JP5370031B2 - Image forming apparatus and image forming program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ベルトの傾きを補正する画像形成装置、画像形成プログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming program for correcting the inclination of a belt.
図1に従来の画像形成装置を真上から見た平面簡略図を示す(例えば、特許文献1参照)。図1では、Y(イエロー)M(マゼンダ)C(シアン)B(ブラック)の感光体ドラム106、107、108、109、中間転写ベルト110を真上から見た図を示す。中間転写ベルト110は方向Xに沿って移動する。中間転写ベルト110は、少なくとも駆動ローラ102、調整ローラ103とに掛け渡されている。調整ローラ103の一端103aが固定端とされ、他端103bは自由端とされる。他端(自由端)103bは、図1中の矢印W1方向またはW2方向に移動させることで、調整ローラ103は傾かせることができる。
FIG. 1 is a simplified plan view of a conventional image forming apparatus viewed from directly above (see, for example, Patent Document 1). FIG. 1 shows the Y (yellow) M (magenta) C (cyan) B (black)
中間転写ベルト110を移動させていると、中間転写ベルト110の移動方向Xにおいて、傾く場合がある。図1では、中間転写ベルト110が傾いている場合を示す。なお、中間転写ベルト110が傾いていない場合には、中間転写ベルトのエッジ110a、110bは破線Uに一致する。
When the
この技術では、2つのエッジセンサ14、15が、エッジ110a上に配置される。エッジセンサ14、15はエッジ110aを検知する。そして、エンジセンサ14、15の出力結果により、中間転写ベルト110の傾き量を算出する。
傾き量が算出されると、中間転写ベルト110の傾きを補正(消去)すべく、調整ローラ103を矢印W1方向またはW2方向に傾かせる。例えば、図1に示すように中間転写ベルト110が傾いてれば、調整ローラの自由端103bを駆動ローラ102に近づけるように調整ローラ103を回動させる。
In this technique, two
When the tilt amount is calculated, the
しかし、特許文献1記載の技術では、エッジセンサ14、15が中間転写ベルト110の両端のエッジ110a、110bを検出するため、中間転写ベルト110の製造時などに発生しているエッジ110a、110bの凹凸の影響を除去する必要がある。その方法として、中間転写ベルト110のエッジ形状をエッジデータとしてあらかじめ記憶しておく。検出値(エッジセンサ14、15の出力値)とエッジデータから凹凸の影響を除去する第1の方法や、一定回数の検出値を平均化して、凹凸の影響を無視できるまで小さくする第2の方法が知られている。
しかし、第1の方法では、主電源オフ時もエッジデータを記憶しておく必要があり、記憶コストがかかるという問題がある。また、ベルトの劣化によるエッジ形状の変化に対応できないため、ベルトが劣化してくると、実際の傾き量と検出結果に差異が生じるという問題がある。
第2の方法では、一定回数の検出値を得る為に検出時間が多く必要となり、これが制御上、時間遅れとして発生するので、制御性能の向上が図れないという問題がある。
本発明ではこのような問題を鑑み、ベルトエッジの凹凸の有無、ベルトエッジの形状変化に関らず、ベルトの傾き量を正確に検出でき、ベルトの傾きを補正できる画像形成装置、画像形成プログラムを提供することを目的とする。
However, in the technique described in
However, the first method has a problem that it is necessary to store the edge data even when the main power is turned off, which increases the storage cost. Further, since it is not possible to cope with a change in the edge shape due to the deterioration of the belt, there is a problem that when the belt is deteriorated, a difference occurs between the actual inclination amount and the detection result.
In the second method, a large amount of detection time is required to obtain a certain number of detection values, and this occurs as a time delay in control, so that there is a problem that control performance cannot be improved.
In the present invention, in view of such a problem, an image forming apparatus and an image forming program capable of accurately detecting the belt inclination amount and correcting the belt inclination regardless of the presence or absence of the belt edge unevenness and the belt edge shape change. The purpose is to provide.
前記目的を達成するため、無端ベルトを用いて画像形成を行う画像形成装置において、前記無端ベルト上にパターンを付加する付加部と、前記パターンを検出する複数のパターン検出部と、前記パターン検出部の検出結果に基づいて、前記無端ベルトの移動方向の前記無端ベルトの傾き量を算出する算出部と、前記傾き量に基づいて、前記無端ベルトの移動方向の傾きを補正する補正部と、を有し、前記無端ベルト上の画像の色合わせ処理を行い、当該色合わせ処理が行われた場合には、当該色合わせ処理前の前記無端ベルトの移動方向の傾きについて補正の対象としないこと、を特徴とする画像形成装置を提供する。 In order to achieve the above object, in an image forming apparatus that forms an image using an endless belt, an addition unit that adds a pattern on the endless belt, a plurality of pattern detection units that detect the pattern, and the pattern detection unit based on the detection result, and the endless belt calculation unit for calculating an inclination of the endless belt moving direction of, on the basis of the inclination amount, and the correction unit for correcting the tilt of the moving direction of the endless belt, the And performing color matching processing of the image on the endless belt, and when the color matching processing is performed, do not subject the inclination of the movement direction of the endless belt before the color matching processing to be corrected, to provide an image forming apparatus according to claim.
また、コンピュータをこの画像形成装置として機能させるための画像形成プログラムを提供する。 An image forming program for causing a computer to function as the image forming apparatus is also provided.
本発明のベルト駆動装置であれば、ベルトエッジの凹凸の有無、ベルトエッジの形状変化に関らず、ベルトの傾き量を正確に検出でき、ベルトの傾きを補正できる。 With the belt driving device of the present invention, the amount of inclination of the belt can be accurately detected and the inclination of the belt can be corrected regardless of the presence or absence of unevenness of the belt edge and the change in shape of the belt edge.
