform intervals. For this reason, fluctuations in the running speed of the transfer belt before and after the recording paper reaches the transfer belt can be accurately detected as fluctuations in the intervals between the marks on the transfer belt that move with the transfer belt.
[0017]
The invention according to claim 5 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the mark forming means has a temperature change around the image forming apparatus equal to or higher than a reference value. The mark is formed when the image forming apparatus is turned on, when the image forming apparatus is turned on, or when the number of recording sheets onto which the toner image has been transferred reaches a predetermined number.
[0018]
According to this configuration, by setting the period during which the mark is formed, it is possible to suppress the toner consumption related to the mark formation and reduce the processing load on the control unit that controls the speed of the transfer belt driving unit or the registration roller driving unit. Can do.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the mark detection means is a photosensor for density detection.
[0020]
According to this configuration, the speed control of the transfer belt driving unit or the registration roller driving unit can be easily and inexpensively performed by using the density detection photosensor conventionally used for toner patch density detection as the mark detection unit. be able to.
[0021]
A seventh aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the mark forming means comprises the image carrier.
[0022]
According to this configuration, since the image carrier originally provided in the image forming apparatus for image formation is used as the mark forming unit, the image forming apparatus according to the present invention can be manufactured at low cost without complicating the configuration. be able to.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic view showing an outline of an image forming apparatus according to the present invention in a side view, and FIG. 1B is a plan view schematically showing a state of speed detection mark formation and recording paper conveyance on a transfer belt. is there. As shown in FIG. 1A, a printer (an example of an image forming apparatus) 1 includes image forming units 2M, 2C, 2Y, and 2K for magenta, cyan, yellow, and black colors, respectively. Each of the image forming units 2M, 2C, 2Y, and 2K is provided with a photosensitive drum (image carrier) 3 made of a-Si (amorphous silicon) or the like, and rotates in the direction of an arrow in the figure. . The photosensitive drum 3 is uniformly charged by the charging unit 4, and LED light based on document image data input from an external PC (personal computer) or the like is sent from the exposure unit (LED print head unit or the like) 5 to the photosensitive drum 3. An electrostatic latent image is formed by irradiating the surface of the toner, and toner supplied from the developing device 6 adheres to the electrostatic latent image to form a toner image. The photosensitive drum 3 includes a cleaning mechanism 7 that removes residual toner and the like on the photosensitive drum 3.
[0024]
A transfer belt 8 for conveying the recording paper is disposed below the photosensitive drums 3 for the respective colors. The transfer belt 8 is pressed against each photosensitive drum 3 by the transfer roller 9 and is driven to rotate at a predetermined speed (predetermined speed) by a motor (not shown) or the like (transfer belt drive roller, The transfer belt drive means) 10 and 11 are driven to rotate endlessly in the forward direction of the rotation direction of the photosensitive drum 3.
[0025]
On the upstream side of the transfer belt 8 in the recording paper conveyance direction, a registration roller 12 is provided for adjusting the timing of the image transfer operation by each photoconductive drum 3 and the transfer roller 9 and the paper feed operation to the transfer belt 8. ing. The registration roller 12 adjusts the timing of a recording sheet conveyed from a sheet feeding cassette (not shown) through a sheet conveying path, and then is a photosensitive drum on the transfer belt 8 at a predetermined speed (predetermined speed). 3 and the transfer belt 8. While the recording paper is being conveyed between the photosensitive drums 3 and the transfer belt 8, the toner images of the respective colors on the surfaces of the photosensitive drums 3 are successively transferred onto the recording paper by applying a transfer bias of the transfer roller 9. . An adsorption roller 13 for electrostatically adsorbing the recording paper to the transfer belt 8 is provided at the most upstream portion of the transfer belt 8 in the conveyance direction of the recording paper.
[0026]
The recording paper on which the toner images are transferred from all the photosensitive drums 3 and superimposed is conveyed to a fixing device (not shown) to fix the toner images and form a color image. The recording paper that has passed through the fixing device is discharged to a discharge portion provided on the upper surface of the printer 1 or the like.
