JP4622209B2

JP4622209B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP4622209B2
Application number: JP2003132712A
Authority: JP
Inventors: 光昭黒田; 真一金谷; 貴彦龍崎; 一男高野; 聡深田; 直人西
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2023-05-12
Also published as: JP2004334075A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、像担持体への書き込みタイミングを任意に且つ短時間に補正することが可能な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】
特開２０００−２９８３８９号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置としては、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の各色のトナー像を、感光体ドラムの表面に順次形成し、当該感光体ドラムの表面に順次形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に互いに重ね合わせた状態で転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成したものがある。
【０００４】
かかる画像形成装置においては、色ずれを低減するために、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に精度良く多重に転写する必要がある。
【０００５】
そこで、上記画像形成装置において、色ずれを低減するための技術としては、例えば、特開２０００−２９８３８９号公報等に開示されているものが既に提案されている。
【０００６】
この特開２０００−２９８３８９号公報に係る画像形成装置は、感光体と中間転写体とを同一の駆動信号を用いた駆動源で回転させることにより中間転写体上に多色画像を重ね合わせ、カラー画像を形成する画像形成装置であって、各色画像を前記中間転写体に転写する際に、前記中間転写体に対する負荷変動により発生する転写位置ずれを、前記感光体への潜像の書き込みが行われていない間に前記中間転写体の回転速度を増減させることにより補正する位置ずれ補正手段を備えるように構成したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２０００−２９８３８９号公報に係る画像形成装置の場合には、中間転写体の回転速度を増減させるタイミングが、感光体への潜像の書き込みが行われていない間、例えば、用紙と用紙との間のインターイメージなどに限られてしまい、中間転写体を駆動する駆動モータのクロックを変調させたときに制御できる範囲も限られてしまうという問題点を有していた。
【０００８】
更に説明すると、上記特開２０００−２９８３８９号公報に係る画像形成装置の場合には、駆動モータのクロックを変調させて中間転写体の回転速度を制御する際に、図１０に示すように、オーバーシュートが発生して、中間転写体の速度が安定するまでにある程度の静定時間が必要となるため、決められた時間の範囲内で、制御できる中間転写体の速度の範囲も限られてしまうという問題点を有している。
【０００９】
また、制御できる中間転写体の速度の範囲を広く設定するためには、感光体への潜像の書き込みが行われていない時間、例えば、用紙と用紙との間のインターイメージなどが長くなり、画像形成装置の生産性が低下するという新たな問題点が生じる。
【００１０】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、画像形成装置の生産性を低下することなく、任意のタイミングで、感光体と中間転写体との速度差に起因する位置ずれを補正することができ、高画質の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、副走査方向に沿って同時に発光可能な複数のレーザ発光素子を有するレーザアレイを用い、前記レーザアレイによる露光によってトナー像が形成される感光体を少なくとも１つ備え、前記少なくとも１つの感光体上に形成された色の異なる複数のトナー像を中間転写体上に多重に転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記レーザアレイの走査開始位置を検出する走査開始位置検出センサが検出した信号の周期によって算出した前記レーザアレイの走査周期と前記中間転写体の回転周期との検出結果に基づき検出された、前記レーザアレイの走査周期と前記中間転写体の回転周期との位相差に基づく位置ずれ分に、前記中間転写体の負荷変動に起因する画像の位置ずれ分を加算して補正する位置ずれ補正手段を有しており、
前記レーザアレイによって感光体上に画像露光を開始する際に、前記位置ずれ補正手段で補正した位置ずれ分に応じて、前記レーザアレイの、前記走査開始位置検出センサが検出した信号に応じたレーザ発光素子照射の開始タイミングを変えるとともに、
前記走査開始位置検出センサが検出した信号の一周期で前記レーザアレイによって露光される副走査方向幅よりも小さな位置ずれは、前記トナー像を作成する最初の走査時に前記複数のレーザ発光素子のうち、副走査方向の先頭位置から前記副走査方向幅よりも小さな位置ずれを前記複数のレーザ発光素子の副走査方向間隔で除した値に相当する数のレーザ発光素子を発光させないように制御することによって補正するように構成したものである。
【００１４】
また、請求項２に記載された発明は、前記位置ずれ補正手段は、前記レーザアレイの走査周期と前記中間転写体の回転周期との位相差に基づく補正と前記レーザアレイの走査開始位置を検出するセンサが検出した信号のカウント数に基づく補正とに分けて制御することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての電子写真方式の４サイクルカラー複写機を示すものである。
【００１７】
図２において、１はカラー複写機の本体を示すものであり、このカラー複写機本体１の上部には、図示しないプラテンカバーによって押圧された原稿２の画像を読み取る画像入力部３が配設されている。この画像入力部３は、プラテンガラス４上に載置された原稿２を光源５によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー６及びハーフレートミラー７、８及び結像レンズ９からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１０上に走査露光して、この画像読取素子１０によって原稿２の画像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００１８】
上記画像読取装置３によって読み取られた原稿２の画像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置１１に送られ、この画像処理装置１１では、原稿２の画像データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００１９】
そして、上記の如く画像処理装置１１で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データとしてＲＯＳ１２（ＲａｓｔｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）に順次送られ、このＲＯＳ１２では、画像データに応じてレーザービームによる画像露光が行われる。
【００２０】
上記カラー複写機本体１の内部には、色の異なる複数のトナー像を形成可能な画像出力部１３が配設されている。この画像出力部１３は、主として、画像露光手段としてのＲＯＳ１２と、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１４と、前記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー像を形成可能な現像手段としてのロータリー方式の現像装置１５とから構成されている。
【００２１】
上記ＲＯＳ１２は、図３に示すように、画像データに応じて変調されたレーザービームＬＢを出射する面発光レーザアレイ１６を備えている。上記面発光レーザアレイ１６から出射された複数本のレーザービームＬＢは、コリメータレンズ１７、１８によって平行光化された後、ポリゴンミラー１９の表面に照射される。このポリゴンミラー１９は、矢印Ａ方向に沿って所定の速度で回転駆動され、当該ポリゴンミラー１９の表面（鏡面）に照射されたレーザービームＬＢは、主走査方向（感光体ドラムの軸方向）に沿って偏向走査される。上記ポリゴンミラー１９で偏向走査されたレーザービームＬＢは、ｆ−θレンズ２０によって、偏向角度に応じて焦点距離が調整された状態で、折り返しミラー２１を介して感光体ドラム１４上にドット状に絞られて照射されるようになっている。また、上記感光体ドラム１４の軸方向の一端部には、レーザービームＬＢの走査方向のうち、走査開始側の端部（ＳＯＳ：ＳｔａｒｔＯｆＳｃａｎ）に相当する位置に、反射ミラー２２（図２参照）が配設されており、当該反射ミラー２２によって反射されたレーザービームＬＢは、走査開始位置検出センサ（ＳＯＳセンサ）２３に入射されて検出される。この走査開始位置検出センサ２３は、レーザービームＬＢが走査される周期を検出するためのものであり、当該走査開始位置検出センサ２３がレーザービームＬＢを検出すると、短いパルス状のＳＯＳ信号が出力される。
【００２２】