実施例の説明の前に、用語の説明を行う。画像形成装置とは例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機などである。また、記録媒体は、例えば、紙、糸、繊維、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなどの媒体である。以下では、記録媒体を用紙として説明する。画像形成とは、文字や図形、パターンなどの画像を記録媒体に付与することや、単に液滴(インク)を記録媒体に着弾させることも意味する。また、像担持体とは例えば、感光体ドラムであり、以下では像担持体を感光体ドラムとして説明する。また、無端ベルトとは例えば、中間転写ベルトであり、以下では、無端ベルトを中間転写ベルトとして説明する。以下の説明では、Y、C、M、Bはそれぞれイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックを意味する。
なお、ブロック図において同じ機能を持つ構成部やフローチャート図において同じ処理を行う過程には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
[第1実施形態]
図2に、本実施例の画像形成装置の全体簡略図を示す。図2の例では、無端ベルトからなる中間転写ベルト1は駆動ローラ2、ステアリングローラ3、斥力ローラ4、従動ローラ5により、所定の張力を持って支持されている。中間転写ベルト1上には、Y(イエロー)M(マゼンダ)C(シアン)B(ブラック)の4個の感光体ドラム20Y,20C,20M,20Bを有する。以下では、色を特定しない場合には、Y,C,M,Bを省略する。感光体ドラムの個数は4個に限られない。感光体ドラム20Y,20C,20M,20Bはそれぞれ、露光部22Y,22C,22M,22Bと、現像部24Y,24C,24M,24B、帯電部26Y,26C,26M,26Bなどを有する。露光部22とは例えば、ポリゴンミラーである。
また、斥力ローラ4に対向して二次転写ローラ11が配置されている。中間転写ベルト1には、1周に渡り、ベルトスケール25が設けられている。図2では、図面簡略のために、一部のベルトスケール25を示す。スケールセンサ44がベルトスケール25を検知することで、中間転写ベルト1の移動速度を求めることができる。
中間転写ベルト1の移動経路途中には、中間転写ベルト1の速度を検知するスケールセンサ44が配置されている。また、斥力ローラ4は、二次転写ローラ11に圧接される。以下では、斥力ローラ4と二次転写ローラ11で二次転写部32が形成される。
次に、本実施例の画像形成装置を用いてカラー画像を形成する場合の処理手順を簡単に説明する。画像形成装置がユーザから、スタートボタンが押下され、もしくはプリント指示が入力されると、感光体ドラム20Y,20C,20M,20B、中間転写ベルト1、二次転写ローラ11はほぼ等しい速度で回転する。駆動ローラ2の回転軸2aに、エンコーダ18が取り付けられる。エンコーダ18は駆動ローラ2の回転速度を検出する。そして、検出された回転速度は、駆動モータ10にフィードバックされることで、中間転写ベルト1は一定速度で回転移動する。
同様に、感光体ドラム20Y,20C,20M,20Bおよび二次転写ローラ11には、それぞれモータおよびエンコーダ(ともに図示せず)が取り付けられる。それぞれのエンコーダにより、感光体ドラム20Y,20C,20M,20Bおよび二次転写ローラ11の回転速度が検出される。そして、それぞれのエンコーダにより検出された回転速度はモータにフィードバックされることで、感光体ドラム20Y,20C,20M,20Bおよび二次転写ローラ11は一定速度で回転する。
帯電部26は感光体ドラム1を均一に帯電させる。所定のタイミングで露光部22は、入力された画像信号に基づいて各色の画像に対応するレーザ光を走査し、露光して画像を潜像する(静電潜像を形成する)。次に、現像部24はそれぞれ単色の潜像された画像を現像材(例えば、トナー)によって現像する(トナー画像を形成する)。以下では、トナーによって現像された画像をトナー画像という。
各単色のトナー画像は中間転写ベルト1に一次転写されることで、カラートナー画像が形成される。それと同時に、用紙13が給紙トレイ、もしくは手差しトレイから搬送される。中間転写ベルト1上に一次転写されたトナー画像は二次転写部32に到達するタイミングで、用紙13は二次転写部32に到達する。そして二次転写部32は中間転写ベルト1上のカラートナー画像を用紙13に二次転写する。中間転写ベルト1が感光体ドラム20と対向する平面(駆動ローラ2と従動ローラ5の間の平面、以下「対向平面1a」という。)において、中間転写ベルトの移動方向をX1X2方向とし、画像形成装置の高さ方向をZ1Z2方向とする。
図3に中間転写ベルト1が傾いた場合を示す。図3の例では、従動ローラ5の記載を省略している。また、中間転写ベルト1の幅方向をY1Y2方向とする。上述した一連の画像形成動作中に、対向平面1aにおいて、中間転写ベルト1が斜めに張架する現象、いわゆる斜行が発生する場合がある。以下の説明では、図3に示すように、中間転写ベルト1の傾き(斜行)とは、中間転写ベルト1の移動方向に傾くことである。つまり、中間転写ベルト1の駆動ローラ2に掛け渡されている箇所1dが、幅方向(Y1Y2方向)のどちらかに移動することをいう(図3の例では、Y1方向)。なお、図1同様、中間転写ベルト1が傾いていない場合には、中間転写ベルト1のエッジ1b、1cが破線Uに一致する。
中間転写ベルト1が傾くと、感光体ドラム20Y,20C,20M,20Bからのトナー画像が中間ベルト1上に1次転写される際、トナー画像の位置に相対的なずれが生じ、適切なカラートナー画像が形成されず、二次転写された画像の色ずれや色むらが生じる。そこで、中間転写ベルト1の傾きを補正すべく、図3に示すように、ステアリングローラ3の一端3aをβ1方向またはβ2方向に回動(揺動)させる(ステアリングローラ3を傾ける)。ステアリングローラ3を傾けることで、ステアリングローラ3に掛け渡されている、中間転写ベルト1の部分が滑り移動し、中間転写ベルト1の傾きは補正される(エッジ1b、1cは破線Uと一致する)。