[0027]
As shown in FIG. 1B, the photosensitive drum 3 of the image forming unit 2Y of the printer 1 also functions as a mark forming unit that forms a mark m for detecting the running speed of the transfer belt 8 on the transfer belt 8. . The photosensitive drum 3 that functions as the mark forming means may be the photosensitive drum 3 provided in any of the image forming units 2M, 2C, 2Y, and 2K, but in this embodiment, the photosensitive drum 3 of the image forming unit 2Y. 3.
[0028]
A mark detection sensor (mark detection means) 15 including a reflection type photosensor is provided above the transfer belt 8 on the further downstream side than the image forming unit 2K disposed on the most downstream side in the recording paper conveyance direction. Is provided. The mark detection sensor 15 also functions as a density detection sensor. In the present invention, the mark detection sensor 15 detects a plurality of marks m formed on the transfer belt 8 by the photosensitive drum 3 of the image forming unit 2Y. It also functions as a sensor. As shown in FIG. 1B, the mark detection sensor 15 is disposed above a position where a mark for detecting a traveling speed is formed by the photosensitive drum 3 of the image forming unit 2Y. A cleaning mechanism 16 is provided at a position that has passed through the mark detection sensor 15 and the transfer belt drive roller 11 to remove a running speed detection mark m formed on the transfer belt 8.
[0029]
In the printer 1 according to the present invention, a plurality of marks m formed on the transfer belt 8 by the photosensitive drum 3 of the image forming unit 2Y are detected by the mark detection sensor 15, and based on the detection result, each mark is detected. By calculating the interval, and when the interval of each mark fluctuates before and after the recording paper is carried into the transfer belt 8, by controlling the rotational driving speed of the registration roller 12 according to the ratio of the mark interval before and after the change, Color misregistration correction processing (processing for preventing occurrence of misregistration in the superposition of the color toner images when the toner images are transferred from the image forming units 2M, 2C, 2Y, and 2K to the recording paper) is performed.
[0030]
2 is an example of a functional block diagram for color misregistration correction control by the printer 1, FIG. 3 is a diagram showing an example of a plurality of marks m formed on the transfer belt 8, and FIG. FIG. 8B is a diagram illustrating an output waveform of the mark detection sensor 15 when the running speed of the transfer belt 8 does not change before and after the recording paper is carried into the transfer belt. FIG. It is a figure which shows the output waveform of the mark detection sensor 15 when a speed fluctuates.
[0031]
As shown in FIG. 2, the printer 1 includes a correction management unit 20, a sensor control unit 21, a correction calculation unit 22, a paper feed control unit 23, a mark generation unit (mark formation unit) 24, and an image formation unit control unit (mark Forming means) 25 and the like.
[0032]
The correction management unit 20 determines whether or not to perform the color misregistration correction process. Ambient temperature changes of the image forming units 2M, 2C, 2Y, and 2K, the transfer belt 8, the transfer roller 9, and the like are greater than a reference value. When the printer 1 is turned on, when the number of printed sheets reaches a predetermined number (for example, 100 sheets), or when a color misregistration correction execution instruction is input manually by the user, Allows execution of color misregistration correction processing.
[0033]
The sensor control unit 21 is connected to the mark detection sensor 15 and includes a sensor driving unit 211 and a sampling processing unit 212 (mark interval detection means). The sensor driving unit 211 controls driving of the mark detection sensor 15. The mark detection sensor 15 outputs a waveform indicating a peak as shown in FIGS. 4A and 4B in response to detection of each mark m on the transfer belt 8. The sampling processing unit 212 has a counter function for performing A / D conversion processing of the detected waveform obtained from the mark detection sensor 15 and measuring time for measuring the mark position (mark arrival time).
[0034]
The correction calculation unit 22 includes a mark interval calculation unit (mark interval detection unit) 221 and a registration roller speed adjustment value calculation unit (control unit) 222. The mark interval calculation unit 221 calculates the interval between marks based on the processing result by the sampling processing unit 212. That is, each peak position is detected from data indicating the detection waveform of the mark detection sensor 15, and the arrival time of each peak is obtained from each peak position and the count value input from the counter of the sampling processing unit 212. Based on the difference between the arrival times, the time from when one mark is detected until the next mark is detected is calculated.
