KR20130088771A

KR20130088771A - 컬러 미스레지스트레이션 보정을 위해 정전 잠상을 이용하는 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20130088771A
Application number: KR1020130007334A
Authority: KR
Inventors: 히로미츠 구마다; 히로시 하기와라; 다카테루 오쿠보; 아키노부 히라야마; 요시코 쿠보
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2013-08-08
Also published as: EP2624061A3; CN103226306A; KR101544636B1; US8879970B2; JP6039904B2; US9354540B2; US20130195518A1; EP2624061B1; CN103226306B; US20150016832A1; JP2013156549A; EP2624061A2

Abstract

화상 형성 장치는, 보정용 복수의 정전 잠상들을 감광 부재에 형성하도록 구성된 제어 유닛, 프로세스 유닛에 전압을 인가하도록 구성된 전압 인가 유닛, 프로세스 유닛에 전압을 인가할 때, 프로세스 유닛을 경유하여 전압 인가 유닛에 흐르는 전류를 검출하도록 구성된 전류 검출 유닛, 및 보정용 정전 잠상의 형성 주기에 있어서, 전류 검출 유닛에 의해 검출되는 출력값의 변동 폭을, 보정용 정전 잠상이 형성되어 있지 않은 감광 부재의 1회전 주기에 있어서, 전류 검출 유닛에 의해 검출되는 출력값의 변동 폭보다 커지도록, 전류 검출 유닛에 의해 검출되는 출력값을 변환하도록 구성된 변환 유닛을 포함한다.

Description

컬러 미스레지스트레이션 보정을 위해 정전 잠상을 이용하는 화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS WHICH USES ELECTROSTATIC LATENT IMAGE FOR COLOR MISREGISTRATION CORRECTION}

본 발명은 전자사진방식(electrophotography)을 이용한 화상 형성 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 화상 형성 장치에 있어서의 컬러 미스레지스트레이션 검출 기술에 관한 것이다.

탠덤 타입(tandem type)이라고 불리는 전자사진방식 화상 형성 장치가 알려져 있다. 이 탠덤 타입의 화상 형성 장치는 각 컬러들의 화상 형성 스테이션들로부터 순차적으로 중간 전사 벨트에 화상들을 전사한 후에 중간 전사 벨트로부터 인쇄 매체에 화상들을 일괄적으로 전사하도록 구성된다.

이와 같은 화상 형성 장치에 있어서, 화상들을 중첩할 때, 각 컬러들의 화상 형성 스테이션들의 기계적 요인으로 인해, 컬러 미스레지스트레이션(위치 시프트)이 발생할 수 있다. 특히, 감광 부재와, 감광 부재를 주사하는 스캐너 유닛을 각 화상 형성 스테이션에 설치하는 구성에서는, 스캐너 유닛과 감광 부재 간의 위치 관계가 컬러들 간에 변동한다. 이것은 감광 부재들상의 레이저 빔의 주사 위치들의 동기화를 방해하여, 컬러 미스레지스트레이션을 발생시킨다.

컬러 미스레지스트레이션을 보정하기 위해, 화상 형성 장치는 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어를 행한다. 일본 공개 특허 공보 평7-234612호에서는, 감광 부재들로부터 중간 전사 벨트 등의 화상 담지체에 각 컬러들의 위치 검출용 토너 화상들을 전사한다. 기준 컬러 토너 화상에 대한 각 컬러들의 토너 화상들의 상대 위치들을 센서를 이용하여 검출함으로써, 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어를 행한다.

그러나, 종래 기술에 따른 구성에 있어서는, 화상 담지체에 위치 검출용 토너 화상들을 형성하기 때문에, 토너들을 소비하고, 토너들의 클리닝에 시간을 필요로 하여, 화상 형성 장치의 이용도를 저하시킨다.

본 발명은 토너 소비를 억제하고 이용도의 저하를 방지하는 화상 형성 장치를 제공한다.

본 발명의 양태에 따르면, 화상 형성 장치는, 감광 부재, 상기 감광 부재를 화상 데이터에 대응하는 광으로 주사하여 상기 감광 부재에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 주사 유닛, 및 화상 형성을 위해 상기 감광 부재에 작용하도록 구성된 프로세스 유닛을 포함하는 화상 형성 유닛, 컬러 미스레지스트레이션 보정을 위한 보정용 복수의 정전 잠상을 상기 감광 부재에 형성하기 위한 제어를 행하도록 구성된 제어 유닛, 상기 프로세스 유닛에 전압을 인가하도록 구성된 전압 인가 유닛, 상기 전압 인가 유닛이 상기 프로세스 유닛에 전압을 인가할 때, 상기 프로세스 유닛을 경유하여 상기 전압 인가 유닛에 흐르는 전류를 검출하도록 구성된 전류 검출 유닛, 및 상기 보정용 정전 잠상의 형성 주기 Tp에 있어서, 상기 전류 검출 유닛에 의해 검출되는 출력값의 변동 폭 Vp를, 보정용 정전 잠상이 형성되어 있지 않은 상기 감광 부재의 1회전 주기 Td에 있어서, 상기 전류 검출 유닛에 의해 검출되는 출력값의 변동 폭 Vd보다 커지도록, 상기 전류 검출 유닛에 의해 검출되는 출력값을 변환하도록 구성된 변환 유닛을 포함한다.

본 발명의 다른 특징들은 첨부 도면을 참조하여 하기의 예시적인 실시 형태들의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 실시 형태에 따른 화상 형성 장치의 화상 형성 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 실시 형태에 따른 화상 형성 유닛에 고전압 전원을 공급하는 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3은 실시 형태에 따른 잠상 마크의 검출 구성을 도시하는 회로도이다.
도 4a 내지 도 4c는 전류 검출 회로로부터 출력되는 검출 전압의 타이밍 차트이다.
도 5는 엔진 제어 유닛의 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은 실시 형태에 따른 기준값 계산 처리의 플로우차트이다.
도 7a는 실시 형태에 따른 컬러 미스레지스트레이션 검출용 마크들을 도시하는 도면이다.
도 7b는 실시 형태에 따른 잠상 마크를 도시하는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 잠상 마크의 검출의 설명도이다.
도 9는 실시 형태에 따른 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어의 플로우차트이다.
도 10은 실시 형태에 따른 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어의 플로우차트이다.
도 11은 실시 형태에 따른 잠상 마크의 검출 구성을 도시하는 회로도이다.
도 12는 실시 형태에 따른 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어의 타이밍 차트이다.
도 13은 실시 형태에 따른 잠상 마크의 검출 구성을 도시하는 회로도이다.
도 14는 실시 형태에 따른 잠상 마크의 검출 구성을 도시하는 회로도이다.

이제 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태들에 대해서 설명한다. 하기의 실시 형태들은 단지 예들일 뿐이며, 본 발명을 한정하지 않는다.

