(57)【要約】【課題】  各色の現像ローラを順次感光ドラムに当接させて、形成された検知パターンを検知することで当接のタイミングを検知しようとすると、中間転写体上で検知パターンが重なってしまう可能性があり、当接のタイミングが検知できない可能性があった。【解決手段】  中間転写体の移動方向と逆方向に順次現像ローラと感光ドラムの当接離間動作を行わせることで、現像ローラと感光ドラムの当接離間タイミングの検知を、検知パターンが重なることなく精度良く行い且つ検知時間にかかる時間をできる限り短くすることができる。【選択図】  図１０
2012118470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体の夫々に形成された潜像をトナー像として現像する複数の現像手段と、
前記複数の像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、を有し、
前記現像手段は、前記像担持体と当接又は離間することが可能なトナー像を担持する現像剤担持体を備え、
前記像担持体と前記現像剤担持体が離間している状態において、前記複数の現像手段を動作させながら前記複数の現像剤担持体と前記複数の像担持体を前記中間転写体の移動方向に関して、下流側から上流側に向かって順次当接させることで得られるトナー像を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された検知結果に基づき前記像担持体と前記現像剤担持体の当接動作を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数色の画像形成を行う際には前記中間転写体の移動方向の上流側にある前記現像剤担持体から前記像担持体に順次当接させ、前記現像剤担持体と前記像担持体の当接タイミングを検知する際には前記中間転写体の移動方向の下流側にある前記現像剤担持体から前記像担持体に順次当接させ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】
前記現像剤担持体を前記像担持体に当接又は離間させる駆動手段を有し、
前記制御手段は、前記現像剤担持体と前記像担持体の当接タイミングを検知する際に、前記駆動手段を複数色の画像形成を行う際に駆動する方向と逆回転させ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】
前記制御手段は、所定のタイミングから前記検知手段によりトナー像が検知されるまでの時間に基づき前記像担持体と前記現像剤担持体の当接動作を制御す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、前記像担持体に形成された潜像の先端と前記検知手段により検知された前記トナー像の先端との差分を用いて、前記現像剤担持体と前記像担持体が離間している状態から、前記現像剤担持体と前記像担持体が当接するまでの第１の時間を求め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、前記第１の時間に応じて前記駆動手段の駆動速度又は駆動タイミング又は駆動速度及び駆動タイミングを制御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】
前記制御手段は、前記複数の現像剤担持体と前記複数の像担持体を前記中間転写体の移動方向の下流側にある前記現像剤担持体から当接させることにより得られた検知結果より、前記複数の現像剤担持体と前記複数の像担持体を前記中間転写体の移動方向の上流側にある前記現像剤担持体から当接させる際のタイミングを算出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８】
前記制御手段は、前記複数の現像手段を動作させながら前記複数の現像剤担持体と前記複数の像担持体を前記中間転写体の移動方向の下流側にある前記現像剤担持体から当接させることで得られるトナー像を前記検知手段により正しく検知できなかった場合、前記複数の像担持体のうち、所定の像担持体に潜像を形成し、前記複数の現像手段を動作させながら前記複数の現像剤担持体と前記複数の像担持体を前記中間転写体の移動方向の下流側にある前記現像剤担持体から当接させることで前記検知手段によりトナー像を検知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、例えば複写機やプリンタ、ファックス等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置の現像方式のひとつとして、現像剤担持体である現像ローラを像担持体である感光ドラムに対して接触させた状態で回転して現像を行う接触現像方式がある。接触現像方式においては、現像ローラの接触により感光ドラムの表面が摩耗して劣化することにより、形成される画質の低下をもたらす。そこで、感光ドラムの静電潜像を現像する期間に現像ローラを感光ドラムに接触させて現像を行うことで、現像ローラとの接触による感光ドラムの摩耗を遅らせる技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、インライン方式のカラー画像形成装置において、感光ドラムと現像ローラを含む各画像形成ステーションで現像が行われる時期に合わせて、現像ローラの駆動及び停止と、感光ドラムへ当接及び離間を行う構成が提案されている。インライン方式では、各色成分の画像を形成する画像形成ステーションを中間転写ベルトに対して直列に配置し、中間転写ベルトの搬送方向に沿って第１画像形成ステーションから第４画像形成ステーションまで順次各色成分のトナー像を画像形成領域上に形成する。特許文献１ではこの順序に応じて各画像形成ステーションの現像ローラの駆動及び停止と感光ドラムへ当接及び離間を制御している。
【０００４】
しかし、各画像形成ステーションは交換可能で比較的安価なプロセスカートリッジとして個々に提供されるため、画像形成装置本体との位置関係等の機械的なばらつきや、駆動源の制御のばらつき等といったばらつきをなくすことは困難である。そこで、特許文献２には、中間転写体上にトナーパターン（以下、検知パターンともいう）を形成し、形成された検知パターンを検知することで現像ローラと感光ドラムが当接する時間又は離間する時間を算出する。これにより、現像ローラと感光ドラムとを当接又は離間するタイミングを最適に制御することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９２８６８
【特許文献２】特願２０１０−０４１００５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的に各色の現像ローラが感光ドラムに当接するタイミングは、各色の画像形成部で形成される画像が中間転写体上で重なるようなタイミングとして制御されている。よって、特許文献２のように各色の現像ローラを順次感光ドラムに当接させて、検知パターンを検知することで当接のタイミングを検知しようとすると、中間転写体上で検知パターンが重なってしまう可能性があり、当接のタイミングが検知できない可能性があった。そこで、確実に当接タイミングを検知するためには、１色毎に当接のタイミングを検知すればよいが、前色の現像ローラの当接及び離間が完了してから次色の現像ローラの当接及び離間を行わなければならないため、検知時間が長くなってしまう。
【０００７】
本出願に係る発明は、上記のような状況を鑑みてなされたものであり、現像ローラと感光ドラムの当接離間タイミングの検知を、トナーパターンが重なることなく精度良く行い且つ検知時間にかかる時間をできる限り短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、潜像が形成される複数の像担持体と、前記像担持体に形成された潜像をトナー像として現像する複数の現像手段と、前記複数の像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、を有し、前記現像手段は、前記像担持体と当接又は離間することが可能なトナー像を担持する現像剤担持体を備え、前記像担持体と前記現像剤担持体が離間している状態において、前記複数の現像手段を動作させながら前記複数の現像剤担持体と前記複数の像担持体を前記中間転写体の移動方向の下流側にある前記現像剤担持体から当接させることで得られるトナー像を検知する検知手段と、前記検知手段により検出された検知結果に基づき前記像担持体と前記現像剤担持体の当接動作を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、現像ローラと感光ドラムの当接離間タイミングの検知を、トナーパターンが重なることなく精度良く行い且つ検知時間にかかる時間をできる限り短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の概略構成図
