KR101452606B1 - 화상 형성 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 - Google Patents

화상 형성 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 Download PDF

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Abstract

화상 형성 장치는, 화상 담지체에 상이한 색의 현상제 화상을 형성하는 화상 형성 유닛; 현상제 화상을 무단형 반송체 상에 전사하는 제1 전사 유닛; 현상제 화상을 기록 매체에 전사하는 제2 전사 유닛; 무단형 반송체 상에 형성된 주어진 현상제 패턴에 광 빔을 조사하여, 패턴으로부터 반사광을 검출하는 패턴 검출 유닛; 상기 제2 전사 유닛에 부착된 현상제 화상을 클리닝하는 클리닝 유닛; 및 각 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함한다. 패턴 검출 유닛은, 제2 전사 유닛과, 이 제2 전사 유닛으로부터 상기 무단형 반송체의 회전 방향으로 최상류측 상의 화상 담지체 사이에 배치된다. 제어 유닛은 상기 패턴 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여 상기 클리닝 유닛의 클리닝 시간을 변경한다.

Description

화상 형성 장치 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체{IMAGE FORMING APPARATUS AND NON-TRANSITORY COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 복수의 화상 담지체를 무단형 반송체의 이동 방향을 따라서 병설하여, 무단형 반송체 상에 각 화상 담지체 상에 형성된 화상을 제1 전사 유닛에 의해서 1차 전사하고, 또한 기록 매체 상에 1차 전사된 화상을 제2 전사 유닛에 의해서 2차 전사하여 형성하는 복사기, 프린터, 팩시밀리, 및 디지털 MFP 등의 화상 형성 장치, 및 이 화상 형성 장치로 실행되는 제2 전사 유닛의 클리닝 실행 시간의 최적 제어를 컴퓨터에 의해서 실행하는 클리닝 시간 최적화 제어 프로그램을 기억한 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 관한 것이다.
탠덤 방식의 컬러 화상 형성 장치에 있어서는, 4색 마다의 4화상 형성 유닛을 이용하여 컬러 화상을 형성하고 있다. 이들 색의 화상 형성 위치를 서로 정확히 중첩하기 위해서, 색마다 색 맞춤 패턴을 형성하여, 광 센서 등의 검출 유닛으로 각 색의 화상 위치를 검출하고, 화상이 서로 중첩되는 각 화상의 위치를 산출하여, 보정한다.
색 맞춤 패턴은 중간 전사 벨트(혹은 반송 벨트)의 반송에 맞춰 검출 위치를 통과한다. 검출 후에 클리닝 블레이드로 벨트 상의 토너가 긁어 내어져, 폐토너로서 회수된다. 중간 전사 시스템의 경우, 검출 위치와 클리닝 블레이드 사이에 2차 전사 롤러가 배치되어 있고, 이 2차 전사 롤러에 클리닝 전에 일부 토너가 부착되어 버린다. 이 잔류 또는 부착 토너가 용지의 이면에 오염으로서 부착되어, 화상 품질을 저하시켜 버린다. 이 2차 전사 롤러에 의한 용지 이면 상의 오염을 없애기 위해서, 2차 전사 롤러에 바이어스를 인가하여, 중간 전사 벨트를 향하여 토너를 가까이 당겨, 클리닝 블레이드로 토너를 회수하는 것으로 클리닝을 행하고 있다.
이 클리닝 동작은 사용자 다운타임의 증대로 이어지므로, 잔류 토너를 검지하여 클리닝 시간을 최적화하는 기술은, 예컨대 일본 특허 공개 제2003-84582호 공보에 기재된 것과 같이 이미 알려져 있다.
일본 특허 공개 제2003-84582호는, 토너 화상이 전사 롤러부를 통과할 때, 전사 롤러의 표면으로 낙하하여, 전사 롤러의 표면에 부착하는 토너를 클리닝하는 것을 목적으로 하고, 토너 패턴 화상(T)의 농도 검출 신호(광 센서로부터의 출력)로부터 전사 롤러에 부착하고 있는 토너량을 상정하여, 전사 롤러에 인가하는, 토너와 동극성의 바이어스의 시간 또는 전압을 확정하여 전사 롤러를 클리닝하는 것이 개시되어 있다.
그러나, 일본 특허 공개 제2003-84582호 공보에 개시된 발명을 포함하는 공지된 토너 검지 방법에서, 2차 전사 롤러 직후의 장소에서 직접 중간 전사 벨트 상의 토너를 보고 있는 것은 아니고 간접적으로 검지하고, 그 검지 결과에 기초하여 잔류 토너를 추측한다고 하는 검지 방법이기 때문에, 검지 결과가 취득될 수 있을 때까지 시간이 걸린다.
본 발명의 목적은, 중간 전사 벨트 상의 토너를 직접 검지함으로써, 토너 검지까지의 시간을 단축하고, 클리닝 시간을 더욱 최적화하는 것이다.
본 발명의 태양에 따르면, 무단형 반송체의 이동 방향을 따라서 병설된 복수의 화상 담지체를 포함하고, 화상 담지체에 전자 사진 공정으로 상이한 색의 현상제 화상을 형성하는 화상 형성 유닛; 각 화상 담지체 상에 형성된 현상제 화상을 무단형 반송체 상에 전사하는 제1 전사 유닛; 무단형 반송체 상에 전사된 현상제 화상을 기록 매체에 전사하는 회전체를 포함하는 제2 전사 유닛; 무단형 반송체 상에 형성된 주어진 현상제 패턴에 광 빔을 조사하여, 패턴으로부터 반사광의 상태를 검출하는 복수의 패턴 검출 유닛; 무단형 반송체를 회전시키면서 제2 전사 유닛에 바이어스를 인가하여 상기 제2 전사 유닛에 부착된 현상제 화상을 클리닝하는 클리닝 유닛; 및 각 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 화상 형성 장치를 제공한다. 상기 패턴 검출 유닛은 제2 전사 유닛과, 이 제2 전사 유닛으로부터 상기 무단형 반송체의 회전 방향으로 최상류측 상의 화상 담지체 사이에 배치된다. 상기 제어 유닛은 상기 패턴 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여 상기 클리닝 유닛의 클리닝 시간을 변경한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 화상 형성 장치의 제어 유닛에 의하여 실행된 클리닝 시간을 최적화하기 위하여 클리닝 시간 최적화 제어 프로그램이 기억된 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체가 제공된다. 화상 형성 장치는, 무단형 반송체의 이동 방향을 따라서 병설된 복수의 화상 담지체를 포함하고, 화상 담지체에 전자 사진 공정으로 상이한 색으로 현상제 화상을 형성하는 화상 형성 유닛, 각 화상 담지체 상에 형성된 현상제 화상을 무단형 반송체 상에 전사하는 제1 전사 유닛, 무단형 반송체 상에 전사된 현상제 화상을 기록 매체에 전사하는 회전체를 포함하는 제2 전사 유닛, 무단형 반송체 상에 형성된 주어진 현상제 패턴에 광 빔을 조사하여, 패턴으로부터 반사광의 상태를 검출하는 복수의 패턴 검출 유닛, 무단형 반송체를 회전시키면서 제2 전사 유닛에 바이어스를 인가하여 상기 제2 전사 유닛에 부착된 현상제 화상을 클리닝하는 클리닝 유닛, 및 각 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함한다. 클리닝 시간 최적화 제어 프로그램은, 컴퓨터가, 제2 전사 유닛과, 이 제2 전사 유닛으로부터 상기 무단형 반송체의 회전 방향으로 최상류측 상의 화상 담지체 사이에 배치된 패턴 검출 유닛의 패턴 검출 결과에 기초하여 클리닝 유닛의 클리닝 시간을 변경하게 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치를 포함하는 화상 형성 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 중간 전사 벨트를 따라 병렬된 각 색에 대한 탠덤형 화상 형성 유닛의 구조의 상세를 나타내는 화상 형성 장치의 개략도이다.
