JP5959895B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
調整用トナー像の主走査方向の周期的な位置ずれを相殺するように像担持体上の静電像の書き込みを周期的に変化させる画像形成装置、詳しくは、調整用トナー像をベルト部材上で検出する際のベルト部材の支持回転体に起因する誤差を取り除く制御に関する。 An image forming apparatus that periodically changes the writing of the electrostatic image on the image carrier so as to cancel out the periodic displacement of the adjustment toner image in the main scanning direction, and more specifically, the adjustment toner image is placed on the belt member. It is related with the control which removes the error resulting from the support rotary body of the belt member at the time of detecting by (3).
像担持体に形成した静電像をトナー像に現像して、ベルト部材(中間転写ベルト又は記録材搬送ベルト)を用いてトナー像を記録材に転写し、トナー像が転写された記録材を加熱加圧して画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。画像形成装置では、像担持体の回転軸が偏心又は傾斜していると、静電像が主走査方向に周期的な位置ずれを伴って像担持体に形成され、像担持体の回転周期で主走査方向に位置が変動するトナー像が形成されてしまう。そのため、副走査方向に連続した線状の調整用トナー像を形成して像担持体上で撮像センサを用いて検出し、周期的な位置変動を相殺するように、像担持体に対する主走査方向の静電像の書き始め位置を周期的に変化させる制御が実用化されている。 The electrostatic image formed on the image carrier is developed into a toner image, the toner image is transferred to a recording material using a belt member (intermediate transfer belt or recording material conveying belt), and the recording material on which the toner image is transferred is obtained. 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses that heat and press to fix an image on a recording material are widely used. In the image forming apparatus, when the rotation axis of the image carrier is decentered or inclined, an electrostatic image is formed on the image carrier with a periodic positional shift in the main scanning direction, and the rotation cycle of the image carrier is changed. A toner image whose position varies in the main scanning direction is formed. For this reason, a linear adjustment toner image that is continuous in the sub-scanning direction is formed and detected on the image carrier using the image sensor, and the main scanning direction with respect to the image carrier is set so as to cancel periodic position fluctuations. Control for periodically changing the writing start position of the electrostatic image has been put into practical use.
しかし、近年の画像形成装置の小型化に伴って像担持体も小型化され、像担持体の周囲に大型の撮像センサを配置できなくなっている。また、ベルト部材に沿って複数の像担持体が配置されている場合、像担持体ごとに撮像センサを設けると、撮像センサの部品コストが高くなる。そのため、画像の静電像の主走査方向の位置調整を行うための調整用トナー像を複数の像担持体から共通のベルト部材に転写して、1台の撮像センサでそれぞれの調整用トナー像を検出する調整モードの技術が提案されている(特許文献1)。 However, with the recent miniaturization of image forming apparatuses, the image carrier is also miniaturized, and a large image sensor cannot be disposed around the image carrier. Further, when a plurality of image carriers are arranged along the belt member, if an image sensor is provided for each image carrier, the component cost of the image sensor increases. Therefore, an adjustment toner image for adjusting the position of the electrostatic image of the image in the main scanning direction is transferred from a plurality of image carriers to a common belt member, and each adjustment toner image is acquired by one image sensor. The technique of the adjustment mode which detects this is proposed (Patent Document 1).
調整モードでは、撮像センサが取得した調整用トナー像の主走査方向位置情報を、像担持体の複数の位相位置に対応させてそれぞれ積算して、像担持体の複数の位相位置における静電像の主走査方向の形成位置と主走査方向の形成倍率とを調整している。像担持体の複数の位相位置に対応させて積算する一種のフィルタ演算処理によって、像担持体の回転周期の振幅成分のみを抽出して、像担持体の複数の位相位置に対応して補正量が定まる変換テーブルを作成している。 In the adjustment mode, the position information in the main scanning direction of the adjustment toner image acquired by the image sensor is accumulated corresponding to the plurality of phase positions of the image carrier, and electrostatic images at the plurality of phase positions of the image carrier are obtained. The formation position in the main scanning direction and the formation magnification in the main scanning direction are adjusted. Only one amplitude component of the rotation period of the image carrier is extracted by a kind of filter calculation processing that integrates corresponding to a plurality of phase positions of the image carrier, and a correction amount corresponding to the plurality of phase positions of the image carrier Create a conversion table that determines.
ベルト部材の支持回転体に近接させて撮像センサが配置されている場合、支持回転体の中心軸の傾きやがたつきに起因したベルト部材の主走査方向の周期的な位置ずれが調整用トナー像の位置ずれに混じり合って撮像センサに検出されてしまう。ベルト部材の主走査方向の周期的な位置変動を含んで静電像の形成位置が調整されると、像担持体の中心軸の偏心や傾きに起因するトナー像の主走査方向の位置ずれを十分に相殺できないため、形成された画像に主走査方向の位置変動が残ってしまう。 When the imaging sensor is arranged close to the support rotating body of the belt member, the adjustment toner is caused by a periodic positional deviation in the main scanning direction of the belt member due to the inclination or shakiness of the central axis of the support rotating body. It is detected by the image sensor due to the misalignment of the image. When the electrostatic image forming position is adjusted including periodic positional fluctuations in the main scanning direction of the belt member, the positional deviation of the toner image in the main scanning direction due to the eccentricity or inclination of the central axis of the image carrier is reduced. Since it cannot be canceled out sufficiently, position variations in the main scanning direction remain in the formed image.
特に、像担持体の周長が支持回転体の周長と等しい場合、像担持体に起因する主走査方向の周期的な位置ずれと支持回転体に起因する主走査方向の周期的な位置ずれとが周期的にぴったり重なり合う。この場合、像担持体の複数の位相位置に対応させて何回積算しても、像担持体に起因する主走査方向の周期的な位置変動を分離できなくなって、画像の静電像の形成位置を主走査方向に調整する補正量を正確に求められなくなる。 In particular, when the circumference of the image carrier is equal to the circumference of the support rotator, the periodic displacement in the main scanning direction caused by the image carrier and the periodic displacement in the main scanning direction caused by the support rotator And overlap exactly periodically. In this case, no matter how many times the integration is performed corresponding to a plurality of phase positions of the image carrier, periodic position fluctuations in the main scanning direction caused by the image carrier cannot be separated, and an electrostatic image of the image is formed. The correction amount for adjusting the position in the main scanning direction cannot be obtained accurately.
そして、像担持体と支持回転体の周長が同一でなくても、整数倍に近いほど、両者を分離するために必要な積算の繰り返し回数が増えて、調整モードの制御時間が長くなってしまう。 Even if the circumferences of the image carrier and the support rotator are not the same, the closer to an integral multiple, the greater the number of integration iterations required to separate them, and the longer the adjustment mode control time. End up.
また、後述するように、トナー像の転写位置から検出位置までの距離を支持回転体の周長で割った値が0.5に近くなるほど支持回転体に起因する主走査方向の周期的な位置ずれが補正量に及ぼす影響が大きくなるという問題もある。 As will be described later, as the value obtained by dividing the distance from the transfer position of the toner image to the detection position by the circumference of the support rotator approaches 0.5, the periodic position in the main scanning direction caused by the support rotator There is also a problem that the influence of the deviation on the correction amount becomes large.
本発明は、ベルト部材の支持回転体に起因した周期的な位置変動に影響を受けることなく、像担持体に形成される画像の主走査方向の周期的な位置変動の補正量を少ない積算回数で正確に求めることができる画像形成装置を提供することを目的としている。 The present invention reduces the amount of correction of periodic position fluctuations in the main scanning direction of an image formed on an image carrier without being affected by periodic position fluctuations caused by the support member of the belt member. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be accurately obtained by the above method.
