JP5787618B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式のプリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置であって、特にカラー画像を形成して印刷する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a copying machine, and a facsimile, and more particularly to an image forming apparatus that forms and prints a color image.
この種の画像形成装置では、複数色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成することから、色ずれという問題が発生する。例えば、光走査装置(LSU)のレーザ光により複数の像担持体(感光体ドラム)にそれぞれの潜像を書き込み、各像担持体上のそれぞれの潜像を各色のトナーにより現像して、各像担持体上に各色の可視像を形成し、各像担持体から中間転写体(中間転写ベルト)へと各色の可視像を重ねて転写して、中間転写体上にカラーの可視像を形成し、更に中間転写体から記録用紙へとカラーの可視像を転写するという構成のものでは、各像担持体から中間転写体への転写のときに各色の可視像がずれて、色ずれが発生することがあり、カラー画像の品質が劣化する。このため、中間転写体上の各色の可視像のずれ量(レジスト調整値)を測定して求め、各像担持体に対する潜像の書き込みタイミングを制御して、各像担持体上の各潜像の位置をそれぞれのレジスト調整値だけずらし、これにより各色の可視像のずれを補正している。 In this type of image forming apparatus, since a color image is formed by superimposing a plurality of color images, a problem of color misregistration occurs. For example, each latent image is written on a plurality of image carriers (photoreceptor drums) with laser light from an optical scanning device (LSU), and each latent image on each image carrier is developed with toner of each color. A visible image of each color is formed on the image carrier, and the visible image of each color is transferred from each image carrier to an intermediate transfer member (intermediate transfer belt), and the color visible on the intermediate transfer member. In a configuration in which an image is formed and a color visible image is transferred from an intermediate transfer member to a recording sheet, the visible image of each color is shifted during transfer from each image carrier to the intermediate transfer member. Color misregistration may occur and the quality of the color image is deteriorated. For this reason, the shift amount (registration adjustment value) of the visible image of each color on the intermediate transfer member is obtained by measurement, the latent image writing timing on each image carrier is controlled, and each latent image on each image carrier is controlled. The position of the image is shifted by the respective registration adjustment values, thereby correcting the shift of the visible image of each color.
ところが、光走査装置(LSU)の温度(雰囲気温度もしくは内部温度)の変化により各像担持体上のそれぞれの潜像の位置が変化し、中間転写体上の各色の可視像のずれ量が変化する。従って、レジスト調整値を固定的に維持したのでは、各色の可視像のずれを適確に補正することができない。 However, the position of each latent image on each image carrier changes due to a change in the temperature (atmosphere temperature or internal temperature) of the optical scanning device (LSU), and the amount of shift of the visible image of each color on the intermediate transfer member is different. Change. Therefore, if the registration adjustment value is fixedly maintained, the shift of the visible image of each color cannot be corrected accurately.
このため、例えば特許文献1では、光走査装置(LSU)の近傍に温度センサを設け、温度センサにより検出された雰囲気温度の変化に応じてレジスト調整値を補正し、各色の可視像のずれをより正確に補正している。
For this reason, for example, in
しかしながら、本願の発明者等による実験では、光走査装置(LSU)の温度(雰囲気温度もしくは内部温度)の変化に応じてレジスト調整値を補正するだけでは、各色の可視像のずれを適確に補正することができず、また各色の可視像のずれをより大きくしてしまう可能性があることも判明した。 However, in the experiments by the inventors of the present application, the deviation of the visible image of each color is accurately determined only by correcting the resist adjustment value in accordance with the change in the temperature (atmosphere temperature or internal temperature) of the optical scanning device (LSU). It has also been found that there is a possibility that the deviation of the visible image of each color may be further increased.
図7は、本願の発明者等による実験結果を示すグラフである。図7のグラフにおいては、横軸xが画像形成装置の電源オンからの経過時間mを示し、縦軸yが画像形成装置の中間転写体(中間転写ベルト)上の各色の可視像のずれ量を示している。 FIG. 7 is a graph showing experimental results by the inventors of the present application. In the graph of FIG. 7, the horizontal axis x represents the elapsed time m from the power-on of the image forming apparatus, and the vertical axis y represents the shift of the visible image of each color on the intermediate transfer body (intermediate transfer belt) of the image forming apparatus. Indicates the amount.
また、電源オンからの経過時間mが300分になるまでの期間M1では、電源オン直後(m=0分)の短時間にレジスト調整値が測定して求められ、これに引き続いて画像形成装置により多数の記録用紙の連続印刷が実施され、これに伴い光走査装置の内部温度が徐々に上昇している。更に、経過時間mが300分を超えた後の期間M2では、画像形成装置により間欠的な印刷が実施されて、期間M1よりも単位時間当たりの印刷枚数が減り、これに伴い光走査装置の内部温度が徐々に下降もしくは安定している。 In the period M1 until the elapsed time m from the power-on is 300 minutes, the registration adjustment value is obtained by measuring in a short time immediately after the power-on (m = 0 minutes), and subsequently, the image forming apparatus. As a result, a large number of recording papers are continuously printed, and the internal temperature of the optical scanning device gradually increases accordingly. Further, in the period M2 after the elapsed time m exceeds 300 minutes, intermittent printing is performed by the image forming apparatus, and the number of printed sheets per unit time is reduced as compared with the period M1, and accordingly, the optical scanning device is used. The internal temperature gradually decreases or stabilizes.
また、特性f2は、光走査装置の内部温度にかかわらず、レジスト調整値を一定に維持し続けたときの各色の可視像のずれ量の変化を示している。更に、特性f3は、光走査装置の内部温度に応じてレジスト調整値を補正したときの各色の可視像のずれ量の変化を示している。 The characteristic f2 indicates a change in the shift amount of the visible image of each color when the registration adjustment value is kept constant regardless of the internal temperature of the optical scanning device. Further, the characteristic f3 indicates a change in the shift amount of the visible image of each color when the registration adjustment value is corrected according to the internal temperature of the optical scanning device.
一方、光走査装置の内部温度に基づくレジスト調整値の補正は、例えば次の式(1)により行われる。 On the other hand, the correction of the registration adjustment value based on the internal temperature of the optical scanning device is performed by the following equation (1), for example.
B=A+j(t1−t2) …(1)
ただし、Bは補正されたレジスト調整値であり、Aは補正される前のレジスト調整値であり、jは正の係数であり、t1はレジスト調整値を求めたときの光走査装置の内部温度であり、t2は印刷時の光走査装置の内部温度である。
B = A + j (t1-t2) (1)
Where B is the corrected registration adjustment value, A is the registration adjustment value before correction, j is a positive coefficient, and t1 is the internal temperature of the optical scanning apparatus when the registration adjustment value is obtained. T2 is the internal temperature of the optical scanning device during printing.
ここで、期間M1では、レジスト調整値を一定に維持し続けたときの各色の可視像のずれ量の特性f2が右上がりであって、また光走査装置の内部温度が上昇していることから、特性f2の近似特性f2´で示すように各色の可視像のずれ量が光走査装置の内部温度に略比例して上昇しているといえる。 Here, in the period M1, the characteristic f2 of the shift amount of the visible image of each color when the registration adjustment value is kept constant is rising to the right, and the internal temperature of the optical scanning device is rising. Thus, as shown by the approximate characteristic f2 ′ of the characteristic f2, it can be said that the shift amount of the visible image of each color increases in proportion to the internal temperature of the optical scanning device.
そして、期間M1では、光走査装置の内部温度が上昇していることから、上記式(1)のj(t1−t2)が負の値となり、また印刷時の光走査装置の内部温度が上昇するほど、内部温度に応じてレジスト調整値Bがより負の方向に補正され、内部温度に応じてレジスト調整値を補正したときの各色の可視像のずれ量の特性f3が略フラットになる。 In the period M1, since the internal temperature of the optical scanning device is increasing, j (t1-t2) in the above formula (1) becomes a negative value, and the internal temperature of the optical scanning device during printing is increased. The more the registration adjustment value B is corrected in the negative direction according to the internal temperature, the characteristic f3 of the shift amount of the visible image of each color when the registration adjustment value is corrected according to the internal temperature becomes substantially flat. .
