一种图像形成装置包括：感光构件，被配置为被旋转；扫描部件，用于通过与图像数据相应的光扫描被充电的感光构件，从而在感光构件上形成静电潜像；以及接触构件，与感光构件接触以形成压合部。在基于通过在压合部处检测通过扫描部件在感光构件上形成的校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，校正用静电潜像的宽度在感光构件的旋转方向上等于或大于压合部的宽度。
照射单元，所述照射单元被配置为用与图像数据相应的光照射被充电的所述感光构件，从而在所述感光构件上形成静电潜像；和接触构件，所述接触构件与所述感光构件接触以形成压合部，
其中，所述照射单元在所述感光构件上形成校正用静电潜像，并且在每个校正用静电潜像内部不存在间隔，并且在基于通过在压合部处检测校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，每个校正用静电潜像的宽度在所述感光构件的旋转方向上等于或大于压合部的宽度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，校正用静电潜像的前边缘对应于通过在压合部处检测校正用静电潜像而获得的检测结果与阈值匹配的定时，校正用静电潜像的后边缘对应于在前边缘的检测之后通过在压合部处检测校正用静电潜像而获得的检测结果再次与所述阈值匹配的定时，并且从前边缘到后边缘的长度对应于校正用静电潜像的宽度。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述接触构件是下列之一：充电单元，所述充电单元被配置为对所述感光构件充电；显影单元，所述显影单元被配置为通过调色剂使形成在所述感光构件上的静电潜像显影并在所述感光构件上形成调色剂图像；以及转印单元，所述转印单元被配置为将形成在所述感光构件上的调色剂图像转印到打印介质和图像载体之一。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，如下区域的宽度等于或大于压合部的宽度，在该区域中，所述照射单元不用光照射所述感光构件从而在所述感光构件的旋转方向上形成彼此相邻的校正用静电潜像之间的间隔。
照射单元，所述照射单元被配置为用与图像数据相应的光照射被充电的所述感光构件，从而在所述感光构件上形成静电潜像；和接触构件，所述接触构件与所述感光构件接触以形成压合部，
其中，所述照射单元在所述感光构件上形成校正用静电潜像，并且在每个校正用静电潜像内部不存在间隔，并且在基于通过在压合部处检测校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，第一校正用静电潜像与在第一校正用静电潜像的形成之后随后形成的第二校正用静电潜像之间的间隔在所述感光构件的旋转方向上等于或大于压合部的宽度。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，第一校正用静电潜像的后边缘对应于在第一校正用静电潜像的前边缘的检测之后通过在压合部处检测第一校正用静电潜像而获得的检测结果再次与阈值匹配的定时，第二校正用静电潜像的前边缘对应于在第一校正用静电潜像的后边缘的检测之后通过在压合部处检测第二校正用静电潜像而获得的检测结果与所述阈值匹配的定时，并且从第一校正用静电潜像的后边缘到第二校正用静电潜像的前边缘的长度对应于第一校正用静电潜像与在第一校正用静电潜像的形成之后随后形成的第二校正用静电潜像之间的间隔。
照射单元，所述照射单元被配置为用与图像数据相应的光照射被充电的所述感光构件，从而在所述感光构件上形成静电潜像；和接触构件，所述接触构件与所述感光构件接触以形成压合部，
其中，所述照射单元在所述感光构件上形成校正用静电潜像，并且在每个校正用静电潜像内部不存在间隔，并且在基于通过在压合部处检测校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，每个校正用静电潜像的宽度在所述感光构件的旋转方向上等于或大于压合部的宽度，并且第一校正用静电潜像与在第一校正用静电潜像的形成之后随后形成的第二校正用静电潜像之间的间隔在所述感光构件的旋转方向上等于或大于压合部的宽度。
8.根据权利要求1至7中的任何一个所述的装置，还包括：
电压施加单元，所述电压施加单元被配置为将电压施加于所述接触构件；和电流检测单元，所述电流检测单元被配置为当所述电压施加单元将电压施加于所述接触构件时检测经由所述接触构件流到所述电压施加单元的电流，其中，基于通过所述电流检测单元检测在压合部处校正用静电潜像的存在或不存在而获得的检测结果来校正图像的偏移。
照射单元，所述照射单元被配置为用与图像数据相应的光照射被充电的所述感光构件，从而在所述感光构件上形成静电潜像；和处理单元，所述处理单元被配置为对所述感光构件起作用以进行图像形成，其中，所述照射单元在所述感光构件上形成校正用静电潜像，并且在每个校正用静电潜像内部不存在间隔，并且在基于通过在电荷移动区域中检测校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，每个校正用静电潜像的宽度在所述感光构件的旋转方向上等于或大于电荷移动区域的宽度，其中电荷移动区域是电荷在所述感光构件与所述处理单元之间移动的区域。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，校正用静电潜像的前边缘对应于通过在电荷移动区域处检测校正用静电潜像而获得的检测结果与阈值匹配的定时，校正用静电潜像的后边缘对应于在前边缘的检测之后通过在电荷移动区域处检测校正用静电潜像而获得的检测结果再次与所述阈值匹配的定时，并且从前边缘到后边缘的长度对应于校正用静电潜像的宽度。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，设r(mm)为所述感光构件的半径，R(mm)为所述处理单元的半径，VL(V)为所述感光构件的其中形成静电潜像的部分的表面电势，以及VD(V)为所述感光构件的其中不形成静电潜像的部分的表面电势，则电荷移动区域在所述旋转方向上的宽度L(mm)由以下等式给出：L＝r·(θ-θ′)，其中：
