JP2005221622A - Color image forming apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
カラー画像形成装置における色ずれ補正手段と書出し位置補正手段とに関する。 The present invention relates to a color misregistration correction unit and a writing position correction unit in a color image forming apparatus.
図8,9をもとに、本発明が対象とする画像形成装置の一例である、タンデムタイプの画像形成装置について説明する。図8は画像形成装置の全体説明図,図9は色ずれ検出センサ取り付け位置説明図である。 A tandem type image forming apparatus, which is an example of an image forming apparatus targeted by the present invention, will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an overall explanatory diagram of the image forming apparatus, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the color misregistration detection sensor mounting position.
これらの図をもとにレーザビームプリンタの画像形成動作ついて説明する。
タンデムタイプの画像形成装置は、黒画像(Bk),イエロー画像(Y),マゼンタ画像(M),シアン(C)画像の各色ごとに画像形成部を設けている。
The image forming operation of the laser beam printer will be described with reference to these drawings.
The tandem type image forming apparatus includes an image forming unit for each color of a black image (Bk), a yellow image (Y), a magenta image (M), and a cyan (C) image.
それぞれの画像形成部には、感光体ドラム18、感光ドラムを一様に帯電する一次帯電器16、感光体ドラム上に潜像を形成するスキャナユニット11、潜像を現像して可視像とする現像器14、可視像を転写紙に転写する転写器19、感光体の残留トナーを除去するクリーニング装置15等がある。 Each image forming unit includes a photosensitive drum 18, a primary charger 16 for uniformly charging the photosensitive drum, a scanner unit 11 for forming a latent image on the photosensitive drum, and developing the latent image into a visible image. A developing device 14 for transferring the visible image onto the transfer paper, a cleaning device 15 for removing residual toner on the photosensitive member, and the like.
パーソナルコンピュータ等の外部機器(図示しない)からの画像形成指示があると、画像形成装置内のコントローラ(図示しない)において画像情報が露光手段であるレーザビームをオンオフする画像信号(VDO信号)に変換される。 When there is an image formation instruction from an external device (not shown) such as a personal computer, the image information is converted into an image signal (VDO signal) for turning on and off the laser beam as the exposure means in a controller (not shown) in the image forming apparatus. Is done.
そして、画像信号(VDO信号)は、スキャナユニット11内のレーザユニットに入力される。レーザユニットは、画像信号(VDO信号)によりオンオフ変調されたレーザビームを照射するものである。また、レーザユニット内にはスキャナモータがあり、回転多面鏡(ポリゴンミラー)を定常回転させる。レーザユニットから照射されたレーザビームはポリゴンミラーによって偏光されるとともに結像レンズを介して被走査面である感光ドラム18上に照射される。 The image signal (VDO signal) is input to the laser unit in the scanner unit 11. The laser unit irradiates a laser beam that is on / off modulated by an image signal (VDO signal). In addition, a scanner motor is provided in the laser unit, and the rotary polygon mirror is regularly rotated. The laser beam irradiated from the laser unit is polarized by the polygon mirror and irradiated onto the photosensitive drum 18 which is the surface to be scanned through the imaging lens.
したがって、画像信号により変調されたレーザビームは、感光ドラム18上を水平走査(主走査方向への走査)され、感光ドラム18上に潜像を形成する。 Therefore, the laser beam modulated by the image signal is horizontally scanned (scanned in the main scanning direction) on the photosensitive drum 18 to form a latent image on the photosensitive drum 18.
29は転写材である転写紙であり、カセット22から給紙される。レジセンサ24により給紙された転写紙の先端が検知されると、給紙動作を一旦停止するとともに、定着器23のヒータ(図示しない)温度を所定の温度になるよう制御する。
そして画像形成部による画像形成プロセスとタイミングをとって転写紙の搬送を再開し、レジストローラ21に送り込む。トップセンサ25が転写紙先端を検出するとTOP信号を出力し、TOP信号出力から所定の時間に応じて1色目(図の例ではシアン色)の像を、像担持体である感光ドラム18上に形成する。29は吸着ローラであり、このローラの軸に吸着バイアスを印可し、転写紙を搬送ベルト20上に静電的に吸着させる。
Then, the transfer of the transfer sheet is resumed at the same timing as the image forming process by the image forming unit, and the transfer sheet is fed to the
各色画像形成部を貫通するように配置された搬送ベルト20上に吸着された転写紙は、搬送ベルト20により搬送されるとともに、転写器19により1色目の画像が転写紙上に転写される。
The transfer paper adsorbed on the
同様に、2色目(図の例ではマゼンタ)の像は、トップセンサ25の検出結果と、2色目像形成プロセスとのタイミングを取って、転写ベルト20上を搬送される転写紙上の、1色目の像の上に重畳転写される。以降同様に、3色目(図の例ではイエロー)の像,4色目(図の例では黒色)の像は、各像形成プロセスとのタイミングを取って、転写紙上に順次重畳転写される。
Similarly, the image of the second color (magenta in the example in the figure) takes the timing of the detection result of the
4色のトナー像を転写された転写紙は、ハロゲンヒータを内蔵した定着器23により加熱・加圧されることで、トナー像が溶融定着され機外に排紙される。
The transfer paper onto which the four color toner images have been transferred is heated and pressurized by a
一方、トナー像転写後に感光ドラム18a〜18d表面上に残ったトナーは、クリーニング装置15a〜15dによって除去され、また、搬送ベルト20上に付着したトナーは、搬送ベルトクリーニング装置41により除去される。
On the other hand, the toner remaining on the surfaces of the
以上のような構成を有するカラー画像形成装置において、複数色のトナー画像を一致させた状態でカラー画像として形成する方法として、転写ベルト上に色ずれ検出用のマークを形成し、センサが読み取ったマークの検知結果に基づいて色ずれを補正する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In the color image forming apparatus having the above configuration, as a method of forming a color image in a state where toner images of a plurality of colors are matched, a color misregistration detection mark is formed on a transfer belt and read by a sensor. A method of correcting color misregistration based on a mark detection result is known (see, for example, Patent Document 1).
次に、図10〜15用いて本発明が対象とする色ずれ補正方法について説明する。 Next, the color misregistration correction method targeted by the present invention will be described with reference to FIGS.
図10は各種色ずれ説明図、図11は色ずれ検出用パターン説明図、図12は色ずれ検出手段説明図、図13は色ずれ検出パターン読み取り処理部の回路構成説明図、図14は色ずれ検出手段の受光部の構成説明図、図15は色ずれ検出手段の出力波形説明図である。 10 is an explanatory diagram of various color misregistrations, FIG. 11 is an explanatory diagram of color misregistration detection patterns, FIG. 12 is an explanatory diagram of color misregistration detection means, FIG. 13 is an explanatory diagram of a circuit configuration of a color misregistration detection pattern reading processing unit, and FIG. FIG. 15 is an explanatory diagram of an output waveform of the color misregistration detecting means.
本従来例のような、複数の画像形成部を有する装置の問題点としては、機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれを生じることが挙げられる。また、感光体ドラムや搬送ベルトの経時変化,疲労や、装置内の湿度,温度等が色ずれの一因となることもある。 Problems with an apparatus having a plurality of image forming units, such as the conventional example, include uneven movement of a plurality of photosensitive drums and conveyor belts due to mechanical accuracy and the like, and photosensitive at the transfer position of each image forming unit. For example, the relationship between the outer peripheral surface of the drum and the amount of movement of the conveyor belt may occur for each color, and may not match when the images are superimposed, resulting in color misregistration. In addition, a change in the photosensitive drum and the conveyor belt with time, fatigue, humidity in the apparatus, temperature, and the like may cause color misregistration.