ところが、期間M1では、レジスト調整値を一定に維持し続けたときの特性f2とレジスト調整値を補正したときの特性f3とを比較すると明らかなように、後者の特性f3の方が各色の可視像のずれ量が大きくなっている。これは、レジスト調整値を一定に維持し続けたときの特性f2から明らかなように、電源オンからの経過時間mが略30分に達するまでは、光走査装置の内部温度が上昇しているにもかかわらず、各色の可視像のずれ量が負の方向に大幅に変化し、その上、光走査装置の内部温度に応じてレジスト調整値Bがレジスト調整値Aよりも負の方向に更に補正されるためである。 However, in the period M1, as is apparent from a comparison between the characteristic f2 when the registration adjustment value is kept constant and the characteristic f3 when the registration adjustment value is corrected, the latter characteristic f3 is more acceptable for each color. The amount of deviation of the visual image is large. As apparent from the characteristic f2 when the registration adjustment value is kept constant, the internal temperature of the optical scanning device rises until the elapsed time m from the power-on reaches approximately 30 minutes. Nevertheless, the shift amount of the visible image of each color changes greatly in the negative direction, and the registration adjustment value B is more negative than the registration adjustment value A according to the internal temperature of the optical scanning device. This is because it is further corrected.
また、期間M2の初期では、光走査装置の内部温度に応じてレジスト調整値を補正したときの特性f3から明らかなように各色の可視像のずれ量が急激に小さくなっている。これは、期間M2の初期には、レジスト調整値を一定に維持し続けたときの特性f2から明らかなように、各色の可視像のずれ量が正の方向に大幅に変化し、この変化した分だけ、レジスト調整値を補正したときの各色の可視像のずれ量も正の方向に変化するためである。 In addition, at the beginning of the period M2, as shown in the characteristic f3 when the registration adjustment value is corrected according to the internal temperature of the optical scanning device, the shift amount of the visible image of each color is rapidly reduced. This is because, as is apparent from the characteristic f2 when the registration adjustment value is kept constant at the beginning of the period M2, the shift amount of the visible image of each color changes significantly in the positive direction. This is because the amount of deviation of the visible image of each color when the registration adjustment value is corrected also changes in the positive direction.
従って、期間M1で連続印刷を実施し、引き続く期間M2で間欠的な印刷を実施するという条件では、光走査装置の内部温度に応じてレジスト調整値を補正したときの各色の可視像のずれ量は、電源オンの直後に負の方向に大幅に変化して大きくなり、更に連続印刷から間欠的な印刷に切替えられたときに正の方向に大幅に変化して小さくなり、以降で安定化する。 Therefore, under the condition that continuous printing is performed in the period M1 and intermittent printing is performed in the subsequent period M2, the shift of the visible image of each color when the registration adjustment value is corrected according to the internal temperature of the optical scanning device. Immediately after the power is turned on, the amount changes greatly in the negative direction and then increases, and when switching from continuous printing to intermittent printing, the amount changes significantly in the positive direction and decreases. To do.
尚、画像形成装置が電源オンの直後に待機状態に設定され、引き続いて間欠的な印刷を実施するという条件では、光走査装置の内部温度に応じてレジスト調整値を補正したときの各色の可視像のずれ量が小さくなるが、この後に連続印刷が実施されると、この連続印刷の前後でやはり各色の可視像のずれ量が大きくなる。 Under the condition that the image forming apparatus is set in a standby state immediately after the power is turned on and intermittent printing is subsequently performed, each color can be changed when the registration adjustment value is corrected according to the internal temperature of the optical scanning apparatus. Although the shift amount of the visual image becomes small, when continuous printing is performed after this, the shift amount of the visible image of each color also increases before and after the continuous printing.
このような実験から、光走査装置の温度(雰囲気温度もしくは内部温度)に応じてレジスト調整値を補正するだけでは、各色の可視像のずれを適確に補正することができず、各色の可視像のずれをより大きくしてしまう可能性があることがわかる。 From such an experiment, it is not possible to accurately correct the deviation of the visible image of each color simply by correcting the registration adjustment value according to the temperature (atmosphere temperature or internal temperature) of the optical scanning device. It can be seen that there is a possibility that the deviation of the visible image is further increased.
更に、本願の発明者等は、そのような実験により、光走査装置の温度に関係なく発生する各色の可視像の大幅なずれが、画像形成装置における作像プロセス部の稼働率の変化が大きいときに生じることを突き止めた。 In addition, the inventors of the present application have found that a significant shift in the visible image of each color that occurs regardless of the temperature of the optical scanning device has caused a change in the operating rate of the image forming process unit in the image forming apparatus. I found out what happened when it was big.
ここで、作像プロセス部とは、光走査装置(LSU)のレーザ光により像担持体(感光体ドラム)に潜像を書き込んでから、像担持体の潜像を現像し、像担持体から中間転写体(中間転写ベルト)へと可視像を転写し、中間転写体から記録用紙へと可視像を転写するまでの作像プロセスを実施するための構成であり、記録用紙の供給や記録用紙上の可視像の定着を実施するための構成を含まないものとする。 Here, the image forming process unit writes a latent image on an image carrier (photosensitive drum) with a laser beam of an optical scanning device (LSU), and then develops the latent image on the image carrier, from the image carrier. This is a configuration for carrying out an image forming process from transferring a visible image to an intermediate transfer member (intermediate transfer belt) and transferring the visible image from the intermediate transfer member to recording paper. The configuration for fixing the visible image on the recording paper is not included.
例えば、図7のグラフにおいて、電源オンからの経過時間mが略30分に達するまでは、電源オン直後(m=0分)の短時間にレジスト調整値が求められ、これに引き続いて画像形成装置により多数の記録用紙の連続印刷が実施されることから、作像プロセス部の稼働率が概ね0%から100%まで大幅に上昇しており、各色の可視像のずれ量が大きくなっている。また、経過時間mが300分を超えた頃に、連続印刷から間欠的な印刷に切替えられていることから、作像プロセス部の稼働率が概ね100%から大幅に低下しており、やはり各色の可視像のずれ量が大きくなっている。 For example, in the graph of FIG. 7, the registration adjustment value is obtained in a short time immediately after the power is turned on (m = 0 minutes) until the elapsed time m after the power is turned on reaches approximately 30 minutes. Since a large number of recording sheets are continuously printed by the apparatus, the operation rate of the image forming process section has increased substantially from 0% to 100%, and the amount of shift in the visible image of each color has increased. Yes. Also, when the elapsed time m exceeds 300 minutes, since the continuous printing is switched to the intermittent printing, the operation rate of the image forming process section is substantially reduced from 100%. The amount of deviation of the visible image is large.
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、光走査装置の温度だけではなく、作像プロセス部の稼働率にも応じてレジスト調整値を補正することにより、各色の可視像のずれをより適確に補正することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and by correcting the registration adjustment value according to not only the temperature of the optical scanning device but also the operating rate of the image forming process unit, each color is corrected. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of more accurately correcting a shift of a visible image.
