JP5351449B2 - 静電潜像検出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置において、像担持体上に書かれた静電潜像による目盛りを読み取る検出装置に関する。

電子写真方式のカラー画像形成装置としては、タンデム方式が一般的である、タンデム方式の画像形成装置は、複数の画像形成部を有し、中間転写ベルトを介して又は搬送ベルト上に保持された記録媒体上に直接異なる色の像を転写する。

なお、タンデム方式のカラー画像形成装置では、機械精度等の原因で、複数の感光ドラムや中間転写ベルトに速度変動が生じることがある。これは、各色の転写位置での感光ドラムと中間転写ベルトの位置関係を色毎に異ならしめる。すなわち、各色の画像を重ね合わせたときに各色の画像の位置が完全には一致しなくなるため、いわゆる色ずれ（位置ずれ）が発生する。

この色ずれを少なくする方法が各種提案されている。一般的には、定期的に中間転写ベルトや記録媒体上に印刷された各色のマークのずれを検知し、ずれに応じて各色の露光タイミングが変更される。また感光ドラムや中間転写ベルトに画像領域とは別の場所（非画像領域）に、画像に同期させて目盛りを印刷し、その目盛りを検知して色ずれをリアルタイムに補正する方法も提案されている（特許文献３）。この目盛りは、トナーを使用した可視化した目盛りであるため、カメラで認識することも可能であるが、可視化せず静電潜像のまま検知する方法も可能である。

この静電潜像を検知する方法として、微小面積の電位センサが提案されている（特許文献２）。図２７は、電位センサを示した図である。とりわけ、図２７（ａ）は電位センサの側面図であり、図２７（ｂ）はその断面図である。

針形状（直径１０〜１００μｍ）の導体プローブ２が感光ドラム４に対して垂直に設けられ、導体プローブ２の周囲をガード導体３が覆っている。しかし、導体プローブ２は針形状であるため、感光ドラム４や中間転写ベルト上に書かれた静電潜像目盛りを検知するには、目盛り上のある一点しか検知できない。よって、この導体プローブ２では非常に小さな検出信号しか取り出せない。また、特許文献２には、導体プローブ２とガード導体３との距離が規定されてないので、ガード導体３が、かえって検出信号を小さくする可能性もある。

特許文献３では、静電潜像目盛りを書いて読むことを想定している。図２８は、静電潜像目盛りの読取装置を備えた画像形成装置を示した図である。図２９は、静電潜像目盛りの読取装置の拡大図である。中間転写ベルト８１の近傍に２つの電極からなる導体プローブ２と、静電潜像による目盛りを書き込む書き込み電極１４とが配置されている。導体プローブ２から出力される検出信号は検出回路５によって増幅される。なお、導体プローブ２の２つの電極からそれぞれ出力される検出信号間の時間差からベルトの速度を測定できる。
特開２００４−１４５０７７号公報 特開平１１−１８４１８９号公報 特開２００１−８３８５６号公報

しかし、特許文献３には、静電潜像検出装置の具体的な記載が無い。また、特許文献３では、ミリメートル単位の目盛り（目盛り間隔１０ｍｍ）を対象にしており、数十〜数百μｍの目盛りに対応できるのかは不明である。また、ガード導体３が設けられていないため、数十〜数百μｍの目盛りに対しては感度が不十分であると考えられる。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、本発明は、画像形成装置の感光ドラムや中間転写ベルト上に書かれた数十〜数百μｍの静電潜像目盛りを感度よく検出することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、例えば、像担持体上に形成された静電潜像を検出する静電潜像検出装置に適用できる。当該装置は、例えば、目盛り形成手段、導体プローブ、複数のガード導体、目盛り検出手段を備える。

目盛り形成手段は、像担持体上に静電潜像による所定の幅の複数の目盛り線を各々平行に形成する。導体プローブは、目盛り形成手段により形成された目盛り線に平行でかつ目盛り線の幅より狭い幅の導体プローブである。各ガード導体は、導体プローブに平行でかつ導体プローブを挟む位置に配置されている。目盛り検出手段は、目盛り線と導体プローブを相対移動させることにより導体プローブに発生する誘導電流から目盛り線を検出する。

