CN101923305A - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像形成设备。在采用接触显影系统的电子照相式图像形成设备中，在各个设备中形成检测用的检测图案(81)的静电潜像时，开始使显影辊(64)抵接感光鼓(61)，并且在预定位置处检测显影后的调色剂图像。此时，测量从显影辊(64)的接触开始时的时刻起直到检测到调色剂图像时的时刻为止的时间，并且通过减去直到显影后的调色剂图像到达检测位置为止所需的时间来计算从显影辊(64)的接触操作开始时的时刻(t11)起直到实际接触的时刻(t131)为止的延迟时间Xs。使显影辊(64)的接触开始时的时刻延迟该时间。对于分离时间也进行相同类型的控制。

Description

图像形成设备

技术领域

本发明涉及例如复印机、打印机或传真机等的采用电子照相系统的图像形成设备。

背景技术

作为采用电子照相处理的图像形成设备的一个显影系统，存在在使作为显影剂承载体的显影辊以与作为图像承载体的感光鼓相接触的方式转动的状态下进行显影的接触显影系统。在该接触显影系统中，感光鼓的表面由于与显影辊接触而磨损，因而性能变差，从而导致所形成的图像的质量下降。结果，提出以下技术：通过仅在对感光鼓的静电潜像进行显影的时间段期间使显影辊接触感光鼓进行显影，来延迟由于与显影辊接触所造成的感光鼓的磨损。

在日本特开2006-292868号公报中，提出以下结构：在在线型彩色图像形成设备中，与在各个站处进行显影的时刻协调一致地进行显影辊的驱动和停止以及与感光鼓的接触和分离。在在线型系统中，将形成各个颜色成分的图像的图像形成站串联布置在中间转印带上，并且在该中间转印带的输送方向上，按第1图像形成站(以下缩写为1st)→2st→3st→4st的顺序在图像形成区域中形成各个颜色成分的调色剂图像。在日本特开2006-292868号公报中，根据该顺序控制各个图像形成站的显影辊的驱动和停止以及与感光鼓的接触和分离。该在线型系统还被称为串联系统(tandem system)。

这里，由于将各个图像形成站作为可更换的且比较便宜的处理盒单独提供，因此难以完全消除各种偏差，即与图像形成设备主体的位置关系的偏差等的机械偏差以及驱动源控制的偏差等。例如，在用于使感光鼓和显影辊接触和分离的机构中发生偏差。假定采用以下机构：显影辊被偏置以使得该显影辊接触感光鼓，并且通过凸轮机构抵抗该偏置力使该显影辊与感光鼓分离。在这种情况下，假定凸轮位于图像形成设备主体中，并且凸轮从动件位于处理盒中，则凸轮和凸轮从动件之间的距离可能存在偏差。该偏差导致图像形成站之间或处理盒之间发生显影辊和感光鼓的接触和分离的时刻偏移，并且该时刻偏移可能造成图像缺陷。例如，当显影辊的接触时刻迟于感光鼓上的图像形成区域的前端时，图像的前端部分被省略，或由于显影辊的接触冲击而产生图像缺陷。此外，当显影辊的分离时刻早于感光鼓上的图像形成区域的后端时，出现图像后端被省略的图像缺陷。注意，感光鼓上的图像形成区域是根据进行打印的记录介质的大小在感光鼓的表面上形成潜像(最终为使用调色剂的可视图像)的区域。

为了防止由于显影辊和感光鼓的接触或分离时刻的偏差而产生的这些不利效果，在日本特开2006-292868号公报中，如图24所示，使显影辊的驱动和停止以及接触和分离的控制在图像形成确保时间之前具有余量。例如，该余量是用于吸收从为了使显影辊抵接感光鼓而开始移动起直到实际接触为止所需的时间的偏差的多余时间。当显影辊已经从与感光鼓分离的位置向抵接感光鼓的位置移动时，如果在移动开始之后经过了余量时间，则无论图像形成站之间的时刻的偏差如何，都确保显影辊处于抵接感光鼓的状态。因此，在显影辊的移动开始后经过了余量时间之后的时间用作图像形成确保时间，该图像形成确保时间确保通过使用调色剂等的显影剂进行可视图像的·图像形成。在图24的例子中，在时刻t241时显影辊抵接感光鼓，并且该接触相对于图像形成确保时间提前了偏移1的时间。此外，在图像形成之后，为了确保图像形成，在经过图像形成确保时间之后开始使抵接感光鼓的显影辊进行分离。在图24中，在实际分离之前需要与偏移2相对应的时间。通过在容许这种偏移的情况下进行图像形成，来防止发生图像形成缺陷。

因此，在图24的例子中，显影辊和感光鼓在比图像形成确保时间长偏移1+偏移2的时间内接触。即，由于确保容许偏移的图像形成确保时间，因此在进行图像形成时，在多数情况下可以假定显影辊和感光鼓在至少与进行图像形成所需的且足以进行图像形成的时间一样长的长时间段内接触。结果，存在感光鼓由于并非图像形成本来需要的接触而磨损、因此处理盒的寿命缩短的问题。

发明内容

考虑到上述问题作出本发明，并且本发明涉及提供可以通过自适应地控制显影辊和感光鼓接触的时间来延迟处理盒的磨损的图像形成设备。

根据本发明的一方面，一种图像形成设备包括：图像承载体，在所述图像承载体上形成潜像；显影部件，用于将在所述图像承载体上所形成的所述潜像显影为调色剂图像，其中，所述显影部件包括显影剂承载体，所述显影剂承载体能够与所述图像承载体接触或分离并且承载调色剂图像；检测部件，用于检测通过在所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的状态下操作所述显影部件、同时开始用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体接触的接触操作以对所述潜像进行显影所获得的调色剂图像；以及控制部件，用于基于由所述检测部件检测到的检测结果，控制用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体接触的接触操作。

根据本发明的另一方面，一种图像形成设备包括：图像承载体，在所述图像承载体上形成潜像；显影部件，用于将在所述图像承载体上所形成的所述潜像显影为调色剂图像，其中，所述显影部件包括显影剂承载体，所述显影剂承载体能够与所述图像承载体接触或分离并且承载调色剂图像；检测部件，用于检测通过在所述图像承载体和所述显影剂承载体接触的状态下操作所述显影部件、同时开始用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的分离操作以对所述潜像进行显影所获得的调色剂图像；以及控制部件，用于基于由所述检测部件检测到的检测结果，控制用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的分离操作。

根据本发明的又一方面，一种图像形成设备包括：图像承载体，在所述图像承载体上形成潜像；以及显影剂承载体，用于对形成在所述图像承载体上的所述潜像进行显影；所述图像形成设备能够在所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的状态与所述图像承载体和所述显影剂承载体接触并且能够对所述潜像进行显影的状态之间切换；其中，将所述图像承载体上形成的潜像显影为用于控制所述图像承载体和所述显影剂承载体的接触操作或分离操作的检测图像。

根据以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是根据实施例的在线型全色打印机的截面图。

图2是根据实施例的打印机的功能框图。

图3A～3C示出根据实施例的在线型全色打印机的感光鼓和显影辊的示例接触/分离状态。

图4是用于使根据实施例的在线型全色打印机的显影辊与感光鼓接触/分离的驱动凸轮的凸轮图(cam diagram)。

图5是根据实施例的在线型全色打印机的图像形成单元的立体图。

图6是根据实施例的在线型全色打印机的感光鼓和显影辊的接触时刻的检测时间的图。

图7是根据实施例的在线型全色打印机的感光鼓和显影辊的分离时刻的检测时间的图。

图8是第一实施例中检测感光鼓和显影辊的接触/分离时刻的控制程序的流程图。

图9是示出第一实施例中在检测感光鼓和显影辊的接触时刻时的检测状态的图。

图10是示出第一实施例中在检测感光鼓和显影辊的分离时刻时的检测状态的图。

图11示出第一实施例中用于检测感光鼓和显影辊的接触/分离时刻的示例检测图案。

图12示出第一实施例中在感光鼓和显影辊接触时的时间的示例。

图13是第二实施例中检测感光鼓和显影辊的接触/分离的时序图。

图14是第二实施例中检测感光鼓和显影辊的接触/分离时刻的控制程序的流程图。

图15示出第二实施例中感光鼓和显影辊的示例接触/分离状态。

图16是第二实施例中检测感光鼓和显影辊的接触/分离的时序图。

图17示出第三实施例中用于检测感光鼓和显影辊的接触/分离时刻的示例检测图案。

图18是示出第三实施例中在检测感光鼓和显影辊的分离时刻时的检测状态的图。

图19是第三实施例中检测感光鼓和显影辊的接触/分离时刻的控制程序的流程图。

图20示出第三实施例中用于校正感光鼓和显影辊的接触/分离时刻的校正方法的概念。

图21是示出第四实施例中用于向感光鼓施加充电偏压并向显影辊施加转印偏压的时刻的时序图。

图22是示出第四实施例中的中间转印带的驱动时刻和偏压施加时刻的时序图。

图23是第四实施例中检测感光鼓和显影辊的接触/分离时刻的控制程序的流程图。

图24示出与相关技术中的问题有关的感光鼓和显影辊的接触/分离时刻的示例。

具体实施方式

第一实施例

以下说明根据本发明第一实施例的图像形成设备。在该例子中，在采用电子照相系统的接触显影型图像形成设备中，使用采用中间转印带的在线型4鼓全色图像形成设备作为图像形成设备的一个例子。图1是示出这种类型的图像形成设备的概要结构的示意截面图。

图像形成设备的结构

如图1所示，4鼓全色图像形成设备1具有黄色、品红色、青色和黑色这四种颜色的处理盒PY、PM、PC和PK从图像形成设备主体(以下称为设备主体)2可移除的结构。处理盒PY、PM、PC和PK(以下统称为P)构成已经分别安装在设备主体中的各颜色成分的图像形成站(还称为图像形成单元)。这些图像形成站还包括后面所述的显影单元63、感光鼓61等。在设备主体2中还设置有具有作为中间转印构件(转动构件)的中间转印带51的中间转印带单元5、以及对调色剂进行热定影的定影单元7。将这些图像形成站串联布置在记录介质输送方向上。

处理盒P各自具有作为图像承载体(感光体)的感光鼓61Y、61M、61C和61K，并且在进行转印的中间转印带51的移动方向上顺次并列布置。在图像承载体上，即在图像承载体的表面上，使用调色剂形成静电潜像并进行显影。此外，各个处理盒P在各自感光鼓61的周围一体地具有作为充电部件的一次充电单元62、作为显影部件的显影单元63和作为清洁部件的感光构件清洁器65。

在各个处理盒P中，一次充电单元62布置在感光鼓61的外周面上，并且对感光鼓61的表面均匀充电。显影单元63使用相应颜色(黄色、品红色、青色和黑色)的调色剂，以对通过从各个激光曝光单元(曝光部件)21Y、21M、21C和21K进行曝光而在感光鼓61的表面上形成的静电潜像进行显影。位于显影单元63内的作为显影剂承载体的显影辊64被配置成，可以通过在各显影单元63中使显影辊64与感光鼓61分离并停止显影辊64的转动，来防止调色剂的劣化。即，在各显影单元63中，显影辊64被配置成能够抵接感光鼓61或与感光鼓61分离。在以下说明中，接触状态还可被简称为接触，并且分离状态还可被简称为分离。此外，感光鼓上显影辊接触的位置被称为接触位置。在已经顺次转印了调色剂图像之后，感光构件清洁器65去除粘附于感光鼓61的表面的转印之后残留的调色剂。

此外，将与感光鼓61一起形成一次转印单元的一次转印辊52以与感光鼓61相对的方式布置在一次转印辊52与感光鼓61一起夹持中间转印带51的位置处。

另一方面，中间转印带单元5配置有中间转印带51、以及中间转印带51拉伸所跨越的驱动辊53、张力辊54和二次转印相对辊55这3个辊。通过利用带驱动马达(未示出)使驱动辊53转动移动，转动地输送中间转印带51。张力辊54被配置成根据中间转印带51的长度在图1中的水平方向上可移动。