도 3은 노광 유닛의 내부 구조를 나타내는 개략도이다.
도 4는 패턴 검출 유닛으로서 농도 센서의 확대도이다.
도 5는 패턴 검출 유닛으로서의 위치 센서 및 농도 센서에 의해서 토너 패턴 검출을 할 때의 검출 구성을 나타낸 개략도이다.
도 6은 중간 전사 벨트 상에 형성된 보정 패턴의 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 6의 색 맞춤 패턴의 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 위치 어긋남 보정에 필요한 보정량을 산출하기 위하여 검출된 데이터를 처리하는 위치 어긋남 보정 회로의 회로 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 9는 잔류 토너량을 검출하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 임계 레벨의 설정 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 위치 어긋남 보정의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
본 발명에서, 위치 센서를 2차 전사 롤러의 하류측에 중간 전사 벨트에 대향시켜 설치하여, 중간 전사 벨트의 표면을 광 검지함으로써 2차 전사 롤러의 클리닝시 잔류 토너를 직접 위치 센서로 검출하여, 위치 맞춤 보정시에 행하는 클리닝 동작의 실행 시간을 최적화 제어한다. 본 발명의 예시적인 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 화상 형성 장치를 포함하는 화상 형성 시스템의 전체적인 구성을 도시하는 블럭도이다. 도 1에서, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치(PR)는 4색의 탠덤형 컬러 화상 형성 장치이고, 도 1의 블록도에 도시된 바와 같이, 화상 데이터 생성 장치(DP)와 화상 형성 장치(PR)는 화상 형성 시스템(SY)을 구성한다.
화상 형성 장치의 상세는, 도 2에 도시한 바와 같이, 중간 전사 벨트를 따라서 병렬된 각 색에 대한 화상 형성 유닛을 갖는 탠덤형으로서 구성된다. 급지 트레이로부터 급지되는 용지를 반송하는 중간 전사 벨트에 따라서, 이 중간 전사 벨트의 반송 방향의 상류측으로부터 순으로, 복수의 화상 형성 유닛이 배열되어 있다.
화상 형성에 있어서, 급지 트레이에 수납된 용지는 위에서부터 순서대로 송출되고, 정전 흡착 작용에 의해 중간 전사 벨트에 흡착되어, 중간 전사 벨트와 2차 전사 롤러에 의해 토너 화상으로 전사된다.
화상 형성 유닛 각각은, 감광 소자, 대전 유닛, 노광 유닛, 현상 유닛, 감광 소자 클리너, 제전 유닛 등으로 구성된다.
도 2는 본 실시예에 따른 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 개략도이다. 도 2에서, 본 실시예에 따른 화상 형성 장치는, 무단형 이동 유닛인 중간 전사 벨트를 따라서 병렬된 각 색에 대한 화상 형성 유닛을 갖는 간접 전사 방식의 탠덤형 화상 형성 장치이다. 이 화상 형성 장치는, 급지 트레이(1), 노광 유닛(11), 복수의 화상 형성 유닛(6), 중간 전사 벨트(5), 전사 유닛(1차 전사 유닛)(15), 2차 전사 롤러(2차 전사 유닛)(22), 및 정착 유닛(16)을 적어도 구비하고 있다.
중간 전사 벨트(5)는, 급지 트레이(1)로부터 급지 롤러(2)와 분리 롤러(3)에 의하여 분리 급지되는 용지(기록지)(4)를 정전 흡착하여 반송한다. 화상 형성 유닛(6)은 블랙(BK), 마젠타(M), 시안(C) 및 옐로우(Y)의 4색에 대한 화상 형성 유닛(전자 사진 프로세스 유닛)(6BK, 6M, 6C, 6Y)을 갖고, 중간 전사 벨트(5)의 회전 방향을 따라서 상류측에서 상기 순서로 배치되어 있다. 이들 화상 형성 유닛(6BK, 6M, 6C, 6Y)은 형성된 토너 화상의 색이 상이할 뿐이고 내부 구성은 공통이다. 화상 형성 유닛(6BK)은 블랙의 화상을 형성하고, 화상 형성 유닛(6M)은 마젠타의 화상을 형성하고, 화상 형성 유닛(6C)은 시안의 화상을 형성하고, 화상 형성 유닛(6Y)은 옐로우의 화상을 형성한다.
이하의 설명으로서는, 각 색 공통의 구성에 관해서 색을 나타내는 첨자 BK, M, C, Y를 생략하여, 색 마다의 설명 대신에 총괄적으로 설명한다.
중간 전사 벨트(5)는 무단형의 벨트로 제조되고, 구동 롤러(7)와 종동(driven) 롤러(8) 사이에 팽팽하게 뻗어 있다. 구동 롤러(7)는, 도시되지 않는 구동 모터에 의해 회전 구동되고, 도 2에 도시된 화살표 방향으로(도 2의 반시계 방향) 이동한다.
화상 형성 유닛(6)에는, 감광 소자로서의 감광체 드럼(9)이 설치되고, 이 감광체 드럼(9)의 외주를 따라서 배치된 대전 유닛(10), 현상 유닛(12), 전사 유닛(15), 감광체 드럼 클리너(13), 제전 유닛(도시하지 않음) 등을 갖는다. 대전 유닛(10)과 현상 유닛(12) 사이에는, 노광 유닛(11)으로부터 출사된 레이저 광(14)이 조사되는 노광부가 배치된다. 노광 유닛(11)은, 각 화상 형성 유닛(6)의 감광체 드럼(9)의 각 노광부에, 각 화상 형성 유닛(6)에 의하여 형성된 화상의 색에 대응하는 노광 빔의 레이저 광(14)으로 조사한다. 전사 유닛(15)은 중간 전사 벨트(5)를 통해 감광체 드럼(9)에 대향하도록 배열된다.
간접 전사 방식의 탠덤형 화상 형성 장치에서, 중간 전사 벨트(5)에 일차 전사되어, 4색 중첩된 화상을 용지에 일괄해서 2차 전사함으로써 용지 상에 풀 컬러의 화상을 형성한다.
도 3은 노광 유닛(11)의 내부 구조의 개략을 도시한 도면이다. 각 화상색의 노광빔의 레이저 광(14BK, 14M, 14C, 14Y)는 각각 광원의 레이저 다이오드(24BK, 24M, 24C, 24Y)로부터 조사된다. 조사된 레이저광은 회전 다면경(23)에 의해서 광학계(25BK, 25M, 25C, 25Y)를 지나서, 광로를 조정한 후, 감광체 드럼(9BK, 9M, 9C, 9Y)의 각 면을 주사한다. 회전 다면경(23)은 6면체의 폴리곤 미러이며, 회전을 함으로써 폴리곤 미러의 각 면에 관하여 주주사 방향으로 1라인분의 노광빔을 주사한다. 광원의 4개의 레이저 다이오드(24)에 대하여, 폴리곤 미러 하나로 주사를 한다. 레이저 광(14)은, 레이저 광(14BK, 14M)과, 레이저 광(14C, 14Y)의 2색씩의 노광빔으로 나눠져, 회전 다면경(23)의 대향 반사면을 이용하여 주사를 하는 것에 의해, 상이한 4개의 감광체 드럼(9)을 동시에 노광하는 것을 가능하게 하고 있다. 광학계(25)는 반사광을 등간격으로 정렬하는 f-θ 렌즈와, 레이저광을 편향하는 편향 미러로 각각 구성되어 있다.
