(57)【要約】【課題】  電流検出回路を複数のステーションで共通にする構成の場合、先のステーションで形成した色ずれ検出用の静電潜像の電位差が、次のステーションの色ずれ検出用の静電潜像の検出結果に重畳していまい、検出精度が低下してしまう可能性があった。【解決手段】  回転駆動される感光体と、光を照射することで前記感光体に静電潜像を形成する光照射手段と、を含む画像形成部を各色に対応して有し、前記光照射手段は前記感光体に検出用の静電潜像を形成可能な画像形成装置であって、前記照射手段によって夫々の前記感光体に形成された前記検出用の静電潜像を検出する共通の検出手段と、前記検出手段によって検出された検出結果に基づき、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正する制御手段と、を備え、前記光照射手段は、前記検出用の静電潜像を形成した後、前記検出用の静電潜像と逆位相となる逆位相の静電潜像を形成する。【選択図】  図４
2015145915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される感光体と、光を照射することで前記感光体に静電潜像を形成する光照射手段と、を含む画像形成部を各色に対応して有し、前記光照射手段は前記感光体に検出用の静電潜像を形成可能な画像形成装置であって、
前記照射手段によって夫々の前記感光体に形成された前記検出用の静電潜像を検出する共通の検出手段と、
前記検出手段によって検出された検出結果に基づき、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正する制御手段と、を備え、
前記光照射手段は、前記検出用の静電潜像を形成した後、前記検出用の静電潜像と逆位相となる逆位相の静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光照射手段は、前記逆位相の静電潜像として、前記検出用の静電潜像を形成しなかった前記感光体上に静電潜像を形成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】
前記制御手段は、前記逆位相の静電潜像を形成させる際の光量を前記検出用の静電潜像を形成させる際の光量とは異なる光量に変更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】
前記逆位相の静電潜像は、前記検出用の静電潜像を形成した後の前記感光体上における電位のムラを打ち消すように形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、予め求められた基準時間と、前記光照射手段により検出用の静電潜像が形成されてから前記検出手段により前記検出用の静電潜像が検出されるまでの時間とに基づき、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記検出手段により前記検出用の静電潜像が検出された状態が少なくとも基準時間が求められた状態に近づくように、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成部は、前記感光体の周囲に配置され前記感光体に作用するプロセス手段を含み、
前記検出手段は、前記プロセス手段に対向する位置を前記感光体に形成された検出用の静電潜像が通過することを検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記プロセス手段に電力を供給する電源手段、を備え、
前記検出手段は、前記プロセス手段に対向する位置を前記感光体に形成された検出用の静電潜像が通過する際の、前記電源手段の出力を検出することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記プロセス手段は、前記感光体を帯電する帯電手段、前記感光体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段、前記感光体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記光照射手段は、検出用の静電潜像を前記感光体の複数の位置に形成し、
前記制御手段は、前記複数の位置で形成された検出用の静電潜像の検出結果に基づき、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記検出手段は、前記検出用の静電潜像の検出を開始してから前記感光体が１周、回転駆動される間に前記検出用の静電潜像の検出を行い、続いて前記感光体がさらに１周、回転駆動される間に前記光照射手段は、前記逆位相の静電潜像を形成することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記光照射手段は、第１の感光体に前記逆位相の静電潜像を形成している際に、前記第１の感光体とは異なる第２の感光体に検出用の静電潜像を形成することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
回転駆動される感光体と、光を照射することで前記感光体に静電潜像を形成する光照射手段と、を含む画像形成部を各色に対応して有し、前記光照射手段は前記感光体に検出用の静電潜像を形成可能な画像形成装置であって、
前記照射手段によって夫々の前記感光体に形成された前記色ずれ検出用の静電潜像を検出する共通の検出手段と、
