JP6261319B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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[画像形成装置]
図1は、本実施形態における画像形成装置の概略構成図である。なお、参照符号の末尾の英文字Y、M、C及びKは、それぞれ、当該部材がイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像の形成に関する部材であることを示している。以下の説明において色を区別する必要が無い場合には、末尾の英文字Y、M、C及びKを除いた参照符号を使用する。まず、画像形成装置の構成について説明する。
図2は、画像形成装置の制御ブロック図である。図2を用いて、画像形成装置の制御方法について説明する。
図3は、各プロセス手段への高圧電源の供給系統を示す高圧電源の構成図である。図3を用いて、高圧電源の供給について説明する。
図4は、図3の高圧電源における一次転写高圧電源回路43の回路構成を示した図である。なお、以下の説明においては一次転写高圧電源回路43の回路を用いて静電潜像を検出する方法を一例として説明するが、帯電高圧電源回路41、現像高圧電源回路42についても同様に検出することが可能である。
次に、トナー像を用いた色ずれ補正について説明する。中間転写ベルト17上に図5のようなトナー像による色ずれ検出パターン60を形成する。そして中間転写ベルト17上に設置された、色ずれ検出センサ20で色ずれ検出パターン60を検出する。図5に示す例では、ブラック(K)のトナー像を基準として、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のトナー像との相対的な位置を計測する。これにより、相対的な色ずれ量を算出し、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の画像を形成するタイミングを変更することで、色ずれ補正を行っている。トナー像を用いた色ずれ補正は既に広く知られた技術であるため、詳細な説明については省略する。
静電潜像を用いた色ずれ補正を行う前に、前述したトナー像(色ずれ検出パターン60)を用いた色ずれ補正を実施し、色ずれ量を小さくする。そして、色ずれ量を小さくした状態で、レーザスキャナ11からのレーザ光を照射し、色ずれ補正に用いる複数の静電潜像パターンからなる色ずれ補正用静電潜像61(以下、補正用静電潜像ともいう)を感光ドラム13上に形成する。この補正用静電潜像61がプロセス手段を通過する際の検出値に基づき、色ずれ補正を行うことができる。具体的には、補正用静電潜像61を形成したタイミングから、補正用静電潜像61が一次転写ローラ18の検出位置に到達するまで時間を、一次転写高圧電源回路43で電流の変化を検出することで測定し、色ずれ補正制御の基準値(基準時間)として設定する。この際、現像ローラ16は現像バイアスがオフされ、更には感光ドラム13から離間されていることが補正用静電潜像61を検出する上で望ましい。これはトナーが補正用静電潜像61に付着することで、感光ドラム13上の補正用静電潜像61がある部分とない部分での電位差が少なくなってしまうからである。とはいえ、補正用静電潜像61がある部分とない部分での電位差が十分に確保される状態であれば、補正用静電潜像61にトナーが付着している状態で検出することも可能である。
図6(a)は、補正用静電潜像61のパターンの概要を示した図である。ここでは、一例としてイエローの画像形成ステーションについて説明するが、他の色についても同様の制御を行うことが可能である。
図6(b)は、補正用静電潜像61が、プロセス手段としての一次転写ローラ18Yに到達した時の、電流検出回路54からの出力値を示したものである。図6(b)において縦軸は検出した電流変化を示す電圧を、横軸は時間を示したものである。横軸の1目盛は、レーザスキャナ11が1ラインを走査する時間となる。図6(b)では、補正用静電潜像61が一次転写ローラ18Yに到達したことで、時刻62において出力値が極小となり、その後出力値が大きくなる特性を示している。
次に、図7を用いて、補正用静電潜像61を用いた色ずれ補正の制御について説明する。まず、色ずれ補正の基準となる基準値取得処理について、図7(a)、図8を参照しながら説明する。基準値取得処理が開始されると、S101において、CPU331は先に説明したトナー像を用いた色ずれ補正を実施し、色ずれ量を少なくとも小さくする。なお、すでに色ずれ量が十分に小さくなっている状態であれば、このステップは省略することも可能である。S102において、CPU331はレーザスキャナ11による補正用静電潜像61を形成してから、一次転写ローラ18により補正用静電潜像61が検出されるまでの時間を計測するためのタイマーを起動させる。それに伴い電流検出回路54からの出力値を検出するために、サンプリングを開始する。S103において、CPU331はレーザスキャナ11により補正用静電潜像61を形成させる。ここでは図8に示すように、例えば15個の補正用静電潜像61を形成している。なお、補正用静電潜像61の数は15個に限定されるものではなく、感光ドラム13の周長や補正用静電潜像61の幅によって、適宜決定することが可能である。
次に、補正用静電潜像61の幅と間隔の制御について説明する。まず、図9を用いて、補正用静電潜像61の幅と間隔に対する検出電圧55の変化について説明する。図9(a)は、一次転写ローラ18側から感光ドラム13側を見た下面図である。感光ドラム13と一次転写ローラ18のニップ幅をDn、補正用静電潜像61の副走査方向の幅をDs、補正用静電潜像61と続いて形成される補正用静電潜像61の間隔をDiとする。この感光ドラム13と一次転写ローラ18、すなわち感光ドラム13とプロセス手段が接触する領域であるニップ領域が潜像検出領域となる。図9(a)におけるニップ幅Dn、補正用静電潜像61の幅Ds、補正用静電潜像61の間隔Diは、Ds≧Dn、Di≧Dnの関係にある。よって、図9(b)のように電流検出回路54の検出電圧55は、補正用静電潜像61がある部分とない部分での電位差が大きくなっており、出力値を良いコントラストで得ることができる。