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、光走査装置のレーザ光により複数の像担持体にそれぞれの潜像を書き込み、前記各像担持体の潜像を現像して、前記各像担持体上に各色の可視像を形成し、前記各像担持体上の各色の可視像を記録媒体に重ねて転写し、カラーの可視像を形成する作像プロセス部と、前記カラーの可視像における前記各色のテストパターンのずれをレジスト調整値として検出し、前記レジスト調整値に基づき前記重ねて転写される各色の可視画像の位置を補正するレジスト補正部とを備えた画像形成装置であって、前記光走査装置の温度を検出する温度検出部と、前記作像プロセス部の稼働率を演算する稼働率演算部と、前記温度検出部による温度の変化と前記稼働率演算部による稼働率の変化とに基づき、前記レジスト調整値を補正するレジスト補正演算部とを備え、前記温度検出部は、前記各色のテストパターンを形成してレジスト調整値Aを測定するレジスト工程と、前記カラーの可視像を形成する印刷工程とでの温度の変化を検出し、前記稼働率演算部は、前記レジスト工程と前記印刷工程とでの稼働率の変化を算出し、前記レジスト補正演算部は、前記温度検出部によって検出した温度の変化に基づいて、前記レジスト工程で測定したレジスト調整値Aを補正してレジスト調整値Bを求め、さらに、前記稼働率演算部によって算出した稼働率の変化に基づいて、前記レジスト調整値Bを補正してレジスト調整値Cを求める構成とされ、前記稼働率の変化が小さくなるに従って、前記レジスト調整値Cが前記レジスト調整値Bに近づくように補正することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus of the present invention writes each latent image on a plurality of image carriers by laser light of an optical scanning device, develops the latent image of each image carrier, and An image forming process unit for forming a visible image of each color on each image carrier, transferring the visible image of each color on each image carrier to a recording medium, and forming a color visible image; A registration correction unit that detects a shift of the test pattern of each color in the visible image of the color as a resist adjustment value, and corrects the position of the visible image of each color that is superimposed and transferred based on the registration adjustment value; An image forming apparatus, a temperature detection unit that detects a temperature of the optical scanning device, an operation rate calculation unit that calculates an operation rate of the image forming process unit, a temperature change by the temperature detection unit, and the operation rate based on a change in the operating rate by the arithmetic unit , The resist and a registration correction arithmetic unit for correcting the adjustment value, the temperature detection unit includes: a resist step of measuring a resist adjustment value A to form the respective color test patterns, forming a visible image of the color A change in temperature in the printing process is detected, the operating rate calculating unit calculates a change in operating rate in the resist process and the printing process, and the resist correction calculating unit is detected by the temperature detecting unit. Based on the detected change in temperature, the resist adjustment value A measured in the resist process is corrected to obtain a resist adjustment value B. Further, based on the change in operating rate calculated by the operating rate calculation unit, the resist The registration adjustment value C is obtained by correcting the adjustment value B, and the registration adjustment value C approaches the registration adjustment value B as the change in the operating rate decreases. Characterized by Uni corrected.
このような本発明の画像形成装置では、光走査装置の温度の変化だけではなく、作像プロセス部の稼働率の変化を求めて、温度の変化と稼働率の変化に基づき、レジスト調整値を補正しているので、このレジスト調整値を用いて、各色の可視像のずれをより適確に補正することができる。 In such an image forming apparatus of the present invention, not only the temperature change of the optical scanning device but also the change in the operating rate of the image forming process unit is obtained, and the registration adjustment value is set based on the change in the temperature and the change in the operating rate. Since the correction is performed, the shift of the visible image of each color can be corrected more accurately by using the registration adjustment value.
尚、作像プロセス部とは、光走査装置(LSU)のレーザ光により像担持体(感光体ドラム)に潜像を書き込んでから、像担持体の潜像を現像し、像担持体から中間転写体(中間転写ベルト)へと可視像を転写し、中間転写体から記録用紙へと可視像を転写するまでの作像プロセスを実施するための構成であり、記録用紙の供給や記録用紙上の可視像の定着を実施するための構成を含まないものとする。 The image forming process unit writes a latent image on an image carrier (photosensitive drum) with laser light from an optical scanning device (LSU), develops the latent image on the image carrier, and then intermediates the image carrier. This configuration is used to transfer the visible image to the transfer body (intermediate transfer belt) and to transfer the visible image from the intermediate transfer body to the recording paper. It is assumed that a configuration for fixing a visible image on a sheet is not included.
また、本発明の画像形成装置においては、前記稼働率演算部は、所定時間毎に、前記作像プロセス部の稼働率を求めて、各所定時間の稼働率の変化を求めている。あるいは、前記稼働率演算部は、前記各色のテストパターンを形成しているときの前記作像プロセス部の所定時間の稼働率と前記各色の可視画像を形成しているときの前記作像プロセス部の前記所定時間の稼働率との差分を前記作像プロセス部の稼働率の変化として求めている。 In the image forming apparatus of the present invention, the operating rate calculation unit calculates the operating rate of the image forming process unit every predetermined time, and determines a change in operating rate for each predetermined time. Alternatively, the operating rate calculation unit is configured to operate the image forming process unit for a predetermined time when the test pattern for each color is formed and the image forming process unit for forming a visible image of each color. Is obtained as a change in the operation rate of the image forming process unit.
このように所定時間単位で作像プロセス部の稼働率を求めることができる。 In this way, the operating rate of the image forming process unit can be obtained in a predetermined time unit.
例えば、本発明の画像形成装置においては、前記温度検出部による温度変化は、前記各色のテストパターンを形成しているときに検出した温度と前記各色の可視画像を形成しているときに検出した温度との差分である。 For example, in the image forming apparatus of the present invention, the temperature change by the temperature detection unit is detected when the temperature detected when the test pattern of each color is formed and the visible image of each color is formed. It is the difference from temperature.
また、本発明の画像形成装置においては、前記光走査装置は、回転駆動されるポリゴンミラーを備え、前記レーザ光を前記ポリゴンミラーで反射して主走査方向に走査しており、前記稼働率演算部は、前記作像プロセス部の稼動率として前記ポリゴンミラーを回転駆動させる駆動モータの稼働率を求めている。 In the image forming apparatus of the present invention, the optical scanning device includes a polygon mirror that is driven to rotate, the laser beam is reflected by the polygon mirror and scanned in the main scanning direction, and the operation rate calculation is performed. The unit obtains an operation rate of a drive motor that rotationally drives the polygon mirror as an operation rate of the image forming process unit.
このように作像プロセス部の稼働率として、ポリゴンミラーの駆動モータの稼働率を求めてもよい。他に、像担持体の駆動モータの稼働率、現像装置の稼働率等を作業プロセスの稼働率として求めてもよい。 As described above, the operation rate of the polygon mirror drive motor may be obtained as the operation rate of the image forming process unit. In addition, the operating rate of the drive motor of the image carrier, the operating rate of the developing device, and the like may be obtained as the operating rate of the work process.
このような本発明では、光走査装置の温度の変化だけではなく、作像プロセス部の稼働率の変化を求めて、温度の変化と稼働率の変化に基づき、レジスト調整値を補正しているので、このレジスト調整値を用いて、各色の可視像のずれをより適確に補正することができる。 In the present invention, not only the temperature change of the optical scanning device but also the change in the operation rate of the image forming process unit is obtained, and the registration adjustment value is corrected based on the change in the temperature and the change in the operation rate. Therefore, using this registration adjustment value, it is possible to more accurately correct the shift of the visible image of each color.