特に、レーザスキャナと感光ドラムを有する複数の画像形成部を有する装置では、各画像形成部でレーザスキャナと感光ドラム間の距離に誤差があり、この誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが発生し、色ずれが発生する。 In particular, in an apparatus having a plurality of image forming units having a laser scanner and a photosensitive drum, there is an error in the distance between the laser scanner and the photosensitive drum in each image forming unit. A difference occurs in the scanning width of the laser on the drum, and color misregistration occurs.
色ずれの例を図10に示す。207は本来の画像位置を、208は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。又、(a)(b)(c)は主走査方向に色ずれがある場合であるが、説明の為、2つの線を搬送方向に離して描いてある。(a)は主走査線の傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生する。例えば、光学部や感光ドラムの位置や、レンズの位置を調整することによって矢印方向に修正する。(b)は主走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、光学部(レーザ)と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整(走査幅が長すぎる場合は、周波数を速くする。)して、走査線の長さ変えることよって矢印方向に修正する。(c)は主走査方向の書出し位置誤差を示す。例えば、本実施例のように光学部がレーザスキャナの場合、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。(d)は用紙搬送方向の書出し位置誤差を示す。例えば、用紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。
An example of color misregistration is shown in FIG.
これら色ずれを修正する為の手段の一つとして、従来の画像形成装置では、印字枚数の累計をカウントして、色ずれ要因たる各部の経時変化度合いを表す色ずれ補正判断値を求めている。この色ずれ補正判断値が所定の値以上となっている時に、次のような色ずれ検出を行い、検出したずれ量に応じて、前記の様な各種調整を実施している。 As one of the means for correcting these color misregistrations, in the conventional image forming apparatus, the total number of printed sheets is counted to obtain a color misregistration correction judgment value that represents the degree of change with time of each part that is a cause of color misregistration. . When the color misregistration correction determination value is equal to or greater than a predetermined value, the following color misregistration detection is performed, and various adjustments as described above are performed according to the detected misregistration amount.
色ずれの検出は、搬送ベルト20上に、各色毎に色ずれ検出用のパターンを形成し、搬送ベルト下流部の両サイドに設けられた1対の光センサ206で検出する。
The color misregistration is detected by forming a color misregistration detection pattern for each color on the
図11に色ずれ検出パターン例を示す。209と210は用紙搬送方向(副走査方向)の色ずれ量を検出する為のパターン、211と212は用紙搬送方向と直交する主走査方向の色ずれ量を検出する為のパターンでこの例では45度の傾きで、a〜dは各々ブラック(以下Bk)、イエロー(以下Y)、マゼンタ(以下M)、シアン(以下C)を示す。tsf1〜4、tmf1〜4、tsr1〜4、tmr1〜4、は各パターンの検出タイミングを、矢印は搬送ベルト20の移動方向を示す。搬送ベルト20の移動速度をvmm/s、Bkを基準色とし、用紙搬送方向用パターンの各色とBkパターン間の理論距離をdsYmm、dsMmm、dsCmm、各色の用紙搬送方向用パターンと主走査方向用パタ―ン間の実測距離を、左右各々、dmfBkmm、dmfYmm、dmfMmm、dmfCmm、dmrBkmm、dmrYmm、dmrMmm、dmrCmmとする。Bkを基準色とし、搬送方向に関して、各色の位置ずれ量δesは、
δesY=v*{(tsf2−tsf1)+(tsr2−tsr1)}/2−dsY (式1)
δesM=v*{(tsf3−tsf1)+(tsr3−tsr1)}/2−dsM (式2)
δesC=v*{(tsf4−tsf1)+(tsr4−tsr1)}/2−dsC (式3)
となる。主走査方向に関して、左右各々の各色の位置ずれ量δemf、δemrは、
dmfBk=v*(tmf1−tsf1) (式4)
dmfY =v*(tmf2−tsf2) (式5)
dmfM =v*(tmf3−tsf3) (式6)
dmfC =v*(tmf4−tsf4) (式7)
と
dmrBk=v*(tmr1−tsr1) (式8)
dmrY =v*(tmr2−tsr2) (式9)
dmrM =v*(tmr3−tsr3) (式10)
dmrC =v*(tmr4−tsr4) (式11)
から、
emfY=dmfY−dmfBk (式11)
δemfM=dmfM−dmfBk (式12)
δemfC=dmfC−dmfBk (式13)
と
δemrY=dmrY−dmrBk (式14)
δemrM=dmrM−dmrBk (式15)
δemrC=dmrC−dmrBk (式16)
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来、δemfから書出し位置を、δemr−δemfから主走査幅を補正する。なお、主走査幅に誤差がある場合は、書出し位置はδemfのみでなく、主走査幅補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。
FIG. 11 shows an example of a color misregistration detection pattern.
δesY = v * {(tsf2−tsf1) + (tsr2−tsr1)} / 2−dsY (formula 1)
δesM = v * {(tsf3−tsf1) + (tsr3−tsr1)} / 2−dsM (Expression 2)
δesC = v * {(tsf4-tsf1) + (tsr4-tsr1)} / 2-dsC (Formula 3)
It becomes. With respect to the main scanning direction, the positional deviation amounts δemf and δemr for each of the left and right colors are
dmfBk = v * (tmf1-tsf1) (Formula 4)
dmfY = v * (tmf2-tsf2) (Formula 5)
dmfM = v * (tmf3-tsf3) (Formula 6)
dmfC = v * (tmf4-tsf4) (Formula 7)
And dmrBk = v * (tmr1-tsr1) (Formula 8)
dmrY = v * (tmr2-tsr2) (Formula 9)
dmrM = v * (tmr3-tsr3) (Formula 10)
dmrC = v * (tmr4-tsr4) (Formula 11)
From
emfY = dmfY−dmfBk (Formula 11)
δemfM = dmfM−dmfBk (Formula 12)
δemfC = dmfC−dmfBk (Formula 13)
And δemrY = dmrY−dmrBk (Formula 14)
δemrM = dmrM−dmrBk (Formula 15)
δemrC = dmrC−dmrBk (Formula 16)
Thus, the direction of deviation can be determined from the sign of the calculation result, the writing position is corrected from δemf, and the main scanning width is corrected from δemr−δemf. If there is an error in the main scanning width, the writing position is calculated not only by δemf but also by taking into account the amount of change in the image frequency that has changed with the main scanning width correction.
図12は、色ずれ検出手段206を説明する図である。251は発光素子で、例えばLEDである。252は受光素子で、例えばフォトセンサである。20は搬送ベルトで、209、210、211、212は色ずれ検出用のパターンである。253は発光素子251からの発光光で、254は搬送ベルト20又は、色ずれ検出パターン209、210、211、212からの反射光の内、受光素子252にて受光される受光光である。発光部と受光部は搬送ベルト20を反射面として、正反射光学系で構成されていて、搬送ベルト20と色ずれ検出パターンの正反射光反射率の差、即ち、反射率の差によって、色ずれ検出パターンの位置を検出する。
FIG. 12 is a diagram for explaining the color misregistration detection means 206.
図13はパターン読取り処理部を説明する図である。LED発光部とフォトセンサ受光部等からなるパターン検出部と、検出データを演算処理し、色ずれ量及び補正値を算出する演算部と、演算結果に従って画像形成を行う画像出力部、及び、各部のタイミング調整や各種設定を行う、タイマとCPUからなる。 FIG. 13 is a diagram for explaining the pattern reading processing unit. A pattern detection unit including an LED light-emitting unit and a photosensor light-receiving unit, a calculation unit that calculates detection data and calculates a color misregistration amount and a correction value, an image output unit that forms an image according to the calculation result, and each unit It consists of a timer and CPU that perform timing adjustment and various settings.
