JP2014224930A - Image forming apparatus - Google Patents
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Images
Landscapes
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine that forms an image by electrophotography.
電子写真方式の画像形成装置では、より高速な印刷に対応するために、各色の画像形成部をそれぞれ設け、各色の画像形成部から順次中間転写体に画像を転写し、更に中間転写体から記録材に一括して画像を転写する構成が知られている。このような画像形成装置においては、中間転写体に転写する各色のトナー像の位置ずれ(色ずれ)が生じ得る。このため、例えば、中間転写体にトナー像の位置ずれを検出するための検出パターンを形成し、光学センサにより検出パターンを検出して位置ずれ量の測定及び補正を行っている。このような、各色のトナー像の位置ずれを補正する技術を一般的にレジストレーションと呼ぶ。 In an electrophotographic image forming apparatus, in order to support higher-speed printing, an image forming unit for each color is provided, images are sequentially transferred from the image forming unit for each color to an intermediate transfer member, and further recorded from the intermediate transfer member. A configuration is known in which images are collectively transferred to a material. In such an image forming apparatus, a position shift (color shift) of each color toner image transferred to the intermediate transfer member may occur. For this reason, for example, a detection pattern for detecting the positional deviation of the toner image is formed on the intermediate transfer member, and the detection pattern is detected by an optical sensor to measure and correct the positional deviation amount. Such a technique for correcting the positional deviation of each color toner image is generally called registration.
ここで、特許文献1は、各像担持体に色ずれ調整用のパターン潜像を形成し、このパターン潜像を中間転写体に転写する際に、像担持体とアースとの間で流れる電流を検出して色ずれを補正する構成を開示している。
Here,
特許文献1に記載の構成は、各像担持体とアースとの間で流れる電流を検出するための回路が必要となる。また、中間転写体を高抵抗の部材で形成する必要があるため、検出電流の波形が鈍り、よって、色ずれの補正誤差が増加し得る。さらに、補正することができるのは、副走査方向の色ずれのみであり、主走査方向に対する傾きや、主走査方向の色ずれを補正することはできない。
The configuration described in
本発明は、上記問題点に鑑み、色ずれの補正誤差を抑えることができる画像形成装置を提供するものである。 In view of the above problems, the present invention provides an image forming apparatus capable of suppressing a color misregistration correction error.
本発明の一側面によると、画像形成装置は、回転駆動される導電性の像担持体と、感光体を含み、前記感光体に現像剤像を形成し、前記感光体に形成した現像剤像を転写位置において前記像担持体に転写する複数の画像形成手段と、前記像担持体に電圧を印加する印加手段と、前記感光体と前記像担持体との間に流れる電流を検出する検出手段と、前記感光体に色ずれ補正用の検出画像を形成し、前記検出手段が検出する電流の変化により色ずれ補正を行う補正手段と、を備えていることを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, an image forming apparatus includes a conductive image carrier that is rotationally driven and a photoconductor, and forms a developer image on the photoconductor, and the developer image formed on the photoconductor A plurality of image forming means for transferring the image to the image carrier at the transfer position, an application means for applying a voltage to the image carrier, and a detection means for detecting a current flowing between the photoconductor and the image carrier. And a correcting unit that forms a detection image for color misregistration correction on the photosensitive member and performs color misregistration correction by a change in current detected by the detecting unit.
副走査方向のみならず、主走査方向に対する傾きや、主走査方向の色ずれを補正し、色ずれの補正誤差を抑えることができる。 It is possible to correct not only the sub-scanning direction but also the inclination with respect to the main scanning direction and the color misregistration in the main scanning direction, and suppress the color misregistration correction error.
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の実施形態は説明を目的としており、発明の範囲を限定するものではない。さらに、以下の実施形態においては発明の理解を容易にするために具体的な値を提示するが、これら値は、例示であり、その他の値を使用することができる。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components that are not necessary for the description of the embodiments are omitted from the drawings. Further, the following embodiments are for the purpose of explanation, and do not limit the scope of the invention. Furthermore, in the following embodiments, specific values are presented to facilitate the understanding of the invention, but these values are examples and other values can be used.