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。この画像形成装置1は、スキャナ機能、複写機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能等を有する所謂複合機であり、画像読取り装置41により読取られた原稿の画像を外部に送信したり(スキャナ機能に相当する)、この読取られた原稿の画像又は外部から受信した画像をカラーもしくは単色で記録用紙に記録形成したりする(複写機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能に相当する)。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. The
画像形成装置1は、画像を記録用紙に印刷するべく、光走査装置11、現像装置12、感光体ドラム13、ドラムクリーニング装置14、帯電器15、中間転写ベルト装置16、定着装置17、用紙搬送経路S、給紙カセット18、及び用紙排出トレイ19等を備えている。
In order to print an image on a recording paper, the
画像形成装置1において扱われる画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色(例えばブラック)を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、現像装置12、感光体ドラム13、ドラムクリーニング装置14、及び帯電器15は、各色に応じた4種類のトナー像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応付けられて、4つの画像ステーションPa、Pb、Pc、Pdが構成されている。
The image data handled in the
各感光体ドラム13は、それらの表面に光感光層を有している。各帯電器15は、それぞれの感光体ドラム13の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、チャージャー型の帯電器が用いられる。
Each
光走査装置11は、レーザダイオード及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)であり、帯電された各感光体ドラム13表面を画像データに応じて露光して、それらの表面に画像データに対応する静電潜像を形成する。
The
各現像装置12は、それぞれの感光体ドラム13表面に形成された静電潜像を各色のトナーにより現像し、これらの感光体ドラム13表面にトナー像(可視像)を形成する。各ドラムクリーニング装置14は、現像及び画像転写後にそれぞれの感光体ドラム13表面に残留したトナーを除去及び回収する。
Each developing
中間転写ベルト装置16は、各感光体ドラム13の上方に配置されており、中間転写ベルト21、中間転写ベルト駆動ローラ22、従動ローラ23、4つの中間転写ローラ24、及びベルトクリーニング装置25を備えている。
The intermediate
中間転写ベルト21は、フィルムを無端ベルト状に形成したものである。中間転写ベルト駆動ローラ22、従動ローラ23、各中間転写ローラ24等は、中間転写ベルト21を張架して支持し、中間転写ベルト21を矢印C方向に周回移動させる。
The
各中間転写ローラ24は、中間転写ベルト21近傍に回転可能に支持され、中間転写ベルト21を介してそれぞれの感光体ドラム13に押圧されている。各感光体ドラム13表面のトナー像が中間転写ベルト21に順次重ねて転写されて、中間転写ベルト21上に各色のトナー像を重ねてなるカラー画像(カラーの可視像)が形成される。各感光体ドラム13から中間転写ベルト21へのトナー像の転写は、中間転写ベルト21裏面に圧接されている各中間転写ローラ24によって行われる。各中間転写ローラ24は、金属(例えばステンレス)軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材(例えばEPDM、発泡ウレタン等)により覆われたローラである。各中間転写ローラ24には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されており、その導電性の弾性材により高電圧が記録用紙に対して均一に印加される。
Each
こうして中間転写ベルト21上に形成されたカラー画像は、中間転写ベルト21と共に搬送され、中間転写ベルト21と二次転写装置26の二次転写ローラ26a間のニップ域で記録用紙上に転写される。
The color image thus formed on the
二次転写装置26の二次転写ローラ26aには、中間転写ベルト21上の各色のトナー像を記録用紙に転写させるための電圧(トナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧)が印加されている。
The
また、二次転写装置26によって中間転写ベルト21上のトナー像が記録用紙上に完全に転写されず、中間転写ベルト21表面にトナーが残留することがあり、この残留トナーが次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。このため、ベルトクリーニング装置25によって中間転写ベルト21表面の残留トナーを除去及び回収する。ベルトクリーニング装置25には、例えばクリーニング部材として、中間転写ベルト21表面に接触して残留トナーを除去するクリーニングブレードが設けられており、クリーニングブレードが接触する部位で、従動ローラ23により中間転写ベルト21裏側が支持されている。
Further, the toner image on the
記録用紙は、中間転写ベルト21と二次転写装置26の二次転写ローラ26a間のニップ域でカラー画像を転写された後、定着装置17へと搬送される。定着装置17は、加熱ローラ31及び加圧ローラ32等を備えており、加熱ローラ31と加圧ローラ32間に記録用紙を挟み込んで搬送する。
The recording sheet is conveyed to the fixing
加熱ローラ31は、所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ32と共に記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写されたカラー画像(各色のトナー像)を溶融、混合、圧接し、記録用紙に対して熱定着させる。
The
また、画像形成装置1の下部には、記録用紙を供給する給紙カセット18が設けられている。画像形成装置1には、給紙カセット18から供給された記録用紙を二次転写装置26や定着装置17を経由させて用紙排出トレイ19に送るための、用紙搬送経路Sが設けられている。
In addition, a
給紙カセット18の端部には用紙ピックアップローラ33が設けられており、この用紙ピックアップローラ33により給紙カセット18から記録用紙が1枚ずつ引き出されて用紙搬送経路Sへと搬送される。
A
用紙搬送経路Sに沿って、用紙レジストローラ34、定着装置17、搬送ローラ35、及び排紙ローラ36等が配置されている。搬送ローラ35は、記録用紙の搬送を促進補助するための小型のローラであり、複数組設けられている。
A
用紙レジストローラ34は、搬送されて来た記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃え、中間転写ベルト21と二次転写装置26の二次転写ローラ26a間のニップ域で中間転写ベルト21上のカラー画像が記録用紙に転写されるように、各感光体ドラム13及び中間転写ベルト21の回転にあわせて、記録用紙をタイミングよく搬送する。
The
更に、記録用紙は、定着装置17でカラー画像を定着され、定着装置17を通過した後、排紙ローラ36によって用紙排出トレイ19上にフェイスダウンで排出される。
Further, the recording paper is fixed with a color image by the fixing
また、記録用紙の表面だけではなく、裏面の印字を行う場合は、記録用紙を排紙ローラ36により搬送する途中で、排紙ローラ36を停止させてから逆回転させ、記録用紙を反転経路Srに通して、記録用紙の表裏を反転させ、記録用紙を用紙レジストローラ34へと導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着し、記録用紙を用紙排紙トレイ19に排出する。
When printing not only on the front side of the recording paper but also on the back side, the recording paper is transported by the
次に、画像形成装置1の本体上部に搭載されている画像読取り装置41及び原稿搬送装置42について説明する。原稿搬送装置42は、その奥一辺をヒンジ(図示せず)により画像読取り装置41の奥一辺に枢支され、その手前部分を上下させることにより開閉される。原稿搬送装置42が開かれたときには、画像読取り装置41のプラテンガラス44が開放され、このプラテンガラス44上に原稿が載置される。
Next, the
画像読取り装置41は、プラテンガラス44、第1走査ユニット45、第2走査ユニット46、結像レンズ47、及びCCD(Charge Coupled Device)48等を備えている。第1走査ユニット45は、光源51及び第1反射ミラー52を備えており、副走査方向に原稿サイズに応じた距離だけ一定速度Vで移動しながら、プラテンガラス44上の原稿を光源51によって露光し、その反射光を第1反射ミラー52により反射して第2走査ユニット46へと導き、これにより原稿表面の画像を副走査方向に走査する。第2走査ユニット46は、第2及び第3反射ミラー53、54を備えており、第1走査ユニット45に追従して速度V/2で移動しつつ、原稿からの反射光を第2及び第3反射ミラー53、54により反射して結像レンズ47へと導く。結像レンズ47は、原稿からの反射光をCCD48に集光して、原稿表面の画像をCCD48上に結像させる。CCD48は、原稿の画像を繰り返し主走査方向に走査し、その度に、1主走査ラインのアナログ画像信号を出力する。