在驱动辊53附近，在辊纵向方向的两端附近布置有作为用于检测中间转印带51上的调色剂片的检测部件的定位检测传感器56。该位置是预定的检测位置。在张力辊54附近布置有用于收集中间转印带上的残留调色剂的带清洁器58。纵向方向是辊的轴向方向，并且是垂直于中间转印带51的输送方向的宽度方向。此外，在二次转印相对辊55夹持中间转印带51的位置处，以与二次转印相对辊55相对的方式布置与二次转印相对辊55一起形成二次转印单元的二次转印辊82。由转印/输送单元8保持二次转印辊82。

在设备主体2的下部布置有向二次转印单元进给记录介质(在该设备中，为纸张等的打印介质)Q的进给单元3。进给单元3配置有贮存多张记录介质Q的盒31、进给辊32、防止双重进给的阻滞(retarding)辊对33、输送辊对34和35、以及定位辊对36等。在定影单元7的下游侧的输送路径上设置有排出辊对37、38和39。

彩色图像形成设备1兼容双面打印，并且在记录介质Q的第一面上的图像形成完成、并且从定影单元7排出该记录介质Q之后，通过切换切换构件41，将记录介质Q输送至反转辊对42和43侧。一旦该记录介质Q的后端通过切换构件44，则在切换切换构件44的同时，使反转辊43反向转动，从而将记录介质Q引导至双面输送路径45。然后，通过转动地驱动双面输送路径辊对46、47和48以再次进给记录介质Q，可以进行对第二面的打印。

此外，在图像形成设备1中设置有图像形成控制单元(还简称为控制单元)12，并且利用该图像形成控制单元12，获得各个传感器的输出信号，并且控制驱动单元的驱动时刻和潜像形成的时刻等的图像形成操作。

控制单元的结构

接着参考图2来详细说明本发明的第一实施例所公开的图像形成控制单元12的结构。图像形成控制单元12包括：作为执行程序以执行数据处理和输入/输出处理的处理器的CPU 121；以及存储数据、程序等的ROM 122和RAM 123。利用该结构，控制例如已经映射到存储空间或IO空间的计时器和各个控制单元。作为控制单元，例如，存在曝光控制单元13、高压控制单元14、驱动控制单元15和传感器控制单元16等。另外，控制计时器17还用于时间测量等。曝光控制单元13除驱动激光曝光单元21以外，还驱动扫描器马达182，进行激光光量的校正等。高压控制单元14进行图像形成所需的以下动作：对感光鼓61充电并施加显影偏压、向中间转印带51施加一次转印偏压、向记录介质Q施加二次转印偏压、以及向带清洁器施加带清洁偏压等。驱动控制单元15驱动感光鼓61、显影辊64和中间转印带51的图像形成系统的马达(未示出)，并且驱动输送记录介质Q的输送马达(未示出)。传感器控制单元16检测残留调色剂的量和记录介质Q在输送路径中的位置。另外，传感器控制单元16使用定位检测传感器56来检测中间转印带51上的调色剂片，并使用标记传感器57来检测中间转印带51上所设置的位置显示标记。

以下更详细地说明以上结构。图案检测控制单元181包括扫描器马达182、充电偏压控制单元183、显影偏压控制单元184和一次转印偏压控制单元185。充电偏压控制单元183控制施加至一次充电单元62的偏压。显影偏压控制单元184控制用于对显影辊64充电的充电单元的偏压。一次转印偏压控制单元185控制在进行图像形成时向一次转印辊52施加正偏压并且在收集废调色剂时施加负偏压的充电单元。当然，还可以考虑各个偏压控制单元自身包括充电单元。

步进马达控制单元187控制步进马达91，通过图3A～3C中的例子示出该控制的要点。以下将参考图3A～3C来详细说明该控制，但在本实施例中，步进马达91是驱动与蜗轮(worm wheel)啮合的蜗杆(worm gear)的马达，其中该蜗轮已经同轴固定至用于移动各颜色成分的显影辊64的位置的凸轮。为了同轴固定驱动各个凸轮的蜗杆、并通过单个步进马达91同时驱动这些蜗杆，各个凸轮的相位差是固定的。通过在与各颜色成分的图像形成相对应的时刻驱动步进马达91，使显影辊64与感光鼓61分离或抵接。

由图案检测控制单元181控制传感器控制单元16的图10所示的定位检测传感器56(在本实施例中，为两个传感器56a和56b)。在图案检测控制单元181中，利用控制计时器17测量从启动步进马达91起直到检测图案通过定位检测传感器56正下方为止的时间。此外，图案检测控制单元181进行检测窗(detectionwindow)的切换控制以判断形成通过定位检测传感器56正下方的检测图案的图像形成站。例如，可以根据经由图像形成控制单元12进行的通知知晓步进马达91的启动时刻。该检测图案还可以是用于校正时刻的校正图像。

图像形成设备的操作

这里，将说明按以上方式配置成的4鼓全色图像形成设备1的图像形成操作。当图像形成操作开始时，首先，在由进给辊32已经进给了盒31中的记录介质Q之后，由阻滞辊对33将记录介质Q分离成单个薄片，然后经由输送辊对34和35等将记录介质Q输送至定位辊对36。

另一方面，与记录介质Q的输送操作并行地，例如在黄色处理盒PY中，首先由一次充电单元62对感光鼓61Y的表面均匀地负充电，然后由激光曝光单元21Y进行图像曝光。由此，在感光鼓61Y的表面上形成与图像信号的黄色图像成分相对应的静电潜像。

显影单元63Y中的显影辊64Y在被转动驱动的同时逐渐移动，并且靠近并接触感光鼓61Y，由此由显影单元63Y使用带负电的黄色调色剂对感光鼓61Y的静电潜像进行显影。因而，使该静电潜像可视为黄色调色剂图像。即，静电潜像变为可视图像并显现。由已经被供给一次转印偏压的一次转印辊52将以这种方式获得的黄色调色剂图像一次转印到中间转印带51上。

同样，在其它处理盒PM、PC和PK中，在与这些处理盒的间隔和输送速度相对应的错开的时间，顺次进行这一系列的调色剂图像形成操作。显影辊64在转动时顺次抵接感光鼓61，从而防止显影剂劣化。然后，在将各个感光鼓61上已经形成的各颜色的调色剂图像顺次叠加在各颜色的一次转印单元中位于中间转印带51上的相应区域(被称为中间转印带51上的图像形成区域)中的情况下，进行一次转印。在显影操作完成时，即使下游侧的处理盒当前正在进行一次转印，也使显影辊64与感光鼓61顺次分离并停止转动，从而防止显影剂劣化。随着中间转印带51转动，将已经以堆叠方式如此转印到中间转印带51上的4色的调色剂图像移动至二次转印单元。

另一方面，在定位辊对36处校正了记录介质Q的倾斜行进之后，在与中间转印带51上的调色剂图像协调一致的时刻，将该记录介质Q进给到二次转印单元。由抵接中间转印带51从而夹持记录介质Q的二次转印辊82统一将中间转印带51上的4色的调色剂图像二次转印到记录介质Q上。然后，将由此转印有调色剂图像的记录介质Q输送至定影单元7，并且在通过加热和加压已经将调色剂图像定影到记录介质Q之后，由排出辊对37、38和39将该记录介质Q排出到并堆叠在设备主体的上面。通过以上处理，在记录介质上形成全色调色剂图像。

切换感光鼓和显影辊的接触和分离的操作

接下来参考图3A～3C来说明切换显影辊64和感光鼓61的接触和分离的机构。将蜗杆97固定至作为用于在显影辊64的接触和分离之间切换的驱动源的步进马达91的输出轴，并且步进马达91使同轴固定了与蜗杆啮合的行星齿轮的驱动切换轴92转动。将用于驱动各颜色的凸轮齿轮94的蜗杆93固定至驱动切换轴92，并且在驱动切换轴92转动时，同轴固定至凸轮齿轮94的凸轮95的相位变化。凸轮95是周缘被形成为使得自转动中心起的半径根据相位而不同的板凸轮。凸轮95的周缘根据凸轮95的相位施加抵抗处理盒P的侧面的压力或解除压力。作为凸轮从动件的处理盒P的侧面是轴向支撑显影辊的显影单元63的壳体的侧面，并且相对于支撑感光鼓的壳体，由平行于感光鼓61等的轴99在显影单元63的壳体附近轴向支撑显影单元63的壳体。将轴向支撑感光鼓61的壳体固定至设备主体2，并且在该壳体与显影单元63的壳体之间，设置有用于将显影单元63的壳体强加到凸轮95的弹簧等的弹性构件98。由此，显影辊64根据由凸轮95所驱动的显影单元63的壳体的运动，以轴99为中心摆动。因而，显影辊64根据凸轮95的相位抵接感光鼓61或与感光鼓61分离。注意，由于显影辊64和感光鼓61之间的最小距离为0，因此不仅通过凸轮95的半径而且还通过感光鼓61来调节显影单元63的壳体的摆动运动量。由此可以在感光鼓61和显影辊64的接触和分离之间切换。

本实施例中的显影辊64和感光鼓61的接触和分离状态包括图3A所示的待机状态(或完全分离状态)、图3B所示的全色接触状态和图3C所示的单色接触状态。在待机状态下，所有的凸轮95(95Y、95M、95C和95K)以最大半径抵接处理盒P(PY、PM、PC和PK)的侧面，并且所有的显影辊64(64Y、64M、64C和64K)与感光鼓61(61Y、61M、61C和61K)分离。该最大半径是为了使显影辊64与感光鼓61分离所需的半径。在全色接触状态下，所有的凸轮95(95Y、95M、95C和95K)以近似最小半径抵接处理盒P(PY、PM、PC和PK)的侧面(或与处理盒P的侧面分离)。该最小半径是使显影辊64和感光鼓61接触所需的半径。结果，所有的显影辊64(64Y、64M、64C和64K)抵接所有的感光鼓61(61Y、61M、61C和61K)。在单色接触状态下，图3C所示的黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)这三种颜色的凸轮95(95Y、95M和95C)抵接黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)这三种颜色的处理盒P(PY、PM和PC)的侧面。仅黑色(K)的凸轮95K与处理盒PK的侧面分离(或以近似最小半径抵接处理盒PK的侧面)，并且仅黑色显影辊64K抵接感光鼓61K。

接着，在图4的凸轮图中示出凸轮95的相位变化和可选择的三种状态之间的关系。在图4中，显影分离是显影辊64和感光鼓61分离的一侧，并且凸轮半径大，并且显影接触是显影辊64和感光鼓61接触的一侧，并且凸轮半径小。图4仅示出凸轮轮廓，并且没有示出显影辊64和感光鼓61的实际接触和分离。如图4所示，各个凸轮95(95Y、95M、95C和95K)具有各自的轮廓，并且通过使各个凸轮95(95Y、95M、95C和95K)的相位错开，可以在图3A～3C所示的三种状态之间切换(模式切换)。注意，在以下说明中，感光鼓61和显影辊64的接触可被简称为接触或显影接触，并且感光鼓61和显影辊64的分离可被简称为分离或显影分离。

当进行正常打印操作时，与图像形成开始的时刻协调一致地，使显影辊64的状态从待机状态切换至全色接触状态，或从待机状态切换至单色接触状态。首先，将说明在进行全色打印的情况下显影接触/分离状态的切换。显影接触/分离状态指显影辊64和感光鼓61的接触或分离的状态，其中，显影辊64和感光鼓61接触的状态被称为显影接触状态(或接触状态)，并且显影辊64和感光鼓61分离的状态被称为显影分离状态(分离状态)。使步进马达91在待机状态下停止。例如，可以通过在特定凸轮中设置表示该凸轮的转动相位的传感器来针对该特定凸轮判断待机状态。可选地，可以通过一旦确定了待机状态的位置、则测量凸轮的一周的步进数、并且在对步进数进行计数的同时驱动马达等，来判断待机状态。