ところで、上記面発光レーザアレイ１６は、図４に示すように、その中心部に複数のレーザ発光素子２４が配列された発光部２５を備えている。上記複数のレーザ発光素子２４は、図４（ｂ）に示すように、副走査方向に沿って一定の間隔を隔てて、８個のレーザ発光素子２４が直線状に配列されている。また、上記第１列のレーザ発光素子２４の隣りには、主走査方向に沿って所定の間隔だけ離れた位置に、第２列のレーザ発光素子２４が副走査方向に沿って所定の間隔だけずらした状態で配列されている。さらに、上記第２列のレーザ発光素子２４の隣りには、同様に、第３列のレーザ発光素子２３と、第４列のレーザ発光素子２４とが配列されている。なお、隣り合うレーザ発光素子２４の副走査方向に沿った間隔は、例えば、２４００ｄｐｉの場合、１ドット＝１０．５８３μｍに設定されている。
【００２３】
そして、上記面発光レーザアレイ１６は、４×８＝３２個のレーザ発光素子２３を画像データに応じて同時に発光させることによって、３２ラインの画像を同時に走査露光することが可能となっている。なお、上記面発光レーザアレイ１６は、必ずしも３２個のレーザ発光素子２３をすべて使用する必要はなく、形成すべき画像の解像度等に応じて、例えば、第１列と第３列のレーザ発光素子２４である１６個のレーザ発光素子２３を使用するように構成しても良い。
【００２４】
上記ＲＯＳ１２によってレーザービームＬＢが走査露光される感光体ドラム１４は、図２に示すように、図示しない駆動手段によって矢印Ｂ方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム１４の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン２６によって所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、画像データに応じてレーザビームＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４の表面は、例えば、−６５０Ｖに一様に帯電された後、画像部にレーザービームＬＢが走査露光されて、露光部分が−２００Ｖとなる静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋを備えたロータリー方式の現像装置１５によって、例えば、感光体ドラム１４の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナーによって反転現像され、所定の色のトナー像となる。その際、上記各現像器１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの現像ロールには、例えば、−５００Ｖの現像バイアス電圧が印加される。尚、上記感光体ドラム１４上に形成されたトナー像は、必要に応じて図示しない転写前帯電器によってマイナス極性の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【００２５】
上記感光体ドラム１４上に形成された各色のトナー像は、当該感光体ドラム１４の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２７上に、第１の転写手段としての転写コロトロン２８によって第１のニップ部で多重に転写される。この中間転写ベルト２７は、駆動ロール２９、テンションロール３０及び２次転写手段の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール３１によって、感光体ドラム１４の周速と同一の移動速度で矢印Ｃ方向に沿って回動可能に支持されている。
【００２６】
また、上記中間転写ベルト２７の幅方向の端部には、当該中間転写ベルト２７の一回転周期を検出するための基準位置検出用のマークＭが設けられており、当該基準位置検出用のマークＭは、中間転写ベルト２７と光の反射率又は透過率が異なるように設けられている。上記中間転写ベルト２７の基準位置検出用マークＭは、中間転写ベルト２７の外周に設けられた基準位置検出手段としてのマークセンサ３２によって検出されるようになっている。そして、上記マークセンサ３２からは、中間転写ベルト２７のマークＭを検出すると、基準位置信号ＴＲ０が出力される。
【００２７】
上記中間転写ベルト２７上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム１４上に形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色のすべて又はその一部のトナー像が、転写コロトロン２８によって順次重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト２７上に転写されたトナー像は、所定のタイミングで２次転写位置へと搬送される記録媒体としての記録用紙３３上に、中間転写ベルト２７を支持するバックアップロール３１と、当該バックアップロール３１に圧接する第２の転写手段の一部を構成する２次転写ロール３４の圧接力及び静電吸引力によって転写される。上記記録用紙３３は、図２に示すように、カラー複写機本体１内の下部に配置された給紙カセット３５から、所定のサイズのものがフィードロール３６によって給紙される。給紙された記録用紙３３は、搬送ロール３７及びレジストロール３８によって、所定のタイミングで中間転写ベルト２７の２次転写位置まで搬送される。そして、上記記録用紙３３には、上述したように、２次転写手段としてのバックアップロール３１と２次転写ロール３４とによって、中間転写ベルト３３上から所定の色のトナー像が一括して転写されるようになっている。
【００２８】
また、上記中間転写ベルト２７上から所定の色のトナー像が転写された記録用紙３３は、中間転写ベルト２７から分離された後、定着装置３９へと搬送され、この定着装置３９によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙３３上に定着され、カラー複写機本体１の外部に排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【００２９】
なお、図２中、４０は転写工程が終了した後の感光体ドラム１４の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーナー、４１は中間転写ベルト２７の清掃を行うための中間転写ベルト用クリーナーをそれぞれ示している。
【００３０】
また、中間転写ベルト用クリーナー４１は、通常、中間転写ベルト２７から離間しており、当該中間転写ベルト２７上に転写されたトナー像の記録用紙３３への２次転写が開始された後、中間転写ベルト２７の表面に当接するように構成されている。
【００３１】
上記中間転写ベルト用クリーナー４１が中間転写ベルト２７の表面に当接する際に、中間転写ベルト２７の負荷が変動し、当該中間転写ベルト２７に速度変動が発生する。このとき、上記中間転写ベルト２７の表面には、特に、Ａ３サイズ等の大きいサイズの画像の場合、最終色のトナー像の後端部が１次転写位置において転写されているため、中間転写ベルト２７に速度変動が発生すると、感光体ドラム１４から中間転写ベルト２７上に転写されるトナー像に位置ずれが発生する。
【００３２】
また、同様に、上記中間転写ベルト用クリーナー４１が中間転写ベルト２７の表面から離間する際にも、中間転写ベルト２７の負荷が変動し、当該中間転写ベルト２７に速度変動が発生する。
【００３３】
なお、２次転写ロール３４も、中間転写ベルト用クリーナー４１と同様に、中間転写ベルト２７の表面から離間するように構成しても良い。
【００３４】
ところで、この実施の形態では、前記レーザアレイによって感光体上に画像露光を開始する際に、前記画像露光を開始する前記レーザアレイのレーザ発光素子の位置を制御することによって、前記中間転写体の負荷変動に起因する画像の位置ずれを補正する位置ずれ補正手段を有するように構成されている。
【００３５】
図１はこの発明の実施の形態１に係るカラー複写機の制御回路を示すブロック図である。
【００３６】
画像出力部１３には、カラー複写機の動作を制御する各種の制御信号を発生するメインコントローラ５０が設けられている。このメインコントローラ５０には、位置ずれ補正手段としてのコントロール部５１が接続されているとともに、当該コントロール部５１には、画像の書き込みタイミングを制御する画像書き込みタイミング制御部５２が接続されている。上記メインコントローラ５０、コントロール部５１、及び画像書き込みタイミング制御部５２には、マークセンサ３２から出力される基準位置信号ＴＲ０が入力されている。画像書き込みタイミング制御部５２は、基本的に、基準位置信号ＴＲ０が立上がった時点よりＳＯＳセンサ２３から入力されるＳＯＳ信号の立下りをカウントし、カウント値が所定値になった時に副走査方向の書き込み開始を示す信号である潜像書き込み開始信号（画像形成開始信号）を立ち上げる。
【００３７】
そして、画像書き込みタイミング制御部５２は、潜像書き込み開始信号の立上がりから所定数画素クロックをカウントした後に、画像処理部１１に記憶されているＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ信号を読み出してＲＯＳ１２に順に出力し、各ラインの主走査方向への潜像の書き込みが開始される。
【００３８】
コントロール部５１には、ＳＯＳ信号とベルト基準信号ＴＲ０とが入力されており、コントロール部５１は、ＳＯＳ信号とベルト基準信号ＴＲ０とから中間転写ベルト２７の回転周期とポリゴンミラー１９の回転周期との位相差を演算し、この演算結果及び転写位置ずれを補正するための補正値に基づいて、ＲＯＳ１２による画像露光を開始するレーザ発光素子２４の位置を制御するための補正値Ｐを表す補正信号をＲＯＳ１２に出力するように構成されている。尚、図１中、１９ａはポリゴンミラー１９を回転駆動するポリゴンモータを示している。
【００３９】
基準クロック発生部５３は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop ）を用いたＶＣＯ（Voltage Control Oscillator）等で構成されており、入力電圧に比例した周波数の基準クロックを駆動モータ制御部５４に出力する。駆動モータ制御部５４は、供給される基準クロックに対応する周波数の励磁電流をベルト駆動モータ５５に供給する。ベルト駆動モータ５５としては、ステッピングモータやＤＣブラシレスモータ等が使用されている。
【００４０】