The
また、画像読取り装置41は、静止原稿だけではなく、原稿搬送装置42により搬送されている原稿表面の画像を読取ることができる。この場合は、第1走査ユニット45を原稿読取りガラス55下方に移動させ、第1走査ユニット45の位置に応じて第2走査ユニット46を位置決めし、この状態で、原稿搬送装置42による原稿の搬送を開始する。
Further, the
原稿搬送装置42では、ピックアップローラ56を原稿トレイ57上の原稿に押し当て回転させて、原稿を引き出し、原稿を原稿搬送路58を通じて搬送し、原稿を原稿読取りガラス55と読取りガイド板59間に通過させ、更に原稿を排紙ローラ61から排紙トレイ62へと搬送する。原稿搬送路58に沿って、原稿をその先端を揃えてから搬送するレジストローラ63や、原稿を搬送する搬送ローラ64が配置されている。
In the
この原稿の搬送に際し、第1走査ユニット45の光源51により原稿表面を原稿読取りガラス55を介して照明し、原稿表面からの反射光を第1及び第2走査ユニット45、46の各反射ミラーにより結像レンズ47へと導き、原稿表面からの反射光を結像レンズ47によりCCD48に集光させ、原稿表面の画像をCCD48上に結像させ、これにより原稿表面の画像を読取る。
When the document is transported, the
また、原稿の裏面を読取る場合は、中間トレイ67をその軸周りで点線で示すように回転させておき、原稿を排紙ローラ61から排紙トレイ62へと排出する途中で、排紙ローラ61を停止させて、原稿を中間トレイ67上に受け、排紙ローラ61を逆回転させて、原稿を反転搬送路68を介してレジストローラ63へと導いて、原稿の表裏を反転させ、原稿表面の画像と同様に、原稿裏面の画像を読取り、中間トレイ67を実線で示す元の位置に戻して、原稿を排紙ローラ61から排紙トレイ62へと排出する。
When reading the back side of the document, the
こうしてCCD48により読取られた原稿の画像は、CCD48からアナログ画像信号として出力され、このアナログ画像信号がデジタル画像信号(画像データ)にA/D変換される。そして、この画像データは、種々の画像処理を施されて画像形成装置1の光走査装置11へと送受され、画像形成装置1において画像が記録用紙に記録され、この記録用紙が複写原稿として出力される。
The original image read by the
ところで、各画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdの感光体ドラム13上にそれぞれの色のトナー像を形成してから、各感光体ドラム13上の各色のトナー像を中間転写ベルト21上に順次重ねて転写するため、中間転写ベルト21上の各色のトナー像の転写位置がずれて、色ずれが発生し、カラー画像の品質が劣化することがある。
By the way, after each color toner image is formed on the
このため、画像形成装置1の起動時等にレジスト工程を実施して、中間転写ベルト21上の各色のトナー像のずれ量(レジスト調整値)を測定して求めている。そして、カラー画像の印刷工程では、光走査装置11による各感光体ドラム13に対するそれぞれの静電潜像の書き込みタイミングを制御して、各感光体ドラム13上の静電潜像の位置をそれぞれのレジスト調整値だけずらし、中間転写ベルト21上の各色のトナー像のずれを補正している。これにより、記録用紙に転写されるカラー画像の色ずれが抑制される。
For this reason, the registration process is performed when the
しかしながら、光走査装置(LSU)11の温度(雰囲気温度もしくは内部温度)の変化により各感光体ドラム13上のそれぞれの静電潜像の位置が変化し、中間転写ベルト21上の各色のトナー像のずれ量が変化することは周知であり、このためにレジスト調整値を固定的に維持したままでは、各色のトナー像のずれを適確に補正することができない。
However, the position of each electrostatic latent image on each
また、先に述べたように本願の発明者等は、図7のグラフに示す実験結果等により、光走査装置11の温度(雰囲気温度もしくは内部温度)に関係なく発生する各色の可視像の大幅なずれがあって、この大幅なずれが画像形成装置1における作像プロセス部の稼働率の変化が大きいときに生じることを突き止めている。
Further, as described above, the inventors of the present application, based on the experimental results shown in the graph of FIG. 7 and the like, show the visible image of each color generated regardless of the temperature (atmosphere temperature or internal temperature) of the
そこで、本実施形態では、光走査装置11の内部温度の変化を検出し、また画像形成装置1における作像プロセス部の稼働率の変化を求め、内部温度の変化と稼働率の変化に基づき、レジスト調整値を補正して、各色のトナー像のずれを適確に補正している。
Therefore, in the present embodiment, a change in the internal temperature of the
尚、作像プロセス部とは、光走査装置11、現像装置12、感光体ドラム13、ドラムクリーニング装置14、帯電器15、中間転写ベルト装置16を含み、光走査装置11のレーザ光により各感光体ドラム13上にそれぞれの静電潜像を書き込んでから、各感光体ドラム13上の各静電潜像を現像して、各感光体ドラム13上に各色のトナー像を形成し、各感光体ドラム13から中間転写ベルト21へと各色のトナー像を転写して重ね、中間転写ベルト21から記録用紙へとカラー画像を転写するまでの作像プロセスを実施する構成であって、また先に述べたような給紙カセット18からの記録用紙の供給工程や定着装置17による記録用紙上のカラー画像の定着工程を含まないものとする。
The image forming process unit includes an
次に、そのような各色のレジスト調整値を測定して求めるためのレジスト工程、各色のレジスト調整値を用いて、色ずれを抑制するカラー画像の印刷工程について詳しく説明する。 Next, a registration process for measuring and obtaining the resist adjustment values for each color and a color image printing process for suppressing color misregistration using the registration adjustment values for each color will be described in detail.
図2は、画像形成装置1を制御して、レジスト工程及び印刷工程を実施するための制御系を示すブロック図である。図2において、主制御部71は、画像形成装置1を統合的に制御するものであって、CPU、RAM、ROM、各種のインターフェース等からなる。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system for controlling the
印刷部72は、図1における光走査装置(LSU)11、現像装置12、感光体ドラム13、ドラムクリーニング装置14、帯電器15、中間転写ベルト装置16、定着装置17、用紙搬送経路S、給紙カセット18、及び用紙排出トレイ19等に相当し、画像を記録用紙に印刷する。
The
また、印刷部72の光走査装置11は、LSU制御部81、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応する各レーザダイオード82、各レーザダイオード82から出射された各レーザ光を反射するポリゴンミラー83(図1に示す)、ポリゴンミラー83を高速で回転駆動するポリゴンモータ84、及び光走査装置11の内部温度を検出する温度センサ85(図1に示す)等を備えている。光走査装置11のLSU制御部81は、ポリゴンモータ84を駆動制御して、ポリゴンミラー83を高速回転させ、画像データに応じて各レーザダイオード82のレーザ光の強度を変調する。各レーザダイオード82のレーザ光は、高速回転しているポリゴンミラー83に入射して反射され、主走査方向に繰り返し偏向されつつ、各感光体ドラム13表面に入射する。これにより、各感光体ドラム13表面には、画像データに対応するそれぞれの静電潜像が形成される。
Further, the
画像処理部73は、画像データに対して各種の画像処理を施す。入力操作部74は、例えば複数の入力キーや液晶表示装置からなる。メモリ(記憶部)75は、例えばハードディスク装置(HDD)であって、種々のデータやプログラムを記憶する。
The
2つのレジストセンサ76は、中間転写ベルト装置16の中間転写ベルト21上に形成されたテストパターンを検出するためのものである。
The two
このような構成において、主制御部71は、例えば画像形成装置1の起動時に、各色のレジスト調整値を測定して求めるためのレジスト工程を実施する。
In such a configuration, the
次に、図3のフローチャートを参照しつつ、レジスト工程の手順を詳しく説明する。このレジスト工程は、例えば図7のグラフにおいて電源オン直後(経過時間m=0)の短時間に行われるものとする。 Next, the procedure of the resist process will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. This registration step is performed, for example, in a short time immediately after power-on (elapsed time m = 0) in the graph of FIG.
