JP6579848B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
第一のトナー像が形成される第一の感光体と、
前記第一の感光体の上に形成される前記第一のトナー像と異なる色の第二のトナー像が形成される第二の感光体と、
前記第一の感光体に第一の静電潜像を形成し、前記第二の感光体に第二の静電潜像を形成する光走査装置と、
前記第一の静電潜像および前記第二の静電潜像をそれぞれの色のトナーで現像して前記第一のトナー像および前記第二のトナー像にする現像装置と、
副走査方向へ回転し、前記第一のトナー像と前記第二のトナー像が重ね合わせられるように順次一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体とともに転写ニップを形成し、前記中間転写体の上に重ね合わされた前記第一のトナー像及び前記第二のトナー像を前記転写ニップで記録媒体へ二次転写する二次転写体と、
前記記録媒体を前記転写ニップへ搬送する搬送部と、
前記搬送部から前記転写ニップへ搬送される前記記録媒体を検知する検知手段と、
前記記録媒体の坪量、紙厚、剛性または紙の表面状態の少なくとも一つを含むメディア情報を記憶する記憶装置と、
を備え、
前記検知手段が前記記録媒体を検知する前、前記中間転写体の上に一次転写される前記第一のトナー像と前記第二のトナー像の前記副走査方向の位置を合わせるために、前記光走査装置は、前記第一の静電潜像を書き込み始めた時から第一時間の経過後に前記第二の静電潜像を書き込み始め、
前記検知手段が前記記録媒体を検知した後、前記中間転写体の上に一次転写される前記第一のトナー像と前記第二のトナー像の前記副走査方向の位置を合わせるために、前記光走査装置は、前記第一の静電潜像を書き込み始めた時から前記第一時間に前記メディア情報に従って設定された第一追加時間を加えた第二時間の経過後に前記第二の静電潜像を書き込み始めることを特徴とする。
本実施形態による画像形成装置を説明する。ここで、画像形成装置の一例として、中間転写ベルト7を有する4ドラムフルカラー電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置という。)100を示す。図1は、画像形成装置100の断面図である。
図2は、光走査装置3a及び感光ドラム1aを示す概略図である。光走査装置3a、3b、3c及び3dは、画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdにそれぞれ設けられている。光走査装置3a、3b、3c及び3dは、同様の構造を有するので、以下、光走査装置3aを説明し、光走査装置3b、3c及び3dの説明を省略する。光走査装置3aは、半導体レーザ201、コリメータレンズ202、絞り203、ビームスプリッター204、フォトダイオード205、シリンドリカルレンズ206を備える。また、光走査装置3aは、回転多面鏡207、fθレンズ208、反射ミラー209、ビームディテクター210(以下、BD210)を備える。
画像形成装置100の筐体101には、制御システム200が設けられている。図3は、制御システム200を示す図である。制御システム200は、本体エンジン部110と、デバイスコントローラ部120とを含む。本体エンジン部110は、エンジン部を構成する画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdと、画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdによる画像形成プロセス(例えば、給紙処理など)に関する制御を行なうCPU211を有する。デバイスコントローラ部120は、RAM(記憶装置)121を有する。RAM121は、シート検知センサ19及び後述するホームポジション検知センサ34により検出されたデータ及びユーザにより指定されたメディア情報を記憶する。
図4は、中間転写ベルト7及び二次転写ベルト9の斜視図である。中間転写ベルト7の内周面の奥側にホームポジションシール33が設けられている。3つのローラに張架された中間転写ベルト7の内側であって、ホームポジションシール33を検知可能な位置に、ホームポジション検知センサ(以下、単にセンサという。)34が設けられている。センサ34は、3つのローラに張架された中間転写ベルト7の内側の面(トナー像が転写される面の裏面)に光を照射し、中間転写ベルト7の内側の面およびその面に設けられたホームポジションシール33からの反射光を受光する反射型光学センサである。センサ34は、ホームポジションシール33を検知することにより中間転写ベルト7が一周する時間(所定時間Tm)を検知する周回検知手段として機能する。
