JP6200138B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
中間転写体や記録媒体搬送体などの像担持体の製造過程や経時劣化によって発生する傷や汚れによる局所的に反射率の低い部分に、位置検出用トナーパターンが重ねて形成された場合、位置検出用トナーパターンの正確な形成位置を誤って検出することがある。特許文献1に記載の画像形成装置は、傷や汚れを位置検出用トナーパターンとして認識しないように傷や汚れからの反射光量を補正するマスク処理を行うことで、色ずれ補正に対する傷や汚れの影響を防ぐことができる。
画像形成装置1は、複数(本実施例では4つ)の画像形成部(画像形成手段)10(10a、10b、10c、10d)を並列に配した電子写真方式のカラー画像形成装置である。本実施例において、画像形成装置1は、画像読取部1Rと画像出力部1Pで構成される。画像読取部1Rは、原稿の画像を光学的に読み取り、読取った画像情報を記録画像信号出力部3により記録画像信号(電気信号)に変換する。画像読取部1Rの記録画像信号出力部3は、記録画像信号を画像出力部1Pの制御ユニット80へ送信する。
画像出力部1Pは、画像形成部10、給紙ユニット20、中間転写ユニット30、定着ユニット40、クリーニングユニット50、フォトセンサ60、および制御ユニット80を有する。
画像形成部10は、記録媒体Pに転写するためのトナー像を複数の感光ドラム11のそれぞれの上に形成する。
中間転写ユニット30は、駆動ローラ32と、従動ローラ33と、駆動ローラ32および従動ローラ33に巻き掛けられた像担持体である中間転写ベルト(中間転写体)31を有する。中間転写ベルト31は、矢印Bで示す回転方向(時計回り方向)に回転させられる。中間転写ベルト31の内側には、一次転写部材35(35a、35b、35c、35d)と二次転写ローラ34が配置されている。
定着ユニット40は、記録媒体Pの搬送方向において二次転写部Teの下流に配置されている。定着ユニット40は、加熱回転体41a、加圧回転体41b、および定着出口ローラ27を有する。
フォトセンサ(検出手段)60は、後述するように、中間転写ベルト31および中間転写ベルト31上に転写された位置検出用トナーパターン201に光を照射し、中間転写ベルト31または位置検出用トナーパターン201からの正反射光を受光する。フォトセンサ60は、受光した正反射光の光量に基づくアナログ信号を出力する。
後述する受光回路(変換手段)903(図8)は、フォトセンサ60からのアナログ信号を所定の閾値に基づいてデジタル信号に変換する。
制御ユニット(色ずれ補正手段)80は、後述するように、受光回路903からのデジタル信号に基づき、記録媒体Pの上に転写される複数のトナー像の間のずれ(色ずれ)を補正する。すなわち、制御ユニット80は、位置検出用トナーパターン201をフォトセンサ60により検出した検出結果に基づき、形成する画像の色ずれ補正を行う。
現像装置14(14a、14b、14c、14d)は、静電潜像に現像剤(以下、トナーという。)を付着させて現像剤像(以下、トナー像という。)を形成する。
クリーニング装置15(15a、15b、15c、15d)は、一次転写後に感光ドラム11上に残ったトナーを除去する。
レジストローラ25は、中間転写ベルト31上に重ね合わされたトナー像とタイミングを合わせて、記録媒体Pを二次転写部Teへ搬送する。
記録媒体Pに転写されずに中間転写ベルト31上に残ったトナーは、クリーニングユニット50のクリーニングブレード51により掻き取られる。クリーニングブレード51により掻き取られたトナーは、廃トナー容器52に回収される。
図3は、フォトセンサ60の説明図である。図3(a)は、フォトセンサ60の構造を示す図である。図3(b)は、フォトセンサ60の回路を示すブロック図である。
正反射受光部302および拡散反射受光部303は、それぞれのフォトダイオードにより受光された正反射光SRおよび拡散反射光DRの光量を電気信号に変換する。
図4(a)を用いて、正反射方式で位置検出用トナーパターン201を検出して色ずれ量を検出する原理を説明する。色ずれは、レーザスキャナユニット13のゆがみに起因するY、M、C、およびBkの静電潜像の書き出し位置のずれにより生じる。