図4にステアリングローラ3を傾ける(中間転写ベルト1の傾きを補正する)補正部214の機能構成例を示す。補正部214は、略ブーメラン形状であるアーム部材41を含む。アーム部材41の中央部は軸支部材42により軸支されている。アーム部材41の両端は軸支部材42を中心として、回動可能である。また、軸支部材42を中心として、左半部41Aと右半部41Bを有する。右半部41Aは、軸支部材44と弾性体43(例えば、バネ)からなる。軸支部材44は、ステアリングローラ3の回転軸3cを回転可能に軸支する。軸支部材44が軸支している箇所は、ステアリングローラ3の一端3b(図3参照)である。なお、図3では、ステアリングローラ3の回転軸3cは省略している。また、弾性体43は、軸支部材44(ステアリングローラ3の一端3b)をX1方向(つまり、中間転写ベルト1に囲まれる領域の外側方向)に付勢している。
一方、右半部41Bの端部41aには、ギヤ40が設けられる。ギヤ40は、偏心カム17と噛合されている。偏心カム17には、ギヤ48が取り付けられている。ステアリングモータ16を駆動させると、ステアリングモータ16の駆動力がウォームギヤ46、ギヤ47に伝達され、ギヤ48が回転駆動することで、偏心ギヤ17が回動する。偏心ギヤ17が回動すると、端部41aは上下方向(図4のP方向、Z1Z2軸方向)に移動する。
アーム部材41の中央部は、軸支部材44により軸支されていることから、軸支部材44はアーム部材41の自由端として機能し、回動可能である。この回動方向は、支軸部材42を中心とした円弧方向(図4のα1α2方向)である。端部41aが、上下方向に移動することで、支軸部材44は、α1α2方向に回動可能となる。
また、上述のように、弾性体43により、支軸部材42(ステアリングローラ3の一端3b(図3参照))は付勢されている。従って、支軸部材44のα1α2方向の回動に伴い、ステアリングローラ3の他端3aは自由端としてβ1β2方向に回動可能となる。β1方向とは、中間転写ベルト1の移動方向(X1方向)であり、β2方向とは、中間転写ベルト1の移動方向と逆方向(X2方向)である。
なお、軸支部材44がα1方向へ回動されると、他端3aはβ1方向へ移動し、軸支部材44がα2方向へ回動されると、他端3aはβ2方向へ移動する。他端3aをβ1方向またはβ2方向へ移動できる補正部214であれば、図4の例に限られない。
図5に、本実施例で用いられるパターン検出部およびパターンなどを示す。図5では、中間転写ベルト1が傾いていない場合を示す。中間転写ベルト1が傾いていない場合とは、感光体ドラム20の回転軸γと、中間転写ベルト1の移動方向X(エッジ1b、1c)とが直交する場合である。
パターン検出部は、複数配置されるが、図5の例では、2つのパターン検出部である、第1パターン検出部58、第2パターン検出部59が配置される。以下の説明では、単にパターン検出部58、パターン検出部59と示す。パターン検出部58、59はそれぞれ中間転写ベルト1の幅方向両端近傍に配置される。つまり、パターン検出部58は中間転写ベルト1の幅方向一端に配置され、パターン検出部58は中間転写ベルト1の幅方向他端に配置される。パターン検出部58、パターン検出部59を結ぶ線Hは、傾いていない中間転写ベルト1の移動方向Xと垂直に交わる。
また、図5の例では、パターン50は2つのマークである、第1マーク58、第2マーク59からなるが、パターンの形状はこれに限られない。以下では、第1マーク50をマーク58、第2マーク59をマーク59として説明する。感光体ドラム20Yにより、マーク58、59は、中間転写ベルト1の幅方向(Y1Y2方向)両端の近傍に付加される。具体的には、マーク58は中間転写ベルト1の幅方向一端に付加され、マーク59は中間転写ベルト1の幅方向他端に付加される。マーク58、59は、それぞれパターン検出部68、69から同じ距離Lの位置に同時に付加される。具体的には、マーク58はパターン検出部68から距離Lの位置に付加され、マーク59はパターン検出部69から距離Lの位置に付加される。換言すれば、マーク58、マーク59はそれぞれパターン検出部58、59に対向して付加される。マーク58はパターン検出部58に対向されて付加され、マーク59はパターン検出部59に対向されて付加される。
図5の例では、2つのマーク58、59は、感光体ドラム20Yにより付加される。2つのマーク58、59は、他の感光体ドラム20により付加されてもよく、また、他のマーク付加手段により付加してもよい。
また、2つのパターン検出部68、69は、中間転写ベルト1の移動方向に対して感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bの下流側であり、かつ中間転写ベルト1の幅方向(Y1Y2方向)両端の近傍に配置される。2つのパターン検出部68、69は、2つのマーク58、59にそれぞれ対向して配置される。パターン検出部68がマーク58を検出し、パターン検出部69がマーク59を検出する。
また、マーク58、59は、トナー画像は対向平面1aの全領域のうち、トナー画像が転写される領域以外の領域に付加することが好ましい。トナー画像が転写される領域にマーク58、59が付加されると、二次転写部32(図2参照)により、トナー画像とともに、マーク58、59も、用紙13に二次転写されるからである。
図6(A)(B)にそれぞれ、中間転写ベルト1が図5の場合のパターン検出部68、69の出力結果を示す。それぞれのグラフの縦軸が、パターン検出部68、69の出力結果であり、横軸が時間である。本実施例のパターン検出部68、69は共に、マーク58、59を検出すると、「1」を出力し、マーク58、59を検出しないと、「0」を出力する。図5のように、中間転写ベルト1の傾きが発生していない場合には、2つのパターン検出部68、69はそれぞれ、同時に2つのマーク58、59を検出する。つまり、図6に示すように、パターン検出部68、69のマーク検出開始時刻t1、t2が同時であり、マーク検出終了時刻t3、t4も同時になる。なお、パターン検出部68、69による、立ち上がりエッジの検出時刻が、t1、t3であり、立ち下がりエッジの検出時刻がt2、t4となる。
図7(A)に、中間転写ベルト1の傾きが発生している場合を示し、図7(B)に時間と中間転写ベルト1の傾き量との関係を示す。図8(A)(B)にそれぞれ、図7の場合のパターン検出部68、69の出力結果を示す。図7(B)では、縦軸を中間転写ベルト1の傾き量dとし、横軸を時間とする。図7(B)に示すように、感光体ドラム20Yにより、マーク58、59が付加された時刻をマーク付加時刻t5とし、パターン検出部68、69がマーク58、59を検出する時刻を検出時刻t6とする。
