JP6134135B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置の色ずれ補正技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置としては、各色の画像形成部を独立して有する、所謂、タンデム方式が知られている。このタンデム方式の画像形成装置では、各色の画像形成部から順次中間転写ベルトに画像を転写し、更に中間転写ベルトから記録媒体に一括して画像を転写する構成がとられている。この様な画像形成装置では、各色の画像形成部における機械的要因により、画像を重ね合わせたときに色ずれ（位置ずれ）を生じ得る。特に、感光体と、当該感光体を露光するスキャナユニットをそれぞれ各画像形成部に設ける構成では、画像形成部毎のばらつきにより色ずれが生じ得る。

このため、画像形成装置は色ずれ補正制御を行う。特許文献１は、像担持体に色ずれ検出用の現像剤像を形成し、各色の現像剤像の相対的な位置を、光学センサを用いて検出して色ずれ補正制御を行うことを開示している。

特開平７−２３４６１２号公報

しかしながら、色ずれ補正制御においては、記録材に転写しない１００％濃度の現像剤像を像担持体に形成するため、そのクリーニングに時間がかかり、画像形成装置のユーザビリティーを低下させてしまう。したがって、消費する現像剤量を抑えつつ精度の高い色ずれ補正制御を行うことが求められている。

本発明は、色ずれ補正制御のために消費する現像剤量を抑えつつ、精度の高い色ずれ補正制御を行う画像形成装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、画像形成装置は、感光体と、前記感光体に作用するプロセス手段と、光照射を行い前記感光体上に静電潜像を形成する光照射手段と、前記光照射手段が光照射を行うことによって、前記感光体上に形成された色ずれ補正用の静電潜像が前記プロセス手段に対向する位置を通過する際の、前記プロセス手段を介して生じる出力を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づき、色ずれ補正制御を行う制御手段と、を備えており、前記制御手段は、前記検出手段が規則的に検出するノイズの検出タイミングに基づき、前記色ずれ補正用の静電潜像の形成タイミングを制御することを特徴とする。

色ずれ補正制御のために消費する現像剤量を抑えつつ、精度の高い色ずれ補正制御を行うことができる。

一実施形態による画像形成装置の概略的な構成図。 一実施形態による画像形成部への高圧電源の供給系統を示す図。 一実施形態によるエンジン制御部の機能ブロック図。 一実施形態による基準値取得処理のフローチャート。 一実施形態による色ずれ補正用の検出パターンと、潜像マークを示す図。 一実施形態による待ち処理のフローチャート。 一実施形態による潜像マークと、ノイズ検出タイミングとの関係を示す図。 潜像マーク検出の説明図。 一実施形態による色ずれ補正制御のフローチャート。 一実施形態による色ずれ補正制御のフローチャート。 一実施形態による潜像マークと、ノイズ検出タイミングとの関係を示す図。 一実施形態による基準値取得処理のフローチャート。 一実施形態によるノイズ検出タイミング取得処理のフローチャート。 一実施形態による潜像マークと、ノイズ検出タイミングとの関係を示す図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態における画像形成装置の画像形成部の構成図である。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）の現像剤像を形成するためのものであることを示している。また、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。感光体２２は、像担持体であり回転駆動される。帯電ローラ２３は、対応する色の感光体２２の表面を一様な電位に帯電させる。一例として、帯電ローラ２３が出力する帯電バイアスは−１２００Ｖであり、これにより、感光体２２の表面は−７００Ｖ（暗電位）の電位に帯電される。スキャナユニット２０は、形成する画像の画像データに応じたレーザ光で感光体２２の表面を走査して露光することで、感光体２２に静電潜像を形成する。一例として、レーザ光での露光により、静電潜像が形成されている箇所の電位は−１００Ｖ（明電位）となる。現像器２５は、それぞれ、対応する色の現像剤を有し、現像スリーブ２４により、感光体２２の静電潜像に現像剤を供給することで、感光体２２の静電潜像を現像する。一例として、現像スリーブ２４が出力する現像バイアスは−３５０Ｖであり、この電位により現像器２５は現像剤を静電潜像に付着させる。１次転写ローラ２６は、感光体２２に形成された現像剤像を、像担持体であり、ローラ３１、３２及び３３により周回駆動される中間転写ベルト３０に転写する。一例として、１次転写ローラ２６が出力する転写バイアスは＋１０００Ｖであり、この電位により１次転写ローラ２６は現像剤を中間転写ベルト３０に転写する。なお、このとき、各感光体２２の現像剤像を重ね合わせて中間転写ベルト３０に転写することでカラー画像が形成される。

２次転写ローラ２７は、搬送路１８を搬送される記録媒体１２に、中間転写ベルト３０の現像剤像を転写する。定着ローラ対１６及び１７は、記録媒体１２に転写された現像剤像を加熱定着する。ここで、２次転写ローラ２７によって、中間転写ベルト３０から記録媒体１２に転写されなかった現像剤は、クリーニングブレード３５によって容器３６に回収される。また、従来の現像剤像を形成しての色ずれの補正制御を行うため、検出センサ４０が中間転写ベルト３０に対向して設けられている。

なお、スキャナユニット２０は、レーザではなく、ＬＥＤアレイ等により感光体２２を露光する形態とすることができる。また、中間転写ベルト３０を設けるのではなく、各感光体２２の現像剤像を記録媒体１２に直接転写する画像形成装置であっても良い。

