JP2018010039A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の色ずれ補正制御を実施する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that performs color misregistration correction control, such as an electrophotographic copying machine and an electrophotographic printer.
近年、画像形成速度の高速化に伴い、インライン方式のカラー画像形成装置において、各色の感光ドラムを複数のモータで駆動する構成が用いられる。そこで、各感光ドラムを駆動するギアの偏心やモータの回転むらに起因し周期的に変動する副走査方向の色ずれ(AC成分の色ずれ)を解決するために、次のような構成が提案されている。例えば、各感光ドラムの回転位相を所定の位相関係に調整することにより、相対的な色ずれを減少させる構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, with an increase in image forming speed, an inline type color image forming apparatus uses a configuration in which photosensitive drums of respective colors are driven by a plurality of motors. Therefore, in order to solve the color shift in the sub-scanning direction (AC component color shift) that fluctuates periodically due to the eccentricity of the gear driving each photosensitive drum or the uneven rotation of the motor, the following configuration is proposed. Has been. For example, a configuration has been proposed in which the relative color misregistration is reduced by adjusting the rotational phase of each photosensitive drum to a predetermined phase relationship (see, for example, Patent Document 1).
しかし、プリントが開始された後、画像形成が終了した1枚目の記録紙が出力される時間であるFPOT(First Print Out Time)短縮のためには、次のようなことが望まれている。すなわち、画像形成前における位相調整によるダウンタイムを抑制しつつ、各感光ドラムを駆動するモータ軸負荷や慣性力や部品ばらつきに影響されないように所定の位相関係を維持することが望まれている。 However, in order to shorten the FPOT (First Print Out Time), which is the time to output the first recording sheet on which image formation is completed after printing is started, the following is desired. . That is, it is desired to maintain a predetermined phase relationship so as not to be affected by motor shaft loads, inertia forces, and component variations that drive each photosensitive drum while suppressing downtime due to phase adjustment before image formation.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、画像形成前の位相調整によるダウンタイムを抑制しつつ、各感光ドラムを所定の位相関係に維持することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to maintain each photosensitive drum in a predetermined phase relationship while suppressing downtime due to phase adjustment before image formation.
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1)第1の感光体と、第2の感光体と、前記第1の感光体を駆動する第1の駆動手段と、前記第2の感光体を駆動する第2の駆動手段と、前記第1の感光体の位相を検知する第1の検知手段と、前記第2の感光体の位相を検知する第2の検知手段と、前記第1の検知手段及び前記第2の検知手段の検知結果に基づいて、前記第1の駆動手段又は前記第2の駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第1の検知手段及び前記第2の検知手段の検知結果に基づいて、前記第1の感光体の位相に対する前記第2の感光体の位相の遅れ量又は進み量を算出し、画像形成動作が終了した後から前記第1の感光体及び前記第2の感光体を停止させるまでの間に、算出した前記遅れ量又は前記進み量を少なくするように前記第2の駆動手段を制御する調整処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 (1) a first photosensitive member, a second photosensitive member, a first driving unit that drives the first photosensitive member, a second driving unit that drives the second photosensitive member, and First detection means for detecting the phase of the first photoconductor, second detection means for detecting the phase of the second photoconductor, detection by the first detection means and the second detection means And a control means for controlling the first drive means or the second drive means based on the result, the control means being based on the detection results of the first detection means and the second detection means. Based on the phase of the first photoconductor, the amount of delay or advance of the phase of the second photoconductor is calculated, and after the image forming operation is completed, the first photoconductor and the second photoconductor. The second drive so as to reduce the calculated delay amount or advance amount until the body is stopped. Image forming apparatus characterized by performing the adjustment processing for controlling the means.
(2)第1の感光体と、第2の感光体と、前記第1の感光体を駆動する第1の駆動手段と、前記第2の感光体を駆動する第2の駆動手段と、前記第1の感光体の位相を検知する第1の検知手段と、前記第2の感光体の位相を検知する第2の検知手段と、前記第1の検知手段及び前記第2の検知手段の検知結果に基づいて、前記第1の駆動手段又は前記第2の駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第1の検知手段及び前記第2の検知手段の検知結果に基づいて、前記第1の感光体と前記第2の感光体の位相差を算出し、画像形成動作が終了した後に、算出した前記位相差を少なくするように、前記第1の感光体を停止させた後に前記第2の感光体を停止させることを特徴とする画像形成装置。 (2) a first photosensitive member, a second photosensitive member, a first driving unit that drives the first photosensitive member, a second driving unit that drives the second photosensitive member, and First detection means for detecting the phase of the first photoconductor, second detection means for detecting the phase of the second photoconductor, detection by the first detection means and the second detection means And a control means for controlling the first drive means or the second drive means based on the result, the control means being based on the detection results of the first detection means and the second detection means. Based on this, the phase difference between the first photoconductor and the second photoconductor is calculated, and after the image forming operation is finished, the first photoconductor is stopped so as to reduce the calculated phase difference. An image forming apparatus, wherein the second photoconductor is stopped after being stopped.