前記検出手段によって検出された検出結果に基づき、第１の感光体上に形成された前記検出用の静電潜像の出力値を、続いて検出用の静電潜像が形成される第２の感光体上に形成された前記検出用の静電潜像の出力値から除去した値を求め、前記除去した値に基づき、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記第１の感光体上に形成された前記検出用の静電潜像の検出結果に基づき、前記検出用の静電潜像を形成した後の前記第１の感光体上の電位の状態を予測し、予測した値を前記第２の感光体上に形成された前記検出用の静電潜像の出力値から除去することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、予め求められた基準時間と、前記光照射手段により検出用の静電潜像が形成されてから前記検出手段により前記検出用の静電潜像が検出されるまでの時間とに基づき、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記検出手段により前記検出用の静電潜像が検出された状態が少なくとも基準時間が求められた状態に近づくように、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記画像形成部は、前記感光体の周囲に配置され前記感光体に作用するプロセス手段を含み、
前記検出手段は、前記プロセス手段に対向する位置を前記感光体に形成された検出用の静電潜像が通過することを検出することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記プロセス手段に電力を供給する電源手段、を備え、
前記検出手段は、前記プロセス手段に対向する位置を前記感光体に形成された検出用の静電潜像が通過する際の、前記電源手段の出力を検出することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記プロセス手段は、前記感光体を帯電する帯電手段、前記感光体に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段、前記感光体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段を含むことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記光照射手段は、検出用の静電潜像を前記感光体の複数の位置に形成し、
前記制御手段は、前記複数の位置で形成された検出用の静電潜像の検出結果に基づき、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正することを特徴とする請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記検出手段は、前記検出用の静電潜像の検出を開始してから前記感光体が１周、回転駆動される間に前記検出用の静電潜像の検出を行い、
前記制御手段は、前記感光体が１周、回転駆動される間に検出された検出結果に基づき、続いて前記感光体がさらに１周、回転駆動される間の検出結果の予測を行うことを特徴とする請求項１３乃至２０のいずれか１項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し、特に色ずれ検出用静電潜像パターンを形成可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、高速に画像形成を行うために、各色に対応する画像形成部（以下、ステーションとも呼ぶ）を並べて構成する所謂インライン方式が知られている。このインライン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トナー像を重ねて転写し、更に中間転写ベルト上に重ねて転写されたトナー像を記録材に一括して転写する構成がとられている。
【０００３】
このような画像形成装置では、環境要因や各色の画像形成部における機械的要因等により、画像を重ね合わせたときに色ずれが生じ得る。高画質な画像を形成するために、上記のような画像形成装置では、色ずれ補正制御が行なわれている。この色ずれ補正制御は、例えば特許文献１に以下のような方法が開示されている。すなわち、色ずれ検出用の各色のトナー像を中間転写ベルトに形成し、光学センサにより各色のトナー像の相対的な色ずれを検出して補正を行う方法がある。また、感光ドラム上に色ずれ検出用の静電潜像を形成し、画像形成に使用されるプロセス手段に流れる色ずれ検出用の静電潜像による電流を測定し、測定した電流の変動タイミングを検出することで色ずれを補正する方法がある。より具体的には、色ずれ検出用の静電潜像を形成してから電流の変動タイミングとして検出されるまでの時間と、基準時間との比較を行い、ずれが発生しているか否かを判断する。この電流を検出するための回路構成を複数のプロセス手段で共通に使用するために、各画像形成部における静電潜像の形成タイミングをシリアルに制御し、電流の変動タイミングを各色で重ならないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３２７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、色ずれ検出用の静電潜像は、帯電ローラにより１回帯電されるだけでは、十分に静電潜像部分を帯電できずに、静電潜像を形成した部分と形成していない部分で電位差が生じ得る。これは、特に色ずれ検出用の静電潜像を形成するための露光量を通常の画像形成時よりも大きくすることで、静電潜像の検出精度を向上させようとすると発生する可能性が高い。電位差が発生してしまった部分では、電流検出回路で電流が変動して検出される。そのため、電流検出回路を複数のステーションで共通にする構成の場合、先のステーションで形成した色ずれ検出用の静電潜像の電位差が、次のステーションの色ずれ検出用の静電潜像の検出結果に重畳していまい、検出精度が低下してしまう可能性があった。
【０００６】