図２（Ａ）は、画像形成部の各プロセス部への高圧電源の供給系統を示す図である。ここで、プロセス部とは、帯電ローラ２３、現像器２５及び１次転写ローラ２６のいずれかを含む、画像形成のために感光体２２に作用する部材である。帯電高圧電源回路４３は、対応する帯電ローラ２３に電圧を印加する。また、現像高圧電源回路４４は、対応する現像器２５の現像スリーブ２４に電圧を印加する。さらに、１次転写高圧電源回路４６は、対応する１次転写ローラ２６に電圧を印加する。この様に、帯電高圧電源回路４３、現像高圧電源回路４４、１次転写高圧電源回路４６は、プロセス部に対する電圧印加部として機能する。

続いて、図２（Ｂ）を用いて本実施形態における帯電高圧電源回路４３について説明する。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及び１６０２とコンデンサ６３及び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・平滑化された信号は、出力端子５３から、帯電ローラ２３に直流電圧として出力される。オペアンプ６０は、出力端子５３の電圧が検出抵抗６７、６８によって分圧された電圧と、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、帯電ローラ２３、感光体２２及びグランドを経由して電流が流れる。

電流検出回路５０は、この電流に応じた検出電圧５６を出力するために設けられる。検出電圧５６は、コンパレータ７４の負極入力端子に入力される。コンパレータ７４の正極入力端子には、基準電圧７５が入力されている。コンパレータ７４は、検出電圧５６と基準電圧７５の大小に応じた二値化電圧５６１をエンジン制御部５４に出力する。具体的には、コンパレータ７４は、検出電圧５６が基準電圧７５を下回ると"ハイ"になり、それ以外の場合には"ロー"となる。

後述する様に、本実施形態では、感光体２２に形成する色ずれ補正用の静電潜像である潜像マークにより色ずれの補正を行う。これも後述する様に、潜像マークが、帯電ローラ２３の位置を通過する間、帯電ローラ２３、感光体２２及びグランドを経由して流れる電流が増加し、検出電圧５６はそれ以外のときより減少する。閾値である基準電圧７５は、潜像マークの通過を検出できる様に、潜像マークがないときの検出電圧５６と、潜像マークが帯電ローラ２３の位置を通過するときの最小値との間の値に設定される。この構成により、潜像マークが、帯電ローラ２３の位置を通過すると、コンパレータ７４は、１つの立ち上がりと、その後の１つの立下りを有する二値化電圧５６１をエンジン制御部５４に出力する。エンジン制御部５４は、例えば、二値化電圧５６１の立ち上がり及び立下がりの中点を、潜像マークの検出位置とする。なお、エンジン制御部５４は、二値化電圧５６１の立ち上がり及び立下がりの何れか一方のみを検出して、潜像マークの検出位置とすることもできる。

続いて、図２（Ｂ）の電流検出回路５０について説明する。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。出力端子５３に所望の電圧を出力することで、感光体２２、帯電ローラ２３及び接地点５７を経由し、電流検出回路５０に電流が流れる。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。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出力値である検出電圧５６が現れる。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。

エンジン制御部５４は、画像形成装置の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ３２１は、ＲＡＭ３２３を主メモリ、ワークエリアとして利用し、ＥＥＰＲＯＭ３２４に格納される各種制御プログラムに従い画像形成を制御する。また、ＡＳＩＣ３２２は、ＣＰＵ３２１の指示のもと、画像形成において、例えば、各モータの制御、現像バイアスの高圧電源制御等を行う。尚、ＣＰＵ３２１の機能の一部或いは全てをＡＳＩＣ３２２に行わせても良く、また、逆にＡＳＩＣ３２２の機能の一部或いは全てをＣＰＵ３２１に代わりに行わせても良い。またエンジン制御部５４の機能の一部を他の制御部相当のハードウェアに担わせても良い。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、ＣＰＵ３２１や、ＡＳＩＣ３２２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。

次に、図３を用いてエンジン制御部５４の動作について説明する。図３のアクチュエータ３３１は、感光体２２の駆動モータや現像器２５の離間モータなどのアクチュエータ類を総称して表している。また、図３のセンサ３３０は、レジストレーションセンサ、電流検出回路５０などのセンサ類を総称して表している。エンジン制御部５４は、各センサ３３０から取得した情報に基づいて、各種処理を行う。アクチュエータ３３１は、例えば、後述する現像スリーブ２４を離隔させる為のカムを駆動する駆動源として機能する。

形成部３２７は、スキャナユニット２０を制御することで、後述する潜像マークを各感光体２２に形成する。また、後述する、中間転写ベルト３０に色ずれ補正用の現像剤像を形成する処理も行う。プロセス制御部３２８は、後述する様に、潜像マーク検出時における各プロセス部の動作・設定を制御する。色ずれ補正制御部３２９は、二値化電圧５６１で検知されるタイミングから、後述される計算方法で色ずれ補正量の算出および色ずれ補正量の反映を行う。

以下、本実施形態における色ずれ補正制御の概略について説明する。まず、エンジン制御部５４は、中間転写ベルト３０に現像剤像による色ずれの検出パターンを形成し、検出センサ４０により基準色に対する、他の色の相対位置を測定して色ずれ量を判断する。そして、エンジン制御部５４は、判断した色ずれ量を小さくするように画像形成条件、例えば、スキャナユニット２０が感光体２２にレーザ光を照射するタイミングを調整する。