図14は、図12の検出手段の受光部の回路構成を示す。受光素子252からの検出電流はI/V変換回路によって電圧に変換され、上側ピークホールド回路と下側ピークホールド回路により最大値、最小値がそれぞれ検出されて、抵抗1・抵抗2で分圧される。I/V変換回路の出力波形と抵抗1・抵抗2で分圧された電圧値を比較部で大小関係を判断して、パルス信号を生成する。さらにCPUからのリセット信号に基き動作する上側のピークホールド回路と下側のピークホールド回路回路に保持された情報をリセットする機能を有する。
FIG. 14 shows a circuit configuration of the light receiving unit of the detecting means of FIG. The detected current from the
ここで、上側ピークホールド回路と下側ピークホールド回路が最大値・最小値をそれぞれ取得するためには、予め、ラインをひとつ読み込んでおく必要がある。ここで取得した最大値・最小値から、パルス変換基準電圧を作成する。つまり図11で示した色ずれ検出パターン209の直前に、最大値・最小値取得用の色ずれ検出パターン213、214を作成する必要がある。
Here, in order for the upper peak hold circuit and the lower peak hold circuit to obtain the maximum value and the minimum value, it is necessary to read one line in advance. A pulse conversion reference voltage is created from the maximum and minimum values acquired here. That is, it is necessary to create the color
図15は、図12の検出手段で色ずれ検出パターンを検出した場合の、検出波形を示す。横軸は時間tである。(a)は受光素子252が検出する色ずれパターン209、210、211,212を現している。(c)は最大値、最小値検出回路の出力から生成される比較回路の基準となる閾値、(d)は検出回路の出力(位置情報パルス)である。
FIG. 15 shows a detection waveform when a color misregistration detection pattern is detected by the detection means of FIG. The horizontal axis is time t. (A) shows the
搬送ベルト20は反射率が高く、発光光253の大部分が正反射光254となり、受光素子252にて受光される。トナー像である色ずれ検出パターンは反射率が低く、発光光253の大部分が散乱され、受光素子252にて受光される正反射光254は僅かである。出力波形(b)は、搬送ベルト20を検出している時高く、色ずれ検出パターンを検出している時低くなる。閾値(c)の値は抵抗1・抵抗2の分圧比によって決定される。この関係は以下の式で表現される。
A:B=抵抗1:抵抗2
The
A: B = resistance 1: resistance 2
搬送ベルト20に図11の色ずれ検出パターンブラックa、イエローb、マゼンタc、シアンdを形成し、図11の色ずれ検出センサ206にて検出する。受光素子252からは、図15(b)に相当する4つの波形が出力される。第1番目がブラックの色ずれ検出パターンで、第2番目がイエロー、第3番目がマゼンタ、第4番目がシアンの色ずれ検出パターンに相当する。このとき、4色のパターンを検知する波形は同様の形状を示す。第1〜4番目の谷は、閾値(c)より低くなり、図15の(d)に相当するパルスが比較部から出力される。図14の演算部で、図15(d)の第1〜4番目の各々のパルスの中心位置を求め、さらに、各中心位置の時間差を求める。求めた時間差と予め設定してある時間差の値の差から、色ずれ量を算出する。
The color misregistration detection patterns black a, yellow b, magenta c, and cyan d shown in FIG. 11 are formed on the
従来の画像形成装置では、印刷枚数の累計をカウントして、色ずれ要因たる各部の経時変化や疲労度合いを表す色ずれ補正判断値を求めている。この色ずれ補正判断値が所定の値以上となった時に、色ずれ検出を行い、検出したずれ量に応じて各種調整を実施し、(色ずれ補正処理実施の基準となる)色ずれ補正判断値をクリアする。この色ずれ補正判断値は画像形成装置内設けられた、EEPROM等の記憶手段に記憶されており、色ずれ補正判断値の読み書きは画像形成制御手段が行っている。
しかしながら、次のような問題点もあった。 However, there were the following problems.
前記トップセンサ25は、吸着ローラとレジストローラとの間に配置され、揺動可能に支持されたセンサフラグとその動きをモニタするフォトインタラプタから成っている。このような構成のトップセンサの場合、センサフラグの取付位置やセンサフラグの動きのバラツキ等によって、画像形成装置ごとに紙先端検出タイミングに装置差が生じやすい。また、搬送する転写紙の厚みや、紙のコシ等によって紙先端のたわみ状態が変わることがある。すなわち、画像形成タイミングは、トップセンサの紙先端検出信号に基づいているため、信号の出力時間のバラツキは転写紙先端からの画像書出し位置のバラツキとなってしまう。
The
そこで、センサフラグの動きに起因するメカ的な時間誤差や紙の種類による時間誤差を改善するため、(センサフラグを使用しない)発光素子と受光素子とが対となった構成の光学式センサを使用することが考えられる。しかしながら、このような光学式センサではOHPシートのような透明な転写紙を検出することは困難である。 Therefore, in order to improve the mechanical time error due to the movement of the sensor flag and the time error due to the type of paper, an optical sensor having a configuration in which a light emitting element and a light receiving element are paired (not using a sensor flag) is used. It is possible to use it. However, it is difficult for such an optical sensor to detect a transparent transfer paper such as an OHP sheet.
また、前記色ずれ補正において、補正するにあたっての前提条件のうち1つは、搬送ベルト20の速度が一定であることである。このベルトの搬送スピードは、搬送ベルトを駆動する駆動ローラ30と、駆動ローラに従動する支持ローラ31の回転スピードに依存している。すなわち、駆動ローラの回転スピードを一定に保つことによって、ベルトの搬送スピードを一定としている。ところが、駆動ローラの径が画像形成装置の使用環境や寿命等によって変化する場合には、径が細くなると搬送スピードは遅く、径が太くなると搬送スピードは速くなる。したがって、色ずれ補正後に駆動ローラ30の直径が変化した場合には、前記図10(d)の用紙搬送方向の書出し位置誤差が増えるため、画像形成時に色ずれ画像となって現れてしまう。
In addition, in the color misregistration correction, one of the preconditions for correction is that the speed of the
従来は色ずれ補正判断値が所定のしきい値以上となっている時のみに、色ずれ補正処理を実施していたため、駆動ローラ30径の変化に伴う色ずれが発生していたとしても、色ずれ補正判断値が所定のしきい値に達していなければ色ずれ補正を実施することができなかった。また、転写紙そのもののスピードを検出するために、4つの各画像形成部の間に、前記トップセンサのように、揺動可能に支持されたセンサフラグとその動きをモニタするフォトインタラプタとからなるセンサを設けても、センサを追加することでコストアップとなってしまうという問題もあった。
Conventionally, since the color misregistration correction processing is performed only when the color misregistration correction determination value is equal to or greater than a predetermined threshold value, even if color misregistration due to the change in the diameter of the driving
以上のように、転写紙先端からの画像書出し位置のバラツキと最適な色ずれ補正タイミングについて改善の余地があった。 As described above, there is room for improvement in the variation in the image writing position from the leading edge of the transfer paper and the optimum color misregistration correction timing.
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、転写紙先端からの画像書出し位置の補正と最適な色ずれ補正を行うカラー画像形成装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above points, and an object of the present invention is to provide a color image forming apparatus and an image forming apparatus that perform an image writing position correction from the leading edge of a transfer sheet and an optimum color misregistration correction. To do.
画像形成装置において、既存の回路を使用することで転写紙の搬送スピードを安価に検出し、転写紙先端からの画像書出し位置の補正と最適な色ずれ補正を行うことができるカラー画像形成装置を提供する。 In the image forming apparatus, a color image forming apparatus capable of detecting the transfer paper conveyance speed at low cost by using an existing circuit and correcting the image writing position from the leading edge of the transfer paper and performing the optimum color misregistration correction. provide.
すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。 That is, the technical contents of the present invention can solve the above-described problems by including the following configuration.
(1)複数の像担持体にそれぞれ異なる色のトナー像を形成する画像形成手段と、前記複数の像担持体へ搬送されるとともに、前記複数の担持体上に形成されたトナー像を写し取る記録媒体と、前記記録媒体を前記複数の像担持体へ搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送された記録媒体に、前記異なる色のトナー像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、前記転写手段に印加される高圧電圧あるいは前記転写手段に流れる電流を検出する第一の検出手段とを有する画像形成装置において、前記転写紙の先端が複数の転写手段にそれぞれ進入する時に生じる電圧あるいは電流の変動を、少なくとも2つの前記第一の検出手段により順次検出し、その検出時間差によって前記記録媒体の搬送速度を検出することを特徴とするカラー画像形成装置。 (1) Image forming means for forming toner images of different colors on a plurality of image carriers, and recording that is transferred to the plurality of image carriers and copies the toner images formed on the plurality of carriers. A medium, a conveying unit that conveys the recording medium to the plurality of image carriers, a plurality of transfer units that respectively transfer the toner images of different colors to the recording medium conveyed by the conveying unit, and a transfer unit In an image forming apparatus having a first detection means for detecting a high voltage applied or a current flowing through the transfer means, fluctuations in voltage or current generated when the leading edge of the transfer paper enters the plurality of transfer means, respectively. A color image forming apparatus, wherein the color image forming apparatus detects the conveyance speed of the recording medium by detecting at least two of the first detection means sequentially and detecting a difference in detection time. .
(2)前記(1)記載のカラー画像形成装置は、搬送手段へ記録媒体を静電的に吸着させる吸着手段と、前記吸着手段に印加される高圧電圧あるいは前記吸着手段に流れる電流を検出する第二の検出手段とを有し、前記転写紙の先端が吸着手段および転写手段に進入する時に生じる電圧あるいは電流の変動を第二の検出手段と第一の検出手段により順次検出し、その検出時間差によって前記記録媒体の搬送速度を検出することを特徴とする前記(1)記載のカラー画像形成装置。 (2) The color image forming apparatus described in (1) detects an adsorption unit that electrostatically adsorbs a recording medium to a conveyance unit, and a high voltage applied to the adsorption unit or a current flowing through the adsorption unit. A second detecting means, and the second detecting means and the first detecting means sequentially detect fluctuations in voltage or current generated when the leading edge of the transfer paper enters the attracting means and the transferring means, and the detection The color image forming apparatus according to (1), wherein the conveyance speed of the recording medium is detected by a time difference.
(3)前記(1)または(2)記載のカラー画像形成装置は、搬送手段上に各色ごとに形成される位置ずれ測定用トナーパターン(以下色ずれ検出パターンと記載)と、色ずれ検出パターンの位置を検出する位置検出手段と、所定の開始条件が満たされると、前記色ずれ検出パターンを形成し、位置検出手段により検出した色ずれ検出パターンの位置情報に基づいて、各色の画像形成位置を補正する色ずれ補正手段とを有し、前記第一の検出手段または第二の検出手段により、前記記録媒体の搬送速度が所定の速度範囲外となったことを検出した時に、前記所定の開始条件を満たすことを特徴とする前記(1)または(2)記載のカラー画像形成装置。 (3) The color image forming apparatus described in the above (1) or (2) includes a misregistration measurement toner pattern (hereinafter referred to as a color misregistration detection pattern) formed for each color on a conveying unit, and a color misregistration detection pattern. A position detection unit for detecting the position of the color, and when a predetermined start condition is satisfied, the color misregistration detection pattern is formed, and based on the position information of the color misregistration detection pattern detected by the position detection unit, the image forming position of each color A color misregistration correction unit that corrects the recording medium, and when the first detection unit or the second detection unit detects that the conveyance speed of the recording medium is out of a predetermined speed range, The color image forming apparatus according to (1) or (2), wherein a start condition is satisfied.
(4)像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体へ搬送されるとともに、前記担持体上に形成されたトナー像を写し取る記録媒体と、前記記録媒体を前記像担持体へ搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送された前記転写紙の先端を検出することで前記画像形成手段の画像形成開始タイミングを決めるための先端検出信号を出力する第三の検出手段と、搬送手段により搬送された記録媒体に、前記トナー像を転写する転写手段と、前記転写手段に印加される高圧電圧あるいは前記転写手段に流れる電流を検出する第四の検出手段とを有する画像形成装置において、前記先端検出信号の出力タイミングから、前記転写紙の先端が転写手段に進入する時に生じる電圧あるいは電流の変動を前記第四の検出手段により検出するまでの時間差によって、前記記録媒体の搬送速度を検出することを特徴とする画像形成装置。 (4) Image forming means for forming a toner image on an image carrier, a recording medium transported to the image carrier and copying the toner image formed on the carrier, and the recording medium as the image carrier A conveying means for conveying to the body; a third detecting means for outputting a leading edge detection signal for determining an image forming start timing of the image forming means by detecting a leading edge of the transfer paper conveyed by the conveying means; An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers the toner image to a recording medium conveyed by the conveyance unit; and a fourth detection unit that detects a high voltage applied to the transfer unit or a current flowing through the transfer unit. In the above, the fourth detection means detects a change in voltage or current generated when the leading edge of the transfer paper enters the transfer means from the output timing of the leading edge detection signal. By the time difference at, detecting the transport speed of the recording medium An image forming apparatus comprising.
(5)前記(4)記載の画像形成装置は、搬送手段へ記録媒体を静電的に吸着させる吸着手段と、前記吸着手段に印加される高圧電圧あるいは前記吸着手段に流れる電流を検出する第五の検出手段とを有し、前記先端検出信号の出力タイミングから、前記転写紙の先端が吸着手段に進入する時に生じる電圧あるいは電流の変動を前記第五の検出手段により検出するまでの時間差によって、前記記録媒体の搬送速度を検出することを特徴とする前記(4)記載の画像形成装置。 (5) The image forming apparatus described in (4) includes a suction unit that electrostatically attracts the recording medium to the transport unit, and a high voltage that is applied to the suction unit or a current that flows through the suction unit. A time difference from the output timing of the leading edge detection signal to the time when the fluctuation of the voltage or current generated when the leading edge of the transfer paper enters the attracting means is detected by the fifth detecting means. The image forming apparatus according to (4), wherein a conveyance speed of the recording medium is detected.
(6)前記(4)または(5)記載の記録媒体の検出速度が、所定の速度範囲外となったことを検出した時に、その検出速度に応じて前記画像形成開始タイミングを補正することを特徴とする前記(4)または(5)記載の画像形成装置。 (6) When it is detected that the detection speed of the recording medium described in (4) or (5) is out of a predetermined speed range, the image formation start timing is corrected according to the detection speed. The image forming apparatus as described in (4) or (5) above.
吸着ローラまたは複数転写ローラのうち少なくとも2つのローラへ、転写紙の先端がそれぞれ突入するタイミングを、定電圧バイアス制御の場合には転写紙の先端が突入する際の電流変動を、定電流バイアス制御の場合には電圧変動の時間差を既存の回路で検出することによって、転写紙の搬送スピードを検出し、その検出結果に応じて色ずれ補正処理を実行することで、各色の書出し位置誤差を補正した色ずれ精度の良い画像を安価に提供することができる。 Constant current bias control for the timing at which the leading edge of the transfer paper rushes into at least two of the suction roller or multiple transfer rollers, and for constant voltage bias control, the current fluctuation when the leading edge of the transfer paper rushes. In this case, the transfer time of the transfer paper is detected by detecting the time difference of voltage fluctuation with an existing circuit, and color misregistration correction processing is executed according to the detection result, thereby correcting the writing position error of each color. It is possible to provide an image with high color misregistration accuracy at low cost.
