(57)【要約】【課題】画像形成装置のユーザビリティを維持しつつ、色ずれ補正用のトナー像を形成することなく色ずれ補正用の静電潜像を用いて色ずれ補正を行うための技術を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、感光ドラムにそれぞれ色ずれ補正用の静電潜像パターンを形成し、当該静電潜像パターンが感光ドラム上で、特定のプロセスユニットに対向する位置に移動するまでの移動時間を、画像形成部ごとに測定する。画像形成装置は、更に、測定した移動時間に基づき、次回の色ずれ補正において、各色の色ずれ補正用の静電潜像が検出位置で検出されるタイミングが画像形成部ごとに異なるタイミングとなるよう、各色の色ずれ補正用の静電潜像の形成開始タイミングを制御する。【選択図】図８
2014115346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される感光体と、前記感光体の周囲に近接して配置され、前記感光体に作用するプロセス手段と、前記感光体上に光を照射して前記感光体上に静電潜像を形成する光照射手段とをそれぞれが備え、それぞれ異なる色の画像を前記感光体上に形成する複数の画像形成手段と、
複数の前記プロセス手段に対応して設けられ、複数の前記プロセス手段に対する電源として機能する電源手段と、
前記複数の画像形成手段に対して共通して設けられ、前記感光体上に形成された色ずれ補正用の静電潜像が、前記プロセス手段に対向する位置に相当する検出位置を通過する際に生じる前記電源手段の出力の変化に応じて、前記色ずれ補正用の静電潜像が前記検出位置に到達したタイミングを検出する検出手段と、
前記光照射手段を制御し、前記色ずれ補正用の静電潜像の形成を開始したタイミングから、前記検出手段によって検出されたタイミングまでの時間を移動時間として、前記複数の画像形成手段のそれぞれについて測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された移動時間に基づき、前記検出手段によって各色の前記色ずれ補正用の静電潜像が検出されるタイミングが前記複数の画像形成手段のそれぞれについて異なるタイミングとなるように、各色の前記色ずれ補正用の静電潜像の形成を開始するタイミングを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、複数の色のうち第１色に対応する前記移動時間と、第２色に対応する前記移動時間との差分値が、予め設定された基準値に近づくように前記複数の画像形成手段を制御することで、色ずれを補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検出手段は、
前記電源手段が対応する前記プロセス手段に出力する出力電流を検出し、検出した電流を電圧に変換して出力する電流検出回路と、
前記電流検出回路からの出力電圧と所定の閾値電圧とを比較する比較器と
を備え、前記比較器による前記出力電圧と前記閾値電圧との比較結果に基づいて、前記色ずれ補正用の静電潜像が前記検出位置に到達したタイミングを検出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電流検出回路からの出力電圧に対して、当該出力電圧の少なくとも直流成分を除去するフィルタリングを行うハイパスフィルタを更に備え、
前記比較器は、前記ハイパスフィルタによってフィルタリングが行われた前記出力電圧と、前記閾値電圧とを比較する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記複数の画像形成手段のそれぞれについて、前記光照射手段によって前記感光体上に連続する複数の前記色ずれ補正用の静電潜像を形成させるとともに、連続する複数の前記色ずれ補正用の静電潜像のうち、最初の色ずれ補正用の静電潜像の、前記感光体の搬送方向に沿った長さを、後続する色ずれ補正用の静電潜像よりも長くする
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記複数の画像形成手段のそれぞれについて、前記感光体が１回転する期間にわたって、前記光照射手段によって前記感光体上に連続する複数の前記色ずれ補正用の静電潜像を形成させ、複数の前記色ずれ補正用の静電潜像に対応して得られる複数の前記差分値を平均化した値が、前記予め設定された基準値に近づくように前記複数の画像形成手段を制御することで、色ずれを補正する
ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記感光体が１回転する期間内に、前記複数の画像形成手段にそれぞれ対応する複数の前記色ずれ補正用の静電潜像を、前記光照射手段によって前記感光体上に形成させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
無端状ベルトに形成されたトナーパターンを検出するセンサと、
前記複数の画像形成手段によって形成された、色ずれ補正用のトナーパターンを前記無端状ベルトに転写させ、前記センサによる前記トナーパターンの検出結果に基づいて前記複数の画像形成手段を制御することで色ずれを補正する補正手段と、
前記補正手段による補正後に、前記測定手段によって前記測定を実行させ、前記測定手段によって測定された、前記第１色に対応する前記移動時間と、前記第２色に対応する前記移動時間との差分値を、前記基準値として設定する設定手段と
を更に備えることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記プロセス手段は、
前記感光体を帯電させる帯電手段、前記静電潜像をトナーで現像して前記感光体にトナー像を形成するために、前記静電潜像にトナーを付着させる現像手段、または、前記感光体に形成されたトナー像を無端状ベルトに転写させる転写手段であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記無端状ベルトは、
前記複数の画像形成手段によって形成された前記複数の色の画像が複数の前記感光体から重ね合わせて転写され、マルチカラー画像が形成される中間転写ベルト、または、前記複数の画像形成手段によって形成された前記複数の色の画像が複数の前記感光体から重ね合わせて転写される記録媒体を搬送する記録媒体搬送ベルトであることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、
前記光照射手段が前記感光体に光を照射するタイミングを制御するか、または、前記感光体の回転速度を制御することによって、色ずれを補正することを特徴とする請求項２、６及び８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記電源手段は、複数の前記プロセス手段に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記色ずれ補正用の静電潜像を形成する時間、及び、前記複数の色のうち第１色に対応する前記移動時間と、第２色に対応する前記移動時間との差分値に基づき、各色の前記色ずれ補正用の静電潜像の形成を開始するタイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、高速に印刷するために、各色の画像形成部を独立して有した、いわゆるタンデム方式が知られている。タンデム方式の画像形成装置では、各色の画像形成部から順次中間転写ベルトに画像を重ね合わせて転写し、更に中間転写ベルトから記録媒体に一括して画像を転写することによって、記録媒体に画像を形成する。
【０００３】
このような画像形成装置では、画像形成部の機械的要因により、画像を重ね合わせて転写した際に、各色の画像の位置が相互にずれる色ずれ（位置ずれ）が生じる可能性がある。特に、各画像形成部が、それぞれ独立してレーザスキャナ（光学走査装置）と感光ドラムとを有する場合に、レーザスキャナと感光ドラムとの位置関係が画像形成部ごとに異なると、色ずれが生じる可能性がある。これは、感光ドラム上のレーザの走査位置について同期が取れなかった場合に起こりうる。
【０００４】
このような色ずれを補正するために、一般に、画像形成装置では、色ずれ補正制御が行なわれている。特許文献１では、感光ドラムから像担持体（中間転写ベルト等）に各色の検出用トナー像を転写し、検出用トナー像の、主走査方向及び搬送方向の相対位置を、光学センサを用いて検出するとともに、検出結果に基づいて色ずれ補正制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２３４６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述のように、検出用トナー像を光学センサで検出することによって色ずれ補正制御を行う場合、感光ドラムから像担持体（中間転写ベルト）に、色ずれ補正制御に用いる検出用トナー像（１００％濃度）を転写する。この場合、色ずれ補正制御の後に、転写した検出用トナー像のクリーニング等が必要となるため、画像形成装置のユーザビリティを低下させてしまう。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本発明は、画像形成装置のユーザビリティを維持しつつ、色ずれ補正用のトナー像を形成することなく色ずれ補正用の静電潜像を用いて色ずれ補正を行うための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、例えば、画像形成装置として実現できる。本発明の一態様の係る画像形成装置は、回転駆動される感光体と、感光体の周囲に近接して配置され、感光体に作用するプロセス手段と、感光体上に光を照射して感光体上に静電潜像を形成する光照射手段とをそれぞれが備え、それぞれ異なる色の画像を感光体上に形成する複数の画像形成手段と、複数のプロセス手段に対応して設けられ、複数のプロセス手段に対する電源として機能する電源手段と、複数の画像形成手段に対して共通して設けられ、感光体上に形成された色ずれ補正用の静電潜像が、プロセス手段に対向する位置に相当する検出位置を通過する際に生じる電源手段の出力の変化に応じて、色ずれ補正用の静電潜像が検出位置に到達したタイミングを検出する検出手段と、光照射手段を制御し、色ずれ補正用の静電潜像の形成を開始したタイミングから、検出手段によって検出されたタイミングまでの時間を移動時間として、複数の画像形成手段のそれぞれについて測定する測定手段と、測定手段によって測定された移動時間に基づき、検出手段によって各色の色ずれ補正用の静電潜像が検出されるタイミングが複数の画像形成手段のそれぞれについて異なるタイミングとなるように、各色の色ずれ補正用の静電潜像の形成を開始するタイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成装置のユーザビリティを維持しつつ、色ずれ補正用のトナー像を形成することなく色ずれ補正用の静電潜像を用いて色ずれ補正を行うための技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るタンデム方式（４ドラム系）の画像形成装置の構成例を示す図。
【図２Ａ】第１の実施形態に係る高圧電源装置の構成例を示す図。
【図２Ｂ】第１の実施形態に係る高圧電源装置における帯電高圧電源回路及び電流検出回路を含む回路構成例を示す図。
【図２Ｃ】第１の実施形態に係るエンジン制御部５４が有する機能ブロックを示すブロック図。
【図３Ａ】、
【図３Ｂ】、
【図３Ｃ】第１の実施形態に係る画像形成装置において実行される、基準値生成処理の手順を示すフローチャート。
【図４】中間転写ベルト上に形成される色ずれ補正用のトナーパターンの一例、及び感光ドラムに形成される静電潜像の一例を示す図。
【図５】電流検出回路によって出力される検出電圧の一例を示すグラフと、静電潜像にトナーが付着していない場合及び付着していない場合の、感光ドラムの表面電位の変化を示す図。
【図６】第１の実施形態に係る基準値生成処理に対応した、画像形成装置の動作のタイミングを示すタイミングチャート。
【図７Ａ】、
【図７Ｂ】、