<第一実施形態>
図1は、本実施形態による画像形成装置の概略的な構成図である。画像形成装置は、イエローの画像を形成する画像形成部1aと、マゼンタの画像を形成する画像形成部1bと、シアンの画像を形成する画像形成部1cと、ブラックの画像を形成する画像形成部1dの4つの画像形成部を備えている。これらの4つの画像形成部1a〜1dは一定の間隔をおいて一列に配置されている。
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus includes an
各画像形成部1a〜1dには、それぞれ像担持体である感光体2a〜2dが配置されている。感光体2a〜2dは、本実施形態では、アルミニウム等のドラム基体上に感光層を有するものであり、駆動装置によって所定の周速度で回転駆動される。感光体2a〜2dの周囲には、感光体2a〜2dの表面を一様な電位に帯電するための帯電ローラ3a〜3dが配置されている。露光装置7a〜7dは、それぞれ、対応する感光体2a〜2dを光で走査して感光体2a〜2dの表面に静電潜像を形成する。現像装置4a〜4dは、それぞれ対応する色のトナー(現像剤)を有し、現像バイアスにより感光体2a〜2dの表面に形成された静電潜像をトナーで現像し、トナー像(現像剤像)として可視化する。
In each of the
一例として、感光体2a〜2dの表面の電位は、それぞれ対応する帯電ローラ3a〜3dによって−500Vに帯電される。また、一例として、露光装置7a〜7dが露光した感光体2a〜2dの表面の電位は−100Vとなる。また、一例として、現像バイアスを−500Vとすることができる。さらに、感光体2a〜2dの周速度を50mm/秒とし、主走査方向の画像形成幅を215mmとし、トナーの帯電量を−40μC/gとし、感光体2a〜2dに形成した画像のベタ部のトナー量を0.4mg/cm2とすることができる。
As an example, the surface potentials of the
画像形成部1a〜1dそれぞれの対向位置には、中間転写体である無端状の中間転写ベルト8が設置されている。中間転写ベルト8を介して、画像形成部1a〜1dそれぞれと対向する位置には、対向部材5a〜5dが設けられ、1次転写部を構成している。本実施形態において、対向部材5a〜5dは、1次転写用の電圧、つまり転写バイアスを印加せず、電気的にはフロートになるように構成される。感光体2a〜2dに形成されたトナー像は、感光体2a〜2dと中間転写ベルト8とのニップ部である転写位置において、中間転写ベルト8に転写される。なお、中間転写ベルト8に転写されず感光体2a〜2dに残留したトナーはクリーニング装置10a〜10dにより除去される。中間転写ベルト8は、駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12及びテンションローラ13を含む張架部材によって張架され、駆動ローラ11の回転に伴い図中の矢印方向に回転(移動)される。以下、中間転写ベルト8の回転方向を中間転写ベルト8の周方向と呼ぶものとする。駆動ローラ11には、中間転写ベルト8を駆動するために表層に高摩擦のゴム層が設けられる。このゴム層の体積抵抗率は、例えば、105Ωcm以下とすることができる。2次転写対向ローラ12は、中間転写ベルト8を介して2次転写ローラ15と当接して2次転写部を形成している。2次転写対向ローラ12には、表層にゴム層が設けられている。このゴム層の体積抵抗率は、例えば、105Ωcm以下とすることができる。金属ローラであるテンションローラ13は、約60Nの張力を中間転写ベルト8に付与し、中間転写ベルト8に従動して回転される。2次転写部において、中間転写ベルト8のトナー像は、2次転写ローラ15により印加される2次転写バイアスにより、搬送路18を搬送される記録材に転写される。駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12及びテンションローラ13は、ツェナーダイオード14及び電流計である電流検出部39を介して接地される。電流検出部39が検出した電流値はアナログ・デジタル変換されて、図2の制御部100へと出力される。
An endless
例えば、2次転写ローラ15は、体積抵抗率が107〜109Ωcmであり、ゴム硬度が30°(アスカーC硬度計)の弾性ローラとすることができる。また、2次転写ローラ15は、中間転写ベルト8の回転に従動して回転し、中間転写ベルト8を介して2次転写対向ローラ12に対し、約39.2Nで押圧する構成とすることができる。転写電源19は、2次転写ローラが印加する2次転写バイアスを供給するために、−2.0〜+7.0kVの電圧を出力する。なお、転写電源19は、中間転写ベルト8の周方向に流れる電流を供給するための電流供給部としても動作する。
For example, the
中間転写ベルト8の外側には、中間転写ベルト8の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置75が設置されている。また、搬送路18の2次転写部の下流側には、記録材に転写したトナー像を当該記録材に定着させるための、定着ローラ17a及び加圧ローラ17bを含む定着装置が設置されている。
Outside the