カラーレジストレーション補正(以下、色ずれ補正という。)は、複数色のトナー像が中間転写ベルト7上で正確に重なり合うように、それぞれの色のトナー像の位置合わせをするための補正である。中間転写ベルト7と二次転写ベルト9との間に表面速度差を設けた状態で色ずれ補正を行い、色ずれを発生させないようにしている。図5は、中間転写ベルト7上に形成されたレジストレーションパッチ23a、23b、23c及び23dを示す図である。色ずれ補正を実行するために所定条件が満たされた後に色ずれ検出制御を実行する。所定の条件とは、例えば、画像形成装置の電源ONの後かつ最初の画像を形成するより前、連続して画像を形成する場合に所定枚数の画像を形成した場合、環境条件(温度、湿度)が設定された変動量を超えた場合などである。色ずれ検出において、中間転写ベルト7上に、図5に示すようなテスト画像であるレジストレーションパッチ23a、23b、23c及び23dが形成される。ベルト上画像位置検知手段28(図1)は、中間転写ベルト7上のレジストレーションパッチ23a、23b、23c及び23dの位置を検知する。そして、画像を形成する際にベルト上画像位置検知手段28の検知結果に基づいて感光ドラム1への画像書き込み位置を補正する。色ずれ検出は、シートPを搬送しない点を除いて実際の画像形成条件と同じ条件で行われる。画像形成条件は、例えば、転写電圧、中間転写ベルト7と二次転写ベルト9の表面速度差、中間転写ベルト7に対する二次転写ベルト9の加圧力などである。
図9は、一定坪量のシートPに連続的に画像を形成する場合のタイミングチャートを示す図である。図9は、一定坪量(例えば、350g/m2)のA3サイズのシートPが連続通紙される単一ジョブの通紙開始からのシート検知センサ19と光走査装置3a、3b、3c及び3dの動作を示している。
ここで、光走査装置3b、3c及び3dの副走査方向の書き込みタイミングを変更するための回転位相制御を説明する。本実施形態においては、回転多面鏡207の回転位相を調整することにより、感光ドラム1上の光ビームの副走査方向の位置をずらす。図10は、回転多面鏡207の回転位相制御の説明図である。説明のために、図10は、イエローの光走査装置3aのBD210aの同期信号Ssynaと、マゼンタの光走査装置3bのBD210bの同期信号Ssynbのみを示している。回転多面鏡207は、5つの反射面を有しており、同期信号Ssyn−A、Ssyn−B、Ssyn−C、Ssyn−D及びSsyn−Eは、各反射面に対応している。
次に、図9に示した実施形態における同期信号Ssynの位相関係を説明する。図11は、同期信号Ssynの位相関係を示す図である。図11(a)は、1枚目から3枚目の画像の書き込みにおける同期信号Ssynの位相関係を示す図である。図11(b)は、4枚目以降の画像の書き込みにおける同期信号Ssynの位相関係を示す図である。同期信号Ssynaは、イエローの光走査装置3aのBD210aから出力される。同期信号Ssynbは、マゼンタの光走査装置3bのBD210bから出力される。同期信号Ssyncは、シアンの光走査装置3cのBD210cから出力される。同期信号Ssyndは、ブラックの光走査装置3dのBD210dから出力される。
次に、所定時間Tb1、Tb2およびTb3の算出方法を説明する。所定時間Tb1、Tb2およびTb3は、メディア情報に従って設定される。メディア情報は、シートPの坪量、紙厚、剛性および表面状態の少なくとも一つを含む。図12は、メディア情報と所定時間Tb0、Tb1、Tb2およびTb3とからなる探索表を示す図である。図12の探索表は、RAM121に保存されている。所定時間Tb0は、メディア情報に従って感光ドラム1aの画像書き込み開始Ystartを遅延させるための遅延時間である。所定時間Tb1は、メディア情報に従って感光ドラム1bの画像書き込み開始Mstartを遅延させるための遅延時間である。所定時間Tb2は、メディア情報に従って感光ドラム1cの画像書き込み開始Cstartを遅延させるための遅延時間である。所定時間Tb3は、メディア情報に従って感光ドラム1dの画像書き込み開始Kstartを遅延させるための遅延時間である。
次に、ドラム間時間Taの算出方法を説明する。ドラム間時間Taは、ドラム間距離Lを画像形成装置100のプロセススピードで割った時間である。プロセススピードは、メディア情報に従って設定されてもよい。図13は、ドラム間時間TaとプロセススピードVbを示す図である。中間転写ベルト7の移動速度であるプロセススピードVbは、450mm/秒に設定されている。隣り合う感光ドラム1aと1bのドラム間距離Labは、感光ドラム1aと一次転写ローラ5aとにより形成される一次転写部PTaと、感光ドラム1bと一次転写ローラ5bとにより形成される一次転写部PTbとの間の距離であり、240mmに設定されている。隣り合う感光ドラム1bと1cのドラム間距離Lbcは、一次転写部PTbと、感光ドラム1cと一次転写ローラ5cとにより形成される一次転写部PTcとの間の距離であり、240mmに設定されている。隣り合う感光ドラム1cと1dのドラム間距離Lcdは、一次転写部PTcと、感光ドラム1dと一次転写ローラ5dとにより形成される一次転写部PTdとの間の距離であり、240mmに設定されている。ドラム間時間Taは、次の式により求められる。