本出願に係る発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、電流検出回路を複数のステーションで共通にする構成においても、各ステーションにおける検出用の静電潜像の検出精度の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、回転駆動される感光体と、光を照射することで前記感光体に静電潜像を形成する光照射手段と、を含む画像形成部を各色に対応して有し、前記光照射手段は前記感光体に検出用の静電潜像を形成可能な画像形成装置であって、前記照射手段によって夫々の前記感光体に形成された前記検出用の静電潜像を検出する共通の検出手段と、前記検出手段によって検出された検出結果に基づき、前記光照射手段による画像形成時の光の照射を補正する制御手段と、を備え、前記光照射手段は、前記検出用の静電潜像を形成した後、前記検出用の静電潜像と逆位相となる逆位相の静電潜像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の構成によれば、電流検出回路を複数のステーションで共通にする構成においても、各ステーションにおける検出用の静電潜像の検出精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の概略構成図
【図２】各プロセス手段へ電力を供給する高圧電源の供給系統を示す高圧電源の構成図
【図３】検出用静電潜像を用いた色ずれ補正制御について示したタイミングチャート
【図４】本実施形態における検出用静電潜像を用いた色ずれ補正制御について示したタイミングチャート
【図５】本実施形態における色ずれ補正制御のフローチャート
【図６】本実施形態における静電潜像電流を示した図
【図７】本実施形態における色ずれ補正制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。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はなく、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本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
（第１の実施形態）
［画像形成装置の説明］
図１は、本実施形態における画像形成装置の概略構成図である。なお、参照符号の末尾の英文字ａ、ｂ、ｃ及びｄは、それぞれ、当該部材がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナー像の形成に関する部材であることを示している。以下の説明において色を区別する必要が無い場合には、末尾の英文字ａ、ｂ、ｃ及びｄを除いた参照符号を使用する。
【００１２】
給紙カセットに積載された記録材１２は、ピックアップローラ１３によって給紙され、レジストセンサ１１１によって記録材１２の先端位置が検出され、搬送ローラ対１４、１５に搬送される。一方、スキャナユニット２０は、回転駆動される感光体としての感光ドラム２２に所望のレーザ光量で順次レーザ光２１を照射する。この時、感光ドラム２２は、帯電ローラ２３によって一様に帯電されている。帯電ローラ２３には例えば−１２００Ｖの帯電電圧が出力されており、感光ドラム２２の表面は例えば−７００Ｖで帯電されている。この帯電電位で帯電された感光ドラム２２上（感光体上）においてレーザ光２１の照射によって静電潜像を形成すると、静電潜像が形成された箇所の電位は例えば−１００Ｖとなる。現像器２５、現像スリーブ２４には例えば−３５０Ｖの現像電圧が出力され、感光ドラム２２の静電潜像にトナーを載せ、感光ドラム２２上の静電潜像をトナー像として現像する。一次転写ローラ２６には、例えば＋１０００Ｖの一次転写電圧が出力され、感光ドラム２２のトナー像を、被転写体としての中間転写ベルト３０（無端状ベルト）に一次転写する。
【００１３】
尚、スキャナユニット２０及び感光ドラム２２を含む、帯電ローラ２３、現像器２５及び一次転写ローラ２６等、トナー像を形成するのに直接的に係る部材群のことを画像形成部（ステーション）とする。場合によってはスキャナユニット２０を含めずに画像形成部としても良い。画像形成部は各色に対応して備えられている。また、感光ドラム２２の周囲に近接して配置され、感光ドラム２２に作用する各部材（帯電ローラ２３、現像器２５及び一次転写ローラ２６）のことを、プロセス手段とする。このようにプロセス手段には、複数種類の部材を相当させることができる。
【００１４】
中間転写ベルト３０は、ローラ３１、３２、３３によって周回駆動され、一次転写されたトナー像を二次転写ローラ２７とローラ３３からなる二次転写位置へ搬送する。この時、記録材１２は二次転写ローラ２７の位置に搬送されたトナー像とタイミングが合うように、搬送ローラ対１４、１５によって搬送される。そして、二次転写ローラ２７に二次転写電圧が出力されることによって、中間転写ベルト３０から記録材上にトナー像が二次転写される。その後、定着ローラ対１６、１７によって記録材１２に二次転写されたトナー像を加熱定着した後、記録材１２を機外に排出する。なお、二次転写ローラ２７によって、中間転写ベルト３０から記録材１２に二次転写されなかったトナーは、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。
【００１５】
尚、図１においては、スキャナユニット２０により光照射を行う系を説明した。しかし、それに限定されることはなく、色ずれ（位置ずれ）が生じてしまうという意味では、例えば、光照射手段としてＬＥＤアレイを備えた画像形成装置を以下の各実施形態に適用することもできる。以下の説明においては、一例として、光照射手段としてスキャナユニット２０を備えた場合を説明していくこととする。また、上記の説明においては、中間転写ベルト３０を有する画像形成装置について述べたが、その他の方式の画像形成装置にも適用できる。例えば、記録材搬送ベルトを備え、各感光ドラム２２に現像されたトナー像を記録材搬送ベルト（無端状ベルト）により搬送されてくる転写材（記録材）に直接転写する方式を採用した画像形成装置にも適用できる。
【００１６】
［高圧電源の構成図の説明］
図２は、各プロセス手段へ電力を供給する高圧電源の供給系統を示す高圧電源の構成図である。図２（ａ）を用いて図１の画像形成装置における高圧電源の構成を説明する。図２（ａ）に示す高圧電源は、帯電高圧電源回路４３、現像高圧電源回路４４、一次転写高圧電源回路４６、二次転写高圧電源回路４８を備えている。帯電高圧電源回路４３は、帯電ローラ２３に電圧を印加することで、感光ドラム２２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。電流検出回路５０は、帯電高圧電源回路４３に流れる電流を検出するための回路である。なお、ここでは一例として、帯電高圧電源回路４３の源流を検出する構成を説明するが、これに限られるものではなく、現像高圧電源回路４４又は一次転写高圧電源回路４６の電流を検出する構成とすることも可能である。
