(57)【要約】【課題】  レジ合わせ制御の実行に伴って増大するＦＣＯＴを短縮する。【解決手段】  通常画像形成可能になる前、すなわち像担持体１の非露光部の表面電位Ｖｄに対応する帯電装置２に印加される帯電バイアス電圧及び現像装置４に印加される現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖがそれぞれ通常画像形成時の所定の電圧になる（領域ＲＣ）前の立ち上がり途中（領域ＲＢ）において、レジずれ補正を行うレジ合わせ制御を実行する画像形成装置。【選択図】  図１
2013054284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電装置と、
前記帯電装置へ電圧を印加する電源と、
前記像担持体の表面に光ビームを照射して静電潜像を形成する露光装置と、
前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
前記露光装置により前記像担持体の前記表面に形成されたレジずれ検出用静電潜像を前記現像装置により現像して得られたレジずれ検出用トナー像を読取る読取装置と、
を有し、
前記帯電装置へ前記電圧を印加するために前記電源が起動されたときから、前記像担持体の前記表面の電位が通常画像形成時の電位になるまえに、前記露光装置により前記像担持体の前記表面に前記レジずれ検出用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】
中間転写体と、
前記像担持体の上の前記トナー像を前記中間転写体へ転写する転写装置と、
前記転写装置により前記像担持体から前記中間転写体へ転写された前記レジずれ検出用トナー像を読取るもう一つの読取装置と、
前記読取装置からの出力および前記もう一つの読取装置からの出力に従って、レジずれ補正量を求める制御装置と、
を有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】
前記制御装置は、前記読取装置からの出力および前記もう一つの読取装置からの出力に従って、前記像担持体の上の前記レジずれ検出用トナー像と前記中間転写体の上の前記レジずれ検出用トナー像との間のレジずれ量の差を求め、前記レジずれ量の差を記憶装置に記憶させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御装置は、画像形成の直前に、前記読取装置からの出力および前記記憶装置に記憶された前記レジずれ量の差に従って、レジずれ補正量を求め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】
前記制御装置は、前記レジずれ補正量に従って、前記露光装置からの前記光ビームの出力時期を制御し、あるいは、前記露光装置の中の光学素子の位置を制御することによりレジずれを補正することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記露光装置は、通常画像形成時の露光量とは異なる露光量で、前記像担持体の上に前記レジずれ検出用静電潜像を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一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、レジ合わせ制御を行うことができる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、複写機、プリンター、ＦＡＸ等の出力端末を複数備えている複合機の需要が市場において高まってきている。このような出力端末においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられてきている。
【０００３】
カラー画像形成装置において、画像形成部を色毎に、複数のステーションに分けている場合、各ステーションで作成される画像位置がプロセス進行方向（以下、副走査方向という。）又は、長手方向（以下、主走査方向という。）にずれることがある。これは、レジストレーションずれ（以下、レジずれという。）現象と呼ばれ、このレジずれ現象が発生すると画質の低下につながる。レジずれ現象の発生要因としては主に露光装置の温度変化による変形、及びそれに伴う像担持体表面における光照射位置の変動等が挙げられる。レジずれは構成部品の精度により、ある程度の範囲内に収まっているが、画像形成時の本体や露光装置の昇温に伴う変形などによっては、数十乃至数百μｍ程度のレジずれが発生してしまうことがある。
【０００４】
このレジずれを補正するために、レジずれ検出用パターンを像担持体の表面に形成し、形成されたパターンを光学センサー（レジ検センサー）によって読み取り、レジ合わせを行う制御機構が、従来の製品において実装されている。例えば、特許文献１及び２は、レジ合わせ制御を実行するタイミングを画像形成装置本体の持つ温度センサーが検出する温度変化に応じて変化させる構成や、画像形成装置の電源投入後からの積算時間に応じて変化させる構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１４２６７６号公報
【特許文献２】特開平５−１８８６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の画像形成装置では、通常画像形成時において通常画像形成が可能になった後にレジ合わせ制御を実行しているため、レジ合わせ制御の実行に伴ってＦＣＯＴが増大している。ここで、ＦＣＯＴとは、Ｆｉｒｓｔ  Ｃｏｐｙ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｔｉｍｅの略であり、画像形成行程を開始してから最初に画像形成された転写材が出力されるまでの時間を意味する。レジ合わせ制御の実行に伴って増大するＦＣＯＴを短縮することも画像形成の高速化のためには重要である。
そこで、本発明は、ＦＣＯＴを従来に比べて短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電装置と、前記帯電装置へ電圧を印加する電源と、前記像担持体の表面に光ビームを照射して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、前記露光装置により前記像担持体の前記表面に形成されたレジずれ検出用静電潜像を前記現像装置により現像して得られたレジずれ検出用トナー像を読取る読取装置と、を有し、前記帯電装置へ前記電圧を印加するために前記電源が起動されたときから、前記像担持体の前記表面の電位が通常画像形成時の電位になるまえに、前記露光装置により前記像担持体の前記表面に前記レジずれ検出用静電潜像を形成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、通常画像形成可能になる前に、レジずれ補正を行うためのレジずれ検出用静電潜像を像担持体の表面に形成することができる。従って、従来の画像形成装置において、通常画像形成可能になった後にレジ合わせ制御を実行していた場合に比べて、レジ合わせ制御に必要となる時間を短縮することができ、それによりＦＣＯＴを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置における感光体ドラムの非露光部の表面電位Ｖｄおよび現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖの帯電高圧電源の出力信号をオンにしてからの経過時間依存性を示した図。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置１００内の各構成要素を概略的に示した図。
【図３】第１実施形態に係る画像形成装置１００の制御構成を示したブロック図。
【図４】第１実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部Ｐに設けられているプロセスカートリッジ８およびその近傍の構成要素を概略的に示した図。
【図５】第１実施形態に係る画像形成装置１００に設けられている感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄそれぞれにおける感光体ドラム１の露光部の表面電位ＶＬとレーザー露光量との関係を示した図。
【図６】第１実施形態における現像バイアス電圧の波形を示した図。
【図７】第１実施形態における帯電バイアス電圧の出力信号をオンにしてからの出力経時変化を示す図。
【図８】第１実施形態における現像バイアス電圧の出力信号をオンにしてからの出力経時変化を示す図。
【図９】かぶり取り電圧に依存するトナー濃度およびキャリア付着個数を示す図。
【図１０】第１実施形態に係る感光体ドラム上レジ検センサー８０を示す図。
【図１１】第１実施形態に係る中間転写ベルト上レジ検センサー８１を示す図。
【図１２】第１実施形態に係る感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ、８０Ｙおよび中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘ、８１Ｙの出力値比の経過時間に対する変化を示した図。
【図１３】第１実施形態に係る感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ及び８０Ｙの出力値比の経過時間に対する変化を示した図。
【図１４】第１実施形態に係る画像形成装置１００において実行されるダウンタイムレジ合わせ制御シーケンスのフローチャート。
【図１５】第１実施形態に係る画像形成装置１００において実行されるレジ検光量・下地補正のフローチャート。
【図１６】第１実施形態に係る画像形成装置１００において実行されるレーザー露光量制御のフローチャート。
【図１７】第１実施形態に係る画像形成装置１００において使用されるトナーパターンを示す図。
【図１８】第１実施形態に係る画像形成装置１００において実行されるダウンタイムレジ合わせ制御のフローチャート。
【図１９】第１実施形態に係る画像形成装置１００において実行されるレジずれ補正量の計算のフローチャート。
【図２０】第１実施形態に係る画像形成装置１００において実行される画像形成時レジ合わせ制御シーケンスのフローチャート。
【図２１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００において実行される画像形成時レジ合わせ制御のフローチャート。
【図２２】第１実施形態に係る感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄおよび現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖの帯電高圧電源１０１の出力信号をオンにしてからの経過時間に対する変化を示した図。
【図２３】第１実施形態に係る画像形成装置１００におけるトナー濃度に対する正反射光量および散乱光量の出力値比の変化を示した図。
【図２４】第２実施形態に係る画像形成装置１００において実行される画像形成時レジ合わせ制御シーケンスのフローチャート。
