(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に移動する移動体上に画像を形成する画像形成装置において、
複数のパッチを含む位置ずれ検出用パターンを、少なくとも２つのパッチが前記第１の方向に直交する第２の方向に並んで配置されるように作成するテストパターン作成装置と；
前記第２の方向に関して、隣り合う２つのパッチの中心間距離よりも小さい間隔Ｌｅで配置された少なくとも３つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記テストパターンで反射された光を受光する少なくとも３つの受光部からなる受光系とを有する反射型光学センサと；
前記反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて、前記第２の方向に並ぶ少なくとも２つのパッチの位置情報を同時に求める処理装置と；を備え、
前記第２の方向に並ぶ少なくとも２つのパッチには、前記少なくとも３つの発光部のうち互いに異なる発光部からの光が照射され、
前記第２の方向に関して、前記少なくとも３つの発光部のうち両端に位置する２つの発光部間の距離は、前記位置ずれ検出用パターンの両端間の距離よりも長い画像形成装置。
【請求項２】
前記複数のパッチは、３つ以上あり、
前記テストパターン作成装置は、前記位置ずれ検出用パターンを、前記複数のパッチのうち少なくとも３つのパッチが前記第２の方向に並んで配置されるように作成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記移動体上には、複数の画像が連続して形成され、
前記テストパターン作成装置は、前記複数の画像におけるｍ番目の画像が形成された後、ｍ＋１番目の画像が形成される前に、前記位置ずれ検出用パターンを作成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記テストパターン作成装置は、前記位置ずれ検出用パターンに先だって前記反射型光学センサによって照明される位置に、前記位置ずれ検出用パターンの位置認識用パッチを作成し、
前記処理装置は、前記位置認識用パッチが照明されたときの前記反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて、前記位置ずれ検出用パターンの前記第２の方向に関する位置を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記処理装置は、前記少なくとも３つの発光部のうち、少なくとも２つの発光部を順次点灯・消灯させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記処理装置は、１つのパッチに対して、前記少なくとも３つの発光部のうち、少なくとも２つの発光部を個別に点灯・消灯させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記処理装置は、１つのパッチに対して、同じ発光部を複数回点灯・消灯させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第２の方向に関して、前記位置ずれ検出用パターンが照明される光スポットの大きさは、前記間隔Ｌｅと略等しいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第２の方向に関して隣り合う２つのパッチの中心間距離は、前記第２の方向において各パッチに最も近い位置に配置された複数の発光部のうち一の発光部が点灯されたとき、該一の発光部以外の発光部に対応する受光部の出力が０となるように設定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記移動体は、中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記移動体は、感光性を有する像担持体であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、トナーを用いて移動体上に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いたカラー画像形成プロセスでは、各色のトナー画像が本来位置すべき転写位置からずれると、各色のトナー画像が正しく重ならずに色ずれが発生し、形成されるカラー画像の画像品質が著しく低下する。
【０００３】
そこで、テストパターンとして各色の位置検出用トナーパッチを作成し、これらの位置検出用トナーパッチを反射型光学センサによって読み取り、そのときの反射型光学センサの出力を基にトナー画像の位置ずれを検出し、その位置ずれの状態に応じて画像形成部が感光体ドラム上に形成する画像の位置を補正するようにした提案がなされている。なお、トナー画像の移動する方向は「副方向」と呼ばれ、該副方向に直交する方向は「主方向」と呼ばれている。
【０００４】
画像位置の補正は、例えば、副方向の位置ずれに対しては各色の書き出しタイミングの変更、主方向の位置ずれに対しては画像書込クロック（画素クロック）の位相変調によって行われる。
【０００５】
上記反射型光学センサは、種々のものが提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献６参照）。例えば、従来の反射型光学センサとして、１個の発光部と２個の受光部からなる１ＬＥＤ−２ＰＤタイプの反射型光学センサや、２個の発光部と１個の受光部からなる２ＬＥＤ−１ＰＤタイプの反射型光学センサ、などがある。
【０００６】
１ＬＥＤ−２ＰＤタイプの反射型光学センサでは、１個の発光部からテストパターンに照射される光は、移動体（感光体ドラムや中間転写ベルトなど）上に１つの光スポットを形成する。一方、２ＬＥＤ−１ＰＤタイプの反射型光学センサでは、２個の発光部からテストパターンに照射される光は、移動体上のほぼ同一の場所に２つの光スポットを時間的な差を持って形成する。
【０００７】
テストパターンは、主方向に関して、光スポットの形成位置に重なるように移動体上に形成され、移動体の移動とともに副方向に移動する。このとき、光スポットの大きさ（スポット径）は、通常２〜３ｍｍ程度である。また、テストパターンの大きさは、光スポットの大きさよりも十分大きく、主方向及び副方向ともに１５ｍｍ以上となっている。
【０００８】
テストパターンの位置検出を行うには、反射型光学センサの取り付け誤差や、発光部の取り付け誤差による光の照射方向ずれなどに起因する光スポットの主方向に関する照明位置誤差や、テストパターンの形成位置誤差や、移動体の蛇行などに起因する移動体上のテストパターンの主方向に関する位置誤差があっても、光スポットとテストパターンとが重なるようにしなければならない。そこで、テストパターンの主方向に関する長さを、スポット径よりも大きくしている。
【０００９】
また、特許文献７には、独立してもしくは同時に点滅可能なＭ（≧３）個の発光部を１方向に配列してなる照射手段と、Ｎ（≧３）個の受光部を照射手段に対応させて１方向に配列してなる受光手段とを有する反射型光学センサが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、テストパターンを形成するトナーは、本来の画像形成に寄与しない「不寄与トナー」であり、テストパターンの面積に比例して不寄与トナーの量が大きくなる。すなわち、不寄与トナーの量を低減するためには、テストパターン（各パッチ）の面積を小さくする必要があるが、テストパターンの主方向に関する長さを、スポット径よりも大きくしなければならず、従来の反射型光学センサを用いると、パッチを小さくすることができないという不都合があった。
【００１１】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その目的は、画像品質を低下させることなく、不寄与トナーの量を低減することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、第１の方向に移動する移動体上に画像を形成する画像形成装置において、複数のパッチを含む位置ずれ検出用パターンを、少なくとも２つのパッチが前記第１の方向に直交する第２の方向に並んで配置されるように作成するテストパターン作成装置と；前記第２の方向に関して、隣り合う２つのパッチの中心間距離よりも小さい間隔Ｌｅで配置された少なくとも３つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記テストパターンで反射された光を受光する少なくとも３つの受光部からなる受光系とを有する反射型光学センサと；前記反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて、前記第２の方向に並ぶ少なくとも２つのパッチの位置情報を同時に求める処理装置と；を備え、前記第２の方向に並ぶ少なくとも２つのパッチには、前記少なくとも３つの発光部のうち互いに異なる発光部からの光が照射され、前記第２の方向に関して、前記少なくとも３つの発光部のうち両端に位置する２つの発光部間の距離は、前記位置ずれ検出用パターンの両端間の距離よりも長い画像形成装置である。
【００１３】
これによれば、画像品質を低下させることなく、不寄与トナーの量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】プリンタ制御装置を説明するための図である。
【図３】一般的な画像形成ユニットを説明するための図である。
【図４】光走査装置の概略構成を説明するための図（その１）である。
【図５】光走査装置の概略構成を説明するための図（その２）である。
【図６】光走査装置の概略構成を説明するための図（その３）である。
【図７】光走査装置の概略構成を説明するための図（その４）である。
【図８】トナーパターン検出器を説明するための図である。
【図９】反射型光学センサの配置位置を説明するための図である。
【図１０】反射型光学センサを説明するための図（その１）である。
【図１１】反射型光学センサを説明するための図（その２）である。
【図１２】反射型光学センサを説明するための図（その３）である。
【図１３】反射型光学センサを説明するための図（その４）である。
【図１４】検出用光を説明するための図である。
【図１５】反射型光学センサを説明するための図（その５）である。
【図１６】転写ベルト上におけるトナーパターンの形成位置を説明するための図である。
【図１７】各濃度検出用パターンにおける５つの矩形パターンを説明するための図である。
【図１８】各濃度検出用パターンと発光部との位置関係を説明するための図である。
【図１９】位置ずれ検出用パターンを説明するための図である。
【図２０】各パターン列と発光部との位置関係を説明するための図である。
【図２１】プリンタ制御装置によって行われる画像プロセス制御を説明するためのフローチャートである。
【図２２】トナーパターンの形成タイミングを説明するための図である。
【図２３】プリンタ制御装置によって行われる位置ずれ検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図２４】図２４（Ａ）〜図２４（Ｃ）は、それぞれ検出用光Ｓ１、Ｓ６、Ｓ１１の軌跡を説明するための図である。
【図２５】主方向に関するパターン列Ｂの位置認識を説明するための図（その１）である。
【図２６】主方向に関するパターン列Ｂの位置認識を説明するための図（その２）である。
【図２７】主方向に関するパターン列Ｂの位置認識を説明するための図（その３）である。
【図２８】図２５〜図２７から認識される主方向に関するパターン列Ｂの位置を説明するための図である。
【図２９】主方向に関するパターン列Ｂの位置認識を説明するための図（その４）である。
【図３０】主方向に関するパターン列Ｂの位置認識を説明するための図（その５）である。
【図３１】主方向に関するパターン列Ｂの位置認識を説明するための図（その６）である。
【図３２】主方向に関するパターン列Ｂの位置認識を説明するための図（その７）である。
【図３３】図２９〜図３２から認識される主方向に関するパターン列Ｂの位置を説明するための図である。
【図３４】出力を取得する受光部を決定する工程を説明するための図（その１）である。
【図３５】出力を取得する受光部を決定する工程を説明するための図（その２）である。
【図３６】出力を取得する受光部を決定する工程を説明するための図（その３）である。
【図３７】パターン列Ｂに対して、受光部Ｄ６の出力を取得するタイミング例１を説明するための図である。
【図３８】パターン列Ｂに対して、受光部Ｄ６の出力を取得するタイミング例２を説明するための図である。
【図３９】図３７に対応し、取得された受光部Ｄ６の出力値を説明するための図である。
【図４０】図３８に対応し、取得された受光部Ｄ６の出力値を説明するための図である。
【図４１】図３７に対応し、各ライン状パターンの検出時間を説明するための図である。
【図４２】図３８に対応し、各ライン状パターンの検出時間を説明するための図である。