DA＝(VL-VD+Vpa(8)-312)/6.2；以及
12.根据权利要求9所述的装置，其中，电荷在电荷移动区域中由于放电而移动。
照射单元，所述照射单元被配置为用与图像数据相应的光照射被充电的所述感光构件，从而在所述感光构件上形成静电潜像；和处理单元，所述处理单元被配置为对所述感光构件起作用以进行图像形成，其中，所述照射单元在所述感光构件上形成校正用静电潜像，并且在每个校正用静电潜像内部不存在间隔，并且在基于通过在电荷移动区域中检测校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，第一校正用静电潜像与在第一校正用静电潜像的形成之后随后形成的第二校正用静电潜像之间的间隔在所述感光构件的旋转方向上等于或大于电荷移动区域的宽度，其中电荷移动区域是电荷在所述感光构件与所述处理单元之间移动的区域。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，第一校正用静电潜像的后边缘对应于在第一校正用静电潜像的前边缘的检测之后通过在电荷移动区域处检测第一校正用静电潜像而获得的检测结果再次与阈值匹配的定时，第二校正用静电潜像的前边缘对应于在第一校正用静电潜像的后边缘的检测之后通过在电荷移动区域处检测第二校正用静电潜像而获得的检测结果与所述阈值匹配的定时，并且从第一校正用静电潜像的后边缘到第二校正用静电潜像的前边缘的长度对应于第一校正用静电潜像与在第一校正用静电潜像的形成之后随后形成的第二校正用静电潜像之间的间隔。
照射单元，所述照射单元被配置为用与图像数据相应的光照射被充电的所述感光构件，从而在所述感光构件上形成静电潜像；和处理单元，所述处理单元被配置为对所述感光构件起作用以进行图像形成，其中，所述照射单元在所述感光构件上形成校正用静电潜像，并且在每个校正用静电潜像内部不存在间隔，并且在基于通过在电荷移动区域中检测校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，每个校正用静电潜像的宽度在所述感光构件的旋转方向上等于或大于电荷移动区域的宽度，并且第一校正用静电潜像与在第一校正用静电潜像的形成之后随后形成的第二校正用静电潜像之间的间隔等于或大于电荷移动区域的宽度，其中电荷移动区域是电荷在所述感光构件与所述处理单元之间移动的区域。
16.根据权利要求9至15中的任何一个所述的装置，其中，电荷在电荷区域中经由所述感光构件与所述处理单元之间的接触部分移动。
照射单元，所述照射单元被配置为用与图像数据相应的光照射被充电的所述感光构件，从而在所述感光构件上形成静电潜像，其中，所述照射单元在所述感光构件上形成校正用静电潜像，并且在每个校正用静电潜像内部不存在间隔，并且在基于通过检测校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，每个校正用静电潜像的宽度在所述感光构件的旋转方向上等于或大于921.8μm。
照射单元，所述照射单元被配置为用与图像数据相应的光照射被充电的所述感光构件，从而在所述感光构件上形成静电潜像，其中，所述照射单元在所述感光构件上形成校正用静电潜像，并且在每个校正用静电潜像内部不存在间隔，并且在基于通过检测校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，第一校正用静电潜像与在第一校正用静电潜像的形成之后随后形成的第二校正用静电潜像之间的间隔在所述感光构件的旋转方向上等于或大于921.8μm。
照射单元，所述照射单元被配置为用与图像数据相应的光照射被充电的所述感光构件，从而在所述感光构件上形成静电潜像，其中，所述照射单元在所述感光构件上形成校正用静电潜像，并且在每个校正用静电潜像内部不存在间隔，并且在基于通过检测校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，每个校正用静电潜像的宽度在所述感光构件的旋转方向上等于或大于921.8μm，并且第一校正用静电潜像与在第一校正用静电潜像的形成之后随后形成的第二校正用静电潜像之间的间隔在所述感光构件的旋转方向上等于或大于921.8μm。
用于形成校正用静电潜像的图像形成装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种图像形成装置中的颜色重合失调检测技术。
背景技术
[0002] 被称为级联式的图像形成装置是已知的，该图像形成装置在与各颜色相应的感光构件上形成调色剂图像，并以叠加的方式将这些调色剂图像转印到中间转印带，从而产生彩色图像。在这样的图像形成装置中，当在叠加调色剂图像时这些调色剂图像的相对位置偏移时，所谓的颜色重合失调发生。
[0003] 为了应对这个，日本专利公开No.7-234612公开了在中间转印带上形成用于颜色重合失调检测的各颜色的调色剂图像，并用光学传感器检测各颜色的调色剂图像之间的相对位置偏移，从而执行校正。
[0004] 然而，因为有必要在中间转印带上形成用于颜色重合失调检测的调色剂图像并且进一步清洁所形成的调色剂图像，所以图像形成装置的可用性降低。
发明内容
[0005] 本发明提供一种图像形成装置，其能够缩短用于颜色重合失调控制所需的时间，并且精确地检测颜色重合失调。
[0006] 根据本发明的一方面，一种图像形成装置包括：感光构件，被配置为被旋转；扫描部件，用于通过与图像数据相应的光扫描被充电的感光构件，从而在感光构件上形成静电潜像；以及接触构件，与感光构件接触以形成压合部。在基于通过在压合部处检测通过扫描部件在感光构件上形成的校正用静电潜像而获得的检测结果来校正图像的偏移的校正模式下，校正用静电潜像的宽度在感光构件的旋转方向上等于或大于压合部的宽度。