在进行全色打印时，与图像形成开始的时刻协调一致地，将步进马达91正向转动驱动预定的步进数。在步进马达91的正向转动驱动开始时，各图像形成站的显影辊64和感光鼓61经过不定状态(infinite state)401并且接触，由此确立全色接触状态。该接触的顺序是图像形成站1(黄色)→图像形成站2(品红色)→图像形成站3(青色)→图像形成站4(黑色)。从完成接触的图像形成站开始图像形成。此时步进马达91的驱动步进数是使得步进马达91在对于所有的图像形成站均完成了接触的全色状态下停止的驱动步进数。当图像形成结束时，将步进马达91再次正向转动驱动预定的步进数。当步进马达91的正向转动驱动开始时，显影辊64和感光鼓61经过不定状态402并且分离，由此返回至待机状态。该分离的顺序是图像形成站1(黄色)→图像形成站2(品红色)→图像形成站3(青色)→图像形成站4(黑色)。由此图像形成结束。此时步进马达91的驱动步进数是使得凸轮在待机状态下停止的驱动步进数。即，以上操作从待机状态开始，经过全色状态下的停止，并且再次返回至待机状态。

接下来说明进行单色打印时的显影接触/分离状态的切换控制。在进行单色打印时，与图像形成开始的时刻协调一致地，将步进马达91反向转动驱动预定的步进数。当步进马达91的反向转动驱动开始时，显影辊64和感光鼓61经过不定状态并且仅在图像形成站4(黑色)中接触，并且开始在图像形成站4(黑色)中的图像形成。步进马达91的驱动步进数是使得步进马达91在仅在图像形成站4(黑色)中的接触完成时停止的驱动步进数。当图像形成结束时，将步进马达91正向转动驱动预定的步进数。当步进马达91的正向转动驱动开始时，站4(黑色)的显影辊64K和感光鼓61K分离，并且打印结束。此时步进马达91的驱动步进数是使得在所有的图像形成站的分离完成时停止的驱动步进数。

在图像形成的处理中，图像形成设备1将显影剂64和感光鼓61的显影接触/分离状态从分离状态切换至接触状态，或从接触状态切换至分离状态。此时，预先确定待机状态下步进马达91的驱动开始时刻(开始时间)和步进数、以及全色接触状态下步进马达91的驱动开始时刻和步进数。

这里，当处于图4所示的接触状态时，未必开始显影辊64和感光鼓61的接触。根据设备主体2中所设置的凸轮95和处理盒之间的距离的偏差，在凸轮95的最小半径部分抵接显影单元的壳体之前可能发生显影辊64和感光鼓61的接触。这样，由于组件之间的个体差异、安装精度等的影响，出现接触时刻和分离时刻的偏差。结果，在本实施例中，检测接触时刻，并且对凸轮驱动时刻和转动速度进行调整，以使得显影辊64和感光鼓61在近似最佳的时刻接触。因此，接下来说明用于检测显影辊64相对于感光鼓61的接触时刻或分离时刻的方法的原理。

检测显影接触时刻和显影分离时刻的原理

首先，将参考图5和6来说明用于检测显影辊64相对于感光鼓61的接触时刻的方法的原理。可以利用从启动步进马达91起直到显影辊64相对于感光鼓61的接触完成为止的时间来指定接触时刻(显影接触时刻)。该时间被称为显影接触完成经过时间，或简称为显影辊64的移动时间。在各图像形成站中，当启动步进马达91时，通过这样驱动使显影辊64顺次抵接感光鼓61，由此显影接触/分离状态从分离状态变为接触状态。

在状态转变时，即在状态不定时，如图5所示，通过从各个激光曝光单元(曝光部件)21Y、21M、21C和21K进行曝光，在感光鼓61的表面上形成静电潜像80。此外，不仅在不定状态期间进行潜像形成，而且，进行潜像形成以使得从感光鼓61的转动方向上的连续潜像的中间点开始对该图像进行显影。在显影辊64的接触已经完成的图像形成站中，从显影辊64向位于鼓表面上的静电潜像80供给调色剂，以使得在鼓表面上形成调色剂图像。将所形成的调色剂图像转印到中间转印带51上，并且在中间转印带51上形成各颜色的作为检测图像的检测图案81。根据从启动步进马达91起直到由定位检测传感器56检测到形成在中间转印带51上的检测图案81为止的经过时间(显影接触完成经过时间)As(msec)，来计算显影接触时刻。然而，当存在多个图像形成站时，对于各图像形成站，显影接触完成经过时间还根据凸轮相位偏移而不同。这是因为，即使在作为测量开始的状态的待机状态下，站之间的凸轮中也存在相位差。因此，对由于相位偏移所引起的各个站之间的移动时间的差异进行补偿。可以通过站之间的预定相位关系和步进马达91的驱动速度来确定由于相位偏移所引起的移动的时间。例如，在按布置图像形成站的顺序使各凸轮的相位延迟角度α、并且(根据马达驱动速度唯一确定的)凸轮驱动角速度是Vc的情况下，对于各个后续站，从测量出的显影接触完成经过时间减去α/Vc。例如，通过从站1的测量时间减去0、从站2的测量时间减去α/Vc、从站3的测量时间减去2α/Vc、并且从站4的测量时间减去3α/Vc，对相位差进行补偿。在以下说明中，对于(以下所述的)时间As和Cs，已经对站之间的相位差进行了补偿。这里注意，说明了在中间转印带51上形成检测图案81、并且利用定位检测传感器56来检测检测图案81的例子，但检测图案81不限于形成于中间转印带51上，并且例如可以形成于记录介质输送带等上。

这里，将参考图6所示的图来说明用于计算显影接触时刻的方法。图6示出直到由于显影辊64抵接感光鼓61而形成的调色剂图像通过定位检测传感器56为止的调色剂图像状态。横轴表示时间，并且纵轴表示沿着从静电潜像形成起直到调色剂图像抵达定位检测传感器56的位置为止的路径的距离。在时刻t151时，从待机状态启动步进马达91，并且在经过了显影接触时间Xs(msec)之后的时刻t152时，显影辊64抵接感光鼓61。步进马达91在转动了上述步进数之后，在全色接触状态下停止。从时刻t1511起开始感光鼓61上的潜像形成，并且从时刻t152起对该潜像进行显影。显影后的调色剂图像随着感光鼓61的转动移动至转印位置，并且在时刻t1521时将该调色剂图像一次转印到中间转印带51。随着中间转印带51的输送，调色剂图像通过定位检测传感器56，并且在定位检测传感器56处检测到作为检测图案81的调色剂图像。

当考虑测量时间之间的关系时，计算出的显影接触时间Xs是显影接触完成经过时间As、与从对感光鼓61的表面上所形成的调色剂图像进行显影起直到由定位检测传感器56检测到该调色剂图像为止的经过时间Bs之间的差。即，可以根据公式(1)来计算显影接触时间Xs。这里，后缀s表示图像形成站，并且例如，图像形成站1的显影接触完成经过时间是A1(在下文，S表示图像形成站)。

Xs＝As-Bs(msec)              (1)

可以由控制计时器17来测量时间As。时间Bs是显影后的调色剂图像从感光鼓61上的显影位置移动至定位检测传感器56的位置所需的时间，并且是利用调色剂图像的输送速度和输送距离所设置的常数。

接下来说明用于检测显影辊64与感光鼓61分离的时刻的方法的原理。可以利用从在全色接触状态下启动步进马达91起、直到显影辊64与感光鼓61分离完成为止的时间，来指定显影分离时刻。该时间被称为显影分离完成经过时间。在各个图像形成站中，当启动步进马达91时，显影辊64与感光鼓61顺次分离，以使得将显影接触/分离状态切换至分离状态。根据从启动步进马达91起直到由定位检测传感器56不再能够检测到中间转印带51上所形成的检测图案81为止的显影分离完成经过时间Cs(msec)，来计算显影分离时刻。

这里，将参考图7所示的图来说明用于计算显影分离时刻的方法。图7示出直到由于显影辊64与感光鼓61分离而不再形成的调色剂图像通过定位检测传感器56为止的调色剂图像状态。横轴表示时间，并且纵轴表示沿着从静电潜像形成起直到调色剂图像抵达定位检测传感器56的位置为止的路径的距离。在时刻t154时启动步进马达91，并且在时刻t155时，步进马达91抵达待机状态。在二者之间的时刻t1541时，显影辊64和感光鼓61分离。在时刻t1551时，将紧挨分离之前所形成的调色剂图像的前端一次转印到中间转印带51，并且输送该调色剂图像，在时刻t156时该调色剂图像抵达定位检测传感器56的位置。显影分离时间Ys(msec)是上述显影分离完成经过时间Cs(msec)与固定时间Bs(msec)之间的差，并且可以根据公式(2)计算显影分离时间Ys(msec)。

Ys＝Cs-Bs(msec)               (2)

通常，在检测所有的图像形成站的显影辊64相对于感光鼓61的显影接触时刻和显影分离时刻时，利用单个定位检测传感器56来检测所有这四个图像形成站的显影接触时刻或显影分离时刻。因此，在本实施例中，需要进行针对各个颜色的4次显影接触操作和4次显影分离操作。

显影接触时间和显影分离时间的确定处理

接下来参考图8、9、10、11和12来详细说明根据本实施例的用于检测显影接触和分离时间的方法。图8是检测显影接触和分离时间的控制程序的流程图。例如，通过CPU 121执行ROM122中所存储的程序来实现图8中的过程。图9示出在检测显影接触时刻时中间转印带51上的状态、定位检测传感器56的检测信号和主体序列操作时序的概略图。图10示出在检测显影分离时刻时中间转印带51上的检测图案81的状态、定位检测传感器56的检测信号和主体序列操作时序的概略图。图11示出用于检测显影接触时刻和分离时刻的检测图案81的概略图。

在图8中，首先检测是否已经更换处理盒(S1)，并且当判断为已经更换处理盒时，启动步进马达91(S2)。此时还启动计时器。步骤S1意味着从步骤S2开始通过更换处理盒所触发的处理。接着，预定的检测图案81的形成开始(S3)。即，检测图案81的潜像的形成开始。注意，检测图案81具有至少由定位检测传感器56可检测的主扫描方向上的宽度。

与检测图案81的形成并行地，由定位检测传感器56尝试检测通过显影辊64抵接感光鼓61可视化了的检测图案81(S4)。由于在显影辊64抵接感光鼓61之前未对检测图案81进行显影并且不能够检测到检测图案81，因此“尝试进行”检测。即，对检测图案81的潜像的一部分进行了显影。如果成功检测到检测图案81，则在步骤S2中启动的计时器立即停止。然后，一旦步进马达91已经转动了预定的步进数达到全色接触状态，则在该状态下使步进马达91停止(S5)。接着，将由计时器测量出的显影接触完成经过时间As存储在存储器等中(S6)。利用以上处理，检测到检测图案81的前端，测量出显影接触完成经过时间As，因此可以获得显影接触时间Xs。

接着，从全色接触状态开始启动改变显影辊64的位置的步进马达91(S7)，并且与该操作并行地，检测图案81的潜像的形成开始(S8)。注意，还可以从之前的步骤S3起持续驱动步进马达91并持续形成检测图案81，并且在这种情况下，可以省略S7和S8。与该操作并行地，尝试利用定位检测传感器56检测检测图案81的可视图像的后端(S9)。检测图案81的后端表示由于显影辊64与感光鼓61分离因而不再能够对检测图案81的静电潜像进行显影的位置或者说是时刻。然后，一旦感光鼓61和显影辊64之间的关系达到待机状态，则步进马达91停止(S10)。基于进行了以上检测的定位检测传感器56的信号，存储从启动步进马达91起直到不再能够检测到检测图案81为止的显影分离完成经过时间(分离时间)Cs(S11)。利用以上处理，检测到检测图案的后端，测量出显影分离完成经过时间Cs，因此可以获得显影分离时间Ys。

