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JP3578935B2 - Image forming device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、感光体ドラム等の回転駆動される像担持体の転写部表面に対して所定の位置関係でもって当接する転写搬送ベルトにより用紙等の転写材を支持搬送し、像担持体上に形成されたトナー像をその転写材上に転写再現する画像形成装置に関するものであり、詳細には像担持体が停止する際の位置関係が、所定の位置関係でもって停止するように制御して、以降の画像形成が精度良く行われるようにする画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、カラー画像をYMCKの画像データとして記録部に転送して、各色毎の転写部にて各色の色画像を再現しながら順次重ね合わせてカラー画像として再現するカラー画像形成装置がある。
このようなカラー画像形成装置においては、各色の画像を各転写部にて正確に重ね合わせなければ、カラー画像を忠実に再現できないといった問題を抱えており、この問題を如何に解決するかが技術開発の大きな課題となっている。
【0003】
無数の構成部品からなる画像形成装置においては、各部品毎の部品精度に細かなばらつきがあったり、またこれらの部品を組み立てていく際の組立精度などにより画像形成装置毎にばらつきが発生する。
そこで、従来より、各色のパターン画像を試験的に形成し、この各色のパターン画像の位置関係を互いに確認して画像形成位置調整を各色の画像形成部毎に行うレジスト調整を実施している(登録特許2642351号公報参照)。
【0004】
ところが、上記のようなレジスト調整を実施しても、「画像の書込開始位置のずれ」による「色ずれ」は補正できるが、感光ドラムを駆動させる駆動ギヤ等の駆動系の周期的な駆動ムラによって生じる感光体ドラムの不規則な速さ変動に起因する色ずれを補正することはできなかった。
つまり、このような画像形成装置においては、従来から画像の各記録部における周期的に生じる駆動ムラが問題となっており、この周期的な駆動ムラが各記録部においてそれぞれ発生することにより、各色の色材で記録された画像を順次重ね合わせてカラー画像として再現する際に、色ずれが発生して忠実なカラー画像として再現できないといった問題を抱えていた。
【0005】
そこで、従来のカラー画像形成装置においては、各記録部における感光体ドラム上に形成された画像が転写部において転写される際に、周期的に発生する駆動ムラの条件が同一となるように、感光体ドラムへの画像書き込み位置から転写位置までの距離(時間)と駆動機構の駆動変動周期の関係をN倍の関係となるように配置することが考えられている(特公平7−31446号公報、特公平8−14731号公報など参照)。
【0006】
図9に、上記の手法が採用された従来のカラー画像形成装置の各画像形成部及び各画像形成部にて形成された画像を転写する転写材を搬送する転写搬送ベルト周辺の構成を示す。
図9において、右から順にブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各記録部を構成する感光体ドラム322a、322b、322c、322dである。これら感光体ドラム322a〜322dで形成された各色の画像は、転写搬送ベルト316の移動に伴って、該転写搬送ベルト316に支持されて搬送される図示しない転写材上に、感光体ドラムと転写搬送ベルトとが近接する転写部A点にて、ブラックインクから順に重ねて転写される。
ここで、各感光体ドラム322a〜322dは、駆動が連結されていて同時に回転が開始されるようになつており、各感光体ドラムは、その回転駆動ムラが同一位相となるように取り付けらている。
【0007】
具体例を挙げると、各感光体ドラム322a〜322dの駆動軸(図示しない)が嵌合される駆動ギヤ(図示しない)を、その駆動ムラの周期を示すある基準(例えば図のような鍵型の穴)が全て同じ方向に揃うように取り付けられる。これにより、同時スタートにおいて各感光体ドラムが常に同じ駆動ムラで回転するようになる。
したがって、各感光体ドラムの転写部間の各距離L’を、感光体ドラムの直径をdとして、
L’=Nπd…(Nは整数)
となるように設定することで、図9の向かって並列配置された4つの感光体ドラム322a〜322dの各転写部Aにおける画像の転写工程においては、転写材上に対して常時同等の駆動ムラ周期でもって各色の色材で形成された画像が順次重ね合わされることとなり、その結果、駆動ムラを起因とする色ずれを無くするものであった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしならが、上記従来の構成では、並列配置された各記録部間の距離関係を周期的な駆動変動に合わせて配置しなければならないため、上記式に基づいてこの周期的な駆動変動に合わせて各記録部間の距離を確定すると、整数Nをたとえ1としても、感光体ドラムの周囲長に相当する距離が必ず必要となる。その結果、画像形成装置自身の大きさが大きくなり、ユーザに望まれる画像形成装置の小型化を図ることができないだけでなく、各部品の組み付け作業に長時間を要したり各部品に高精度が要求され生産コストが高くなってしまう。
【0009】
一方、各成分色画像の色ずれまたは各感光体ドラム322a〜322dの回転位置ずれを検出し、常に各記録部の位相を補正する装置においては、発生するずれに対して常に各記録部の感光体ドラムの速度などを制御し位相合せを常時行っている。この場合、画像の色ずれにあまり影響の与えない微小な各感光体ドラムの位相ずれに対しても位相合わせ制御が実行され、実際には色ずれがほとんどないにもかかわらず位相のずれた感光体ドラムの位相を合わせるために感光体ドラムと記録媒体あるいは転写担持体との間にこすれが生じて感光体ドラムが傷つき、感光体ドラムの寿命に大きな影響を与え、ライフサイクルが著しく短くなるという問題があった。
【0010】
本発明は、前記の問題点を解消するためなされたものであって、従来同様、並列配置(転写搬送ベルトの流れ方向に直角に)された各記録部における周期的な駆動変動に対応して1つのカラー画像として忠実に再現可能でありながら、同じ径の像担持体を用いても装置自身の大きさをコンパクトにでき、オフィス環境での設置面積を極力抑えることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
さらにまた、感光体ドラムなどの像担持体と、該像担持体の転写部に当接する転写搬送ベルトの当接部におけるお互いの駆動開始,停止のタイミングずれ,位相合わせ制御を実施することから発生する像担持体および転写担持体の磨耗による像担持体や転写担持体の体表面の劣化を極力抑え、像担持体全周に渡って忠実な画像を再現することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、次の構成を有する。
本発明の第1の要旨は、複数の像担持体と、前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、前記像担持体が回転しているときに前記各像担持体の回転状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出信号に基づいて前記駆動手段を制御することで、前記像担持体を予め設定された回転位相状態に停止させる位相合わせ手段とを有し、前記検出手段の検出信号が、所定のタイミングに対し予め設定した許容値以上のずれを生じた場合には前記位相合せ手段を実行し、該ずれが該許容値を超えない場合には前記位相合わせ手段を実行しないことを特徴とする画像形成装置である。
【0013】
本発明の第2の要旨は、前記検出手段の検出信号が所定のタイミングに対し予め設定した許容値を超えないずれである場合には、前記位相合わせ手段を実行せずに、全ての像担持体の回転を同時に停止させることを特徴とする第1の要旨記載の画像形成装置である。
【0014】
本発明の第3の要旨は、複数の像担持体を同時に停止させる場合には、所定の像担持体の検出信号に基づいて全ての像担持体を停止させることを特徴とする第2の要旨記載の画像形成装置である。
【0015】
本発明の第4の要旨は、位相合わせ停止制御の実行を判断する基準となる前記許容値は、夫々の像担持体の停止位置を予め設定する位相調整単位量とは別に設けられ、該位相調整単位量よりも小さいことを特徴とする第1の要旨記載の画像形成装置である。
【0016】
本発明の第5の要旨は、位相合わせ停止制御の実行を判断する基準となる前記許容値は変更可能であることを特徴とする第1の要旨記載の画像形成装置である。
【0017】
第1の要旨によれば、複数の像担持体のうちいずれかの像担持体の回転位相が所定の回転位相状態からずれた場合にのみ像担持体相互の回転位相状態を予め設定された回転位相状態に再設定する様に位相合わせ制御が行われて像担持体の停止位置が制御されるが、何れの像担持体も回転位相が所定のずれ未満に収まっている場合には位相合わせ手段を実行しない。
【0018】
よって、大量枚数の複写や装置の長時間運転やその他の環境状況変化やトラブル発生にも係らずに実際に回転位相状態のずれの大きさが許容値を超えた場合にのみ位相合わせ制御を行い、許容値を超えない場合は位相合わせ制御を行わないので、常に位相制御を行ったり、所定の枚数複写後や所定時間運転後や所定の環境変化やトラブル等の発生後に、像担持体の無駄な位相合わせ制御を行う回転動作、及びそれに伴う像担持体の摺擦摩耗を極力防止でき、像担持体の寿命を長くすることができるばかりか、エネルギーの節約にも役に立つ。
【0019】
第2の要旨によれば、複数の像担持体相互の回転位相関係が所定の範囲内に入っている場合は、像担持体相互の回転位相状態を予め設定された回転位相状態に再設定する位相合わせ制御を行わずに全ての像担持体を同時にただ停止させる。つまり、複数の像担持体相互の回転位相状態が予め設定された状態に完全に一致していなくとも、色ずれが目立たない予め設定された許容値未満であれば位相合わせ停止制御を実施せず、停止位置も予め設定された停止位置で止める必要が無くどこで止めても同時に停止させれば全ての像担持体の回転位相状態のずれは許容内のままである。
【0020】
従って、大量の複写実行や装置の長時間運転や周囲の環境状況の変化や軽度のトラブル発生後でも、像担持体相互の予め設定された回転位相状態からのずれが許容値範囲内であれば位相合わせ制御をまったく行わなずにただ全ての像担持体を設定された各像担持体の停止位置に関係なくそのまま同時に停止させるので、全ての像担持体回転動作が同一となり像担持体と接触している転写担持体との摺擦が減少し相互の摩耗が減少する。
また、常に位相合わせ制御を行う従来の装置に比べ、像担持体の無駄な回転動作を極力防止でき、像担持体の回転時間が短縮されて像担持体の寿命を長くすることができるばかりか、エネルギーの節約にも大いに役に立つ。
【0021】
第3の要旨によれば、基準となる何れか1つの像担持体の制御プログラムを使用して全ての像担持体を同じ動作にてその回転を停止できるため、停止前の像担持体相互の回転位相状態を維持したまま全ての像担持体を停止することができる。従って、夫々の像担持体毎に異なる制御をしなくても良いので制御が簡単になるばかりか、常に位相合わせ制御を行う従来の装置に比べ、像担持体の無駄な回転動作を極力防止でき像担持体の回転時間が短縮され像担持体の寿命を長くすることができるばかりか、エネルギーの節約にも大いに役に立つ。
【0022】
第4の要旨によれば、像担持体の回転位相状態を設定する各像担持体の停止位置を設定する位相調整の単位量とは別に位相合わせ制御を実行するか実行しないかを判断する基準となる位相ずれ量の許容値を別に設けることにより、色ずれの発生が目立つ場合に位相ずれ量の許容値を変更でき、また、位相調整単位量よりも小さくする(好ましくは1/2以下にする)ことにより回転位相状態のずれが大きくずれることを防止でき、装置の状況に合わせた位相合わせ制御を設定することができる。
【0023】