[0007] 从以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。
附图说明
[0008] 图1是示出根据实施例的图像形成装置的图像形成单元的布置的视图；
[0009] 图2是示出根据实施例的用于将高电压功率供给图像形成单元的系统的视图；
[0010] 图3是示出根据实施例的充电高电压电源电路的电路图；
[0011] 图4是示出将形成在中间转印带上的潜像标记的视图；
[0012] 图5A和5B是潜像标记检测的说明性视图；
[0013] 图6是示出间隙与放电击穿电压之间的关系的曲线图；
[0014] 图7是放电产生区域的说明性视图；
[0015] 图8A和8B是检测电压的变化的说明性视图；
[0016] 图9是根据实施例的颜色重合失调校正控制的时序图；
[0017] 图10是根据实施例的颜色重合失调校正控制的流程图；
[0018] 图11A至11E是示出对于按各种宽度和间隔形成的潜像标记的检测电压的依时间变化的时序图；
[0019] 图12A和12B是用于说明检测电压的振幅根据潜像标记的间隔变小的视图；
[0020] 图13是示出潜像标记的间隔比放电产生区域中大的情况的视图；
[0021] 图14是压合部的宽度的说明性视图；
[0022] 图15A和15B是示出根据实施例的潜像标记形成区域与电荷移动区域之间的关系的视图；
[0023] 图16是示出根据实施例的一次转印高电压电源电路的电路图；
[0024] 图17A和17B是示出感光构件的表面电势与一次转印辊之间的电势差的曲线图；
[0025] 图18是根据实施例的颜色重合失调校正控制的时序图；
[0026] 图19是根据实施例的颜色重合失调校正控制的流程图；以及
[0027] 图20是示出根据实施例的显影高电压电源电路的电路图。
具体实施方式
[0028] (第一实施例)
[0029] 图1是示出根据本实施例的图像形成装置的图像形成单元10的布置的视图。注意，作为后缀添加到标号的小写字母a、b、c和d指示，感兴趣构件对应于黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(Bk)。当不需要区分颜色时，使用没有小写字母的后缀a、b、c和d的标号。感光构件22是图像载体，并且被围绕旋转轴可旋转地驱动。充电辊 23将相应颜色的感光构件22的表面充电到均匀的电势。例如，从充电辊23输出的充电偏压为-1200V，并且感光构件22的表面通过此被充电到-700V的电势(暗电势)。扫描仪单元20用与将形成的图像的图像数据相应的激光束扫描感光构件22的表面，从而在感光构件22 上形成静电潜像。例如，其中通过激光束的扫描形成静电潜像的部分的电势(亮电势)为-100V。显影设备25包括相应颜色的调色剂，并且通过显影套筒24将调色剂供给感光构件22上的静电潜像，从而对感光构件22上的静电潜像进行显影。例如，从显影套筒24输出的显影偏压为-350V，并且显影设备25通过该电势将调色剂涂覆到静电潜像。一次转印辊26将形成在感光构件22上的调色剂图像转印到中间转印带30，中间转印带30是图像载体并且被辊31、32和33沿轨道驱动。例如，从一次转移辊26输出的转印偏压为+1000V，并且一次转印辊26通过该电势将调色剂转印到中间转印带30。注意，以叠加的方式将感光构件22上的调色剂图像转印到中间转印带30，从而形成彩色图像。
[0030] 二次转印辊27将中间转印带30上的调色剂图像转印到通过输送路径18输送的打印介质12。一对定影辊16和17对转印到打印介质 12的调色剂图像进行加热和定影。清洁刮刀35将没有被二次转印辊 27从中间转印带30转印到打印介质12的调色剂收集在废调色剂容器 36中。另外，检测传感器40被提供为面对中间转印带30以通过形成常规的调色剂图像来校正颜色重合失调。
[0031] 注意，扫描仪单元20可以具有不通过激光器而是通过LED阵列等扫描感光构件22的形式。代替于提供中间转印带30，图像形成装置可以将感光构件22上的调色剂图像直接转印到打印介质12。
[0032] 图2是示出用于将高电压功率施加于图像形成单元10的各处理单元的系统的视图。处理单元是包括充电辊23、显影设备25和一次转印辊26的部分，并且作用于感光构件22上以进行图像形成。充电高电压电源电路43将电压施加于相应的充电辊23。显影高电压电源电路44将电压施加于相应的显影设备25的显影套筒24。一次转印高电压电源电路46将电压施加于相应的一次转印辊26。充电高电压电源电路43、显影高电压电源电路44和一次转印高电压电源电路46用作处理单元的电压施加单元。
[0033] 图3是示出将电压施加于充电辊23的充电高电压电源电路43的布置的电路图。变压器62提升来自驱动电路61的AC信号。由二极管1601和1602以及电容器63和66形成的整流电路51对所提升的 AC信号进行整流和平滑，并将DC电压从输出端子53施加于充电辊 23。比较器60控制驱动电路61的输出电压，以使得被检测电阻器67 和68分压的输出端子53的电压等于控制单元54设置的电压设置值 55。注意，具有与输出端子53的电压相应的幅值的电流流经充电辊 23、感光构件22和地。
[0034] 在本实施例中，电流检测电路50插入在充电高电压电源电路43 中的变压器62的二次侧的输出电路500与接地点57之间。从输出端子53经由变压器62的输出电路500流到电流检测电路50的电流从运算放大器70经由电阻器71流到地。与流到电阻器71的电流(即，流到输出端子53的电流的量)成比例的检测电压56出现在运算放大器 70的输出端子中。检测电压56输入到比较器74的负输入端子(反相输入端子)。比较器74输出与检测电压56和用作阈值的参考电压 (Vref)75之间的幅值关系相应的二值化电压值561。