図2は、本実施形態による画像形成装置の制御構成を示している。制御部100は、図1に示す画像形成装置を制御するためのものであり、例えば、記憶部40に保存されているプログラムを実行するCPUを含んでいる。画像形成制御部101は、後述するレジストレーションのための検出画像や、印刷する画像を形成する制御を行い、補正制御部102は、色ずれ補正等のレジストレーションを実行する。なお、画像形成制御部101及び補正制御部102は、適切なプログラムを実行するCPUにより実現、つまりソフトウェアで実現することも、ハードウェアで実現することも、ソフトウェアとハードウェアを組み合わせて実現することもできる。
FIG. 2 shows a control configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. The
図1に示す中間転写ベルト8は、例えば、厚み100μmのポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂にカーボンを分散させて電気抵抗を調整したものを基層とすることができる。ここで従来の中間転写ベルトと、本実施形態の中間転写ベルト8との差に関して説明する。従来の中間転写ベルトは、本実施形態の対向部材5a〜5dに相当する、一次転写ローラが、感光体2a〜2dに形成したトナー像を中間転写ベルトに転写するための電圧、つまり1次転写バイアスを印加しても干渉しない様に構成される。つまり、従来の中間転写ベルトにおいては、体積抵抗及び表面抵抗を高くし、その周方向には電流が殆ど流れない様にしている。これに対して、本実施形態における中間転写ベルト8は導電性を有し、周方向に所定の電流が流れる様になっている。以下、従来の中間転写ベルトを高抵抗ベルトと呼び、本実施形態の中間転写ベルト8を導電性ベルトと呼ぶものとする。
The
以下に、高抵抗ベルトと導電性ベルトの電気抵抗について説明する。抵抗率計を用いて、各中間転写ベルトについて体積抵抗率及び表面抵抗率を測定した。なお、表面抵抗率とはベルトの外側表面の抵抗である。ここで、高抵抗ベルトでは、100V以上の電圧を印加しなければ電流値が小さくなり過ぎて測定不能となるため、100Vの印加電圧で測定した。これに対して、本実施形態における導電性ベルトでは、ベルトの抵抗が低く、100Vを印加すると電流値が大きくなりすぎて測定不能となったため印加電圧を10Vとした。測定の結果、高抵抗ベルトは、100V印加時の体積抵抗率が1.0E10(Ωcm)であり、表面抵抗率が1.0E10(Ω/□)であった。一方、導電性ベルトは、10V印加時の体積抵抗率が2.5E12(Ωcm)であり、外側の表面抵抗率が5.0E12(Ω/□)であり、内側の表面抵抗率が1.0E6(Ω/□)であった。 Hereinafter, the electrical resistance of the high resistance belt and the conductive belt will be described. Volume resistivity and surface resistivity were measured for each intermediate transfer belt using a resistivity meter. The surface resistivity is the resistance of the outer surface of the belt. Here, in the high resistance belt, if a voltage of 100 V or higher is not applied, the current value becomes too small to be measured, so measurement was performed with an applied voltage of 100 V. On the other hand, in the conductive belt in this embodiment, the resistance of the belt is low, and when 100V is applied, the current value becomes too large to be measured, so that the applied voltage is set to 10V. As a result of the measurement, the high resistivity belt had a volume resistivity of 1.0E10 (Ωcm) when 100 V was applied, and a surface resistivity of 1.0E10 (Ω / □). On the other hand, the conductive belt has a volume resistivity of 2.5E12 (Ωcm) when 10 V is applied, an outer surface resistivity of 5.0E12 (Ω / □), and an inner surface resistivity of 1.0E6. (Ω / □).