図7(A)(B)に示すように、マーク付加時刻t5〜検出時刻t6の間(図7(B)では、時刻t7)に、傾き量dが変化すると、図7(A)、図8(A)(B)に示すように、パターン検出部68、69のマーク検出開始時刻t1が、マーク検出開始時刻t3よりも早くなり、マーク検出終了時刻t2がマーク検出終了時刻t4よりも早くなる。その結果、マーク検出開始時刻t1とマーク検出終了時刻t2との間に時間差X(図8参照)が生じる。マーク付加時刻t5〜検出時刻t6に生じた傾き量dは、この時間差Xに比例した値になる。つまり、時間差Xが大きいということは、マーク付加時刻t5〜検出時刻t6に生じた傾き量dも大きいということになる。そして、中間転写ベルト1の傾き量dに応じた量だけ、ステアリングローラ3を傾かせる(図3参照)。
このように、本実施例の画像形成装置は、マーク付加時刻t5〜検出時刻t6の間に生じた中間転写ベルト1の傾き量を、該マーク付加時刻t5に付加されたマーク58、59を用いて算出し、該算出された傾き量を補正するものである。従って、図9(A)(B)に示すように、中間転写ベルト1の傾きが生じているものの、マーク付加時刻t5〜検出時刻t6の間で、生じた傾き(傾き量の変化)でなければ、本実施例の画像形成装置は、検知しない。
図10に本実施例の画像形成装置のブロック図を示す。図11に本実施例の画像形成装置の処理フローを示す。この実施例では、付加部213は、書き込み部207、露光部22、感光体ドラム20などを含む。算出部230は、減算部220、乗算部222を含む。
[ステップS2]
ステップS2において、付加部213は、中間転写ベルト1上にパターン(例えば、マーク58、59)を付加する。以下に詳細に説明する。制御部206は、書き込み部207に対して、マーク58、59についてのパターンデータを送信する。書き込み部207は、レーザ光を露光部22(例えば、モータにより回転しているポリゴンミラー)へ照射する。この照射により、感光体ドラム20には、パターンデータについての静電画像が形成される。形成されたパターンデータについての静電画像は、現像部24により現像材(例えば、トナー)により現像される。現像されたパターン(つまり、トナーパターン)は、マーク58、59(図5参照)として、中間転写ベルト1上に転写(付加)される。
また、同様の手順で、画像形成する(用紙13に二次転写する)画像も現像されて中間転写ベルト1上に転写される。また、図2の例では、ステアリングローラ3と従動ローラ5との間には、クリーニング部27が配置される。そして、マーク58、59および二次転写後のトナー画像は、クリーニング部27により除去され、次回の一次転写に備えられる。
[ステップS4]
ステップS4において、パターン検出部68、69はそれぞれ、2つのマーク58、59を検出し、それぞれの検出開始時刻t1、t3を算出部230内の減算部220に送信する。
[ステップS6]
算出部239は、パターン検出部68、69の検出結果に基づいて、中間転写ベルト1の移動方向の無端ベルトの傾き量dを算出する。具体的には、減算部220は、検出開始時刻t1、t3について減算することで、時間差X(図9参照)を算出する。そして、減算部220は、時間差Xを乗算部222に送信する。乗算部222は、比例定数aを時間差Xに乗算することで、傾き量dを算出する。算出された傾き量dは減算部204に送信される。比例定数aは「1」でもよい。
[ステップS8]
補正部214は、傾き量dに基づいて、中間転写ベルト1の移動方向の傾きを補正する。また、入力部202からは目標値Eが入力される。目標値Eとは、算出部230で算出される傾き量dの目標となる値であり、例えば、E=0とされる。減算部204で、目標値Eと傾き量dとを減算することにより差分Fが算出され、制御部206に送信される。
Prior to the description of the embodiments, terms will be described. Examples of the image forming apparatus include a printer, a facsimile, a copying apparatus, a plotter, and a complex machine of these. The recording medium is a medium such as paper, thread, fiber, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics. In the following description, the recording medium is assumed to be paper. Image formation also means that an image such as a character, a figure, or a pattern is applied to the recording medium, or that a droplet (ink) is simply landed on the recording medium. The image carrier is, for example, a photosensitive drum, and the image carrier will be described as a photosensitive drum below. The endless belt is, for example, an intermediate transfer belt. Hereinafter, the endless belt will be described as an intermediate transfer belt. In the following description, Y, C, M, and B mean yellow, cyan, magenta, and black, respectively.
In addition, the same number is attached | subjected to the process which performs the same process in the structure part and flowchart figure which have the same function in a block diagram, and duplication description is abbreviate | omitted.
