KR20130095791A

KR20130095791A - 컬러 이미지 형성 장치

Info

Publication number: KR20130095791A
Application number: KR1020137014800A
Authority: KR
Inventors: 다카아키 츠루야
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: US20150153673A1; JP2012141587A; JP6061461B2; US9389532B2; WO2012081686A1; EP2652555B1; KR101544654B1; US20130272731A1; EP2652555A1; US9037011B2; CN103261973A; CN103261973B; EP2652555A4

Abstract

광 조사에 의해 감광 부재 상에 검출용의 정전 잠상을 형성하고, 감광 부재의 주위에 근접해서 배치된 프로세싱 유닛을 검출용의 정전 잠상이 통과하는 것에 기인한 검출 전류의 변화의 검출에 기초하여 컬러 편차 보정 제어를 행하는 화상 형성 장치에 있어서, 프로세싱 유닛의 인가 전압 및 광 조사 유닛의 출력 중 적어도 하나의 강도를 통상의 화상 형성 동안의 것보다 높게 설정한다.

Description

컬러 이미지 형성 장치{COLOR-IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 전자사진 시스템의 컬러 화상 형성 장치에 관한 것으로, 특히 정전 잠상을 형성할 수 있는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

주지의 전자사진 컬러 화상 형성 장치는 고속 인쇄를 달성하기 위해서 상이한 컬러들의 독립적인 화상 형성 유닛들을 갖는 소위 인라인 시스템(in-line system)을 채택한다. 이 인라인 컬러 화상 형성 장치는 컬러 화상 형성 유닛들로부터 중간 전사 벨트에 화상들을 순차적으로 전사하고, 또한 중간 전사 벨트로부터 기록 매체에 화상들을 일괄해서 전사하도록 구성된다.

그러한 컬러 화상 형성 장치에 있어서, 화상들이 중첩될 때, 컬러 화상 형성 유닛들에 있어서의 기계적 요인에 기인하여 컬러 편차(color misregistration)(위치 어긋남)가 발생한다. 특히, 레이저 스캐너(광학 주사 유닛)와 감광 드럼을 각 컬러 화상 형성 유닛들에 제공하는 구성에서는, 레이저 스캐너와 감광 드럼 간의 위치 관계가 각 컬러마다 상이하여, 감광 드럼들상의 레이저 주사 위치들의 동기화를 저해함으로써, 컬러 편차를 유발한다. 그러한 컬러 편차를 보정하기 위해서, 상기의 컬러 화상 형성 장치는 컬러 편차 보정 제어를 행한다. 인용문헌 1은 감광 드럼들로부터 화상 담지 부재(중간 전사 벨트 등) 상에 검출용 컬러 토너 화상들을 전사하고, 검출용 토너 화상들의 주사 방향 및 반송 방향에 있어서의 상대 위치를, 광학 센서를 이용하여 검출함으로써 컬러 편차 보정 제어를 행하는 화상 형성 장치를 개시한다.

그러나, 종래 기술의 주지의 컬러 편차 보정 제어에 있어서 검출용 토너 화상의 광학 센서에 의한 검출은 다음과 같은 과제를 갖는다. 즉, 감광 드럼들로부터 화상 담지 부재(벨트)에 컬러 편차 보정 제어를 위한 검출용 토너 화상들(100% 농도)을 전사하기 때문에, 그들을 제거하기 위해 많은 시간과 수고를 필요로 함으로써, 화상 형성 장치의 유용성을 저하시킨다.

일본 공개 특허 공보 평7-234612호 일본 공개 특허 공보 제2007-156455호

본 발명은 전술한 과제 및 다른 과제들 중 적어도 하나를 해결한다. 예를 들어, 본 발명은 종래 기술의 검출용 토너 화상들의 광학 센서에 의한 검출에 있어서의 과제를 해결하여, 화상 형성 장치의 유용성을 향상시킨다. 다른 과제들에 대해서는 명세서 전체를 통해서 이해될 것이다.

본원 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.

(1) 각 컬러들에 대한 화상 형성 유닛들, 및 벨트를 포함하는 컬러 화상 형성 장치이며, 상기 화상 형성 유닛들 각각은, 회전 구동되는 감광 부재, 상기 감광 부재의 주위에 근접해서 배치되어 상기 감광 부재에 작용하도록 구성된 프로세싱 유닛, 및 발광을 행하여 상기 감광 부재 상에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 광 조사 유닛을 포함하고, 상기 화상 형성 유닛들을 작동시킴으로써 상기 벨트 상에 토너 화상들을 형성하고, 상기 컬러 화상 형성 장치는, 각 컬러들에 대응하는 상기 광 조사 유닛들을 제어함으로써, 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들을 각 컬러들의 상기 감광 부재들 상에 형성하도록 구성된 형성 유닛, 각 컬러들에 대응하는 상기 프로세싱 유닛들 각각의 전원 공급 유닛, 각 컬러들에 대해서, 각 컬러들의 각 상기 감광 부재들 상에 형성된 컬러 편차 보정용의 정전 잠상이 상기 프로세싱 유닛에 대향하는 위치를 통과할 때 상기 전원 공급 유닛의 출력을 검출하도록 구성된 검출 유닛, 및 상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여 컬러 편차 상태를 기준 상태로 복귀시키도록 컬러 편차 보정 제어를 행하도록 구성된 제어기를 포함하고, 상기 컬러 편차 보정 제어를 행할 때, 상기 프로세싱 유닛의 인가 전압 및 상기 광 조사 유닛의 출력 중 적어도 하나의 강도를 통상의 화상 형성 동안의 것보다 높게 설정하는, 컬러 화상 형성 장치.

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

도 1은 인라인(4 드럼) 컬러 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 고전압 전원 공급 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 프린터 시스템의 하드웨어 구성의 블록도이다.
도 4는 고전압 전원 회로의 도면이다.
도 5는 기준값 획득 처리의 흐름도이다.
도 6은 중간 전사 벨트 상에 형성된 컬러 편차 검출용 마크들(컬러 편차 보정용)의 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 컬러 편차 검출용의 정전 잠상이 감광 드럼 상에 형성된 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 감광 드럼의 표면 전위 정보의 검출 결과의 예를 도시하는 도면이다.
도 9a는 통상의 화상 출력을 위한 대전 또는 노광 설정시의 감광 드럼의 표면 전위를 나타내는 모식도이다.
도 9b는 컬러 편차 보정 제어를 위해 변경된 대전 또는 노광 설정시의 감광 드럼의 표면 전위를 나타내는 모식도이다.
도 10은 통상의 화상 출력을 위한 대전 또는 노광 설정시의 감광 드럼의 표면 전위 정보의 검출 결과와, 컬러 편차 보정 제어를 위해 변경된 대전 또는 노광 설정시의 감광 드럼의 표면 전위 정보의 검출 결과 간의 비교를 나타내는 도면이다.
도 11은 컬러 편차 보정 제어의 흐름도를 도시하는 도면이다.
도 12는 다른 인라인 방식(4 드럼) 컬러 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 13은 다른 기준값 획득 처리의 흐름도이다.
도 14는 다른 컬러 편차 보정 제어의 흐름도이다.
도 15a 및 도 15b는 데이터 샘플링 동안의 감광 드럼의 위상들의 분산의 예를 도시하는 도면이다.
도 16은 용지 크기 및 비화상 영역 폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 다른 고전압 전원 회로의 도면이다.
도 18a는 다른 고전압 전원 회로의 도면이다.
도 18b는 고전압 전원 회로의 검출 결과의 예를 도시하는 도면이다.

하기에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 형태들에 기재되어 있는 컴포넌트들은 예로서 주어진 것이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 취지는 아니다. 우선, 제1 실시 형태를 설명한다.

[인라인(4 드럼) 컬러 화상 형성 장치의 모식도]

도 1은 인라인(4 드럼) 컬러 화상 형성 장치(10)의 구성을 도시하는 도면이다. 픽업 롤러(13)에 의해 빼내어진 기록 매체(12)는 레지스트레이션 센서(11)에 의해 그의 선단 위치가 검출된 후에, 반송 롤러 쌍(14 및 15)을 통해 선단이 조금 통과한 위치에서 일시적으로 정지된다.

한편, 스캐너 유닛(20a 내지 20d)은 회전 구동되는 감광 드럼(22a 내지 22d)(감광 부재(22a 내지 22d))에 순차적으로 레이저 빔(21a 내지 21d)을 조사한다. 그때, 감광 드럼(22a 내지 22d)은 대전 롤러(23a 내지 23d)에 의해 미리 대전된다. 각 대전 롤러(23a 내지 23d)로부터, 예를 들어, -1.0 kV의 전압이 출력되고, 감광 드럼(22a 내지 22d)의 표면은, 예를 들어, -700V로 대전된다. 이 대전 전위에서 레이저 빔(21a 내지 21d)의 조사에 의해 정전 잠상들을 형성하고, 정전 잠상이 형성된 부분들의 전위는, 예를 들어, -100V로 된다. 현상 유닛(25a 내지 25d) 및 현상 슬리브(24a 내지 24d)는, 예를 들어, -350V의 전압을 출력하여, 감광 드럼(22a 내지 22d) 상의 정전 잠상들에 토너를 실음으로써, 감광 드럼(22a 내지 22d) 상에 토너 화상들을 형성한다. 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)는, 예를 들어, +1.0 kV의 포지티브 전압을 출력하여, 감광 드럼(22a 내지 22d) 상의 토너 화상들을 중간 전사 벨트(30)(무단 벨트(endless belt))에 전사한다. 스캐너 유닛(20), 감광 드럼(22a 내지 22d), 대전 롤러(23a 내지 23d), 현상 유닛(25a 내지 25d), 및 1차 전사 롤러(26a 내지 26d) 등의 토너 화상 형성에 직접적으로 관련된 컴포넌트 그룹을 화상 형성 유닛이라고 칭한다. 경우에 따라서는 스캐너 유닛(20)을 제외하고 화상 형성 유닛이라고 칭할 수도 있다. 감광 드럼(22a 내지 22d)의 주위에 근접해서 배치되고, 감광 드럼(22a 내지 22d)에 작용하는 컴포넌트들(대전 롤러(23a 내지 23d), 현상 유닛(25a 내지 25d), 및 1차 전사 롤러(26a 내지 26d))을 프로세싱 유닛들이라고 칭한다. 복수 종류의 컴포넌트가 전술한 바와 같은 프로세싱 유닛들을 담당할 수 있다.

중간 전사 벨트(30)는 롤러(31, 32, 및 33)에 의해 회전 구동되어 토너 화상들을 2차 전사 롤러(27) 상의 위치에 반송한다. 그때, 기록 매체(12)의 반송은 2차 전사 롤러(27)의 위치에서 반송된 토너 화상과 타이밍이 맞도록 재개되어, 2차 전사 롤러(27)에 의해 중간 전사 벨트(30)로부터 기록재(기록 매체(12)) 상에 토너 화상들이 전사된다.

