JP6554775B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
この技術は、通常の画像形成速度若しくは通常の印刷速度(以下、「通常線速」ともいう)で行われる通常線速モードの通常線速よりも遅い条件で行われる低速印刷で実行される低速モード(以下、「低速印刷モード」ともいう)での色ずれ補正に関するものである。以下、本明細書では、「画像形成」と「印刷」という用語を同意義で用いることとする。
尚、1次転写ローラを用いた構成で、上記したように1次転写ローラを中間転写ベルトに押し付けるような接離機構でなく、1次転写ローラを中間転写ベルトに軽く接触させるような機構を用いたものであってもよい。
駆動ローラ32近傍の中間転写ベルト21上には、中間転写ベルト21上に作像された各色の色ずれ検知用のテストパターンの位置を検知する光学センサ30が配置されている。
先ず、帯電装置2Yの帯電ローラにより感光体ドラム1Yの外周表面を均一に所定の極性に帯電させる。帯電装置2Yの感光体ドラム1Yの回転方向下流域において、露光部45により画像情報に基いて1点鎖線で示すレーザ光を照射し、一様に帯電させた感光体ドラム1Yの表面電位を照射した部分だけ低下させることにより静電潜像を形成する。そして、現像装置3Yで静電潜像にイエロー色のトナーを供給して静電潜像をトナー像化・可視像化して現像する。このイエロー単色のトナー像は、感光体ドラム1Yの回転に伴って1次転写ニップ部に移動し、そこで、1次転写ローラ24Yから1次転写バイアスが印加され、静電引力を利用して中間転写ベルト21へ転写される。その後、1次転写後も感光体ドラム1Yの外周表面に付着している1次転写残トナーがクリーニング装置4Yでクリーニングされ、再度の画像形成に備えられる。
先ず、上述のように、プロセスカートリッジ5Yにおいてイエローの単色トナー像が感光体ドラム1Y上に形成される。続いて、1次転写ニップ部まで感光体ドラム1Yを回転させ、そこで、1次転写ローラ24Yにより、トナーの極性とは逆極性の1次転写バイアスを印加し、静電引力により中間転写ベルト21上にイエロー単色のトナー像を転写する。これと同様に、その他のプロセスカートリッジ5M,5C,5Kにおいても単色トナー像の画像形成が行われると共に、中間転写ベルト21の回転のタイミングに合わせてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの順番で1次転写が行われる。こうして中間転写ベルト21上にはイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナー像が重ね合わされて、フルカラーのトナー像が形成される。
図2〜図4を用いて実施形態1について説明する。図2(a)は、実施形態1に係る画像形成装置の転写部周りの構成を示す図であって、2次転写部の離間状態を説明する簡略的な正面図、図2(b)は、2次転写部の当接状態を説明する簡略的な正面図である。図3は、2次転写部の離間状態での色ずれ補正のために用いる色ずれ検知パターン、光学センサの配置状態を説明する平面図である。図4は、実施形態1等の制御構成を示す制御ブロック図である。
当接状態では、通常、記録紙41への転写時は中間転写ベルト21上に転写されたトナー画像を記録紙41へ2次転写する際の転写性を確保するために、2次転写ローラ25を中間転写ベルト21の駆動ローラ32にバネ等の加圧力で圧接させている。
本実施形態における色ずれ補正制御の実行は、上述したように2次転写ローラ25へのトナー汚れ防止や、検知パターン42C等の掠れの影響を懸念して、中間転写ベルト21と2次転写ローラ25との離間状態にて実施される。
以下、検知パターンの検知のことを、単に「パターン検知」ともいう。ここで、主走査方向とは感光体ドラム1の回転軸方向(長手方向)を、副走査方向とは感光体ドラム1の回転方向を、それぞれ意味する。
本実施形態では、システムOS、コピー、ファクシミリ、プリンタプロセスに必要な各種制御プログラム、プリンタのPDL(Page Description Language)処理系、システムの初期設定値等を納めたROM12と、ワークメモリ用のRAM13等とで構成されている。
上記各部の駆動部としては、図4に示す画像形成部44、書込ユニットである露光部45、転写部46Aの駆動モータ36及び接離機構の接離モータ37、定着部47、給紙部48、排紙部49、の図示しないモータやソレノイド等の駆動部が挙げられる。