[First Embodiment]
FIG. 2 shows an overall simplified view of the image forming apparatus of this embodiment. In the example of FIG. 2, the
A
A
Next, a processing procedure for forming a color image using the image forming apparatus of this embodiment will be briefly described. When the user presses the start button or inputs a print instruction from the user, the
Similarly, a motor and an encoder (both not shown) are attached to the
The charging
Each single color toner image is primarily transferred to the
FIG. 3 shows a case where the
When the
FIG. 4 shows a functional configuration example of the correction unit 214 that tilts the steering roller 3 (corrects the tilt of the intermediate transfer belt 1). The correction unit 214 includes an
On the other hand, a
Since the central portion of the
Further, as described above, the support shaft member 42 (one
When the
FIG. 5 shows a pattern detection unit and patterns used in this embodiment. FIG. 5 shows a case where the
Although a plurality of pattern detection units are arranged, in the example of FIG. 5, a first
In the example of FIG. 5, the pattern 50 includes the
In the example of FIG. 5, two
The two
The
FIGS. 6A and 6B show the output results of the
FIG. 7A shows a case where the
As shown in FIGS. 7A and 7B, when the amount of inclination d changes between mark addition time t 5 and detection time t 6 (in FIG. 7B, time t 7 ), FIG. 8A and 8B, the mark detection start time t 1 of the
As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment uses the inclination amount of the
FIG. 10 is a block diagram of the image forming apparatus of this embodiment. FIG. 11 shows a processing flow of the image forming apparatus of this embodiment. In this embodiment, the adding unit 213 includes a
[Step S2]
In step S <b> 2, the adding unit 213 adds a pattern (for example, marks 58 and 59) on the
In the same procedure, an image on which an image is formed (secondarily transferred to the paper 13) is also developed and transferred onto the
[Step S4]
In step S <b> 4, the
[Step S6]
The calculation unit 239 calculates the inclination amount d of the endless belt in the moving direction of the
[Step S8]
The correction unit 214 corrects the inclination in the moving direction of the
制御部206は、差分Fに対応したステアリング量だけ、ステアリングローラ3を傾かせる制御信号をモータドライバ210に対して出力する。なお、ステアリングモータ16がステップモータである場合には、ステアリング量とは、ステップ数である。モータドライバ210に制御信号が入力されると、モータドライバ210はこの制御信号に応じて、ステアリングモータ16(図4参照)を駆動し、この駆動によりステアリングローラ3の一端3aのβ1方向、β2方向の傾き角度が制御される。そして、中間転写ベルト1の傾きが消去される(例えば、図5参照)。差分Fが0になるように、ステアリングローラ3の傾きを制御する。
The
画像形成処理を続行する場合には(ステップS10のNo)、ステップS2に戻り、全ての画像形成処理が終了した場合には(ステップS10のYes)全ての処理は終了となる。 When the image forming process is continued (No in step S10), the process returns to step S2, and when all the image forming processes are completed (Yes in step S10), all the processes are ended.
上述のように、本実施例の画像形成装置であれば、ベルトエッジの凹凸を検知しないので、ベルトエッジの凹凸の有無、ベルトエッジの形状変化に関らず、ベルトの傾き量を正確に検出でき、ベルトの傾きを補正できる。 As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment does not detect the unevenness of the belt edge, so the belt inclination amount is accurately detected regardless of the presence or absence of the belt edge unevenness and the belt edge shape change. Yes, it can correct the belt tilt.
また、上記特許文献1の技術では、エッジセンサは中間転写ベルトの一次転写面に設置しなければならず、画像形成装置が大型化する。
In the technique disclosed in
一方、上述の説明では、パターン検出部68、69は、感光体ドラム20Yと駆動ローラ2との間に配置させる例を説明した。しかし、パターン検出部68、69は、駆動ローラ2と斥力ローラ4との間、斥力ローラ4とステアリングローラ3との間、ステアリングローラ3とクリーニング部27との間であれば、どこでもよい。このように、本実施例の画像形成装置であれば、パターン検出部68、69の配置箇所の自由度が高く、画像形成装置の小型化が可能である。
On the other hand, in the above description, the example in which the
また、上記特許文献1の技術のエッジセンサの出力はアナログ電圧であるため、ノイズに弱く、検出精度も低い。しかし、本実施例の画像形成装置のパターン検出部68、69はデジタル出力であり、立ち上がりエッジの発生タイミングを検出できればよいため、ノイズに強く、検出精度も高くなる。
Moreover, since the output of the edge sensor of the technique of the above-mentioned
また、上記では、パターンの形状はマーク58、59であるとして説明した。しかし、パターン検出部68、69が、パターン検出開始時刻の時間差を検出できれば、パターンの形状は何でも良い。例えば、パターンは、マーク58、59を結んだライン形状のものでもよい。その他、パターン検出部68、69が、パターン検出開始時刻の時間差を検出できれば、パターンの形状は何でもよい。
In the above description, the pattern shape is the
また、上記では、感光体ドラム20Yが、パターンを中間転写ベルト1に付加した例を説明したが、他の可能体ドラムがパターンを付加してもよく、2以上の感光体ドラムがパターンを付加してもよい。
[付加部213のパターンの付加の間隔について]
次に、付加部213のパターンの付加の間隔について説明する。ここで、間隔とは、時間間隔を意味する。図12(A)に、付加部213によるパターン付加の間隔を示す。図12(B)、図12(C)にそれぞれ、パターン検出部68、69の出力結果について示す。図12(D)に、時間差Xについて示す。また、図12(A)において、付加部213がパターンを付加している期間の縦軸の値を「1」とし、パターンを付加していない期間の縦軸の値を「0」とする。また、図12(D)において、時間差Xが発生している期間の縦軸の値を「1」とし、時間差Xが発生していない期間の縦軸の値を「0」とする。図12では、付加部213により、2つのマーク58、59が付加された時刻をパターン付加開始時刻t10とする。また、パターン検出部68がマーク58を検出する時刻を検出開始時刻t11とし、パターン検出部69がマーク59を検出する時刻を検出開始時刻t12とする。この例では、t11はt12より早いとする。次回、付加部213により、2つのマーク58、59が付加される時刻をパターン付加開始時刻t13とする。なお、検出開始時刻t11との検出開始時刻t12との差が時間差Xとなる。