図3は、中間転写ベルト8の抵抗値の測定の他の方法を示している。図3の構成においては、2次転写部の転写電源19から一定電圧を中間転写ベルト8に印加したときに、画像形成部1dの感光ドラム2dに繋いだ電流計へ流れる電流を検出してその間の中間転写ベルトの電気抵抗を求めている。なお、画像形成部1a、1b及び1cについては取り除いておき、感光体2dのみに電流が流れる様にしておく。さらに、中間転写ベルト8以外の抵抗の影響を無くすため、2次転写ローラ15、感光体2dは金属のみからなるものを用いる。本例において、2次転写部と感光体2d間の距離は、中間転写ベルト8の上面側の経路において370mmであり、中間転写ベルト8の下面側の経路において420mmである。図4(a)は、転写電源19による印加電圧と、導電性ベルトの抵抗値との関係を示している。なお、この測定方法では中間転写ベルト8の周方向の抵抗を測定しているので、周方向抵抗と称している。図4(a)から印加電圧を上げていくと抵抗が少しずつ低下していく傾向があることが分かるが、これは樹脂にカーボンを分散したベルトの特徴である。
FIG. 3 shows another method for measuring the resistance value of the
図4(b)は、同じ測定方法で横軸を印加電圧とし、縦軸を感光体2dに流れる電流値とした図である。なお、図4(b)に示す様に、比較例である高抵抗ベルトでは2000Vを印加しても電流は流れなかった。したがって、従来の高抵抗ベルトでは、各色のトナー像を中間転写ベルトに転写するための1次転写バイアスが高抵抗ベルトに並列に印加されていても干渉しない。その代り、従来の高抵抗ベルトでは、導電性ベルトの様に、一つの電源で中間転写ベルト8の周方向に電流を流し、中間転写ベルト8の表面を略同一な電位に維持することもできない。本実施形態で使用する導電性ベルトには、例えば、500V以下の印加電圧で100μA以上の電流が流れる。よって、一つの電源で中間転写ベルト8の周方向に電流を流し、中間転写ベルト8の表面を略同一な電位に維持する事が可能になる。
FIG. 4B is a diagram in which the horizontal axis is an applied voltage and the vertical axis is a current value flowing through the
続いて、図5を用いて、本実施形態における1次転写について説明する。図5(a)は、1次転写部の電位関係の説明図である。本例での感光体2a〜2dの表面の電位は、例えば、露光されていない暗部が−500Vであり、露光された明部が−100Vである。また、図5(a)に示す様に、中間転写ベルト8の電位を+200Vとしている。感光体2a〜2d上の帯電量qをもつトナーは、感光体2a〜2dの電位と中間転写ベルト8との電位差により形成される電界Eにより、中間転写ベルト8方向の力Fを受けて1次転写される。
Next, primary transfer in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5A is an explanatory diagram of the potential relationship of the primary transfer portion. The surface potential of the
図5(b)は多重転写の説明図である。多重転写とは、中間転写ベルト8に1次転写されたある色のトナーの上に、他の色のトナーを重ねて1次転写することである。図5(b)では、トナーはマイナスに帯電されており、既に転写されたトナーにより、中間転写ベルト8のトナー表面の電位は+150Vとなっている。この場合、感光体2a〜2dのトナーは、感光体2a〜2dの電位と中間転写ベルト8のトナーの表面電位との電位差により形成される電界E'により、中間転写ベルト8方向の力F'を受けて一次転写される。
FIG. 5B is an explanatory diagram of multiple transfer. The multiple transfer is a primary transfer in which a toner of another color is superimposed on a toner of a certain color that is primarily transferred to the
図5(c)は、多重転写が終了した状態を示している。このように、トナーを1次転写するにはトナーの帯電量と、感光体2a〜2dと中間転写ベルト8との電位差が関係しており、1次転写を行わせるためには中間転写ベルト8の電位を所定の値以上にすることが必要である。
FIG. 5C shows a state where multiple transfer has been completed. As described above, the primary transfer of the toner is related to the charge amount of the toner and the potential difference between the
図5(d)は、横軸に中間転写ベルトの電位を、縦軸に転写効率をプロットしたグラフである。転写効率とは、転写性の指標であり、本例では、感光体2a〜2dに現像されたトナー像のトナー量に対する、中間転写ベルト8に転写されたトナー量の割合を百分率で示したものとしている。例えば、通常、転写効率が95%以上あれば、問題無く転写できていると判断することができる。図5(d)のグラフから、中間転写ベルト8の電位を200Vとすると、転写効率は約95%であり、中間転写ベルト8の電位を220Vとすると、転写効率が98%程度となっている。なお、このとき、感光体2a〜2dそれぞれの電位と、中間転写ベルト8との電位差は総て同じである。つまり、感光体の電位である−100Vと、中間転写ベルト8の電位である+200Vとの差である300Vが、各1次転写部に必要な転写コントラスト電位である。