現像剤像を使用しての色ずれ補正後の色ずれが少ない状態において、感光体２２は、潜像マークによる色ずれ補正のための基準値を取得する。具体的には、複数の潜像マークを各感光体２２に形成し、形成した潜像マークが帯電ローラ２３の位置に到達する時刻を検出電圧５６により判定して基準値を求める。その後、連続印刷などで装置内温度が変化した際等に行う色ずれ補正制御においては、形成する潜像マークと上記基準値に基づき色ずれ量を判断して色ずれの補正を行う。なお、以下では、色ずれの補正については、レーザ光の照射タイミングを制御することで行うものとするが、例えば、感光体２２の速度を制御しても、スキャナユニット２０に含まれる反射ミラーのメカ的な位置を制御しても良い。

以下、色ずれ補正制御の詳細について図４を用いて説明する。図４のＳ１において、エンジン制御部５４は、中間転写ベルト３０に色ずれ検出用の現像剤像である検出パターンを形成する。図５（Ａ）は、検出パターンの例である。図５（Ａ）において、マーク４００及び４０１は、中間転写ベルト３０の移動方向（副走査方向）の色ずれ量を検出するためのパターンである。また、マーク４０２及び４０３は、中間転写ベルト３０の移動方向と直交する主走査方向の色ずれ量を検出するためのパターンである。なお、図５（Ａ）の矢印は、中間転写ベルト３０の移動方向であり、副走査方向に対応する。図５（Ａ）の例において、マーク４０２及び４０３は、主走査方向に対して４５度だけ傾いている。なお、マーク４００から４０３の参照符号の末尾の文字、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、それぞれ、対応するマークがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤で形成されていることを示している。また、各マークのｔｓｆ１〜４、ｔｍｆ１〜４、ｔｓｒ１〜４、ｔｍｒ１〜４は、検出センサ４０が検出した対応するマークの検出タイミングを示している。なお、検出センサ４０によるこれらマークの検出は、例えば、マークに光を照射したときの反射光により行う等、周知の技術を使用することができる。

以下、イエローを基準色とし、代表してマゼンタの位置の補正について説明する。しかしながら、他のシアン及びブラックの位置の補正についても同様である。中間転写ベルト３０の移動速度をｖ（ｍｍ／ｓ）とし、イエローのマーク４００及び４０１と、マゼンタのマーク４００及び４０１との理論距離をｄｓＭとする。この場合、マゼンタの副走査方向の色ずれ量δｅｓＭは、
δｅｓＭ＝ｖ×｛（ｔｓｆ２−ｔｓｆ１）＋（ｔｓｒ２−ｔｓｒ１）｝／２−ｄｓＭ
で表される。

また、主走査方向に関して、例えば、左側のマゼンタの色ずれ量δｅｍｆＭは、
δｅｍｆＭ＝ｖ×（ｔｍｆ２−ｔｓｆ２）−ｖ×（ｔｍｆ１−ｔｓｆ１）
で表される。右側のマゼンタの色ずれ量δｅｍｒＭについても同様である。なお、δｅｍｆＭ及びδｅｍｒＭの正負は、主走査方向におけるずれの方向を表している。エンジン制御部５４は、δｅｍｆＭからマゼンタの色の書き出し位置を補正し、δｅｍｒＭ−δｅｍｆＭから主走査方向の幅、つまり、主走査倍率を補正する。なお、主走査倍率に誤差がある場合、書き出し位置はδｅｍｆＭのみでなく、主走査倍率を補正することに伴い変化した画像周波数（画像クロック）の変化量を加味して算出する。エンジン制御部５４は、演算した色ずれ量を解消するように、例えば、スキャナユニット２０によるレーザ光の出射タイミングを変更する。例えば、副走査方向の色ずれ量が４ライン分であれば、エンジン制御部５４は、マゼンタの静電潜像を形成するレーザ光の出射タイミングを４ライン分調整する。この様に、ステップＳ１の処理により、後続する基準値の取得処理を、色ずれ量を小さくした状態で行うことができる。

図４に戻り、Ｓ２で、エンジン制御部５４は、感光体２２の回転速度（周面速度）に変動がある場合の影響を抑制すべく、各感光体２２間の回転位相を所定の状態に合わせる。具体的には、エンジン制御部５４の制御のもと、各感光体２２への潜像マークの形成タイミングが同じとなる様に各感光体２２の位相を調整する。なお、感光体２２の回転軸に感光体２２の駆動ギアが設けられているような場合は、実質的には各感光体２２の駆動ギアの位相関係が所定の関係になるように調整する。

続いて、Ｓ３でエンジン制御部５４は、待ち処理を行う。以下、待ち処理の詳細について図６を用いて説明する。まず、エンジン制御部５４は、Ｓ２１で、時間計測を開始し、カウンタｉを１に初期化する。続いて、Ｓ２２でエンジン制御部５４は、二値化電圧５６１の立ち上がりエッジを検出したか否かを判定し、検出すると、Ｓ２３で検出時刻をｔｎ（ｉ）として保存し、Ｓ２４でカウンタｉを１だけ増加させる。なお、検出していないとそのままＳ２５に進む。そして、Ｓ２５において、エンジン制御部５４は、時間計測を開始してからの経過時間が、帯電ローラ２３が１回転するのに必要な時間Ｔｐｒの２倍、つまり、２回転するのに必要な時間を超えたか否かを判定し、超えるまでＳ２２からの処理を繰り返す。