【図７Ｃ】第１の実施形態に係る画像形成装置において実行される、色ずれ補正制御の手順を示すフローチャート。
【図８】第１の実施形態に係る色ずれ補正制御に対応した、画像形成装置の動作のタイミングを示すタイミングチャート。
【図９】第２の実施形態に係る高圧電源装置における帯電高圧電源回路及び電流検出回路を含む回路構成例を示す図。
【図１０】ハイパスフィルタによってフィルタリングされた、電流検出回路の出力電圧の一例を示す図。
【図１１】第２の実施形態に係る基準値生成処理に対応した、画像形成装置の動作のタイミングを示すタイミングチャート。
【図１２】第２の実施形態に係る色ずれ補正制御に対応した、画像形成装置の動作のタイミングを示すタイミングチャート。
【図１３】第３の実施形態に係る基準値生成処理に対応した、画像形成装置の動作のタイミングを示すタイミングチャート。
【図１４】第３の実施形態に係る色ずれ補正制御に対応した、画像形成装置の動作のタイミングを示すタイミングチャート。
【図１５】ハイパスフィルタによってフィルタリングされた、電流検出回路の出力電圧の一例を示す図。
【図１６】変形例に係る高圧電源装置における帯電高圧電源回路及び電流検出回路を含む回路構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１２】
［第１の実施形態］
＜画像形成装置の全体構成＞
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、タンデム方式（４ドラム系）の画像形成装置１０の構成を示している。
【００１３】
画像形成装置１０では、まず、ピックアップローラ１３によって搬送路上に給紙された記録媒体１２は、レジストセンサ１１１によってその先端が検出される。その後、記録媒体１２の先端が搬送ローラ対１４及び１５を少し通過した位置に達すると、記録媒体１２の搬送が一時的に停止される。
【００１４】
スキャナユニット２０ａ〜２０ｄは、反射ミラー及びレーザダイオード（発光素子）等を含み、回転駆動される感光体の一例である感光ドラム２２ａ〜２２ｄに対してレーザ光２１ａ〜２１ｄをそれぞれ照射する。この時、感光ドラム２２ａ〜２２ｄは、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄによって予め帯電されている。各帯電ローラ２３ａ〜２３ｄには、例えば−１２００Ｖの電圧が印加されている。帯電ローラ２３ａ〜２３ｄは、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面が例えば−７００Ｖの電位（以下、「バックグラウンド電位」と称する。）となるよう、感光ドラム２２ａ〜２２ｄをそれぞれ帯電させている。なお、本実施形態で、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄは、帯電手段の一例である。
【００１５】
帯電した感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面にレーザ光２１ａ〜２１ｄが照射されると、照射された箇所の電位が、−７００Ｖから例えば−１００Ｖに変化する。このような感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面の電位をレーザ光２１ａ〜２１ｄによって変化させることによって、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面に静電潜像を形成する。このように、スキャナユニット２０ａ〜２０ｄは、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ（感光体）に光を照射して当該観光ドラムに静電潜像を形成する光照射手段の一例である。
【００１６】
現像スリーブ２４ａ〜２４ｄは、例えば−３５０Ｖの電圧が印加されることによって、現像器２５ａ〜２５ｄから感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面にそれぞれトナーを供給する。これにより、現像スリーブ２４ａ〜２４ｄは、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面に形成されている静電潜像にトナー（現像剤）を付着させる。その結果、静電潜像が現像され、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面にトナー像（現像剤像）が形成される。なお、現像器２５ａ〜２５ｄには、それぞれ異なる色のトナーが収容されており、例えば、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、及びブラック（Ｂｋ）色のトナーがそれぞれ収容されている。したがって、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面には、それぞれＹ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢｋ色のトナー像がそれぞれ形成される。このように、各参照符号の英文字ａはＹ色、ｂはＭ色、ｃはＣ色、ｄはＢｋ色にそれぞれ対応している。なお、本実施形態で、現像スリーブ２４ａ〜２４ｄは、現像手段の一例である。
【００１７】
１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、例えば＋１０００Ｖの正電圧を出力し、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上に形成されている各色のトナー像を、中間転写ベルト３０（の表面）に転写させる。なお、感光ドラム２２ａ〜２２ｄに形成されている複数の色のトナー像は、中間転写ベルト３０に順次、重ね合わせて転写される。その結果、中間転写ベルト３０に、マルチカラーのトナー像（マルチカラー画像）が形成される。なお、本実施形態で、１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、転写手段の一例である。
【００１８】
以下では、スキャナユニット２０、感光ドラム２２、帯電ローラ２３、現像スリーブ２４、現像器２５、及び１次転写ローラ２６等の、各色のトナー像の形成に直接的に関連する部材群を、それぞれ「画像形成部」と称する。（画像形成部には、スキャナユニット２０が含まれない場合もありうる。）画像形成装置１０は、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢｋ色のトナー像をそれぞれ形成するための４つの画像形成部を備えている。なお、添え字ａ〜ｄを省略して部材の名称を記載した場合、４つの画像形成部のそれぞれを示すものとする。４つの画像形成部は、それぞれ異なる色の画像を感光ドラム２２（感光体）に形成する複数の画像形成手段の一例である。
【００１９】
また、感光ドラム２２の周囲に近接して配置され、画像形成のために感光ドラム２２に作用する部材を、「プロセスユニット」と称する。帯電ローラ２３、現像スリーブ２４及び１次転写ローラ２６は、プロセスユニット（プロセス手段）の一例である。プロセスユニットには、このように、複数種類の部材のそれぞれが対応付けられうる。
【００２０】
中間転写ベルト３０は、ローラ３１、３２及び３３によって回転駆動される無端状ベルトである。感光ドラム２２ａ〜２２ｄから中間転写ベルト３０上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３０の回転（矢印５０の方向への周面の移動）に伴って、２次転写ローラ２７が設けられた位置（２次転写位置）へ搬送される。中間転写ベルト３０上のトナー像が２次転写位置に搬送されるタイミングに合わせて、一時的に停止されていた記録媒体１２の搬送が再開される。２次転写位置にトナー像が到達するタイミングに記録媒体１２も２次転写位置に到達するように、記録媒体１２は搬送される。２次転写位置では、２次転写ローラ２７によって中間転写ベルト３０から記録媒体１２上にトナー像が転写される。なお、中間転写ベルト３０上のトナー像の搬送方向（矢印５０の方向）において、感光ドラム２２ａ〜２２ｄに対して下流側には、中間転写ベルト３０上に形成されたトナー像（トナーパターン）を検出する検出センサ４０が設けられている。検出センサ４０は、後述するように、複数の色のトナー像の重ね合わせの際に生じる色ずれ（位置ずれ）の検出及び補正のために用いられる。
【００２１】
その後、記録媒体１２は、定着ローラ対１６及び１７が設けられた位置まで搬送路上を搬送される。定着ローラ対１６及び１７は、記録媒体１２上に転写されているトナー像に熱及び圧力を加えることによって、トナー像を記録媒体１２上に定着させる。定着後の記録媒体１２は、画像形成装置１０の外部へ排出（出力）される。
【００２２】
ここで、２次転写ローラ２７によって中間転写ベルト３０から記録媒体１２へ転写されず、中間転写ベルト３０上に残留したトナーは、クリーニングブレード３５によって廃トナー容器３６に回収される。
【００２３】
なお、本実施形態では、感光ドラム２２に光照射を行う光学系として、スキャナユニット２０を採用しているが、それのみに限定されず、同様に色ずれが生じうるという観点から、例えば、ＬＥＤアレイを採用してもよい。また、本実施形態では、画像形成装置１０は、中間転写ベルト３０を備えた画像形成装置であるが、その他の方式の画像形成装置であってもよい。例えば、画像形成装置１０は、記録媒体搬送ベルト（無端状ベルト）を備え、各感光ドラム２２上に形成されたトナー像を、当該記録媒体搬送ベルトによって搬送される記録媒体に直接転写する方式を採用した画像形成装置であってもよい。この場合、記録媒体搬送ベルトは、複数の画像形成部によって形成された複数の色のトナー像が複数の感光ドラム２２から重ね合わせて転写される記録媒体を搬送する。更に、色ずれ検出用のトナーパターンを用いて色ずれ補正を行う際には、中間転写ベルト３０の代わりに、記録媒体搬送ベルト上に当該トナーパターンを形成し、当該トナーパターンをセンサ（検出センサ４０等）で検出すればよい。
【００２４】
＜高圧電源装置の構成＞
次に、図２Ａを参照して、画像形成装置１０における高圧電源装置の構成について説明する。図２Ａに示す高圧電源回路装置は、帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄ、現像高圧電源回路４４ａ〜４４ｄ、１次転写高圧電源回路４６ａ〜４６ｄ、及び２次転写高圧電源回路４８を備えている。
【００２５】
帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄは、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに電圧を印加することで、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面にバックグラウンド電位を形成し、レーザ光の照射によって静電潜像を形成可能な状態にする。現像高圧電源回路４４ａ〜４４ｄは、現像スリーブ２４ａ〜２４ｄに電圧を印加することで、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの静電潜像にトナーを載せ、トナー像を形成させる。１次転写高圧電源回路４６ａ〜４６ｄは、１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄに電圧を印加することで、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上のトナー像を中間転写ベルト３０に転写させる。２次転写高圧電源回路４８は、２次転写ローラ２７に電圧を印加することで、中間転写ベルト３０上のトナー像を記録媒体１２へ転写させる。
【００２６】