本発明の画像形成装置は、像担持体と、調整用静電像を前記像担持体の主走査方向の所定位置に書き込み可能な静電像形成手段と、前記調整用静電像を現像した調整用トナー像を前記像担持体から転写可能に配置されたベルト部材と、を備えた画像形成装置において、前記像担持体から転写された前記ベルト部材上の前記調整用トナー像の主走査方向位置を検出する第一検出手段と、前記ベルト部材の主走査方向位置を検出する第二検出手段と、前記像担持体の副走査方向の各位置に前記調整用トナー像が複数回形成されるように前記調整用静電像を描きこませ、前記各位置に形成され前記第一検出手段によって検出された前記調整用トナー像の主走査方向における基準位置に対する変動量から、前記各位置に形成された前記調整用トナー像が前記ベルト部材に転写された時点での前記ベルト部材の主走査方向における変動量を除き、前記各位置について前記調整用トナー像が形成された回数にわたって積算したものを相殺するように、前記像担持体の副走査方向の各位置における出力画像に対応する静電像の主走査方向の形成位置と形成倍率の少なくとも一方を調整する調整モードを実行可能な制御手段と、を備える。 The image forming apparatus of the present invention, developing the image bearing member, a writable electrostatic image forming means to a predetermined position of the electrostatic image for adjustment main scanning direction of the image bearing member, said adjusting electrostatic image And a belt member arranged so that the adjusted toner image can be transferred from the image carrier. Main scanning of the adjustment toner image on the belt member transferred from the image carrier a first detecting means for detecting the direction position, and a second detecting means for detecting a main scanning direction position location of the belt member, the adjustment toner image at each position in the sub-scanning direction of the image bearing member is a plurality of times The adjustment electrostatic image is drawn so as to be formed, and each of the adjustment toner images formed at the respective positions and detected by the first detection unit is calculated based on a variation amount with respect to a reference position in the main scanning direction . Toner image for adjustment formed at the position The exception of the amount of fluctuation in the main scanning direction of said belt member at the time it was transferred to the belt member, so as to cancel those integrated over the number of times the adjustment toner image is formed for each location, the image bearing Control means capable of executing an adjustment mode for adjusting at least one of the formation position and the formation magnification of the electrostatic image corresponding to the output image at each position in the sub-scanning direction of the body.
本発明の画像形成装置では、第二検出手段を用いて支持回転体に起因した周期的な位置変動を独立に抽出して、第一検出手段を用いて検出される調整用トナー像の主走査方向位置情報から初期段階で取り除く。このため、支持回転体に起因した周期的な位置変動を排除した状態で像担持体に起因する周期的な位置変動の補正量を求めることができる。 In the image forming apparatus of the present invention, the main position of the adjustment toner image detected by using the first detection unit is extracted by independently extracting periodic position fluctuations caused by the support rotating body using the second detection unit. Remove from initial position information. For this reason, it is possible to obtain the correction amount of the periodic position fluctuation caused by the image carrier in a state where the periodic position fluctuation caused by the support rotating body is excluded.
したがって、ベルト部材の支持回転体に起因した周期的な位置変動に影響を受けることなく、像担持体に形成される画像の主走査方向の周期的な位置変動の補正量を、少ない積算回数で正確に求めることができる。 Therefore, the correction amount of the periodic position fluctuation in the main scanning direction of the image formed on the image carrier can be reduced with a small number of integrations without being affected by the periodic position fluctuation caused by the support rotating body of the belt member. It can be determined accurately.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、ベルト部材の主走査方向の位置ずれ量を差し引いてベルト部材上の調整用トナー像の主走査方向位置情報を積算する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention replaces part or all of the configuration of the embodiment as long as the positional information of the adjustment toner image on the belt member is integrated by subtracting the amount of positional deviation of the belt member in the main scanning direction. Other embodiments replaced with a typical configuration can also be implemented.
従って、ベルト部材は、感光体に当接する中間転写ベルトには限らず、記録材を吸着搬送して感光体からトナー像を転写させる記録材搬送ベルトでもよい。画像形成装置は、ベルト部材を用いる限りにおいて、フルカラー/モノクロ、1ドラム型/タンデム型、記録材搬送方式/中間転写方式、像担持体の種類、帯電方式、露光方式、転写方式、定着方式によらず実施できる。本実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。 Therefore, the belt member is not limited to the intermediate transfer belt that is in contact with the photosensitive member, but may be a recording material conveying belt that sucks and conveys the recording material to transfer the toner image from the photosensitive member. As long as the belt member is used, the image forming apparatus can be used in full color / monochrome, 1 drum type / tandem type, recording material conveyance system / intermediate transfer system, image carrier type, charging system, exposure system, transfer system, and fixing system. It can be done regardless. In the present embodiment, only main parts related to toner image formation / transfer will be described. However, the present invention includes a printer, various printing machines, a copier, a fax machine, a composite machine, in addition to necessary equipment, equipment, and a housing structure. It can be implemented in various applications such as a machine.
<画像形成装置>
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図2は画像形成部の構成の説明図である。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of the image forming apparatus. FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of the image forming unit.
図1に示すように、画像形成装置100は、中間転写ベルト9に沿って画像形成部PY、PM、PC、PKを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。画像形成部PYでは、感光ドラム1Yにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト9に転写される。画像形成部PMでは、感光ドラム1Mにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト9に転写される。画像形成部PC、PKでは、感光ドラム1C、1Kにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト9に転写される。ベルトクリーニング装置18は、中間転写ベルト9にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト9に付着した転写残トナーを回収する。