第5の要旨によれば、位相合わせ制御を実行するか実行しないかを判断する許容値を変更可能とすることにより、設定されている該許容値では色ずれが目立つような状態が発生する場合に許容値を変更することにより位相ずれの判断基準を厳しくすることができ、色ずれ発生トラブルを防止できる。
また、色ずれの発生が目立たない範囲で許容値を大きくすることもでき、位相ずれの判断基準を下げることができ、像担持体の位相合わせ制御を極力少なくでき無駄な像担持体の回転動作を防止できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
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。
本発明に係る実施の一形態を、図1〜図8に基づいて説明すれば、以下の通りである。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置であるデジタルカラー複写機1の構成を示す正面断面の略図である。複写機本体1の上面には、原稿台111及び図示しない操作パネルが設けられ、複写機本体1の内部に画像読み取り部110および画像形成部210が設けられた構成である。原稿台111の上面には該原稿台111に対して開閉可能な状態で支持され、原稿台111面に対して所定の位置関係をもって両面自動原稿送り装置(RADF;Reversing Automatic Document Feeder)112が装着されている。
【0025】
両面自動原稿送り装置112は、まず、原稿の一方の面が原稿台111の所定位置において画像読み取り部110に対向するよう原稿を搬送し、この一方の面についての画像読み取りが終了した後に、他方の面が原稿台111の所定位置において画像読み取り部110に対向するよう原稿を反転して原稿台111に向かって搬送するようになっている。そして、両面自動原稿送り装置112は、1枚の原稿について両面の画像読み取りが終了した後にこの原稿を排出し、次の原稿についての両面搬送動作を実行する。
以上の原稿の搬送および表裏反転の動作は、複写機1全体の動作に関連して制御されるものである。
【0026】
前記画像読み取り部110は、両面自動原稿送り装置112により原稿台111上に搬送されてきた原稿の画像を読み取るために、原稿台111の下方に配置されている。
画像読み取り部110は、該原稿台111の下面に沿って平行に往復移動する原稿走査体113,114と、光学レンズ115と、光電変換素子であるCCDラインセンサ116とを有している。
【0027】
前記原稿走査体113,114は、第1の走査ユニット113と第2の走査ユニット114とから構成されている。第1の走査ユニット114は原稿画像表面を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を所定の方向に向かって偏向する第1ミラーとを有し、原稿台111の下面に対して一定の距離を保ちながら所定の走査速度で平行に往復移動するものである。第2の走査ユニット114は、第1の走査ユニット113の第1ミラーにより偏向された原稿からの反射光像をさらに所定の方向に向かって偏向する第2および第3ミラーとを有し、第1の走査ユニット113と一定の速度関係を保って平行に往復移動するものである。
【0028】
光学レンズ115は、第2の走査ユニットの第3ミラーにより偏向された原稿からの反射光像を縮小し、縮小された光像をCCDラインセンサ116上の所定位置に結像させるものである。
【0029】
CCDラインセンサ116は、結像された光像を順次光電変換して電気信号として出力するものである。CCDラインセンサ116は、白黒画像あるいはカラー画像を読み取り、R(赤)、G(緑)、B(青)、の各色成分に色分解したラインデータを出力することのできる3ラインのカラーCCDである。このCCDラインセンサ116により電気信号に変換された原稿画像情報、さらに、図示しない画像処理部に転送されて所定の画像データ処理が施される。
【0030】
次に、画像形成部210の構成、および画像形成部210に係わる各部の構成について説明する。
画像形成部210の下方には、用紙トレイTR内に積載収容されている用紙(例えば、紙、OHP用紙などの記録媒体)Pを1枚ずつ分離して画像形成部210に向かって供給する給紙機構211が設けられている。そして1枚ずつ分離供給された用紙Pは、画像形成部210の手前に配置された一対のレジストローラ212によりタイミングが制御されて画像形成部210に搬送される。さらに、片面に画像が形成された用紙Pは、画像形成部210の画像形成にタイミングを合わせて画像形成部210に再供給搬送される。
【0031】
画像形成部210の下方には、転写搬送ベルト機構213が配置されている。転写搬送ベルト機構213は、駆動ローラ214と従動ローラ215との間に略平行に伸びるように張架された転写搬送ベルト216に用紙Pを静電吸着させて搬送する構成となっている。そして、転写搬送ベルト216の回転軌道下側に近接して、転写搬送ベルト216上に形成されたテストパターンを検出するパターン画像検出ユニット300が設けられている。
【0032】
さらに、用紙搬送路における転写搬送ベルト機構213の下流側に駆動ローラ214に近接して、用紙P上に転写形成されたトナー像を用紙P上に定着させるための定着装置217が配置されている。この定着装置217の一対の定着ロ−ラ間におけるニップ部を通過した用紙Pは、搬送方向切り換えゲート218を経て、排出ローラ219により複写機本体1の外壁に取り付けられている排紙トレイ220上に排出される。
【0033】
切り換えゲート218は、定着後の用紙Pの搬送経路を、複写機本体1へ用紙Pを排出する経路と、画像形成部210に向かって用紙Pを再供給する経路との間で選択的に切り換えるものである。切り換えゲート218により再び画像形成部210に向かって搬送方向が切り換えられた用紙Pは、スイッチバック搬送経路221を介して表裏反転された後、画像形成部210へと再度供給される。
【0034】
また、画像形成部210における転写搬送ベルト216の上方には、転写搬送ベルト216に近接して、第1の画像形成ステーションPa、第2の画像形成ステーションPb、第3の画像形成ステーションPc、および第4の画像形成ステーションPdが、用紙搬送経路上流側から順に設けている。
【0035】
転写搬送ベルト216は、駆動ローラ214によって、図1において矢印Zで示す方向に摩擦駆動され、前述したように給紙機構211を通じて給送される用紙Pを把持し、用紙Pを画像形成ステーションPa〜Pdへと順次搬送する。
各画像ステーションPa〜Pdは、実質的に同一の構成を有している。各画像ステーションPa,Pb,Pc,Pdは、図1に示す矢印F方向に回転駆動される感光体ドラム222a,222b,222c、および222dをそれぞれ含んでいる。
【0036】
各感光体ドラム222a〜222dの周辺には、感光体ドラム222a〜222dをそれぞれ一様に帯電する帯電器223a,223b,223c,223dと、感光体ドラム222a〜222d上に形成された静電潜像をそれぞれ現像する現像装置224a,224b,224c,224dと、現像された感光体ドラム222a〜222d上のトナー像を用紙Pへ転写する転写用放電器225a,225b,225c,225dと、感光体ドラム222a〜222d上に残留するトナーを除去するクリーニング装置226a,226b,226e,226dとが感光体ドラム222a〜222dの回転方向に沿ってそれぞれ順次配置されている。
【0037】
また、各感光体ドラム222a〜222dの上方には、レーザービームスキャナユニット227a,227b,227c,227dがそれぞれ設けられている。各レーザービームスキャナユニット227a〜227dは、画像データに応じて変調されたドット光を発する半導体レーザ素子(図示せず)、半導体レーザ素子からのレーザービームを主走査方向に偏向させるためのポリゴンミラー(偏向装置)240と、ポリゴンミラー240により偏向されたレーザビームを感光体ドラム222a〜222d表面に結像させるためのfθレンズ241やミラー242,243などから構成されている。
【0038】
レーザービームスキャナ227aにはカラー原稿画像の黒色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ227bにはカラー原稿画像のシアン色成分像に対応する画素信号が、レーザービームスキャナ227cにはカラー原稿画像のマゼンタ色成分像に対応する画素信号が、そして、レーザービームスキャナ227dにはカラー原稿画像のイエロー色成分像に対応する画素信号がそれぞれ入力される。
【0039】
これにより色変換された原稿画像情報に対応する静電潜像が各感光体ドラム222a〜222d上に形成される。そして、現像装置227aには黒色のトナーが、現像装置227bにはシアン色のトナーが、現像装置227cにはマゼンタ色のトナーが、現像装置227dにはイエロー色のトナーがそれぞれ収容されており、感光体ドラム222a〜222d上の静電潜像は、これら各色のトナーにより現像される。これにより、画像形成部210にて色変換された原稿画像情報が各色のトナー像として再現される。
【0040】
また、第1の画像形成ステーションPaと給紙機構211との間には用紙吸着用(ブラシ)帯電器228が設けられており、この吸着用帯電器228は転写搬送ベルト216の表面を帯電させ、給紙機構211から供給された用紙Pは、転写搬送ベルト216上に確実に吸着させた状態で第1の画像形成ステーションPaから第4の画像形成ステーションPdの間をずれることなく搬送させる。
【0041】
一方、第4の画像ステーションPdと定着装置217との間で駆動ローラ214のほぼ真上部には陰電器(図示せず)が設けられている。この除電器には搬送ベルト216に静電吸着されている用紙Pを転写搬送ベルト216から分離するための交流電流が印加されている。
【0042】
上記構成のデジタルカラー複写機においては、用紙Pとしてカットシート状の紙が使用される。この用紙Pは、給紙カセットから送り出されて給紙機構211の給紙搬送経路のガイド内に供給されると、その用紙Pの先端部分がセンサー(図示せず)にて検知され、このセンサから出力される検知信号に基づいて一対のレジストローラ212により一旦停止される。
そして、用紙Pは各画像ステーションPa〜Pdとタイミングをとって図1の矢印Z方向に回転している転写搬送ベルト216上に送られる。このとき転写搬送ベルト216には前述したように吸着用帯電器228により所定の帯電が施されているので、用紙Pは、各画像ステーションPa〜Pdを通過する間、安定して搬送供給される。
【0043】
各画像ステーションPa〜Pdにおいては、各色のトナー像が、それぞれ形成され、転写搬送ベルト216により静電吸着されて搬送される用紙Pの支持面上で重ね合わされる。第4の画像ステーションPdによる画像の転写が完了すると、用紙Pは、その先端部分から順次、陰電用放電器により転写搬送ベルト216上から剥離され、定着装置217へと導かれる。最後に、トナー画像が定着された用紙Pは、用紙排出口(図示せず)から排紙トレイ220上へと排出される。なお、上述の説明ではレーザービームスキャナユニット227a〜227dによって、レーザービームを走査して露光することにより、感光体への光書き込みを行なう。
【0044】
尚、レーザービームスキャナユニットの代わりに、発光ダイオードアレイと結像レンズアレイからなる書き込み光学系(LEDヘッド)を用いても良い。LEDヘッドはレーザービームスキャナーユニットに比べ、サイズも小さく、また可動部分がなく無音である。よって、複数個の光書き込みユニットを必要とするタンデム方式のデジタルカラー複写機などの画像形成装置では、好適に用いることができる。
【0045】
次に、本実施形態の特徴部分である各感光体ドラムの回転位相制御について説明する。