本実施形態では、帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄに対して、共通の電流検出回路４９が接続されている。電流検出回路４９は、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに流れる電流（出力電流６９ａ〜６９ｄ）を検出し、検出した電流を電圧に変換して検出電圧５６として出力する回路である。感光ドラム２２上に形成された静電潜像が、感光ドラム２２の回転に伴って移動して、帯電ローラ２３に対向する位置を通過する際には、帯電ローラ２３に流れる電流が変化する。その際、電流検出回路４９から出力される検出電圧５６に基づいて、帯電ローラ２３に流れる電流の変化を検出可能である。また、帯電ローラ２３に流れる電流の変化（検出電圧５６の変化）から、感光ドラム２２上に形成された静電潜像が帯電ローラ２３に対向する位置を通過したこと及びそのタイミングを検出できる。即ち、静電潜像が帯電ローラ２３に対向する位置に到達したタイミングを検出でき、当該タイミングは、本実施形態では静電潜像の検出タイミングに相当する。
【００２７】
＜帯電高圧電源回路及び電流検出回路の構成＞
次に、図２Ｂを参照して、図２Ａの高圧電源装置における帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄ及び電流検出回路４９を含む回路構成例について説明する。なお、本実施形態では、帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄは、複数のプロセスユニットに対応して設けられ、複数のプロセスユニットに対する電源として機能する電源手段の一例である。なお、本実施形態では、複数のプロセスユニットに対する電源として機能する電源手段が、複数のプロセスユニットに対応して複数設けられている例について説明するが、必ずしも複数の電源手段が設けられている必要はない。例えば、複数のプロセスユニットに対して、共通する帯電高圧電源回路（電源手段）が設けられてもよい。
【００２８】
図２Ｂに示す帯電高圧電源回路４３ａにおいて、変圧器６２ａは、駆動回路６１ａによって生成される交流信号の電圧振幅を、数十倍に昇圧する。ダイオード６４ａ、６５ａ及びコンデンサ６３ａ、６６ａによって構成される整流回路５１ａは、変圧器６２ａによって昇圧された交流信号を、負の直流電圧に整流及び平滑し、出力端子５３ａに出力する。比較器６０ａは、検出抵抗６７ａ、６８ａによって分圧した出力端子５３ａの電圧と、エンジン制御部５４によって設定された電圧設定値５５ａとが等しくなるよう、駆動回路６１ａの出力電圧を制御する。ここで、出力端子５３ａは帯電ローラ２３ａに接続されているので、出力される負の直流電圧によって、接地点から感光ドラム２２ａ及び帯電ローラ２３ａを経由して、出力電流６９ａが流れる。なお、帯電高圧電源回路４３ｂ〜４３ｄについては、帯電高圧電源回路４３ａと同様の構成を有し、かつ同様に動作するため、末尾の英文字のみが異なる同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
電流検出回路４９は、変圧器６２ａ〜６２ｄの２次側回路５２ａ〜５２ｄと接地点５７との間に挿入されている。このため、出力電流６９ａ〜６９ｄは、２次側回路５２ａ〜５２ｄを通った後に重畳され、全て電流検出回路４９に流れ込む。ここで、オペアンプ７０の入力端子は、インピーダンスが高く、電流がほとんど流れないので、出力電流６９ａ〜６９ｄを重畳して得られる電流は、ほぼ全て抵抗７１に流れる。また、オペアンプ７０の反転入力端子は、抵抗７１を介して出力端子と接続されている（負帰還されている）ので、非反転入力端子に接続されている基準電圧７３に仮想接地される。これにより、抵抗７１を介して流れる電流が変化すると、オペアンプ７０の反転入力端子ではなく、オペアンプ７０の出力端子の検出電圧５６が変化する。言い換えれば、オペアンプ７０の出力端子からは、出力電流６９ａ〜６９ｄを重畳して得られる電流に比例した検出電圧５６が出力される。なお、コンデンサ７２は、オペアンプ７０の反転入力端子を安定させるためのものである。
【００３０】
また、比較器（コンパレータ）７４の反転入力端子には検出電圧５６が入力され、比較器７４の非反転入力端子には閾値電圧７５（所定の閾値電圧Ｖｒｅｆ）が入力される。比較器７４は、検出電圧５６と閾値電圧７５とを比較し、その比較結果として、二値化された検出電圧７６をエンジン制御部５４に出力する。具体的には、検出電圧５６が閾値電圧７５を下回った場合、比較器７４の出力はＨｉ（ハイレベル）になり、Ｈｉの電圧がエンジン制御部５４に入力される。一方、検出電圧５６が閾値電圧７５以上の場合、比較器７４の出力はＬｏ（ローレベル）になり、Ｌｏの電圧がエンジン制御部５４に入力される。
【００３１】
閾値電圧７５は、色ずれ補正用の静電潜像がプロセスユニット（帯電ローラ２３ａ）に対向する位置を通過する際の検出電圧５６の極小値と、通過前の検出電圧５６の値との間の値に設定される。ここで、プロセスユニットに対向する位置を、静電潜像を検出するための「検出位置」と定義する。図５を用いて後述するように、本実施形態では、感光ドラム２２ａ上に形成された静電潜像が検出位置を通過する際に、電流検出回路４９から出力される検出電圧５６に立ち下がりと立ち上がりが生じる。これにより、検出電圧５６が閾値電圧７５をまたいで変化することで、検出電圧７６のレベルが変化し（Ｈｉ→Ｌｏ、Ｌｏ→Ｈｉ）、エンジン制御部５４によって検出電圧５６の立ち下がりと立ち上がりとが検出されることになる。本実施形態では、エンジン制御部５４は、検出電圧７６に基づいて、検出電圧５６の立ち上がり（エッジ）の検出タイミングと立ち下がり（エッジ）の検出タイミングとの中間のタイミングを、静電潜像の検出タイミングとして特定する。なお、本実施形態で用いる方法には限定されず、例えば、検出電圧５６の立ち上がりタイミングまたは立ち下がりタイミングそのものを、静電潜像の検出タイミングとして特定してもよい。
【００３２】
検出電圧７６は、電流検出回路４９による、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄ（及び感光ドラム２２ａ〜２２ｄ）に流れる電流（出力電流６９ａ〜６９ｄ）の検出結果を示す電流検出信号に相当する。エンジン制御部５４は、この電流検出信号に基づいて、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上（感光体上）に形成された静電潜像が、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに対向する位置（検出位置）を通過するタイミングを検出する。即ち、エンジン制御部５４は、色ずれ補正用の静電潜像が検出位置を通過する際に生じる、帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄから帯電ローラ２３ａ〜２３ｄ（プロセスユニット）への出力の変化から、当該静電潜像が検出位置に到達したタイミングを検出する。また、エンジン制御部５４は、比較器７４による検出電圧（電流検出回路４９からの出力電圧）５６と閾値電圧７５との比較結果に基づいて、色ずれ補正用の静電潜像が検出位置に到達したタイミングを検出する。このように、本実施形態においてエンジン制御部５４は検出手段の一例として機能するととともに、電流検出回路４９及び比較器７４も検出手段に含まれうる。
【００３３】
＜エンジン制御部５４のハードウェア構成＞
次に、エンジン制御部５４の構成について説明する。図２Ｂに示すように、エンジン制御部５４は、ＣＰＵ８１、ＡＳＩＣ８２、ＲＡＭ８３及びＥＥＰＲＯＭ８４を備え、画像形成装置１０の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８３を主メモリ及びワークエリアとして利用し、ＥＥＰＲＯＭ８４に格納されている各種制御プログラムをＲＡＭ８３に読み出して実行することによって、上述したエンジン機構部を制御する。ＡＳＩＣ８２は、ＣＰＵ８１からの指示に基づいて、各種プリントシーケンスにおいて、例えば各モータの制御、現像バイアスの高圧電源制御等を行う。なお、ＣＰＵ８１の機能の一部または全てをＡＳＩＣ８２が実行してもよい。また逆に、ＡＳＩＣ８２の機能の一部または全てをＣＰＵ８１が実行してもよい。またエンジン制御部５４の機能の一部を、エンジン制御部５４に相当するような他のハードウェアに実行させてもよい。
【００３４】
図２Ｃは、エンジン制御部５４が有する機能ブロックを示すブロック図である。図２Ｃにおいて、エンジン制御部５４は、パッチ形成部８７、プロセスユニット制御部８８及び色ずれ補正制御部８９を、機能ブロックとして備えている。また、エンジン制御部５４に接続されているセンサ８５及びアクチュエータ８６は、画像形成装置１０が備えるハードウェアを示している。
【００３５】
センサ８５は、レジストセンサ１１１や電流検出回路４９等の、画像形成装置１０が備える各種のセンサ類に対応している。アクチュエータ８６は、ドラムの駆動モータや現像スリーブの離間モータ等の、画像形成装置１０が備える各種のアクチュエータ類に対応している。エンジン制御部５４は、センサ８５から得た情報に基づいて、アクチュエータ８６を制御することによって、各種の処理を行う。例えば、アクチュエータ８６は、現像スリーブ２４ａ〜２４ｄを感光ドラム２２ａ〜２２ｄから離隔させるためのカムを駆動する駆動源として機能する。
【００３６】
パッチ形成部８７は、スキャナユニット２０ａ〜２０ｄを制御することで、後述する静電潜像パターン（潜像マーク）を感光ドラム２２ａ〜２２ｄのそれぞれの表面に形成させる。プロセスユニット制御部８８は、図３Ａ乃至図３Ｃ等を用いて後述するように、静電潜像に基づく基準値生成処理及び色ずれ補正制御のための、静電潜像の形成及び検出時に、各プロセスユニットの動作及び設定を制御する。色ずれ補正制御部８９は、検出電圧７６によって検出されるタイミングに基づいて、後述する計算方法によって、色ずれ補正量に対応する値を算出し、算出した値の反映とを行うことで、色ずれ補正制御を行う。
【００３７】
なお、上述の説明は、エンジン制御部５４の機能を実現する上で、どのようなハードウェアで実現するのかを限定するものではない。上述のエンジン制御部５４の機能は、ＣＰＵ８１、ＡＳＩＣ８２、及びその他のハードウェア等、いずれのハードウェアによって実現されてもよいし、機能を実現するための処理を各ハードウェアに分配して実行してもよい。
【００３８】
＜色ずれ補正制御全体の手順＞
次に、画像形成装置１０によって実行される、本実施形態に係る色ずれ補正制御について説明する。
【００３９】
まず、エンジン制御部５４は、色ずれ補正制御における目標となる基準値を生成する基準値生成処理を実行する。なお、この基準値は、基準値生成処理によって得るのではなく、例えばＥＥＰＲＯＭ８４（図２Ｂ）に予め記憶されていればよい。エンジン制御部５４は、ＥＥＰＲＯＭ８４を適宜参照して、上述の色ずれ補正制御を実行すればよい。この場合、基準値には、画像形成装置１０の設計段階または製造段階における測定によって予め定められた基準値が用いられうる。
【００４０】
エンジン制御部５４は、基準値生成処理において、まず、トナー像による色ずれ検出用のトナーパターン（トナーマーク）を中間転写ベルト３０上に形成させ、検出センサ４０によるトナーパターンの検出結果に基づいて色ずれ補正を行う。これにより、エンジン制御部５４は、当該装置の状態を、色ずれ量を少なくとも小さくした状態（基準状態）とする。次に、エンジン制御部５４は、基準状態において、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上に色ずれ補正用の静電潜像（静電潜像パターン）を形成させる。更に、エンジン制御部５４は、形成された静電潜像が、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの回転に伴って、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに対向する位置（検出位置）に移動するまでの移動時間を、各画像形成部（各色）について測定する。当該測定は、帯電電流（電流検出回路４９によって検出される電流）の変化を検出することによって行われる。エンジン制御部５４は、当該測定の結果に基づいて、その後に実行する色ずれ補正制御のための基準値を生成及び設定する。
【００４１】
