JP2005121771A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転駆動される搬送ベルト若しくは中間転写ベルトを用いた画像形成装置に関し、特に搬送ベルト上若しくは中間転写ベルト上に形成される色ずれ検出用パターンのサンプリングにより色ずれ補正を行うカラー画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using a rotationally driven conveyance belt or an intermediate transfer belt, and in particular, a color image that performs color misregistration correction by sampling a color misregistration detection pattern formed on the conveyance belt or the intermediate transfer belt. The present invention relates to a forming apparatus.
従来の画像形成装置の画像形成過程を図8を用いて説明する。図8はカラー画像形成装置の構成を示す概略図であり、カラー画像形成装置本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送ベルト8の上流側(図8では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。 The image forming process of the conventional image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the color image forming apparatus. In the color image forming apparatus main body, four image forming portions Pa, Pb, Pc and Pd are located upstream of the conveying belt 8 (right side in FIG. 8). Are arranged in order. These image forming portions Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (cyan, magenta, yellow, and black), and cyan, magenta, and yellow are respectively performed by charging, exposure, development, and transfer processes. And a black image are sequentially formed.
この画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各画像形成部に隣接して移動する搬送ベルト8によって担持・搬送される転写紙6上に転写され、さらに、定着部7において転写紙6上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム1a〜1dを図8において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び上方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電器2a、2b、2c及び2dと、感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光するLEDヘッド17a、17b、17c及び17dと、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像器3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)を除去するクリーニング部5a、5b、5c及び5dが設けられている。
Next, the image forming units Pa to Pd will be described. Around and around the photosensitive drums 1a to 1d rotatably arranged, image information is supplied to the
先ず、帯電器2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いでLEDヘッド17a〜17dによって光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像器3a〜3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置(図示せず)によって所定量充填されている。このトナーは、現像器3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、LEDヘッド17a〜17dからの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
First, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are uniformly charged by the
トナー像が転写される転写紙6は、装置下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラ13a及びレジストローラ13bを介して搬送ベルト8上へ供給され、各感光体ドラム1a〜1dの位置へと搬送される。搬送ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。
The
搬送ベルト8は、上流側の搬送ローラ10と、下流側の駆動ローラ11とに掛け渡されており、駆動モータ(図示せず)による駆動ローラ11の回転に伴い搬送ベルト8が反時計回りに回転を開始すると、転写紙6がレジストローラ13bから搬送ベルト8上へ搬送される。このとき画像書き出し信号がONとなり、所定のタイミングにより最上流の感光体ドラム1a上に画像形成を行う。そして、感光体ドラム1aの下部において、所定の転写電圧が印加された転写ローラ4aで電界付与することにより、感光体ドラム1a上のシアンのトナー像が転写紙6上に転写される。この転写紙6は、搬送ベルト8上に静電吸着力で保持されており、その後、次の画像形成部Pbに搬送され、上記と同様に、今度は感光体ドラム1bによってマゼンタのトナー像が転写される。
The
以下、上述と同様の方法により、感光体ドラム1c及び1dによってそれぞれイエロー及びブラックのトナー像が転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために転写紙6に対し予め定められた所定の位置関係をもって形成される。4b、4c及び4dは感光体ドラム1b〜1dの下部に位置する転写ローラである。4色のトナー像が転写された転写紙6は、搬送ベルト8から離脱し、定着部7へと搬送される。また、トナー像が転写された後の感光体ドラム1a〜1dは、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、その表面に残留したトナーが各クリーニング部5a〜5dにより除去される。
Thereafter, yellow and black toner images are transferred by the
搬送ベルト8から定着部7に搬送された転写紙6は、定着ローラ18により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙6の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙6は、その後排出ローラ19によって装置本体外に排出される。
The
近年、画像形成装置における処理の高速化の要求が高まりつつあるが、上述したようなタンデム型のカラー画像形成装置においては、複数の画像形成ユニットによって一つの画像を形成する方式であるため、画像形成の高速化を図ると各色の画像形成ユニットで形成される画像の位置合わせ具合が悪化し、色ずれが発生する。これは、高速回転する駆動モータや定着部からの発熱等によるカラー画像形成装置の機内温度及び湿度の変化や外力により、各画像形成ユニット自身或いは画像形成ユニット内の部品の位置や大きさが微妙に変化することに起因する。そのため、タンデム型のカラー画像形成装置において高画質化及び高速化を両立させることは極めて困難であった。 In recent years, there has been an increasing demand for high-speed processing in image forming apparatuses. However, in the tandem type color image forming apparatus as described above, a single image is formed by a plurality of image forming units. If the formation speed is increased, the alignment of the images formed by the image forming units of the respective colors deteriorates, and color misregistration occurs. This is because the position and size of each image forming unit itself or the parts in the image forming unit are subtle due to changes in external temperature and temperature of the color image forming apparatus due to a drive motor that rotates at high speed and heat generated from the fixing unit. Due to the change. For this reason, it has been extremely difficult to achieve both high image quality and high speed in a tandem type color image forming apparatus.