本実施形態のデジタルカラー複写機では、図2に示すように、前述した図9に示す従来構成の画像形成装置とは異なり、各画像形成ステーションPa〜Pdの4つの感光体ドラム222a〜222dが、感光体ドラムの回転駆動ムラ(位相が合っていれば各感光体ドラムで共通)の位相が所定分ずつずれた状態(画像上では各色成分画像の伸び縮みの位相が合致した状態)で回転駆動される。具体的には、各感光体ドラムは同時に回転を開始し、同時に回転を停止する構成であるので、その停止位置(回転開始位置)をずらせて停止される。今後は、画像上での各色成分画像の伸び縮みが合致している状態になる様に実際には各感光体ドラムの位相をずらして回転させているが、各感光体ドラムの回転位相状態が所定の状態になっているという記載で説明する。
【0046】
図2においては、図9と同様に、各感光体ドラムにおける位相のずれを補正するために、回転駆動されるシャフトに対して所定の位置関係(周期的な駆動ムラが一定の条件となる位置関係)でもって感光体ドラムが取り付けられるように考慮して、各感光体ドラムが所定の角度(感光体ドラム周長と隣接する感光体の転写部間の距離との差)ずつずれた状態で停止する様子を、シャフトに取り付けられる駆動ギヤの鍵型の穴(又は凸部)haを基準に示す。
【0047】
いま、ブラックの感光体ドラム222aを基準とすると、その隣のシアンの感光体ドラム222bの位相は、約60度進んでいる。同様に、マゼンタの感光体ドラム222cの位相は120度、イエローの感光体ドラム222dの位相は180度進んでいる。
このように、各感光体ドラムにおける駆動ムラの位相をずらすことで、位相をずらせた分、各画像形成ステーションPa〜Pdに対応した転写部A−A間の距離を、感光体ドラムの周囲長より縮めても、各感光体ドラム間の駆動ムラを転写部Aを通過する転写材に対して同一とできる。また、逆方向にずらすことによりA−A間の距離を感光体ドラムの周長よりも伸ばすことも可能である。
【0048】
上記のように、隣接する感光体ドラム間で駆動ムラの周期を60度進めることで、感光体ドラムの直径をdとすると、転写部A−A間の距離に相当するLは、
L=感光体ドラムの周長πd×((360−60)度/360度)
となる。
【0049】
尚、ここでは説明の便宜上、各感光体ドラムにおける位相のずれ分を基に転写部A−A間の距離を設定するように説明したが、実際は、転写部A−A間の距離Lを決定し、それを基に、各感光体ドラムの位相のずれ分を設定すればよい。例えば、ドラム径40mmの感光体ドラムを用いて、転写部A−A間の距離Lを105mmとした場合は、上記のように隣接する感光体ドラム間で停止位置が上記のように、各駆動ムラが約60度ずつ位相がずれるように設定する。
【0050】
ここで、図3を用いて、各感光体ドラム毎の画像が駆動ムラによる色ずれなく重ね合わされる様子を説明する。
いま、図3に示すような状態で4つの感光体ドラムが回転しているとする。ブラックの感光体ドラム222aの「G」の位置(明示のため駆動ムラの基準をラインaで示す)に(1)のタイミングで書き込まれた画像は、(4)のタイミング(感光体ドラム222aの180°回転に要する時間経過後)で転写搬送ベルト216上に転写され、(9)のタイミングでシアンの感光体ドラム222bの画像と重ね合わされる。ここで、シアンの感光体ドラム222bには、既に(6)のタイミングでレーザビームにより画像が形成されている。図3(a)に(1)〜(6)のタイミングにおけるシアンの感光体ドラム222bのラインaの位置を示す。図より明らかなように(9)のタイミングにおけるラインaは、(4)のタイミングにおけるブラックの感光体ドラム222aと同じ位置にある。したがって、重ね合わされる像の駆動ムラは同一となり、駆動ムラの影響による色ずれはない。
【0051】
同様に、マゼンタの感光体ドラム222cに形成された画像とは、(14)のタイミングで重ね合わされる。ここで、マゼンタの感光体ドラム222cには、既に(11)のタイミングで画像が形成されている。図3(b)に(1)〜(11)のタイミングにおけるマゼンタの感光体ドラム222cのラインaの位置を示す。図より明らかなように、(11)のタイミングにおけるラインaは、(1)(6)のタイミングにおけるブラック、シアンの感光体ドラムと同じ位置にある。したがって、重ね合わされる像は、駆動ムラが同一となり、駆動ムラの影響による色ずれはない。
【0052】
同様に、イエローの感光体ドラム222dに形成された画像とは、(19)のタイミングで重ね合わされる。従って、イエローの感光体ドラム222dには、既に(16)のタイミングで画像が形成されている。図3(c)に(1)〜(16)のタイミングにおけるイエローの感光体ドラム222dのラインaの位置を示す。図より明らかなように、(16)のタイミングにおけるラインaは、(1)(6)(11)のタイミングにおけるブラック、シアンの感光体ドラムと同じ位置にある。したがって、重ね合わされる像は、駆動ムラが同一となり、駆動ムラの影響による色ずれはない。このような4つの感光体ドラム222a〜dの回転駆動は、各感光体ドラムの駆動ムラを特定できる基準マークQを基に、図4に示す制御部CONより制御されている。
【0053】
以下、図4及び図5を基に、感光体ドラムの回転駆動制御(位相合わせ制御)について説明する。
図4に示すように本実施形態のデジタルカラー複写機における感光体ドラム222a〜dに回転駆動力を伝達する駆動ギアG1〜G4の穴には、鍵型の印(凸部)haを設け、シャフトに設けられたピンがこの凸部haに係合することとなって、同一構成の駆動機構に連結されるいずれのシャフトとも一定の周期的な駆動ムラ特性でもって回転駆動されることとなる。
そしてこの回転駆動されるシャフトに対して像担持体(感光体ドラム)が、これもまた所定の位置関係でもって支持されるようになつているので、各感光体ドラムにおける周期的な駆動ムラは、すべてほぼ同一のものとなる。
【0054】
さらに、図4に示すように、駆動ギアG1〜G4に付された基準マークQを光学センサ等からなる検出センサSl〜S4によりそれぞれ検出する。
各センサSl〜S4は、各々の転写部Aより同じ位置に取り付けられている。そのセンサ出力は、制御部CONに送られ、これを基に制御部CONが、各感光体ドラムをそれぞれ独立して回転駆動する各モータMを制御するようになっている。
なお、センサSl〜S4は、駆動ギアG1〜G4に付された基準マークQを検出して感光体ドラムの停止位置を制御するように説明しているが、これ以外にも、別のシーケンスにおいて、基準マークQを検出することにより各感光体ドラムに形成される画像の形成条件を補正する基準としても用いられる。(詳細は、特開平6−51551号公報参照)
【0055】
制御部CONは、異なるシーケンスに基づいて各センサからの検出結果(信号)から、感光体ドラムに対する画像形成プロセスを制御する第1の制御手段と、各感光体ドラムの停止位置が所定の位置関係となるようにをそれぞれの停止位置に確実に停止させるよう制御する第2の制御手段とを備え、それぞれの制御シーケンスが所定の条件および所定の時期(タイミング)になると自動的に行われる。
【0056】
図5に、感光体ドラムを停止させる時の各センサS1〜S4の出力のタイミングチャートを示す。下流側に位置する感光体ドラム222dのセンサS4から順に、パターンQを検出してONし、最も上流側に位置する感光体ドラム222aのセンサSlが最後にONする。
この最後のセンサSlがONしてから、図4に示すパターンQが転写部Aに到達する時間(ここでは、約90度回転する時間)を余裕時間く余裕角)とし、余裕時間経過後、感光体ドラム222aを停止する。
そして、基準の感光体ドラム222a以外の感光体ドラム222b〜dにおいては、各々のセンサS2〜4の検出結果とセンサSlの検出結果より、補正量を検出し、補正量を余裕時間に加算した後その時間が経過した時点で停止させる。
【0057】
例えば、シアンの感光体ドラム222bについて考えると、感光体ドラム222bと基準となる感光体ドラム222aとは、60度のずれがある。そこで、センサSlがONしたタイミングとセンサS2がONしたタイミングとから、感光体ドラム222bの補正量を計算する。ここでもし、間隔が61度分であり1度進んでいる場合は、1度戻す必要があるので、補正量を−1とし、これを余裕時間の90度分に加算し、余裕時間を89度分として、センサSlがONした後、89度分の余裕時間経過後、停止させる。
【0058】
もし、上記の余裕時間が設定されていなかったとすると、補正量がプラスの場合はその分感光体ドラム222bをさらに回転させて停止させればよいが、マイナスの場合は、既に停止位置を過ぎてしまっているので、正しい位置に停止させるには、さらにもう一回転させる必要があり、そうなると、転写搬送ベルト216表面や感光体ドラム表面を接触により傷つけることとなるが、上記構成により、損傷等を抑制しながら、短時間で理想的な画像の記録が行える状態で停止させることができ、引き続き行われる画像の記録もスムーズに行える。
【0059】
また、上記各感光体ドラムを個別駆動するモータとしては、ステッピングモータが最も適している。
【0060】
さらに、いくら精度よく転写部A−A間の寸法を設定したとしても、感光体ドラムの取り付け位置がずれたりして、その寸法にわずか100μmの誤差があると、600dpi(1ドットの径:43μm程度)といった高密度記録の画像形成装置では、大きな色ずれとして現れてしまう。そこで、感光体ドラムの駆動ムラとは関係なく、各感光体ドラムの停止位置を調整できる手段も別途設けている方が望ましい。同じく、上述したセンサSl〜4の取り付け位置にも誤差が生じ易いので、このような誤差を補正できる構成であることが望ましい。
【0061】
具体的には、前述の余裕時間(余裕角)を、各感光体ドラム毎に調整できる構成であればよい。つまり、上記の説明では、4つの感光体ドラムとも余裕時間を90度分としていたが、センサの取り付け誤差、及び転写部間の寸法誤差に応じて、各々予め補正しておき、その補正した余裕時間に対して、新たに停止時の補正量を加算(減算)すればよい。
【0062】
さらには、これらの誤差に関しては予め補正するのは大変であるので組立て終了後の調整工程にて特定のテスト画像を出力することにより自動的またはマニュアルで各感光体の停止位置を調整する方法でもよい。
【0063】
次に、マニュアル設定により各感光体ドラム222a〜222dの停止位置を調整する方法を図6〜図8を参照して説明する。図示しない操作パネルより所定の複数のキー操作により装置を調整モード(シミュレーションモード)に変更し、操作パネル上のタッチ式表示画面TPに各感光体ドラムの停止位置と設定された位相状態からのずれの限界値(許容値)とを表示する画面(図6,7)を表示して、それらの値等の設定および変更を行う。ここで限界値(許容値)とは上記説明した感光体ドラムの回転駆動制御(位相合わせ停止位置制御)を実行するか実行しないかの判断の基準となる限界(許容)の位相ずれ量(角度または駆動手段の駆動ステップ数等)である。
【0064】
まず、感光体ドラムの位置設定画面300を表示させ選択キー301,302にてカーソル306を上下することにより限界値かあるいは記録色(記載された色の画像を形成する感光体ドラムの停止位置を色名表示で表している)かを選択する。
【0065】
感光体ドラムの停止位置の設定値は、コード化されており所望の値を操作パネルの図示しない数字キーを用いて入力する。
すなわち感光体ドラムの停止位置は、基準とする感光体ドラムに対して[1]は60度,[2]は120度,[3]は180度,[4]は240度,[5]は300度進ませた位置(または遅らせた位置)でありこの[1]〜[5]を設定ウィンドウ305に入力することにより基準色を除く各色の感光体ドラムの停止位置を入力設定する。
【0066】
本実施形態では基準色を黒色としており黒色成分画像を形成する感光体ドラム222aは停止位置の入力をしないようになっており、黒色成分の感光体ドラム222aは常に決められた位置で停止するようになっているが、黒色成分の感光体ドラム222aの停止位置も設定可能としても良いし、また自動的に条件に応じて設定されるようにしても良い。
【0067】
また本実施形態では感光体ドラムの位相のずらし調整単位量を60度に設定されているがこの限りではなく30度とか90度といった値としても良いが、好ましくは90度以下がよい。
入力設定時の設定値の確定は、数字キーの数値入力後のOKキー303を押すか、そのまま選択キー301、302を操作することにより確定される。