如上所述，在各站S中执行接触时间As和分离时间Cs的测量(S12)。当测量完成时，基于所有的站中最长的显影接触时间max(Xs)来调整从待机状态启动步进马达91的驱动时刻以及步进马达94的驱动速度。具体地，通过调整步进马达91的驱动速度以使得max(Xs)变为图24所示的余量时间来进行该调整。然而，由于存在步进马达91可以采用的速度范围，因此当需要偏离该范围并设置较慢或较快的速度时，还对驱动开始时刻进行控制以与该速度相对应(S13)。

具体地，在余量时间为Tm1且接触期间步进马达91的通常驱动速度为Vr1时，可以采用关系Vr＝(Vr1×Tm1)/max(Xs)作为调整后的驱动速度Vr。然而，当将马达速度范围设置为Vmn以上Vmx以下时，如果Vr＜Vmn，则将步进马达91的速度设置为最小速度Vmn。在这种情况下，在提前了(Vmn×max(Xs)-Vr1×Tm1)/Vmn的时刻时，显影辊接触。对于图像形成而言，这不成问题，因此可以容许该操作，但期望使步进马达91的驱动开始延迟该时间量。其原因是这种方案适合于防止感光鼓61消耗的初始目的。

此外，基于所有的站中最短的显影分离时间min(Ys)，调整从全色接触状态启动步进马达91的驱动时刻、以及步进马达91的驱动速度这两者(S13)。

具体地，从开始驱动马达以进行分离起直到分离完成为止所需的时间为Tm2，并且分离期间步进马达91的通常驱动速度是Vr2。在将调整之后的驱动速度Vr设置为Vr2的情况下，使开始时刻提前。对新的开始时刻进行调整，以使得最早分离(即，显影分离时间最短)的站的显影辊64在图像形成确保时间结束的时刻时分离。即，对新的开始时刻进行调整，以使得步进马达91的启动时刻提前通过从min(Ys)减去从在全色接触状态下开始驱动步进马达91起直到彩色图像形成确保时间结束的时刻为止的时间所获得的时间。当然，随着马达驱动速度增大，显影辊64和感光鼓61相接触的时间变短，因此还可以将Vr设置为Vmx。在这种情况下，步进马达91的启动时刻将提前与该速度差相当的较少的量。

显影接触时间的检测和调整

将参考图9来详细说明用于检测显影接触时刻并测量显影接触时间的控制。在图9所示的凸轮图1204中，对由各站的凸轮之间的相位差所产生的检测时间的差异进行补偿。即，在该图中，使其它站的相位与处于待机状态的站1的相位一致。如图9所示，输出开始驱动作为显影辊64的接触/分离机构的驱动源的步进马达91的信号(t11)。之后，在凸轮图中直到接触完成(t14)为止的时间段(区间A)中，在感光鼓61上形成检测图案81的静电潜像。在图9中，在该凸轮图中，在接触开始的时刻(t12)时开始潜像形成，但还可在时刻t11时开始潜像形成。将该检测图案81作为静电潜像形成在感光鼓61上，但当显影辊64抵接感光鼓61时(t131、t132、t133和t134)，使感光鼓61上的静电潜像可视化为可视图像。利用定位检测传感器56检测可视化了的检测图案81。针对各站的处理盒，测量从步进马达91驱动开始起直到由定位检测传感器56检测到检测图案81为止的显影接触时间(As)，并且将各个显影接触时间As反馈回图像形成控制单元12。根据各个显影接触时间中最长的时间确定步进马达91的启动时刻。在图9中，站4的显影接触时间A4最长。因此，使用站4作为基准，对步进马达91的速度进行调整，并在需要时对步进马达91的启动时刻进行调整，以使得将在站4中显影辊64接触时的时刻t134偏移至图像形成确保时间开始时刻t14。即，使凸轮图1204偏移至虚线1204’。因此，在该凸轮图中，由于在时刻t16显影接触完成，因此步进马达91在随后的时刻t 17时停止。由于驱动步进数确定停止时刻，因此停止时刻根据速度调整而变化，但控制上并无特别变化。

显影分离时间的检测和调整

以下将参考图10来详细说明用于检测显影分离时刻的控制。紧挨测量出显影接触时间之后检测显影分离时刻，因此显影辊64已经抵接感光鼓61的状态(全色状态)是开始时的状态。同样在图10的凸轮图1304中，对由各站的凸轮之间的相位差所产生的检测时间的差异进行补偿。当输出开始驱动步进马达91的信号时(t21)，在凸轮图中从显影辊64的分离开始(t22)起直到分离完成(t24)为止的时间段(区间B)期间，将检测图案81作为静电潜像形成在感光鼓61上。使检测图案81可视化为可视图像(调色剂显影图像)，但当显影辊64与感光鼓61分离时，检测图案81变为静电潜像，并且由定位检测传感器56不再能够检测到检测图案81。结果，对于各站的处理盒，测量从开始驱动作为驱动源的步进马达91起直到定位检测传感器56不再能够检测到检测图案81为止的显影分离时间(Cs)。然后，与测量时间最短的站协调一致地调整步进马达91的启动时刻和驱动速度这两者或任一个。在图10的例子中，检测图案81的后端的检测时刻按从站1开始的顺序为时刻t221、t222、t223和t23。作为例子示出站4的检测图案81。使用最短的显影分离时间C4作为基准，使步进马达91的驱动开始时刻提前时间P3，以使得时刻t221移动至时刻t22。然而，在图10的例子中，步进马达91的驱动速度也增大。

接下来参考图11来详细说明在测量显影接触时间和显影分离时间时使用的检测图案81。如图11所示，检测图案81的宽度位于由定位检测传感器56可检测的范围(约10mm)中，并且检测图案81的长度包括显影接触侧的区间A的范围并包括显影分离侧的区间B的范围，这样就足够了。此外，优选检测图案81是检测图案81的形成范围中的固态图像，以使得可以精确地检测显影接触时刻和显影分离时刻。

如上所述，在实际使用的主体和处理盒的组合中，可以测量显影接触时间和显影分离时间。因此，当已经将图像信号发送至主体时，通过在基于测量出的显影接触时间和显影分离时间的时刻启动步进马达91，可以在最佳时刻对图像确保区域进行控制(图12)。在图12的例子中，采用被图像形成确保时间前后的余量吸收后的最佳时刻偏差，因此可以使显影辊64实际抵接感光鼓61期间的时间接近图像形成确保时间。

如上所述，在实际使用的主体和处理盒的组合中，进行显影接触和分离，并且利用定位检测传感器56检测转印到中间转印带51的检测图案81的前端和后端。由此，可以针对各图像形成设备自适应地控制各图像形成站中的显影接触时刻和显影分离时刻。

因而，可以缩短在传统技术中成为问题的图像形成确保时间前后的余量，因此可以防止由于显影辊64和感光鼓61的不必要接触所引起的处理盒寿命的缩短。

第二实施例

在第一实施例中，在中间转印带51上分别形成各颜色的检测图案81并检测这些检测图案81，并且通过对各颜色进行该操作，针对各颜色测量显影接触时间和显影分离时间。由此，调整步进马达91的驱动时刻和驱动速度。即，重复四次检测图案81的形成和检测。在本实施例中，公开了通过在中间转印带51上形成各颜色的检测图案81并按各颜色的窗来检测检测图案81从而使调整步进马达91的驱动时刻和驱动速度所需的时间缩短的例子。根据本实施例的图像形成设备的结构与第一实施例中的结构相同，但在用于形成并检测各颜色的检测图案81的过程方面不同。因此，以下将主要说明这些不同之处。

用于检测和调整显影接触时刻和分离时刻的方法

将参考图13来说明本实施例中用于检测和调整显影接触时刻和分离时刻的方法。图13示出用于检测接触或分离时刻的检测图案81、形成检测图案81时的激光发射时刻、分离凸轮状态和图像检测传感器的输出波形。在图13中，示出凸轮图中的时刻等，而没有对各个站的凸轮之间的相位差进行补偿。

在检测显影接触时刻和分离时刻的控制开始时，从待机状态启动作为分离机构的驱动源的步进马达91，并且状态从显影分离变为接触状态。步进马达91在全色接触状态下停止。与步进马达91的启动时刻协调一致地，在经过各个时间段Ty1、Tm1、Tc1和Tk1之后接通各图像形成站的激光器，并且根据检测图案81的形状利用激光束扫描感光鼓61。对于各颜色，检测图案81的形状特别是副扫描方向上的长度相同。该长度与潜像的形状相对应，而不与利用调色剂显影后的可视图像相对应。各图像形成站的激光器正在扫描感光鼓61期间的时间段Ty2、Tm2、Tc2和Tk2是从分离状态变为接触状态的不定时间段，并且根据凸轮图预先确定这些时间段。

接着，从全色接触状态启动步进马达91，并且在各个站中显影辊64顺次分离，由此变为待机状态。与步进马达91的启动时刻协调一致地，在时间Ty3、Tm3、Tc3和Tk3时将各图像形成站的激光器照射到感光鼓61上。同样对于各图像形成站的激光器接通期间的时间段Ty4、Tm4、Tc4和Tk4，这些时间段是分离凸轮状态处于不定区域中的时间段，并且根据凸轮图预先确定这些时间段。

如图13所示，检测图案81配置有按Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)、K(黑色)的顺序布置的、通过定位检测传感器56a和56b正下方的垂直条纹状图案。图13中的斜线部分表示仅在感光鼓61上形成静电潜像、并且由于显影辊64已经分离因而不对该图像进行显影的区域。对于各颜色，以100％的浓度形成检测图案81。

在本实施例中，为了缩短检测显影接触时刻和分离时刻所需的时间，在一次显影接触和分离操作中检测各颜色的显影接触和分离时刻。在进行正常打印时，当显影接触开始时，显影辊64从中间转印带51的上游侧开始，按站布置的顺序接触。显影辊64按黄色(Y)图像形成站(1st)→品红色(M)图像形成站(2st)→青色(C)图像形成站(3st)→黑色(K)图像形成站(4st)的顺序抵接感光鼓61。对各图像形成站的显影辊64接触的时刻进行控制，以使得在各颜色的图像形成单元中形成的图像形成区域的前端对准。即，将紧挨各图像站中的顺次显影接触之后所形成的图像转印到中间转印带51上近似相同的位置处。结果，为了在一次显影接触和分离操作中检测各颜色的显影接触和分离时刻，改变步进马达91的转动速度。由此，将中间转印带51的输送速度与进行显影接触和显影分离所采用的步进马达91的驱动速度的比改变为与进行正常打印时不同的比。由此，在中间转印带51上各颜色的检测图案81的位置偏移。例如，在将步进马达91的速度仅设置为正常速度的一半的情况下，从在特定站中发生显影接触时到在下一站中发生显影接触时，需要正常情况下两倍的时间。在该时间期间，越过正常转印位置输送以正常速度正在输送的中间转印带51。因此，各颜色的检测图案81的位置偏移。即使在仅增大步进马达91的速度时也发生该位置偏移。

注意，在检测显影接触时刻和分离时刻的控制中，将步进马达91的转动速度控制为低于进行打印操作时的转动速度，并且在本实施例中，步进马达91在打印操作期间以1/2倍的转动速度转动。因此，对于各显影接触完成经过时间和分离完成经过时间，需要正常情况下两倍的时间，并且由步进马达91的转动速度相对值的等式Rv＝2来表示该时间。