<제1 실시 형태>

도 1은 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치의 화상 형성 유닛(10)의 구성을 도시하는 도면이다. 참조 번호들의 말미에 붙인 영문 소문자 a, b, c, 및 d는 당해 부재가 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 및 블랙(Bk)에 대응하는 것을 나타낸다는 것을 유의한다. 컬러를 구별할 필요가 없을 경우에는 말미의 영문 소문자 a, b, c, 및 d를 제외한 참조 번호들을 이용한다. 감광 부재(22)는 화상 담지체이며, 회전 구동된다. 대전 롤러(23)는 대응하는 감광 부재(22)의 표면을 균일한 전위로 대전시킨다. 예를 들어, 대전 롤러(23)로부터 출력되는 대전 바이어스는 -1200V이며, 이에 의해 감광 부재(22)의 표면은 -700V의 전위(암 전위)로 대전된다. 스캐너 유닛(20)은 형성할 화상의 화상 데이터에 대응하는 레이저 빔에 의해 감광 부재(22)의 표면을 주사함으로써, 감광 부재(22)에 정전 잠상을 형성한다. 예를 들어, 레이저 빔의 주사에 의해, 정전 잠상이 형성되는 부분의 전위(명 전위)는 -100V이다. 현상 디바이스(25)는 대응하는 컬러의 토너를 포함하고, 현상 슬리브(24)를 통해 감광 부재(22)의 정전 잠상에 토너를 공급함으로써, 감광 부재(22)의 정전 잠상을 현상한다. 예를 들어, 현상 슬리브(24)로부터 출력되는 현상 바이어스는 -350V이며, 이 전위에 의해 현상 디바이스(25)는 토너를 정전 잠상에 부착시킨다. 일차 전사 롤러(26)는 감광 부재(22)에 형성된 토너 화상을, 화상 담지체이며, 롤러들(31, 32, 및 33)에 의해 회전 구동되는 중간 전사 벨트(30)에 전사한다. 예를 들어, 일차 전사 롤러(26)로부터 출력되는 전사 바이어스는 +1000V이며, 이 전위에 의해 일차 전사 롤러(26)는 토너를 중간 전사 벨트(30)에 전사한다. 감광 부재들(22)의 토너 화상들을 중간 전사 벨트(30)에 중첩하여 전사함으로써, 컬러 화상이 형성된다는 것을 유의한다.

이차 전사 롤러(27)는 반송 경로(18)를 통해 반송되는 인쇄 매체(12)에 중간 전사 벨트(30)의 토너 화상을 전사한다. 정착 롤러 쌍(16, 17)은 인쇄 매체(12)에 전사된 토너 화상을 가열 및 정착한다. 클리닝 블레이드(35)는, 이차 전사 롤러(27)에 의해 중간 전사 벨트(30)로부터 인쇄 매체(12)에 전사되지 않은 토너를 폐토너 용기(36)에 회수한다. 또한, 종래의 토너 화상을 형성해서 컬러 미스레지스트레이션을 보정하기 위해, 검출 센서(40)가 중간 전사 벨트(30)에 대향하여 설치된다.

스캐너 유닛(20)은 레이저에 의해서가 아니라, LED 어레이 등에 의해 감광 부재(22)를 주사하는 형태를 가질 수 있다는 것을 유의한다. 중간 전사 벨트(30)를 설치하는 것 대신에, 화상 형성 장치는 감광 부재들(22)의 토너 화상들을 인쇄 매체(12)에 직접 전사할 수 있다.

도 2는 화상 형성 유닛(10)의 각 프로세스 유닛들에 고전압을 인가하는 시스템을 도시하는 도면이다. 프로세스 유닛은 대전 롤러(23), 현상 디바이스(25), 및 일차 전사 롤러(26) 중 하나를 포함하는 부재이고, 화상 형성을 위해 감광 부재(22)에 작용한다. 대전 고전압 전원 회로(43)는 대응하는 대전 롤러(23)에 전압을 인가한다. 또한, 현상 고전압 전원 회로(44)는 대응하는 현상 디바이스(25)의 현상 슬리브(24)에 전압을 인가한다. 일차 전사 고전압 전원 회로(46)는 대응하는 일차 전사 롤러(26)에 전압을 인가한다. 대전 고전압 전원 회로(43), 현상 고전압 전원 회로(44), 및 일차 전사 고전압 전원 회로(46)는 프로세스 유닛들에 대한 전압 인가 유닛들로서 기능한다.

다음에, 도 3을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 대전 고전압 전원 회로(43)에 대해서 설명한다. 변압기(62)는 구동 회로(61)에 의해 생성되는 AC 신호의 전압을 몇십 배의 진폭으로 승압한다. 다이오드들(1601, 1602)과 캐패시터들(63, 66)에 의해 형성되는 정류 회로(51)는 승압된 AC 신호를 정류 및 평활화한다. 정류 및 평활화된 신호는 출력 단자(53)로부터 대전 롤러(23)에 DC 전압으로서 출력된다. 연산 증폭기(60)는 출력 단자(53)의 전압을 검출 저항들(67, 68)에 의해 분압하여 얻은 전압과, 엔진 제어 유닛(54)에 의해 설정된 전압 설정값(55)이 동등하게 되도록, 구동 회로(61)의 출력 전압을 제어한다. 출력 단자(53)의 전압에 따라 대전 롤러(23), 감광 부재(22), 및 그라운드를 경유하여 전류가 흐른다.

전류 검출 회로(50)는 이 전류에 대응하는 검출 전압(562)을 출력하기 위해 설치된다. 검출 전압(562)은 비교기(74)의 반전 입력 단자에 입력된다. 비교기(74)의 비반전 입력 단자는 소정의 전압을 저항들(86, 87)에 의해 분압하여 생성된 기준 전압(75)을 받는다. 비교기(74)는 검출 전압(562)과 기준 전압(75)의 비교에 대응하는 이치화 전압(binarized voltage)(561)을 엔진 제어 유닛(54)에 출력한다. 더 구체적으로, 비교기(74)의 출력은 검출 전압(562)이 기준 전압(75)보다 낮으면 "하이"이고, 그렇지 않으면 "로우"이다.

후술하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 감광 부재(22)에 형성되는 컬러 미스레지스트레이션 보정용 정전 잠상인 잠상 마크에 의해 컬러 미스레지스트레이션이 보정된다. 역시 후술하는 바와 같이, 잠상 마크가 대전 롤러(23)의 위치를 통과할 때, 대전 롤러(23), 감광 부재(22), 및 그라운드를 경유하여 흐르는 전류가 증가하고, 검출 전압(562)은 다른 경우에 비해 감소한다. 잠상 마크의 통과를 검출하기 위해, 임계값으로서 기능하는 기준 전압(75)은 잠상 마크가 존재하지 않을 때의 검출 전압(562)과, 잠상 마크가 대전 롤러(23)의 위치를 통과할 때의 그의 최소값 사이의 값으로 설정된다. 이 구성에 의해, 잠상 마크가 대전 롤러(23)의 위치를 통과할 때, 비교기(74)는 1개의 상승 에지와, 그 후의 1개의 하강 에지를 갖는 이치화 전압(561)을 엔진 제어 유닛(54)에 출력한다. 엔진 제어 유닛(54)은, 예를 들어, 이치화 전압(561)의 상승 에지와 하강 에지 사이의 중점을, 잠상 마크의 검출 위치로서 지정한다. 엔진 제어 유닛(54)은 이치화 전압(561)의 상승 에지와 하강 에지 중 하나를 잠상 마크의 검출 위치로서 검출할 수 있다는 것을 유의한다.

다음에, 도 3에 도시된 전류 검출 회로(50)에 대해서 설명한다. 전류 검출 회로(50)는 변압기(62)의 이차측 회로(500)와 접지 점(57) 사이에 삽입된다. 출력 단자(53)에 원하는 전압이 출력될 때, 감광 부재(22), 대전 롤러(23), 및 접지 점(57)을 경유하여 전류 검출 회로(50)에 전류가 흐른다. 연산 증폭기(70)의 반전 입력 단자는 저항(71)을 통해서 출력 단자와 접속되므로(부 귀환됨), 비반전 입력 단자에 접속되는 기준 전압(73)에 가상 접지된다. 따라서, 연산 증폭기(70)의 출력 단자에는 출력 단자(53)에 흐르는 전류량에 비례한 출력값인 검출 전압(56)이 나타난다. 바꿔 말하면, 출력 단자(53)에 흐르는 전류가 변화되면, 연산 증폭기(70)의 반전 입력 단자에서가 아니라, 연산 증폭기(70)의 출력 단자에서의 검출 전압(56)이 변화되어, 저항(71)을 통해서 흐르는 전류가 변화된다. 캐패시터(72)는 연산 증폭기(70)의 반전 입력 단자를 안정화하기 위해 이용된다는 것을 유의한다.