次に、光走査装置3b、3c及び3dの書き込みタイミングの具体例を説明する。シートPが厚紙2(129−150g/m2)の場合、図12の探索表からTb0は0秒、Tb1は5.60×10−6秒、Tb2は8.45×10−6秒およびTb3は1.18×10−5秒である。ドラム間時間Taは、0.533秒である。
次に、二種以上の坪量のシートの混載ジョブを説明する。図14は、二種の坪量のシートPに連続的に画像を形成する場合のタイミングチャートである。図14は、二種の坪量(例えば、350g/m2、157g/m2)のA3サイズのシートPが交互に連続通紙される混載ジョブにおいて通紙開始からシート検知センサ19と光走査装置3a、3b、3c及び3dの動作を示す。本実施形態は、二種の坪量について説明しているが、三種以上の坪量についても本実施形態を適用することができる。
連続画像形成動作中のあるタイミングで、画像形成装置100の割り込み動作などが入って紙間が大きく空く(長くなる)ことがある。紙間は、給紙カセット11からシート(先のシート)Pが給送された時から次のシートPが給送されるときまでの給送時間間隔(搬送時間間隔)である。紙間は、給送ローラ25の下流に配置されたシート検知手段(不図示)により検知することができる。紙間が空く前は、二次転写ニップ35へシートPが連続して突入して中間転写ベルト7の速度変動が生じていた。しかし、紙間が空いた後は、シートPが二次転写ニップ35へ突入することによる中間転写ベルト7の速度変動が発生しなくなる。従って、紙間が空いた場合に、次のシートPが二次転写ニップ35へ突入するまでに中間転写ベルト7上に転写されたトナー像には、中間転写ベルト7の速度変動による色ずれが生じない。紙間が空いたときに、紙間が空く前と同様に光走査装置3の書き込み開始タイミングをシフトさせてしまうと、画像に色ずれが生じる。
図16を用いて、本実施形態による露光開始タイミングの補正を説明する。図16は、制御システム200による露光開始タイミングの補正動作を示す流れ図である。画像を形成すべきシートPのメディア情報をユーザが指定すると、デバイスコントローラ部120は、ユーザにより指定されたメディア情報をRAM121に保存する(S100)。CPU211は、ジョブを開始すると(S101)、画像信号を光走査装置3a、3b、3c及び3dへ送信する(S102)。光走査装置3a、3b、3c及び3dは、それぞれの画像信号に従って光ビームを出射して、感光ドラム1a、1b、1c及び1d上に1枚目の画像(静電潜像)を形成する。この場合、光走査装置3b、3c及び3dは、ドラム間時間Taの間隔で1枚目の画像を書き込み始める。
図17を用いて、露光開始タイミングの補正の変形例を説明する。図17は、制御システム200による露光開始タイミングの補正動作の変形例を示す流れ図である。図17の流れ図は、図16の流れ図のS105及びS107を削除した点を除いて図16の流れ図と同様である。S100からS104は、図16のS100からS104と同様であるので説明を省略する。シートPが検知された場合(S103でYES)、CPU211は、RAM121に保存された図12に示す探索表からメディア情報に従って所定時間Tb1、Tb2及びTb3を設定する(S106)。光走査装置3b、3c及び3dは、ドラム間時間Taにそれぞれ所定時間Tb1、Tb2及びTb3を加えた時間の後、画像を書き込み始める。以降のS108からS109は、図16のS108からS109と同様であるので説明を省略する。図17に示す変形例においても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
1a・・・感光ドラム(第一の感光体)
1b・・・感光ドラム(第二の感光体)
3(3a、3b、3c、3d)・・・光走査装置
4(4a、4b、4c、4d)・・・現像装置
7・・・中間転写ベルト(中間転写体)
9・・・二次転写ベルト(二次転写体)
12・・・レジストレーション調整部(搬送部)
19・・・シート検知センサ(検知手段)
35・・・二次転写ニップ
121・・・RAM(記憶装置)
P・・・シート(記録媒体)
Ta・・・ドラム間時間(第一時間)
Te・・・第二時間
Claims (9)
- 画像形成装置であって、第一のトナー像が形成される第一の感光体と、
前記第一の感光体の上に形成される前記第一のトナー像と異なる色の第二のトナー像が形成される第二の感光体と、
前記第一の感光体に第一の静電潜像を形成し、前記第二の感光体に第二の静電潜像を形成する光走査装置と、
前記第一の静電潜像および前記第二の静電潜像をそれぞれの色のトナーで現像して前記第一のトナー像および前記第二のトナー像にする現像装置と、
副走査方向へ回転し、前記第一のトナー像と前記第二のトナー像が重ね合わせられるように順次一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体とともに転写ニップを形成し、前記中間転写体の上に重ね合わされた前記第一のトナー像及び前記第二のトナー像を前記転写ニップで記録媒体へ二次転写する二次転写体と、