また、コントロール部５１には、メインコントローラ５０から出力される転写開始のタイミングを示す転写開始信号ＢＴＲが入力され、ＲＯＳ１２による画像露光の開始位置を調整する補正信号の出力のタイミングを制御するようになっている。すなわち、この実施の形態では、例えば、後述するように１次転写非画像エリアにおいて、正確には１次転写非画像エリアにおいて補正のための制御を行い、実際の制御は、画像の書き出し時に行うが、中間転写ベルト２７上に転写される画像の位置を変更するため、感光体ドラム１４上への画像の露光開始位置を制御する。
【００４１】
なお、この実施の形態では、コントロール部１００には、画像書き込みタイミング制御部５２から出力される潜像書き込み開始信号も入力されるようになっている。
【００４２】
以上の構成において、この実施の形態に係るカラー複写機では、次のようにして、画像形成装置の生産性を低下することなく、任意のタイミングで、感光体と中間転写体との速度差に起因する位置ずれを補正することができ、高画質の画像を形成することが可能となっている。
【００４３】
すなわち、この実施の形態に係るカラー複写機では、図２に示すように、感光体ドラム１４を図示しない駆動源によって回転駆動するとともに、駆動ロール２９をベルト駆動モータ５５によって回転駆動することによって、中間転写ベルト２７を所定の速度で循環移動させる。上記感光体ドラム１４の表面は、一次帯電用のスコロトロン２６によて、所定の電位に帯電された後、当該感光体ドラム１４の表面には、１色目（例えば、イエロー色）の画像に対応した画像が、ＲＯＳ１２によって走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４の表面に形成された１色目の静電潜像は、ロータリー現像装置１５のイエロー色の現像器１５Ｙによって現像され、イエロー色のトナー像となる。上記感光体ドラム１４上に形成されたイエロー色のトナー像は、一次転写用のコロトロン２８によって中間転写ベルト２７上に転写される。
【００４４】
次に、上記感光体ドラム１４上には、同様に、２色目、３色目、４色目として、マゼンタ色、シアン色、黒色のトナー像が順次形成され、当該感光体ドラム１４上に形成された２色目、３色目、４色目であるマゼンタ色、シアン色、黒色のトナー像は、１色目のイエロー色のトナー像に重ね合わせて中間転写ベルト２７上に多重に転写される。
【００４５】
このとき、上記中間転写ベルト２７上に転写される３色目のトナー像の後端が、中間転写ベルト用クリーナー４１の位置を通過すると、当該中間転写ベルト２７の表面には、中間転写ベルト用クリーナー４１が当接される。その際、上記感光体ドラム１４上には、Ａ３サイズ等の大きなサイズに対応した画像のうち、４色目である黒色の画像の後端部が形成されている。
【００４６】
したがって、上記中間転写ベルト２７の表面に中間転写ベルト用クリーナー４１が当接されて、当該中間転写ベルト２７の負荷が変動して速度変動が発生すると、感光体ドラム１４上から中間転写ベルト２７上に転写される４色目の黒色の画像に、図５に示すように、例えば５０μｍ程度の位置ずれＲが発生してしまうことになる。
【００４７】
そこで、この実施の形態では、図６に示すように、４色の画像の後端部に大きな位置ずれＲが発生するのを抑制するために、位置ずれＲが発生する４色目の黒色の画像を、予め発生する位置ずれ量Ｒの約１／２の距離だけ、他の色の画像に比べて早く感光体ドラム１３上に形成するように構成されている。
【００４８】
なお、上記中間転写ベルト２７の表面に中間転写ベルト用クリーナー４１が当接する際に発生する位置ずれ量Ｒは、カラー複写機の動作状態、例えば、中間転写ベルト用クリーナー４１を構成するクリーニングブレードが、中間転写ベルト２７表面に当接する際の当接状態によって異なり、具体的には、機内の温度が一定以上変化した場合や、所定枚数（例えば、１ＫＰＶ＝１０００枚）プリントした後などで変化する。
【００４９】
そのため、上記メインコントローラ５０は、上記所定のタイミングで、中間転写ベルト２７を循環移動させて、当該中間転写ベルト２７の表面に中間転写ベルト用クリーナー４１を当接した際と、中間転写ベルト２７の表面から中間転写ベルト用クリーナー４１を離間した際とで発生する中間転写ベルト２７の速度変動を求めて、当該中間転写ベルト２７の速度変動から、発生する位置ずれ量Ｒを求めて、記憶手段に予め記憶させておくように構成されている。
【００５０】
そのため、コントロール部５１は、図１に示すように、面発光レーザアレイ１６の回転周期と、中間転写ベルト２７の１回転周期を、ＳＯＳセンサ２３から出力されるＳＯＳ信号と、マークセンサ３２から出力される基準位置信号ＴＲ０に基づいて検出し、これら面発光レーザアレイ２６の回転周期と中間転写ベルトの１回転周期との位相差を各色毎に検出する。
【００５１】
その際、上記コントロール部５１は、図７に示すように、ＳＯＳ信号の立ち上がりから、ＴＲ０の立ち上がりまでの時間ｔ_y、ｔ_m、ｔ_C、ｔ_kを、基準となるＶＣＬＫの数をカウントすることによって毎回計測する。そして、上記コントロール部５１は、時間ｔ_y、ｔ_m、ｔ_C、ｔ_kを平均化する等の処理を施して、各色の画像露光の露光開始位置を制御するようになっている。なお、上記ＶＣＬＫを出力する発振器としては、例えば、発振周波数が４５ＭＨｚのパルス信号を出力するものが用いられる。
【００５２】
上記コントロール部５１は、図７に示すように、イエロー色の場合、ＳＯＳ信号の立ち上がりから、ＴＲ０の立ち上がりまでの時間ｔ_yが、面発光レーザアレイ１６の７ラインに相当する距離だけずれているとすると、次のような制御を行う。
【００５３】
つまり、上記コントロール部５１は、図８に示すように、第１色目のイエロー色の場合、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントした後に、感光体ドラム１４上への画像露光を開始するようになっている。その際、上記ＳＯＳ信号のカウントは、当該ＳＯＳ信号の立下りの数をカウントすることによって行われる。
【００５４】
このとき、上記中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０とＳＯＳ信号とは、互いに非同期の信号であるため、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントしたときに、基準位置信号ＴＲ０とＳＯＳ信号との位相差分Ｔ１に応じたずれが発生することになる。
【００５５】
そのため、この実施の形態では、上述したように、図７に示すように、ＳＯＳ信号の立ち上がりから、ＴＲ０の立ち上がりまでの時間ｔ_y、ｔ_m、ｔ_C、ｔ_kを、基準となるＶＣＬＫの数をカウントすることによって求め、当該時間ｔ_y、ｔ_m、ｔ_C、ｔ_k分だけ、画像露光を開始する位置を制御することによって、各色の画像の書き出しを互いに精度良く一致させるようになっている。
【００５６】
つまり、図７においては、第１色目のイエロー色の場合、ＳＯＳ信号の立ち上がりから、ＴＲ０の立ち上がりまでの時間ｔ_yが、面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４の７個分だけずれている。
【００５７】
そこで、この実施の形態では、図７及び図８に示すように、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントした後に、面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４の７個目から画像露光を開始することによって、結果的に、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントしたときに、更に、ＳＯＳ信号を１つだけカウントしたときに、画像露光を開始することが可能となる。
【００５８】
なぜなら、ＳＯＳ信号の立ち上がりから、ＴＲ０の立ち上がりまでの時間ｔ_yは、図８に示すように、ＳＯＳ信号の周期をＴとした場合、ｔ_y＝Ｔ−Ｔ１に相当するため、イエロー色の画像露光を時間ｔ_yだけ遅らせることによって、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントしたときに、更に、Ｔ１＋ｔ_y＝ＴだけＳＯＳ信号の１周期分だけ遅らせて画像露光を開始することになる。
【００５９】
なお、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントした後に、画像露光を開始するためには、ＳＯＳ信号をカウントする所定数をＮよりも１つ少ない値Ｍ＝Ｎ−１に設定しておけば、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントした後に、画像露光を開始することが可能となる。
【００６０】
また、図７においては、第２色目のマゼンタ色の場合、ＳＯＳ信号の立ち上がりから、ＴＲ０の立ち上がりまでの時間ｔ_mが、面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４の１２個分だけずれている。
【００６１】
そこで、この実施の形態では、図７及び図８に示すように、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントした後に、面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４の１２個目から画像露光を開始することによって、結果的に、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントしたときに、更に、ＳＯＳ信号を１つだけカウントしたときに、画像露光を開始することが可能となる。
【００６２】
そのため、中間転写ベルト２７上に転写されるイエロー色及びマゼンタ色の画像の位置を、精度良く位置合わせすることができ、色ずれの発生を防止することが可能となる。
【００６３】
次に、第４色目の黒色の画像の場合には、図５に示すように、当該黒色の画像の後端部を、中間転写ベルト２７上に転写する際に、中間転写ベルト２７の表面に中間転写ベルト用クリーナー４１が当接するため、中間転写ベルト２７の表面に速度変動が発生し、そのままでは、Ａ３サイズ等の大きなサイズの画像の後端部の画像に、黒色の画像の位置ずれＲが発生することになる。