【0068】
感光体ドラムの位相合わせ停止位置制御を実行するか実行しないかの判断の基準となる限界値(許容値)の設定は、選択キー301、302を操作し一番上のLIMITを選択し、操作パネル上の数字キーにて設定ウィンドウ305の値を[1]〜[3]の何れかにすることで設定できる。ここで[1]は10度,[2]は20度,[3]は30度としており各感光体ドラムの位置(位相)調整単位量60度よりも小さい値に設定されているが、好ましくは位置(位相)調整単位量の1/2以下の値である。また、本実施形態では限界値(許容値)を角度で表現したが駆動手段の駆動ステップ数でも良い。
限界値(許容値)設定の確定は、感光体ドラムの停止位置設定と同じ操作で確定される。
【0069】
EXECUTキー304は、設定した各感光体ドラムの位相状態にてテスト画像のサンプル出力を実行するキーであり、設定後すぐに調整結果を見ることができ問題があればすぐに再設定することができるようになっている。
【0070】
尚、本実施形態では位相調整単位量を60度と固定した場合について説明したが、この単位量を変化させることにより大まかな位相設定や細かな位相設定を選択して行うことが可能となる。この場合に、位相ずれの限界値(許容値)も、位相調整単位量の選択に応じて自動的に定まりその値は位相調整単位量よりも小さく、好ましくは位相調整単位量の1/2以下の値に設定することがよい。
【0071】
次に本発明の感光体ドラムの位相ずれ量が限界値(許容値)以上の場合と未満の場合の感光体ドラムの停止制御について図8のフローチャートを参照しつつ説明する。
カラープリントの為の各色成分画像を用紙上に形成終了時(ステップ(以下、「ST」と略記する)1に各感光体ドラムの表面に付された基準マークQを光学センサ等からなる検出センサSl〜S4によりそれぞれ検出する(ST2)。
この検出センサSl〜S4の検出信号により全感光体ドラム相互の回転位相状態を基準の黒成分画像を形成する感光ドラム222aに対して予め設定された停止位置関係に相当する位相をチェックし、各設定されたずらし量に対して限界値(許容値)をたとえば30度に設定した場合には、±30度の範囲内に入っているか否かを判定する(ST3)。もし、基準となる感光体ドラム222aを除く残りの感光体ドラム222b〜222dに対する判定結果のいずれかがこの限界値(許容値)30度以上の位相ずれがある場合には、設定値からのずれが無いように停止タイミングを制御する前記位相合わせ停止制御を実行し、全ての感光体ドラム222a〜222dを予め設定された停止位置に停止させる(ST4)。
【0072】
基準となる感光体ドラム222aを除く残りの感光体ドラム222b〜222dに対する位相ずれ判定結果が、限界値(許容値)30度未満であれば色ずれが目立たない範囲として前記の位相合わせ停止制御を実行せず、基準となる感光体ドラム222aの検出センサSlの検出信号を基にした停止タイミングで全ての感光ドラム222a〜222dを駆動手段であるステップモータを駆動制御して同時に停止させる(ST5)。この時の全ての感光体ドラムの回転位相状態は予め設定された停止状態に相当する位相状態からのずれが限界値(許容値)内に収まつているので、黒色成分画像を形成する基準となる感光体ドラム222aの停止位置は予め設定された停止位置であってもなくても良い。
当然の事ながら基準となる感光体ドラムは黒色成分画像を形成する感光体ドラム222aでなくとも良いし、感光体ドラムも4個でなく2個でも3個でもそれ以上多くても良い。
【0073】
以上説明したように、検出センサS2〜S4の検出信号が限界値(許容値)以上ずれた場合に感光体ドラムの位相合せ制御を実行するが、検出信号のずれが色ずれが目立たない該許容値を超えない場合には感光体ドラムの位相合せ制御を実行しないで単に基準とする感光体ドラム222aの回転停止と同時にその他の感光体ドラム222b〜222dを停止させるので、常に位相制御を行ったり所定の枚数複写後や所定時間運転後や所定の環境変化やトラブル等の発生後に、像担持体の無駄な位相合わせ制御を行う回転動作、及びそれに伴う像担持体の摺擦摩耗を極力防止でき、像担持体の寿命を長くすることができるばかりか、エネルギーの節約にも役に立つこととなる。
【0074】
また、基準となる何れか1つの感光体ドラムの制御プログラムを使用して他の感光体ドラムを同じ動作にてその回転を停止することで、停止前の感光体ドラム相互の回転位相状態を維持したまま全ての感光体ドラムを停止することで、夫々の感光体ドラム毎に異なる制御をしなくても良いので制御が簡単になるばかりか、常に位相合わせ制御を行う従来の装置に比べ、感光体ドラムの無駄な回転動作を極力防止できる。また、許容値内のずれであれば、感光体ドラムの停止位置が限定されず、いずれの回転状態で停止してもよいので、感光体ドラムの無駄な回転動作を極力防止できる。
【0075】
また、感光体ドラムの停止位置を設定する位相調整の単位量とは別に許容値を別に設けることにより、色ずれの発生が目立つ場合に許容値を変更でき、また、位相調整単位量よりも小さくする(好ましくは1/2以下にする)ことにより回転位相状態のずれが大きくずれることを防止でき、装置の状況に合わせた位相合わせ制御を設定することが可能となっている。
【0076】
また、位相合わせ制御を実行するか実行しないかを判断する許容値を変更できることにより、設定されている許容値では色ずれが目立つような状態が発生する場合に許容値を変更することにより位相ずれの判断基準を厳しくすることができ、色ずれ発生トラブルを防止できる。
また、色ずれの発生が目立たない範囲で許容値を大きくすることもでき、位相ずれの判断基準を下げることができ、感光体ドラムの位相合わせ制御を極力少なくでき無駄な感光体ドラムの回転動作を防止できる。
【0077】
また、許容値は夫々の感光体ドラムの停止位置を予め設定する位相調整単位量に基づいて自動的に設定させる場合には、いちいち許容置を設定しなおすことをしなくても良いばかりか、許容置が位相調整単位量よりも大きくなる等のトラブルを防止できることとなる。
【0078】
【発明の効果】
以上説明した通り、第1の要旨によれば、大量枚数の複写や装置の長時間運転やその他の環境状況変化やトラブル発生にも係らずに実際に回転位相状態のずれの大きさが許容値を超えた場合にのみ位相合わせ制御を行い、許容値を超えない場合は位相合わせ制御を行わないので、常に位相制御を行ったり所定の枚数複写後や所定時間運転後や所定の環境変化やトラブル等の発生後に、像担持体の無駄な位相合わせ制御を行う回転動作、及びそれに伴う像担持体の摺擦摩耗を極力防止でき、像担持体の寿命を長くすることができるばかりか、エネルギーの節約にも役に立つ。
【0079】
第2の要旨によれば、大量の複写実行や装置の長時間運転や周囲の環境状況の変化や軽度のトラブル発生後でも、像担持体相互の予め設定された回転位相状態からのずれが許容値範囲内であれば、位相合わせ制御をまったく行なわずにただ全ての像担持体を設定された各像担持体の停止位置に関係なくそのまま同時に停止させるので、全ての像担持体回転動作が同一となり像担持体と接触している転写担持体との摺擦が減少し相互の摩耗が減少する。
また、常に位相合わせ制御を行う従来の装置に比べ、像担持体の無駄な回転動作を極力防止でき、像担持体の回転時間が短縮されて像担持体の寿命を長くすることができるばかりか、エネルギーの節約にも大いに役に立つ。
【0080】
第3の要旨によれば、夫々の像担持体毎に異なる制御をしなくても良いので制御が簡単になるばかりか、常に位相合わせ制御を行う従来の装置に比べ、像担持体の無駄な回転動作を極力防止でき像担持体の回転時間が短縮され像担持体の寿命を長くすることができるばかりか、エネルギーの節約にも大いに役に立つ。
【0081】
第4の要旨によれば、色ずれの発生が目立つ場合に位相ずれ量の許容値を変更でき、また、位相調整単位量よりも小さくする(好ましくは1/2以下にする)ことにより回転位相状態のずれが大きくずれることを防止でき、装置の状況に合わせた位相合わせ制御を設定することができる。
【0082】
第5の要旨によれば、設定されている該許容値では色ずれが目立つような状態が発生する場合に許容値を変更可能とすることにより位相ずれの判断基準を厳しくすることができ、色ずれ発生トラブルを防止できる。
また、色ずれの発生が目立たない範囲で許容値を大きくすることもでき、位相ずれの判断基準を下げることができ、像担持体の位相合わせ制御を極力少なくでき無駄な像担持体の回転動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の側断面で示す作用的説明図である。
【図2】本発明の実施形態に係る複数の並列配置された感光体ドラムの位相合わせ状態の作用的説明図である。
【図3】本発明の実施形態に係る複数の感光体ドラムにおける画像の重なり状態を説明する作用的説明図である。
【図4】本発明の実施形態に係る複数配置された感光体ドラムの位相制御の説明図である。
【図5】本発明の実施形態に係る複数の感光体ドラムのずれ角度を検出するセンサの出力信号のタイムチャートである。
【図6】本発明の実施形態に係る画像形成装置の操作パネルの説明図である。
【図7】本発明の実施形態に係る画像形成装置の操作パネルの説明図である。
【図8】本発明の実施形態に係る感光体ドラムの位相制御の有無判断のフローチャートである。
【図9】従来の複数の並列配置された感光体ドラムの位相合わせ状態の作用的説明図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
216 転写ベルト
222a〜222d 感光体ドラム
M モータ
Q 基準マーク
CON 制御部
G1〜G4 駆動ギア
S1〜S4 センサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is directed to, for example, a method in which a transfer material such as a sheet is supported and conveyed by a transfer conveyance belt abutting in a predetermined positional relationship with a transfer unit surface of a rotationally driven image carrier such as a photosensitive drum. The present invention relates to an image forming apparatus that transfers and reproduces a toner image formed thereon on a transfer material, and more specifically, controls a positional relationship when an image carrier stops to stop with a predetermined positional relationship. Further, the present invention relates to an image forming apparatus capable of performing subsequent image formation with high accuracy.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a color image forming apparatus in which a color image is transferred to a recording unit as YMCK image data, and the color image of each color is sequentially superimposed and reproduced as a color image by a transfer unit for each color.