As shown in FIG. 1, the
中間転写ベルト9に転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて、記録材Pへ一括二次転写される。分離ローラ15は、ピックアップローラ14が記録材カセット20から引き出した記録材Pを、1枚ずつに分離して、レジストローラ16へ送り出す。レジストローラ16は、中間転写ベルト9のトナー像にタイミングを合わせて記録材Pを二次転写部T2へ送り込む。対向ローラ10は接地電位に接続され、電源D2は、正極性の直流電圧を二次転写ローラ11に印加して、中間転写ベルト9上のトナー像を記録材Pへ移転させる。四色のトナー像を二次転写された記録材Pは、定着装置17で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外へ排出される。
The four-color toner images transferred to the
画像形成部PY、PM、PC、PKは、現像装置4Y、4M、4C、4Kで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、図2を参照して画像形成部PYについて説明し、他の画像形成部PM、PC、PKについては、重複する説明を省略する。
The image forming units PY, PM, PC, and PK are configured substantially the same except that the color of toner used in the developing
図2に示すように、画像形成部PYは、感光ドラム1Yを囲んで、コロナ帯電器2Y、露光装置3Y、現像装置4Y、一次転写ローラ5Y、ドラムクリーニング装置6Yを配置している。感光ドラム1Yは、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されており、所定のプロセススピードで矢印A方向に回転する。帯電装置2Yは、電源D3から負極性の電圧を印加されて、感光ドラム1Yの表面に荷電粒子を照射することにより、感光ドラム1Yの表面を一様な負極性の暗部電位VDに帯電する。
As shown in FIG. 2, the image forming unit PY surrounds the
露光装置3Yは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム1Yの表面に画像の静電像を書き込む。画像の静電像の解像度は、600dpi(ドット/インチ)である。
The
現像装置4Yは、トナーにキャリアを混合した現像剤を攪拌してトナーを負極性にキャリアを正極性に帯電させる。帯電した現像剤は、固定磁極4jの周囲で感光ドラム1Yとカウンタ方向に回転する現像スリーブ4sに穂立ち状態で担持されて、感光ドラム1Yを摺擦する。電源D4は、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ4sに印加して、現像スリーブ4sよりも相対的に正極性となった感光ドラム1Yの静電像へトナーを付着させて、静電像を反転現像する。
The developing
一次転写ローラ5Yは、中間転写ベルト9を押圧して、感光ドラム1Yと中間転写ベルト9との間に一次転写部TYを形成する。電源DYは、正極性の直流電圧を一次転写ローラ5Yに印加して、負極性に帯電した感光ドラム1Y上のトナー像を、一次転写部TYを通過する中間転写ベルト9へ一次転写させる。
The
二次転写ローラ11は、対向ローラ10に支持された中間転写ベルト9に当接して二次転写部T2を形成する。ドラムクリーニング装置6Yは、感光ドラム1Yにクリーニングブレードを摺擦させて、一次転写部TYを通過した感光ドラム1Yの表面に付着した転写残トナーを回収する。
The
<各色画像の色ずれ>
画像形成装置100は、色の異なるトナー像を重ね合わせてフルカラー画像を形成するので、色ずれの無い高品質の画像を得るために、中間転写ベルト9上で、各色のトナー像を正確に重ね合わせる必要がある。
<Color shift of each color image>
Since the
しかし、感光ドラム1Yの偏心、中心軸の傾き、中間転写ベルト9の駆動ローラ13の偏心、中心軸の傾き、中間転写ベルト9の端面のプロファイル、ステアリングローラの寄り制御などによって、各色画像の色ずれが生じることがある。
However, the color of each color image is controlled by the eccentricity of the
各色画像の重ね合わせの色ずれは、その方向により、中間転写ベルト9の幅方向にずれが生じる主走査方向の色ずれと、中間転写ベルト9の搬送方向にずれが生じる副走査方向の色ずれとに大別される。そして、主走査方向の色ずれと副走査方向の色ずれとは、それぞれ周期的な位置変動(AC成分)と、一定レベルの位置ずれ(DC成分)とを含んでいる。
The color misregistration of each color image is caused by the main scanning direction color misregistration in the width direction of the
一定レベルの位置ずれ(DC成分)に関しては、レジマークを感光ドラム1Y、1M、1C、1Kにそれぞれ形成して中間転写ベルト9に転写して、イメージセンサIS1、IS2を用いて位置ずれ量を実測している。主走査方向の色ずれに関しては、実測された位置ずれ量を相殺するように、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kに対する主走査方向の静電像の書き込み開始位置を調整している。副走査方向の色ずれに関しては、実測された位置ずれ量を相殺するように、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kに対する副走査方向の静電像の書き込み開始位置を調整している。
For a certain level of misalignment (DC component), registration marks are formed on the
一定レベルの位置ずれ(DC成分)を主走査方向と副走査方向との両方で低減することで、画像形成装置100は、出力画像の画像品質を大きく改善している。しかし、さらに高品質な画像を出力するためには、主走査方向と副走査方向との両方について、周期的な位置変動(AC成分)の低減を図る必要がある。
By reducing a certain level of positional deviation (DC component) in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, the
副走査方向の周期的な位置変動(AC成分)については、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kの間隔を駆動ローラ13の周長と等しくすることでかなり取り除くことができる。駆動ローラ13の回転速度の変動による中間転写ベルト9の搬送速度の変動パターンが感光ドラム1Y、1M、1C、1Kからのトナー像の転写について等しく再現されるからである。
Periodic position fluctuations (AC components) in the sub-scanning direction can be considerably removed by making the intervals between the
しかし、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kに形成されるトナー像の主走査方向の周期的な位置変動(AC成分)については、中間転写ベルト9に転写した調整用トナー像では、正確な変動量の検出が難しい。中間転写ベルト9の主走査方向の位置変動に伴うノイズ成分の分離が困難だからである。
However, the periodic position fluctuation (AC component) in the main scanning direction of the toner images formed on the
そこで、画像形成装置100では、主走査方向の周期的な位置変動(AC成分)による周期的な主走査方向の色ずれを低減するために、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kに色ずれ検出用の調整用トナー像を形成している。特許文献1に記載されるように、感光ドラム1Yに偏心があると、露光走査部(多面体ミラー)と感光ドラム1Y表面との距離が変動するため、感光ドラム1Yに描画される調整用トナー像の静電像に主走査方向のゆがみが生じる。図1に示すように、調整用トナー像は、イメージセンサIS1、IS2を用いて中間転写ベルト9上で検出される。イメージセンサIS1、IS2で求めた主走査方向の位置変動から、感光ドラムの回転周期の周期的変動を抽出して、露光装置3Y、3M、3C、3Kの書き込み開始タイミング制御にフィードバックしている。
Therefore, in the
そして、調整用トナー像は、感光ドラムの複数回転にわたって形成され、感光ドラムの予め定められた位相位置ごとのタイミングで繰り返し主走査方向の位置がサンプリングされる。そして、各々のサンプルタイミングにおける主走査方向の位置を複数回転にわたって加算することで、感光ドラムの回転周期以外の周波数成分を取り除いている。これにより、感光ドラムの回転周期における露光開始位置の主走査方向の変動の振幅及び位相を検出している。 The adjustment toner image is formed over a plurality of rotations of the photosensitive drum, and the position in the main scanning direction is repeatedly sampled at a timing for each predetermined phase position of the photosensitive drum. Then, the frequency components other than the rotation period of the photosensitive drum are removed by adding the positions in the main scanning direction at each sample timing over a plurality of rotations. As a result, the amplitude and phase of the fluctuation in the main scanning direction of the exposure start position in the rotation cycle of the photosensitive drum are detected.
図1に示すように、イメージセンサIS1、IS2は、画像形成部PY、PM、PC、PKの下流側で中間転写ベルト9に対向させて設置される。イメージセンサIS1、IS2は、露光、現像、一次転写のプロセスを経て中間転写ベルトに9上に形成された色ずれ補正のための調整用トナー像を読み取る。エンコーダEY、EM、EC、EKは、それぞれ感光ドラム1Y、1M、1C、1Kの回転位相の位置を検知する。
As shown in FIG. 1, the image sensors IS1 and IS2 are installed facing the
<中間転写ベルトの主走査方向の変動の影響>
図3は調整用トナー像の説明図である。図4はイメージセンサで検出した調整用トナー像の主走査方向の位置変動である。
<Influence of fluctuation in the main scanning direction of the intermediate transfer belt>
FIG. 3 is an explanatory diagram of an adjustment toner image. FIG. 4 shows the position variation of the adjustment toner image detected by the image sensor in the main scanning direction.