그 후에, 정착 롤러 쌍(16 및 17)에 의해 기록 매체(12) 상의 토너 화상이 가열되어 정착된 후에, 기록 매체(12)가 장치 외부로 출력된다. 여기서, 2차 전사 롤러(27)에 의해 중간 전사 벨트(30)로부터 기록 매체(12)에 전사되지 않은 토너는 클리닝 블레이드(35)에 의해 폐토너 용기(36)에 회수된다. 토너 화상들의 검출을 행하는 컬러 편차 검출 센서(40)의 동작에 대해서는 후술한다. 각 참조 부호들에 있어서 영문자 a는 옐로우, b는 마젠타, c는 시안, d는 블랙의 구성 및 유닛을 각각 나타낸다.

도 1은 스캐너 유닛에 의해 광 조사를 행하는 시스템을 도시한다. 그러나, 본 발명은 그것에 한정되지 않고, 예를 들면, 컬러 편차(위치 어긋남)가 발생한다는 의미에서는, 예를 들어, 광 조사 유닛으로서 LED 어레이를 구비한 화상 형성 장치를 하기의 각 실시 형태들에 적용할 수도 있다. 하기의 실시 형태들에 있어서, 예를 들어, 광 조사 유닛으로서 스캐너 유닛을 구비한 경우를 설명한다.

[고전압 전원 공급 유닛의 구성도]

다음에, 도 2를 이용하여 도 1의 화상 형성 장치(10)의 고전압 전원 공급 유닛의 구성을 설명한다. 고전압 전원 회로 유닛은 대전 고전압 전원 회로(43), 현상 고전압 전원 회로(44a 내지 44d), 1차 전사 고전압 전원 회로(46a 내지 46d), 및 2차 전사 고전압 전원 회로(48)를 포함한다. 대전 고전압 전원 회로(43)는 대전 롤러(23a 내지 23d)에 전압을 인가하여, 감광 드럼(22a 내지 22d)의 표면에 백그라운드 전위를 형성함으로써, 레이저 광의 조사에 의한 정전 잠상의 형성을 용이하게 한다. 현상 고전압 전원 회로(44a 내지 44d)는 현상 슬리브(24a 내지 24d)에 전압을 인가함으로써 감광 드럼(22a 내지 22d)의 정전 잠상 상에 토너를 배치하여 토너 화상을 형성한다. 1차 전사 고전압 전원 회로(46a 내지 46d)는 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)에 전압을 인가함으로써 감광 드럼(22a 내지 22d) 상의 토너 화상을 중간 전사 벨트(30)에 전사한다. 2차 전사 고전압 전원 회로(48)는 2차 전사 롤러(27)에 전압을 인가함으로써 중간 전사 벨트(30) 상의 토너 화상을 기록 매체(12)에 전사한다. 1차 전사 고전압 전원 회로(46a 내지 46d)는 전류 검출 회로(47a 내지 47d)를 각각 포함한다. 이것은 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)에 있어서의 토너 화상의 전사 성능이 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)를 통해 흐르는 전류량에 따라 변화하기 때문이다. 1차 전사 고전압 전원 회로(46a 내지 46d)는 전류 검출 회로(47a 내지 47d)의 검출 결과에 따라 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)에 인가되는 바이어스 전압(고전압)을 조정하여, 장치 내의 온도나 습도가 변화하더라도 전사 성능을 일정하게 유지할 수 있도록 구성된다. 1차 전사 동안에는, 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)를 통해 흐르는 전류의 양이 목표값이 되도록 설정된 바이어스 전압을 얻기 위해 정전압 제어가 행해진다.

[프린터 시스템의 하드웨어 블록도]

다음에, 도 3을 이용하여 프린터 시스템의 일반적인 하드웨어 구성을 설명한다. 우선, 비디오 콘트롤러(200)를 설명한다. 참조 부호 204는 비디오 콘트롤러(200) 전체의 제어를 담당하는 CPU를 나타낸다. 참조 부호 205는 CPU(204)가 실행하는 각종 제어 코드를 저장하는 불휘발성 저장 유닛을 나타내며, ROM, EEPROM, 하드 디스크 등에 상당한다. 참조 부호 206은 CPU(204)의 주메모리, 워크 에어리어 등으로서 기능하는 일시적 저장 기능용 RAM을 나타낸다.

참조 부호 207은 호스트 컴퓨터 등의 외부 디바이스(100)로의/로부터의 인쇄 데이터 및 제어 데이터의 입력/출력 유닛인 호스트 인터페이스(도 3에 있어서, 호스트 I/F라고 칭함)를 나타낸다. 호스트 인터페이스(207)를 통해 수신된 인쇄 데이터는 압축 데이터로서 RAM(206)에 저장된다. 참조 부호 208은 압축 데이터를 신장하기 위한 데이터 압축해제 유닛을 나타낸다. RAM(206)에 저장된 임의의 압축 데이터를 라인 단위로 신장한다. 신장된 화상 데이터는 RAM(206)에 저장된다.

참조 부호 209는 직접 메모리 액세스(direct memory access: DMA) 제어 유닛을 나타낸다. DMA 제어 유닛(209)은 CPU(204)로부터의 지시에 따라 RAM(206) 내의 화상 데이터를 엔진 인터페이스(211)(도 3에 있어서, 엔진 I/F라고 칭함)에 전송한다. 참조 부호 210은 조작자의 각종 설정 및 지시를 프린터 본체(1)에 설치된 패널로부터 수신하는 패널 인터페이스(도 3에 있어서, 패널 I/F라고 칭함)를 나타낸다. 참조 부호 211은 엔진 인터페이스(도 3에 있어서, 엔진 I/F라고 칭함)를 나타내고, 버퍼 레지스터(도시 생략)로부터의 데이터 신호를 전송하고, 프린터 엔진(300)과의 통신의 제어를 행한다. 참조 부호 212는 어드레스 버스 및 데이터 버스를 포함하는 시스템 버스를 나타낸다. 전술한 컴포넌트들은 시스템 버스(212)에 접속됨으로써, 서로 액세스 가능하게 된다.

다음에, 프린터 엔진(300)을 설명한다. 프린터 엔진(300)은 크게 엔진 제어 유닛(54)(하기에서는 간단히 제어 유닛(54)이라고 칭함)과 엔진 기구 유닛으로 구분된다. 엔진 기구 유닛은 제어 유닛(54)으로부터의 각종 지시들에 따라 작동되는 유닛이다. 우선, 이 엔진 기구 유닛의 상세를 설명하고, 그 후에 제어 유닛(54)의 상세를 설명한다.

레이저 스캐너 시스템(331)은 레이저 발광 디바이스, 레이저 드라이버 회로, 스캐너 모터, 폴리곤 미러, 및 스캐너 드라이버를 포함한다. 레이저 스캐너 시스템(331)은 비디오 콘트롤러(200)로부터 보내진 화상 데이터에 따라 감광 드럼(22)을 레이저 빔으로 노광 주사함으로써 감광 드럼(22) 상에 잠상을 형성한다. 레이저 스캐너 시스템(331) 및 다음에 설명하는 화상 형성 시스템(332)은, 도 1을 참조하여 설명된 화상 형성 유닛이라고 칭하는 유닛에 상당한다.

화상 형성 시스템(332)은 화상 형성 장치의 중추를 형성하는 유닛이며, 감광 드럼(22) 상에 형성된 잠상에 기초하는 토너 화상을 용지(기록 매체(12)) 상에 형성하는 유닛이다. 화상 형성 시스템(332)은, 전술한 바와 같이, 감광 드럼(22)에 작용하는 프로세싱 유닛들(복수 종류의 프로세싱 유닛)을 포함한다. 화상 형성 시스템(332)은 프로세스 카트리지(311), 중간 전사 벨트(30), 및 정착 유닛 등의 프로세싱 컴포넌트들, 및 화상 형성을 위한 각종 바이어스(고전압)를 생성하는 고전압 전원 회로들을 포함한다. 또한, 화상 형성 시스템(332)은, 예를 들어, 감광 드럼(22)을 구동하는 모터 등의 컴포넌트들을 구동하기 위한 모터들을 포함한다.

프로세스 카트리지(311)는 제전기(static eliminator), 대전 유닛(23)(대전 롤러(23)), 현상 유닛(25), 및 감광 드럼(22)을 포함한다. 프로세스 카트리지(311)에는 불휘발성 메모리 태그(nonvolatile memory tags)가 구비된다. CPU(321) 또는 ASIC(322)는 메모리 태그로부터의/로의 각종 정보를 판독 및 기입한다.

급지/반송 시스템(333)은 용지(기록 매체(12))의 급지/반송을 담당하는 시스템이며, 각종 반송 시스템 모터, 급지 트레이, 배지 트레이, 각종 반송 롤러(배지 롤러)를 포함한다.

센서 시스템(334)은, 후술하는 CPU(321) 및 ASIC(322)이 레이저 스캐너 시스템(331), 화상 형성 시스템(332), 및 급지/반송 시스템(333)을 제어하기 위해 필요한 정보를 수집하는 센서 그룹이다. 센서 그룹은 정착 유닛 온도 센서, 및 화상의 농도를 검출하는 농도 센서 등 적어도 주지의 각종 센서들을 포함한다. 이 센서 그룹은 전술한 토너 화상들을 검출하는 컬러 편차 검출 센서(40)도 포함한다. 도면에 있어서 센서 시스템(334)은 레이저 스캐너 시스템(331), 화상 형성 시스템(332), 및 급지/반송 시스템(333)과 분리되어 있지만, 센서 시스템(334)은 그 시스템들 중 임의의 것에 포함될 수 있다.

다음에, 제어 유닛(54)을 설명한다. 참조 부호 321은 CPU를 나타내는데, 이것은 RAM(323)을 주메모리 및 워크 에어리어로서 이용하여 EEPROM(324)에 저장된 각종 제어 프로그램에 따라 전술한 엔진 기구 유닛을 제어한다. 더 구체적으로, CPU(321)는 비디오 콘트롤러(200)로부터 엔진 I/F(211) 및 엔진 I/F(325)를 통해서 입력된 인쇄 제어 커맨드 및 화상 데이터에 기초하여 레이저 스캐너 시스템(331)을 작동시킨다. 백업 전지를 구비한 휘발성 메모리는 불휘발성 메모리의 대체로서 이용될 수 있다. CPU(321)는 화상 형성 시스템(332) 및 급지/반송 시스템(333)을 제어함으로써 각종 인쇄 시퀀스들을 제어한다. CPU(321)는 센서 시스템(334)을 작동시킴으로써 화상 형성 시스템(332) 및 급지/반송 시스템(333)을 제어하기 위해 필요한 정보를 획득한다.

한편, ASIC(322)은 CPU(321)로부터의 지시 하에, 전술한 각종 인쇄 시퀀스들을 실행하기 위한 각 모터의 제어, 및 바이어스 전압의 고전압 전원 제어를 행한다. 참조 부호 326은 어드레스 버스 및 데이터 버스를 포함하는 시스템 버스를 나타낸다. 제어 유닛(54)의 컴포넌트들은 시스템 버스(326)에 의해 접속됨으로써, 서로 액세스 가능하게 되어 있다. CPU(321)의 기능들의 일부 또는 전부를 ASIC(322)에 의해 행할 수 있거나, 또는, 반대로, ASIC(322)의 기능의 일부 또는 전부를 CPU(321)에 의해 행할 수 있다.