검출 전류량에 대응하는 검출 전압(56)은 저항(76)과 캐패시터(77)에 의해 형성되는 로우 패스 필터를 통해서 연산 증폭기(78)의 비반전 입력 단자에 입력된다. 이 로우 패스 필터는 변압기(62)의 스위칭 주기로 발생되는 고주파 노이즈를 제거하기 위해 이용된다. 연산 증폭기(78)의 비반전 입력 단자에 입력된 전압과 반전 입력 단자의 전압이 동등하게 되도록 연산 증폭기(78)는 출력 전압을 제어한다. 연산 증폭기(78)의 출력 전압은 캐패시터(79), 저항들(81, 82), 및 연산 증폭기(85)로 형성되는 하이 패스 필터에 입력된다. 하이 패스 필터에 의해, 연산 증폭기(78)의 출력 전압의 저주파 전압 변동이 감쇠되도록, 캐패시터(79)와 저항(81)의 상수들이 결정된다. 저주파 전압 변동은, 감광 부재(22)의 1회전의 시간에 대응하는 주기로 발생하는 전압 변동이다.

여기서, 하이 패스 필터가 구비되는 이유에 대해서 더 상세하게 설명한다. 도 4a는 감광 부재(22)에 잠상 마크를 형성할 때의 레이저 빔의 상태와 감광 부재(22)의 마모량이 적은 경우의 검출 전압(56) 및 이치화 전압(561)의 파형들을 도시한다. 레이저 빔의 k번째의 온/오프 타이밍으로부터 이치화 전압(561)의 k번째의 펄스 에지의 검출 때까지의 시간을 ty(2k-1)라고 한다. 이때, 검출 전압(56)에는, 잠상 마크에 의한 전압 변동이 나타난다. 하이 패스 필터가 없는 구성에서는, 검출 전압(56)이 비교기(74)에 직접 입력된다. 따라서, 검출 전압(56)이 도 4a 내지 도 4c의 Vref로 나타낸 기준 전압(75)과 비교됨으로써, 이치화 전압(561)이 출력된다.

도 4b는 감광 부재(22)의 마모량이 많은 경우의 검출 전압(56)과 이치화 전압(561)의 파형들을 도시한다. 감광 부재(22)가 회전함에 따라, 그 표면의 감광층이 서서히 깎여진다. 감광층의 마모량에 따라 대전 롤러(23)에 흐르는 전류가 증가한다. 또한, 감광 부재(22)의 감광층의 마모량은, 축의 편심 때문에 그 둘레 방향에 있어서 변동된다. 이러한 이유 때문에, 인쇄 시트의 매수가 증가함에 따라, 감광 부재(22)의 누적 회전 시간이 길어져서, 대전 롤러(23)에 흐르는 전류가 증가한다. 또한, 감광 부재(22)의 1회전 주기에 따라 전류가 변동된다. 대전 롤러(23)에 흐르는 전류의 변동이 커지면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 검출 전압(56) 의 변동이 커진다. 이때, 하이 패스 필터가 존재하지 않으면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 비교기(74)로부터 출력되는 이치화 전압(561)에 의해, 잠상 마크를 적절하게 검출할 수 없게 된다. 그 결과, 컬러 미스레지스트레이션 검출의 정밀도가 열화한다. 컬러 미스레지스트레이션 검출의 정밀도의 열화를 방지하기 위해, 감광 부재(22)의 1회전 주기의 전압 변동을 감쇠시킬 필요가 있어서, 하이 패스 필터가 이용된다.

후술하는 바와 같이, 컬러 미스레지스트레이션 보정을 위해, 감광 부재(22)에는 복수의 잠상 마크를 소정의 주기(주파수)로 형성한다. 컬러 미스레지스트레이션량의 보정 제어에 있어서, 전류 검출 회로(50)에 흐르는 전류의 변동에 의해 복수의 잠상 마크를 검출할 필요가 있다. 잠상 마크가 형성되어 있지 않을 때의, 감광 부재(22)의 1회전 주기 Td에 있어서의 검출 전압(56)의 전압 변동 폭을 Vd'이라고 하고, 정전 잠상 형성 주기 Tp에 있어서의 검출 전압(56)의 전압 변동 폭을 Vp'이라고 한다. Vd'이 Vp'보다 크면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 잠상 마크로 인해 검출 전압(56)이 변동할 때에도, 적절하게 잠상 마크를 검출할 수 없게 된다. 이러한 이유 때문에, 하이 패스 필터의 출력 신호인 검출 전압(562)의 감광 부재(22)의 1회전 주기 Td에 있어서의 전압 변동 폭 Vd와, 정전 잠상 형성 주기 Tp에 있어서의 전압 변동 폭 Vp가

...(1)

를 충족시키도록, 하이 패스 필터를 형성할 필요가 있다. 즉, 감광 부재(22)의 회전 주파수를 Fd=1/Td라고 정의하고, 보정용 정전 잠상 형성 주파수 Fp를 형성 주기 Tp의 역수인 1/Tp이라고 정의한다. 이 경우에, 하이 패스 필터의 출력 신호의 주파수 Fd에서의 변동량은 주파수 Fp에서의 변동량보다 작게 한다.

예를 들어, Td=500msec, Tp=13msec, Vd=0.8V, Vp=0.6V의 경우에, 캐패시터(79)를 0.47㎌, 저항(81)을 10㏀으로 설정함으로써, 부등식 (1)을 충분히 충족시킬 수 있다. 이에 의해, 도 4c에 도시된 바와 같이, 비교기(74)로부터 출력되는 이치화 전압(561)에 의해 잠상 마크를 적절하게 검출할 수 있게 된다. 감광 부재(22)의 1회전 동안 복수의 정전 잠상이 형성되기 때문에, Td는 Tp보다 크다는 것을 유의한다. 하이 패스 필터의 주파수 Fd(Hz)에서의 전압 변동에 대한 감쇠율을 Ad라고 하고, 주파수 Fp(Hz)에서의 전압 변동에 대한 감쇠율을 Ap라고 한다. 이 경우에, 부등식 (1)을 충족시키기 위해, 주기 Td의 전압 변동 폭 Vd에 대한 감쇠율을 크게 할 필요가 있다. 따라서, 하이 패스 필터는

...(2)

를 충족시키도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 부등식 (2)를 충족시키도록, 엔진 제어 유닛(54)은 감광 부재(22)의 회전 주파수 또는 잠상 마크 형성 주기를 제어할 수도 있다.

예를 들어, 저항(81)을 10㏀으로 설정하고, 저항(82)을 100㏀으로 설정한다. 이에 의해, 연산 증폭기(78)의 출력 전압으로부터는 감광 부재(22)의 1회전 주기에 있어서의 전압 변동이 제거된다. 또한, 소정 전압을 저항들(83, 84)에 의해 분압하여 생성되는 전압과의 차분이 반전되고 증폭되어, 검출 전압(562)으로서 연산 증폭기(85)로부터 출력된다. 연산 증폭기(85)의 출력 전압인 검출 전압(562)은 비교기(74)의 네거티브 입력 단자에 입력된다. 하이 패스 필터가 감광 부재(22)의 1회전 주기의 전압 변동을 제거했기 때문에, 비교기(74)의 포지티브 입력 단자의 기준 전압(75)을 일의적으로 결정할 수 있다. 연산 증폭기(78)의 출력 전압을 증폭함으로써, 저항들(86, 87)의 변동에 기인하여 기준 전압(75)이 변동하더라도, 이치화 전압(561)에 의해 펄스를 검출할 수 있다. 연산 증폭기(78)의 출력 전압을 증폭하지 않으면, 기준 전압(75)의 변동 때문에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 이치화 전압(561)에 의해 펄스를 검출할 수 없다. 또한, 검출 전압(562)이 감광 부재(22)의 1회전 주기에 따라 변동하지 않기 때문에, 잠상 마크의 검출시에 이치화 전압(561)의 상승 에지와 하강 에지를 감광 부재(22)의 1회전 주기의 전압 변동의 임의의 영향을 받지 않고 정확하게 검출할 수 있다. 그 결과, 컬러 미스레지스트레이션량을 정밀하게 검출할 수 있다.