In the above description, the
[Regarding the interval of pattern addition by the addition unit 213]
Next, the pattern addition interval of the addition unit 213 will be described. Here, the interval means a time interval. FIG. 12A shows a pattern addition interval by the addition unit 213. FIGS. 12B and 12C show the output results of the
図12(A)〜(D)に示すように、中間転写ベルト1の傾き量を算出できる時間(図12では、「検出可能時間」と示す。)は、パターン付加開始時刻t10から、t11、t12のうち早い方向の時刻(図12の例では、t11)である。また、検出開始時刻t11から次のパターン付加開始時刻t13までは、中間転写ベルト1の傾き量を算出できない時間(図12では、「デッドタイム」と示す。)となる。このデッドタイムが生じると、このデッドタイム中に生じた中間転写ベルト1の傾きを検知できない。
As shown in FIG. 12 (A) ~ (D) , ( FIG. 12 shows a "detectable time".) Time to calculate the tilt amount of the
図13にデッドタイムが生じない場合の、パターンの付加の間隔について示す。図13(D)に示すように、検出開始時刻t11とパターン付加開始時刻t13とを同一にすれば、デッドタイムは生じない。つまり、パターン検出部68、69がそれぞれがマーク58、59を検出する時刻のうち早い方の時刻と同時に、付加部213(感光体ドラム20)は、次回のマーク58、59を中間転写ベルト1上に付加すればよい。つまり、付加部213がマーク58、59を付加する間隔は、マーク58、59の付加開始時刻から検出開始時刻までの間隔と同値にすればよい。この場合に、検出可能時間bは、マーク58、59を付加する間隔と同値になり、付加開始時刻から検出開始時刻までの間隔とも同値となる。
図13のように、デッドタイムが生じないように、パターンを付加することで、中間点ベルト1が移動している間、中間転写ベルト1の傾き量を補正できる。従って、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Bからの単色トナー画像の相対的なずれを常に生じさせないようにすることができる。また、デッドタイムを生じないようにすることで、図9(A)に示すような、マーク付加時刻t5と検出時刻t6の間隔以外で、中間転写ベルト1の傾きが生じることもない。
[付加部213のパターンの付加の間隔の第1の算出手法について]
図13に示すデッドタイムを生じさせない場合において、パターン(マーク58、59)の付加の間隔bの第1の算出方法について説明する。ところで、マーク付加に用いられた(マーク付加のために露光された)像担持体(この例では、感光体ドラム20Y)とパターン検出部68、69との距離L(図5参照)と、無端ベルト(中間転写ベルト1)の移動速度Vは固定値であり、予め測定により求めることができる。
FIG. 13 shows a pattern addition interval when no dead time occurs. As shown in FIG. 13 (D), if the detection start time t 11 and the pattern adding starting time t 13 to the same dead time it does not occur. That is, at the same time as the earlier time when the
As shown in FIG. 13, by adding a pattern so as not to cause a dead time, the amount of inclination of the
[Regarding First Calculation Method of Addition Interval of Addition Unit 213]
In the case where the dead time shown in FIG. 13 is not generated, a first calculation method of the additional interval b of the patterns (
ここで、距離Lとは、付加開始されたマーク58(マーク58が付加される位置)と、パターン検出部68との距離でもある(図5参照)。なお、距離Lは、付加開始されたマーク59(マーク59が付加される位置)と、パターン検出部69との距離でもある。
Here, the distance L is also the distance between the
そうすると、
b=L/v (1)
となり、マーク58、59を付加する間隔bを予め定めることができる。制御部206は、(時間)間隔bごとにマーク58、59を付加するように、書き込み部207を制御すればよい。
[付加部213のパターンの付加の間隔の第2の算出手法について]
上記式(1)は、画像形成装置起動から所定時間経過することにより、中間転写ベルト1の移動速度Vが固定値になれば、用いることができる。しかし、画像形成装置の起動時や停止時付近では、正確な中間転写ベルト1の移動速度Vを求めることはできない。そこで、駆動ローラ2(図2参照)が回転している間、パルスを発生させるパルス発生部18を用いればよい。パルス発生部18とは例えば、エンコーダ18である。以下では、パルス発生部18をエンコーダ18として説明する。なお、エンコーダ18は、駆動ローラ2の回転速度の検出としても用いられる。
そして、付加部213によるパターン(マーク58、59)の付加の間隔はエンコーダパルス数fと、マーク付加に用いられた像担持体(この例では感光体ドラム20Y)とパターン検出部68、69との距離Lと、駆動ローラの周長(円周の長さ)Pとから、求まる。中間転写ベルト1が、距離Lを移動するだけのパルス数Bを以下の式(2)により求めることができる。
B=(L/P)・f (2)
図14(A)に、付加部213によるパターン付加の間隔を示し、図14(B)にエンコーダ18が発生するパルスを示す。図14(A)(B)に示すように、エンコーダ18によりパルスがB回発生されるごとに、付加部がマーク58、59を付加するように、制御部206は、書き込み部207にパターンデータを送信する。
[付加部213のパターンの付加の間隔の第3の算出手法について]
また、エンコーダ18を使用せずに、ベルトスケール25とスケールセンサ44(図2参照)を用いることができる。ベルトスケール25を用いると、画像形成装置の起動時や停止時付近であっても、中間転写ベルト1の移動速度を測定できる。ベルトスケール25のスケール数Mをスケールセンサ44が検知し、パルスを発生させ、中間転写ベルト1の移動速度Vを算出できる。つまり、スケール数Mと、中間転写ベルト1の周長Qと、感光体ドラム20とパターン検出部68、69との距離Lを用いて、以下の式(3)において、中間転写ベルト1が距離Lを移動するだけのベルトスケール数(パルス数)B'を求めることができる。
B'=(L/Q)・M (3)
中間転写ベルト1の周長Qは予め測定などにより求めることができる。そして、図14(A)(B)同様に、スケールセンサ44によりパルスがB'回発生されるごとに、付加部がマーク58、59を付加するように、制御部206は、書き込み部207にパターンデータを送信する。
[傾き量の加算について]
上記では、中間転写ベルトの傾きを随時(検出可能時間bごとに)行う画像形成装置を説明した。しかし、検出可能時間b(短時間)ごとに、中間転写ベルト1の傾きを補正すると、適切にトナー画像が中間転写ベルトに転写されない場合がある。
Then
b = L / v (1)
Thus, the interval b for adding the
[Second Method for Calculating Addition Interval of Addition Unit 213]
The above formula (1) can be used if the moving speed V of the
The addition interval of the pattern (marks 58, 59) by the addition unit 213 is the number of encoder pulses f, the image carrier (
B = (L / P) · f (2)
FIG. 14A shows a pattern addition interval by the addition unit 213, and FIG. 14B shows pulses generated by the
[Third Calculation Method of Pattern Addition Interval of Addition Unit 213]
Further, the
B '= (L / Q) ・ M (3)
The circumferential length Q of the
[Addition of tilt amount]
In the above, the image forming apparatus that performs the inclination of the intermediate transfer belt at any time (every detectable time b) has been described. However, if the inclination of the
