(57)【要約】【課題】ブラックＢＫの作像手段が、搬送ベルト又は中間転写ベルトの回転方向に対して最も上流に位置する形式のカラー画像形成装置において、正確な位置ずれ補正を行う位置ずれ量の検出誤差を排除し、低コストの光検出手段でもカラーパターンを安定して検出し、正確な位置ずれ補正を行う。【解決手段】位置ずれ補正パターン２６は、副走査方向に傾斜角θを成す２本のエッジを有し、副走査方向に間隔を空けて形成される最上流側のブラックＢＫ及びシアンＣのパターンと、ブラックＢＫ及びシアンＣのパターン上にそれぞれ重ねて形成された幅狭のイエローＹ及びマゼンタＭのパターンとを含み、前記光ビームが、シアンＣの反射光の分光感度特性にピークを持つ赤色ＬＥＤからの光ビームであり、ＣＰＵは、ブラックＢＫ及びシアンＣ上のイエローＹ及びマゼンタＭのエッジを検出し、位置ずれ補正を行う。【選択図】図１０
2010217562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体が無端状搬送体の移動方向に沿って並設され、各々の像担持体に対して電子写真工程により異なる色の画像を形成し、前記無端状搬送体側に転写する複数の作像手段と、
前記無端状搬送体に前記作像手段によって色毎に形成された複数のパターンからなる位置ずれ補正パターンを形成するパターン形成手段と、
前記無端状搬送体上に形成された前記位置ずれ補正用パターンに光ビームを照射し、当該パターンからの正反射光と拡散反射光を検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段による前記位置ずれ補正用パターンの検出結果に基づいて前記無端状搬送体上の画像を位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、
を備えた画像形成装置であって、
前記位置ずれ補正パターンは、副走査方向に傾斜角θを成す２本のエッジを有し、副走査方向に間隔を空けて形成される最上流側の黒色の基準色及び第１色のパターンと、前記基準色及び第１色のパターン上にそれぞれ重ねて形成され、前記基準色及び第１のパターンよりも幅狭の第２色及び第３色のパターンとを含み、
前記光ビームが、前記第１色の反射光の分光感度特性にピークを持つ照射光であること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置であって、
前記基準色、前記第１色、前記第２色、及び前記第３色を含む複数色からなる前記位置ずれ補正パターンの副走査方向のパターン幅が、前記パターン検出手段の正反射受光素子のスポット径以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置であって、
前記基準色と前記第１色の前記位置ずれ補正パターンの間隔が、前記検出手段の正反射受光素子のスポット径以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記第２色及び前記第３色の位置ずれ補正パターンは、前記基準色と前記第１色の位置ずれ補正パターンの主走査方向の両端が露出するようにそれぞれ重ねて形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記基準色と第１色の位置ずれ補正パターンは、前記傾斜角θに対して±９０°方向の幅が、前記パターン検出手段の正反射受光素子のスポット径の３倍程度に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記第２色及び第３色の位置ずれ補正パターンは、前記傾斜角θに対して±９０°方向の幅が、前記パターン検出手段の正反射受光素子のスポット径に等しいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記傾斜角θが副走査方向に対して９０°、４５°、及び１３５°のいずれかの角度であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記パターン検出手段の発光素子が赤色ＬＥＤであり、前記第１色がシアンであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記パターン検出手段の発光素子が青色ＬＥＤであり、前記第１色がイエローであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
複数の像担持体が無端状搬送体の移動方向に沿って並設され、各々の像担持体に対して電子写真工程により異なる色の画像を形成し、前記無端状搬送体側に転写する複数の作像手段と、
前記無端状搬送体に前記作像手段によって色毎に形成された複数のパターンからなる位置ずれ補正パターンを形成するパターン形成手段と、
前記無端状搬送体上に形成された前記位置ずれ補正用パターンに光ビームを照射し、当該パターンからの正反射光と拡散反射光を検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段による前記位置ずれ補正用パターンの検出結果に基づいて前記無端状搬送体上の画像を位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、
を備えた画像形成装置における位置ずれ補正方法であって、
副走査方向に傾斜角θを成す２本のエッジを有し、副走査方向に間隔を空けて最上流側に位置する黒色の基準色及び第１色のパターンを形成する工程と、
前記基準色及び第１色のパターン上に前記基準色及び第１のパターンよりも幅狭の第２色及び第３色のパターンをそれぞれ重ねて形成する工程と、
前記第１色の反射光の分光感度特性にピークを持つ照射光により、前記位置ずれ補正パターンを照射する工程と、
前記照射する工程で照射された前記反射光の出力に基づいて位置ずれ量を検出する工程と、
を含んでいることを特徴とする位置ずれ補正方法。
【請求項１１】
複数の像担持体が無端状搬送体の移動方向に沿って並設され、各々の像担持体に対して電子写真工程により異なる色の画像を形成し、前記無端状搬送体側に転写する複数の作像手段と、
前記無端状搬送体に前記作像手段によって色毎に形成された複数のパターンからなる位置ずれ補正パターンを形成するパターン形成手段と、
前記無端状搬送体上に形成された前記位置ずれ補正用パターンに光ビームを照射し、当該パターンからの正反射光と拡散反射光を検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段による前記位置ずれ補正用パターンの検出結果に基づいて前記無端状搬送体上の画像を位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、
を備えた画像形成装置における位置ずれ補正制御をコンピュータによって実行するための位置ずれ補正プログラムであって、
副走査方向に傾斜角θを成す２本のエッジを有し、副走査方向に間隔を空けて最上流側に位置する黒色の基準色及び第１色のパターンを形成する手順と、
前記基準色及び第１色のパターン上に前記基準色及び第１のパターンよりも幅狭の第２色及び第３色のパターンをそれぞれ重ねて形成する手順と、
前記第１色の反射光の分光感度特性にピークを持つ照射光により、前記位置ずれ補正パターンを照射する手順と、
前記照射する工程で照射された前記反射光の出力に基づいて位置ずれ量を検出する手順と、
を含んでいることを特徴とする位置ずれ補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数色を重ねあわせて可視画像を得る際に行われる複数色の画像位置の位置ずれ補正機能を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置、この画像形成装置で実施される位置ずれ補正方法、及び前記画像形成装置の位置ずれ補正制御をコンピュータによって実行するためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、色毎に画像を形成し、最後に４色の画像を重畳してフルカラーの可視画像を形成することが一般に行われている。このようにして画像を形成する画像形成装置としては、例えばタンデム型カラー画像形成装置が知られている。タンデム型画像形成装置には、間接転写方式のものと直接転写方式のものがあり、前者では像担持体に担持された画像を１次転写する中間転写ベルト上、後者では像担持体に担持された画像を直接転写する転写紙を搬送する搬送ベルト上に色毎に位置ずれ補正用のパターンを形成し、この補正用パターンを光学的センサ、いわゆるＴＭ（Toner Marking）センサで読み取って画像の書込みタイミングを補正し、４色重畳する位置が一致するようにしている。このようなタンデム式の画像形成装置としては、例えば特許文献１（特許第２８５８７３５号公報）及び２（特許第２６４２３５１号公報）に記載された発明が公知である。