図3の(a)に示すように、直線の原画像の調整用トナー像の静電像を印字しても、図3の(b)に示すように、主走査方向にAC成分を持ったゆがんだ静電像が感光ドラム1Yに形成される。感光ドラム1Yに描画されたゆがんだ静電像がトナー像に現像されて中間転写ベルト9に転写されると中間転写ベルト9上にゆがんだ調整用トナー像が形成される。そして、中間転写ベルト9の回転に主走査方向の変動があると、感光ドラム1Yの偏心に起因する調整用トナー像の主走査方向の変動に中間転写ベルト9の寄り変動が重畳した状態で中間転写ベルト9にゆがんだ調整用トナー像が形成される。
As shown in FIG. 3 (a), even when an electrostatic image of the adjustment toner image of the straight original image is printed, it has an AC component in the main scanning direction as shown in FIG. 3 (b). A distorted electrostatic image is formed on the
図4に太線で示すように、感光ドラム1Yの2回転に相当する時間に、イメージセンサIS1、IS2が検出した調整用トナー像は、主走査方向に変動している。このとき、調整用トナー像の主走査方向の移動は、感光ドラム1Yの中心軸の偏心に起因する破線の変動パターンと、中間転写ベルト9の寄り変動パターンとを合成したものとなっている。破線の変動パターンは、感光ドラム1Yの偏心回転、みそすり回転、がたつきなど、感光ドラム1Yに起因する変動である。そして、点線の変動パターンは、中間転写ベルト9の一周の周期の成分(細線)と、中間転写ベルト9の回転を駆動する駆動ローラ13の1回転の周期の成分とを含んでいる。中間転写ベルト9の寄り変動パターンは、中間転写ベルト9の回転周期に対応する長周期成分(細線)に、駆動ローラ13の回転周期に対応する短周期成分が加算されている。
As indicated by a thick line in FIG. 4, the adjustment toner images detected by the image sensors IS1 and IS2 fluctuate in the main scanning direction during a time corresponding to two rotations of the
このような場合、太線で示される総合の変動を感光ドラムの各位相位置で加算しても、破線で示される感光ドラムの各位相位置での主走査方向の変動量を抽出できない。点線で示される中間転写ベルト9の主走査方向の変動が重畳しているため、破線の変動量を相殺できる露光開始タイミングから外れた位置に露光開始タイミングが設定されてしまう。感光ドラムの1/10回転ごとの位相位置に対応させたタイミングで調整用トナー像をイメージセンサIS1、IS2によりサンプリングして、感光ドラムの10回転分を加算しても、中間転写ベルト9の主走査方向の変動を十分に取り除くことができない。
In such a case, even if the total fluctuation indicated by the thick line is added at each phase position of the photosensitive drum, the fluctuation amount in the main scanning direction at each phase position of the photosensitive drum indicated by the broken line cannot be extracted. Since the fluctuation in the main scanning direction of the
特に、感光ドラムの周長(直径)が駆動ローラの周長(直径)の自然数倍に近い場合、感光ドラムに起因する主走査方向の変動の周波数と中間転写ベルト9の駆動ローラ13に起因する主走査方向の変動の周波数とが近くなる。この場合、特許文献1の方法では、感光ドラムに起因する変動を分離して抽出することが困難であり、設定された露光開始タイミングに大きな誤差を生じて画像の位置ずれ補正を正しくできない。
In particular, when the circumferential length (diameter) of the photosensitive drum is close to a natural number multiple of the circumferential length (diameter) of the driving roller, the frequency of fluctuation in the main scanning direction caused by the photosensitive drum and the driving
そこで、以下の実施例では、中間転写ベルト9の寄り変動を寄りセンサYSで独立に抽出して、イメージセンサIS1、IS2が検出した調整用トナー像の主走査方向の変動量から差し引いている。駆動ローラ13等に起因する中間転写ベルト9側の主走査方向の変動量を最初に差し引いた状態で感光ドラムの回転周期の主走査方向の変動パターンを抽出している。
Therefore, in the following embodiments, the deviation variation of the
このため、中間転写ベルト9の寄り変動に感光ドラムの回転周期に近い周波数成分が含まれていても、感光ドラムに起因する主走査方向の変動を正確に抽出できる。さらに、中間転写ベルト9の寄り変動を分離する必要が無いので、加算する繰り返しの回数を減らして、トナー使用量の低減および調整モードの所要時間の短縮が可能である。
For this reason, even if the shift of the
以下の実施例では、画像形成部PYに関する制御のみを説明するが、画像形成部PM、PC、PKについても同様に実施例1の制御が実行されている。 In the following embodiment, only the control related to the image forming unit PY will be described, but the control of the first embodiment is similarly executed for the image forming units PM, PC, and PK.
<実施例1>
図5は画像形成装置の制御系のブロック図である。図6は中間転写ベルトに転写された調整用トナー像の説明図である。図7は調整用トナー像のサンプリング制御のフローチャートである。図8は中間転写ベルトの寄り位置のサンプリング制御のフローチャートである。図9は調整用トナー像の説明図である。
<Example 1>
FIG. 5 is a block diagram of a control system of the image forming apparatus. FIG. 6 is an explanatory diagram of the adjustment toner image transferred to the intermediate transfer belt. FIG. 7 is a flowchart of the sampling control of the adjustment toner image. FIG. 8 is a flowchart of the sampling control of the shift position of the intermediate transfer belt. FIG. 9 is an explanatory diagram of an adjustment toner image.
図1に示すように、実施例1では、感光ドラム1Yの直径をDとし、駆動ローラ13の直径をdとし、特定の自然数をnとするとき、「0.8<D/(n×d)<1.2」の関係が成立している。このため、調整用トナー像の主走査方向の変動から駆動ローラ13の回転周期の成分を除去し難い。
As shown in FIG. 1, in Example 1, when the diameter of the
静電像形成手段の一例である露光装置3Yは、画像の静電像の主走査方向の位置調整を行うための調整用静電像を感光ドラム1Yの主走査方向の所定位置に書き込み可能である。
The
ベルト部材の一例である中間転写ベルト9は、調整用静電像を現像した調整用トナー像を感光ドラム1Yから転写可能に配置されている。
The
第一検出手段の一例であるイメージセンサIS1、IS2は、感光ドラム1Yから転写された中間転写ベルト9上の調整用トナー像を、中間転写ベルト9を張架する支持回転体の一例である駆動ローラ13に近接した位置で検出する。イメージセンサIS1、IS2は、調整用トナー像の主走査方向位置情報を出力する。
Image sensors IS1 and IS2, which are examples of first detection means, are driving that is an example of a support rotating body that stretches the
第二検出手段の一例である寄りセンサYSは、中間転写ベルト9を、駆動ローラ13に近接した位置で検出して中間転写ベルト9の主走査方向位置情報を出力する。
A shift sensor YS, which is an example of a second detection unit, detects the