第2の実施形態においては、検出電圧55をパルスに変換し、補正用静電潜像61を用いて色ずれ補正を行う構成において、補正用静電潜像61の幅と間隔を制御する方法について説明する。なお、本実施形態においては、先の第1の実施形態との差異について説明し、同様の構成については説明を省略する。
図12は、本実施形態における一次転写高圧電源回路43の回路構成を示した図である。なお、以下の説明においては一次転写高圧電源回路43の回路を用いて静電潜像を検出する方法を一例として説明するが、帯電高圧電源回路41、現像高圧電源回路42についても同様に検出することが可能である。また、先の第1の実施形態の図4と同様の構成については、同様の符号を付し、その説明を省略する。
次に、図14を用いて、補正用静電潜像の幅Ds、補正用静電潜像の間隔Diの制御について説明する。図14(a)は、一次転写ローラ18側から感光ドラム13側を見た下面図である。感光ドラム13と一次転写ローラ18のニップ幅をDn、補正用静電潜像61の副走査方向の幅をDs、補正用静電潜像61と続いて形成される補正用静電潜像61の間隔をDiとする。また、図14(a)は、補正用静電潜像の幅Ds、補正用静電潜像の間隔Diを調整するための、調整用静電潜像161を示している。ここでは、一例としてn番目に形成される調整用静電潜像161の幅DsをDsnとすると、Ds1<Ds2<Ds3・・・<Dsnとなるように調整用静電潜像161を形成している。さらに、n番目に形成される調整用静電潜像161とn+1番目に形成される調整用静電潜像161の間隔DiをDinとすると、Di1<Di2<Di3・・・<Dinとなるように調整用静電潜像161を形成している。また、調整用静電潜像の幅Dsnと間隔Dinで形成された調整用静電潜像をDpnとする。ここでは、調整用静電潜像の数を8(n=8)としているが、これに限られるものではなく、任意の数を形成することができる。
第3の実施形態においては、先の第1及び第2の実施形態で説明した補正用静電潜像の幅Ds、補正用静電潜像の間隔Diの制御を行うタイミングについて説明する。なお、本実施形態においては、先の第1及び第2の実施形態との差異について説明し、同様の構成については説明を省略する。
一次転写高圧電源回路43により補正用静電潜像61を検出する構成について説明する。まず、一次転写ローラ18の劣化により変化する、感光ドラム13と一次転写ローラ18のニップ幅Dnに応じた実行タイミングについて説明する。感光ドラム13に対して、一次転写ローラ18は一定の圧力が加えられた状態で接している。よって、画像形成や経時劣化により一次転写ローラ18の硬度や直径が変化し、感光ドラム13とのニップ幅Dnは変化してしまう。そこで、一次転写ローラ18を用いた画像形成枚数や一次転写ローラ18の回転数を記憶し、予め定められた基準値との比較を行うことにより、調整用静電潜像161を形成し、補正用静電潜像61の幅と間隔を調整するか否かの判断を行う。なお、基準値は例えば、100枚の画像形成を行ったタイミングや、一次転写ローラが100回転したタイミング等、求めたい静電潜像の検出精度に応じて適宜設定することが可能である。なお、帯電高圧電源回路41により補正用静電潜像61を検出する際は、帯電ローラ15を用いた画像形成枚数や帯電ローラ15の回転数に基づき実行タイミングを制御することができる。同じく、現像高圧電源回路42により補正用静電潜像61を検出する際は、現像ローラ16を用いた画像形成枚数や現像ローラ16の回転数に基づき実行タイミングを制御することができる。
13 感光ドラム
15 帯電ローラ
16 現像ローラ
18 一次転写ローラ
41 帯電高圧電源回路
42 現像高圧電源回路
43 一次転写高圧電源回路
54 電流検出回路
61 補正用静電潜像
161 調整用静電潜像
331 CPU
Claims (21)
- 回転駆動される感光体と、
前記感光体に静電潜像を形成する形成手段と、
前記感光体に形成された静電潜像を検出する検出手段と、
前記形成手段に複数の静電潜像パターンからなる色ずれ補正のための第1の静電潜像を形成させ、前記検出手段に前記第1の静電潜像が検出された検出結果に基づき画像形成条件を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記形成手段に前記第1の静電潜像の幅を調整するための複数の静電潜像パターンからなる第2の静電潜像を、前記第2の静電潜像の複数の静電潜像パターンの前記感光体の回転方向における幅を変化させて形成させ、前記検出手段により検出された前記第2の静電潜像の検出結果に基づき、前記第1の静電潜像の前記感光体の回転方向における幅と、前記第1の静電潜像の隣り合う静電潜像パターンの間隔と、を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成のために前記感光体に作用するプロセス手段を備え、
前記検出手段は、前記静電潜像が前記感光体と前記プロセス手段からなる潜像検出領域を通過するときの出力値を検出することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第2の静電潜像として、前記潜像検出領域の幅より狭い幅の静電潜像パターンと、前記潜像検出領域の幅と等しい、又はより大きい幅の静電潜像パターンを形成させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第1の静電潜像の前記感光体の回転方向における幅を、前記潜像検出領域の前記感光体の回転方向における幅と等しくする、又はより大きくすることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記検出手段により検出される検出電圧の振幅に基づき、前記第1の静電潜像の前記感光体の回転方向における幅を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検出手段は、検出される検出電圧と基準電圧を比較することでパルスを生成し、