FIG. 5D is a graph plotting the potential of the intermediate transfer belt on the horizontal axis and the transfer efficiency on the vertical axis. The transfer efficiency is an index of transferability, and in this example, the ratio of the toner amount transferred to the
続いて、本実施形態における2次転写について説明する。2次転写においては、1次転写と同様に、中間転写ベルト8のトナーを、クーロン力によって記録材上へと移動させる。図6は、本実施形態における2次転写バイアスと中間転写ベルト8の電位との関係を示している。図6の点線Aは、ツェナーダイオード14のツェナー電位である。図6の範囲Bは、2次転写バイアスの設定範囲である。この様に、本実施形態においては、例えば、ツェナーダイオード14のツェナー電位を、1次転写のために中間転写ベルト8に必要な電位とし、2次転写バイアスを、中間転写ベルト8の電位がツェナー電位となる範囲で設定することができる。この様に2次転写バイアスを印加することで、1次転写部に個別のバイアス供給源を設け無くても1次転写及び2次転写を行わせることが可能となる。
Next, secondary transfer in the present embodiment will be described. In the secondary transfer, similarly to the primary transfer, the toner on the
図1に示す様に、本実施形態では、駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12及びテンションローラ13を、ツェナーダイオード14及び電流検出部39を介して接地している。そのため、中間転写ベルト8に印加される電位がツェナー電位を超えると電流が流れ、中間転写ベルト8の電位は、ツェナー電位に保たれる。すなわち、2次転写バイアスを上げても、ツェナー電位以上に中間転写ベルト8の電位が上昇することはなく、ツェナーダイオード14は電圧維持部として動作する。このような方法で中間転写ベルト8の電位を一定に保つことで、1次転写性を安定させることができる。また、2次転写バイアスの設定範囲は広く、その設定の自由度も大きい。例えば、環境の影響を考慮してツェナー電位を+200V以上とすることができる。このように構成することで、1次転写性を安定させつつ、2次転写設定を1次転写と独立に最適化することができる。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the driving
上記の通り、本実施形態において、例えば、帯電ローラ3a〜3dにより感光体2a〜2dは−500V(暗部)に帯電され、中間転写ベルト8の電位は+200Vに保たれる。したがって、感光体2a〜2dの暗部と、中間転写ベルト8の表面との電位差は、700Vとなる。ここで、通常環境下(1気圧)での放電開始電圧は約600Vであるため、感光体2a〜2dの暗部が放電可能な距離まで中間転写ベルト8に接近すると、放電が発生し、感光体2a〜2dの負の電荷が中間転写ベルト8に移動する。しかしながら、例えば、中間転写ベルト8にトナー像が存在し、中間転写ベルト8のトナーの電位が、中間転写ベルト8の表面の電位を150Vだけ低くすると、感光体2a〜2dの明部との電位差が550Vになり、放電は発生しない。なお、中間転写ベルト8ではなく、感光体2a〜2dにトナー像が有る場合でも同様である。このように、感光体2a〜2d又は中間転写ベルト8のトナー像の有無による、感光体2a〜2dと中間転写ベルト8との電位差の変動による放電電流の変動値から、1次転写部を通過するトナーのタイミングや分布を検出することが可能である。本実施形態では、この電流変動を検出するために、図1に示す電流検出部39を設けている。なお、図1に示す様に、本実施形態では、画像形成部毎に電流検出部39を設ける必要がなく、中間転写ベルト8とアースとの間に1つ設けることで感光体2a〜2dと中間転写ベルト8との間に流れる電流をそれぞれ検出できる。
As described above, in this embodiment, for example, the
図7及び図8は、画像形成部1aが中間転写ベルト8に形成した主走査方向の複数のラインを含むトナー像が、最下流の画像形成部1dの1次転写部を通過した際に、電流検出部39が検出する電流の変動を示すグラフである。感光体2dからの放電電流は、中間転写ベルト8及びその張架のための各ローラ11、12、13を介してアースに流れる際に電流検出部39により検出される。なお、図7及び図8の電流波形の上部には、形成したトナー像を参考のために示している。図7に示す様に、中間転写ベルト8にトナー像(トナー層)がないと、放電電流の値は平均して約20μAであり、バラつきも含めた誤差変動量は約2μAである。トナー像が1次転写部を通過すると、トナー層の持つ電位によって放電開始電圧以下に、感光体2dと中間転写ベルト8との電位差が低下し、電流量が約2μAまで低下している。電流値は感光体2a〜2dや中間転写ベルト8の厚み及び電位に応じて変化するが、図7の例では電流の変動誤差に対してピーク値が約9倍以上あるので、トナー層が1次転写部を通過したタイミングを検知するには十分であることが分かる。なお、図8は、従来の高抵抗ベルトを使用した場合を示しており、その電流の変化からトナー像の通過を検出することが難しいことが分かる。
7 and 8 illustrate a case where a toner image including a plurality of lines in the main scanning direction formed on the
<レジストレーション>