동기 검지 센서(26)는 주주사 방향의 화상 영역 밖에 배치되고, 1라인의 주사마다 레이저 광(14BK, 14Y)을 검출하여, 화상 형성시 노광 개시 타이밍을 조절한다. 동기 검지 센서(26)는 광학계(25BK) 측에 배치되어 있기 때문에, 레이저 광(14Y)은 동기 검지 반사경(25Y_Y1, 25Y_Y2, 25Y_Y3)을 경유하여 동기 검지 센서(26)에 입사한다. 레이저 광(14M, 14C)에 대한 기록 타이밍은 동기 검지 센서(26)에 의하여 조절될 수 없다. 따라서, 마젠타의 노광 개시 타이밍은 블랙의 노광 개시 타이밍에 일치하고, 시안의 노광 개시 타이밍은 옐로우의 노광 개시 타이밍에 일치하여, 각 색의 위치를 정렬하고 있다.
화상 형성 시, 감광체 드럼(9BK)의 외주면은, 암중에 대전 유닛(10BK)에 의해 균일하게 대전된 뒤, 노광 유닛(11)으로부터의 블랙 화상에 대응한 레이저 광(14BK)에 의해 노광되어, 감광체 드럼(9BK)의 표면 상에 정전 잠상을 형성한다. 현상 유닛(12BK)은, 이 정전 잠상에 블랙 토너를 부착시켜 현상화한다. 이에 따라, 감광체 드럼(9BK) 상에 블랙의 토너 화상이 형성된다.
이 토너 화상은, 감광체 드럼(9BK)과 중간 전사 벨트(5)가 접하는 위치(일차 전사 위치)에서 전사 유닛(15BK)의 동작에 의해 중간 전사 벨트(5)상에 전사된다. 이 전사에 의해, 중간 전사 벨트(5) 상에 블랙의 토너에 의한 화상이 형성된다. 토너 화상의 전사가 종료한 감광체 드럼(9BK)은, 외주면에 잔류된 불필요한 토너가 감광체 드럼 클리너(13BK)에 의해 제거된 후, 제전 유닛에 의해 제전되어(미도시), 다음 화상 형성을 위해 대기한다.
이와 같이 화상 형상 유닛(6BK)에 의하여 블랙의 토너 화상이 전사된 중간 전사 벨트(5)는 다음 화상 형성 유닛(6M)에 반송된다. 그동안, 화상 형성 유닛(6M, 6C, 6Y)에서, 화상 형성 유닛(6BK)에서의 화상 형성 프로세스와 유사한 화상 형성 프로세스에 의해, 감광체 드럼(9M, 9C, 9Y) 상에 마젠타, 시안, 옐로우의 토너 화상이 전사 유닛(15)에 의해 전사 타이밍으로 각각 어긋나서 형성된다. 다음, 이들 토너 화상이 중간 전사 벨트(5) 상에 전사된 블랙의 화상으로 하나의 위에 다른 하나가 순차 중첩되어 전사된다. 이렇게 해서, 중간 전사 벨트(5) 상에 풀 컬러의 화상이 형성된다. 이 중간 전사 벨트(5) 상에 중첩되어 형성된 풀 컬러의 화상은 2차 전사 롤러(22) 위치에서 급지 트레이(1)로부터 급지된 용지(4) 상에 2차 전사되어, 용지(4) 상에 풀 컬러의 화상이 형성된다. 용지(4) 상에 형성된 풀 컬러의 화상은 정착 유닛(16)에 의하여 정착된 뒤, 화상 형성 장치의 외부에 용지(4)가 배출된다.
이상과 같은 구성의 컬러 화상 형성 장치에서, 감광체 드럼(9BK, 9M, 9C, 9Y)의 축 사이의 거리의 오차, 감광체 드럼(9BK, 9M, 9C, 9Y)의 평행도 오차, 노광 유닛(11) 내에서의 편향 미러의 설치 오차, 감광체 드럼(9BK, 9M, 9C, 9Y)에의 정전 잠상의 기록 타이밍 오차 등에 의해, 원래 중복되어야 할 위치에 각 색의 토너 화상이 서로 중복되지 않아, 각 색 간에 위치 어긋남이 생길 수 있다. 이러한 각 색의 위치 어긋남의 성분으로서는, 주로 스큐(skew), 부주사 방향의 레지스트 어긋남, 주주사 방향의 배율 오차, 주주사 방향의 레지스트 어긋남을 포함하는 것으로 알려져 있다.
이러한 어긋남을 해소하기 위해서, 각 색의 토너 화상의 위치 어긋남을 보정해야 한다. 위치 어긋남 보정은 BK의 화상 위치에 대하여, M, C, Y의 3색의 화상 위치를 정렬하는 것으로 행한다. 본 실시예로서는, 도 2에 도시한 바와 같이 화상 형성 유닛(6Y)의 하류측에서, 2차 전사 롤러(22)의 상류측에, 중간 전사 벨트(5)에 대향시켜 토너 패턴을 검출하는 화상 검출 유닛으로서 농도 센서(17)가 설치되고, 화상 형성 유닛(6BK)의 상류측에서, 2차 전사 롤러(22)의 하류측에 위치 센서(18,19)가 설치된다. 토너 패턴을 검출하는 이들 센서(17,18,19)는 반사형의 광학 센서이다.
위치 어긋남 보정 혹은 농도 보정에 필요한 위치 어긋남량 혹은 토너 부착량의 정보를 산출하기 위해서, 중간 전사 벨트(5) 상에 후술의 도 5에 도시한 바와 같은 패턴(30a, 30b, 31)이 형성되고, 센서(17,18,19)는 각 색의 보정 패턴(30a, 30b, 31)을 판독한다. 검출 후, 클리닝 유닛(20)이 클리닝하여, 중간 전사 벨트(5)로부터 패턴을 제거한다.
도 4는 농도 센서(17)의 확대도, 도 5는 위치 센서(18,19) 및 농도 센서(17)에 의해서 토너 패턴 검출을 위한 검출 구성을 도시한 도면으로, 중간 전사 벨트(5), 보정 패턴(30), 및 센서(17,18,19)의 위치 관계를 도시한다. 위치 센서(18,19) 각각은 발광 소자(27)와 정반사 수광 소자(28)를 갖는다. 농도 센서(17)는 또한 확산 반사 수광 소자(29)를 갖는다. 보다 구체적으로는, 위치 센서(18,19)는 도 4에 도시한 농도 센서(17)의 구성에 대하여 확산 반사 수광 소자(29)가 삭제된 구성으로 되어 있다. 위치 센서(18,19)는 주주사 방향의 양끝에 배치된다. 색 맞춤 패턴(위치 어긋남 보정 패턴)(30a, 30b)의 행이 위치 센서(18, 19) 각각에 대하여 형성되고, 중앙의 농도 센서(17)에 대하여만 농도 패턴(농도 보정 패턴)(31)이 형성된다.