【図４３】パターン列Ａに対して、受光部Ｄ１の出力を取得するタイミング例１を説明するための図である。
【図４４】パターン列Ａに対して、受光部Ｄ１の出力を取得するタイミング例２を説明するための図である。
【図４５】図４３に対応し、取得された受光部Ｄ１の出力値を説明するための図である。
【図４６】図４４に対応し、取得された受光部Ｄ１の出力値を説明するための図である。
【図４７】図４３に対応し、各ライン状パターンの検出時間を説明するための図である。
【図４８】図４４に対応し、各ライン状パターンの検出時間を説明するための図である。
【図４９】パターン列Ｃに対して、受光部Ｄ１１の出力を取得するタイミング例１を説明するための図である。
【図５０】パターン列Ｃに対して、受光部Ｄ１１の出力を取得するタイミング例２を説明するための図である。
【図５１】図４９に対応し、取得された受光部Ｄ１１の出力値を説明するための図である。
【図５２】図５０に対応し、取得された受光部Ｄ１１の出力値を説明するための図である。
【図５３】図４９に対応し、各ライン状パターンの検出時間を説明するための図である。
【図５４】図５０に対応し、各ライン状パターンの検出時間を説明するための図である。
【図５５】図５５（Ａ）〜図５５（Ｃ）は、それぞれ位置ずれの算出を説明するための図である。
【図５６】図５６（Ａ）及び図５６（Ｂ）は、それぞれイエローのライン状パターンの位置ずれを説明するための図である。
【図５７】本実施形態の利点を説明するための図である。
【図５８】発光部Ｅ１、Ｅ６、Ｅ１１の点灯タイミングを説明するための図である。
【図５９】発光部Ｅ１、Ｅ６、Ｅ１１の点灯タイミングの変形例を説明するための図である。
【図６０】位置ずれ検出用パターンの変形例１を説明するための図である。
【図６１】位置ずれ検出用パターンの変形例２を説明するための図である。
【図６２】位置ずれ検出用パターンの変形例３を説明するための図である。
【図６３】位置ずれ検出用パターンの変形例４を説明するための図である。
【図６４】変形例４の位置ずれ検出用パターンに対応する発光部Ｅ１、Ｅ２の点灯タイミングを説明するための図である。
【図６５】反射型光学センサの変形例１を説明するための図である。
【図６６】変形例１の反射型光学センサにおける各パターン列と発光部との位置関係を説明するための図である。
【図６７】図６６に対応し、発光部Ｅ１０のみを点灯させたときの各受光部の出力を説明するための図である（その１）。
【図６８】図６６に対応し、発光部Ｅ１０のみを点灯させたときの各受光部の出力を説明するための図である（その２）。
【図６９】図６６に対応し、発光部Ｅ１０のみを点灯させたときの各受光部の出力を説明するための図である（その３）。
【図７０】反射型光学センサの変形例２を説明するための図である。
【図７１】変形例２の反射型光学センサにおける各パターン列と発光部との位置関係を説明するための図である。
【図７２】トナーパターンの形成タイミングの変形例１を説明するための図である。
【図７３】トナーパターンの形成タイミングの変形例２を説明するための図である。
【図７４】反射型光学センサの変形例３を説明するための図である。
【図７５】ダミーパターンが１つの例を説明するための図である。
【図７６】Ｙ２のみに濃度検出用パターンが形成される例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図５８に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１６】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、トナーパターン検出器２２４５、温湿度センサ（図示省略）及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００１７】
なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００１８】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えば、パソコン）及び公衆回線を介した情報機器（例えば、ファクシミリ装置）との双方向の通信を制御する。そして、通信制御装置２０８０は、受信した情報をプリンタ制御装置２０９０に通知する。
【００１９】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換器などを有している（図２参照）。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置及び情報機器からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置及び情報機器からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。
【００２０】
温湿度センサは、カラープリンタ２０００内の温度と湿度を検出し、プリンタ制御装置２０９０に通知する。
【００２１】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００２２】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００２３】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００２４】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００２５】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。
【００２６】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２７】
光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。
【００２８】
トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。
【００２９】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００３０】
ここで、一般的な画像形成ユニットの構成について図３を用いて説明する。画像形成ユニットは、感光体ドラムの周囲に、帯電ユニット、現像ユニット、感光体クリーニングユニットが設けられている。また、感光体ドラムに対して中間転写ベルトを介して対向する位置には１次転写ユニットが設けられている。
【００３１】
帯電ユニットは、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラムに接触して電圧を印加することにより感光体ドラムの表面を一様に帯電する。この帯電ユニットには、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
【００３２】
現像ユニットは、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。なお、現像剤としては一成分現像剤を使用することもできる。この現像ユニットは、現像ケース内に設けられた攪拌部と現像部とに大別できる。攪拌部では、二成分現像剤が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ上に供給される。この攪拌部は平行な２本のスクリューが設けられており、２本のスクリューの間には、両端部で互いが連通するように仕切るために仕切り板が設けられている。また、現像ケースには現像ユニット内の現像剤のトナー濃度を検出するためのＴＣセンサが取り付けられている。二成分現像剤のキャリアは磁性体、トナーは非磁性体であるため、ＴＣセンサは透磁率方式を採用しており、現像ユニット内のトナー濃度は、現像剤の透磁率、つまり単位体積あたりの現像剤の磁気抵抗に現れる。
【００３３】
一方、現像部では、現像スリーブに付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラムに転移される。この現像部には、現像ケースの開口を通して感光体ドラムと対向する現像スリーブが設けられており、その現像スリーブ内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブに先端が接近するようにドクターブレードが設けられている。
【００３４】
この現像ユニットでは、現像剤を２本のスクリューで攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブに供給する。現像スリーブに供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げられて保持される。現像スリーブに汲み上げられた現像剤は、現像スリーブの回転に伴って搬送され、ドクターブレードにより適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部に戻される。このようにして感光体ドラムと対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブに印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブから離れ、攪拌部に戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部内のトナー濃度が薄くなると、それをＴＣセンサが検出し、その検出結果に基づいて攪拌部にトナーが補給される。
【００３５】
１次転写ユニットとして１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルトを挟んで感光体ドラムに押し当てるようにして設置されている。もちろん、１次転写ユニットは、ローラ状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用しても良い。
【００３６】
感光体クリーニングユニットは、先端を感光体ドラムに押し当てられるように配置される。例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレードを備えている。また、クリーニング性能を高めるために感光体ドラムに接触する導電性のファーブラシを併用している。このファーブラシには図示しない金属製の電界ローラからバイアスが印加されており、その電界ローラには図示しないスクレーパの先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレードやファーブラシにより感光体ドラムから除去されたトナーは、感光体クリーニングユニットの内部に収容され、図示しない廃トナー回収ユニットにて回収される。
【００３７】
図１に戻り、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像が形成される。ところで、転写ベルト２０４０上で、トナー画像の移動する方向（ここでは、Ｘ軸方向）は「副方向」と呼ばれ、該副方向に直交する方向（ここでは、Ｙ軸方向）は「主方向」と呼ばれている。
【００３８】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００３９】
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。
【００４０】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００４１】
トナーパターン検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の＋Ｚ側であって、転写ベルト２０４０の＋Ｘ側端部近傍に配置されている。このトナーパターン検出器２２４５については後述する。
【００４２】
次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。
【００４３】
光走査装置２０１０は、一例として図４〜図７に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの偏向器側走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、８枚の折返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ）、４つの像面側走査レンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、４つの光検知センサ（２２０５ａ、２２０５ｂ、２２０５ｃ、２２０５ｄ）、４枚の光検知用ミラー（２２０７ａ、２２０７ｂ、２２０７ｃ、２２０７ｄ）、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図４〜図６では図示省略、図７参照）の所定位置に組み付けられている。
【００４４】
なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００４５】
光源２２００ｂと光源２２００ｃは、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。そして、光源２２００ａは光源２２００ｂの−Ｚ側に配置されている。また、光源２２００ｄは光源２２００ｃの−Ｚ側に配置されている。
【００４６】
カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００４７】
カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００４８】
カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００４９】
カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００５０】
開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。
【００５１】
開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。
【００５２】
開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。
【００５３】
開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。
【００５４】
シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５５】
シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５６】
シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５７】
シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５８】
ポリゴンミラー２１０４は、２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。
【００５９】
ここでは、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。
【００６０】
各偏向器側走査レンズはそれぞれ、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。
【００６１】
偏向器側走査レンズ２１０５ａ及び偏向器側走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、偏向器側走査レンズ２１０５ｃ及び偏向器側走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。
【００６２】
そして、偏向器側走査レンズ２１０５ａと偏向器側走査レンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ２１０５ａは１段目の４面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ２１０５ｂは２段目の４面鏡に対向している。また、偏向器側走査レンズ２１０５ｃと偏向器側走査レンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡に対向している。
【００６３】
そこで、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ａ、折返しミラー２１０６ａ、像面側走査レンズ２１０７ａ、及び折返しミラー２１０８ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。
【００６４】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ、像面側走査レンズ２１０７ｂ、及び折返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。
【００６５】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ、像面側走査レンズ２１０７ｃ、及び折返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。
【００６６】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄ、像面側走査レンズ２１０７ｄ、及び折り返しミラー２１０８ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。
【００６７】
ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効走査領域」、「画像形成領域」、あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。
【００６８】
ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器側走査レンズ２１０５ａと像面側走査レンズ２１０７ａと折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）とからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、偏向器側走査レンズ２１０５ｂと像面側走査レンズ２１０７ｂと折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、偏向器側走査レンズ２１０５ｃと像面側走査レンズ２１０７ｃと折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、偏向器側走査レンズ２１０５ｄと像面側走査レンズ２１０７ｄと折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ）とからＹステーションの走査光学系が構成されている。
【００６９】
光検知センサ２２０５ａには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｋステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ａを介して入射する。
【００７０】
光検知センサ２２０５ｂには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｃステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｂを介して入射する。
【００７１】
光検知センサ２２０５ｃには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｍステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｃを介して入射する。
【００７２】
光検知センサ２２０５ｄには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｙステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｄを介して入射する。
【００７３】
各光検知センサはいずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。
【００７４】
走査制御装置は、各光検知センサの出力信号に基づいて対応する感光体ドラムでの走査開始タイミングを検出する。
【００７５】
次に、前記トナーパターン検出器２２４５について説明する。
【００７６】
このトナーパターン検出器２２４５は、一例として図８に示されるように、３つの反射型光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）を有している。
【００７７】
そして、一例として図９に示されるように、反射型光学センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０における有効画像領域の−Ｙ側の端部近傍に配置され、反射型光学センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０における有効画像領域の＋Ｙ側の端部近傍に配置されている。反射型光学センサ２２４５ｂは、主方向に関して、反射型光学センサ２２４５ａと反射型光学センサ２２４５ｃの中間位置に配置されている。
【００７８】
ここでは、主方向（Ｙ軸方向）に関して、反射型光学センサ２２４５ａの中心位置をＹ１、反射型光学センサ２２４５ｂの中心位置をＹ２、反射型光学センサ２２４５ｃの中心位置をＹ３とする。
【００７９】
３つの反射型光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）は、いずれも同じ構成、同じ構造を有している。そこで、以下では、反射型光学センサ２２４５ａを代表として、反射型光学センサの構成及び構造について説明する。
【００８０】
反射型光学センサ２２４５ａは、一例として図１０〜図１３に示されるように、１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）を含む照射系、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）を含む照明光学系、１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）を含む受光光学系、１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）を含む受光系などを備えている。
【００８１】
１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）は、主方向に沿って等しい間隔Ｌｅで配置されている。各発光部には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。ここでは、一例として、Ｌｅ＝０．４ｍｍとしている。この場合は、主方向に関して、Ｅ１とＥ１１との間の距離は４ｍｍ（Ｌｅ×１０）である。また、各発光部の主方向の大きさは約０．０４ｍｍである。さらに、各発光部から射出される光束の波長は８５０ｎｍである。なお、以下では、便宜上、点灯された発光部を「点灯発光部」と略述する。
【００８２】
１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）は、それぞれ１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）に個別に対応している。
【００８３】
各照明用マイクロレンズは、対応する発光部から射出された光束を転写ベルト２０４０の表面に向けて集光的に導く。各照明用マイクロレンズでは、レンズ径、レンズの曲率半径、及びレンズ厚は同一である。また、各照明用マイクロレンズの光軸は、対応する発光部の発光面に直交する方向に平行である。
【００８４】
ここでは、説明をわかりやすくするため、各発光部から射出され対応する照明用マイクロレンズを通過した光束のみが、検出用光（Ｓ１〜Ｓ１１）として転写ベルト２０４０を照明するものとする（図１４参照）。そして、各検出用光によって転写ベルト２０４０の表面に形成される光スポット（以下では、便宜上「検出用光スポット」と略述する）の中心は、副方向に関して、対応する発光部と受光部の中間付近にある。
【００８５】
各検出用光スポットの大きさ（直径）は、一例として、０．４ｍｍである。この値は、上記発光部間隔Ｌｅと等しい。なお、従来の検出用光スポットの大きさ（直径）は、通常、２〜３ｍｍ程度であった。
【００８６】
また、ここでは、転写ベルト２０４０の表面は滑らかであり、転写ベルト２０４０の表面に照射された検出用光のほとんどは正反射される。
【００８７】
１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）は、それぞれ発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）に個別に対応している。
【００８８】
各受光部は、対応する発光部から射出され、転写ベルト２０４０の表面で正反射された光束の光路上に配置されている。そして、隣り合う受光部の間隔は、発光部間隔Ｌｅと等しい。各受光部の主方向の大きさは約０．３５ｍｍである。また、各受光部における受光感度のピーク波長は８５０ｎｍ付近にある。
【００８９】
各受光部には、ＰＤ（フォトダイオード）を用いることができる。そして、各受光部は、受光量に応じた信号を出力する。
【００９０】
