JP2011145461A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置Dは、演算部303によって、基準粗密波αaの振幅Bと、検出粗密波α(i)の振幅C(i)と、相対位相角度φ(i)とに基づいて、位相ずれ量A(i)を補正用相対位相角度θ(j)毎にそれぞれ演算し、設定部304によって、位相ずれ量A(i)を特定し、かつ、特定した位相ずれ量A(i)に対応する補正用相対位相角度θ(j)を設定し、補正部305によって、設定部304で設定した補正用相対位相角度θ(j)に基づき第1及び第2駆動部110,120の少なくとも一方を作動制御して第1像担持体3aの周速度Vの周期的変動と第2グループ像担持体30bの周速度Vの周期的変動との相対位相ずれを補正する。
【選択図】図15
Description
A(i)=√(B2+C(i)2−2×B×C(i)×cos(φ(i)+θ(j)))
この態様では、前記複数の位相ずれ量を簡単な演算式によって求めることができ、それだけ演算のための演算構成の容易化を実現できる。
カラー画像形成装置Dは、パターン検知センサ34をさらに備えている。なお、以下の説明では、感光体ドラムの符号3、現像装置の符号2及び転写部6の末尾符号は省略せずに感光体ドラム3a,3b,3c,3d、現像装置(ここでは現像ユニット)2a,2b,2c,2d及び転写部(ここでは中間転写ローラ)6a,6b,6c,6dとする。
カラー画像形成装置Dは、感光体ドラム3を駆動する駆動装置100(図1では図示せず、後述する図2及び図3参照)をさらに備えている。
第1位相検知センサ170aは、ここでは、発光部171a及び受光部172aを有する透過型の光センサ(フォトインタラプタ)とされている。第1位相検知センサ170aは、ブラック用感光体3aの回転によって回転する回転部材の突起部又は切り欠き部(ここではブラック用感光体駆動ギヤ130のリブ部131を切り欠いた切り欠き部131a)を検出するようになっている。詳しくは、第1位相検知センサ170aは、発光部171aから受光部172aに入射される入射光をブラック用感光体駆動ギヤ130の回転に伴う突起部又は切り欠き部131aの周回移動によって突起部又は切り欠き部131aで遮断又は通過させることで、入射光の有無を受光部172aで検知するようになっている。
カラー画像形成装置Dは、カラー画像形成装置D全体を制御する制御部300をさらに備えている。
ところで、カラー画像形成装置Dでは、シアン用感光体ドラム3b、マゼンタ用感光体ドラム3c及びイエロー用感光体ドラム3dが互いに連動して回転するように構成されているので、ブラック用感光体ドラム3aの偏芯、シアン用感光体ドラム3b、マゼンタ用感光体ドラム3c及びイエロー用感光体ドラム3dのそれぞれの偏芯、第1駆動部110からブラック用感光体ドラム3aへの回転駆動を伝達する駆動ギヤ等の駆動伝達用回転部材の偏芯、第2駆動部120からシアン用感光体ドラム3b、マゼンタ用感光体ドラム3c及びイエロー用感光体ドラム3dへの回転駆動を伝達する駆動ギヤ等の駆動伝達用回転部材のそれぞれの偏芯等に起因した周速度Vの周期的変動(以下、回転ムラという)による周方向の位置ずれが発生すると、第2グループ感光体30bにおけるシアン用感光体ドラム3b、マゼンタ用感光体ドラム3c及びイエロー用感光体ドラム3dが互いに連動して回転するために、シアン、マゼンタ及びイエロー用の各感光体ドラム3b〜3dの間において互いに回転ムラによる相対位相ずれを調整できない上、ブラック用感光体ドラム3aと、シアン、マゼンタ及びイエロー用の各感光体ドラム3b〜3dとのそれぞれの間においても回転ムラによる相対位相ずれをそれぞれ調整することができない。
図5は、中間転写ベルト7上にブラック基準用パターンPa(図示例ではPa1,Pa2,Pa3)、シアン検出用パターンPb(図示例ではPb1,Pb2,Pb3)、マゼンタ検出用パターンPc(図示例ではPc1,Pc2,Pc3)及びイエロー検出用パターンPd(図示例ではPd1,Pd2,Pd3)を形成した一例を示す平面図である。