도 3을 다시 참조하여, 엔진 제어 유닛(54)을 설명한다. 엔진 제어 유닛(54)은 도 1을 참조하여 설명한 화상 형성 장치의 동작을 통괄적으로 제어한다. CPU(321)는 RAM(323)을 주메모리 및 작업 영역(work area)으로서 이용하여, EEPROM(324)에 저장된 각종 제어 프로그램에 따라 화상 형성 장치의 각 유닛들을 제어한다. ASIC(322)은 CPU(321)의 지시에 기초한 각 인쇄 시퀀스에 있어서, 예를 들어, 각 모터의 제어 및 현상 바이어스의 고전압 전원의 제어를 행한다. CPU(321)의 기능들의 일부 또는 전부를 ASIC(322)에 의해 실행할 수 있거나, 또는 역으로 ASIC(322)의 기능들의 일부 또는 전부를 CPU(321)에 의해 실행할 수 있다는 것을 유의한다. 엔진 제어 유닛(54)의 기능들의 일부를 다른 하드웨어에 의해 실행할 수도 있다.

다음에, 도 5를 참조하여 엔진 제어 유닛(54)의 동작에 대해서 설명한다. 도 5에 도시된 액츄에이터(331)는 감광 부재(22)의 구동 모터 및 현상 디바이스(25)의 이격 모터 등의 액츄에이터들을 총칭해서 나타낸다. 도 5에 도시된 센서(330)는 레지스트레이션 센서 및 전류 검출 회로(50) 등의 센서들을 총칭해서 나타낸다. 엔진 제어 유닛(54)은 센서(330)로부터 취득된 정보에 기초하여 각종 처리를 행한다. 액츄에이터(331)는, 예를 들어, 후술하는 현상 슬리브(24)를 이격시키기 위한 캠을 구동하는 구동원으로서 기능한다.

패치 형성 유닛(327)은 스캐너 유닛(20)을 제어함으로써, 후술하는 잠상 마크들을 각 감광 부재(22)에 형성한다. 또한, 패치 형성 유닛(327)은 후술하는 중간 전사 벨트(30)에 컬러 미스레지스트레이션 보정용의 토너 화상들을 형성하는 처리도 행한다. 프로세스 제어 유닛(328)은 후술하는 바와 같이, 잠상 마크 검출 시에 있어서의 각 프로세스 유닛의 동작 및 설정을 제어한다. 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어 유닛(329)은 이치화 전압(561)에 의해 검지되는 타이밍으로부터, 후술하는 계산 방법을 이용하여 컬러 미스레지스트레이션 보정량을 산출하고, 컬러 미스레지스트레이션 보정량을 반영한다.

이하, 본 실시 형태에 따른 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어의 개요에 대해서 설명한다. 우선, 엔진 제어 유닛(54)은 중간 전사 벨트(30)에 토너 화상들의 컬러 미스레지스트레이션 검출용의 마크들을 형성하고, 검출 센서(40)에 의해 기준 컬러에 대한 각 컬러들의 상대 위치를 검출함으로써, 컬러 미스레지스트레이션량을 판단한다. 엔진 제어 유닛(54)은 판단된 컬러 미스레지스트레이션량을 감소시키기 위해 화상 형성 컨디션들, 예를 들어, 스캐너 유닛(20)이 감광 부재(22)에 레이저 빔을 조사하는 타이밍을 조정한다.

컬러 미스레지스트레이션 검출용의 마크들을 이용한 컬러 미스레지스트레이션 보정 후에 컬러 미스레지스트레이션량이 적은 상태에 있어서, 감광 부재(22)는 잠상 마크들을 이용하여 컬러 미스레지스트레이션 보정을 위한 기준값을 취득한다. 더 구체적으로, 복수의 잠상 마크들을 각 감광 부재(22)에 형성한다. 형성된 잠상 마크들이 대전 롤러(23)의 위치에 도달하는 시각을 검출 전압(562)에 기초하여 판단함으로써 기준값을 구한다. 그 후, 연속 인쇄 등에 기인하여 장치 내의 온도가 상승할 때 등에 행하는 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어에 있어서, 기준값과 형성된 잠상 마크들에 기초하여 컬러 미스레지스트레이션량을 판단함으로써, 컬러 미스레지스트레이션을 보정한다. 하기에서 컬러 미스레지스트레이션 보정은 레이저 빔의 조사 타이밍을 제어함으로써 행해진다고 가정한다는 것을 유의한다. 그러나, 예를 들어, 감광 부재(22)의 속도 또는 스캐너 유닛(20)에 포함되는 반사 미러의 기계적 위치를 제어할 수도 있다. 이하, 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어의 상세에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6의 단계 S1에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 각 화상 형성 스테이션이 중간 전사 벨트(30)에 컬러 미스레지스트레이션 검출용의 토너 화상의 마크들을 형성하게 한다. 도 7a는 컬러 미스레지스트레이션 검출용 마크들의 예를 도시한다. 도 7a를 참조하면, 마크들(400, 401)은 시트 반송 방향(부주사 방향)의 컬러 미스레지스트레이션량을 검출하기 위해 이용되는 패턴들이다. 마크들(402, 403)은 시트 반송 방향과 직교하는 주주사 방향의 컬러 미스레지스트레이션량을 검출하기 위해 이용되는 패턴들이다. 도 7a의 화살표는 중간 전사 벨트(30)의 이동 방향을 나타내며, 부주사 방향에 대응한다는 것을 유의한다. 도 7a에 도시된 예에서, 마크들(402, 403)은 주주사 방향에 대하여 45°만큼 경사져 있다. 마크들(400 내지 403)의 참조 번호들의 말미에 붙여진 문자, Y, M, C, Bk는, 대응하는 마크들이 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 토너에 의해 각각 형성된 것임을 나타낸다는 것을 유의한다. 또한, 마크들의 tsf1 내지 tsf4, tmf1 내지 tmf4, tsr1 내지 tsr4, 및 tmr1 내지 tmr4는 검출 센서(40)에 의한 검출 타이밍들을 낸다. 검출 센서(40)에 의한 이 마크들의 검출은, 예를 들어, 마크들에 광을 조사할 때의 반사광을 검출하는 등의 주지의 기술을 이용하여 행해질 수 있다는 것을 유의한다.

이하, 옐로우를 기준 컬러로서 설정하고, 대표적으로 마젠타의 위치의 보정에 대해서 설명한다. 이것은 기타의 시안 및 블랙의 나머지 위치들의 보정에 대해서도 마찬가지이다. 중간 전사 벨트(30)의 이동 속도를 v(mm/s)라고 하고, 옐로우의 마크들(400, 401)과 마젠타의 마크들(400, 401) 사이의 이론적인 거리를 dsM이라고 한다. 이 경우에, 마젠타의 부주사 방향의 컬러 미스레지스트레이션량 δesM은,

으로 주어진다.