In such a color image forming apparatus, there is a problem that a color image cannot be faithfully reproduced unless images of the respective colors are accurately superimposed at each transfer unit. This is a major development challenge.
[0003]
In an image forming apparatus having an infinite number of components, there is a small variation in the component accuracy of each component, and a variation occurs in each image forming device due to the assembling accuracy when assembling these components.
Therefore, conventionally, a pattern adjustment of each color is performed by forming a pattern image of each color on a trial basis, confirming the positional relationship between the pattern images of each color, and adjusting the image formation position for each image forming unit of each color ( Registered Patent No. 2642351).
[0004]
However, even if the above-described registration adjustment is performed, the "color shift" due to the "shift of the image writing start position" can be corrected, but the periodic drive of a drive system such as a drive gear for driving the photosensitive drum can be corrected. It was not possible to correct color misregistration caused by irregular speed fluctuations of the photosensitive drum caused by unevenness.
In other words, in such an image forming apparatus, there has conventionally been a problem of drive unevenness that periodically occurs in each recording unit of an image. When the images recorded with the color materials are sequentially superimposed and reproduced as a color image, there is a problem that a color shift occurs and a faithful color image cannot be reproduced.
[0005]
Therefore, in the conventional color image forming apparatus, when the image formed on the photosensitive drum in each recording unit is transferred in the transfer unit, the condition of the drive unevenness that periodically occurs is the same. It has been considered that the relationship between the distance (time) from the image writing position to the transfer position to the photosensitive drum and the drive fluctuation period of the drive mechanism is N times as large as the relationship (Japanese Patent Publication No. Hei 7-31446). Gazette, Japanese Patent Publication No. 8-14731, etc.).
[0006]
FIG. 9 shows a configuration around a transfer belt that conveys each image forming unit and a transfer material that transfers an image formed by each image forming unit of a conventional color image forming apparatus employing the above-described method.
In FIG. 9, photosensitive drums 322a, 322b, 322c, and 322d constituting black, cyan, magenta, and yellow recording units in order from the right. The images of the respective colors formed by the photosensitive drums 322 a to 322 d are transferred to a transfer material (not shown) supported and transported by the transfer and transport belt 316 as the transfer and transport belt 316 moves. At the transfer portion A where the conveyance belt is close to the transfer belt, the transfer is performed in a superimposed order from black ink.
Here, the photosensitive drums 322a to 322d are connected to each other so that their driving is connected and start rotating at the same time. Each photosensitive drum is mounted such that its rotational drive unevenness is in the same phase. I have.
[0007]
As a specific example, a drive gear (not shown) to which a drive shaft (not shown) of each of the photoconductor drums 322a to 322d is fitted is set to a certain reference (for example, a key type as shown in FIG. Holes) are all aligned in the same direction. Thus, at the same time, each photosensitive drum always rotates with the same driving unevenness.
Therefore, each distance L ′ between the transfer portions of each photoconductor drum is defined as the diameter of the photoconductor drum as d.
L ′ = Nπd (N is an integer)
In the transfer process of the image at each transfer portion A of the four photosensitive drums 322a to 322d arranged in parallel as viewed in FIG. The images formed of the color materials of the respective colors are sequentially superimposed in a cycle, and as a result, a color shift caused by driving unevenness is eliminated.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, the distance relationship between the recording units arranged in parallel must be arranged in accordance with the periodic drive fluctuation. When the distance between the recording units is determined in this way, even if the integer N is set to 1, a distance corresponding to the peripheral length of the photosensitive drum is necessarily required. As a result, the size of the image forming apparatus itself becomes large, so that not only can the size of the image forming apparatus desired by the user not be reduced, but also it takes a long time to assemble each part, or each part has a high precision. Is required and the production cost increases.
[0009]
On the other hand, in a device that detects a color shift of each component color image or a rotational position shift of each of the photosensitive drums 322a to 322d and constantly corrects the phase of each printing unit, the photosensitive unit of each printing unit always responds to the generated shift. The speed of the body drum is controlled and the phase is constantly adjusted. In this case, the phase adjustment control is performed even for a minute phase shift of each photosensitive drum that does not significantly affect the color shift of an image. In order to match the phase of the photosensitive drum, rubbing occurs between the photosensitive drum and the recording medium or the transfer carrier, causing damage to the photosensitive drum, greatly affecting the life of the photosensitive drum, and significantly shortening the life cycle. There was a problem.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and has been made in response to a periodic drive fluctuation in each of the recording units arranged in parallel (perpendicular to the flow direction of the transfer conveyance belt) as in the related art. Provided is an image forming apparatus which can be faithfully reproduced as one color image, and which can be reduced in size even if an image carrier having the same diameter is used and the installation area in an office environment is minimized. The purpose is to do.
[0011]
Furthermore, the timing shift between the start and stop of the driving of the image carrier such as the photosensitive drum and the contact portion of the transfer conveyance belt contacting the transfer portion of the image carrier is performed, and the phase matching control is performed. Provided is an image forming apparatus capable of minimizing deterioration of the image carrier and the surface of the transfer carrier due to wear of the image carrier and the transfer carrier, and reproducing a faithful image all around the image carrier. The purpose is to:
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve the above object.
First gist of the present invention A plurality of image carriers, a driving unit that rotationally drives the image carriers, a detection unit that detects a rotation state of each image carrier when the image carriers are rotating, and the detection unit Control means for controlling the driving means based on the detection signal of the phase adjustment means for stopping the image carrier at a preset rotation phase state, wherein the detection signal of the detection means is provided at a predetermined timing. On the other hand, if there is a deviation exceeding the preset tolerance, I An image forming apparatus, wherein the phase adjusting means is not executed when the deviation does not exceed the allowable value.
[0013]
Second summary of the present invention If the detection signal of the detection means does not exceed a predetermined allowable value with respect to a predetermined timing, the rotation of all the image carriers is stopped simultaneously without executing the phase adjustment means. Characterized by First summary An image forming apparatus according to any one of the preceding claims.
[0014]
Third summary of the present invention Is characterized in that, when simultaneously stopping a plurality of image carriers, all the image carriers are stopped based on a detection signal of a predetermined image carrier. Second summary An image forming apparatus according to any one of the preceding claims.
[0015]
Fourth Summary of the Invention Is that the allowable value serving as a criterion for judging the execution of the phase adjustment stop control is provided separately from the phase adjustment unit amount for presetting the stop position of each image carrier, and is smaller than the phase adjustment unit amount. Characterized by First summary An image forming apparatus according to any one of the preceding claims.
[0016]
Fifth summary of the present invention Wherein the allowable value serving as a criterion for determining execution of the phase adjustment stop control can be changed. First summary An image forming apparatus according to any one of the preceding claims.
[0017]
First summary According to the above, only when the rotational phase of any one of the plurality of image carriers deviates from the predetermined rotational phase state, the rotational phase state between the image carriers is reset to the preset rotational phase state. The stop position of the image carrier is controlled by performing phase matching control so as to be set, but if any of the image carriers has a rotation phase smaller than a predetermined shift, the phase matching means is not executed.
[0018]
Therefore, the phase adjustment control is performed only when the magnitude of the rotational phase state deviation exceeds the allowable value, regardless of the large number of copies, the long-time operation of the device, and other environmental changes or troubles. If the value does not exceed the allowable value, the phase adjustment control is not performed, so that the phase control is always performed, the image carrier is wasted after a predetermined number of copies, after a predetermined time of operation, or after a predetermined environmental change or trouble occurs. Rotational operation for performing appropriate phase alignment control and the accompanying rubbing and abrasion of the image carrier can be prevented as much as possible, which not only extends the life of the image carrier but also saves energy.
[0019]
Second summary According to the above, when the rotational phase relationship between a plurality of image carriers is within a predetermined range, the phase matching control for resetting the rotational phase state between the image carriers to a preset rotational phase state is performed. Without stopping, all the image carriers are simply stopped at the same time. That is, even if the rotational phase state of the plurality of image carriers does not completely match the preset state, if the color misregistration is less than a preset allowable value that is not conspicuous, the phase adjustment stop control is not performed. The stop position does not need to be stopped at a preset stop position. If the stop is performed at any point, the shift of the rotational phase state of all the image carriers remains within the allowable range.
[0020]
Therefore, even after a large amount of copying, long-time operation of the apparatus, changes in the surrounding environmental conditions, or occurrence of minor trouble, if the deviation from the preset rotation phase state between the image carriers is within the allowable value range. Since all the image carriers are stopped at the same time irrespective of the set stop position of each image carrier without performing the phase adjustment control at all, all the image carrier rotation operations are the same and contact with the image carrier Rubbing with the transfer carrier is reduced, and mutual abrasion is reduced.
Further, as compared with the conventional apparatus that always performs the phase adjustment control, useless rotation of the image carrier can be prevented as much as possible, and not only can the rotation time of the image carrier be shortened, but also the life of the image carrier can be prolonged. It is also very useful for energy saving.
[0021]
Third summary According to the method, all the image carriers can be stopped by the same operation using the control program for any one image carrier serving as a reference, so that the rotation phase state between the image carriers before the stop is changed. All the image carriers can be stopped while maintaining them. Therefore, since it is not necessary to perform different control for each image carrier, not only the control is simplified, but also unnecessary rotation operation of the image carrier can be prevented as much as possible in comparison with a conventional apparatus that always performs phase adjustment control. Not only can the rotation time of the image carrier be shortened and the life of the image carrier can be prolonged, but it is also very useful for saving energy.
[0022]
Fourth summary According to the above, a phase shift which is a reference for determining whether or not to execute the phase adjustment control separately from the unit amount of the phase adjustment for setting the stop position of each image carrier for setting the rotational phase state of the image carrier. By separately setting the allowable value of the amount, the allowable value of the phase shift amount can be changed when the occurrence of the color shift is conspicuous, and by making the allowable value of the phase shift unit smaller than the unit amount of the phase adjustment (preferably 1 / or less). It is possible to prevent a large shift in the rotational phase state, and it is possible to set the phase matching control according to the state of the apparatus.
[0023]
Fifth summary According to the above, the allowable value for judging whether or not to execute the phase matching control can be changed, so that the allowable value is set when the color shift is conspicuous at the set allowable value. By making the change, the criterion for judging the phase shift can be made strict, and the occurrence of the color shift can be prevented.