また、トップセンサの検出信号と吸着ローラまたは複数転写ローラへ、転写紙の先端がそれぞれ突入する際の電流変動あるいは電圧変動の時間差を既存の回路で検出することによって、センサフラグの動きに起因するメカ的な時間誤差や紙の種類による時間誤差を改善することで、転写紙先端からの画像書出し位置のバラツキを安価に補正することができる。 In addition, the detection of the top sensor and the time difference between the current fluctuation or voltage fluctuation when the leading edge of the transfer paper enters the suction roller or the plurality of transfer rollers is detected by the existing circuit, resulting in the movement of the sensor flag. By improving the mechanical time error and the time error due to the type of paper, the variation in the image writing position from the leading edge of the transfer paper can be corrected at low cost.
さらに、光学式センサでは検出困難な、OHPシートのような透明な転写紙の紙の搬送速度を検出することも可能である。 Furthermore, it is also possible to detect the conveyance speed of transparent transfer paper such as an OHP sheet, which is difficult to detect with an optical sensor.
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.
図1〜3をもとに本発明第一の実施例について説明する。図1は本発明が対象とする画像形成装置の一例であるタンデムタイプのレーザプリンタに使用する吸着バイアスおよび転写バイアス回路の配線略図、図2は図1において1つの画像形成部について着目した配線略図、図3は転写電流検出回路の説明図を示す。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic wiring diagram of an adsorption bias and transfer bias circuit used in a tandem type laser printer which is an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic wiring diagram focusing on one image forming unit in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of the transfer current detection circuit.
本実施例の特徴は、複数の画像形成部における転写電流の変動時間差を検出して、紙の搬送速度を検出し、その搬送速度情報を元に色ずれ補正を実施することである。 A feature of the present embodiment is that a transfer current variation time difference in a plurality of image forming units is detected to detect a paper conveyance speed, and color misregistration correction is performed based on the conveyance speed information.
レーザプリンタの画像形成動作については、従来例で説明したとおりであるため省略する。 Since the image forming operation of the laser printer is as described in the conventional example, the description thereof is omitted.
転写ローラ19dは、感光ドラム18d上に形成されたトナー像を搬送ベルト20上の転写紙40に静電的に転写するものであり、例えば、金属の芯金を体積抵抗率10^5〜10^8Ω・cm程度に調整したEPDM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、ウレタンゴム、NBR(ニトリルブタジエンゴム)等の弾性体で覆った構成にしたものを用いることができる。転写ローラ19dは、搬送ベルト20の内側に設置されて、搬送ベルト20を感光ドラム18dに押圧し、これにより、感光ドラム18dと搬送ベルト20との間には転写ポイント(転写ニップ)Nが形成されている。
The
搬送ベルト20は2つのローラ30,31に掛け渡されており、駆動ローラ30によって回転駆動されることによって、その表面に担持している転写紙40を搬送するものである。搬送ベルト20としては、厚さ50〜300μm、体積抵抗率10^9〜10^16Ω・cm程度のPVdF(ポリフッ化ビニリデン)、ポリアミド、ポリイミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート等の樹脂材料や厚さ0.5〜2mm、体積抵抗率10^9〜10^16Ω・cm程度のクロロプレーンゴム、EPDM、NBR、ウレタンゴム等のゴム材料が用いられている。また、必要に応じて、これらの材料にカーボン、ZnO、SnO2、TiO2等の導電性充填材を分散させて、体積抵抗率を10^7〜10^11Ω・cm程度に調整することもある。
The
68は吸着バイアス印加電源であり、搬送ベルト20に接触して設けられた吸着ローラ29へ吸着バイアス印加電源68が接続されており、吸着ローラ29は、吸着バイアス印加電源68からの定電圧高圧電圧によって、主に、転写紙40を搬送ベルト20上に静電的に吸着させるために設けられている。また、後述の転写バイアス印加電源63dと同様に、制御回路61からの、PWMクロック信号S65のオン幅に応じた高圧電圧を可変出力可能となっている。
転写ローラ19dには、本実施例の場合では、転写定電圧電源(定電圧電源)である転写バイアス印加電源63dが接続されており、転写バイアス印加電源63dには転写電流検出回路64dが接続されている。転写バイアス印加電源63dは、制御回路61からの、PWMクロック信号S61のオン幅に応じた高圧電圧を可変出力可能となっており、プリンタの使用される環境状態や紙種、印刷タイミング等によって、制御回路61は定電圧バイアスを所定値にコントロールする。転写バイアス印加電源63dからの定電圧バイアスが印加されると、それに伴う転写電流I61aの大半は、転写負荷62aである転写ローラ19aから搬送ベルト20,転写紙,感光体ドラム18aへ流れ、グランドに流れる。グランドに流れた転写電流I61aは、電流検出回路69を介して転写バイアス印加電源63aに戻る電流ループを辿る。
In this embodiment, the
図3を用いて、OP−AMP94を利用した転写電流検出回路64の動作について以下に説明する。
The operation of the transfer current detection circuit 64 using the OP-
転写電流I61aは、電流検出回路のOP−AMP94のグランドから出力端子,保護抵抗96,抵抗92と図中の矢印に示すように流れる。OP−AMP94の+端子は、インピーダンス整合用抵抗95によりグランドに接続されている。OP−AMP94の+端子と−端子は、一般にイマジナリーショートであるから、−端子もグランド電位と考えることができる。転写電流I61aが流れると、このOP−AMPの−端子の仮想グランドを基準に、Viの電圧が生じる。このViは、転写電流をItr、抵抗92をRaとおくと次式で現される。
The transfer current I61a flows from the ground of the OP-
Vi≒Itr×Ra
したがって、電流検出回路64aからの出力信号S63dの値は、前記Viとなり、結果として電流検出回路は第一の画像形成部に流れる転写電流I61aの大きさをアナログ電圧に変換する。転写電流検出器64aから出力された出力信号S63dは、制御回路61内のA/Dポートへ送信される。制御回路61は出力信号S63dをもとにデジタル変換し転写電流値を演算する。なお、出力信号S63dには転写バイアス印加電源63dのスイッチングノイズ等が重畳されることが多いため、必要に応じてノイズフィルタの挿入や出力信号S63dの平均化等により、ノイズ成分を除去するのが好ましい。
Vi≈Itr × Ra
Therefore, the value of the output signal S63d from the
この転写電流の検出結果は、一般に[1]転写電流I61aの流れる電流ループのインピーダンス検出、または[2]転写時における転写電流I61aを一定に保つようにすべく前記PWM設定値を変更する基準として用いられる。前者[1]は、印刷動作の前に転写バイアス印加電源63dから所定の定電圧バイアスを出力し、制御回路61はその時のI61aを演算する。制御回路61は演算結果に基づいて、装置の使用環境や寿命、転写紙の種類によって変わるインピーダンスに対し、最適な転写バイアスの設定値(PWM信号)を予め決められた転写バイアステーブルから選択する。その後、印刷動作を開始し、選択した定電圧バイアス用いて転写を行う。
The detection result of the transfer current is generally [1] impedance detection of a current loop through which the transfer current I61a flows, or [2] a reference for changing the PWM setting value so as to keep the transfer current I61a at the time of transfer constant. Used. The former [1] outputs a predetermined constant voltage bias from the transfer bias
後者[2]は、転写時において転写電流I61aを一定に保つ(定電流バイアス制御)べく、出力信号S63dをもとに制御回路61は、転写バイアス印加電源63dの設定値(PWM信号)を随時変更する。すなわち、出力信号S63dより求めた転写電流が少ない場合は、所定の定電圧バイアスを上昇させ、転写電流が多い場合には、所定の定電圧バイアスを低下させ転写電流I61aを安定化させる。
In the latter [2], in order to keep the transfer current I61a constant during transfer (constant current bias control), the
本実施例では前者[1]での説明を行う。[2]の例は実施例2にて説明する。 In the present embodiment, the former [1] will be described. An example of [2] will be described in the second embodiment.