【００１７】
現像高圧電源回路４４は、現像スリーブ２４に電圧を印加することで、感光ドラム２２上に形成された静電潜像にトナーを載せ、トナー像として現像する。一次転写高圧電源回路４６は、一次転写ローラ２６に電圧を印加することで、感光ドラム２２のトナー像を中間転写ベルト３０に転写する。二次転写高圧電源回路４８は、二次転写ローラ２７に電圧を印加することで、中間転写ベルト３０のトナー像を記録材１２へ転写する。
【００１８】
［高圧電源の回路図の説明］
図２（ｂ）を用いて、図２（ａ）の高圧電源における帯電高圧電源回路４３の回路構成を説明する。なお、以下の説明においては帯電高圧電源回路４３の回路を用いて静電潜像を検出する方法を一例として説明するが、現像高圧電源回路４４又は一次転写高圧電源回路４６についても同様に検出することが可能である。
【００１９】
図２（ｂ）で、変圧器６２は、駆動回路６１によって生成される交流信号の電圧を数十倍の振幅に昇圧する。ダイオード１６０１、１６０２及びコンデンサ６３、６６によって構成される整流回路５１は、昇圧された交流信号を整流・平滑する。そして、整流・平滑化された電圧信号は、出力端子５３に直流電圧として出力される。比較器６０は、検出抵抗６７、６８によって分圧された出力端子５３の電圧と、エンジン制御部５４によって設定された電圧設定値５５とが等しくなるよう、駆動回路６１の出力電圧を制御する。そして、出力端子５３の電圧に従い、感光ドラム２２及び帯電ローラ２３及びグラウンドを経由して電流が流れる。
【００２０】
ここで、電流検出回路５０は、変圧器６２の２次側回路５００と接地点５７との間に挿入されている。さらにオペアンプ７０の入力端子はインピーダンスが高く、電流が殆ど流れないので、接地点５７から変圧器６２の２次側回路５００を経て出力端子５３へ流れる直流電流は、ほぼ全て抵抗７１に流れるよう構成されている。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。従って、オペアンプ７０の出力端子には、出力端子５３に流れる電流量に比例した検出電圧５６が現れる。言い換えれば、出力端子５３に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が変化する形で、抵抗７１を介して流れる電流が変化することとなる。尚、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。
【００２１】
また検出電流量を示す検出電圧５６は、抵抗７６、コンデンサ７７によって構成されるローパスフィルタを介してオペアンプ７８の非反転入力端子に入力される。このローパスフィルタは変圧器６２のスイッチング周期で発生する高周波ノイズを除去するためのものである。オペアンプ７８の非反転入力端子に入力された電圧と反転入力端子との電圧が等しくなるようにオペアンプ７８は出力電圧を制御する。オペアンプ７８の出力電圧がコンデンサ７９、抵抗８１、抵抗８２、オペアンプ８５で構成されるハイパスフィルタに入力される。このハイパスフィルタによって、オペアンプ７８の出力電圧の低周波の電圧変動が減衰されるように、コンデンサ７９、抵抗８１の定数が決定される。
【００２２】
オペアンプ８５の出力電圧５６２がコンパレータ７４の負極の入力端子（反転入力端子）に入力されている。コンパレータ７４の正極入力端子には閾値であるＶｒｅｆ７５が入力されており、反転入力端子の入力電圧が閾値を下回った場合に出力がＨｉ（正）になり、二値化電圧値５６１（Ｈｉになった電圧）がエンジン制御部５４に入力される。閾値Ｖｒｅｆ７５は、色ずれ検出用の静電潜像がプロセス手段（ここでは、帯電ローラ２３）に対向する位置を通過するときの検出電圧５６１の極小値と、通過する前の検出電圧５６１の値との間の値に設定される。そして、一度の静電潜像の検出で、検出電圧５６１の立ち上がりと立ち下がりとが検出される。エンジン制御部５４は例えば検出電圧５６１の立ち上がりと立ち下がりの中点を検出位置とする。またエンジン制御部５４が検出電圧５６１の立ち上がり及び立ち下がりの何れか一方のみを検出しても良い。なお、複数の画像形成部の間のずれを補正するという意味で色ずれ検出用の静電潜像と呼んでいるが、一つの画像形成部におけるすれを補正するという意味では、位置ずれ検出用の静電潜像と呼ぶこともできる。以下の、色ずれ検出用の静電潜像は、位置ずれ検出用の静電潜像として読み替えてもよい。
【００２３】
［ハードウェアブロック図の説明］
エンジン制御部５４（以下、制御部５４とも呼ぶ）の説明を行う。制御部５４は、図１で説明した画像形成装置の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ２２１は、ＲＡＭ２２３を主メモリ、ワークエリアとして利用し、ＥＥＰＲＯＭ２２４に格納される各種制御プログラムに従い、上に説明したエンジン機構部を制御する。また、ＡＳＩＣ２２２は、ＣＰＵ２２１の指示のもと、各種プリントシーケンスにおいて、例えば各モータの制御、現像バイアスの高圧電源の制御等を行う。尚、ＣＰＵ２２１の機能の一部あるいは全てをＡＳＩＣ２２２に行わせても良く、また、逆にＡＳＩＣ２２２の機能の一部あるいは全てをＣＰＵ２２１に代わりに行わせても良い。また制御部５４の機能の一部を他の制御部５４に相当するハードウェアに担わせて実行させても良い。
【００２４】
［制御ブロック図の説明］
次に、エンジン制御部５４による画像形成装置の制御方法について、図２（ｃ）の制御ブロック図を用いて説明する。センサ２２５、アクチュエータ２２６はハードウェアを示している。またパッチ形成部２２７、色ずれ補正制御部２２８、及びプロセス手段制御部２２９の夫々は機能ブロックを示す。以下、夫々について具体的に説明する。