Ｓ２２からＳ２５の処理の目的について説明する。まず、帯電ローラ２３の表面は、樹脂を主な成分とする材料で形成されている。帯電ローラ２３は、感光体２２に圧接されて、樹脂の弾性により感光体２２とは所定の面積を持って接触している。ここで、感光体２２及び帯電ローラ２３が回転せず静止した状態を維持した場合、帯電ローラ２３が感光体２２表面形状に沿って塑性変形することにより、感光体２２との接触面積が大きくなる。接触面積が大きくなった状態で感光体２２及び帯電ローラ２３が回転を開始した場合、帯電ローラ２３の回転に伴い、接触面積が増大した部分と、そうでない部分が交互に感光体２２に接触することになる。

そのまま回転を継続すると、帯電ローラ２３の回転によって弾性変形を繰り返すことにより、塑性変形が解消される。ここで、帯電ローラ２３と感光体２２の接触面積が増大している間、帯電ローラ２３と感光体２２との間の電気抵抗が低下し、電流検出回路５０が検出する電流が増加する。電流が増加して電流検出回路５０の出力値が基準電圧７５を超えると、コンパレータ７４の出力は、ローからハイに変化する。つまり、塑性変形した帯電ローラ２３が回転することによって、コンパレータ７４は、潜像マークが無い位置であっても二値化電圧５６１を変化させ、よって、エンジン制御部５４は潜像マークを誤検出することになる。Ｓ２２からＳ２５の処理は、このノイズによる潜像マークの誤検出を防ぐため、規則的なノイズの発生の有無と、その規則を検出するために行っている。

このため、エンジン制御部５４は、Ｓ２６及びＳ２７で、Ｓ２３で保存した総ての検出時刻ｔｎ（ｉ）から選択した２つの組み合わせについて、その差分が帯電ローラ２３の１回転に必要な時間Ｔｐｒに等しい組み合わせが存在するかを確認する。存在しないことは、検出した総てのノイズが不規則に発生するノイズであり、帯電ローラ２３の塑性変形によるノイズではないため待ち処理を終了する。一方、Ｓ２７で存在する場合には、それらは塑性変形した帯電ローラ２３によるノイズであると判定できる。したがって、このノイズの影響を避ける様に、Ｓ２８で以下の時刻Ｔｍｓになるまで待機して待ち処理を終了する。
Ｔｍｓ＝ｔｎ（ｋ）＋２Ｔｐｒ-Ｔｐｄ-Ｔｐｗ／２ （１）
ここで、Ｔｐｄは感光体２２のスキャナユニット２０により露光された位置が、感光体２２の回転により帯電ローラ２３の位置に到達するまでの時間であり、Ｔｐｗは１つの潜像マークの副走査方向の幅だけ感光体２２の表面が移動する時間である。また、ｔｎ（ｋ）は、Ｓ２６で判定した２つの検出時刻の内の遅い方である。なお、本実施形態においては、Ｔｐｒ＜Ｔｐｄ＜２Ｔｐｒであることを前提としている。

図４に戻り、エンジン制御部５４は、Ｓ３の待ち処理終了後、各感光体２２に複数の潜像マークを形成する。潜像マークの形成数は、任意であるが、ここでは２０であるものとする。なお、各潜像マーク間には、所定の間隔を設ける。この所定の間隔は、画像形成装置で想定される最大の色ずれが発生したとしても、異なる潜像マークが重ならない様に設定される。また、本実施形態において、潜像マークの形成周期は、帯電ローラ２３が１回転する時間Ｔｐｒの整数分の１とする。なお、潜像マークの形成時、現像スリーブ２４は感光体２２から離隔させ、潜像マークが現像されない様にし、１次転写ローラ２６も感光体２２から離隔させる。なお、１次転写ローラ２６については、印加電圧をオフ（ゼロ）に設定し、通常の画像形成時よりも感光体２２への作用が小さくなるようしても良い。また、現像スリーブ２４については、通常とは逆極性のバイアス電圧を印加することで、現像剤を付着させないようにしても良い。さらに、感光体２２と現像スリーブ２４とを非接触状態にし、直流バイアスに交流バイアスを重畳させて電圧印加を行うジャンピング現像方式を使用している場合には、現像スリーブ２４への電圧印加をオフにするのみで良い。

図５（Ｂ）は、感光体２２に潜像マーク８０を形成した状態を示している。潜像マーク８０は、例えば、主走査方向の画像領域幅において最大限の幅に形成され、副走査方向においては、３０本の走査線程度の幅を持つ様に形成する。尚、主走査方向については、潜像マーク８０による検出電圧５６の変動幅を大きくするために、画像領域の最大幅の半分以上の幅で形成することが望ましい。また、画像領域（記録媒体への印刷領域）を更に超えた領域まで潜像マーク８０の幅を広げることもできる。