他の色の画像形成ステーション、すなわちマゼンタ、イエロー、ブラックの画像形成部については、シアン(第一色目)の画像形成部と同様の構成であり、かつ同様に動作する。なお、図中各画像形成部において第一色目と同じ構成の部材等については、第一色目の画像形成部と同じ番号を付与し、その番号の後に第一色目のdの代わりに、マゼンタ(第二色目)ではcを、イエロー(第三色目)ではbを、ブラック(第四色目)ではaをそれぞれ付与してある。 The image forming stations for other colors, that is, the magenta, yellow, and black image forming units have the same configuration as the cyan (first color) image forming unit and operate in the same manner. In the drawing, members having the same configuration as the first color in each image forming unit are assigned the same number as the first color image forming unit, and the magenta ( C is assigned to the second color), b is assigned to the yellow color (third color), and a is assigned to the black color (fourth color).
以上のような構成において、図4を用いて紙の搬送速度の検出方法について説明する。 In the above configuration, a method for detecting the paper conveyance speed will be described with reference to FIG.
図4は、画像形成開始からの第一色目と第四色目の転写電圧と電流値を示したものである。転写紙が第一色目の転写ポイントNに達する前に、所定の転写バイアスVt12よりも低いVt11を予め印加してある。このとき、転写電流It11が流れている。そして、転写紙40が搬送されて、第一色目の転写ポイントに達すると、転写バイアスが定電圧制御されているために転写電流がIt13へ低下する。したがって、転写電流の検出信号S63dをモニタしていると転写紙40が転写ポイントNに達したタイミングt1がわかる(判断のしきい値をIt11からIt13の間で設けておく)。
FIG. 4 shows transfer voltages and current values for the first and fourth colors from the start of image formation. Before the transfer paper reaches the transfer point N of the first color, Vt11 lower than a predetermined transfer bias Vt12 is applied in advance. At this time, a transfer current It11 is flowing. When the
なお、前述のように、転写バイアス電圧は、装置の使用環境や寿命、転写紙の種類によって予め決められた転写バイアステーブルから選択するため、印加する転写バイアスやその他の条件に応じて、タイミングt1を検出する転写電流のしきい値を決めておいても良い。 As described above, since the transfer bias voltage is selected from a transfer bias table determined in advance according to the use environment and life of the apparatus and the type of transfer paper, the timing t1 depends on the applied transfer bias and other conditions. It is also possible to determine a threshold value of the transfer current for detecting the above.
転写紙先端が転写ポイントNに達した後でかつ紙先端からの画像形成域が転写ポイントNに達する前の(転写による画像不良が起きない)タイミングで所定の転写バイアスVt12へ切換える。ここで、転写紙の先端位置検出のために、Vt11を低い電圧に設定しておく理由は、転写紙がない状態で感光ドラム18dに印加される転写バイアスにより、感光ドラム18dにメモリを生じ、後の印刷ジョブ時に濃淡の画像不良として現れてしまう、いわゆるドラムメモリを防ぐためである。
After the leading edge of the transfer paper reaches the transfer point N and before the image formation area from the leading edge of the paper reaches the transfer point N (no image defect due to transfer occurs), the switching is made to the predetermined transfer bias Vt12. Here, in order to detect the leading edge position of the transfer paper, Vt11 is set to a low voltage because the transfer bias applied to the
他の色においても、同様に転写紙40が転写ポイントNに達したタイミングがわかる。第四色目では、図4のように、転写紙40が転写ポイントNに達したタイミングはt4として検出される。図中のtaは、搬送ベルト20の搬送スピードから求められる第一色目から第四色目の転写ポイントNに達するまでに要する所定の時間であり、t1を検出してから所定の時間taを経過してもt4が検出されない場合、あるいは、t1を検出してから所定の時間taに達する前にt4が検出された場合は、制御回路61は転写紙の搬送スピードが変化していると判断する。
Similarly, the timing at which the
このように、所定の時間taから決められた時間以上前後してt4が検出された場合には、搬送ベルトの駆動ローラ径等が変わっている可能性があるため、各色の書出し位置誤差が大きくなっている可能性がある。このため、上記搬送スピード検出をした際の転写紙に対する補正は困難であるものの、現在の印刷ジョブの終了後あるいは現在の印刷ジョブの2枚目の印刷をする前に、色ずれ補正処理を実行することで、2枚目あるいは次の印刷ジョブの際には色ずれ補正された画像を提供することができる。 As described above, when t4 is detected after a predetermined time ta or more, it is possible that the driving roller diameter of the conveyor belt has changed, so that the writing position error of each color is large. It may have become. For this reason, although it is difficult to correct the transfer paper when the conveyance speed is detected, the color misregistration correction process is executed after the current print job is completed or before the second print of the current print job is performed. By doing so, it is possible to provide an image corrected for color misregistration at the time of the second print job or the next print job.
ただし、色ずれ補正が印刷ジョブごと等、頻繁に繰り返されると、いたずらにユーザの待ち時間を長くするだけであるため、前回の色ずれ補正の時間履歴等を踏まえて、適宜色ずれ補正処理を実行するようにすればよい。 However, if the color misregistration correction is repeated frequently, such as for each print job, it will only unnecessarily increase the waiting time of the user, so the color misregistration correction processing is appropriately performed based on the time history of the previous color misregistration correction. It should be executed.
また、本実施例では、第一色目と第四色目の転写電流の変動の時間差により、転写紙の搬送速度を検出した。しかしながら、同様に第一〜第四色目のいずれの組み合わせにおいても、同様に転写電流の変動の時間差を検出することで、転写紙搬送スピードを検出することができる。ただし、時間差が大きいほど、転写電流変動検出時の誤差の影響は小さくなるため、時間差が最も長い第一色目と第四色目の転写電流の変動の時間差を検出するのが好ましい。 In this embodiment, the transfer speed of the transfer paper is detected from the time difference between the fluctuations in the transfer currents of the first color and the fourth color. However, similarly, in any combination of the first to fourth colors, similarly, the transfer paper conveyance speed can be detected by detecting the time difference of the fluctuation of the transfer current. However, the larger the time difference is, the smaller the influence of the error at the time of detecting the transfer current fluctuation is. Therefore, it is preferable to detect the time difference of the fluctuation of the transfer current of the first color and the fourth color having the longest time difference.
さらに、図5に示すように、吸着バイアス印加電源68にも電流検出回路69が接続されている場合には、吸着ローラへ紙先端が突入した際の吸着電流変動を検出信号S68にて検出し、吸着電流の変動を検出した時間から第一〜第四色目のいずれかの転写電流の変動までの時間を元に紙の搬送スピードを検出しても構わない。
Furthermore, as shown in FIG. 5, when the
以上のように、紙のスピードを既存の転写電流検出回路を理由することで安価に検出し、その検出スピードに応じて(必要なタイミングで)色ずれ補正を行うことで、色ずれの改善された画像をユーザに提供することができる。 As described above, by detecting the paper speed at low cost because of the existing transfer current detection circuit, and correcting the color misregistration according to the detection speed (at the necessary timing), the color misregistration is improved. The image can be provided to the user.