【０００３】
位置ずれ補正を実行することによってＹＭＣＫ４色の画像はほぼ同一位置に重なり、色ずれ量は０に近づく。しかし、位置ずれ補正実行後の時間の経過に伴って様々な要因によって色ずれ量は拡大する。特に露光装置内の温度上昇に伴う反射ミラーの位置ずれは、色ずれ量拡大の主要因となりやすい。反射ミラーは露光装置内にネジや接着剤を用いて固定されているが、温度上昇に伴い、反射ミラー自身の形状が変化し、あるいは支持部材の形状が変化する。これらは独立してあるいは複合して発生するため、照射光の光路に対する傾きが変化しやすい。この傾きの変化が色ずれ量拡大の原因となる。
【０００４】
拡大した色ずれ量を補正するためには、位置ずれ補正を実行する必要がある。しかし、搬送ベルト又は中間転写ベルト上に傷や付着物がある場合には、ＴＭセンサを用いた検出手段において、傷や付着物を位置ずれ補正用パターンの一部として検出することがあり、位置ずれ補正を失敗させる要因となる。位置ずれ補正の失敗が頻発すると、色ずれ量が拡大し、カラー画像の品質を保つことができなくなる。そこで、カラー画像の品質を保つために、搬送ベルト又は中間転写上の傷や付着物の検知し、その影響を低減するようにしている。
【０００５】
このような処理を行う技術として、例えば特許文献３（特開２００７−１４８０８０号公報）に記載された発明が公知である。この発明は、複数の像形成手段により形成されたトナー像の夫々が重畳するように転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルトに対して測定光を照射する光源と中間転写ベルトからの反射光を検出する光電センサとからなるトナーセンサと、トナーセンサにより読み取られる前記中間転写ベルト上に転写された色ずれパターンに基づいて色ずれを補正する色ずれ補正手段とを備えたカラー画像形成装置において、前記トナーセンサによる色ずれパターンの検出閾値を中間転写ベルトの表面検出レベルの最小値より低い値になるように可変設定する閾値設定手段を備え、外乱となる中間転写ベルトの傷や付着物等の有無に拘わらず迅速かつ確実に色ずれ補正を行うことができるようにしたものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献３記載の発明では、中間転写ベルト上の傷の影響を排除するため、閾値を変更して外乱となる中間転写ベルトの傷等の有無に拘わらず迅速かつ確実に色ずれ補正を行うことができるようにしているが、傷や付着物の状態によっては、閾値の変更によっては対応できなくなる場合もある。
【０００７】
そこで、その他の方法として、ブラックＢＫの位置ずれ補正基準パターンを１つの色の位置ずれ補正対象パターン上に主走査方向の両端が露出するように、又は片端に重ねることによりＴＭセンサの拡散反射成分で各色の画像位置を検出するようにしたものがある。しかし、この方法法では、ブラックＢＫの作像手段が、重なる位置ずれ補正対象パターンの作像手段より、搬送ベルト又は中間転写ベルトの回転方向に対して、上流に位置している場合、この手段を用いることができない。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ブラックＢＫの作像手段が、搬送ベルト又は中間転写ベルトの回転方向に対して最も上流に位置する形式のカラー画像形成装置において、正確な位置ずれ補正を行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、第１の手段は、複数の像担持体が無端状搬送体の移動方向に沿って並設され、各々の像担持体に対して電子写真工程により異なる色の画像を形成し、前記無端状搬送体側に転写する複数の作像手段と、前記無端状搬送体に前記作像手段によって色毎に形成された複数のパターンからなる位置ずれ補正パターンを形成するパターン形成手段と、前記無端状搬送体上に形成された前記位置ずれ補正用パターンに光ビームを照射し、当該パターンからの正反射光と拡散反射光を検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段による前記位置ずれ補正用パターンの検出結果に基づいて前記無端状搬送体上の画像を位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、を備えた画像形成装置であって、前記位置ずれ補正パターンは、副走査方向に傾斜角θを成す２本のエッジを有し、副走査方向に間隔を空けて形成される最上流側に位置する黒色の基準色及び第１色のパターンと、前記基準色及び第１色のパターン上にそれぞれ重ねて形成され、前記基準色及び第１のパターンよりも幅狭の第２色及び第３色のパターンとを含み、前記光ビームが、前記第１色の反射光の分光感度特性にピークを持つ照射光であることを特徴とする。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において、前記基準色、前記第１色、前記第２色、及び前記第３色を含む複数色からなる前記位置ずれ補正パターンの副走査方向のパターン幅が、前記パターン検出手段の正反射受光素子のスポット径以上であることを特徴とする。
【００１１】
第３の手段は、第１又は第２の手段において、前記基準色と前記第１色の前記位置ずれ補正パターンの間隔が、前記検出手段の正反射受光素子のスポット径以上であることを特徴とする。
【００１２】
第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記第２色及び前記第３色の位置ずれ補正パターンは、前記基準色と前記第１色の位置ずれ補正パターンの主走査方向の両端が露出するようにそれぞれ重ねて形成されていることを特徴とする。
【００１３】
第５の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記基準色と第１色の位置ずれ補正パターンは、前記傾斜角θに対して±９０°方向の幅が、前記パターン検出手段の正反射受光素子のスポット径の３倍程度に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
第６の手段は、第１ないし第５のいずれかの手段において、前記第２色及び第３色の位置ずれ補正パターンは、前記傾斜角θに対して±９０°方向の幅が、前記パターン検出手段の正反射受光素子のスポット径に等しいことを特徴とする。
【００１５】
第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段において、前記傾斜角θが副走査方向に対して９０°、４５°、及び１３５°のいずれかの角度であることを特徴とする。
【００１６】
第８の手段は、第１ないし第７のいずれかの手段において、前記パターン検出手段の発光素子が赤色ＬＥＤであり、前記第１色がシアンであることを特徴とする。
【００１７】
第９の手段は、第１ないし第７のいずれかの手段において、前記パターン検出手段の発光素子が青色ＬＥＤであり、前記第１色がイエローであることを特徴とする。
【００１８】
第１０の手段は、複数の像担持体が無端状搬送体の移動方向に沿って並設され、各々の像担持体に対して電子写真工程により異なる色の画像を形成し、前記無端状搬送体側に転写する複数の作像手段と、前記無端状搬送体に前記作像手段によって色毎に形成された複数のパターンからなる位置ずれ補正パターンを形成するパターン形成手段と、前記無端状搬送体上に形成された前記位置ずれ補正用パターンに光ビームを照射し、当該パターンからの正反射光と拡散反射光を検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段による前記位置ずれ補正用パターンの検出結果に基づいて前記無端状搬送体上の画像を位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、を備えた画像形成装置における位置ずれ補正方法であって、副走査方向に傾斜角θを成す２本のエッジを有し、副走査方向に間隔を空けて最上流側に位置する黒色の基準色及び第１色のパターンを形成する工程と、前記基準色及び第１色のパターン上に前記基準色及び第１のパターンよりも幅狭の第２色及び第３色のパターンをそれぞれ重ねて形成する工程と、前記第１色の反射光の分光感度特性にピークを持つ照射光により、前記位置ずれ補正パターンを照射する工程と、前記照射する工程で照射された前記反射光の出力に基づいて位置ずれ量を検出する工程と、を含んでいることを特徴とする。