本発明によれば、画像形成前の位相調整によるダウンタイムを抑制しつつ、各感光ドラムを所定の位相関係に維持することができる。 According to the present invention, it is possible to maintain each photosensitive drum in a predetermined phase relationship while suppressing downtime due to phase adjustment before image formation.
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings.
[画像形成装置]
図1に実施例1の画像形成装置100の構成の概要を示す。給紙カセット101に積載された記録紙Pは、ピックアップローラ102、給紙ローラ103、レジストレーションローラ104を介して、所定のタイミングでプロセスカートリッジ105Y、105M、105C、105Kへ搬送される。ここで、Yはイエロー、Mはマゼンタ、Cはシアン、Kはブラックを表す。プロセスカートリッジ105Y、105M、105C、105Kの構造、画像形成動作は同じであるため、プロセスカートリッジ105M、105C、105Kの画像形成動作に関する説明は省略する。また、図1においても、プロセスカートリッジ105M、105C、105Kの詳細な描画を省略する。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 shows an outline of the configuration of the
プロセスカートリッジ105Yは、帯電手段である帯電ローラ106Y、現像手段である現像ローラ107Y、クリーニング手段であるクリーナ108Y、及び像担持体である感光ドラム109Yで一体的に構成されている。露光手段である走査装置111から出射されるレーザ光により、公知である電子写真プロセスの一連の処理が行われ、感光ドラム109Y上に未定着のトナー像が形成される。転写手段である転写ローラ110Yにより、感光ドラム109Y上の未定着のトナー像が記録紙Pに転写されると、記録紙Pは定着装置115において加熱加圧処理され、未定着のトナー像が記録紙Pに定着される。その後、記録紙Pは、中間排紙ローラ116、排紙ローラ117を介して画像形成装置100の本体外に排出され、一連のプリント動作を終了する。駆動手段であるモータ118は、各ユニットに駆動力を与えている。コントローラ119は、電気回路が搭載された制御基板である。電気回路には、本体制御、モータ118の速度制御手段及び感光ドラム109の位相調整手段を含む制御手段である、後述するCPU202等が含まれる。電源装置120は、定着装置115、モータ118、コントローラ119等に電力を供給する。以降、必要な場合を除いて、色を表す添え字Y、M、C、Kは省略する。
The
[感光ドラムの回転位相検知]
図2にモータ118と感光ドラム109及び感光ドラム109の回転位相検知機構を示す。図2(a)は、感光ドラム109と回転位相検知機構を模式的に示したブロック図である。図2(b)は、感光ドラム109の回転軸方向に直交する方向から見た感光ドラム109とモータ118を示す図である。モータ118は3相ブラシレスモータであり、Y結線されたコイルとロータ、ロータの位置検出手段としてホール素子、ロータの回転制御を行うモータ駆動回路部201を備える。コントローラ119は、制御手段であるCPU202と、CPU202が実行する各種のプログラムや定数が記憶されたROM202aと、CPU202の一時的な作業領域として用いられるRAM202bを備えている。コントローラ119に搭載されているCPU202は、モータ118に回転速度制御信号を出力し、モータ118を駆動する。CPU202は、モータ118からの回転数検出信号(FG信号)の周期をモニタし、モータ118の回転速度を制御する。ギア203は感光ドラム109と一体に回転し、ギア203にはフラグ204を設け、感光ドラム109の回転に伴い、感光ドラム109の位相を検知する検知手段であるフォトセンサ205の光路を遮るようにする。これにより感光ドラム109が1回転する毎に、フォトセンサ205(以降、位相センサ205)から信号が出力される。また、モータ118の出力軸にはギア206が設けられており、ギア206とギア203が噛み合うことでモータ118の駆動を感光ドラム109に伝達する。
[Photosensitive drum rotation phase detection]
FIG. 2 shows the
図3(a)に感光ドラム109の駆動構成を示す。本実施例では、例として2つのモータ(例えば、カラー用とブラック用)で各感光ドラム109Y、109M、109C、109Kを駆動しているものとして説明する。モータ118C、118Kに備えられたギア206C、206Kによりそれぞれカラー用の感光ドラム109Y、109M、109Cとブラック用の感光ドラム109Kを駆動している構成を示す。ここで感光ドラム109Y、109M、109Cを駆動するギア203Y、203M、203Cの間に設けられているギア300YM、300MCの歯数は、ギア203Y、203M、203Cの歯数に対して整数比となっている。なお、感光ドラム109Y、109M、109Cの回転位相は常に同じであるものとする。したがって、感光ドラム109の回転位相の検知は、位相センサ205Cと位相センサ205K及び、フラグ204Cとフラグ204Kにより検知する構成になっている。また、本実施例では、各感光ドラム109の位相センサ205の信号が略一致している状態がAC成分の色ずれ(周期的に変動する色ずれ)を抑制することができる所定の位相関係であるものとする。
FIG. 3A shows a driving configuration of the