特に、転写紙を各画像形成部に搬送する搬送ベルトの駆動に用いられる駆動ローラは、発熱を伴う定着部や駆動モータに近接して配置されるため温度変化による影響を受けやすく、さらに駆動ローラの材質としては、搬送ベルトとの摩擦力を高め、搬送ベルトの安定した駆動を実現するためにゴムが用いられる場合が多い。また、搬送ベルトの材質もコスト面や機能を考慮して樹脂が多く用いられている。しかし、これらのゴムや樹脂は熱による体積変化が大きいため、機内温湿度の変化に伴う駆動ローラ径の変化及び搬送ベルトの伸縮が発生しやすく、色ずれによる画像の劣化が激しくなるという問題点があった。 In particular, the driving roller used to drive the conveying belt that conveys the transfer paper to each image forming unit is arranged close to the fixing unit and the driving motor that generate heat, and thus is easily affected by temperature changes. As a material of the rubber, rubber is often used in order to increase the frictional force with the conveyor belt and realize stable driving of the conveyor belt. In addition, as the material of the conveyor belt, a resin is often used in consideration of cost and function. However, since these rubbers and resins undergo a large volume change due to heat, changes in the driving roller diameter and expansion / contraction of the conveyor belt due to changes in the temperature and humidity inside the machine are likely to occur, and image deterioration due to color misregistration becomes severe. was there.
そこで、装置内部の温度変化に応じて各画像形成部における画像形成タイミングのずれを補正し、色ずれを防止する方法が提案されており、特許文献1には、機内温度が所定の温度だけ変化した場合、色ずれ検出用パターンを形成して各色の書き込みタイミングを検出し、主走査方向及び副走査方向の書き込み開始、終了アドレス誤差を補正し、正確な像位置アドレスを求めて各画像形成部での画像形成タイミングを補正する方法が開示されている。
In view of this, a method has been proposed in which a deviation in image formation timing in each image forming unit is corrected in accordance with a temperature change inside the apparatus to prevent a color deviation, and
温湿度の変化により駆動ローラの径変化や搬送ベルトの伸縮が生じた場合、搬送ベルトの速度も変化するが、搬送ベルト上に転写紙を供給するレジストローラは、定着部や搬送ベルトの駆動モータから離れた上流側(図8の右側)に位置するため、下流側(図8の左側)に位置する定着部や駆動モータの発熱による影響を受けにくい。そのため、機内の温湿度の変化により、搬送ベルトの用紙搬送速度と搬送ベルト上に転写紙を供給するレジストローラの用紙供給速度とに差が生じることになる。 When the diameter of the drive roller changes or the conveyor belt expands or contracts due to changes in temperature and humidity, the speed of the conveyor belt also changes. However, the registration roller that supplies the transfer paper onto the conveyor belt is a driving motor for the fixing unit and conveyor belt. Since it is located on the upstream side (right side in FIG. 8) away from the center, it is not easily affected by heat generated by the fixing unit and drive motor located on the downstream side (left side in FIG. 8). For this reason, a change in temperature and humidity in the apparatus causes a difference between the sheet conveyance speed of the conveyance belt and the sheet supply speed of the registration roller that supplies the transfer sheet onto the conveyance belt.
例えば、レジストローラの供給速度に比べて搬送ベルト速度が遅くなると、転写紙にたわみが発生し、搬送ベルト速度が速くなると、転写紙がベルトの進行方向に引っ張られることとなって、転写紙の円滑な搬送が困難となる。しかしながら、特許文献1の方法では各画像形成部における画像形成タイミングは補正されるものの、搬送ベルト速度は補正されないため、搬送ベルトとレジストローラの速度差が発生して転写紙の安定した供給及び搬送ができずに色ずれが発生してしまう。また、このような現象は、各色のトナー像を中間転写ベルト上に順次積層してカラー画像を形成した後、転写紙上に一度に転写する方式の画像形成装置においても同様に発生するものであった。
本発明は、上記問題点に鑑み、機内温湿度の変化に応じて色ずれを確実に補正でき、且つ、転写紙を安定して搬送可能な画像形成装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can reliably correct color misregistration in accordance with changes in in-machine temperature and humidity and can stably convey transfer paper.