【図２】画像形成装置の制御部等を示したブロック図
【図３】現像ローラと感光ドラムの当接と離間を切り替える機構図
【図４】現像ローラと感光ドラムの当接離間の状態を示すカム線図
【図５】検知パターンの形成状態を示した図
【図６】レジ検センサの構成図
【図７】当接タイミングの算出方法について示したダイアグラム
【図８】離間タイミングの算出方法について示したダイアグラム
【図９】中間転写ベルトの移動方向と同じ方向に順次現像ローラの当接離間動作を行った際のダイアグラム
【図１０】中間転写ベルトの移動方向と逆方向に順次現像ローラの当接離間動作を行った際のダイアグラム
【図１１】カムの回転方向における当接離間位置の関係を示した図
【図１２】待機状態からステッピングモータを正回転で起動しフルカラー当接状態に至るまでの経過時間を示した図
【図１３】１回の当接離間動作により全ての画像形成ステーションの感光ドラムへの現像ローラの当接タイミングと離間タイミングを検知する方法を示したフローチャート
【図１４】算出した全画像形成ステーションの補正後の現像当接タイミングＶｓと補正後の離間タイミングＷｓを用いて印字動作時の当接離間開始タイミングを変更する方法を示した図
【図１５】モノカラー印刷を行う際の当接離間動作を示した図
【図１６】色ずれ補正制御を行う際の当接離間タイミングの検知シーケンスを示したフローチャート
【図１７】中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向に順次当接離間動作を行い検知パターンが重なった状態を示したダイアグラム
【図１８】中間転写ベルト上に形成された検知パターンとそれに対するレジ検センサの出力を示した図
【図１９】検知パターンが重ならない画像形成ステーションの組み合わせで当接タイミングと離間タイミングを検知する方法を示したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。尚、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合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）
＜画像形成装置の構成＞
図１に示すように、４ドラムのフルカラー画像形成装置１は、画像形成装置本体（以下、装置本体ともいう）２に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のプロセスカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫが着脱可能な構成を持つ。プロセスカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫ（以下Ｐと総称する）は、それぞれが装置本体２に装着された状態で各色成分の画像形成ステーション（画像形成部とも呼ぶ）を構成する。画像形成ステーションは、後述する現像器６３や感光ドラム６１等をも含む。また、装置本体２には、中間転写体（回転体）である中間転写ベルト５１を有する中間転写ベルトユニット５や、トナーを加熱定着する定着器７が設けられている。画像形成ステーションは、中間転写ベルト５１の搬送方向に沿って直列に配置されている。
【００１３】
また、各プロセスカートリッジＰは、それぞれ像担持体である感光ドラム６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ及び６１Ｋを有しており、被転写体である中間転写ベルト５１の移動方向に沿って順次並列に配置されている。像担持体上、すなわち像担持体表面には静電潜像が形成され、トナーで現像される。さらに各プロセスカートリッジＰは、それぞれ感光ドラム６１の周囲に、帯電手段としての一次帯電器６２、現像手段としての現像器６３、及びクリーニング手段としての感光ドラムクリーナ６５を一体に有している。
【００１４】
各プロセスカートリッジＰにおいて、一次帯電器６２は、感光ドラム６１の外周表面上に配置され、感光ドラム６１の表面を一様に帯電する。また、現像器６３は、各レーザ露光器（露光手段）２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋからの露光により形成された感光ドラム６１の表面上の静電潜像を、対応する色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーを用いて現像する。なお、現像器６３内で現像剤担持体となる現像ローラ６４は、現像器６３ごと感光ドラム６１から離間し回転を停止させることで、現像剤の劣化を防止できるように構成されている。即ち、現像ローラ６４は現像器６３ごと感光ドラム６１に対して当接又は離間可能に構成されている。以下の説明で、当接した状態を単に当接、離間した状態を単に離間と呼ぶこともある。また感光ドラム６１上で現像ローラ６４が当接する位置を当接位置と呼ぶ。感光ドラムクリーナ６５は、トナー像が順次転写された後、感光ドラム６１の表面に付着している転写残りトナーを除去する。
【００１５】
また、感光ドラム６１と共に中間転写ベルト５１を挟持する位置には、感光ドラム６１と共に一次転写部を形成する一次転写ローラ５２が対向設置されている。
【００１６】
一方、中間転写ベルトユニット５は、中間転写ベルト５１と、中間転写ベルト５１を張架する駆動ローラ５３、テンションローラ５４、二次転写対向ローラ５５の３本のローラを備えている。そして、ベルト駆動モータ（不図示）により駆動ローラ５３を回転駆動させることで中間転写ベルト５１を回転搬送している。テンションローラ５４は、中間転写ベルト５１の長さに応じて図１の水平方向に移動可能に構成されている。
【００１７】
駆動ローラ５３の近傍には、中間転写ベルト５１上のトナーパッチを検知するための検知手段であるレジ検センサ５６がローラ長手方向両端近傍に１個ずつ設置されている。この位置が予め定められた検知位置である。テンションローラ５４の近傍には、中間転写ベルト上の残トナーを回収するためのベルトクリーナ５８が設置されている。なお、長手方向とは、ローラの軸線方向であり、中間転写ベルト５１の搬送方向と直交する幅方向である。また、二次転写対向ローラ５５の中間転写ベルト５１を挟んだ位置には、二次転写対向ローラ５５と共に二次転写部を形成する二次転写ローラ８１が対向配置されている。この二次転写ローラ８１は、転写搬送ユニット８によって保持されている。
【００１８】
装置本体２の下部には、二次転写部に記録材Ｑを給送する給送部３が配置されている。この給送部３は、複数枚の記録材Ｑを収納したカセット３１、給送ローラ３２、重送防止のリタードローラ対３３、搬送ローラ対３４，３５、レジストローラ対３６等を備えている。定着器７の下流側搬送路には、排出ローラ対３７，３８，３９が設けられている。
【００１９】
画像形成装置１は、両面印刷に対応しており、１面目の画像形成を終えた記録材Ｑが定着器７から排出された後、切替部材４１を切り替えることで、反転ローラ対４２，４３側に記録材Ｑを搬送する。この記録材Ｑの後端が切替部材４４を越えたところで、切替部材４４を切り替えると同時に、反転ローラ４３を逆回転させて記録材Ｑを両面搬送路４５に導く。そして両面搬送路ローラ対４６，４７，４８を回転駆動して記録材Ｑを再給送することで、２面目への印刷を可能にしている。
【００２０】
また画像形成装置１には、画像形成制御部（単に制御部とも呼ぶ）１２を備えており、これによって各センサの出力信号を得、また、駆動部の駆動タイミングや潜像形成等のタイミングなどの画像形成動作を制御している。
【００２１】
＜制御部の構成＞
図２は画像形成装置１の制御部等を示したブロック図である。画像形成制御部１２は、プログラムを実行してデータ処理や入出力処理を実行するプロセッサであるＣＰＵ１２１、データやプログラム等を格納するＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３を含む。この構成により、例えばメモリ空間やＩＯ空間にマッピングされたタイマーや各制御部を制御する。制御部が制御する機能としては、例えば露光制御部１３、高圧制御部１４、駆動制御部１５、センサ制御部１６、等がある。このほか制御タイマー１７も時間の計測等のために用いられる。露光制御部１３は、レーザ露光器２１の駆動を行うほか、スキャナモータ１８２の駆動や、レーザ光量の補正等を行っている。高圧制御部１４は画像形成に必要な感光ドラム６１への帯電や、現像バイアス、中間転写ベルト５１への一次転写バイアス、記録材Ｑへの二次転写バイアス、ベルトクリーナ用のベルトクリーニングバイアス等の印加を行っている。駆動制御部１５は感光ドラム６１や現像ローラ６４、中間転写ベルト５１の作像系モータ（不図示）の駆動、及び記録材Ｑを搬送する搬送モータ（不図示）の駆動を行っている。センサ制御部１６はトナー残量の検知や搬送路における記録材Ｑの位置検知を行う。その他に、レジ検センサ５６を用いた中間転写ベルト５１上のトナーパッチの検知や、マークセンサ５７を用いて中間転写ベルト５１上に設けられた位置表示マークの検知を行っている。