制御手段の一例である制御部101は、感光ドラム1Yの複数の位相位置における画像の静電像の主走査方向の形成位置と主走査方向の形成倍率の少なくとも一方を調整する調整モードを実行可能である。調整モードでは、調整用トナー像の主走査方向位置情報と中間転写ベルト9の主走査方向位置情報との差分量を、感光ドラム1Yの複数の位相位置に対応させてそれぞれ積算することにより、感光ドラム1Yの回転周期の変動を抽出する。そして、副走査方向の各位置における積算結果に基づいて露光位置、あるいは露光倍率の補正データを取得する。
The
制御部101は、調整モードに先立たせて、中間転写ベルト9の主走査方向位置情報を、中間転写ベルト9の複数の位相位置に対応させてそれぞれ積算して中間転写ベルト9の主走査方向位置情報の補正データを取得する。制御部101は、補正データを用いて補正した中間転写ベルト9の主走査方向位置情報を用いて差分量を求める。
Prior to the adjustment mode, the
中間転写ベルト9は、テンションローラ12、対向ローラ10、及び駆動ローラ13に掛け渡して支持され、駆動ローラ13に駆動されて矢印B方向に回転する。中間転写ベルト9の寄り方向の位置決めは、中間転写ベルト9のベルトエッジに形成されたリブを駆動ローラ13等の端面に係止して行っている。
The
寄りセンサYSは、中間転写ベルト9の寄り変動を検出するセンサである。寄りセンサYSは、中間転写ベルト9の奥側の縁に近接して配置され、中間転写ベルト9の縁の位置をリニアCCDセンサで読み取って中間転写ベルト9の主走査方向位置情報の電気信号を出力する。
The deviation sensor YS is a sensor that detects deviation fluctuation of the
図5に示すように、制御部101は、本発明の動作を制御する。書き込み制御部102は、露光装置(レーザーユニット)3Yを制御してレーザー露光の書き込み開始位置の制御をおこなう。画像記憶部103は、イメージセンサIS1、IS2が読み込んだ調整用トナー像の画像データを記憶する。寄り記憶部104は、寄りセンサYSが検出した中間転写ベルトの寄り量を記憶する。サンプリング制御部105は、イメージセンサIS1、IS2による調整用トナー像の検出タイミングと、感光ドラム1Yへの補正書き込みのためのタイミングを生成する。サンプリング制御部105は、エンコーダEYの相信号(Z相およびAまたはB相)を受けて、画像記憶部103、寄り記憶部104、書き込み制御部102にタイミング信号を送る。
As shown in FIG. 5, the
図6の(a)に示すように、感光ドラム1Yに偏心や傾きが無く、中間転写ベルト9に寄り変動が無い場合、中間転写ベルト9には直線状の調整用トナー像が観察される。図6の(b)に示すように、感光ドラム1Yに偏心や傾きがある場合、又は中間転写ベルト9に寄り変動が有る場合、中間転写ベルト9には曲線状の調整用トナー像が観察される。
As shown in FIG. 6A, when the
図5を参照して図7に示すように、制御部101は、寄りセンサYSを用いて中間転写ベルト9のエッジプロファイルを取得した後に、イエローの調整用トナー像をイメージセンサIS1、IS2によりサンプリングする。エッジプロファイルは、寄りセンサYSの出力に含まれる中間転写ベルト9の回転周期の誤差成分を取り除くため補正データである。
As shown in FIG. 7 with reference to FIG. 5, after acquiring the edge profile of the
制御部101は、画像生成部PYが調整用トナー像の静電像の書き込みを開始すると、サンプリング制御部105に指令を出して、感光ドラム1YのエンコーダEYがZ相を検出するまで待つ(s1のNo)。Z相は、感光ドラム1Yの一周について1回出力される基準パルスである。
When the image generation unit PY starts writing the electrostatic image of the adjustment toner image, the
制御部101は、Z相を見つけると(s1のYes)、イメージセンサIS1、IS2に調整用トナー像が到達するまでのディレイ時間を待つ(s2)。ディレイ時間TDは、感光ドラム1Yの静電像書き込み位置から一次転写部までの感光ドラム1Yの回転時間Txと一次転写部からイメージセンサIS1、IS2までの中間転写ベルト9の回転時間Tyの和である。
When the
ここで、感光ドラム1Yの回転時間Txは、プロセス速度を300mm/sec、感光ドラム1Yの直径を80mmとすると、感光ドラム1Yの約半周に相当する0.42秒である。感光ドラム1Y、1M、1C、1K間の距離をそれぞれ250mmとし、感光ドラム1Kの一次転写部からイメージセンサIS1、IS2までの距離を同じく250mmとする。このとき、感光ドラム1Yの一次転写部からイメージセンサIS1、IS2までの距離は、合計で1000mmとなる。中間転写ベルト9の回転時間Tyは、1000mmをプロセス速度300mmで除して約3.33秒である。よってディレイ時間TDは、合計で0.42秒+3.33秒=3.75秒となる。
Here, when the process speed is 300 mm / sec and the diameter of the
制御部101は、ディレイ時間TDが経過すると、調整用トナー像がイメージセンサIS1、IS2に到達するので、感光ドラム1Yの一周分のサンプリングタイミング信号を生成する(s3)。
When the delay time TD elapses, the
ここで、感光ドラム1Yに起因する主走査方向の変動の周波数は、感光ドラム1Yの周長をプロセス速度で除して、約1Hzとその逓倍波であり数Hzまで検出できればよい。正弦波と想定すれば一周期で数十個のサンプリングで十分であるため、ここでは、10度置きに1周期を36分割してサンプリングする。また、感光ドラム1Yの回転周期のサンプリング1セットの繰り返し回数nを10として、感光ドラム1Yの10回転にわたって主走査方向の変動を繰り返しサンプリングする。
Here, the frequency of fluctuation in the main scanning direction caused by the
制御部101は、感光ドラム1Yの一周分のサンプリング信号を発生したら(s3)、n周すなわち10周したか否かをチェックする(s4)。制御部101は、10周に達していなければ(s4のNo)サンプリングを続行する(s3)。10周に達したら(s4のYes)サンプリングを終了する。画像記憶部103は、サンプリング信号を受けて、イメージセンサIS1、IS2の検出画像データをサンプリングして記憶する。
When generating the sampling signal for one rotation of the
なお、イエローの画像形成部PY以外の画像形成部PM、PC、PKでは、ディレイ時間TDを上記の距離によって異ならせて、画像形成部PYと同様にサンプリング信号が生成されて、イメージセンサIS1、IS2の検出画像データがサンプリングされる。 Note that in the image forming units PM, PC, and PK other than the yellow image forming unit PY, the sampling time is generated in the same manner as the image forming unit PY by changing the delay time TD depending on the distance, and the image sensors IS1, The detected image data of IS2 is sampled.
図5を参照して図8に示すように、制御部101は、中間転写ベルト9の寄り変動を、イエローの調整用トナー像のそれぞれのサンプリング位置に対応させた位相位置にて、寄りセンサYSによりサンプリングする。制御部101は、画像生成部PYが調整用トナー像の静電像の書き込みを開始すると、サンプリング制御部105に指令を出して、感光ドラム1YのエンコーダEYがZ相を検出するまで待つ(s11のNo)。
As shown in FIG. 8 with reference to FIG. 5, the
制御部101は、Z相を見つけると(s11のYes)、感光ドラム1Yの静電像書き込み位置から一次転写部までの感光ドラム1Yの回転時間Txのディレイ時間を待つ(s12)。上述したように、感光ドラム1Yの回転時間Txは、感光ドラム1Yの約半周に相当する0.42秒である。
When the
制御部101は、ディレイ時間TDが経過すると、調整用トナー像が一次転写部に到達するので、感光ドラム1Yの一周分のサンプリングタイミング信号を生成する(s13)。
When the delay time TD elapses, the
サンプリングは、後で計算し易いように、イメージセンサIS1、IS2と同じ間隔である10度置きの一周期36サンプリングとする。一周期のサンプリングの繰り返し回数nも、イメージセンサIS1、IS2による検出と合わせて10周分とする。 Sampling is performed at an interval of 36 degrees, which is the same interval as that of the image sensors IS1 and IS2, for easy calculation later. The number of repetitions n of sampling in one cycle is also 10 rounds together with the detection by the image sensors IS1 and IS2.