【００１９】
第１１の手段は、複数の像担持体が無端状搬送体の移動方向に沿って並設され、各々の像担持体に対して電子写真工程により異なる色の画像を形成し、前記無端状搬送体側に転写する複数の作像手段と、前記無端状搬送体に前記作像手段によって色毎に形成された複数のパターンからなる位置ずれ補正パターンを形成するパターン形成手段と、前記無端状搬送体上に形成された前記位置ずれ補正用パターンに光ビームを照射し、当該パターンからの正反射光と拡散反射光を検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段による前記位置ずれ補正用パターンの検出結果に基づいて前記無端状搬送体上の画像を位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と、を備えた画像形成装置における位置ずれ補正制御をコンピュータによって実行するための位置ずれ補正プログラムであって、副走査方向に傾斜角θを成す２本のエッジを有し、副走査方向に間隔を空けて最上流側に位置する黒色の基準色及び第１色のパターンを形成する手順と、前記基準色及び第１色のパターン上に前記基準色及び第１のパターンよりも幅狭の第２色及び第３色のパターンをそれぞれ重ねて形成する手順と、前記第１色の反射光の分光感度特性にピークを持つ照射光により、前記位置ずれ補正パターンを照射する手順と、前記照射する工程で照射された前記反射光の出力に基づいて位置ずれ量を検出する手順と、を含んでいることを特徴とする。
【００２０】
なお、後述の実施形態では、像担持体は感光体ドラム９に、無端状搬送体は搬送ベルト５又は中間転写ベルト５ａに、作像手段は帯電器１０、現像器１２、転写器１５、感光体クリーナ１３、及び作像部６に、位置ずれ補正用パターンは符号２６に、パターン形成手段は作像部６及びＣＰＵ４９に、光ビームは符号２３ａに、パターン検出手段はＴＭセンサ１７，１８，１９、正反射受光部２４に、位置ずれ量検出手段はＣＰＵ４９に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、無端状搬送体の移動方向最上流側に位置する黒色の基準色及び第１色のパターンと、基準色及び第１色のパターン上に重ねて形成された前記基準色及び第１のパターンよりも幅狭の第２色及び第３色のパターンとから位置ずれ補正パターンを形成し、第１色の反射光の分光感度特性にピークを持つ照射光により照射された位置ずれ補正パターンからの反射光の出力に基づいて位置ずれ量を検出するので、黒色の作像手段が、搬送ベルト又は中間転写ベルトの回転方向に対して最も上流に位置する形式のカラー画像形成装置において、正確な位置ずれ補正を行うことができる
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の作像部の構成を示す概略構成図である。
【図２】露光器の内部構造の概略を示す図である。
【図３】搬送ベルト上に形成されたパターンをＴＭセンサによって検出する検出構成を示す図である。
【図４】ＴＭセンサ、位置ずれ補正用パターン、及び感光体ドラムの各々関係を示す作像部の概略斜視図である。
【図５】従来から実施されている位置ずれ補正用パターンの一例を示す図である。
【図６】図５の位置ずれ補正用パターンの検出原理を説明するための図である。
【図７】実施例１に係る位置ずれ補正用パターンのうち直線パターンを示す図である。
【図８】ＬＥＤ照射光のカラーパターンに対する分光感度特性を示す特性図である。
【図９】実施例１に係る位置ずれ補正用パターンのうち斜線パターンを示す図である。
【図１０】図７の位置ずれ補正用パターンの検出原理を示す説明図である。
【図１１】位置ずれ補正に必要な補正量を算出するための、検出されたデータの処理を行う位置ずれ補正回路の回路構成を示すブロック図である。
【図１２】図５、図７及び図９に示した位置ずれ補正パターンを形成して位置ずれ補正制御を行う制御手順を示すフローチャートである。
【図１３】実施例２における位置ずれ補正用パターンのうち直線パターンを示す図である。
【図１４】実施例２における位置ずれ補正用パターンのうち斜線パターンを示す図である。
【図１５】図１３の位置ずれ補正用パターンの検出原理を示す説明図である。
【図１６】図５、図１３及び図１４に示した位置ずれ補正パターンを形成して位置ずれ補正制御を行う制御手順を示すフローチャートである。
【図１７】実施例３に係る画像形成装置の作像部の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本実施形態は、ブラックＢＫの作像手段が、複数色重畳させる位置ずれ補正対象パターンの作像手段より、搬送ベルト又は中間転写ベルトの回転方向に対して、上流に位置している形式のカラー画像形成装置に対応するもので、ＴＭセンサの発光色をブラックＢＫ以外の１つのカラーの補色とし、位置ずれ補正用パターンブラックＢＫの位置ずれ補正基準パターンとＴＭセンサの発光色の補色となる位置ずれ補正対象パターンの上に、それぞれの主走査方向（幅方向）の両端が露出するように、他の位置ずれ補正対象パターンを重ねる。これにより、搬送ベルト又は中間転写ベルトの傷や付着物上にパターンを形成し、露出面積を減らすことによって誤検知を低減することができる。
【００２４】
ブラックＢＫの位置ずれ補正基準パターンと発光色の補色の位置ずれ補正対象パターンは、正反射光を反射しないため、搬送ベルト又は中間転写ベルトの露出部分とで正反射電圧に差が生まれ、エッジを検出することができる。また、ブラックＢＫの位置ずれ補正基準パターンとＴＭセンサの発光色の補色となる位置ずれ補正対象パターン上に重ねた位置ずれ補正対象パターンは、拡散反射光を返すため、正反射光と拡散反射光の合成波の電圧（出力信号強度）に差が生じエッジの検出が可能になる。
【００２５】
ＴＭセンサの受光部は７００ｎｍ付近に感度のピークがあるため、７００ｎｍ付近にピークを持つ赤色の発光色を用いると位置検出が容易になる。そこで、本実施形態では、発光色に赤色を、発光色の補色になるパターンの色をシアンにする。このように、ブラックＢＫの作像手段が、搬送ベルト又は中間転写ベルトの回転方向に対して最も上流に位置する場合において、搬送ベルト又は中間転写ベルト上の傷や付着物の検出を回避するために、ＴＭセンサの発光色を位置ずれ補正対象パターンのいずれかの色の補色とし、位置ずれ補正用パターンの重ね合わせとＴＭセンサの正反射光と拡散反射光の合成波を用いて、正確な位置ずれ補正を行うようにした。
【００２６】
以下、本発明の実施形態における各実施例について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は実施例１に係るカラー画像形成装置の作像部の構成を示す概略構成図である。図１において、本実施例１における画像形成装置は、無端状移動手段である搬送ベルトに沿って各色の画像形成部が並べられた直接転写方式のタンデム型画像形成装置である。この画像形成装置は、給紙トレイ１と、露光器１１と、作像部６と、搬送ベルト５と、転写器１５と、定着器１６とを備えている。
【００２８】
搬送ベルト５は、給紙トレイ１から給紙ローラ２と分離ローラ３とにより分離給紙される用紙（記録紙）４を静電吸着して搬送し、作像部６はブラック（ＢＫ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の４色の画像形成部（電子写真プロセス部）６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙを備え、搬送ベルト５の回転方向に沿って上流側から前記順序で配置されている。これら複数の画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部６ＢＫはブラックの画像を、画像形成部６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部６Ｃはシアンの画像を、画像形成部６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。
【００２９】