【００６４】
そこで、この実施の形態では、図６に示すように、中間転写ベルト２７の表面に中間転写ベルト用クリーナー４１が当接するときに発生する位置ずれＲの大きさを、予め所定のタイミングで求めておくようになっている。そして、第４色目の黒色の画像を形成する際に、黒色の画像の位置ずれＲが目立たないように、黒色の画像を位置ずれ量Ｒの１／２程度だけ副走査方向の上流側にずらし、他の色との位置ずれが、位置ずれ量Ｒの１／２程度に抑制されるように構成されている。
【００６５】
つまり、上記黒色の画像を位置ずれ量Ｒを、５０μｍとした場合、その１／２程度の２０〜３０μｍ程度、画像露光位置の副走査方向に沿った上流側にずらすようになっている。
【００６６】
具体的には、図７に図示されていないものの、第４色目の黒色の場合、ＳＯＳ信号の立ち上がりから、ＴＲ０の立ち上がりまでの時間ｔ_kが、面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４のＫ個分だけずれているとした場合、図８に示すように、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントした後に、面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４のＫ個目から画像露光を開始することによって、図５に示すような画像が中間転写ベルト２７上に転写されることになる。
【００６７】
そこで、この実施の形態では、黒色の画像を位置ずれ量Ｒを予め求めておき、黒色の画像を感光体ドラム１４上に走査露光する際に、図８に示すように、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０の立ち上がりから、ＳＯＳ信号を所定数（Ｎ）だけカウントした後に、面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４のＫ個目から画像露光を開始するのではなく、位置ずれ量Ｒの１／２程度、ここでは、レーザ発光素子２４の露光間隔が１０μｍ程度であるため、面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４のＫ個目よりも、２ライン〜３ライン手前（Ｋ−２〜Ｋ−３）個目のレーザ発光素子２４から画像露光を開始することによって、図６に示すような画像が中間転写ベルト２７上に転写されることになる。
【００６８】
そのため、黒色の画像に発生する位置ずれ量Ｒを従来の１／２程度に抑制することができ、色ずれの少ないフルカラーの画像を形成することができる。
【００６９】
また、この実施の形態では、感光体ドラム１４上に面発光レーザアレイ１６によって画像露光を開始する際に、当該面発光レーザアレイ１６の画像露光を開始するレーザ発光素子２４の位置を制御するだけよいので、画像形成装置の生産性を低下することなく、任意のタイミングで、感光体ドラム１４と中間転写ベルト２７との速度差に起因する位置ずれを補正することができ、高画質の画像を形成することが可能となっている。
【００７０】
なお、上記の実施の形態では、第４色目である黒色の画像の位置ずれを補正する場合について説明したが、位置ずれが発生する色は、必ずしも第４色目である黒色の画像に限らない。
【００７１】
例えば、第１色目であるイエロー色の画像は、図９に示すように、中間転写ベルト２７の表面に中間転写ベルト用クリーナー４１が当接した状態で、感光体ドラム１４からの画像の転写が開始されるため、中間転写ベルト用クリーナー４１が当接することによる影響を受けて、中間転写ベルト用クリーナー４１が当接した当初の黒色の画像ほどではないものの、中間転写ベルト２７の速度が所定の速度から徐々に遅れる傾向にある。
【００７２】
しかし、上記第１色目であるイエロー色の画像は、図９に示すように、感光体ドラム１４からＡ３サイズ等の大きなサイズの画像が転写されている間に、中間転写ベルト用クリーナー４１が中間転写ベルト２７から離間するため、中間転写ベルト２７の速度が瞬間的に速くなるように変化する。そのため、イエロー色の画像の後端部は、副走査方向の上流側に位置がずれることになる。
【００７３】
ここで、第１色目であるイエロー色の画像は、図９に示すように、その位置ずれ量が本来の画像形成位置から均等に、副走査方向の上流側及び下流側に発生しているのであれば、特に本発明を適用する必要はないが、副走査方向の上流側及び下流側のいずれかのずれ量が、相対的に他方より顕著に大きい場合には、黒色の画像と同様に本発明を適用することも可能である。
【００７４】
また、第２色目であるマゼンタ色の画像は、図９に示すように、イエロー色の画像の後端部の位置ずれの影響を受けて、中間転写ベルト２７の速度が速くなる影響を受けて、マゼンタ色の画像は、全体的に副走査方向の上流側に位置がずれることになる。
【００７５】
そこで、本実施の形態を適用して、図７に示すように、非同期の信号である中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０とＳＯＳ信号の位相差に、マゼンタ色の画像の位置ずれ量を補正するように、例えば、１ライン程度遅らせて面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４によって画像露光を開始することによって、マゼンタ色の画像を本来の画像の位置にほぼ形成することが可能となり、画像の位置ずれに起因する色ずれの発生をより一層抑制することが可能となる。
【００７６】
なお、上記実施の形態では、コントロール部５１によって自動的に、面発光レーザアレイ１６のレーザ発光素子２４による画像露光開始位置を制御する場合について説明したが、サービスエンジニアやユーザ等が操作するマニュアルモードを備え、前記面発光レーザアレイ１６によって感光体ドラム１４へ静電潜像の書き込みを開始する位置を、前記複数のレーザ発光素子２４の中から選択調整できるように構成しても良い。
【００７７】
また、上記実施の形態では、中間転写ベルト２７の基準位置信号ＴＲ０とＳＯＳ信号の位相差の範囲内で調整する、いわゆる微調整について説明したが、１０ライン程度以上にわたって大きく画像の形成位置を制御する場合には、ＳＯＳ信号をカウントして、当該ＳＯＳ信号の数を単位として、粗調整が可能となるように構成しても勿論良い。
【００７８】
さらに、上記実施の形態では、画像の形成位置を制御することによって、記録用紙に対する画像の書き込み位置を調整することも可能である。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、画像形成装置の生産性を低下することなく、任意のタイミングで、感光体と中間転写体との速度差に起因する位置ずれを補正することができ、高画質の画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の制御回路を示すブロック図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての４サイクルのカラー複写機を示す構成図である。
【図３】図３はＲＯＳを示す構成図である。
【図４】図４は面発光レーザアレイを示す構成図である。
【図５】図５は画像の位置ずれの発生状態を示す模式図である。
【図６】図６は画像の位置ずれを補正した状態を示す模式図である。
【図７】図７は位置ずれ補正手段の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】図８は位置ずれ補正手段の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】図９は画像の位置ずれの発生状態を示す模式図である。
【図１０】図１０は従来の画像形成装置における画像の位置ずれの補正方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１４：感光体ドラム（像担持体）、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ：現像器、１６：面発光レーザアレイ、２４：レーザ発光素子、２７：中間転写ベルト（中間転写体）、２９：駆動ロール、５１：コントロール部（位置ずれ補正手段）。[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile that employs an electrophotographic method, and more particularly to an image forming apparatus that can arbitrarily correct the writing timing to an image carrier in a short time. Is.
[0002]
[Patent Document 1]
JP 2000-298389 A
[0003]
[Prior art]
Conventionally, as an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile that employs this type of electrophotographic method, for example, toner images of colors such as yellow, magenta, cyan, and black are sequentially applied to the surface of the photosensitive drum. The toner images of yellow, magenta, cyan, and black are sequentially formed on the surface of the photosensitive drum and transferred onto the intermediate transfer belt in a state of being superimposed on each other, thereby forming a full color image. There is something configured as follows.