１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）は、それぞれ１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）に個別し、転写ベルト２０４０あるいはトナーパターンで反射された検出用光を集光する。この場合には、各受光部の受光量を増加させることが可能となる。すなわち、検出感度を向上させることができる。各受光用マイクロレンズでは、レンズ径、レンズの曲率半径、及びレンズ厚は同一である。
【００９１】
各マイクロレンズには、主方向及び副方向に関して集光機能を有する球面レンズや、副方向に関して正のパワーを持つシリンドリカルレンズ、主方向に関するパワーと副方向に関するパワーとが互いに異なるアナモフィックレンズなどを用いることができる。
【００９２】
ここでは、一例として、各マイクロレンズは球面レンズである。そして、各照明用マイクロレンズでは、入射側の光学面は集光パワーを有し、射出側の光学面は集光パワーを有していない。また、各受光用マイクロレンズでは、射出側の光学面は集光パワーを有し、入射側の光学面は集光パワーを有していない。
【００９３】
具体的には、各照明用マイクロレンズでは、レンズ径は０．４１５ｍｍ、レンズの曲率半径は０．４３０ｍｍ、レンズ厚は１．２２９ｍｍである。
【００９４】
各受光用マイクロレンズでは、レンズ径は０．７１２ｍｍ、レンズの曲率半径は０．３８０ｍｍ、レンズ厚は１．４１９ｍｍである。
【００９５】
本実施形態では、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）と１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）は、一体化され、マイクロレンズアレイとなっている。これにより、各マイクロレンズを所定位置に組み付ける際の作業性を向上させることができる。また、複数のマイクロレンズにおけるレンズ面間の位置精度を高めることができる。各レンズ面は、フォトリソグラフィやモールド成形などの加工法を用いてガラス基板や樹脂基板上に形成することができる。
【００９６】
なお、以下では、発光部を特定する必要がない場合には、発光部Ｅｉと表示する。そして、発光部Ｅｉに対応する照明用マイクロレンズを照明用マイクロレンズＬＥｉと表示する。また、発光部Ｅｉから射出され照明用マイクロレンズＬＥｉを通過した光束を、検出用光Ｓｉと表示する。また、発光部Ｅｉに対応する受光部を受光部Ｄｉと表示する。さらに、受光部Ｄｉに対応する受光用マイクロレンズを受光用マイクロレンズＬＤｉと表示する。
【００９７】
また、一例として図１５に示されるように、各照明用マイクロレンズの光軸は、対応する各発光部の中心を通り該発光部に垂直な軸に対して受光系側にΔｄ（ここでは、０．０３５ｍｍ）ずれている。また、各受光用マイクロレンズの光軸は、対応する各受光部の中心を通り該受光部に垂直な軸に対して照射系側にΔｄ’（ここでは、０．０２０ｍｍ）ずれている。これにより、より多くの反射光を対応する受光部に導くことができる。
【００９８】
そして、副方向に関して、照明用マイクロレンズＬＥｉと受光用マイクロレンズＬＤｉのレンズ間距離は０．４４５ｍｍ、発光部Ｅｉと受光部Ｄｉの間隔は、０．５００ｍｍである。さらに、副方向に関して、発光部Ｅｉから照明用マイクロレンズＬＥｉまでの距離は、０．８００ｍｍであり、各マイクロレンズの−Ｚ側の面から転写ベルト２０４０表面までの距離は、５ｍｍである。
【００９９】
次に、テストパターンとしてのトナーパターンについて説明する。
【０１００】
ここでは、一例として図１６に示されるように、有効画像領域内の−Ｙ側の部分に形成されるトナーパターンをＰａｔｔＡ、有効画像領域内の＋Ｙ側の部分に形成されるトナーパターンをＰａｔｔＣ、ＰａｔｔＡとＰａｔｔＣの中間に形成されるトナーパターンをＰａｔｔＢとする。
【０１０１】
ＰａｔｔＡ、ＰａｔｔＢ及びＰａｔｔＣは、いずれも５種類のパターン（ＤＰ１、ＤＰ２、ＤＰ３、ＤＰ４、ＰＰ）を有している。
【０１０２】
ＤＰ１〜ＤＰ４は、いずれも濃度検出用パターンであり、ＰＰは位置ずれ検出用パターンである。
【０１０３】
濃度検出用パターンＤＰ１はブラックトナーで形成され、濃度検出用パターンＤＰ２はマゼンタトナーで形成される。また、濃度検出用パターンＤＰ３はシアントナーで形成され、濃度検出用パターンＤＰ４はイエロートナーで形成される。なお、以下では、濃度検出用パターンＤＰ１〜ＤＰ４を区別する必要がない場合には、総称して「濃度検出用パターンＤＰ」ともいう。
【０１０４】
濃度検出用パターンＤＰは、一例として図１７に示されるように、５個の四角形状のパターン（ｐ１〜ｐ５、以下では、便宜上「矩形パターン」という）を有している。各矩形パターンは、転写ベルト２０４０の進行方向に沿って並んでおり、それぞれ全体としてみたときにトナー濃度の階調が異なっている。ここでは、トナー濃度の低い矩形パターンから、ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５とする。すなわち、矩形パターンｐ１のトナー濃度が最も低く、矩形パターンｐ５のトナー濃度が最も高い。
【０１０５】
ここでは、一例として、各矩形パターンの主方向の長さｗ１を１ｍｍ、副方向の長さｗ２を２ｍｍとしている。すなわち、各矩形パターンの主方向の長さｗ１（１ｍｍ）は、主方向に隣接する２つの発光部間の長さＬｅ（＝０．４ｍｍ）と検出用光スポットの大きさ（０．４０ｍｍ）の和よりも大きい。また、副方向に関して、隣接する２つの矩形パターンの中心間隔ｗ３は３ｍｍである。そこで、副方向に関する濃度検出用パターンＤＰの大きさ（４・ｗ３＋ｗ２）は１４ｍｍとなる。このように、主方向及び副方向のいずれに関しても、濃度検出用パターンＤＰの大きさを従来よりも大幅に小さくすることができる。
【０１０６】
この場合は、トナーパターンを作成するのに必要なトナー量を従来の１／１００程度とすることができる。すなわち、不寄与トナーの量を大幅に減少させることができる。その結果、トナーカートリッジの交換時期を延長させることができる。
【０１０７】
ところで、トナー濃度の階調は、光源から射出される光束のパワーの調整、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティの調整、帯電バイアス及び現像バイアスの調整によって変えることができる。また、網点の面積率を変えることによっても、トナー濃度の階調を変化させることができる。
【０１０８】
本実施形態では、一例として図１８に示されるように、発光部Ｅ６からの検出用光Ｓ６によって照明される位置に濃度検出用パターンＤＰが形成されるように設定されている。
【０１０９】
位置ずれ検出用パターンＰＰは、一例として図１９に示されるように、１２個のライン状パターン（ＬＰＫ１〜ＬＰＫ６、ＬＰＹ１、ＬＰＹ２、ＬＰＣ１、ＬＰＣ２、ＬＰＭ１、ＬＰＭ２）を有している。
【０１１０】
ライン状パターンＬＰＫ１〜ＬＰＫ６は、ブラックトナーで形成され、ライン状パターンＬＰＹ１及びＬＰＹ２は、イエロートナーで形成される。また、ライン状パターンＬＰＣ１及びＬＰＣ２は、シアントナーで形成され、ライン状パターンＬＰＭ１及びＬＰＭ２は、マゼンタトナーで形成される。
【０１１１】
ライン状パターンＬＰＫ１、ＬＰＫ３、ＬＰＫ５、ＬＰＹ１、ＬＰＣ１及びＬＰＭ１は、長手方向が主方向（Ｙ軸方向）に平行であり、ライン状パターンＬＰＫ２、ＬＰＫ４、ＬＰＫ６、ＬＰＹ２、ＬＰＣ２及びＬＰＭ２は、長手方向が主方向（Ｙ軸方向）に対して傾斜している。ここでは、傾斜角を４５°としている。
【０１１２】
そして、ライン状パターンＬＰＫ１、ＬＰＹ１、ＬＰＫ２、ＬＰＹ２は、副方向に沿って一列（「パターン列Ａ」という）に配置されている。ライン状パターンＬＰＫ３、ＬＰＣ１、ＬＰＫ４、ＬＰＣ２は、上記パターン列Ａの＋Ｙ側で、副方向に沿って一列（「パターン列Ｂ」という）に配置されている。ライン状パターンＬＰＫ５、ＬＰＭ１、ＬＰＫ６、ＬＰＭ２は、上記パターン列Ｂの＋Ｙ側で、副方向に沿って一列（「パターン列Ｃ」という）に配置されている。
【０１１３】
なお、以下では、長手方向が主方向（Ｙ軸方向）に平行なライン状パターンを「平行ライン状パターン」ともいい、長手方向が主方向（Ｙ軸方向）に対して傾斜しているライン状パターンを「傾斜ライン状パターン」ともいう。
【０１１４】
ここでは、各平行ライン状パターンは、長手方向の長さを１．０ｍｍ、短手方向の長さを０．５ｍｍとしている。また、副方向に隣接する２つの平行ライン状パターンの間隔を１．０ｍｍとしている。なお、従来のライン状パターンは、一例として、長手方向の長さが８．０ｍｍ、短手方向の長さが１．０ｍｍであり、副方向に隣接する２つの従来のライン状パターンの間隔が３．５ｍｍであった。
【０１１５】
また、各傾斜ライン状パターンは、主方向に関して、内側に位置する２つの角の間の距離を１．０ｍｍ、短手方向の長さを０．５ｍｍとしている。そして、副方向に隣接する２つの傾斜ライン状パターンの間隔を１．５ｍｍとしている。
【０１１６】
また、パターン列Ａの副方向側にダミーパターンＬＤＰＫａ、パターン列Ｂの副方向側にダミーパターンＬＤＰＫｂ、パターン列Ｃの副方向側にダミーパターンＬＤＰＫｃが形成される。各ダミーパターンは、対応するパターン列の主方向に関する位置を検出するためのパターンである。各ダミーパターンの主方向の長さは１．０ｍｍ、副方向の長さは０．４５ｍｍである。ここでは、各ダミーパターンは、ブラックトナーのベタパッチである。また、主方向に関して、各ダミーパターンの中心位置は、対応するパターン列の中心位置とほぼ等しい。なお、各ダミーパターンの色及び形状は、これに限定されるものではない。
【０１１７】
本実施形態では、一例として図２０に示されるように、発光部Ｅ１からの検出用光Ｓ１によって照明される位置にパターン列Ａが形成され、発光部Ｅ６からの検出用光Ｓ６によって照明される位置にパターン列Ｂが形成され、発光部Ｅ１１からの検出用光Ｓ１１によって照明される位置にパターン列Ｃが形成されるように設定されている。
【０１１８】
次に、画像プロセス制御のために、トナーパターン検出器２２４５を用いて行われる濃度検出処理及び位置ずれ検出処理について図２１を用いて説明する。本実施形態では、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理は、プリンタ制御装置２０９０によって行われる。図２１のフローチャートは、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理の際に、プリンタ制御装置２０９０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
【０１１９】
最初のステップＳ３０１では、画像プロセス制御の要求があるか否かを判断する。ここでは、画像プロセス制御フラグがセットされていれば、ここでの判断は肯定され、画像プロセス制御フラグがセットされていなければ、ここでの判断は否定される。
【０１２０】
画像プロセス制御フラグは、電源投入直後では、（１）感光体ドラムの停止時間が６時間以上のとき、（２）装置内の温度が１０℃以上変化しているとき、（３）装置内の相対湿度が５０％以上変化しているとき、印刷時では、（４）プリント枚数が所定の枚数に達したとき、（５）現像ローラの回転回数が所定の回数に達したとき、（６）転写ベルトの走行距離が所定の距離に達したときなどにセットされる。
【０１２１】
ステップＳ３０１での判断が否定されると、各検出処理はいずれも行われない。一方、ステップＳ３０１での判断が肯定されると、画像プロセス制御フラグをリセットし、ステップＳ３０３に移行する。ここでは、ユーザから連続する複数枚の画像の形成が要求され、該複数枚の画像におけるｍ番目の画像が形成された後で、（ｍ＋１）番目の画像が形成される前のタイミングで画像プロセス制御フラグがセットされたものとする。
【０１２２】
このステップＳ３０３では、走査制御装置に対してトナーパターンの作成を指示する。
【０１２３】
これにより、走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ｄにおける所定位置に、濃度検出用パターンＤＰ４、ライン状パターンＬＰＹ１、ＬＰＹ２、が形成されるようにＹステーションを制御し、感光体ドラム２０３０ｃにおける所定位置に、濃度検出用パターンＤＰ２、ライン状パターンＬＰＭ１、ＬＰＭ２、が形成されるようにＭステーションを制御する。
【０１２４】
また、走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ｂにおける所定位置に、濃度検出用パターンＤＰ３、ライン状パターンＬＰＣ１、ＬＰＣ２、が形成されるようにＣステーションを制御し、感光体ドラム２０３０ａにおける所定位置に、濃度検出用パターンＤＰ１、ライン状パターンＬＰＫ１〜ＬＰＫ６、ダミーパターンＬＤＰＫａ〜ＬＤＰＫｃが形成されるようにＫステーションを制御する。
【０１２５】
なお、各パターンを形成するために必要なパターンの形成位置情報、濃度情報、濃度検出用パターンの各諧調に対応したバイアス条件、トナー濃度を推定するための反射型光学センサの出力の濃度変換ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）は、プリンタ制御装置２０９０のＲＯＭに予め格納されている。また、各位置ずれ検出用パターンは、同一の作像条件（露光パワー、帯電バイアス、現像バイアスなど）で形成される。