【００２５】
センサ２２５は、レジストセンサ１１１や電流検出回路５０などのセンサ類を総称して表すものである。アクチュエータ２２６は、ドラムの駆動モータや現像器の離間モータなどのアクチュエータ類を総称して表すものである。制御部５４は各種センサ２２５から取得した情報に基づいて、画像形成装置の制御を行う。後述する色ずれ検出用静電潜像を用いた色ずれ補正を実施する場合、パッチ形成部２２７は、スキャナユニット２０を制御することで、後述する静電潜像マークを各感光ドラム２２に形成させる。プロセス手段制御部２２９は、色ずれ検出用静電潜像を検出する際の、各プロセス手段の動作を制御する。色ずれ補正制御部２２８は、検出電圧５６１によって検出されるタイミングから、色ずれ補正量の算出及び算出された色ずれ補正量に基づく色ずれ補正を行う。なお、ここで説明した機能を実現するうえで、ハードウェアがどのような形態かは限定されるものではなく、ＣＰＵ２２１や、ＡＳＩＣ２２２や、その他のハードウェアなど、どれを動作させても良く、また任意の分配で各ハードウェアに処理を分担させても良い。
【００２６】
［従来の色ずれ補正制御の説明］
まず、図２で説明した帯電高圧電源回路５０を備えた画像形成装置における従来の検出用静電潜像を用いた色ずれ補正制御について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。図３（ａ）は色ずれ補正制御の全体シーケンスを示す。まず、制御部５４はタイミングＴ１で現像スリーブ２４ａ〜２４ｄを離間させる為のカムを駆動する駆動信号３１０を出力する。そして、タイミングＴ２で現像スリーブ２４ａ〜２４ｄが夫々感光ドラム２２ａ〜２２ｄに当接した状態から離間した状態になるよう動作する。３２０は現像スリーブ２４ａ〜２４ｄの当接／離間状態を表す信号である。また、制御部５４はタイミングＴ３で一次転写高圧をオン状態からオフ状態に制御する。３３０は一次転写高圧のオン／オフ状態を示している。
【００２７】
次に、タイミングＴ４から各色の感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上に、夫々感光ドラム１周期分ずつずらしたタイミング３４１ａ、３４１ｂ、３４１ｃ、３４１ｄで、色ずれ補正用に用いる検出用静電潜像３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃ、３４２ｄを形成する。検出用静電潜像３４２ａ、３４２ｂ、３４２ｃ、３４２ｄは、形成されてから帯電ローラ２３と感光ドラム２２との当接部（以下、検出領域とも呼ぶ）まで到達する時間が経過後３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃ、３５１ｄに検出が開始される。電流検出回路５０では、検出用静電潜像が変動する電流３５３ａ、３５３ｂ、３５３ｃ、３５３ｄとして検出される。以下、この電流を静電潜像電流とも呼ぶ。
【００２８】
静電潜像電流３５３ａ、３５３ｂ、３５３ｃ、３５３ｄが検出された後、感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上に形成された検出用静電潜像は、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄによって帯電される。この際、例えば検出用静電潜像の検出精度を向上させるために、検出用静電潜像を形成するための露光量を大きくしていると、１回の帯電では十分に検出用静電潜像を帯電できないことがある。すると、電流検出回路５０は、十分に帯電されなかった静電潜像が変動する電流３５４ａ、３５４ｂ、３５４ｃ、３５４ｄを検出される。この電流を以下、静電潜像残電流とも呼ぶ。また、電流検出回路５０は全色で共通であるため、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに流れる電流は重畳した電流３６０として検出される。３６１ａ、３６１ｂ、３６１ｃ、３６１ｄは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に検出用静電潜像を形成した際に、静電潜像電流と静電潜像残電流が重畳した検出結果としての電流である。制御部５４は、タイミングＴ５で検出用静電潜像の検出を終えると、帯電高圧３００をＯＦＦとして、検出を終了する。
【００２９】
図３（ｂ）は、静電潜像電流と静電潜像残電流が重畳した電流３６１ｂを示した図である。電流３６１ｂは、Ｙの静電潜像残電流３５４ａ、Ｍの静電潜像電流３５３ｂが重畳されたものである。電流は、閾値Ｖｒｅｆ７５に相当する電流値３７０で二値化される。Ｍの静電潜像電流３５３ｂの立ち上がり変動タイミングは、二値化閾値である電流値３７０との交点３７２であるが、実際には、Ｙの静電潜像残電流３５４ａの変動分だけずれてしまい、電流値３７０との交点３７１となる。また、Ｍの静電潜像電流３５３ｂの立ち上がり変動タイミングと立下り変動タイミングの中点となるタイミング３７４もＹの静電潜像残電流３５４ａの変動分だけずれてしまい、タイミング３７３となる。この検出結果に基づき、色ずれ補正を行ってしまうと、Ｍのレーザ照射位置は、Ｙの静電潜像残電流３５４ａの変動分だけずれた照射位置となってしまう。
【００３０】
［本実施形態における色ずれ補正制御の説明］
次に、図２で説明した帯電高圧電源回路５０を備えた画像形成装置における本実施形態における検出用静電潜像を用いた色ずれ補正制御について、図４のタイミングチャートを用いて説明する。図４（ａ）は色ずれ補正制御の全体シーケンスを示す。まず、制御部５４はタイミングＴ１で現像スリーブ２４ａ〜２４ｄを離間させる為のカムを駆動する駆動信号３１０を出力する。そして、タイミングＴ２で現像スリーブ２４ａ〜２４ｄが夫々感光ドラム２２ａ〜２２ｄに当接した状態から離間した状態になるよう動作する。３２０は現像スリーブ２４ａ〜２４ｄの当接／離間状態を表す信号である。また、制御部５４はタイミングＴ３で一次転写高圧をオン状態からオフ状態に制御する。３３０は一次転写高圧のオン／オフ状態を示している。
【００３１】