図3(b)に感光ドラム109の回転位相の検知方法を示す。図3(b)には、上から感光ドラム109C、109Kの回転位相を検知する位相センサ205C、205Kの出力信号及びCPU202の内部で生成されている内部クロックの波形を示す。CPU202は、感光ドラム109C、109Kの周速度が定常速度に到達した後の任意のタイミングで位相検知を開始する。CPU202は、位相検知を開始したタイミング(縦の破線)から位相センサ205C、205Kの出力信号の立ち上がりエッジを検知するまで内部クロックに同期したカウント動作(Ccnt、Kcnt)を開始する。以降、位相センサ205のカウント動作(Ccnt、Kcnt)の値をCcnt及びKcntと記述する。CPU202は、感光ドラム109C、109Kが1周したときのカウント値(以降、Tcnt)(感光ドラム周期)と、上述したCcnt及びKcntの値を少なくとも1回は計測する。計測したTcntとCcnt及びKcntの値から演算した感光ドラム109C、109Kの回転位相のずれ量(以下、位相差)は、後述する位相調整制御に備えて、例えばRAM202bに予め記憶する。なお、Tcntについては、Ccnt及びKcntの計測に先立って予め計測しておき、例えばRAM202bに記憶させておくようにしてもよい。上述した位相差の演算や記憶の更新の方法については様々な形態が考えられる。例えば、1周毎に計測したTcnt及びCcnt及びKcntの値に基づいて各々の記憶値を更新するようにしてもよい。また、1周毎に計測した複数回のTcnt及びCcnt及びKcntの値の各々に対して、平均等の演算処理したものを記憶させる等であってもよい。したがって、感光ドラム109Cと感光ドラム109Kの位相差αの演算や記憶の更新の方法については、後述する図4、図5の実施例の形態に限定されるものではない。
FIG. 3B shows a method for detecting the rotational phase of the
CPU202は、感光ドラム周期Tcntと、位相検知開始から位相センサ205C、205Kの出力信号の立ち上がりエッジを検知したときのカウント値Ccnt、Kcntとに基づき、相対的な位相ずれ(進み、遅れ)量を検知することができる。ここで、感光ドラム109Kの位相に対する感光ドラム109Cの位相の遅れ量を正とする。本実施例の第1の感光体である感光ドラム109Kを基準とした第2の感光体である感光ドラム109Cの位相の遅れ量αは、
α=(Ccnt−Kcnt)/(Tcnt)×360[deg] (1)
として演算することにより検知することができる。本実施例では、感光ドラム109Kの位相に対する感光ドラム109Cの位相の遅れ量を正としたので、式(1)の結果、αが負になった場合には、感光ドラム109Kの位相に対して感光ドラム109Cの位相が進んでいることになる。なお、感光ドラム109Kの位相に対する感光ドラム109Cの位相の進み量を正としてもよい。以降、式(1)によって算出されたαを位相差といい、αが正の場合には遅れ量、負の場合には進み量を表すものとする。
The
α = (Ccnt−Kcnt) / (Tcnt) × 360 [deg] (1)
Can be detected by computing as follows. In this embodiment, since the phase delay amount of the photosensitive drum 109C with respect to the phase of the
例えば、Ccnt=260、Kcnt=520、Tcnt=720とすると、位相差αは−130[deg]となる。この意味するものは、感光ドラム109K(感光ドラム109のうちの基準となる感光ドラム)の位相より感光ドラム109Cの位相が130[deg]進んでいることを表している。上述した例に対する最終的な位相調整は、感光ドラム109Cの位相を、位相検知を行ったときの位相よりも130[deg]遅らせる(演算により算出した位相差αとは逆位相)位相関係に制御して、画像形成装置100を停止させるように制御する。このような位相制御を施して感光ドラム109を停止させることにより、次のプリント動作のために再起動した際には、位相調整制御を行うことなく感光ドラム109Kに対して感光ドラム109Cの位相が略一致するようにさせることが本発明の特徴である。
For example, when Ccnt = 260, Kcnt = 520, and Tcnt = 720, the phase difference α is −130 [deg]. This means that the phase of the photosensitive drum 109C is advanced by 130 [deg] from the phase of the
[位相調整停止]
図4に、プリント動作が終了した後、CPU202によって感光ドラム109Cの位相調整を行い、感光ドラム109C及び感光ドラム109Kを略同時に停止する本実施例の位相調整停止のタイムチャートを示す。図4(i)は感光ドラム109Kの状態(停止、回転動作等)、図4(ii)は感光ドラム109Cの状態(停止、回転動作等)、図4(iii)は画像形成装置100の状態(スタンバイ、プリント、位相検知等)、をそれぞれ示す。横軸はいずれも時間である。
[Phase adjustment stop]
FIG. 4 shows a time chart of the phase adjustment stop of this embodiment in which the
画像形成装置100がスタンバイ状態にあるとき、感光ドラム109C及び感光ドラム109Kはいずれも回転を停止している。画像形成装置100がプリントを開始すると、感光ドラム109C及び感光ドラム109Kは回転を開始する。上述したように、CPU202は、感光ドラム109C、109Kの周速度が定常速度に到達した後の任意のタイミングで位相検知を開始する。位相検知が行われた後のプリント動作中(画像形成動作中)のA期間において、CPU202は、感光ドラム109Kを基準として感光ドラム109Cの位相差αを算出し、算出した位相差αを例えばRAM202bに保存する。位相差αは、第1の検知手段である位相センサ205K、第2の検知手段である位相センサ205Cにより検知した位相に基づいて、式(1)から求められる。CPU202は、図4(iii)に示すように、プリントが開始されてから終了するまでの間に位相検知を行い、位相差αを算出して、算出した位相差αをRAM202bに保存する。
When the