【００２２】
以上の構成を更に詳しく説明する。パターン検知制御部１９０は、スキャナモータ１８２と、帯電バイアス制御部１８３、現像バイアス制御部１８４、一次転写バイアス制御部１８５を含む。帯電バイアス制御部１８３は、一次帯電器６２に印加するバイアスを制御する。現像バイアス制御部１８４は、現像ローラ６４を帯電させるための帯電器のバイアスを制御する。一次転写バイアス制御部１８５は、一次転写ローラ５２に対して、画像形成時はプラスのバイアスを印加し、廃トナー回収時はマイナスのバイアスを印加する帯電器を制御する。もちろん各バイアス制御部そのものに帯電器を含むものと考えても良い。
【００２３】
ステッピングモータ制御部１８７は、図３に例示した要領でステッピングモータ９１を制御する。詳しくは図３を参照して後述するが、本実施形態では、ステッピングモータ９１は、各色成分の現像ローラ６４の位置を移動させるためのカムと同軸に固定されたウォームホイールに噛合するウォームギアを駆動するモータである。各カムを駆動するウォームギアは同軸に固定されてひとつのステッピングモータ９１で同時に駆動されるために、各カムの位相差は一定である。このステッピングモータ９１を、各色成分の画像形成に応じたタイミングで駆動することで、現像ローラ６４を感光ドラム６１に対して離間させ、あるいは当接させる。なお、ステッピングモータ９１は正回転又は逆回転することが可能である。
【００２４】
パターン検知制御部１９０では、センサ制御部１６の図５に示すレジ検センサ５６（本実施形態では２つのセンサ５６Ａ、５６Ｂ）を制御する。パターン検知制御部１９０では、ステッピングモータ９１を起動してからレジ検センサ５６の直下を検知パターンが通過するまでの時間を制御タイマー１７で測定する。また、レジ検センサ５６の直下を通過した検知パターンがどの画像形成ステーションに形成されたものなのかを判断する為の検知ウインドウの切り替え制御を行う。なおステッピングモータ９１の起動タイミングは、たとえば画像形成制御部１２を介して通知されることで知ることができる。検知パターンはタイミングの補正のための画像であり補正用画像ということもできる。
【００２５】
＜画像形成装置の動作＞
ここで、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まずカセット３１内の記録材Ｑは、給送ローラ３２により給送された後、リタードローラ対３３により一枚ずつに分離され、ついで搬送ローラ対３４，３５等を経てレジストローラ対３６に搬送される。
【００２６】
一方、この記録材Ｑの搬送動作に並行して例えばイエローのプロセスカートリッジＰＹにおいては、まず感光ドラム６１Ｙの表面が一次帯電器６２によって一様にマイナス帯電され、次にレーザ露光器２１Ｙにより画像露光が行われる。これにより、感光ドラム６１Ｙの表面には画像信号のイエロー画像成分と対応した静電潜像が形成される。
【００２７】
現像器６３Ｙ内の現像ローラ６４Ｙは回転駆動されながら、漸次移動され、感光ドラム６１Ｙに接近して当接し、感光ドラム６１Ｙの静電潜像が、現像器６３Ｙによりマイナス帯電したイエロートナーを用いて現像される。こうしてイエロートナー像として可視化される。すなわち顕像となって現れる。そして、このようにして得られたイエロートナー像は、一次転写バイアスが供給された一次転写ローラ５２により、中間転写ベルト５１上に一次転写される。
【００２８】
このような一連の画像形成動作は、他のプロセスカートリッジＰＭ，ＰＣ，ＰＫにおいても、その間隔と搬送速度とに応じた時間差をもって順次行われる。なお、現像ローラ６４は、現像剤の劣化を防止するため順次感光ドラム６１に回転しながら当接する。そして、各感光ドラム６１上に形成された各色トナー像は、各色の一次転写部で中間転写ベルト５１上の対応する領域（これを中間転写ベルト５１上の画像形成領域と呼ぶ）に順次重ねられて一次転写される。なお、現像ローラ６４は、現像動作を終えると、下流側のプロセスカートリッジが一次転写中であっても、現像剤の劣化を防止するために順次感光ドラム６１から離間して回転が停止される。このように中間転写ベルト５１上に重畳して転写された４色のトナー像は、中間転写ベルト５１の回転に伴い、二次転写部に移動される。
【００２９】
一方、レジストローラ対３６で斜行を矯正された記録材Ｑは、中間転写ベルト５１上のトナー像とタイミングをとって二次転写部に送り出される。中間転写ベルト５１上の４色のトナー像は、記録材Ｑを挟んで中間転写ベルト５１に当接した二次転写ローラ８１により、記録材Ｑ上へ一括して二次転写される。そして、このようにしてトナー像が転写された記録材Ｑは、定着器７に搬送されて、加熱、加圧されることによりトナー像が定着された後、排出ローラ対３７，３８，３９により、装置本体上面に排出され、積載される。以上の工程で、記録材Ｑ上に複数色からなるフルカラーのトナー像が形成される。
【００３０】
＜感光ドラムと現像ローラの当接及び離間切り替え動作＞
次に図３を用いて、現像ローラ６４と感光ドラム６１との当接と離間を切り替える機構について説明する。現像ローラ６４の当接と離間を切り替えるための駆動源であるステッピングモータ９１は、その出力軸にウォームギア９７が固定されており、そのウォームギアに噛み合うピニオンギアが同軸に固定された駆動切り替えシャフト９２を回転させる。駆動切り替えシャフト９２には各色のカムギア９４を駆動するためのウォームギア９３が固定されており、駆動切り替えシャフト９２が回転すると、カムギア９４に対して同軸に固定されたカム９５の位相が変化する。カム９５は回転中心からの半径が位相によって異なるように周縁を形成した板カムである。カム９５の周縁は、その位相に応じてプロセスカートリッジＰの側面を押圧又は押圧を解除する。カムフォロワとなるプロセスカートリッジＰの側面は現像ローラが軸支された現像器６３の筐体の側面であり、現像器６３の筐体は、その中央付近で、感光ドラム６１が軸支された筐体に対して、感光ドラム等と並行な軸９９で軸支されている。感光ドラム６１が軸支された筐体は装置本体２に対して固定されており、その筐体と現像器６３の筐体との間には、現像器６３の筐体をカム９５に対して付勢するためのバネ等の弾性部材９８が設けられている。これにより、現像ローラ６４は、カム９５に従動する現像器６３の筐体の動きに応じて、軸９９を中心として揺動する。これによって、カム９５の位相に応じて、現像ローラ６４は感光ドラム６１と当接あるいは離間する。なお現像ローラ６４と感光ドラム６１との最小距離は０なので、現像器６３の筐体の揺動量はカム９５の半径だけでなく、感光ドラム６１によっても規制されることになる。こうして感光ドラム６１と現像ローラ６４の当接と離間を切り替えることが出来る。
【００３１】
本実施形態における現像ローラ６４と感光ドラム６１との当接及び離間状態とは、図３（Ａ）に示す待機状態（又は全離間状態）と、図３（Ｂ）に示すフルカラー当接状態と、図３（Ｃ）に示すモノカラー当接状態とを含む。待機状態では、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）が最大半径でプロセスカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の側面に当接している。そして、全ての現像ローラ６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ）が感光ドラム６１（６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ）と離間している。最大半径とは、現像ローラ６４を感光ドラム６１から離間させるのに必要な程度の半径である。フルカラー当接状態では、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）がプロセスカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の側面におおむね最小半径で当接（あるいは離間）している。最小半径とは、現像ローラ６４と感光ドラム６１を当接させるために必要な程度の半径である。その結果、全ての現像ローラ６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ）と、感光ドラム６１（６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ）とは当接している。モノカラー当接状態では、図３（Ｃ）に示すイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ）が最大半径で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のプロセスカートリッジＰの（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ）の側面に当接している。ブラック（Ｋ）のカム９５Ｋのみ、プロセスカートリッジＰＫの側面から離間（あるいは概ね最小半径で当接）しており、ブラックの現像ローラ６４Ｋのみが感光ドラム６１Ｋと当接している。