上記目的を達成するために本発明は、感光体ドラムと現像装置とを含む複数の画像形成部と、転写紙を前記各画像形成部に順次搬送する搬送手段と、前記感光体ドラム上に現像されたトナー像を転写紙上若しくは前記搬送手段上に転写する転写手段と、装置内部の温度及び/又は湿度を検知する検知手段と、を備え、前記検知手段により検知される装置内部の温度及び/又は湿度が所定量変化した時に、前記搬送手段の駆動速度を変化させて色ずれ補正を行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of image forming units including a photosensitive drum and a developing device, conveying means for sequentially conveying transfer paper to each image forming unit, and developing on the photosensitive drum. A transfer means for transferring the toner image formed on the transfer paper or the transport means, and a detection means for detecting the temperature and / or humidity inside the apparatus, and the temperature and / or the internal temperature detected by the detection means. Alternatively, when the humidity changes by a predetermined amount, the color shift correction is performed by changing the driving speed of the conveying means.
また本発明は、感光体ドラムと現像装置とを含む複数の画像形成部と、前記感光体ドラム上に現像されたトナー像が順次積層される中間転写手段と、前記中間転写手段上に積層されたトナー像を転写紙上に転写する転写手段と、装置内部の温度及び/又は湿度を検知する検知手段と、を備え、前記検知手段により検知される装置内部の温度及び/又は湿度が所定量変化した時に、前記中間転写手段の駆動速度を変化させて色ずれ補正を行うことを特徴としている。 The present invention also provides a plurality of image forming units including a photosensitive drum and a developing device, an intermediate transfer unit in which toner images developed on the photosensitive drum are sequentially stacked, and a stack on the intermediate transfer unit. Transfer means for transferring the toner image onto the transfer paper, and detection means for detecting the temperature and / or humidity inside the apparatus, and the temperature and / or humidity inside the apparatus detected by the detection means changes by a predetermined amount. In this case, color misregistration correction is performed by changing the driving speed of the intermediate transfer means.
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記搬送手段若しくは前記中間転写手段の駆動速度を、前記画像形成部により前記搬送手段上若しくは前記中間転写手段上に形成される補正用パッチ画像の画像形成タイミングに応じて変化させることを特徴としている。 According to the present invention, in the image forming apparatus configured as described above, the driving speed of the transport unit or the intermediate transfer unit is set so that the correction patch image formed on the transport unit or the intermediate transfer unit is adjusted by the image forming unit. It is characterized by being changed according to the image formation timing.
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記搬送手段若しくは前記中間転写手段は、可撓性を有するシート状部材の両端を接続した無端状担持体を駆動モータに接続された駆動ローラにより回転駆動して成り、前記検知手段は、前記駆動ローラ及び前記駆動モータの近傍に配置されることを特徴としている。 According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, the conveying unit or the intermediate transfer unit includes a driving roller connected to a driving motor by an endless carrier having both ends of a flexible sheet-like member connected. The detection means is arranged in the vicinity of the drive roller and the drive motor.
また本発明は、前記構成の画像形成装置において、前記駆動ローラはゴム製ローラであることを特徴としている。 In the image forming apparatus having the above-described configuration, the drive roller is a rubber roller.
本発明の第1の構成によれば、装置内部の温度及び/又は湿度が所定量変化した時は、自動的に装置内部の温度変化に起因する色ずれを的確に補正することができる。さらに搬送ベルト速度を変化させることにより色ずれ補正を行うため、搬送ベルト速度とレジストローラ速度を常に一致させることができ、転写紙の円滑且つ安定な搬送が可能となる。 According to the first configuration of the present invention, when the temperature and / or humidity inside the apparatus changes by a predetermined amount, the color shift caused by the temperature change inside the apparatus can be automatically corrected accurately. Further, since the color misregistration correction is performed by changing the conveying belt speed, the conveying belt speed and the registration roller speed can be always matched, and the transfer paper can be smoothly and stably conveyed.
また、本発明の第2の構成によれば、感光体ドラム上のトナー画像を中間転写ベルト上に順次積層し、積層されたカラー画像を一度に転写紙に転写する方式の画像形成装置においても同様に、装置内部の温度及び/又は湿度変化に応じて中間転写ベルト速度を変化させることにより、装置内部の環境変化に起因する色ずれを的確に補正することができる。 Further, according to the second configuration of the present invention, in the image forming apparatus of the type in which the toner images on the photosensitive drum are sequentially stacked on the intermediate transfer belt and the stacked color images are transferred onto the transfer paper at a time. Similarly, by changing the intermediate transfer belt speed in accordance with changes in temperature and / or humidity inside the apparatus, it is possible to accurately correct color misregistration caused by environmental changes inside the apparatus.
また、本発明の第3の構成によれば、搬送手段若しくは中間転写手段上に形成される補正用パッチ画像の画像形成タイミングに応じて搬送ベルト速度若しくは中間転写ベルト速度を変化させるため、搬送ベルト若しくは中間転写ベルトの速度を実際の画像のずれに合わせて正確に補正することができる。 Further, according to the third configuration of the present invention, the conveyor belt speed or the intermediate transfer belt speed is changed according to the image forming timing of the correction patch image formed on the conveyor means or the intermediate transfer means. Alternatively, the speed of the intermediate transfer belt can be accurately corrected in accordance with the actual image shift.