[0004]
In such an image forming apparatus, in order to reduce color misregistration, it is necessary to transfer toner images of each color of yellow, magenta, cyan, and black onto the intermediate transfer belt with high accuracy.
[0005]
Therefore, as a technique for reducing color misregistration in the image forming apparatus, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-298389 has been proposed.
[0006]
The image forming apparatus according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-298389 superimposes a multicolor image on an intermediate transfer member by rotating the photosensitive member and the intermediate transfer member with a drive source using the same drive signal, and An image forming apparatus for forming an image, wherein when transferring each color image to the intermediate transfer body, a transfer position shift caused by a load variation on the intermediate transfer body is written on the photosensitive body. A misalignment correcting means for correcting the intermediate transfer body by increasing or decreasing the rotational speed of the intermediate transfer member while not being broken is provided.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above prior art has the following problems. That is, in the case of the image forming apparatus according to the above Japanese Patent Laid-Open No. 2000-298389, the timing for increasing / decreasing the rotational speed of the intermediate transfer member is, for example, paper while the latent image is not written on the photosensitive member. There is a problem that the range that can be controlled when the clock of the driving motor that drives the intermediate transfer member is modulated is limited.
[0008]
More specifically, in the case of the image forming apparatus according to Japanese Patent Laid-Open No. 2000-298389, when the rotational speed of the intermediate transfer member is controlled by modulating the clock of the drive motor, as shown in FIG. Since a certain amount of settling time is required until the shoot is generated and the speed of the intermediate transfer member is stabilized, the range of the speed of the intermediate transfer member that can be controlled is limited within a predetermined time range. Has the problem.
[0009]
In addition, in order to set a wide range of the speed of the intermediate transfer member that can be controlled, the time during which the latent image is not written on the photosensitive member, for example, the interimage between the papers becomes longer, There arises a new problem that the productivity of the image forming apparatus is lowered.
[0010]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to connect the photosensitive member at an arbitrary timing without degrading the productivity of the image forming apparatus. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of correcting a positional shift caused by a speed difference from an intermediate transfer member and capable of forming a high-quality image.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 uses a laser array having a plurality of laser light emitting elements that can emit light simultaneously in the sub-scanning direction, and a toner image is formed by exposure with the laser array. An image forming apparatus for forming a color image by multiplely transferring a plurality of toner images of different colors formed on the at least one photosensitive member onto an intermediate transfer member;
The laser detected based on a detection result of a scanning period of the laser array and a rotation period of the intermediate transfer member calculated by a period of a signal detected by a scanning start position detection sensor for detecting a scanning start position of the laser array There is a misregistration correction means for correcting the misregistration by adding the misregistration of the image due to the load fluctuation of the intermediate transfer member to the misregistration based on the phase difference between the scanning cycle of the array and the rotation cycle of the intermediate transfer member. And
When image exposure is started on the photosensitive member by the laser array, a laser corresponding to the signal detected by the scanning start position detection sensor of the laser array according to the amount of positional deviation corrected by the positional deviation correction means. While changing the start timing of light emitting element irradiation,
The positional deviation smaller than the width in the sub-scanning direction exposed by the laser array in one cycle of the signal detected by the scanning start position detection sensor is During the first scan to create the toner image Among the plurality of laser light emitting elements, from the head position in the sub-scanning direction A number of laser light emitting elements corresponding to a value obtained by dividing a positional deviation smaller than the width in the sub scanning direction by the interval in the sub scanning direction of the plurality of laser light emitting elements. Light emission Do not let It is configured to correct by controlling.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, the misregistration correcting unit detects a correction based on a phase difference between a scanning period of the laser array and a rotation period of the intermediate transfer member, and detects a scanning start position of the laser array. Divided into correction based on the count number of signals detected by the sensor Control The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus can perform the operation.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0016]
Embodiment 1
FIG. 2 shows an electrophotographic 4-cycle color copying machine as an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
[0017]
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a main body of a color copying machine, and an image input unit 3 for reading an image of a document 2 pressed by a platen cover (not shown) is arranged on the upper portion of the color copying machine main body 1. ing. The image input unit 3 illuminates a document 2 placed on a platen glass 4 with a light source 5, and reflects a reflected light image from the document 2 from a full-rate mirror 6, half-rate mirrors 7 and 8, and an imaging lens 9. The image reading element 10 made of a CCD or the like is scanned and exposed through the reduction optical system, and the image reading element 10 reads the image of the document 2 at a predetermined dot density (for example, 16 dots / mm). ing.
[0018]
The image of the document 2 read by the image reading device 3 is sent to the image processing device 11 as image data of three colors, for example, red (R), green (G), and blue (B) (each 8 bits). In the image processing apparatus 11, predetermined image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame deletion, color / movement editing, and the like is performed on the image data of the document 2.
[0019]
The image data subjected to the predetermined image processing by the image processing apparatus 11 as described above is an image of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) (each 8 bits). Data is sequentially sent to a ROS 12 (Raster Output Scanner), and the ROS 12 performs image exposure using a laser beam in accordance with the image data.
[0020]
An image output unit 13 capable of forming a plurality of toner images having different colors is disposed inside the color copying machine main body 1. The image output unit 13 mainly includes an ROS 12 as an image exposure unit, a photosensitive drum 14 as an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 14. And a rotary type developing device 15 as developing means capable of developing a plurality of toner images of different colors.
[0021]
As shown in FIG. 3, the ROS 12 includes a surface emitting laser array 16 that emits a laser beam LB modulated in accordance with image data. The plurality of laser beams LB emitted from the surface emitting laser array 16 are collimated by collimator lenses 17 and 18 and then irradiated onto the surface of the polygon mirror 19. The polygon mirror 19 is rotationally driven at a predetermined speed along the arrow A direction, and the laser beam LB irradiated on the surface (mirror surface) of the polygon mirror 19 is in the main scanning direction (axial direction of the photosensitive drum). A deflection scan is performed along the line. The laser beam LB deflected and scanned by the polygon mirror 19 is dot-shaped on the photosensitive drum 14 via the folding mirror 21 with the focal length adjusted by the f-θ lens 20 according to the deflection angle. It is focused and irradiated. Further, at one end of the photosensitive drum 14 in the axial direction, a reflection mirror 22 (FIG. 2) is provided at a position corresponding to an end on the scanning start side (SOS: Start Of Scan) in the scanning direction of the laser beam LB. The laser beam LB reflected by the reflecting mirror 22 is incident on and detected by a scanning start position detection sensor (SOS sensor) 23. The scanning start position detection sensor 23 is for detecting the period in which the laser beam LB is scanned. When the scanning start position detection sensor 23 detects the laser beam LB, a short pulse SOS signal is output. The
[0022]
By the way, the surface emitting laser array 16 includes a light emitting portion 25 in which a plurality of laser light emitting elements 24 are arranged at the center thereof, as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, the plurality of laser light emitting elements 24 are linearly arranged with eight laser light emitting elements 24 spaced apart from each other along the sub-scanning direction. Further, adjacent to the first row of laser light-emitting elements 24, the second row of laser light-emitting elements 24 is spaced by a predetermined distance along the sub-scanning direction at a position spaced apart by a predetermined distance along the main scanning direction. Arranged in a shifted state. Further, a third row of laser light emitting elements 23 and a fourth row of laser light emitting elements 24 are similarly arranged adjacent to the second row of laser light emitting elements 24. For example, in the case of 2400 dpi, the interval between adjacent laser light emitting elements 24 in the sub-scanning direction is set to 1 dot = 10.583 μm.
[0023]
The surface emitting laser array 16 can simultaneously scan and expose 32 lines of images by simultaneously emitting 4 × 8 = 32 laser light emitting elements 23 according to image data. The surface emitting laser array 16 does not necessarily need to use all 32 laser light emitting elements 23. For example, according to the resolution of an image to be formed, the first and third rows of laser light emitting elements are used. The configuration may be such that 16 laser light emitting elements 23, 24, are used.