【００３２】
次に、カム９５の位相変化と選択可能な３つの状態の関係について図４のカム線図に示す。なお図４において現像離間とは現像ローラ６４と感光ドラム６１とが離間する側であり、カム半径は大きく、現像当接とは現像ローラ６４と感光ドラム６１とが当接する側であり、カム半径は小さい。図４はあくまでカムのプロファイルを示すものであって、現像ローラ６４と感光ドラム６１との実際の当接及び離間を示すものではない。図４に示すように、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）にそれぞれプロフィールを持たせ、且つ、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）の位相をずらすことで、図３に示した３つの状態の切り替え（モード切り替え）が可能となる。なお以下の説明で、感光ドラム６１と現像ローラ６４との当接を単に当接或いは現像当接と呼び、感光ドラム６１と現像ローラ６４との離間を単に離間或いは現像離間と呼ぶことがある。
【００３３】
現像ローラ６４は、通常の印字動作を行う場合、画像形成を開始するタイミングに合わせて待機状態からフルカラー当接状態、又は、待機状態からモノカラー当接状態へ状態を切り替えられる。まず、フルカラープリントを行う場合の現像当接離間状態の切り替えについて説明する。現像当接離間状態とは、現像ローラ６４と感光ドラム６１との当接あるいは離間の状態を示し、当接している状態を現像当接状態（あるいは当接状態）、離間している状態を現像離間状態（離間状態）という。ステッピングモータ９１は待機状態で停止している。待機状態は、たとえば特定のカムに、その回転位相を示すセンサを設けることで判定できる。あるいはいったん待機状態の位置を決めてカムの１周分のステップ数を測定し、モータの駆動をステップ数を数えながら行うなどすることで判定できる。
【００３４】
フルカラープリントを行う場合は、画像形成を開始するタイミングに合わせて、ステッピングモータ９１を所定ステップだけ正回転駆動する。ステッピングモータ９１の正回転駆動を開始すると、各画像形成ステーションの現像ローラ６４と感光ドラム６１は、不定状態４０１を経由して当接してフルカラー当接状態となる。その当接の順序は、画像形成ステーション１（イエロー）⇒画像形成ステーション２（マゼンタ）⇒画像形成ステーション３（シアン）⇒画像形成ステーション４（ブラック）の順である。当接が完了した画像形成ステーションから画像形成が開始される。このときのステッピングモータ９１の駆動ステップ数は、全ての画像形成ステーションの当接が完了したフルカラー当接状態で停止するような駆動ステップ数とする。画像形成が終了すると、再びステッピングモータ９１を所定ステップだけ正回転駆動する。ステッピングモータ９１の正回転駆動が開始されると、現像ローラ６４と感光ドラム６１とは、不定状態４０２を経由して離間して待機状態に戻る。離間の順序は、画像形成ステーション１（イエロー）⇒画像形成ステーション２（マゼンタ）⇒画像形成ステーション３（シアン）⇒画像形成ステーション４（ブラック）の順である。こうして画像形成を終了する。このときのステッピングモータ９１の駆動ステップ数は、カムが待機状態で停止するような駆動ステップ数とする。すなわち、待機状態から始まり、フルカラー当接状態での停止を経て再度待機状態に戻る。
【００３５】
次に、モノカラープリントを行う場合の現像当接離間状態の切り替え制御について説明する。モノカラープリントを行う場合は、画像形成を開始するタイミングに合わせてステッピングモータ９１を所定ステップ逆回転駆動する。ステッピングモータ９１の逆回転駆動を開始すると、現像ローラ６４と感光ドラム６１は、不定状態を経由して画像形成ステーション４（ブラック）のみ当接し、画像形成ステーション４（ブラック）の画像形成を開始する。ステッピングモータ９１の駆動ステップ数は、画像形成ステーション４（ブラック）のみ当接が完了すると停止するような駆動ステップ数とする。画像形成が終了すると、ステッピングモータ９１を所定ステップだけ正回転駆動する。ステッピングモータ９１の正回転駆動を開始すると、画像形成ステーション４（ブラック）の現像ローラ６４Ｋと感光ドラム６１Ｋは、離間して印字を終了する。ステッピングモータ９１の駆動ステップ数は、全ての画像形成ステーションの離間が完了すると停止するような駆動ステップ数である。
【００３６】
画像形成装置１は、画像形成の工程で、現像ローラ６４と感光ドラム６１との現像当接離間状態を離間状態から当接状態へ、あるいはその逆の切り替えを行う。その際、待機状態におけるステッピングモータ９１の駆動開始タイミング（開始時期）およびステップ数と、フルカラー当接状態におけるステッピングモータ９１の駆動開始タイミングおよびステップ数は、予め決められたものとなる。
【００３７】
ここで、図４に示す当接状態となったときに、現像ローラ６４と感光ドラム６１との当接が開始されるとは限らない。装置本体２に設けられたカム９５とプロセスカートリッジとの距離のばらつきによって、カム９５の最小半径部が現像部の筐体に当接する前に現像ローラ６４と感光ドラム６１とが当接してしまうこともある。このように、部品の個体差や取り付け精度等の影響により、当接タイミング及び離間タイミングのばらつきが発生する。そこで本実施形態では、この当接タイミングを検知して、理想に近いタイミングで現像ローラ６４と感光ドラム６１とが当接するようカムの駆動タイミングや回転速度を調整する。そこで次に感光ドラム６１への現像ローラ６４の当接タイミング又は離間タイミングを検知する方法の原理について説明する。
【００３８】
＜現像当接時間及び現像離間時間の検知原理＞
感光ドラム６１への現像ローラ６４の当接タイミングを検知する方法の原理について図５を用いて説明する。当接タイミング（現像当接タイミング）は、待機状態からステッピングモータ９１を正回転方向で起動し感光ドラム６１への現像ローラ６４の当接が完了するまでの時間とする。また、離間タイミグ（現像離間タイミング）は、現像当接状態からステッピングモータ９１を正回転方向で起動し感光ドラム６１への現像ローラ６４の離間が完了するまでの時間とする。
【００３９】
各画像形成ステーションは、ステッピングモータ９１が起動されると、その駆動により感光ドラム６１へ現像ローラ６４が順次当接して現像当接離間状態が離間状態から当接状態になる。当接離間状態が離間状態から当接状態に切り替えられ、当接が完了するまでの当接離間状態が不定の間は、図５（ａ）に示すように各レーザ露光器（露光手段）２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋからの露光により感光ドラム６１表面上に各色の静電潜像８０を形成する。現像ローラ６４の当接が完了した画像形成ステーションでは、ドラム表面上の静電潜像８０に現像ローラ６４からトナーが供給されドラム表面上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は、図５（ｂ）に示すように中間転写ベルト５１に転写され、中間転写ベルト５１上に各色の検知用画像である検知パターン８１が形成される。現像当接タイミングは、ステッピングモータ９１を起動してから中間転写ベルト５１上に形成された検知パターン８１をレジ検センサ５６により検知するまでの経過時間（現像当接完了時間）Ａｓ［ｍｓｅｃ］により算出する。なお、ここでは中間転写ベルト５１上に検知パターン８１を形成し、レジ検センサ５６で検知する例を説明したが、検知パターン８１を形成するのは中間転写ベルト５１に限られたものではなく、例えば記録材搬送ベルト等でも良い。
【００４０】
図６に、キャリブレーション用の検知パターン８１を検知するレジ検センサ５６の構成を示す。レジ検センサ５６は、ＬＥＤ等の発光素子７０と、フォトダイオード等の受光素子７１、受光データを処理する図示しないＩＣ等とこれらを収容する図示しないホルダーで構成される。受光素子７１は、検知パターン８１からの反射光強度を検知する。なお、ここでは正反射光を検知する構成になっているもののそれに限るものではなく、乱反射光を検知しても良い。また、発光素子７０と受光素子７１の光学的結合のために図示しないレンズなどの光学素子が用いられることもある。
【００４１】
ここで、当接タイミングの算出方法について図７に示すダイアグラムを用いて説明する。図７は、現像ローラ６４が感光ドラム６１へ当接することにより形成されたトナー像がレジ検センサ５６を通過するまでのトナー像の様子を示す。横軸は時間を示し、縦軸は静電潜像が形成されてからトナー像がレジ検センサ５６の位置へ到達するまでの経路に沿った距離である。ステッピングモータ９１は、待機状態からタイミングｔ１５１で起動され、現像当接時間Ｘｓ［ｍｓｅｃ］経過後のタイミングｔ１５２で現像ローラ６４が感光ドラム６１に当接する。その後、ステッピングモータ９１は、上述したステップ数だけ回転するとフルカラー当接状態で停止する。感光ドラム６１への潜像形成は、タイミングｔ１５１１から開始され、その潜像はタイミングｔ１５２から現像される。現像されたトナー像は感光ドラム６１の回転と共に転写位置に移動し、タイミングｔ１５２１で中間転写ベルト５１に一次転写される。中間転写ベルト５１の搬送にしたがってトナー像はレジ検センサ５６を通過し、そこでトナー像すなわち検知パターン８１が検知される。