도 4에 있어서, 농도 센서(17)는 발광 소자(27), 정반사 수광 소자(28), 확산 반사 수광 소자(29)를 구비한다. 발광 소자(27)는 중간 전사 벨트(5) 상에 형성된 농도 패턴(31)에 광 빔(27a)으로 조사하고, 정반사광 성분과 확산 반사광 성분을 포함한 반사광을 정반사 수광 소자(28)가 수광한다. 농도 센서(17)에 의해서 상기 농도 패턴(31)을 검출할 수 있다. 농도 패턴(31)의 검출시에는, 정반사 수광 소자(28)로 정반사광 성분과 확산 반사광 성분을 포함한 반사광을 수광하고, 확산 반사 수광 소자(29)로 확산 반사광을 수광한다.
위치 센서(18,19)에 의해서 위치 어긋남 보정 패턴(30a, 30b)이 검출된다. 위치 센서(18,19)는, 도 5에 도시한 바와 같이 주주사 방향의 양단부에 배치되고, 각각에 대하여 색 맞춤 패턴행(30a, 30b)이 형성된다. 도 5에서, 각 색의 각종 색어긋남량을 구하기 위해서 필요한 최소한의 1세트의 패턴행을 도시하고 있다.
도 6은 보정 패턴(30a, 30b, 31)의 예를 도시하는 도면이다. 위치 어긋남 보정 패턴(30a, 30b) 각각은, BK, M, C, Y의 4색으로 직선 패턴(30BK_Y, 30M_Y, 30C_Y, 30Y_Y)와 사선 패턴(30BK_S, 30M_S, 30C_S, 30Y_S)의 총 8개 패턴행을 1세트의 패턴행으로서 구성되어 있다. 사선 패턴(30BK_S, 30M_S, 30C_S, 30Y_S)는 전부 우측 오름 사선(도 6에 있어서 부주사 방향에 대하여 평면에서 보아 우단이 위쪽 위치이고, 좌단이 하쪽 위치)이다. 이들 패턴행은 2개의 위치 센서(18,19) 각각에 대하여 형성되고, 또한 부주사 방향으로 복수 셋트의 패턴행이 형성되어 있다. 다음의 설명에서, 색 맞춤 패턴은 총괄적으로는 부호 30으로, 농도 패턴은 부호 31로 각각 도시한다.
마찬가지로 농도 패턴(31)도, BK, M, C, Y의 4색으로 직선 패턴(31BK_Y, 31M_Y, 31C_Y, 31Y_Y)와 사선 패턴(31BK_S, 31M_S, 31C_S, 31Y_S)의 총 8개의 패턴행을 1세트의 패턴행으로서 구성되어 있다. 사선 패턴(31BK_S, 31M_S, 31C_S, 31Y_S)은 위치 어긋남 보정 패턴(30a, 30b)과 유사하게 전부 우측 오름 사선이다. 이들 패턴행은 위치 센서(18,19)의 경우와 같이 형성되고, 또한 부주사 방향으로 복수 세트의 패턴행이 형성되어 있다.
또한, 색 맞춤 패턴(30) 및 농도 패턴(31)은, 패턴의 선두에 검출 타이밍 보정 패턴(30BK_D, 31BK_D)을 각각 갖는다. 센서(17,18,19)는, 직선 패턴(30BK_Y, 30M_Y, 30C_Y, 30Y_Y, 31BK_Y, 31M_Y, 31C_Y, 31Y_Y)와 사선 패턴(30BK_S, 30M_S, 30C_S, 30Y_S), 사선 패턴(31BK_S, 31M_S, 31C_S, 31Y_S)를 검출하기 직전에, 검출 타이밍 보정 패턴(30BK_D, 31BK_D)을 검출한다. 검출 타이밍 보정 패턴이 패턴의 형성 개시로부터 화상 검출 유닛의 위치에 도달하기까지의 시간을 검출하여, 이론치와의 오차를 산출함으로써, 적절한 보정이 행해진다. 이로써 적절한 타이밍에 직선 패턴(30BK_Y, 30M_Y, 30C_Y, 30Y_Y, 31BK_Y, 31M_Y, 31C_Y, 31Y_Y)와 사선 패턴(30BK_S, 30M_S, 30C_S, 30Y_S, 31BK_S, 31M_S, 31C_S, 31Y_S)을 검출할 수 있다.
도 7는 도 6의 색 맞춤 패턴의 검출 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 상부 (a)는 보정 패턴, 조사광의 스폿 직경, 및 정반사 수광 소자의 스폿 직경과의 관계를 도시하고, 도 7의 중간부 (b)는 보정 패턴의 수광 신호의 확산광 성분과 정반사광 성분의 관계의 예를 도시하고, 도 7의 하부 (c)는 정반사 수광 소자의 출력 신호와 보정 패턴의 중점을 구하는 방법을 도시한다.
중간 전사 벨트(5) 상에는, 도 6에 도시한 바와 같이 BK, M, C, Y의 각 색의 색 맞춤 패턴(30)이 형성되어 있다. 도 7의 상부 (a)에서는, 직선 패턴(30BK_Y, 30M_Y, 30C_Y, 30Y_Y)의 부주사 방향의 패턴 폭을 부호 34로, 인접하는 직선 패턴(30BK_Y, 30M_Y) 사이의 간격을 부호 35로, 색 맞춤 패턴(30)을 조사하는 발광 소자(27)의 패턴 위치에 있어서의 스폿 직경을 부호 33로, 정반사 수광 소자에 의한 검출의 스폿 직경을 부호 32로 나타내고 있다.
발광 소자(27)로부터는 광 빔(27a)이 중간 전사 벨트(5)의 색 맞춤 패턴(30)에 조사된다. 정반사 수광 소자(28)의 출력 신호는 중간 전사 벨트(5)로부터의 반사광이며, 따라서 정반사광 성분과 확산 반사광 성분을 포함하고 있다. 이러한 관계 하 중간 전사 벨트(5)가 이동하면, 도 7의 중간부 (b)에 도시된 바와 같이, 센서(17, 18, 19)의 수광 신호는 부호 37로 도시한 바와 같이 확산 반사광 성분의 특성을 갖고, 또한 정반사광 성분은 부호 38로 도시한 바와 같은 특성을 도시한다. 도 7의 하부 (c)에 있어서, 부호 36는 정반사 수광 소자(28)의 출력 신호를 나타낸다. 도 7의 하부 (c)에 있어서는, 챠트의 종축은 정반사 수광 소자(28)의 출력 신호 강도, 횡축은 시간을 나타낸다. 후술하는 CPU(51)는, 위치 센서(18,19)의 정반사 수광 소자(28)의 출력 신호(36)의 검출 파형이 임계 라인(41)과 교차한 각 위치에서, 패턴의 에지(42BK_1, 42BK_2, 42M_1, 42C_1, 42Y_1, 42M_2, 42C_2, 42Y_2)가 검출되는 지를 판정한다. 또한, CPU(51)는 이들 2점의 에지의 평균치로 화상 위치를 판정한다. 도 7의 하부 (c)에 나타난 바와 같은 정반사 수광 소자(28)의 출력 신호 강도, 즉, 반사광 강도에 대해서는, 중간 전사 벨트(5)의 표면부터의 반사광 강도와 가장 농도가 높은 패턴의 반사광 강도의 중앙치, 즉 1/2의 강도가 설정되고, 이 반사광 강도를 임계 라인(41)으로서 설정하고 있다. 그러나, 색 맞춤 패턴(30)을 검출하는 위치 센서(18,19)는 2차 전사 롤러(22)의 하류측에 설치되고, 중간 전사 벨트(5)와 2차 전사 롤러(22)가 물리적으로 접촉하고 있는 것에 의해 중간 전사 벨트(5) 상의 색 맞춤 패턴은 일부 제거되어 버린다. 따라서, 임계 레벨을 그 제거에 대응하여 설정한다. 이 임계 레벨의 설정 순서에 관하여는 후술의 도 10으로 설명한다.