とりわけ、ガード導体は、導体プローブが目盛り線の中央の直上に位置しているときに、導体プローブが対峙している目盛り線とその隣りの目盛り線との間に存在するように配置されている。
さらに、静電潜像検出装置は、導体プローブとガード導体とが形成されたフレキシブルプリント基板を備えている。

本発明によれば、像担持体上に書かれた数十〜数百μｍ幅の静電潜像目盛りを感度よく検出することが可能となる。

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

［実施形態１］
図１は、像担持体上に形成された静電潜像を検出する静電潜像検出装置の一部を示した図である。図１（ａ）は、静電潜像検出装置の平面図である。図１（ｂ）は、静電潜像検出装置の側面図である。感光ドラム４の表面に、静電潜像による線状の多数の目盛り１が書き込まれている。目盛り１は、目盛り線の一例である。目盛り１は所定の幅を有しており、この幅は一定（例えば４０μｍ）である。隣り合った２本の目盛り間との間隔も一定（例えば４０μｍ）である。また、各目盛りは、平行になっている。各目盛りは、目盛り形成手段の一例である、書き込み電極１４によって形成される。なお、後述する露光装置によって目盛り１が形成されてもよい。

感光ドラム４の表面から一定距離（例えば２５μｍ）離れた位置に、導体プローブ２と、ガード導体３とが配置されている。図からわかるように、導体プローブ２の幅は、目盛り１の幅より狭い。

２つのガード導体３は、導体プローブ２を挟む位置に配置されている。さらに、導体プローブ２と、ガード導体３とは、目盛り１に対して平行になっている。導体プローブ２とガード導体３は一体となって（導体プローブ２とガード導体３の距離を保ったまま）、感光ドラム４と相対的に（感光ドラム４からの距離を保ったまま）移動する。

このように、導体プローブ２は、目盛り形成手段により形成された目盛り線に平行でかつ目盛り線の幅より狭い幅の導体プローブの一例である。２つのガード導体３は、導体プローブに平行でかつ導体プローブを挟む位置に配置された複数のガード導体の一例である。

目盛り１は、静電潜像であるため人間の目では見えるものではないが、わかりやすさのために図示している。目盛り１は、感光ドラム４の表面の電位差として存在している。例えば目盛り１がマイナス１００Ｖ、目盛り１と目盛り１の間がマイナス５００Ｖとなっている。

導体プローブ２とガード導体３との役目はそれぞれ異なるが、両者とも導電性の物質（例えば銅）で構成される。また、導体プローブ２とガード導体３の各断面は、例えば１０μｍ×１０μｍである。導体プローブ２とガード導体３の各長さは２ｍｍである。このように、導体プローブ２とガード導体３は、それぞれ同じ形状をしている。

導体プローブ２とガード導体３の距離（プローブ・ガード間距離Ａ）は、例えば２５μｍである。導体プローブ２は、検知用の増幅電気回路（上述した検出回路５など）へ接続される。ガード導体３は例えば接地（ＧＮＤ）などの一定電位へ接続される。

図２は、導体プローブ２で目盛り１を検知する様子を示した図である。図２（ａ）ないし図２（ｄ）は、時系列順に並んでいる。すなわち、導体プローブ２と目盛り１は相対移動をしている。ここでは、ガード導体３が省略されているものとする。また、説明の簡略化のため、目盛り１を一本のみ図示している。導体プローブ２は検知用の検出回路５へ接続されている。

導体プローブ２は、感光ドラム４の表面からの距離を一定に保ったまま相対移動する。図２において、目盛り１の電位をプラスで表記している。目盛り１の周囲の電位がマイナス５００Ｖであり、目盛り１の電位がマイナス１００Ｖであるため、目盛り１をプラスで表記している。