【００４２】
計測時間の関係をみると、求める現像当接時間Ｘｓは、現像当接完了時間Ａｓと、感光ドラム６１の表面に形成されたトナー像が現像されてからレジ検センサ５６にて検知されるまでの経過時間Ｂｓとの差分となる。すなわち式（１）により求めることができる。ここで、添字ｓは、画像形成ステーションを示し、例えば、画像形成ステーション１の現像当接完了時間は、Ａ１となる（以後、ｓは画像形成ステーションとする）。
Ｘｓ＝Ａｓ−Ｂｓ  ［ｍｓｅｃ］        （１）
時間Ａｓは制御タイマー１７により計測可能である。また時間Ｂｓは、現像されたトナー像が、感光ドラム６１上の現像位置からレジ検センサ５６の位置までの移動に要する時間であり、トナー像の搬送速度と搬送距離とから与えられる定数である。
【００４３】
次に、感光ドラム６１からの現像ローラ６４の離間タイミングを検知する方法の原理について説明する。現像離間タイミングとは、フルカラー当接状態でステッピングモータ９１を起動してから感光ドラム６１からの現像ローラ６４の離間が完了するまでの時間で特定できる。この時間を現像離間完了時間と呼ぶ。各画像形成ステーションは、ステッピングモータ９１を起動すると感光ドラム６１からの現像ローラ６４が順次離間し、現像当接離間状態が離間状態に切り替えられる。現像離間タイミングは、ステッピングモータ９１を起動してから中間転写ベルト５１上に形成されていた検知パターン８１をレジ検センサ５６により検知できなくなるまでの現像離間完了時間Ｃｓ［ｍｓｅｃ］により算出する。
【００４４】
ここで、離間タイミングの算出方法について図８に示すダイアグラムを用いて説明する。図８は、現像ローラ６４が感光ドラム６１から離間することにより形成されなくなったトナー像がレジ検センサ５６を通過するまでのトナー像の様子を示す。横軸は時間を示し、縦軸は静電潜像が形成されてからトナー像がレジ検センサ５６の位置へ到達するまでの経路に沿った距離である。ステッピングモータ９１はタイミングｔ１５４で起動され、タイミングｔ１５５で待機状態に達する。その間のタイミング１５４１で、現像ローラ６４と感光ドラム６１とは離間する。離間する直前に形成されたトナー像の後端は、タイミングｔ１５５１で中間転写ベルト５１に一次転写され、搬送されてタイミングｔ１５６でレジ検センサ５６の位置に達する。現像離間時間Ｙｓ［ｍｓｅｃ］は、前述した現像離間完了時間Ｃｓ［ｍｓｅｃ］と固定時間Ｂｓ［ｍｓｅｃ］との差となり、式（２）により求めることができる。
Ｙｓ＝Ｃｓ−Ｂｓ  ［ｍｓｅｃ］      （２）
通常、全て画像形成ステーションの感光ドラム６１への現像ローラ６４の現像当接タイミングと現像離間タイミングとを検知する場合は、１つのレジ検センサ５６で、４つの画像形成ステーションの現像当接タイミング又は現像離間タイミングを検知する。そのため本実施形態では、各色毎に４回の現像当接動作及び現像離間動作を行う必要がある。
【００４５】
通常、全ての画像形成ステーションの感光ドラム６１への現像ローラ６４の現像当接タイミングと現像離間タイミングを検知する場合は、１つのレジ検センサ５６で４つの画像形成ステーションの現像当接タイミング又は現像離間タイミングを検知する。そのため、各色で４回の現像当接動作及び現像離間動作を行う必要がある。本実施形態では、レジ検センサ５６で１回の当接離間動作より、全て画像形成ステーションの現像当接タイミングと現像離間タイミングを検知する。以下、その検知方法について説明する。
【００４６】
＜１回の当接離間動作で当接タイミングと離間タイミングを検知する方法の原理＞
１回の当接離間動作により全ての画像形成ステーションの感光ドラム６１への現像ローラ６４の当接タイミングと離間タイミングを検知する方法について図９及び図１０を用いて説明する。図９のダイアグラムは、中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向に順次現像ローラ６４の当接離間動作を行った際に、中間転写ベルト５１上に形成された検知パターン８１がレジ検センサ５６で検知され検知結果を得るまでの流れを示したものである。横軸は時間を示し、縦軸は静電潜像が形成されてからトナー像がレジ検センサ５６により検知される位置へ到達するまでの経路に沿った距離である。
【００４７】
中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向に順次現像ローラ６４の当接離間動作を行い、全ての画像形成ステーションの当接タイミングと離間タイミングを１度に検知しようとする。すると、現像ローラ６４が当接するタイミングは、中間転写ベルト５１で重畳するようなタイミングとなるように制御されているため、図９に示すように中間転写ベルト５１上で各色の検知パターンが重なってしまう可能性がある。各色の検知パターンが重なってしまうと、各色の検知パターンの先端を精度良く検知することができない。よって、全て画像形成ステーションの感光ドラム６１への現像ローラ６４の当接タイミングと離間タイミングを精度よく検知するためには、１つのレジ検センサ５６に対し、１つの画像形成ステーション毎に当接動作及び離間動作を行い検知する。そのため、全部で４回の当接動作及び離間動作が必要であった。
【００４８】
本実施形態における、１回の当接離間動作ですべての画像形成ステーションの当接タイミングと離間タイミングを検知する方法について図１０のダイアグラムを用いて説明する。図１０のダイアグラムは、中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向、つまり中間転写ベルト５１の移動方向の下流側から順次現像ローラ６４の当接離間動作を行った際に、中間転写ベルト５１上に形成された検知パターン８１がレジ検センサ５６で検知されるまでの流れを示したものである。横軸は時間を示し、縦軸は静電潜像が形成されてからトナー像がレジ検センサ５６により検知される位置へ到達するまでの経路に沿った距離である。
【００４９】
現像ローラ６４を中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行わせるためには、ステッピングモータ９１を逆回転にして当接離間を行う。これにより、現像ローラ６４はブラック（Ｂｋ）画像形成ステーション（４ｓｔ）→シアン（Ｃ）画像形成ステーション（３ｓｔ）→マゼンタ（Ｍ）画像形成ステーション（２ｓｔ）→イエロー（Ｙ）画像形成ステーション（１ｓｔ）の順に当接する。各画像形成ステーションの形成する検知パターン８１は、図１０に示すように画像形成ステーション間の距離と当接タイミングの差により中間転写ベルト５１上において互いに重ならない位置となる。
【００５０】
このように、現像ローラ６４の当接離間動作を中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向で行ったときの当接タイミングと離間タイミングを検知する方法について説明する。待機状態からステッピングモータ９１を逆回転させ、現像ローラ６４が感光ドラム６１に当接するまでの時間をＸｓ’［ｍｓｅｃ］とする。当接状態からステッピングモータ９１を逆回転させ、現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間するまでの時間をＹｓ’［ｍｓｅｃ］とする。ステッピングモータ９１を逆回転させ、現像ローラ６４と感光ドラム６１が当接して、中間転写ベルト５１上に形成された検知パターン８１がレジ検センサ５６により検知されるまでの現像当接完了時間をＡｓ’［ｍｓｅｃ］とする。ステッピングモータ９１を逆回転させ、現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間して、中間転写ベルト５１上に形成された検知パターン８１がレジ検センサ５６により検知できなくなるまでの現像離間完了時間をＣｓ’［ｍｓｅｃ］とする。これらから現像ローラ６４と感光ドラム６１の当接タイミングと離間タイミングは、式（３）と式（４）より求めることができる。
Ｘｓ’＝Ａｓ’−Ｂｓ  ［ｍｓｅｃ］      （３）
Ｙｓ’＝Ｃｓ’−Ｂｓ  ［ｍｓｅｃ］      （４）