図７は、図４のＳ４で形成した潜像マーク８０と、ノイズ検出タイミングとの関係を示す図である。なお、以下の説明においては、文脈から明らかな場合を除き、ノイズとは不規則に検出するノイズではなく、エンジン制御部５４が検出した規則的なノイズを意味するものとする。図７において、網掛け部分は、形成した潜像マーク８０が、時間と共に移動する様子を示している。なお、図７に示す様に、潜像マーク８０の幅及び形成間隔は、感光体２２の表面の移動時間に換算すると、それぞれ、Ｔｐｗ及びＴｐｐである。図７の下段に示す様に、周期Ｔｐｒでエンジン制御部５４はノイズを検出している。式（１）より、ノイズを検出した時刻ｔｎ（ｋ）から、（２Ｔｐｒ-Ｔｐｄ-Ｔｐｗ／２）時間経過したときから潜像マーク８０の形成を開始する。ここで、Ｔｐｄは露光位置から潜像マーク８０の検出位置までに感光体２２の表面が移動するのにかかる時間であるため、ノイズは、形成した潜像マーク８０の中間位置に重畳されることになる。また、上述した様に、本実施形態においては、潜像マーク８０の形成周期Ｔｐｐを、ノイズの発生周期であるＴｐｒの整数分の１としているため、ノイズは、潜像マーク８０の中心を検出しているときに発生することになる。

次に、エンジン制御部５４は、Ｓ５において、各感光体２２に形成した各潜像マーク８０の各エッジを、検出電圧５６に基づき検出する。図８（Ａ）は、潜像マーク８０が帯電ローラ２３に到達した時の、検出電圧５６の時間変動を示している。図８（Ａ）に示す様に、潜像マーク８０が帯電ローラ２３と対向する位置を通過すると、検出電圧５６はそれに応じて、一旦下がり、その後、復帰する様に変化する。ここで、検出電圧５６が図８（Ａ）に示す様に変動する理由について説明する。図８（Ｂ）及び（Ｃ）は、潜像マーク８０にトナーが付着していない場合と、付着している場合における、感光体２２の表面電位を示している。なお、これら図において横軸は感光体２２の搬送方向の表面位置を示し、領域９３は潜像マーク８０が形成されている位置を示している。また縦軸は電位を示し、感光体２２の暗電位をＶＤ（例えば−７００Ｖ）、明電位をＶＬ（例えば−１００Ｖ）、帯電ローラ２３の帯電バイアス電位をＶＣ（例えば−１０００Ｖ）としている。

潜像マーク８０の領域９３では、帯電ローラ２３と感光体２２との電位差９６、９７が、それ以外の領域における電位差９５と比べ大きくなる。このため、潜像マーク８０が帯電ローラ２３に到達すると、帯電ローラ２３に流れる電流値は増加する。そして、この電流の増加に伴い、オペアンプ７０の出力端子の電圧値が下がる。以上が、検出電圧５６が減少する理由である。この様に、検出電圧５６は、感光体２２の表面電位を反映したものとなっている。なお、帯電ローラ２３と感光体２２との間での電流の経路は、帯電ローラ２３と感光体２２とのニップ部を経由するものと、当該ニップ部近傍における放電によるものと、それらの両方によるものが考えられるが、どの形態かは問わない。また、図８（Ｃ）から明らかな様に、潜像マーク８０に現像剤が付着していたとしても検出電圧５６により潜像マーク８０の位置を検出できる。つまり、潜像マーク８０は、帯電ローラ２３の位置においては、現像されている状態であっても良く、潜像マーク８０を検出するとは、潜像マーク８０に現像剤が付着したものを検出することを含むものである。しかしながら、現像剤が付着しても、従来の１００％濃度の現像剤像を形成して行う色ずれ補正制御よりは使用する現像剤の量を低減することができる。

検出電圧５６は、潜像マーク８０により、一旦減少して元の値に戻るので、図２（Ｂ）のコンパレータ７４は、１つの潜像マーク８０の通過により、立ち上がりと立下りの２つのエッジを出力する。よって、例えば、各色について２０個の潜像マーク８０を形成すると、エンジン制御部５４は、各色について、それぞれ、４０個のエッジを検出する。なお、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれのエッジの検出時刻ｔｙ（ｋ）、ｔｍ（ｋ）、ｔｃ（ｋ）ｔｂｋ（ｋ）を、エンジン制御部５４はＲＡＭ３２３に保存する。

図４に戻り、エンジン制御部５４は、Ｓ６においてイエローを基準とする、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれの基準値ｅｓＹＭ、ｅｓＹＣ、ｅｓＹＢｋをそれぞれ以下の式で計算する。なお、基準とする色をここではイエローとするが、基準とする色はイエローに限定されない。

各基準値は、対応する色の各潜像マーク８０で検出する２つのエッジの中心の平均値と、基準色であるイエローの各潜像マーク８０で検出する２つのエッジの中心の平均値との差分である。なお、基準値は、ＣＰＵ３２１がプログラムに基づき演算を行っても良いし、ハードウェア回路やテーブルを用いて行っても良い。エンジン制御部５４は、計算した各基準値を、感光体２２の回転周期の成分をキャンセルした色ずれ量を示すデータとしてＥＥＰＲＯＭ３２４に保存する。

続いて、図９を用いて本実施形態における色ずれ補正制御を説明する。エンジン制御部５４は、Ｓ３１において、図４のＳ２からＳ４の処理を実行して複数の潜像マーク８０を形成する。エンジン制御部５４は、Ｓ３２で各感光体２２の潜像マーク８０を検出してその時刻をＲＡＭ３２３に保存する。その後、エンジン制御部５４は、Ｓ３３において、ΔｅｓＹＭ、ΔｅｓＹＣ及びΔｅｓＹＢｋを、それぞれ、以下の式により計算し、ＲＡＭ３２３に保存する。