【０１２６】
そして、各ステーションによって形成された濃度検出用パターン、位置ずれ検出用パターン及びダミーパターンは、それぞれ所定のタイミングで転写ベルト２０４０に転写される。
【０１２７】
これによって、転写ベルト２０４０における位置Ｙ１、Ｙ２及びＹ３に上記トナーパターン（ＰａｔｔＡ、ＰａｔｔＢ、ＰａｔｔＣ）が形成されることとなる（図２２）。
【０１２８】
次のステップＳ３０５では、トナー濃度の検出処理を行う。ここでは、濃度検出用パターンＤＰ１〜ＤＰ４を検出用光が照明したときの、反射型光学センサの出力信号に基づいて、各矩形パターンのトナー濃度を求める。
【０１２９】
なお、トナーパターンの形成が指示されてから、トナーパターンが反射型光学センサの前方に到達するまでの時間は略定まっており、プリンタ制御装置２０９０は、濃度検出用パターンが反射型光学センサの前方に近づいたと判断される適切なタイミングで、発光部の点灯を指示する。
【０１３０】
次のステップＳ３０７では、位置ずれ検出処理を行う。この位置ずれ検出処理の詳細を図２３のフローチャートを用いて説明する。
【０１３１】
最初のステップＳ４０１では、主方向に関する各パターン列の位置を認識する。
【０１３２】
パターン列Ａ、パターン列Ｂ及びパターン列Ｃは、それぞれ検出用光Ｓ１によって照明される位置、検出用光Ｓ６によって照明される位置、及び検出用光Ｓ１１によって照明される位置に形成されるように設定されている。図２４（Ａ）には、パターン列Ａが設定通りに形成されている場合の検出用光Ｓ１の軌跡が示されている。図２４（Ｂ）には、パターン列Ｂが設定通りに形成されている場合の検出用光Ｓ６の軌跡が示されている。図２４（Ｃ）には、パターン列Ｃが設定通りに形成されている場合の検出用光Ｓ１１の軌跡が示されている。
【０１３３】
しかしながら、トナーパターンを形成する際の位置ずれや、感光体ドラム及び転写ベルトの蛇行などに起因して、パターン列の主方向に関する位置誤差が発生することがあり、必ずしも設定通りにはならない。そこで、各ダミーパターンを用いて、対応するパターン列の主方向に関する位置を求める。なお、以下では、代表として、パターン列Ｂの位置認識について説明する。
【０１３４】
図２５〜図２７には、ダミーパターンＬＤＰＫｂが反射型光学センサに対向する位置に移動してきたときの、受光部の出力の一例が示されている。
【０１３５】
図２５には、発光部Ｅ６のみを点灯させたときの、受光部Ｄ６の出力（Ｄ６（ｄｐ）とする）が示され、図２６には、発光部Ｅ７のみを点灯させたときの、受光部Ｄ７の出力（Ｄ７（ｄｐ）とする）が示され、図２７には、発光部Ｅ５のみを点灯させたときの、受光部Ｄ５の出力（Ｄ５（ｄｐ）とする）が示されている。
【０１３６】
なお、図２５におけるＤ６（ｂｅｌｔ）は、検出用光Ｓ６が転写ベルトを照明したときの受光部Ｄ６の出力であり、図２６におけるＤ７（ｂｅｌｔ）は、検出用光Ｓ７が転写ベルトを照明したときの受光部Ｄ７の出力であり、図２７におけるＤ５（ｂｅｌｔ）は、検出用光Ｓ５が転写ベルトを照明したときの受光部Ｄ５の出力である。
【０１３７】
そして、図２５におけるΔＤ６は、Ｄ６（ｂｅｌｔ）とＤ６（ｄｐ）の差分であり、図２６におけるΔＤ７は、Ｄ７（ｂｅｌｔ）とＤ７（ｄｐ）の差分であり、図２７におけるΔＤ５は、Ｄ５（ｂｅｌｔ）とＤ５（ｄｐ）の差分である。
【０１３８】
ここでは、ΔＤ６＞ΔＤ７、ΔＤ６＞ΔＤ５の関係がある。
【０１３９】
この場合は、発光部Ｅ６のみが点灯されたとき、検出用光Ｓ６は、その全てがダミーパターンＬＤＰＫｂに照射され、ダミーパターンＬＤＰＫｂによって散乱又は吸収されるため、Ｄ６（ｄｐ）は、Ｄ６（ｂｅｌｔ）に比べて非常に小さい値になっていると考えられる。一方、発光部Ｅ７のみが点灯されたとき、検出用光Ｓ７は、転写ベルトとダミーパターンＬＤＰＫｂの両方に照射されたため、ダミーパターンＬＤＰＫｂによって散乱又は吸収される光が少なく、ΔＤ６＞ΔＤ７となったと考えられる。同様に、発光部Ｅ５のみが点灯されたとき、検出用光Ｓ５は、転写ベルトとダミーパターンＬＤＰＫｂの両方に照射されたため、ダミーパターンＬＤＰＫｂによって散乱又は吸収される光が少なく、ΔＤ６＞ΔＤ５となったと考えられる。
【０１４０】
そこで、この場合は、一例として図２８に示されるように、主方向に関して、パターン列Ｂの中心は、発光部Ｅ６とほぼ同じ位置にあることが認識できる。なお、ここでは、Ｄ５（ｂｅｌｔ）≒Ｄ６（ｂｅｌｔ）≒Ｄ７（ｂｅｌｔ）であるため、Ｄ５（ｄｐ）とＤ６（ｄｐ）とＤ７（ｄｐ）の中でＤ６（ｄｐ）が最も小さいことから、上記認識をしても良い。
【０１４１】
図２９〜図３２には、ダミーパターンＬＤＰＫｂが反射型光学センサに対向する位置に移動してきたときの、受光部の出力の別の例が示されている。
【０１４２】
図２９には、発光部Ｅ６のみを点灯させたときの、Ｄ６（ｄｐ）が示され、図３０には、発光部Ｅ７のみを点灯させたときの、Ｄ７（ｄｐ）が示され、図３１には、発光部Ｅ５のみを点灯させたときの、Ｄ５（ｄｐ）が示され、図３２には、発光部Ｅ８のみを点灯させたときの、受光部Ｄ８の出力（Ｄ８（ｄｐ）とする）が示されている。
【０１４３】
なお、図３２におけるＤ８（ｂｅｌｔ）は、検出用光Ｓ８が転写ベルトを照明したときの受光部Ｄ８の出力であり、ΔＤ８は、Ｄ８（ｂｅｌｔ）とＤ８（ｄｐ）の差分である。
【０１４４】
ここでは、ΔＤ６≒ΔＤ７＞ΔＤ５≒ΔＤ８の関係がある。この場合は、一例として図３３に示されるように、主方向に関して、パターン列Ｂの中心は、発光部Ｅ６と発光部Ｅ７との中間位置にあることが認識できる。
【０１４５】
パターン列Ａ及びパターン列Ｃについても、同様にして主方向に関する位置を認識することができる。
【０１４６】
なお、ダミーパターンは位置ずれ検出処理を行う度に形成する必要はない。例えば、装置の電源をオン（ＯＮ）した時に行われる最初の位置ずれ検出処理でのみダミーパターンを形成し、装置の電源をオフ（ＯＦＦ）するまでに行われる位置ずれ検出処理では、直前に行った位置ずれ検出処理での情報、すなわち、位置ずれ検出用パターンを検知したときの情報に基づいて、位置ずれ検出用パターンの主方向の位置を推定することができる。
【０１４７】
例えば、ＲＡＭに保存されている前回の位置ずれ検出用パターンを検知したときの受光部の出力情報から、今回はどの位置にくるかを推定することも可能である。具体的には、発光部Ｅｉ（ｉ＝１〜１１）を発光させたときに、転写ベルトからの正反射光を受光したときの受光部Ｄｉの出力と、転写ベルト上のトナーパターンからの正反射光を受光したときの受光部Ｄｉの出力との差（出力差ΔＤｉ）が最も大きい発光部に略対向する位置に、位置ずれ検出用パターンが存在すると推定する。
【０１４８】
また、受光部の出力情報を参照しなくても、前回の位置ずれ検出用パターンを検知してからの経過時間や環境条件（温度、湿度）の変化が小さい場合には、位置ずれ検出用パターンの位置は一般に大きく変化しないため、そのときと同じ位置であると推定できる。
【０１４９】
次のステップＳ４０３では、点灯させる発光部を決定する。
【０１５０】
点灯させる発光部として、幾つかの発光部を点灯させる場合と、全ての発光部を点灯させる場合とがある。
【０１５１】
幾つかの発光部を点灯させる場合には、前述したパターン列の主方向に関する位置認識結果に基づき、点灯させる発光部を決定することができる。例えば、主方向に関して、パターン列Ｂの中心が、発光部Ｅ６とほぼ同じ位置にあると判断された場合には、パターン列Ｂの位置ずれを検知するために点灯させる発光部として、発光部Ｅ６のみと決定することができる。なぜなら、発光部Ｅ５及びＥ７を点灯させても検出用光Ｓ５及びＳ７の一部がパターンを照射しないため、位置ずれ検出に関しては、光の利用効率が小さく、位置ずれ検知の精度にはほとんど影響しない。このことから、発光部Ｅ６のみを発光させれば良い。
【０１５２】
なお、位置ずれ検出用パターンが副方向に移動しているときに、検出用光Ｓ６がパターンから外れてしまうおそれがある場合は、余裕を見て発光部Ｅ６の両側の発光部Ｅ５及びＥ７も加えて、点灯させる発光部を発光部Ｅ５〜Ｅ７の３つと決定することもできる。画像形成装置の特性（トナーパターンの形成位置ずれ状態、感光体ドラム及び転写ベルトの蛇行状態など）に応じて、余裕分を決定することができる。
【０１５３】
また、例えば、主方向に関して、パターン列Ｂの中心が、発光部Ｅ６と発光部Ｅ７との中間位置にあると判断された場合、点灯させる発光部として、発光部Ｅ６と発光部Ｅ７の２つと決定することができる。なぜなら、発光部Ｅ５及びＥ８を点灯させても検出用光Ｓ５及びＳ８の一部がパターンを照射しないため、位置ずれ検出に関しては、光の利用効率が小さく、位置ずれ検知の精度にはほとんど影響しない。このことから、発光部Ｅ６と発光部Ｅ７の２つを点灯させれば良い。
【０１５４】
この場合、発光部毎に、位置ずれの演算結果が得られるので、発光部Ｅ６及び発光部Ｅ７に対して得られた位置ずれを平均化することにより、検出精度を高めることができる。
【０１５５】
また、発光部Ｅ６及び発光部Ｅ７のどちらか一方を選択し、該選択された発光部のみを点灯させても良い。
【０１５６】
さらに、位置ずれ検出用パターンが副方向に移動している際に、検出用光Ｓ６及びＳ７がパターンから外れてしまうおそれがある場合は、余裕を見て発光部Ｅ６及びＥ７の両側の発光部Ｅ５と発光部Ｅ８も加えて、点灯させる発光部をＥ５〜Ｅ８の４つとすることもできる。
【０１５７】
全ての発光部を点灯させる場合には、反射型光学センサが有する全ての発光部を使用する。この場合には、突発的にパターンの主方向に関する位置が大きく変化しても、パターン列Ｂが検出用光から外れてしまうという不具合が起きにくい。
【０１５８】
次のステップＳ４０５では、点灯パターンを決定する。
【０１５９】
点灯パターンとして、点灯させる発光部が複数のとき、それらを同時に点灯・消灯させる場合と、それらを順次、点灯・消灯させる場合とがある。
【０１６０】
例えば、２つの発光部Ｅα、Ｅβを同時に点灯させ、２つの検知用光Ｓα、Ｓβで１つのパターンを照射して、その反射光を複数の受光部で受光する場合、Ｓαによる反射光と、Ｓβによる反射光が、同一の受光部で受光される（反射光が混合する）と、これらを分離することはできない。しかし、発光部Ｅα及びＥβを順次点灯・消灯させると、Ｓαによる反射光と、Ｓβによる反射光が、同一の受光部で受光されたとしても、発光タイミングが異なっているため、時間的に分離することができる。
【０１６１】
一方、１つのパターンからの反射光が混合されない場合には、同時に点灯させることが可能である。もちろん順次点灯・消灯させても良い。
【０１６２】
ここでは、点灯対象の発光部の全てを１回点灯・消灯させるのに要する時間を「ライン周期」という。
【０１６３】
複数の発光部を同時に点灯させる場合は、複数の発光部を順次、点灯・消灯させる場合に比べて、ライン周期を短くできるという利点がある。
【０１６４】
なお、１つのパターンからの反射光が混合するかどうかは、点灯させる複数の発光部の位置関係、パターンからの拡散反射特性（反射光の角度分布）、照明用マイクロレンズ及び受光用マイクロレンズの形状等、反射型光学センサのレイアウトに依存する。
【０１６５】
点灯させる発光部がＥ６とＥ７のように、隣接する発光部の場合、発光部Ｅ６が点灯したときのパターンからの反射光は受光部Ｄ６及びＤ７で受光され、発光部Ｅ７が点灯したときのパターンからの反射光も受光部Ｄ６及びＤ７で受光されるようなレイアウトとなっていると、受光部Ｄ６及びＤ７で受光された光は、発光部Ｅ６に起因するものか、発光部Ｅ７に起因するものか分離することができない。この場合には、発光部Ｅ６及び発光部Ｅ７を順次（この場合は２つなので、交互に）点灯・消灯させる必要がある。
【０１６６】
点灯させる発光部がＥ５〜Ｅ８の４つの場合には、発光部Ｅ５、発光部Ｅ６、発光部Ｅ７、発光部Ｅ８、発光部Ｅ５、発光部Ｅ６、・・・の順に点灯・消灯させる。
【０１６７】
次のステップＳ４０７では、点灯モードを決定する。
【０１６８】
点灯モードとして、発光部を常時点灯させる場合と、パルス点灯させる場合とある。
【０１６９】
例えば、点灯させる発光部がＥ６のみのときには、常時点灯させたり、パルス点灯させたりすることができる。一方、点灯させる発光部がＥ６とＥ７のときには、順次、点灯・消灯させる必要があり、各発光部はパルス点灯されることとなる。
【０１７０】
また、点灯させる発光部がＥ１とＥ１１のときには、同時点灯させることができ、さらに各発光部は常時点灯させたり、パルス点灯させたりすることができる。また、発光部Ｅ１と発光部Ｅ１１を順次点灯させることもできる。
【０１７１】
このように、点灯対象の発光部が複数あり、それらを順次、点灯・消灯させる場合には、各発光部はパルス点灯される。一方、それ以外の場合には、各発光部は常時点灯及びパルス点灯の一方を選択することができる。
【０１７２】
