JP5863314B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Description
回転駆動される感光体と、前記感光体の周囲に配置され前記感光体に作用するプロセス手段と、光照射を行い前記感光体上に静電潜像を形成する光照射手段と、を備える画像形成装置であって、前記光照射手段により光照射されることで形成される補正用の静電潜像が前記プロセス手段に対向する位置を通過する際の、前記プロセス手段を介した出力を検出する検出手段と、前記感光体における複数の回転位相の夫々に対応させて、前記感光体上に静電潜像が形成されてから前記検出手段に検出されるまでの時間に関する値である基準値を保持する保持手段と、前記検出手段からの検出結果と、前記補正用の静電潜像を形成したときの前記感光体の位相である形成時回転位相に対して前記保持手段に保持される基準値と、に基づき、画像形成時の静電潜像を形成するための条件を補正する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
次に、図2(a)を用いて図1の画像形成装置における高圧電源装置の構成を説明する。図2(a)に示す高圧電源回路装置は、帯電高圧電源回路43a〜43d、現像高圧電源回路44a〜44d、1次転写高圧電源回路46a〜46d、2次転写高圧電源回路48を備えている。
図2(b)を用いて、図2(a)の高圧電源装置における帯電高圧電源回路43の回路構成を説明する。図2(b)で、変圧器62は、駆動回路61によって生成される交流信号の電圧を数十倍の振幅に昇圧する。ダイオード1601、1602及びコンデンサ63、66によって構成される整流回路51は、昇圧された交流信号を整流・平滑する。そして整流・平滑化された電圧信号は、出力端子53に直流電圧として出力される。比較器60は、検出抵抗67、68によって分圧された出力端子53の電圧と、制御部54(以下単に制御部54と称する)によって設定された電圧設定値55とが等しくなるよう、駆動回路61の出力電圧を制御する。そして、出力端子53の電圧に従い、及び感光ドラム22及び帯電ローラ23及びグランドを経由して電流が流れる。
制御部54の説明を行う。制御部54は、図1で説明した画像形成装置の動作を統括的に制御する。CPU321は、RAM323を主メモリ、ワークエリアとして利用し、EEPROM324に格納される各種制御プログラムに従い、上に説明したエンジン機構部を制御する。また、ASIC322は、CPU321の指示のもと、各種プリントシーケンスにおいて、例えば各モータの制御、現像バイアスの高圧電源制御等を行う。尚、CPU321の機能の一部或いは全てをASIC322に行わせても良く、また、逆にASIC322の機能の一部或いは全てをCPU321に代わりに行わせても良い。また制御部54の機能の一部を他の制御部54相当のハードウェアに担わせても良い。
次に、エンジン制御部54に係る機能ブロック図について図2(c)のブロック図を用いて説明する。アクチュエータ326、センサ325はハードウェアを示している。またパッチ形成部327、プロセス手段制御部328及び色ずれ補正制御部329の夫々は機能ブロックを示す。以下、夫々について具体的に説明する。
以下、本実施例における色ずれ補正制御について詳述する。まず、上述にて説明した画像形成装置により、中間転写ベルト30上にトナー像による色ずれ補正用のマークを形成し、色ずれ量を少なくとも小さくする。そして、色ずれ状態を少なくとも小さくしたうえで、静電潜像80が帯電ローラ23a〜23dの位置に到達する時間を、帯電電流の変化を検出することで測定し、該測定結果に基づき色ずれ補正制御の基準値を設定する。この際、静電潜像80が帯電ローラ23a〜23dの位置に到達する基準値としての時間は、感光体の複数の位相毎に管理されている。
まず、図3(a)(b)を併用し、本実施例における色ずれ補正制御における基準値取得処理を示すフローチャートを説明する。尚、図3(a)はイエローについての処理を示すものであるが、ステップS301を除いては、他の色についても同様の処理が行われているものとする。
δesM=v×{(tsf2−tsf1)+(tsr2−tsr1)}/2−dsM・・・式1
δemfM=v×(tmf2−tsf2)−v×(tmf1−tsf1)・・・式2
図4(b)は、イエローの感光ドラム22aを用いて、静電潜像(位置ずれ補正用静電潜像とも称することができる)が感光ドラム上に形成された様子を示す図である。図中では静電潜像80が形成された様子が示されている。静電潜像80は、走査方向の画像領域幅において最大限幅広く描かれ、搬送方向に30ライン程度の幅を持つものである。尚、主走査方向の幅については、良好な検出結果を得る意味で、最大幅の半分以上の幅で形成するようにすることが望ましい。また、画像領域(紙への印刷画像領域)の外側の用紙領域を更に超えた幅の領域で、且つ静電潜像を形成可能な領域にまで静電潜像80の幅を広げるとなお好適である。
図5(a)は、静電潜像80が、プロセス手段としての帯電ローラ23aに到達した時の、電流検出回路50aからの、感光体(感光ドラム22a)の表面電位に係る出力値を示したものである。図5(a)において縦軸は検出した電流変化を示す電圧を、横軸は時間を示したものである。図5(a)の波形においては、静電潜像80が帯電ローラ23aに到達したことで、極小となり、その後復帰してゆく特性を示している。
次に、図7(a)に色ずれ補正制御のフローチャートを示す。このフローチャートは、例えば、連続印刷やその他の要因で装置内温度が変化した際や、一定枚数印字が行われた際や、一定時間経過後など、予め設定された所定条件が成立したと制御部54により判断された場合に実行される。尚、図7(a)はイエローについての処理を示すものであるが、他の色についても同様の処理が行われているものとする。
図9に、帯電高圧電源回路143a〜143d及び電流検出回路150の回路構成を示す。尚、図2(b)と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。図9においては、比較器60a〜60dに対して入力される設定値55a〜55dに基づいて、駆動回路61a〜61dは動作し、出力53a〜53dに所望の電圧を出力する。また、感光ドラム22a〜22d、帯電ローラ23a〜23d及び接地点57を経由し、電流が電流検出回路150を流れる点も図2(b)と同様である。そして、検出電圧56には、出力端子53a〜53dの電流を重畳した値に応じた電圧が現れる。