プリントが終了した後のB期間において、CPU202は、感光ドラム109Cの回転速度を変更し、前述のとおりA期間で算出した位相差αを打ち消すように制御する(図4(iii)位相調整)。なお、位相差αを打ち消すように制御することを、以降、逆位相−αとなるように制御する、ともいう。CPU202の位相調整制御により位相差αが打ち消された後、感光ドラム109Cと感光ドラム109Kがともに停止される(図4(iii)停止)。図4(ii)に、感光ドラム109Cの回転速度を変更し、位相差αとは逆位相に回転位相を制御する様子を感光ドラム109Cの回転補正と記す。なお、B期間で位相調整制御を行っている間、感光ドラム109Kの回転速度は、画像形成中の回転速度が維持されるように、第1の駆動手段であるモータ118Kにより駆動されている。図4(ii)に示すように、B期間では、感光ドラム109Cは、感光ドラム109Kに対する位相差αを解消するために、回転速度が変更されることによる補正が行われる。上述したように、感光ドラム109Cでは、位相差αが−130[deg]で感光ドラム109Kよりも位相が進んでいる。このため、感光ドラム109Cの回転速度を変更することにより、位相の進み量130[deg]を打ち消すように、すなわち130[deg]遅れるように補正される。位相調整は、感光ドラム109Cの回転速度の変更を伴うため、B期間はプリント終了後に設けられる。感光ドラム109Cの位相調整が終了すると、画像形成装置100はスタンバイ状態に移行する。このとき、感光ドラム109C及び感光ドラム109Kはともに回転を停止される。以降、次のプリントが開始されると、同様の処理が繰り返される。また、次のプリントの開始時には、感光ドラム109C、109Kの位相調整処理を行うことなく、プリント動作を開始することができる。
In the B period after the printing is finished, the
[位相調整停止処理]
図5にCPU202による本実施例の位相調整停止処理のフローチャートを示す。この処理の例では、Ccnt及びKcntの計測と記憶させる構成を画像形成装置100のプリント動作中において所定の回数にわたり計測して更新するものとして説明する。また、Tcntについては、CPU202は、ステップ(以下、Sとする)602で行われる位相検知開始の処理の前に予め位相センサ205の検知結果に基づき周期を計測し、RAM202bに記憶させているものとして説明する。S601でCPU202は、プリントが開始されたか否かを判断し、プリントが開始されていないと判断すると処理をS601に戻し、プリントが開始されたと判断すると処理をS602に進める。S602でCPU202は、位相センサ205C、205Kにより感光ドラム109C、109Kのそれぞれの位相検知を開始する。S602でCPU202は、図3(b)で説明したように、位相検知開始の指示を受けてカウント値Ccnt及びKcntのリセット後に(Ccnt=Kcnt=0)カウント動作を開始する。
[Phase adjustment stop processing]
FIG. 5 shows a flowchart of the phase adjustment stop processing of the present embodiment by the
S603でCPU202は、カウント値Tcnt及びCcnt、Kcntを用いて上述した式(1)により、感光ドラム109Cと感光ドラム109Kの位相差αを算出する。CPU202は、演算して得られた位相差αを記憶値としてRAM202bに保存する。S604でCPU202は、プリントが終了したか否かを判断し、プリントが終了していないと判断した場合、処理をS602に戻し、プリントが終了したと判断した場合、処理をS605に進める。このように、プリントが継続している場合には、CPU202は、S602、S603の処理を繰り返し実行することにより、演算して得られた位相差αの値をRAM202bに更新する。
In step S <b> 603, the
S605でCPU202は、位相調整停止の処理を実行する。ここで、位相調整停止について説明する。CPU202は、プリント動作が終了した後、感光ドラム109C、109Kを停止させる前に、位相調整停止の処理を開始する。CPU202は、S603でRAM202bに記憶させておいた感光ドラム109Cと感光ドラム109Kの位相差αの情報をRAM202bから読み出す。CPU202は、RAM202bから読み出した位相差α(上述した例では−130[deg])から位相制御の目標値である位相差αの逆位相−α(上述した例では+130[deg])を設定する。
In step S605, the
S606でCPU202は、感光ドラム109Kに対する感光ドラム109Cの位相差αが、所定の範囲内にあるか否か、すなわち、−α−β<−α<−α+β[deg]を満たすか否かを判断する。ここで、βは位相差を調整する際の調整誤差を表している。なお、調整誤差βは、製品毎のばらつきを考慮して設定される。S606でCPU202は、位相差αが所定の範囲内にないと判断した場合(−α≦−α−β[deg]、−α+β≦−α[deg])、処理をS607に進める。また、CPU202は、位相差αが所定の範囲内にあると判断した場合(−α−β<−α<−α+β[deg])、処理をS610に進める。S607でCPU202は、感光ドラム109Kに対する感光ドラム109Cの位相差が−αとなるように位相制御を実行する。CPU202は、モータ駆動回路部201に対して回転速度制御信号を変更することにより第2の駆動手段であるモータ118Cを制御し、感光ドラム109Cの回転速度を変更して、感光ドラム109Kに対する感光ドラム109Cの位相調整を実行する。上述した位相制御は、S606でCPU202が、位相差αが−α−β<−α<−α+β[deg]を満たすと判断するまで継続される。
In S606, the
S607の位相調整についてより詳細に説明する。CPU202は、感光ドラム109Kに対して感光ドラム109Cの位相が−α−β[deg]以上遅れていると判断した場合は(−α≦−α−β[deg])、次のように制御する。すなわち、CPU202は、モータ118Kに対してモータ118Cを加速するように位相制御し、位相差が−α−β<−α[deg]を満たすように調整する。一方、CPU202は、感光ドラム109Kに対して感光ドラム109Cの位相が−α+β[deg]以上進んでいる場合は(−α+β≦−α[deg])、次のように制御する。すなわち、CPU202は、モータ118Kに対してモータ118Cを減速するように位相制御し、位相差を−α<−α+β[deg]を満たすように調整する。CPU202は、S607の位相調整を行った後、処理をS606に戻す。
The phase adjustment in S607 will be described in more detail. When the
S610でCPU202は、感光ドラム109C、109Kの位相差αが調整された状態で感光ドラム109C、109Kの駆動を停止し、S611で位相調整停止処理を終了する。この後、CPU202は、処理をS601に戻し、次のプリント開始に備える。なお、上述したように、本実施例では2つのモータで各感光ドラム109Y、109M、109C、109Kを駆動していることを前提としている。このため、感光ドラム109Cの位相制御を行うことにより、感光ドラム109Y、109Mの位相制御も行われる。
In step S610, the