[0035] 从比较器74输出的二值化电压值561输入到控制单元54中的 CPU 321。控制单元54通过例如控制扫描仪单元20在每个感光构件 22上形成静电潜像来控制整个图像形成装置。
[0036] 接着将描述根据本实施例的颜色重合失调校正控制。注意，在本实施例中，对于每种颜色检测颜色重合失调，即，各颜色之间的位置偏移。在本实施例中，通过扫描仪单元20的扫描在感光构件22上形成用于位置偏移校正的静电潜像(在下文中，将被称为潜像标记)，并且测量潜像标记到达充电辊23的位置的时间。所测量的到达时间的变化反映了扫描仪单元20的照射位置的偏移量，即，图像的位置偏移量。已知扫描仪单元20的照射位置由于由连续打印等引起的装置内部的温度变化而偏移。在本实施例中，可以实时地检测由装置内部的温度变化引起的位置偏移。
[0037] 首先将描述潜像标记检测方法。图4是示出在感光构件22上形成潜像标记80的状态的视图。随着感光构件22旋转，在箭头方向上输送通过扫描仪单元20形成在感光构件22上的潜像标记80。注意，显影套筒24和一次转印辊26此时与感光构件22分离。可替代地，可以关断所施加的电压(使其为零)，或者可以施加极性与平常相反的偏压电压。
[0038] 当潜像标记80到达充电辊23附近的区域时，从感光构件22经由充电辊23流到充电高电压电源电路43的电流的量变化。图5A示出当潜像标记80通过充电辊23的位置时电流检测电路50的检测电压 56的依时间变化。图5A中所示的检测电压56在潜像标记80到达充电辊23附近的区域时开始降低，在潜像标记80开始通过充电辊23 的位置时增大。当检测通过使比较器74对检测电压56进行二值化而产生的二值化电压值561时，可以检测潜像标记80的前边缘到达充电辊23的定时、以及潜像标记80的后边缘通过充电辊23的定时。注意，潜像标记80的前边缘意指潜像标记80在感光构件22的旋转方向上的下游侧(行进方向上的前侧)的边缘，后边缘意指上游侧(行进方向上的后侧)的边缘。
[0039] 将描述检测电压56为何在潜像标记80位于充电辊23附近期间降低的原因。图5B是示出感光构件22的表面电势的曲线图。注意，图 5B的横坐标表示感光构件22的旋转方向上的表面位置，区域93指示其中形成潜像标记80的区域。假定没有调色剂被涂覆到潜像标记80。图5B的纵坐标表示电势。设VD为感光构件22的暗电势(例如，-600 V)，VL为亮电势(例如，-150V)，VC为充电辊23的充电偏压(例如，-1160V)。
[0040] 将使用放电模型来描述使充电辊23给感光构件22充电的机理。注意，在以下说明中，将忽略电荷注入的影响。假定，感光构件22 的电阻足够高，并且充电辊23的电阻足够低。根据R.M.Schaffert "Electrophotography",Kyoritsu Shuppan,1973中所描述的帕邢定律 (Paschen’s law)，如图6中所示那样表示空气中的间隙D(μm)与放电击穿电压Vpa(V)之间的关系。如图6中所示，间隙D越小，放电击穿电压Vpa越低。当D＝8μm时，放电击穿电压Vpa最小。当间隙D落在8μm或更大的范围内时，放电击穿电压Vpa和间隙D可以用Vpa(D)＝312+6.2D逼近。当间隙D为8μm或更小时，放电击穿电压Vpa突然上升，并且不发生放电。
[0041] 在感光构件22的旋转方向上相对于感光构件22与充电辊23之间的压合部的上游侧的区域中，随着感光构件22旋转，感光构件22与充电辊23之间的间隙D逐渐变小。这使得放电击穿电压Vpa逐渐地降低。当与间隙D相应的放电击穿电压Vpa与施加于间隙D的分压 Vgap之间的关系从图6中的点α变到点β时，放电开始。当电势差 Vgap由于放电而改变、并且放电击穿电压Vpa与分压Vgap之间的关系转变到点γ时，放电停止。当放电击穿电压Vpa与分压Vgap之间的关系随着感光构件22小小地旋转而转变到点δ时，放电开始。此后，当电势差Vgap由于放电而改变、并且放电击穿电压Vpa与分压Vgap 之间的关系转变到点ε时，放电停止。当重复上述小部分中的放电开始和停止时，放电从点α持续到点ζ。
[0042] 在上述连续放电过程中，放电密度在感光构件22的表面位置处是均匀的。下面将对此进行描述。帕邢定律可以用线性表达式逼近。由于这个原因，如果间隙D相对于时间以预定速率减小，则放电密度也变得均匀。在感光构件22与放电辊23之间发生放电的放电产生区域中，感光构件22的外径与充电辊23的外径比间隙D大得多。因此，感光构件22在圆周方向上的长度也相对于时间以预定速率缩小。因此，可以认为感光构件22的放电产生区域中的放电密度在圆周方向上是均匀的。
[0043] 当放电击穿电压Vpa最小时，也就是说，当在图6中D＝8μm 时，放电停止。此时，Vgap为361.6(V)。在感光构件22的旋转方向上相对于感光构件22与充电辊23之间的压合部的下游侧的区域中，放电击穿电压Vpa随着感光构件22的旋转而上升。然而，Vgap保持为最小值，也就是说，图6中的点ζ处的值。因此，在压合部的下游侧的区域中，不发生放电。如上所述，当DC偏压施加于充电辊23时，放电在感光构件22与充电辊23之间的压合部的上游侧在副扫描方向上的某一宽度中均匀地发生，但是在下游侧不是这样。当感光构件22 转了一圈、并且其表面被均匀地充电到暗电势VD时，放电结束。
[0044] 接着将描述当在感光构件22上形成潜像标记80时发生的放电。当充电到亮电势VL的潜像标记80到达压合部的上游侧时，Vgap增大ΔV＝VL-VD。也就是说，在这个例子中，Vgap上升450V。因此，分压Vgap为361.6+450＝811.6(V)。如感光构件22被充电到暗电势VD的情况下那样，在图6中间隙D＝DA的位置处放电发生，并且持续直到D＝8(μm)为止。在这种情况下，因为
[0045] VL-VD+Vpa(8)＝312+6.2DA