[고전압 전원 회로도]

다음에, 도 4를 이용하여, 도 2의 고전압 전원 공급 유닛에 있어서의 1차 전사 고전압 전원 회로(46a)의 회로 구성을 설명한다. 다른 컬러들의 1차 전사 고전압 전원 회로들(46b 내지 46d)에 대한 설명은 이들이 동일한 회로 구성을 갖기 때문에 생략한다.

도 4에서, 변압기(62)는 구동 회로(61)에 의해 생성되는 교류 신호의 전압의 진폭을 몇십 배로 승압한다. 다이오드(64 및 65) 및 커패시터(63 및 66)에 의해 구성되는 정류 회로(51)는 승압된 교류 전류 신호를 정류 및 평활화한다. 그리고 정류 및 평활화된 교류 전류 신호는 출력 단자(53)에 직류 전압으로서 출력된다. 비교기(60)는 검출 저항(67 및 68)에 의해 분압된 출력 단자(53)의 전압과, 제어 유닛(54)에 의해 설정된 전압 설정값(55)이 동등해지도록 구동 회로(61)의 출력 전압을 제어한다. 출력 단자(53)의 전압에 따라 1차 전사 롤러(26a), 감광 드럼(22a), 및 접지를 통해서 전류가 흐른다.

여기서, 전류 검출 회로(47)는 2차측 회로(50)와 접지점(5) 사이에 배치된다. 연산 증폭기(70)의 입력 단자는 임피던스가 높기 때문에 전류가 거의 흐르지 않으므로, 전류 검출 회로(47)는 접지점(57)으로부터 변압기(62)의 2차측 회로(50)를 통해 출력 단자(53)에 흐르는 직류 전류가 거의 모두 저항(71)에 흐르도록 구성된다. 연산 증폭기(70)의 반전 입력 단자는 저항(71)을 통해 출력 단자에 접속(부귀환)되기 때문에, 반전 입력 단자는 비반전 입력 단자에 접속되어 있는 기준 전압(73)에 가상 접지된다. 따라서, 연산 증폭기(70)의 출력 단자에는 출력 단자(53)에 흐르는 전류량에 비례하는 검출 전압(56)이 나타난다. 바꿔 말하면, 출력 단자(53)에 흐르는 전류가 변화하면, 연산 증폭기(70)의 반전 입력 단자에서가 아니라, 연산 증폭기(70)의 출력 단자에서의 검출 전압(56)이 변화하는 방식으로, 저항(71)을 통해 흐르는 전류가 변화한다. 커패시터(72)는 연산 증폭기(70)의 반전 입력 단자를 안정화시키기 위한 디바이스이다.

1차 전사 롤러(26a 내지 26d)의 전류 특성은 컴포넌트들의 열화 레벨들 및 장치 내의 온도 등의 요인들에 따라 변화한다. 그러므로, 제어 유닛(54)은 인쇄 시작 직후에, 토너 화상이 1차 전사 롤러(26a)에 도달하기 전의 타이밍에서, 전류 검출 회로(47)의 검출값(56)(검출 전압(56))을 A/D 입력 포트에서 측정하고, 검출값(56)이 미리 정해진 값이 되도록 전압 설정값(55)을 설정한다. 이것은, 주위의 온도, 습도 등이 변화하더라도 토너 화상의 전사 성능을 일정하게 유지하게 해준다.

[컬러 편차 보정 제어의 설명]

전술한 화상 형성 장치에 의해, 우선, 중간 전사 벨트(30) 상에 컬러 편차 검출용 마크들을 형성하여 컬러 편차량을 감소시킨다. 컬러 편차를 제거한(적어도 감소시킨) 후에, 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a)의 위치에 도달하는 시간을, 1차 전사 전류의 변화를 검출함으로써 측정하고, 측정된 시간을 컬러 편차 보정 제어의 기준값으로서 설정한다.

연속 인쇄 동안 등에서 장치 내의 온도가 변화했을 때 행하는 컬러 편차 보정 제어에 있어서, 다시 1차 전사 전류의 변화를 검출하고, 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a)의 위치에 도달하는 시간을 측정한다. 여기서 측정된 도달 시간의 변화는 컬러 편차량을 반영한다. 따라서, 인쇄 동안에는 이 변화를 상쇄하도록, 스캐너 유닛(20a)이 레이저 빔(21a)을 조사하는 타이밍을 조정하여 컬러 편차를 보정한다. 하기에서 상세하게 설명한다. 컬러 편차 보정을 위한 화상 형성 조건의 제어는 광 조사 타이밍의 제어에 한정되지 않는다. 예를 들어, 감광 드럼(22)의 속도 제어, 또는 스캐너 유닛(20a 내지 20d) 내의 반사 미러들의 기계적 위치 제어도 가능하다.

[기준값 획득 처리의 흐름도]

도 5의 흐름도는 컬러 편차 보정 제어에 있어서의 기준값 획득 처리를 나타내는 흐름도이다. 우선, 도 5의 흐름도는, 컬러 편차 검출 센서(40)(토너 화상 검출 유닛)에 의한 마크(도 6)의 검출에 의해 컬러 편차 보정 제어(하기에서 통상의 컬러 편차 보정 제어라고 칭함)가 행해진 후에 행해진다. 도 5의 흐름도는 감광 드럼(22) 및 현상 슬리브(24) 등의 컴포넌트가 교환된 후에 통상의 컬러 편차 보정 제어가 실행될 때 등, 특정한 타이밍에서의 통상의 컬러 편차 보정 제어를 위해서만 실행될 수 있다. 도 5의 흐름도는 각 컬러들에 대해서 독립적으로 행해진다. 컬러 편차 검출 센서(40)는 LED 등의 발광 디바이스를 포함하고, 발광 디바이스에 의해 벨트(30) 상에 형성된 컬러 편차 검출용 토너 화상에 광을 조사하고, 반사광의 광량의 변화를 토너 화상의 위치(검출 타이밍)로서 검출하도록 구성된다. 이것은 다수의 문헌에 기술된 주지의 기술이기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.

도 5를 설명한다. 단계 S501에서, 제어 유닛(54)은 화상 형성 유닛에 의해 중간 전사 벨트(30) 상에 컬러 편차 검출용의 토너 마크들을 형성시킨다. 이 컬러 편차 검출용의 토너 마크들은 컬러 편차 보정을 위해 이용되는 토너 화상들이기 때문에, 컬러 편차 보정용 토너 화상들이라고 칭해질 수도 있다. 도 6은 컬러 편차 검출용의 토너 마크들이 형성된 상태를 도시한다. 단계 S501의 처리에 의해, 컬러 편차 보정용의 정전 잠상을 이용한 후속의 제어를 위해서, 컬러 편차량이 적어도 감소된 상태를 컬러 편차 보정 제어의 목표값, 즉, 기본 상태로 설정할 수 있다.

도 6에 있어서, 참조 부호 400과 401은 용지 반송 방향(부주사 방향)의 컬러 편차량을 검출하기 위한 패턴들을 나타낸다. 참조 부호 402와 403은 용지 반송 방향에 직교하는 주주사 방향의 컬러 편차량을 검출하기 위한 패턴들을 나타내고, 이것은 이 예에서 45도로 기울어져 있다. 참조 부호 tsf1 내지 tsf4, tmf1 내지 tmf14, tsr1 내지 tsr14, 및 tmr1 내지 tmr4는 각 패턴들의 검출 타이밍을 나타내고, 화살표는 중간 전사 벨트(30)의 이동 방향을 나타낸다.

중간 전사 벨트(30)의 이동 속도가 v mm/s이고, 기준 컬러가 Y이고, 용지 반송 방향의 다른 컬러 패턴들(400M, 400C, 및 400B 및 401M, 401C, 및 401B)과 Y 패턴(400Y 및 401Y) 사이의 이론적인 거리는 각각 dsM mm, dsC mm, 및 dsBk mm라고 가정한다. 반송 방향에 있어서, 기준 컬러 Y에 대한 각 컬러들 M, C, Bk의 컬러 편차량 δes는 다음의 [수학식 1] 내지 [수학식 3]으로서 표현된다.

[수학식 1]

[수학식 2]

[수학식 3]

주주사 방향에 대해서, 좌우의 컬러들 M, C, Bk의 위치 어긋남량 δemf와 δemr은 다음과 같이 표현된다:

[수학식 4]

[수학식 5]

[수학식 6]

[수학식 7]

및

[수학식 8]

[수학식 9]

[수학식 10]

[수학식 11]

로부터

[수학식 12]

[수학식 13]

[수학식 14]

및

[수학식 15]

[수학식 16]

[수학식 17]

계산 결과가 포지티브인지 네거티브인지에 따라 어긋남 방향을 판단할 수 있고, δemf를 이용하여 쓰기 위치를 보정하고, δemr-δemf를 이용하여 주주사 폭(주주사 배율)을 보정한다. 주주사 폭(주주사 배율)에 오차가 있다면, δemf뿐만 아니라, 주주사 폭의 보정에 기인하여 변화한 화상 주파수(화상 클럭)의 변화량도 이용하여 쓰기 위치를 산출한다.

산출된 컬러 편차량을 보정하도록, 제어 유닛(54)은 화상 형성 조건으로서의 스캐너 유닛(20a)의 레이저 빔의 출사 타이밍을 변경한다. 예를 들어, 부주사 방향의 컬러 편차량이 -4 라인에 대응하는 양이면, 제어 유닛(54)은 비디오 콘트롤러(200)에, 레이저 빔의 출사를 +4 라인에 대응하는 양만큼 빠르게 하도록 지시한다.

도 6은 중간 전사 벨트(30) 상에 컬러 편차 검출용의 토너 마크들을 형성하는 경우를 도시하지만, 컬러 편차 검출용의 토너 마크들의 위치들이 광학 센서(컬러 편차 검출 센서(40))에 의해 검출되는 것에 대하여 다양한 형태들이 가능하다. 예를 들어, 컬러 편차 검출용의 토너 마크들을 감광 드럼(22) 상에 형성하고, 토너 마크들을 검출하도록 배치된 컬러 편차 검출 센서들(광학 센서들)의 검출 결과들을 이용할 수 있다. 대안적으로, 컬러 편차 검출용의 토너 마크들을 용지(기록재) 상에 형성할 수 있고, 토너 마크들을 검출하도록 배치된 컬러 편차 검출 센서(광학 센서)의 검출 결과들을 이용할 수 있다. 컬러 편차 검출용의 토너 마크들은 여러 가지 피전사 부재들 또는 토너 화상 담지 부재들 상에 형성된다고 가정된다.