このように、CPU202は、位相センサ205C、205Kの検知結果に基づいて、感光ドラム109Kの位相に対する感光ドラム109Cの位相の遅れ量又は進み量を算出する。そして、CPU202は、画像形成動作が終了した後から感光ドラム109C、109Kを停止させるまでの間に、算出した遅れ量又は進み量を少なくするようにモータ118Cを制御する位相調整停止処理(調整処理)を行う。CPU202は、図4のB期間では、位相センサ205Cの検知結果に基づいて、モータ118Cを加速又は減速させることにより、位相調整停止処理を行う。また、CPU202は、感光ドラム109C、109Kの回転が安定した状態となっている画像形成動作を行っているときに、位相の遅れ量又は進み量を算出する。CPU202は、次の画像形成動作を開始する際には、感光ドラム109C、109Kの位相を調整する制御を行うことなく、画像形成動作を開始させる。
As described above, the
[位相差と頻度]
図6に、一台の画像形成装置でプリント動作を繰り返し実行した実験結果を示す。図6には、位相調整停止処理を実施したときの感光ドラム109Kに対する感光ドラム109Cの画像形成前の位相差と、その位相差となった頻度を示す。図6には、本実施例の処理を実施したときの実験結果を実線で示し、本実施例の処理を実施しなかったときの実験結果を破線で示す。図6は、横軸に感光ドラム109Kを基準とした感光ドラム109Cの位相差[deg]を、縦軸にその位相差となった頻度を示す。なお、図6に示されている位相差の値や頻度は個々の画像形成装置によって異なる結果になる。実験結果を見ると、本実施例を実施した場合の感光ドラム109Kに対する感光ドラム109Cの位相差は、±10[deg]以内の範囲に収束している。実験を行った画像形成装置では、感光ドラム109C、109Kの位相差を±10[deg]以内の範囲の位相関係とすることで、相対的な色ずれを減少させることができる。一方、図5で示した位相調整停止処理を実施しない場合には、図6に破線で示すように、感光ドラム109C、109Kの位相差が25[deg]〜50[deg]となる。このため、次のプリントジョブの画像形成前に、感光ドラム109C、109Kの位相関係が所定の位相関係からずれる。実験を行った画像形成装置では、感光ドラム109C、109Kの位相差が25[deg]〜50[deg]の位相関係となると、相対的な色ずれを減少させることができない。これは、モータ118Cとモータ118Kの停止時、起動時、負荷変動時に、モータ118C、118Kの軸負荷差、慣性力、部品ばらつきがあることに起因する。モータ118C、118Kのモータ軸負荷は、ギア構成や部品ばらつきや使用による劣化や使用環境(温度、湿度)によって変わる。慣性力はモータ118C、118Kのロータ径、重さによって変わる。部品は、モータ118C、118Kのステータとロータの機械的精度のばらつきや、ステータ巻線の抵抗及び回路定数のばらつき等が影響する。
[Phase difference and frequency]
FIG. 6 shows the result of an experiment in which the printing operation is repeatedly executed by one image forming apparatus. FIG. 6 shows the phase difference before the image formation of the
本実施例では、上述した位相調整停止処理を実施することにより、記録紙Pが搬送される副走査方向の色ずれ(AC成分の色ずれ)を最小限に抑えることができる。また、本実施例では、モータの軸負荷差や慣性力や部品ばらつきに伴い生ずるモータ間の位相差を補正するような位相関係に調整してモータを停止するようにしている。このため、FPOTを短縮しつつ、各感光ドラムの起動時に所定の位相関係が維持された状態で動作させることが可能となる。なお、本実施例では、プリントジョブ毎に位相調整停止処理を実施する例で説明したが、感光ドラム109を駆動するモータ118C、118Kの位相差は、画像形成装置100の部品交換時においても発生する可能性がある。そのため、CPU202は、電源がオンされたときのプリント開始前や部品が交換されたと判断できた場合にも、本実施例で説明した位相調整停止処理を実施する構成としてもよい。位相調整停止処理を実施するタイミングについては、以降に説明する実施例2についても同様である。また、本実施例では、感光ドラム109Kを基準として感光ドラム109Cの位相差αを求め、感光ドラム109Cの回転位相を補正した。しかし、感光ドラム109Cを基準として感光ドラム109Kの位相差α2を求め、感光ドラム109Kの回転位相を補正してもよい。この場合、式(1)の差分「Ccnt−Kcnt」を「Kcnt−Ccnt」とすればよい。そして、本実施例と同様に、遅れ量を正としてもよいし進み量を正としてもよい。
In the present embodiment, by performing the above-described phase adjustment stop process, it is possible to minimize color misregistration (AC component color misregistration) in the sub-scanning direction in which the recording paper P is conveyed. In the present embodiment, the motor is stopped by adjusting the phase relationship so as to correct the phase difference between the motors caused by the motor shaft load difference, inertial force, and component variations. For this reason, it is possible to operate in a state where a predetermined phase relationship is maintained when each photosensitive drum is activated while shortening the FPOT. In the present exemplary embodiment, the phase adjustment stop process is described for each print job. However, the phase difference between the