エンジン制御部５４は、Ｓ３４で、ΔｅｓＹＭと、マゼンタの基準値であるｅｓＹＭとの大小を比較する。具体的には、ΔｅｓＹＭからｅｓＹＭを引いた値が０以上であるか否かを判定する。差分が０以上である場合、これは、イエローを基準にしたときのマゼンタの検出タイミングが遅れていることを示すので、エンジン制御部５４は、Ｓ３５において、マゼンタに対応するレーザ光の照射タイミングを早める。なお、早める量は、差分値により特定できる。他方、差分が０未満である場合、これは、イエローを基準にしたときのマゼンタの検出タイミングが早いことを示すので、エンジン制御部５４は、Ｓ３６において、マゼンタに対応するレーザ光の照射タイミングを遅らせる。これによりイエローとマゼンタとの色ずれ量を抑制することができる。このとき、レーザの発光は１ライン単位で行われるので、差分を1ライン単位に換算して、最も色ずれ量が小さくなるようにレーザ光の発光タイミングを制御する。エンジン制御部５４はシアンに対し上記と同様の処理をＳ３７からＳ３９において行い、ブラックに対し上記と同様の処理をＳ４０からＳ４２おいて行う。このようにして、その時の色ずれ状態を、基準とした色ずれ状態（基準状態）に戻すことができる。

なお、上記実施形態では、基準色に対するその他の色の相対位置を補正するものであったが、以下に説明する様に各色を独立して制御する構成とすることもできる。以下、各色を独立して制御する変形例について説明する。なお、エンジン制御部５４は、以下に示す手順を各色について、それぞれ独立して実行する。本例においては、図４のＳ５において、各色について、潜像マーク８０の各エッジの検出時刻ｔ（ｋ）を検出して保存し、Ｓ６において、各色について基準値ｅｓを以下の式で計算する。

基準値ｅｓは、対応する色の潜像マーク８０の中心の検出時刻の平均値である。

続いて、図１０を用いて本変形例における色ずれ補正制御を説明する。エンジン制御部５４は、Ｓ５１において、図４のＳ２からＳ４の処理を実行して複数の潜像マーク８０を形成する。エンジン制御部５４は、Ｓ５２各感光体２２の潜像マーク８０を検出してその時刻をＲＡＭ３２３に保存する。その後、エンジン制御部５４は、Ｓ５３において、各色について、Δｅｓを、それぞれ、以下の式により計算し、ＲＡＭ３２３に保存する。

エンジン制御部５４は、Ｓ５４で、それぞれの色についてΔｅｓと、基準値であるｅｓとの差分が０以上であるか否かを判定する。差分が０以上である場合、これは、対応する色の検出タイミングが遅れていることを示すので、エンジン制御部５４は、Ｓ５５において、対応する色のレーザ光の照射タイミングを早める。なお、早める量は、差分値により特定できる。他方、差分が０未満である場合、これは、対応する色の潜像マーク８０の検出タイミングが早いことを示すので、エンジン制御部５４は、Ｓ５６において、対応するレーザ光の照射タイミングを遅らせる。これにより、色ずれ量を基準状態に戻すようにすることができる。

また、本実施形態においては、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄにそれぞれ対応する帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄを設け、各帯電高圧電源回路４３ａ〜４３ｄに対応する電流検出回路５０をそれぞれ設けるものであった。しかしながら、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄに対して共通した１つの電流検出回路５０を設ける構成とすることもできる。

以上、本実施形態では、エンジン制御部５４が潜像マーク８０を検出している間に、周期的に検出されるノイズを検出する様に潜像マーク８０の形成タイミングを調整する。ここで、潜像マーク８０を検出している間とは、潜像マーク８０の感光体２２の回転方向の下流側の端部を検出後、上流側の端部を検出するまでの間である。この構成により、現像剤の消費を抑えつつ、ノイズによる潜像マーク８０の誤検出を防いで精度の高い色ずれ補正制御を行うことができる。なお、本実施形態においては、潜像マーク８０の略中心を検出しているときに、ノイズを検出する様にしていた。しかしながら、潜像マーク８０の両端部を検出するタイミングを基準にした所定の時間内に検出しなければ良く、ノイズを検出するタイミングは、潜像マーク８０の略中心でなくとも良い。

＜第二実施形態＞
以下、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。まず、基準値の取得処理の流れは図４と同様である。但し、本実施形態においては、図６に示すＳ２８において、時刻Ｔｍｓを以下の式により求める。
Ｔｍｓ＝ｔｎ（ｋ）＋２Ｔｐｒ−Ｔｐｄ−（Ｔｐｐ＋Ｔｐｗ）／２ （２）
ここで、Ｔｐｐは、潜像マーク８０の形成周期である。つまり、本実施形態においては、潜像マーク８０の形成タイミングを、第一実施形態より、さらに、潜像マーク８０の形成周期Ｔｐｐの半分だけずらすものである。したがって、ノイズは、連続する２つの潜像マーク８０の間の時刻において検出されることになる。図１１は、本実施形態において形成した潜像マーク８０と、ノイズ検出タイミングとの関係を示す図である。なお、使用している略号や表示方法は図７と同様である。