式（３）、式（４）より求めたＸｓ’［ｍｓｅｃ］及びＹｓ’［ｍｓｅｃ］から、現像離間動作を中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向に順次行った際の現像当接タイミングＸｓ［ｍｓｅｃ］、現像離間タイミングＹｓ［ｍｓｅｃ］を算出する方法を、図１１及び図１２を用いて説明する。カム９５の回転方向における当接離間位置の関係を図１１に示す。ステッピングモータ９１を逆回転方向に起動し当接離間動作を行うと、現像ローラ６４が感光ドラム６１に当接する位置は、ステッピングモータ９１を正回転方向に起動した場合の現像ローラ６４が感光ドラム６１から離間する位置となる。また、ステッピングモータ９１を逆回転方向に起動し当接離間動作を行うと、現像ローラ６４が感光ドラム６１から離間する位置は、ステッピングモータ９１を正回転方向に起動した場合の現像ローラ６４が感光ドラム６１に当接する位置となる。このことから、待機状態からステッピングモータ９１を正回転で起動しフルカラー当接状態に至るまでの経過時間をＲ［ｍｓｅｃ］とする。また、フルカラー当接状態からステッピングモータ９１を正回転で起動し待機状態に至るまでの経過時間をＴ［ｍｓｅｃ］とする。すると、Ｘｓ’［ｍｓｅｃ］、Ｙｓ’［ｍｓｅｃ］、Ｘｓ［ｍｓｅｃ］、Ｙｓ［ｍｓｅｃ］、Ｒ［ｍｓｅｃ］、Ｔ［ｍｓｅｃ］の関係は、図１２のようになり、当接タイミングＸｓ［ｍｓｅｃ］、離間タイミングＹｓ［ｍｓｅｃ］は以下の式より求められる。
Ｘｓ＝Ｒ−Ｙｓ’［ｍｓｅｃ］      （５）
Ｙｓ＝Ｔ−Ｘｓ’［ｍｓｅｃ］      （６）
【００５１】
＜ステッピングモータ正回転時又は逆回転時の当接離間タイミングの補正方法＞
式（５）、式（６）により算出した当接離間タイミングは、各画像形成ステーションを中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行なわせて算出したものである。そのため、中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向、つまり中間転写ベルト５１の移動方向の上流側から順次当接離間動作を行なわせた際の当接離間タイミングと誤差が出てしまう可能性がある。この誤差はカムギアやウォームギアの公差等によるものであり、正逆の回転切り替えのバックラッシュ等の原因で発生しプロセスカートリッジに起因しない。このことから、あらかじめ製造時に中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向から順次当接離間動作を行い検知した当接離間タイミングと、中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行い検知した当接離間タイミングの差を計測しておく。そして、その差を用いて当接離間タイミングの補正を行う。当接離間タイミングの検知シーケンスについては後述する。
【００５２】
中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向から順次当接離間動作を行った際の当接離間タイミングと、中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行った際の当接離間タイミングの差を計測する方法について説明する。まず、ステッピングモータ９１を正回転させ、待機状態からフルカラー当接状態にする。このとき、中間転写ベルト５１上に検知パターン８１を形成し、レジ検センサ５６により検知パターン８１を検知した時間から現像ローラ６４が感光ドラム６１に当接するまでの時間を算出する。さらにステッピングモータを正回転させ、フルカラー当接状態から離間状態にする。このとき、中間転写ベルト５１上に検知パターン８１を形成し、レジ検センサ５６により検知パターン８１を検知できなくなった時間から現像ローラ６４が感光ドラム６１から離間するまでの時間を検知する。この当接タイミングと離間タイミングの検知をすべての画像形成ステーションで行う。
【００５３】
次に当接離間タイミングの検知シーケンスにより当接タイミングＸｓ［ｍｓｅｃ］、離間タイミングＹｓ［ｍｓｅｃ］を検知する。中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向から順次当接離間動作を行った際の当接タイミングをＦｓ［ｍｓｅｃ］とする。中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向から順次当接離間動作を行った際の離間タイミングをＧｓ［ｍｓｅｃ］とする。中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向から順次当接離間動作を行った際の当接タイミングと中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行った際の当接タイミングの差をＨｓ［ｍｓｅｃ］とする。中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向から順次当接離間動作を行った際の離間タイミングと中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行った際の離間タイミングの差をＩｓ［ｍｓｅｃ］とする。これらは夫々以下の式より算出できる。
Ｈｓ＝Ｆｓ−Ｘｓ［ｍｓｅｃ］      （７）
Ｉｓ＝Ｇｓ−Ｙｓ［ｍｓｅｃ］      （８）
ここで求めた当接離間タイミングの差を不揮発性メモリに記憶しておく。そして、次回以降の中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行い検知した当接離間タイミングに式（９）、式（１０）のように加算することで、補正後の当接タイミングＶｓ［ｍｓｅｃ］と補正後の離間タイミングＷｓ［ｍｓｅｃ］を算出する。
Ｖｓ＝Ｘｓ＋Ｈｓ［ｍｓｅｃ］      （９）
Ｗｓ＝Ｙｓ＋Ｉｓ［ｍｓｅｃ］      （１０）
【００５４】
＜当接離間タイミングの検知シーケンス＞
図１３のフローチャートを用いて１回の当接離間動作により全ての画像形成ステーションの感光ドラム６１への現像ローラ６４の当接タイミングと離間タイミングを検知する方法について説明する。なお、当接離間タイミングの検知シーケンスは、プロセスカートリッジが交換可能なドアを閉じた時や電源投入時に実行する。当接離間タイミングの検知シーケンスは、制御シーケンスプログラムとしてＲＯＭ１２２に記憶されている。当接離間タイミングの検知が開始されると、ＣＰＵ１２１は感光ドラム６１や中間転写ベルト５１を駆動するモータやスキャナモータ１８２の起動、帯電バイアス、現像バイアス、一次転写バイアスの印加等を行い、画像形成準備を開始する。
【００５５】
Ｓ１０１において、ＣＰＵ１２１は当接動作を開始するためにステッピングモータ９１を所定ステップだけ逆回転させる。Ｓ１０２において、ＣＰＵ１２１はステッピングモータ９１の逆回転を開始させると制御タイマー１７を起動する。Ｓ１０３において、ＣＰＵ１２１は感光ドラム６１上に検知パターン８１が形成されるように静電潜像の形成を開始させる。
【００５６】
Ｓ１０４において、ＣＰＵ１２１はレジ検センサ５６で検知パターン８１が検知されると、Ｓ１０５に進む。Ｓ１０５において、ＣＰＵ１２１は制御タイマー１７を起動してから検知パターン８１がレジ検センサ５６によって検知されるまでの現像当接完了時間Ａｓ［ｍｓｅｃ］を取得する。Ｓ１０６において、ＣＰＵ１２１は全ての画像形成ステーションの現像当接完了時間Ａｓ［ｍｓｅｃ］を検知するまでレジ検センサ５６による検知を行う。
【００５７】
Ｓ１０６において、ＣＰＵ１２１は全ての画像形成ステーションの現像当接完了時間Ａｓ［ｍｓｅｃ］を検知すると、Ｓ１０７に進む。Ｓ１０７において、ＣＰＵ１２１は当接離間状態を当接状態から離間状態に切り替えるためにステッピングモータ９１を所定ステップだけ逆回転させる。Ｓ１０８において、ＣＰＵ１２１はステッピングモータ９１の逆回転を開始させると制御タイマー１７を起動する。Ｓ１０９において、ＣＰＵ１２１はレジ検センサ５６で検知パターン８１が検知されなくなると、Ｓ１１０に進む。Ｓ１１０において、ＣＰＵ１２１は制御タイマー１７を起動してから検知パターン８１がレジ検センサ５６によって検知されなくなるまでの現像離間完了時間Ｃｓ［ｍｓｅｃ］を取得する。Ｓ１１１において、ＣＰＵ１２１は全ての画像形成ステーションの現像離間完了時間を検知するまではレジ検センサ５６による検知を行う。
【００５８】
Ｓ１１１において、ＣＰＵ１２１は全ての画像形成ステーションの現像離間完了時間Ｃｓ［ｍｓｅｃ］を検知すると、Ｓ１１２に進む。Ｓ１１２において、ＣＰＵ１２１は中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行ったときの現像当接タイミングＸｓ’［ｍｓｅｃ］を式（３）により算出してＲＡＭ１２３に格納する。Ｓ１１３において、ＣＰＵ１２１は中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行ったときの現像離間タイミングＹｓ’［ｍｓｅｃ］を式（４）により算出してＲＡＭ１２３に格納する。Ｓ１１４において、ＣＰＵ１２１は中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向から順次当接離間動作を行った際の当接タイミングＸｓ［ｍｓｅｃ］を式（５）により算出してＲＡＭ１２３に格納する。Ｓ１１５において、ＣＰＵ１２１は中間転写ベルト５１の移動方向と同じ方向から順次当接離間動作を行った際の離間タイミングＹｓ［ｍｓｅｃ］を式（６）により算出してＲＡＭ１２３に格納する。Ｓ１１６により、ＣＰＵ１２１は補正後の当接タイミングＶｓ［ｍｓｅｃ］を式（９）により算出してＲＡＭ１２３に格納する。Ｓ１１７において、ＣＰＵ１２１は補正後の離間タイミングＷｓ［ｍｓｅｃ］を式（１０）により算出してＲＡＭ１２３に格納する。