以上、本実施例によれば、画像形成前の位相調整によるダウンタイムを抑制しつつ、各感光ドラムを所定の位相関係に維持することができる。 As described above, according to the present exemplary embodiment, it is possible to maintain each photosensitive drum in a predetermined phase relationship while suppressing downtime due to phase adjustment before image formation.
実施例2では、実施例1と構成は同じであり、プリント終了後の位相調整処理が異なる。図4と図5に対して異なる箇所のみ説明し、重複する箇所に関しては同一符号を付けて説明を省略する。本実施例でも、図3(b)で説明した位相検知の検知結果に基づき位相差を求め、求めた位相差に基づき位相補正の制御を行う。 The configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the phase adjustment processing after printing is different. Only different parts will be described with respect to FIG. 4 and FIG. 5, and overlapping parts will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Also in this embodiment, the phase difference is obtained based on the detection result of the phase detection described with reference to FIG. 3B, and phase correction is controlled based on the obtained phase difference.
[A期間及びB期間]
図7に、プリント動作が終了した後、CPU202よって感光ドラム109Cと感光ドラム109Kの相対的な位相関係から停止タイミングをそれぞれ制御することで、位相調整を行う本実施例の位相調整停止のタイムチャートを示す。図7(a)、(b)の(i)〜(iii)は図4(i)〜(iii)と同様の図である。図7(a)はプリント終了後のB期間において、感光ドラム109Kに対して相対的に位相が進んでいる感光ドラム109Cを停止し、A期間で算出した位相差αと逆位相に一致するまで感光ドラム109Kを回転させてから停止させる場合である。一方、図7(b)はプリント終了後のC期間において、感光ドラム109Cに対して相対的に位相が進んでいる感光ドラム109Kを停止し、A期間で算出した位相差αと逆位相に一致するまで感光ドラム109Cを回転させてから停止させる場合である。
[Period A and Period B]
FIG. 7 is a time chart of the phase adjustment stop of this embodiment in which the phase adjustment is performed by controlling the stop timing from the relative phase relationship between the photosensitive drum 109C and the
図7(a)では、プリントが終了し、位相調整を行うB期間に移行すると、相対的に位相が進んでいる感光ドラム109Cの回転が停止される。一方、相対的に位相が遅れている感光ドラム109Kは、位相差が位相差αの逆位相(−α)となるように、モータ118Kにより回転速度が制御される。感光ドラム109Kの回転位相が位相差αの逆位相(−α)となると(位相差αが打ち消されると)、感光ドラム109Kの回転が停止され、スタンバイ状態に移行する。
In FIG. 7A, when printing is completed and the period B is adjusted, the rotation of the photosensitive drum 109C whose phase is relatively advanced is stopped. On the other hand, the rotational speed of the
図7(b)では、プリントが終了し、位相調整を行うC期間に移行すると、相対的に位相が進んでいる感光ドラム109Kの回転が停止される。一方、相対的に位相が遅れている感光ドラム109Cは、位相差が位相差αの逆位相(−α)となるように、モータ118Cにより回転速度が制御される。感光ドラム109Cの回転位相が位相差αの逆位相(−α)となると(位相差αが打ち消されると)、感光ドラム109Cの回転が停止され、スタンバイ状態に移行する。その他の動作については、実施例1と同様であり説明を省略する。
In FIG. 7B, when the printing is completed and the period shifts to the C period during which the phase adjustment is performed, the rotation of the
[位相調整停止処理]
図8にCPU202による本実施例の位相調整停止処理を示す。なお、S901〜S905の処理は、S601〜S605の処理と同様であり、説明を省略する。S906でCPU202は、S903で算出した位相差αから、感光ドラム109Kに対して感光ドラム109Cの位相が遅れているのか否かを判断する。S906でCPU202は、感光ドラム109Kの位相に対して感光ドラム109Cの位相がα[deg]遅れていると判断した場合は、処理をS907に進める。S907でCPU202は、感光ドラム109Cに対して相対的に位相が進んでいる感光ドラム109Kを停止させる。S908でCPU202は、カウント値Ccntを初期化し(Ccnt=0)、位相センサ205Cにより感光ドラム109Cの位相検知を開始し、Ccntの計測を開始する。S909でCPU202は、S908で計測したCcntと、予め計測し、RAM202bに記憶させてあるTcntに基づいて、停止している感光ドラム109Kに対する感光ドラム109Cの位相進み量βを、式(2)を用いて演算する。
β=(Ccnt)/(Tcnt)×360[deg] (2)
