JP5257169B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
ベルト斜行を検出する第1の方法として、ステアリングローラの制御信号を用いる方法が示されているが、ステアリングローラはベルト上の各部分が1周後に常に同じ位置を通過するよう傾斜を調整することでベルト寄りを補正するものであり、1周の間の各ローラ間でどのような斜行が生じるかは各ローラの傾斜状態により決定される。このため画像歪みや色ずれに影響する、画像担持体からの画像転写面におけるベルト斜行は、ステアリングローラ傾斜のみで決定されるわけではない。温度変動や経時的変動等によりステアリングローラ以外のローラに傾斜が生じた場合、ステアリングローラの制御信号ではベルト斜行を正確に検出することはできず、正確な補正は不可能となる。
また、前記無端ベルトの速度を制御するベルト速度制御手段を有し、前記複数個配置したベルト速度・寄り検出手段が検出した速度情報に基づき、前記ベルト速度制御手段で前記無端ベルトの速度を制御すると好適である。
請求項3の構成により、中間転写ベルトを目標速度で高精度に搬送することができる。
請求項5の構成により、検出マークの形成が容易となり、中間転写ベルトの製作コストを低減することができる。また、高精度な検出マーク形成が可能となる。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一例であるカラー画像形成装置の要部構成を模式的に示す図である。この図に示すカラー画像形成装置は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラープリンタであり、4個の作像ユニット100(Y,C,M,Bk)を備えている。各作像ユニット100(Y,C,M,Bk)は、中間転写体である中間転写ベルト200の上部走行辺に沿って並設されている。複数の支持ローラに巻き掛けられた無端状ベルトである中間転写ベルト200は図中時計回りに走行駆動される。
上記作像ユニット100の感光体ドラム101が図示しない駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム101の表面が帯電手段102によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、光書き込み装置105からのレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム101表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム101に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置103から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。
図2に示すように、中間転写ベルト200の表面には主走査方向の所定位置に、搬送方向全周にわたって複数の検出マーク201が一定間隔に形成されている。そして、検出マーク201に対向するように、ベルト速度・寄り検出手段205が配置され、検出マークの副走査方向移動、主走査方向移動を検出可能に構成されている。ベルト速度・寄り検出手段205でこの一つ一つの検出マークの検出周期を順次検出することによりベルト副走査方向速度を検出できる。そして、検出したベルト副走査方向速度に基づき、中間転写ベルト駆動モータ202(図3)を制御することにより、中間転写ベルト200は目標速度で高精度に搬送される。また、この一つ一つの検出マーク201の主走査方向検出位置を順次検出することによりベルト主走査方向移動を検出できる。本構成ではベルト副走査方向速度検出のためにあらかじめ高精度に形成した検出マーク201のベルト主走査方向移動を検出することでベルト寄りを検出するため、特許文献1のようにベルトエッジの位置を検出することでベルト寄りを検出する構成と比較し、予め測定したエッジデータを参照したり、エッジ位置の周期的な変動を平均化したデータを記憶手段に記憶させておく必要はなく、より低コストな構成で、無駄時間のない高速なベルト寄り検出、制御が可能となる。なお、本実施形態では、後述するように、ベルト速度・寄り検出手段205は、ベルト搬送方向に2つが設けられる。
図3において、中間転写ベルト200は複数のほぼ平行な支持ローラにより張架されており、その中のひとつの駆動ローラ211によりベルト搬送方向に駆動されている。駆動ローラ211は、駆動源であるモータ202により回転駆動される。駆動ローラ211および従動ローラ212,213は所定位置に固定されているのに対し、テンションローラ214の回転軸の両端は図示しない付勢手段により矢印方向に付勢され、ベルトはほぼ一定テンションで張架されている。また、補正ローラ215は中間転写ベルト200に生じた寄りつまり主走査方向移動を補正するもので、補正ローラ215の回転軸の一端はピボット軸受等で支持され、他端側がローラ回転軸直交方向に揺動できるように支持される。そして、補正ローラ215の揺動可能な他端側にはベルト寄り補正手段であるアクチュエータ216が連結されており、このアクチュエータ216を作動させることにより、補正ローラ215の揺動可能な他端側が矢印方向に往復移動可能となっている。
図4において、ベルトを搬送する各ローラの傾きの影響により、画像転写面において中間転写ベルト200は斜行角θで傾いた方向に搬送されている(図に実線で示す状態)。このため、画像転写面に形成される画像が斜行角θで傾くとともに、各色像担持体で形成された各色画像の中間転写ベルト上転写位置は、主走査方向にずれが発生する。すなわち、画像歪みや、カラー画像における色ずれが発生する。
L=(m×tanθ1+M+t1×V)×cosθ1=m×tanθ2+M+t2×V)×cosθ2