In addition, the allowable value can be increased in a range where the occurrence of color shift is not conspicuous, the criterion for determining the phase shift can be lowered, the phase adjustment control of the image holder can be reduced as much as possible, and the useless rotation operation of the image carrier Can be prevented.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic front sectional view showing a configuration of a digital color copying machine 1 which is an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. A document table 111 and an operation panel (not shown) are provided on the upper surface of the copying machine main body 1, and an image reading unit 110 and an image forming unit 210 are provided inside the copying machine main body 1. A reversing automatic document feeder (RADF; Reversing Automatic Document Feeder) 112 is mounted on the upper surface of the platen 111 so as to be openable and closable with respect to the platen 111 and has a predetermined positional relationship with the surface of the platen 111. Have been.
[0025]
The automatic double-sided document feeder 112 first conveys the document such that one side of the document faces the image reading unit 110 at a predetermined position on the document table 111, and after the image reading on one side is completed, the other side. The document is inverted and transported toward the document table 111 such that the surface of the document faces the image reading unit 110 at a predetermined position on the document table 111. Then, after the two-sided image reading for one document has been completed, the double-sided automatic document feeder 112 discharges the document and performs a double-sided conveyance operation for the next document.
The above-described document transport and reverse operation are controlled in relation to the operation of the entire copying machine 1.
[0026]
The image reading section 110 is arranged below the document table 111 for reading an image of a document conveyed onto the document table 111 by the automatic duplex document feeder 112.
The image reading unit 110 has document scanning bodies 113 and 114 that reciprocate in parallel along the lower surface of the document table 111, an optical lens 115, and a CCD line sensor 116 that is a photoelectric conversion element.
[0027]
The document scanning bodies 113 and 114 include a first scanning unit 113 and a second scanning unit 114. The first scanning unit 114 has an exposure lamp for exposing the surface of the original image, and a first mirror for deflecting a reflected light image from the original in a predetermined direction. It reciprocates in parallel at a predetermined scanning speed while maintaining the distance. The second scanning unit 114 has second and third mirrors for further deflecting the reflected light image from the document deflected by the first mirror of the first scanning unit 113 in a predetermined direction. It reciprocates in parallel with one scanning unit 113 while maintaining a constant speed relationship.
[0028]
The optical lens 115 reduces the reflected light image from the document deflected by the third mirror of the second scanning unit, and forms the reduced light image at a predetermined position on the CCD line sensor 116.
[0029]
The CCD line sensor 116 photoelectrically converts the formed light image in order and outputs it as an electric signal. The CCD line sensor 116 is a three-line color CCD capable of reading a black-and-white image or a color image and outputting line data separated into R (red), G (green), and B (blue) color components. is there. The document image information converted into an electric signal by the CCD line sensor 116 is further transferred to an image processing unit (not shown) to perform predetermined image data processing.
[0030]
Next, the configuration of the image forming unit 210 and the configuration of each unit related to the image forming unit 210 will be described.
Below the image forming unit 210, paper (for example, a recording medium such as paper, OHP paper) P stacked and stored in the paper tray TR is separated one by one and supplied to the image forming unit 210. A paper mechanism 211 is provided. Then, the sheets P separated and supplied one by one are conveyed to the image forming unit 210 at a controlled timing by a pair of registration rollers 212 disposed in front of the image forming unit 210. Further, the sheet P on which an image is formed on one side is re-supplied and conveyed to the image forming unit 210 in synchronization with the image formation of the image forming unit 210.
[0031]
Below the image forming unit 210, a transfer and transport belt mechanism 213 is disposed. The transfer transport belt mechanism 213 transports the paper P by electrostatically attracting the paper P to a transfer transport belt 216 stretched so as to extend substantially parallel between the drive roller 214 and the driven roller 215. Further, a pattern image detection unit 300 that detects a test pattern formed on the transfer / transport belt 216 is provided near the lower side of the rotation orbit of the transfer / transport belt 216.
[0032]
Further, a fixing device 217 for fixing the toner image transferred and formed on the paper P on the paper P is disposed near the drive roller 214 on the downstream side of the transfer and transport belt mechanism 213 in the paper transport path. . The sheet P having passed through the nip between the pair of fixing rollers of the fixing device 217 passes through a conveyance direction switching gate 218, and is discharged by a discharge roller 219 onto a discharge tray 220 attached to the outer wall of the copying machine body 1. Is discharged.
[0033]
The switching gate 218 selectively switches the conveyance path of the sheet P after fixing between a path for discharging the sheet P to the copying machine main body 1 and a path for re-supplying the sheet P to the image forming unit 210. Things. The sheet P whose transport direction has been switched again toward the image forming unit 210 by the switching gate 218 is turned upside down via the switchback transport path 221, and is again supplied to the image forming unit 210.
[0034]
In addition, above the transfer conveyance belt 216 in the image forming section 210, the first image formation station Pa, the second image formation station Pb, the third image formation station Pc, and the proximity of the transfer conveyance belt 216. A fourth image forming station Pd is provided in order from the upstream side of the sheet transport path.
[0035]
The transfer conveyance belt 216 is frictionally driven by the drive roller 214 in the direction indicated by the arrow Z in FIG. 1 to grip the sheet P fed through the sheet feeding mechanism 211 as described above, and transfer the sheet P to the image forming station Pa. To Pd.
Each of the image stations Pa to Pd has substantially the same configuration. Each of the image stations Pa, Pb, Pc, and Pd includes a photosensitive drum 222a, 222b, 222c, and 222d that is driven to rotate in the direction of arrow F shown in FIG.
[0036]
Around the photosensitive drums 222a to 222d, chargers 223a, 223b, 223c, 223d for uniformly charging the photosensitive drums 222a to 222d, respectively, and electrostatic latents formed on the photosensitive drums 222a to 222d. Developing devices 224a, 224b, 224c, 224d for developing the respective images; transfer dischargers 225a, 225b, 225c, 225d for transferring the developed toner images on the photosensitive drums 222a to 222d to the paper P; Cleaning devices 226a, 226b, 226e, and 226d for removing toner remaining on the drums 222a to 222d are sequentially arranged along the rotation direction of the photosensitive drums 222a to 222d.
[0037]
Laser beam scanner units 227a, 227b, 227c, and 227d are provided above the photosensitive drums 222a to 222d, respectively. Each of the laser beam scanner units 227a to 227d includes a semiconductor laser device (not shown) for emitting dot light modulated according to image data, and a polygon mirror (not shown) for deflecting a laser beam from the semiconductor laser device in the main scanning direction. Deflecting device) 240, an fθ lens 241 and mirrors 242 and 243 for forming an image of the laser beam deflected by the polygon mirror 240 on the surfaces of the photosensitive drums 222a to 222d.
[0038]
A pixel signal corresponding to the black component image of the color original image is supplied to the laser beam scanner 227a, a pixel signal corresponding to the cyan component image of the color original image is provided to the laser beam scanner 227b, and the color original image is provided to the laser beam scanner 227c. , And a pixel signal corresponding to the yellow component image of the color document image is input to the laser beam scanner 227d.
[0039]
Thus, an electrostatic latent image corresponding to the color-converted document image information is formed on each of the photosensitive drums 222a to 222d. The developing device 227a contains black toner, the developing device 227b contains cyan toner, the developing device 227c contains magenta toner, and the developing device 227d contains yellow toner. The electrostatic latent images on the photoconductive drums 222a to 222d are developed with the toners of these colors. As a result, the document image information color-converted by the image forming unit 210 is reproduced as a toner image of each color.
[0040]
Further, a paper suction (brush) charger 228 is provided between the first image forming station Pa and the paper feed mechanism 211, and the suction charger 228 charges the surface of the transfer conveyance belt 216. The sheet P supplied from the sheet feeding mechanism 211 is conveyed without shifting between the first image forming station Pa and the fourth image forming station Pd in a state where the sheet P is securely attracted onto the transfer conveying belt 216.
[0041]
On the other hand, between the fourth image station Pd and the fixing device 217, a cathode (not shown) is provided almost directly above the drive roller 214. An AC current is applied to the static eliminator to separate the sheet P electrostatically attracted to the transport belt 216 from the transfer transport belt 216.
[0042]
In the digital color copier having the above configuration, cut sheet-shaped paper is used as the paper P. When the sheet P is sent out from the sheet cassette and supplied into the guide of the sheet feeding path of the sheet feeding mechanism 211, the leading end of the sheet P is detected by a sensor (not shown). Is temporarily stopped by the pair of registration rollers 212 based on the detection signal output from the printer.
Then, the paper P is sent onto the transfer / conveying belt 216 rotating in the direction of arrow Z in FIG. 1 at the timing of each of the image stations Pa to Pd. At this time, as described above, the transfer conveyance belt 216 is given a predetermined charge by the suction charger 228, so that the paper P is stably conveyed and supplied while passing through the image stations Pa to Pd. .
[0043]
In each of the image stations Pa to Pd, a toner image of each color is formed, and is superposed on the support surface of the paper P conveyed by being electrostatically attracted by the transfer / conveyance belt 216. When the transfer of the image by the fourth image station Pd is completed, the sheet P is sequentially separated from the transfer conveyance belt 216 by the negative discharger from the leading end thereof, and is guided to the fixing device 217. Finally, the paper P on which the toner image has been fixed is discharged onto a paper discharge tray 220 from a paper discharge port (not shown). In the above description, the laser beam is scanned and exposed by the laser beam scanner units 227a to 227d, thereby performing optical writing on the photosensitive member.
[0044]
Note that a writing optical system (LED head) including a light emitting diode array and an imaging lens array may be used instead of the laser beam scanner unit. The LED head is smaller in size than the laser beam scanner unit, and has no moving parts and is silent. Therefore, it can be suitably used in an image forming apparatus such as a tandem type digital color copying machine which requires a plurality of optical writing units.
[0045]
Next, the rotation phase control of each photosensitive drum, which is a characteristic part of the present embodiment, will be described.
In the digital color copying machine of the present embodiment, as shown in FIG. 2, unlike the conventional image forming apparatus shown in FIG. 9, the four photosensitive drums 222a to 222d of the respective image forming stations Pa to Pd are provided. Rotation of the photoconductive drum (if the phases are the same, common to each photoconductive drum), the phase is shifted by a predetermined amount (in the image, the expansion / contraction phase of each color component image matches) Driven. More specifically, since the photoconductor drums start rotating at the same time and stop rotating at the same time, the stop positions (rotation start positions) are shifted and stopped. In the future, each photoconductor drum will be rotated with its phase shifted so that the expansion and contraction of each color component image on the image will match, but the rotation phase state of each photoconductor drum will be changed. The description will be made with the description that the state is the predetermined state.
[0046]
In FIG. 2, similarly to FIG. 9, in order to correct a phase shift in each photosensitive drum, a predetermined positional relationship (a position where periodic driving unevenness is a certain condition) with respect to the shaft driven to rotate is used. (Relationship), taking into account that the photoconductor drums are attached in such a manner, the respective photoconductor drums are shifted by a predetermined angle (the difference between the circumference of the photoconductor drum and the distance between transfer portions of adjacent photoconductors). The state of stopping is shown with reference to a key-shaped hole (or projection) ha of the drive gear attached to the shaft.