[0024]
As shown in FIG. 2, the photosensitive drum 14 on which the laser beam LB is scanned and exposed by the ROS 12 is driven to rotate at a predetermined speed along the arrow B direction by a driving means (not shown). The surface of the photosensitive drum 14 is charged in advance with a predetermined polarity (for example, a negative polarity) and a potential by a scorotron 26 for primary charging, and then a laser beam LB is scanned and exposed in accordance with image data. An electrostatic latent image is formed. The surface of the photosensitive drum 14 is uniformly charged to, for example, −650 V, and then the laser beam LB is scanned and exposed on the image portion to form an electrostatic latent image with an exposed portion of −200 V. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 14 includes four color developing devices 15Y, 15M, 15C, and 15K of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). The rotary developing device 15 reversely develops, for example, with a negatively charged toner having the same polarity as the charged polarity of the photosensitive drum 14 to form a toner image of a predetermined color. At that time, for example, a developing bias voltage of −500 V is applied to the developing rolls of the developing units 15Y, 15M, 15C, and 15K. The toner image formed on the photosensitive drum 14 is charged with a negative polarity by a pre-transfer charger (not shown) as necessary, so that the amount of charge is adjusted.
[0025]
The toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum 14 are transferred onto an intermediate transfer belt 27 as an intermediate transfer member disposed under the photosensitive drum 14 by a transfer corotron 28 as a first transfer unit. Multiple transfer is performed at the first nip portion. This intermediate transfer belt 27 is driven in the direction of arrow C at the same moving speed as the peripheral speed of the photosensitive drum 14 by a driving roll 29, a tension roll 30 and a backup roll 31 as a counter roll constituting a part of the secondary transfer means. Is supported so as to be rotatable along the axis.
[0026]
Further, a reference position detection mark M for detecting one rotation period of the intermediate transfer belt 27 is provided at an end portion in the width direction of the intermediate transfer belt 27. The reference position detection mark M is provided such that the intermediate transfer belt 27 and the light reflectance or transmittance are different. The reference position detection mark M of the intermediate transfer belt 27 is detected by a mark sensor 32 as reference position detection means provided on the outer periphery of the intermediate transfer belt 27. When the mark M of the intermediate transfer belt 27 is detected from the mark sensor 32, a reference position signal TR0 is output.
[0027]
On the intermediate transfer belt 27, four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are formed on the photosensitive drum 14 in accordance with the color of the image to be formed. All or a part of the toner image is transferred in a state of being sequentially superimposed by the transfer corotron 28. The toner image transferred onto the intermediate transfer belt 27 is recorded on a recording sheet 33 as a recording medium conveyed to the secondary transfer position at a predetermined timing, and a backup roll 31 that supports the intermediate transfer belt 27, Transfer is performed by the pressure contact force and electrostatic attraction force of the secondary transfer roll 34 that constitutes a part of the second transfer unit that is in pressure contact with the backup roll 31. As shown in FIG. 2, a predetermined size of the recording paper 33 is fed by a feed roll 36 from a paper feeding cassette 35 disposed in the lower part of the color copying machine main body 1. The fed recording paper 33 is conveyed to a secondary transfer position of the intermediate transfer belt 27 by a conveyance roll 37 and a registration roll 38 at a predetermined timing. As described above, a predetermined color toner image is transferred onto the recording sheet 33 from the intermediate transfer belt 33 by the backup roll 31 and the secondary transfer roll 34 as secondary transfer means. It has become so.
[0028]
Further, the recording paper 33 on which the toner image of a predetermined color is transferred from the intermediate transfer belt 27 is separated from the intermediate transfer belt 27 and is then transported to the fixing device 39. Thus, the toner image is fixed on the recording paper 33 and discharged to the outside of the color copying machine main body 1, and the color image forming process is completed.
[0029]
In FIG. 2, reference numeral 40 denotes a cleaner for removing residual toner, paper dust, and the like from the surface of the photosensitive drum 14 after the transfer process is completed, and reference numeral 41 denotes an intermediate transfer belt for cleaning the intermediate transfer belt 27. Each cleaner is shown.
[0030]
Further, the intermediate transfer belt cleaner 41 is usually separated from the intermediate transfer belt 27, and after the secondary transfer of the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 27 to the recording paper 33 is started, the intermediate transfer belt cleaner 41 is intermediate. The transfer belt 27 is configured to come into contact with the surface.
[0031]
When the intermediate transfer belt cleaner 41 comes into contact with the surface of the intermediate transfer belt 27, the load on the intermediate transfer belt 27 fluctuates, and the intermediate transfer belt 27 fluctuates in speed. At this time, the rear end portion of the final color toner image is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 27 at the primary transfer position particularly in the case of an image of a large size such as A3 size. When the speed variation occurs in the toner image 27, a position shift occurs in the toner image transferred from the photosensitive drum 14 onto the intermediate transfer belt 27.
[0032]
Similarly, when the intermediate transfer belt cleaner 41 is separated from the surface of the intermediate transfer belt 27, the load on the intermediate transfer belt 27 fluctuates and the speed fluctuation occurs in the intermediate transfer belt 27.
[0033]
The secondary transfer roll 34 may also be configured to be separated from the surface of the intermediate transfer belt 27, as with the intermediate transfer belt cleaner 41.
[0034]
By the way, in this embodiment, when image exposure is started on the photosensitive member by the laser array, the position of the laser light emitting element of the laser array that starts the image exposure is controlled, so that the intermediate transfer member The image forming apparatus is configured to include a misregistration correction unit that corrects misregistration of an image due to load fluctuation.
[0035]
1 is a block diagram showing a control circuit of a color copying machine according to Embodiment 1 of the present invention.
[0036]
The image output unit 13 is provided with a main controller 50 that generates various control signals for controlling the operation of the color copying machine. The main controller 50 is connected to a control unit 51 as misregistration correction means, and to the control unit 51 is connected to an image writing timing control unit 52 that controls image writing timing. A reference position signal TR0 output from the mark sensor 32 is input to the main controller 50, the control unit 51, and the image writing timing control unit 52. The image writing timing control unit 52 basically counts the falling edge of the SOS signal input from the SOS sensor 23 from the time when the reference position signal TR0 rises, and when the count value reaches a predetermined value, the sub scanning direction. A latent image writing start signal (image formation start signal) which is a signal indicating the start of writing is started up.
[0037]
The image writing timing control unit 52 counts a predetermined number of pixel clocks from the rise of the latent image writing start signal, and then reads the Y, M, C, and K signals stored in the image processing unit 11 and sequentially sends them to the ROS 12. The output of the latent image in the main scanning direction of each line is started.
[0038]
The SOS signal and the belt reference signal TR0 are input to the control unit 51. The control unit 51 determines the rotation cycle of the intermediate transfer belt 27 and the rotation cycle of the polygon mirror 19 from the SOS signal and the belt reference signal TR0. A correction signal representing a correction value P for controlling the position of the laser light emitting element 24 for starting image exposure by the ROS 12 is calculated based on the calculation result and the correction value for correcting the transfer position deviation. It is configured to output to the ROS 12. In FIG. 1, reference numeral 19a denotes a polygon motor for driving the polygon mirror 19 to rotate.
[0039]
The reference clock generation unit 53 is configured by a VCO (Voltage Control Oscillator) using a PLL (Phase Locked Loop) or the like, and outputs a reference clock having a frequency proportional to the input voltage to the drive motor control unit 54. The drive motor controller 54 supplies an excitation current having a frequency corresponding to the supplied reference clock to the belt drive motor 55. As the belt drive motor 55, a stepping motor, a DC brushless motor, or the like is used.
[0040]
In addition, the transfer start signal BTR indicating the transfer start timing output from the main controller 50 is input to the control unit 51, and the output timing of a correction signal for adjusting the start position of image exposure by the ROS 12 is controlled. It has become. That is, in this embodiment, for example, as described later, in the primary transfer non-image area, control for correction is performed in the primary transfer non-image area, and the actual control is performed at the time of image writing. However, in order to change the position of the image transferred onto the intermediate transfer belt 27, the exposure start position of the image on the photosensitive drum 14 is controlled.
[0041]
In this embodiment, a latent image writing start signal output from the image writing timing control unit 52 is also input to the control unit 100.