[0035]
The registration roller speed adjustment value calculation unit 222 compares the time calculated from the detection of one mark to the detection of the next mark calculated by the mark interval calculation unit 221, and changes to a value indicating each time. If there is, a new driving speed (registration roller driving speed adjustment value) of the registration roller 12 is calculated from the ratio of the values. For example, when the time from mark to mark is 10% longer than the mark interval calculated so far (as shown in FIG. 4B, when the mark interval that was 100 msec is changed to 110 msec, etc.) ), It is assumed that the speed of the registration roller is 9.1% slower than the speed of the transfer belt 8, and based on this calculation result, the rotational driving speed of the registration roller is 110% (100 msec / 90.9 msec = 1.10) ). Thereby, the recording paper conveyance speed by the transfer belt 8 and the recording paper conveyance speed by the registration rollers are made the same.
[0036]
The paper feed control unit 23 includes a registration clutch control unit 231 and a registration motor control unit (control means) 232. The registration clutch control unit 231 controls the operation of a registration clutch 29 that turns on / off transmission of rotational driving force from the registration motor (registration motor driving means) 28 to the registration roller 12. The registration motor control unit 232 controls driving of the registration motor 28, and the driving speed of the registration roller 12 is variable based on the registration roller driving speed adjustment value calculated by the registration roller speed adjustment value calculation unit 222. Let
[0037]
The mark generation unit 24 generates image data of a plurality of marks to be formed on the transfer belt 8 by the photosensitive drum 3 of the image forming unit 2Y. For example, as shown in FIG. 3, the mark has a long shape extending in the direction of the rotation axis of the photosensitive drum 3, and has a length of about 15 mm and a width of about 2 mm. The interval (Int) between the marks on the transfer belt 8 is the same as the circumference of the transfer belt drive roller 10. For example, when the circumference of the transfer belt drive roller 10 is 10 mm, the interval between the marks is as follows. Is also 10mm.
[0038]
The image forming unit controller 25 controls operation of the image forming units 2M, 2C, 2Y, and 2K. The image forming unit control unit 25 drives and controls the image forming units 2M, 2C, 2Y, and 2K based on image data input from an external personal computer or the like during normal printing, and performs the color misregistration correction process. In this case, the image forming unit 2Y is controlled based on the mark image data input from the mark generation unit 24.
[0039]
Next, color misregistration correction processing by the printer 1 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing color misregistration correction processing by the printer 1. When changes in the ambient temperature of the image forming units 2M, 2C, 2Y, 2K, the transfer belt 8, the transfer roller 9, and the like become a certain value or more, when the printer 1 is turned on, the number of prints is a predetermined number (for example, 100 When a preset condition is satisfied, such as when the image has reached the number of sheets, image data of the mark m is generated by the mark generation unit 24 (S1), and the image data of this mark is sent to the image forming unit 2Y. The image forming unit 2Y forms a plurality of mark images on the transfer belt 8 from the photosensitive drum 3 based on the image data sent from the mark generating unit 24 under the control of the image forming unit control unit 25 (S2). ).
[0040]
Subsequently, an operation of reading a plurality of marks by the mark detection sensor 15 is started (S3). Here, when the plurality of marks formed on the transfer belt 8 reach the mark reading position of the mark detection sensor 15 as the transfer belt 8 travels, the recording paper conveyed by the registration roller 12 is transferred to the transfer belt. It is set to be before the time of reaching 8. As a result, the mark m is detected from a point in time before the recording sheet is conveyed onto the transfer belt 8 and the traveling speed of the transfer belt 8 is likely to fluctuate.
[0041]
After completion of the mark transfer to the transfer belt 8 by the photosensitive drum 3 of the image forming unit 2Y (S4) and after the mark reading by the mark detection sensor 15 has already started, the operation control by the registration clutch control unit 231 is performed. Thus, the rotational driving force of the registration motor 28 is transmitted to the registration roller 12 (S5). Thus, the mark is detected by the mark detection sensor 15 before and after the recording paper is carried into the transfer belt 8.