まず、主制御部71は、電源オンとなって、画像形成装置1が起動されると、レジスト工程を開始し、この開始時に温度センサ85により検出された光走査装置11の内部温度t1(℃)を取得して、この検出された光走査装置11の内部温度t1(℃)をメモリ75に記憶する。また、レジスト工程に係る所定時間(例えば30分)の作像プロセス部の稼働率を求めて、この所定時間の作像プロセス部の稼働率をメモリ75に記憶する。
First, when the power is turned on and the
例えば、所定時間は、画像形成装置1に内蔵のタイマにより該所定時間周期で逐次設定される。また、作像プロセス部の稼働率として、LSU制御部81により回転駆動されるポリゴンモータ84の稼働率((駆動時間)/(所定時間))が求められて記憶される。作像プロセスの実施時にはポリゴンモータ84が必ず回転駆動され、作像プロセスの実施前後にポリゴンモータ84が余分に回転駆動されても、その余分の時間が所定時間(例えば30分)と比較して短時間(10秒程度)である。このため、作像プロセス部の稼働率としてポリゴンモータ84の稼働率を求めることができる。例えば、図7のグラフにおいては、所定時間Δm1が電源オフ(ポリゴンモータ84が駆動されていない)の期間を含み、所定時間Δm1(30分)の終わり近くにレジスト工程が実施されるため、レジスト工程に係る所定時間Δm1のポリゴンモータ84の稼働率aが「0」に近い値となり、所定時間Δm1のポリゴンモータ84の稼働率として「0」に近い値の稼働率aがメモリ75に記憶される(ステップS101)。
For example, the predetermined time is sequentially set at the predetermined time period by a timer built in the
尚、電源オフであっても、タイマを作動させて、タイマにより所定時間Δm1を逐次設定することが可能である。 Even when the power is off, the predetermined time Δm1 can be sequentially set by operating the timer.
そして、レジスト工程では、各感光体ドラム13別に(各色別に)、光走査装置11により一対のテストパターンの静電潜像を感光体ドラム13の両端部に形成し、現像装置12により感光体ドラム13の両端部の静電潜像を現像して、感光体ドラム13の両端部に各テストパターン(トナー像)を形成し、この後に各感光体ドラム13の両端部の各テストパターン(トナー像)を中間転写ベルト21の両端部に転写して形成する。
In the resist process, for each photoconductor drum 13 (each color), an electrostatic latent image of a pair of test patterns is formed on both ends of the
図4は、各色(YMCK)別に、中間転写ベルト21の両端部に転写された一対のテストパターンP1、P2を模式的に示している。中間転写ベルト21の両端部近傍には、各テストパターンP1、P2を検出するそれぞれのレジストセンサ76が設けられている。各レジストセンサ76は、各色別に、中間転写ベルト21の周回移動に伴い副走査方向に搬送される各テストパターンP1、P2をそれぞれ検出し、それぞれの検出出力を主制御部71に逐次出力する(ステップS102)。
FIG. 4 schematically shows a pair of test patterns P1 and P2 transferred to both ends of the
主制御部71は、各色別に、各レジストセンサ76の検出出力を入力し、各テストパターンP1、P2の検出タイミングと中間転写ベルト21の周回移動速度に基づき、各テストパターンP1、P2の副走査方向の転写位置を求め、各テストパターンP1、P2の副走査方向のずれ量(レジスト調整値)を測定し、各色のレジスト調整値をメモリ75に記憶する(ステップS103)。
The
尚、周知のように各テストパターンP1、P2として、副走査方向に対して斜めのパターンを適用すれば、各テストパターンP1、P2の主走査方向のずれも測定することができる。 As is well known, if a pattern oblique to the sub-scanning direction is applied as the test patterns P1 and P2, the deviation of the test patterns P1 and P2 in the main scanning direction can also be measured.
このようにレジスト工程では、温度センサ85により検出された光走査装置11の内部温度t1(℃)を取得して、この内部温度t1(℃)をメモリ75に記憶し、またレジスト工程に係る所定時間(例えば30分)のポリゴンモータ84の稼働率aを求めて、この稼働率aをメモリ75に記憶し、各色のレジスト調整値を求めてメモリ75に記憶する。
As described above, in the registration process, the internal temperature t1 (° C.) of the
こうしてレジスト工程が実施された後、カラー画像の印刷工程が随時実施される。例えば、主制御部71は、画像読取り装置41及び原稿搬送装置42を制御して、原稿搬送装置42で原稿を搬送させつつ、画像読取り装置41で原稿の画像を読取らせ、原稿の画像を示す画像データをメモリ75に記憶させ、画像処理部73で画像データを処理させ、印刷部72でメモリ75内の画像データによって示される原稿の画像を記録用紙に記録させる。
After the resist process is performed in this way, a color image printing process is performed as needed. For example, the
また、印刷工程では、光走査装置11の内部温度の変化及びポリゴンモータ84の稼働率の変化に基づき、レジスト工程で求めた各色のレジスト調整値を補正し、光走査装置11による各感光体ドラム13に対するそれぞれの静電潜像の書き込みタイミングを制御して、各感光体ドラム13上の静電潜像の位置をそれぞれの補正されたレジスト調整値だけずらし、これにより中間転写ベルト21上の各色のトナー像のずれを適確に補正し、記録用紙に転写されるカラー画像の色ずれを良好に抑制する。
Further, in the printing process, based on the change in the internal temperature of the
次に、図5のフローチャートを参照しつつ、印刷工程を詳しく説明する。この印刷工程は、例えば図7のグラフにおいて電源オン直後(経過時間m=0)の短時間に実施されたレジスト工程に引き続いて随時行われるものとする。 Next, the printing process will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. This printing process is performed at any time following the registration process performed in a short time immediately after power-on (elapsed time m = 0) in the graph of FIG. 7, for example.
まず、主制御部71は、タイマにより印刷工程に係る所定時間(30分)を設定すると、所定時間の間に温度センサ85により検出された光走査装置11の内部温度t2(℃)を取得して、この検出された光走査装置11の内部温度t2(℃)をメモリ75に記憶し、また所定時間のポリゴンモータ84の稼働率bを求めて、このポリゴンモータ84の稼働率bをメモリ75に記憶する。例えば、図7のグラフに示すように電源オンからの経過時間mが300分になるまでの期間M1では、多数の記録用紙の連続印刷が実施されることから、ポリゴンモータ84が駆動され続け、印刷工程に係る所定時間Δm2のポリゴンモータ84の稼働率bが概ね「1」となり、所定時間Δm2のポリゴンモータ84の稼働率bとして「1」がメモリ75に記憶される(ステップS201)。
First, when a predetermined time (30 minutes) related to the printing process is set by the timer, the
引き続いて、主制御部71は、レジスト調整値、レジスト工程での光走査装置11の内部温度t1(℃)、及び印刷工程での光走査装置11の内部温度t2(℃)をメモリ75から読出し、次の式(1)に基づいて、レジスト調整値を補正する(ステップS202、S203)。
Subsequently, the
B=A+j(t1−t2) …(1)
ただし、Bは補正されたレジスト調整値であり、Aはレジスト工程で求められた補正される前のレジスト調整値であり、jは正の係数である。
B = A + j (t1-t2) (1)
However, B is the corrected registration adjustment value, A is the registration adjustment value before correction obtained in the registration process, and j is a positive coefficient.
更に、主制御部71は、レジスト工程に係るポリゴンモータ84の稼働率a、及び印刷工程に係るポリゴンモータ84の稼働率bをメモリ75から読出し、次の式(2)に基づいて、上記式(1)により求められたレジスト調整値Bを更に補正する(ステップS202、S203)。
Further, the
C=B+k(b−a) …(2)
ただし、Cは更に補正されたレジスト調整値であり、kは正の係数である。
C = B + k (ba) (2)
Here, C is a further corrected registration adjustment value, and k is a positive coefficient.