주주사 방향에 관해서, 예를 들어, 좌측의 마젠타의 컬러 미스레지스트레이션량 δemfM은,

으로 주어진다. 이것은 우측의 마젠타의 컬러 미스레지스트레이션량 δemrM에 대해서도 마찬가지다. δemfM 및 δemrM의 포지티브/네거티브 사인은 주주사 방향에 있어서의 정렬 어긋남의 방향을 나타낸다. 엔진 제어 유닛(54)은 δemfM으로부터 마젠타 컬러의 기입 위치를 보정하고, δemrM-δemfM으로부터 주주사 방향의 폭, 즉, 주주사 배율을 보정한다. 주주사 배율이 오차를 포함할 경우에, 기입 위치는 δemfM뿐만 아니라, 주주사 배율의 보정에 따라 변화된 화상 주파수(화상 클럭)의 변화량도 고려해서 산출한다는 것을 유의한다. 엔진 제어 유닛(54)은 산출된 컬러 미스레지스트레이션량을 제거하도록, 예를 들어, 스캐너 유닛(20)에 의한 레이저 빔의 출사 타이밍을 변경한다. 예를 들어, 부주사 방향의 컬러 미스레지스트레이션량이 -4 라인에 해당하면, 엔진 제어 유닛(54)은 마젠타의 정전 잠상들을 형성할 레이저 빔의 출사 타이밍을 +4 라인만큼 앞당기도록 제어한다. 이와 같이, 단계 S1의 처리에 의해, 후속하는 기준값 취득 처리를, 컬러 미스레지스트레이션량이 적은 상태에서 행할 수 있다.

도 6을 다시 참조하면, 단계 S2에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 각 감광 부재(22)의 회전 속도(외주면 속도)의 변동의 영향을 억제하기 위해, 각 감광 부재(22)의 회전 위상을 소정의 상태로 조정한다. 더 구체적으로, 엔진 제어 유닛(54)의 제어 하에, 기준 컬러의 감광 부재(22)의 위상과, 나머지 컬러들의 감광 부재들(22)의 위상들이 소정의 관계를 유지하도록, 조정이 행해진다. 예를 들어, 감광 부재(22)의 회전축에 감광 부재(22)의 구동 기어가 설치되면, 감광 부재들(22)의 구동 기어들이 소정의 위상 관계를 유지하도록, 조정이 행해진다.

엔진 제어 유닛(54)은 단계 S2에 있어서, 각 감광 부재(22)의 위상을 조정한 후, 단계 S3에 있어서, 각 감광 부재(22)에 소정의 개수의, 이 경우에는 20개의 잠상 마크를 형성한다. 복수의 잠상 마크를 형성할 때, 현상 슬리브(24)를 감광 부재(22)로부터 분리시켜, 토너 화상이 현상되지 않도록 하고, 일차 전사 롤러(26)도 감광 부재(22)로부터 이격시킨다는 것을 유의한다. 통상의 화상 형성 때보다 감광 부재(22)에의 작용이 작아지도록 하기 위해, 일차 전사 롤러(26)에 대해 인가 전압을 오프(제로)로 설정할 수 있다는 것을 유의한다. 현상 슬리브(24)에 대해서, 통상 상태의 것과는 역의 극성의 바이어스 전압을 인가함으로써, 토너를 부착시키지 않도록 할 수 있다. 또한, 감광 부재(22)와 현상 슬리브(24)를 비접촉 상태로 설정하고, DC 바이어스에 AC 바이어스를 중첩시켜서 전압을 인가하는 점핑 현상 방법을 이용할 경우에는, 현상 슬리브(24)에의 전압 인가를 턴 오프하는 것으로 충분하다.

도 7b는 감광 부재(22)에 잠상 마크(80)를 형성한 상태를 도시한다. 잠상 마크(80)는, 예를 들어, 주주사 방향의 화상 영역에 있어서 최대 폭을 갖고, 부주사 방향에 있어서 약 30개의 주사 선에 대응하는 폭을 갖도록 형성된다. 주주사 방향에 대해서는, 잠상 마크(80)는, 잠상 마크(80)에 의한 검출 전압(56)의 변동 폭을 증가시키기 위해, 화상 영역의 최대 폭의 1/2 이상의 폭을 갖도록 형성될 수 있다는 것을 유의한다. 또한, 잠상 마크(80)의 폭은 화상 영역(인쇄 매체의 인쇄 영역)의 외측 영역의 밖의 영역까지 증가될 수 있다.

단계 S4에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 각 감광 부재(22)에 형성된 각 잠상 마크(80)의 각 에지를 검출 전압(562)에 기초하여 검출한다. 도 8a는 잠상 마크(80)가 대전 롤러(23)에 도달했을 때의 검출 전압(56)의 시간 변동을 도시한다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 잠상 마크(80)가 대전 롤러(23)와 대향하는 위치를 통과할 때, 검출 전압(56)은 그에 따라 일시적으로 저하한 후 복귀하도록 변동한다. 검출 전압(56)이 도 8a에 도시된 바와 같이 변동하는 이유에 대해서 설명한다. 도 8b 및 도 8c는 잠상 마크(80)에 토너가 부착되어 있지 않을 경우와, 토너가 부착되어 있을 경우에 있어서의 감광 부재(22)의 표면 전위를 각각 도시한다. 이 그래프들에 있어서, 횡축은 감광 부재(22)의 반송 방향의 표면 위치를 나타내고, 영역(93)은 잠상 마크(80)가 형성되어 있는 위치를 나타낸다는 것을 유의한다. 종축은 전위를 나타낸다. 감광 부재(22)의 암 전위를 VD(예를 들어, -700V)라고 하고, 명 전위를 VL(예를 들어, -100V)이라고 하고, 대전 롤러(23)의 대전 바이어스 전위를 VC(예를 들어, -1000V)라고 한다.

잠상 마크(80)의 영역(93)에서는, 대전 롤러(23)와 감광 부재(22) 간의 전위차들(96, 97)이, 그 이외의 영역에 있어서의 전위차(95)보다 커진다. 이러한 이유 때문에, 잠상 마크(80)가 대전 롤러(23)에 도달할 때, 대전 롤러(23)에 흐르는 전류값이 증가한다. 전류의 증가에 수반하여, 연산 증폭기(70)의 출력 단자의 전압값이 저하한다. 이것이, 검출 전압(56)이 저하하는 이유이다. 전술한 바와 같이, 검출 전압(56)은 감광 부재(22)의 표면 전위를 반영한다. 대전 롤러(23)와 감광 부재(22) 사이에서의 전류는, 대전 롤러(23)와 감광 부재(22) 사이의 닙부를 경유하여 흐르는 것, 닙부 근방에서의 방전에 의한 것, 또는 그들 둘 다에 의한 것으로 상정되지만, 어느 형태든지 상관없다는 것을 유의한다.

검출 전압(56)은 잠상 마크(80)에 의해 일시적으로 감소한 후, 원래의 값으로 복귀된다. 따라서, 도 3에 도시된 비교기(74)는 1개의 잠상 마크(80)의 통과 시에, 상승 에지와 하강 에지, 2개를 출력한다. 따라서, 예를 들어, 각 컬러에 대해 20개의 잠상 마크(80)를 형성할 경우에, 엔진 제어 유닛(54)은 각 컬러에 대해서 40개의 에지를 검출한다. 엔진 제어 유닛(54)은 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 에지들의 검출 시각들 ty(k), tm(k), tc(k), tbk(k)를 RAM(323)에 저장한다는 것을 유의한다.