도 7의 중간부 (b)에 있어서, 부호 37은 수광 신호의 확산 반사광 성분을 나타낸다. 확산 반사광 성분은, 중간 전사 벨트(5)의 표면과 BK의 색 맞춤 패턴(30BK_Y)으로부터는 반사되지 않지만, M, C, Y의 색 맞춤 패턴(30M_Y, 30C_Y, 30Y_Y)로부터 반사된다. 부호 38은 수광 신호의 정반사광 성분을 나타낸다. 정반사광 성분은 중간 전사 벨트(5)의 표면으로부터 강하게 반사되고, 색 맞춤 패턴(30)의 패턴으로부터는 색에 상관없이 반사하지 않는다.
도 7의 하부 (c)에 도시된 정반사 수광 소자(28)의 출력 신호(36)로부터 알 수 있는 바와 같이, 컬러 패턴 검출시에는 정반사광 성분에 확산 반사광 성분이 혼합된 반사광을 검출함으로써, BK 패턴 검출 시간과 비교하여 S/N 비가 열화되어 있다. 패턴의 에지를 안정적으로 검출하기 위하여, 다음이 실행된다.
Ⅰ) 발광 소자(27)는 광 빔(27a)의 강도를, 한 번의 위치 어긋남 보정과 부착량 보정을 실행하면서 일정한 값에 유지한다.
Ⅱ) 조사광의 강도는 위치 어긋남 보정과 부착량 보정의 실행 때마다 최적값으로 조절된다.
Ⅲ) 패턴이 존재하지 않는 동안, 중간 반송 벨트(5)에 광 빔(27a)을 여러가지 강도로 조사하여, 정반사 수광 소자(28)의 검출 결과를 이용하여 중간 전사 벨트(5)로부터의 정반사광의 레벨이 목표값이 되도록, 광 빔(27a)의 조사 강도를 결정한다.
Ⅳ) 발광 소자(27)의 LED의 조사 강도는 구동 회로에 입력되는 PWM 파형의 주파수를 변경함으로써 조절된다.
Ⅴ) 조정 시간의 단축이 필요하게 될 때는, 조정을 하지 않고, PWM 파형의 주파수는 고정값을 계속 사용하여, 광 빔(27a)의 조사 강도는 일정으로 한다.
위치 센서(18,19)는, 발광 소자(27)와 정반사 수광 소자(28)의 정렬을 조정함으로써 정확히 색 맞춤 패턴을 검출할 수 있다. 이 정렬은 기계적 공차, 장착 오차 등에 의해서 틀어지면, 도 7의 중간부 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 색의 직선 패턴(30BK_Y, 30M_Y, 30C_Y, 30Y_Y)로부터의 정반사광 성분(38)의 파형과 확산 반사광 성분(37)의 파형의 피크 위치가 서로 상이하다. 보다 구체적으로는, 정반사 수광 소자(28)로부터의 출력 신호(정반사광 성분(38)의 파형)에서는, 패턴(30BK)의 실제의 패턴의 중점과 출력 신호의 피크 위치가 일치하고 있지만, 패턴(30M, 30C, 30Y)의 실제의 패턴의 중점과 출력 신호(정반사광 성분(37)의 파형)의 피크 위치가 상이하다. 그 결과, 컬러 패턴의 검출 위치에 오차가 생겨, 정확한 위치를 검출할 수 없다. 이 컬러 패턴 검출시의 S/N 비 저하 및 검출 오차는, 직선 패턴(30BK_Y, 30M_Y, 30C_Y, 30Y_Y)의 검출보다 사선 패턴(30BK_S, 30M_S, 30C_S, 30Y_S)가 검출될 때 더 커진다.
또한, 도 7의 상부 (a)에 도시한 바와 같이, 중간 반송 벨트(5) 상에 벨트 스크래치와 부착물과 같은 외란(43)이 존재하면, 이 스크래치와 부착물을 위치 어긋남 보정 패턴(30)으로서 오류 검출하여 버리는 경우가 있다. 외란(43)에 광 빔(27a)을 조사하면, 평활한 중간 전사 벨트(5)와 비교하여, 정반사광의 반사 레벨이 내려간다(도 7의 중간부 (b) 참조). 외란(43)의 반사 레벨이 임계 라인(41)보다 내려가면, 센서(17,18,19)는 외란(43)을 위치 어긋남 보정 패턴(30)의 검출로서 오인식한다. 이것을 막기 위해서는, 위치 어긋남 보정 패턴(30)의 검출시의 S/N 비를 향상시키고, 임계 라인(41)을 내리는 것이 유효하다.
위치 어긋남 보정은, 도 6에 도시한 색 맞춤 패턴(30)을 이용하여, 위치 센서(18,19)로부터의 출력에 기초하여 CPU(51)가 주어진 연산 처리를 실행함으로써 행해진다. 보다 구체적으로는, 도 6의 색 맞춤 패턴(30)의 검출 결과로부터 직선 패턴(30BK_Y, 30M_Y, 30C_Y, 30Y_Y)의 화상 위치를 구하고, CPU(51)가 주어진 연산 처리를 하는 것에 의해, 부주사 방향의 레지스트의 어긋남량과 스큐를 획득할 수 있다. 또한, 직선 패턴(30BK_Y, 30M_Y, 30C_Y, 30Y_Y)의 화상 위치 외에, 사선 패턴(30BK_S, 30M_S, 30C_S, 30Y_S)의 화상 위치를 획득하고, CPU(51)가 주어진 연산 처리를 하면, 주주사 방향의 배율 오차와 주주사 방향의 레지스트 어긋남량이 검출될 수 있다. 이들 결과에 기초하여 위치 어긋남 보정이 행해진다.
스큐에 관해서는, 예컨대 노광 유닛(11)내의 편향 미러 혹은 노광 유닛(11) 자체를 액츄에이터에 의해서 기울기를 가하는 것에 따라 보정할 수 있다. 부주사 방향의 레지스트 어긋남에 대해서는, 예컨대 라인의 기록 타이밍 및 폴리곤 미러의 면 위상의 제어에 의해서 보정할 수 있다. 주주사 방향의 배율 오차에 관해서는, 예컨대 화상 기록의 주파수를 변경함으로써 보정한다. 주주사 방향의 레지스트 어긋남에 관해서는, 주주사 라인의 기록 타이밍을 변경함으로써 보정할 수 있다.
도 8은, 위치 어긋남 보정에 필요한 보정량을 산출하기 위하여 검출된 데이터의 처리를 하는 위치 어긋남 보정 회로의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 8에서, 위치 어긋남 보정 회로는 제어 회로와 검출 회로로 이루어지고, 검출 회로는 제어 회로의 I/O 포트(49)를 통해 제어 회로에 접속되어 있다.