図2をもとに本発明第二の実施例について説明する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例が対象とするカラー画像形成装置の一例である、タンデムタイプのレーザプリンタの、画像形成動作および色ずれ補正処理については従来例で説明したとおりであるため省略する。 Since the image forming operation and the color misregistration correction processing of the tandem type laser printer, which is an example of the color image forming apparatus targeted by this embodiment, are as described in the conventional example, the description is omitted.
本実施例の特徴は、転写時における転写電流I61aを一定に保つようにすべく前記PWM設定値を変更する、定転写電流バイアス制御に特徴がある。 A characteristic of this embodiment is a constant transfer current bias control in which the PWM setting value is changed so as to keep the transfer current I61a at the time of transfer constant.
すなわち、転写時において転写電流I61aを一定に保つべく、出力信号S63dをもとに制御回路61は、転写バイアス印加電源63dの設定値(PWM信号)を随時変更する。すなわち、制御回路61は、出力信号S63dより求めた転写電流が少ない場合は、所定の定電圧バイアスを上昇させ、転写電流が多い場合には、所定の定電圧バイアスを低下させることで転写電流を所定値に保っている(以下定電流バイアス制御)。なお、実施例2における構成については実施例1のそれと同様であり、同様の構成については、同様の符号を付与して重複説明は省略する。
That is, in order to keep the transfer current I61a constant during transfer, the
以上のような構成において、図6を用いて紙の搬送速度の検出方法について説明する。 In the above configuration, a method for detecting the paper conveyance speed will be described with reference to FIG.
図6は、画像形成開始からの第一色目と第四色目の転写電圧と電流値を示したものである。転写紙が第一色目の転写ポイントNに達する前に、所定の転写電流It16よりも低い電流It15が一定に流れるように、転写定電流バイアスが印加されている。そして、転写紙40が搬送されて、第一色目の転写ポイントに達すると、転写電流が流れにくくなるため転写電流It15は減少する。定電流バイアス制御では、その減少する電流を補ってIt15を安定に保つため、制御回路61は転写電圧を上昇させるべくPWM信号の設定値を変更する。したがって、PWM信号S61dをモニタしていると転写紙40が転写ポイントNに達したタイミングt1がわかる。
FIG. 6 shows transfer voltages and current values for the first and fourth colors from the start of image formation. Before the transfer sheet reaches the transfer point N of the first color, a transfer constant current bias is applied so that a current It15 lower than a predetermined transfer current It16 flows constantly. When the
このように、定電流バイアス制御を実施した場合には、転写紙40が転写ポイントNに到達すると、図6に示すように電圧が増大することになり、このことから実施例1と同様に転写紙40の搬送速度を検出することができる。
As described above, when the constant current bias control is performed, when the
また、本実施例では、実施例1の定電圧を出力する転写バイアス印加電源回路を利用して、ソフトウェア制御的に、転写バイアスの定電流制御をする例を説明した。 In the present embodiment, the transfer bias application power supply circuit that outputs the constant voltage of the first embodiment is used to perform the transfer bias constant current control by software control.
一方、他の定電流バイアス制御方法として、図1の転写バイアス印加電源(定電圧電源)63の代わりに、転写バイアス印加電源(定電流電源)を、また、電流検出回路64の代わりに電圧検出回路を設け、ハード的に転写バイアスの定電流制御可能な構成(図示しない)とした場合においても、本実施例と同様な効果が得られることは言うまでもない。 On the other hand, as another constant current bias control method, a transfer bias application power source (constant current power source) 63 instead of the transfer bias application power source (constant voltage power source) 63 of FIG. 1 and a voltage detection instead of the current detection circuit 64 are detected. It goes without saying that the same effect as in this embodiment can be obtained even when a circuit is provided and a configuration (not shown) capable of controlling the constant current of the transfer bias in hardware is provided.
図3をもとに本発明第三の実施例について説明する。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例が対象とするカラー画像形成装置の一例である、タンデムタイプのレーザプリンタの、画像形成動作については従来例で説明したとおりであるため省略する。 Since the image forming operation of the tandem type laser printer, which is an example of the color image forming apparatus targeted by this embodiment, is as described in the conventional example, the description thereof is omitted.
本実施例の特徴は、画像形成開始の基準となるトップセンサで転写紙の先端検出してから、転写ポイントNに達するまでの時間に応じて、転写紙の先端からの画像書出し位置を補正することである。 The feature of the present embodiment is that the image writing position from the leading edge of the transfer paper is corrected according to the time from the detection of the leading edge of the transfer paper by the top sensor that is a reference for starting image formation until the transfer point N is reached. That is.
トップセンサ25は、吸着ローラとレジストローラとの間に配置され、揺動可能に支持されたセンサフラグとその動きをモニタするフォトインタラプタから成っている。センサフラグの一端が転写紙が触れたことに連動して、センサフラグの他端がフォトインタラプタの光を遮光する動きをするため、トップセンサの出力電圧は、紙がセンサ部にある場合にはLowレベル、紙がセンサ部にない場合にはHighレベルを示す。
The
図7のように、転写紙の先端がトップセンサのセンサフラグ接触し、センサからの出力信号がLowレベルとなった時間t0を検出する。 As shown in FIG. 7, the time t0 when the leading edge of the transfer paper comes into contact with the sensor flag of the top sensor and the output signal from the sensor becomes the low level is detected.
一方、図7下には、画像形成開始からの第一色目の転写電圧と電流値を示してある。電圧と電流の変動に関する詳細は実施例1で説明したとおりであるため省略する。 On the other hand, the lower part of FIG. 7 shows the transfer voltage and current value of the first color from the start of image formation. Details regarding the fluctuations in voltage and current are the same as those described in the first embodiment, and are therefore omitted.
図中のtcは、予め決められている、出力信号がLowレベルとなった時間から第一色目の転写ポイントNに達するまでに要する所定の時間であり、t0を検出してから所定の時間tcを経過してもt1が検出されない場合、あるいは、t0を検出してから所定の時間tcに達する前にt1が検出された場合は、制御回路61は転写紙の搬送スピードが設定値と異なっていると判断する。
Tc in the figure is a predetermined time required for reaching the transfer point N of the first color from the time when the output signal becomes low level, and is a predetermined time tc after detecting t0. If t1 is not detected even after elapse of time t, or if t1 is detected before reaching the predetermined time tc after detecting t0, the
このように、所定の時間tcから決められた時間以上前後してt1が検出された場合には、紙の先端位置が正確に検出されていない可能性があるため、転写紙先端からの書出し位置誤差が大きくなっている可能性がある。 As described above, when t1 is detected at or after a predetermined time from the predetermined time tc, the leading edge position of the paper may not be accurately detected. The error may be large.
このため、上記搬送スピード検出をした際の転写紙に対する補正は困難であるものの、現在の印刷ジョブの終了後あるいは現在の印刷ジョブの2枚目の印刷をする前に、t0からt1までの時間に応じて画像形成タイミングを補正することで、2枚目あるいは次の印刷ジョブの際には書出し位置が修正された画像を提供することができる。 For this reason, although it is difficult to correct the transfer paper when the transport speed is detected, the time from t0 to t1 after the end of the current print job or before the second print of the current print job is performed. By correcting the image formation timing according to the above, it is possible to provide an image in which the writing position is corrected at the time of the second or next print job.
また、本実施例では、トップセンサからの出力信号がLowレベルとなった時間から第一色目の転写電流の変動までの時間差により、転写紙の先端位置を検出した。しかしながら、第一色目の転写電流変動の変わりに、吸着電流や第二色目〜第四色目のいずれかの電流変動までの時間差を検出することで、転写紙の先端位置を検出することも可能である。 In this embodiment, the leading edge position of the transfer paper is detected based on the time difference from the time when the output signal from the top sensor becomes the low level to the fluctuation of the transfer current of the first color. However, it is also possible to detect the leading edge position of the transfer paper by detecting the time difference between the adsorption current and the current variation of any of the second to fourth colors instead of the variation of the first color transfer current. is there.