この後、主制御部71は、光走査装置11による各感光体ドラム13に対するそれぞれの静電潜像の書き込みタイミングを制御して、各感光体ドラム13上の静電潜像の位置をそれぞれの補正されたレジスト調整値Cだけずらす。これにより、中間転写ベルト21上の各色のトナー像のずれが適確に補正される(ステップS204)。
Thereafter, the
このように印刷工程では、温度センサ79により検出された光走査装置11の内部温度t2(℃)を取得して、この内部温度t2(℃)をメモリ75に記憶し、また印刷工程に係る所定時間(30分)のポリゴンモータ84の稼働率bを求めて、このポリゴンモータ84の稼働率bをメモリ75に記憶する。そして、メモリ75内のレジスト工程での内部温度t1(℃)と印刷工程での内部温度t2(℃)の差分(変化)を求め、またメモリ75内のレジスト工程に係るポリゴンモータ84の稼働率aと印刷工程に係るポリゴンモータ84の稼働率bの差分(変化)を求め、内部温度の差分及び稼働率の差分に基づき、レジスト工程で求めた各色のレジスト調整値を補正し、光走査装置11による各感光体ドラム13に対するそれぞれの静電潜像の書き込みタイミングを制御して、各感光体ドラム13上の静電潜像の位置をそれぞれの補正されたレジスト調整値だけずらし、これにより中間転写ベルト21上の各色のトナー像のずれを適確に補正している。
As described above, in the printing process, the internal temperature t2 (° C.) of the
図6は、レジスト工程での内部温度t1(℃)と稼働率a、印刷工程での内部温度t2(℃)と稼働率b、上記各式(1)、(2)の説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram of the internal temperature t1 (° C.) and operating rate a in the resist process, the internal temperature t2 (° C.) and operating rate b in the printing process, and the above formulas (1) and (2).
図6に示すようにレジスト工程では、光走査装置11の内部温度t1(℃)と所定時間(30分)の稼働率aを求め、またレジスト調整値Aを求める。
As shown in FIG. 6, in the resist process, the internal temperature t1 (° C.) of the
次に、印刷工程では、光走査装置11の内部温度t2(℃)と所定時間(30分)の稼働率bを求める。そして、レジスト工程での補正される前のレジスト調整値Aを、レジスト工程での内部温度t1(℃)と印刷工程での内部温度t2(℃)を用いて、上記式(1)に基づき補正する。
Next, in the printing process, the internal temperature t2 (° C.) of the
ところが、この式(1)から求められたレジスト調整値Bは、内部温度の変化のみに基づく補正であり、各色の可視像のずれを適確に補正することができない。例えば、図7のグラフにおいて、補正される前のレジスト調整値Aにより調整された各色の可視像のずれ量の変化を示す特性f2と、内部温度の変化のみに基づき補正されたレジスト調整値Bにより調整された各色の可視像のずれ量の変化を示す特性f3とを比較すると明らかなように、後者の特性f3の方が各色の可視像のずれ量が大きくなっている。ただし、内部温度の変化のみに基づき補正されたレジスト調整値Bを用いた調整では、各色の可視像のずれ量の変化を示す特性f3を略フラットにすることができる。 However, the registration adjustment value B obtained from the equation (1) is a correction based only on the change in the internal temperature, and the shift of the visible image of each color cannot be corrected accurately. For example, in the graph of FIG. 7, the registration adjustment value corrected based only on the characteristic f2 indicating the change in the shift amount of the visible image of each color adjusted by the registration adjustment value A before correction, and the change in internal temperature alone. As is apparent from comparison with the characteristic f3 indicating the change in the shift amount of the visible image of each color adjusted by B, the shift amount of the visible image of each color is larger in the latter characteristic f3. However, in the adjustment using the registration adjustment value B corrected based only on the change in the internal temperature, the characteristic f3 indicating the change in the shift amount of the visible image of each color can be made substantially flat.
そこで、印刷工程では、上記式(1)に基づき補正されたレジスト調整値Bを、レジスト工程での稼働率aと印刷工程での稼働率bを用いて、上記式(2)に基づき補正する。この式(2)から求められたレジスト調整値Cは、内部温度の変化に基づき補正されたレジスト調整値Bを、更に稼働率の変化に基づき補正したものであるから、各色の可視像のずれを適確に補正することができる。 Therefore, in the printing process, the registration adjustment value B corrected based on the above formula (1) is corrected based on the above formula (2) using the operating rate a in the resist process and the operating rate b in the printing process. . Since the registration adjustment value C obtained from the equation (2) is obtained by correcting the registration adjustment value B corrected based on the change in the internal temperature based on the change in the operating rate. The deviation can be corrected accurately.
例えば、図7のグラフにおいては、特性f1が、レジスト調整値Cにより調整された各色の可視像のずれ量の変化を示している。この特性f1の各色の可視像のずれ量は、特性f2、f3と比較すると確実に小さくなっており、各色の可視像のずれが適確に補正されていることが判る。ここで、先に述べたように電源オンからの経過時間mが300分になるまでの期間M1では、レジスト工程に係わる所定時間Δm1のポリゴンモータ84の稼働率aが「0」に近い値であり、また印刷工程に係る所定時間Δm2のポリゴンモータ84の稼働率bが概ね「1」であるから、稼働率が増大しており、上記式(2)におけるk(b−a)が略最大の正の値となる。このため、レジスト調整値Cは、レジスト調整値Bを正の方向に大幅に補正した値となり、特性f1の各色の可視像のずれ量が小さくなる。
For example, in the graph of FIG. 7, the characteristic f1 indicates a change in the shift amount of the visible image of each color adjusted by the registration adjustment value C. The amount of deviation of the visible image of each color of the characteristic f1 is certainly smaller than the characteristics f2 and f3, and it can be seen that the deviation of the visible image of each color is corrected appropriately. Here, as described above, in the period M1 until the elapsed time m from power-on becomes 300 minutes, the operation rate a of the
また、図7のグラフにおいて、経過時間mが300分を超えた後の期間M2では、画像形成装置1により間欠的な印刷が実施されて、期間M1よりも単位時間当たりの印刷枚数が減り、印刷工程に係る所定時間Δm3のポリゴンモータ84の稼働率bが徐々に低下して行く。このため、上記式(2)におけるk(b−a)が徐々に小さくなり、レジスト調整値Cがレジスト調整値Bに近づいて行く。そして、所定時間Δm3のポリゴンモータ84の稼働率bが「0」に近い値になると、上記式(2)におけるk(b−a)も「0」に近い値となる。このとき、レジスト調整値Cがレジスト調整値Bに略一致し、特性f1が特性f3に重なる。
In the graph of FIG. 7, in the period M2 after the elapsed time m exceeds 300 minutes, intermittent printing is performed by the
尚、レジスト工程に係わる所定時間Δm1の設定タイミングによりポリゴンミラー83の稼働率aが大きく変化するものの、このときにはレジスト調整値Aも大きく変化して、各色のずれ量が略「0」に一旦調整されるため、上記と同様に内部温度の差分に基づきレジスト調整値Aを補正して、レジスト調整値Bを求め、更に稼働率の差分に基づきレジスト調整値Bを補正して、レジスト調整値Cを求めることにより、各色の可視像のずれ量を小さくすることができる。
Although the operation rate a of the
このように本実施形態では、レジスト工程で求められた補正される前のレジスト調整値Aを、レジスト工程での内部温度t1(℃)と印刷工程での内部温度t2(℃)を用いて、上記式(1)に基づき補正して、レジスト調整値Bを求め、更にレジスト調整値Bを、レジスト工程に係る稼働率aと印刷工程に係る稼働率bを用いて、上記式(2)に基づき補正して、レジスト調整値Cを求めているので、各色のトナー像のずれを適確に補正することができる。 As described above, in the present embodiment, the unadjusted resist adjustment value A obtained in the resist process is calculated using the internal temperature t1 (° C.) in the resist process and the internal temperature t2 (° C.) in the printing process. Correction based on the above equation (1) is performed to obtain a resist adjustment value B. Further, the resist adjustment value B is calculated by using the operation rate a related to the resist process and the operation rate b related to the printing process to the above equation (2). Since the registration adjustment value C is obtained based on the correction, the deviation of the toner images of the respective colors can be corrected appropriately.