また、本発明の第4の構成によれば、検知手段が駆動ローラ及び駆動モータの近傍に配置されることにより、温度変化により径の変化が生じやすい駆動ローラ付近の温度を正確に検出することができるので、より適切な色ずれ補正の要否判断が可能となる。 Further, according to the fourth configuration of the present invention, the detecting means is disposed in the vicinity of the driving roller and the driving motor, thereby accurately detecting the temperature in the vicinity of the driving roller that is likely to change in diameter due to a temperature change. Therefore, it is possible to determine the necessity of more appropriate color misregistration correction.
また、本発明の第5の構成によれば、駆動ローラの材質が、温度変化による体積変化の大きいゴムである場合においても、高精度な色ずれ補正が可能となるため、搬送ベルト或いは中間転写ベルトの安定した駆動を実現し、且つ高画質な画像形成が可能となる。 Further, according to the fifth configuration of the present invention, even when the material of the drive roller is rubber whose volume change is large due to temperature change, highly accurate color misregistration correction can be performed. A stable driving of the belt is realized, and high-quality image formation is possible.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明の第1実施形態に係るカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。従来例の図8と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。図1においては、画像形成装置内部の温度及び湿度を検出する温湿度センサ30を、駆動ローラ11及び駆動ローラを駆動するためのモータ(図示せず)の近傍に配置している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a color image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. Parts common to FIG. 8 of the conventional example are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In FIG. 1, a temperature /
図1の駆動ローラ11付近の拡大図を図2(a)、(b)に示す。図2(a)は駆動ローラ11付近の正面図であり、図2(b)は駆動ローラ11付近を定着部7側(図1の左側)から見た側面図である。駆動ローラ11は、駆動ギヤ20aを介して駆動モータ20と連結されており、駆動モータ20の回転により駆動ローラ11も回転し、搬送ベルト8を反時計回りに回転駆動させる。駆動ローラ11は、画像形成装置内部で最も高温となる定着部7に近接して配置されており、また、駆動ローラ11を駆動する駆動モータ20も回転により発熱する。このため、図に示すように、温湿度センサ30を装置本体正面12aの内側に、駆動モータ20のやや上流側となるように設置することにより、定着部7や駆動モータ20の発熱による駆動ローラ11付近の温度変化を正確に検出することが可能となる。なお、温湿度センサ30の設置位置は上記に限定されるものではなく、駆動ローラ11付近の温度変化を正確に検出可能な他の位置に設置してもよい。
Enlarged views in the vicinity of the
図3は第1実施形態のカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。図3において、カラー画像形成装置は、インタフェース制御部21、データ解析部22、出力機構制御部23、操作パネル24、出力機構部25及び検知センサ9を備えている。インタフェース部21は、図示しないホスト装置から印字データを受け入れるインタフェース部分である。データ解析部22は、描画コマンドで送られてくる印字データを解析してビットマップデータに変換し、出力機構制御部23を介して出力機構部25へ送信する部分である。出力機構制御部23は出力機構部25を制御する部分であり、内部にはADコンバータ27と、CPU28と、DAコンバータ29が配置されている。以下に出力機構制御部23について説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the color image forming apparatus of the first embodiment. In FIG. 3, the color image forming apparatus includes an
ADコンバータ27は、後述する温湿度センサ30から装置内部の温度及び湿度の測定値をアナログ信号により受け入れてデジタル信号に変換し、CPU28へ送出する。CPU28では送出された装置内部の温度が前回の色ずれ補正時からどれだけ変化したかを判断し、変化の度合いが所定量以上であれば色ずれ補正サイクルを実行する。先ず、各画像形成部Pa〜Pdに補正開始の信号が送信され、次いで各画像形成部Pa〜Pdは、搬送ベルト上に補正用パッチ画像を形成する。形成された補正用パッチ画像の画像形成タイミングは検知センサ9で検出され、検出結果がCPU28に送信される。CPU28は検出した画像形成タイミングに基づいて基準の搬送ベルト速度からの速度変化を算出し、駆動ローラ11の回転速度の補正値を決定する。
The
CPU28で決定された補正値はDAコンバータ29を介して再びアナログ信号に変換され、出力機構部25へ送出される。出力機構部25は、出力機構制御部23の制御に基づいて転写紙にトナー像を転写する機構部分であり、温湿度センサ30、画像形成部Pa〜Pd、駆動モータ20及び駆動ローラ11が配置されている。出力機構制御部23で設定された補正値は駆動モータ20に送出され、駆動ローラ11の回転速度、即ち搬送ベルトの速度が補正されることにより、転写紙に色ずれのない高画質な画像を形成する。操作パネル24は、操作者が装置に操作条件を入力する入力部と、装置の動作状態を操作者に知らせる表示部とから構成されている。
The correction value determined by the
これにより、装置内部の温度及び湿度変化に応じて色ずれ補正サイクルを実行させ、補正用パッチ画像形成タイミングのずれに対して最適な搬送ベルトの速度補正値が設定されるため、搬送ベルトの速度を常にレジストローラの速度と一致させることが可能となる。このため、温度及び湿度変化による色ずれを確実に防止するとともに転写紙の安定且つ円滑な搬送が可能となり、より高画質な画像を形成するカラー画像形成装置を提供することができる。 As a result, the color misregistration correction cycle is executed in accordance with the temperature and humidity changes in the apparatus, and the optimum speed correction value of the transport belt is set for the correction patch image formation timing shift. Can always match the speed of the registration roller. For this reason, it is possible to provide a color image forming apparatus that can reliably prevent color misregistration due to temperature and humidity changes and can stably and smoothly transfer the transfer paper, thereby forming a higher quality image.