ROM12は、通常線速で画像形成する通常線速画像形成モードと、通常線速より遅い低線速で画像形成する低線速画像形成モードを含む少なくとも1つの非通常線速画像形成モードとを設定する画像形成モード設定手段としても機能する。尚、上記したとおり、通常線速画像形成モードと通常線速印刷モードと、低線速画像形成モードと低線速印刷モードと、はそれぞれ同様のモードであることを表している。これら各モードを実行するためのプログラムもROM12に予め記憶されている。
またCPU11は、中間転写ベルト21と2次転写ローラ25との離間状態で色ずれ補正制御を行う色ずれ補正制御手段の機能を有する。
本実施形態のカラープリンタ100では、一般的なプリンタと同様に、通常線速モードが初期設定されている。そして、操作表示部15のキー操作等により使用する記録紙を選択した場合には、その記録紙に対応した印刷モードが自動的に設定される。例えば、厚紙等に画像形成を行う場合には、これに対応した中速印刷モード(以下、「中線速モード」ともいう)が自動的に設定される。
また、検知パターン42F,42C,42Rは、中間転写ベルト21の移動方向Aに沿って上流側から下流側へと順に、イエロー、ブラック、マゼンタ、シアン色の4つの太い線状の検知パターンが3箇所ずつ所定の間隔をもって作像・形成されている。更に詳しくは、上流側及び下流側の検知パターン42F,42C,42Rは幅方向と平行に形成され、これら上流側と下流側の検知パターンに挟まれた中間の検知パターン42F,42C,42Rは右斜め上向きに傾斜して形成されている。
この場合、多くは使用頻度の一番高い通常線速モードを基準として設定されているため、通常印刷時は適正なタイミングで色ずれ補正を実行できている。しかしながら、例えば低速印刷時では同様の規定枚数までに至る印刷に通常印刷時よりも長い時間がかかってしまう。これにより画像形成色合わせに関わる特性が経時変化し易い状況になってしまい、色合わせ精度の経時悪化が促進される可能性がある。中でも、色合わせ精度に影響の強い書込ユニット・露光部の温度特性は経時変動が大きい。そのため、現状では書込ユニットに対してユニット冷却ファンを使用し、温度上昇を抑制することにより経時変動を抑制して対応しているのが実情である。
本実施形態では、色ずれ補正制御実行タイミングとして、従来、通常線速モードにおいて一定の印刷枚数が設定されている閾値に変えて、各印刷モードに応じた個別の補正実行枚数閾値をROM12に記憶・設定する。具体的には補正実行枚数閾値として、通常印刷時実行カウンタα枚、中速印刷時実行カウンタβ枚、低速印刷時実行カウンタγ枚とする。このとき、通常印刷時実行カウンタα枚>中速印刷時実行カウンタβ枚>低速印刷時実行カウンタγ枚の関係にある。CPU11による印刷枚数カウンタ自体は、単一に設定され、色ずれ補正制御が実行される度に実行枚数カウンタは初期化・リセットされる。
即ち、本実施形態では、通常線速で印刷する時の色ずれ補正制御実行タイミングと、低線速で画像形成する時の色ずれ補正制御実行タイミングとは、独立して設定されている。
尚、図5では、中速印刷時に係る中線速モードについては省略している。また、低線速印刷モードは低速印刷モードと記載している。
ここで閾値に関しては、印刷枚数が同一の場合、稼動時間の長い低速印刷モードの方が露光部45での温度変動は大きいため、通常線速色ずれ補正閾値>低速線速色ずれ補正閾値と設定されている。
尚、図示が省略されている中線速モードの場合に関しても上記と同様の動作内容で制御が実行される。
特許文献2には、各速度(低速)印刷時の速度補正方法による色ずれ補正手段が明記されている。
本発明と特許文献1、2とは、低速(特殊紙)モードにおける色ずれ補正手段に関する技術であることは同一である。しかしながら、経時変動における低速印刷時の色ずれ補正制御の実行タイミングを最適化する手段については記載されておらず、示唆する旨の記載もない。従って、特許文献1、2記載の発明においては経時変動における低速印刷時の色ずれ抑制ができないという問題がある。
図6を用いて、実施形態1の変形例1を説明する。図6は、変形例1の色ずれ補正制御実行タイミングに係る動作フローを示すフローチャートである。