【００５９】
これにより、１回の当接離間動作により全ての画像形成ステーションの感光ドラム６１への現像ローラ６４の当接タイミングと離間タイミングを検知することが可能となる。
【００６０】
図１４のタイミングチャートにて、算出した全画像形成ステーションの補正後の現像当接タイミングＶｓと補正後の離間タイミングＷｓを用いて印字動作時の当接離間開始タイミングを変更する方法ついて説明する。図中の破線は、当接離間タイミングの検知シーケンスを行った時の各画像形成ステーションの現像ローラ６４と感光ドラム６１が当接及び離間したタイミングを示している。実線は、当接離間状態が不定の期間において最も遅く現像ローラ６４と感光ドラム６１が当接するタイミングと当接離間状態が不定の間において最も早く現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間するタイミングを示している。当接離間タイミングの変更前を示したチャートにおけるＶ及びＷは、当接離間タイミングの検知シーケンスにより算出した各画像形成ステーションの補正後の現像当接タイミングＶｓ［ｍｓｅｃ］と補正後の離間タイミングＷｓ［ｍｓｅｃ］を示す。また、当接離間タイミングの変更前におけるＬ及びＰは、当接離間状態が不定の間において最も遅く現像ローラ６４と感光ドラム６１が当接するタイミングＬｓ［ｍｓｅｃ］と、当接離間状態が不定の間において最も早く現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間するタイミングＰｓ［ｍｓｅｃ］を示す。
【００６１】
以下、当接タイミングの変更方法を説明する。当接離間タイミングの検知シーケンスにより算出した補正後の当接タイミングＶｓ［ｍｓｅｃ］とＬｓ［ｍｓｅｃ］の差により、各画像形成ステーションの当接タイミングを変更可能な時間Ｄｓ［ｍｓｅｃ］を算出する。各画像形成ステーションの当接タイミングを変更可能な時間Ｄｓ［ｍｓｅｃ］の内、最小となる当接タイミングの変更時間Ｄｍｉｎ［ｍｓｅｃ］を決定する。ステッピングモータ９１の起動タイミングを当接タイミングの変更時間Ｄｍｉｎ［ｍｓｅｃ］だけ遅延させる。このように、ステッピングモータ９１の起動タイミングを遅延させることで、各画像形成ステーションの当接タイミングを最適にすることができる。図１４では、画像形成ステーション１の当接タイミングの変更時間Ｄ１［ｍｓｅｃ］が最小となるため、ステッピングモータ９１の起動タイミング（当接開始）をＤ１［ｍｓｅｃ］遅らせることで最適なタイミングで現像ローラ６４を感光ドラム６１に当接させる。
【００６２】
次に、離間タイミングの変更方法を説明する。当接離間タイミングの検知シーケンスにより算出した補正後の離間タイミングＷｓ［ｍｓｅｃ］とＰｓ［ｍｓｅｃ］の差により、各画像形成ステーションの離間タイミングを変更可能な時間Ｅｓ［ｍｓｅｃ］を算出する。各画像形成ステーションの離間タイミングを変更可能な時間Ｅｓ［ｍｓｅｃ］の内、最小となる離間タイミングの変更時間Ｅｍｉｎ［ｍｓｅｃ］を決定する。ステッピングモータ９１の起動タイミングを離間タイミングの変更時間Ｅｍｉｎ［ｍｓｅｃ］だけ早める。このようにステッピングモータ９１の起動タイミングを早めることで、各画像形成ステーションの離間タイミングを最適にすることができる。図１４では、画像形成ステーション４の離間タイミングの変更時間Ｅ４［ｍｓｅｃ］が最小となるため、ステッピングモータ９１の起動タイミング（当接開始）をＥ４［ｍｓｅｃ］早めることで最適なタイミングでの当接完了を可能にしている。なお、ここでは当接タイミング及び離間タイミングの変更方法について説明したが、ステッピングモータ９１が増速できるような構成であれば、駆動速度を変更することでタイミングを合わせることも可能である。
【００６３】
以上のように、中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行うことで当接離間タイミングの検知を行う。これにより、現像ローラ６４と感光ドラム６１の当接離間タイミングの検知を、検知パターン８１が重なることなく精度良く行い且つ検知時間にかかる時間をできる限り短くすることができる。
【００６４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、１回の当接離間動作により全ての画像形成ステーションの感光ドラム６１と現像ローラ６４の当接タイミングと離間タイミングを検知する方法について説明した。第２の実施形態においては、第１の実施形態で説明した１回の当接離間動作により検知した待機状態からステッピングモータ９１を逆回転方向に起動し当接するまでの経過時間を用いて、モノカラー印刷を行う際の当接離間タイミングを最適化する方法について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については、ここでの説明は省略する。
【００６５】
図１５のタイミングチャートは、モノカラー印刷を行う際の当接離間動作を示したものである。Ｗ４は画像形成ステーション４（ブラック）の補正後の離間タイミングである。Ｐ４は画像形成ステーション４（ブラック）の当接離間状態が不定の間において最も早く現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間するタイミングである。Ｘ４’はステッピングモータ９１を逆回転させた際の画像形成ステーション４（ブラック）の当接タイミングである。Ｌ４’はステッピングモータ９１を逆回転させた際の当接離間状態が不定の間において最も遅く現像ローラ６４と感光ドラム６１が当接するタイミングである。Ｅ４は画像形成ステーション４（ブラック）の当接タイミングを変更可能な時間である。
【００６６】
モノカラー印刷を行う場合は、画像形成を開始するタイミングに合わせてステッピングモータ９１を逆回転方向で駆動する。そして、画像形成ステーション４（ブラック）のみ現像ローラ６４Ｋを感光ドラム６１Ｋに当接する状態で停止し、画像形成ステーション４（ブラック）の画像形成を開始する。画像形成が終了すると、ステッピングモータ９１を正回転方向で駆動し、画像形成ステーション４（ブラック）の現像ローラ６４Ｋと感光ドラム６１Ｋを離間する。このことから、モノカラー印刷を行う際に当接離間タイミングを最適化する場合、当接開始タイミングの変更は、ステッピングモータ９１を逆回転で駆動させた際の当接タイミングＸ’４［ｍｓｅｃ］を用いて行う。また、離間開始タイミングの変更は、ステッピングモータ９１を正回転で駆動させた際の離間タイミングＷ４［ｍｓｅｃ］を用いて行う。
【００６７】
モノカラー印刷を行う際の当接タイミングを最適化する方法について説明する。先の第１の実施形態で説明したように、当接離間タイミングを最適化するには、当接離間タイミングを変更可能な時間を求め、その変更可能な時間に基づき当接離間タイミングを変更することにより行う。当接タイミングを変更可能な時間は、当接離間状態が不定の間において最も遅く現像ローラ６４と感光ドラム６１が当接するタイミングと検知した当接タイミングとの差により求められる。当接タイミングを変更可能な時間は、当接離間状態が不定の間において最も遅く現像ローラ６４と感光ドラム６１が当接するタイミングＬ４’とステッピングモータ９１を逆回転させた際の当接タイミングＸ４’の差Ｄ４’となる。ステッピングモータ９１の起動タイミングをＤ４’［ｍｓｅｃ］だけ遅延させることで、画像形成ステーション４（ブラック）の当接タイミングを最適にすることができる。
【００６８】
次に、モノカラー印刷を行う際の離間タイミングを最適化する方法について説明する。離間タイミングを変更可能な時間は、当接離間状態が不定の間において最も早く現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間するタイミングと検知した離間タイミングとの差により求められる。離間タイミングを変更可能な時間は、当接離間状態が不定の間において最も早く現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間するタイミングＰ４とステッピングモータ９１を正回転させた際の離間タイミングＷ４の差Ｅ４となる。ステッピングモータ９１の起動タイミングをＥ４［ｍｓｅｃ］だけ早めることで、画像形成ステーション４（ブラック）の離間タイミングを最適にすることができる。
【００６９】