図２（ａ）が示すように、導体プローブ２が目盛り１に近づいてくると、導体プローブ２と検出回路５までの電気配線内の自由電子は、目盛り１のプラス電位に対してほんの少し引きつけられる。図２（ｂ）が示すように、さらに導体プローブ２が目盛り１に近づくと、目盛り１のプラス電位に対して引きつけられる自由電子が増える。図２（ｃ）が示すように、導体プローブ２が目盛り１に最も近づくと、目盛り１のプラス電位に対して引きつけられる自由電子の量が最大となる。図２（ｄ）が示すように、導体プローブ２が目盛り１から離れ始めると、引きつけられていた自由電子が配線内に戻り始める。このような自由電子の流れ（誘導電流）を検出回路５が検出して出力することにより、目盛り１の存在を電気信号として取り出すことが可能となる。

図３は、検出回路５の出力の一例を示したグラフである。当初、導体プローブ２が目盛り１に近づくにつれて出力が増えて行く。導体プローブ２と目盛り１が重なった（最も近づいた）時に誘導電流は一瞬ゼロになる。さらに、導体プローブ２が目盛り１から離れるにつれて、マイナスの出力となる。次第に導体プローブ２と目盛り１とが離れていくにつれて、出力信号もゼロになる。以上が、目盛り１を検知する原理である。

このように、検出回路５は、目盛り線と導体プローブを相対移動させることにより導体プローブに発生する誘導電流から目盛り線を検出する目盛り検出手段の一例である。

図４は、導体プローブと目盛りとの間に働く電気力線を例示した図である。図４を用いてガード導体３の効果について説明する。ここでは、ガード導体３が設けられていない。導体プローブ２は目盛り１とその隣の目盛り１とのちょうど中間に位置している。そこで、導体プローブ２の直下には目盛りが無いことを検出したい。ただし、近くにある２つの目盛り１の電位の影響を受けないことが望ましい。

しかし、図４が示すように、斜め下に存在する２つの目盛り１からの電気力線が導体プローブ２へ浸入するため、多少なりとも目盛り１の電位の影響を受けてしまう。

図５は、ガード導体の効果を説明するための図である。図５が示すように、２つのガード導体３を配置すると、目盛り１からの電気力線は一番近い導体であるガード導体３へ向かう。よって、導体プローブ２へ電気力線が浸入することを防止可能となる。このように、ガード導体３を設けることにより、導体プローブ２の直下に目盛り１が無い場合に不必要な電気力線の影響を防止することが可能となる。

次に導体プローブ２とガード導体３の距離について説明する。結論から述べると、この距離は短すぎても長すぎても不適切となる。まず、不適切な理由を説明する。次に導体プローブ２とガード導体３の距離を変えた場合のシミュレーション結果を示す。最後に、両者がどのような位置関係であると感度よく検知できるかを説明する。

図５によれば、不必要な電気力線がガード導体３に吸収されていることが示されている。ここで、導体プローブ２とガード導体３との距離が離れた場合を想定する。

図６は、導体プローブ２とガード導体３との距離が離れた例を示した図である。ガード導体３が導体プローブ２から離れているので目盛り１からの電気力線をガード導体３が吸収しきれなくなる。そのため、電気力線の一部が導体プローブ２に浸入してしまっている。このように、導体プローブ２とガード導体３の距離が長すぎると、ガード導体３が本来の役割を果たさなくなる。

図７は、導体プローブの直下に目盛りが存在する例を示した図である。ここでは、導体プローブ２の直下に目盛り１が位置していることを検出したいものとする。すなわち、導体プローブ２が目盛り線の中央の直上に位置しているときに、ガード導体３は、導体プローブ２が対峙している目盛り線とその隣の目盛り線との間に存在している。

検出精度を向上するには、目盛り１からの電気力線を導体プローブ２によってなるべく多く吸収したい。よって、図７が示すように、すべての電気力線が導体プローブ２に浸入していることが望ましい。