次に、タイミングＴ４から各色の感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上に、夫々感光ドラム１周期分ずつずらしたタイミング４４１ａ、４４１ｂ、４４１ｃ、４４１ｄで、色ずれ補正用に用いる検出用静電潜像４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄを形成する。さらに、制御部５４は感光ドラムが１周期分回転した後、先ほど検出用静電潜像を形成しなかった部分に静電潜像を形成する。つまり、検出用静電潜像の逆位相静電潜像を形成する。この逆位相静電潜像を形成することにより、静電潜像残電流を抑制するように制御する。逆位相静電潜像４４３ａ、４４３ｂ、４４３ｃ、４４３ｄは、各色の検出用静電潜像の形成を開始してから感光ドラム１周期分＋１パッチ分（４４４ａ、４４４ｂ、４４４ｃ、４４４ｄ）の期間が経過した時点から形成を開始する。このとき、逆位相静電潜像４４３ａ、４４３ｂ、４４３ｃ、４４３ｄを形成するための露光量は、検出用静電潜像を形成するための露光量と静電潜像残電流との関係から、静電潜像残電流のムラがなくなる値を算出して設定する。
【００３２】
検出用静電潜像４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄは、形成されてから帯電ローラ２３と感光ドラム２２との当接部である検出領域まで到達する時間が経過後４５１ａ、４５１ｂ、４５１ｃ、４５１ｄに検出が開始される。電流検出回路５０では、検出用静電潜像が変動する電流である静電潜像電流４５３ａ、４５３ｂ、４５３ｃ、４５３ｄとして検出される。また、逆位相静電潜像４４３ａ、４４３ｂ、４４３ｃ、４４３ｄは、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄにより検出用静電潜像の静電潜像残電流のムラを打ち消すように形成される。これにより、電流検出回路５０に一定の電流値４５４ａ、４５４ｂ、４５４ｃ、４５４ｄとして検出される。この電流を逆位相静電潜像残電流とも呼ぶ。また、電流検出回路５０は全色で共通であるため、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに流れる電流は重畳した電流４６０として検出される。４６１ａ、４６１ｂ、４６１ｃ、４６１ｄは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に検出用静電潜像を形成した際に、静電潜像電流と静電潜像残電流が重畳した検出結果としての電流である。制御部５４は、タイミングＴ５で検出用静電潜像の検出を終えると、帯電高圧３００をＯＦＦとして、検出を終了する。
【００３３】
図４（ｂ）は、静電潜像電流と逆位相静電潜像残電流が重畳した電流４６１ｂを示した図である。電流４６１ｂは、Ｙの逆位相静電潜像残電流４５４ａ、Ｍの静電潜像電流４５３ｂが重畳されたものである。電流は、閾値Ｖｒｅｆ７５に相当する電流値４７０で二値化される。Ｍの静電潜像電流４５３ｂの立ち上がり変動タイミングは、二値化閾値である電流値４７０との交点４７２であるが、実際には、逆位相静電潜像残電流４５４ａの変動分だけずれてしまい、電流値４７０との交点４７１となる。しかし、逆位相静電潜像残電流４５４ａは、静電潜像残電流のムラを抑制するように逆位相静電潜像４４３ａ、４４３ｂ、４４３ｃ、４４３ｄを形成した結果である。よって、Ｍの静電潜像電流４５３ｂの立ち上がり変動タイミングと立下り変動タイミングの中点となるタイミング４７４は、Ｙの逆位相静電潜像残電流４５４ａの変動分の影響をほとんど受けないタイミング４７３となる。つまり、逆位相静電潜像残電流４５４ａによって電流値の振幅は大きくなっているものの、ムラが抑制されているため、立ち上がりタイミングと立下りタイミングの中点のタイミングのずれは抑制されている。この検出結果に基づき、色ずれ補正を行うことで、Ｍのレーザ照射位置は、Ｙの静電潜像残電流の影響を抑制して、従来の色ずれ補正制御に対して精度良く照射位置を制御することができる。
【００３４】
［本実施形態における色ずれ補正制御のフローチャート］
図５は、本実施形態における色ずれ補正制御のフローチャートである。まず、Ｓ５０１〜Ｓ５０７によって、検出用静電潜像を形成する制御について説明する。Ｓ５０１において、制御部５４は１色目の検出用静電潜像を形成するステーションをＹに設定する。次に、Ｓ５０２において、制御部５４は全てのステーションにおいて検出用静電潜像の検出が終了しているか否かを判断する。検出が終了している場合は、検出結果に基づき画像形成条件として、例えばレーザ照射位置を補正することで色ずれ補正を行い、色ずれ補正制御を終了する。全てのステーションにおいて検出用静電潜像の検出が終了していない場合は、Ｓ５０３において、制御部５４は１色目のステーションによって検出用静電潜像の形成を開始させ、感光ドラム１周分の検出用静電潜像を形成させる。
【００３５】
そして、形成した検出用静電潜像が検出領域まで搬送されると、静電潜像電流の検出を行う。Ｓ５０４において、制御部５４は感光ドラム１周期分の期間が経過したか否かの判断を行う。経過していなければ、静電潜像電流の検出を継続する。経過していれば、Ｓ５０５において、２色目の検出用静電潜像を形成するステーションをＭに切り替える。以降は、ステーションＣ、Ｋも同様に、全てのステーションで検出用静電潜像の検出が終了するまで、Ｓ５０２〜Ｓ５０５を繰り返す。全てのステーションで検出用静電潜像の検出が終了すると、Ｓ５０６において、制御部５４は検出用静電潜像の検出結果に基づき、各ステーションの色ずれ量を求める。すなわち、予め定められた又は基準状態で測定された色ずれ検出用静電潜像を形成してから検出手段で色ずれ検出用静電潜像が検出されるまでの基準時間を求める。そして、今回の検出で得られた色ずれ検出用静電潜像を形成してから検出手段で色ずれ検出用静電潜像が検出されるまでの検出時間を求め、基準時間と検出時間との比較を行い、色ずれ量を求める。Ｓ５０７において、制御部５４はステーション毎に求めた色ずれ量に基づき、例えば画像形成時のレーザ照射位置を補正することで色ずれ補正を行い、色ずれ補正制御を終了する。