以下の説明では、各色共通の構成について色を示す添え字ＢＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙを省略し、色毎の説明に代えて総括的に説明する。
【００３０】
搬送ベルト５は無端状のベルトからなり、駆動ローラ７と従動ローラ８と間に張設される。駆動ローラ７は、不図示の駆動モータにより回転駆動され、図示矢印方向に（図示反時計方向）に移動する。画像形成に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は最上位のものから順に送り出され、静電吸着作用により搬送ベルト５に吸着され、回転している搬送ベルト５により最初の画像形成部６ＢＫに搬送され、ここで、ブラックのトナー画像が転写される。
【００３１】
画像形成部６は、感光体としての感光体ドラム９、この感光体ドラム９の外周に沿って配置された帯電器１０、現像器１２、転写器１５、感光体クリーナ１３、除電器（図示せず）等を備え、帯電器１０と現像器１２の間に露光器１１から出射されたレーザ光１４が照射される露光部１４ｗが設けられている。露光器１１は、各画像形成部６の感光体ドラム９の露光部１４ｗに当該画像形成部６で形成される画像色に対応する露光ビームであるレーザ光１４をそれぞれ照射する。また、転写器１５は搬送ベルト５を介して感光体ドラム９に対向するように設けられている。
【００３２】
図２は露光器１１の内部構造の概略を示す図である。各画像色の露光ビームであるレーザ光１４ＢＫ，１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍはそれぞれ光源であるレーザダイオード２１ＢＫ，２１Ｙ，２１Ｃ，２１Ｍから照射される。照射されたレーザ光は反射鏡２０によって光学系２２ＢＫ，２２Ｙ，２２Ｃ，２２Ｍを経て、光路の調整が行われた後、感光体ドラム９ＢＫ、９Ｙ、９Ｃ、９Ｍの表面へと走査される。反射鏡２０は６面体のポリゴンミラーであり、回転によりポリゴンミラー１面につき主走査方向１ライン分の露光ビームを走査する。図２の例では、光源のレーザダイオード２１の４つに対して、反射鏡２０であるポリゴンミラー１つで走査する。レーザ光１４は、レーザ光１４ＢＫ，１４Ｙと、１４Ｃ，１４Ｍの２色ずつの露光ビームに分けてポリゴンミラー（反射鏡）２０の対向反射面を用いて走査を行うことにより、同時に異なる４つの感光体ドラム９へと露光することができる。光学系２２は反射光を等間隔に揃えるf-θレンズ及びレーザ光を偏向する偏向ミラーで構成されている。
【００３３】
画像形成に際し、感光体ドラム９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１０ＢＫにより一様に帯電された後、露光器１１からのブラック画像に対応したレーザ光１４ＢＫにより露光され、感光体ドラム９ＢＫ表面に静電潜像が形成される。現像器１２ＢＫは、この静電潜像にブラックトナーを付着させて顕像化する。これにより、感光体ドラム９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。
【００３４】
このトナー画像は、感光体ドラム９ＢＫと搬送ベルト５上の用紙４とが接する位置（転写位置）で、転写器１５ＢＫの働きにより用紙４上に転写される。この転写により、用紙４上にブラックのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ１３ＢＫによりクリーニングされた後、除電器（図示せず）により除電され、次の画像形成のために待機する。
【００３５】
以上のようにして、画像形成部６ＢＫでブラックのトナー画像を転写された用紙４は、搬送ベルト５によって次の画像形成部６Ｙに搬送される。その間、画像形成部６Ｙ，６Ｃ，６Ｍにおいても、画像形成部６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ上にイエロー、シアン、マゼンタのトナー画像が転写器１５における転写タイミングだけずれて形成され、そのトナー画像が用紙４上に形成されたブラックの画像に順次重畳されて転写される。こうして、用紙４上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙４は、搬送ベルト５から剥離されて定着器１６で画像が定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００３６】
以上のような構成のカラー画像形成装置では、感光体ドラム９ＢＫ，９Ｙ，９Ｃ，９Ｍの軸間距離の誤差、感光体ドラム９ＢＫ，９Ｙ，９Ｃ，９Ｍの平行度誤差、露光器１１内で偏向ミラーの設置誤差、感光体ドラム９ＢＫ，９Ｙ，９Ｃ，９Ｍへの静電潜像の書込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずるという問題が発生することがある。こうした各色の位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれなどが知られている。
【００３７】
このようなずれを解消するため、各色のトナー画像の位置ずれを補正する必要がある。位置ずれ補正はＢＫの画像位置に対して、イエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭの３色の画像位置を合わせる形で行う。図１に示すように、画像形成部６Ｍの下流側に、搬送ベルト５に対向させてトナーパターンを検出する第１ないし第３のトナーマークセンサ（以下、ＴＭセンサと称する）１７，１８，１９が設けられている。ＴＭセンサ１７，１８，１９は反射型の光学センサであり、用紙４の搬送方向と直交する主走査方向に沿うように同一の基板上に支持されている。位置ずれ補正に必要な位置ずれ量の情報を算出するために、搬送ベルト５上に後述の図５に示すような位置ずれ補正用パターン２６を作像し、ＴＭセンサ１７，１８，１９で各色の補正用パターン２６を読み取り、各色間の位置ずれ量を検出する。位置ずれ補正用パターン２６はＴＭセンサ１７，１８，１９で検出された後、クリーニング部２０で搬送ベルト５上から除去される。
【００３８】
図３はＴＭセンサ１７，１８，１９を含む画像検出手段の拡大図、図４はＴＭセンサ１７，１８，１９によってパターン検出を行うときの検出構成を示す図で、感光体９、搬送ベルト５、補正用パターン２６、及びＴＭセンサ１７，１８，１９の位置関係を示す。図３において、ＴＭセンサ１７，１８，１９はそれぞれ発光部２３と、正反射受光部２４と、拡散反射受光部２５とを備える。発光部２３からは搬送ベルト５上に形成された位置ずれ補正用パターン２６に光ビーム２３ａが照射され、その正反射光成分と拡散反射光成分を含んだ反射光を正反射受光部２４が受光し、ＴＭセンサ１７，１８，１９によって位置ずれ補正用パターン２６が検出される。付着量補正用パターンの検出は正反射受光部２４で正反射光成分と拡散反射光成分を含んだ反射光を受光し、拡散反射受光部２５で拡散反射光を受光する。第１及び第３のＴＭセンサ１７，１９は、図４に示すように主走査方向の両端部に、第２のＴＭセンサ１８は中央部に配置され、各々に対して位置ずれ補正用パターン列２７ａ，２７ｂ，２７ｃが形成される。なお、図４では、各色の各種色ずれ量を求めるために必要な最低限の１組のパターン列を示している。
【００３９】
図５は従来から採用されている位置ずれ補正用パターン列２７の例を示す図で、補正用パターン列は位置ずれ補正用パターン２６の集合体によって形成される。従来の位置ずれ補正用パターン２６は、ＢＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙの４色からなる直線パターン２６Ｙ＿Ｙ，２６ＢＫ＿Ｙ，２６Ｃ＿Ｙ，２６Ｍ＿Ｙ（２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ）と斜線パターン２６Ｙ＿Ｓ，２６ＢＫ＿Ｓ，２６Ｃ＿Ｓ，２６Ｍ＿Ｓ（２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ）の計８本のパターン列をもって１組のパターン列としている。斜線パターン２６Ｙ＿Ｓ，２６ＢＫ＿Ｓ，２６Ｃ＿Ｓ，２６Ｍ＿Ｓは全て右上り斜線（図において副走査方向に対して平面視右端が上位置に左端が下位置）である。このパターン列を第１ないし第３のＴＭセンサ１７，１８，１９に対してそれぞれ作成し、更に副走査方向に複数セット作成している。直線パターンはいわゆる主走査方向に平行な直線であり、斜線パターンは主走査方向に対して所定の角度θ傾いた直線である。
【００４０】