【図２５】第２実施形態に係る画像形成装置１００において実行される画像形成時レジ合わせ制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、画像形成装置における像担持体である感光体ドラムの非露光部の表面電位Ｖｄおよび現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖの帯電バイアス電圧印加手段である帯電高圧電源の出力信号をオンにしてからの経過時間依存性を示している。後述するように、Ｖｄは帯電高圧電源により生じる帯電バイアス電圧の変化とほぼ同一の変化を示す。
帯電ローラー２へ電圧を印加する帯電高圧電源を起動した（経過時間＝０）直後のＲＡの領域では、Ｖｄｅｖがまだ出力されておらず、従って現像を行うことができない。一方、ＲＣの領域では、ＶｄおよびＶｄｅｖがそれぞれが通常画像を形成することが出来る電位に達している。そしてＲＢの領域では、まだＶｄおよびＶｄｅｖがそれぞれ通常画像を形成することが出来る電位に達していない。すなわち、ＲＢの領域で、通常画像形成に用いるレーザー露光量で感光体ドラムの表面を露光して潜像を形成し、形成された潜像を現像する場合、現像された画像のトナー濃度は通常画像に比べて薄くなる。
【００１１】
従来の画像形成装置におけるレジ合わせ制御は、図１のＲＣの領域において行われている。すなわち、レジずれ検出用トナー像であるレジ合わせ用トナーパターンを作成する際、通常画像形成と同等のトナー濃度でパターンが現像される。しかしながら、レジ合わせ用トナーパターンは露光部と非露光部のタイミングがわかれば問題ない。
【００１２】
そこで本実施形態の画像形成装置では、レジ検センサーによって露光部と非露光部のタイミングを十分測定する事ができるトナー濃度（後述するように、０．３以上）を出力する事ができるＲＢの領域において、レジ合わせ用トナーパターンを作成する。その後、作成されたパターンをレジ検センサーによって読み取り、レジ合わせを行う。
【００１３】
これにより、帯電高圧電源の出力信号をオンにしてからレジ合わせが完了するまでの時間を短縮することができ、結果として、ＦＣＯＴを低減することが可能となる。
【００１４】
（第１実施形態）
次に、第１実施形態に係る画像形成装置において行われるレジ合わせ制御について説明する。
【００１５】
図２は、第１実施形態に係る画像形成装置１００内の各構成要素を概略的に示した図である。
【００１６】
本実施形態の画像形成装置１００は、例えば、中間転写体方式、接触帯電方式及び２成分現像方式の電子写真プロセスを用いており、最大通紙サイズがＡ３サイズであり、解像度が６００ｄｐｉのカラーレーザープリンタである。従って、本実施形態の画像形成装置１００は、画像形成装置本体と通信可能に接続された外部ホスト装置（不図示）からの画像情報に応じて、例えば、用紙、ＯＨＰシート等の転写材にカラー画像を形成し、出力することができる。画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）に対応した４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＢｋを有する４連タンデムドラム方式の画像形成装置である。４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＢｋは、それぞれプロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ及び８Ｂｋを有する。画像形成装置１００のＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋ各色の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＢｋは、使用する現像剤の色が異なる他は同一の構成であるので、以下、簡略化のためにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略する場合がある。各プロセスカートリッジ８により、一旦、中間転写体である中間転写ベルト９１に連続的にトナー像を多重転写し、その後転写材Ｓに一括転写することによりカラープリント画像を得ることができる。図２に示すように、各プロセスカートリッジ８は、中間転写ベルト９１の移動方向において直列にＹ、Ｍ、Ｃ及びＢｋの順に１０２ｍｍの間隔を空けて配置されている。中間転写ベルト９１は、中間転写ベルト駆動ローラー９５、中間転写ベルト従動ローラー９４、および二次転写ローラー１０に掛け渡されている。中間転写ベルト駆動手段２０は、中間転写ベルト駆動ローラー９５を回転して、中間転写ベルト９１を図２の矢印で示す時計回り方向に回転させる。
【００１７】
各プロセスカートリッジ８では、導電性支持体上に有機物質の感光層を持つ電子写真感光体（感光体ドラム１）の表面を帯電装置である帯電ローラー２によって均一に帯電させる。均一に帯電された感光体ドラム１の表面を露光装置３から照射されるレーザー光（光ビーム）Ｌによって走査露光することで感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像に現像装置４によって現像剤であるトナーが付着され、静電潜像がトナー像に現像される。各感光体ドラム１に形成された各色のトナー像は、移動する中間転写ベルト９１上に、第１の転写装置である一次転写外ローラー９２によって順次重ね合わせて転写される。
そして、中間転写ベルト９１上に形成されたカラーのトナー像は、対向する二次転写ローラー１０及び二次転写外ローラー９６によって構成される第２の転写装置の二次転写ニップ部において、搬送されてきた転写材Ｓ上に一括転写される。二次転写外ローラー９６は中間転写ベルト９１に対して矢印Ｚ方向に離接自在に設けられ、二次転写外ローラー離接機構９６ａはＣＰＵ１０３（不図示）により制御される。一括転写された転写材Ｓは定着装置１２に搬送され、ここでトナー像の定着を受けた後、機外に排出される。また画像形成装置１００には、クリーニングブレード７、クリーニングブレード１１ａ、第１の読取装置である感光体ドラム上レジ検センサー８０及び第２の読取装置である中間転写ベルト上レジ検センサー８１が設けられているが、これらについては後述する。
【００１８】
図３は、第１実施形態に係る画像形成装置１００の制御構成を示したブロック図である。図３に示すように、ＣＰＵ１０３は、情報の保存および読み出しが可能になっている記憶装置１０５に接続されている。またＣＰＵ１０３は、各感光体ドラム１の駆動手段１９や中間転写ベルト９１の駆動手段２０に対して、駆動及び停止の指示を行うことができるように接続されている。さらにＣＰＵ（第１の制御装置）１０３は、各帯電ローラー２へ電圧を印加する帯電高圧電源（帯電バイアス電圧印加手段）１０１に対して、出力値の設定、出力及び停止の指示を行うことができるように接続されている。ＣＰＵ（第１の制御装置）１０３は、現像スリーブ４１へ電圧を印加する現像高圧電源（現像バイアス電圧印加手段）１０６に対して、出力値の設定、出力及び停止の指示を行うことができるように接続されている。またＣＰＵ１０３は、各一次転写高圧電源９３及び二次転写高圧電源９６ｂに対して、出力値の設定、出力及び停止の指示を行うことができるように接続されている。ＣＰＵ１０３は、二次転写外ローラー９６の離接を制御する二次転写外ローラー離接機構９６ａの制御ができるように接続されている。ＣＰＵ１０３は、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、および１Ｂｋのそれぞれの感光体ドラム上レジ検センサー８０および中間転写ベルト上レジ検センサー８１の出力値読み取り、光量制御ができるように、それぞれに接続されている。さらに、ＣＰＵ１０３は、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、および３Ｂｋのそれぞれのレーザー光源３ａの制御が出来るように接続されている。
【００１９】
次に、図４を参照して、画像形成部Ｐの各構成要素について、詳しく説明する。
【００２０】
図４は、第１実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成部Ｐに設けられているプロセスカートリッジ８およびその近傍の構成要素を概略的に示した図である。プロセスカートリッジ８は、感光体ドラム１、帯電ローラー２、現像装置４、およびクリーニングブレード７を一体的に有し、画像形成装置１００に着脱可能に装着されている。現像剤カートリッジ５は、プロセスカートリッジ８へ供給される現像剤（トナー）を収納しており、画像形成装置１００に着脱可能に装着されている。現像剤カートリッジ５の中のトナーは、供給スクリュー５１により、現像装置４の現像フレーム４０に設けられた供給口４７を通して、現像フレーム４０へ供給される。現像フレーム４０の中のトナーは、撹拌部材４４により撹拌される。トナーは、供給部材４３により現像スリーブ４１へ供給される。現像スリーブ４１の上のトナーは、トナー規制部材４２により一様に規制される。現像フレーム４０には、現像フレーム４０の中のトナーの残量を検出するためのトナー残量検出器４５が設けられている。
【００２１】
画像形成装置１００は、回転ドラム型の感光体ドラム１を有する。例えば、本実施形態の感光体ドラム１の外径は３０ｍｍ、長さは３６０ｍｍである。また本実施形態の感光体ドラム１は、例えば、接地されたアルミニウムなどの導電材製のドラム基体の外周面に、通常の有機光導電体（ＯＰＣ）層からなる感光層を塗布することによって形成されたＯＰＣドラムである。感光体ドラム１は、駆動手段１９（ＤＣブラシレスモーター）によって中心支軸を中心に、例えば３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で反時計方向に回転駆動される。
【００２２】
本実施形態の画像形成装置１００においては、接触帯電器である帯電ローラー２を用いている。帯電ローラー２の長さは例えば３２０ｍｍであり、感光体ドラム１の回転に伴って従動回転する。
帯電ローラー２には帯電高圧電源１０１によって帯電バイアス電圧が印加される。本実施形態では、帯電ローラー２の芯金２ａに対して、帯電バイアス電圧として、直流成分（直流電圧Ｖｄｃ）と正弦波の交流成分（交流電圧（ピーク間電圧）Ｖａｃ、周波数ｆｐｒｉ）とを重畳した電圧を印加する。これは、直流電圧Ｖｄｃのみを印加する構成に比べて、帯電ローラー２の表層の外添剤などの汚染による影響を受け難いからである。感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄは、帯電ローラー２に閾値電圧Ｖｔｈ（放電開始電圧）以上の交流電圧Ｖａｃが印加されている場合、直流電圧Ｖｄｃの電位に収束する。本実施形態の場合では、例えば温度２３℃、湿度５０％の環境において、閾値電圧Ｖｔｈは、１３５０Ｖｐｐ程度である。ここで、Ｖｐｐは、交流電圧の上ピークと下ピークとの間の電位差（ピーク間電圧）をボルト単位で示す。帯電高圧電源１０１は、帯電ローラー２に対して、例えば、直流電圧Ｖｄｃ＝−５００Ｖ、交流電圧Ｖａｃ＝１５００Ｖｐｐおよび周波数ｆｐｒｉ＝１７５０Ｈｚの帯電バイアス電圧を印加するようになっている。それにより、感光体ドラム１の表面電位Ｖｄは−５００Ｖで均一に帯電することができる。