なお、このとき離間タイミングＷ４と当接離間状態が不定の間において最も早く現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間するタイミングＰ４はフルカラー当接状態を起点とした時間であり、モノカラー当接状態を起点とした時間ではない。しかし、ここで求めたいのは、当接離間状態が不定の間において最も早く離間するタイミングと実際の離間タイミングの差であり、この二つの時間の起点が同じであれば、どの状態を起点としてもその差は等しくなる。
【００７０】
このように、当接離間タイミングの検知シーケンスにより検知した結果に基づき、モノカラー印刷を行う際の当接タイミング及び離間タイミングを最適化することが可能となる。
【００７１】
（第３の実施形態）
第１の実施形態においては、１回の当接離間動作により全ての画像形成ステーションの感光ドラム６１と現像ローラ６４の当接タイミングと離間タイミングを検知する方法について説明した。第３の実施形態においては、第１の実施形態で説明した当接離間タイミングの検知シーケンスによるダウンタイムの発生を抑制する方法について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については、ここでの説明は省略する。
【００７２】
図１６のフローチャートは、色ずれ補正制御を行う際の当接離間タイミングの検知シーケンスを示したものである。なお、先の第１の実施形態における図１３と同様のステップには同様の符番を付け、説明は省略する。
【００７３】
Ｓ２０１において、ＣＰＵ１２１はプロセスカートリッジの交換を検知した場合、画像形成装置とプロセスカートリッジＰの双方のメカ的なばらつきの組み合せにより生じる色ずれを補正するために色ずれ補正制御を実行する。この色ずれ補正制御についてはすでに周知の技術であるため、ここでの詳細な説明は省略する。色ずれ補正制御では、色ずれを検知するためのトナーパターンを中間転写ベルト５１に形成する。その際、トナーパターンを形成するために当接離間動作が行われる。さらに、色ずれ補正制御は、全画像形成ステーションの現像当接を行い中間転写ベルト５１の駆動の安定を待った後に、トナーパターンを中間転写ベルト５１上に形成する。そのため、当接離間動作を中間転写ベルト５１の移動方向とは逆順に行った場合でも、色ずれ補正制御に要する時間に影響しない。よって、色ずれ補正制御を行っているタイミングタイミングで当接離間タイミングの検知シーケンスも行うように制御する。
【００７４】
このように、当接離間タイミングの検知シーケンスを他の制御を行う際に当接離間動作が必要なタイミングで行うことで、当接離間タイミングの検知シーケンスかかる時間によるダウンタイムの発生を抑制することができる。
【００７５】
（第４の実施形態）
第１の実施形態においては、１回の当接離間動作により全ての画像形成ステーションの感光ドラム６１と現像ローラ６４の当接タイミングと離間タイミングを検知する方法について説明した。しかし、画像形成装置の小型化等により、各画像形成ステーション間の距離が短くなったりすると、第１の実施形態で説明した当接離間タイミングの検知シーケンスを実行した際、中間転写ベルト５１上に形成された検知パターン８１が重なってしまう可能性がある。第４の実施形態においては、検知パターン８１が重ならないようにする方法について説明する。
【００７６】
まず、図１７、図１８を用いて中間転写ベルト５１上に形成された検知パターン８１が重なってしまう状況を説明する。図１７のダイアグラムは、中間転写ベルト５１の移動方向と逆方向から順次当接離間動作を行い、全ての画像形成ステーションにより形成された検知パターン８１をレジ検センサ５６にて検知するまで流れである。横軸は時間を示し、縦軸は静電潜像が形成されてからトナー像がレジ検センサ５６の位置へ到達するまでの経路に沿った距離である。図１８は、中間転写ベルト５１上に形成された検知パターン８１とそれに対するレジ検センサ５６の出力を示したものである。
【００７７】
ここでは、例として画像形成ステーション４（ブラック）で形成した検知パターンと画像形成ステーション３（シアン）で形成した検知パターンが中間転写ベルト５１上で重なりレジ検センサ５６で正しく検知できない場合について説明する。画像形成ステーション４（ブラック）と画像形成ステーション３（シアン）の当接離間状態が不定である期間Ｏ［ｍｓｅｃ］が、画像形成ステーション４（ブラック）と画像形成ステーション３（シアン）の一次転写位置の距離Ｊ［ｍｍ］をトナー像が運ばれる時間Ｋ［ｍｓｅｃ］より長い場合について説明する。この場合、画像形成ステーション３（シアン）が中間転写ベルト５１上に検知パターンを形成し始めてから、画像形成ステーション４（ブラック）に達するまでに、画像形成ステーション４（ブラック）は検知パターンの形成を終えていない可能性がある。画像形成ステーション４で検知パターンの形成が終わっていなければ、２つの画像形成ステーションの検知パターンは重なってしまう。このように、中間転写ベルト５１上で検知パターンが重なってしまうと、図１８に示すように、レジ検センサ５６は、検知パターンの先端を正しく検知することができない。
【００７８】
このように、検知パターンが重なることを防ぐために、１回の当接離間タイミングを検知するために形成する検知パターンを形成する画像形成ステーションの組み合わせを変更する。検知パターンが重ならない画像形成ステーションの組み合わせで当接離間タイミングの検知シーケンスを実行し、当接タイミングと離間タイミングを検知する方法について図１９のフローチャートを用いて説明する。Ｓ３０１において、ＣＰＵ１２１は交換された画像形成ステーションがあるかを確認する。交換された画像形成ステーションがあれば、Ｓ３０２において、ＣＰＵ１２１は交換された画像形成ステーションにおいて検知パターンの形成を行わせ、当接離間タイミングの検知シーケンスを実行する。Ｓ３０３において、ＣＰＵ１２１は交換された画像形成ステーションの当接タイミングと離間タイミングを検知できたかを確認する。交換された画像形成ステーションの当接タイミングと離間タイミングが検知できていれば、検知を終了する。交換された画像形成ステーションの当接タイミングと離間タイミングが検知できていない場合は、中間転写ベルト５１上に形成される検知パターンが重ならないように、画像形成ステーションの組み合わせを変更する。そして、当接離間タイミングの検知シーケンスを２回に分けて実行する。
【００７９】
Ｓ３０４において、ＣＰＵ１２１は画像形成ステーション２（マゼンタ）と画像形成ステーション４（ブラック）のうち交換された画像形成ステーションにおいて中間転写ベルト５１上に検知パターンを形成し、当接離間タイミングの検知シーケンスを実行する。Ｓ３０５において、ＣＰＵ１２１は画像形成ステーション１（イエロー）と画像形成ステーション３（シアン）のうち交換された画像形成ステーションにおいて中間転写ベルト５１上に検知パターンを形成し、当接離間タイミングの検知シーケンスを実行する。なお、検知パターンが重ならない画像形成ステーションの組み合わせとして、画像形成ステーション２（マゼンタ）と画像形成ステーション４（ブラック）、画像形成ステーション１（イエロー）と画像形成ステーション３（シアン）とした理由について説明する。画像形成ステーションがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に配置されているので、これらの画像形成ステーションの組み合わせは、画像形成ステーションの一次転写位置の距離が、隣り合う画像形成ステーションの一次転写位置の距離に比べて２倍となる。よって、一次転写位置の距離Ｊ［ｍｍ］とトナー像が運ばれる時間Ｋ［ｍｓｅｃ］を２倍とることができるため、当接離間状態が不定である期間Ｏ［ｍｓｅｃ］より長くすることができ、検知パターンが重なることなく、検知を行うことが可能となる。
【００８０】
このように、中間転写ベルト５１上で検知パターンが重なってしまった際は、画像形成ステーションの組み合わせを変更して検知することで、精度良く当接離間タイミングの検知シーケンスを実行することができる。
【符号の説明】
【００８１】
ＰＫ、ＰＣ、ＰＭ、ＰＹ  プロセスカートリッジ
Ｑ  記録材
１  画像形成装置
５１  中間転写ベルト
５６  レジ検センサ
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ  感光ドラム
６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ  現像ローラ
７０  発光素子
７１  受光素子
９１  ステッピングモータ
９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ  カム
１２１  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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