尚、上記実施形態では、光走査装置11の内部温度を検出しているが、温度センサ85を光走査装置11の周辺に配置して、光走査装置11の雰囲気温度を検出し、この雰囲気温度の変化に基づきレジスト工程で求められた補正される前のレジスト調整値を補正してもよい。また、ポリゴンモータ84の稼働率を作業プロセスの稼働率として求めているが、この代わりに、中間転写ベルト21の駆動モータの稼働率、感光体ドラム13の駆動モータの稼働率、現像装置12の稼働率等を作業プロセスの稼働率として求めてもよい。
In the above embodiment, the internal temperature of the
また、上記実施形態では、上記式(1)、(2)を用いて、それぞれのレジスト調整値A、Bを補正しているが、他の式を用いて、各レジスト調整値A、Bを補正してもよい。あるいは、上記式(1)の代わりに、内部温度t1、t2(℃)とレジスト調整値Aの補正量とを対応付けたデータテーブルを参照して、内部温度t1、t2(℃)に対応する補正量でレジスト調整値Aを補正して、レジスト調整値Bを求めたり、上記式(2)の代わりに、稼働率a、bとレジスト調整値Bの補正量とを対応付けたデータテーブルを参照して、稼働率a、bに対応する補正量でレジスト調整値Bを補正して、レジスト調整値Cを求めたりしても構わない。 Further, in the above embodiment, the respective resist adjustment values A and B are corrected by using the above formulas (1) and (2), but the respective resist adjustment values A and B are calculated by using other formulas. It may be corrected. Alternatively, instead of the above equation (1), the internal temperature t1, t2 (° C.) is referred to by referring to a data table in which the internal temperature t1, t2 (° C.) is associated with the correction amount of the registration adjustment value A. The registration adjustment value A is corrected by the correction amount to obtain the registration adjustment value B, or a data table in which the operation rates a and b are associated with the correction amount of the registration adjustment value B instead of the above equation (2). The registration adjustment value C may be obtained by correcting the registration adjustment value B with a correction amount corresponding to the operating rates a and b.
更に、上記実施形態では、各感光体ドラム13上の各色のトナー像を中間転写ベルト21に重ねて転写し、中間転写ベルト21上の各色のトナー像を記録用紙に転写する構成であるが、各感光体ドラム13上の各色のトナー像を記録用紙に直接重ねて転写する構成であっても、本発明を適用することができる。
Further, in the above embodiment, the toner images of the respective colors on the respective
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood.
1 画像形成装置
11 光走査装置(LSU、作像プロセス部)
12 現像装置(作像プロセス部)
13 感光体ドラム(像担持体、作像プロセス部)
14 ドラムクリーニング装置(作像プロセス部)
15 帯電器(作像プロセス部)
16 中間転写ベルト装置(作像プロセス部)
17 定着装置
18 給紙カセット
19 用紙排出トレイ
41 画像読取り装置
42 原稿搬送装置
71 主制御部(レジスト補正部、稼働率演算部、レジスト補正演算部)
72 印刷部
73 画像処理部
74 入力操作部
75 メモリ(記憶部)
76 レジストセンサ
82 レーザダイオード
83 ポリゴンミラー
84 ポリゴンモータ
85 温度センサ(温度検出部)
DESCRIPTION OF
12 Development device (image forming process section)
13 Photosensitive drum (image carrier, image forming process section)
14 Drum cleaning device (image forming process part)
15 Charger (Image creation process part)
16 Intermediate transfer belt device (image forming process section)
17
72
76
Claims (5)
前記光走査装置の温度を検出する温度検出部と、
前記作像プロセス部の稼働率を演算する稼働率演算部と、
前記温度検出部による温度の変化と前記稼働率演算部による稼働率の変化とに基づき、前記レジスト調整値を補正するレジスト補正演算部とを備え、
前記温度検出部は、前記各色のテストパターンを形成してレジスト調整値Aを測定するレジスト工程と、前記カラーの可視像を形成する印刷工程とでの温度の変化を検出し、
前記稼働率演算部は、前記レジスト工程と前記印刷工程とでの稼働率の変化を算出し、
前記レジスト補正演算部は、前記温度検出部によって検出した温度の変化に基づいて、前記レジスト工程で測定したレジスト調整値Aを補正してレジスト調整値Bを求め、さらに、前記稼働率演算部によって算出した稼働率の変化に基づいて、前記レジスト調整値Bを補正してレジスト調整値Cを求める構成とされ、前記稼働率の変化が小さくなるに従って、前記レジスト調整値Cが前記レジスト調整値Bに近づくように補正すること
を特徴とする画像形成装置。 Each latent image is written on a plurality of image carriers by a laser beam of an optical scanning device, the latent image of each image carrier is developed, and a visible image of each color is formed on each image carrier, An image forming process unit that forms a visible color image by transferring the visible image of each color on each image carrier onto a recording medium, and resists the deviation of the test pattern of each color in the visible color image An image forming apparatus comprising: a registration correction unit that detects a position of a visible image of each color that is detected as an adjustment value and that is transferred based on the registration adjustment value;
A temperature detector for detecting the temperature of the optical scanning device;
An operation rate calculating unit for calculating an operation rate of the image forming process unit;
Based on the change in the operating ratio due to the change and the operating rate calculating unit of the temperature by the temperature detecting unit, and a registration correction arithmetic unit for correcting the registration adjustment value,
The temperature detection unit detects a change in temperature in a resist process for measuring the resist adjustment value A by forming a test pattern for each color and a printing process for forming a visible image of the color,
The operating rate calculation unit calculates a change in operating rate between the resist process and the printing process,
The resist correction calculation unit obtains a resist adjustment value B by correcting the resist adjustment value A measured in the resist process based on a change in temperature detected by the temperature detection unit, and further, by the operating rate calculation unit Based on the calculated change in the operating rate, the resist adjustment value B is corrected to obtain the registration adjustment value C. As the change in the operating rate becomes smaller, the resist adjustment value C becomes the resist adjustment value B. An image forming apparatus , wherein the correction is performed so as to be closer to .
前記稼働率演算部は、所定時間毎に、前記作像プロセス部の稼働率を求めて、各所定時間の稼働率の変化を求めることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The said operation rate calculating part calculates | requires the operation rate of the said image creation process part for every predetermined time, and calculates | requires the change of the operation rate of each predetermined time.
前記稼働率演算部は、前記各色のテストパターンを形成しているときの前記作像プロセス部の所定時間の稼働率と、前記各色の可視画像を形成しているときの前記作像プロセス部の前記所定時間の稼働率との差分を前記作像プロセス部の稼働率の変化として求めることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
The operating rate calculating unit, the said imaging process unit of the predetermined time rate of operation when forming the respective colors of the test pattern, the imaging process unit when said forming a visible image of each color An image forming apparatus characterized in that a difference from an operation rate of the predetermined time is obtained as a change in an operation rate of the image forming process unit.
前記温度検出部による温度の変化は、前記各色のテストパターンを形成しているときに検出した温度と、前記各色の可視画像を形成しているときに検出した温度との差分であることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein
Wherein the temperature change due to the temperature detection unit, wherein the temperature detected when forming the respective colors of the test pattern, wherein a difference between the temperature detected when forming the visible images of the respective colors An image forming apparatus.
前記光走査装置は、回転駆動されるポリゴンミラーを備え、前記レーザ光を前記ポリゴンミラーで反射して主走査方向に走査しており、
前記稼働率演算部は、前記作像プロセス部の稼動率として前記ポリゴンミラーを回転駆動させる駆動モータの稼働率を求めることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The optical scanning device includes a polygon mirror that is driven to rotate, the laser beam is reflected by the polygon mirror and scanned in the main scanning direction,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation rate calculation unit obtains an operation rate of a drive motor that rotationally drives the polygon mirror as an operation rate of the image forming process unit.
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