常時点灯は、発光部の点灯／消灯の回数を減らすことができ、駆動回路を簡略化できるメリットがある。一方、パルス点灯は、点灯している時間を短くすることができ、発光部の劣化を抑え、長寿命化を図ることができる。また、パルス点灯は、発光部の温度上昇を抑えられるというメリットがある。
【０１７３】
なお、点灯させる発光部、点灯パターン、及び点灯モードの全てが選択可能であっても良いし、それらの少なくとも１つが、予め決定されていても良い。前者の場合は、駆動回路が複雑になってしまうが、様々な画像形成装置に対して種々の動作が可能となる。一方、後者の場合、例えば、点灯パターンと点灯モードが予め決定されていれば、駆動回路は容易になり、低コスト化が可能である。この場合、点灯させる発光部に関しては、トナーパターンの主方向の長さや、画像形成装置の特性に応じて適切に選択できるので、実用的である。
【０１７４】
次のステップＳ４０９では、出力を取得する受光部を決定する。
【０１７５】
出力を取得する受光部として、一部の受光部の出力を取得する場合と、全ての受光部の出力を取得する場合とがある。
【０１７６】
一部の受光部の出力を取得する場合には、点灯させる発光部の決定結果に基づいて、出力を取得する受光部を決定することができる。
【０１７７】
例えば、点灯させる発光部がＥ６のみの場合、受光部出力を取得する受光部は、発光部Ｅ６に対応する受光部Ｄ６と、その周辺の受光部のみで良い。
【０１７８】
図３４には、発光部Ｅ６のみが点灯されたときに、照明対象物が転写ベルトの場合の各受光部Ｄｉ（ｉ＝１〜１１）の出力分布が示されている。図３５には、発光部Ｅ６のみが発光されたときに、照明対象物がライン状パターンＬＰＫ３、またはＬＰＫ４の場合の各受光部Ｄｉ（ｉ＝１〜１１）の出力分布が示されている。図３６には、発光部Ｅ６のみが発光されたときに、照明対象物がライン状パターンＬＰＣ１、またはＬＰＣ２の場合の各受光部Ｄｉ（ｉ＝１〜１１）の出力分布が示されている。
【０１７９】
この場合、位置ずれ検出に必要な受光部は受光部Ｄ６のみである。その理由について説明する。
【０１８０】
照明対象物が転写ベルト及びライン状パターンＬＰＫ３、ＬＰＫ４の場合、受光部Ｄ５〜Ｄ７以外の８つの受光部出力は０であるため、位置ずれ検出には受光部Ｄ５〜Ｄ７の３つしか用いることができない。
【０１８１】
位置ずれ検出には、ライン状パターンが検出用光の照明領域に徐々に近づくことによる受光量の低下（以下では、「立ち下がり」という）と、ライン状パターンが検出用光の全てによって照明された場合の受光量と照明対象物が転写ベルトの場合の受光量との差分値と、ライン状パターンが検出用光の照明領域から徐々に遠ざかることによる受光量の増大（以下では、「立ち上がり」という）が大きく関係している。
【０１８２】
ここで、ライン状パターンが検出用光の全てによって照明された場合の受光量と照明対象物が転写ベルトの場合の受光量との差分値について考える。受光部Ｄ５〜Ｄ７の合計の受光量をＤ＿ＡＬＬとすると、照明対象物が転写ベルトの場合とライン状パターンＬＰＫ３、ＬＰＫ４の場合とでは、Ｄ＿ＡＬＬの差は非常に大きい。ここで、受光部Ｄ６の出力差だけをみると、Ｄ＿ＡＬＬの差に比べて小さくなるが、この場合でも受光部Ｄ６の出力差は大きい。そこで、照明対象物が正反射体に近い転写ベルトの場合は、受光量が０ではない全ての受光部の出力を位置ずれ検出に用いる必要はなく、点灯させる発光部に対応する受光部の出力のみを用いれば良いこととなる。
【０１８３】
一方、照明対象物がライン状パターンＬＰＣ１、ＬＰＣ２の場合、受光部Ｄ１〜Ｄ１１の受光量はいずれも０ではない。
【０１８４】
そこで、各受光部について、照明対象物が転写ベルトの場合の受光量と、照明対象物がライン状パターンＬＰＣ１、ＬＰＣ２の場合の受光量との差分の絶対値を求め、それを全受光部について合計したものをＤ’＿ＡＬＬとする。このＤ’＿ＡＬＬを位置ずれ検出に用いるのが理想であるが、全ての受光部の受光量を用いると計算が煩雑になる。そこで、ライン状パターンＬＰＫ３、ＬＰＫ４の場合と同様に、ライン状パターンＬＰＣ１、ＬＰＣ２の場合についても、点灯させる発光部に対応する受光部の受光量のみを、位置ずれ検出に用いることとする。
【０１８５】
次のステップＳ４１１では、受光部の出力を取得するタイミングを決定する。
【０１８６】
図３７には、発光部Ｅ６のみが常時点灯されているときに、受光部Ｄ６の出力のサンプリングが発光部Ｅ６の点灯に連動している場合が示されている。なお、受光部Ｄ６の出力の単位時間当たりのデータ点数は、受光部Ｄ６におけるサンプリングレートに依存する。
【０１８７】
図３８には、発光部Ｅ６がパルス点灯されているときの、受光部Ｄ６の出力をサンプリングするタイミングが示されている。発光部Ｅ６が点灯されるタイミングに合わせて常にサンプリングされている。このサンプリング結果のうち、各ライン状パターンに対して複数回のサンプリング結果を得ることができる。なお、ライン状パターンＬＰＣ２の通過後に消光されるまで、パルス点灯は継続されている。
【０１８８】
受光部の出力を取得するタイミングは、良好な位置ずれ検出を行うために画像形成装置が必要とする各ライン状パターンに対するサンプリング回数が設定されれば、発光部に関する決定内容に合わせて、様々なタイミングの設定が可能である。
【０１８９】
次のステップＳ４１３では、各受光部の受光量を取得する。
【０１９０】
次のステップＳ４１５では、各パターン列の位置の正否を判定する。
【０１９１】
ここでは、取得された各受光部の出力から、各パターン列の位置の正否判定を行う。この判定は、事前に各パターン列の位置が直接検出されている場合には不要であるが、各パターン列の位置が推定された位置である場合には行うことが望ましい。
【０１９２】
ここで各パターン列の位置が推定した位置と大きく違っていると判定された場合には、各パターン列の位置を直接検出し、ステップＳ４０６に移行する。このステップＳ４０６では、点灯させる発光部に対して適切な位置に位置ずれ検出用パターンを作成し、上記ステップＳ４０１に戻る。一方、各パターン列の位置が推定した位置とほぼ同じであると判定された場合には、ステップＳ４１７に移行する。
【０１９３】
このステップＳ４１７では、位置ずれを算出する。
【０１９４】
一例として図３９には、発光部Ｅ６が常時点灯されているときの、受光部Ｄ６の出力変化が示されている。また、一例として図４０には、発光部Ｅ６がパルス点灯されているときの、受光部Ｄ６の出力変化が示されている。なお、図３９及び図４０における「ＢＥＬＴ」は、照明対象物が転写ベルトであることを意味している。また、以下では、受光部の出力変化を「出力波形」ともいう。
【０１９５】
図４１を用いて、出力波形から各ライン状パターンの計算上の検出時間を求める方法について説明する。なお、ここでは、発光部の点灯が開始された時を基点としている。
【０１９６】
先ず、ライン状パターンＬＰＫ３の検出時間を求める。
【０１９７】
（１）ライン状パターンＬＰＫ３における出力波形の立ち下がり直前（ｔ１）での転写ベルトからの反射光による受光部Ｄ６の受光量の任意の時間内における平均値と、出力波形の立ち上がり直後（ｔ３）での転写ベルトからの反射光による受光部Ｄ６の受光量の任意の時間内における平均値を求める。分かりやすいように、これらの平均値が共に等しい値を取ることとし、この値をＤ＿Ｂｅｌｔとする。
【０１９８】
（２）検出用光Ｓ６の全てがライン状パターンＬＰＫ３を照明したとき（ｔ２）に、受光部Ｄ６の受光量の任意の時間内における平均値を求め、この値をＤ＿Ｂｋとする。
【０１９９】
（３）Ｄ＿ＢｅｌｔとＤ＿Ｂｋの差分値を求める。この差分値をＤ＿ＢＢとする。
【０２００】
（４）Ｄ＿ＢｋにＤ＿ＢＢの５０％を加えた値となる時間を、出力波形の立ち下がり領域及び出力波形の立ち上がり領域で１つずつ（ｔａ、ｔｂ）求める。
【０２０１】
（５）２つの時間（ｔａ、ｔｂ）の平均値を求める。この平均値がライン状パターンＬＰＫ３の検出時間となる。なお、このようにして、ライン状パターンの検出時間を求めることを、以下では、「５０％のスレッシュレベルでパターンを検出する」ともいう。
【０２０２】
ところで、受光部のサンプリング周波数によっては、受光部Ｄ６の単位時間あたりの受光部出力のデータ点数が少なくなり、Ｄ＿ＢｋにＤ＿ＢＢの５０％を加えた値となる時間が取得データの中に存在しない場合がある。この場合、所望のデータ点に最も近い２点のデータ点を線形補完することで仮想的に所望のデータ点（ここでは、Ｄ＿ＢｋにＤ＿ＢＢの５０％を加えた値となる時間）を求める。
【０２０３】
なお、ライン状パターンＬＰＫ３の検出時間を求める際に、受光部Ｄ６の出力が、Ｄ＿ＢｋにＤ＿ＢＢの５０％を加えた値となる時間を求めたが、Ｄ＿ＢＢの５０％に限定する必要はなく、例えば、Ｄ＿ＢｋにＤ＿ＢＢの４０又は６０％を加えた値となる時間を求めて、ライン状パターンＬＰＫ３の検出時間を求めても良い。すなわち、上記スレッシュレベルを４０又は６０％としても良い。理想的な場合では、Ｄ＿ＢｋにＤ＿ＢＢの４０％、５０％、及び６０％のいずれを加えて時間を求めても、結果はほとんど変わらない。
【０２０４】
続いて、同様にして、ライン状パターンＬＰＣ１、ライン状パターンＬＰＫ４、ライン状パターンＬＰＣ２の検出時間を求める。
【０２０５】
上記説明では、発光部Ｅ６を常時点灯させた場合について説明したが、発光部Ｅ６をパルス発光させた際の受光部Ｄ６の出力変化の出力波形を用いても、上記方法と同様な方法で検出時間を求めることができる（図４２参照）。この場合、発光部のパルス周波数に同期して受光部出力を取得しているため、パルス周波数によっては、受光部Ｄ６の単位時間あたりの受光部出力のデータ点数が少なくなり、各スレッシュレベルに対応するデータ点が存在しない場合も考えられる。この場合も、所望のデータ点に最も近い２点のデータ点を線形補完することで仮想的に所望のデータ点を求めた後に、上記方法を適用すれば良い。
【０２０６】
また、一般的には発光部のパルス周波数よりも、受光部のサンプリング周波数の方が高く設定できる。そこで、単位時間あたりの受光部Ｄ６の出力のデータ点数は、発光部Ｅ６を常時点灯させた場合の方が、発光部Ｅ６をパルス点灯させた場合に比べて多くなり、上記線形補完の精度も高くなる。その結果、位置ずれ検出精度も高くなる。なお、ライン状パターンの検出時間の算出方法は上記方法に限定されるものではない。
【０２０７】
同様にして、受光部Ｄ１の出力波形から、ライン状パターンＬＰＫ１、ライン状パターンＬＰＹ１、ライン状パターンＬＰＫ２、ライン状パターンＬＰＹ２の検出時間を求める（図４３〜４８参照）。
【０２０８】
また、同様にして、受光部Ｄ１１の出力波形から、ライン状パターンＬＰＫ５、ライン状パターンＬＰＭ１、ライン状パターンＬＰＫ６、ライン状パターンＬＰＭ２の検出時間を求める（図４９〜５４参照）。
【０２０９】
そして、受光部Ｄ１の出力波形における、ライン状パターンＬＰＫ１の検出時間からライン状パターンＬＰＹ１の検出時間までの時間Ｔｋｙ１、ライン状パターンＬＰＫ２の検出時間からライン状パターンＬＰＹ２の検出時間までの時間Ｔｋｙ２を求める（図５５（Ａ）参照）。
【０２１０】
また、受光部Ｄ６の出力波形における、ライン状パターンＬＰＫ３の検出時間からライン状パターンＬＰＣ１の検出時間までの時間Ｔｋｃ１、ライン状パターンＬＰＫ４の検出時間からライン状パターンＬＰＣ２の検出時間までの時間Ｔｋｃ２を求める（図５５（Ｂ）参照）。
【０２１１】
また、受光部Ｄ１１の出力波形における、ライン状パターンＬＰＫ５の検出時間からライン状パターンＬＰＭ１の検出時間までの時間Ｔｋｍ１、ライン状パターンＬＰＫ６の検出時間からライン状パターンＬＰＭ２の検出時間までの時間Ｔｋｍ２を求める（図５５（Ｃ）参照）。
【０２１２】
そして、時間Ｔｋｙ１、時間Ｔｋｃ１、及び時間Ｔｋｍ１と、あらかじめ得られているそれらの基準時間との差（時間差ΔＴ１とする）をそれぞれ求める。該時間差ΔＴ１が許容範囲内であれば、トナー画像相互の副方向に関する位置関係は適正であると判断する。一方、該時間差ΔＴ１が許容範囲内でなければ、トナー画像相互の副方向に関する位置関係にずれがあると判断する。この場合には、プリンタ制御装置２０９０は、該時間差ΔＴ１から上記位置関係のずれ量ΔＳ１を求め、該ずれ量ΔＳ１を走査制御装置に通知する。
【０２１３】
また、時間Ｔｋｙ２、時間Ｔｋｃ２、及び時間Ｔｋｍ２と、あらかじめ得られているそれらの基準時間との差（時間差ΔＴ２とする）をそれぞれ求める。該時間差ΔＴ２が許容範囲内であれば、トナー画像相互の主方向に関する位置関係は適正であると判断する。一方、該時間差ΔＴ２が許容範囲内でなければ、トナー画像相互の主方向に関する位置関係にずれがあると判断する。この場合には、プリンタ制御装置２０９０は、該時間差ΔＴ２から上記位置関係のずれ量ΔＳ２を求め、該ずれ量ΔＳ２を走査制御装置に通知する。
【０２１４】
一例として、時間Ｔｋｙ１における時間差ΔＴ１が許容範囲内でない場合が図５６（Ａ）に示されている。また、時間Ｔｋｙ２における時間差ΔＴ２が許容範囲内でない場合が図５６（Ｂ）に示されている。この場合には、プリンタ制御装置２０９０は、次の（１）式を用いて、イエロートナー画像の主方向に関する位置ずれ量ΔＳ２を求める。ここで、Ｖは転写ベルト２０４０の副方向への移動速度である。