本実施形態において、エンジン制御部５４は、潜像マーク８０と、ノイズを交互に検出することになる。ここで、エンジン制御部５４は、エッジを検出した時刻と、待ち処理においてノイズを検出した時刻ｔｎ（ｋ）との差が、帯電ローラ２３の１回転の時間Ｔｐｒの略整数倍である場合には、検出したエッジがノイズによるものと判定することができる。したがって、本実施形態では、エンジン制御部５４は、図４のＳ５において、検出したエッジがノイズであるか潜像マーク８０であるかの判定を行う。色ずれ補正制御についても、処理の流れは図９又は図１０と同様であり、基準値の取得処理と同じ変更を加える。

以上、本実施形態では、エンジン制御部５４が潜像マーク８０を検出していない間に、規則的に検出されるノイズを検出する様に潜像マーク８０の形成タイミングを調整する。ここで、潜像マーク８０を検出していない間とは、潜像マーク８０の感光体２２の回転方向の上流側の端部を検出した後、次の潜像マーク８０の下流側の端部を検出するまでの間である。この構成により、現像剤の消費を抑えつつ、ノイズによる潜像マーク８０の誤検出を防いで精度の高い色ずれ補正制御を行うことができる。なお、本実施形態においては、２つの潜像マーク８０の間の領域の略中心を検出しているときに、ノイズを検出する様にしていた。しかしながら、潜像マーク８０の端部を検出するタイミングを基準にした所定の時間内にノイズを検出しなければ良く、ノイズを検出するタイミングは、２つの潜像マーク８０の間の領域の略中心でなくとも良い。

＜第三実施形態＞
以下、第三実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態における基準値の取得処理を、図１２を用いて説明する。まず、Ｓ６１及びＳ６２の処理は、図４のＳ１及びＳ２の処理と同様であり、その説明を省略する。Ｓ６３において、エンジン制御部５４は、ノイズ検出タイミング取得処理を行う。以下、図１３を用いてノイズ検出タイミング取得処理について説明を行う。図３のＳ７１からＳ７６の処理は、図６のＳ２１からＳ２６の処理と同様であり、その説明を省略する。Ｓ７７において、エンジン制御部５４は、Ｓ７６で規定する関係を満たすｔｎ（ｋ）の値を総て、ノイズ時刻Ｔｎｄ（ｋ）として保存する。

図１２に戻り、Ｓ６４で、エンジン制御部５４は、複数の潜像マーク８０を形成する。このとき、エンジン制御部５４は、各形成周期での潜像マーク８０の形成タイミングにおいて潜像マーク８０を形成すると、形成した潜像マーク８０が帯電ローラ２３の位置に到達するときと、ノイズの検出タイミングが一致するかを判定する。一致しない場合には、そのまま潜像マーク８０を形成し、一致する場合には、その周期にいては潜像マーク８０の形成は行わない様にする。具体的には、現在時刻をＴｃｕｒとして、以下の時刻Ｔｐｌ及びＴｐｔを総てのノイズ時刻Ｔｎｄ（ｋ）に対して計算する。
Ｔｐｌ＝Ｔｃｕｒ＋Ｔｐｄ−Ｔｎｄ（ｋ）
Ｔｐｔ＝Ｔｃｕｒ＋Ｔｐｐ＋Ｔｐｄ−Ｔｎｄ（ｋ）
ここで、Ｔｐｌは、現在時刻で潜像マーク８０を形成すると、当該潜像マーク８０の先端が帯電ローラ２３の位置に到達する時刻と、ノイズ時刻Ｔｎｄ（ｋ）との差である。同様に、Ｔｐｔは、形成する潜像マーク８０の後端が帯電ローラ２３の位置に到達する時刻と、ノイズ時刻Ｔｎｄ（ｋ）との差である。図１４は、本実施形態において形成した潜像マーク８０と、ノイズ発生タイミングと、各時刻の関係を示す図である。

図１４に示す様に、Ｔｐｌ又はＴｐｔが、帯電ローラ２３の１回転に要する時間Ｔｐｒの整数倍に対して所定の範囲内であるものとする。この場合、現在時刻Ｔｃｕｒで潜像マーク８０を形成すると、潜像マーク８０の立ち上がりや立下りのエッジを検出する時間付近で、ノイズを検出することになる。第一実施形態における潜像マーク８０の中心付近でノイズが発生するのではなく、その端部付近でノイズが発生すると潜像マーク８０の位置の検出誤差が増加する。したがって、本実施形態では、図１４に示す様に、この様な場合、潜像マーク８０を形成しない。また、エンジン制御部５４は、形成しなかった潜像マーク８０の位置に対応する位置で検出したエッジについてはノイズと判定する。

本実施形態の色ずれ補正制御においては、図９のＳ３１又は図１０のＳ５１の処理を、Ｓ６２からＳ６４の処理を実行と読み替える。また、図９のＳ３２又は図１０のＳ５２においてノイズであるか潜像マーク８０であるかを判定する。それ以外は、図９又は図１０の処理と同様であり説明は省略する。

以上、本実施形態では、規則的に検出されるノイズを、潜像マーク８０の端部を検出するタイミングから所定の時間内に検出するのであれば、その形成タイミングにおいて潜像マーク８０の形成を行わない。この構成により、現像剤の消費を抑えつつ、ノイズによる潜像マーク８０の誤検出を防いで精度の高い色ずれ補正制御を行うことができる。