[0046] 所以DA由以下等式给出：
[0047] DA＝(VL-VD+Vpa(8)-312)/6.2 ＝(811.6-312)/6.2＝80.6(μm)
[0048] 接着将参照图7描述相对于感光构件22上的潜像标记80的放电产生区域的宽度L和间隙D之间的关系。图7例示半径为R的充电辊23与半径为r的感光构件22在压合部81处彼此接触、并且感光构件22在箭头方向上旋转的状态。感光构件22与充电辊23之间的间隙 D实际上具有沿着电力线的长度。然而，间隙D比感光构件22的外径小得多，因此用平行于线S的线逼近，线S将感光构件22的中心O 连接到充电辊23的中心O'。设θ为由线S和从中心O到感光构件22 上放电开始的点的线构成的角度，φ为由线S和从中心O'到充电辊23 上放电开始的点的线构成的角度。在这种情况下，
[0049] R·sinφ＝r·sinθ x方向
[0050] R·cosφ+r·cosθ+D＝R+r y方向
[0051] 适用于图7中所示的x和y方向。
[0052] 假定硬度为50°的Asker-C用作充电辊23，并且在1kg重量的负载下使充电辊23抵靠感光构件22按压。在这种情况下，充电辊23 到感光构件22中的穿入量(penetration amount)为几十μm。因此，中心O与中心O'之间的距离用上述等式中的(R+r)逼近。当从上述等式除去φ时，我们获得
[0053] θ＝cos-1((n2-m+1)/2n))
[0054] 其中
[0055] n＝((R+r)·103-D)/(r·103)
[0056] m＝(R/r)2
[0057] 因此，可以从间隙D＝DA获得θ，在DA处潜像标记80的放电开始。以类似的方式，也可以获得针对给予放电击穿电压的最小值的D＝8 μm的θ'。例如，当感光构件的外径为24mm并且充电辊23的外径为8.5mm时，放电产生区域的宽度L为r(θ-θ')＝921.8μm。
[0058] 下面将描述当潜像标记80到达放电产生区域时检测电压56的值为何最小的原因。图8A示出当宽度为l1的潜像标记存在于感光构件 22与充电辊23之间的压合部的上游侧时放电宽度lp的依时间变化。注意，假定宽度意指感光构件22的旋转方向上的宽度，即，副扫描方向上的宽度，除非另有指定。图8A示出潜像标记80随着时间从t1 前进到时间t4靠近图
8A的左侧的压合部的状态。图8B示出检测电压56在每个时间的值。
[0059] 在图8A中的时间t1，潜像标记80位于放电产生区域的外部。因为没有放电发生，并且流到图3中所示的电阻器71的电流是恒定的，所以检测电压56也是恒定的。在时间t2的状态下，因为潜像标记80 在放电产生区域中的面积变大，所以流到图3中所示的电阻器71的电流也相应地增大，因此，检测电压56降低。在时间t3的状态下，因为潜像标记80整个地位于放电产生区域中，所以放电宽度lp恒定为 l1。因此，流到图3中的电阻器71的电流没有改变，并且检测电压56 是恒定的。在时间t4的状态下，因为潜像标记80在放电产生区域中的面积变小，所以流到图3中所示的电阻器71的电流也相应地减小，因此，检测电压56上升。检测电压56由于上述原因而如图5A中所示那样改变。
[0060] 图9是根据本实施例的颜色重合失调校正控制的时序图。注意，对于每种颜色，执行图9中所示的控制。在定时T1，控制单元54输出驱动凸轮以分离显影套筒24的驱动信号。在定时T2，显影套筒24 变为与感光构件22分离的状态。在定时T3，控制单元54将一次转印辊26的转印偏压从开启状态控制为关断状态，即，控制为零。在定时 T4至T6的时间段期间，扫描仪单元20用激光束在感光构件22上形成多个潜像标记80。注意，在图9中，每个黑色矩形部分指示潜像标记80。在定时T5至T7的时间段期间，控制单元54基于二值化的电压值561来检测潜像标记80。注意，在从控制开始至时间T7的时间期间，充电高电压电源电路43将充电偏压输出到充电辊23。
[0061] 在本实施例中，独立地校正各颜色的位置偏移。因此，在执行上述颜色重合失调校正控制之前，预先对于每种颜色获取参考值。在例如通过用检测传感器40检测实际形成的调色剂图像而进行了常规的颜色重合失调校正控制之后，可以在各颜色之间的位置偏移量小的状态下执行该参考值获取。
[0062] 下面将描述对于给定颜色的参考值获取。为了获取参考值，控制单元54在感光构件22上形成多个潜像标记80。注意，形成多个潜像标记80以抵消例如感光构件22的转速的不均匀性的影响。在以下描述中，作为例子，形成20个潜像标记80。如图5A中所示，一个潜像标记80在二值化的电压值561中产生两个边缘，前边缘和后边缘。因此，当形成20个潜像标记80时，控制单元54对于每种颜色检测40 个边缘。控制单元54相对于参考定时测量每个边缘的检测时间t(k) (k＝1至40)。
[0063] 在检测了所有边缘之后，控制单元54通过以下等式获得参考值 es：
[0064]
[0065] 并存储它。注意，等式(1)对各潜像标记80的边缘的中间位置的检测时间进行总计。
[0066] 图10是颜色重合失调校正控制的流程图。当颜色重合失调校正开始时，在步骤S1中，控制单元54在感光构件22上形成如在获取参考值时的潜像标记80那么多的潜像标记80(例如，20个潜像标记80)。在步骤S2中，控制单元54基于电流检测电路50的检测电流的变化来检测潜像标记80的前边缘和后边缘，并相对于与获取参考值时的参考定时相同的参考定时来测量每个边缘的检测时间t(i)。在步骤S3中，控制单元54通过以下等式计算Δes：
[0067]