【０２１５】
ΔＳ２＝Ｖ・ΔＴ２・ｃｏｔ４５°  ……（１）
【０２１６】
図２１に戻り、次のステップＳ３０９では、画像プロセス制御を実施する。
【０２１７】
ここでは、上記濃度検出処理で得られたトナー濃度から、トナーの色毎に、トナー濃度のずれ量を求める。そして、トナー濃度のずれ量が許容限を超えている場合には、トナー濃度が狙いのトナー濃度となるように、或いは、トナー濃度のずれ量が許容限内となるように制御する。
【０２１８】
例えば、トナー濃度のずれ量に応じて、対応する画像形成ステーションにおいて、光源から射出される光束のパワー、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティ、帯電バイアス、現像バイアス（例えば、特開２００９−２１６９３０号公報参照）の少なくともいずれかを調整する。
【０２１９】
ところで、画像濃度を維持するための画像濃度制御には、現像ポテンシャル制御、及び階調制御がある。
【０２２０】
現像ポテンシャル制御では、所望の画像濃度（例えばベタ濃度）を確保するために、現像ポテンシャル（現像バイアス−ベタ露光電位）の制御を行う。すなわち、濃度検出用パターンから得られたトナー濃度と現像ポテンシャルとの関係より、現像γ（現像ポテンシャルを横軸、トナー濃度を縦軸としたときの傾き）と現像開始電圧Ｖｋ（現像ポテンシャルを横軸（ｘ軸）、トナー濃度を縦軸（ｙ軸）としたときのｘ切片）を求める。そして、次の（２）式を用いて、所望の画像濃度を確保するために必要な現像ポテンシャルを決定し、これに基づいて、作像条件（露光パワー、帯電バイアス、現像バイアス）を決定している。
【０２２１】
必要な現像ポテンシャル［−ｋＶ］＝所望の画像濃度（トナー濃度）［ｍｇ／ｃｍ２］／現像γ［（ｍｇ／ｃｍ２）／（−ｋＶ）］＋現像開始電圧Ｖｋ［−ｋＶ］  ……（２）
【０２２２】
トナーの帯電量と現像ポテンシャルとが一定であれば、現像γはほぼ維持されるが、温度や湿度の変化がある環境ではトナーの帯電量の変化が避けられず、中間調領域の階調性が変化してしまう。それを補正するために階調制御が行われる。階調制御も現像ポテンシャル制御と同等の濃度検出用パターンを用いることができる。
【０２２３】
光走査装置の光源が半導体レーザ（ＬＤ）の場合には、ＬＤパワーを固定しておき、発光デューティを変化させることで、濃度検出用パターンの矩形パターン毎のトナー濃度を異ならせることができる。
【０２２４】
階調制御では、得られた階調性と目標とする階調性との偏差がなくなるように階調補正用ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）が適宜変更される。具体的には、その都度、新しい階調補正用ＬＵＴに書き換える方法や、予め用意した複数の階調補正用ＬＵＴから最適なものを選択する方法などがある。
【０２２５】
また、上記位置ずれ検出処理において、トナー画像相互の副方向に関する位置関係にずれがあると、走査制御装置は、該ずれ量ΔＳ１が０となるように、例えば、対応する画像形成ステーションにおける画像の書き出しタイミングを変更する。
【０２２６】
また、上記位置ずれ検出処理において、トナー画像相互の主方向に関する位置関係にずれがあると、走査制御装置は、該ずれ量ΔＳ２が０となるように、例えば、対応する画像形成ステーションにおける画素クロックの位相を調整する。
【０２２７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るカラープリンタ２０００では、反射型光学センサ２２４５ａ、反射型光学センサ２２４５ｂ、及び反射型光学センサ２２４５ｃによって、本発明の画像形成装置における反射型光学センサが構成されている。
【０２２８】
また、プリンタ制御装置２０９０によって、本発明の画像形成装置における処理装置が構成されている。
【０２２９】
以上説明したように、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）と、各感光体ドラムに対して画像情報に応じて変調された光束を主走査方向に走査し、潜像を形成する光走査装置と、潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）と、各トナー画像が転写される転写ベルト２０４０と、転写ベルト２０４０に転写されたトナーパターンを検出するためのトナーパターン検出器２２４５と、全体を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【０２３０】
トナーパターン検出器２２４５は、反射型光学センサ２２４５ａ、反射型光学センサ２２４５ｂ及び反射型光学センサ２２４５ｃを有し、各反射型光学センサは、転写ベルト２０４０に対向する位置に配置されている。
【０２３１】
そして、各反射型光学センサは、主方向に沿って等間隔で配置された１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）を含む照射系、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）を含む照明光学系、１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）を含む受光光学系、及び１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）を含む受光系などを備えている。
【０２３２】
トナーパターンは、各反射型光学センサに個別に対応して転写ベルト２０４０上に形成され、転写ベルト２０４０の移動に伴って、各反射型光学センサに対向する位置に搬送される。各トナーパターンは、いずれもイエロートナー画像の位置ずれを検出するためのパターン列Ａと、シアントナー画像の位置ずれを検出するためのパターン列Ｂと、マゼンタトナー画像の位置ずれを検出するためのパターン列Ｃとを有している。そして、主方向に関して、パターン列Ａとパターン列Ｂ、及びパターン列Ｂとパターン列Ｃは、互いに隣接している。
【０２３３】
そして、各トナーパターンは、転写ベルト２０４０上に転写されたｍ番目のユーザ画像と（ｍ＋１）番目のユーザ画像との間に形成される。
【０２３４】
図５７には、本実施形態のように主方向に複数個並べた位置ずれ検出用パターンと、従来と同様に副方向に１列に並べた位置ずれ検出用パターンとの、副方向に関する全長を比較するための図が示されている。図５７から明らかなように、主方向に対して平行または傾斜したライン状パターンを主方向に複数並べて配置すると、該ライン状パターンを副方向に１列に並べて配置した場合に比べて、位置ずれ検出用パターンの副方向に関する全長は半分程度になることがわかる。従って、短くなった分だけ紙間を更に詰めることが可能となり、単位時間あたりの画像出力枚数が位置ずれ検出処理によって減少することを防ぐことができる。ここでは、図５７に示されるように、主方向に対して平行なライン状パターンの長さを１．０ｍｍ、幅を０．５ｍｍとし、それらの副方向の間隔を１．０ｍｍとしている。また、主方向に対して４５°傾斜したライン状パターンの長さを１．４ｍｍ、幅を０．５ｍｍとし、それらの副方向の間隔を１．５ｍｍとしている。
【０２３５】
また、画像形成動作を停止させて位置ずれ補正をする際に、主方向に複数個のパターンを並べて位置ずれ補正を行うと、これまでの場合に比べてお客様をお待たせする時間を短くすることができる。その上、主方向に並べた複数個の位置ずれ検出用パターンを紙間に配置させると、画像形成動作を停止させることなく位置ずれ補正ができるため、上記の場合に比べて著しくお待たせ時間を短くできる（究極的には待ち時間０）。
【０２３６】
また、トナーパターンの総面積が従来よりも小さくなるため、トナー消費量を低減させることができる。すなわち、不寄与トナーの量を従来よりも減らすことができる。
【０２３７】
また、３つの各パターン列に検出用光をほぼ同時に照射することができる（図５８参照）。このことから、１つの反射型光学センサで、イエロートナー画像の位置ずれ、シアントナー画像の位置ずれ、マゼンタトナー画像の位置ずれをほぼ同時に検出することができる。そして、従来よりも、位置ずれ検出に要する時間を短縮することができる。
【０２３８】
ところで、従来の反射型光学センサを用いて、３つのパターン列を有する位置ずれ検出用パターンを検出するには、従来の反射型光学センサの多くが発光部を１つしか持たないため、従来の反射型光学センサを主方向に沿って３個並べなければならない。また、従来の反射型光学センサの中には発光部を２つ持つものもあるが、仮に２つの発光部を同時に点灯させても、反射型光学センサと照明対象物との距離を、位置ずれ検出をするために定められている所定の距離に設定してやると、照明対象物を照明する検出用光は互いに重なってしまう。すなわち、発光部を２つ持つ従来の反射型光学センサであっても、３つのパターン列を有する位置ずれ検出用パターンを検出するためには、反射型光学センサを主方向に沿って３個並べなければならない。そこで、位置ずれ検出用パターンを有効画像領域外の領域に形成する場合には、従来の反射型光学センサの主方向における大きさは３０ｍｍ程度であるため、従来の反射型光学センサを主方向に３個並べるためには、主方向に関して移動体（感光体ドラム及び転写ベルト）を、有効画像領域外の領域のうち＋Ｙ側の領域だけでも９０ｍｍ以上大きくする必要がある。また、有効画像領域外の領域のうち−Ｙ側の領域にも、従来の反射型光学センサを主方向に３個並べるためには、更に移動体（感光体ドラム及び転写ベルト）を、主方向に関して９０ｍｍ以上大きくする必要がある。従って、従来の反射型光学センサを用いて、３つのパターン列を有する位置ずれ検出用パターンを検出しようとすると、画像形成装置の大型化を招く。
【０２３９】
一方、本実施形態に係る反射型光学センサでは、発光部Ｅｉと受光部Ｄｉとの距離は０．５００ｍｍ、主方向に関する発光部間隔及び受光部間隔は共に０．４００ｍｍである。従って、発光部の個数及び受光部の個数が共に１１個であれば、本実施形態に係る反射型光学センサの主方向に関する大きさは５ｍｍ程度となる。そこで、従来の反射型光学センサを用いる場合に比べて、画像形成装置の大型化を抑制することができる。
【０２４０】
また、本実施形態に係る反射型光学センサでは、発光部が微小であるため、検出用光のスポットを小さくすることができ、その結果として、トナーパターンの大きさを小さくすることができる。このことは、画像形成に使用されない不寄与トナーの消費量を低減できるメリットもある。
【０２４１】
さらに、本実施形態に係る反射型光学センサでは、発光部と受光部とが近接しているため、照明対象物への検出用光の入射角及び反射角を小さくすることができる。その結果、転写ベルトがトナーの影になってしまうファドーファクターや、転写ベルトのばたつき（反射型光学センサと転写ベルトの距離の変動）による検出誤差を低減することができる。
【０２４２】
また、本実施形態では、パターン列毎に位置認識用パッチとして、ダミーパターンが形成されている。この場合は、ダミーパターンの分だけ不寄与トナーの量が増大するが、パターン列の主方向に関する位置を予め把握することができる。さらに、パターン列を構成する複数のライン状パターン間において、得られる位置ずれ検出に有効な情報の量を等しくすることができる。従って、位置ずれ検出精度の低下や位置ずれ検出に要する時間の増大を防ぐことができる。
【０２４３】
仮にダミーパターンを形成しない場合、その分だけ不寄与トナーの量を削減できるが、パターン列の主方向に関する位置は、副方向において最初に検出用光に照明されるライン状パターン（ＬＰＫ１、ＬＰＫ３、ＬＰＫ５）からの反射光で判断しなければならない。この場合、判断を下すまでの間も該ライン状パターンは副方向に移動しているため、該ライン状パターンの副方向の長さが短い場合や、該ライン状パターンの搬送速度（移動速度）が速い場合に、該ライン状パターンから得られる位置ずれ検出に必要な情報の量は、該ライン状パターン以外のライン状パターンから得られる情報の量に比べて少なくなる。これは、位置ずれ検出精度の低下や位置ずれ検出に要する時間の増大に繋がる。
【０２４４】
検出用光スポットの大きさは、どれだけ小さいトナーパターンを読めるのかに関係している。該スポットの大きさを発光部間隔Ｌｅよりも大きくすると、副方向に関して０．４０ｍｍよりも大きなトナーパターンしか正確に検知できない。このとき、隣り合う２つの検出用光スポットの中心間隔は発光部間隔Ｌｅ＝０．４０ｍｍと等しいため、トナーパターン上では該２つの検出用光スポットは互いに重なることとなる。このようなときに、位置ずれ検出のために隣り合う任意の複数の発光部を同時に点灯させると、光利用効率が低下する。
【０２４５】