図８は、導体プローブ２とガード導体３の距離が短すぎる例を示した図である。ガード導体３が導体プローブ２に対して近すぎると、目盛り１からの電気力線のうちの一部がガード導体３へ向かってしまう。よって、導体プローブ２への電気力線の数が減少してしまっている。つまり、導体プローブ２とガード導体３が近すぎると、導体プローブ２へ向かうべき電気力線をガード導体３が横取りしてしまうのである。このように導体プローブ２とガード導体３は、近すぎても遠すぎても不適切となる。

図９は、導体プローブとガード導体と間の適切な距離を説明するための図である。以下では、導体プローブ２とガード導体３の距離を変えた場合のシミュレーション結果について説明する。図９において、目盛り１の幅をＬとする。目盛り１とその隣の目盛り線間の間隔をＳとする。導体プローブ２の幅をＰとする。ガード導体３の幅をＧｄとする。導体プローブ２とガード導体３の距離をＡとする。導体プローブ２と感光ドラム４の距離をＧｐとする。

図１０ないし図１５は、Ｌ、Ｓ、Ｐ、Ｇｄ、Ｇｐの値をさまざまに変えて行ったシミュレーション結果を示したグラフである。横軸に距離Ａをとり、縦軸に導体プローブ２表面の電界強度振幅をとっている。導体プローブ２表面の電界強度振幅は、導体プローブ２へ誘導される電荷量の最大値と最小値の差に比例している。各グラフ内には、比較のため、ガード導体３が無い場合の電界強度振幅も示している。

以下に、図１０ないし図１５に示したシミュレーション結果を算出する際に使用した条件を示す。各パラメータの単位は、μｍである。
図１０：Ｌ４０−Ｓ４０−Ｐ１０−Ｇｄ１０−Ｇｐ２５ 基本の寸法
図１１：Ｌ４０−Ｓ４０−Ｐ２０−Ｇｄ２０−Ｇｐ２５ プローブ＆ガードの幅を１０＆１０から２０＆２０へ変更。
図１２：Ｌ４０−Ｓ４０−Ｐ３０−Ｇｄ３０−Ｇｐ２５ プローブ＆ガードの幅を１０＆１０から３０＆３０へ変更。
図１３：Ｌ４０−Ｓ８０−Ｐ１０−Ｇｄ１０−Ｇｐ２５ 目盛り＆間隔を４０＆４０から４０＆８０から変更。
図１４：Ｌ２０−Ｓ６０−Ｐ１０−Ｇｄ１０−Ｇｐ２５ 目盛り＆間隔を４０＆４０から２０＆６０へ変更。
図１５：Ｌ４０−Ｓ４０−Ｐ１０−Ｇｄ１０−Ｇｐ５０ ドラムとの距離を２５から５０へ変更。

すなわち、図１０では、Ｌ＝４０μｍ、Ｓ＝４０μｍ、Ｐ＝１０μｍ、Ｇｄ＝１０μｍ、Ｇｐ＝２５μｍである。図１０ないし図１５すべてに共通して、電界強度振幅の最高値は、Ａがある値のときに得られる。ただし、最大値が得られるＡの値は図ごとに異なる。その値よりＡが小さくても大きくても電界強度振幅は減少する。つまり導体プローブ２とガード導体３の距離は短すぎても長すぎても、電界強度振幅の減少を招く。よって、上述した原理の通りのシミュレーション結果が得られている。

ガード導体３が無い場合の電界強度振幅と比較すると、ガード導体３を適切な距離に設置すれば効果があるが、不適切な距離に設置するとかえってガード導体３を設けることにより出力が減少してしまうことが読み取れる。

ここでガード導体３をどの位置に配置しておけば効果的であるかを考察する。図１０ないし図１５においてＢで示した範囲では、導体プローブ２が目盛り１の中央に位置した時にガード導体３は目盛り１とその隣の目盛り１との間に位置している。

図１６は、導体プローブとガード導体との位置関係を示した図である。図１６によれば、導体プローブ２は目盛り１の中央の直上に位置している。また、ガード導体３は、２つの目盛りの間に位置している。