검출 회로는 센서(17,18,19), 증폭기(44), 필터(45), A/D 변환기(46), 샘플링 제어 유닛(47), FIFO 메모리(48), 및 발광량 제어 유닛(54)을 갖는다. 제어 회로는 데이터 버스(50)를 통해 RAM(52)과 ROM(53)이 접속된 CPU(51)로 구성되고, I/O 포트(49)는 데이터 버스(50)에 접속되어 있다.
위치 센서(18, 19)의 정반사 수광 소자(28)에 의하여 획득된 출력 신호(후술되는 도 9 참조)는 증폭기(44)에 의해서 증폭되고, 필터(45)에 의해서 라인 검출의 신호 성분만을 통과시키고, A/D 변환기(46)에 의해서 아날로그 데이터로부터 디지털 데이터로 변환된다. 데이터의 샘플링은 샘플링 제어 유닛(47)에 의해서 제어되고, 샘플링된 데이터는 FIFO 메모리(48)에 저장된다. 1세트의 위치 어긋남 보정 패턴(30)의 검출이 종료한 뒤, 저장되어 있던 데이터는 I/O 포트(49)를 통해, 데이터 버스(50)에 의해 CPU(51) 및 RAM(52)에 로드되고, CPU(51)는 주어진 연산 처리를 하여, 상술한 각종 어긋남량을 획득한다.
ROM(53)은, 각종 어긋남량을 연산하기 위한 프로그램을 비롯하여, 본 실시예에 따른 이상 검지 제어, 위치 어긋남 보정 제어 및 화상 형성 장치를 제어하기 위한 각종 프로그램이 저장되어 있다. CPU(51)는 정반사 수광 소자(28)로부터의 검출 신호를 적당한 타이밍에서 모니터하여, 중간 전사 벨트(5) 및 발광 소자(27)의 열화 등이 발생하더라도 확실하게 검출을 할 수 있도록 발광량 제어 유닛(54)에 의해서 발광량을 제어하고 있어, 정반사 수광 소자(28)로부터의 수광 신호의 레벨이 항상 일정하게 되도록 하고 있다. RAM(52)은 CPU(51)가 프로그램을 실행할 때의 작업 영역으로서 기능한다. 이와 같이, CPU(51)와 ROM(53)이 화상 형성 장치 전체의 동작을 제어하는 제어 유닛으로서 기능한다.
이러한 방식으로 색 맞춤 패턴(30)을 형성하여 검출함으로써 각 색 간의 위치 어긋남 보정을 행하여, 고품질인 화상을 출력할 수 있다. 그 때, 색 어긋남을 더욱 저감하여, 고품질인 화상을 얻기 위해서는, 컬러 패턴의 검출 오차와 패턴의 오류 검출의 저감이 불가피하다. 이 때문에, 본 실시예로서는, 컬러 패턴(색 맞춤 패턴(30))으로부터의 확산 반사광 성분의 영향이 최소가 되는 색 맞춤 패턴의 단위 면적당 토너 부착량을 산출한다. 그 때문에, 농도 패턴(31)을 이용한다.
화상 형성 장치에서, 농도 불균일이 없는 고품질인 화상을 얻기 위해서, 각 색의 토너 화상을 인화지에 전사할 때에 단위 면적당의 토너 부착량을 일정하게 할 필요가 있다. 그 때문에, 부착량을 제어하는 현상 바이어스 전압과 노광빔 광량을 여러가지로 변화시킨 각 색의 농도 패턴을 형성하여, TM 센서 등의 검출 유닛에 의하여 각 색의 부착량을 검출하여, 목표량의 단위 면적당의 토너 부착량(농도)을 얻기 위한 현상 바이어스 전압과 노광빔 광량을 산출하는 농도 보정이 일반적으로 행해지고 있다. 이 종류의 기술은, 예컨대 일본 특허 제3667971호에 기재되어 있고, 본 발명과는 직접 관계가 없기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. 다만, 상술한 바와 같이, 본 실시예에서, 중앙의 농도 센서(17)에 대하여만 농도 패턴(31)이 형성된다.
보다 구체적으로는, 부착량 보정 패턴은 화상 중앙에 있는 위치 센서(18)의 위치에, 색마다, 예컨대 4단계의 농도의 부주사 방향으로 병렬된 패치에 의하여 형성된다. 각 패턴에 대한 현상 바이어스 전압과 레이저광의 광량을 변화시키는 것에 따라, 여러가지 부착량 보정 패턴(31)이 부주사 방향으로 주어진 간격으로 형성된다. 패턴은 4색 전부에 대하여 동일하게 형성된다. 부착량 보정 패턴으로부터의 반사광을 위치 센서(18)로 검출하고, 화상 형성 장치는 위치 센서(18)의 검출 결과에 기초하여 부착량 보정을 행한다.
이러한 처리에 의해 실행되는 위치 어긋남 보정에 있어서, 중간 전사 벨트(5)와 2차 전사 롤러(22)는 접촉하고 있기 때문에, 색 맞춤 패턴(30)이 2차 전사 롤러(22) 상에 부착된다. 2차 전사 롤러(22)에 부착된 토너가 인쇄시의 용지의 이면에 접촉하여, 이면 오염의 문제가 되어 버린다.
따라서, 통상은 색 맞춤 패턴(30)이 2차 전사 롤러(22)를 통과하고 있는 동안, 2차 전사 롤러(22)에 토너와 역극성의 바이어스를 인가하여, 토너가 가까이 당기지 않도록 제어되어 있다. 그러나, 그래도 물리적으로 접촉하고 있기 때문에, 토너는 부착된다.
따라서, 색 맞춤 패턴(30) 통과 후에, 또한 2차 전사 롤러(22)로부터 토너를 분리하고, 중간 전사 벨트(5) 측에 토너를 가까이 당겨, 클리닝 유닛에 의해 토너를 제거하는 클리닝을 실행하고 있다. 이 클리닝은, 토너와 동극성과 역극성의 클리닝 바이어스를 교대로 인가함으로써 행한다. 이것은 토너에는 원래 극성과는 역역의 극성의 토너가 때때로 섞여 버리기 때문이다.
클리닝 바이어스를 인가하여, 2차 전사 롤러(22)로부터 중간 전사 벨트(5) 측에 토너를 가까이 당기는 것에 따라 2차 전사 롤러(22)를 클리닝할 수 있다. 그러나, 어느 정도의 시간 동안 클리닝 바이어스를 인가하면, 2차 전사 롤러(22)에 부착된 토너를 완전히 분리할 수 있는지를 검출하는 것은 가능하지 않다. 따라서, 이를 고려하여 클리닝 시간은 마진을 갖고 더 길게 설정되어, 사용자 다운타임의 증대의 원인으로 된다.
이 클리닝 시간을 최적화하기 위해서는, 2차 전사 롤러(22)로부터 가까이 당겨진 중간 전사 벨트(5)상의 잔류 토너량을 직접 검지하여, 검지하지 않게 된 시점에서 클리닝을 종료한다. 이 경우, 2차 전사 롤러(22)로부터 위치 센서(18,19)까지의 거리가 더 짧으면, 보다 빠르게 잔류 토너를 검지할 수 있기 때문에, 클리닝 시간을 보다 짧게 할 수 있다. 또한, 2차 전사 롤러(22)로부터 클리닝 유닛(20)까지의 거리가 보다 짧으면, 잔류 토너를 보다 빠르게 중간 전사 벨트(5) 상에서 제거할 수 있기 때문에, 클리닝 시간을 더 짧게 할 수 있다.