【００２３】
感光体ドラム１には、帯電ローラー２により、上記のように所定の極性・電位に均一に帯電処理された後、露光装置３からレーザー光Ｌが照射される。露光装置３は、例えばカラー原稿画像の色分解・結像光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光を出力する走査光学系を含む。これにより、目的のカラー画像の各色成分に対応した静電潜像が各感光体ドラム１上に形成される。
本実施形態では露光装置３として、半導体レーザーを用いたレーザービームスキャナ（光走査装置）を用いている。露光装置３は、画像読み取り装置（不図示）などのホスト装置からＣＰＵ１０３に送られた画像信号に対応して変調したレーザー光（光ビーム）Ｌをレーザー光源３ａから出力する。出力されたレーザー光Ｌは、回転多面鏡３ｂ、レンズ３ｃ及び３ｄを通過して、回転する感光体ドラム１の均一帯電処理された表面に照射される。すなわち、感光体ドラム１は、レーザー走査露光（イメージ露光）される。このレーザー走査露光により、感光体ドラム１のレーザー光Ｌが照射されたところの表面電位がＶＬに変化する。すなわちレーザー走査露光により、回転する感光体ドラム１の表面に、走査露光した画像情報に対応した静電潜像と呼ばれる電位分布の差ができる。
感光体ドラム１に対するレーザー光Ｌの照射位置は露光位置ｂである。本実施形態では、レーザー露光量は、例えば、０．１乃至０．４μＪ／ｃｍ２の範囲で可変となっている。感光体ドラム１の露光位置ｂにおけるレーザー走査露光後の表面電位ＶＬは、非露光部の表面電位Ｖｄとレーザー露光量の組み合わせによって、−２０Ｖから−３００Ｖ程度まで変化させることが可能である。図５は、非露光部の表面電位Ｖｄを変化させたときの露光部の表面電位ＶＬとレーザー露光量との関係を示している。
【００２４】
感光体ドラム１に形成された静電潜像に、現像装置４によってトナーが付着され、静電潜像がトナー像に現像される。本実施形態では、現像装置４として２成分接触現像装置（二成分磁気ブラシ現像装置）を用いている。現像装置４の現像スリーブ４１には現像高圧電源１０６から現像バイアス電圧が印加される。印加される現像バイアス電圧は、直流成分（直流電圧Ｖｄｅｖ）と矩形波の交流成分（交流電圧（ピーク間電圧）Ｖｄｅｖ＿ａｃ、周波数ｆｄｅｖ）とを重畳したものとなっている。
図６は、印加される現像バイアス電圧の波形を示している。これを見ると、時間ｔ１の間においてＶｄより大きいＶｄｅｖ＋Ｖｄｅｖ＿ａｃ／２だけの現像バイアス電圧が印加され、一方、時間ｔ２の間においては、ＶＬより小さいＶｄｅｖ―Ｖｄｅｖ＿ａｃ／２だけの現像バイアス電圧が印加され、これが繰り返される。すなわち、時間ｔ１の間においては、現像スリーブ４１から感光体ドラム１に向かって電界が形成され、それにより感光体ドラム１上にトナー粒子が転移する。一方、時間ｔ２の間においては、感光体ドラム１から現像スリーブ４１に向かって電界が形成され、それにより感光体ドラム１上に転移したトナー粒子が現像スリーブ４１に戻る（逆転移）。この交互電界によって現像スリーブ４１と感光体ドラム１との間でトナー粒子の転移、逆転移が繰り返され、現像過程は進行する。
本実施形態における現像高圧電源１０６は、現像スリーブ４１に対して、例えば、直流電圧Ｖｄｅｖ＝−３００Ｖ、交流電圧Ｖｄｅｖ＿ａｃ＝１５００Ｖｐｐおよび周波数ｆｄｅｖ＝１２ｋＨｚの現像バイアス電圧を印加するようになっている。
【００２５】
ここで、帯電高圧電源１０１および現像高圧電源１０６の出力値は出力信号がオンになっても、すぐには目標値にならない。図７は、本実施形態における帯電バイアス電圧の出力信号をオンにしてからの出力経時変化を示す図である。図７（ａ）は、帯電バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｃの出力信号をオンにしてからの出力経時変化を示す図である。図７（ｂ）は、帯電バイアス電圧の交流電圧Ｖａｃの出力信号をオンにしてからの出力経時変化を示す図である。さらに、図８は、本実施形態における現像バイアス電圧の出力信号をオンにしてからの出力経時変化をそれぞれ示している。図８（ａ）は、現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖの出力信号をオンにしてからの出力経時変化を示す図である。図８（ｂ）は、現像バイアス電圧の交流電圧Ｖｄｅｖ＿ａｃの出力信号をオンにしてからの出力経時変化を示す図である。
いずれの電圧においても、出力信号をオン（経過時間＝０）にしてから、所望の出力になるまでに時間がかかっていることがわかる。ここで、直流電圧については一定値になるまでの時間、交流電圧については一定値の振動電圧が一周期分出力されるまでの時間を立ち上がり時間と呼ぶ。逆に電圧が立ち上がった後、出力信号をオフにしてから電圧が０になるまでにかかる時間を立ち下がり時間と呼ぶ。本実施形態では、図７および図８を見てわかるように、帯電バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｃ及び交流電圧Ｖａｃ、及び現像バイアス電圧の交流電圧Ｖｄｅｖ＿ａｃの立ち上がり時間は、それぞれ１００ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃ及び０．３ｍｓｅｃである。なお、現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖについては、通常１０ｍｓｅｃであるが、帯電バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｃの立ち上がり時間に合わせるために９０ｍｓｅｃになるように故意に遅らせる場合がある。
【００２６】
図９は、かぶり取り電圧に依存するトナー濃度およびキャリア付着個数を示す図である。図９（ａ）は、本実施形態におけるトナー濃度のコントラスト電位Ｖｃｏｎｔ及びかぶり取り電位Ｖｂａｃｋに対する依存性を示す図である。ここで、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔは、感光体ドラム１のレーザー光Ｌが照射された部分（露光部）の表面電位ＶＬから現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖを引いた値、すなわちＶＬ―Ｖｄｅｖである。また、かぶり取り電位Ｖｂａｃｋは、現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖから感光体ドラム１のレーザー光Ｌが照射されなかった部分（非露光部）の表面電位Ｖｄを引いた値、すなわちＶｄｅｖ−Ｖｄである。すなわち、「かぶり」とは非露光部にトナーが現像されることを意味している。本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００では、画像形成可能な最大トナー濃度は１．５となっているので、図９（ａ）から、Ｖｃｏｎｔが２００Ｖ程度であれば、画像形成に十分なトナー濃度で感光体ドラム１上の静電潜像を現像できることがわかる。また、図９（ａ）から、かぶり取り電位Ｖｂａｃｋが−５０Ｖ以下であれば、かぶりは発生しないことがわかる。
【００２７】
感光体ドラム１上の露光部に現像剤が付着することによって、静電潜像がトナー像に現像される。本実施形態の現像剤としては、トナーとキャリアを重量比８：９２で混合したものを用いている。トナーには、平均粒径５．５μｍのネガ帯電トナーを用い、またキャリアには、飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ３、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いている。
図９（ｂ）は、本実施形態における感光体ドラム１の表面上のキャリア付着個数のかぶり取り電位Ｖｂａｃｋに対する依存性を示す図である。図９（ｂ）からわかるように、かぶり取り電位Ｖｂａｃｋが−２００Ｖ以上であればキャリアが感光体ドラム１の表面上に現像されてしまうことはない。
【００２８】
図１０は、第１実施形態に係る感光体ドラム上レジ検センサー８０を示す図である。図１０（ａ）は、感光体ドラム上レジ検センサー８０の概略断面図である。図１０（ａ）に示すように、光源８０ａから発せられた光は、偏光板８０ｂを通過した後、感光体ドラム１の表面で反射される。反射された光は、偏光板８０ｃにおいて散乱光と正反射光に分けられ、それぞれ測定器８０ｄ及び８０ｅによって光量が測定される。なお、光源８０ａには、例えば中心波長８５０ｎｍの赤外光ＬＥＤを用いている。感光体ドラム１上のレジ合わせ用トナーパターンの測定は、感光体ドラム１からの正反射光量と散乱光量に係数をかけた値を足し合わせて行う。本実施形態の係数としては、Ｂｋトナーでは−０．００１、ＹＭＣの色トナーでは−０．３を用いている。感光体ドラム上レジ検センサー８０の出力は、正反射光量出力および散乱光量出力ともに、０乃至１０２３（０．００５Ｖ刻みで０乃至５．１１５Ｖ）の値になるように設定されている。また感光体ドラム上レジ検センサー８０は、感光体ドラム１上にトナーが存在しない場合に、正反射光量出力が５００になるようにＬＥＤ光量を調整できるようになっている。また感光体ドラム上レジ検センサー８０は、正反射光量出力が５００になっている際に、散乱光量出力を５００にすることができるようなゲインの調整機構も備えている。
【００２９】
図４に示すように、感光体ドラム上レジ検センサー８０は、現像装置４と中間転写ベルト９１との間に設けられ、感光体ドラム１上に形成されたレジ合わせ用トナーパターンの位置を光学的に非接触測定する。図１０（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００の感光体ドラム１に対する感光体ドラム上レジ検センサー８０（８０Ｘ、８０Ｙ）の配置図を示している。感光体ドラム上レジ検センサー８０は、感光体ドラム１の両端部１ａおよび１ｂから、例えば、４０ｍｍ離間した位置にそれぞれ一個ずつ、合計二個設けられている。ここで、一方の端部１ａに設けられた感光体ドラム上レジ検センサー８０を８０Ｘ、他方の端部１ｂに設けられた感光体ドラム上レジ検センサー８０を８０Ｙと呼ぶことにする。また感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ及び８０Ｙは、感光体ドラム１の表面から例えば３ｍｍ程度離間した位置に配置されている。
【００３０】
本実施形態においては、二個のうちの一方の感光体ドラム上レジ検センサー８０（例えば、８０Ｙ）は、レーザー露光量制御用パターンの読み取りにも用いられる。レーザー露光量制御の詳細については後述する。
【００３１】