[0068] 在步骤S4中，控制单元54确定通过从Δes减去参考值es而获得的值是否是0或更大。如果通过从Δes减去参考值es而获得的值是0 或更大，则这表明，与颜色相应的扫描仪单元20的激光束照射定时相对于参考值延迟。在这种情况下，在步骤S5中，控制单元54使与颜色相应的扫描仪单元20的激光束照射定时提前。注意，将提前的量对应于通过从Δes减去参考值es而获得的值。另一方面，如果通过从Δes 减去参考值es而获得的值小于0，则这表明，与颜色相应的扫描仪单元20的激光束照射定时相对于参考值提前。在这种情况下，在步骤 S6中，控制单元54使与颜色相应的扫描仪单元20的激光束照射定时延迟。注意，将延迟的量也对应于Δes与参考值es之间的差值。对于各颜色执行上述处理使得能够校正各颜色的调色剂图像之间的位置偏移。
[0069] 接着将说明精确地检测周期性地形成的潜像标记80的方法。图 11A至11E是示出当在600dpi下将每个潜像标记80的宽度以及在副扫描方向上相邻的潜像标记80之间的间隔设置为10、20、30、40和 50个点时检测电压56的依时间变化的时序图。
[0070] 当潜像标记80的宽度和间隔为10个点时，如从图11A显而易见的，检测电压56的振幅在后半部变小。将参照图12A和12B描述关于此的原因。图12A示出按间隔l2形成潜像标记80的状态，每个潜像标记80在副扫描方向上的宽度为l1。例如，l1和l2为10个点＝423 μm，并且放电产生区域的宽度L为921.8μm。
[0071] 图12A中的时间t1至t4与图8A中的时间t1至t4相同，将省略其描述。在图12A中的时间t5，进入放电产生区域的潜像标记80的面积和离开放电产生区域的潜像标记80的面积相等，放电产生区域中的潜像标记80的面积不改变。因此，流到图3中所示的电阻器71的电流也不改变，并且检测电压56是恒定的。从那以后重复时间t2至 t5的状态。
[0072] 如上所述，当潜像标记80的间隔l2小于放电产生区域时，与相邻的潜像标记80之一离开放电产生区域同时地另一潜像标记进入放电产生区域的情况发生。在这个时间期间，电流重叠，并且流到图3中所示的电阻器71的电流的降低停止。因此，检测电压的振幅变小。图 12B中的虚线指示当这两个相邻的潜像标记80被单独形成时的检测电压。
[0073] 也就是说，为了避免由电流重叠引起的检测电压56的振幅的减小，将彼此相邻的潜像标记80之间的间隔设置为等于或大于放电产生区域的宽度L，即，l2≥L。在20个点的情况下，间隔l2为826μm，其小于放电产生区域的宽度L(921.8μm)。因此，如图11B中所示，检测电压56变小。
[0074] 如上所述，当将在感光构件的旋转方向上彼此相邻的潜像标记80 的间隔设置为等于或大于放电产生区域的宽度时，不是多个潜像标记 80同时进入放电产生区域。因此可以精确地检测潜像标记80。
[0075] 另一方面，当间隔l2为30至50个点，即，大于放电产生区域的宽度L时，如图13中所示，与相邻的潜像标记80之一离开放电产生区域同时地另一潜像标记进入放电产生区域的情况没有发生。因此，如图11C 至11E中所示，检测电压56的最大值约为1.5V，其大于图11A和11B中所示的状态下的最大值。这是因为如图13中的时间 t3所指示的，潜像标记80的宽度l1大于放电产生区域的宽度L，并且放电宽度lp等于L的状态存在。也就是说，为了同时在整个放电产生区域中引起放电并且使检测电压56的增大/下降大，将潜像标记80的宽度设置为等于或大于放电产生区域的宽度L，以使得关系l1≥L成立。
[0076] 如上所述，当潜像标记80的宽度等于或大于放电产生区域的宽度 L时，放电同时在整个放电产生区域中发生。因此可以精确地检测潜像标记80。
[0077] 注意，在图11C中所示的30个点的情况下，检测电压56的最小值约为0.9V，其大于图11D和11E中所示的针对40个点和50个点的大约0.8V的最小值。也就是说，检测电压的变化量小于40个点或 50个点的情况下的变化量。这据推测是因为VL在潜像标记80的边缘处不足够高，并且放电没有在整个放电产生区域中发生。也就是说，因为lp
[0078] 下面将描述在30个点的情况下为何虽然l1>L但是lp
[0079] 类似地，在激光器的非发光区域em2的副扫描方向宽度与感光构件22上的潜像标记80之间的间隔l2之间也发生误差，并且由l2>em2 给出的关系成立。因此，当将激光器的非发光区域的宽度设置为等于或大于放电产生区域的宽度L，即，em2≥L时，可以防止检测电压 56的振幅变小。注意，以上描述不仅适用于从充电辊23到感光构件 22的电荷移动由于放电而发生的情况，而且还适用于下面将描述的电荷经由充电辊23与感光构件22之间的压合部移动的情况。在上述实施例中，充电辊23可以具有诸如板形的非圆柱形形状。
[0080] 因此，使激光器的非发光区域的宽度等于或大于放电产生区域的宽度使得可以防止检测电压56的振幅变小并且精确地检测潜像标记 80。
[0081] 电流不是由于放电从感光构件22经由充电辊23流到充电高电压电源电路43、而是经由感光构件22与充电辊23之间的接触部分(在下文中，将被称为压合部81)流动的情况。在这种情况下，充电辊23 与潜像标记80之间的压合部的面积越大，在充电辊23与感光构件
22 之间流动的电流越大。因此，检测电压56的变化量也变大。也就是说，当充电辊23与感光构件22之间的压合部81完全被潜像标记80覆盖时，检测电压56的变化量最大。
[0082] 如图14中所示，设R为充电辊23的半径，r为感光构件22的半径，K为充电辊23的中心与感光构件23的中心之间的距离。在这种情况下，压合部81的副扫描方向宽度w1由以下等式给出：
[0083] w1＝r·cos-1((r2-R2+4K2)/4rK)
[0084] 图15A和15B是示出压合部81与潜像标记80之间的关系的视图。为了获得令人满意的检测结果，如图15A中所示，将潜像标记80的副扫描方向宽度w2设置为比压合部81的副扫描方向宽度w1宽。将潜像标记80的主扫描方向宽度也设置为比压合部81的主扫描方向宽度宽。