図4は色ずれ補正用のパッチ画像の一例である。搬送ベルト8上の両端部には、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)及びブラック(B)の各色の斜線M1、C1、Y1及びB1と、各色の横線M2、C2、Y2及びB2からなるパッチ画像が形成されている。検知センサ9は、図1では図示しないが、定着部7の上流側に配置されており、搬送ベルト8上のパッチ画像形成位置に合わせて搬送ベルト8の幅方向に位置決めされている。これら各色の直線の位置関係を検知センサ9で検知し、予め決められた基準位置と比較することにより、各色についてタイミングのずれが算出される。算出されたタイミングのずれに応じて駆動ローラ11の駆動速度、即ち搬送ベルト8の駆動速度の補正値が決定され、色ずれが補正される。色ずれ補正が終了した後、補正用パッチ画像は所定のクリーニング方法により搬送ベルト8上から除去される。
FIG. 4 shows an example of a color misregistration correction patch image. Magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (B) diagonal lines M1, C1, Y1, and B1 and horizontal lines M2, C2, and Y2 of each color are provided at both ends of the
次に、図5を参照して、本実施形態の画像形成装置の動作について説明する。図5は本実施形態のカラー画像形成装置における色ずれ補正サイクルを示すフローチャートである。図1、図3を参照しながら、図5のステップに従い色ずれ補正時の動作について説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a color misregistration correction cycle in the color image forming apparatus of this embodiment. The operation at the time of color misregistration correction will be described with reference to FIGS. 1 and 3 according to the steps of FIG.
先ず、温湿度センサ30によって機内の温度及び湿度を検出する(ステップS1)。次に、CPU28において検出された温度と前回補正を行った時の機内温度との温度差を演算し(ステップS2)、機内の温度差が許容範囲内であるか否かを判断する(ステップS3)。そして、温度差が許容範囲内である場合には、再び機内の温度及び湿度を検出するステップS1に戻る。一方、温度差が許容範囲内でない場合には、補正用パッチ画像を作成する命令がCPU28より各画像形成部Pa〜Pdに送信され、搬送ベルト上に補正用パッチ画像が形成される(ステップS4)。補正用パッチ画像が形成されると、検知センサ9により画像形成タイミングのずれを検知し(ステップS5)、検知結果がCPU28に送出される。送出された検知結果に基づいて搬送ベルトの速度を補正する補正値が演算される(ステップS6)。
First, the temperature and humidity in the machine are detected by the temperature / humidity sensor 30 (step S1). Next, a temperature difference between the temperature detected by the
演算された補正値が駆動ローラ11を駆動する駆動モータ20へ出力されることにより、温度変化に伴い変化した駆動ローラ11の回転速度が基準速度に補正され(ステップS7)、搬送ベルト8の走行速度がレジストローラ13bの速度と一致するように補正されて色ずれ補正が終了する(ステップ8)。
The calculated correction value is output to the
上記実施形態においては、駆動ローラ11及び駆動モータ20近傍に配置された温湿度センサ30を用いて装置内部の温度及び湿度を検出しているが、温湿度センサを複数設け、装置外部の温湿度も検知して機内及び機外の温度を併せて考慮することにより色ずれ補正の可否を判断することも可能である。このような画像形成装置を図6に示す。図6(a)は本発明の第2実施形態の画像形成装置の正面図であり、図6(b)は本実施形態の画像形成装置を定着部7側(図6(a)の左側)から見た側面図である。本実施形態においては、機内の温度及び湿度を検出する温湿度検出センサ30に加えて、機外の温度及び湿度を検知する温湿度検出センサ31を、定着部7や駆動モータ20の発熱の影響を受けにくい用紙カセット16上部の図示しない吸気ダクト付近の装置本体背面12bの内側に設置している。
In the above embodiment, the temperature and humidity inside the apparatus are detected using the temperature and
機内温度と機外温度の差が大きい場合、機内温度は変動しやすくなるため、色ずれ補正が頻繁に行われることとなり、画像形成動作が不可能ないわゆるダウンタイムが頻繁に発生することとなるが、このように温湿度センサを複数設け、機内及び機外の温度を検出することにより、機内のみでなく機外の温度を色ずれ補正の要否判断に反映させることができ、より的確な判断を行うことが可能となる。なお、温湿度検出センサ31を設置する場所は上記に限定されるものではなく、機内温度及び湿度の影響を受けにくい場所であれば他の場所に設置することもできる。
When the difference between the in-machine temperature and the outside temperature is large, the in-machine temperature is likely to fluctuate, so color misregistration correction is frequently performed, and so-called downtime in which an image forming operation cannot be performed frequently occurs. However, by providing multiple temperature and humidity sensors in this way and detecting the temperature inside and outside the machine, the temperature outside the machine as well as inside the machine can be reflected in the determination of the necessity of color misregistration correction. Judgment can be made. The place where the temperature /