の関係が成り立つ。
m×θ2−m×θ1=t1×V−t2×V
θ2−θ1=−(t2−t1)V/m
t2−t1=−(θ2−θ1)m/V
となり、検出手段205a,205bの検出信号位相差の変化(t2−t1)から、斜行角の変化(θ2−θ1)を求めることができ、同じ斜行角変化に対し、検出マーク201の主走査方向長さが長いほど、位相差が大きくなる、つまり高感度の検出が可能であることがわかる。
副走査方向に複数設けたベルト速度検出手段(実施例ではベルト速度・寄り検出手段205a,205b)を用いて速度情報を検出することにより、検出誤差を低減させることが可能となる。複数の検出手段により副走査方向位置の異なった場所で検出マーク201を検出することで、検出マークの主走査位置での検出誤差を低減することができる。
また、副走査方向に複数のベルト速度検出手段(実施例ではベルト速度・寄り検出手段205a,205b)を設け、検出パターン未形成部を補完するようにマーク検出手段を適宜選択することで、中間転写ベルトの全周にわたってマーク検出をすることが可能となる。
図8において、プリンタドライバ部301から転送された画像信号は、画像書き込み制御部310を構成する画像信号生成部302に入力される。また、エンジン制御部304からのエンジン制御情報も画像書き込み制御部310に入力される。画像信号生成部302では、入力された画像信号をエンジン制御情報に従った処理にて画像処理される。この際、画像信号生成部302では実際に記録紙上に画像を展開するため、画像形成に用いる最小画素を定義する画素クロック信号(wclk)にて処理される。この画素クロック信号は、画素クロック生成部305にてエンジン制御部304からの解像度、感光体ドラム線速等の情報により所定の周波数のクロック信号(wclk)を生成し、画像信号生成部302および逓倍回路部306に入力される。画像信号生成部302で画像処理された実画像信号は書込位置制御部303に入力される。書込位置制御部303には、他にレーザ書き込み装置320の同期検知部324から同期検知信号(DETP)、中間転写ベルト斜行情報により作成したベルト変位信号(Δa)、エンジン制御部304からのエンジン制御情報が入力される。
この図において、ベルト200上には搬送方向全周にわたってライン状の検出マーク201が複数形成されている。検出マーク201に対向する位置には、検出マークの主走査方向位置を検出可能な、ラインCCD等の1次元センサ206を備えるベルト速度・寄り検出手段205が配置されている。ベルトの搬送に伴い、各検出マーク201がセンサ206に対向したときのセンサ出力により、各検出マークの主走査方向位置を検出可能となる。この情報によりベルト200の主走査方向位置を検出でき、各マークの主走査方向位置変化からベルト主走査方向移動を検出できる。
101 感光体ドラム(像担持体)
120 定着装置
130 レジストローラ
200 中間転写ベルト(無端ベルト)
201 検出マーク
205 ベルト速度・寄り検出手段
211 駆動ローラ
212,213 従動ローラ
214 テンションローラ
215 補正ローラ
216 アクチュエータ(ベルト寄り補正手段)
310 画像書き込み制御部
320 レーザ書き込み制御部
324 同期検知部
Claims (6)
- 像担持体上に形成したトナー像を、無端ベルト部材で構成された中間転写ベルトを介して記録媒体に転写する画像形成装置において、
前記無端ベルトの速度及び主走査方向の寄りを検出するベルト速度・寄り検出手段と、前記像担持体上の主走査方向における画像形成位置を補正する画像形成位置補正手段とを有し、
前記無端ベルト上の副走査方向に一定の間隔で検出マークが設けられ、
前記ベルト速度・寄り検出手段は、前記検出マークの副走査方向移動を検出することでベルト速度を検出し、前記検出マークの主走査方向移動を検出することでベルト寄りを検出するとともに、
前記ベルト速度・寄り検出手段が前記無端ベルトの副走査方向に複数個配置され、前記各ベルト速度・寄り検出手段により検出した前記検出マークの主走査方向に異なる位置の副走査方向移動に基づき、前記画像形成位置補正手段により主走査方向における画像形成位置を補正することを特徴とする画像形成装置。 - 前記検出マークの主走査方向に異なる位置が、前記検出マークの主走査方向の両端部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。
- 前記無端ベルトの速度を制御するベルト速度制御手段を有し、前記複数個配置したベルト速度・寄り検出手段が検出した速度情報に基づき、前記ベルト速度制御手段で前記無端ベルトの速度を制御することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記無端ベルトの主走査方向移動を補正するベルト寄り補正手段を有し、前記複数個配置したベルト速度・寄り検出手段が検出したベルトの寄り情報に基づき、前記ベルト寄り補正手段で前記無端ベルトの主走査方向移動を補正することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検出マークが前記無端ベルトの全周長よりも短い範囲に設けられ、検出パターン未形成部を補完するように前記複数個配置したベルト速度・寄り検出手段を選択して検出を行うことを特徴とする、請求項3又は4に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体を複数備え、該複数の像担持体上に形成した各色トナー像を前記中間転写ベルト上に順次重ね転写して複数色画像を形成することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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