在图13中，定位检测传感器输出1301是当定位检测传感器56已经检测到检测图案81时的输出波形。定位检测传感器56通过检测检测图案81，能够检测凸轮图上在接触时刻之前发生显影接触时的时间Ty5^*、Tm5^*、Tc5^*和Tk5^*。凸轮图上的接触时刻与图24所示的余量之后的图像形成确保时间开始时刻相对应。此外，定位检测传感器56能够检测凸轮图上在分离时刻之后发生显影分离时的时间Ty6^*、Tm6^*、Tc6^*和Tk6^*(^*＝a、b)。凸轮图上的分离时刻与图24所示的图像形成确保时间结束时刻相对应。这里，^*与利用定位检测传感器56a或56b的检测结果相对应，并且在图13中，^*表示这两个定位检测传感器共同的检测结果。

在检测显影接触时刻和分离时刻的控制中，步进马达91的转动速度改变。因此，需要确定在对检测到的时间Ty5^*、Tm5^*、Tc5^*和Tk5^*、以及Ty6^*、Tm6^*、Tc6^*和Tk6^*(^*＝a、b)进行校正之后的显影接触时刻和分离时刻。可以根据以下公式计算显影接触时刻校正量Tt和显影分离时刻校正量Tr。

Tt＝MIN(Ty5^*，Tm5^*，Tc5^*，Tk5^*)/Rv    (2-1)

Tr＝MIN(Ty6^*，Tm6^*，Tc6^*，Tk6^*)/Rv    (2-2)

Rv：步进马达91的转动速度相对值

^*＝a、b

如由以上公式所示，对于显影接触时刻，使用显影接触时间最短的图像形成站作为基准，根据检测到的时间Ty5^*、Tm5^*、Tc5^*和Tk5^*(^*＝a、b)计算显影接触时刻校正量Tt。在进行打印时，使接触/分离机构在从待机状态变为全色接触状态时的启动时刻延迟所计算出的显影接触时刻校正量Tt。

对于显影分离时刻，使用显影分离时间最短的图像形成站作为基准，根据检测到的时间Ty6^*、Tm6^*、Tc6^*和Tk6^*(^*＝a、b)计算显影分离时刻校正量Tr。在进行打印时，使接触/分离机构在从全色接触状态变为待机状态时的启动时刻提前所计算出的显影分离时刻校正量Tr。通过在最佳的显影接触时刻和分离时刻时启动接触/分离机构，可以将显影接触时间调整为尽可能短。

注意，在第一实施例中，在图13中，从时刻t1301起启动计时器，并且例如对于站Y，测量直到时刻t1302为止的时间。这里，时间t1301～t1303由机构或马达驱动速度所确定。因此，与本实施例相同，通过测量时间t1301～t1302并通过测量时间t1302～t1303获得相同的值。因此，在本实施例中，可以与第一实施例相同，测量时间t1301～t1302，或者相反，在第一实施例中，可以测量时间t1302～t1303。当然，对于除Y以外的颜色成分的站，这同样适用。

接着，图14示出根据本实施例的用于检测显影接触时刻和分离时刻的控制的流程图。例如，图像形成控制单元12的CPU121执行ROM 122中所存储的程序实现了图14中的过程。如图14所示，首先检测是否已经更换处理盒(S1401)，并且当判断为已经更换处理盒时，处理进入S1402。还可以从S1402开始通过更换处理盒所触发的处理。在S1402中，为了检测显影接触时刻和分离时刻，启动定位检测传感器56等，并且启动感光鼓61和中间转印带51等的(除步进马达91以外的)驱动源(S1402)。然后，形成检测图案81(S1403)，并且驱动步进马达91以开始显影辊64和感光鼓61的接触操作(S1404)。同样在该步骤期间，定位检测传感器56尝试检测检测图案81。检测图案81在副扫描方向上的宽度为：在图13的凸轮图中使得激光扫描在显影辊64抵接感光鼓61的时刻(例如，t1303)时结束。当显影辊64抵接感光鼓61、并且定位检测传感器56检测到已经可视化了的检测图案81的例如前端和后端等的端部时，根据检测结果Tx5(其中，x表示Y、M、C或K)计算显影接触时刻校正量Tt，并存储该显影接触时刻校正量Tt(S1405)。这里，如图13所示，各颜色的检测图案81均为孤立图案，因此可以独立测量各个图案。

接着，开始显影分离操作(S1406)，由定位检测传感器56检测由于显影辊64分离而已经变为静电潜像的检测图案81，并且根据检测结果计算显影分离时刻校正量Tr，并存储该显影分离时刻校正量Tr(S1407)。根据检测到的显影接触时刻校正量和显影分离时刻校正量确定最佳的接触时刻和分离时刻(S1408)。这里，如图13所示，各颜色的检测图案81均为孤立图案，因此可以独立测量各个图案。

即，计算Tt＝MIN(Ty5^*、Tm5^*、Tc5^*、Tk5^*)/Rv。对步进马达91进行控制，以使得在打印时接触/分离机构从待机状态变为全色接触状态时的启动时刻从当前设置的值延迟校正值Tt。此外，计算Tr＝MIN(Ty6^*、Tm6^*、Tc6^*、Tk6^*)/Rv。对步进马达91进行控制，以使得在打印时接触/分离机构从全色接触状态变为待机状态时的启动时刻从当前设置的值提前校正值Tr。

注意，在本实施例中，在进行正常打印时，仅启动时刻改变，并且步进马达91的速度不变，然而当然，可以如同第一实施例一样改变速度。

如上所述，在实际使用的主体和处理盒的组合中，进行显影接触和分离，并且利用定位检测传感器56检测转印到中间转印带51的检测图案81的前端和后端。通过这样，可以精确地知晓各个组合中的显影接触时刻和显影分离时刻。此外，可以检测一次显影和分离操作中的接触时刻和分离时刻，由此可以缩短检测时间。因而，可以最佳地校正各个检测到的处理盒中的显影接触时刻和显影分离时刻。结果，可以将显影辊64抵接感光鼓61的时间设置为尽可能短的时间，因此可以减少由显影辊64对感光鼓61的刮削(planing)，由此可以提供对于处理盒寿命有利的图像形成设备。

此外，可以在单次图像形成操作中实现对全色图像形成设备的各颜色的站的测量，因此可以缩短显影接触和显影分离的调整时间。

第二实施例的变形例

以下说明根据本发明的图像形成设备的第二实施例的变形例。在本实施例中，说明图像形成设备的以下结构：在主扫描方向上所确定的位置处显影辊64和感光鼓61的接触或分离时刻延迟，并且使用调色剂消耗量小的检测图案81来检测显影接触时刻和分离时刻。这里不重复第一和第二实施例中给出的说明。

图15中的15a～15h示出本例子中感光鼓61和显影辊64的接触和分离状态。图15中的15a～15d示出从分离切换到接触的状态。图15中的15e～15h示出从接触切换到分离的状态。如图15中的15a～15d所示，在从分离到接触的切换期间，与主扫描方向上的后端侧相比，感光鼓61和显影辊64较迟在前端侧处抵接。前端侧是凸轮95压抵的一侧，并且是布置有定位检测传感器56b的一侧。此外，如图15中的15e～15h所示，在从接触到分离的切换期间，与主扫描方向上的前端侧相比，感光鼓61和显影辊64较迟在后端侧处分离。由处理盒和打印机主体的机械结构确定了显影接触和分离时刻的这些微小延迟。在本实施例中，显影接触时刻延迟的位置是主扫描方向上的前端侧，并且显影分离时刻延迟的位置是主扫描方向上的后端侧。

用于检测并最优化显影接触时刻和分离时刻的方法

将参考图16来说明本实施例的该变形例中用于检测并最优化显影接触时刻和分离时刻的方法。图16示出用于检测接触或分离时刻的检测图案81、形成检测图案81时的激光发射时刻、凸轮图、以及定位检测传感器56的输出波形。与图13中的检测图案81相比较，通过定位检测传感器56b正下方的图案被删除；仅存在通过布置在前端侧的定位检测传感器56a正下方的图案。

操作本身与第二实施例基本相同。然而，由于仅可以利用定位检测传感器56a检测检测图案81，因此仅来自定位检测传感器56a的检测结果用于确定校正量。因此，通过以下公式给出校正量Tt和Tr。

Tt＝MIN(Ty5a，Tm5a，Tc5a，Tk5a)/Rv    (2-1’)

Tr＝MIN(Ty6a，Tm6a，Tc6a，Tk6a)/Rv    (2-2’)

Rv：步进马达91的转动速度相对值

对步进马达91进行控制，以使得在进行打印时，接触/分离结构从待机状态变为全色接触状态时的启动时刻从当前设置的值延迟校正量Tt。此外，对步进马达91进行控制，以使得在进行打印时，接触/分离机构从全色接触状态变为待机状态时的启动时刻从当前设置的值提前校正量Tr。在其它方面，该变形例与第二实施例相同。

采用这种结构的原因是：仅检测相对于图像省略余量时间短的主扫描位置处的显影接触时刻和显影分离时刻就足够了。相对于图像省略余量时间短意味着，对于显影接触时间的接触延迟程度较大，并且对于显影分离时间的分离提前程度较大。因此，在第二实施例中的检测图案81中，可以省略相对于图像省略余量时间长的一侧的图案，即传感器56b侧的图案。

因而，在主扫描方向上确定显影接触或分离时刻延迟的位置的图像形成设备中，仅在显影接触延迟程度最大的主扫描位置处形成位于由定位检测传感器56可检测的区域中的、用于检测显影接触时刻的检测图案81。此外，仅在显影分离提前程度最大的主扫描位置处形成位于由定位检测传感器56可检测的区域中的、用于检测显影分离时刻的检测图案81。通过采用这种结构，可以减少所消耗的调色剂量，并且可以在损失尽可能少的精度的同时，使显影辊64抵接感光鼓61的时间尽可能短。

第二实施例的第二变形例

这里，将公开仅校正方法从以上第二实施例的变形例改变的变形例。在检测显影接触时刻和分离时刻的控制中，步进马达91的转动速度改变。因此，需要确定在使检测到的时间Ty5a、Tm5a、Tc5a和Tk5a以及Ty6a、Tm6a、Tc6a和Tk6a最优化之后的显影接触时刻和显影分离时刻。可以根据以下公式计算显影接触时刻校正量Tt和显影分离时刻校正量Tr。

Tt＝MIN(Ty5a，Tm5a，Tc5a，Tk5a)/Rv-α  (2-1”)

Tr＝MIN(Ty6a，Tm6a，Tc6a，Tk6a)/Rv+β  (2-2”)

Rv：步进马达91的转动速度相对值

这里，公式中的α和β表示考虑到传感器输出响应的影响、以及控制的偏差、显影接触和分离延迟时间的偏差等的余量时间。如该变形例，可以将一些额外时间看作为省略图像的前端和后端的余量。此外，相加和相减该余量时间可同样应用于其它实施例。

因而，在主扫描方向上确定显影接触或分离时刻延迟的位置的图像形成设备中，仅在显影接触延迟程度最大的主扫描位置处形成位于由定位检测传感器56可检测的区域中的、用于检测显影接触时刻的检测图案81。此外，仅在显影分离提前程度最大的主扫描位置处形成位于由定位检测传感器56可检测的区域中的、用于检测显影分离时刻的检测图案81。通过采用这种结构，可以减少所消耗的调色剂量，并且可以在损失尽可能少的精度的同时，使显影辊64抵接感光鼓61的时间尽可能短。

第三实施例

接下来说明以下图像形成设备：在短的所需时间内检测显影接触时刻和分离时刻，使图像形成操作期间显影辊64抵接感光鼓61的时间保持尽可能短，由此防止处理盒的寿命缩短。本实施例的结构以及控制步进马达91的启动时刻和速度的原理与第一实施例和第二实施例相同。然而，在本实施例中，检测图案81不同，并且用于检测该检测图案81的方法也不同于其它实施例。以下将主要说明这些不同之处。