制御部101は、感光ドラム1Yの一周分のサンプリング信号を発生したら(s13)、n周すなわち10周したか否かをチェックする(s14)。制御部101は、10周に達していなければ(s14のNo)サンプリングを続行する(s13)。10周に達したら(s14のYes)サンプリングを終了する。寄り記憶部104は、サンプリング信号を受けて、寄りセンサYSが検出した寄り検出データをサンプリングして記憶する。
When generating the sampling signal for one rotation of the
図9に示すように、イメージセンサIS1(IS2)によって、図6の(b)に示す調整用トナー像がサンプリングされる。エンコーダEYによってZ相が認識されて、ディレイ時間TDを経た後、感光ドラム1Yの1周目から10週目まで、サンプリング信号によってイメージセンサIS1(IS2)の撮像データがサンプリングされる。また、寄りセンサYSを用いてサンプリングした寄り変動量のデータもディレイ時間は異なるが図9と同様に取得されている。
As shown in FIG. 9, the adjustment toner image shown in FIG. 6B is sampled by the image sensor IS1 (IS2). After the Z phase is recognized by the encoder EY and after a delay time TD, the image data of the image sensor IS1 (IS2) is sampled by the sampling signal from the first round to the tenth week of the
なお、図9中の変動量は、主走査方向の基準位置に対する調整用トナー像の変動量をプロットしたものであり、サンプリングした撮像データそのものではない。 Note that the fluctuation amount in FIG. 9 is a plot of the fluctuation amount of the adjustment toner image with respect to the reference position in the main scanning direction, and is not sampled imaging data itself.
描画位置解析部106は、これらのサンプリングの終了後、感光ドラム1Yの同一書き込み位置ごとに調整用トナー像の変動量から中間転写ベルト9の寄り変動量を差し引いたデータを加算して平均を取って、感光ドラム1Yに同期しない成分を相殺する。これにより、感光ドラム1Yに起因する主走査方向の変動のみ(図4中の破線)が抽出される。制御部101は、描画位置解析部106の解析結果に基づいて、感光ドラム1Yに起因する主走査方向の変動のみを相殺するように、感光ドラム1Yのそれぞれの位相位置における露光装置3Yの静電像書き込み開始位置を主走査方向に修正する。
After the end of these samplings, the drawing
描画位置解析部106は、記憶された調整用トナー像の画像データと中間転写ベルトの寄り検出データとから、感光ドラム1Yに起因する主走査方向の変動量を抽出する。上述したように、適切なディレイ時間でサンプリングが行われているので、記憶されたデータは感光ドラム1YのZ相と同期がとれている。よって、サンプリングしたデータを、それぞれ主走査方向の基準位置からの変動量に換算し、画像データを換算した主走査方向の変動量から寄り検出データを換算した寄り量を減算すれば、中間転写ベルト9の寄り変動の成分が相殺される。
The drawing
上述した中間転写ベルト9のエッジプロファイルは、調整用トナー像を形成しない状態で、寄りセンサYSの出力を中間転写ベルト9の各位置で複数回サンプリングして平均した中間転写ベルト9の回転周期の変動量である。調整用トナー像をサンプリングする際の寄りセンサYSの出力は、中間転写ベルト9のエッジプロファイルを差し引いて用いられる。
The edge profile of the
実施例1では、調整用トナー像を中間転写ベルト9に転写してイメージセンサIS1、IS2にて読み取る。そして、読み取り情報から感光ドラム1Yに起因する主走査方向の変動成分を抽出する際に、中間転写ベルト9の寄り量情報を、調整用トナー像から読み取った主走査方向の変動量情報から減算する。調整用トナー像の読み取りから得られる変動値から中間転写ベルト9の寄りセンサYSの読み取り値を減算する。
In Example 1, the adjustment toner image is transferred to the
実施例1の調整モードによれば、感光ドラム1Yに起因する変動の周波数と外乱となる駆動ローラ13に起因する変動の周波数とが近い場合でも、調整用トナー像の読み取りデータから感光ドラム1Yに起因する主走査方向の変動成分の抽出が困難とならない。
According to the adjustment mode of the first embodiment, even when the frequency of fluctuation caused by the
実施例1の調整モードによれば、感光ドラム起因の変動を抽出する際に、寄り変動の成分を減算しているので、少ない周回数のサンプリングでも変動量を正確に抽出できる。サンプリング時間を短縮することで、トナーの消費量を減らすことができるとともに、調整モードの実行時間が短縮される。 According to the adjustment mode of the first embodiment, when the fluctuation due to the photosensitive drum is extracted, the shift fluctuation component is subtracted, so that the fluctuation amount can be accurately extracted even by sampling with a small number of rotations. By shortening the sampling time, toner consumption can be reduced and the execution time of the adjustment mode is shortened.
なお、説明中、サンプリング間隔を36分割としたが、このタイミングは、Z相からのディレイ時間TDがまもられればこの限りでなく、一定の時間間隔を取ってサンプリングできればよい。走査線書き込みにおける主走査方向の位置補正は、テーブル方式でもよく、実施例2のように関数化して、その都度計算する方式でもよい。 In the description, the sampling interval is divided into 36. However, this timing is not limited to this as long as the delay time TD from the Z phase is secured, and it is only necessary to perform sampling at a constant time interval. The position correction in the main scanning direction in the scanning line writing may be a table method or a method of calculating each time as a function as in the second embodiment.
<実施例2>
実施例2では、実施例1における描画位置解析部106の動作を、数式を用いて実行する。また、イメージセンサIS1、IS2は、2個存在するが、処理は同じなので、イメージセンサIS1の処理のみを説明する。
<Example 2>
In the second embodiment, the operation of the drawing
画像記憶部103に記憶された調整用トナー像の画像データを基準位置からの変動量に換算した36×10個の値を次式のように定める。
ID1、ID2、・・・・IDn・・・・ID360 ・・・(1)
36 × 10 values obtained by converting the image data of the toner image for adjustment stored in the
ID1, ID2, ... IDn ... ID360 (1)
寄り記憶部104に記憶された中間転写ベルト9の寄り検出データを基準位置からの寄り量に換算した36×10個の値を次式のように定める。
YD1、YD2、・・・・YDn・・・・YD360 ・・・(2)
36 × 10 values obtained by converting the shift detection data of the
YD1, YD2, ... YDn ... YD360 (2)
ここで、読み取り位置は、感光ドラムから距離L離れているので、その間に中間転写ベルトが主走査方向に動いてしまう。そこで、今取得した寄り位置データを読み取り位置の位相差分ずらして加算すれば、書き込み位置から変動した分が補正される。1周は36データであるから、位相差分のデータ数jは、int()を括弧内の整数部分を示す関数として、次式で表される。
j=int(L/πd×36)
Here, since the reading position is a distance L from the photosensitive drum, the intermediate transfer belt moves in the main scanning direction during that time. Therefore, if the acquired shift position data is added with the phase difference of the reading position shifted, the amount of fluctuation from the writing position is corrected. Since one round is 36 data, the number j of phase difference data is expressed by the following equation, where int () is a function indicating an integer part in parentheses.
j = int (L / πd × 36)
(1)式の基準位置からの変動量から(2)式を補正した基準位置からの寄り量をYDCnとすると、寄り量YDCnは、n+jを360で割った余りを示す関数「mod(n+j,360)」を用いて、次式で表される。
YDCn=YDn−YD・mod(m+j,360)
Assuming that the amount of deviation from the reference position obtained by correcting equation (2) from the amount of variation from the reference position of equation (1) is YDCn, the amount of deviation YDCn is a function “mod (n + j, 360) ”is expressed by the following equation.
YDCn = YDn-YD.mod (m + j, 360)
上記のように求めたYDCnをYDnの代わりに用いて式(3)を計算すればよい。描画位置解析部106は、基準位置からの寄り量YDCnを、n=1〜360において順番に減算して次式の演算を実行する。
FDn=IDn−YDCn ・・・(3)
Equation (3) may be calculated using YDCn obtained as described above instead of YDn. The drawing
FDn = IDn-YDCn (3)
(3)式のFDnは、寄りの成分が除去された、感光ドラム起因の主走査方向の変動量となる。 The FDn in the expression (3) is a fluctuation amount in the main scanning direction due to the photosensitive drum from which the close component is removed.