続いて、本実施形態におけるレジストレーション、つまり、色ずれ量の検出及び調整について説明する。レジストレーションとは、既に説明した通り、各画像形成部1a〜1dで形成した各色のトナー像を中間転写ベルト8へ転写した際に発生する、各トナー像の相対的な位置ずれを補正することである。なお、位置ずれの成分としては主に(1)主走査方向に対する傾きのずれと、(2)副走査方向のずれと、(3)主走査方向のずれ、の3つに大別することができる。
<Registration>
Subsequently, registration according to the present embodiment, that is, detection and adjustment of the color misregistration amount will be described. Registration, as described above, corrects the relative misalignment of each toner image that occurs when the toner images of the respective colors formed by the
<(1)主走査方向に対する傾きのずれ>
主走査方向に対する傾きのずれとは、中間転写ベルト8の移動方向と直交する方向に対する、画像の角度のずれである。主走査方向に対する傾きのずれは主に光学系の組み立て時の位置ずれや、本体の昇温に伴う光学系の熱膨張による光路ずれなどが原因である。よって初期調整以外では、定着装置の温度が一定値を超えたとき、印刷時間が一定時間を超えたとき等、温度関係や動作時間の条件で行う場合が多い。この主走査方向に対する傾きのずれを修正するための具体的な手順について、以下に説明する。
<(1) Deviation of tilt with respect to main scanning direction>
The deviation of the inclination with respect to the main scanning direction is a deviation of the angle of the image with respect to the direction orthogonal to the moving direction of the
図9のS1において、制御部100の制御により、画像形成部1aは、レジストレーションのための検出画像を中間転写ベルト8に形成する。図10の上部に示す様に、補正用の検出画像(第1の検出画像)は、本実施形態では、その方向が互いに異なる5つのラインを含んでいる。なお、ラインの長さは、副走査方向における最大画像幅と同等にすることができる。図10の例において、1つのラインは、その左側端部に対し、右側端部が副走査方向に2ライン分の幅だけ正方向に傾いている。なお、正方向とは、本実施形態においては中間転写ベルト8の移動方向とする。また、1つのラインは、右側端部が副走査方向に対して正方向に1ライン分の幅だけ傾き、1つのラインは同じく負方向に1ライン分の幅だけ傾き、1つのラインは同じく負方向に2ライン分の幅だけ傾いている。さらに、1つのラインは、副走査方向の傾きはなく、主走査方向のラインとなっている。図10においては、各ラインの上にその傾きを表示している。なお、ここでの傾きは、画像形成部1aが形成しようとする傾きであり、実際に形成されるラインの傾きをのべたものではない。例えば、図10に示す5つのラインの真ん中のラインは、画像形成部1aの主走査方向と同じ方向に形成したものであるが、実際に形成されるラインは主走査方向に対して傾きを有するものであり得る。
In S <b> 1 of FIG. 9, the
図9に戻り、S2で、制御部100は、形成した検出画像が画像形成部1dの1次転写部を通過する際の放電電流の値を電流検出部39により検出する。制御部100は、検出した電流値を、図2に示す記憶部40に保存する。図10の下部は、記憶部40に記録された電流値をグラフ化したものである。なお、電流のグラフの位置は、図10の上部に示す検出画像のラインの1次転写部の通過時刻と合わせている。なお、図10のIs(k)は、傾きkのラインが画像形成部1dの1次転写部を通過した際の電流値である。
Returning to FIG. 9, in S <b> 2, the
本実施形態では、検出画像のラインと、画像形成部1dの1次転写部との平行度が高い程、ライン通過時の放電電流の変化が大きくなる。これは、平行度が高い程、副走査方向において同時に放電する範囲が長くなるからである。図10においては、傾き0のラインが通過した時の放電電流の変化が一番大きい。これは、画像形成部1dの1次転写部の方向を基準としてこれを主走査方向とすると、画像形成部1aが形成する画像の主走査方向に対する傾きが大変小さいことを示している。これに対して、例えば、傾きが+1のときの放電電流の変化が一番大きいと、これは、画像形成部1aが主走査方向に対して+1だけ傾けた画像を形成するときに、画像形成部1dを基準とする主走査方向に対する傾きが最も小さくなることを示している。つまり、基準方向である画像形成部1dの1次転写部の方向に対する画像形成部1aが形成する画像の傾き量が決まり、よって、この傾きを打ち消す様に画像を形成することでずれを補正することができる。制御部100は、図9のS3で、放電電流の変化が一番大きいラインを判定し、S4において、補正量を決定して、傾き量が少なくなる様に画像形成部1aを制御する。更に、制御部100は、図9の処理を、他の画像形成部1b、1c、1dに対しても行い、これにより、総ての画像形成部1a〜1dの主走査方向に対する傾きを、画像形成部1dの1次転写部の方向に近づけることで補正を行う。
In the present embodiment, the higher the parallelism between the detected image line and the primary transfer portion of the
<(2)副走査方向のずれ>