[0042]
As described above, after the mark detection sensor 15 detects the mark before and after conveying the recording paper to the transfer belt 8, the mark detection by the mark detection sensor 15 is finished (S6). For example, the marks on the transfer belt 8 are detected 10 to 11 before and after the recording paper is conveyed onto the transfer belt 8. Based on the mark detection result by the mark detection sensor 15, the mark interval calculation unit 221 calculates each mark interval (time from detection of one mark to detection of the next mark) (S7).
[0043]
As shown in FIG. 4A, when the mark interval is constant without any change (NO in S8), it is assumed that there is no change in the running speed of the transfer belt 8 before and after the recording paper is carried into the transfer belt 8. The process ends without adjusting the rotation speed of the registration roller 12.
[0044]
If there is a change in each mark interval (YES in S8), the registration roller speed adjustment value calculation unit 222 calculates a rotation speed adjustment value of the registration roller 12 based on the ratio of the mark intervals before and after the change (S9). . For example, as shown in FIG. 5B, when the time from the detection of the peak of a certain mark to the detection of the peak of the next mark varies from 100 msec to 110 msec, and the mark interval is increased by 10%. Suppose that the recording paper conveyance speed by the registration roller 12 is 9.1% slower than the recording paper conveyance speed of the transfer belt 8, and based on this detection result, the rotational driving speed of the registration roller is 110.0% ( The speed is adjusted to 100 msec / 90.9 msec = 1.10) (S10). That is, a speed that is 110% of the rotational driving speed of the registration roller up to that time is set as the registration roller speed adjustment value. By setting the rotation speed of the registration roller 12 to this registration roller speed adjustment value, the recording paper conveyance speed by the transfer belt 8 and the recording paper conveyance speed by the registration roller are made the same.
[0045]
As described above, according to the printer 1 according to the present invention, the transfer is performed by a mechanism such as the photosensitive drum 3, the developing device 6, and the density correction sensor originally provided in the printer 1 for image formation and density correction. Since the recording paper conveyance speed by the belt 8 and the recording by the registration roller 12 can constitute a mechanism for adjusting the conveyance speed, color misregistration at the time of transferring each color toner image can be prevented at low cost without complicating the configuration of the printer 1.
[0046]
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the rotational driving speed of the registration roller 12 is adjusted when the mark interval on the transfer belt 8 varies, but the rotational driving speed of the transfer belt driving rollers 10 and 11 is adjusted. (And image forming speeds of the image forming units 2M, 2C, 2Y, and 2K) may be adjusted.
[0047]
Further, the mark forming means may not be composed of the photosensitive drum 3 of the image forming units 2M, 2C, 2Y, and 2K, but a mechanism separate from the photosensitive drum 3 may be provided in the printer 1.
[0048]
Further, in the above embodiment, when the interval between the marks on the transfer belt 8 detected by the mark detection sensor 15 fluctuates before and after the recording paper is carried into the transfer belt 8, the rotational driving speed of the registration roller 12 is controlled. However, the rotational drive speeds of the transfer belt drive rollers 10 and 11 may be controlled, or the rotational drive speeds of both the registration roller 12 and the transfer belt drive rollers 10 and 11 may be controlled. May be.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, a plurality of marks are formed on the transfer belt at regular intervals, and fluctuations in the mark interval between the state in which the recording paper is on the transfer belt and the state in which the recording paper is not on the transfer belt are achieved. By detecting the minute and controlling the speed of either the transfer belt driving means or the registration roller driving means so that the fluctuation of the mark interval is eliminated, the recording paper conveyance speed by the registration roller and the recording by the transfer belt are controlled. By making the paper conveyance speed the same, it is possible to prevent a positional deviation from occurring when the color images are superimposed.
[0050]
For example, the mark forming means is composed of an image forming mechanism such as an image carrier, the mark detecting means is composed of a photosensor for detecting density, and the mark interval detecting means and the control means are used to control the operation of the entire image forming apparatus. If the image forming apparatus includes a control unit that controls the image forming apparatus, the structure of the present invention can be realized by the mechanism originally provided in the image forming apparatus for image formation, so that the structure of the image forming apparatus is not complicated. By adjusting the recording paper conveyance speed of the registration rollers or the recording paper conveyance speed of the transfer belt at low cost, it is possible to prevent color misregistration at the time of transferring each color toner image.