実施形態1では図4のCPU11が有する印刷枚数カウンタは単一に設定されていたが、変形例1では枚数モニタリング構成を変更することで、各印刷モードでの適切な補正タイミングを設定することが可能である。これは図6に示すように、印刷モード毎にCPU11が複数の印刷枚数カウンタの機能を併せ持つことで、各印刷モードでの印刷枚数を正確にカウントすることにより、適切なタイミングで色ずれ補正制御を実行することが可能となる。
CPU11は、印刷モード毎に設定された上記各印刷枚数カウンタによりカウントされた記録紙枚数が印刷モード毎に設定された補正実行枚数閾値を超えたときを色ずれ補正制御実行タイミングとして、色ずれ補正制御を実行させるタイミング制御手段として機能する。
図7及び図8を用いて、実施形態2を説明する。図7は、実施形態2に係る制御構成を示す制御ブロック図である。図8は、実施形態2の色ずれ補正制御実行タイミングに係る動作フローを示すフローチャートである。
実施形態1、変形例1では、色ずれ補正制御の実行タイミングが印刷枚数カウンタをトリガとして色ずれ補正制御処理を実行している。これは画像形成時の色ずれに起因する温度変動に対応する項目として経時に係る画像形成枚数を設定しているためである。色ずれに起因する温度変動は、主に露光部45における書込ミラー近傍の温度変動に起因することが多い。通常線速モードと中線速/低速印刷モードでの露光部45の書込モータの稼動速度は異なるため、露光部45近傍にサーミスタ17を設置し、通常、中速、低速印刷モード毎にその温度変動差異の閾値を設定する。こうして、適切な色ずれ補正制御の実行タイミングが行われる実施形態2について説明する。
制御部10AのCPU11は、サーミスタ17により検出された温度変動をカウントする温度変動カウンタとして機能する。
また、制御部10AのCPU11は、サーミスタ17により計測された温度が印刷モード毎に設定された補正実行温度閾値を超えたときを色ずれ補正制御実行タイミングとして、色ずれ補正制御を実行させるタイミング制御手段として機能する。
ここで閾値に関しては、露光部45の書込モータの稼動速度が異なることによる温度変動に着目し、印刷速度の増加に対応して露光部45の温度が上昇するため、低速印刷温度閾値>中速印刷温度閾値(図8では図示せず)>通常印刷温度閾値と設定されている。
尚、図示が省略されている中線速モードの場合に関しても上記と同様の動作内容で制御が実行される。
図9を用いて、変形例1の変形例2について説明する。図9は、変形例2の色ずれ補正制御実行タイミングに係る動作フローを示すフローチャートである。
変形例1では印刷枚数カウンタが複数設定されていたが、印刷枚数カウンタを複数設定できない場合の対策として、印刷モードによる重み付けを設定する手段を構成することも可能である。印刷枚数カウンタは単一であるが、印刷モード毎にカウント加算量を変動する。
これにより、通常印刷時は通常設定枚数で低速印刷時は設定枚数より少ない枚数で色ずれ補正制御が実行されることになるが、機器状態としては中速/低速印刷時に対しても適切なタイミングで色ずれ補正制御を実行することが可能となる変形例2を説明する。
CPU11は、加算手段により加算された印刷モード毎の記録紙枚数が補正実行枚数閾値を超えたときを色ずれ補正制御実行タイミングとして、色ずれ補正制御を実行させるタイミング制御手段として機能する。
図9において、先ず、ジョブがスタートされ、ステップS30にて画像形成動作が開始されると、色ずれ補正閾値の設定がされる(ステップS31)。次いで、印刷モードとして何が設定されているかが判別される(ステップS32)。ここで、ステップS33において、通常線速モードが設定されている場合には、印刷枚数カウンタによりカウントされる1枚印刷時のカウント加算数は1(カウント1アップ(UP))に設定してカウントされる(ステップS34)。
また、ステップS37において、低速印刷モードが設定されている場合には、印刷枚数カウンタによりカウントされる1枚印刷時のカウント加算数は3(カウント3アップ)に設定してカウントされる(ステップS37、ステップS38)。
一方、枚数カウントが色ずれ補正閾値を超えた場合には、ステップS40へ進み、上述した色ずれ補正制御が実行される。
2 帯電装置(帯電手段の一例)
3 現像装置(現像手段の一例)
4 クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
5 プロセスカートリッジ(画像形成手段の一例)