検出部302は、ブラック基準粗密波αaの振幅Bを検出する。また、検出部302は、m個(mは2以上の整数、ここでは3個)のシアン、マゼンタ及びイエロー検出粗密波α(i)(iは1以上m以下の整数)の振幅C(i)をそれぞれ検出する。さらに、検出部302は、ブラック基準粗密波αaに対するm個(ここでは3個)のシアン、マゼンタ及びイエロー検出粗密波α(i)の相対位相角度φ(i)をそれぞれ検出する。
α(1)=C(1)×sin(ε(1)+τ(1))+ρ(1) … 式(2)
α(2)=C(2)×sin(ε(2)+τ(2))+ρ(2) … 式(3)
α(3)=C(3)×sin(ε(3)+τ(3))+ρ(3) … 式(4)
これらの粗密波αa,α(1),α(2),α(3)は、本出願人が既に出願した発明(特開2009−251109号公報)のサインカーブフィッティング計算式により求めることができる。
図9は、各パターンPa〜Pdのサンプリングポイントでの基本正弦波の総和が0となる位置を示すタイミングチャートである。
α(1)=a×sin(ε(1))+b×con(ε(1))+ρ(1) … 式(5)
α(1)=C(1)×sin(ε(1)+τ(1))+ρ(1) … 式(2)
シアン検出用パターンPbの偏差Δs(ここではΔ1,Δ2,Δ3)及び角度εs(1)(ここではε1(1)=0、ε2(1)=120°、ε3(2)=240゜)から以下の式(6)〜式(10)を用いて、式(5)の振幅a,b、式(2)の振幅C(1)及び位相角度τ(1)及び副走査方向のシフト値ρ(1)を求める。
0≦τ(1)<360
で示される。
a=1.33
b=1.30
C(1)=1.86
ρ(1)=−1.3
τ=44.3°
τ(1)=44.3°
が得られる。
演算部303は、ブラック基準粗密波αaの振幅Bと、シアン、マゼンタ及びイエロー検出粗密波α(i)の振幅C(i)と、ブラック基準粗密波αaに対するシアン、マゼンタ及びイエロー検出粗密波α(i)の相対位相角度φ(i)とに基づいて、ブラック用感光体3aの回転ムラに対するシアン、マゼンタ及びイエロー用の各感光体ドラム3b〜3dの回転ムラの相対位相ずれをそれぞれ示すシアン、マゼンタ及びイエロー位相ずれ量A(i)を予め設定されている単位角度θhを0°から順次積算した複数の補正用相対位相角度θ(j)(但し、jは1以上n以下の整数、nは2以上の整数)毎にそれぞれ演算する。ここで、単位角度θhは、補正部305にて補正するときに用いる基本となる角度である。単位角度θhは、記憶手段320に予め記憶されている。
A(i)=√(B2+C(i)2−2×B×C(i)×cos(φ(i)+θ(j)))
本実施の形態では、記憶手段320に予め記憶されている単位角度θhは、感光体ドラム3a〜3dの少なくとも1回転に相当する角度をn等分(nは2以上の整数)した角度である。具体的には、n=8とされており、単位角度θhは、感光体ドラム3a〜3dの1回転に相当する360°を8等分した角度45°である。よって、0°から単位角度θh毎に積算した補正用相対位相角度θ(1)〜θ(8)は、それぞれ、0°,45°,90°,135°,180°,225°,270°,315°とされている。
ここで、位相ずれ量A(i)の式について説明する。なお、以下では、ブラック用感光体3aの回転ムラに対するシアン用感光体ドラム3bの回転ムラの相対位相ずれ量A(1)に代表させて説明する。ブラック用感光体3aの回転ムラに対するマゼンタ及びイエロー用の感光体ドラム3c,3dの回転ムラの相対位相ずれ量A(2),A(3)については、シアンの場合と同様であり、ここでは、説明を省略する。
L1=B×sin(φ)
ここで、垂線Wで分断される振幅C(1)のうち、相対位相ずれ量A(1)側の長さをL2、振幅B側の長さをL3とすると、
L3=B×cos(φ)
L2=C(1)−L3=C(1)−B×cos(φ)
(L1)2+(L2)2=(A(1))2であるから、
A(1)=√((L1)2+(L2)2)
=√((B×sinφ)2+(C(1)−B×cos(φ))2)
=√(B2+(C(1))2−2×B×C(1)×cos(φ))