도 5의 흐름도로 복귀하면, 단계 S502에서, 제어 유닛(54)은 감광 드럼들(22a 내지 22d)의 회전 속도(주속(peripheral speed))가 변화할 때의 영향을 감소시키도록, 감광 드럼들(22a 내지 22d) 간의 회전 위상 관계(회전 위치 관계)를 미리 정해진 상태로 제어한다. 구체적으로, 제어 유닛(54)의 제어 하에, 기준 컬러의 감광 드럼의 위상에 대하여 다른 컬러들의 감광 드럼들의 위상들을 조정한다. 감광 드럼들(22)의 샤프트들(shafts)에 감광 드럼 구동 기어들이 설치되어 있는 경우에는, 감광 드럼 구동 기어들 간의 위상 관계를 조정한다. 이것은, 각 감광 드럼들(22) 상에 현상된 토너 화상들이 중간 전사 벨트(30) 상에 전사될 때의 감광 드럼들(22)의 회전 속도들을 실질적으로 동일하게 하거나, 또는 마찬가지의 속도 변화 경향으로 되게 한다. 구체적으로, 제어 유닛(54)은 감광 드럼들(22)을 구동하는 모터들(도시 생략)에 대하여, 감광 드럼들(22a 내지 22d) 간의 회전 위상 관계를 미리 정해진 상태로 맞추도록 속도 제어 지시를 발행한다. 감광 드럼들(22)의 회전 속도의 변동을 무시할 수 있는 정도인 경우에는, 단계 S502의 처리를 생략할 수 있다.

단계 S503에서, 제어 유닛(54)은, 회전하고 있는 감광 드럼들(22) 상에 미리 정해진 회전 위상에서 스캐너 유닛들(20a 내지 20d)이 레이저 빔을 발광하도록 하여, 감광 드럼들(22) 상에 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들을 형성한다.

도 7은 옐로우 감광 드럼(22a)을 이용하여 정전 잠상이 감광 드럼(22a) 상에 형성된 상태를 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 참조 부호 80은 형성된 정전 잠상을 나타낸다. 정전 잠상(80)은 주주사 방향의 화상 영역 폭의 최대 폭으로 그려지고, 반송 방향으로 5 라인 정도에 대응하는 폭을 갖는다. 바람직하게, 주주사 방향의 폭은 양호한 검출 결과를 얻는다는 의미에서, 최대폭의 절반 이상이다. 더 바람직하게, 화상 영역(용지 상의 인쇄 화상 영역)의 외측의 용지 영역을 초과한, 정전 잠상을 형성할 수 있는 영역에 정전 잠상(80)의 폭을 증가시킨다. 이 경우, 예를 들어, 현상 슬리브(24a)를 감광 드럼(22a)으로부터 이격시킴으로써(이격 상태), 정전 잠상(80)은 토너가 부착되는 일 없이 1차 전사 롤러(26a)의 위치에 반송될 수 있다. 제어 유닛(54)으로부터의 지시 하에, 현상 바이어스 고전압 전원 회로들(44a 내지 44d)로부터 출력되는 전압들을 제로로 하거나, 또는 통상의 바이어스와는 역극성의 바이어스를 인가함으로써, 토너의 부착을 방지할 수 있다. 감광 드럼의 회전 방향에 있어서, 1차 전사 롤러(26a)보다 상류측에 배치되는 현상 슬리브(24a)는 이격시킬 필요가 있거나, 또는 화상 형성 유닛에 의한 통상의 토너 화상 형성 동안의 것보다 감광 드럼(22a)에의 작용이 더 작아지도록 작동시킬 필요가 있다.

제어 유닛(54)은 단계 S503의 처리와 동시에 또는 실질적으로 동시에 YMCK 각각에 대해 준비된 타이머들을 시작시킨다(단계 S504). 또한, 전류 검출 회로(47a)의 검출값의 샘플링을 시작한다. 그때, 샘플링 주파수는, 예를 들어, 10 kHz이다.

단계 S505에서, 제어 유닛(54)은 단계 S503의 샘플링에 의해 획득된 데이터에 기초하여 정전 잠상(80)의 검출에 의해 1차 전사 전류의 검출값이 극소로 되는 시간(타이머값)을 측정한다. 이 측정에 의해, 감광 드럼(22a) 상에 형성된 정전 잠상(80)의 1차 전사 롤러(26a)에 대향하는 위치에의 통과를 검출할 수 있다. 도 8은 검출 결과의 예를 나타낸다. 1차 전사 롤러(26a)에 대향하는 위치는 정전 잠상(80)의 도달에 기인하여 전류 변화가 발생하는 위치(영역)이다. 예를 들어, 감광 드럼(22)과 중간 전사 벨트(30) 사이의 닙부의 상류 또는 하류의 약간의 갭(공극)의 영역이 이 위치에 상당한다. 감광 드럼(22)과 중간 전사 벨트(30)가 기계적으로 접촉하는 영역에의 정전 잠상(80)의 이동이, 검출되는 전류 변화에 기여하는 경우도 있다. 갭(공극) 영역에의 정전 잠상(80)의 이동에 기인하는 검출 전류에 대한 기여와, 기계적 접촉 영역에의 정전 잠상(80)의 이동에 기인하는 검출 전류에 대한 기여가 동시에 발생하는 경우도 있다.

도 8은 정전 잠상(80)이 프로세싱 유닛으로서 기능하는 1차 전사 롤러(26a)에 도달할 때, 전류 검출 회로(47a)로부터의, 감광 부재(감광 드럼(22a))의 표면의 전위에 관한 출력값들을 나타낸다. 도 9a 및 도 9b에 있어서 상세하게 설명하겠지만, 도 8의 정보는 감광 드럼(22a)의 표면 전위에 대응하며, 따라서 그러한 의미에서 감광 드럼(22a)의 표면 전위 정보라고 칭할 수 있다. 도 8은 검출된 전류를 종축에, 시간을 횡축에 나타내고, 횡축의 단위 눈금은 레이저 스캐너가 1 라인을 주사하는 동안의 시간이다. 파형들(90 및 91)은 다른 타이밍들에서의 측정에 의해 획득된다. 파형들(90 및 91) 중 어느 하나는, 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a)에 도달한 후 시각(92)에서 전류가 극소로 되고, 그 후 복귀되는 특성을 나타낸다.

검출된 전류값들이 감소하는 이유에 대해서 설명한다. 도 9a는 감광 드럼(22a)의 표면 전위를 나타내는 모식도이다. 횡축은 감광 드럼(22a)의 반송 방향에 있어서의 표면 위치로 스케일되고, 영역(93)은 정전 잠상(80)이 형성되는 위치이다. 종축은 전위로 스케일되고, 감광 드럼(22a)의 암 전위를 VD(예를 들어, -700V), 명 전위를 VL(예를 들어, -100V), 1차 전사 롤러(26a)의 전사 바이어스 전위를 VT(예를 들어, +1.0 kV)라고 한다.

정전 잠상(80)의 영역(93)에서는 1차 전사 롤러(26a)와 감광 드럼(22a) 간의 전위차(96)가 그 이외의 영역에서의 전위차(95)보다 작아진다. 그러므로, 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a)에 도달하면, 1차 전사 롤러(26a)를 통해 흐르는 전류는 감소한다. 이것이, 전술한 도 8의 극소값이 검출되는 이유이다. 따라서, 검출되는 전류값은 감광 드럼(22a)의 표면 전위를 반영한다. 도 9a 및 도 9b는, 예를 들어, 감광 드럼(22)의 표면 전위와 1차 전사 롤러(26a)의 출력 전압 간의 차분을 도시한다. 전류량의 변화에 대해서는, 감광 드럼(22)의 표면 전위와 대전 전압 또는 현상 전압에도 마찬가지로 적용된다.

도 5의 흐름도를 다시 참조하면, 마지막으로, 단계 S506에 있어서, 제어 유닛(54)은 단계 S505에서 측정된 시간(타이머값)을 기준값으로서 EEPROM(324)에 저장한다. 저장된 정보는, 컬러 편차 보정 제어를 행하는 경우의 목표 기준 상태를 나타낸다. 제어 유닛(54)은 컬러 편차 보정 제어를 행하여 기준 상태로부터의 어긋남을 제거하도록, 바꿔 말하면, 기준 상태로 복귀하도록 한다.

여기서, 단계 S506에서 획득되는 타이머값은 단계 S503에서 스캐너 유닛(20a 내지 20d)에 의해 정전 잠상들(80)이 형성되는 타이밍에 기초(기준)한다. 타이머값이 정전 잠상들(80)이 형성되는 타이밍에 기초한다는 것은, 그 타이밍이, 정전 잠상들(80)이 형성되는 타이밍일 수 있을 뿐만 아니라, 예를 들어, 정전 잠상들(80)이 형성되기 1초 전 등, 정전 잠상들(80)이 형성되는 타이밍에 관련된 타이밍일 수 있다는 것을 의미한다. 또한, EEPROM(324)은, 예를 들어, 백업 전지가 구비된 RAM일 수 있다. 저장될 시간 정보는, 예를 들어, 초의 정보 및 클럭 카운트 등 시간을 특정하기만 하면 된다.

흐름도에서, 통상의 컬러 편차 보정 제어는 극소 전류값 검출이 뒤따르지만, 통상의 컬러 편차 보정 제어 전에 극소 전류값 검출을 실행할 수 있다.

우선, 극소 전류값을 검출함으로써 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a)에 도달하는 시간을 결정한다. 그 후에, 통상의 컬러 편차 보정 제어에 의해 부주사 방향의 컬러 편차가 보정될 수 있는 레이저 빔의 출사 타이밍의 변경 시간을 구한다. 도달 시간과 변경 시간으로부터 기준값을 산출할 수 있다. 따라서, 2개의 실행 타이밍이 거의 동일할 수 있다.

[단계 S505의 상세 설명]

여기서, 도 8의 검출 파형(전류 파형)(90 및 91)이 극소로 되는 시간을 측정하는 것이 적합한 이유를 설명한다. 이것은 검출 파형(전류 파형)(90 및 91)처럼, 측정된 전류들의 절대값들이 상이하더라도, 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a)에 도달하는 타이밍을 정확하게 측정할 수 있기 때문이다. 검출용 패턴(컬러 편차 보정용의 정전 잠상)을 도 7의 정전 잠상(80)과 같은 형상으로 하는 이유는, 주주사 방향에서 넓은 패턴 때문에 전류값의 변화가 증가될 수 있기 때문이다. 정전 잠상(80)이 감광 드럼(22a)의 반송 방향(부주사 방향)에 있어서 몇 개의 라인에 대응하는 폭을 갖기 때문에, 전류값의 큰 변화를 유지하면서 전류값이 극소로 되는 피크가 나타난다. 따라서, 정전 잠상(80)의 최적의 형태는 장치의 구성에 따라 상이하고, 본 실시 형태와 같은, 반송 방향에서의 5 라인에 대응하는 폭을 갖는 형태에 한정되지 않는다.

도 8에 나타낸 검출 결과가 바람직하지만, 그 대신에, 반송 방향에 있어서 5 라인보다 많은 20 라인에 대응하는 정전 잠상(80)을 형성함으로써, 검출 결과에 플랫 영역이 형성되고, 그 중점을 검출할 수 있다. 즉, 후술하는 도 11의 흐름도를 실행할 때, 검출 결과로부터, 도 5의 흐름도에서 검출된 특정 조건(특징적 지점)과 합치하는 위치를 검출할 수 있다. 그러한 형태는, 전술한 극소 전류 위치뿐만 아니라, 여러 가지 검출 결과들의 특징적 위치들을 도 5 및 도 11의 단계 S505의 판단 대상에 적용할 수 있게 해준다. 또한, 이것은 후술하는 도 13 및 도 14에 대해서도 마찬가지이다.