そこで、図10に示すように、算出部230内に記憶部224(破線で示す)を設ける。そして、記憶部224内に、所定期間、乗算部230により算出された傾き量dを記憶させる。所定期間経過後、加算部225が、全ての傾き量を加算して、この加算後の合計傾き量Dを傾き量dとして減算部204に送信する。合計傾き量を傾き量として減算部204に送信することで、中間転写ベルト1の補正回数を減少させることができる。
[色合わせ処理について]
まず色合わせ処理について説明する。本実施例の画像形成装置は、いわゆるタンデム型画像形成装置である。本実施例の画像形成装置のように、感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bが配置されている場合には、感光体ドラム20Y、20C、20M、20Bによりそれぞれ、Y、C、M、B単色のトナー画像が、重畳されて1つのカラートナー画像として中間転写ベルト1に転写される。
Therefore, as shown in FIG. 10, a storage unit 224 (shown by a broken line) is provided in the calculation unit 230. Then, the inclination amount d calculated by the multiplication unit 230 is stored in the
[About color matching processing]
First, the color matching process will be described. The image forming apparatus of this embodiment is a so-called tandem image forming apparatus. When the
ところが、Y、C、M、B単色のトナー画像のうち少なくとも1つのトナー画像の中間転写ベルト1上の転写位置がずれてしまうと、適切なカラートナー画像が形成されない。そこで、色合わせ処理を行うことで、それぞれの単色トナー画像が適切に重畳され、1つのカラートナー画像が形成される。つまり、色合わせ処理とは、中間転写ベルト1上において、感光体ドラム20からのトナー画像の相対的なずれが生じないようにすることである。
However, if the transfer position on the
色合わせ処理の手法については様々あるが、一例を簡単に説明する。粗調用の位置ずれ検出用マークと、微調用の位置ずれ検出用マークを用いて、位置ずれを検出し、露光部22による感光体ドラム20への照射位置を調整する。色合わせ処理の詳細については、特許第3745515号公報などに記載されている。
There are various methods of color matching processing, but an example will be briefly described. The position shift is detected by using the coarse position detection mark and the fine position detection mark, and the exposure position of the
そして、この色合わせ処理を行った後であり、かつトナー画像が一次転写される前に、中間転写ベルト1の傾きが生じた場合がトナー画像の相対的なずれが生じ、問題となる。そこで、色合わせ処理を行う画像形成装置においては、色合わせ処理を行った後に生じた中間転写ベルト1の傾きを補正する。この補正は、デッドタイム(図12参照)が生じないように、行うことが好ましい。
When the
図15に、この色あわせ処理を行う画像形成装置の処理フローを示す。また、図15の例では、[傾き量の加算について]で説明した、算出部230が合計傾き量Dを傾き量dとして算出する実施形態の場合について説明するが、図13に示すように、逐一、中間転写ベルト1の傾きを補正する実施形態であっても、適用できる。
FIG. 15 shows a processing flow of the image forming apparatus that performs this color matching processing. Further, in the example of FIG. 15, the case of the embodiment in which the calculation unit 230 calculates the total inclination amount D as the inclination amount d described in [Addition of inclination amount] will be described. As illustrated in FIG. The present invention can also be applied to embodiments that correct the inclination of the
まず制御部206は、色合わせ処理が実行されたか否かを判断する(ステップS22)。制御部206が、色合わせ処理が実行されていないと判断すると(ステップS22のNo)、制御部206は、パターン検出部68、69が、マーク58、59を検出したか否かを判断する。パターン検出部68、69が、マーク58、59を検出していなければ(ステップS24のNo)、ステップS22に戻る。パターン検出部68、69が、マーク58、59を検出していれば(ステップS24のYes)、乗算部222は、傾き量dを算出し(ステップS26)、記憶部224に記憶させ、前回求めた合計傾き量Dに、今回算出された傾き量dが加算される。
First, the
また、ステップS22でYesの場合、つまり、制御部206は、色合わせ処理が実行されたと判断すると(ステップS22のYes)、制御部206は、合計傾き量Dを0にする(ステップS23)。合計傾き量Dを0にする理由を説明する。色合わせ処理が行われた後は、中間転写ベルト1の傾きが発生しなければ、各色の単色トナー画像から適切なカラートナー画像が形成される。
In the case of Yes in step S22, that is, when the
ここで、合計傾き量Dを0にしなければ、色合わせ処理が行われたにもかかわらず、補正部214により、中間転写ベルト1の傾きの補正がされてしまい、各色の単色トナー画像の相対的なずれが生じてしまうからである。ステップS23の処理終了後、ステップS24に進む。つまり、色合わせ処理を行う場合には、色合わせ処理後に生じた中間転写ベルト1の傾きを補正の対象とし、色合わせ処理前に生じた中間転写ベルト1の傾きについては補正の対象としない(つまり、傾き量を0にする。)。
Here, if the total inclination amount D is not set to 0, the inclination of the
このように、色合わせ処理を行う画像形成装置では、色合わせ処理が終了した後には、傾き量Dを0にすることが好ましい。もし、傾き量Dを0にしないと、色合わせ処理後に、適切なカラートナー画像が中間転写ベルト1上に形成されないからである。
[画像形成プログラムについて]
図16に本実施例の画像形成装置全体の機能構成例のブロック図を示す。図16に示すようには、制御部206、主記憶部312、補助記憶部313、外部記憶装置I/F部314、ネットワークI/F部316、操作部317、表示部318、エンジン部319を含む。
As described above, in the image forming apparatus that performs the color matching process, it is preferable to set the inclination amount D to 0 after the color matching process is completed. If the tilt amount D is not set to 0, an appropriate color toner image is not formed on the
[Image formation program]
FIG. 16 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the entire image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. As shown in FIG. 16, the
制御部206は、コンピュータの中で、各装置の制御やデータの演算、加工を行うCPUである。また、制御部206は、主記憶部312に記憶されたプログラムを実行する演算装置であり、入力装置や記憶装置からデータを受け取り、演算、加工した上で、出力装置や記憶装置に出力する。
The
主記憶部312は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などであり、制御部206が実行する基本ソフトウェアであるOSやアプリケーションソフトウェアなどのプログラムやデータを記憶又は一時保存する記憶装置である。
The
補助記憶部313は、HDD(Hard Disk Drive)などであり、アプリケーションソフトウェアなどに関連するデータを記憶する記憶装置である。外部記憶装置I/F部314は、USB(Universal Serial Bus)などのデータ伝送路を介して接続された記憶媒体315(例えば、フラッシュメモリなど)と画像形成装置とのインタフェースである。
The
また、記憶媒体315に、所定のプログラムを格納し、この記憶媒体315に格納されたプログラムは外部記憶装置I/F部314を介して画像形成装置にインストールされ、インストールされた所定のプログラムは画像形成装置により実行可能となる。