図２に示すように、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＢｋの各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｂｋに対向するように、中間転写ユニット９が設けられている。図４に示すように、現像位置ｃにおいて感光体ドラム１上にトナー像が現像された後、トナー像は一次転写ニップ部（転写位置ｄ）において中間転写ベルト９１上に転写される。転写位置ｄでは、中間転写ベルト９１を挟んで感光体ドラム１に対向するように、一次転写ローラー９２が中間転写ベルト９１に当接するように配置されている。一次転写ローラー９２には、電圧印加手段としての一次転写高圧電源９３が接続されている。本実施形態の一次転写ローラー９２としては、例えば導電性スポンジから構成されるローラーを用いている。一次転写ローラー９２の抵抗は１ＭΩ、外径は１６ｍｍ、長手方向長さは３１５ｍｍとしているが、本発明はこの値に限定されない。
【００３２】
図２に示すように、中間転写ベルト９１には、先ず、１色目（イエロー）の画像形成部ＰＹで、上述の動作により感光体ドラム１Ｙに形成されたイエローのトナー像が転写される。次いで各画像形成部ＰＭ、ＰＣ及びＰＢｋで、同様の工程を経て感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ及び１Ｂｋに形成されたマゼンタ、シアン及びブラックの各色トナー像が順次、中間転写ベルト９１に多重転写される。本実施形態においては、感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄが−５００Ｖであり、また後述するように、露光部の表面電位ＶＬは−１００Ｖである。従って、露光部に転移されたトナーに対する転写効率を考慮するために、一次転写電圧として、各一次転写ローラー９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ及び９２Ｂｋに＋５００Ｖの電圧を印加する。
中間転写ベルト９１の材料としては、例えば樹脂系、或いは金属芯体入りのゴムベルト、又は樹脂及びゴム双方からなるベルトが望ましい。しかしながら、もちろんトナーの飛び散りや中抜けなどを防止して画質の向上を考慮した、弾性層を有する中間転写ベルトを用いても良い。本実施形態では、ポリイミドにカーボンを分散させることによって、体積抵抗率を１００ＭΩ・ｃｍ程度に制御した樹脂ベルトを用いている。中間転写ベルト９１の厚さは５０μｍ、幅は３４０ｍｍ、全周は９００ｍｍとした。しかしながら、本発明はこの値に限定されない。
また、中間転写ベルト９１は感光体ドラム１のプロセススピード（周速度）に合わせるために、３００ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転している。
【００３３】
図４に示すように、転写位置ｄでトナー像が転写された後、除電露光装置６により、感光体ドラム１の表面が除電露光される。本実施形態では、除電のための露光量は１．０μＪ／ｃｍ２程度としているが、充分に除電されるならば、この値に限られない。
その後、転写位置ｄで中間転写ベルト９１に転写されずに感光体ドラム１上に残留したトナーは、クリーニング位置ｅで感光体ドラム１に当接して設けられたクリーニングブレード７によって除去され、次の作像工程に移行する。クリーニングブレード７の材料としては、ウレタンゴム系の材料が広く用いられている。
【００３４】
図１１は、第１実施形態に係る中間転写ベルト上レジ検センサー８１を示す図である。図１１（ａ）は、中間転写ベルト上レジ検センサー８１の概略断面図である。図１１（ａ）に示すように、光源８１ａから発せられた光は、偏光板８１ｂを通過した後、中間転写ベルト９１の表面で反射される。反射された光は、偏光板８１ｃにおいて散乱光と正反射光に分けられ、それぞれ測定器８１ｄ及び８１ｅによって光量が測定される。なお、光源８１ａには、例えば、中心波長８５０ｎｍの赤外光ＬＥＤを用いている。中間転写ベルト９１上のレジ合わせ用トナーパターンの測定は、中間転写ベルト９１からの正反射光量と散乱光量に係数をかけた値を足し合わせて行う。本実施形態の係数としては、Ｂｋトナーでは−０．００１、ＹＭＣの色トナーでは−０．３を用いている。中間転写ベルト上レジ検センサー８１の出力は正反射光量出力、散乱光量出力ともに０乃至１０２３（０．００５Ｖ刻みで０乃至５．１１５Ｖ）の値になるように設定されている。また中間転写ベルト上レジ検センサー８１は、中間転写ベルト９１上にトナーが存在しない場合に、正反射光量出力が５００になるようにＬＥＤ光量を調整できるようになっている。また中間転写ベルト上レジ検センサー８１は、正反射光量出力が５００になっている際に、散乱光量出力が５００にすることができるようなゲインの調整機構も備えている。
【００３５】
図２に示すように、感光体ドラム上レジ検センサー８１は、中間転写ベルト従動ローラー９４の位置において、中間転写ベルト９１上に形成されたレジ合わせ用トナーパターンの位置を光学的に非接触測定する。図１１（ｂ）は第１実施形態に係る画像形成装置１００の中間転写ベルト９１に対する中間転写ベルト上レジ検センサー８１（８１Ｘ、８１Ｙ）の配置図を示している。中間転写ベルト上レジ検センサー８１は、中間転写ベルト従動ローラー９４の位置において、中間転写ベルト９１の幅方向両端部９１ａおよび９１ｂから、例えば、３０ｍｍ離間した位置にそれぞれ一個ずつ、合計二個設けられている。ここで、一方の端部９１ａに設けられた中間転写ベルト上レジ検センサー８１を８１Ｘ、他方の端部９１ｂに設けられた中間転写ベルト上レジ検センサー８１を８１Ｙと呼ぶことにする。また、中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘ及び８１Ｙは、中間転写ベルト９１の表面から例えば３ｍｍ程度離間した位置に配置されている。
【００３６】
図２に示すように、中間転写ベルト９１上に形成された４色トナー像は、二次転写ローラー１０により、転写材Ｓに一括転写される。なお、転写材Ｓは、転写材収納手段（不図示）から供給され、所定のタイミングで搬送手段としての給紙ローラー１３により給送される。本実施例においては、中間転写ベルト９１から転写材Ｓへのトナーの転写効率を考慮するために、二次転写電圧として二次転写外ローラー９６に＋１５００Ｖの電圧を印加している。
【００３７】
トナー像が転写された転写材Ｓは、定着装置としてのローラー定着器１２に搬送され、ここで熱、圧力が印加されることによってトナー像が転写材Ｓに溶融定着される。その後、転写材Ｓは機外に排出されカラープリント画像が得られる。
【００３８】
転写材Ｓに転写されずに中間転写ベルト９１上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルト９１に当接して設けられた中間転写ベルトクリーナ１１が備えるクリーニング手段としてのクリーニングブレード１１ａによって除去され、次の作像工程に移行する。クリーニングブレード１１ａの材料としては、ウレタンゴム系の材料が広く用いられている。
【００３９】
〔レジ合わせ制御〕
次に、感光体ドラム上レジ検センサー８０および中間転写ベルト上レジ検センサー８１を用いたレジ合わせ制御の詳細について説明する。
【００４０】
第１実施形態におけるレジ合わせ制御は、中間転写ベルト９１上のレジ位置を、中間転写ベルト上レジ検センサー８１によって、主走査方向と副走査方向それぞれについて合わせることを目的としている。そのために、感光体ドラム１上のレジ合わせ用トナーパターン及び中間転写ベルト９１上のレジ合わせ用トナーパターンを感光体ドラム上レジ検センサー８０及び中間転写ベルト上レジ検センサー８１それぞれで測定し、それぞれのレジずれの差分を計算する。なおレジ合わせ制御には、ダウンタイムレジ合わせ制御と画像形成時レジ合わせ制御がある。ダウンタイムレジ合わせ制御は、画像形成装置１００の電源をオンにした時および所定の枚数の転写材Ｓに画像形成を行った時ごとにダウンタイムを設けてレジ合わせを行うための制御である。一方、画像形成時レジ合わせ制御は、画像形成直前にレジ合わせを行うための制御である。しかしながら画像形成時レジ合わせ制御においては、実際に中間転写ベルト９１上のレジ合わせ用トナーパターンを中間転写ベルト上レジ検センサー８１で測定すると、その分画像形成に要する時間が長くなってしまう。そのため本実施形態の画像形成時レジ合わせ制御では、中間転写ベルト９１上のレジ合わせに対して、ダウンタイムレジ合わせ制御において求められた値を、そのまま使用する構成としている。
【００４１】
以下に例を挙げて、実際に行われるレジ合わせ制御を説明する。
【００４２】
まず、ダウンタイムレジ合わせ制御について説明する。
【００４３】
ＣＰＵ１０３は、感光体ドラム上レジ検センサー８０及び中間転写ベルト上レジ検センサー８１の出力値比の変化から、各センサーの位置に、副走査方向レジ合わせ用トナーパターンの後、主走査方向レジ合わせ用トナーパターンが来るタイミングを検知する。図１２は、各センサーの出力値比の経過時間に対する変化を示している。経過時間は、各センサーが副走査方向レジ合わせ用トナーパターンを検出する理想的なタイミングからの経過時間を示す。なお、図１２において、（ａ）は、理想的なパターンにおける各センサーの出力値比の経過時間に対する変化を示している。（ｂ）は、感光体ドラム１の一方の端部１ａに設けられた感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘによって実際に観測される出力値比の経過時間に対する変化を示している。（ｃ）は、感光体ドラム１の他方の端部１ｂに設けられた感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｙによって実際に観測される出力値比の経過時間に対する変化を示している。（ｄ）は、中間転写ベルト従動ローラー９４の位置において、中間転写ベルト９１の幅方向一端部９１ａに設けられた中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘによって実際に観測される出力値比の経過時間に対する変化を示している。（ｅ）は、中間転写ベルト従動ローラー９４の位置において、中間転写ベルト９１の幅方向他端部９１ｂに設けられた中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｙによって実際に観測される出力値比の経過時間に対する変化を示している。なお、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ及び中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘは、画像形成装置１００において同一側の端部にあるとする。同様に、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｙ及び中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｙは、画像形成装置１００において同一側の端部にあるとする。
【００４４】