その後、エンジン制御部５４は、特定のタイミング（例えば、連続印刷等に起因して画像形成装置１０内の温度が変化した際）に、再度、色ずれ補正用の静電潜像（静電潜像パターン）を形成し、上記と同様の測定を実行することで、色ずれ補正制御を実行する。具体的には、エンジン制御部５４は、色ずれ補正用の静電潜像の、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上への形成を開始したタイミングから、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの回転に伴って当該静電潜像が検出位置に移動するタイミング（即ち、検出位置で検出されるタイミング）までの時間を移動時間として、各画像形成部（各色）について測定する。更に、エンジン制御部５４は、Ｙ色（基準色）に対応する移動時間と、他の色に対応する移動時間との差分値を算出する。ここで、今回の測定で得られた差分値の、基準値からのずれ（変化）は、色ずれ量を反映したものとなる。したがって、エンジン制御部５４は、画像形成（印刷）の実行時には、算出した差分値が、設定されている基準値に近づくように複数の画像形成部を制御することで、色ずれを補正する。
【００４２】
本実施形態では、エンジン制御部５４は、スキャナユニット２０ａ〜２０ｄがレーザ光２１ａ〜２１ｄを感光ドラム２２ａ〜２２ｄに照射するタイミング（光照射タイミング）を調整（制御）することで、色ずれ補正を行う。なお、色ずれ補正のための画像形成部の制御については、上述のような、光照射タイミングの制御に限定されない。例えば、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの回転速度の制御、スキャナユニット２０ａ〜２０ｄのそれぞれに含まれる反射ミラー等の（機械的な）位置調整を行うことによって、色ずれ補正を行ってもよい。
【００４３】
＜基準値生成処理＞
まず、図３Ａ乃至図３Ｃに示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る基準値生成処理について説明する。
【００４４】
（トナーパターンに基づく色ずれ補正の手順）
Ｓ３０１で、エンジン制御部５４は、画像形成部に中間転写ベルト３０上に色ずれ検出用のトナーパターン（色ずれ補正用のトナー像）を形成させる。ここで、図４は、色ずれ検出用のトナーパターンが中間転写ベルト３０上に形成される様子を示している。
【００４５】
図４（Ａ）において、トナーパターン４００及び４０１は、用紙搬送方向（副走査方向）の色ずれ量を検出するために用いられ、副走査方向に沿ったラインとして形成されている。トナーパターン４０２及び４０３は、用紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）の色ずれ量を検出するために用いられ、主走査方向及び副走査方向に対して４５度傾いたラインとして形成されている。また図４（Ａ）において、ｔｓｆ１〜４、ｔｍｆ１〜４、ｔｓｒ１〜４、及びｔｍｒ１〜４は、各トナーパターンの検出タイミングを示し、矢印５０は、中間転写ベルト３０の周面の移動方向を示す。なお、色ずれ補正用のトナーパターン（トナー像）の検出には、トナー像に光を照射した際の反射光を受光して、受光光量に応じた電圧を出力する光学センサ（検出センサ４０）を適用することができる。
【００４６】
まず、副走査方向に関して、中間転写ベルト３０の周面の移動速度をｖ［ｍｍ／ｓ］、Ｙ色を基準色する。また、用紙搬送方向の色ずれ量の検出用のトナーパターン４００及び４０１における、Ｍ色、Ｃ色及びＢｋ色のパターンのそれぞれとＹ色（基準色）のパターンとの間の理論距離を、それぞれｄｓＭ、ｄｓＣ、ｄｓＢｋとする。例えば、Ｙ色を基準色とした場合のＭ色の色ずれ量δｅｓＭは、以下の式（１）で求められる。
δｅｓＭ＝ｖ×｛（ｔｓｆ２−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ２−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＭ
（１）
なお、Ｃ色及びＢｋ色の色ずれ量δｅｓＣ及びδｅｓＢｋも、同様に求められる。
【００４７】
また、主走査方向に関して、図４（Ａ）において、矢印５０に沿って左右それぞれのトナーパターンについての、各色の色ずれ量をδｅｍｆ及びδｅｍｒとする。例えば、δｅｍｆに関して、Ｙ色を基準色とした場合のＭ色（左側）の色ずれ量δｅｍｆＭは、以下の式（２）で求められる。
δｅｍｆＭ＝ｖ×｛（ｔｍｆ２−ｔｓｆ２）−（ｔｍｆ１−ｔｓｆ１）｝        （２）
なお、Ｃ色及びＢｋ色（左側）の色ずれ量δｅｍｆＣ及びδｅｍｆＢｋ、並びにＭ色、Ｃ色及びＢｋ色（右側）の色ずれ量δｅｍｒＭ、δｅｍｒＣ及びδｅｍｒＢｋも、同様に求められる。
【００４８】
エンジン制御部５４は、上述の計算結果の符号（正または負）から、ずれの方向を判定できる。また、エンジン制御部５４は、δｅｍｆから書き出し位置を、δｅｍｒ−δｅｍｆから主走査幅（主走査倍率）を補正する。なお、主走査幅（主走査倍率）に誤差がある場合、エンジン制御部５４は、δｅｍｆだけでなく、主走査幅の補正に伴って変化した画像周波数（画像クロック）の変化量を考慮して、書き出し位置を算出する。
【００４９】
エンジン制御部５４は、算出された色ずれ量の色ずれを解消（少なくとも低減）するように、画像形成条件、即ち、スキャナユニット２０ａによるレーザ光の出力タイミングを変更することによって、色ずれ補正を行う。例えば、副走査方向の色ずれ量が−４ライン分の量であれば、エンジン制御部５４は、ビデオコントローラ（不図示）に、レーザ光の出力タイミングを＋４ライン分早めるよう指示する。このように、Ｓ３０１の処理によって色ずれ量が少なくとも小さくなるように色ずれ補正を行い、補正後の画像形成装置１０の状態を、その後の静電潜像に基づく色ずれ補正制御の基準とする。
【００５０】
次に、図３Ａの説明に戻り、Ｓ３０２で、エンジン制御部５４は、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの回転速度（周面の移動速度）に変動がある場合にその影響を抑制すべく、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ間の回転位相関係（回転位置関係）を所定の状態に合わせる。具体的には、エンジン制御部５４は、基準色に対応する感光ドラム２２ａの回転位相に対して、他の色に対応する感光ドラム２２ｂ〜２２ｄの回転位相を調整する。感光ドラム２２ａ〜２２ｄの回転軸に感光ドラムの駆動ギアが設けられている場合は、実質的には各感光ドラム２２ａ〜２２ｄの駆動ギアの位相関係を調整する。
【００５１】
その後、Ｓ３０３の処理を開始する前に、エンジン制御部５４は、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの回転位相差が所定の位相差になるまで待機する。この所定の位相差の状態において、各感光ドラム２２の回転位相は、他の複数の感光ドラム２２のそれぞれの回転位相に対して一定の位相差（ゼロの場合も含む）を有することになる。なお、Ｓ３０２は、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの回転速度（周面の移動速度）の変動の影響が小さい場合、または、画像形成装置１０の構成上、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ間の回転位相関係（回転位置関係）を合わせることが困難である場合には、省略されてもよい。
【００５２】
（静電潜像の形成手順）
エンジン制御部５４は、次に、Ｓ３０３〜Ｓ３１１で、ｊ＝１〜４についてループ処理を行うことで、４色のそれぞれに対応する、複数の（本実施形態では２０個の）静電潜像をそれぞれ形成する処理を実行する。ｊ＝１〜４には、順にＹ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢｋ色の４色がそれぞれ割り当てられ、各色について順次処理される。なお、本実施形態ではｊ＝１〜４を、順にＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｂｋ色に対応付けた場合について説明しているが、ｊとトナー色との対応関係は、これとは異なっていてもよく、任意に定めることが可能である。
【００５３】
まず、エンジン制御部５４は、Ｓ３０４でｊ番目の色に対応したタイマ（ｊ）をスタートさせる。また、エンジン制御部５４は、Ｓ３０５〜Ｓ３１０で、更にｉ＝１〜２０についてループ処理を行う。ｉ＝１〜２０は、静電潜像の形成回数に対応し、このループ処理によって繰り返し静電潜像を感光ドラム２２に形成する。Ｓ３０６で、エンジン制御部５４は、ｊ色目に対応するスキャナユニット２０にレーザ信号を出力し、当該レーザ信号に基づいて感光ドラム２２上に色ずれ補正用の静電潜像を形成させる。
【００５４】
ここで、図４（Ｂ）は、Ｙ色に対応する感光ドラム２２ａに、静電潜像８０を形成される様子を示している。静電潜像８０は、主走査方向の画像領域（領域内に形成された画像を記録媒体に転写可能な領域）において可能な限り広い幅を有するように形成され、かつ、用紙搬送方向に３０ライン程度の幅を有するように形成される。なお、静電潜像８０の主走査方向の幅については、当該静電潜像を検出する際に良好な検出結果を得るために、少なくとも画像領域の主走査方向の幅の半分以上の幅となるようにすることが望ましい。また、静電潜像８０の幅を、画像領域の幅を超えた領域で、かつ、静電潜像を形成可能な領域にまで広げることによって、静電潜像の検出精度をより向上させることが可能である。
【００５５】
図３Ａの説明に戻り、Ｓ３０７で、エンジン制御部５４は、ｉ＜２０であると判定した場合、Ｓ３０８で、待機時間Ｗａｉｔ１の待機処理を行って、静電潜像を繰り返し形成する時間間隔を調整する。待機時間Ｗａｉｔ１は、精度良く静電潜像を検出可能な時間に設定され、例えば、Ｓ３０６で静電潜像を描いた時間と同一の、用紙搬送方向に３０ライン程度を描くのに要する時間等に設定される。
【００５６】
一方、Ｓ３０７で、エンジン制御部５４は、ｉ＜２０ではない（即ち、ｉ＝２０である）と判定した場合、次のループ処理では異なる色に対応する静電潜像の形成（レーザ光の出力）が行われることになる。この場合には、エンジン制御部５４は、Ｓ３０９で、待機時間Ｗａｉｔ１とは異なる待機時間Ｗａｉｔ２の待機処理を行う。これにより、エンジン制御部５４は、異なる色に対応する静電潜像を形成する（レーザ光を出力する）時間間隔を調整する。Ｓ３０９の待機時間Ｗａｉｔ２は、想定される最大の色ずれが発生したとしても、（後述するように）各色に対応する静電潜像を検出するタイミングが重ならないようにすることが可能な時間に設定される。待機時間Ｗａｉｔ２は、例えば、待機時間Ｗａｉｔ１と比べて長い時間に設定される。
【００５７】
ここで、感光ドラム２２上に形成された静電潜像の搬送方向において、当該静電潜像の検出に用いられる帯電ローラ２３よりも上流側には、図１及び図２Ａに示すように、現像スリーブ２４及び１次転写ローラ２６が設けられている。静電潜像の形成及び帯電ローラ２３による静電潜像の検出が行われる際には、それらの動作に影響を与えないために、現像スリーブ２４及び１次転写ローラ２６は、感光ドラム２２への作用が少なくとも小さくなるように動作する。例えば、現像スリーブ２４及び１次転写ローラ２６は、感光ドラム２２から離隔した状態となっている。あるいは、現像スリーブ２４及び１次転写ローラ２６への印加電圧が、ゼロ（オフ）に設定されている、これにより、現像スリーブ２４及び１次転写ローラ２６は、トナーを用いた通常の画像形成時と比べて、感光ドラム２２への作用が少なくとも小さくなるように動作している。
【００５８】
なお、現像バイアス高圧電源回路（現像高圧電源回路４４）は、通常の画像形成時とは逆極性のバイアス電圧を、対応する現像スリーブ２４に印加することで、感光ドラム２２上の静電潜像にトナーを付着させないようにしてもよい。また、現像スリーブ２４ａ〜２４ｄに対し、感光ドラム２２と現像スリーブ２４とを非接触状態にし、直流バイアスに交流バイアスを重畳させて得られる電圧を現像スリーブ２４に印加する、いわゆるジャンピング現像方式を採用している場合には、電圧の印加をオフにするのみでよい。