여기서, 기준값 획득 또는 컬러 편차 보정 제어를 위해 극소 전류값을 검출할 때, 대전 바이어스 조건 및 현상 조건을, 호스트 컴퓨터 등의 외부 디바이스(100)로부터 인쇄 데이터가 송신되는 경우에 화상을 출력하는 동안의 통상의 화상 출력을 위한 것들과 동일하게 설정할 필요는 없다. 통상의 화상 출력을 위한 각종 충전 바이어스 조건 및 현상 조건은 용지 상의 최적의 토너량을 달성하도록 설정된다. 조건이 이 설정으로부터 달라지면, 용지 상의 토너량이 증가하여, 비산(spattering) 및 정착 불량 등의 화상 불량이 발생할 수 있는 가능성이 있다. 그러나, 이것은 기준값 획득 및 컬러 편차 보정 제어와는 상관없기 때문에, 설정은, 극소 전류값을 고정밀도로 검출하기 위한 설정으로 변경될 수 있다.

도 9a는 통상의 화상 출력 동안의 감광 드럼(22a)의 표면 전위를 나타내는 모식도이다. 이와 대조적으로, 도 9b는 본 실시 형태의 컬러 편차 보정 제어 동안의 감광 드럼(22a)의 표면 전위를 나타내는 모식도이다. 도 9a와 마찬가지인 컴포넌트들에는 동일한 참조 부호들을 부여하고, 그 설명을 생략한다. 하기에서 컬러 편차 보정 제어 동안의 제어에 대해서 설명한다.

[1] 대전 고전압 전원 회로(43)로부터 대전 롤러(23a)에 인가되는 대전 고전압값의 절대값을 통상의 화상 형성을 위한 것보다 큰 값으로 설정한다. 즉, 대전 롤러(23a)의 출력 강도를 증가시킨다. 예를 들어, 접촉식 DC 대전 시스템에 있어서, 통상의 대전 고전압값이 (-1.0 kV)이면, 본 실시 형태에서 인가되는 고전압은 (-1.2 kV)이다. 따라서, 통상의 화상 형성 동안의 것보다 VD(감광 드럼(22a)의 암 전위)의 절대값이 더 커진다. 접촉식 AC 대전 시스템 등의 다른 대전 시스템의 경우에, (AC 전압 파형에 대한)통상의 대전 고전압 Vdc가 (-500V)이면, 본 실시 형태에서 인가되는 전압은 (-700V)이다.

[2] 스캐너 유닛(20a)으로부터 조사되는 레이저 빔(21a)의 광 강도를 통상의 화상 형성 동안의 것보다 큰 값으로 설정한다. 즉, 스캐너 유닛(20a)의 출력 강도를 증가시킨다. 예를 들어, 통상의 레이저 출사 강도가 0.175 mW이면, 본 실시 형태에 있어서의 레이저 빔(21a)의 광 강도는 0.21 mW이다. 따라서, VL(감광 드럼(22a)의 명 전위)의 절대값이 감소된다.

VD 및 VL의 설정을 통상의 화상 형성의 것들로부터 전술한 [1] 및 [2]로 변경한다면, 정전 잠상(80)에 대응하는 영역에서는 1차 전사 롤러(26a)와 감광 드럼(26a) 간의 전위차(97)가 통상의 화상 형성 동안의 전위차(96)에 비해 감소된다. 그 이외의 영역에서의 전위차(98)는 통상의 화상 형성 동안의 전위차(96)에 비해 증가된다. 즉, 정전 잠상(80)의 영역(93)과 그 이외의 영역 간의 전위 변화가 통상의 화상 형성 동안의 것보다 커짐으로써, 더 명확하게 영역(93)을 검출하는 것이 가능하게 된다.

도 10은 그때의 전류 검출 회로(47)의 검출 결과를 나타낸다. 도 10에 있어서, 검출 파형(90)은 통상의 화상 형성을 위해 설정되는 검출 파형을 나타낸다. 검출 파형(99)은 VD 및 VL을 전술한 (1) 및 (2)와 같이 변경한 경우의 검출 파형을 나타낸다. 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a)에 도달하는 시각(92)에 극소 전류값은 더 작아진다. 한편, 그 이외의 영역들에서의 전류값들은 더 커진다. 즉, 이것은 정전 잠상(80)의 위치를 더 명확하게 검출할 수 있게 함으로써, 컬러 편차 보정이 더 정밀하게 실행될 수 있게 한다.

상기의 설명에 있어서, 대전 고전압과 레이저 빔의 광 강도 둘 다를 증가시키지만, 그들 중 어느 하나만을, 비록 그 정도는 작더라도, 증가시킴으로써도, 도 10에 도시된 것과 마찬가지의 작용이 확인된다. 따라서, 대전 고전압 및 레이저 빔의 광 강도 중 하나를 제어함으로써도, 검출의 용이함의 효과를 얻을 수 있다.

상기의 설명에 있어서, 프로세싱 유닛으로서 대전 롤러(23)를 채택한다. 마찬가지로, 프로세싱 유닛으로서 기능하는 현상 유닛(현상 슬리브) 또는 1차 전사 롤러에 인가되는 인가 전압을 변화시킴으로써, 마찬가지의 효과를 달성할 수 있다. 현상 유닛에 대해서는, 대전 롤러와 마찬가지로 대전 인가 전압을 증가시킴으로써, 마찬가지의 효과를 제공할 수 있다. 또한 1차 전사 롤러에 대해서도, 인가되는 전사 전압을 증가시킴에 의해 전위차(98)를 중가시킬 수 있음으로써, 전류 변화의 검지를 더 용이하게 한다.

[컬러 편차 보정 제어의 흐름도]

다음에, 도 11의 흐름도를 참조하여 본 실시 형태에 있어서의 컬러 편차 보정 제어에 대해서 설명한다. 도 11의 흐름도는 각 컬러들에 대해서 독립적으로 실행된다. 도 11의 흐름도는 전술한 바와 같이, 연속 인쇄 등 동안에 장치 내의 온도가 변화한 경우나, 유저의 조작에 의해 도 11의 컬러 편차 보정 제어를 실행하기 위한 지시가 제어 유닛(54)에 입력되는 경우나, 또는 장치 내의 환경이 대폭 변화한 경우 등, 미리 정해진 조건들 하에서 실행된다. 이것은 후술하는 도 14 등의 흐름도에 대해서도 마찬가지이다.

우선, 단계 S502 내지 단계 S505에서, 도 5의 것과 마찬가지의 처리를 행한다. 감광 드럼(22a)의 축이 기울어져 있다면, 상기에서 설명한 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a)에 도달하는데 필요한 시간도 변화한다. 이 변화를 검출하기 위해서, 도 11의 단계 S503에서도, 도 5의 단계 S503에서와 동일 위치에 정전 잠상(80)을 형성한다. 여기에서 동일 위치(위상)는 엄밀하게 동일 위치일 수 있거나, 임의의 위치에서 정전 잠상(80)을 형성하는 경우에 비해, 컬러 편차 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있는 범위 내이면, 실질적으로 동일 위치 또는 대략 동일 위치일 수 있다.

단계 S1001에서, 제어 유닛(54)은 극소 전류를 검출한 때의 타이머값을 도 5의 흐름도의 단계 S506에서 저장된 기준값과 비교한다. 제어 유닛(54)은, 타이머값이 기준값보다 크다면, 단계 S1002에서, 화상 형성 조건으로서의 레이저 빔 발광 타이밍을 인쇄 동안 빨라지도록 보정한다. 제어 유닛(54)에 의해 레이저 빔 발광 타이밍을 빨라지도록 하는 정도는, 측정된 시간이 기준값보다 어느 정도 큰지에 따라 조정될 수 있다. 한편, 제어 유닛(54)은, 단계 S1001에서 검출된 타이머값이 기준값보다 작다면, 단계 S1003에서, 인쇄 동안의 레이저 빔의 발광 타이밍을 늦어지게 한다. 제어 유닛(54)에 의해 레이저 빔 발광 타이밍을 늦어지게 하는 정도는, 측정된 시간이 기준값보다 어느 정도 작은지에 따라 조정될 수 있다. 단계 S1002 및 단계 S1003의 화상 형성 조건 보정 처리에 의해 컬러 편차 보정을 실현한다. 즉, 이것은, 현재의 컬러 편차 상태를 기준 컬러 편차 상태(기준 상태)로 복귀하게 한다.

도 11의 흐름도의 단계 S1001에서, 제어 유닛(54)은 극소 전류를 검출할 때의 타이머값과, 단계 S506에서 저장된 기준값을 비교하지만, 본 발명은 그것에 한정되지 않는다. 특정 타이밍에 있어서의 컬러 편차 상태를 유지한다는 관점에서는, 임의의 컬러 편차 발생 상태에 있어서 단계 S502 내지 단계 S506을 실행할 수 있고, 저장된 기준값을 단계 S1001의 비교에 이용할 수 있다. 이것은 후술하는 도 13 및 도 14에 있어서도 마찬가지이다.

[본 발명의 유리한 효과]

이상과 같이, 제어 유닛(54)에 의해 도 11의 흐름도를 실행함으로써, 감광 드럼으로부터 화상 담지 부재(벨트)에 컬러 편차 보정 제어를 위한 검출용 토너 화상(100% 농도)을 전사하지 않고, 컬러 편차 보정 제어를 실현할 수 있다. 즉, 화상 형성 장치의 유용성을 가능한 한 많이 유지하면서, 컬러 편차 보정 제어를 달성할 수 있다.

한편, 장치 내의 온도의 변화량에 대한 컬러 편차량의 변화 경향을 미리 측정해 두고, 측정된 장치 온도로부터 컬러 편차량을 예측한 후에, 컬러 편차 보정 제어를 행하는 것도 종래 기술에 알려져 있다. 이 컬러 편차 보정 제어의 방법은, 검출용의 토너 화상들을 화상 담지 부재 상에 형성할 필요가 없다는 장점이 있다. 그러나, 컬러 편차량을 예측하는 컬러 편차 보정 제어 방법은 토너 소비를 감소시킬수 있지만, 실제 컬러 편차량이 반드시 예측 연산 결과와 일치하지 않기 때문에, 정밀도의 문제가 있다. 이와 대조적으로, 도 11의 흐름도에 따르면, 토너 소비를 감소시킬 수 있으면서도, 특정 정도로 컬러 편차 보정 제어의 정밀도를 확보할 수 있다. 대전 바이어스 조건 및 현상 조건을 변경함으로써, 컬러 편차 보정 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

정전 잠상을 이용한 컬러 편차 보정 제어를 위해서, 예를 들어, 중간 전사 벨트 상에 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들을 전사하고, 정전 잠상들을 검출하는 전위 센서를 설치하는 다른 형태도 가능하다. 그러나, 이 경우, 중간 전사 벨트 상에 전사된 정전 잠상들을 전위 센서에 의해 검출할 때까지의 대기 시간이 발생한다. 이와 대조적으로, 상기의 실시 형태는 대기 시간을 감소시킬 수 있음으로써, 유용성을 저하를 방지한다.