まず副走査方向レジ合わせ用トナーパターンに対する各センサーの出力値比の急激な変化（ピークＡ）が検出されるタイミングを考える。理想的なタイミングは、露光位置ｂから感光体ドラム上レジ検センサー８０の位置までの感光体ドラム１の回転距離をプロセススピードで割った時間、すなわち本実施形態の場合、２９．７１ｍｍ÷３００ｍｍ／ｓｅｃ≒９９ｍｓｅｃである。すなわち、露光位置ｂで感光体ドラム１に副走査方向レジ合わせ用トナーパターンが形成されたときから、感光体ドラム上レジ検センサー８０により副走査方向レジ合わせ用トナーパターンが検出されるまでの理想的な経過時間は、９９ｍｓｅｃである。従って、感光体ドラム上レジ検センサー８０が副走査方向レジ合わせ用トナーパターンを検出する理想的なタイミングは、露光位置ｂで感光体ドラム１に副走査方向レジ合わせ用トナーパターンが形成されたときから９９ｍｓｅｃ経過したときである。
また、露光位置ｂから中間転写ベルト上レジ検センサー８１までの距離は、プロセスカートリッジ８Ｙの場合、３８５．１８ｍｍである。よって、プロセスカートリッジ８Ｙによって形成された副走査方向レジ合わせ用トナーパターンを中間転写ベルト上レジ検センサー８１が検出する理想的なタイミングは、３８５．１８ｍｍ÷３００ｍｍ／ｓｅｃ≒１２８４ｍｓｅｃとなる。すなわち、露光位置ｂで感光体ドラム１Ｙに副走査方向レジ合わせ用トナーパターンが形成されたときから、中間転写ベルト上レジ検センサー８１により副走査方向レジ合わせ用トナーパターンが検出されるまでの理想的な経過時間は、１２８４ｍｓｅｃである。従って、中間転写ベルト上レジ検センサー８１がイエローの副走査方向レジ合わせ用トナーパターンを検出する理想的なタイミングは、露光位置ｂで感光体ドラム１Ｙに副走査方向レジ合わせ用トナーパターンが形成された時から１２８４ｍｓｅｃ経過したときである。
なお、プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、および８Ｂｋは、１０２ｍｍの間隔を空けて配置されているので、理想的なタイミングは、それぞれ１０２ｍｍ÷３００ｍｍ／ｓｅｃ≒３４０ｍｓｅｃずつ短い値となる。中間転写ベルト上レジ検センサー８１がマゼンタの副走査方向レジ合わせ用トナーパターンを検出する理想的なタイミングは、露光位置ｂで感光体ドラム１Ｍに副走査方向レジ合わせ用トナーパターンが形成されたときから９４４ｍｓｅｃ経過したときである。中間転写ベルト上レジ検センサー８１がシアンの副走査方向レジ合わせ用トナーパターンを検出する理想的なタイミングは、露光位置ｂで感光体ドラム１Ｃに副走査方向レジ合わせ用トナーパターンが形成されたときから６０４ｍｓｅｃ経過したときである。中間転写ベルト上レジ検センサー８１がブラックの副走査方向レジ合わせ用トナーパターンを検出する理想的なタイミングは、露光位置ｂで感光体ドラム１Ｂｋに副走査方向レジ合わせ用トナーパターンが形成されたときから２６４ｍｓｅｃ経過したときである。なお、中間転写ベルト９１の上で、Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＢｋのレジ合わせ用トナーパターンが重なり合わないように、タイミングをずらして４色のレジ合わせ用トナーパターンが形成される。
従って、ＣＰＵ１０３は、理想的なタイミングに対する各センサーの実際の出力値比の変化が検出されるタイミングのずれから、各センサーにおける副走査方向のレジずれを見積もることができる。
ここで、図１２の（ｂ）に示すように、副走査方向レジ合わせ用トナーパターンに対する感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘの出力値比の変化が理想的なタイミングより１０ｍｓｅｃ遅く観測されたとする。また、図１２の（ｃ）に示すように、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｙについては、２０ｍｓｅｃ遅く観測されたとする。同様に、図１２の（ｄ）に示すように、副走査方向レジ合わせ用トナーパターンに対する中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘの出力値比の変化が理想的なタイミングより１５ｍｓｅｃ遅く観測されたとする。また、図１２の（ｅ）に示すように、中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｙについては、２５ｍｓｅｃ遅く観測されたとする。この場合、画像信号を８０Ｘ及び８１Ｘが設けられている端部側では１５ｍｓｅｃ早く、一方８０Ｙ及び８１Ｙが設けられている端部側では２５ｍｓｅｃ早く出力するようにＣＰＵ１０３がＹ、Ｍ、Ｃ、およびＢｋの露光装置３のレーザー光の出力時期を補正する。なお、両端部間の長手方向位置における補正は線形補間するものとする。また、感光体ドラム上レジ検センサー８０と中間転写ベルト上レジ検センサー８１の間には、両端部側ともに副走査方向に５ｍｓｅｃのずれがあるとＣＰＵ１０３が判断する。
【００４５】
次に、ＣＰＵ１０３は主走査方向レジ合わせ用トナーパターンの出力値比の急激な変化を示す２つのピーク（Ｂ及びＣ）が検出されるタイミング（経過時間）を測定する。そしてＣＰＵ１０３は、２つのピークＢ及びＣがそれぞれ検出されたタイミングの間隔を見積もる。理想的には、くの字（図１７（ｂ）のＭＢ）の中心を感光体ドラム上レジ検センサー８０が通過する場合に、くの字の中心の間隔（７．８１ｍｍ）をプロセススピード（３００ｍｍ／ｓｅｃ）で割った時間（２６ｍｓｅｃ）となる。
図１２の（ａ）に示すように、理想的なタイミングにおけるピーク間隔は２６ｍｓｅｃである。それに対し、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘにおいて観測されたピーク間隔は２２ｍｓｅｃであり、また感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｙにおいて観測されたピーク間隔は３０ｍｓｅｃであったとする。すなわち、理想的なピーク間隔２６ｍｓｅｃに対して、８０Ｘ側では４ｍｓｅｃだけ狭く、また、８０Ｙ側では４ｍｓｅｃだけ広くなっていたとする。同様に、中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘにおいて観測されたピーク間隔は１８ｍｓｅｃであり、また中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｙにおいて観測されたピーク間隔は３４ｍｓｅｃであったとする。すなわち、理想的なピーク間隔２６ｍｓｅｃに対して、８０Ｘ側では８ｍｓｅｃだけ狭く、また、８０Ｙ側では８ｍｓｅｃだけ広くなっていたとする。この場合、像露光を８ｍｓｅｃだけ８０Ｘ及び８１Ｘが設けられている端部側にずらした画像信号をＣＰＵ１０３が作成する。なお、両端部間の長手方向位置における補正は線形補間するものとする。また、感光体ドラム上レジ検センサー８０と中間転写ベルト上レジ検センサー８１の間には、両端部側ともに主走査方向に４ｍｓｅｃのずれがあるとＣＰＵ１０３が判断する。
【００４６】
次に、画像形成時レジ合わせ制御について説明する。
【００４７】
ＣＰＵ１０３は感光体ドラム上レジ検センサー８０の出力値比の変化から、感光体ドラム上レジ検センサー８０の位置に、副走査方向レジ合わせ用トナーパターンの後、主走査方向レジ合わせ用トナーパターンが来るタイミングを検知する。図１３は、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ及び８０Ｙの出力値比の経過時間に対する変化を示している。なお図１３において、（ａ）は、理想のタイミングにおける感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ又は８０Ｙの出力値比の経過時間に対する変化を示している。（ｂ）は、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘによって実際に観測される出力値比の経過時間に対する変化を示している。（ｃ）は、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｙによって実際に観測される出力値比の経過時間に対する変化を示している。
【００４８】
副走査方向レジ合わせ用トナーパターンに対する感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ又は８０Ｙの出力値比の急激な変化（ピークＡ）が検出される理想的なタイミングは、上述のように本実施形態の場合、９９ｍｓｅｃである。ここで、図１３の（ｂ）に示すように、副走査方向レジ合わせ用トナーパターンに対する感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘの出力値比の変化が理想的なタイミングより１２ｍｓｅｃ遅く観測されたとする。また、図１３の（ｃ）に示すように、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｙについては、２２ｍｓｅｃ遅く観測されたとする。上述のダウンタイムレジ合わせ制御において、感光体ドラム上レジ検センサー８０と中間転写ベルト上レジ検センサー８１の間には、両端部側ともに副走査方向に５ｍｓｅｃのずれがあると見積もられている。従って、本実施形態の画像形成時レジ合わせ制御では、画像信号を８０Ｘが設けられている端部側では１７ｍｓｅｃ早く、８０Ｙが設けられている端部側では２７ｍｓｅｃ早く出力するようにＣＰＵ１０３が補正する。なお、両端部間の長手方向位置における補正は線形補間するものとする。
【００４９】
次に、ＣＰＵ１０３は主走査方向レジ合わせ用トナーパターンの出力値比の急激な変化を示す２つのピーク（Ｂ及びＣ）が検出されるタイミング（経過時間）を測定する。そしてＣＰＵ１０３は、２つのピークＢ及びＣがそれぞれ検出されたタイミングの間隔を見積もる。理想的には、くの字（図１７（ｂ）のＭＢ）の中心を感光体ドラム上レジ検センサー８０が通過する場合に、くの字の中心の間隔（７．８１ｍｍ）をプロセススピード（３００ｍｍ／ｓｅｃ）で割った時間（２６ｍｓｅｃ）となる。
図１３の（ａ）に示すように、理想的なタイミングにおけるピーク間隔は２６ｍｓｅｃである。それに対し、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘにおいて観測されたピーク間隔は２０ｍｓｅｃであり、また感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｙにおいて観測されたピーク間隔は３２ｍｓｅｃであったとする。すなわち、理想的なピーク間隔２６ｍｓｅｃに対して、８０Ｘ側では６ｍｓｅｃだけ狭く、また、８０Ｙ側では６ｍｓｅｃだけ広くなっていたとする。上述のダウンタイムレジ合わせ制御において、感光体ドラム上レジ検センサー８０と中間転写ベルト上レジ検センサー８１の間には、両端部側ともに主走査方向に４ｍｓｅｃのずれがあると見積もられている。従って、本実施形態の画像形成時レジ合わせ制御では、像露光を１０ｍｓｅｃだけ８０Ｘが設けられている端部側にずらした画像信号をＣＰＵ１０３が作成する。なお、両端部間の長手方向位置における補正は線形補間するものとする。
【００５０】
上記のように、画像形成時レジ合わせ制御では、感光体ドラム１上のレジ合わせ用トナーパターンを感光体ドラム上レジ検センサー８０が読み取ることによって、中間転写ベルト９１上のレジずれを補正することが可能となる。