本实施例中检测显影接触时刻和显影分离时刻的原理

以下说明用于通过一次显影接触和分离操作来检测各图像形成站的显影辊64(64Y、64M、64C和64K)相对于感光鼓61(61Y、61M、61C和61K)的显影接触时刻和显影分离时刻的方法。

首先，将参考图17来说明用于通过一次显影接触操作和分离操作来检测各图像形成站的显影接触时刻和显影分离时刻的检测图案81。为了通过一次显影接触操作和分离操作来检测各图像形成站的显影接触时刻和显影分离时刻，需要在显影分离状态不定时，即在接触或分离尚未完成时，如图17所示开始检测图案81的潜像形成。图17示出中间转印带51上所形成的检测图案81。在本实施例中的显影接触/分离机构中，在进行显影辊64相对于感光鼓61的接触和分离操作时，不是在感光鼓61的整个宽度上同时发生接触，而是首先感光鼓61的后端侧接触，并且最后前端侧接触。即，当在接触完成之前的显影分离状态的不定状态期间在感光鼓61上形成静电潜像时，在由于显影辊64的接触完成所形成的位于中间转印带51上的检测图案81中，与后端侧相比，较晚形成前端侧。由于可以通过检测前端侧图案来检测可靠的接触完成时刻，因此仅在前端侧形成检测图案81。因此，同样对于定位检测传感器56，仅使用传感器56a就足够了。在通过位于前端侧的定位检测传感器56a正下方的位置处形成检测图案81。按第1图像形成站(黄色)、第2图像形成站(品红色)、第3图像形成站(青色)和第4图像形成站(黑色)的顺序配置一组检测图案。反复并且周期性地形成该一组检测图案81。注意，在本实施例中，公开了在如上所述的位置处形成用于检测接触操作和分离操作完成的时刻的检测图案81的例子，但这仅是例子，并且期望根据定位检测传感器56的结构或图像形成设备的结构改变该形成。

接下来参考图18所示的图来说明可以通过一次显影接触和分离操作来检测各图像形成站的显影辊64(64Y、64M、64C和64K)相对于感光鼓61(61Y、61M、61C和61K)的显影接触时刻和显影分离时刻的原理。图18中的图示出从在感光鼓61上形成与位于中间转印带51上的图17所示的检测图案81相对应的静电潜像、到利用定位检测传感器56来检测中间转印带51上由于接触所形成的检测图案81的处理。横轴表示时间，并且纵轴表示沿着从形成静电潜像起直到调色剂图像抵达定位检测传感器56的位置处为止的路径的距离。这里，以用于检测图像形成站1的显影接触时刻的方法为例，说明用于利用一次显影接触操作来检测各图像形成站的显影接触时刻的原理。

在将接触/分离状态从分离状态(待机状态)切换至接触状态时，启动步进马达91。在启动步进马达91之后显影接触/分离状态为不定时，在感光鼓61上反复形成图17所示的检测图案81的静电潜像。在图像形成站1的检测图案81的第1次曝光开始时刻是N1的情况下，在已经对在时刻N1时开始形成的静电潜像进行了显影时，该静电潜像的调色剂图像在自N1起经过了时间Q1的时刻O1时通过定位检测传感器56正下方。结果，在时刻O1之前设置图像形成站1的检测窗，从而判断为图像形成站1的检测图案81已经通过定位检测传感器56正下方。然而，由于在显影时刻接触尚未完成，因此不对时刻N1时在感光鼓61上已经被曝光了的静电潜像进行显影。因此，在中间转印带51上没有形成检测图案81，因而由定位检测传感器56不能够检测到检测图案81。在第2次形成的图像形成站1的检测图案81的曝光开始时刻是N2的情况下，当已经对在时刻N2时形成的静电潜像进行了显影时，该静电潜像的调色剂图像在自N2起经过了时间Q2的时刻Q2时通过定位检测传感器56正下方。结果，在时刻O2之前设置图像形成站1的检测窗，从而判断为图像形成站1的检测图案81已经通过定位检测传感器56正下方。由于在显影时刻时接触完成，因此从显影辊64向在时刻N2时在感光鼓61上被曝光了的静电潜像供给调色剂，并且该静电潜像变为调色剂图像。将在感光鼓61上所形成的调色剂图像转印到中间转印带51上，并且由定位检测传感器56在时刻O2时检测到该调色剂图像。因而，图像形成站1的显影接触时刻X1是从启动步进马达91起直到由定位检测传感器56检测到检测图案81的时刻O2为止的经过时间A1、与时间B1之间的差。时间B1是直到在第1站中显影后的调色剂图像到达定位检测传感器56为止的时间，并且基于该时间期间的距离和输送速度对时间B1赋予固定值。可以根据第一实施例中的公式(1)计算时间X1。换言之，可以根据以下公式(1)计算时间X1。

Xs＝As-Bs(msec)              (1)

在本例子中，s的值为1。

在对于其余的图像形成站基于相同的原理来切换检测窗时，通过检测检测图案81来计算显影接触时刻X2、X3和X4。因而，时刻检测原理与第一实施例相同。还可以通过测量显影分离完成经过时间Cs，以与第一实施例相同的方式确定分离时刻。

Ys＝Cs-Bs(msec)             (2)

在本实施例中，设置用于检测各调色剂颜色的检测图案81的检测窗。在检测窗通过定位检测传感器56正下方之前切换该检测窗。由此，可以通过一次显影接触操作来检测各图像形成站的显影辊64(64Y、64M、64C和64K)相对于感光鼓61(61Y、61M、61C和61K)的显影接触时刻。还可以利用相同的原理来检测各图像形成站的分离时刻。即，可以通过一次显影分离操作来检测各图像形成站的显影辊64(64Y、64M、64C和64K)相对于感光鼓61(61Y、61M、61C和61K)的显影分离时刻。注意，需要预先确定“通过之前”。由于可以粗略估计预期检测图案81通过的时刻，因此基于该粗略估计设置预定时间的窗，并且确定该窗的时刻。由于可能存在仍不能进行检测的情况，因此即使不能够进行检测，也在经过预定时间之后关闭该窗。该窗是比喻性术语的窗，并且例如，实际上将监视定位检测传感器56的输出信号的时间段作为窗。

接着参考图18来说明在使用检测图案81时的显影接触时刻和显影分离时刻的检测精度。上述一组的图案间隔H(mm)是各调色剂颜色的图案宽度W(mm)和图案间隔I(mm)的和，并且可以根据公式(3-1)计算该间隔H(mm)。

H＝(W+I)×4(mm)            (3-1)

一组图案的间隔H(mm)是从检测到第1组的黄色调色剂图案到检测到第2组的黄色调色剂图案的间隔(间距)，因此各调色剂颜色的图案的间距是各颜色的图案的检测精度。即，各图像形成站的显影接触时刻和显影分离时刻的检测精度与图案间隔相对应。例如，当对于各颜色、图案宽度是1mm并且图案间隔是1mm时，各图像形成站的显影接触时刻和显影分离时刻的检测精度在输送距离上是(1+1)×4＝8mm。在这种情况下，如果中间转印带51的输送速度为16mm/sec，则检测精度在转换成时间时为0.5秒。因此，在该例子中，可以以0.5秒为单位控制步进马达91的速度和启动时刻，并且可以以0.5秒为单位缩减显影辊64抵接感光鼓61的时间。

用于检测显影分离时刻的控制的流程图

接下来说明用于控制通过一次显影接触和分离操作来检测各图像形成站的显影辊64(64Y、64M、64C和64K)相对于感光鼓61(61Y、61M、61C和61K)的显影接触时刻和显影分离时刻的方法。

图19示出用于通过一次显影接触和分离操作来检测各图像形成站的显影接触时刻和显影分离时刻的控制的流程图。在能够更换处理盒的门关闭时或者在接通电源时，执行图19所示的序列(下文中，显影接触时刻和分离时刻检测序列)。

将显影接触时刻和分离时刻检测序列作为用于检测显影接触时刻和显影分离时刻的控制序列程序存储在ROM 122中。当显影接触时刻和分离时刻检测序列开始时，CPU 121启动驱动感光鼓61和中间转印带51的马达、以及扫描器马达182。此外，进行充电偏压控制单元183、显影偏压控制单元184和一次转印偏压控制单元185的偏压施加等，以开始图像形成准备。接着，将步进马达91正向转动驱动预定的步进数，从而开始显影接触操作(S1901)。当步进马达91的正向转动驱动开始时，启动控制计时器17(S1902)。启动步进马达91，并且在显影接触/分离状态为不定时，开始在感光鼓61上反复形成检测图案81的静电潜像(S1903)。将图像形成站1的检测窗设置为紧挨图像形成站1的感光鼓61上所形成的静电潜像抵达定位检测传感器56正下方的时刻之前(S1904)。预先确定该时刻。接着，序列等待经过被设置为图像形成站1的检测窗的预定时间(S1905)。

在经过了预定时间之后，预期图像形成站1的感光鼓61上所形成的检测图案81的静电潜像抵达定位检测传感器56正下方。因此，当在该时刻没有检测到检测图案81时(S1906)，将设置切换到图像形成站2的检测窗。在该窗后的预定时间之后进行切换。在将设置切换至图像形成站2的检测窗之后，同样在图像形成站2中，当在该检测窗内不能够检测到检测图案81时，将设置切换到图像形成站3的检测窗。在将设置切换到图像形成站3的检测窗之后，同样在图像形成站3中，当在该检测窗内不能够检测到检测图案81时，将设置切换到图像形成站4的检测窗。以这种方式，重复执行步骤S1904～S1906，直到在检测窗内检测到检测图案81为止。

当在经过预定时间之后、图像形成站1的感光鼓61上所形成的检测图案81的静电潜像抵达定位检测传感器56正下方的时刻时检测到检测图案81时(S1906)，序列移动至S1907。在步骤S1907中，获取从启动控制计时器17起直到由定位检测传感器56在图像形成站1的检测窗中检测到图像形成站1的检测图案81为止的显影接触完成经过时间A1(msec)。当没有检测到各图像形成站的显影接触完成经过时间As(msec)时(S1908)，将设置切换到图像形成站2的检测窗。以这种方式，在步骤S1904～S1908中重复执行检测窗的切换，直到检测到各图像形成站的显影接触完成经过时间As(msec)为止。当检测到各图像形成站的显影接触完成经过时间As(msec)时(S1908)，将步进马达91再次正向转动驱动预定的步进数，从而将显影接触/分离状态从接触状态切换至分离状态(S1909)。

当步进马达91的正向转动驱动开始时，启动控制计时器17(S1910)。对于该原理，将图17的检测图案81应用于第一实施例中的分离时刻检测的过程。将图像形成站1的检测窗设置为紧挨图像形成站1的感光鼓61上所形成的静电潜像抵达定位检测传感器56正下方时的时刻之前(S1911)。接着，序列等待经过被设置为图像形成站1的检测窗的预定时间(S1912)。在经过预定时间之后，图像形成站1的感光鼓61上所形成的检测图案81的静电潜像抵达定位检测传感器56正下方。当在该时刻检测到检测图案81时(S1913)，将设置切换至图像形成站2的检测窗。在将设置切换至图像形成站2的检测窗之后，同样在图像形成站2中，当在该检测窗内检测到检测图案81时，将设置切换到图像形成站3的检测窗。在将设置切换到图像形成站3的检测窗之后，同样在图像形成站3中，当在该检测窗内检测到检测图案81时，将设置切换到图像形成站4的检测窗。以这种方式，重复执行步骤S1911～S1913，直到在检测窗内不再检测到检测图案81为止。