도 9는 잔류 토너량의 검출 방법을 설명하는 도면이다. 2차 전사 롤러(22)를 통과한 후의 색 맞춤 패턴(30)을 위치 센서(18,19)로 검출한 경우, 도 9에 도시하는 제1 검출 파형(36_pt)을 얻을 수 있다. 클리닝시, 클리닝 바이어스를 인가함으로써 2차 전사 롤러(22)로부터 중간 전사 벨트(5)에 가까이 당겨지는 잔류 토너를 검출한 경우는, 제2 검출 파형(36_cl)을 얻을 수 있다.
제1 검출 파형(36_pt)으로, 임계 라인(41)의 교점이 2차 전사 롤러(22)를 통과한 후의 색 맞춤 패턴(30)의 에지로서 판단되고, 제2 검출 파형(36_cl)으로, 임계 라인(51)의 교점이 잔류 토너의 에지로서 판단된다.
도 10은 임계 레벨의 설정 순서를 도시하는 흐름도이다. 전제로서, RAM(52)에는 패턴 검출용 임계 레벨(41)과 잔류 토너 검출용 임계 레벨(55)이 미리 기억되어 있다. 이러한 패턴 검출용 임계 레벨(41)은 장치 온도 및 습도 변화에 따라서 변화되는 토너 농도마다, 복수 레벨이 사전에 RAM(52)에 보존되고, 장치 온도 및 습도 변화에 따라서 기억된 임계 레벨로부터 패턴 검출용 대응하는 임계 레벨(41)이 선택된다. 잔류 토너 검출용 임계 레벨(55)은 미리 제1 및 제2 레벨의 두 가지의 레벨이 RAM(52)에 기억된다. 바꿔 말하면, 패턴 검출 임계 레벨(41)은 장치 온도 및 습도에 대응하여 변하는 토너 농도마다 복수 준비되고, 잔류 토너 검출 임계 레벨(55)은 두가지 준비된다.
임계 레벨을 설정하는 경우, 우선, 화상 형성 장치(PR)의 장치 환경 정보, 즉 장치 온도와 장치 습도의 정보를 취득한다(단계 S101). RAM(52)의 기억된 데이터를 참조하여, 장치 온도 및 습도에 대응하여 패턴 검출 임계 레벨을 선택하여, 설정한다(단계 S102).
계속해서, 색 맞춤 패턴(30)용 임계 라인을 설정하고(단계 S103), 색 맞춤 패턴(30)을 정해진 세트수 검출한다(단계 S104). 검출이 종료하면, 임계 레벨을 색 맞춤 패턴 검출 임계 레벨(41)로부터 잔류 토너용 임계 레벨(55)로 변경한다(단계 S105). 잔류 토너 검출 임계 레벨은 제1 및 제2 임계 레벨의 두 가지의 임계 레벨이 미리 RAM(52)에 기억되어 있다. 제1 임계 레벨은, 이 레벨에서 잔류 토너가 검출되지 않으면, 2차 전사 롤러(22)의 토너 오물은 용지의 이면 오물에 전혀 영향을 부여하지 않는 레벨까지 클리닝된다는 것을 나타낸다. 제1 임계 레벨보다 높은 제2 임계 레벨은, 잔류 토너가 이 레벨에서 검출되지 않으면, 2차 전사 롤러(22)의 토너 오물은 용지의 이면 오물에 다소의 영향을 부여하는 레벨까지 클리닝된다는 것을 나타낸다. 즉, 제1 및 제2 임계 레벨은 용지의 이면 오물에 영향을 부여하는 지의 여부의 레벨을 설정한다.
단계 S105에서 임계 레벨을 임계 라인(41)으로부터 임계 라인(55)으로 변경한 후, 용지 설정이 이면지로서 설정되었는 지의 여부가 체크된다(단계 S106). 용지 설정이 이면지로서 설정되지 않으면, 임계 레벨은 제1 잔류 토너 검출 임계 레벨에 설정된다(단계 S107). 용지 종류 선택이 이면지 등으로서 설정되어 있는 경우에는, 이면 오물보다 클리닝 시간의 단축을 우선하여, 제2 잔류 토너 검출 임계 레벨에 임계 레벨을 설정한다(단계 S108). 이것으로 임계 레벨 설정 동작을 완료한다.
도 11은 위치 어긋남 보정 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다. 이 보정 처리로서는, 중간 전사 벨트(5)의 구동이 시작되면(단계 S201), 색 맞춤 패턴(30)의 형성이 시작되고(단계 S202), 색 맞춤 패턴 임계 라인이 설정된디(단계 S203). 단계 S203에서 색 맞춤 패턴 임계 라인이 설정되면, 색 맞춤 패턴(30)의 검출을 시작한다(단계 S204).
CPU(51)는 색 맞춤 패턴(30)을 검출하고 있을 때는 패턴 검출 임계 레벨(41)로 패턴 에지(42_pt1 및 42_pt2)를 검출한다. 주어진 색 맞춤 패턴 세트수를 검출한 후(단계 S205), 색 맞춤 패턴(30)의 검출을 종료하면(단계 S206), 잔류 토너 검출 임계 레벨(55)에 임계 레벨을 리셋하고(단계 S207), 클리닝 동작시는 잔류 토너의 패턴 에지(42_cl1,42_cl2)를 검출한다. 여기서 설정되는 잔류 토너 검출 임계 레벨(55)은 도 10의 단계 S107 또는 단계 S108에 설정된 임계 레벨이다.
계속해서, 클리닝 유닛(20)에 클리닝 바이어스의 인가를 시작하여(단계 S208), 잔류 토너의 검출 처리를 시작한다(단계 S209). 잔류 토너의 검출은 단계 S207에 설정된 잔류 토너용 임계 라인(55)에 기초하여 실행되고, 잔류 토너용 임계 라인(55)으로 잔류 토너의 에지를 검출할 수 없게 된 시점에서(단계 S210), 클리닝 바이어스의 인가를 종료하고(단계 S211), 중간 전사 벨트(5)의 구동을 종료시켜 (단계 S212), 위치 어긋남 보정 동작을 완료한다.
본 발명을 완전하고 명백한 개시를 위하여 특정 실시예에 관하여 설명하였으나, 첨부된 청구항은 제한하고자 함이 아니라, 여기에 나타낸 기본 교시 내에 있는, 당업자에게 실행될 수도 있는 모든 변형물과 대체적 구성을 구현하는 것으로 간주되어야 한다.