図10及び図11のフローチャートを用いて、図9で説明した電流検出回路を用いた色ずれ補正制御における基準値取得処理を示すフローチャートについて説明する。尚、図3、及び図7との差異を中心に説明を行っていく。
dTy=(T(1)+T(2))/2 ・・・式3
dTm=(T(3)+T(4))/2 ・・・式4
dTc=(T(5)+T(6))/2 ・・・式5
dTbk=(T(7)+T(8))/2 ・・・式6
一次転写高圧電源回路を図14(a)に示す。図2(b)との差異は、ダイオード1601、1602のアノード、カソードの向きが逆であるが、その他は同様である。また出力端子53からは、例えば+1000Vの転写バイアス(転写電圧)が出力されている。この図14(a)に示される一次転写高圧電源回路を上述の帯電高圧電源回路に替えて、図3、図7の各フローチャートや、それらに関連した処理を実行すれば良い。また、図10、図11及び図12のフローチャートや、それに関連した処理を実行すれば良い。当然のことであるが、このとき、1次転写ローラ26aは感光ドラム22aに当接させる必要がある。
上記各実施例においては、色ずれ状態の判断基準となる基準値取得処理をその都度行うよう説明した。しかしながら、機内昇温から通常機内温度に戻る場合に、概ね固定的な機械的状態に戻るのであれば、必ずしも基準値取得処理を行う必要はない。設計段階又は製造段階でわかっている予め定められた基準値(基準状態)をかわりに用いても良い。色ずれ状態を補正する際の目標となるこの予め定められた基準状態は、例えば図3のEEPROM324に記憶されており、制御部54により適宜参照される。そして、その参照により上に説明した各フローチャートが実行される。
22a〜22d 感光ドラム
24a〜24d 現像スリーブ
26a〜26d 1次転写ローラ
30 中間転写ベルト
46a〜46d 1次転写高圧電源回路
47a〜47d 電流検出回路
80 静電潜像
Claims (11)
- 回転駆動される感光体と、
前記感光体の周囲に配置され前記感光体に作用するプロセス手段と、
光照射を行い前記感光体上に静電潜像を形成する光照射手段と、を備える画像形成装置であって、
前記光照射手段により光照射されることで形成される補正用の静電潜像が前記プロセス手段に対向する位置を通過する際の、前記プロセス手段を介した出力を検出する検出手段と、
前記感光体における複数の回転位相の夫々に対応させて、前記感光体上に静電潜像が形成されてから前記検出手段に検出されるまでの時間に関する値である基準値を保持する保持手段と、
前記検出手段からの検出結果と、前記補正用の静電潜像を形成したときの前記感光体の位相である形成時回転位相に対して前記保持手段に保持される基準値と、に基づき、画像形成時の静電潜像を形成するための条件を補正する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記検出手段により前記補正用の静電潜像が検出された状態が、少なくとも位置ずれが抑制された状態である基準状態に近づくように、画像形成時の静電潜像を形成するための条件を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記検出手段により前記補正用の静電潜像が検出された状態が、位置ずれが抑制された状態である基準状態に戻るように、画像形成時の静電潜像を形成するための条件を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 補正用のトナー像を検出するトナー像検出手段を有し、
前記制御手段は、前記トナー像検出手段からの検出結果に基づき、画像形成時の静電潜像を形成するための条件を補正することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記プロセス手段に電力を供給する電源手段を有し、
前記検出手段は、前記補正用の静電潜像が前記プロセス手段に対向する位置を通過する際の前記電源手段の出力を検出することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記感光体を複数有し、
前記検出手段は複数の前記感光体に形成された前記補正用の静電潜像を共通して検出可能であって、前記複数の感光体において、前記検出手段が前記補正用の静電潜像を検出する検出タイミングは重複していないことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記感光体を複数有し、
複数の前記感光体に夫々対応した前記検出手段を複数備え、
複数の前記検出手段は、夫々対応した感光体に形成された前記補正用の静電潜像を独立して検出することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記感光体を複数有し、
前記制御手段は、画像形成時の静電潜像を形成するための条件を補正することによって、複数の前記感光体の間における色ずれを補正することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、画像形成時の静電潜像を形成するための条件の補正として、前記光照射手段による光の照射タイミングを補正する、又は前記光照射手段による光の照射を行う際の前記感光体の速度を補正することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検出手段は、現像されていない前記補正用の静電潜像を検出することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記プロセス手段は、前記感光体を帯電する帯電手段、静電潜像をトナー像として現像する現像手段、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段、のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の画像形成装置。
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