図4(b)の504で示す位置検出用トナーパターン201において、イエロー(Y)の位置検出用トナーパターンは、中間転写ベルト31の傷F1の上に形成されている。また、イエロー(Y)の位置検出用トナーパターンとブラック(Bk)の位置検出用トナーパターンとの間に汚れF2がある。中間転写ベルト31上に傷F1や汚れF2などの反射率の低い部分がある場合、504で示す位置検出用トナーパターン201を検出した正反射受光部302は、センサ出力値として505で示すようなアナログ波形の電気信号を出力する。閾値電圧Vthを使用してアナログ波形の電気信号505をA/D変換して、506で示す矩形波を得る。
図5は、異なる反射部材の反射率を示す図である。図6は、異なる反射部材についての発光部301の光量に対するセンサ出力値を示す図である。
図5(a)〜(c)において、正反射光SRの矢印の長さがそれぞれ異なるが、矢印の長さの差は正反射光SRの光量を示している。即ち、図5(a)のSRの長さ>図5(c)のSRの長さ>図5(b)のSRの長さは、図5(a)における正反射光SRの光量>図5(c)における正反射光SRの光量>図5(b)における正反射光SRの光量を示している。図5(a)は、中間転写ベルト31の反射を説明する図である。中間転写ベルト31の反射率RAは、高いので、図5(a)に示すように、反射光における正反射光SRの光量が図5(b)及び図5(c)における正反射光SRよりも大きい。図6の線RAXで示すように、発光部301の光量を上げていくと、正反射受光部302のセンサ出力値は、線形的に上昇し、光量Qbで電気信号変換後の波形レンジ最大値に制限される。
発光部301の光量Qaにおいては、傷F1または汚れF2がある場合に、傷F1または汚れF2のセンサ出力値は、閾値電圧Vthよりも小さい。このため、図4(b)において説明したように、傷F1または汚れF2を位置検出用トナーパターン201であると誤って検出することがある。従って、色ずれ補正の精度が低下することがある。
制御基板900は、画像形成装置1の制御ユニット80に取付けられている。制御基板900には、CPU(制御手段)901、センサ駆動回路(光量調整手段)902、および受光回路903が取付けられている。CPU901は、センサ駆動回路902および受光回路903に電気的に接続されている。センサ駆動回路902および受光回路903は、フォトセンサ60に電気的に接続されている。
CPU901は、色ずれ補正量の計算が完了したか否かを判断する(S1009)。
色ずれ補正量の計算が完了した場合(S1009のYES)、色ずれ補正量の計算を終了する。画像形成時に、制御ユニット80は、計算された色ずれ補正量に従って色ずれ補正を行う。
S1011において、CPU901は、デューティー比が、想定される最大値(以下、想定最大値という。)より大きいか否かを判断する。
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。
11 感光ドラム(感光体)
31 中間転写ベルト(像担持体)
60 フォトセンサ(検出手段)
80 制御ユニット(補正手段)
201 位置検出用トナーパターン
901 CPU(制御手段)
902 センサ駆動回路(制御手段)
903 受光回路(変換手段)
Claims (10)
- 記録媒体に転写するためのトナー像を複数の感光体のそれぞれの上に形成する画像形成手段であって、前記複数の感光体の上にそれぞれ異なる色のトナーを用いて前記トナー像を形成する画像形成手段と、
前記複数の感光体の上に形成された前記トナー像が転写される像担持体であって、前記画像形成手段により前記複数の感光体の上に形成される前記トナー像としての位置検出用トナーパターンが転写される像担持体と、
前記像担持体および前記像担持体の上に転写された複数の前記位置検出用トナーパターンに光を照射し、前記像担持体または前記複数の位置検出用トナーパターンからの正反射光を受光し、受光した前記正反射光の光量に基づくアナログ信号を出力する検出手段と、
前記アナログ信号を所定の閾値に基づいてデジタル信号に変換する変換手段と、
前記デジタル信号に基づき、前記記録媒体の上に転写される前記トナー像の間のずれを補正する補正手段と、
前記像担持体からの前記正反射光の光量に基づく前記アナログ信号の値に前記閾値よりも低い値が含まれる場合に、前記像担持体からの前記正反射光の光量に基づく前記アナログ信号の値が前記閾値よりも高い値になるように前記検出手段が前記像担持体および前記複数の位置検出用トナーパターンに照射する前記光の光量を制御する制御手段と、