前記制御手段は、前記検出手段により生成されたパルスに基づき、前記第1の静電潜像の前記感光体の回転方向における幅を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、画像形成枚数、又は前記プロセス手段の回転数、又は前記プロセス手段の交換、又は前記プロセス手段の着脱のいずれかに基づき、前記第1の静電潜像の調整を行うか否かを判断することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記プロセス手段は、前記感光体を帯電する帯電手段、前記感光体に形成された静電潜像をトナーで現像して前記感光体にトナー像を形成する現像手段、前記感光体に形成されたトナー像を記録材又は像担持体に転写する転写手段のいずれかであることを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記潜像検出領域は、前記感光体と前記プロセス手段とが接触する領域であることを特徴とする請求項2乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 回転駆動される感光体と、
前記感光体に静電潜像を形成する形成手段と、
前記感光体に形成された静電潜像を検出する検出手段と、
前記形成手段に複数の静電潜像パターンからなる色ずれ補正のための第1の静電潜像を形成させ、前記検出手段に前記第1の静電潜像が検出された検出結果に基づき画像形成条件を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記形成手段に前記第1の静電潜像の隣り合う静電潜像パターンの間隔を調整するための複数の静電潜像パターンからなる第2の静電潜像を、前記第2の静電潜像の複数の静電潜像パターンの隣り合う静電潜像パターンの間隔が変化するように形成させ、前記検出手段により検出された前記第2の静電潜像の検出結果に基づき、前記第1の静電潜像の隣り合う静電潜像パターンの間隔と、前記第1の静電潜像の前記感光体の回転方向における幅と、を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成のために前記感光体に作用するプロセス手段を備え、
前記検出手段は、前記静電潜像が前記感光体と前記プロセス手段からなる潜像検出領域を通過するときの出力値を検出することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第2の静電潜像として、前記潜像検出領域の幅より狭い間隔で隣り合う静電潜像パターンを形成させ、且つ前記潜像検出領域の幅と等しい、又はより大きい間隔で隣り合う静電潜像パターンを形成させることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第1の静電潜像の隣り合う静電潜像パターンの間隔を、前記潜像検出領域の前記感光体の回転方向における幅と等しくする、又はより大きくすることを特徴とする請求項11又は12に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記検出手段により検出される検出電圧の振幅に基づき、前記第1の静電潜像の隣り合う静電潜像パターンの間隔を制御することを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検出手段は、検出される検出電圧と基準電圧を比較することでパルスを生成し、
前記制御手段は、前記検出手段により生成されたパルスに基づき、前記第1の静電潜像の隣り合う静電潜像パターンの間隔を制御することを特徴とする請求項10乃至14の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、画像形成枚数、又は前記プロセス手段の回転数、又は前記プロセス手段の交換、又は前記プロセス手段の着脱のいずれかに基づき、前記第1の静電潜像の調整を行うか否かを判断することを特徴とする請求項11乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記プロセス手段は、前記感光体を帯電する帯電手段、前記感光体に形成された静電潜像をトナーで現像して前記感光体にトナー像を形成する現像手段、前記感光体に形成されたトナー像を記録材又は像担持体に転写する転写手段のいずれかであることを特徴とする請求項11乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記潜像検出領域は、前記感光体と前記プロセス手段とが接触する領域であることを特徴とする請求項11乃至17のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第1の静電潜像を形成させ、
前記第1の静電潜像が前記検出手段によって検出された検出結果に基づき、色ずれ補正を行うことを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記形成手段による形成タイミング、又は前記感光体の駆動速度、又は前記形成手段に含まれる反射ミラーの取り付け位置、のいずれかを補正することで、前記色ずれ補正を行うことを特徴とする請求項19に記載の画像形成装置。
- 各色に応じた複数の感光体と、前記複数の感光体の夫々に対して作用する複数のプロセス手段と、を備えることを特徴とする請求項1乃至20のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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