[0085] 注意，图15B示出潜像标记80相对于压合部81倾斜的状态。已知扫描仪单元20的照射位置由于由连续打印等引起的装置内部的温度变化而具有偏转或小的倾斜。还已知压合部81由于装置中的温度变化或组件大小改变而具有位置偏移或小的倾斜。即使在这种情况下，当压合部81被配置为完全被潜像标记80覆盖时，检测电压56的变化量也最大，并且也可以获得令人满意的检测结果。
[0086] 例如，设θ为潜像标记80相对于压合部81的倾斜量。注意，如图 15B中所示，倾斜量的参考方向被设置为主扫描方向。设l为压合部81在主扫描方向上的长度，w1为副扫描方向上的宽度。在这种情况下，将潜像标记80的宽度w2设置为至少w1+l·tanθ，从而最大化检测电压56的变化量。
[0087] 注意，上面分别描述了通过放电产生从感光构件22经由充电辊 23流到充电高电压电源电路43的电流的情况、以及电流流经压合部的情况。然而，这些情况可以同时发生。也就是说，在完全不知道电流是由于放电而流动还是经由压合部流动的情况下，可以考虑电荷移动区域，在电荷移动区域中电荷在感光构件22与充电辊23之间移动。关于放电产生区域或压合部81的描述也适用于电荷移动区域。
[0088] 如上所述，将在感光构件的旋转方向上彼此相邻并且当执行颜色重合失调校正控制时使用的潜像标记80(第一校正用静电潜像和第二校正用静电潜像)之间的间隔设置为等于或大于放电产生区域的宽度 L，或者将潜像标记80的宽度设置为等于或大于放电产生区域的宽度 L。这使得可以精确地检测潜像标记80。因为可以精确地检测潜像标记80，所以还可以精确地校正图像的位置偏移。
[0089] (第二实施例)
[0090] 在本实施例中，将电压施加于一次转印辊26的一次转印高电压电源电路46检测潜像标记80。图16是示出一次转印高电压电源电路46 的布置的电路图。注意，在本实施例中，一次转印高电压电源电路46 被配置为将电压施加于图2中所示的所有的一次转印辊26a至26d。也就是说，根据本实施例的一次转印高电压电源电路46通过将图2 中所示的一次转印高电压电源电路46a至46d集成为一个电路而形成。在一次转印高电压电源电路46中，二极管1601和1602的阳极和阴极在与图3中所示的充电高电压电源电路43中的二极管的阳极和阴极相反的方向上被设置。这是因为将施加的电势的极性与充电高电压电源电路43中的电势的极性相反。注意，输出端子53a至53d分别是到一次转印辊26a至26d的输出端子。在本实施例中，如图16中所示，电流检测电路150是为将电压施加于各颜色的一次转印辊26的电路共同提供的。因此，检测电压56具有与流到输出端子53a至53d的电流的总和相应的值。
[0091] 接着将主要就与第一实施例的不同之处对根据本实施例的颜色重合失调校正控制进行描述。在本实施例中，通过检测流到一次转印辊 26的电流的电流检测电路150来检测潜像标记80。注意，如第一实施例中那样，通过放电、经由压合部的电荷移动以及这两者产生电流。在本实施例中，一次转印辊26被放置为与感光构件22接触。显影套筒24也被放置为与感光构件22接触，并且显影偏压被关断(为零) 或者被设置为与平常相反的极性，从而防止调色剂涂覆到潜像标记 80。可以根据周围状况的影响，一定程度地涂覆调色剂。即使在这种情况下，也可以检测潜像标记80。注意，如第一实施例中那样，显影套筒24可以与感光构件分离。
[0092] 图17A示出当没有调色剂涂覆到潜像标记80时感光构件22与一次转印辊26之间的电势差。图17B示出当调色剂涂覆到潜像标记80 时的电势差。在图17A和17B中，纵坐标表示电势。设VD为感光构件22的暗电势(例如，-700V)，VL为亮电势(例如，-100V)， VT为一次转印辊26的转印电势(例如，+1000V)。在潜像标记80 的区域93中，当调色剂被涂覆时一次转印辊26与感光构件22之间的电势差112大于当没有调色剂被涂覆时的电势差111。由于这个原因，与其余区域中的电势差110的差值变小。因此，所涂覆的调色剂量越大，潜像标记80的区域中的电流变化越小。然而，如果调色剂量小，则可以检测到电流变化。
[0093] 图18是根据本实施例的颜色重合失调校正控制的时序图。在定时 T1，控制单元54关断将从显影高电压电源电路44输出到显影套筒24 的显影偏压。在定时T2至T4的时间段期间，控制单元54用激光束在各颜色的感光构件22上形成潜像标记80。注意，在本实施例中，因为电流检测电路150对于各颜色是共用的，所以各颜色的潜像标记 80被形成为在不同定时到达一次转印辊26的位置。控制单元54在定时T3至T5的时间段期间检测各感光构件上的潜像标记80。注意，在从控制开始至时间T5的时间期间，一次转印高电压电源电路46将转印偏压施加于一次转印辊26。
[0094] 在本实施例中，同样地，在执行颜色重合失调校正控制之前，预先获取参考值。如第一实施例中那样，通过在每个感光构件22上形成多个潜像标记80并且相对于参考定时测量每个边缘的检测时间来获取参考值。注意，在以下描述中，作为例子，在每个感光构件22上形成20个潜像标记80。在本实施例中，将黄色设置为参考颜色，并且校正除了参考颜色之外的颜色相对于参考颜色的相对位置偏移。因此，通过以下等式来获得品红色、青色和黑色的参考值esYM、esYC和 esYBk：
[0095]
[0096]
[0097]
[0098] 并且保存这些参考值。
[0099] 注意，在等式(5)中，tm(k)是与品红色相应的感光构件22b上的潜像标记80的检测时间，ty(k)是与黄色相应的感光构件22a上的潜像标记80的检测时间。类似地，在等式(6)和(7)中，tc(k)和tbk(k) 分别是与青色相应的感光构件22c和与黑色相应的感光构件22d上的潜像标记80的检测时间。注意，ty(k)与等式(5)中相同。