図１７は、２つのガード導体がそれぞれ隣接した２つの目盛り間に位置した状態で導体プローブと２つのガード導体とを最も近づけたときの位置関係を示した図である。

図１８は、２つのガード導体がそれぞれ隣接した２つの目盛り間に位置した状態で導体プローブと２つのガード導体とを最も遠ざけたときの位置関係を示した図である。

つまり、図１７に示されたガード導体３の位置から図１８に示されたガード導体３の位置までの範囲が、図１０ないし図１５中に示したＢの範囲である。プローブ・ガード間距離Ａが図１０ないし図１５に示されたＢの範囲であれば、電界強度振幅が最高値が生じる。また、この最高値は、ガード導体３を設けないときの電界強度振幅のレベルよりも高い値となる。

したがって、このＢの範囲にプローブ・ガード間距離Ａが入るように導体プローブ２とガード導体３を配置しておけば、ガード導体３の効果を期待できる。この条件を数式で表すと以下のようになる。

（Ｌ−Ｐ）÷２ ＜ Ａ
（Ｌ−Ｐ）÷２ ＋Ｓ−Ｇｄ ＞ Ａ
以上説明したように、導体プローブ２が目盛り線の中央の直上に位置しているときに、導体プローブ２が対峙している目盛り線とその隣りの目盛り線との間に存在するようにガード導体３が配置されていると、ガード導体３の効果が高くなる。このように、本発明によれば、画像形成装置の感光ドラムや中間転写ベルト上に書かれた数十〜数百μｍの静電潜像目盛りを感度よく検出することが可能となる。

また、上述した位置関係に加えて、導体プローブ２及びガード導体３のサイズが、上記の２つの式を満たしていると、さらに検出感度が高くなる。

［実施形態２］
図１９は、フレキシブルプリント基板６上に導体プローブ２とガード導体３とを形成し、導体プローブ２とガード導体３とをカバー材７で覆った構造を示した図である。図１に示した導体プローブ２とガード導体３は空中で保持されていた。実施形態２では、導体プローブ２とガード導体３とをフレキシブルプリント基板６上に形成している。さらに、カバー材７によって導体プローブ２とガード導体３とを覆っている。図１９（ａ）は平面図であり。図１９（ｂ）は、フレキシブルプリント基板６をＹ−Ｙ´で切断したときに得られる断面図である。

ベース材８は、例えばポリイミドであり、その厚みは２５μｍである。ベース材８の上に銅のパターンとして導体プローブ２とガード導体３を形成する。ここでは、導体プローブ２とガード導体３とが一種の配線のようなものとなる。なお、銅のパターンは、例えば厚み１０μｍ、幅１０μｍである。また、導体プローブ２とガード導体３との間隔は、例えば、２５μｍである。

銅のパターンのうち、目盛り１を読む先端部分の長さは、例えば２ｍｍである。先端部分に対して直角に配線部分が取付けされている。各配線部分の長さは、例えば１０ｍｍである。各配線部分はベース材８の端部まで延在している。各配線部分は、フレキシブルプリント基板６用のコネクタ（図示せず）に接続させる。配線パターンをＬ字形状としているため、配線部分は目盛り１に対して相対移動しても誘導電流は発生しない。誘導電流は先端部分でのみ発生することになる。ベース材８と配線パターンとの上にカバー材７を貼り付ける。カバー材７は、例えばポリイミドで、その厚みが１２．５μｍである。

導体プローブ２とガード導体３とが一体となったカバー材７付きのフレキシブルプリント基板６は、比較的に安価な材料かつ簡単な工程で作成できるため、製造面で有利である。また、カバー材７を採用することで、センサの耐久性を向上できる。

［実施形態３］
図２０は、フレキシブルプリント基板６からカバー材７を省略した他のフレキシブルプリント基板を示した図である。実施形態３では、カバー材７が省略されているため導体プローブ２とガード導体３とが露出することになる。よって、実施形態２と比較し、実施形態３では導体プローブ２とガード導体３の耐久性が低下するものの、より簡易かつ低コストでフレキシブルプリント基板６を作成することができる。