検出用光スポットの大きさを発光部間隔Ｌｅよりも小さくすると、副方向に関して０．４０ｍｍよりも小さいトナーパターンでも、トナーパターンの大きさが検出用光スポットのスポット径相当であれば正確に検出できる。しかし、隣り合う２つの検出用光スポットの中心間隔は発光部間隔Ｌｅ＝０．４０ｍｍと等しいため、トナーパターン上では該２つの検出用光スポットの縁と縁の間に、検出用光で照明されない領域が生じる。検出用光で照明されない領域の大きさと同等あるいはそれ以下の大きさのトナーパターンが該領域を通過すると、そのトナーパターンの検知ができなくなる。また、検出用光スポットのスポット径を小さくすれば小さくする程、仮に１つのトナーパターン内でのトナー濃度が一様でない場合に、該トナーパターンにおける照明位置によって受光部の出力が変化する。
【０２４６】
本実施形態では、検出用光スポットの大きさを、発光部間隔Ｌｅと略等しくすることで、隣接する２つの検出用光スポットが重なり合うことがなくなり、隣り合う任意の複数の発光部を同時に点灯させる場合に生じる光利用効率の低下を防ぐことができる。また、スポット径が大きくなることによるトナーパターンの副方向の幅の拡大を防ぐことができる。更に、２つの検出用光スポットの縁と縁の間に、検出用光で照明されない領域が生じることがないため、トナーパターンの大きさが小さくても、何れかの検出用光で照明されるため、該トナーパターンを正確に検知できる。
【０２４７】
そこで、プリンタ制御装置２０９０は、画像品質を低下させることなく、不寄与トナーの量を低減することができる。
【０２４８】
なお、上記実施形態において、発光部Ｅ１、発光部Ｅ６、及び発光部Ｅ１１が、順次、点灯・消灯されても良い（図５９参照）。この場合は、発光部の劣化が抑えられ、長寿命化を図ることができる。また、発光部の温度上昇を抑えることができる。
【０２４９】
ところで、発光部Ｅ６を点灯させると、照明対象物がシアンのライン状パターンの場合、受光部Ｄ１とＤ１１でも反射光を受光してしまう。つまり、発光部Ｅ１、発光部Ｅ６、及び発光部Ｅ１１を同時に点灯させると、受光部Ｄ６では、検出用光Ｓ６の反射光だけではなく、検出用光Ｓ１の反射光及び検出用光Ｓ１１の反射光も受光される。検出用光Ｓ１の反射光及び検出用光Ｓ１１の反射光は、シアンのライン状パターンの位置ずれ検出には関係しないものであり、いわばノイズのようなものであるため可能であれば除去するのが好ましい。これは、発光部Ｅ１、発光部Ｅ６、及び発光部Ｅ１１を順次、点灯・消灯させることによって解決することができる。
【０２５０】
また、上記実施形態における位置ずれ検出用パターンは一例であり、これに限定されるものではない（図６０〜図６２参照）。
【０２５１】
また、上記実施形態では、各平行ライン状パターンの主方向の長さが１ｍｍの場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図６３に示されるように、各平行ライン状パターンの主方向の長さが１．５ｍｍであっても良い。
【０２５２】
この場合は、検出用光Ｓ２、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ１０もその全てがライン状パターンを照明することが可能となる。そこで、パターン列Ａについては、２つの発光部（Ｅ１、Ｅ２）を用い、該２つの発光部を交互に点灯・消灯させることができる（図６４参照）。そして、発光部毎に得られた情報を平均化し、精度向上を図ることができる。
【０２５３】
同様に、パターン列Ｂについては、発光部Ｅ６に加えて、発光部Ｅ５及び発光部Ｅ７を点灯させたときの情報も得られるので、発光部毎に得られた情報を平均化することで、より高い精度で位置ずれ検出を行うことができる。
【０２５４】
また、パターン列Ｃについては、発光部Ｅ１１に加えて、発光部Ｅ１０を点灯させたときの情報も得られるので、発光部毎に得られた情報を平均化することで、より高い精度で位置ずれ検出を行うことができる。
【０２５５】
また、上記実施形態では、反射型光学センサが１１個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０２５６】
例えば、図６５に示されるように、反射型光学センサが１９個の発光部を有していても良い。この場合に、一例として図６６に示されるように、発光部Ｅ１からの検出用光Ｓ１がパターン列Ａを照明し、発光部Ｅ１０からの検出用光Ｓ１０がパターン列Ｂを照明し、発光部Ｅ１９からの検出用光Ｓ１９がパターン列Ｃを照明しても良い。
【０２５７】
この場合に、発光部Ｅ１０のみを点灯させ、照明対象物が転写ベルトのときの各受光部の出力が図６７に示され、照明対象物がＬＰＫ３又はＬＰＫ４のときの各受光部の出力が図６８に示され、照明対象物がＬＰＣ１又はＬＰｃ２のときの各受光部の出力が図６９に示されている。
【０２５８】
図６９に示されるように、発光部Ｅ１０を点灯させ、検出用光Ｓ１０がＬＰＣ１又はＬＰｃ２を照明したときに、受光部Ｄ１、Ｄ１９では反射光が受光されていない。すなわち、発光部Ｅ１、Ｅ１０、Ｅ１９を同時に常時点灯させたとしても、受光部では、位置ずれ検出に関係しない反射光は受光されない。この場合は、上記実施形態に比べて、より高い精度で位置ずれ検出が可能となる。
【０２５９】
発光部を常時発光させて位置ずれ検出を行う場合、発光部の劣化や発光部の温度上昇といった弊害が生まれるが、主方向に並ぶ各ライン状パターンにおいて、副方向の位置ずれ及びトナー濃度のばらつきがなければ、各受光部の出力波形は重なる。そこで、各時間ごとに各受光部の出力を単純に平均化すれば良い。
【０２６０】
発光部をパルス点灯させて位置ずれ検出を行う場合、主方向の異なる位置に配置された各受光部の出力波形は、発光部の点灯時間分だけそれぞれずれてしまう。そこで、この場合には、各受光部の出力波形を発光部の点灯時間差だけ時間軸方向に関して前後させ、各受光部の出力波形が互いに重なるように補正した後に、各受光部の出力を平均化して位置ずれ量を算出する。
【０２６１】
また、例えば、図７０に示されるように、反射型光学センサが２３個の発光部を有していても良い。この場合に、一例として図７１に示されるように、発光部Ｅ３からの検出用光Ｓ３がパターン列Ａを照明し、発光部Ｅ１２からの検出用光Ｓ１２がパターン列Ｂを照明し、発光部Ｅ２１からの検出用光Ｓ２１がパターン列Ｃを照明しても良い。上記実施形態では、仮に転写ベルトの位置が主方向に関して±０．５ｍｍ程度変動すると、パターン列Ａが検出用光Ｓ１の照明領域から外れたり、パターン列Ｃが検出用光Ｓ１１の照明領域から外れたりする可能性があったが、この場合には、パターン列Ａ及びパターン列Ｃが、照明領域から外れることはない。
【０２６２】
また、上記実施形態では、位置すれを算出する際に、２つの時間（ｔａ、ｔｂ）の平均値を検出時間とする場合について説明したが、これに限らず、２つの時間（ｔａ、ｔｂ）の一方を検出時間としても良い。
【０２６３】
また、上記実施形態では、濃度検出用パターンと位置ずれ検出用パターンとが連続して形成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、濃度検出用パターン及び位置ずれ検出用パターンが互いに異なるタイミングで形成されても良い。すなわち、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理が互いに異なるタイミングで行われても良い。
【０２６４】
例えば、図７２に示されるように、ｍ番目のユーザ画像と（ｍ＋１）番目のユーザ画像との間に位置ずれ検出用パターンのみが形成されても良い。また、例えば、図７３に示されるように、ｍ番目のユーザ画像と（ｍ＋１）番目のユーザ画像との間に位置ずれ検出用パターンにおける平行ライン状パターンのみが形成され、（ｍ＋１）番目のユーザ画像と（ｍ＋２）番目のユーザ画像との間に位置ずれ検出用パターンにおける傾斜ライン状パターンのみが形成されても良い。
【０２６５】
また、上記実施形態では、トナーパターン検出器２２４５が３つの反射型光学センサを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０２６６】
また、例えば、図７４に示されるように、反射型光学センサが３３個の発光部を有していても良い。この場合、両端の発光部（Ｅ１とＥ３３）間の距離は１２．８（＝０．４×３２）ｍｍである。
【０２６７】
また、上記実施形態では、位置ずれ検出用パターンについて、パターン列毎にダミーパターンが作成される場合について説明したが、これに限らず、例えば図７５に示されるように、パターン列Ｂのみにダミーパターンが作成されても良い。この場合は、該ダミーパターンから得られた位置情報に基づいて、パターン列Ａ及びパターン列Ｃの主方向の位置を推定する。
【０２６８】
また、上記実施形態では、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３の位置にそれぞれ濃度検出用パターンが形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば図７６に示されるように、Ｙ２の位置のみに濃度検出用パターンが形成されても良い。
【０２６９】
また、上記実施形態では、転写ベルトの表面が滑らかな場合について説明したが、これに限らず、転写ベルトの表面が滑らかでなくても良い。この場合であっても、上記実施形態と同様にして位置ずれを検出することができる。また、転写ベルトの表面の一部が滑らかであっても良い。
【０２７０】
また、上記実施形態では、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）と１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）が一体化されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０２７１】
また、上記実施形態において、反射型光学センサに処理装置を設け、プリンタ制御装置２０９０での処理の少なくとも一部を、該処理装置が行っても良い。
【０２７２】
また、上記実施形態において、プリンタ制御装置２０９０での処理の少なくとも一部を、走査制御装置が行っても良い。
【０２７３】
また、上記実施形態では、４色のトナーが用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、５色あるいは６色のトナーが用いられる場合であっても良い。
【０２７４】
また、上記実施形態では、トナーパターン検出器２２４５が、転写ベルト２０４０上のトナーパターンを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム表面のトナーパターンを検出しても良い。なお、感光体ドラムの表面は、転写ベルト２０４０と同様に正反射体に近い。
【０２７５】
また、上記実施形態において、トナーパターンを記録紙に転写し、該記録紙上のトナーパターンを、トナーパターン検出器２２４５で検出しても良い。
【０２７６】
また、上記実施形態では、画像形成装置として、カラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限らず、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２７７】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、画像品質を低下させることなく、不寄与トナーの量を低減するのに適している。
【符号の説明】
【０２７８】
２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置（テストパターン作成装置）、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム、２０４０…転写ベルト（移動体）、２０９０…プリンタ制御装置（処理装置）、２２４５ａ…反射型光学センサ、２２４５ｂ…反射型光学センサ、２２４５ｃ…反射型光学センサ、Ｄ１〜Ｄ１１…受光部、Ｅ１〜Ｅ１１…発光部、ＬＤ１〜ＬＤ１１…受光用マイクロレンズ、ＬＥ１〜ＬＥ１１…照明用マイクロレンズ、ＬＤＰＫａ〜ＬＤＰＫｃ…ダミーパターン（位置認識用パッチ）、ＬＰＫ１〜ＬＰＫ６，ＬＰＹ１，ＬＰＹ２，ＬＰＣ１，ＬＰＣ２，ＬＰＭ１，ＬＰＭ２…ライン状パターン（パッチ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２７９】
【特許文献１】特開平１−３５４６６号公報
【特許文献２】特開２００４−２１１６４号公報
【特許文献３】特開２００２−７２６１２号公報
【特許文献４】特許第４１５４２７２号公報
【特許文献５】特許第４１１００２７号公報
【特許文献６】特開２００９−２１６９３０号公報
【特許文献７】特開２００９−２５８６０１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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２２】
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【図７６】
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