図６は図５の位置ずれ補正用パターンの検出原理を説明するための図である。図６（ａ）は補正用パターン、照射光のスポット径、及び正反射受光部のスポット径との関係を示し、図６（ｂ）は補正用パターンの受光信号の拡散光成分と正反射成分との関係の一例を示し、図６（ｃ）は正反射受光部の出力信号と補正用パターンの中点を求める求め方を示している。
【００４１】
搬送ベルト５上には図５に示すようにＢＫ，Ｍ，Ｃ，Ｙ各色の補正用パターン２６が形成されている。図６（ａ）では、直線パターン２６ＢＫ＿Ｙ，２６Ｍ＿Ｙ，２９Ｃ＿Ｙ，２９Ｙ＿Ｙの副走査方向のパターン幅を符号３０で、隣接する直線パターン２６ＢＫ＿Ｙ，２６Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｙ間の間隔を符号３１で、パターンを照射する発光部２６のパターン位置におけるスポット径を符号２８で、正反射部で検知されるスポット径を符号２９で示している。なお、図６では原理を説明しているので、図６（ａ）においてパターンの順番及び組み合わせは任意である。
【００４２】
発光部２３からは光ビーム２３ａが搬送ベルト５のパターンに照射される。正反射受光部２４の出力信号は搬送ベルト５上からの反射光であり、正反射光成分と拡散反射光成分を含んでいる。そこで、このような関係の元で搬送ベルト５が移動すると、ＴＭセンサ１７，１８，１９の受光信号の拡散反射成分は図６（ｂ）において符号３３で示すような特性を、また、正反射成分は符号３４で示すような特性を示す。また、図６（ｃ）において、符号３２は正反射受光部２４の出力信号を示す。図６（ｃ）においては、グラフの縦軸は正反射受光部２２の出力信号強度、横軸は時間を示している。後述するＣＰＵ４９は、ＴＭセンサ１７，１８，１９の正反射受光部２４の出力信号３２の検出波形がスレッシュライン３７と交差した位置をもって、パターンのエッジ３８ＢＫ＿１、３８ＢＫ＿２、３８Ｙ，Ｃ，Ｍ＿１、３８Ｙ，Ｃ，Ｍ＿２を検出したと判断する。更に、これら２点のエッジの平均値を取って画像位置と判定する。正反射受光部２４の出力信号強度、すなわち、反射光強度は、予め設定された強度、例えば、搬送ベルト５の表面からの反射光強度と最も濃度が高いパターンの反射光強度の中央値、すなわち、１／２の強度に設定し、当該反射光強度をスレッシュライン４０として設定している。
【００４３】
図６（ｂ）において、符号３３は受光信号の拡散反射光成分である。拡散反射光成分は、搬送ベルト５の表面とＢＫの位置ずれ補正用パターン２６ＢＫ＿Ｙパターン上からは反射しないが、Ｍ，Ｃ，Ｙの位置ずれ補正用パターン２６Ｍ，Ｃ，Ｙ＿Ｙパターン上から反射している。符号３４は受光信号の正反射光成分である。正反射光成分は、搬送ベルト５の表面で強く反射し、位置ずれ補正用パターン２６のパターン上からは色に拘わらず反射していない。
【００４４】
図４に示す画像検出手段は、発光部２３と正反射受光部２４のアライメントを調整することによって正確に位置ずれ補正用パターン２６を検出することができる。このアライメントが機械的公差や取り付け誤差等によってずれたときに、図６（ｂ）から分かるように各色の直線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｙからの正反射光成分３４波形と拡散反射光成分３３波形のピーク位置がずれる。すなわち、正反射受光部２４からの出力信号（正反射成分３４波形）では、２６ＢＫパターンは実際のパターンの中点と出力信号のピーク位置が一致しているが、２６Ｙ，Ｃ，Ｍパターンは実際のパターンの中点と出力信号（正反射成分３４波形）のピーク位置が異なる。その結果、カラーパターンの検出位置に誤差が生じ、正確な位置を検出することができない。このカラーパターン検出時のＳ／Ｎ比低下及び検出誤差は直線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｙよりも斜線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｓを検出したときに大きくなる。
【００４５】
このカラーパターン検出時のＳ／Ｎ比向上と検出誤差の低減を目的として、直線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｙの副走査方向の線幅３０は照射光のスポット径２８とほぼ同じ０．６ｍｍとなっている。斜線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｓの線幅の最短部分も０．６ｍｍとなっている。更に、拡散反射光のスポット径２９は約２ｍｍである。一方、拡散反射光が２本のパターンから同時に反射されると正常にパターンを検出することができない。これを防ぐために、直線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｙは、各パターン同士の間隔３１が２ｍｍ以上となっている。斜線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｓも、各パターン同士の間隔の最短部分が２ｍｍ以上となっている。
【００４６】
図５に示した従来の位置ずれ補正用パターン２６と図６で説明した従来の位置ずれ補正用パターン２６の検出方法では、パターン間における搬送ベルト５の露出面積が広いため、傷や付着物があった場合には、正反射受光部２４の出力信号３２の信号強度が下がり、スレッシュライン３７と交差し、位置ずれ補正用パターン２６と誤検知する可能性がある。この問題に対処するため、パターンの重ね合わせを行い、拡散反射光でパターンを読む方法があるが、ブラックＢＫの画像形成部６ＢＫが搬送ベルト５の回転方向に対し、最も上流に位置する場合には使用することができなかった。
【００４７】
そこで、本実施形態では、ブラックＢＫの画像形成部６ＢＫが搬送ベルト５の回転方向に対し最も上流に位置する場合に、発光部２３に赤色ＬＥＤを用い、更に、図７に示すようなパターンの重ね合わせを行い、パターン間の搬送ベルト露出面積を減らすことによって、傷や付着物の誤検知を軽減するようにしている。
【００４８】
図７は本実施例１に係る位置ずれ補正用パターン２６を示す図である。位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰは、ＢＫとＣを用いてブラック及びシアンのパターン２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰ，２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰを作像し、それぞれのパターンの両端が露出するようにイエロー及びマゼンタのパターン２６Ｙ＿Ｙ＿ＳＰ，２６Ｍ＿Ｙ＿ＳＰを重ね合わせたものである。赤色ＬＥＤを用いると、ブラック、また、補色となるシアンからの拡散反射光がなくなるため、イエローＹ、マゼンタＭとは正反射光と拡散反射光の合成波で識別することが可能になる。
【００４９】
図８はＬＥＤ照射光のカラーパターンに対する分光感度特性を示す特性図である。同図において、特性図の縦軸はＬＥＤ照射光の分光感度、横軸はＬＥＤ照射光の波長である。この特性図は可視光領域（波長４００ｎｍ〜８００ｎｍ）の分光感度特性を示している。５５＿Ｙｅｌｌｏｗはイエローのトナーパターンに光を照射したときの分光感度特性である。５５＿Ｙｅｌｌｏｗは５６＿Ｂｌｕｅ（波長４３５ｎｍ〜４８０ｎｍ）でピークが存在する、これは青色光がイエローパターンに吸収されることを示している（青色光とイエローは補色関係）。同様に、５５＿Ｍａｇｅｎｔａは５６＿Ｇｒｅｅｎ（波長５００ｎｍ〜５６０ｎｍ）でピークが存在する。５５＿Ｃｙａｎは５６＿Ｒｅｄ（波長６１０ｎｍ〜７５０ｎｍ）でピークが存在する。
【００５０】
このようにＬＥＤ照射光とカラーパターンに補色関係があるとき、照射光はパターン上で吸収されるため、反射されない。すなわち、正反射光に含まれる拡散反射光成分が非常に少なくなる。ブラックパターンは照射光の波長によらず拡散反射光成分は存在しないため、ＬＥＤ照射光を可視光領域の波長にしたときは、照射光と補色関係にある色とブラックの２色の位置ずれ補正用パターンの検出誤差が低減し、２色間の位置ずれを高精度に補正することが可能になる。
【００５１】