［実施形態４］
図２１ないし図２３は、フレキシブルプリント基板６で作成した導体プローブ２とガード導体３を感光ドラム４に設置する方法を示した図である。図２１では、カバー材７を備えたフレキシブルプリント基板６が使用されている。バネ９により付勢された圧接部材１０によってベース材８が感光ドラム４の表面に圧接されている。なお、圧接部材１０は、カバー材７を直接的に圧接する。

図２２では、カバー材７を備えたフレキシブルプリント基板６が使用され、かつ、カバー材７が感光ドラム４の表面に接触している。すなわち、図２１と図２２とでは、カバー材７とベース材８との上下関係が逆転している。

図２３では、カバー材７が省略されたフレキシブルプリント基板６が使用されている。フレキシブルプリント基板６のうち配線パターンが施された側が感光ドラム４の表面に接触している。

このようにバネ９と圧接部材１０とを用いてフレキシブルプリント基板６を圧接することにより、導体プローブ２及びガード導体３とドラム表面との間が常に一定の距離に保たれる。なお、導体プローブ２とガード導体３がカバー材７等の誘電体（例えばポリイミドであれば 比誘電率＝２．６〜４．０）で被覆されていても、導体プローブ２とガード導体３の間隔とガード導体３の効果との関係は同様である。

本実施形態では、フレキシブルプリント基板を像担持体に対して所定の力で圧接させる圧接手段としてバネ９や圧接部材１０を採用することで、導体プローブ２及びガード導体３とドラム表面との間が常に一定の距離に保たれる。すなわち、距離のばらつきに応じた検出感度のばらつきを低減できる。

［実施形態５］
図２４は、感光ドラム４に目盛り１が描かれている様子を示した図である。図２４を用いて感光ドラム４に描かれた目盛り１について説明する。

図２４には電子写真方式の画像形成装置が備える潜像形成機構の基本構成が示されている。レーザードライバー８７から射出されたレーザービームは、回転するポリゴンミラー８８で反射し、感光ドラム４の表面を露光及び走査し、潜像画像８９を描く。一般に、レーザービームが感光ドラム４の表面を移動する方向を露光走査（主走査）方向と呼び、感光ドラム４の回転方向を副走査方向と呼ぶ。この主走査及び副走査を同時に行うことで、感光ドラム４の表面上に潜像画像８９が形成される。

感光ドラム４の表面のうち、潜像画像８９が形成される画像領域の外側にある非画像領域に目盛り１の形成領域が設けられる。目盛り１は、潜像画像８９の形成する際に非画像領域に描き込まれる。この時、目盛り１は、露光走査方向と同じ方向に描かれる。すなわち、目盛り１の長さ方向と主走査方向とは平行になっている。感光ドラム４の表面において、目盛り１の位置と潜像画像８９の位置とは、一対一の関係となる。よって、複数の目盛り１の間隔が一定になるように感光ドラム４の回転速度を制御すれば、潜像画像８９についても歪みや位置ずれも緩和され、トナー像の色ずれも低減することになる。

このように、像担持体に光を走査する際の走査方向と平行に目盛り線を形成することで、感光ドラム４の回転速度や回転位置などを検出しやすくなる。また、また、光の走査方向は直線方向であるため、目盛り線を直線として形成しやすい。

［実施形態６］
実施形態１から５に記載された静電潜像検出装置が搭載された画像形成装置について説明する。本発明に係る静電潜像検出装置は、静電潜像を利用する画像形成装置であれば適用可能であるが、ここでは、タンデム型のカラー画像形成装置について説明する。

図２５は、タンデム型のカラー画像形成装置の概略断面図である。当該画像形成装置は、Ｙ（イエロー）Ｍ（マゼンダ）Ｃ（シアン）Ｋ（ブラック）の四色について、各々独立に帯電・露光・現像・転写のプロセスを実行する。