ここで、補正用相対位相角度は、θ(j)、ブラック基準粗密波αaに対するシアン検出粗密波α(1)の相対位相角度はφ(1)であるから、φ=φ(1)+θ(j)となり、相対位相角度φ(1)から補正用相対位相角度θ(j)毎にずらしたときのブラック用感光体3aの回転ムラに対するシアン用感光体ドラム3bの回転ムラの相対位相ずれ量A(1)の式は、
A(1)=√(B2+C(1)2−2×B×C(1)×cos(φ(1)+θ(j)))
となる。
A(2)=√(B2+C(2)2−2×B×C(2)×cos(φ(2)+θ(j)))
A(3)=√(B2+C(3)2−2×B×C(3)×cos(φ(3)+θ(j)))
となり、こうして、前述のとおり、位相ずれ量A(i)の式で表すことができる。
そこで、設定部304は、補正用相対位相角度θ(j)毎にそれぞれ演算したシアン、マゼンタ及びイエロー用の各感光体ドラム3b〜3dの回転ムラの位相ずれ量A(1),A(2),A(3)を特定し、さらに、特定した位相ずれ量に対応する補正用相対位相角度θ(j)を設定する。
第1設定モードでは、演算部303は、シアン、マゼンタ及びイエロー用の各感光体ドラム3b〜3dの回転ムラの位相ずれ量A(1),A(2),A(3)に対して補正用相対位相角度θ(j)毎に平均値を算出する。表3の結果に対する補正用相対位相角度θ(j)毎の平均値を以下の表4に示す。
第2設定モードでは、演算部303は、シアン、マゼンタ及びイエロー用の各感光体ドラム3b〜3dの回転ムラの位相ずれ量A(1),A(2),A(3)に対して補正用相対位相角度θ(j)毎に最大値を算出する。表3の結果に対する補正用相対位相角度θ(j)毎の最大値を以下の表5に示す。
補正部305は、記憶手段320に記憶された最適な補正用相対位相角度θ(j)(表4の例では45°(j=2)、表5の例では90°(j=3))に基づき第1及び第2駆動部110,120の少なくとも一方を作動制御してブラック用感光体ドラム3aの回転ムラと第2グループ感光体30bの回転ムラとの相対位相ずれを補正する。
図18は、第1及び第2位相センサ170a,170bの検知信号を示すタイミングチャートである。
3b シアン用感光体ドラム(複数の第2像担持体の一例)
3c マゼンタ用感光体ドラム(複数の第2像担持体の一例)
3d イエロー用感光体ドラム(複数の第2像担持体の一例)
7 中間転写ベルト(記録媒体の一例)
30a 第1グループ感光体(第1グループ像担持体の一例)
30b 第2グループ感光体(第2グループ像担持体の一例)
110 第1駆動部
120 第2駆動部
301 パターン形成部
302 検出部
303 演算部
304 設定部
305 補正部
A(i) 基準粗密波に対する検出粗密波の位相ずれ量
A(1) ブラック基準粗密波に対するシアン検出粗密波の位相ずれ量
A(2) ブラック基準粗密波に対するマゼンタ検出粗密波の位相ずれ量
A(3) ブラック基準粗密波に対するイエロー検出粗密波の位相ずれ量
B ブラック基準粗密波の振幅
C(i) 検出粗密波の振幅
C(1) シアン検出粗密波の振幅
C(2) マゼンタ検出粗密波の振幅
C(3) イエロー検出粗密波の振幅
D 画像形成装置
Pa ブラック基準パターン(基準用パターンの一例)
Pb シアン検出用パターン(複数の検出用パターンの一例)
Pc マゼンタ検出用パターン(複数の検出用パターンの一例)
Pd イエロー検出用パターン(複数の検出用パターンの一例)
V 周速度
αa ブラック基準粗密波(基準粗密波の一例)
α(i) 複数の検出粗密波
α(1) シアン検出粗密波(複数の検出粗密波の一例)
α(2) マゼンタ検出粗密波(複数の検出粗密波の一例)
α(3) イエロー検出粗密波(複数の検出粗密波の一例)
θh 単位角度
θp 回転角度
θ(j) 補正用相対位相角度
φ(i) 基準粗密波に対する複数の検出粗密波の相対位相角度
φ(1) ブラック基準粗密波に対するシアン検出粗密波の相対位相角度
φ(2) ブラック基準粗密波に対するマゼンタ検出粗密波の相対位相角度
φ(3) ブラック基準粗密波に対するエロー検出粗密波の相対位相角度
Claims (6)