前記記録媒体を前記転写ニップへ搬送する搬送部と、
前記搬送部から前記転写ニップへ搬送される前記記録媒体を検知する検知手段と、
前記記録媒体の坪量、紙厚、剛性または紙の表面状態の少なくとも一つを含むメディア情報を記憶する記憶装置と、
を備え、
前記検知手段が前記記録媒体を検知する前、前記中間転写体の上に一次転写される前記第一のトナー像と前記第二のトナー像の前記副走査方向の位置を合わせるために、前記光走査装置は、前記第一の静電潜像を書き込み始めた時から第一時間の経過後に前記第二の静電潜像を書き込み始め、
前記検知手段が前記記録媒体を検知した後、前記中間転写体の上に一次転写される前記第一のトナー像と前記第二のトナー像の前記副走査方向の位置を合わせるために、前記光走査装置は、前記第一の静電潜像を書き込み始めた時から前記第一時間に前記メディア情報に従って設定された第一追加時間を加えた第二時間の経過後に前記第二の静電潜像を書き込み始めることを特徴とする画像形成装置。 - 先の記録媒体と次の記録媒体との間の搬送時間間隔が基準時間以上大きくなった場合、前記検知手段が前記次の記録媒体を検知する前、前記光走査装置は、前記第一の静電潜像を書き込み始めた時から前記第一時間の経過後に前記第二の静電潜像を書き込み始め、前記検知手段が前記次の記録媒体を検知した後、前記光走査装置は、前記第一の静電潜像を書き込み始めた時から前記第二時間の経過後に前記第二の静電潜像を書き込み始めることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写体の一周時間を検知する周回検知手段をさらに備え、
前記基準時間は、前記周回検知手段により検知された前記一周時間であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写体の駆動源と二次転写体の駆動源は、それぞれ独立して設けられており、
前記中間転写体の表面速度は、前記二次転写体の表面速度と異なるように設定されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記二次転写体の前記表面速度は、前記中間転写体の前記表面速度より遅くなるように設定されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記光走査装置および前記現像装置は、前記第一の感光体および前記第二の感光体のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写体は、弾性層を有する無端のベルトであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 第三のトナー像が形成される第三の感光体と、
第四のトナー像が形成される第四の感光体と、
をさらに備え、
前記第一のトナー像、前記第二のトナー像、前記第三のトナー像および前記第四のトナー像は、それぞれ異なる色のトナーにより形成されており、
前記光走査装置は、前記第三の感光体に第三の静電潜像を形成し、前記第四の感光体に第四の静電潜像を形成し、
前記現像装置は、前記第三の静電潜像および前記第四の静電潜像をそれぞれの色のトナーで現像して前記第三のトナー像および前記第四のトナー像にし、
前記検知手段が前記記録媒体を検知する前、前記中間転写体の上に一次転写される前記第一のトナー像、前記第二のトナー像、前記第三のトナー像および前記第四のトナー像の前記副走査方向の位置を合わせるために、前記光走査装置は、前記第二の静電潜像を書き込み始めた時から前記第一時間の経過後に前記第三の静電潜像を書き込み始め、前記第三の静電潜像を書き込み始めた時から前記第一時間の経過後に前記第四の静電潜像を書き込み始め、
前記検知手段が前記記録媒体を検知した後は、前記中間転写体の上に一次転写される前記第一のトナー像、前記第二のトナー像、前記第三のトナー像および前記第四のトナー像の前記副走査方向の位置を合わせるために、前記光走査装置は、前記第二の静電潜像を書き込み始めた時から前記第一時間に前記メディア情報に従って設定された第二追加時間を加えた時間の経過後に前記第三の静電潜像を書き込み始め、前記第三の静電潜像を書き込み始めた時から前記第一時間に前記メディア情報に従って設定された第三追加時間を加えた時間の経過後に前記第四の静電潜像を書き込み始めることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記第一追加時間、前記第二追加時間および前記第三追加時間は、異なることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
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