そして、CPU202は、算出した感光ドラム109Cの位相進み量βがαとなっているか否かを判断する。すなわち、CPU202は、感光ドラム109Kに対する位相の遅れ量αを打ち消すように、感光ドラム109Cの位相がα[deg]進んだか否かを判断する。S909でCPU202は、感光ドラム109Cの位相がα[deg]進んでいないと判断した場合、処理をS909に戻し、進んでいると判断した場合、処理をS910に進める。S910でCPU202は、感光ドラム109Cを停止させる。CPU202は、感光ドラム109Kに対する感光ドラム109Cの位相差α[deg](遅れ量でもある)分だけ、感光ドラム109Cの位相を進めて停止させ、S911で位相調整停止を終了し、処理をS901に戻す。
[Phase adjustment stop processing]
FIG. 8 shows the phase adjustment stop processing of the present embodiment by the
β = (Ccnt) / (Tcnt) × 360 [deg] (2)
Then, the
S906でCPU202は、S903で算出した位相差αから、感光ドラム109Kの位相に対して感光ドラム109Cの位相がα[deg]進んでいると判断した場合は、処理をS912に進める。S912でCPU202は、感光ドラム109Kに対して相対的に位相が進んでいる感光ドラム109Cを停止させる。S913でCPU202は、カウント値Kcntを初期化し(Kcnt=0)、位相センサ205Kにより感光ドラム109Kの位相検知を開始し、Kcntの計測を開始する。S914でCPU202は、S913で計測したKcntと、予め計測し、RAM202bに記憶させてあるTcntに基づいて、停止している感光ドラム109Cに対する感光ドラム109Kの位相進み量γを、式(3)を用いて演算する。
γ=(Kcnt)/(Tcnt)×360[deg] (3)
そして、CPU202は、算出した感光ドラム109Kの位相進み量γがαとなっているか否かを判断する。すなわち、CPU202は、感光ドラム109Cに対する位相の遅れ量αを打ち消すように、感光ドラム109Kの位相がα[deg]進んだか否かを判断する。S914でCPU202は、感光ドラム109Kの位相がα[deg]進んでいないと判断した場合、処理をS914に戻し、進んでいると判断した場合、処理をS915に進める。S915でCPU202は、感光ドラム109Kを停止させる。CPU202は、感光ドラム109Cに対する感光ドラム109Kの位相差α[deg](遅れ量でもある)分だけ、感光ドラム109Kの位相を進めて停止させ、S911で位相調整停止を終了し、処理をS901に戻す。
If the
γ = (Kcnt) / (Tcnt) × 360 [deg] (3)
Then, the
このように、本実施例では、CPU202は、位相センサ205C、205Kの検知結果に基づいて、感光ドラム109C、109Kの位相差を算出する。CPU202は、画像形成動作が終了した後に、算出した位相差を少なくするように、位相が進んでいる方の感光ドラム109を停止させた後に位相が遅れている方の感光ドラム109を停止させる位相調整停止処理(調整処理)を行う。CPU202は、位相調整停止処理を行う前に、位相が進んでいる方の感光ドラム109を停止させる。また、CPU202は、図7のB期間又はC期間に示す位相調整停止処理では、位相が遅れている方の感光ドラム109の位相を検知する位相センサ205の検知結果に基づいて、位相が遅れている方の感光ドラム109の位相を進める。CPU202は、感光ドラム109C、109Kの回転が安定した状態となっている画像形成動作を行っているときに、位相差αを算出する。CPU202は、次の画像形成動作を開始する際には、感光ドラム109C、109Kの位相を調整する制御を行うことなく、画像形成動作を開始させる。
Thus, in this embodiment, the
なお、本実施例では、相対的に位相が進んでいる方の感光ドラム109を停止させた後に相対的に位相が遅れている方の感光ドラム109を停止させて、算出した位相差を少なくしている。しかし、位相が遅れている方の感光ドラム109を停止させた後に位相が進んでいる方の感光ドラム109を停止させてもよい。例えば、感光ドラム109Cと感光ドラム109Kの位相差がα°で感光ドラム109Cの位相が進んでいる場合、上述した制御では、位相差α°を少なくするように、感光ドラム109Cを停止させた後に、感光ドラム109Kを停止させる。この制御を、位相差(360°−α°)を少なくするように、感光ドラム109Kを停止させた後に、感光ドラム109Cを停止させるようにしてもよい。
In this embodiment, after the
以上のように、実施例1と比較すると、感光ドラム109Kと感光ドラム109Cの位相調整停止処理における停止タイミングが異なっている。しかし、制御の目標値と制御の技術的思想は同様である。そのため、本実施例においても実施例1と同様の効果が得られる。なお、画像形成装置100の実施の形態としては、実施例1で説明した形態か又は本実施例で説明した形態の少なくともいずれかを備えたものであればよい。さらに、実施例1及び本実施例で説明した形態では、FPOTを短縮するため、複数の感光ドラム109を同時に回転動作させることにしている。また、実施例1及び本実施例で説明した形態では、2つのモータで感光ドラム109Y、109M、109C、109Kを駆動しているものとして説明した。しかし、2つ以上の感光ドラムを2つ以上のモータで駆動する構成において、実施例1及び本実施例で示した形態を適用することで、同様の効果が得られる。
As described above, compared with the first embodiment, the stop timing in the phase adjustment stop processing of the
以上、本実施例によれば、画像形成前の位相調整によるダウンタイムを抑制しつつ、各感光ドラムを所定の位相関係に維持することができる。 As described above, according to the present exemplary embodiment, it is possible to maintain each photosensitive drum in a predetermined phase relationship while suppressing downtime due to phase adjustment before image formation.