【００５１】
〔ダウンタイムレジ合わせ制御シーケンス〕
以下に、本発明の第１実施形態における画像形成装置１００の電源をオンにした時および所定の枚数の転写材Ｓに画像形成を行った時ごとにダウンタイムを設けてレジ合わせを行う、ダウンタイムレジ合わせ制御のシーケンスを示す。本実施形態では、画像形成装置１００の電源をオンにした時および所定の枚数の転写材Ｓに画像形成を行った時ごとにダウンタイムを設けて、以下のシーケンスをＣＰＵ１０３が実行する。なお、本実施形態における「所定の枚数の転写材Ｓに画像形成を行う」とは、Ａ４用紙に換算して５０００枚に画像形成を行った場合を指すものとする。
【００５２】
図１４は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００において実行されるダウンタイムレジ合わせ制御シーケンスのフローチャートを示している。まず、画像形成装置１００の電源をオンにした時に実行されるダウンタイムレジ合わせ制御かどうかチェックする（Ｓ１１）。もし、電源をオンにした時に実行されるダウンタイムレジ合わせ制御の場合には（Ｓ１１のＹＥＳ）、ＣＰＵ１０３が感光体ドラム駆動手段１９および中間転写ベルト駆動手段２０をオンにする（Ｓ１２）。その後、帯電高圧電源１０１、現像高圧電源１０６及び一次転写高圧電源９３の出力信号をオンにし（Ｓ１３）、ステップＳ１４に移行する。一方、電源をオンにした時の制御ではない、すなわち所定枚数の転写材Ｓに画像形成を行った時に実行されるダウンタイムレジ合わせ制御の場合には（Ｓ１１のＮＯ）、Ｓ１２及びＳ１３の処理はすでに行われているので省略し、ステップＳ１４に移行する。
【００５３】
次に、中間転写ベルト９１上のレジ合わせ用トナーパターン及び後述するレジ検光量補正用パターンが、二次転写外ローラー９６を汚さないように、二次転写外ローラー離接機構９６ａを用いて二次転写外ローラー９６を中間転写ベルト９１から離間させる（Ｓ１４）。そして、レジ検光量・下地補正を実行する（Ｓ１５）。
【００５４】
図１５は、レジ検光量・下地補正のフローチャートを示している。まず、感光体ドラム上レジ検センサー８０のＬＥＤ光源８０ａを消灯した時（暗部）、すなわち消灯時ＬＥＤ光量Ｓｄの時の正反射光量の出力値を測定器８０ｅによって検出、測定する（Ｓ１５１）。次に、感光体ドラム上レジ検センサー８０のＬＥＤ光源８０ａの出力（ＬＥＤ光量）が最小値ＳＬｍｉｎの時の正反射光量の出力値を測定器８０ｅによって検出、測定する（Ｓ１５２）。そして、感光体ドラム上レジ検センサー８０のＬＥＤ光源８０ａの出力が最大値ＳＬｍａｘの時の正反射光量の出力値を測定器８０ｅによって検出、測定する（Ｓ１５３）。そして、ＣＰＵ１０３が正反射光量の出力値が５００となるＬＥＤ光源８０ａの出力値ＳＬを算出し、その値を感光体ドラム上レジ検センサー８０に設定する（Ｓ１５４）。そして、感光体ドラム上レジ検センサー８０のＬＥＤ光源８０ａの出力が設定された出力値ＳＬの時に、散乱光量の出力値が５００となるように内部ゲインを変更する（Ｓ１５５）。なお、中間転写ベルト上レジ検センサー８１においても同様に、正反射光量の出力値が５００となるＬＥＤ光源８１ａの出力値ＳＬを設定し、ＬＥＤ光量が設定された出力値ＳＬの時に、散乱光量の出力値が５００となるように内部ゲインを変更する。これにより、レジ検光量・下地補正が終了する。
【００５５】
次に、レーザー露光量制御を実行する（Ｓ１６）。本実施形態においては、通常画像形成時のレーザー露光量について、感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄが−５００Ｖであるときに、感光体ドラム１の露光部の表面電位ＶＬが−１００Ｖとなるようにする。そのために、ＣＰＵ１０３は以下のレーザー露光量制御シーケンスを実行する。
【００５６】
図１６は、レーザー露光量制御のフローチャートを示している。まず、レーザー露光量が０．１μＪ／ｃｍ２となるように露光装置３を設定し、レーザー露光量制御用トナーパターンを感光体ドラム１の表面に作成する（Ｓ１６１）。そして、作成されたレーザー露光量制御用トナーパターンを感光体ドラム上レジ検センサー８０で測定する（Ｓ１６２）。次に、作成されたパターンをクリーニングブレード７によって除去し、新たにレーザー露光量が０．２μＪ／ｃｍ２となるように露光装置３を設定し、レーザー露光量制御用トナーパターンを感光体ドラム１の表面に作成する（Ｓ１６３）。そして、作成されたレーザー露光量制御用トナーパターンを感光体ドラム上レジ検センサー８０で測定する（Ｓ１６４）。そして、作成されたパターンをクリーニングブレード７によって除去し、新たにレーザー露光量が０．３μＪ／ｃｍ２となるように露光装置３を設定し、レーザー露光量制御用トナーパターンを感光体ドラム１の表面に作成する（Ｓ１６５）。そして、作成されたレーザー露光量制御用トナーパターンを感光体ドラム上レジ検センサー８０で測定する（Ｓ１６６）。そして、作成されたパターンをクリーニングブレード７によって除去し、新たにレーザー露光量が０．４μＪ／ｃｍ２となるように露光装置３を設定し、レーザー露光量制御用トナーパターンを感光体ドラム１の表面に作成する（Ｓ１６７）。そして、作成されたレーザー露光量制御用トナーパターンを感光体ドラム上レジ検センサー８０で測定する（Ｓ１６８）。
図１７は、第１実施形態に係る画像形成装置１００において使用されるトナーパターンを示す図である。図１７（ａ）は、レーザー露光量制御において用いられるトナーパターンを示す図である。本実施形態では、レーザー露光量制御用トナーパターンとして、図１７（ａ）に示す２０．０ｍｍ四方の正方形パターンを用いている。なお、レーザー露光量制御用パターンは、二個のうちの一方の感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｙの位置に合わせる様に、感光体ドラム１の長手方向の他方の端部１ｂから４０ｍｍの位置に作成している。
そして、ＣＰＵ１０３は、トナー濃度１．３５（出力値比０．１５（Ｂｋ）、０．２０（Ｙ、Ｍ及びＣ））となるレーザー露光量を設定する（Ｓ１６９）。本実施形態では、図５に示すように、Ｖｄが−５００Ｖの時に、レーザー露光量が０．１μＪ／ｃｍ２ではＶＬは−２００Ｖ、０．２μＪ／ｃｍ２ではＶＬは−１００Ｖであった。また、レーザー露光量が０．３μＪ／ｃｍ２ではＶＬは−５０Ｖ、０．４μＪ／ｃｍ２ではＶＬは−２５Ｖであった。図９（ａ）に示すように、トナー濃度を１．３５にするためには、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔを２００Ｖに設定すればよい。従って、本実施形態の現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖは−３００Ｖに設定されているので、ＶＬ−Ｖｄｅｖ＝Ｖｃｏｎｔの関係から、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔ＝２００Ｖとするためには、通常画像形成時にはＶＬを−１００Ｖとすればよい。そのために、本実施形態の通常画像形成時におけるレーザー露光量を０．２μＪ／ｃｍ２に設定した。これにより、レーザー露光量制御が終了する。
【００５７】
次に、ダウンタイムレジ合わせ制御を実行する（Ｓ１７）。
【００５８】
図１８は、本実施形態におけるダウンタイムレジ合わせ制御のフローチャートを示している。まず、通常画像形成時と同一のＶｄ、Ｖｄｅｖ、レーザー露光量（すなわち、それぞれ−５００Ｖ、−３００Ｖ、０．２μＪ／ｃｍ２）によって感光体ドラム１上にレジ合わせ用トナーパターンを作成する（Ｓ１７１）。そして、感光体ドラム上レジ検センサー８０が、作成されたレジ合わせ用トナーパターンを読み取る（Ｓ１７２）。次に、作成されたパターンが中間転写ベルト９１上に転写された後、中間転写ベルト上レジ検センサー８１が、転写されたパターンを読み取る（Ｓ１７３）。
本実施形態では、レジ合わせ用トナーパターンとして、図１７（ｂ）に示す幅９．７ｍｍ、長さ１８．０ｍｍのパターンを用いた。レジ合わせ用トナーパターンは、幅６．３５ｍｍ、線の太さ１．１８ｍｍの副走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＡと幅７．８１ｍｍ、高さ１５．６２ｍｍ、線の太さ１．８９ｍｍのくの字形状の主走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＢを含んでいる。二個の感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ及び８０Ｙの位置に合わせるように、感光体ドラム１の両端部から４０ｍｍ離間した位置に、それぞれレジ合わせ用トナーパターンが作成される。そして、二個の中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘ及び８１Ｙの位置に合わせるように、中間転写ベルト９１の幅方向両端部から３０ｍｍ離間した位置に、それぞれレジ合わせ用トナーパターンが転写される。なお、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＢｋにおいて作像した各色の副走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＡが重ならないようにするために、本実施形態ではそれぞれ２０ｍｍずつずらしている。
そしてＣＰＵ１０３は、感光体ドラム上レジ検センサー８０および中間転写ベルト上レジ検センサー８１がレジ合わせ用トナーパターンを読み取って得た値から、レーザー光照射位置におけるレジずれ補正量を計算する（Ｓ１７４）。
【００５９】
レーザー光照射位置におけるレジずれ補正量の計算について以下に詳述する。
【００６０】
図１９は、レーザー光照射位置におけるレジずれ補正量の計算のフローチャートを示している。まず、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ及び８０Ｙによって読み取った感光体ドラム１上の副走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＡにおけるレジずれＤＹを見積もる（Ｓ１７４１）。また、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ及び８０Ｙによって読み取った感光体ドラム１上の主走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＢにおけるレジずれＤＸを見積もる（Ｓ１７４２）。同様に、中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘ及び８１Ｙによって読み取った中間転写ベルト９１上の副走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＡにおけるレジずれＩＹを見積もる（Ｓ１７４３）。また、中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘ及び８１Ｙによって読み取った中間転写ベルト９１上の主走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＢにおけるレジずれＩＸを見積もる（Ｓ１７４４）。そして、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ、８０Ｙおよび中間転写ベルト上レジ検センサー８１Ｘ、８１Ｙそれぞれにおいて見積もられたレジずれ量の差ＩＤＹ＝ＩＹ−ＤＹ、ＩＤＸ＝ＩＸ−ＤＸを計算し、記憶装置１０５に記憶させる（Ｓ１７４５）。また、レーザー光照射位置におけるレジずれ補正量ＩＹ、ＩＸを記憶装置１０５に保存する（Ｓ１７４６）。これにより、レーザー光照射位置におけるレジずれ補正量の計算が終了する。