【００３６】
なお、Ｓ５０３における検出用静電潜像を形成する制御と、以下で説明するＳ５１１〜Ｓ５１５における各色の逆位相静電潜像を形成する制御は並行して行われる。例えば、２色目のステーションで検出用静電潜像を形成する制御を行っている際に、すでに検出用静電潜像の形成を終えた１色目のステーションにおいて逆位相静電潜像を形成する制御を行うことになる。
【００３７】
Ｓ５１１〜Ｓ５１４によって、検出用静電潜像を形成した後に逆位相静電潜像を形成する制御について説明する。ここでは、先のＳ５０３において検出用静電潜像を形成したステーションにおいて、逆位相静電潜像を形成させる制御を行う。例えば、１色目のステーションで逆位相静電潜像を形成している際には、２色目のステーションによって検出用静電潜像の形成が並行して行われる。Ｓ５１１において、制御部５４はＳ５０３によって検出用静電潜像を開始してから感光ドラム１周期分＋１パッチ分の期間が経過したか否かの判断を行う。経過すると、Ｓ５１２において、制御部５４は逆位相静電潜像を形成するために、静電潜像残電流のムラを抑制するように露光量を変更する。Ｓ５１３において、制御部５４は逆位相静電潜像の形成を開始する。Ｓ５１４において、制御部５４は、逆位相静電潜像を感光ドラム１周期分形成したと判断すると、逆位相静電潜像の形成制御を終了する。
【００３８】
このように、検出用静電潜像を形成した後、逆位相静電潜像を形成することにより、静電潜像残電流を抑制することができる。よって、電流検出回路を複数のステーションで共通にする構成においても、各ステーションにおける色ずれ検出用静電潜像の検出精度の低下を抑制することができる。なお、本実施形態においては、一例として全てのステーションの電流検出回路を共通とした場合について説明した。しかし、これに限られるものではなく例えばＹ、Ｍ、Ｃの電流検出回路が共通で、Ｋは独立の電流検出回路が使用される場合等、複数のステーションで電流検出回路を共通とした場合においては、同様の制御を行うことが可能である。
【００３９】
（第２の実施形態）
先の第１の実施形態では、検出用静電潜像を形成した後、検出用静電潜像の静電潜像残電流を抑制するように逆位相静電潜像を形成する方法について説明した。本実施形態においては、検出用静電潜像による静電潜像残電流の重畳分を予測し、検出結果から静電潜像残電流の影響分を差し引く方法について説明する。この方法により、逆位相静電潜像を形成することなく、静電潜像残電流による検出精度の低下を抑制することができる。
【００４０】
［重畳除去計算アルゴリズム］
図６は、本実施形態における静電潜像電流（図３の静電潜像電流Ｙ３５３ａ、静電潜像残電流Ｙ３５４ａ、静電潜像電流Ｍ３５３ｂ、静電潜像電流Ｍと静電潜像残電流Ｙの重畳電流３６１ｂ）を示した図である。以下で、検出した出力値である重畳電流３６１ｂから予測した出力値である静電潜像残電流Ｙ３５４ａを差し引くことで静電潜像電流Ｍ３５３ｂを求め、静電潜像電流Ｍ３５３ｂの変動タイミングを計算する方法を説明する。
【００４１】
なお、ここで、静電潜像残電流Ｙ３５４ａを原点Ｏ（６１４）、振幅Ａ（６１１）、位相Ｘ（６１２）とし、静電潜像電流Ｍ３５３ｂを振幅Ｂ（６３１）、位相α０（６３２）として以下の式で表す。
静電潜像残電流Ｙ３５４ａ＝Ａｓｉｎ（Ｘ）・・・（１）
静電潜像電流Ｍ３５３ｂ＝Ｂｓｉｎ（Ｘ＋α０）・・・（２）
ここで、振幅Ａ、Ｂはレーザの露光量と感光ドラム２２の寿命から求められる値である。また、静電潜像電流Ｍと静電潜像残電流Ｙの重畳電流３６１ｂは、式（１）と式（２）の合算値であることから、振幅Ｃ（６５１）、位相β０（６５２）として、以下の式で表す。
静電潜像電流Ｍと静電潜像残電流Ｙの重畳電流３６１ｂ＝静電潜像電流Ｍ３５３ｂ＋静電潜像残電流Ｙ３５４ａ＝Ｂｓｉｎ（Ｘ＋α０）＋Ａｓｉｎ（Ｘ）
＝Ｃｓｉｎ（Ｘ＋β０）・・・（３）
ただし、
【００４２】
【数１】
2015145915.tif 000003
となる。
【００４３】
また、Ａ＋Ｂｃｏｓ（α０）≧０の場合は、
β０＝ａｒｃｔａｎ（Ｂｓｉｎ（α０）／（Ａ＋Ｂｃｏｓ（α０））
となり、
Ａ＋Ｂｃｏｓ（α０）＜０の場合は、
β０＝ａｒｃｔａｎ（Ｂｓｉｎ（α０）／（Ａ＋Ｂｃｏｓ（α０））＋π
となる。上記式（３）から静電潜像電流Ｍ３５３ｂの位相α０（６３２）は、以下の式で求めることができる。
静電潜像電流Ｍ３５３ｂ＝静電潜像電流Ｍと静電潜像残電流Ｙの重畳電流３６１ｂ−静電潜像残電流Ｙ３５４ａ
すなわち、
Ｂｓｉｎ（Ｘ＋α０）＝Ｃｓｉｎ（Ｘ＋β０）−Ａｓｉｎ（Ｘ）・・・（４）
静電潜像電流Ｍ３５３ｂを求めるために、上記式（４）における各パラメータを求める方法について説明する。まず、エンジン制御部５４は、静電潜像電流Ｙ３５３ａの立ち上がり変動タイミング６０１（二値化閾値Ｔｈ０６００との交点）と立ち下がり変動タイミング６０２（二値化閾値Ｔｈ０６００との交点）を検出する。そして、立ち上がり変動タイミング６０１と立ち下がり変動タイミング６０２とから中点６０３を求める。次に、中点６０３から感光ドラムの１周期分の時間を考慮し、静電潜像残電流Ｙ３５４ａの潜像パッチの変動タイミング６０４を求め、静電潜像残電流Ｙ３５４ａの位相Ｘ（６１２）と原点Ｏ（６１４）を求める。
【００４４】
次に、エンジン制御部５４は、静電潜像電流Ｍと静電潜像残電流Ｙの重畳電流３６１ｂの位相β０６５２を求める。図６に、−π≦β０＜０の場合の波形を示す。まず、重畳電流３６１ｂの立ち上がり変動タイミング６４１（二値化閾値Ｔｈ０６４０との交点）を検出する。そして、立ち上がり変動タイミング６４１と位相の原点Ｏ（６１４）からの位相Ｘ０（６１３）を求める。
Ｃｓｉｎ（Ｘ０＋β０）＝Ｔｈ０・・・（５）
次に、エンジン制御部５４は、式（４）に式（５）で求めた位相Ｘ０（６１３）と位相β０（６５２）を代入することで、静電潜像電流Ｍ３５３ｂの位相α０（６３２）を求める。図６に、−π≦α０＜０の場合の波形を示す。また、計算式を示す。
Ｂｓｉｎ（Ｘ０＋α０）＝Ｃｓｉｎ（Ｘ０＋β０）−Ａｓｉｎ（Ｘ０）
＝Ｔｈ０−Ａｓｉｎ（Ｘ０）・・・（６）