[0047]
Now, with reference to the black photosensitive drum 222a, the phase of the adjacent cyan photosensitive drum 222b is advanced by about 60 degrees. Similarly, the phase of the magenta photosensitive drum 222c is advanced by 120 degrees, and the phase of the yellow photosensitive drum 222d is advanced by 180 degrees.
In this way, by shifting the phase of the drive unevenness in each photoconductor drum, the distance between the transfer units A-A corresponding to the respective image forming stations Pa to Pd is reduced by the amount corresponding to the phase shift. Even if the transfer material is reduced, the drive unevenness between the photosensitive drums can be the same for the transfer material passing through the transfer unit A. In addition, by shifting in the opposite direction, the distance between A and A can be made longer than the circumference of the photosensitive drum.
[0048]
As described above, if the diameter of the photosensitive drum is d by advancing the cycle of drive unevenness between adjacent photosensitive drums by 60 degrees, L corresponding to the distance between the transfer portions A-A is:
L = circumferential length πd of the photosensitive drum × ((360−60) degrees / 360 degrees)
It becomes.
[0049]
Here, for convenience of explanation, the distance between the transfer units A-A is set based on the phase shift in each photosensitive drum, but actually, the distance L between the transfer units A-A is determined. Then, based on this, the phase shift of each photosensitive drum may be set. For example, when a photosensitive drum having a drum diameter of 40 mm is used and the distance L between the transfer units A-A is set to 105 mm, the stop position between the adjacent photosensitive drums is set as described above for each drive. The unevenness is set so that the phase is shifted by about 60 degrees.
[0050]
Here, the manner in which images of the respective photosensitive drums are superimposed without color shift due to driving unevenness will be described with reference to FIG.
Now, it is assumed that four photosensitive drums are rotating in a state as shown in FIG. The image written at the timing of (1) at the position of “G” of the black photosensitive drum 222a (the reference of drive unevenness is indicated by line a for clarity) is the timing of (4) (at the position of the photosensitive drum 222a). After the time required for 180 ° rotation has elapsed), the image is transferred onto the transfer / conveying belt 216, and is superimposed on the image on the cyan photosensitive drum 222b at the timing (9). Here, an image has already been formed on the cyan photosensitive drum 222b by the laser beam at the timing (6). FIG. 3A shows the position of the line a of the cyan photosensitive drum 222b at the timings (1) to (6). As is clear from the figure, the line a at the timing (9) is located at the same position as the black photosensitive drum 222a at the timing (4). Therefore, the driving unevenness of the superposed images is the same, and there is no color shift due to the influence of the driving unevenness.
[0051]
Similarly, the image formed on the magenta photosensitive drum 222c is superimposed at the timing (14). Here, an image has already been formed on the magenta photosensitive drum 222c at the timing (11). FIG. 3B shows the position of the line a of the magenta photosensitive drum 222c at the timings (1) to (11). As is clear from the figure, the line a at the timing (11) is located at the same position as the black and cyan photosensitive drums at the timings (1) and (6). Therefore, the superimposed images have the same driving unevenness, and there is no color shift due to the influence of the driving unevenness.
[0052]
Similarly, the image formed on the yellow photosensitive drum 222d is superimposed at the timing (19). Accordingly, an image has already been formed on the yellow photosensitive drum 222d at the timing of (16). FIG. 3C shows the position of the line a of the yellow photosensitive drum 222d at the timings (1) to (16). As is clear from the figure, the line a at the timing (16) is located at the same position as the black and cyan photosensitive drums at the timings (1), (6) and (11). Therefore, the superimposed images have the same driving unevenness, and there is no color shift due to the influence of the driving unevenness. The rotational driving of the four photosensitive drums 222a to 222d is controlled by the control unit CON shown in FIG. 4 based on the reference mark Q that can specify the driving unevenness of each photosensitive drum.
[0053]
Hereinafter, the rotation drive control (phase matching control) of the photosensitive drum will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, a key-shaped mark (convex portion) ha is provided in a hole of the drive gears G1 to G4 for transmitting a rotational drive force to the photosensitive drums 222a to 222d in the digital color copying machine of the present embodiment. The pins provided on the shafts engage with the protrusions ha, so that any of the shafts connected to the drive mechanism having the same configuration is rotationally driven with a constant periodic drive unevenness characteristic. .
Since the image carrier (photosensitive drum) is also supported in a predetermined positional relationship with respect to the shaft that is rotationally driven, the periodic drive unevenness in each photosensitive drum is reduced. , All become almost identical.
[0054]
Further, as shown in FIG. 4, the reference marks Q attached to the drive gears G1 to G4 are detected by detection sensors S1 to S4 including optical sensors and the like, respectively.
Each of the sensors S1 to S4 is attached at the same position from each transfer portion A. The sensor output is sent to the control unit CON, and based on this, the control unit CON controls the motors M that independently drive the respective photosensitive drums.
Although the sensors S1 to S4 detect the reference marks Q attached to the drive gears G1 to G4 and control the stop position of the photosensitive drum, the sensors S1 to S4 may be used in another sequence. Is used as a reference for correcting the conditions for forming an image formed on each photosensitive drum by detecting the reference mark Q. (For details, see JP-A-6-51551)
[0055]
The control unit CON includes a first control unit that controls an image forming process on the photosensitive drum based on a detection result (signal) from each sensor based on a different sequence, and the stop position of each photosensitive drum is in a predetermined positional relationship. And a second control means for controlling so as to reliably stop at each stop position so that each control sequence is automatically performed when a predetermined condition and a predetermined timing (timing) are reached.
[0056]
FIG. 5 shows a timing chart of the outputs of the sensors S1 to S4 when the photosensitive drum is stopped. The pattern Q is detected and turned on sequentially from the sensor S4 of the photosensitive drum 222d located on the downstream side, and the sensor Sl of the photosensitive drum 222a located on the most upstream side is turned on last.
The time when the pattern Q shown in FIG. 4 reaches the transfer portion A (in this case, the time for rotating about 90 degrees) after the last sensor S1 is turned on is defined as a margin time and a margin angle. The photosensitive drum 222a is stopped.
In the photosensitive drums 222b to 222d other than the reference photosensitive drum 222a, the correction amount is detected from the detection results of the sensors S2 to S4 and the detection result of the sensor S1, and the correction amount is added to the extra time. Later, when that time has elapsed, the operation is stopped.
[0057]
For example, when the photosensitive drum 222b for cyan is considered, there is a shift of 60 degrees between the photosensitive drum 222b and the reference photosensitive drum 222a. Therefore, the correction amount of the photosensitive drum 222b is calculated from the timing when the sensor S1 is turned on and the timing when the sensor S2 is turned on. In this case, if the interval is 61 degrees and is advanced by 1 degree, it is necessary to return it once. Therefore, the correction amount is set to −1, this is added to 90 degrees of the extra time, and the extra time is 89 After the sensor S1 is turned on and the margin time for 89 degrees has elapsed, the operation is stopped.
[0058]
If the above-mentioned margin time is not set, if the correction amount is positive, the photosensitive drum 222b may be further rotated and stopped by that much, but if it is negative, the photosensitive drum 222b has already passed the stop position. In order to stop at the correct position, it is necessary to make one more rotation. If this is done, the surface of the transfer conveyance belt 216 and the surface of the photosensitive drum will be damaged by contact. While suppressing, it is possible to stop in a state where an ideal image can be recorded in a short time, and the subsequent image recording can be smoothly performed.
[0059]
A stepping motor is most suitable as a motor for individually driving the photosensitive drums.
[0060]
Further, no matter how precisely the dimension between the transfer sections A-A is set, if the mounting position of the photosensitive drum is shifted and there is an error of only 100 μm in the dimension, 600 dpi (diameter of one dot: 43 μm) In the image forming apparatus for high-density recording such as (approximately), a large color shift appears. Therefore, it is desirable to additionally provide a means for adjusting the stop position of each photosensitive drum regardless of the drive unevenness of the photosensitive drum. Similarly, an error is likely to occur in the mounting position of the above-described sensors S1 to S4. Therefore, it is desirable that the configuration be such that such an error can be corrected.
[0061]
Specifically, any configuration may be used as long as the above-mentioned margin time (margin angle) can be adjusted for each photosensitive drum. That is, in the above description, the allowance time is set to 90 degrees for all four photosensitive drums. However, the allowance time is corrected in advance in accordance with the sensor mounting error and the dimensional error between the transfer units, and the corrected allowance is used. It is only necessary to newly add (subtract) the correction amount at the time of stop to the time.
[0062]
Further, since it is difficult to correct these errors in advance, a method of adjusting a stop position of each photoconductor automatically or manually by outputting a specific test image in an adjustment process after assembly is completed. Good.
[0063]
Next, a method for adjusting the stop positions of the photosensitive drums 222a to 222d by manual setting will be described with reference to FIGS. The apparatus is changed to an adjustment mode (simulation mode) by operating a plurality of predetermined keys from an operation panel (not shown), and the touched display screen TP on the operation panel shifts the stop position of each photosensitive drum and the set phase state. Screens (FIGS. 6 and 7) for displaying the limit values (permissible values) of the above, and setting and changing those values and the like are performed. Here, the limit value (permissible value) is the limit (permissible) phase shift amount (angle) serving as a criterion for determining whether to execute or not to perform the rotation drive control (phase adjustment stop position control) of the photosensitive drum described above. Or the number of driving steps of the driving means).
[0064]
First, the photosensitive drum position setting screen 300 is displayed, and the cursor 306 is moved up and down with the selection keys 301 and 302 to determine the limit value or the recording color (the stop position of the photosensitive drum for forming an image of the described color). (Indicated by color name display).
[0065]
The set value of the stop position of the photosensitive drum is coded, and a desired value is input using a numeric key (not shown) on the operation panel.
That is, the stop position of the photosensitive drum is [1] is 60 degrees, [2] is 120 degrees, [3] is 180 degrees, [4] is 240 degrees, and [5] is relative to the reference photosensitive drum. By inputting [1] to [5] to the setting window 305, the stop position of the photosensitive drum of each color except the reference color is input and set.
[0066]
In the present embodiment, the reference color is black, and the photosensitive drum 222a for forming a black component image does not input the stop position, and the photosensitive drum 222a for the black component always stops at the predetermined position. However, the stop position of the photosensitive drum 222a for the black component may be settable, or may be automatically set according to conditions.
[0067]
Further, in the present embodiment, the unit for adjusting the phase shift of the photosensitive drum is set to 60 degrees. However, the present invention is not limited to this, and a value such as 30 degrees or 90 degrees may be used, but preferably 90 degrees or less.
The set value at the time of input setting is determined by pressing the OK key 303 after inputting the numerical value of the numeric keys or by operating the selection keys 301 and 302 as it is.