【００５９】
このような現像スリーブ２４及び１次転写ローラ２６の状態は、図３Ａ乃至図３Ｃのフローチャートにおける一連の処理が終了するまで継続される。なお、これは、後述する図７Ａ乃至図７Ｃのフローチャートにおける一連の処理を実行する際についても同様である。
【００６０】
（静電潜像の検出手順）
エンジン制御部５４は、図３Ａのフローチャートに示す処理を終了すると、次に図３Ｂのフローチャートに示す、静電潜像の検出処理を開始する。エンジン制御部５４は、Ｓ３２１〜Ｓ３２６で、ｊ＝１〜４についてループ処理を行う。なお、ｊ＝１〜４には、順にＹ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢｋ色の４色がそれぞれ割り当てられ、各色について順次処理される。エンジン制御部５４は、当該ループ処理の中で、更にＳ３２２〜Ｓ３２５で、ｉ＝１〜４０についてループ処理を行う。
【００６１】
Ｓ３２３で、エンジン制御部５４は、図３Ａのフローチャートに従った処理で感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上にそれぞれ形成された複数の静電潜像を検出するための処理を実行する。エンジン制御部５４は、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに流れる出力電流６９ａ〜６９ｄに対応する、電流検出回路４９から出力される検出電圧５６の、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを、比較器７４から出力される検出電圧７６に基づいて検出する。これにより、エンジン制御部５４は、各感光ドラム２２上に形成された静電潜像が各検出位置に到達したタイミングを検出（特定）する。なお、出力電流６９ａ〜６９ｄ及び検出電圧５６は、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの表面電位に応じて変化する。
【００６２】
具体的には、電流検出回路４９から出力された検出電圧５６は、図２Ｂを用いて上述したように、比較器７４で二値化され、二値化された電圧が検出電圧７６として比較器７４からエンジン制御部５４に出力される。エンジン制御部５４は、検出電圧７６をモニタリングし、検出電圧７６がＬｏからＨｉに変化したタイミングを、検出電圧５６の立ち上がりエッジとして検出する。また、エンジン制御部５４は、検出電圧７６がＨｉからＬｏに変化したタイミングを、検出電圧５６の立ち下がりエッジとして検出する。エンジン制御部５４は、このような処理を、Ｓ３２１〜Ｓ３２６及びＳ３２２〜Ｓ３２５のループ処理で繰り返すことによって、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上にそれぞれ形成された、２０個の静電潜像が帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに到達したタイミングを検出する。
【００６３】
Ｓ３２３で立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを検出すると、エンジン制御部５４は、Ｓ３２４で、エッジ検出時における、ｊ番目の色に対応したタイマ（ｊ）の値を、測定値ｔ（ｊ）（ｉ）としてＲＡＭ８３に一時的に記憶させる。このＳ３２４の処理によって、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの検出結果に対応する複数の測定値が記憶される。
【００６４】
（感光ドラムの表面電位の変化）
図５（Ａ）は、プロセスユニットに相当する帯電ローラ２３ａに静電潜像８０が到達した際の、電流検出回路４９によって出力される検出電圧５６の時間的な変化を示すグラフである。なお、この検出電圧５６は、上述のように、感光ドラム２２ａの表面電位に応じて変化する。図５（Ａ）に示すグラフにおいて、縦軸は、電流検出回路４９から出力される検出電圧５６を示し、横軸は、時間を示している。図５（Ａ）は、感光ドラム２２の回転（周面の移動）に伴って静電潜像８０が帯電ローラ２３ａの位置に近づくと、検出電圧５６は減少し、その後、静電潜像８０が帯電ローラ２３ａの位置を通過すると、検出電圧５６は増加に転じる特性を示している。
【００６５】
ここで、図５（Ｂ）及び（Ｃ）を参照して、図５（Ａ）に示すように検出電圧５６が減少する理由について説明する。図５（Ｂ）及び（Ｃ）は、感光ドラム２２ａ上の領域９３に形成された静電潜像８０に、トナーが付着している場合及び付着していない場合の、感光ドラム２２ａの表面電位を示す模式図である。図５（Ｂ）及び（Ｃ）において、横軸は、感光ドラム２２ａの表面の、移動方向（搬送方向）における位置を示し、領域９３は、静電潜像８０が形成されている位置を示している。また、縦軸は、感光ドラム２２ａの表面電位を示し、感光ドラム２２ａの暗電位をＶＤ（例えば−７００Ｖ）、明電位をＶＬ（例えば−１００Ｖ）、帯電ローラ２３ａの帯電バイアス電位をＶＣ（例えば−１０００Ｖ）として示している。
【００６６】
図５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、静電潜像８０が形成された領域９３では、帯電ローラ２３ａの電位（ＶＣ）と感光ドラム２２ａの表面電位との電位差９６が、それ以外の領域における電位差９５と比べて大きくなる。このため、静電潜像８０が帯電ローラ２３ａに到達すると、帯電ローラ２３ａ及び感光ドラム２２ａに流れる電流は増加する。この電流の増加に伴って、オペアンプ７０の出力端子の電圧（検出電圧５６）のレベルが、図５（Ａ）に示すように低下する。
【００６７】
このように、電流検出回路４９によって検出される電流値（即ち、検出電圧５６）は、感光ドラム２２ａの表面電位を反映したものとなっている。なお、図５（Ｂ）及び（Ｃ）では、感光ドラム２２ａの表面電位と帯電ローラ２３ａの電位（ＶＣ）との差分について一例として示している。しかし、感光ドラム２２ａの表面電位と転写バイアス電位（転写電圧）または現像バイアス電位（現像電圧）との間の差分についても、同様の現象が発生する。このため、静電潜像８０の検出は、本実施形態のように帯電ローラ２３ａを用いるだけでなく、（変形例１として後述するように）現像スリーブ２４ａまたは１次転写ローラ２６を用いても行うことが可能である。
【００６８】
本実施形態では、上述のように、基準値生成処理における、Ｓ３０２以降の色ずれの検出の際には、現像スリーブ２４ａを感光ドラム２２ａから離隔して、静電潜像８０にトナーを載せずに帯電ローラ２３ａに流れる電流を検出することで、色ずれを検出する。しかし、色ずれの検出は、以下で説明するように、静電潜像８０にトナーを載せた状態でも行うことが可能である。
【００６９】
図５（Ｃ）は、感光ドラム２２ａ上の領域９３に形成された静電潜像８０にトナーを載せた（付着させた）場合の、感光ドラム２２ａの表面電位と帯電ローラ２３ａの電位（ＶＣ）との電位差を示している。図５（Ｃ）では、領域９３において静電潜像８０にトナーを載せた場合の帯電ローラ２３ａと感光ドラム２２ａとの電位差９７が、図５（Ｂ）に示す、トナーを載せなかった場合の電位差９６と比べて小さいことがわかる。即ち、領域９３以外の領域における電位差９５と、領域９３における電位差９７との差分が小さくなっている。このことは、（トナーを載せた）静電潜像８０が帯電ローラ２３ａの位置を通過する際の検出電圧５６の変化量が少なくなることを意味する。しかし、静電潜像８０にトナーを載せた状態であっても、十分に検出電圧５６の変化（即ち、帯電ローラ２３ａに流れる電流の変化）を検出することは可能である。
【００７０】
なお、静電潜像８０にトナーを載せる場合、色ずれの検出後に、感光ドラム２２や中間転写ベルト３０上のトナーをクリーニングする必要がある。しかし、トナー量（濃度）を少なくすることで、クリーニングが簡易になり、短時間にクリーニングを実行可能である。例えば、少なくとも、Ｓ３０１で実行される色ずれ補正の際に、中間転写ベルト３０等に形成する検出用のトナー像（濃度１００％）よりも濃度を低くすればよい。
【００７１】
（静電潜像の移動時間の時間差の算出手順）
エンジン制御部５４は、図３Ｂのフローチャートに示す処理を終了すると、次に図３Ｃのフローチャートに示す処理を開始する。
【００７２】
まず、Ｓ３３１で、エンジン制御部５４は、各感光ドラム２２上に形成した静電潜像の検出結果に基づいて、その後に実行する色ずれ補正制御のための基準値δｅｓＹＭ、δｅｓＹＣ、及びδｅｓＹＢｋを算出する。具体的には、エンジン制御部５４は、各色の静電潜像が、感光ドラム２２に形成されてから、帯電ローラ２３に対向する位置（検出位置）に到達するまでの移動時間（即ち、感光ドラム２２に形成された静電潜像が検出位置に移動するまでの移動時間）を算出する。更に、エンジン制御部５４は、Ｙ色（第１色に相当する基準色）の静電潜像の移動時間に対する、他の各色（第２色に相当するＭ色、Ｃ色及びＢｋ色）の静電潜像の移動時間の差分値を、基準値として算出する。ただし、エンジン制御部５４は、上述の２０回の静電潜像の形成に対応して算出した２０個の差分値を平均化することによって、測定精度を向上させる。
【００７３】
本実施形態では、上述のように、エンジン制御部５４は、検出電圧７６に基づいて、検出電圧５６の立ち下がりエッジの検出タイミングと立ち上がりエッジの検出タイミングとの中間のタイミング（中点）を、静電潜像の検出タイミングとして特定する。具体的には、エンジン制御部５４は、Ｓ３２３で検出した、検出電圧５６の立ち下がりエッジと立ち上がりエッジとの中間のタイミングを、静電潜像の検出タイミングとして算出（特定）する。この静電潜像の検出タイミングは、上述の、静電潜像が検出位置に到達したタイミングに相当する。例えば、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢｋ色（ｊ＝１〜４）についてのｋ番目（ｋ＝１〜２０）静電潜像の検出タイミングは、それぞれ
ｔ（ｊ）（２ｋ−１）＋ｔ（ｊ）（２ｋ））／２
と求められる。なお、ｔ（ｊ）（ｉ）は、感光ドラム２２に静電潜像が形成されてからの経過時間に相当する。このため、上式で求められる値は、静電潜像が感光ドラム２２に形成されたタイミングから、当該静電潜像が検出されたタイミングまでの、静電潜像の移動時間の測定値に相当する。
【００７４】
Ｓ３３１で、エンジン制御部５４は、以下の式（３）〜（５）を用いて基準値δｅｓＹＭ、δｅｓＹＣ、及びδｅｓＹＢｋを算出する。
δｅｓＹＭ  ＝Σ｛ｋ＝１〜２０｝{（ｔ（２）（２ｋ−１）＋ｔ（２）（２ｋ））／２｝−Σ｛ｋ＝１〜２０｝{（ｔ（１）（２ｋ−１）＋ｔ（１）（２ｋ））／２｝    （３）
δｅｓＹＣ  ＝Σ｛ｋ＝１〜２０｝{（ｔ（３）（２ｋ−１）＋ｔ（３）（２ｋ））／２｝−Σ｛ｋ＝１〜２０｝{（ｔ（１）（２ｋ−１）＋ｔ（１）（２ｋ））／２｝    （４）
δｅｓＹＢｋ＝Σ｛ｋ＝１〜２０｝{（ｔ（４）（２ｋ−１）＋ｔ（４）（２ｋ））／２｝−Σ｛ｋ＝１〜２０｝{（ｔ（１）（２ｋ−１）＋ｔ（１）（２ｋ））／２｝    （５）
式（３）〜（５）では、複数の画像形成部のそれぞれについて、複数の静電潜像に対応する複数の移動時間の測定値を求め、Ｙ色（基準色）と他の各色（Ｍ色、Ｃ色及びＢｋ色）との２色間でそれぞれ、移動時間の差分値を算出している。なお、式（３）〜（５）では、連続する２０回の静電潜像の形成に基づいて、算出された差分値を平均化した値を求めている。
【００７５】
最終的に、Ｓ３３２で、エンジン制御部５４は、Ｓ３３１で算出した静電潜像の移動時間の差分値（時間差）δｅｓＹＭ、δｅｓＹＣ及びδｅｓＹＢｋを、その後に実行する色ずれ補正制御の際の目標となる基準値として設定し、ＥＥＰＲＯＭ８４に記憶させる。エンジン制御部５４は、色ずれ補正制御を行う際には、上述の基準値生成処理と同様に、色ずれ補正用の静電潜像（静電潜像パターン）を感光ドラム２２に形成させ、当該静電潜像が形成されてから検出位置に移動するまでの移動時間を再び測定する。更に、エンジン制御部５４は、Ｙ色と他の色との間の移動時間の差分値を算出し、当該差分値が、上述の基準値生成処理によって得られた基準値に近づくように（即ち、最終的には差分値と基準値との誤差が解消されて等しくなるように）、画像形成部を制御する。具体的には、エンジン制御部５４は、スキャナユニット２０が感光ドラム２２にレーザ光を照射するタイミングを制御することによって、色ずれ補正を行う。なお、色ずれ補正は、例えば、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの回転速度の制御等を行うことによっても実現できる。