副走査方向のずれとは、中間転写ベルト8の移動方向の画像の位置ずれである。感光体2a〜2dは、剛体であるため移動速度は基本的に一定であるが、中間転写ベルト8を内部から張架している駆動ローラ11の偏芯による速度変動が原因となって副走査方向の画像のずれが発生する。この副走査方向のずれを修正するための具体的な手順について説明する。なお、副走査方向のずれを補正するための検出画像は、主走査方向、つまり、副走査方向と直交する方向で、その長さが主走査方向の最大書き込み幅と同等の1つのラインを含む画像である。
<(2) Deviation in sub-scanning direction>
The shift in the sub-scanning direction is a positional shift of the image in the moving direction of the
制御部100は、図11のS11で、最上流側にある画像形成部1aの感光体2aに補正用の検出画像(第2の検出画像)を形成するために静電潜像を形成し、その時刻Ta0を保存する。なお、上流・下流は、中間転写ベルト8表面の移動方向を基準としている。その後、制御部100は、S12で、現像装置4aにより静電潜像をイエローのトナーで現像する。形成されたイエローの検出画像は、S13において画像形成部1aの1次転写部に到達し、中間転写ベルト8に転写される。制御部100は、この時刻Ta1を放電電流の変化により検出して保存する。その後、中間転写ベルト8に転写された検出画像は、S14、S15、S16において、画像形成部1b、1c、1dの1次転写部にそれぞれ到達し、制御部100は、そのときの時刻Ta2、Ta3、Ta4をそれぞれ保存する。
In S11 of FIG. 11, the
制御部100は、S17において、時刻Ta0と、時刻Ta1〜Ta4との差分をそれぞれ算出して、基準とする画像形成部に対する副走査方向のずれ量を求めて補正する。なお、副走査方向の色ずれ量は、基準とするいずれかの画像形成部の1次転写部に検出画像が到達する時刻と、補正対象の画像形成部の1次転写部に検出画像が到達する時刻との差として求めることもできる。図12は、画像形成部1aにおける静電潜像の形成タイミング、つまり、露光のタイミングと、電流検出部39が検出する電流の時間変化の関係を示している。なお、本実施形態においては、最上流にある画像形成部1aにおいて検出画像の形成を行った。これは1回の検出画像の形成により総ての画像形成部に対する補正を行うためである。しかしながら、補正対象の画像形成部が特定されている場合には、当該画像形成部より上流の任意の画像形成部が検出画像を形成することができる。
In S <b> 17, the
<(3)主走査方向のずれ>
主走査方向のずれは、中間転写ベルト8の移動方向と直交する主走査方向の画像の位置ずれである。これも、副走査方向のずれと同様、主に、光学系の組み立て時の位置ずれや、本体の昇温に伴う光学系の熱膨張による光学ずれ等により生じる。以下、主走査方向のずれを補正するための具体的な手順について説明する。なお、主走査方向のずれを補正するために、補正対象である画像形成部1a〜1cは、主走査方向に平行で、その最大書き込み幅と同等な破線(点線)を複数含む補正用の検出画像(第3の検出画像)を形成する。なお、補正対象の画像形成部1a〜1cは、複数の破線を、その形成開始位置を1ドットずつずらして検出画像を形成する。また、本例で基準とする最下流側にある画像形成部1dは、書き込み開始地点を同じとした複数の破線を含む検出画像(第4の検出画像)を形成する。なお、補正対象の画像形成部1a〜1cと、基準とする画像形成部1dが形成する検出画像の破線の本数は同じであり、かつ、破線の実線の部分の長さと、線がない部分の長さを同じとする。以下の説明では、破線は、5ドットの長さに相当する実線と、5ドットの長さに相当する隙間を交互に並べたものとし、補正対象の画像形成部は、書き込み開始位置を1ドットずつずらした5つのラインを形成するものとする。
<(3) Deviation in main scanning direction>
The deviation in the main scanning direction is a position deviation of the image in the main scanning direction orthogonal to the moving direction of the
既に説明した主走査方向に対する傾きと、副走査方向のずれを補正した後、図13のS21において、制御部100は、補正対象の画像形成部、例えば、画像形成部1aを制御して、上述した5つの破線を含む検出画像を中間転写ベルト8に形成する。その後、制御部100は、S22で所定の時間待機し、S23で、基準とする画像形成部1dを制御して、5つの破線を含む検出画像を中間転写ベルト8に転写する様に形成する。なお、S22における待機時間は、画像形成部1aが中間転写ベルト8に転写した各破線が画像形成部1dの1次転写部に到達する時刻と、画像形成部1dの感光体2dに形成した各破線が画像形成部1dの1次転写部に到達する時刻を一致させる時間とする。つまり、補正対象の画像形成部が形成した各破線と、基準とする画像形成部1dが形成した各破線は、画像形成部1dの1次転写部において重ね合わせられる様に各検出画像を形成する。
After correcting the inclination with respect to the main scanning direction and the deviation in the sub-scanning direction already described, the
制御部100は、S24で、電流検出部39が検出する電流値を記憶部40に保存する。図14は、記憶部40に保存された電流値をグラフ化したものである。また、図14の上部には、画像形成部1aが形成した5つの破線と、画像形成部1dが形成した5つの破線をそれぞれ、その番号と共に示している。なお、既に副走査方向の色ずれの制御を行っているため、画像形成部1a及び画像形成部1dがそれぞれ形成する5つの破線はほぼ重なり合う。しかしながら、図14においては、図を見やすくするため、画像形成部1dが形成する破線を、画像形成部1aが形成する破線に対して右側にずらして表示している。