上記各実施形態においては、温湿度センサにより検出された温度変化に基づいて色ずれ補正を行うか否かを判断しているが、温度変化でなく湿度変化に基づいて補正の要否を判断しても良く、温湿度センサにより検出された温度変化及び湿度変化の両方に基づいて判断することもできる。また、温度変化若しくは湿度変化に基づいて補正の要否を判断する場合は、温湿度センサに代えて温度又は湿度のいずれか一方のみを検知する温度センサ若しくは湿度センサを用いても良い。 In each of the above embodiments, it is determined whether or not to perform color misregistration correction based on the temperature change detected by the temperature and humidity sensor, but whether or not correction is necessary is determined based on the humidity change instead of the temperature change. Alternatively, the determination can be made based on both the temperature change and the humidity change detected by the temperature / humidity sensor. In addition, when determining whether correction is necessary based on a temperature change or a humidity change, a temperature sensor or a humidity sensor that detects only one of temperature and humidity may be used instead of the temperature / humidity sensor.
また、上記各実施形態においては、いずれも転写紙を搬送手段により各画像形成部に搬送し、各色のトナー像を転写紙上に順次形成する方式の画像形成装置について説明したが、本発明は、各色のトナー像を中間転写ベルト上に順次積層してカラー画像を形成した後、転写紙上に一度に転写する方式の画像形成装置においても同様の効果を得ることができる。この場合、上記各実施形態における搬送ベルト速度に代えて、温湿度センサにより検出された温度及び/又は湿度変化に応じて中間転写ベルト速度を変化させることにより、中間転写ベルト上に形成されるトナー像の色ずれを防止するとともに、転写紙への円滑な転写が可能となる。 In each of the above-described embodiments, the image forming apparatus has been described in which the transfer paper is transported to each image forming unit by the transport unit and the toner images of the respective colors are sequentially formed on the transfer paper. The same effect can be obtained in an image forming apparatus in which toner images of respective colors are sequentially stacked on an intermediate transfer belt to form a color image and then transferred onto a transfer sheet at a time. In this case, the toner formed on the intermediate transfer belt by changing the intermediate transfer belt speed according to the temperature and / or humidity detected by the temperature / humidity sensor instead of the conveyance belt speed in each of the above embodiments. In addition to preventing color misregistration of the image, smooth transfer onto the transfer paper becomes possible.
図1の画像形成装置における搬送ベルト8、駆動ローラ11及び転写ローラ4a〜4dが図7に示すような仕様である場合の色ずれ補正を具体的に説明する。今、搬送ベルト駆動速度の目標値(基準値)は116.0mm/sであるものとする。図に示すように、駆動ローラ11はゴム(EPDM)製のため熱膨張が大きく、周辺の温湿度変化により外径が微妙に変化する。また、搬送ベルト8も樹脂(PVDF)製のため、同様に周辺の温湿度変化により伸縮し、結果として搬送ベルト8の駆動速度が目標値から変化する。
The color misregistration correction in the case where the
両面連続印刷時においては、常温、常湿環境(23℃/50%)下で最大約45℃/25%程度まで機内の温湿度が変化する。また、単発片面印刷時においても、約30℃程度まで機内温度が上昇する。そこで、温湿度センサの検出値に所定量の変化が生じた場合、自動的に搬送ベルト速度の検出を行い、搬送ベルト駆動速度が目標値となるように補正を行う。具体的には、搬送ベルト上に図4に示すような各色のパッチ画像を形成し、検知センサにより画像形成タイミング(画像位置)を検知する。次に検知したタイミングを基準のタイミング(基準位置)と比較し、タイミングのずれから搬送ベルト速度の変化量を算出する。 During double-sided continuous printing, the temperature and humidity in the machine changes up to about 45 ° C / 25% at room temperature and normal humidity (23 ° C / 50%). In addition, the internal temperature rises to about 30 ° C. even during single-sided single-sided printing. Therefore, when a predetermined amount of change occurs in the detection value of the temperature / humidity sensor, the conveyance belt speed is automatically detected, and correction is performed so that the conveyance belt drive speed becomes the target value. Specifically, patch images of each color as shown in FIG. 4 are formed on the conveyance belt, and the image formation timing (image position) is detected by the detection sensor. Next, the detected timing is compared with a reference timing (reference position), and the amount of change in the conveyor belt speed is calculated from the timing deviation.