10、10A 制御部(制御手段、色ずれ補正制御手段)
11 CPU(パターン像形成制御手段、色ずれ補正制御手段、画像形成枚数計数手段、通常画像形成枚数計数手段、非通常画像形成枚数計数手段、タイミング制御手段の一例)
12 ROM(画像形成モード設定手段、補正実行枚数閾値設定手段、補正実行温度閾値設定手段の一例)
13 RAM
17 サーミスタ(温度計測手段の一例)
21 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 2次転写部
24 1次転写ローラ(1次転写手段一例)
25 2次転写ローラ(2次転写手段一例)
30、30F、30C、30R 光学センサ(色ずれ検知手段の一例)
32 駆動ローラ
36 駆動モータ
41 記録紙(シートの一例)
42、42F、42C、42R 検知パターン(パターン像の一例)
44 画像形成部
45 露光部(潜像書込手段、露光手段の一例)
46 転写部
47 定着部
48 給紙部
49 排紙部
100 カラープリンタ(画像形成装置の一例)
Claims (8)
- 中間転写体の移動方向に沿って並列に配置された複数の潜像担持体と、
前記各潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、
前記各潜像担持体の潜像を現像して異なる色のトナー像を形成する複数の現像手段と、
前記各潜像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する1次転写手段と、
前記中間転写体からシートにトナー像を転写する2次転写手段と、
前記中間転写体と前記2次転写手段とを当接状態、離間状態にする接離手段と、
色ずれを検知するためのパターン像を前記潜像担持体を介して前記中間転写体に形成するパターン像形成制御手段と、
前記中間転写体に担持された前記パターン像の色ずれを検知する色ずれ検知手段と、
前記離間状態で色ずれ補正制御を行う色ずれ補正制御手段と、
通常線速で画像形成する通常線速画像形成モードと、前記通常線速より遅い低線速で画像形成する低線速画像形成モードを含む少なくとも1つの非通常線速画像形成モードとを設定する画像形成モード設定手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記通常線速及び前記低線速を含む複数の画像形成速度が設定されており、
前記通常線速で画像形成する時の色ずれ補正制御実行タイミングと、前記低線速で画像形成する時の色ずれ補正制御実行タイミングとは、独立して設定され、かつ、画像形成時の前記離間状態で実施されるよう設定されており、
基準色となるブラックのトナー像を形成される前記潜像担持体が前記中間転写体に配置されている位置に対して、直近に配置されている前記潜像担持体よりも離れて配置されている前記潜像担持体に形成される前記パターン像の位置に関し、前記中間転写体の前記移動方向に沿って形成される前記ブラックとは異なる複数色の前記パターン像の配置順序を、前記ブラックのトナー像で形成される前記パターン像の近くにした画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
画像形成されるシート枚数を計数する単一の画像形成枚数計数手段と、
前記画像形成モード毎に、前記色ずれ補正制御を実行するための閾値としてシート枚数に係る補正実行枚数閾値を設定する補正実行枚数閾値設定手段と、
を有し、
前記色ずれ補正制御実行タイミングは、前記画像形成枚数計数手段により計数されたシート枚数が前記画像形成モード毎に設定された前記補正実行枚数閾値を超えたときであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2記載の画像形成装置において、
前回の色ずれ補正制御の実行後に、少なくとも1枚以上のシートに対する画像形成が前記低線速画像形成モードで実行された場合、次回の色ずれ補正制御における補正実行枚数閾値は、前記低線速画像形成モードに対応して設定された閾値で実行されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
画像形成されるシート枚数を計数する複数の画像形成枚数計数手段と、
前記画像形成モード毎に、前記色ずれ補正制御を実行するための閾値としてシート枚数に係る補正実行枚数閾値を設定する補正実行枚数閾値設定手段と、