以上のように、転写紙の先端位置を既存のセンサと電流検出回路を利用することで安価に検出し、その検出結果に応じてセンサフラグの動きに起因するメカ的な時間誤差や紙の種類による時間誤差を補正することで、書出し位置修正を行うことができる。 As described above, the position of the leading edge of the transfer paper can be detected at low cost by using existing sensors and current detection circuits, and the mechanical time error and paper type caused by the movement of the sensor flag according to the detection result By correcting the time error due to, the writing start position can be corrected.
また、本実施例は、カラー画像形成装置に限らず、画像形成部が単一のモノクロ画像形成装置においても有効であることは言うまでもない。 Needless to say, this embodiment is effective not only in a color image forming apparatus but also in a monochrome image forming apparatus having a single image forming unit.
さらに、本実施例は、第一の実施例または第二の実施例と合わせ、変更前後のモードの組み合わせより、色ずれ補正が必要な組み合わせの場合は、色ずれ補正判断値のしきい値および補正値を変更するようにしても有効であることは言うまでもない。 Further, in the present embodiment, in combination with the first embodiment or the second embodiment, the threshold value of the color misregistration correction determination value and Needless to say, it is effective to change the correction value.
また、実施例1〜3において、露光装置としてレーザビームを利用したレーザビームプリンタの例を示した。しかしながら、露光装置としてLEDを用いたプリンタにおいても、本発明の効果が得られることは言うまでもない。 In the first to third embodiments, an example of a laser beam printer using a laser beam as an exposure apparatus is shown. However, it goes without saying that the effects of the present invention can be obtained even in a printer using an LED as an exposure apparatus.
18 感光ドラム
11 レーザスキャナ
20 搬送ベルト
206 色ずれ検出センサ
207 本来の画像位置
208 色ずれがある場合の画像位置
209〜212 色ずれ検出用パターン
251 発光素子
252 受光素子
18 Photosensitive drum 11
Claims (6)
前記複数の像担持体へ搬送されるとともに、前記複数の担持体上に形成されたトナー像を写し取る記録媒体と、
前記記録媒体を前記複数の像担持体へ搬送する搬送手段と、
搬送手段により搬送された記録媒体に、前記異なる色のトナー像をそれぞれ転写する複数の転写手段と、
前記転写手段に印加される高圧電圧あるいは前記転写手段に流れる電流を検出する第一の検出手段とを有する画像形成装置において、
前記転写紙の先端が複数の転写手段にそれぞれ進入する時に生じる電圧あるいは電流の変動を、少なくとも2つの前記第一の検出手段により順次検出し、その検出時間差によって前記記録媒体の搬送速度を検出することを特徴とするカラー画像形成装置。 Image forming means for forming toner images of different colors on a plurality of image carriers, and
A recording medium that is conveyed to the plurality of image carriers and copies the toner images formed on the plurality of carriers;
Conveying means for conveying the recording medium to the plurality of image carriers;
A plurality of transfer means for transferring the toner images of different colors to the recording medium transported by the transport means;
An image forming apparatus having a first detection means for detecting a high voltage applied to the transfer means or a current flowing through the transfer means;
Changes in voltage or current generated when the leading edge of the transfer paper respectively enters a plurality of transfer means are sequentially detected by at least two first detection means, and the conveyance speed of the recording medium is detected by the difference in detection time. A color image forming apparatus.
前記転写紙の先端が吸着手段および転写手段に進入する時に生じる電圧あるいは電流の変動を第二の検出手段と第一の検出手段により順次検出し、その検出時間差によって前記記録媒体の搬送速度を検出することを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。 The color image forming apparatus according to claim 1, wherein an adsorbing unit that electrostatically adsorbs the recording medium to the conveying unit, and a second detection that detects a high voltage applied to the adsorbing unit or a current flowing through the adsorbing unit. Means,
Changes in voltage or current generated when the leading edge of the transfer paper enters the suction means and transfer means are sequentially detected by the second detection means and the first detection means, and the conveyance speed of the recording medium is detected by the difference in detection time. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein:
色ずれ検出パターンの位置を検出する位置検出手段と、
所定の開始条件が満たされると、前記色ずれ検出パターンを形成し、位置検出手段により検出した色ずれ検出パターンの位置情報に基づいて、各色の画像形成位置を補正する色ずれ補正手段とを有し、
前記第一の検出手段または第二の検出手段により、前記記録媒体の搬送速度が所定の速度範囲外となったことを検出した時に、前記所定の開始条件を満たすことを特徴とする請求項1または2記載のカラー画像形成装置。 A color image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein a misregistration measurement toner pattern (hereinafter referred to as a color misregistration detection pattern) formed for each color on the conveying means
Position detecting means for detecting the position of the color misregistration detection pattern;
When a predetermined start condition is satisfied, the color misregistration detection pattern is formed, and based on position information of the color misregistration detection pattern detected by the position detection unit, color misregistration correction means for correcting the image forming position of each color is provided. And
2. The predetermined start condition is satisfied when the first detection unit or the second detection unit detects that the conveyance speed of the recording medium is out of a predetermined speed range. Or the color image forming apparatus of 2.
前記像担持体へ搬送されるとともに、前記担持体上に形成されたトナー像を写し取る記録媒体と、
前記記録媒体を前記像担持体へ搬送する搬送手段と、
搬送手段により搬送された前記転写紙の先端を検出することで前記画像形成手段の画像形成開始タイミングを決めるための先端検出信号を出力する第三の検出手段と、
搬送手段により搬送された記録媒体に、前記トナー像を転写する転写手段と、
前記転写手段に印加される高圧電圧あるいは前記転写手段に流れる電流を検出する第四の検出手段とを有する画像形成装置において、
前記先端検出信号の出力タイミングから、前記転写紙の先端が転写手段に進入する時に生じる電圧あるいは電流の変動を前記第四の検出手段により検出するまでの時間差によって、前記記録媒体の搬送速度を検出することを特徴とする画像形成装置。 An image forming means for forming a toner image on the image carrier;
A recording medium that is transported to the image carrier and copies a toner image formed on the carrier;
Conveying means for conveying the recording medium to the image carrier;
Third detection means for outputting a leading edge detection signal for determining the image formation start timing of the image forming means by detecting the leading edge of the transfer paper conveyed by the conveying means;
Transfer means for transferring the toner image to the recording medium conveyed by the conveyance means;
In an image forming apparatus having a high voltage applied to the transfer means or a fourth detection means for detecting a current flowing in the transfer means,
The conveyance speed of the recording medium is detected by the time difference from the output timing of the leading edge detection signal until the fourth detecting means detects a change in voltage or current that occurs when the leading edge of the transfer paper enters the transferring means. An image forming apparatus.
前記先端検出信号の出力タイミングから、前記転写紙の先端が吸着手段に進入する時に生じる電圧あるいは電流の変動を前記第五の検出手段により検出するまでの時間差によって、前記記録媒体の搬送速度を検出することを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein an adsorption unit that electrostatically adsorbs the recording medium to the conveyance unit and a fifth detection unit that detects a high voltage applied to the adsorption unit or a current flowing through the adsorption unit. And
The conveyance speed of the recording medium is detected by the time difference from the output timing of the leading edge detection signal to the detection of the voltage or current fluctuation generated when the leading edge of the transfer paper enters the suctioning means by the fifth detecting means. The image forming apparatus according to claim 4.
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