【００６１】
そして図１８に示すように、レーザー光照射位置におけるレジずれ補正量の計算（Ｓ１７４）が終了した後に、記憶装置１０５に保存されたレジずれ補正量ＩＹ、ＩＸにより画像信号の補正を行う（Ｓ１７５）。これにより、ダウンタイムレジ合わせ制御が終了する。
【００６２】
そして図１４に示すように、ダウンタイムレジ合わせ制御（Ｓ１７）が終了した後、画像形成装置１００の電源をオンにした時に実行されるダウンタイムレジ合わせ制御かどうかチェックする（Ｓ１８）。もし、電源をオンにした時に実行されるダウンタイムレジ合わせ制御の場合には（Ｓ１８のＹＥＳ）、ＣＰＵ１０３が帯電高圧電源１０１、現像高圧電源１０６及び一次転写高圧電源９３の出力信号をオフにする（Ｓ１９）。その後、感光体ドラム駆動手段１９および中間転写ベルト駆動手段２０をオフにし（Ｓ２０）、ダウンタイムレジ合わせ制御シーケンスが終了する。一方、所定枚数の転写材Ｓに画像形成を行った時に実行されるダウンタイムレジ合わせ制御の場合には（Ｓ１８のＮＯ）、各電源の出力信号及び各手段をオフにする必要がないので、Ｓ１９及びＳ２０は省略され、ダウンタイムレジ合わせ制御シーケンスが終了する。
【００６３】
〔画像形成時レジ合わせ制御シーケンス〕
以下に、本実施形態における画像形成直前にレジ合わせを行う画像形成時レジ合わせ制御シーケンスを示す。
【００６４】
図２０は、画像形成時レジ合わせ制御シーケンスのフローチャートを示している。まず、ＣＰＵ１０３が感光体ドラム駆動手段１９および中間転写ベルト駆動手段２０をオンにする（Ｓ２１）。次に、中間転写ベルト９１上のレジ合わせ用トナーパターンが、二次転写外ローラー９６を汚さないように、二次転写外ローラー離接機構９６ａを用いて二次転写外ローラー９６を中間転写ベルト９１から離間させる（Ｓ２２）。そして、画像形成時レジ合わせ制御を実行する（Ｓ２３）。
【００６５】
図２１は、画像形成時レジ合わせ制御のフローチャートを示している。まず、ＣＰＵ１０３が帯電高圧電源１０１の出力信号をオンにする（Ｓ２３１）。その後、感光体ドラム１上におけるかぶり現象を防ぐために、非露光部の表面電位Ｖｄが−５０Ｖになるまで待ち、そして現像高圧電源１０６の出力信号をオンにする（Ｓ２３２）。図２２は、感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄおよび現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖの経過時間に対する変化を示している。なお、本実施形態では帯電バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｃと交流電圧Ｖａｃは同時に印加するものとする。また、現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖと交流電圧Ｖｄｅｖ＿ａｃも同時に印加するものとする。従って、非露光部の表面電位Ｖｄは、図７（ｂ）に示される交流電圧Ｖａｃが立ち上がる時間１ｍｓｅｃを除いて、直流電圧Ｖｄｃの変化とほぼ同一の変化となる。従って、図２２に示すように、非露光部の表面電位Ｖｄが−５０Ｖになるまでの時間は、帯電高圧電源１０１をオンにした時（経過時間＝０）から１０ｍｓｅｃ後である。また、図２２に示すように、現像高圧電源１０６をオンにすると、直流電圧Ｖｄｅｖが変化を始めるが、その際にかぶり取り電位Ｖｂａｃｋ（＝Ｖｄｅｖ−Ｖｄ）が５０Ｖに保たれるように、直流電圧Ｖｄｅｖの変化を制御する。これは、５０Ｖのかぶり取り電位Ｖｂａｃｋが確保されていないと、感光体ドラム１の非露光部にもトナーが現像されてしまうため、露光部と非露光部を区別することが難しくなるためである。また、感光体ドラム１の表面電位Ｖｄの絶対値がある程度大きくならないと、感光体ドラム１の全表面にトナーが現像されてしまうため、露光部と非露光部を区別することができなくなることにも注意が必要である。
【００６６】
次に、露光装置３の光源３ａの出力値を、図１６に示すレーザー露光量制御によって決定された通常画像形成時におけるレーザー露光量０．２μＪ／ｃｍ２に設定する（Ｓ２３３）。
【００６７】
次に、感光体ドラム１上にレジ合わせ用トナーパターンを形成する（Ｓ２３４）。なお、レジ合わせ用トナーパターンを形成するタイミングについては、以下のように求められる。
図２３は、トナー濃度に対する正反射光量および散乱光量の出力値比の変化を示している。ここで、トナー濃度が０の時の正反射光量および散乱光量の出力値比を１に規格化している。図２３に示すように、測定対象表面にあるトナーの濃度が高くなるにつれ、正反射光量および散乱光量の出力値比は一旦減少し、その後増加することがわかる。
本実施形態においては、トナーの色にかかわらず出力値比が０．８５以上では下地のノイズに信号が埋もれて測定できないことが検討の結果わかった。従って、本実施形態においては、下地のノイズに信号が埋もれることなく正反射光量および散乱光量の出力値比を十分測定することができ、且つ露光部と非露光部を区別することができるために必要なトナー濃度を０．３以上としている。０．３のトナー濃度で感光体ドラム１上の静電潜像を現像するためには、図９（ａ）に示すように、５０Ｖのコントラスト電位Ｖｃｏｎｔが必要である。従って、Ｖｂａｃｋ＝Ｖｄｅｖ−Ｖｄ＝５０Ｖ、Ｖｃｏｎｔ＝ＶＬ―Ｖｄｅｖ＝５０Ｖ及び図５に示されるレーザー露光量と感光体ドラム１の露光部の表面電位ＶＬとの関係を同時に満たせばよい。そのためには、通常画像形成時のレーザー露光量である０．２μＪ／ｃｍ２において、非露光部の表面電位Ｖｄは−１２５Ｖ、現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖは−７５Ｖ、露光部の表面電位ＶＬは−２５Ｖと設定すれば良いことがわかる。図２２に示されるように、非露光部の表面電位Ｖｄ及び直流電圧Ｖｄｅｖがそれぞれ−１２５Ｖ及び−７５Ｖとなる時間は、帯電高圧電源１０１の出力信号をオンにした時（経過時間＝０）から２５ｍｓｅｃ後であることがわかる。従って、２５ｍｓｅｃ経過後のタイミングにおいてレジ合わせ用トナーパタ−ンを形成すればよい。
【００６８】
図２２に示されるように、本実施形態における帯電高圧電源１０１の立ち上げに必要となる時間、すなわち、感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄが−５００Ｖになるまでの時間は１００ｍｓｅｃである。一方、上で示したように、本実施形態では最も早くて帯電高圧電源１０１の出力信号をオンにした時から２５ｍｓｅｃ後にレジ合わせ用トナーパターンを形成することができる。すなわち、本実施形態によれば、帯電高圧電源１０１及び現像高圧電源１０６が立ち上がるまでの時間の間に、レジ合わせ用トナーパターンを感光体ドラム１上に形成することができる。
具体的には、レジ合わせ用トナーパターンを形成することができるようになる時間（経過時間＝２５ｍｓｅｃ）から帯電高圧電源１０１が立ち上がるまでの時間（経過時間＝１００ｍｓｅｃ）の間、レジ合わせ用トナーパターンを形成することができる。すなわち本実施形態では、感光体ドラム１のプロセススピードは３００ｍｍ／ｓｅｃなので、レジ合わせ用トナーパターンは、３００ｍｍ／ｓｅｃ×（０．１−０．０２５）ｓｅｃ＝２２．５ｍｍの領域で感光体ドラム１に形成することができる。そのために本実施形態では、図１７（ｂ）に示す幅９．７ｍｍ、長さ１８．０ｍｍのレジ合わせ用トナーパターンを用いている。そしてＣＰＵ１０３は、二個の感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ及び８０Ｙの位置に合わせるように、感光体ドラム１の両端部から４０ｍｍ離間した位置に、それぞれレジ合わせ用トナーパターンを作成する。
【００６９】
図８（ａ）に示されるように、本実施形態における現像高圧電源１０６の立ち上げに必要となる時間は、制御を行わない場合は１０ｍｓｅｃであり、帯電高圧電源１０１の立ち上がり時間１００ｍｓｅｃよりも十分に早い。しかし、上述のように、感光体ドラム１の非露光部にトナーが現像されることを防ぐために、ＣＰＵ１０３は、かぶり取り電圧Ｖｂａｃｋ＝Ｖｄｅｖ−Ｖｄを５０Ｖに保つように、現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖを変化させ−３００Ｖにする。そして、現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖが−３００Ｖとなった後、ＣＰＵ１０３は、直流電圧Ｖｄｅｖを一定に保ちながら、感光体ドラム１の非露光部の電位Ｖｄを−５００Ｖにする。
【００７０】
感光体ドラム１上にレジ合わせ用トナーパターンを形成後、感光体ドラム上レジ検センサー８０Ｘ及び８０Ｙによって形成されたレジ合わせ用トナーパターンを読み取る（Ｓ２３５）。そして、ＣＰＵ１０３が演算装置として以下の計算を行う。すなわち、読み取った感光体ドラム１上の副走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＡにおけるレジずれＤＹ’を見積もり（Ｓ２３６）、また、感光体ドラム１上の主走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＢにおけるレジずれＤＸ’を見積もる（Ｓ２３７）。次に、図１９に示されるＳ１７４５において記憶装置１０５に記憶されていたレジずれ量の差ＩＤＹ（＝ＩＹ−ＤＹ）、ＩＤＸ（＝ＩＸ−ＤＸ）を読み出す。そして、ＩＤＹ及びＩＤＸにＤＹ’及びＤＸ’をそれぞれ加えることによって、中間転写ベルト９１上の副走査方向レジ合わせ用トナーパターンにおけるレジずれＩＹ’および主走査方向レジ合わせ用トナーパターンにおけるレジずれＩＸ’を計算する（Ｓ２３８）。計算されたレーザー光照射位置におけるレジずれ補正量ＩＹ’およびＩＸ’は記憶装置１０５に保存される（Ｓ２３９）。これにより、画像形成時レジ合わせ制御が終了する。
【００７１】
なお本実施形態の画像形成時レジ合わせ制御においては、感光体ドラム１上にレジ合わせ用トナーパターンを形成する際に、一定のレーザー露光量を照射する構成とした。しかしながら、あらかじめ作成したテーブルなどを参照して、レーザー露光量を変化させながらレジ合わせ用トナーパターンを形成する構成にすることも可能である。
【００７２】