[0068]
To set a limit value (allowable value) as a criterion for determining whether or not to execute the phase adjustment stop position control of the photosensitive drum, select the uppermost LIMIT by operating the select keys 301 and 302, and operate The value can be set by setting the value of the setting window 305 to one of [1] to [3] using the numeric keys on the panel. Here, [1] is set to 10 degrees, [2] is set to 20 degrees, and [3] is set to 30 degrees, which is set to a value smaller than the position (phase) adjustment unit amount of each photoconductor drum 60 degrees. Is a value equal to or less than 1/2 of the position (phase) adjustment unit amount. In the present embodiment, the limit value (allowable value) is represented by an angle, but may be the number of drive steps of the drive means.
The setting of the limit value (allowable value) is determined by the same operation as the setting of the stop position of the photosensitive drum.
[0069]
The EXECUT key 304 is a key for executing a sample output of a test image in the set phase state of each photoconductor drum, so that the adjustment result can be viewed immediately after setting, and if there is a problem, the setting can be reset immediately. I can do it.
[0070]
In the present embodiment, the case where the phase adjustment unit amount is fixed to 60 degrees has been described. However, by changing the unit amount, it is possible to select and perform a rough phase setting or a fine phase setting. In this case, the limit value (permissible value) of the phase shift is also automatically determined in accordance with the selection of the phase adjustment unit amount, and the value is smaller than the phase adjustment unit amount, preferably 1 / or less of the phase adjustment unit amount. It is good to set to the value of.
[0071]
Next, the stop control of the photosensitive drum when the phase shift amount of the photosensitive drum according to the present invention is equal to or larger than the limit value (allowable value) will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the formation of each color component image for color printing on the paper is completed (step (hereinafter abbreviated as "ST") 1), a reference mark Q attached to the surface of each photosensitive drum is detected by an optical sensor or the like. Each is detected by Sl to S4 (ST2).
Based on the detection signals of the detection sensors S1 to S4, a phase corresponding to a preset stop position relationship with respect to the photosensitive drum 222a forming a black component image based on the rotational phase state of all the photosensitive drums is checked. When the limit value (allowable value) is set to, for example, 30 degrees with respect to the set shift amount, it is determined whether or not it is within a range of ± 30 degrees (ST3). If any of the determination results for the remaining photosensitive drums 222b to 222d excluding the reference photosensitive drum 222a has a phase shift of 30 degrees or more of the limit value (allowable value), the shift from the set value is performed. The above-described phase adjustment stop control for controlling the stop timing is executed so that there is no stop, and all the photosensitive drums 222a to 222d are stopped at preset stop positions (ST4).
[0072]
If the result of the phase shift determination for the remaining photosensitive drums 222b to 222d excluding the reference photosensitive drum 222a is less than the limit value (allowable value) of 30 degrees, the phase shift stop control is performed as a range in which the color shift is not conspicuous. Without executing, all the photosensitive drums 222a to 222d are simultaneously stopped by driving control of the stepping motor which is the driving means at the stop timing based on the detection signal of the reference photosensitive drum 222a detection sensor S1 (ST5). . At this time, the rotational phase state of all the photosensitive drums is shifted from a phase state corresponding to a preset stop state within a limit value (allowable value). The stop position of the photosensitive drum 222a may or may not be a preset stop position.
As a matter of course, the reference photoconductor drum may not be the photoconductor drum 222a for forming a black component image, and the number of photoconductor drums may be two, three, or more than four instead of four.
[0073]
As described above, when the detection signals of the detection sensors S2 to S4 deviate by more than the limit value (permissible value), the phase adjustment control of the photosensitive drum is executed. If the value does not exceed the value, the phase adjustment control of the photoconductor drum is not executed, and the other photoconductor drums 222b to 222d are stopped simultaneously with the stop of the rotation of the photoconductor drum 222a as a reference, so that the phase control is always performed. After a predetermined number of copies, after a predetermined time of operation, after a predetermined environmental change or trouble, etc., rotation operation for performing unnecessary phase alignment control of the image carrier, and accompanying rubbing wear of the image carrier can be minimized. This not only extends the life of the image carrier, but also saves energy.
[0074]
In addition, the rotation phase of the other photosensitive drum is stopped by the same operation using the control program for any one of the photosensitive drums as a reference, so that the rotational phase state between the photosensitive drums before the stop is maintained. By stopping all the photosensitive drums while keeping the same, it is not necessary to perform different control for each of the photosensitive drums. Useless rotation of the body drum can be prevented as much as possible. If the deviation is within the allowable value, the stop position of the photoconductor drum is not limited, and the photoconductor drum may be stopped in any rotational state, so that unnecessary rotation operation of the photoconductor drum can be prevented as much as possible.
[0075]
In addition, by providing an allowable value separately from the unit amount of the phase adjustment for setting the stop position of the photoconductor drum, the allowable value can be changed when the occurrence of color shift is conspicuous, and is smaller than the unit amount of the phase adjustment. By doing so (preferably 以下 or less), it is possible to prevent a large shift in the rotational phase state, and it is possible to set phase matching control according to the state of the apparatus.
[0076]
In addition, the allowable value for judging whether or not to execute the phase matching control can be changed. When the state where the color shift is conspicuous with the set allowable value occurs, the allowable value is changed by changing the allowable value. Can be made strict, and the occurrence of color misregistration can be prevented.
In addition, the allowable value can be increased in a range where the occurrence of color misregistration is inconspicuous, the criterion for judging the phase misregistration can be reduced, the phase adjustment control of the photosensitive drum can be reduced as much as possible, and unnecessary rotation of the photosensitive drum Can be prevented.
[0077]
In addition, when the allowable value is automatically set based on the preset phase adjustment unit amount for the stop position of each photoconductor drum, it is not necessary to reset the allowable position each time, It is possible to prevent troubles such as the allowable position being larger than the phase adjustment unit amount.
[0078]
【The invention's effect】
As explained above, First summary According to the above, phase adjustment control is performed only when the magnitude of the rotation phase state deviation exceeds the allowable value despite the large number of copies, long-time operation of the device, and other environmental changes or troubles. If the value does not exceed the allowable value, the phase adjustment control is not performed.Therefore, phase control is always performed, after copying a predetermined number of sheets, after running for a predetermined time, or after a predetermined environmental change or trouble occurs, the The rotation operation for performing unnecessary phase alignment control and the accompanying rubbing and abrasion of the image carrier can be prevented as much as possible, so that not only the life of the image carrier can be extended but also energy can be saved.
[0079]
Second summary According to this, even after a large amount of copying, long-time operation of the apparatus, changes in the surrounding environmental conditions, or occurrence of a minor trouble, the deviation of the image carriers from the preset rotational phase state is within an allowable value range. If any, perform phase adjustment control at all Lasso Instead, all the image carriers are stopped at the same time irrespective of the set stop position of each image carrier, so that all the image carrier rotation operations are the same and the transfer carrier that is in contact with the image carrier is And the mutual abrasion is reduced.
Further, as compared with the conventional apparatus that always performs the phase adjustment control, useless rotation of the image carrier can be prevented as much as possible, and not only can the rotation time of the image carrier be shortened, but also the life of the image carrier can be prolonged. It is also very useful for energy saving.
[0080]
Third summary According to this method, different controls need not be performed for each of the image carriers, so that not only the control is simplified, but also the useless rotation of the image carrier is minimized as compared with a conventional apparatus that always performs phase adjustment control. This not only prevents the rotation time of the image carrier and shortens the life of the image carrier, but also greatly saves energy.
[0081]
Fourth summary According to the above, when the occurrence of the color shift is conspicuous, the allowable value of the phase shift amount can be changed, and by making it smaller than the phase adjustment unit amount (preferably 位相 or less), the shift of the rotational phase state can be reduced. A large deviation can be prevented, and the phase matching control can be set according to the status of the apparatus.
[0082]
Fifth summary According to the above, when a state where the color shift is conspicuous with the set allowable value occurs, the allowable value can be changed, so that the criterion of the phase shift can be strict, and the color shift occurrence trouble can be prevented. Can be prevented.
In addition, the allowable value can be increased in a range where the occurrence of color shift is not conspicuous, the criterion for determining the phase shift can be lowered, the phase adjustment control of the image holder can be reduced as much as possible, and the useless rotation operation of the image carrier Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an operational explanatory view showing a side cross section of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operational explanatory view of a plurality of photosensitive drums arranged in parallel according to an embodiment of the present invention in a phase matching state.
FIG. 3 is an operational explanatory diagram illustrating an overlapping state of images on a plurality of photosensitive drums according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of phase control of a plurality of arranged photosensitive drums according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a time chart of an output signal of a sensor for detecting a shift angle of a plurality of photosensitive drums according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation panel of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an operation panel of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart for determining whether to perform phase control of the photosensitive drum according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an operational explanatory diagram of a conventional plurality of photosensitive drums arranged in parallel in a phase matching state.
[Explanation of symbols]
1 Image forming apparatus
216 Transfer belt
222a-222d photosensitive drum
M motor
Q fiducial mark
CON control unit
G1-G4 drive gear
S1 to S4 sensor

Claims (5)

複数の像担持体と、
前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、
前記像担持体が回転しているときに前記各像担持体の回転状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出信号に基づいて前記駆動手段を制御することで、前記像担持体を予め設定された回転位相状態に停止させる位相合わせ手段とを有し、
前記検出手段の検出信号が所定のタイミングに対し予め設定した許容値以上のずれを生じた場合には前記位相合せ手段を実行し、該ずれが該許容値を超えない場合には前記位相合わせ手段を実行せず、
位相合わせ停止制御の実行を判断する基準となる前記許容値は、夫々の像担持体の停止位置を予め設定する位相調整単位量とは別に設けられ、該位相調整単位量よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image carriers,
Driving means for driving the image carrier to rotate,
Detection means for detecting the rotation state of each image carrier when the image carrier is rotating,
By controlling the driving unit based on the detection signal of the detection unit, the image carrier has a phase matching unit to stop the image carrier in a preset rotation phase state,
When the detection signal of the detecting means is generated an allowable value or more shift preset for a given timing running means was I the phase case, when the deviation does not exceed the permissible value the phase Without performing the matching means ,
The permissible value serving as a criterion for determining the execution of the phase adjustment stop control is provided separately from a phase adjustment unit amount for presetting a stop position of each image carrier, and is smaller than the phase adjustment unit amount. Image forming apparatus.
前記検出手段の検出信号が所定のタイミングに対し予め設定した許容値を超えないずれである場合には、前記位相合わせ手段を実行せずに、全ての像担持体の回転を同時に停止させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。If the detection signal of the detection unit does not exceed a predetermined allowable value with respect to a predetermined timing, the rotation of all the image carriers is stopped at the same time without executing the phase adjustment unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein: 複数の像担持体を同時に停止させる場合には、所定の像担持体の検出信号に基づいて全ての像担持体を停止させることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein when stopping a plurality of image carriers at the same time, all the image carriers are stopped based on a detection signal of a predetermined image carrier. 前記許容値は、前記位相調整単位量の1/2以下であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the allowable value is equal to or less than 1/2 of the phase adjustment unit amount . 位相合わせ停止制御の実行を判断する基準となる前記許容値は、変更可能であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the allowable value serving as a criterion for determining execution of the phase adjustment stop control is changeable.
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