描画位置解析部106は、(3)式の計算が終了すると、感光ドラム1Yの同一位相位置ごとに10回転分を加算して平均をとることにより、感光ドラム1Y以外の外乱成分を相殺する。すなわち、360個のデータを36置きに加算して10で割る。
When the calculation of the expression (3) is completed, the drawing
式(4)におけるmは、一周を36分割した1から36までの数である。このようにして計算したFDA1〜FDA36は、感光ドラム起因の主走査方向の変動量を表わしている。 M in the formula (4) is a number from 1 to 36 obtained by dividing one round into 36. FDA1 to FDA36 calculated in this way represent the fluctuation amount in the main scanning direction caused by the photosensitive drum.
図6の(b)に示すように、色ずれ検知用の調整用トナー像は、感光ドラム1Yの両端近傍にあり、画像センサIS1、IS2は、中間転写ベルト9の幅方向の両側に装備している。よって、イメージセンサIS1、IS2から得られた主走査方向の変動量から各色それぞれのずれ量が得られる。描画位置解析部106は、以下のずれ量を求めて制御部101に伝達する。
イエロー FDAY1m、FDAY2m
マゼンタ FDAM1m、FDAM2m
シアン FDAC1m、FDAC2m
ブラック FDAK1m、FDAK2m
As shown in FIG. 6B, the adjustment toner image for color misregistration detection is in the vicinity of both ends of the
Yellow FDAY1m, FDAY2m
Magenta FDAM1m, FDAM2m
Cyan FDAC1m, FDAC2m
Black FDAK1m, FDAK2m
ここで、イメージセンサIS1側がレーザースキャンの開始側とすると、FDAY1mの値は、書出し位置の補正に符号を反転してそのまま使うことができる。露光装置(レーザーユニット)3Yの補正値、すなわち書出し位置の補正量は次式となる。
イエロー −FDAY1m
マゼンタ −FDAM1m ・・・(5)
シアン −FDAC1m
ブラック −FDAK1m
Here, if the image sensor IS1 side is the laser scanning start side, the value of FDAY1m can be used as it is with the sign inverted for correction of the writing position. The correction value of the exposure apparatus (laser unit) 3Y, that is, the correction amount of the writing position is expressed by the following equation.
Yellow -FDAY1m
Magenta-FDAM1m (5)
Cyan -FDAC 1m
Black -FDAK1m
また、FDAY2m−FDY1mは静電像の描画の走査線長の変動を表わしているため、走査線の両端間の長さの基準値をLとすると次式は、走査線方向の収縮(拡大)率を表している。
MYm=(FDAY2m−FDY1m+L)/L ・・・(6)
Further, since FDAY2m-FDY1m represents the fluctuation of the scanning line length for drawing an electrostatic image, if the reference value of the length between both ends of the scanning line is L, the following expression is contracted (enlarged) in the scanning line direction. Represents the rate.
MYm = (FDAY2m−FDY1m + L) / L (6)
よって、走査線方向の収縮(拡大)の補正値は、MYmの逆数である。
1/MYm=L/(FDAY2m−FDY1m+L) ・・・(7)
Therefore, the correction value for contraction (enlargement) in the scanning line direction is the reciprocal of MYm.
1 / MYm = L / (FDAY2m−FDY1m + L) (7)
制御部101は、画像形成の開始に先立たせて、書き込み制御部102に補正値(6)、(7)を伝達する。書き込み制御部102は、伝達された補正値(6)、(7)でレーザー描画の書出し位置と倍率を補正して、レーザー描画の走査線の主走査方向の位置と長さを制御する。
The
図10に示すように、書き込み制御部102における1回転36個の補正値の切り替えは、サンプリング制御部105の信号に従って行われる。Z相は感光ドラム1Yの相の基準信号であり、上述の補正値はZ相に同期して取られており、一周を36分割しているので、上述サンプリングを行ったときと同じ間隔で切り替えればよい。Z相を認識すると1番目の補正値を選択し、以下順番に36番目まで補正値を切り替えて、36番目の後は1番目に戻る。
As shown in FIG. 10, switching of 36 correction values per rotation in the
実施例2では、他の画像形成部PM、PC、PKの感光ドラム1M、1C、1Kに関しても同様の動作を行うことにより、感光ドラムに起因する画像の主走査方向の変動を補正して、各色の色ずれを低減させている。
In the second embodiment, the same operation is performed on the
実施例2では、調整用トナー像の画像データのサンプリング時間間隔と画像形成時の補正値の切り替え時間間隔とを同じにしているが、この限りでなく、2回に1回のタイミング等、自由に設定してもよい。 In the second embodiment, the sampling time interval of the image data of the adjustment toner image and the correction value switching time interval at the time of image formation are the same. May be set.
<実施例3>
図1に示すように、実施例3では、イメージセンサIS1、IS2に近接する支持回転体は、傾動して中間転写ベルト9を寄り制御するステアリングローラである。寄りセンサYSは、中間転写ベルト9の寄り制御に用いる中間転写ベルト9の寄り量を検出するセンサを兼ねている。
<Example 3>
As shown in FIG. 1, in the third embodiment, the support rotating body adjacent to the image sensors IS1 and IS2 is a steering roller that tilts and controls the
実施例3では、実施例1における駆動ローラ13は、中間転写ベルト9の回転に従動して回転するステアリングローラ(13)である。実施例1、2では、寄りセンサYSは、調整モードを実行するための専用のセンサであったが、実施例3では、ステアリングローラ(13)の傾動量にフィードバックされる中間転写ベルト9の寄り量を検出するステアリング用センサを兼ねている。図示しないベルト寄り制御部は、寄りセンサYSが検出した中間転写ベルト9の寄り量を相殺するようにステアリングローラの傾動量をリアルタイムに変更して、中間転写ベルト9の寄りの変動が大きくならないように制御している。
In the third embodiment, the driving
実施例3では、既存の寄りセンサYSを用いて中間転写ベルト9の主走査方向の寄り変動を測定するため、専用の寄りセンサYSを設ける必要がない。
In the third embodiment, since the deviation variation in the main scanning direction of the
<実施例4>
実施例1、2では、感光ドラム1Yの主走査方向の所定位置を周回するように直線状の調整用トナー像を形成した。しかし、調整用トナー像は、直線状のものには限らない。例えば、測定に必要な位相位置をカバーするような破線状の調整用トナー像を採用してもよい。
<Example 4>
In Examples 1 and 2, a linear adjustment toner image was formed so as to go around a predetermined position of the
あるいは、主走査方向に開いたV字状の間欠的な調整用トナー像を採用してもよい。主走査方向に開いたV字状の間欠的な調整用トナー像は、2つの画像形成部のトナー像の一定量の位置ずれ(DC成分)を測定するためのレジマークとして広く用いられている。レジマークとして用いられているV字パターンの調整用トナー像であれば、通常の反射式の光学式センサでも主走査方向と副走査方向の位置ずれを測定することができる。 Alternatively, a V-shaped intermittent adjustment toner image opened in the main scanning direction may be employed. The V-shaped intermittent adjustment toner image opened in the main scanning direction is widely used as a registration mark for measuring a certain amount of positional deviation (DC component) of the toner images of the two image forming units. . In the case of a V-shaped pattern adjustment toner image used as a registration mark, an ordinary reflective optical sensor can also measure the positional deviation between the main scanning direction and the sub-scanning direction.