なお、この実施例の構成では、搬送ベルト速度が0.01%変化すると、マゼンタ、ブラック画像での色ずれ量が最大28.5μm変化する。機内温度が5℃変化した場合、ベルト速度は約0.03%変化するため、色ずれ量は最大80μm程度となる。このため、ここでは機内温度が5℃変化したときに補正を行うようにしているが、補正の基準となる温度変化量はこれに限られるものではなく、色ずれの許容範囲に応じて任意に設定可能である。そして、算出された搬送ベルト速度の変化量に応じて駆動ローラの駆動速度を補正することにより、搬送ベルト駆動速度を目標値である116.0mm/sに補正して、色ずれ補正が終了する。 In the configuration of this embodiment, when the conveying belt speed changes by 0.01%, the color misregistration amount in the magenta and black images changes by 28.5 μm at the maximum. When the in-machine temperature changes by 5 ° C., the belt speed changes by about 0.03%, so the color misregistration amount is about 80 μm at maximum. For this reason, correction is performed here when the in-machine temperature changes by 5 ° C., but the temperature change amount serving as a reference for correction is not limited to this, and can be arbitrarily set according to the allowable range of color misregistration. It can be set. Then, by correcting the driving speed of the driving roller in accordance with the calculated change amount of the conveying belt speed, the conveying belt driving speed is corrected to the target value of 116.0 mm / s, and the color misregistration correction is completed. .
本発明は、感光体ドラムと現像装置とを含む複数の画像形成部と、転写紙を各画像形成部に搬送する搬送手段と、感光体ドラム上に現像されたトナー像を転写紙上若しくは搬送手段上に転写する転写手段と、装置内部の温度及び/又は湿度を検知する検知手段と、を備え、検知手段により検知される装置内部の温度及び/又は湿度が所定量変化した時に、搬送手段の駆動速度を変化させて色ずれ補正を行うこととしている。これにより、装置内部の温度、湿度が所定量変化した時は、自動的に装置内部の温度変化に起因する色ずれを的確に補正することができる。さらに搬送手段の速度を変化させることにより色ずれ補正を行うため、搬送手段の駆動速度とレジストローラ速度を常に一致させることができ、色ずれによる画像劣化がなく、転写紙の円滑且つ安定な搬送が可能なカラー画像形成装置を提供する。 The present invention provides a plurality of image forming units including a photosensitive drum and a developing device, a conveying unit that conveys transfer paper to each image forming unit, and a toner image developed on the photosensitive drum on the transfer paper or conveying unit. A transfer means for transferring the image on the top and a detection means for detecting the temperature and / or humidity inside the apparatus, and when the temperature and / or humidity inside the apparatus detected by the detection means changes by a predetermined amount, Color misregistration correction is performed by changing the driving speed. Thereby, when the temperature and humidity inside the apparatus change by a predetermined amount, the color shift caused by the temperature change inside the apparatus can be automatically corrected accurately. Furthermore, since color misregistration correction is performed by changing the speed of the conveying means, the driving speed of the conveying means and the registration roller speed can always be matched, and there is no image deterioration due to color misregistration and smooth and stable conveyance of transfer paper. A color image forming apparatus capable of achieving the above is provided.