【００７６】
＜基準値生成処理のタイミングチャート＞
図６は、図３Ａ乃至図３Ｃのフローチャートに基づく基準値生成処理における画像形成装置１０の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。ここでは、図６を参照して、上述の基準値生成処理について更に説明する。
【００７７】
まず、時刻Ｔ１で、エンジン制御部５４は、現像スリーブ２４ａ〜２４ｄを離隔させるためのカムを駆動する駆動信号を出力する。これにより、時刻Ｔ２で、現像スリーブ２４ａ〜２４ｄは、感光ドラム２２ａ〜２２ｄに当接した状態から離隔した状態になるように動作する。次に、時刻Ｔ３で、エンジン制御部５４は、１次転写高圧をオン状態からオフ状態に制御する。これら時刻Ｔ１〜Ｔ３までの動作については、図３ＡのＳ３０３の開始前までに実行される。
【００７８】
なお、上述のように、時刻Ｔ１で現像スリーブ２４を離隔させるのではなく、現像高圧電源回路４４ａ〜４４ｄが出力する電圧をゼロにしたり、あるいは、通常とは逆極性の電圧を出力するように制御してもよい。また、１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄについて、１次転写高圧をオフ状態にするのではなく、感光ドラム２２ａ〜２２ｄから離隔させるように制御してもよい。
【００７９】
次に、時刻Ｔ４〜Ｔ６の期間では、エンジン制御部５４は、各色に対応する感光ドラム２２上に色ずれ補正用の静電潜像を形成するためのレーザ信号９０ａ〜９０ｄを、順にスキャナユニット２０ａ〜２０ｄに出力する。本実施形態では、エンジン制御部５４は、レーザ信号９０ａ〜９０ｄを、色ごとにタイミングをずらして、それぞれ感光ドラム２２の約１周分に相当する期間出力する。
【００８０】
時刻Ｔ４の後、感光ドラム２２上でスキャナユニット２０から出力されたレーザ光が入射する位置（露光位置）に形成された静電潜像が、感光ドラム２２の回転に伴って、帯電ローラ２３ａに対向する位置（帯電位置）まで移動する。時刻Ｔ５〜Ｔ７の期間では、各感光ドラム２２上の静電潜像が帯電ローラ２３に対向する位置を順に通過することによって、電流検出信号に変化が生じる。なお、電流検出信号とは、電流検出回路４９から出力される検出電圧５６（または検出電圧７６）に相当する。図６において、期間９５ａ〜９５ｄは、それぞれレーザ信号９０ａ〜９０ｄに基づいて形成された静電潜像が帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに対向する位置を通過することによって、電流検出信号に変化が生じている期間を示している。
【００８１】
図６に示すように、エンジン制御部５４は、レーザ信号９０ａ〜９０ｄを順に出力する際に、異なる色に対応する信号間に、十分な待機時間９４ａ〜９４ｄ（図３ＡのＳ３０９におけるＷａｉｔ２）を設けている。これにより、レーザ信号９０ａ〜９０ｄにそれぞれ基づいて電流検出信号に変化が生じる期間９５ａ〜９５ｄが、相互に重複しないようにしている。これによって、図２Ｂで示したように、複数のプロセスユニット（帯電ローラ２３ａ〜２３ｄ）に対して、共通の電流検出回路４９を備えた回路構成を適用することができる。
【００８２】
最後に、時刻Ｔ８で、エンジン制御部５４は、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに対する帯電高圧をオン状態からオフ状態に制御して、処理を終了する。このようにして、電流検出信号に変化が生じる期間９５ａ〜９５ｄが検出された後、図３Ｃを用いて説明した、基準値の算出処理が行われる。
【００８３】
＜色ずれ補正制御＞
次に、図７Ａ乃至図７Ｃに示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る色ずれ補正制御を説明する。なお、図７Ａ及び図３Ａでは、Ｓ６０２とＳ３０２、Ｓ６０４ａ〜Ｓ６０４ｄとＳ３０４、Ｓ６０５ａ〜Ｓ６０５ｄとＳ３０５、Ｓ６０６ａ〜Ｓ６０６ｄとＳ３０６、Ｓ６０８ａ〜Ｓ６０８ｄとＳ３０８、Ｓ６１０ａ〜Ｓ６１０ｄとＳ３１０は、それぞれ同様の処理である。また図７ＢのＳ６２１〜Ｓ６２６は、図３ＢのＳ３２１〜Ｓ３２６と同様である。説明の簡略化のため、図３Ａ及び図３Ｂと同様の処理については説明を省略する。
【００８４】
図７Ａに示すように、エンジン制御部５４は、Ｓ６０２の処理が完了すると、各色についての処理を並列して実行する。エンジン制御部５４は、Ｙ色については、Ｓ６０４ａ〜Ｓ６１０ａで、図３Ａと同様、静電潜像を２０回形成する。また、エンジン制御部５４は、Ｍ色、Ｃ色及びＢｋ色について、Ｓ６０３ｂ〜Ｓ６０３ｄで、それぞれ（ｅｗ−δｅｓＹＭ）、（ｅｗ×２−δｅｓＹＣ）及び（ｅｗ×３−δｅｓＹＢｋ）の時間だけ、待機処理を行う。その後、エンジン制御部５４は、Ｙ色のＳ６０４ａ〜Ｓ６１０ａと同様に、Ｓ６０４ｂ〜Ｓ６０４ｄ以下の処理（２０回の静電潜像の形成）を行う。
【００８５】
ここで、ｅｗとは、１色分の（２０個の）静電潜像を形成するのに要する時間であり、Ｓ６０５ａ〜Ｓ６１０ａの処理に要する時間に相当する。また、δｅｓＹＭ、δｅｓＹＣ及びδｅｓＹＢｋは、上述の基準値生成処理（図３ＣのＳ３３２）または前回の色ずれ補正制御（図７ＣのＳ６４２）でＥＥＰＲＯＭ８４に記憶させた値である。
【００８６】
δｅｓＹＭ、δｅｓＹＣ及びδｅｓＹＢｋは、Ｙ色に対応する、検出位置までの静電潜像の移動時間を基準とした、各色に対応する移動時間の差分値に相当する。基準値を生成した際の状態（基準状態）から画像形成装置１０の状態が変化（即ち、色ずれが発生）していない限り、Ｓ６０３ｂ〜Ｓ６０３ｃの待機処理によって、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上の静電潜像の移動時間が、画像形成部間で（各色について）等しくなる。このため、感光ドラム２２ａ〜２２ｄに形成した静電潜像の移動時間の測定値が、色ごとに異なる値となった場合には、色ずれが生じたと判断できるとともに、その測定値の差分に応じて、色ずれ量を判断できることになる。また、Ｓ６０３ｂ〜Ｓ６０３ｄの待機処理によって、各色の静電潜像の間隔が、検出位置において連続して検出可能な間隔に調整されうる。
【００８７】
その後、エンジン制御部５４は、Ｓ６２１〜Ｓ６２６（図７Ｂ）では、Ｓ３２１〜Ｓ３２６（図３Ｂ）と同様の処理を行う。Ｓ６２６の処理が完了すると、エンジン制御部５４は、処理をＳ６３１（図７Ｃ）に進める。
【００８８】
Ｓ６３１で、エンジン制御部５４は、Ｓ６２４で記憶した測定結果に基づいて、Ｓ３３１と同様に、感光ドラム２２上に形成された静電潜像の、検出位置までの移動時間の差分値（時間差）ｄδｅｓＹＭ、ｄδｅｓＹＣ、及びｄδｅｓＹＢｋを算出する。エンジン制御部５４は、Ｓ６３２で算出したｄδｅｓＹＭ、ｄδｅｓＹＣ、及びｄδｅｓＹＢｋを、ＲＡＭ８３に一時的に記憶させておく。
【００８９】
次に、Ｓ６３３、Ｓ６３６及びＳ６２９で、エンジン制御部５４は、現在生じている色ずれの大きさ（色ずれ量）を判定する。具体的には、エンジン制御部５４は、Ｙ色に対するＭ色の色ずれについては、以下のように判定し、発生している色ずれを補正する。Ｓ６３３で、エンジン制御部５４は、ｄδｅｓＹＭ＜０であるか否かを判定する。エンジン制御部５４は、ｄδｅｓＹＭ＜０の場合（即ち、Ｙ色を基準とした場合に、Ｍ色の静電潜像の検出タイミングが早まっている場合）、Ｓ６３５で、スキャナユニット２０ｂによるＭ色のレーザ光の出射のタイミングを遅らせる。一方、エンジン制御部５４は、ｄδｅｓＹＭ≧０の場合（即ち、Ｙ色を基準とした場合に、Ｍ色の静電潜像の検出タイミングが遅れている場合）、Ｓ６３４で、スキャナユニット２０ｂによるＭ色のレーザ光の出射のタイミングを早める。このようにして、エンジン制御部５４は、Ｙ色とＭ色との間の色ずれを低減することが可能である。
【００９０】
また、Ｓ６３６〜Ｓ６４１において、エンジン制御部５４は、Ｃ色及びＢｋ色について、Ｍ色の場合（Ｓ６３３〜Ｓ６３５）と同様の処理を行うことで、Ｙ色とＣ色との間、Ｙ色とＢｋ色との間の色ずれを低減することが可能である。Ｓ６３３〜Ｓ６４１の処理によって、感光ドラム２２上に形成された静電潜像の移動時間の差分値を、今回の色ずれ補正制御において目標とした基準値に近づけることができる。即ち、画像形成装置１０の色ずれ状態を、目標とした基準状態に近づけて、最終的には基準状態に戻すことが可能である。
【００９１】
最後に、Ｓ６４２で、エンジン制御部５４は、今回の色ずれ補正制御で用いた基準値を、Ｓ６３３〜Ｓ６４１における色ずれ補正後の画像形成装置１０の状態に基づいて更新する。具体的には、エンジン制御部５４は、Ｓ３３２（図３Ｃ）または前回のＳ６４２の実行時にＥＥＰＲＯＭ８４に記憶させた、δｅｓＹＭ、δｅｓＹＣ及びδｅｓＹＢｋと、Ｓ６３２で一時的にＲＡＭ８３に記憶させた、ｄδｅｓＹＭ、ｄδｅｓＹＣ及びｄδｅｓＹＢｋとの差分値で、基準値δｅｓＹＭ、δｅｓＹＣ及びδｅｓＹＢｋをそれぞれ更新する。
【００９２】
＜色ずれ補正制御のタイミングチャート＞
図８は、図７Ａ乃至図７Ｃのフローチャートに基づく色ずれ補正制御における画像形成装置１０の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。ここでは、図８を参照して、上述の色ずれ補正制御について更に説明する。なお、図８では、図６と同様の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９３】
基準値生成処理（図６）では、エンジン制御部５４は、レーザ信号９０ａ〜９０ｄを順に出力する際に、異なる色に対応する信号間に、待機時間９４ａ〜９４ｄを設けている。これに対して、実際の色ずれ補正制御（図８）では、エンジン制御部５４は、そのような待機時間を設けることなく、レーザ信号９１ａ〜９１ｄを連続的に出力する。これは、Ｓ６０３ｂ〜Ｓ６０３ｄにおいて、エンジン制御部５４が、基準値生成処理または前回の色ずれ補正制御で得られたδｅｓＹＭ、δｅｓＹＣ及びδｅｓＹＢｋに基づいた待機処理を行っているためである。
【００９４】
本実施形態に係る色ずれ補正制御では、既に測定された移動時間に基づき、各色の色ずれ補正用の静電潜像が検出位置で検出されるタイミングが、画像形成部ごとに異なるタイミングとなるよう、各色の色ずれ補正用の静電潜像の形成開始タイミングを制御する。これにより、色ずれ補正制御を効率的に実行し、色ずれ補正制御に要する処理時間を短くすることを可能にする。ここで、図８に示すように、レーザ信号９１ａ〜９１ｄ及び電流検出信号９６ａ〜９６ｄの時間長は、図６に示すレーザ信号９０ａ〜９０ｄ及び電流検出信号９５ａ〜９５ｄと同一となる。このため、一例として、電流検出信号９６ａ〜９６ｄの間隔がゼロになるように、各色の色ずれ補正用の静電潜像の形成開始タイミングを制御することで、色ずれ補正制御に要する処理時間を短くすることが可能である。また、基準値生成処理に要した処理時間よりも短くすることが可能である。
【００９５】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、感光ドラム２２にそれぞれ色ずれ補正用の静電潜像パターンを形成し、当該静電潜像パターンが感光ドラム２２上で、特定のプロセスユニットに対向する位置に移動するまでの移動時間を、画像形成部ごとに測定する。本実施形態では、当該プロセスユニットとして、帯電ローラ２３を採用している。画像形成装置１０は、更に、基準値生成処理または前回の色ずれ補正制御によって得られた移動時間の測定結果に基づいて、次回の色ずれ補正制御におけるレーザ信号の出力間隔を可変に制御する。具体的には、画像形成装置１０は、測定した移動時間に基づき、各色の色ずれ補正用の静電潜像が検出位置で検出されるタイミングが、画像形成部ごとに異なるタイミングとなるよう、各色の色ずれ補正用の静電潜像の形成開始タイミングを制御する。