Further, a predetermined program is stored in the
ネットワークI/F部316は、有線及び/又は無線回線などのデータ伝送路により構築されたLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などのネットワークを介して接続された通信機能を有する周辺機器と画像形成装置とのインタフェースである。
The network I /
操作部317や表示部318は、キースイッチ(ハードキー)とタッチパネル機能(GUIのソフトウェアキーを含む:Graphical User Interface)を備えたLCD(Liquid Crystal Display)とから構成され、画像形成装置が有する機能を利用する際のUI(User Interface)として機能する表示及び/又は入力装置である。
The
エンジン部319は、実際に画像形成に係る処理を行うプロッタ、スキャナ等の機構部分である。
つまり、本実施例の画像形成プログラムは、無端ベルトを用いて画像形成を行う画像形成プログラムにおいて、前記無端ベルト上にパターンを付加する付加手順と、前記パターンを検出する複数のパターン検出手順と、前記パターン検出手順の検出結果に基づいて、前記無端ベルトの移動方向の前記無端ベルトの傾き量を算出する算出手順と、前記傾き量に基づいて、前記無端ベルトの移動方向の傾きを補正する補正手順と、を有するコンピュータに実行させるための画像形成プログラムとなる。
The
That is, the image forming program of the present embodiment is an image forming program for forming an image using an endless belt, an addition procedure for adding a pattern on the endless belt, a plurality of pattern detection procedures for detecting the pattern, A calculation procedure for calculating the amount of inclination of the endless belt in the movement direction of the endless belt based on the detection result of the pattern detection procedure, and a correction for correcting the inclination of the movement direction of the endless belt based on the amount of inclination. And an image forming program to be executed by a computer.
1・・・中間転写ベルト
2・・・駆動ローラ
3・・・ステアリングローラ
4・・・斥力ローラ
5・・・従動ローラ
20・・・感光体ドラム
22・・・露光部
24・・・現像部
26・・・帯電部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記無端ベルト上にパターンを付加する付加部と、
前記パターンを検出する複数のパターン検出部と、
前記パターン検出部の検出結果に基づいて、前記無端ベルトの移動方向の前記無端ベルトの傾き量を算出する算出部と、
前記傾き量に基づいて、前記無端ベルトの移動方向の傾きを補正する補正部と、を有し、
前記無端ベルト上の画像の色合わせ処理を行い、当該色合わせ処理が行われた場合には当該色合わせ処理前の前記無端ベルトの移動方向の傾きについて補正の対象としないこと、
を特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that forms an image using an endless belt,
An adding portion for adding a pattern on the endless belt;
A plurality of pattern detectors for detecting the pattern;
A calculation unit that calculates an inclination amount of the endless belt in a moving direction of the endless belt based on a detection result of the pattern detection unit;
On the basis of the inclination amount, have a, a correction unit for correcting the tilt of the moving direction of the endless belt,
Performing color matching processing of the image on the endless belt, and when the color matching processing is performed, do not subject the inclination of the moving direction of the endless belt before the color matching processing to be corrected,
An image forming apparatus.
前記2つのパターン検出部はそれぞれ前記無端ベルトの幅方向両端近傍に配置され、
前記付加部は、前記パターンとして2つのマークをそれぞれ、前記2つのパターン検出部から同距離の位置に同時に付加し、
前記傾き量は、前記2つのパターン検出部による前記マークの検出開始時刻の時間差から求められることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The plurality of pattern detection units are two,
The two pattern detection units are arranged in the vicinity of both ends in the width direction of the endless belt,
The adding unit simultaneously adds two marks as the pattern at the same distance from the two pattern detection units,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the amount of inclination is obtained from a time difference between detection start times of the marks by the two pattern detection units.
前記付加部は、前記像担持体を露光することで前記パターンを付加することを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。 Having an image carrier,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the adding unit adds the pattern by exposing the image carrier.
を特徴とする請求項1〜3何れかに記載の画像形成装置。 Before SL when the color matching process is performed, the calculating unit of the image forming apparatus according to claim 1 or, characterized in that outputs the amount of inclination to zero.
前記駆動ローラが回転している間パルスを発生させるパルス発生部を有し、
前記付加部によるパターンの付加の間隔は、前記露光された像担持体と前記パターン検出部との距離と、
前記駆動ローラの周長と、
前記パルス数とによって定まることを特徴とする請求項3または4に記載の画像形成装置。 A driving roller for driving the endless belt;
Having a pulse generator for generating a pulse while the drive roller is rotating;
The addition interval of the pattern by the addition unit is a distance between the exposed image carrier and the pattern detection unit,
A circumference of the drive roller;
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is determined by the number of pulses.
前記付加部は、前記画像が転写される領域以外の領域に前記パターンを付加することを特徴とする請求項1〜7何れかに記載の画像形成装置。 The image carrier transfers an image to the endless belt,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the adding unit adds the pattern to an area other than an area where the image is transferred.
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