を備える画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記複数の位置検出用トナーパターンを形成する前の前記像担持体を前記検出手段により検出して、前記像担持体の前記アナログ信号を求める請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記像担持体の前記アナログ信号の値と前記複数の位置検出用トナーパターンの前記アナログ信号の値とから、前記閾値を予め定めている請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記光量に対する前記アナログ信号の値の線形性を利用した線形演算または予め定めた補間テーブルを用いて前記光量を決定する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、回転する前記像担持体を前記検出手段により検出して、前記像担持体の1周分の前記アナログ信号の値のプロファイルを取得する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、所定の期間の経過ごとに、および/または所定枚数の画像形成ごとに、および/または前記画像形成装置の電源投入時に、および/または前記画像形成装置がスリープ状態から通常待機状態へ復帰するスリープ復帰動作時に、前記検出手段により前記複数の位置検出用トナーパターンを検出する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記光量が、前記検出手段により前記複数の位置検出用トナーパターンを検出することができなくなる制限値より大きい場合に、警告を表示する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体は、前記複数の感光体の上の前記トナー像が転写され、前記トナー像を前記記録媒体の上に転写する中間転写体である請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、回転する前記中間転写体を前記検出手段により検出して、前記中間転写体の複数周分の前記アナログ信号の値の平均値を、前記中間転写体の1周分のプロファイルとし、前記プロファイルが前記閾値よりも高い値になるように前記検出手段が前記中間転写体および前記中間転写体の上に転写された前記複数の位置検出用トナーパターンに照射する前記光の前記光量を制御する請求項8に記載の画像形成装置。
- 画像形成装置の発光部から照射される光の光量を設定する方法であって、前記画像形成装置は、記録媒体に転写するためのトナー像を複数の感光体の上にそれぞれ異なる色のトナーを用いて形成し、形成した複数の前記トナー像を像担持体の上に転写する画像形成手段であって、転写される前記複数のトナー像の相対位置を検出するための複数のトナーパターンを前記像担持体の上に形成する画像形成手段と、前記像担持体および前記複数のトナーパターンへ光を照射する前記発光部と前記発光部から照射され前記像担持体および前記複数のトナーパターンにより反射された反射光を受光する位置に配置され前記反射光の光量に基づいてアナログ信号を出力する受光部とを有する検出手段と、前記アナログ信号を所定の閾値に基づいてデジタル信号へ変換する変換手段と、前記記録媒体の上に転写される前記複数のトナー像の間のずれを、前記デジタル信号に基づいて補正する補正手段と、を備え、前記方法は、
前記発光部から前記像担持体へ光を照射して前記受光部に前記像担持体からの反射光を受光させる受光ステップと、
前記受光ステップにおいて前記受光部が受光した前記像担持体からの反射光によって前記受光部が出力した前記アナログ信号が前記所定の閾値以下となるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記受光部が出力した前記アナログ信号が前記所定の閾値より大きい場合、前記複数のトナーパターンを検出するために前記像担持体および前記複数のトナーパターンへ照射される光の光量を第1の光量に設定し、前記判定ステップにおいて前記受光部が出力した前記アナログ信号が前記所定の閾値以下となる場合、前記複数のトナーパターンを検出するために前記像担持体および前記複数のトナーパターンへ照射される光の光量を前記第1の光量より大きい第2の光量に設定し、前記第1の光量および前記第2の光量は、前記像担持体からの前記反射光の光量に基づく前記アナログ信号が前記所定の閾値より大きくなるように設定される設定ステップと、
を備える方法。
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