感光ドラム４１〜４４は、静電潜像を担持する像担持体である。一次帯電器５１〜５４は、それぞれ対応する感光ドラムの表面を一様に帯電させる帯電装置である。露光用レーザービーム６１〜６４は、それぞれ対応する色の画像に応じて感光ドラムの表面を露光して静電潜像を形成するユニットである。すなわち、露光用レーザービーム６１〜６４は、画像信号に応じた静電潜像を形成するために像担持体の表面を露光する露光装置の一例である。現像装置７１〜７４は、対応する色のトナーを用いて静電潜像を現像し、トナー像を形成するユニットである。現像装置７１〜７４は、像担持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置の一例である。各色のトナー像は、順次、中間転写ベルト８１に転写される。これによりカラー画像が形成される。中間転写ベルト８１は、像担持体でもあるとともに、中間転写体でもある。二次転写ローラ８４は、給紙カセット８３から搬送されてきた記録媒体８２へ、中間転写ベルト８１のトナー像を転写する転写装置である。定着装置８５は、未定着のトナー像を記録媒体８２へと定着させるユニットである。

ところで、一次帯電器５１は、感光ドラム４１の表面を一定の電圧（例えばマイナス５００Ｖ）に帯電させる。露光用レーザービーム６１が感光ドラムの表面のうち画像データのある場所にレーザービームを照射すると、その場所の電位が変わる（例えばマイナス１００Ｖ）。次に現像装置７１がトナー（例えばマイナス３００Ｖ）を感光ドラム４１に付着させる。感光ドラム４１のトナーは中間転写ベルト８１（例えばプラス３００Ｖ 図示していないベルト内側の一次転写ローラにより帯電させる）に転写される。

図２６は、カラー画像形成装置に搭載された静電潜像検出装置を示した図である。ドラム用プローブ１１は、上述した導体プローブ２とガード導体３の形成されたフレキシブルプリント基板６である。ベルト用プローブ１２も、導体プローブ２とガード導体３の形成されたフレキシブルプリント基板６である。

ドラム用プローブ１１は、感光ドラム４２の中間転写ベルト８１に近い位置に図のように圧接されている。ベルト用プローブ１２は、中間転写ベルト８１の感光ドラム４２に近い位置に図のように圧接されている。

目盛り１は、実施形態５で説明したように、感光ドラム４１と感光ドラム４２にそれぞれ描かれる。感光ドラム４１に描かれた目盛り１は中間転写ベルト８１に静電潜像として転写され、画像とともに感光ドラム４２の転写部で出会う。よって、ドラム用プローブ１１で感光ドラム４２上の画像の位置情報が得られ、ベルト用プローブ１２で中間転写ベルト８１上の画像の位置情報が得られる。これらの位置情報を用い、感光ドラム４２への露光タイミングや中間転写ベルト８１の周速度等を制御することにより、各色の色ずれを少なくすることが可能となる。

なお、ドラム用プローブ１１及びベルト用プローブ１２は、シアン用の感光ドラム４３及び黒用の感光ドラム４４についても設置されることが望ましい。

本発明の特徴を最もよく表す平面図と側面図である。 導体プローブで潜像目盛りを検知する原理の図である。 導体プローブで潜像目盛りを検知した出力波形の図である。 導体プローブと潜像目盛りの電気力線の図である。 導体プローブとガード導体と潜像目盛りの電気力線の図である。 導体プローブとガード導体と潜像目盛りの電気力線の図である。 導体プローブとガード導体と潜像目盛りの電気力線の図である。 導体プローブとガード導体と潜像目盛りの電気力線の図である。 導体プローブとガード導体と潜像目盛りの位置関係の図である。 導体プローブとガード導体の距離 と 導体プローブ出力の大きさ の関係を示す図である。 導体プローブとガード導体の距離 と 導体プローブ出力の大きさ の関係を示す図である。 導体プローブとガード導体の距離 と 導体プローブ出力の大きさ の関係を示す図である。 導体プローブとガード導体の距離 と 導体プローブ出力の大きさ の関係を示す図である。 導体プローブとガード導体の距離 と 導体プローブ出力の大きさ の関係を示す図である。 導体プローブとガード導体の距離 と 導体プローブ出力の大きさ の関係を示す図である。 導体プローブとガード導体と潜像目盛りの効果的な配置の図である。 導体プローブとガード導体と潜像目盛りの効果的な配置の図である。 導体プローブとガード導体と潜像目盛りの効果的な配置の図である。 フレキシブル基板で導体プローブとガード導体とを形成した図である。 フレキシブル基板で導体プローブとガード導体とを形成した図である。 フレキシブル基板を感光ドラムに圧接した図である。 フレキシブル基板を感光ドラムに圧接した図である。 フレキシブル基板を感光ドラムに圧接した図である。 潜像目盛りを感光ドラムに描き込む図である。 電子写真方式の画像形成装置の構造図である。 電子写真方式の画像形成装置に導体プローブとガード導体と潜像目盛りが搭載された図である。 電位センサを示した図である。 静電潜像目盛りの読取装置を備えた画像形成装置を示した図である。 静電潜像目盛りの読取装置の拡大図である。