また、感光体ドラムと現像装置とを含む複数の画像形成部と、感光体ドラム上に現像されたトナー像が順次積層される中間転写手段と、中間転写手段上に積層されたトナー像を転写紙上に転写する転写手段と、装置内部の温度及び/又は湿度を検知する検知手段と、を備え、検知手段により検知される装置内部の温度及び/又は湿度が所定量変化した時に、中間転写手段の駆動速度を変化させて色ずれ補正を行うこととしている。これにより、中間転写ベルト上に順次積層されたカラー画像を一度に転写する方式の画像形成装置においても、装置内部の環境変化に起因する色ずれを的確に補正することができ、且つ転写紙への円滑な転写が可能となる。 In addition, a plurality of image forming units including a photosensitive drum and a developing device, an intermediate transfer unit in which toner images developed on the photosensitive drum are sequentially stacked, and a toner image stacked on the intermediate transfer unit are transferred. A transfer means for transferring onto the paper and a detection means for detecting the temperature and / or humidity inside the apparatus, and the intermediate transfer means when the temperature and / or humidity inside the apparatus detected by the detection means changes by a predetermined amount The color shift correction is performed by changing the driving speed. As a result, even in an image forming apparatus that transfers a color image sequentially laminated on an intermediate transfer belt at a time, color misregistration due to environmental changes inside the apparatus can be accurately corrected and transferred to a transfer sheet. Can be smoothly transferred.
また、搬送手段若しくは中間転写手段の駆動速度を、画像形成部により搬送手段上若しくは中間転写手段上に形成される補正用パッチ画像の画像形成タイミングに応じて変化させることとしている。これにより、搬送手段若しくは中間転写手段の速度を実際の画像のずれに合わせて正確に補正することができ、色ずれのない高画質な画像を形成する。 Further, the driving speed of the conveying unit or the intermediate transfer unit is changed according to the image forming timing of the correction patch image formed on the conveying unit or the intermediate transfer unit by the image forming unit. Accordingly, the speed of the conveying unit or the intermediate transfer unit can be accurately corrected according to the actual image shift, and a high-quality image without color shift is formed.
また、搬送手段若しくは中間転写手段は、可撓性を有するシート状部材の両端を接続した無端状担持体を駆動モータに接続された駆動ローラにより回転駆動して成り、検知手段は駆動ローラ及び駆動モータの近傍に配置されることとしたので、温度変化により径の変化が生じやすい駆動ローラ付近の温度を正確に検出することができ、より適切な色ずれ補正の要否判断が可能となる。 The conveying means or the intermediate transfer means is constituted by rotating an endless carrier having both ends of a flexible sheet-like member connected by a driving roller connected to a driving motor. Since it is arranged in the vicinity of the motor, it is possible to accurately detect the temperature in the vicinity of the driving roller that easily changes in diameter due to a temperature change, and it is possible to determine the necessity of more appropriate color misregistration correction.
また、駆動ローラをゴム製ローラであることとしたので、搬送ベルト或いは中間転写ベルトとの摩擦力を高めて搬送ベルト或いは中間転写ベルトの安定した駆動を実現するとともに、駆動ローラの材質が温度変化による体積変化が大きいゴムである場合においても高精度な色ずれ補正が可能となるため、形成される画像の高画質化にも貢献する。 In addition, since the driving roller is a rubber roller, the frictional force with the conveyance belt or the intermediate transfer belt is increased to realize stable driving of the conveyance belt or the intermediate transfer belt, and the material of the driving roller changes in temperature. Even in the case of a rubber whose volume change is large, color misregistration correction can be performed with high accuracy, which contributes to higher image quality of the formed image.
1a〜1d.感光体ドラム
Pa〜Pd.画像形成部
4. 転写ローラ
8. 搬送ベルト
9.検知センサ
11.駆動ローラ
20.駆動モータ
23.出力機構制御部
25.出力機構部
28.CPU
30、31 温湿度センサ
1a-1d. Photosensitive drum Pa to Pd.
30, 31 Temperature / humidity sensor
Claims (5)
前記検知手段により検知される装置内部の温度及び/又は湿度が所定量変化した時に、前記搬送手段の駆動速度を変化させて色ずれ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image forming units including a photosensitive drum and a developing device; a conveying unit that sequentially conveys transfer paper to each of the image forming units; and a toner image developed on the photosensitive drum on the transfer paper or the conveying unit A transfer means for transferring the image on the surface; and a detection means for detecting the temperature and / or humidity inside the apparatus,
An image forming apparatus, wherein color misregistration correction is performed by changing a driving speed of the conveying unit when a temperature and / or humidity inside the apparatus detected by the detecting unit changes by a predetermined amount.
前記検知手段により検知される装置内部の温度及び/又は湿度が所定量変化した時に、前記中間転写手段の駆動速度を変化させて色ずれ補正を行うことを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image forming units including a photosensitive drum and a developing device, an intermediate transfer unit in which toner images developed on the photosensitive drum are sequentially stacked, and a toner image stacked on the intermediate transfer unit are transferred. A transfer means for transferring onto the paper, and a detection means for detecting the temperature and / or humidity inside the apparatus,
An image forming apparatus, wherein color misregistration correction is performed by changing a driving speed of the intermediate transfer unit when a predetermined amount of temperature and / or humidity inside the apparatus detected by the detection unit changes.
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2003
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