次に図２０に示すように、感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄが−５００Ｖとなった感光体ドラム１上の先頭部が転写位置ｄに到達する際に、一次転写高圧電源９３を立ち上げる（Ｓ２４）。そして、二次転写外ローラー離接機構９６ａを用いて二次転写外ローラー９６を中間転写ベルト９１に当接させる（Ｓ２５）。その後ＣＰＵ１０３は、記憶装置１０５に保存されているレーザー光照射位置におけるレジずれ補正量ＩＹ’およびＩＸ’により画像信号の補正を行い、第２の制御装置としての役割を果たす（Ｓ２６）。これにより、画像形成時レジ合わせ制御シーケンスが終了する。その後、画像形成が開始される。
【００７３】
このように本実施形態によれば、帯電高圧電源１０１及び現像高圧電源１０６が立ち上がるまでの時間の間に、画像形成時レジ合わせ制御シーケンスを実行することができる。
【００７４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態におけるレジ合わせ制御について説明する。なお、本実施形態のレジ合わせ制御は、画像形成時レジ合わせ制御シーケンスを除いて、第１実施形態と同一であるため、それらについては説明を省略する。
【００７５】
〔第２実施形態における画像形成時レジ合わせ制御シーケンス〕
図２４は、本実施形態における画像形成時レジ合わせ制御シーケンスのフローチャートを示している。まず、ＣＰＵ１０３が感光体ドラム駆動手段１９および中間転写ベルト駆動手段２０をオンにする（Ｓ３１）。次に、中間転写ベルト９１上のレジ合わせ用トナーパターンが、二次転写外ローラー９６を汚さないように、二次転写外ローラー離接機構９６ａを用いて二次転写外ローラー９６を中間転写ベルト９１から離間させる（Ｓ３２）。そして、画像形成時レジ合わせ制御を実行する（Ｓ３３）。
【００７６】
図２５は、画像形成時レジ合わせ制御のフローチャートを示している。まず、ＣＰＵ１０３が帯電高圧電源１０１の出力信号をオンにする（Ｓ３３１）。その後、感光体ドラム１上におけるかぶり現象を防ぐために、非露光部の表面電位Ｖｄが−５０Ｖになるまで待ち、そして現像高圧電源１０６の出力信号をオンにする（Ｓ３３２）。図２２に示されているように、Ｖｄが−５０Ｖになるまでの時間は、帯電高圧電源１０１をオンにした時（経過時間＝０）から１０ｍｓｅｃ後である。
【００７７】
感光体ドラム１の表面に傷がついていた場合、感光体ドラム上レジ検センサー８０の出力値比が小さくなることがある。そのような誤測定を考慮した場合、露光部における出力値比はなるべく小さい値になることが望ましい。図２３を見ると、本発明の画像形成装置１００においては、感光体ドラム１の露光部と非露光部の出力値比は、トナー濃度１．１まで単調に下がっていき、それ以上のトナー濃度では、ほぼ一定になることがわかる。従って、トナー濃度が１．１以上であれば、感光体ドラム１表面の傷に伴う誤測定の影響をなくすことができる。
【００７８】
一方、本実施形態においてもレジ合わせ用トナーパターンとして、図１７（ｂ）に示す幅９．７ｍｍ、長さ１８．０ｍｍのパターンを用いるとすると、そのパターンを形成するためには、１８．０ｍｍ÷３００ｍｍ／ｓｅｃ＝６０ｍｓｅｃの時間が必要となる。すなわち、帯電高圧電源１０１および現像高圧電源１０６が立ち上がる時間１００ｍｓｅｃまでにレジ合わせ用トナーパターンを形成するためには、帯電高圧電源１０１の出力信号をオンにしてから４０ｍｓｅｃ後にパターンの形成を開始しなければならない。図２２を見ると、経過時間＝４０ｍｓｅｃでは、感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄは−２００Ｖ、また現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖは−１５０Ｖになっている。第１実施形態における画像形成時レジ合わせ制御では、露光装置３の光源３ａの出力値を、図１６に示すレーザー露光量制御によって決定された通常画像形成時におけるレーザー露光量０．２μＪ／ｃｍ２に設定していた。従って同様に、本実施形態の露光装置３の光源３ａの出力値を０．２μＪ／ｃｍ２にした場合、図５に示すように、感光体ドラム１の露光部の表面電位ＶＬは−４０Ｖとなる。その結果、Ｖｃｏｎｔ＝ＶＬ−Ｖｄｅｖの関係より、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔは１１０Ｖとなり、その時のトナー濃度は図９（ａ）に示されるように、０．７となる。すなわち、露光装置３の光源３ａの出力値を通常画像形成時におけるレーザー露光量０．２μＪ／ｃｍ２に設定すると、トナー濃度は０．７となり、感光体ドラム１の表面の傷に伴う誤測定の影響をなくすためのトナー濃度１．１に満たなくなってしまう。
そこで、露光装置３の光源３ａの出力値を通常画像形成時におけるレーザー露光量０．２μＪ／ｃｍ２よりも大きい、最大値の０．４μＪ／ｃｍ２にする。その場合、感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄ＝−２００Ｖおよび現像バイアス電圧の直流電圧Ｖｄｅｖ＝−１５０Ｖにおいて、図５に示すように、感光体ドラム１の露光部の表面電位ＶＬは−１０Ｖとなる。その結果、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔ＝−１０−（−１５０）＝１４０Ｖとなり、その時のトナー濃度は図９（ａ）に示されるように、１．１となることがわかる。
上記のことから、本実施形態における画像形成時レジ合わせ制御では、露光装置３の光源３ａの出力値を通常画像形成時とは異なるレーザー露光量０．４μＪ／ｃｍ２に設定する（Ｓ３３３）。
【００７９】
そして、帯電高圧電源１０１の出力信号をオンにしてから４０ｍｓｅｃ経過後、感光体ドラム１上にレジ合わせ用トナーパターンを形成する（Ｓ３３４）。形成されたレジ合わせ用トナーパターンは感光体ドラム上レジ検センサー８０によって読み取られる（Ｓ３３５）。
【００８０】
次にＣＰＵ１０３が演算装置として以下の計算を行う。すなわち、読み取った感光体ドラム１上の副走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＡにおけるレジずれＤＹ’を見積もり（Ｓ３３６）、また、感光体ドラム１上の主走査方向レジ合わせ用トナーパターンＭＢにおけるレジずれＤＸ’を見積もる（Ｓ３３７）。次に、図１９に示されるＳ１７４５において記憶装置１０５に記憶されていたレジずれ量の差ＩＤＹ（＝ＩＹ−ＤＹ）、ＩＤＸ（＝ＩＸ−ＤＸ）を読み出す。そして、ＩＤＹ及びＩＤＸにＤＹ’及びＤＸ’をそれぞれ加えることによって、中間転写ベルト９１上の副走査方向レジ合わせ用トナーパターンにおけるレジずれＩＹ’および主走査方向レジ合わせ用トナーパターンにおけるレジずれＩＸ’を計算する（Ｓ３３８）。計算されたレーザー光照射位置におけるレジずれ補正量ＩＹ’およびＩＸ’は記憶装置１０５に保存される（Ｓ３３９）。
そして、露光装置３の光源３ａの出力値を通常画像形成時のレーザー露光量０．２μＪ／ｃｍ２に変更する（Ｓ３４０）。これにより、画像形成時レジ合わせ制御が終了する。
【００８１】
なお本実施形態の画像形成時レジ合わせ制御においては、感光体ドラム１上にレジ合わせ用トナーパターンを形成する際に、一定のレーザー露光量を照射する構成とした。しかしながら、あらかじめ作成したテーブルなどを参照して、レーザー露光量を変化させながらレジ合わせ用トナーパターンを形成する構成にすることも可能である。
【００８２】
次に、図２４に示すように、感光体ドラム１の非露光部の表面電位Ｖｄが−５００Ｖとなった感光体ドラム１上の先頭部が転写位置ｄに到達する際に、一次転写高圧電源９３を立ち上げる（Ｓ３４）。そして、二次転写外ローラー離接機構９６ａを用いて二次転写外ローラー９６を中間転写ベルト９１に当接させる（Ｓ３５）。その後ＣＰＵ１０３は、記憶装置１０５に保存されているレーザー光照射位置におけるレジずれ補正量ＩＹ’およびＩＸ’により画像信号の補正を行い、第２の制御装置としての役割を果たす（Ｓ３６）。これにより、画像形成時レジ合わせ制御シーケンスが終了する。その後、画像形成が開始される。
【００８３】
このように本実施形態によれば、帯電高圧電源１０１及び現像高圧電源１０６が立ち上がるまでの時間の間に、画像形成時レジ合わせ制御シーケンスを実行することができる。
【００８４】
本発明は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の感光体ドラム１を有する４連タンデムドラム方式の画像形成装置１００を用いて説明された。しかしながら本発明は、これに限らず、高精度なレジ合わせが必要となる、例えばブラックの感光体ドラムが１つのみある単色の画像形成装置でも好適に用いることができる。また本発明は、感光体ドラムが４つ以上ある画像形成装置においても好適に用いることができる。
また本発明は、帯電装置として各色に一本ずつの帯電ローラー２を有する画像形成装置１００を用いて説明されたが、各色に複数本の帯電ローラーを有する画像形成装置にも当然用いることができる。また本発明は、帯電装置として非接触帯電装置を用いる画像形成装置にも用いることができる。
【００８５】
本発明では、レーザー光照射位置の調整を記憶装置１０５に記憶されているレジずれ補正量をソフトウェア的に反映させることによって像露光することで行っている。しかしながらレーザー光照射位置の調整は、露光装置３内のレンズ（光学素子）の位置などを動かすことによって、すなわちハードウェア的に行う方法でも実行可能である。
また本発明では、帯電高圧電源１０１による帯電バイアス電圧および現像高圧電源１０６による現像バイアス電圧として、直流電圧と正弦波の交流電圧とを重畳した電圧を用いている。しかしながら本発明は、充分な現像性が確保されるのであれば、直流電圧のみを印加する画像形成装置にも好適に用いることができる。
なお本発明における画像形成時レジ合わせ制御シーケンスは、毎画像形成開始時に行ってもよいし、任意の画像形成開始時に行ってもよい。
【００８６】
このように本発明によれば、通常画像形成可能になるまで、すなわち帯電高圧電源１０１及び現像高圧電源１０６が立ち上がるまでの時間の間に、レジ合わせ制御シーケンスを実行することができる。すなわち従来の画像形成装置において、通常画像形成可能になった後に、レジ合わせ制御シーケンスを実行していた場合に比べて、レジ合わせ制御シーケンスに必要となる時間を短縮することができ、それによりＦＣＯＴを短縮することができる。
【００８７】
本発明は、電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置などに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１  感光体ドラム（像担持体）
２  帯電ローラー（帯電装置）
３  露光装置
４  現像装置
８０  感光体ドラム上レジ検センサー（読取装置）
１００  画像形成装置
１０１  帯電高圧電源（帯電バイアス電圧印加手段）
１０６  現像高圧電源（現像バイアス電圧印加手段）
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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