[0100] 图19是根据本实施例的颜色重合失调校正控制的流程图。当颜色重合失调校正开始时，在步骤S11中，控制单元54在每个感光构件 22上形成如在获取参考值时的那些潜像标记80那么多的潜像标记80 (例如，20个潜像标记80)。在步骤S12中，控制单元54基于电流检测电路150检测的电流值的变化来检测潜像标记80的前边缘和后边缘。更具体地，控制单元54相对于与获取参考值时的参考定时相同的参考定时来测量边缘的检测时间ty(i)、tm(i)、tc(i)和tbk(i)。在步骤 S13中，控制单元54通过以下等式来计算ΔesYM、ΔesYC、ΔesYBk：
[0101]
[0102]
[0103]
[0104] 在步骤S14中，控制单元54确定通过从ΔesYM减去参考值esYM 而获得的值是否为0或更大。如果通过从ΔesYM减去参考值esYM而获得的值为0或更大，则这指示，用于品红色的扫描仪单元20b的激光束照射定时相对于用作参考的扫描仪单元20a的激光束照射定时延迟。因此，在步骤S15中，控制单元54使扫描仪单元20b的激光束照射定时提前。注意，将提前的量对应于通过从ΔesYM减去参考值 esYM而获得的值。另一方面，如果通过从ΔesYM减去参考值esYM 而获得的值小于0，则这指示，与品红色相应的扫描仪单元20b的激光束照射定时相对于用作参考的扫描仪单元20a的激光束照射定时提前。因此，在步骤S16中，控制单元54使扫描仪单元20b的激光束照射定时延迟。注意，将延迟的量也对应于ΔesYM与参考值esYM之间的差值。控制单元54在步骤S17至S19中对于与青色相应的扫描仪单元20c执行与对于品红色的处理相同的处理，并且在步骤S20至 S22中对于与黑色相应的扫描仪单元20d执行与对于品红色的处理相同的处理。
[0105] 即使当将电压施加于一次转印辊26的一次转印高电压电源电路 46检测潜像标记80时，如上所述，也将在感光构件的旋转方向上彼此相邻并且当执行颜色重合失调校正控制时使用的潜像标记80之间的间隔设置为等于或大于放电产生区域的宽度L。除此之外或者代替此，将潜像标记80的宽度设置为等于或大于放电产生区域的宽度L。这使得可以精确地检测潜像标记80。因为可以精确地检测潜像标记 80，所有也可以精确地校正图像的位置偏移。
[0106] (第三实施例)
[0107] 在本实施例中，将电压施加于显影套筒24的显影高电压电源电路 44检测潜像标记80。图20是示出显影高电压电源电路44的布置的电路图。注意，像第一实施例的充电高电压电源电路43那样，与每种颜色相对应地提供显影高电压电源电路44。显影高电压电源电路44具有与图3中所示的充电高电压电源电路43的布置相同的布置，除了添加了不同极性的输出电路501之外，将省略其详细描述。注意，极性切换通过从控制单元54输出的CLK1和CLK2来进行。
[0108] 在本实施例中，当检测形成在感光构件22上的潜像标记80时，将显影套筒24放置为与感光构件22接触。另外，如在正常图像形成中那样，将显影偏压施加于显影套筒24。也就是说，选择图20中所示的输出电路500。当潜像标记80到达显影套筒24的位置时，调色剂移动，电流然后流到显影套筒24。电流检测电路45检测电流，从而检测潜像标记80。注意，一次转印辊26与感光构件22分离，而不将调色剂转印到中间转印带30。
[0109] 当检测形成在感光构件22上的潜像标记80时，可以将显影套筒 24放置为与感光构件22接触，并且可以选择图20中所示的输出电路 501来施加相反极性的显影偏压。这种情况下的电流检测电路45的电流变化检测与第一实施例中的相同，除了电流的方向不同之外。也就是说，电流由于显影套筒24的表面与感光构件22的表面之间的放电而流动，或者电流经由显影套筒24与感光构件22之间的压合部流动。注意，通过检测潜像标记80的边缘而执行的颜色重合失调校正控制与第一实施例和第二实施例中的相同，将省略其描述。
[0110] 即使当将电压施加于显影套筒24的显影高电压电源电路44检测潜像标记80时，如上所述，也将在感光构件的旋转方向上彼此相邻并且当执行颜色重合失调校正控制时使用的潜像标记80之间的间隔设置为等于或大于放电产生区域的宽度L。除此之外或者代替此，将潜像标记80的宽度设置为等于或大于放电产生区域的宽度L。这使得可以精确地检测潜像标记80。因为可以精确地检测潜像标记80，所以也可以精确地校正图像的位置偏移。
[0111] 注意，在第一实施例中，校正每种颜色相对于参考值的位置偏移，即，对于每种颜色独立地执行校正。在第二实施例中，校正相对于参考颜色的位置偏移。然而，即使在第一实施例中，用于校正相对于参考颜色的位置偏移的布置也是可用的。即使在第二实施例中，用于对于每种颜色独立地执行校正的布置也是可用的。在第三实施例中，同样地，用于对于每种颜色独立地执行校正的布置和用于校正每种颜色相对于参考颜色的位置偏移的布置都是可用的。
[0112] 其他实施例
[0113] 本发明的方面还可以由系统或装置的读出并执行记录在存储器设备上的、执行上述实施例的功能的程序的计算机(或诸如CPU或MPU 的设备)实现，并且还可以用方法来实现，该方法由系统或装置的计算机通过例如读出并执行记录在存储器设备上的、执行上述实施例的功能的程序来执行。为了这个目的，例如经由网络或者从用作存储器设备的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将程序提供给计算机。
[0114] 尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是要理解本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应遵循最宽泛的解释，以便包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
[0115] 本申请要求于2012年1月31日提交的日本专利申请No. 2012-018641的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