【００９６】
本実施形態によれば、色ずれ補正制御を効率的に実行し、色ずれ補正制御に要する処理時間を短くすることを可能にする。また、印刷処理の前後または印刷処理の途中等に行われうる色ずれ補正制御によって生じる待機時間を短くすることが可能である。
【００９７】
本実施形態に係る画像形成装置１０は、更に、複数の画像形成部に対応する複数の色のうち、第１色（基準色）に対応する移動時間と第２色に対応する移動時間との差分値が、予め設定された基準値に近づくように、複数の画像形成部を制御することによって、色ずれを補正する。
【００９８】
本実施形態によれば、感光ドラム２２に形成した静電潜像パターンに基づいて色ずれ補正制御を行うため、当該静電潜像パターンをトナーで現像する必要はなく、また、現像したトナー像を中間転写ベルト３０上に転写する必要もない。このように、色ずれ補正用のトナー像を形成することなく、静電潜像パターンを用いて色ずれ補正を行うことで、画像形成装置のユーザビリティを向上させることが可能である。
【００９９】
また、本実施形態では静電潜像をトナーで現像することなく色ずれを補正できるためで、中間転写ベルト３０上に色ずれ補正用のトナーパターンを形成する場合と比較して、より短時間に色ずれ補正を実行できる。なお、中間転写ベルト上に色ずれ補正用の静電潜像パターンを転写する方式もある。しかし、中間転写ベルト上で静電潜像パターンを維持するためには、当該ベルトの電気的な抵抗値を大きくする必要があり、画像不良を生じ易くなる。本実施形態によれば、このような画像不良を生じさせることはない。
【０１００】
また、本実施形態によれば、例えば、トナーを用いることなく色ずれ補正を行う、装置内の温度の変化量から色ずれ量を予測するような手法と比較して、精度よく色ずれ補正を行うことが可能である。
【０１０１】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、電流検出回路４９から出力される検出電圧５６に対してハイパスフィルタによるフィルタリングを行うことを特徴としている。このハイパスフィルタによって、感光ドラム２２及び帯電ローラ２３の、製造時の性能のばらつきや耐久劣化等によって生じうる、帯電電流の直流成分の変化が、静電潜像の検出精度の与える影響を抑制する。以下では、説明の簡略化のため、第１の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【０１０２】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄ及び電流検出回路４９を含む回路構成の一例を示す図である。なお、図９では、第１の実施形態の回路構成例である図２Ｂと同一の構成には同一の符号を付しており、以下ではその説明を省略する。第１の実施形態と異なる点は、以下のとおりである。
・検出電圧５６が出力される、電流検出回路４９のオペアンプ７０の出力端子と、比較器７４との間にコンデンサ７７を設けた点。
・比較器７４の反転入力端子９０と非反転入力端子９１との間に抵抗７８を設けた点。
・反転入力端子９０と電源（電源電圧Ｖｃｃ）との間に抵抗７９を設けた点。
ここで、電源電圧Ｖｃｃは、比較器７４の非反転入力端子９１に印加される閾値電圧Ｖｒｅｆ２より高い電圧になっている。図９に示す回路構成において、コンデンサ７７及び抵抗７８、７９は、電流検出回路４９から出力される検出電圧５６から直流成分を除去し、交流成分のみを比較器７４に入力する、ハイパスフィルタとして機能する。
【０１０３】
図１０は、図９の回路構成において、第１の実施形態と同様に、色ずれ検出用の静電潜像の検出を行った場合の、各端子の電圧の変化を示す図である。図１０において、波形５０１は、電流検出回路４９の検出電圧５６の波形、波形５０２は、比較器７４の反転入力端子９０に印加される電圧の波形、波形５０３は、比較器７４の非反転入力端子９１に印加される電圧の波形、及び、波形５０４は、比較器７４から出力される検出電圧７６の波形をそれぞれ示している。図１０において、横軸は時間を表しており、波形５０１〜５０４の全てで横軸の座標を揃えている。また、縦軸は電圧を表しており、波形５０１及び５０４については、比較のために、縦軸のスケールを調整している。
【０１０４】
図１０において、時刻Ｔ１０以前の期間は、色ずれ補正用の静電潜像が検出される前の期間を表している。この期間では、電流検出回路４９の検出電圧５６（波形５０１）は変化せずに一定である。また、比較器７４の反転入力端子９０の電圧（波形５０２）は、電源電圧Ｖｃｃと、比較器７４の非反転入力端子９１（波形５０３）の閾値電圧Ｖｒｅｆ２とを、抵抗７８及び７９で分圧した電圧となっている。したがって、比較器７４の反転入力端子９０の電圧（波形５０２）は、比較器７４の非反転入力端子９１の電圧（波形５０３）よりも高い電圧で一定となり、比較器７４は、検出電圧７６（波形５０４）としてＬｏを出力する。
【０１０５】
次に、図１０の時刻Ｔ１０より後（右側）の部分は、色ずれ補正用の静電潜像を検出し始めた時の様子を示す。時刻Ｔ１０以降、電流検出回路４９の検出電圧５６（波形５０１）は、色ずれ補正用の静電潜像が感光ドラム２２上で帯電ローラ２３に対向する位置（耐電位置）に達すると、レベルが低下し、静電潜像が帯電位置から無くなると、レベルが上昇して元のレベルに戻る。図３Ａのフローチャートを用いて説明したように、静電潜像は、感光ドラム２２上に一定間隔で繰り返し（２０回）形成されているので、電流検出回路４９の検出電圧５６（波形５０１）は、静電潜像が帯電位置を通過するごとに、レベルの低下及び上昇を繰り返す。ここで、波形５０１は、静電潜像を検出時に電圧が低下する方向にのみ変化する。一方、ハイパスフィルタ通過後の、比較器７４の反転入力端子９０の電圧（波形５０２）は、時刻Ｔ１０以降、ハイパスフィルタの時定数によって定まる速度で、その中心値が変化する。
【０１０６】
図１０において、時刻Ｔ１１〜Ｔ１８は、静電潜像が帯電位置に到達し、比較器７４から出力される検出電圧７６がＬｏからＨｉに変化したタイミングをそれぞれ示している。時刻Ｔ２１〜Ｔ２８は、静電潜像が帯電位置から外れ、比較器７４から出力される検出電圧７６がＨｉからＬｏに変化したタイミングをそれぞれ示している。また、時刻Ｔ３１〜Ｔ３８は、エンジン制御部５４によって算出される、時刻Ｔ１１〜Ｔ１８のそれぞれと時刻Ｔ２１〜Ｔ２８のそれぞれとの中間の時刻を示している。これら時刻Ｔ３１〜Ｔ３８は、エンジン制御部５４によって、静電潜像の検出タイミングとして特定される。
【０１０７】
なお、上述のように、ハイパスフィルタの出力である比較器７４の反転入力端子９０の電圧（波形５０２）は、静電潜像の検出が開始される時刻Ｔ１０の直後は、波形５０２の中心値が変化する。このため、図１０に示すように、エンジン制御部５４によって算出される中間時刻Ｔ３１は、本来検出すべき、波形５０１における中間時刻Ｔ４１からずれてしまう。このため、ハイパスフィルタの時定数に依存して波形５０２の中心値が変化する期間において、エンジン制御部５４によって特定される静電潜像の検出タイミング（例えば、時刻Ｔ３１、Ｔ３２、及びＴ３３）には、ある程度の誤差が生じうることに留意すべきである。
【０１０８】
例えば、本実施形態のようなハイパスフィルタを備えていない図２Ｂの回路構成では、帯電電流の直流成分の変化が大きいと、電流検出回路４９から出力される検出電圧５６と比較すべき閾値電圧７５を、適切に設定することが難しくなる可能性がある。更に、帯電電流の直流成分の変化が、静電潜像の検出時における帯電電流の変化よりも大きくなってしまうと、静電潜像が帯電位置を通過する際の検出電圧５６の変化を、比較器７４で検出できず、静電潜像を検出できない可能性がある。このような場合、
【０１０９】
本実施形態によれば、感光ドラム２２及び帯電ローラ２３の、製造時の性能のばらつきや耐久劣化等によって変化が生じうる帯電電流の直流成分を、ハイパスフィルタによってフィルタリングする。これにより、静電潜像の検出の開始時に、特定される検出タイミングに誤差は生じうるものの、そのような帯電電流の直流成分の変化が静電潜像の検出精度に与える影響を、上記のハイパスフィルタの作用によって軽減可能である。特に、上述のように複数の帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに流れる電流を重畳した状態で電流検出回路４９で検出する場合、検出される電流における直流成分の割合が大きくなりやすい。このような場合には、本実施形態のように、ハイパスフィルタを用いることが有益である。
【０１１０】
＜基準値生成処理のタイミングチャート＞
図１１は、本実施形態に係る基準値生成処理における画像形成装置１０の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、図１１では、図６と同様の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１１】
第１の実施形態（図６）と異なる点は、エンジン制御部５４は、レーザ信号９０ａ〜９０ｄの出力前に、それぞれダミーレーザ信号１９０ａ〜１９０ｄを出力する点である。上述のように、連続する複数の静電潜像の検出開始から、ハイパスフィルタの出力が安定するまでの一定期間内は、エンジン制御部５４によって特定される静電潜像の検出タイミングに、ある程度の誤差が生じうる。そこで、本実施形態では、エンジン制御部５４は、そのような一定期間内はダミーレーザ信号１９０ａ〜１９０ｄを使用し、それらの信号に対応する電流検出信号１９５ａ〜１９５ｄは、基準値の生成に利用しない。即ち、ダミーレーザ信号１９０ａ〜１９０ｄに続いて出力するレーザ信号９０ａ〜９０ｄに対応する電流検出信号９５ａ〜９５ｄのみを、基準値の生成に利用する。
【０１１２】
＜色ずれ補正制御のタイミングチャート＞
図１２は、本実施形態に係る、基準値生成処理後の色ずれ補正制御における、画像形成装置１０の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、図１２では、図１１と同様の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１３】
本実施形態では、エンジン制御部５４は、第１の実施形態の色ずれ補正制御（図８）と同様に、前回の測定結果に基づいて、レーザ信号９０ａ〜９０ｄの出力タイミングを可変制御している。このため、第１の実施形態と同様、異なる色のレーザ信号間に待機時間を設けることなく、レーザ信号９０ａ〜９０ｄに対応する電流検出信号９５ａ〜９５ｄを、連続的に得ることが可能である。したがって、基準値生成処理後の色ずれ補正制御では、エンジン制御部５４は、図１２に示すように、最初に静電潜像が形成されるＹ色に対応するレーザ信号９０ａに対してのみダミーレーザ信号１９０ａを付加する。これにより、ダミーレーザ信号１９０ａに対応する電流検出信号１９５ａが、電流検出信号９５ａの前にのみ現れることになる。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、感光ドラム２２及び帯電ローラ２３の、製造時の性能のばらつきや耐久劣化等によって生じうる、帯電電流の直流成分の変化が、静電潜像の検出精度の与える影響を抑制できる。即ち、ハイパスフィルタリングによって、静電潜像の検出精度を高めることができ、色ずれ補正の精度を向上させることが可能である。
【０１１５】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、エンジン制御部５４が、感光ドラム２２が１回転する期間内に、複数の画像形成部にそれぞれ対応する複数の静電潜像を、感光ドラム２２に形成させることを特徴としている。具体的には、第２の実施形態（図９）と同様の回路構成を用い、感光ドラム２２が１回転する期間内に、各色に対応する色ずれ補正用の静電潜像を対応する感光ドラム２２にそれぞれ２回ずつ形成する。以下では、説明の簡略化のため、第１及び第２の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【０１１６】