단계 S5에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 옐로우에 기초하여, 마젠타, 시안, 블랙의 기준값 esYM, esYC, esYBk를

에 의해 계산한다. 각 기준값은, 대응하는 컬러의 잠상 마크(80)에 의해 검출되는 2개의 에지 간의 중심의 검출 시각들의 평균값과, 기준 컬러인 옐로우의 각 잠상 마크(80)에 의해 검출되는 2개의 에지 간의 중심의 검출 시각들의 평균값 간의 차분이다. 기준값들은, CPU(321)에 의해 프로그램에 기초하여 계산될 수 있거나, 또는 하드웨어 회로나 테이블을 이용하여 계산될 수 있다는 것을 유의한다. 엔진 제어 유닛(54)은, 계산된 각 기준값을, 감광 부재(22)의 회전 주기의 성분이 제거된 컬러 미스레지스트레이션량을 나타내는 데이터로서 EEPROM(324)에 저장한다.

다음에, 도 9를 참조하여 본 실시 형태에 따른 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어를 설명한다. 단계 S11에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은, 도 6을 참조하여 설명한 각 기준값 취득 시에 형성된 것과 같은 개수의 잠상 마크(80)를 각 감광 부재(22)에 형성한다. 단계 S12에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 각 감광 부재(22)의 잠상 마크들(80)을 검출하고, 검출 시각들을 RAM(323)에 저장한다. 그 후, 단계 S13에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은

에 의해 △esYM, △esYC, △esYBk를 계산하고, 그들을 RAM(323)에 저장한다.

단계 S14에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 △esYM과, 마젠타의 기준값인 esYM 간의 차분이 0 이상인지를 판단한다. 차분이 0 이상일 경우에, 이것은 옐로우에 대해 마젠타의 검출 타이밍이 늦다는 것을 나타낸다. 따라서, 단계 S15에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 마젠타에 대응하는 레이저 빔의 조사 타이밍을 앞당긴다. 앞당길 양은 차분값에 의해 특정될 수 있다는 것을 유의한다. 한편, 차분이 0 미만일 경우에, 이것은 옐로우에 대해 마젠타의 검출 타이밍이 이르다는 것을 나타낸다. 그러므로, 단계 S16에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 마젠타에 대응하는 레이저 빔의 조사 타이밍을 늦춘다. 이에 의해 옐로우와 마젠타 간의 컬러 미스레지스트레이션량을 억제할 수 있다. 이때, 레이저의 발광은 라인 단위로 행해진다. 따라서, 차분을 라인 단위로 환산하고, 컬러 미스레지스트레이션량을 최소화하기 위해 레이저 발광 타이밍을 제어한다. 엔진 제어 유닛(54)은 전술한 바와 마찬가지의 처리를 시안에 대하여 단계 S17 내지 S19에서 행하고, 전술한 바와 마찬가지의 처리를 블랙에 대하여 단계 S20 내지 S22에서 행한다. 이와 같이 하여, 그때의 컬러 미스레지스트레이션 상태가 기준 상태로 복귀될 수 있다.

전술한 실시 형태에 있어서, 기준 컬러에 대한 컬러들의 상대 위치들을 보정한다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 각 컬러들은 독립적으로 제어될 수도 있다. 이하, 각 컬러들을 독립적으로 제어하는 변형예에 대해서 설명한다. 엔진 제어 유닛(54)은 후술하는 절차를 각 컬러들에 대해 독립적으로 실행한다는 것을 유의한다. 본 변형예에 있어서는, 도 6의 단계 S4에 있어서, 각 컬러에 대해서 잠상 마크(80)의 각 에지의 검출 시각 t(k)를 검출해서 저장한다. 단계 S5에 있어서, 각 컬러의 기준값 es를

에 의해 계산한다. 기준값 es는 대응하는 컬러의 잠상 마크들(80)의 중심의 검출 시각들의 평균값이다.

다음에, 도 10을 참조하여 본 변형예에 따른 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어를 설명한다. 단계 S31에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은, 기준값 취득 시에 형성된 것과 같은 개수의 잠상 마크들(80)을 각 감광 부재(22)에 형성한다. 단계 S32에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 각 감광 부재(22)의 잠상 마크들(80)을 검출해서 그 검출 시각들을 RAM(323)에 저장한다. 그 후, 단계 S33에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 각 컬러의 △es를

에 의해 계산하고, 그것을 RAM(323)에 저장한다.

단계 S34에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 각 컬러에 대해서, △es와 기준값 es 간의 차분이 0 이상인지를 판단한다. 차분이 0 이상일 경우에, 이것은 대응하는 컬러의 검출 타이밍이 늦다는 것을 나타낸다. 그러므로, 단계 S35에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은, 대응하는 컬러의 레이저 빔의 조사 타이밍을 앞당긴다. 앞당길 양은 차분값에 의해 특정될 수 있다는 것을 유의한다. 한편, 차분이 0 미만일 경우에, 이것은 대응하는 컬러의 잠상 마크(80)의 검출 타이밍이 이르다는 것을 나타낸다. 따라서, 단계 S36에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)은 대응하는 레이저 빔의 조사 타이밍을 늦춘다. 이에 의해, 컬러 미스레지스트레이션량을 기준 상태로 복귀시킬 수 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 대전 롤러들(23a 내지 23d)에 대전 고전압 전원 회로들(43a 내지 43d)을 각각 설치한다. 각각의 대전 고전압 전원 회로(43a 내지 43d)에는 전류 검출 회로(50)를 설치한다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 대전 롤러들(23a 내지 23d)에 1개의 공통 전류 검출 회로(50)를 설치할 수도 있다.

도 11은 대전 고전압 전원 회로들(43a 내지 43d)과, 대전 고전압 전원 회로들(43a 내지 43d)에 공통인 전류 검출 회로(50)를 포함하는 회로 구성을 도시한다. 간략화를 위해, 대전 고전압 전원 회로들(43a 내지 43d)의 이차측 회로들(500a 내지 500d) 내의 구성 요소들의 참조 번호들을 생략한다는 것을 유의한다. 도 11을 참조하면, 연산 증폭기들(60a 내지 60d)에 대하여 설정된 전압 설정값들(55a 내지 55d)에 기초하여, 엔진 제어 유닛(54)이 구동 회로들(61a 내지 61d)을 제어하고, 출력들(53a 내지 53d)에 원하는 전압들을 출력한다. 대전 고전압 전원 회로들(43a 내지 43d) 각각으로부터 출력되는 전류는, 대응하는 감광 부재, 대전 롤러(23), 및 접지 점(57)을 경유하여 전류 검출 회로(50)에 흐른다. 따라서, 출력 단자들(53a 내지 53d)의 전류들을 중첩하여 얻어지는 값에 대응하는 전압이 검출 전압(56)으로서 나타난다.

전류 검출 회로(50)의 구성과, 비교기(74)에 관한 구성과, 엔진 제어 유닛(54)의 구성은 도 3과 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다는 것을 유의한다. 연산 증폭기(70)의 비반전 입력 단자는 기준 전압(75)에 가상 접지되어서 소정의 전압으로 설정된다는 것을 유의한다. 따라서, 어떤 컬러의 대전 고전압 전원 회로의 동작에 기인하여 연산 증폭기(70)의 비반전 입력 단자의 전압이 변동하지 않아서, 다른 컬러의 대전 고전압 전원 회로의 동작에 영향을 주지 않는다. 바꿔 말하면, 복수의 대전 고전압 전원 회로(43a 내지 43d)는 서로 영향을 주지 않고, 도 3에 도시된 대전 고전압 전원 회로(43)와 마찬가지로 동작한다.