当在经过预定时间之后、图像形成站1的感光鼓61上所形成的检测图案81的静电潜像抵达定位检测传感器56正下方的时刻时没有检测到检测图案81时(S1913)，序列移动至S1914。在步骤S1914中，获取显影分离完成经过时间C1(msec)。显影分离完成经过时间C1是从启动控制计时器17起到在图像形成站1的检测窗中利用定位检测传感器56最后检测到图像形成站1的检测图案81时的时刻为止的时间。当没有检测到各图像形成站的显影分离完成经过时间Cs(msec)时(S1915)，将设置切换至图像形成站2的检测窗。以这种方式，重复执行步骤S1911～S1915中的检测窗的切换，直到检测到各图像形成站的显影分离完成经过时间Cs(msec)为止。当检测到各图像形成站的显影分离完成经过时间Cs(msec)时(S1915)，根据公式(1)计算显影接触时刻Xs(msec)，并将显影接触时刻Xs(msec)存储在RAM中(S1916)。此外，根据公式(2)计算显影分离时刻Ys(msec)，并将显影分离时刻Ys(msec)存储在RAM中(S1917)。利用该处理，可以通过一次显影接触和分离操作来检测各图像形成站的显影辊64(64Y、64M、64C和64K)相对于感光鼓61(61Y、61M、61C和61K)的显影接触时刻和显影分离时刻。

显影接触/分离时刻的校正

接下来说明用于基于通过显影接触时刻和分离时刻检测序列计算出的各图像形成站的显影接触时刻Xs和显影分离时刻Ys来校正打印时的显影接触/分离时刻的方法。参考图20中的时序图给出该说明。

图20中的虚线表示在已经进行了显影接触时刻和分离时刻检测序列时、各图像形成站的显影辊64和感光鼓61接触和分离时的时刻。实线表示在已经考虑了偏差时显影辊64和感光鼓61接触时的最迟时刻、以及在已经考虑了偏差时显影辊64和感光鼓61分离时的最早时刻。图20中的校正之前的Xs和Xy表示通过显影接触时刻和分离时刻检测序列所计算出的各图像形成站的显影接触时刻Xs(msec)和显影分离时刻Ys(msec)。图20中的校正之前的Ls(其中，s的值为1～4)表示在已经考虑了偏差时显影辊64和感光鼓61接触时的最迟时刻。Ps表示在已经考虑了偏差时显影辊64和感光鼓61分离时的最早时刻。

以下是用于校正打印操作中的显影接触时刻的方法。

(1)根据通过显影接触时刻和分离时刻检测序列所计算出的显影接触时刻Xs(msec)和Ls(msec)之间的差，计算各图像形成站的偏差误差Ds。

(2)在各图像形成站的偏差误差Ds中，确定作为最小的偏差误差的显影接触校正时间Dmin(msec)。

(3)使步进马达91的启动时刻延迟显影接触校正时间Dmin(msec)。

通过如上所述延迟步进马达91的启动时刻，可以采用各站的最佳接触时刻。在图20中，图像形成站1的偏差误差D1(msec)最小，因此可以通过使步进马达91的启动时刻(接触开始)延迟D1(msec)，在最佳时刻时完成接触。

接着，以下是用于校正打印操作中的显影分离时刻的方法。

(4)根据通过显影接触时刻和分离时刻检测序列所计算出的显影分离时刻Ys(msec)和Ps(msec)之间的差，计算各图像形成站的偏差误差Es。

(5)在各图像形成站的偏差误差Es中，确定作为最小的偏差误差的显影分离校正时间Emin(msec)。

(6)使步进马达91的启动时刻提前显影分离校正时间Emin(msec)。

通过如上所述使步进马达91的启动时刻提前，可以采用各站的最佳分离时刻，在图20中，图像形成站4的偏差误差E4(msec)最小，因此可以通过使步进马达91的启动时刻(分离开始)延迟E4(msec)，在最佳时刻时完成分离。

这里，利用一个驱动源控制多个站，因此与最小的偏差误差D1(msec)协调一致地控制接触时刻，但当各个站具有独立的驱动源时，可以与各个站的检测结果协调一致地控制最佳接触时刻。同样，与最小的偏差误差E4(msec)协调一致地控制分离时刻，但当各个站具有独立的驱动源时，可以与各个站的检测结果协调一致地控制最佳分离时刻。

此外，说明了使接触时刻和分离时刻与图像形成确保时间协调一致，但例如，可以具有用于从控制器接收与所形成的图像的大小有关的信息的接收部件，并且当引擎知晓以各颜色要形成的图像的大小时，可以使接触时刻和分离时刻与以各个颜色要形成的图像的大小协调一致，而不与图像形成确保时间协调一致。

当可以以这种方式独立驱动各个站时，可以在各站中最佳地控制接触时间，因此可以减轻显影辊64和感光鼓61的磨损。此外，由于以各个颜色要形成的图像的大小是已知的，因此可以与要形成的图像协调一致地控制接触时间，因而可以进一步减轻显影辊64和感光鼓61的磨损。

如上所述，在主体设备2中所包括的显影接触/分离机构和处理盒P(PY、PM、PC和PK)的任意组合中，反复形成潜像图案，以使得不同颜色的检测图案81在没有重叠的情况下接触。定位检测传感器56可以检测接触和分离完成之后的中间转印带51上的图案。在各个站的窗中测量步进马达91的启动时刻和检测图案81的检测时刻之间的时间。因而，可以在最小量的所需时间内检测最佳的显影接触时刻和分离开始时刻。因而，可以对显影接触时刻和分离开始时刻进行校正，以使得接触时间不长于所需的接触时间。结果，可以提供可以减轻显影辊64和感光鼓61的磨损、由此可以防止处理盒的寿命缩短的图像形成设备。

第四实施例

在第四实施例中，给出对以下图像形成设备及其控制方法的说明：防止由于中间转印带51和感光鼓61之间出现的吸引力而接触中间转印带51的感光鼓61的磨损，由此延长感光鼓61的寿命。即使在感光鼓61未接触显影辊64时，也在图像形成之前(包括余量)向感光鼓61施加充电偏压，从而对感光鼓61充电。还利用在转印调色剂图像期间施加的转印偏压对中间转印带51充电。由于这些载荷在彼此吸引的方向上作用，因此即使当没有正在进行图像形成时，中间转印带51和感光鼓61也由于带电而彼此接触，从而如果二者之间存在速度差，则感光鼓61的表面被磨损。在本实施例中，防止了该情况。此外，可以将本实施例与第一至第三实施例组合，但是这里，举例说明了在图24所示的显影接触/分离状态下工作的图像形成设备。

转印偏压和充电偏压的施加时刻

将参考图21来详细说明根据本实施例的转印偏压和充电偏压的施加时刻。图21示出黄色(Y)图像形成站(1st)中的分离凸轮80a、以及施加转印偏压和充电偏压的时刻的概略图。

如图21所示，转动驱动分离凸轮80a，并且显影辊64相对于感光鼓61从分离状态向接触状态移动时的区域处于所谓的不定状态。在该不定状态下，接触时刻偏移。因而，需要在与不定区域开始时的时刻(c)相距一些余量(时刻e)的情况下，提前施加转印偏压和充电偏压。这是为了防止在显影辊64抵接感光鼓61时调色剂被转印到感光鼓61。在实际发生组件或装配的偏差的主体和处理盒中，在从不定区域开始时的时刻(c)起经过固定时间之后(g)发生显影接触。因此，从施加转印偏压和充电偏压到显影辊64抵接感光鼓61的时间(e～g)变长，并且在该时间期间，在中间转印带51和感光鼓61之间出现大的吸引力。这加快了感光鼓61的刮削。

此外，在显影辊64相对于感光鼓61从接触状态向分离状态移动的区域中存在相同类型的偏差。因此，需要在与不定区域完成时的时刻(d)相距一些余量(时刻f)的情况下，中断转印偏压和充电偏压。在实际发生组件或装配的偏差的主体和处理盒中，在从不定区域开始时的时刻(b)起经过固定时间之后(h)发生显影分离。因此，自显影辊64与感光鼓61分离起到中断转印偏压和充电偏压的时间(h～f)变长，并且在该时间期间，在中间转印带51和感光鼓61之间产生大的吸引力。这加快了感光鼓61的刮削。

当在显影辊64与感光鼓61分离的状态下施加转印偏压和充电偏压时，在中间转印带51和感光鼓61之间产生大的吸引力。将关注中间转印带51的驱动源的转矩变化来说明该现象。图22示出中间转印带51的驱动源的转矩变化、显影辊64的接触时刻和分离时刻、转印偏压和充电偏压的施加时刻、以及中间转印带51、处理盒和接触/分离机构的驱动源的启动状态的概略图。

图22示出从向主体发送图像信号到打印图像的操作。如图22所示，当启动中间转印带51的驱动源以及针对各处理盒所设置的驱动马达时(p)，在中间转印带51的驱动源中产生小的转矩量。当施加转印偏压和充电偏压时(e)，在中间转印带51和感光鼓61之间产生大的吸引力，在中间转印带51的驱动源中产生大的转矩，并且使感光鼓61的刮削加快。即使在中间转印带51和感光鼓61之间产生大的吸引力时，如果中间转印带51和感光鼓61的速度相同，则不产生大的转矩，因此不会发生感光鼓61的刮削。然而，由于感光鼓61的直径的偏差、中间转印带51的厚度的偏差、以及中间转印带51的驱动辊53的直径的偏差等，因而出现中间转印带51和感光鼓61的驱动速度的速度差。因此，产生大的转矩，因而发生感光鼓61的刮削。在产生该大的转矩的状态下，驱动作为接触/分离机构的驱动源的步进马达91，并且显影辊64抵接感光鼓61(g)。因而，由于在中间转印带51和感光鼓61之间存在调色剂等的低摩擦物质，因此在中间转印带51的驱动源中产生的转矩小。即，在显影辊64抵接感光鼓61的状态下，即使在中间转印带51和感光鼓61之间存在速度差，中间转印带51和感光鼓61也由于二者之间存在调色剂而滑动，因此很少发生感光鼓61的刮削。

接下来说明从打印图像结束到主体停止的操作。在使显影辊64抵接感光鼓61的状态下，驱动步进马达91，并且显影辊64从感光鼓61分离(h)。结果，不再存在置于中间转印带51和感光鼓61之间的调色剂等的低摩擦物质，因此在中间转印带51的驱动源中产生大的转矩，并且使感光鼓61的刮削加快。当转印偏压和充电偏压中断时(f)，中间转印带51和感光鼓61之间不再存在吸引力，因此中间转印带51的驱动源的转矩小。最终，中间转印带51的驱动源和处理盒的驱动马达停止。

在中间转印带51的驱动源中正在产生大的转矩的时间段(区间X和区间Y)中，在中间转印带51和感光鼓61吸引的状态下存在速度差。因此，中间转印带51和感光鼓61之间发生滑动磨损，因而使感光鼓61的刮削加快。此外，在各图像形成站中同样出现施加转印偏压和充电偏压的时间长于显影辊64抵接感光鼓61的时间的问题。结果，检测到各图像形成站中的显影接触或分离时刻，并且分别自适应地调整各图像形成站中转印偏压和充电偏压的施加时刻。

显影接触时刻和分离时刻的检测以及偏压施加时刻方法

接下来参考图23详细说明根据本实施例的用于检测并最优化显影接触时刻和分离时刻的方法。图23是用于检测显影接触时刻和分离时刻的控制程序的流程图。在本实施例中，以与第一实施例相同的方式调整偏压施加时刻。即，在第二和第三实施例中，显影接触/分离时刻的余量被缩短，并且这里，以相同的方式缩短用于施加充电偏压和转印偏压的时刻的余量。

如图23所示，首先检测是否已经更换处理盒(步骤S2301)。当判断为已经更换处理盒时，开始用于检测显影接触时刻和分离时刻的控制，并且启动感光鼓61和中间转印带51等的(除步进马达91以外的)驱动源(S2302)。然后，形成检测图案81(S2303)，并且通过启动步进马达91，开始用于使显影辊64抵接感光鼓61的操作(S2304)。此时，在步进马达91的驱动开始时刻时启动计时器。由定位检测传感器56检测通过显影辊64抵接感光鼓61而可视化了的检测图案81(S2305)，并且使步进马达91在全色状态下停止(S2306)。当检测到检测图案81的前端时停止计时器。存储由此测量出的从启动步进马达91到检测的时间(接触时间)(S2307)。