符号の説明

１…潜像目盛り
２…導体プローブ
３…ガード導体
４…感光ドラム
５…検出回路
６…フレキシブル基板
７…フレキシブル基板のカバー材
８…フレキシブル基板のベース材
９…バネ
１０…押し付け部材
１１…ドラム用プローブ
１２…ベルト用プローブ
１３…電気力線
１４…潜像書込手段
４１〜４４…感光ドラム
５１〜５４…一次帯電器
６１〜６４…露光用レーザービーム
７１〜７４…現像装置
８１…中間転写ベルト
８２…記録媒体
８３…給紙カセット
８４…二次転写ローラ
８５…定着器
８６…排紙トレイ
８７…レーザードライバー
８８…ポリゴンミラー
８９…潜像画像

Claims (7)

1. 像担持体上に形成された静電潜像を検出する静電潜像検出装置であって、
   前記像担持体上に静電潜像による所定の幅の複数の目盛り線を各々平行に形成する目盛り形成手段と、
   前記目盛り形成手段により形成された前記目盛り線に平行でかつ前記目盛り線の幅より狭い幅の導体プローブと、
   前記導体プローブに平行でかつ前記導体プローブを挟む位置に配置された複数のガード導体と、
   前記目盛り線と前記導体プローブを相対移動させることにより前記導体プローブに発生する誘導電流から前記目盛り線を検出する目盛り検出手段と、
   前記導体プローブと前記ガード導体とが形成されたフレキシブルプリント基板と
   を有し、
   前記ガード導体は、前記導体プローブが前記目盛り線の中央の直上に位置しているときに、前記導体プローブが対峙している該目盛り線とその隣の目盛り線との間に存在するように配置されていることを特徴とする静電潜像検出装置。
2. 前記導体プローブ及び前記ガード導体は、前記目盛り線の幅をＬとし、隣り合った２本の目盛り線間の間隔をＳとし、前記導体プローブの幅をＰとし、前記ガード導体の幅をＧｄとし、前記導体プローブと前記ガード導体の距離をＡとした場合に、
   （Ｌ−Ｐ）÷２ ＜ Ａ
   （Ｌ−Ｐ）÷２＋Ｓ−Ｇｄ ＞ Ａ
   を満たす位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の静電潜像検出装置。
3. 前記導体プローブと前記ガード導体とを覆うカバー材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の静電潜像検出装置。
4. 前記フレキシブルプリント基板を前記像担持体に対して所定の力で圧接させる圧接手段をさらに含むことを特徴とする請求項１又は３に記載の静電潜像検出装置。
5. 前記目盛り線は、前記像担持体に光を走査する際の走査方向と平行であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の静電潜像検出装置。
6. 画像形成装置であって、
   静電潜像を担持する像担持体と、
   前記像担持体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、
   画像信号に応じた静電潜像を形成するために前記像担持体の表面を露光する露光装置と、
   前記像担持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
   前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
   前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置と、
   前記像担持体に形成された目盛り線を検出する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の静電潜像検出装置と
   をさらに備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 中間転写体と、
   該中間転写体に形成された目盛り線を検出する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の静電潜像検出装置と
   をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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