이하, 도 11을 참조하여 설명한 구성에 있어서의 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어에 대해서 도 12의 타이밍 차트를 참조하여 설명한다. 시각 T1에서, 엔진 제어 유닛(54)은 현상 슬리브들(24a 내지 24d)을 이격시키기 위한 캠을 구동하는 구동 신호를 출력한다. 타이밍 T2에서, 현상 슬리브들(24a 내지 24d)은, 그들이 감광 부재들(22a 내지 22d)에 접촉한 상태로부터 현상 슬리브들이 감광 부재들로부터 이격한 상태로 변화되도록 동작한다. 시각 T3에서, 엔진 제어 유닛(54)은 일차 전사 바이어스를 온 상태로부터 오프 상태로 제어한다.

도 12의 시각 T4 내지 T6의 기간 동안, 각 컬러의 감광 부재에 감광 부재(22)의 약 1/3의 주기로 컬러 미스레지스트레이션 보정용 잠상 마크들(80)을 형성한다. 도 12에 있어서, 레이저 신호들(90a, 90b, 90c, 90d, 91a, 91b, 91c, 91d, 92a , 92b, 92c, 92d)의 순서로 잠상 마크들(80)을 형성한다.

도 12의 시각 T5 내지 T7 기간 동안, 전류 검출에 변화가 일어난다. 참조 번호들 95a 내지 95d는 레이저 신호들(90a 내지 90d)로 형성된 잠상 마크들(80)에 의한 전류의 변화의 검출 결과를 나타낸다. 마찬가지로, 참조 번호들 96a 내지 96d는 레이저 신호들(91a 내지 91d)의 검출 결과를 나타내며, 참조 번호들 97a 내지 97d는 레이저 신호들(92a 내지 92d)의 검출 결과를 나타낸다. 검출 타이밍들이 중첩하도록 잠상 마크들(80)을 형성한다. 이에 의해 복수의 대전 롤러(23)에 공통 전류 검출 회로(50)를 적용할 수 있다. 도 12의 전류 검출 신호는 전술한 검출 전압(56) 또는 이치화 전압(561)에 상당하다는 것을 유의한다. 시각 T5 내지 T7의 기간 동안 전류 검출이 행해질 때, 엔진 제어 유닛(54)은 기준값 계산 처리를 행한다.

도 11을 참조하여 설명한 구성의 경우에 있어서, 엔진 제어 유닛(54)의 처리는, 각 컬러들에 대응하는 잠상 마크들(80)을 순차적으로 검출한다는 것을 제외하고는, 도 3에 도시된 구성을 이용할 경우와 마찬가지라는 것을 유의한다. 즉, 기준값 계산 및 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어 처리는 도 6, 도 9, 및 도 10을 참조하여 설명한 것과 마찬가지이다.

전술한 바와 같이, 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어 시에 이용되는 잠상 마크들(80)을 검출할 때 얻어지는 출력 신호를 하이 패스 필터에 의해 변환하는 경우에, 잠상 마크의 형성 주기 Tp의 전압 변동 폭 Vp를 적절하게 제어할 수 있고, 잠상 마크들(80)을 정밀하게 검출할 수 있다. 또한, 잠상 마크들(80)을 정밀하게 검출할 수 있기 때문에, 화상의 위치 어긋남도 정밀하게 보정할 수 있다.

<제2 실시 형태>

다음에, 제2 실시 형태에 대해서, 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 잠상 마크들(80)을 검출하기 위해, 대전 고전압 전원 회로(43)와 대전 롤러(23)를 경유하여 흐르는 전류를 검출한다. 제2 실시 형태에 있어서는, 일차 전사 고전압 전원 회로(46)와 일차 전사 롤러(26)를 경유하여 흐르는 전류에 의해 잠상 마크들(80)을 검출한다. 도 13은 본 실시 형태에 따른 잠상 마크들(80)을 검출하기 위한 구성을 도시한다. 도 13에 도시된 구성은 다이오드들(1601, 1602)이 반대 방향이라는 점에서, 도 3에 도시된 구성과 상이하다. 이것은 출력 단자(53)가, 예를 들어, +1000V의 전사 바이어스를 출력해야 하기 때문이다.

본 실시 형태에 따른 전류 검출 회로(47)에 있어서는, 하이 패스 필터를 저항(100)과, 유도성 소자인 코일(89)에 의해 형성한다. 그러나, 하이 패스 필터는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 용량성 소자인 캐패시터(79)를 이용하여 형성할 수도 있다. 대안적으로, 도 13에 도시된 구성을 제1 실시 형태의 하이 패스 필터에 적용할 수도 있다.

기준값의 취득 및 잠상 마크들(80)에 의한 컬러 미스레지스트레이션 보정은, 일차 전사 고전압 전원 회로(46)와 일차 전사 롤러(26)를 경유하여 흐르는 전류를 이용한다는 것을 제외하고는, 제1 실시 형태와 마찬가지이고, 그 설명을 생략한다. 당연하지만, 잠상 마크들(80)을 일차 전사 고전압 전원 회로(46)와 일차 전사 롤러(26)를 경유하여 흐르는 전류를 이용하여 검출하기 때문에, 잠상 마크들(80)의 검출 처리에서, 일차 전사 롤러(26)는 감광 부재(22)에 접촉하여 전사 바이어스를 인가한다는 것을 유의한다. 도 13에 있어서, 각 일차 전사 고전압 전원 회로(46)에 전류 검출 회로(47)를 설치한다. 그러나, 도 11에 도시된 구성에서와 같이, 복수의 일차 전사 고전압 전원 회로(46)에 대하여 공통 전류 검출 회로(47)를 설치할 수도 있다.

이와 같이, 일차 전사 고전압 전원 회로(46)와 일차 전사 롤러(26)를 경유하여 흐르는 전류를 이용하여 잠상 마크들(80)을 검출할 때에도, 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어를 위해 이용되는 잠상 마크들(80)을 검출할 때의 출력 신호를 하이 패스 필터에 의해 변환한다. 이에 의해, 잠상 마크의 형성 주기 Tp의 전압 변동 폭 Vp를 적절하게 제어할 수 있고, 잠상 마크들(80)을 정밀하게 검출할 수 있다. 또한, 잠상 마크들(80)을 정밀하게 검출할 수 있기 때문에, 화상의 위치 어긋남도 정밀하게 보정할 수 있다.

<제3 실시 형태>

다음에, 제3 실시 형태에 대해서, 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 잠상 마크들(80)을 검출하기 위해, 대전 고전압 전원 회로(43)와 대전 롤러(23)를 경유하여 흐르는 전류를 검출한다. 제3 실시 형태에 있어서는, 현상 고전압 전원 회로(44)와 현상 슬리브(24)를 경유하여 흐르는 전류에 의해 잠상 마크들(80)을 검출한다. 도 14는 본 실시 형태에 따른 잠상 마크들(80)을 검출하기 위한 구성을 도시한다. 도 14에 도시된 구성은, 연산 증폭기(70)의 출력을 엔진 제어 유닛(54)에 직접 입력하고, 엔진 제어 유닛(54)에 디지털 필터(325)와 비교 유닛(326)을 설치한다는 점에서, 도 3에 도시된 구성과 상이하다. 출력 단자(53)는, 예를 들어, -400V의 현상 바이어스를 인가한다는 것을 유의한다.

본 실시 형태에 있어서는, 연산 증폭기(70)로부터 엔진 제어 유닛(54)에 입력된 검출 전압(56)은 하이 패스 필터인 디지털 필터(325)에서, 주기 Td에 대한 주파수의 전압 변동 성분이 제거된다. 그 후, 비교 유닛(326)은 저주파 성분이 제거된 검출 전압(56)과 기준 전압을 비교하여, 잠상 마크들(80)을 검출한다. 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 디지털 필터를 이용하여, 검출 전압(56)의 전압 변동 성분을 제거함으로써, 컬러 미스레지스트레이션량을 정밀하게 검출할 수 있다. 디지털 필터(325)를 이용하는 구성을, 대전 롤러(23) 또는 일차 전사 롤러(26)를 경유하여 흐르는 전류를 이용하여 잠상 마크들(80)을 검출하는 구성에 적용할 수도 있다는 것을 유의한다. 본 실시 형태에 있어서도, 디지털 필터(325) 대신에, 제1 실시 형태나 제2 실시 형태에 기술된 하이 패스 필터를 이용할 수도 있다.