[0051]
According to the second aspect of the present invention, the interval between the marks generated by the mark forming means is set equal to the circumference of the transfer belt drive roller. Transfer due to the difference between the recording paper transport speed of the registration roller and the recording paper transport speed of the transfer belt without being affected by the speed fluctuation of the transfer belt that occurs in the rotation cycle of the transfer belt drive roller due to eccentricity etc. The change in the speed of the transfer belt that occurs when the recording paper is carried into the belt can be accurately detected by the mark interval detection means as the change in the interval between the marks formed on the transfer belt. Thereby, it is possible to reliably suppress the positional deviation when the color toner images are superimposed due to the speed fluctuation of the transfer belt that occurs when the recording paper is carried into the transfer belt.
[0052]
According to the third aspect of the present invention, since the mark on the transfer belt reaches the mark detection means before the recording paper is carried into the transfer belt, the recording paper before the recording paper reaches the transfer belt. From the time, a plurality of marks on the transfer belt can be detected by the mark detection means.
[0053]
According to the fourth aspect of the present invention, mark formation on the transfer belt by the mark forming means is completed before the recording paper reaches the transfer belt and the running speed of the transfer belt fluctuates. The marks can be accurately formed at uniform intervals on the transfer belt. For this reason, fluctuations in the running speed of the transfer belt before and after the recording paper reaches the transfer belt can be accurately detected as fluctuations in the intervals between the marks on the transfer belt that move with the transfer belt.
[0054]
According to the fifth aspect of the present invention, the control means for controlling the speed of the transfer belt driving means or the registration roller driving means by setting the period during which the mark is formed, thereby suppressing the toner consumption related to the mark formation. The processing load on can be reduced.
[0055]
According to the invention described in claim 6, the transfer belt driving means or the registration roller can be simply and inexpensively used by using the density detection photosensor conventionally used for toner patch density detection as the mark detection means. Speed control of the driving means can be performed.
[0056]
According to the seventh aspect of the present invention, since the image carrier originally provided in the image forming apparatus for image formation is used as the mark forming means, the configuration of the image forming apparatus according to the present invention is complicated. It can be manufactured at low cost without the need to make it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic diagram showing an outline of an image forming apparatus according to the present invention in a side view, and FIG. 1B is a plan view schematically showing a state of speed detection mark formation and recording paper conveyance on a transfer belt. FIG.
FIG. 2 is an example of a functional block diagram for color misregistration correction control by a printer according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a plurality of marks m formed on a transfer belt.
4A is a diagram showing an output waveform of a mark detection sensor when the running speed of the transfer belt is not changed before and after the recording paper is carried into the transfer belt, and FIG. 4B is a drawing of the recording paper into the transfer belt. It is a figure which shows the output waveform of a mark detection sensor when the running speed of a transfer belt fluctuates before and after.