図７において、本実施形態では、位置ずれ補正用の直線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰの主走査方向のパターン幅は正反射受光部２４のスポット径２８の０．６ｍｍに主走査方向にずれる可能性のある範囲の１ｍｍを加算した値１．６ｍｍである。また、斜線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰの副走査方向のパターン幅はイエローＹ及びマゼンタＭにおいては、正反射受光部２４のスポット径２８の０．６ｍｍとなり、ブラックＢＫ及びシアンＣにおいては、イエローＹ及びマゼンタＭの副走査方向にずれる可能性がある範囲の１ｍｍを考慮し、かつ、両端の露出幅をそれぞれ正反射受光部２４の０．６ｍｍ以上確保する必要があることから２．８ｍｍ（スポット径の略３倍強）としている。この場合、イエローＹとマゼンタＭのパターン２６Ｙ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｍ＿Ｙ＿ＹはそれぞれブラックＢＫとシアンＣのパターン２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの中心に配置する。位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰのブラックＢＫとシアンＣの間隔は、正反射受光部２４に対し、両方の反射光が同時に検知されない幅を空ける必要がある。これは、正反射受光部２４のスポット径０．６ｍｍと副走査方向のずれる可能性のある範囲１ｍｍを足した値１．６ｍｍ空ければよいことになる。
【００５２】
図９は位置ずれ補正パターン２６の斜線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰを示す図である。斜線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰは直線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰに対し、副走査方向にθの傾きがある。パターンの配置は２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰと同様に、ブラックＢＫ及びシアンＣのパターンの両端が露出するように、イエローＹ及びマゼンタＭのパターン２６Ｃ＿Ｓ＿ＳＰ，２６Ｍ＿Ｓ＿ＳＰを重ねる。このとき、位置ずれ補正用パターン２６の斜線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰの主走査方向の幅は１．６ｍｍ、ブラックＢＫとシアンＣの副走査方向に対してθ±９０°方向の幅が２．８ｍｍ、イエローＹとマゼンタＭの副走査方向に対してθ±９０°方向の幅が０．６ｍｍとなる。また、ブラックＢＫとシアンＣの間隔は副走査方向に対して、θ±９０°方向に１．６ｍｍ空けることになる。なお、前記傾き（傾斜角）θは、副走査方向に対して９０°、４５°及び１３５°のいずれかであり、本実施例ではθは４５°に設定されている。
【００５３】
図１０は図７の位置ずれ補正用パターン２６の直線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰの検知方法を示す図である。正反射受光部２４は正反射光と拡散反射光を検知できるため、正反射光、拡散反射光が反射されないブラックＢＫとシアンＣのパターンが正反射受光部２４のスポット径２８に入ると正反射受光部２４の出力信号３２の信号強度が下がる。そこで、出力信号３２の立ち下がりと立ち上がりをスレッシュライン３７との交点３８ＢＫ＿１と３８ＢＫ＿２、３８Ｃ＿１と３８Ｃ＿２を求め、それぞれの平均値でブラックＢＫとシアンＣの位置を判断する。これに対し、イエローＹとマゼンタＭは拡散反射光を返すため、正反射受光部２４のスポット径２８に入ると、ブラックＢＫ、シアンＣに対して、出力信号３２の信号強度が上がる。そこで、スレッシュライン３７との交点３８Ｙ＿１と３８Ｙ＿２、３８Ｍ＿１と３８Ｍ＿２を求め、それぞれの平均値でＹとＭの位置を判断する。
【００５４】
そして、前記図７及び図９に示した位置ずれ補正用パターン２６の検出結果に基づいて図６の位置ずれ補正用パターン２６用いる位置ずれ補正の実行タイミングを判断し、実行する。位置ずれ補正の検出結果から補正用パターン２６の直線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｙの画像位置を求め、後述のＣＰＵ４６が所定の演算処理を行うことによって副走査レジストのずれ量及びスキューを求めることができる。更に補正用パターン２６の直線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｙの画像位置に加えて、斜線パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｓの画像位置を求めてＣＰＵ４６が所定の演算処理を行うと、主走査方向の倍率誤差及び主走査方向のレジストずれ量が各々求められる。この結果に基づいて位置ずれ補正が行われる。
【００５５】
スキューに関しては、例えば露光器１１内の偏向ミラー若しくは露光器１１自体をアクチュエーターによって傾きを加えることによって補正することができる。副走査方向のレジストずれに対しては、例えばラインの書出しタイミング及びポリゴンミラー２０の面位相制御によって行われる。主走査方向の倍率誤差に関しては例えば書込み画周波数を変更することによって補正する。主走査方向のレジストずれに関しては、主走査ラインの書出しタイミングを変更することによって補正することができる。
【００５６】
図１１は、位置ずれ補正に必要な補正量を算出するための、検出されたデータの処理を行う位置ずれ補正回路の回路構成を示すブロック図である。同図において、位置ずれ補正回路は、制御回路ＣＯＮＴと検出回路ＳＣＴとからなり、検出回路ＳＣＴは制御回路ＣＯＮＴのＩ／Ｏポート４４を介して制御回路ＣＯＮＴに接続されている。
【００５７】
検出回路ＳＣＴはＴＭセンサ１７，１８，１９、増幅器３９、フィルタ４０、Ａ／Ｄ変換部４１、サンプリング制御部４２、ＦＩＦＯメモリ４３、及び発光量制御部４９を備えている。制御回路ＣＯＮＴはＣＰＵ４６にパス４５を介してＲＡＭ４７とＲＯＭ４８が接続され、また、Ｉ／Ｏポート４４がバス４５に接続されている。
【００５８】
このような制御構成では、ＴＭセンサ１７，１８，１９の正反射受光部２４で得られた出力信号は、増幅器３９によって増幅され、フィルタ４０によってライン検出の信号成分のみを通過させ、Ａ／Ｄ変換器４１によってアナログデータからデジタルデータに変換される。データのサンプリングは、サンプリング制御部４２によって制御され、サンプリングされたデータはＦＩＦＯメモリ４３に格納される。１組の位置ずれ補正用パターン２６の検出が終了した後、格納されていたデータはＩ／Ｏポート４４を介して、データバス４５によりＣＰＵ４６及びＲＡＭ４７にロードされ、ＣＰＵ４６は所定の演算処理を行い、上述した各種ずれ量を求める。
【００５９】
ＲＯＭ４８には、上述した各種ずれ量を演算するためのプログラムをはじめ、本実施例における位置ずれ補正装置及び画像形成装置を制御するための各種プログラムが格納されている。また、ＣＰＵ４６は正反射受光部２４からの検出信号を適当なタイミングでモニタしており、搬送ベルト５及び発光部２３の劣化等が起こっても確実に検出ができるように発光量制御部４９によって発光量を制御しており、正反射受光部２４からの受光信号のレベルが常に一定になるようにしている。ＲＡＭ４７はＣＰＵ４６がプログラムを実行する際のワークエリア及びデータバッファとして機能する。このように、ＣＰＵ４６とＲＯＭ４８とが、画像形成装置全体の動作を制御する制御手段として機能する。
【００６０】
このようにして位置ずれ補正用パターン２６を作像し、ＴＭセンサ１７，１８，１９によって前記パターン２６を検出することによって各色間の位置ずれ補正を行い、高品質な画像を出力することができる。色ずれをより低減し、高品質な画像を得るためにはカラーパターンの検出誤差の低減が不可欠である。このために、本実施例の位置ずれ補正装置はＬＥＤ光源の単色性に注目し、複数のカラーパターン２６のうち、ある１色と補色関係にある光を発光部２３から照射することにより、該当カラーパターンを高精度に補正することができるようにしている。
【００６１】
図１２はＣＰＵ４６で実行される実施例１における位置ずれ補正制御における演算処理の処理手順を示すフローチャートである。  