なお、上記各実施形態は、帯電ローラ２３の塑性変形によりエンジン制御部５４が周期的に検出するノイズを例にして説明した。しかしながら、ノイズの発生理由は、これに限定されず、規則的に発生するノイズに対して本発明を適用できる。また、上記実施形態では、規則的に発生するノイズをエンジン制御部５４が測定及び判定していたが、予めノイズの発生規則を画像形成装置に設定しておくこともできる。さらに、上記各実施形態では、帯電ローラ２３に流れる電流を、帯電高圧電源回路４３に設けた電流検出回路５０で検出した。しかしながら、現像高圧電源回路４４又は１次転写高圧電源回路４６に電流検出回路５０を設け、現像スリーブ２４や１次転写ローラ２６に流れる電流を検出しても良い。さらに、上記各実施形態を組み合わせることもできる。

［その他の実施形態］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (15)

1. 感光体と、
   前記感光体に作用するプロセス手段と、
   光照射を行い前記感光体上に静電潜像を形成する光照射手段と、
   前記光照射手段が光照射を行うことによって、前記感光体上に形成された色ずれ補正用の静電潜像が前記プロセス手段に対向する位置を通過する際の、前記プロセス手段を介して生じる出力を検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づき、色ずれ補正制御を行う制御手段と、
   を備えており、
   前記制御手段は、前記検出手段が規則的に検出するノイズの検出タイミングに基づき、前記色ずれ補正用の静電潜像の形成タイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記検出手段が前記色ずれ補正用の静電潜像に応じた出力を検出するタイミングから所定の時間内に、前記ノイズを検出しない様に前記色ずれ補正用の静電潜像の形成タイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記検出手段が前記色ずれ補正用の静電潜像に応じた出力を検出している間に前記ノイズを検出する様に前記色ずれ補正用の静電潜像の形成タイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記検出手段が前記色ずれ補正用の静電潜像に応じた出力を検出していない間に前記ノイズを検出する様に前記色ずれ補正用の静電潜像の形成タイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、複数の色ずれ補正用の静電潜像を周期的な形成タイミングで形成させた場合に、当該形成させた色ずれ補正用の静電潜像に応じた出力を前記検出手段が検出するタイミングから所定の時間内に前記検出手段が前記ノイズを検出するか否かを判定し、ノイズを検出する場合には当該形成タイミングで潜像マークの形成を行わない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。
6. 前記制御手段は、前記感光体に静電潜像を形成しない状態で前記検出手段により前記プロセス手段を介して生じる出力を検出させて、前記検出手段が規則的に検出するノイズを判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記プロセス手段が少なくとも２回転する間に前記検出手段により前記プロセス手段を介して生じる出力を検出させて、前記検出手段が規則的に検出するノイズを判定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記検出手段が規則的に検出するノイズは所定の周期で生じるノイズであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記検出手段が規則的に検出するノイズは、前記プロセス手段の回転周期で生じるノイズであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記プロセス手段は、前記感光体を帯電する帯電手段であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、前記検出手段が色ずれ補正用の静電潜像を検出するタイミングを基準値と比較することで色ずれ量を算出することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記感光体は、画像形成に使用する色に対応して設けられており、
    前記制御手段は、基準とする色とは異なる色の感光体に形成された色ずれ補正用の静電潜像を検出するタイミングと、前記基準とする色に対応する感光体に形成された色ずれ補正用の静電潜像を検出するタイミングとの差を基準値と比較することで色ずれ量を算出することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 感光体と、
    前記感光体に作用するプロセス手段と、
    光照射を行い前記感光体上に静電潜像を形成する光照射手段と、
    前記光照射手段が光照射を行うことによって、前記感光体上に形成された色ずれ補正用の静電潜像が前記プロセス手段に対向する位置を通過する際の、前記プロセス手段を介して生じる出力を検出する検出手段と、
    前記検出手段による検出結果に基づき、色ずれ補正制御を行う制御手段と、
    を備えており、
    前記制御手段は、前記検出手段により検出結果が検出されるまでの時間に基づき、検出した検出結果が前記色ずれ補正用の静電潜像に応じたものかノイズに応じたものかを判断し、前記判断した前記検出手段による前記色ずれ補正用の静電潜像に応じた検出結果に基づき、前記色ずれ補正制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
14. 前記制御手段は、複数の検出結果のうち、前記色ずれ補正用の静電潜像に応じた検出結果を選択し、前記色ずれ補正制御を行うことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 感光体と、
    前記感光体に作用するプロセス手段と、
    光照射を行い前記感光体上に静電潜像を形成する光照射手段と、
    前記光照射手段が光照射を行うことによって、前記感光体上に形成された色ずれ補正用の静電潜像が前記プロセス手段に対向する位置を通過する際の、前記プロセス手段を介して生じる出力を検出する検出手段と、
    前記検出手段による検出結果に基づき、色ずれ補正制御を行う制御手段と、
    を備えており、
    前記制御手段は、前記検出手段による前記色ずれ補正用の静電潜像に応じた検出結果と、前記検出手段によるノイズに応じた検出結果とを含む複数の検出結果のうち、前記色ずれ補正用の静電潜像に応じた検出結果を選択し、選択した前記色ずれ補正用の静電潜像に応じた検出結果に基づき、前記色ずれ補正制御を行うことを特徴とする画像形成装置。

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