[0042]
In the above configuration, in the color copying machine according to this embodiment, the speed difference between the photosensitive member and the intermediate transfer member can be determined at any timing without reducing the productivity of the image forming apparatus as follows. The resulting positional deviation can be corrected, and a high-quality image can be formed.
[0043]
That is, in the color copying machine according to this embodiment, as shown in FIG. 2, the photosensitive drum 14 is rotated by a driving source (not shown) and the driving roll 29 is rotated by a belt driving motor 55. The intermediate transfer belt 27 is circulated and moved at a predetermined speed. After the surface of the photosensitive drum 14 is charged to a predetermined potential by the scorotron 26 for primary charging, the surface of the photosensitive drum 14 corresponds to an image of the first color (for example, yellow color). The obtained image is scanned and exposed by the ROS 12 to form an electrostatic latent image. The first color electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 14 is developed by the yellow developing device 15Y of the rotary developing device 15 to be a yellow toner image. The yellow toner image formed on the photosensitive drum 14 is transferred onto the intermediate transfer belt 27 by the corotron 28 for primary transfer.
[0044]
Next, similarly, magenta, cyan, and black toner images are sequentially formed as the second, third, and fourth colors on the photosensitive drum 14 and formed on the photosensitive drum 14. The second, third, and fourth magenta, cyan, and black toner images are superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 27 in superposition with the first yellow toner image.
[0045]
At this time, when the trailing edge of the third color toner image transferred onto the intermediate transfer belt 27 passes the position of the intermediate transfer belt cleaner 41, the intermediate transfer belt cleaner is placed on the surface of the intermediate transfer belt 27. 41 is abutted. At this time, a rear end portion of a black image which is the fourth color among images corresponding to a large size such as A3 size is formed on the photosensitive drum 14.
[0046]
Accordingly, when the intermediate transfer belt cleaner 41 is brought into contact with the surface of the intermediate transfer belt 27 and the load on the intermediate transfer belt 27 fluctuates and the speed fluctuates, the photosensitive drum 14 and the intermediate transfer belt 27 are moved. As shown in FIG. 5, for example, a positional deviation R of about 50 μm is generated in the black image of the fourth color transferred to.
[0047]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the fourth color black image in which the displacement R is generated in order to suppress the occurrence of a large displacement R in the rear end portion of the four-color image. Are formed on the photosensitive drum 13 earlier than the other color images by a distance of about ½ of the positional deviation amount R generated in advance.
[0048]
The positional deviation amount R that occurs when the intermediate transfer belt cleaner 41 abuts on the surface of the intermediate transfer belt 27 is the operating state of the color copying machine, for example, the cleaning blade that constitutes the intermediate transfer belt cleaner 41. The temperature varies depending on the contact state when contacting the surface of the intermediate transfer belt 27. Specifically, it changes when the temperature inside the apparatus changes by a certain level or after printing a predetermined number of sheets (for example, 1 KPV = 1000 sheets). .
[0049]
For this reason, the main controller 50 circulates and moves the intermediate transfer belt 27 at the predetermined timing so that the intermediate transfer belt cleaner 41 comes into contact with the surface of the intermediate transfer belt 27, and the intermediate transfer belt 27. A speed fluctuation of the intermediate transfer belt 27 that occurs when the intermediate transfer belt cleaner 41 is separated from the surface is obtained, and a positional deviation amount R that is generated is obtained from the speed fluctuation of the intermediate transfer belt 27 and is stored in the storage means. It is configured to store in advance.
[0050]
Therefore, as shown in FIG. 1, the control unit 51 outputs the rotation period of the surface emitting laser array 16 and one rotation period of the intermediate transfer belt 27 from the SOS signal output from the SOS sensor 23 and the mark sensor 32. The phase difference between the rotation period of the surface emitting laser array 26 and one rotation period of the intermediate transfer belt is detected for each color.
[0051]
At that time, as shown in FIG. 7, the control unit 51 determines the time t from the rise of the SOS signal to the rise of TR0. _y , T _m , T _C , T _k Is measured each time by counting the number of reference VCLKs. Then, the control unit 51 performs the time t _y , T _m , T _C , T _k The exposure start position of image exposure for each color is controlled by performing a process such as averaging. As the oscillator that outputs VCLK, for example, an oscillator that outputs a pulse signal having an oscillation frequency of 45 MHz is used.
[0052]
As shown in FIG. 7, in the case of yellow color, the control unit 51 determines the time t from the rise of the SOS signal to the rise of TR0. _y However, if it is shifted by a distance corresponding to 7 lines of the surface emitting laser array 16, the following control is performed.
[0053]
That is, as shown in FIG. 8, the control unit 51 counts a predetermined number (N) of SOS signals from the rising edge of the reference position signal TR0 of the intermediate transfer belt 27 in the case of the first yellow color. Image exposure on the photosensitive drum 14 is started. At this time, the SOS signal is counted by counting the number of falling edges of the SOS signal.
[0054]
At this time, since the reference position signal TR0 and the SOS signal of the intermediate transfer belt 27 are asynchronous signals, the SOS signal is counted by a predetermined number (N) from the rising edge of the reference position signal TR0 of the intermediate transfer belt 27. When this occurs, a shift corresponding to the phase difference T1 between the reference position signal TR0 and the SOS signal occurs.
[0055]
Therefore, in this embodiment, as described above, as shown in FIG. 7, the time t from the rise of the SOS signal to the rise of TR0 is t. _y , T _m , T _C , T _k Is obtained by counting the number of reference VCLKs, and the time t _y , T _m , T _C , T _k By controlling the position where image exposure is started by the amount, the writing of the images of the respective colors is made to coincide with each other with high accuracy.
[0056]
That is, in FIG. 7, in the case of the first yellow color, the time t from the rise of the SOS signal to the rise of TR0 _y However, it is shifted by seven of the laser light emitting elements 24 of the surface emitting laser array 16.
[0057]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, after the SOS signal is counted by a predetermined number (N) from the rising edge of the reference position signal TR0 of the intermediate transfer belt 27, the surface emitting laser array 16 By starting image exposure from the seventh laser light emitting element 24, as a result, when the SOS signal is counted by a predetermined number (N) from the rising edge of the reference position signal TR0 of the intermediate transfer belt 27, Image exposure can be started when only one SOS signal is counted.
[0058]
This is because the time t from the rise of the SOS signal to the rise of TR0 _y As shown in FIG. 8, when the period of the SOS signal is T, t _y = Equivalent to T-T1, the yellow image exposure is time t _y When the SOS signal is counted by a predetermined number (N) by delaying only by T1 + t _y Image exposure is started after delaying by one period of the SOS signal by = T.
[0059]
In order to start image exposure after the SOS signal is counted by a predetermined number (N) from the rising edge of the reference position signal TR0 of the intermediate transfer belt 27, the predetermined number for counting the SOS signal is set to be one more than N. If a small value M = N−1 is set, it is possible to start image exposure after counting a predetermined number (N) of SOS signals from the rising edge of the reference position signal TR0 of the intermediate transfer belt 27. .
[0060]
In FIG. 7, in the case of the second magenta color, the time t from the rising edge of the SOS signal to the rising edge of TR0. _m However, it is shifted by 12 of the laser light emitting elements 24 of the surface emitting laser array 16.
[0061]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, after the SOS signal is counted by a predetermined number (N) from the rising edge of the reference position signal TR0 of the intermediate transfer belt 27, the surface emitting laser array 16 By starting image exposure from the 12th laser light emitting element 24, as a result, when the SOS signal is counted by a predetermined number (N) from the rising edge of the reference position signal TR0 of the intermediate transfer belt 27, further, Image exposure can be started when only one SOS signal is counted.
[0062]
For this reason, the positions of the yellow and magenta images transferred onto the intermediate transfer belt 27 can be accurately aligned, and the occurrence of color misregistration can be prevented.
[0063]
Next, in the case of the fourth color black image, as shown in FIG. 5, when the rear end portion of the black image is transferred onto the intermediate transfer belt 27, it is applied to the surface of the intermediate transfer belt 27. Since the intermediate transfer belt cleaner 41 abuts, a speed fluctuation occurs on the surface of the intermediate transfer belt 27, and as it is, a black image positional deviation R is added to an image at the rear end of a large size image such as an A3 size. Will occur.