另一方面，从接触显影辊64的全色接触状态启动步进马达91(S2308)。这里，在步进马达91的驱动开始时刻时启动计时器。由定位检测传感器56检测由于显影辊64分离而已变为静电潜像的检测图案81(S2309)，并且使步进马达91在待机状态下停止(S2310)。当检测到检测图案81的后端时停止计时器。存储由此测量出的从启动步进马达91起直到不再能够进行检测为止的时间(分离时间)(S2311)。

因而，在各站中检测到接触时间和分离时间(S2312)。该操作的方式与第一实施例相同。施加转印偏压和充电偏压时的时刻根据各站的接触时间而变化。

确定该时刻，以使得在各站中，从施加转印偏压和充电偏压到显影辊64抵接感光鼓61的时间尽可能短。中断转印偏压和充电偏压时的时刻根据各站的分离时间而变化。确定该时刻，以使得在各站中，从显影辊64与感光鼓61分离到中断转印偏压和充电偏压的时间尽可能短(S2313)。即，进行该时刻调整，以使得图22中的区间X和Y尽可能短。为此，以与第一和第三实施例相同的方式，确定显影接触时刻和显影分离时刻，并且根据该时刻分别进行偏压的施加和中断。

例如，可以将在第一实施例中计算出的值Xs＝As-Bs和Ys＝Cs-Bs用于偏压时刻偏移量。即，可以使偏压施加时刻从图22中的预定时刻e起延迟Xs。此外，可以使偏压中断时刻从图22中的预定时刻f起提前Ys。即，通过在调整显影辊64的驱动时刻时获得的调整量(或通过相同的控制量，或通过相同的时间)来调整偏压时刻。

因此，代替本实施例中仅对控制进行时间测量，可以使用通过在第一至第三实施例中进行的、对步进马达91的驱动时刻进行控制以调整显影接触时刻和显影分离时刻所测量出的时间As和Cs。此外，根据第二实施例的时间测量是检测图案81的时间本身，因而不同于第一实施例，但如在第二实施例中所述，存在可以彼此转换的值，因此还可以使用以在第二实施例中所述的方式测量出的时间。

如上所述，在实际使用的主体和处理盒的组合中，进行显影接触和分离，并且利用定位检测传感器56检测转印到中间转印带51上的检测图案81的前端和后端。通过采用这种结构，可以精确地知晓各组合中的显影接触时间和显影分离时间。由此，在已经将图像信号发送至主体时，可以施加转印偏压和充电偏压，以使得相对于检测到的各站的显影接触时间，在尽可能短的时间内施加转印偏压和充电偏压。

因而，可以根据显影分离时刻最佳地校正转印偏压和充电偏压的施加时刻和中断时刻。结果，相对于显影辊64抵接感光鼓61的时间，可以在最小量的时间内施加转印偏压和充电偏压。因此，可以提供可以减轻感光鼓61的刮削、从而有利于处理盒寿命的部件。

在本实施例的说明中，在从显影辊64的接触开始到接触完成的时间段中，并且在从显影辊64的分离开始到分离完成的时间段中，将检测图案81作为静电潜像形成在感光鼓61上。然而，还可以在从接触开始到分离完成的时间段中，将检测图案81作为静电潜像形成在感光鼓61上。

本发明还可应用于配置有多个装置(例如，主计算机、接口装置、读取器和打印机等)的系统，并且还可应用于由单个装置(例如，复印机或传真设备等)构成的设备。可以通过利用个人计算机等的处理设备(CPU或处理器等)执行经由网络或各种记录介质所获取的软件(程序)来实现本发明的各步骤。

其它实施例

还可以通过读出并执行存储装置上所记录的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等的装置)以及通过以下方法来实现本发明的方面，其中，由系统或设备的计算机通过例如读出并执行存储装置上所记录的程序以进行上述实施例的功能，来进行该方法的步骤。为了该目的，例如，经由网络或者从用作存储装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供该程序。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构和功能。

Claims (21)

1.一种图像形成设备，包括：

图像承载体，在所述图像承载体上形成潜像；

显影部件，用于将在所述图像承载体上所形成的所述潜像显影为调色剂图像，其中，所述显影部件包括显影剂承载体，所述显影剂承载体能够与所述图像承载体接触或分离并且承载调色剂图像；

检测部件，用于检测通过在所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的状态下操作所述显影部件、同时开始用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体接触的接触操作以对所述潜像进行显影所获得的调色剂图像；以及

控制部件，用于基于由所述检测部件检测到的检测结果，控制用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体接触的接触操作。

2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述控制部件基于从预定的时刻起直到由所述检测部件检测到调色剂图像为止的时间，控制用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体接触的接触操作。

3.根据权利要求2所述的图像形成设备，其特征在于，所述控制部件使用形成在所述图像承载体上的潜像的前端与由所述检测部件检测到的调色剂图像的前端之间的差异，获得从所述显影剂承载体和所述图像承载体分离的状态起直到所述显影剂承载体和所述图像承载体接触为止的第一时间。

4.根据权利要求3所述的图像形成设备，其特征在于，还包括驱动部件，所述驱动部件用于驱动所述显影剂承载体，以使所述显影剂承载体和所述图像承载体接触或分离；

其中，所述控制部件根据所述第一时间，控制所述驱动部件的驱动速度或驱动时刻，或者控制所述驱动速度和所述驱动时刻这两者。

5.根据权利要求3所述的图像形成设备，其特征在于，包括：

多个所述图像承载体；以及

多个所述显影剂承载体，其分别与多个所述图像承载体相对应；

其中，所述检测部件检测在多个所述图像承载体上分别形成的不同颜色的调色剂图像，以及

所述控制部件使用由所述检测部件检测到的多个检测结果以获得多个所述第一时间，并根据多个所述第一时间中最长的时间控制所述接触操作。

6.根据权利要求5所述的图像形成设备，其特征在于，还包括转印构件，其中，将利用所述图像承载体显影后的调色剂图像转印到所述转印构件上；

其中，所述控制部件进行控制，以使得将在多个所述图像承载体上形成的各个调色剂图像转印到所述转印构件的不同位置处。

7.根据权利要求5所述的图像形成设备，其特征在于，

作为所述调色剂图像，在转印构件的输送方向上周期性地形成多个颜色的所述调色剂图像，以及

所述控制部件根据由所述检测部件检测到的多个检测结果获得所述第一时间。

8.根据权利要求3所述的图像形成设备，其特征在于，

所述图像承载体和所述显影剂承载体被配置为能够从所述图像形成设备移除的盒，以及

在安装所述盒时，所述检测部件检测在所安装的盒中所包括的图像承载体上形成的调色剂图像。

9.根据权利要求3所述的图像形成设备，其特征在于，还包括：

充电部件，用于对所述图像承载体充电；以及

转印部件，用于将由所述图像承载体显影后的调色剂图像转印到转印构件；

其中，所述控制部件根据所述第一时间控制由所述充电部件进行的偏压施加以及由所述转印部件进行的偏压施加。

10.根据权利要求3所述的图像形成设备，其特征在于，还包括：

多个驱动部件，用于驱动所述显影剂承载体，以使所述显影剂承载体和所述图像承载体接触或分离；以及

接收部件，用于接收要由各颜色的显影剂形成的调色剂图像的大小；

其中，所述控制部件根据所述第一时间，基于各颜色的图像的大小，控制所述驱动部件的驱动速度或驱动时刻，或者控制所述驱动速度和所述驱动时刻这两者。

11.一种图像形成设备，包括：

图像承载体，在所述图像承载体上形成潜像；

显影部件，用于将在所述图像承载体上所形成的所述潜像显影为调色剂图像，其中，所述显影部件包括显影剂承载体，所述显影剂承载体能够与所述图像承载体接触或分离并且承载调色剂图像；

检测部件，用于检测通过在所述图像承载体和所述显影剂承载体接触的状态下操作所述显影部件、同时开始用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的分离操作以对所述潜像进行显影所获得的调色剂图像；以及

控制部件，用于基于由所述检测部件检测到的检测结果，控制用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的分离操作。

12.根据权利要求11所述的图像形成设备，其特征在于，所述控制部件基于从预定的时刻起直到由所述检测部件不再检测到调色剂图像为止的时间，控制用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的分离操作。

13.根据权利要求12所述的图像形成设备，其特征在于，所述控制部件使用在开始用于使所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的分离操作时的时刻、以及在所述检测部件不再检测到显影后的调色剂图像时的时刻，获得从所述显影剂承载体和所述图像承载体接触的状态起直到所述显影剂承载体和所述图像承载体分离为止的第二时间。

14.根据权利要求13所述的图像形成设备，其特征在于，还包括驱动部件，所述驱动部件用于驱动所述显影剂承载体，以使所述显影剂承载体和所述图像承载体接触或分离；

其中，所述控制部件根据所述第二时间，控制所述驱动部件的驱动速度或驱动时刻，或者控制所述驱动速度和所述驱动时刻这两者。

15.根据权利要求13所述的图像形成设备，其特征在于，包括：

多个所述图像承载体；以及

多个所述显影剂承载体，其分别与多个所述图像承载体相对应；

其中，所述检测部件检测在多个所述图像承载体上分别形成的不同颜色的调色剂图像，以及

所述控制部件使用由所述检测部件检测到的多个检测结果以获得多个所述第二时间，并根据多个所述第二时间中最短的时间控制所述分离操作。

16.根据权利要求15所述的图像形成设备，其特征在于，还包括转印构件，其中，将利用所述图像承载体显影后的调色剂图像转印到所述转印构件上；

其中，所述控制部件进行控制，以使得将在多个所述图像承载体上形成的各个调色剂图像转印到所述转印构件的不同位置处。

17.根据权利要求15所述的图像形成设备，其特征在于，

作为所述调色剂图像，在转印构件的输送方向上周期性地形成多个颜色的所述调色剂图像，以及

所述控制部件基于由所述检测部件检测到的多个检测结果获得所述第二时间。

18.根据权利要求13所述的图像形成设备，其特征在于，

所述图像承载体和所述显影剂承载体被配置为能够从所述图像形成设备移除的盒，以及

在安装所述盒时，所述检测部件检测在所安装的盒中所包括的图像承载体上形成的调色剂图像。

19.根据权利要求13所述的图像形成设备，其特征在于，还包括：

充电部件，用于对所述图像承载体充电；以及

转印部件，用于将由所述图像承载体显影后的调色剂图像转印到转印构件；

其中，所述控制部件根据所述第二时间控制由所述充电部件进行的偏压施加以及由所述转印部件进行的偏压施加。

20.根据权利要求13所述的图像形成设备，其特征在于，还包括：

多个驱动部件，用于驱动所述显影剂承载体，以使所述显影剂承载体和所述图像承载体接触或分离；以及

接收部件，用于接收要由各颜色的显影剂形成的调色剂图像的大小；

其中，所述控制部件根据所述第二时间，基于各颜色的图像的大小，控制所述驱动部件的驱动速度或驱动时刻，或者控制所述驱动速度和所述驱动时刻这两者。

21.一种图像形成设备，包括：

图像承载体，在所述图像承载体上形成潜像；以及

显影剂承载体，用于对形成在所述图像承载体上的所述潜像进行显影；

所述图像形成设备能够在所述图像承载体和所述显影剂承载体分离的状态与所述图像承载体和所述显影剂承载体接触并且能够对所述潜像进行显影的状态之间切换；

其中，将所述图像承载体上形成的潜像显影为用于控制所述图像承载体和所述显影剂承载体的接触操作或分离操作的检测图像。

Images