を有し、
前記複数の画像形成枚数計数手段は、前記通常線速画像形成モード用の通常画像形成枚数計数手段と、該通常画像形成枚数計数手段と独立した前記非通常線速画像形成モード用の非通常画像形成枚数計数手段とからなり、
前記色ずれ補正制御実行タイミングは、前記通常画像形成枚数計数手段又は前記非通常画像形成枚数計数手段により計数されたシート枚数が前記画像形成モード毎に設定された前記補正実行枚数閾値を超えたときであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
装置内の色ずれ起因箇所の温度を計測する温度計測手段と、
前記画像形成モード毎に、前記色ずれ補正制御を実行するための閾値として前記温度計測手段により計測された温度に係る補正実行温度閾値を設定する補正実行温度閾値設定手段と、
を有し、
前記色ずれ補正制御実行タイミングは、前記温度計測手段により計測された温度が前記画像形成モード毎に設定された前記補正実行温度閾値を超えたときであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし5の何れか1つに記載の画像形成装置において、
前記非通常線速画像形成モードは、前記通常線速よりも遅く、且つ前記低線速よりも速い画像形成速度で画像形成を行う中線速画像形成モードを含むことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項6記載の画像形成装置において、
前記通常線速画像形成モードで設定されている補正実行枚数閾値が、前記中線速画像形成モード及び前記低線速画像形成モードで設定されている各補正実行枚数閾値よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。 - 中間転写体の移動方向に沿って並列に配置された複数の潜像担持体と、
前記各潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、
前記各潜像担持体の潜像を現像して異なる色のトナー像を形成する複数の現像手段と、
前記各潜像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する1次転写手段と、
前記中間転写体からシートにトナー像を転写する2次転写手段と、
前記中間転写体と前記2次転写手段とを当接状態、離間状態にする接離手段と、
色ずれを検知するためのパターン像を前記潜像担持体を介して前記中間転写体に作像するパターン像形成制御手段と、
前記中間転写体に担持されたパターン像の色ずれを検知する色ずれ検知手段と、
前記離間状態で色ずれ補正制御を行う色ずれ補正制御手段と、
通常線速で画像形成する通常線速画像形成モード、前記通常線速よりも遅い中線速で画像形成を行う中速画像形成モード、及び前記中線速よりも遅い低線速で画像形成を行う低線速画像形成モードを設定する画像形成モード設定手段と、
画像形成されるシート枚数を計数する単一の画像形成枚数計数手段と、
前記色ずれ補正制御を実行するための閾値としてシート枚数に係る補正実行枚数閾値を設定する補正実行枚数閾値設定手段と、
前記画像形成枚数計数手段により計数されたシート枚数に対して、前記通常線速画像形成モード、前記中速画像形成モード、前記低線速画像形成モード毎に変動するシート枚数を加算する加算手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記通常線速、前記中線速及び前記低線速を含む複数の画像形成速度が設定されており、
前記色ずれ補正制御実行タイミングは、前記加算手段により加算された前記画像形成モード毎のシート枚数が前記補正実行枚数閾値を超えたときであり、かつ、画像形成時の前記離間状態で実施されるよう設定されており、
基準色となるブラックのトナー像を形成される前記潜像担持体が前記中間転写体に配置されている位置に対して、直近に配置されている前記潜像担持体よりも離れて配置されている前記潜像担持体に形成される前記パターン像の位置に関し、前記中間転写体の前記移動方向に沿って形成される前記ブラックとは異なる複数色の前記パターン像の配置順序を、前記ブラックのトナー像で形成される前記パターン像の近くにした画像形成装置。
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