同図において、位置ずれ補正制御が開始されると、まず、図５に示した従来からの位置ずれ補正パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓか、図７及び図９に示した位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＣＭ＿Ｙ＿ＳＰ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰのいずれのパターンを補正パターンとして作成するかを選択する（ステップＳ１０１）。位置ずれ補正で以前に失敗がない場合は図５の位置ずれ補正パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓの作像を選択し、位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓの作像のための露光を開始する（ステップＳ１０２）。作像パターンは全Ｍセット（Ｍは１以上の整数）である。
【００６２】
位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓが搬送ベルト５上に形成されると、Ｍセットのうちの第Ｎセット（Ｎ≦Ｍの整数）の位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓの位置情報読み取りを開始する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３で、図５の第Ｎセットの位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓの位置情報読み取りを終了すると（ステップＳ１０４）、当該第Ｎセット内のパターンの位置情報をＲＡＭ４７に保存する（ステップＳ１０５）。この保存処理を全Ｍセット終了するまで実行する（ステップＳ１０６−ＮＯ）。
【００６３】
全Ｍセットの位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿ＳのＲＡＭ４７への位置情報の保存が終了し（ステップＳ１０６−ＹＥＳ、ステップＳ１０７）、位置ずれ補正用パターンの検出失敗セット数が規定値以下である場合（ステップＳ１０８−ＹＥＳ）には、ＲＡＭ４７に保存した位置情報に基づき、ＣＰＵ４６は各種のずれ量を算出する（ステップＳ１０９）。更に、算出されたずれ量に対応した補正量を算出し、この補正量をＲＡＭに保存する（ステップＳ１１０）。
【００６４】
他方、位置ずれ補正用パターン検出失敗セット数が規定値を超えていた場合（ステップＳ１０８−ＮＯ）、傷などが搬送ベルト５に存在すると推定し、次回からの位置ずれ補正パターン２６を従来からの位置ずれ補正パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓに代えて前記図７及び図９に示した本実施例の位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＣＭ＿Ｙ＿ＳＰ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰに変更し（ステップＳ１１１）、次回の位置ずれ補正用パターン２６のパターンを図７及び図９に示したパターンを描画することにする。従って、次回からはステップＳ１０１でＮＯが選択され、ステップＳ１１２以降の処理を実行することになる。
【００６５】
一方、ステップＳ１０８で位置ずれ補正用パターンの検出失敗セット数が規定する以下であれば（ステップＳ１０８−ＮＯ）、位置ずれ補正パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓの位置情報から各種のずれ量を算出し（ステップＳ１０９）、前記位置ずれ量に対応した補正量をＲＡＭ４７に保存して処理を終える。
【００６６】
また、ステップＳ１０１で図５の補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓを作像しない場合（ステップＳ１０１−ＮＯ）には、図７及び図９に示した位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰの作像が選択され、当該位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰの全Ｍセットの露光を開始する（ステップＳ１１２）。
【００６７】
位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰが搬送ベルト５上に形成されると、Ｍセットのうちの第Ｎセット（Ｎ≦Ｍの整数）の位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰの位置情報読み取りを開始する（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３で、図７及び図９の第Ｎセットの位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰの位置情報読み取りを終了すると（ステップＳ１１４）、当該第Ｎセット内のパターンの位置情報をＲＡＭ４７に保存する（ステップＳ１１５）。この保存処理を全Ｍセット終了するまで実行する（ステップＳ１１６−ＮＯ）。
【００６８】
全Ｍセットの位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰのＲＡＭ４７への位置情報の保存が終了する（ステップＳ１１６−ＹＥＳ、ステップＳ１１７）と、位置ずれ補正パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰ，２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰの位置情報から各種のずれ量を算出し（ステップＳ１０９）、図７及び図９のパターンに基づいて検出した前記位置ずれ量に対応した補正量をＲＡＭ４７に保存して処理を終える。
【００６９】
このように処理することにより、通常の位置ずれ補正では不十分であったときに、パターン幅を拡大し、発光部２３に赤色ＬＥＤを用いてパターン間の搬送ベルト露出面積を減らすことによって、搬送ベルト５上に形成された傷や付着物の誤検知を軽減することが可能となる。その結果、高品質の画像を形成することができる。
【実施例２】
【００７０】
本実施例２は実施例１に対してＴＭセンサの発光部２３から出力する光ビーム２３ａの発光色を青色とし、位置ずれ補正対象パターンとして青色の補色であるイエローＹを使用したものである。カラー画像形成装置の構成は実施例１と同一なので、同一の各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７１】
図１３は実施例２における位置ずれ補正用パターン２６の直線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰを示す図である。位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰは、ＢＫとＹを用いてブラック及びイエローのパターン２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｙ＿Ｙ＿ＳＰを作像し、それぞれのパターン２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｙ＿Ｙ＿ＳＰの両端がＣとＭのパターン２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｍ＿Ｙ＿ＳＰの主走査方向に露出するように重ね合わせたものである。図８に示したように青色ＬＥＤを用いることにより、ブラックＢＫ、また、補色となるイエローＹからの拡散反射光がなくなるため、シアンＣ、マゼンタＭとは正反射光と拡散反射光の合成波３２で識別することが可能になる。
【００７２】