전술한 각 실시 형태에 있어서의 기준값의 취득은 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어마다 행할 필요는 없다는 것을 유의한다. 이것은, 장치 내의 온도가 고온으로부터 통상 온도로 복귀될 경우에, 기계적 상태가 거의 고정적인 상태로 복귀하기 때문이다. 설계 단계 또는 제조 단계에서 알고 있는 미리 정해진 기준값을 EEPROM(324)에 저장할 수 있다.

전술한 바와 같이, 현상 고전압 전원 회로(44)와 현상 슬리브(24)를 경유하여 흐르는 전류를 이용하여 잠상 마크들(80)을 검출할 때에도, 컬러 미스레지스트레이션 보정 제어를 위해 이용되는 잠상 마크들(80)을 검출할 때의 출력 신호를 하이 패스 필터에 의해 변환한다. 이에 의해, 잠상 마크의 형성 주기 Tp의 전압 변동 폭 Vp를 적절하게 제어할 수 있고, 잠상 마크들(80)을 정밀하게 검출할 수 있다. 또한, 잠상 마크들(80)을 정밀하게 검출할 수 있기 때문에, 화상의 위치 어긋남도 정밀하게 보정할 수 있다.

<다른 실시 형태들>

본 발명의 특징들은 전술한 실시 형태들의 기능들을 수행하기 위해 메모리 디바이스에 기록된 프로그램을 판독하여 실행하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU 또는 MPU 등과 같은 디바이스들)에 의해 구현될 수도 있고, 또한 전술한 실시 형태의 기능들을 수행하기 위해 메모리 디바이스에 기록된 프로그램을 판독하여 실행하는, 예를 들면, 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 수행되는 단계들을 포함하는 방법에 의해 구현될 수도 있다. 이를 위해, 프로그램은, 예를 들면, 네트워크를 통해 또는 메모리 디바이스로서 기능하는 다양한 종류의 기록 매체(예를 들면, 컴퓨터 판독가능 매체)로부터 컴퓨터에 제공된다.

본 발명은 예시적인 실시 형태들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시 형태들에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 하기의 청구항들의 범위는 그러한 변경 및 등가의 구조와 기능을 모두 포괄하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.

22: 감광 부재
23: 대전 롤러
43: 대전 고전압 전원 회로
50: 전류 검출 회로
61: 구동 회로
74: 비교기
75: 기준 전압
561: 이치화 전압
562: 검출 전압

Claims

화상 형성 장치로서,
감광 부재, 상기 감광 부재를 화상 데이터에 대응하는 광으로 주사하여 상기 감광 부재에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 주사 유닛, 및 화상 형성을 위해 상기 감광 부재에 작용하도록 구성된 프로세스 유닛을 포함하는 화상 형성 유닛,
컬러 미스레지스트레이션 보정을 위한 복수의 보정용 정전 잠상을 상기 감광 부재에 형성하기 위한 제어를 행하도록 구성된 제어 유닛,
상기 프로세스 유닛에 전압을 인가하도록 구성된 전압 인가 유닛,
상기 전압 인가 유닛이 상기 프로세스 유닛에 전압을 인가할 때, 상기 프로세스 유닛을 경유하여 상기 전압 인가 유닛에 흐르는 전류를 검출하도록 구성된 전류 검출 유닛, 및
상기 보정용 정전 잠상의 형성 주기 Tp에 있어서, 상기 전류 검출 유닛에 의해 검출되는 출력값의 변동 폭 Vp를, 상기 보정용 정전 잠상이 형성되어 있지 않은 상기 감광 부재의 1회전 주기 Td에 있어서, 상기 전류 검출 유닛에 의해 검출되는 출력값의 변동 폭 Vd보다 커지도록, 상기 전류 검출 유닛에 의해 검출되는 출력값을 변환하도록 구성된 변환 유닛을 포함하는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세스 유닛은, 상기 감광 부재를 대전하도록 구성된 대전 유닛, 상기 감광 부재에 형성된 정전 잠상을 현상해서 상기 감광 부재에 토너 화상을 형성하도록 구성된 현상 유닛, 및 상기 감광 부재에 형성된 토너 화상을 인쇄 매체 및 화상 담지체 중 하나에 전사하도록 구성된 전사 유닛 중 하나를 포함하는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 변환 유닛에 있어서, 상기 1회전 주기 Td에 대응하는 주파수 Fd에서의 상기 출력값의 변동 폭 Vd의 감쇠율은, 상기 형성 주기 Tp에 대응하는 주파수 Fp에서의 상기 출력값의 변동 폭 Vp의 감쇠율보다 큰, 화상 형성 장치.
제3항에 있어서,
상기 제어 유닛은, 상기 변환 유닛에 있어서, 상기 주파수 Fd에서의 상기 출력값의 변동 폭 Vd의 감쇠율이, 상기 주파수 Fp에서의 상기 출력값의 변동 폭 Vp의 감쇠율보다 커지도록, 상기 감광 부재의 회전 주파수 및 상기 보정용 정전 잠상의 형성 주기 중 하나를 제어하도록 더 구성되는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 변환 유닛은 하이 패스 필터를 포함하는, 화상 형성 장치.
제5항에 있어서,
상기 하이 패스 필터는 적어도 용량성 소자를 포함하는, 화상 형성 장치.
제5항에 있어서,
상기 하이 패스 필터는 적어도 유도성 소자를 포함하는, 화상 형성 장치.
제5항에 있어서,
상기 하이 패스 필터는 디지털 필터를 포함하는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은, 상기 변환 유닛의 출력 신호의 임계 판단을 행하여 상기 보정용 정전 잠상의 위치를 검출하고, 검출된 위치에 기초하여, 상기 감광 부재에 정전 잠상을 형성하는 타이밍을 제어하도록 더 구성되는, 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,
상기 감광 부재는 화상 형성에 이용되는 복수의 컬러 각각에 대응해서 설치되고,
상기 제어 유닛은, 기준 컬러에 대응하는 감광 부재에 형성된 상기 보정용 정전 잠상의 위치에 대한, 다른 컬러에 대응하는 감광 부재에 형성된 상기 보정용 정전 잠상의 위치의 기준값으로부터의 시프트를 검출함으로써, 상기 다른 컬러에 대응하는 상기 감광 부재에 정전 잠상을 형성하는 타이밍을 제어하도록 더 구성되는, 화상 형성 장치.
제9항에 있어서,
상기 감광 부재는 화상 형성에 이용되는 복수의 컬러 각각에 대응해서 설치되고,
상기 제어 유닛은, 각 컬러에 대응하는 상기 감광 부재에 정전 잠상을 형성하는 타이밍을 독립적으로 제어하도록 더 구성되는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 화상 형성 유닛, 상기 전압 인가 유닛, 상기 전류 검출 유닛, 및 상기 변환 유닛은 화상 형성에 이용되는 복수의 컬러 각각에 대응해서 설치되는, 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 화상 형성 유닛 및 상기 전압 인가 유닛은 화상 형성에 이용되는 복수의 컬러 각각에 대응해서 설치되고,
상기 전류 검출 유닛은 복수의 상기 전압 인가 유닛 각각에 흐르는 전류를 검출하는, 화상 형성 장치.