FIG. 5 is a flowchart showing color misregistration correction processing by the printer according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Printer (image forming device)
2M, 2C, 2Y, 2K image forming unit
3 Photosensitive drum
10, 11 Transfer belt driving roller (transfer belt driving means)
12 Registration roller
15 Mark detection sensor (mark detection means)
24 Mark generator (mark forming means)
25 Image forming unit controller (mark forming means)
28 Registration motor (registration motor drive means)
21 Sensor controller
211 Sensor drive unit
212 Sampling processing unit (mark interval detection means)
22 Correction calculator
221 Mark interval calculation unit (mark interval detection means)
222 Registration roller speed adjustment value calculation unit (control means)
23 Paper Feed Control Unit
231 Registration clutch controller
232 Registration motor controller (control means)

Claims (7)

レジストローラから転写ベルトに受け渡された記録紙に各色毎の像担持体を介してトナー画像を直接的に転写することで画像形成を行う画像形成装置において、
前記レジストローラを所定速度で回転させるレジストローラ駆動手段と、
前記転写ベルトを所定速度で走行させる転写ベルト駆動手段と、
前記転写ベルトに記録紙が受け渡される前に直接的に前記転写ベルト上に一定間隔で複数のマークを形成するマーク形成手段と、
前記マーク形成手段によって前記転写ベルト上に形成された複数のマークを、前記レジストローラから前記転写ベルトに記録紙が受け渡される前又は受け渡された後のいずれか一方の非受け渡し期間と、前記レジストローラから前記転写ベルトに記録紙が受け渡されている間の受け渡し期間とで検出するマーク検出手段と、
前記マーク検出手段で検出されたマーク検出信号から前記非受け渡し期間及び受け渡し期間におけるマーク検出間隔を求め、両期間のマーク検出間隔から前記非受け渡し期間に対する前記受け渡し期間におけるマーク検出間隔変動分を算出するマーク検出間隔変動算出手段と、
前記マーク検出間隔変動算出手段で算出されたマーク検出間隔変動分を無くすべく、前記レジストローラ駆動手段及び前記転写ベルト駆動手段の少なくとも一方の駆動速度を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms an image by directly transferring a toner image to a recording paper delivered from a registration roller to a transfer belt via an image carrier for each color,
Registration roller driving means for rotating the registration roller at a predetermined speed;
Transfer belt driving means for running the transfer belt at a predetermined speed;
Mark forming means for directly forming a plurality of marks on the transfer belt at regular intervals before recording paper is transferred to the transfer belt;
A plurality of marks, one of the non-delivery period before or after the receive pass the recording paper to the transfer belt from the resist roller is passed, which is formed on the transfer belt by said mark forming means, wherein Mark detection means for detecting a transfer period while the recording paper is being transferred from the registration roller to the transfer belt;
The mark detection interval in the non-delivery period and the delivery period is obtained from the mark detection signal detected by the mark detection means, and the fluctuation amount of the mark detection interval in the delivery period with respect to the non-delivery period is calculated from the mark detection interval of both periods. Mark detection interval fluctuation calculating means;
Control means for controlling the driving speed of at least one of the registration roller driving means and the transfer belt driving means so as to eliminate the mark detection interval fluctuation calculated by the mark detection interval fluctuation calculating means. Image forming apparatus.
前記転写ベルト駆動手段は、張架された状態の無端の前記転写ベルトを回転させる転写ベルト駆動ローラを備え、前記マーク形成手段によって生成される各マークの間隔は、当該転写ベルト駆動ローラの周長に等しいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。  The transfer belt driving unit includes a transfer belt driving roller that rotates the endless transfer belt in a stretched state, and the interval between the marks generated by the mark forming unit is a circumferential length of the transfer belt driving roller. The image forming apparatus according to claim 1, wherein 前記マーク形成手段による前記転写ベルトへのマーク形成開始時期は、前記レジストローラによって搬送される記録紙が前記転写ベルトに到達する前に、前記マーク形成手段によって前記転写ベルト上に形成されたマークが前記マーク検出手段に到達することが可能な時期とされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。  The mark formation start time on the transfer belt by the mark forming means is such that the mark formed on the transfer belt by the mark forming means before the recording paper conveyed by the registration rollers reaches the transfer belt. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a time when the mark detection unit can be reached is set. 前記マーク形成手段による前記転写ベルトへのマーク形成は、前記レジストローラによって搬送される記録紙が前記転写ベルトに到達する前に終了することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 3, wherein the mark formation on the transfer belt by the mark forming unit is finished before the recording paper conveyed by the registration roller reaches the transfer belt. 前記マーク形成手段は、前記画像形成装置の周囲の温度変化が基準値以上となったとき、又は前記画像形成装置の電源オン時、又は前記トナー画像が転写された記録紙の枚数が予め定められた枚数に達したときに前記マークを形成するものであることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置。  The mark forming means has a predetermined number of recording sheets on which the toner image is transferred when the temperature change around the image forming apparatus becomes a reference value or more, or when the image forming apparatus is turned on. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the mark is formed when the number reaches a predetermined number. 前記マーク検出手段は、濃度検出用のフォトセンサであることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the mark detection unit is a photosensor for density detection. 前記マーク形成手段は前記像担持体からなることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の画像形成装置。  The image forming apparatus according to claim 1, wherein the mark forming unit includes the image carrier.
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