＜基準値生成処理のタイミングチャート＞
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る基準値生成処理における画像形成装置１０の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、図１３では、図１１と同様の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１７】
図１３に示すように、感光ドラムが１周（１回転）する時間に相当する、時刻Ｔ４〜Ｔ６では、エンジン制御部５４は、感光ドラム２２ａ〜２２ｄに４色分の静電潜像をそれぞれ２回形成するために、レーザ信号９１ａ〜９１ｄ及び９２ａ〜９２ｄを出力する。第１及び第２の実施形態と同様、基準値生成処理を実行する際には、現在の色ずれ量が未だ分かっていない状態にある。このため、レーザ信号９１ａ〜９１ｄ及び９２ａ〜９２ｄにそれぞれ対応する電流検出信号１９６ａ〜１９６ｄ及び１９７ａ〜１９７ｄが、時間的に重ならないようにする必要がある。そこで、エンジン制御部５４は、レーザ信号９１ａ〜９１ｄ及び９２ａ〜９２ｄを、十分な間隔９４ａ〜９４ｇを空けた状態で順に出力する。また、第２の実施形態と同様、ハイパスフィルタの出力が安定するまでの一定時間に対応して、エンジン制御部５４は、レーザ信号９１ａ〜９１ｄ及び９２ａ〜９２ｄの出力前に、ダミーレーザ信号１９１ａ〜１９１ｄ及び１９２ａ〜１９２ｄを出力する。
【０１１８】
本実施形態では、エンジン制御部５４は、感光ドラム２２が１周する間に中に４色分のレーザ信号９１ａ〜９１ｄ及び９２ａ〜９２ｄを出力することで、感光ドラム２２ａ〜２２ｄに静電潜像を形成する。更に、エンジン制御部５４は、それらの静電潜像を、電流検出信号１９６ａ〜１９６ｄ及び１９７ａ〜１９７ｄに基づいて順に検出して、基準値を生成する。このように、第１及び第２の実施形態では、色ごとに感光ドラム２２の１周の時間を使用して基準値生成処理を行うのに対して、本実施形態では、感光ドラム２２の１周の時間で４色分の基準値生成処理を行う。このため、本実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と比較して、静電潜像の検出精度が不利になりうるものの、基準値の生成に要する時間を短くすることが可能である。
【０１１９】
＜色ずれ補正制御のタイミングチャート＞
図１４は、本実施形態に係る、基準値生成処理後の色ずれ補正制御における、画像形成装置１０の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、図１４では、図１３と同様の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２０】
本実施形態では、第１及び第２の実施形態の色ずれ補正制御（図８及び図１２）と同様に、前回の測定結果に基づいて、レーザ信号２９１ａ〜２９１ｄ及び２９２ａ〜２９２ｄの出力タイミングを可変制御している。このため、第１及び第２の実施形態と同様、異なる色のレーザ信号間に待機時間を設けることなく、電流検出信号２９６ａ〜２９６ｄ及び２９７ａ〜２９７ｄを、連続的に得ることが可能である。したがって、基準値生成処理後の色ずれ補正制御では、エンジン制御部５４は、図１４に示すように、最初に静電潜像が形成されるＹ色に対応するレーザ信号２９１ａに対してのみダミーレーザ信号１９１ａを付加する。これにより、ダミーレーザ信号１９１ａに対応する電流検出信号１９６ａが、電流検出信号２９６ａの前にのみ現れることになる。
【０１２１】
ここで、本実施形態における基準値生成処理（図１３）と色ずれ補正制御（図１４）で使用するレーザ信号を比較すると、後者で使用するレーザ信号の方が長くなっている。即ち、レーザ信号９１ａ〜９１ｄ及び９２ａ〜９２ｄよりもレーザ信号２９１ａ〜２９１ｄ及び２９２ａ〜２９２ｄの方が、時間長が長くなっている。これは、色ずれ補正制御では、上述のレーザ信号２９１ａ〜２９１ｄ及び２９２ａ〜２９２ｄの出力タイミングを可変制御によって待機時間（ダミーレーザ信号）を削減した分、レーザ信号の時間長を長くしているためである。これにより、電流検出信号２９６ａ〜２９６ｄ及び２９７ａ〜２９７ｄも長くなる。このようにして、本実施形態では、色ずれ補正制御における静電潜像の検出精度を改善している。
【０１２２】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と比較して、静電潜像の検出精度が不利になりうるものの、基準値の生成に要する時間を短くすることが可能である。
【０１２３】
なお、第１の実施形態（図６）、第２の実施形態（図１１）及び第３の実施形態（図１３）の基準値生成処理は、スキャナユニット２０によって感光ドラム２２上に静電潜像を形成してから当該静電潜像が帯電ローラ２３に対向する位置（帯電位置）に到達するまでの時間の差分に基づいて、基準値を生成する点で共通する。一方で、処理時間と帯電位置における静電潜像の検出精度とに差異がある。また、第１の実施形態（図８）、第２の実施形態（図１２）及び第３の実施形態（図１３）の色ずれ補正制御も同様である。
【０１２４】
これら第１乃至第３の実施形態における基準値生成処理と色ずれ補正制御は、任意に組み合わせて使用可能である。例えば、基準値生成処理は第２の実施形態に従って実行し、色ずれ補正制御は第３の実施形態に従って実行してもよい。かかる組み合わせは、基準値生成処理では、処理時間に余裕があるため、測定精度が優れている処理を採用する一方、色ずれ補正制御では、印刷処理の前後または途中に実行されることがあるため、処理時間の短い処理を採用することを狙いとしている。
【０１２５】
［第４の実施形態］
第２及び第３の実施形態では、図１０を用いて説明した、ハイパスフィルタを備えた回路構成によって生じる、静電潜像の検出タイミングに生じる誤差に対処するため、ダミーレーザ出力信号を使用し、それに対応する電流検出信号は使用しないようにしている。第４の実施形態では、第２及び第３の実施形態よりも、基準値生成処理及び色ずれ補正制御に要する時間を短くするために、感光ドラム２２に最初に形成する色ずれ補正用の静電潜像のパターンを調整することを特徴としている。以下では、説明の簡略化のため、第１乃至第３の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
【０１２６】
本実施形態では、第２の実施形態と同様、帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄ及び電流検出回路４９を含む回路構成として、図９に示す回路構成を用いる。図１５は、図９の回路構成において、色ずれ検出用の静電潜像の検出を行った場合の、各端子の電圧の変化を示す図である。図１５において、波形５１１〜５１４は、図１０の波形５０１〜５０４に対応しており、図９に示す回路構成における同一部分の電圧の波形を示している。
【０１２７】
本実施形態では、色ずれ検出用の連続する複数の静電潜像のうち、最初の静電潜像の、感光ドラム２２上での搬送方向に沿った長さを、後続する他の静電潜像よりも長くする。図１５では、一例として、最初の静電潜像の長さを、他の静電潜像の長さの１．７５倍としている。これにより、図１０の波形５０２と比較して、波形５１２の中心値をより短時間に安定させることが可能である。即ち、本実施形態では、最初の静電潜像に対応するレーザ信号の長さを、ハイパスフィルタの出力が安定する程度の長さに設定すればよい。この場合、エンジン制御部５４は、最初の静電潜像の検出タイミングに相当する時刻Ｔ３１のみを使用せず、２番目以降の静電潜像の検出タイミング（時刻Ｔ３２以降）を使用して、色ずれの検出を行えばよい。
【０１２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、色ずれ補正用の静電潜像パターンの長さを変化させる。これにより、電流検出回路４９から出力される検出電圧５６にハイパスフィルタリングを施す場合であっても、フィルタリングされた電圧が安定するまでの時間を短くすることができ、色ずれ補正制御に要する時間を短くすることが可能である。また、第２の実施形態と同様、ハイパスフィルタリングによって、静電潜像の検出精度を高めることができ、色ずれ補正の精度を向上させることが可能である。
【０１２９】
［変形例］
以下では、上述の実施形態に対して適用可能な変形例について更に説明する。上述の各実施形態では、色ずれの検出及び補正のための電流検出の対象となるプロセスユニットとして、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄを例に説明した。しかし、他のプロセスユニットを対象として電流検出を実行し、基準値生成処理及び色ずれ補正制御を実行することも可能である。即ち、１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄまたは現像スリーブ２４ａ〜２４ｄを、電流検出の対象となるプロセスユニットとしてもよい。
【０１３０】
図１６（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、１次転写高圧電源回路４６ａ及び現像高圧電源回路４４ａと、電流検出回路４９とを含む回路構成例を示す図である。なお、図１６（Ａ）及び（Ｂ）では、簡略化のため、１次転写高圧電源回路４６ｂ〜４６ｄ及び現像高圧電源回路４４ｂ〜４４ｄについては示していないが、実際には、図２Ｂと同様に備わっている。
【０１３１】
図１６（Ａ）に示す回路構成は、色ずれの検出及び補正のための電流検出の対象となるプロセスユニットを、１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄとする場合の構成を示している。上述の実施形態における図２Ｂと比較すると、ダイオード６４及び６５のアノード及びカソードの向きが逆である点を除き、同様である。また出力端子５３からは、例えば＋１０００Ｖの転写バイアス（転写電圧）が出力されている。上述の実施形態において、帯電高圧電源回路４３ａに代えて、図１６（ａ）に示す１次転写高圧電源回路４６ａについて、上述した色ずれ補正制御を実行することによって、上述の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。なお、その際には、帯電ローラ２３ａに代えて、１次転写ローラ２６ａを感光ドラム２２ａに当接させた状態で、上述の色ずれ補正制御を実行すればよい。
【０１３２】
図１６（Ｂ）に示す回路構成は、色ずれの検出及び補正のための電流検出の対象となるプロセスユニットを、現像スリーブ２４ａ〜２４ｄとする場合の構成を示している。当該回路構成では、出力端子５３からは、例えば−４００Ｖの現像バイアス（現像電圧）が出力されている。上述の実施形態における図２Ｂと比較すると、逆現像バイアス出力回路が追加されている点が異なる。静電潜像を検出する際には、ＣＬＫ２の出力をオフに設定し、ＣＬＫ１の出力をオンに設定することで、逆現像バイアス出力回路を動作させる。また、通常の画像形成時には、ＣＬＫ１の出力がオフに設定され、ＣＬＫ２の出力がオンに設定される。
【０１３３】
なお、現像高圧電源回路４４ａ〜４４ｄを動作させる場合に、トナーが感光ドラムに付着しないように、その出力電圧をＶＬよりも電位を高くすることが望ましい。これに対応して、例えば、図１６（Ｂ）の回路構成において、ＣＬＫ２の出力をオフに設定し、ＣＬＫ１の出力をオンに設定することで、逆極性の電圧（逆バイアス）を出力すればよい。また、逆現像バイアス出力回路が存在しなく場合にも、例えば、ＶＬが負電圧で−１００Ｖの場合には、現像高圧電源回路４４ａ〜４４ｄの出力を、負電圧で絶対値がＶＬよりも小さい電圧（例えば−５０Ｖ）に設定してもよい。
【０１３４】
上述の実施形態において、帯電高圧電源回路４３ａに代えて、図１６（ａ）に示す現像高圧電源回路４４ａについて、上述した色ずれ補正制御を実行することによって、上述の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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