すなわち、
α０＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｔｈ０−Ａｓｉｎ（Ｘ０））／Ｂ）−Ｘ０・・・（７）
となり、位相α０は、上記式（７）のように求めることができる。
【００４５】
最後に、エンジン制御部５４は、式（２）に式（７）で求めた静電潜像電流Ｍ３５３ｂの位相α０（６３２）を代入することで、静電潜像電流Ｍ３５３ｂの二値化閾値Ｔｈ０（６３０）との交点である変動タイミングＸ（６２１、６２２）を求める。
Ｂｓｉｎ（Ｘ＋α０）＝Ｔｈ０・・・（８）
すなわち、
Ｘ＝ａｒｃｓｉｎ（Ｔｈ０／Ｂ）−α０・・・（９）
となり、静電潜像電流Ｍ３５３ｂにおける変動タイミングＸは、上記式（９）を用いて求めることができる。この変動タイミングＸは、重畳電流３６１ｂから静電潜像残電流Ｙを差し引いたものであるため、重畳による立ち上がりタイミングと立下りタイミングの中点のタイミングのずれは抑制されている。よって、この演算結果に基づき、色ずれ補正を行うことで、Ｍのレーザ照射位置は、Ｙの静電潜像残電流の影響を抑制して、従来の色ずれ補正制御に対して精度良く照射位置を制御することができる。
【００４６】
なお、上記では、説明の一例として静電潜像電流Ｍ３５３ｂの変動タイミングを求めたが、静電潜像電流Ｃ、Ｋの変動タイミングについても同様に求めることができる。エンジン制御部５４は、前ステーションの静電潜像電流の変動タイミングの中点（Ｍの場合６２３）から前ステーションの静電潜像残電流の位相を求める。そして、次ステーションの静電潜像電流との重畳電流の検出結果から位相を求め、重畳電流から静電潜像残電流を差し引くことで次ステーションの静電潜像電流の位相を求め、静電潜像電流の変動タイミングを計算する。
【００４７】
［本実施形態における色ずれ補正制御のフローチャート］
図７は、本実施形態における色ずれ補正制御のフローチャートである。まず、Ｓ７０１〜Ｓ７０８によって、検出用静電潜像を形成する制御について説明する。Ｓ７０１において、制御部５４は１色目の検出用静電潜像を形成するステーションをＹに設定する。次に、Ｓ７０２において、制御部５４は全てのステーションにおいて検出用静電潜像の検出が終了しているか否かを判断する。全てのステーションにおいて検出用静電潜像の検出が終了していない場合は、Ｓ７０３において、制御部５４は１色目のステーションによって検出用静電潜像の形成を開始させ、感光ドラム１周分の検出用静電潜像を形成させる。
【００４８】
そして、形成した検出用静電潜像が検出領域まで搬送されると、静電潜像電流の検出を行う。Ｓ７０４において、制御部５４は感光ドラム１周期分の期間が経過したか否かの判断を行う。経過していなければ、静電潜像電流の検出を継続する。経過していれば、Ｓ７０５において、２色目に検出用静電潜像を形成するステーションをＭに切り替える。以降は、ステーションＣ、Ｋも同様に、全てのステーションで検出用静電潜像の検出が終了するまで、Ｓ７０２〜Ｓ７０５を繰り返す。全てのステーションで検出用静電潜像の検出が終了すると、Ｓ７０６において、制御部５４は重畳除去計算を行う。なお、この重畳除去計算の詳細については、後述する。Ｓ７０７において、制御部５４はステーション毎に求めた重畳除去計算された色ずれ量に基づき、例えば画像形成時のレーザ照射位置を補正することで色ずれ補正を行い、色ずれ補正制御を終了する。
【００４９】
Ｓ７１１〜７１５によって、検出用静電潜像を検出した結果から重畳を除去する重畳除去計算について説明する。まず、Ｓ７１１において、制御部５４は静電潜像電流Ｙ３５３ａの中点６０３を求め、静電潜像電流Ｙ３５３ａの位相を確定する。Ｓ７１２において、制御部５４は静電潜像電流Ｙ３５３ａの位相に対し、感光ドラム１周期分を考慮して、静電潜像残電流Ｙ３５４ａの位相Ｘ（６１２）と原点Ｏ（６１４）を確定する。そして、Ｓ７１３において、制御部５４は全てのステーションにおいて重畳除去計算が終了しているか否かを判断する。全てのステーションにおいて重畳除去計算が終了していない場合は、Ｓ７１４において、制御部５４は静電潜像電流Ｍ３５３ｂの位相α０（６３２）を求めるために、重畳電流３６１ｂから静電潜像残電流Ｙ３５４ａを引く。そして、Ｓ７１５において、制御部５４は求めた静電潜像電流Ｍ３５３ｂの位相α０（６３２）から静電潜像電流Ｍ３５３ｂの変動タイミングＸ（６２１、６２２）を求める。
【００５０】
以降は、ステーションＣ、Ｋも同様に、全ての予測ステーションの重畳除去計算が終了するまで繰り返し、計算を終了する。
【００５１】
このように、検出用静電潜像を形成した後、重畳除去計算を行うことにより、静電潜像残電流を抑制することができる。よって、電流検出回路を複数のステーションで共通にする構成においても、各ステーションにおける色ずれ検出用静電潜像の検出精度の低下を抑制することができる。なお、本実施形態においては、一例として静電潜像電流の振幅を固定値として説明したが、環境に応じて振幅を変更したり、測定した結果を使用したりすることも可能である。また、一例として全てのステーションの電流検出回路を共通とした場合について説明した。しかし、これに限られるものではなく例えばＹ、Ｍ、Ｃの電流検出回路が共通で、Ｋは独立の電流検出回路が使用される場合等、複数のステーションで電流検出回路を共通とした場合においては、同様の制御を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
２０ａ〜２０ｄ  スキャナユニット
２２ａ〜２２ｄ  感光ドラム
５０  電流検出回路
５４  制御部
【図１】
2015145915.tif 000004
【図２】
2015145915.tif 000005
【図３】
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【図４】
2015145915.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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