- 複数の画像をそれぞれ形成する複数の像担持体のうち第1像担持体を含む第1グループ像担持体と、残りの像担持体のうち複数の第2像担持体を含みかつ該複数の第2像担持体が互いに連動して回転する第2グループ像担持体とを備え、前記複数の画像を記録媒体上に重ね合わせる画像形成装置であって、
前記第1グループ像担持体を一定の周速度で回転させる第1駆動部と、
前記第2グループ像担持体を前記周速度で回転させる第2駆動部と、
前記第1像担持体に対応する基準用パターンを周方向のピッチ毎に前記記録媒体上に形成し、かつ、前記複数の第2像担持体にそれぞれ対応する複数の検出用パターンを前記ピッチ毎に前記記録媒体上にそれぞれ形成するパターン形成部と、
前記基準用パターンにおける前記周速度による周方向の位置ずれを示す位置ずれ量の周期的変化を表した基準粗密波の振幅を検出し、かつ、前記複数の検出用パターンにおける前記周速度による周方向の位置ずれを示す位置ずれ量の周期的変化をそれぞれ表した複数の検出粗密波の振幅をそれぞれ検出し、さらに前記基準粗密波に対する前記複数の検出粗密波の相対位相角度をそれぞれ検出する検出部と、
前記基準粗密波の振幅と、前記複数の検出粗密波の振幅と、前記基準粗密波に対する前記複数の検出粗密波の相対位相角度とに基づいて、前記第1像担持体の前記周速度の周期的変動に対する前記第2グループ像担持体における前記複数の第2像担持体の前記周速度の周期的変動の相対位相ずれをそれぞれ示す複数の位相ずれ量を予め設定されている単位角度を順次積算した複数の補正用相対位相角度毎にそれぞれ演算する演算部と、
前記複数の補正用相対位相角度毎にそれぞれ演算した前記複数の位相ずれ量を特定し、かつ、特定した位相ずれ量に対応する補正用相対位相角度を設定する設定部と、
前記設定部で設定した補正用相対位相角度に基づき前記第1及び第2駆動部の少なくとも一方を作動制御して前記第1像担持体の前記周速度の周期的変動と前記第2グループ像担持体の前記周速度の周期的変動との相対位相ずれを補正する補正部と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置であって、
前記基準粗密波の振幅をBとし、前記複数の検出粗密波の振幅をC(i)(但し、iは1以上m以下の整数、mは2以上の整数)とし、前記基準粗密波に対する前記複数の検出粗密波の相対位相角度をφ(i)とし、前記複数の補正用相対位相角度をθ(j)(但し、jは1以上n以下の整数、nは2以上の整数)とすると、前記演算部は、前記複数の位相ずれ量A(i)を下記式によって前記複数の補正用相対位相角度毎にそれぞれ演算することを特徴とする画像形成装置。
A(i)=√(B2+C(i)2−2×B×C(i)×cos(φ(i)+θ(j))) - 請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置であって、
前記演算部は、前記複数の位相ずれ量に対して前記複数の補正用相対位相角度毎に平均値を算出し、前記設定部は、前記演算部で算出した前記複数の補正用相対位相角度毎の平均値のうち、最小の値に対応する補正用相対位相角度を設定することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置であって、
前記演算部は、前記複数の位相ずれ量に対して前記複数の補正用相対位相角度毎に最大値を算出し、前記設定部は、前記演算部で算出した前記複数の補正用相対位相角度毎の最大値のうち、最小の値に対応する補正用相対位相角度を設定することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から請求項4までの何れか一つに記載の画像形成装置であって、
前記単位角度は、前記像担持体の少なくとも1回転に相当する角度を等分した角度であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1から請求項5までの何れか一つに記載の画像形成装置において、
前記第1グループ像担持体は、ブラックの画像形成を行うためのものであり、
前記第2グループ像担持体は、カラーの画像形成を行うためのものであることを特徴とする画像形成装置。
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