<実施例5>
図11は実施例5の画像形成装置の部分的な構成の説明図である。図11に示すように、像担持体の一例である感光ドラム1Y、1M、1C、1Kは、駆動ローラ13の周長と等しい間隔を置いて中間転写ベルト9の回転方向に複数配置されている。駆動ローラ13の直径をdとし、調整用トナー像の転写位置からイメージセンサIS1、IS2の検出位置までの距離をLとするとき、「0.4<L/(π×d)<0.6」である。すなわち、実質的に0.5とみなせて中間転写ベルト9の副走査方向の変動が逆位相の誤差となる範囲である。
<Example 5>
FIG. 11 is an explanatory diagram of a partial configuration of the image forming apparatus according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 11, a plurality of photosensitive drums 1 </ b> Y, 1 </ b> M, 1 </ b> C, and 1 </ b> K, which are examples of image carriers, are arranged in the rotation direction of the
図1に示すように、実施例1の画像形成装置100では、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kは、駆動ローラ13の周長の整数倍と等しい間隔を置いて中間転写ベルト9の回転方向に複数配置されている。具体的には、駆動ローラ13の直径をdとしたとき、画像形成部PY、PM、PC、PKの間隔を等しくπdに設定してある。駆動ローラ13の周長ごとに繰り返される駆動ローラ13の偏心や傾きによる中間転写ベルト9の主走査方向及び副走査方向の色ずれが等しい状態で、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kからトナー像が一次転写されるからである。
As shown in FIG. 1, in the
そして、感光ドラム1Kの一次転写部からイメージセンサIS1、IS2までの中間転写ベルト9に沿った距離Lを、次式のように設定している。駆動ローラ13の周長ごとに繰り返される駆動ローラ13の偏心や傾きによる中間転写ベルト9の主走査方向及び副走査方向の色ずれが等しい状態で、感光ドラム1Kを通過した調整用トナー像がイメージセンサIS1、IS2に検出されるからである。
L=πd
A distance L along the
L = πd
しかし、図11に示すように、実施例5の画像形成装置では、中間転写ベルト9の周長を短縮して小型化するために、感光ドラム1Kの一次転写部からイメージセンサIS1、IS2までの中間転写ベルト9に沿った距離Lを次式のように設定している。
L=πd/2
However, as shown in FIG. 11, in the image forming apparatus of Example 5, in order to shorten the circumference of the
L = πd / 2
この場合、駆動ローラ13の周長ごとに繰り返される駆動ローラ13の偏心や傾きによる中間転写ベルト9の主走査方向及び副走査方向の色ずれがちょうど反転した状態で、感光ドラム1Kを通過した調整用トナー像がイメージセンサIS1、IS2に検出される。このため、中間転写ベルト9に起因するトナー像の主走査方向の歪みが大きくなる。
In this case, the adjustment that has passed through the
このような場合でも、実施例1、2の調整モードを実行することで、中間転写ベルト9の主走査方向の変動も併せて取り除くように、静電像の書き込み開始位置を調整することができる。その結果、図3の(b)に示すように、画像のトナー像の歪みが大きく現れた画像を図3の(a)に示すように、画像のトナー像の歪みを目立たなくすることができた。
Even in such a case, by executing the adjustment modes of the first and second embodiments, the writing start position of the electrostatic image can be adjusted so that the fluctuation in the main scanning direction of the
1Y、1M、1C、1K 感光ドラム
3Y、3M、3C、3K 露光装置
4Y、4M、4C、4K 現像装置
5Y、5M、5C、5K 一次転写ローラ
9 中間転写ベルト、10 二次転写対向ローラ
11 二次転写ローラ、12 テンションローラ
13 駆動ローラ
101 制御部、106 描画位置解析部
IS1、IS2 イメージセンサ
YS 寄りセンサ、EY エンコーダ
1Y, 1M, 1C, 1K Photosensitive drums 3Y, 3M, 3C,
Claims (5)
調整用静電像を前記像担持体の主走査方向の所定位置に書き込み可能な静電像形成手段と、
前記調整用静電像を現像した調整用トナー像を前記像担持体から転写可能に配置されたベルト部材と、を備えた画像形成装置において、
前記像担持体から転写された前記ベルト部材上の前記調整用トナー像の主走査方向位置を検出する第一検出手段と、
前記ベルト部材の主走査方向位置を検出する第二検出手段と、
前記像担持体の副走査方向の各位置に前記調整用トナー像が複数回形成されるように前記調整用静電像を描きこませ、前記各位置に形成され前記第一検出手段によって検出された前記調整用トナー像の主走査方向における基準位置に対する変動量から、前記各位置に形成された前記調整用トナー像が前記ベルト部材に転写された時点での前記ベルト部材の主走査方向における変動量を除き、前記各位置について前記調整用トナー像が形成された回数にわたって積算したものを相殺するように、前記像担持体の副走査方向の各位置における出力画像に対応する静電像の主走査方向の形成位置と形成倍率の少なくとも一方を調整する調整モードを実行可能な制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
An electrostatic image forming means can be written into the electrostatic image for adjustment a predetermined position in the main scanning direction of the image bearing member,
An image forming apparatus comprising: a belt member arranged to transfer an adjustment toner image obtained by developing the adjustment electrostatic image from the image carrier;
First detection means for detecting a position in the main scanning direction of the adjustment toner image on the belt member transferred from the image carrier;
A second detecting means for detecting a main scanning direction position of the belt member,
The adjustment electrostatic image is drawn so that the adjustment toner image is formed a plurality of times at each position in the sub-scanning direction of the image carrier, and is formed at each position and detected by the first detection means. Further, the fluctuation in the main scanning direction of the belt member at the time when the adjustment toner image formed at each position is transferred to the belt member from the fluctuation amount of the adjustment toner image with respect to the reference position in the main scanning direction . The main image of the electrostatic image corresponding to the output image at each position in the sub-scanning direction of the image carrier so as to cancel out the amount accumulated over the number of times the adjustment toner image is formed at each position, except for the amount. An image forming apparatus comprising: a control unit capable of executing an adjustment mode for adjusting at least one of a forming position in a scanning direction and a forming magnification.
前記ベルト部材を支持して回転する支持回転体を備え、 A support rotating body that supports and rotates the belt member;
前記像担持体の直径をDとし、前記支持回転体の直径をdとすると、ある自然数nについて、0.8<D/(n×d)<1.2の関係が成り立つことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 When the diameter of the image carrier is D and the diameter of the support rotating body is d, a relationship of 0.8 <D / (n × d) <1.2 holds for a certain natural number n. The image forming apparatus according to claim 1.
前記第二検出手段は、前記ベルト部材の寄り制御に用いる前記ベルト部材の寄り量を検出するセンサを兼ねていることを特徴とする請求項2又は3記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, wherein the second detection unit also serves as a sensor that detects a shift amount of the belt member used for the shift control of the belt member.
前記制御手段は、前記調整モードにおいて、前記補正データを用いて補正した前記ベルト部材の主走査方向における変動量を用いて前記調整用トナー像の主走査方向における基準位置に対する変動量と比較することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の画像形成装置。 Said control means, by bereaved the adjustment mode, the main scanning direction position location of the belt member, wherein each integrated to in correspondence to a plurality of phase position of the belt member in the main scanning direction position location of said belt member Get correction data,
Wherein, in the adjustment mode, it compares the amount of change with respect to the reference position in the main scanning direction of the adjusting toner image using the amount of variation in the main scanning direction of the belt member that has been corrected using the correction data The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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