The
上述した通り、画像形成部1dは、同じ書き出し位置で5つの破線を形成し、画像形成部1aは、書き出し位置を変えて5つの破線を形成するため、主走査方向における破線の重なり方は、破線ごとに異なる。例えば、図14においては、3番目の破線は、その実線と隙間の位置が略一致しており、2番目と4番目の破線は、3番目の破線よりはずれが大きく、1番目と5番目の破線はずれが最も大きくなっている。画像形成部1aが形成した破線と、画像形成部1dが形成した破線の実線部分の位置の重なりが大きい程、放電領域が小さくなるため、図14の下部に示す様に、放電電流の変化は小さくなる。つまり、放電電流の変化が最も小さい破線を形成したときのタイミングにより、主走査方向における基準とする画像形成部1dに対するずれ量を求めることができる。なお、図14においてIf(k)はk番目の破線が画像形成部1dの1次転写部を通過した際の電流値である。制御部100は、S25で、補正対象の画像形成部において放電電流の変化が最も小さい破線を形成したときの主走査方向の書き出し位置に基づき色ずれ量を判定し、S26で、このずれ量を補正する様に画像形成部の設定を行う。
As described above, the
以上、本実施形態による画像形成装置では、導電性ベルトを使用して、主走査方向に対する傾き、副走査方向及び主走査方向のずれを補正することができ、色ずれの補正誤差を抑えることができる。 As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, by using the conductive belt, it is possible to correct the inclination with respect to the main scanning direction, the deviation in the sub-scanning direction, and the main scanning direction, and suppress the correction error of the color deviation. it can.
[その他の実施形態]
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
[Other Embodiments]
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (13)
感光体を含み、前記感光体に現像剤像を形成し、前記感光体に形成した現像剤像を転写位置において前記像担持体に転写する複数の画像形成手段と、
前記像担持体に電圧を印加する印加手段と、
前記感光体と前記像担持体との間に流れる電流を検出する検出手段と、
前記感光体に色ずれ補正用の検出画像を形成し、前記検出手段が検出する電流の変化により色ずれ補正を行う補正手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 A conductive image carrier that is driven to rotate;
A plurality of image forming means including a photoreceptor, forming a developer image on the photoreceptor, and transferring the developer image formed on the photoreceptor to the image carrier at a transfer position;
Applying means for applying a voltage to the image carrier;
Detection means for detecting a current flowing between the photoconductor and the image carrier;
A correction unit that forms a detection image for color misregistration correction on the photoconductor and performs color misregistration correction by a change in current detected by the detection unit;
An image forming apparatus comprising:
前記画像形成手段がその感光体に形成する現像剤像は、前記感光体の電位と前記像担持体との電位差により前記像担持体に転写されることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Voltage maintaining means for maintaining the potential of the image carrier at a predetermined potential;
11. The developer image formed on the photosensitive member by the image forming unit is transferred to the image bearing member by a potential difference between the potential of the photosensitive member and the image bearing member. The image forming apparatus according to claim 1.
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