位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰの主走査方向のパターン幅は実施例１と同様に正反射受光部２４のスポット径２８の０．６ｍｍに主走査方向にずれる可能性のある範囲の１ｍｍを足した値１．６ｍｍでとなる。また、位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰの副走査方向のパターン幅はシアンＣ、マゼンタＭにおいては、正反射受光部２４のスポット径２８の０．６ｍｍとなり、ブラックＢＫ、イエローＹにおいては、シアンＣ、マゼンタＭの副走査方向にずれる可能性がある範囲の１ｍｍを考慮し、かつ、両端の露出幅をそれぞれ正反射受光部２４の０．６ｍｍ以上確保する必要があることから２．８ｍｍとしている。この場合、シアンＣとマゼンタＭのパターン２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰ，２６Ｍ＿Ｙ＿ＣＰは、それぞれブラックＢＫ２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰとイエローＹのパターン２６Ｙ＿Ｙ＿ＳＰの中心に配置する。位置ずれ補正用パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰのブラックＢＫとイエローＹの間隔は、正反射受光部２４に対し、両方の反射光が同時に検知されない幅を空ける必要がある。これは、正反射受光部２４のスポット径０．６ｍｍと副走査方向のずれる可能性のある範囲１ｍｍを加算した値１．６ｍｍ空ければよいことになる。
【００７３】
図１４は実施例２における位置ずれ補正パターン２６の斜線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰを示す図である。斜線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰは直線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰに対し、副走査方向にθの傾きがある。パターンの配置は２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰと同様に、ブラックＢＫ及びイエローＹのパターンの主走査方向の両端が露出するように、シアンＣ及びマゼンタＭのパターン２６Ｃ＿Ｓ＿ＳＰ，２６Ｍ＿Ｓ＿ＳＰを重ねる。このとき、位置ずれ補正用パターン２６の斜線パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｓ＿ＳＰの主走査方向の幅は１．６ｍｍ、ブラックＢＫとイエローＹの副走査方向に対してθ±９０°方向の幅が２．８ｍｍ、シアンＣとマゼンタＭの副走査方向に対してθ±９０°方向の幅が０．６ｍｍとなる。また、ブラックＢＫとイエローＹの間隔は副走査方向に対して、θ±９０°方向に１．６ｍｍ空けることになる。
【００７４】
図１３の位置ずれ補正パターン２６ＢＫＹＣＭ＿Ｙ＿ＳＰの検知方法を図１５に示す。原理自体は実施例１と同様であるが、色の関係が異なるので、再度要部について説明する。正反射受光部２４は正反射光と拡散反射光を検知できるため、正反射光、拡散反射光の返って来ないブラックＢＫとイエローＹのパターンが正反射受光部２４のスポット径２８に入ると正反射受光部２４の出力信号３２の信号強度が下がる。そこで、出力信号３２の立ち下がりと立ち上がりをスレッシュライン３７との交点３８ＢＫ＿１と３８ＢＫ＿２、３８Ｙ＿１と３８Ｙ＿２を求め、それぞれの平均値でブラックＢＫとイエローＹの位置を判断する。これに対し、シアンＣとマゼンタＭは拡散反射光を返すため、正反射受光部２４のスポット径２８に入ると、ブラックＢＫ、イエローＹに対して、出力信号３２の信号強度が上がる。そこで、スレッシュライン３７との交点３８Ｃ＿１と３８Ｃ＿２、３８Ｍ＿１と３８Ｍ＿２を求め、それぞれの平均値でシアンＣとマゼンタＭの位置を判断する。
【００７５】
図１３及び図１４に示す位置ずれ補正用パターン２６検出結果を元に、図５に示した位置ずれ補正用パターン２６を用いる位置ずれ補正の実行タイミングを判断し、実行する。位置ずれ補正の検出結果から位置ずれ補正用パターン２６ＢＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍ＿Ｙの画像位置を求め、ＣＰＵ４６が所定の演算処理を行うことで、副走査レジストのずれ量、スキューを求めることができる。これらの処理は実施例１で説明した通りである。
【００７６】
図１６はＣＰＵ４６で実行される実施例２における位置ずれ補正制御における演算処理の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０１からステップＳ１１１までは、実施例１と同一であり、ステップＳ２０１からステップＳ２０６の各ステップは、実施例１における位置ずれ補正用パターンが図７及び図９であったものを図１３及び図１４に示した位置ずれ補正用パターンである点が異なるだけで、後は同一なので、重複する説明は省略する。
【００７７】
このように、実施例１でレッドを発光色として使用したのに対し、実施例２では、ブルーを発光色として使用し、位置ずれ補正対象パターンをブルーの補色であるイエローＹを使用した点が異なるだけで、他の構成及び制御は同一である。このように処理することにより、通常の位置ずれ補正では不十分であったときに、パターン幅を拡大し、発光部２３に青色ＬＥＤを用いてパターン間の搬送ベルト露出面積を減らすことによって、搬送ベルト５上に形成された傷や付着物の誤検知を軽減することが可能となる。その結果、高品質の画像を形成することができる。
【実施例３】
【００７８】
図１７は実施例３に係るカラー画像形成装置の作像部の概略構成を示す図である。本実施例３に係るカラー画像形成装置は、間接転写方式のタンデム型画像形成装置であり、実施例１における直接転写方式の搬送ベルトに代えて中間転写ベルトとし、中間転写ベルトに１次転写され、４色重畳された画像を用紙に一括して２次転写することにより用紙上にフルカラーの画像を形成する。
【００７９】
この実施例３では、画像形成部６は中間転写ベルト５ａに沿って、搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）６ＢＫ、６Ｙ、６Ｃ、６Ｍを配列し、間接転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置としたものである。
【００８０】
このように構成することにより、位置ずれ補正パターンの形成及び検出、並びに位置ずれ補正処理は実施例１又は２と同様にして実行される。従って、本実施例３においても、ＴＭセンサ１７，１８，１９の発光部２３に赤色ＬＥＤ又は青色ＬＥＤを用い、位置ずれ補正対象パターンに前記発色光と補色になる色を使用することにより、中間転写ベルト５ａ上に形成された傷や付着物の誤検知を軽減することが可能となる。その結果、高品質の画像を形成することができる。
【００８１】
その他、特に説明しない各部は実施例１及び２と同等に構成され、同等に機能する。
【００８２】
なお、前記ＣＰＵ４６で実行するプログラムは、記録媒体を利用することに流通過程で取引することも可能である。記録媒体としては、例えば、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒ、ＲＷ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｒ、ＲＷ）、ＭＯ、ＭＤ、磁気テープ、サーバのハードディスク等が該当する。
【００８３】
また、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、複数色を重ねあわせて可視画像を得る装置、及び複数色を重ねあわせて可視画像を得る際に行われる画像位置の位置ずれ補正機能を有する装置全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
４  用紙
５  搬送ベルト
５ａ  中間転写ベルト
６  作像部
９  感光体ドラム
１０  帯電器
１２  現像器
１３  感光体クリーナ
１５  転写器
１７，１８，１９  ＴＭセンサ
２３  発光部
２６ａ  光ビーム
２４  正反射受光部
２６  位置ずれ補正用パターン
３２  正反射受光部の出力信号
３３  受光信号の拡散反射成分
３４  受光信号の正反射成分
４６  ＣＰＵ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８６】
【特許文献１】特許第２８５８７３５号公報
【特許文献２】特許第２６４２３５１号公報
【特許文献３】特開２００７−１４８０８０号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１６】
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【図１７】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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