또한, 중간 전사 벨트 상에 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들을 전사하는 방법은, 중간 전사 벨트 상에 있어서의 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들의 전위를 검출할 때까지 계속해서 유지할 필요가 있다. 이것은, 벨트 상의 전하가 순간적으로(예를 들어, 0.1초) 방전되지 않도록, 예를 들어, 고저항(e¹³ Ωcm 이상)의 벨트 재료를 이용함으로써, 시상수 τ를 증가시키는 것을 필요로 한다. 그러나, 큰 시상수 τ를 갖는 중간 전사 벨트는 벨트 챠지 업(charge up)에 기인한 고스트(ghost) 및 방전 마크 등의 화상 불량을 발생하기 쉽다는 단점이 있다. 이와 대조적으로, 상기의 실시 형태는 중간 전사 벨트의 시상수τ를 감소시킬 수 있고, 챠지 업에 기인한 화상 불량을 감소시킬 수 있다.

다음에, 제2 실시 형태를 설명한다. 도 12는 제1 실시 형태와는 다른 구성의 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 제1 실시 형태의 컴포넌트들과 동일한 컴포넌트들에는 동일한 참조 부호들을 부여하고, 그 설명을 생략한다. 도 1에 도시된 화상 형성 장치와 도 12의 구성 간의 차이점은, 현상 슬리브(24a 내지 24d)가 감광 드럼(22a 내지 22d)으로부터 항상 이격(분리)되어, 그들이 감광 드럼(22a 내지 22d)에 작용하지 않는다는 것이다. 인쇄 동안에는, 현상 고전압 전원 회로(44a 내지 44d)가 현상 슬리브(24a 내지 24d)에 교류의 바이어스 전압을 인가함으로써, 감광 드럼(22a 내지 22d)과 현상 슬리브(24a 내지 24d) 사이에 토너를 왕복 운동시켜 정전 잠상(80)에 토너를 부착시킨다. 이 구성에 의하면, 간단히 현상 고전압 전원 회로(44a 내지 44d)를 정지시키는 것만으로 감광 드럼(22a 내지 22d) 상의 정전 잠상(80)에의 토너의 부착을 방지한다.

또한, 도 12의 구성에 의하면, 감광 드럼(22a 내지 22d)을 독립적인 구동원(28a 내지 28d)에 의해 각각 구동하여, 회전 속도를 개별적으로 설정할 수 있다. 따라서, 감광 드럼(22a 내지 22d)의 개별적인 회전 속도를 변화시킴으로써, 레이저 빔(21a 내지 21d)이 조사된 후에 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)에 도달할 때까지의 시간을 일정하게 유지하여, 검출된 반송 방향의 컬러 편차량을 상쇄할 수 있다. 예를 들어, 감광 드럼들(22)의 회전 속도들이 증가되면, 감광 드럼들(22) 상의 정전 잠상들(80) 간의 부주사 방향의 간격들이 확대된다. 그러나, 중간 전사 벨트(30)의 회전 속도(이동 속도)가 변경되지 않으면, 부주사 방향의 토너 화상 전사 위치들 간의 간격들은 반대로 축소된다. 이에 따라, 중간 전사 벨트(30) 상에 형성되는 화상들의 부주사 방향의 확대 및 축소는 실질적으로 미미하다.

한편, 본 실시 형태는 감광 드럼들(22a 내지 22d)의 위상들을 검출하지 않는 구성을 가정한다. 그러나, 감광 드럼(22a)의 축이 상당한 기울기를 갖는다면, 정전 잠상(80)이 1차 전사 롤러(26a)에 도달하는 시간의 측정치도 변화한다. 따라서 본 실시 형태는 복수회의 측정을 행하고, 그 평균에 기초하여 컬러 편차를 보정한다. 하기의 흐름도들의 처리들이, 도 1에 도시된 화상 형성 장치를 이용할 경우에도 적용될 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

도 13의 흐름도는 제2 실시 형태에 있어서의 기준값 획득 처리를 나타낸다. 도 13의 흐름도는 각 컬러들에 대해서 독립적으로 행해진다.

우선, 단계 S1201 내지 단계 S1205의 처리는 도 5의 단계 S501 내지 단계 S505의 처리와 마찬가지이기 때문에, 여기에서는 그 상세한 설명을 생략한다.

단계 S1206에서, 감광 드럼들(22a 내지 22d)의 축들이 기울어져 있을 때의 영향을 상쇄하기 위해서 극소 전류를 검출하는 타이머값 측정을 n회 행할 때까지, 제어 유닛(54)은 단계 S1203 내지 단계 S1205의 처리를 반복하도록 제어를 행하며, n은 2 이상의 정수이다. n회에 상당하는 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들(80)이, 예를 들어, 감광 드럼(22)의 둘레 길이의 절반 등, 감광 드럼(22)의 둘레 길이 미만에 해당하는 경우에, 단계 S1203에 있어서의 소정의 회전 위상에서의 컬러 편차 보정용 정전 잠상들(80)의 형성이 특히 유효하다.

단계 S1206에서, n회의 측정이 종료했다고 제어 유닛(54)이 판단하면, 단계 S1207에서, 제어 유닛(54)은 n회의 측정에 의해 획득된 타이머값들(시간들)의 평균값을 산출한다. 단계 S1208에서, 제어 유닛(54)은 평균값의 데이터(대표 시간)를 대표값(기준값)으로서 EEPROM(324)에 저장한다. 저장된 정보는, 컬러 편차 보정 제어의 목표가 되는 목표 기준 상태를 나타낸다. 제어 유닛(54)은 컬러 편차 보정 제어에 있어서, 기준 상태로부터의 어긋남을 제거하도록, 바꿔 말하면, 기준 상태로 복귀하도록 제어를 행한다. 평균의 산출에 있어서, 단순 평균 및 가중치 부여 평균 등 여러 가지 연산 방법이 있을 수 있다. 감광 드럼(22)의 편심 등, 감광 드럼(22)의 회전 주기의 성분을 캔슬한다는 의미에서, 본 발명은 평균값을 산출하는 방법에 한정되지 않는다. 감광 드럼(22)의 회전 주기의 성분을 캔슬하기 위한 연산이면, 예를 들어, 단순 합계 또는 가중치 부여 합계 등이 채택될 수 있다. 여기서의 "캔슬"이란 용어는 완전한 캔슬을 의미하는 것이 아니고, 감광 드럼(22)의 회전 주기의 성분의 영향을 적어도 경감시킨다는 의미에서 이용된다. 물론, 가능하다면, 완전한 캔슬이 채택될 수 있다. 단계 S1207에서 복수의 획득된 데이터에 기초하여 기준값을 산출하기 때문에, 적어도 단일 데이터에 기초하여 기준값을 산출하는 것보다 정밀도를 향상시킬 수 있다.

[컬러 편차 보정 제어의 흐름도]

다음에, 도 14의 흐름도를 설명한다. 도 13의 처리들과 동일한 처리들에는 동일한 단계 부호들을 부여한다. 도 14의 흐름도는 각 컬러들에 대해서 독립적으로 실행된다.

우선, 도 14의 단계 S1202 내지 단계 S1205의 처리는, 전술한 바와 같이, 도 13의 대응하는 처리와 마찬가지이다. 감광 드럼들(22a 내지 22d)의 회전축들이 기울어져 있을 경우의 영향을 감소시키기 위해서, 극소 전류를 검출하는 타이머값 측정을 n회 반복할 때까지, 제어 유닛(54)은 단계 S1203 내지 단계 S1205의 처리를 반복적으로 실행한다.

단계 S1301에서, 측정이 n회 종료했다고 제어 유닛(54)이 판단하면, 제어 유닛(54)은 단계 S1302에서, n회 측정에 의해 획득된 타이머값들의 평균값을 산출한다. 단계 S1303에서, 제어 유닛(54)은 저장 유닛(EEPROM(324))으로부터 도 13의 단계 S1208에서 저장된 기준값을 판독한다. 제어 유닛(54)은 산출된 평균값과 판독된 대표값(기준값)을 비교한다. 이것은, 감광 드럼(22)의 주기의 성분을 캔슬한다는 의미에서 평균값에 한정되지 않고, 본 발명은 단계 S1207 및 단계 S1208에서 설명된 바와 같은 평균값을 산출하는 방법에 한정되지 않는다.

평균값이 기준값보다 크다면, 단계 S1304에서, 제어 유닛(54)은 인쇄 동안에 그 시간에 대응하는 양만큼 화상 형성 조건으로서의 감광 드럼(22)의 회전 속도를 증가시킨다. 즉, 모터를 가속시킨다. 한편, 평균값이 기준값보다 작다면, 단계 S1305에서, 제어 유닛(54)은 인쇄 동안에 그 시간에 대응하는 양만큼 화상 형성 조건으로서의 감광 드럼(22)의 회전 속도를 감소시킨다. 즉, 모터를 감속시킴으로써 컬러 편차를 보정한다. 이렇게, 단계 S1304 및 S1305의 처리에 의해, 현재의 컬러 편차 상태를 기준 컬러 편차 상태(기준 상태)로 복귀시킬 수 있다. 도 14의 단계 S1304 및 단계 S1305에 있어서, 도 11의 흐름도에서 설명된 단계 S1002 및 단계 S1003의 처리를 화상 형성 조건의 보정을 위해 행할 수 있다.

[감광 드럼 위상의 분산]

도 13 및 도 14의 단계 S1203에서 정전 잠상 주사의 처리를, 각 페이지들 사이에 있어서의 비화상 영역에서 실행하는 경우에, 도 13의 단계 S1206 및 도 14의 단계 S1301에 있어서의 판단 횟수 n은 화상 형성 장치의 컴포넌트들의 치수들에 따라 정해진다. 구체적으로, 그것은 용지 크기와, 감광 드럼(22)의 둘레 길이와, 화상의 이동 방향(감광 드럼(22)의 회전 방향)에 있어서의 비화상 영역의 폭으로부터 정해진다.

예를 들어, 용지 크기가 A4(297 mm)이고, 비화상 영역의 이동 방향의 폭이 4.0 mm이고, 드럼(22)의 둘레 길이가 75.4 mm인 경우에, 각 비화상 영역들의 중심에 있어서의 감광 드럼(22)의 위상이 어떻게 변화할지를 도 15a의 그래프에 나타낸다. 도 15b는 용지 크기, 비화상 영역 폭, 및 감광 드럼(22)의 둘레 길이가 다른 경우의 예를 나타낸다. 도 15a 및 도 15b의 설명은 각 컬러들에 대해서도 마찬가지로 적용된다.

도 15a 및 도 15b의 그래프는 각 비화상 영역의 중심에서 도 13 및 도 14의 단계 S1203을 실행할 때, 정전 잠상들(80)이 감광 드럼(22)의 어느 위상에서 형성될지를 도시한다. 도 15a 및 도 15b 둘 다는, 복수의 각 비화상 영역에서 도 13 및 도 14의 단계 S1203에 있어서의 정전 잠상들(80)을 형성하면, 감광 드럼(22)의 위상 조건이 균등화 또는 분산화되는 것을 나타낸다.