[0064]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the magnitude of the positional deviation R that occurs when the intermediate transfer belt cleaner 41 contacts the surface of the intermediate transfer belt 27 is obtained in advance at a predetermined timing. It is supposed to leave. Then, when forming the black image of the fourth color, the black image is shifted to the upstream side in the sub-scanning direction by about ½ of the positional deviation amount R so that the positional deviation R of the black image is not noticeable. The positional deviation from other colors is suppressed to about ½ of the positional deviation amount R.
[0065]
That is, when the positional deviation amount R is set to 50 μm, the black image is shifted to the upstream side of the image exposure position along the sub-scanning direction by about 20 to 30 μm.
[0066]
Specifically, although not shown in FIG. 7, in the case of black of the fourth color, the time t from the rise of the SOS signal to the rise of TR0 _k Is shifted by K pieces of the laser light emitting elements 24 of the surface emitting laser array 16, as shown in FIG. 8, a predetermined number of SOS signals (from the rising edge of the reference position signal TR 0 of the intermediate transfer belt 27). After counting N), image exposure is started from the K-th laser light emitting element 24 of the surface emitting laser array 16, whereby an image as shown in FIG. 5 is transferred onto the intermediate transfer belt 27. .
[0067]
Therefore, in this embodiment, when the black image is preliminarily obtained with the positional deviation amount R and the black image is scanned and exposed on the photosensitive drum 14, as shown in FIG. After the predetermined number (N) of SOS signals are counted from the rising edge of the reference position signal TR0, image exposure is not started from the K-th laser light emitting element 24 of the surface emitting laser array 16, but the positional deviation amount R Since the exposure interval of the laser light emitting element 24 is about 10 μm here, it is 2 to 3 lines before the Kth light emitting element 24 of the surface emitting laser array 16 (K-2 to K-3) By starting image exposure from the number of laser light emitting elements 24, the image as shown in FIG. 6 is transferred onto the intermediate transfer belt 27.
[0068]
As a result, the amount of misregistration R occurring in a black image can be suppressed to about ½ that of the prior art, and a full color image with little color misregistration can be formed.
[0069]
In this embodiment, when image exposure is started on the photosensitive drum 14 by the surface emitting laser array 16, only the position of the laser light emitting element 24 that starts image exposure of the surface emitting laser array 16 is controlled. Therefore, it is possible to correct the positional deviation caused by the speed difference between the photosensitive drum 14 and the intermediate transfer belt 27 at an arbitrary timing without deteriorating the productivity of the image forming apparatus. It is possible to form.
[0070]
In the above-described embodiment, the case where the positional deviation of the black image that is the fourth color is corrected has been described. However, the color that causes the positional deviation is not necessarily limited to the black image that is the fourth color.
[0071]
For example, as shown in FIG. 9, the first color yellow image is transferred from the photosensitive drum 14 with the intermediate transfer belt cleaner 41 in contact with the surface of the intermediate transfer belt 27. Therefore, the speed of the intermediate transfer belt 27 is set to a predetermined speed although it is not as high as the original black image that the intermediate transfer belt cleaner 41 has contacted due to the influence of the contact of the intermediate transfer belt cleaner 41. There is a tendency to gradually lag behind the speed.
[0072]
However, the yellow image, which is the first color, has an intermediate transfer belt cleaner 41 in the middle while an image of a large size such as A3 size is transferred from the photosensitive drum 14 as shown in FIG. Since it is separated from the transfer belt 27, the speed of the intermediate transfer belt 27 changes so as to increase instantaneously. Therefore, the position of the rear end portion of the yellow image is shifted to the upstream side in the sub-scanning direction.
[0073]
Here, as shown in FIG. 9, the yellow color image which is the first color has its positional deviation amount evenly generated from the original image forming position on the upstream side and the downstream side in the sub-scanning direction. If there is, it is not necessary to apply the present invention in particular. However, if the amount of shift on either the upstream side or the downstream side in the sub-scanning direction is relatively significantly larger than the other, the main image is similar to the black image. The invention can also be applied.
[0074]
Further, as shown in FIG. 9, the magenta image as the second color is affected by the position shift of the rear end portion of the yellow image, and the speed of the intermediate transfer belt 27 is increased. Thus, the position of the magenta color image is shifted to the upstream side in the sub-scanning direction as a whole.
[0075]
Therefore, by applying this embodiment, as shown in FIG. 7, the misregistration amount of the magenta image is corrected to the phase difference between the reference position signal TR0 and the SOS signal of the intermediate transfer belt 27 which is an asynchronous signal. Thus, for example, by starting image exposure with the laser light emitting element 24 of the surface emitting laser array 16 with a delay of about one line, it becomes possible to form a magenta image almost at the position of the original image. It is possible to further suppress the occurrence of color misregistration due to the position misalignment.
[0076]
In the above embodiment, the case where the control unit 51 automatically controls the image exposure start position by the laser light emitting element 24 of the surface emitting laser array 16 has been described. However, a manual mode operated by a service engineer, a user, or the like. The position where the surface emitting laser array 16 starts writing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 14 may be selected and adjusted from the plurality of laser light emitting elements 24.
[0077]
In the above embodiment, the so-called fine adjustment, which is performed within the range of the phase difference between the reference position signal TR0 and the SOS signal of the intermediate transfer belt 27, has been described. However, the image forming position is largely controlled over about 10 lines or more. In this case, the SOS signal may be counted and the coarse adjustment may be made possible by using the number of the SOS signals as a unit.
[0078]
Furthermore, in the above embodiment, it is possible to adjust the image writing position on the recording paper by controlling the image forming position.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to correct the positional deviation caused by the speed difference between the photosensitive member and the intermediate transfer member at any timing without reducing the productivity of the image forming apparatus. An image forming apparatus capable of forming a high-quality image can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a control circuit of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a four-cycle color copying machine as an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a ROS.
FIG. 4 is a block diagram showing a surface emitting laser array.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of occurrence of image displacement.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a state in which an image position shift is corrected.
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the positional deviation correction means.
FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the positional deviation correction means.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a state of occurrence of image displacement.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a method for correcting image misregistration in a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
14: photosensitive drum (image carrier), 15Y, 15M, 15C, 15K: developing device, 16: surface emitting laser array, 24: laser light emitting element, 27: intermediate transfer belt (intermediate transfer member), 29: drive roll 51: Control section (positional deviation correction means).

Claims

A laser array having a plurality of laser light emitting elements capable of emitting light simultaneously in the sub-scanning direction is used, and at least one photoconductor on which a toner image is formed by exposure by the laser array is provided, and the at least one photoconductor is provided on the at least one photoconductor In an image forming apparatus for forming a color image by transferring a plurality of formed toner images having different colors onto an intermediate transfer member in a multiple manner,
The laser detected based on a detection result of a scanning period of the laser array and a rotation period of the intermediate transfer member calculated by a period of a signal detected by a scanning start position detection sensor for detecting a scanning start position of the laser array There is a misregistration correction means for correcting the misregistration by adding the misregistration of the image due to the load fluctuation of the intermediate transfer member to the misregistration based on the phase difference between the scanning cycle of the array and the rotation cycle of the intermediate transfer member. And
When image exposure is started on the photosensitive member by the laser array, a laser corresponding to the signal detected by the scanning start position detection sensor of the laser array according to the amount of positional deviation corrected by the positional deviation correction means. While changing the start timing of light emitting element irradiation,
The positional deviation smaller than the width in the sub-scanning direction exposed by the laser array in one cycle of the signal detected by the scan start position detection sensor is the difference among the plurality of laser light emitting elements during the first scan for creating the toner image. And controlling so that the number of laser light emitting elements corresponding to a value obtained by dividing a positional deviation smaller than the width in the sub scanning direction from the head position in the sub scanning direction by the sub scanning direction interval of the plurality of laser light emitting elements does not emit light. An image forming apparatus, wherein the correction is performed by:

The misregistration correction means includes a correction based on a phase difference between a scanning cycle of the laser array and a rotation cycle of the intermediate transfer member, and a correction based on a count number of a signal detected by a sensor that detects a scanning start position of the laser array. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus can be controlled separately.