109 感光ドラム
118 モータ
202 CPU
205 位相センサ
109
205 Phase sensor
Claims (12)
第2の感光体と、
前記第1の感光体を駆動する第1の駆動手段と、
前記第2の感光体を駆動する第2の駆動手段と、
前記第1の感光体の位相を検知する第1の検知手段と、
前記第2の感光体の位相を検知する第2の検知手段と、
前記第1の検知手段及び前記第2の検知手段の検知結果に基づいて、前記第1の駆動手段又は前記第2の駆動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第1の検知手段及び前記第2の検知手段の検知結果に基づいて、前記第1の感光体の位相に対する前記第2の感光体の位相の遅れ量又は進み量を算出し、画像形成動作が終了した後から前記第1の感光体及び前記第2の感光体を停止させるまでの間に、算出した前記遅れ量又は前記進み量を少なくするように前記第2の駆動手段を制御する調整処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 A first photoreceptor;
A second photoreceptor,
First driving means for driving the first photosensitive member;
Second driving means for driving the second photosensitive member;
First detection means for detecting the phase of the first photoconductor;
Second detection means for detecting the phase of the second photoconductor;
Control means for controlling the first drive means or the second drive means based on the detection results of the first detection means and the second detection means;
With
The control means calculates a delay amount or advance amount of the phase of the second photoconductor relative to the phase of the first photoconductor based on detection results of the first detection means and the second detection means. The second drive is performed so that the calculated delay amount or advance amount is reduced between the end of the image forming operation and the stop of the first photosensitive member and the second photosensitive member. An image forming apparatus that performs adjustment processing for controlling the means.
第2の感光体と、
前記第1の感光体を駆動する第1の駆動手段と、
前記第2の感光体を駆動する第2の駆動手段と、
前記第1の感光体の位相を検知する第1の検知手段と、
前記第2の感光体の位相を検知する第2の検知手段と、
前記第1の検知手段及び前記第2の検知手段の検知結果に基づいて、前記第1の駆動手段又は前記第2の駆動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第1の検知手段及び前記第2の検知手段の検知結果に基づいて、前記第1の感光体と前記第2の感光体の位相差を算出し、画像形成動作が終了した後に、算出した前記位相差を少なくするように、前記第1の感光体を停止させた後に前記第2の感光体を停止させる調整処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 A first photoreceptor;
A second photoreceptor,
First driving means for driving the first photosensitive member;
Second driving means for driving the second photosensitive member;
First detection means for detecting the phase of the first photoconductor;
Second detection means for detecting the phase of the second photoconductor;
Control means for controlling the first drive means or the second drive means based on the detection results of the first detection means and the second detection means;
With
The control unit calculates a phase difference between the first photoconductor and the second photoconductor based on detection results of the first detection unit and the second detection unit, and the image forming operation is completed. Then, an adjustment process is performed to stop the second photosensitive member after stopping the first photosensitive member so as to reduce the calculated phase difference.
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