도 16은 용지 크기 및 비화상 영역 폭이 무엇을 나타내는지를 도시하는 도면이다. 도 16은 중간 전사 벨트(30) 상에 토너 화상들이 일시적으로 전사될 때의 1차 전사 위치들과, 그 토너 화상에 대응하는 노광을 행할 때의 감광 드럼(22)의 위상들 간의 대응 관계를 나타낸다. 비화상 영역은, 화상 형성 동안에 정전 잠상을 형성할 수 있는 영역(유효 화상 영역) 이외의 영역, 및 페이지들 사이의 영역(용지들 사이의 영역) 등, 감광 드럼(22) 상의 영역으로서 정의될 수도 있다. 비화상 영역은 스캐너 유닛(20)이 각 페이지들의 화상 형성을 위한 레이저 조사를 행하지 않는 동안의 기간(시간)으로서 정의될 수도 있다.

도 16에 있어서, 비화상 영역(1505(1509))의 시작 위치(1502(1506)), 중심(1504(1508)), 및 종료 위치(1503(1507))에서의 위상들은 위치(1501)에 대응하는 감광 드럼(22)의 위상, 및 용지 크기에 따라 정해진다. 감광 드럼(22)의 위상들은 전술한 바와 같이, 토너 화상들이 1차 전사된다고 가정하여, 그 토너 화상들을 노광할 때의 감광 드럼(22)의 위상들이다.

도 16에 있어서, 위치(1501)에서의 위상이 제로이지만, 다른 임의의 값이라도 문제가 없다. 즉, 위치(1501)에서의 위상이 제로가 아니더라도, 비화상 영역에 있어서 도 15a 및 도 15b에 도시된 위상의 변화가 나타나는 타이밍이 시프트할 뿐이다. 즉, 도 13 및 도 14의 단계 S1203의 정전 잠상들(80)의 형성 동안에 감광 드럼(22)의 위상들이 분산된다는 의미에서 큰 차이가 없다.

이상과 같이, 제어 유닛(54)에 의해 도 13 및 도 14의 흐름도가 실행되기 때문에, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과 외에도, 평균값을 이용하는 것보다 더 높은 정밀도로 컬러 편차 보정 제어를 달성할 수 있다. 또한, 컬러 편차 보정용의 정전 잠상을 형성할 때의 감광 드럼(22)의 위상에 의존하지 않는 컬러 편차 보정 제어를 행할 수 있음으로써, 컬러 편차 보정 제어의 시작 타이밍에 대해서 더 높은 유연성을 제공할 수 있다.

다음에, 제3 실시 형태를 설명한다. 전술한 실시 형태들에서는, 출력 단자(53)의 출력 전압에 따라 1차 전사 롤러(26a), 감광 드럼(22a), 및 접지를 경유해서 흐르는 전류의 값이, 감광 드럼(22a)의 표면 전위에 관한 출력값으로서 검출된다. 그러나, 본 발명은 그것에 한정되지 않는다. 감광 드럼(22a 내지 22d)의 주위에는 1차 전사 롤러(26a 내지 26d) 이외에도, 대전 롤러(23a 내지 23d) 및 현상 슬리브(24a 내지 24d)가 제공된다. 대전 롤러(23a 내지 23d) 또는 현상 슬리브(현상 롤러)(24a 내지 24d)에 대해 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태를 적용할 수도 있다. 바꿔 말하면, 전술한 바와 같이, 감광 부재(22a 내지 22d) 상에 형성된 정전 잠상(80)이, 프로세싱 유닛들로서 기능하는 대전 롤러(23a 내지 23d) 또는 현상 슬리브(현상 롤러)(24a 내지 24d)에 도달했을 때의 감광 부재(22a 내지 22d)의 표면 전위에 관한 출력값을 검출할 수 있다.

예로서, 대전 롤러(23) 및 감광 드럼(22)을 경유해서 흐르는 전류의 값을 감광 드럼(22)의 표면 전위에 관한 출력값으로서 검출하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에, 각 대전 롤러(23a 내지 23d)에 접속된 대전 고전압 전원 회로(43a 내지 43d)(도 17을 참조)를 설치할 수 있는데, 이것은 도 4에 도시된 1차 전사 고전압 전원 회로(46a)와 마찬가지일 수 있고, 그 출력 단자(53)는 대전 롤러들(23) 중 대응하는 하나에 접속될 수 있다. 이 경우의 대전 고전압 전원 회로(43a 내지 43d)를 도 17에 나타낸다. 도 4와의 차이점들 중 하나는, 출력 단자(53)가 대전 롤러(23a)에 접속된다는 것이다. 다른 차이점은, 다이오드(64 및 65)에 대하여 캐소드 및 애노드의 방향이 역인 다이오드(1601 및 1602)가 고전압 전원 회로를 구성한다는 것이다. 이것은, 본 실시 형태의 화상 형성 장치에 있어서 1차 전사 바이어스 전압이 포지티브이고, 대전 바이어스 전압이 네거티브이기 때문이다. 다른 컬러의 대전 고전압 전원 회로(43b 내지 43d)는 도 17에 도시된 것과 마찬가지의 회로 구성을 갖기 때문에, 1차 전사 고전압 전원 회로(46a 내지 46d)와 마찬가지로 그 상세한 설명을 생략한다.

도 5, 도 11, 도 13, 및 도 14의 흐름도를 1차 전사 고전압 전원 회로(46a 내지 46d) 대신에, 대전 고전압 전원 회로(43a 내지 43d)에 의해 실행할 수 있다. 이 경우에, 검출 전압(56)에 대하여 미리 설정된 전류 목표값은 대전 롤러(23)의 특성 및 다른 컴포넌트들과의 관계 등을 고려해서 적절히 설정된다.

또한, 각 감광 드럼(22) 상에 형성된 잠상 마크(정전 잠상(80))가 감광 드럼(22)과 중간 전사 벨트(30) 사이의 닙부 및/또는 닙부 근방의 갭(공극)을 통과할 때, 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)를 중간 전사 벨트(30)로부터 이격시키도록, 대전 고전압 전원 회로(43a 내지 43d)의 전류 검출 회로(50a 내지 50d)를 작동시킬 수 있다. 이격 없이 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)의 고전압 출력을 턴오프(제로)할 수 있다. 이것은, 감광 드럼(22) 상의 암 전위 VD(예를 들어, -700V)의 부분들이 명 전위 VL(예를 들어, -100V)의 부분보다 1차 전사 롤러(26a 내지 26d)로부터 공급되는 포지티브 전하에 의해, 더 많이 포지티브화되기 때문이다. 바꿔 말하면, 암 전위 VD와 명 전위 VL 간의 콘트라스트의 폭은 전술한 포지티브 방전에 기인하여 감소된다. 이와 대조적으로, 그것을 회피하면, 암 전위 VD와 명 전위 VL 간의 콘트라스트의 폭을 유지하게 함으로써, 검출 전류의 변화의 범위를 넓게 유지하게 한다.

도 18a 및 도 18b는 다른 대전 고전압 전원 회로(43a)를 나타낸다. 도 17의 것과의 차이점은, 검출 전류량을 나타내는 검출 전압(56)이 비교기(74)의 부극의 입력 단자(반전 입력 단자)에 입력된다는 것이다. 비교기(74)의 포지티브 입력 단자는 입력으로서 임계값인 Vref(75)를 수신한다. 반전 입력 단자의 입력 전압이 임계값 미만으로 떨어지면, 출력이 Hi(포지티브)로 되고, 이진화된 전압값(561)(하이 전압)이 제어 유닛(54)에 입력된다. 임계값 Vref(75)는 컬러 편차 보정용의 정전 잠상(80)이 프로세싱 유닛에 대향하는 위치를 통과할 때의 검출 전압(561)의 극소값과, 통과 전의 검출 전압(561)의 값 사이에 설정된다. 한번의 정전 잠상(80)의 검출에 의해 검출 전압(561)의 상승 에지와 하강 에지가 검출된다. 제어 유닛(54)은, 예를 들어, 검출 전압(561)의 상승 에지와 하강 에지의 중점을 검출한다. 제어 유닛(54)은 검출 전압(561)의 상승 에지와 하강 에지 중 하나를 검출할 수 있다.

전술한 실시 형태들에서, 1차 전사 고전압 전원 회로(46)의 출력이 충족시켜야 하는 미리 정해진 조건은, 검출 전압(56)이 특정 값보다 낮은 극소값을 취하는 것이다. 그러나, 미리 정해진 조건은, 감광 드럼(22) 상에 형성된 정전 잠상(80)이 프로세싱 유닛에 대향하는 위치를 통과한 것을 나타내기만 하면 된다. 예를 들어, 도 18a 및 도 18b를 참조하여 설명한 바와 같이, 미리 정해진 조건은, 검출 전압(561)이 임계값 미만으로 떨어지는 것일 수 있다. 이것은 도 8을 이용하여 제1 실시 형태의 단계 S505의 상세 설명에 있어서 이미 설명했다. 따라서, 전술한 흐름도들 및 후술하는 흐름도들에 있어서 정전 잠상들(80)을 검출하기 위한 여러 가지 조건들이 있을 수 있다.

대전 및 전사 이외에도 현상도 가능하다. 현상에 있어서, 도 5, 도 11, 도 13, 및 도 14의 흐름도들을 실행하기 위해서, 현상 고전압 전원 회로(44a 내지 44d)(전류 검출 회로들을 포함함)를 작동시킬 수 있다. 이 경우의 목표 전류값은 대전 고전압 전원 회로(43a 내지 43d)의 것과 마찬가지이며, 현상 슬리브(24)의 특성 및 다른 컴포넌트들과의 관계를 고려해서 적절히 설정될 수 있다.

현상 고전압 전원 회로(44a 내지 44d)를 작동시킬 때, 토너가 감광 드럼(22)에 부착되지 않도록, 그 출력 전압의 전위를 VL보다 높게 설정할 필요가 있다. 예를 들어, VL이 네거티브 전압인 -100V이면, 현상 고전압 전원 회로(44a 내지 44d)의 출력을, 네거티브 전압이고 절대값이 VL보다 작은 -50V의 전압으로 설정할 수 있다. 대안적으로, 도 4에 도시된 1차 전사 고전압 전원 회로(46)와 마찬가지인 회로가 현상 고전압 전원 회로(44a 내지 44d) 각각에 추가될 수 있고, VL이 네거티브 전압인 -100V이면, 역극성의 전압(역 바이어스)이 출력될 수 있다.

상기의 설명에 따르면, 대전 롤러(23) 또는 현상 슬리브(24)를 이용하여 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들(80)을 검출할 수 있다. 이것은 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 효과 외에도 하기의 효과를 제공할 수 있다. 구체적으로, 1차 전사 롤러(26)를 이용하는 경우에, 1차 전사 롤러(26)와 감광 드럼(22) 사이에 벨트(30)가 개재되지만, 대전 롤러(23) 또는 현상 슬리브(24)를 이용하는 경우에는, 그러한 개재가 없는 상황에서 감광 드럼(22)의 표면 전위의 검출을 행할 수 있다.