Claims (12)

  1. 화상 형성 장치로서,
    무단형 반송체의 이동 방향을 따라서 병설된 복수의 화상 담지체를 포함하고, 상기 복수의 화상 담지체 상에 전자 사진 공정에서 상이한 색들의 현상제 화상을 형성하는 화상 형성 유닛;
    각 화상 담지체 상에 형성된 현상제 화상을 상기 무단형 반송체 상에 전사하는 제1 전사 유닛;
    상기 무단형 반송체 상에 전사된 현상제 화상을 기록 매체에 전사하는 회전체를 포함하는 제2 전사 유닛;
    상기 무단형 반송체 상에 형성된 복수의 색들의 패턴들을 포함하는 위치 어긋남 보정 패턴에 광 빔을 조사하여, 상기 위치 어긋남 보정 패턴으로부터 반사광의 상태를 검출하는 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛;
    상기 위치 어긋남 보정 패턴이 상기 제2 전사 유닛을 통과한 후에, 상기 무단형 반송체가 회전되는 동안 상기 제2 전사 유닛에 클리닝 바이어스를 인가하여 현상제를 상기 제2 전사 유닛으로부터 상기 무단형 반송체로 끌어당김으로써, 상기 제2 전사 유닛에 부착된 현상제를 클리닝하는 클리닝 유닛; 및
    각 유닛을 제어하는 제어 유닛
    을 포함하고,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 제2 전사 유닛과, 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서 상기 제2 전사 유닛으로부터 최상류측 상의 화상 담지체 사이에 배치되고,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 제2 전사 유닛으로부터 상기 무단형 반송체로 끌어당겨진 상기 무단형 반송체 상의 잔류 현상제를 더 검출하며,
    상기 제어 유닛은, 상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛에 의해 검출된 잔류 현상제에 관한 검출 결과에 기초하여, 상기 클리닝 유닛의 클리닝 시간을 변경하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 위치 어긋남 보정 패턴을 검출하기 위한 제1 검출 임계값과, 상기 제2 전사 유닛을 통과한 후에 상기 무단형 반송체 상의 잔류 현상제를 검출하기 위한 제2 검출 임계값을 갖는 것인, 화상 형성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 제1 검출 임계값으로 주어진 수의 위치 어긋남 보정 패턴을 검출한 후, 상기 잔류 현상제를 검출하는 것인 화상 형성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 복수의 상기 제1 검출 임계값이 기억 유닛에 미리 기억되어 있고,
    상기 제어 유닛은, 온도 및 습도를 포함하는 환경 조건에 대응하는 제1 검출 임계값을 선택하는 것인 화상 형성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 검출 임계값은 제1 검출 임계 레벨과 제2 검출 임계 레벨을 갖고,
    상기 기록 매체가 스크래치 종이가 아닌 경우, 상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은 상기 제1 검출 임계 레벨로 상기 잔류 현상제를 검출하고, 상기 기록 매체가 스크래치 종이인 경우, 상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은 상기 제2 검출 임계 레벨로 상기 잔류 현상제를 검출하는 것인 화상 형성 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무단형 반송체 상에 형성된 농도 보정 패턴에 광 빔을 조사하여, 상기 농도 보정 패턴으로부터 반사광의 상태를 검출하는 농도 보정 패턴 검출 유닛을 더 포함하고,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서 상기 제2 전사 유닛의 하류에 배치되고, 상기 농도 보정 패턴 검출 유닛은 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서 상기 제2 전사 유닛의 상류에 배치되는 것인 화상 형성 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 무단형 반송체를 클리닝하는 무단형 반송체 클리닝 유닛을 더 포함하고,
    상기 무단형 반송체 클리닝 유닛은, 상기 제2 전사 유닛과, 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서 상기 제2 전사 유닛으로부터 최상류측 상의 화상 담지체 사이에 배치되고,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 제2 전사 유닛과, 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서의 하류측에 배치된 상기 무단형 반송체 클리닝 유닛 사이에 배치되는 것인 화상 형성 장치.
  7. 화상 형성 장치의 제어 유닛에 의하여 실행되는, 클리닝 시간을 최적화하기 위한 클리닝 시간 최적화 제어 프로그램이 기억된 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서, 상기 화상 형성 장치는,
    무단형 반송체의 이동 방향을 따라서 병설된 복수의 화상 담지체를 포함하고, 상기 복수의 화상 담지체 상에 전자 사진 공정에서 상이한 색들의 현상제 화상을 형성하는 화상 형성 유닛,
    각 화상 담지체 상에 형성된 현상제 화상을 상기 무단형 반송체 상에 전사하는 제1 전사 유닛,
    상기 무단형 반송체 상에 전사된 현상제 화상을 기록 매체에 전사하는 회전체를 포함하는 제2 전사 유닛,
    상기 무단형 반송체 상에 형성된 복수의 색들의 패턴들을 포함하는 위치 어긋남 보정 패턴에 광 빔을 조사하여, 상기 위치 어긋남 보정 패턴으로부터 반사광의 상태를 검출하는 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴이 상기 제2 전사 유닛을 통과한 후에, 상기 무단형 반송체가 회전되는 동안 상기 제2 전사 유닛에 클리닝 바이어스를 인가하여 현상제를 상기 제2 전사 유닛으로부터 상기 무단형 반송체로 끌어당김으로써, 상기 제2 전사 유닛에 부착된 현상제를 클리닝하는 클리닝 유닛; 및
    각 유닛을 제어하는 제어 유닛
    을 포함하며,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 제2 전사 유닛과, 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서 상기 제2 전사 유닛으로부터 최상류측 상의 화상 담지체 사이에 배치되고,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 제2 전사 유닛으로부터 상기 무단형 반송체로 끌어당겨진 상기 무단형 반송체 상의 잔류 현상제를 검출하며,
    상기 클리닝 시간 최적화 제어 프로그램은, 컴퓨터가,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛에 의해 검출된 잔류 현상제에 관한 검출 결과에 기초하여, 상기 클리닝 유닛의 클리닝 시간을 변경하는 단계를 실행하게 하며,
    상기 제어 유닛은, 상기 위치 어긋남 보정 패턴을 검출하기 위한 제1 검출 임계값과, 상기 제2 전사 유닛을 통과한 후에 상기 무단형 반송체 상의 잔류 현상제를 검출하기 위한 제2 검출 임계값을 갖는 것인, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 제1 검출 임계값으로 주어진 수의 위치 어긋남 보정 패턴을 검출한 후, 상기 잔류 현상제를 검출하는 것인, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  9. 제 7 항에 있어서, 복수의 상기 제1 검출 임계값이 기억 유닛에 미리 기억되어 있고,
    상기 클리닝 시간 최적화 제어 프로그램은, 컴퓨터가,
    온도 및 습도를 포함하는 환경 조건에 대응하는 제1 검출 임계값을 선택하는 단계를 실행하게 하는 것인, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제2 검출 임계값은 제1 검출 임계 레벨과 제2 검출 임계 레벨을 갖고,
    상기 기록 매체가 스크래치 종이가 아닌 경우, 상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은 상기 제1 검출 임계 레벨로 상기 잔류 현상제를 검출하고, 상기 기록 매체가 스크래치 종이인 경우, 상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은 상기 제2 검출 임계 레벨로 상기 잔류 현상제를 검출하는 것인, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는, 상기 무단형 반송체 상에 형성된 농도 보정 패턴에 광 빔을 조사하여, 상기 농도 보정 패턴으로부터 반사광의 상태를 검출하는 농도 보정 패턴 검출 유닛을 더 포함하고,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서 상기 제2 전사 유닛의 하류에 배치되고, 상기 농도 보정 패턴 검출 유닛은 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서 상기 제2 전사 유닛의 상류에 배치되는 것인, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 화상 형성 장치는, 상기 무단형 반송체를 클리닝하는 무단형 반송체 클리닝 유닛을 더 포함하고,
    상기 무단형 반송체 클리닝 유닛은, 상기 제2 전사 유닛과, 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서 상기 제2 전사 유닛으로부터 최상류측 상의 화상 담지체 사이에 배치되고,
    상기 위치 어긋남 보정 패턴 검출 유닛은, 상기 제2 전사 유닛과, 상기 무단형 반송체의 회전 방향에서의 하류측에 배치된 상기 무단형 반송체 클리닝 유닛 사이에 배치되는 것인, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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