다음에, 제4 실시 형태를 설명한다. 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에 있어서, 컬러 편차 보정 제어(도 11 및 도 14의 흐름도의 처리)의 목표값(기준 상태)으로서, 제어 유닛(54)이, 도 5 및 도 13의 흐름도에 따라 획득된 값을 설정한다. 그러나, 어떤 값을 목표값으로서 설정할지에 대해서는 그것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기준 컬러(예를 들어, 옐로우)에 대해서 도 5의 흐름도의 단계 S506에서 획득된 값과, 측정 컬러(옐로우 이외의 컬러)에 대해서 단계 S506에서 획득된 값 간의 차분을 기준값으로서 설정할 수 있다.

구체적으로, 제어 유닛(54)은 우선 도 5 또는 도 13의 흐름도를 각 컬러들에 대해서 실행한다. 제어 유닛(54)은 그때의 기준 컬러의 측정값과 각 측정 컬러들의 측정값들 간의 차분값들을 EEPROM(324)에 저장한다. 더 구체적으로, 제어 유닛(54)은 Y와 M 간의 차분값, Y와 C 간의 차분값, Y와 Bk 간의 차분값을 기준값들로서 EEPROM(324)에 저장한다. 제어 유닛(54)은 다시 Y와 M 간의 차분값, Y와 C 간의 차분값, 및 Y와 Bk 간의 차분값을 구하고, 구한 각 차분값들이, EEPROM(324)에 저장된 차분값들 중 대응하는 것보다 큰지의 여부를 판단한다. 이 처리는 전술한 도 11의 단계 S1001의 처리 및 도 14의 단계 S1303의 처리에 대응한다. 제어 유닛(54)이 다시 구해진 차분이 전에 저장된 차분보다 크다고 판단하면, 제어 유닛(54)은 측정 컬러에 대해서 단계 S1002 및 단계 S1304와 마찬가지의 처리를 행한다. 제어 유닛(54)이 다시 구해진 차분이 전에 저장된 차분보다 크다고 판단하면, 제어 유닛(54)은 측정 컬러에 대해서 단계 S1003 및 단계 S1305와 마찬가지의 처리를 행한다. 전술한 바와 같이, 제어 유닛(54)에 의한 기준값과 측정값 간의 비교를 위해서, 어떤 값을 기준값으로서 이용할지는 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에서 설명한 형태에 한정되지 않는다. 제4 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 기준값과 측정 컬러 간의 차분값을 컬러 편차 보정 제어의 목표(기준 상태)로서 이용할 수 있다.

[변형예]

상기의 설명에 있어서 중간 전사 벨트(30)를 포함하는 화상 형성 장치에 대해서 설명했지만, 본 발명은 감광 드럼들(22) 상에 현상된 토너 화상들을 전사재(기록재)에 직접 전사하는 방법을 채택하는 화상 형성 장치에도 적용될 수 있다.

예를 들어 1차 전사 유닛으로서 1차 전사 롤러(26a)를 이용하여 설명했지만, 예를 들어, 전사 블레이드를 이용한 접촉식 1차 전사 유닛을 적용할 수 있다. 다른 대안으로서, 인용문헌 2에 개시된 바와 같이 표면 가압에 의해 1차 전사 닙부를 형성하는 1차 전사 유닛을 적용할 수 있다.

또한, 상기의 설명에서는, 감광 드럼(22)의 표면 전위를 반영한 표면 전위 정보로서, 전류 검출 회로(47)에 의해 전류 정보가 검출된다. 이것은, 제어 유닛(54)이 화상 형성 시의 1차 전사 동안에 정전압 제어를 행하기 때문이다. 한편, 다른 주지의 1차 전사 방법은 정전류 인가 방법에 의해 1차 전사 유닛에 전사 전압을 인가한다. 즉, 화상 형성을 위한 1차 전사 방법으로서 정전류 제어가 채택된다. 이 경우에, 감광 드럼(22)의 표면 전위를 반영하는 표면 전위 정보로서 전압의 변화가 검출된다. 따라서, 도 8의 경우와 마찬가지로, 전압 변화의 특징적 형태를 검출하기 위해 필요한 시간에 대해서, 전술한 바와 마찬가지의 처리를 행할 수 있다. 또한 이것은 제3 실시 형태에서 설명한 대전 고전압 전원 회로(43a 내지 43d) 및 현상 고전압 전원 회로(44a 내지 44d)에 대해서도 마찬가지이다.

본 발명은 개시된 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.

본 출원은 2010년 12월 15일자로 출원된 일본 특허 출원 제2010-279897호 및 2011년 11월 30일자로 출원된 일본 특허 출원 제2011-262126호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 본 명세서에 참조되어 포괄된다.

Claims

각 컬러들에 대한 화상 형성 유닛들, 및 벨트를 포함하는 컬러 화상 형성 장치이며, 상기 화상 형성 유닛들 각각은, 회전 구동되는 감광 부재, 상기 감광 부재의 주위에 근접해서 배치되어 상기 감광 부재에 작용하도록 구성된 프로세싱 유닛, 및 발광을 행하여 상기 감광 부재 상에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 광 조사 유닛을 포함하고, 상기 화상 형성 유닛들을 작동시킴으로써 상기 벨트 상에 토너 화상들을 형성하고, 상기 컬러 화상 형성 장치는,
각 컬러들에 대응하는 상기 광 조사 유닛들을 제어함으로써, 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들을 각 컬러들의 상기 감광 부재들 상에 형성하도록 구성된 형성 유닛,
각 컬러들에 대응하는 상기 프로세싱 유닛들 각각의 전원 공급 유닛,
각 컬러들에 대해서, 각 컬러들의 각 상기 감광 부재들 상에 형성된 컬러 편차 보정용의 정전 잠상이 상기 프로세싱 유닛에 대향하는 위치를 통과할 때 상기 전원 공급 유닛의 출력을 검출하도록 구성된 검출 유닛, 및
상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여 컬러 편차 상태를 기준 상태로 복귀시키도록 컬러 편차 보정 제어를 행하도록 구성된 제어기를 포함하고,
상기 컬러 편차 보정 제어를 행할 때, 상기 프로세싱 유닛의 인가 전압 및 상기 광 조사 유닛의 출력 중 적어도 하나의 강도를 통상의 화상 형성 동안의 강도보다 높게 설정하는, 컬러 화상 형성 장치.
각 컬러들에 대한 화상 형성 유닛들, 및 벨트를 포함하는 컬러 화상 형성 장치이며, 상기 화상 형성 유닛들 각각은, 회전 구동되는 감광 부재, 상기 감광 부재를 대전시키도록 구성된 대전 유닛, 발광을 행하여 상기 감광 부재 상에 정전 잠상을 형성하는 광 조사 유닛, 정전 잠상 상에 토너를 배치하여 상기 감광 부재 상에 토너 화상을 형성하도록 구성된 현상 유닛, 및 상기 감광 부재에 부착한 토너 화상을 상기 벨트 상에 전사하도록 구성된 전사 유닛을 포함하고, 상기 컬러 화상 형성 장치는,
각 컬러들에 대응하는 상기 광 조사 유닛들을 제어함으로써, 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들을 각 컬러들의 상기 감광 부재들 상에 형성하도록 구성된 형성 유닛,
각 컬러들의 각 상기 감광 부재들에 대하여 배치된 상기 대전 유닛, 상기 현상 유닛, 또는 상기 전사 유닛에 대한 전원 공급 유닛,
각 컬러들에 대해서, 상기 각 컬러들의 각 상기 감광 부재들 상에 형성된 컬러 편차 보정용의 정전 잠상이 상기 대전 유닛, 상기 현상 유닛, 또는 상기 전사 유닛에 대향하는 위치를 통과할 때의 상기 전원 공급 유닛의 출력을, 검출하도록 구성된 검출 유닛, 및
상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여 컬러 편차 상태를 기준 상태로 복귀시키도록 컬러 편차 보정 제어를 행하도록 구성된 제어기를 포함하고,
상기 컬러 편차 보정 제어를 행할 때, 상기 대전 유닛에 인가되는 전압의 절대값, 또는 상기 광 조사 유닛의 광 강도를 통상의 화상 형성 동안의 강도보다 높게 설정하는, 컬러 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 검출 유닛은 상기 전원 공급 유닛으로부터 출력되는 상기 감광 부재의 표면 전위에 관한 출력값이 특정 조건에 합치하는 것을 검출하는, 컬러 화상 형성 장치.
제2항에 있어서,
상기 검출 유닛은 상기 대전 유닛, 상기 현상 유닛, 또는 상기 전사 유닛의 상기 전원 공급 유닛으로부터 출력되는 상기 감광 부재의 표면 전위에 관한 출력값이 특정 조건에 합치하는 것을 검출하는, 컬러 화상 형성 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 검출 유닛은 상기 광 조사 유닛이 컬러 편차 보정용의 정전 잠상을 형성하는 타이밍에 기초하여, 상기 감광 부재 상에 형성된 정전 잠상이 상기 프로세싱 유닛에 도달하는 시간을 검출하고, 상기 제어기는 그 검출된 시간과 기준값 간의 비교에 기초하여 컬러 편차 상태를 기준 상태로 복귀시키도록 컬러 편차 보정 제어를 행하는, 컬러 화상 형성 장치.
제5항에 있어서,
상기 검출 유닛에 의해 검출된 상기 시간을 기준값으로서 저장하도록 구성된 저장 유닛을 더 포함하는, 컬러 화상 형성 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어기는 상기 기준값에 대응하는 컬러 편차 보정용의 정전 잠상이 형성될 때의 상기 감광 부재의 회전 위치와 같은 회전 위치에서, 상기 광 조사 유닛을 발광시켜 상기 감광 부재 상에 컬러 편차 보정용의 정전 잠상을 형성하는, 컬러 화상 형성 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화상 형성 유닛은 검출용 토너 화상을 상기 벨트 상에 형성하고,
상기 화상 형성 유닛은 상기 벨트 상에 형성된 상기 검출용 토너 화상을 검출하도록 구성된 토너 화상 검출 유닛을 포함하고,
상기 제어기는 상기 토너 화상 검출 유닛의 검출 결과에 기초하는 컬러 편차 보정 제어와, 상기 감광 부재 상에 컬러 편차 보정용의 정전 잠상을 형성함에 의한 컬러 편차 보정 제어를 연속적으로 행하는, 컬러 화상 형성 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어기는 상기 광 조사 유닛에 의해 상기 감광 부재 상의 복수의 위치에서 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들을 형성하고, 상기 저장 유닛은 컬러 편차 보정용의 정전 잠상들에 대응해서 검출된 시간에 기초하여 상기 제어기에 의해 산출된 대표 시간을 저장하고,
그 후에, 상기 검출 유닛은 상기 감광 부재 상의 복수의 위치에서 상기 광 조사 유닛에 의해 형성된 검출용의 정전 잠상들을 검출하고,
상기 제어기는 상기 대표 시간과, 각 검출용의 정전 잠상들에 대해서 검출된 시간에 기초하여 상기 컬러 편차 보정 제어를 행하는, 컬러 화상 형성 장치.