(57)【要約】【課題】担持体上に形成されたパターンの検出結果が有効か否かの決定を高精度に行う。【解決手段】画像形成装置は、複数の画像形成部と、画像が転写される中間転写ベルトを有する。画像形成装置は、また、中間転写ベルト１０３の画像の正反射光を検出し正反射光データを出力する正反射光検出部２０２及び乱反射光を検出し乱反射光データを出力する乱反射光検出部２０３を有する。ＣＰＵ１０８は、正反射光検出部２０２のパターン検出結果と乱反射光検出部２０３のパターン検出結果とから、正反射光検出部２０２でのパターン検出結果が有効であるか否かを決定する。【選択図】図２
2014074736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部によって形成された画像が転写される像担持体と、
前記像担持体に光線を出射し、前記出射された光線の前記像担持体上の画像での正反射光及び乱反射光を検出し、正反射光データ及び乱反射光データを出力する出力手段と、
前記正反射光データから前記像担持体上のパターンを検出する正反射光検出手段と、
前記乱反射光データから前記像担持体上のパターンを検出する乱反射光検出手段と、
前記正反射光検出手段のパターン検出結果と前記乱反射光検出手段のパターン検出結果とから、前記正反射光検出手段のパターン検出結果が有効であるか否かを決定する決定手段とを有することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記決定手段は、
前記正反射光検出手段によってパターンが検出されたにもかかわらず、前記乱反射光検出手段によってパターンが検出されなかった場合は、前記正反射光検出手段のパターン検出結果を無効と決定することを特徴とする、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
更に、前記正反射光検出手段のパターン検出結果に基づき、前記画像形成部の画像形成タイミングを調整する調整手段を有することを特徴とする、
請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の画像形成部には、黒の画像を形成するための画像形成部及び黒とは異なる色の画像を形成するための画像形成部が含まれ、
黒のパターンには、前記黒とは異なる色のパターンが重畳されていることを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか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、像担持体上の画像の反射光を用いて像担持体上のパターンを検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像が転写される像担持体を用いた画像形成装置としては、タンデム型の電子写真方式カラー画像形成装置などが知られている。このような画像形成装置では、像担持体としての感光ドラムにそれぞれ単色（例えばＹ(イエロー)、Ｍ(マゼンダ)、Ｃ(シアン)、Ｋ（黒））のトナー画像を形成する。次に、それらの単色トナー像を、記録紙、もしくは中間転写体等の転写材に順次転写して合成カラー画像を形成する。
タンデム型のカラー画像形成装置では、像担持体上に形成される各色の画像形成位置の不一致が生じるおそれがある。各色の画像形成位置が一致しない場合、形成画像において色ずれが発生し、画質の劣化を招く。
【０００３】
色ずれの補正方法として、転写材上に形成された各色における色ずれの検出用レジストマークを、光センサを用いて検出して各色の画像形成位置のずれを算出し、記録されるべき画像信号の補正を行う方法が知られている。
【０００４】
特許文献１は、レジストマークの所定パターンを複数組形成し、反射光によってパターンを検知して得られる検知データに誤検知データが含まれるか否かをレジストマークのデータ値の統計値に基づいて判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−８５９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
反射光を用いてレジストマークを検出する場合、転写材の傷等による局所的な反射低下部をレジストマークと誤検出するおそれがある。特許文献１では、反射光によって検出されたレジストマークのデータ値の統計値に基づき誤検知データを検出するが、このような反射低下部による誤検出が生じることから、誤検知データの検出精度には向上の余地があった。レジストマークのデータ値の統計値による判定を高度化しても、レジストマーク自体の検出精度が低いと、結果として判定精度が悪くなり、画質の劣化を招いてしまう。従って、反射低下部等による誤検出を防ぐことが重要である。
【０００７】
本発明は、像担持体上に形成されたパターンの検出結果が有効か否かの決定を高精度に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、画像を形成する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部によって形成された画像が転写される像担持体と、前記像担持体に光線を出射し、前記出射された光線の前記像担持体上の画像での正反射光及び乱反射光を検出し、正反射光データ及び乱反射光データを出力する出力手段と、前記正反射光データから前記像担持体上のパターンを検出する正反射光検出手段と、前記乱反射光データから前記像担持体上のパターンを検出する乱反射光検出手段と、前記正反射光検出手段のパターン検出結果と前記乱反射光検出手段のパターン検出結果とから、前記正反射光検出手段のパターン検出結果が有効であるか否かを決定する決定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、像担持体上に形成されたパターンの検出結果が有効か否かの決定を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電子写真方式タンデム型カラー画像形成装置の全体構成断面図。
【図２】光センサを用いた正反射光及び乱反射光の検出機構の例示図。
【図３】光センサで検出されるレジストパターンからの反射光特性を示すグラフ。
【図４】レジストパターン検出のタイミングチャート。
【図５】ＣＰＵで実行される制御を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を電子写真方式タンデム型カラー画像形成装置に適用した場合の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本実施形態の電子写真方式タンデム型カラー画像形成装置１００の全体構成断面図である。
画像形成装置１００は、配置された複数の画像形成部１０１ａ〜１０１ｄ、給紙ユニット１０２、像担持体としての中間転写ベルト１０３、定着ユニット１０４、クリーニングユニット１０５、及びレジストパターンを検出するための光センサ１０６を有する。
【００１２】
画像形成部１０１ａ〜１０１ｄは、感光ドラム１１１ａ〜１１１ｄ、１次帯電器１１２ａ〜１１２ｄ、レーザスキャナユニット１１３ａ〜１１３ｄ、現像器１１４ａ〜１１４ｄ及び１次転写ローラ１１５ａ〜１１５ｄ及びクリーナ１１６ａ〜１１６ｄを各々有する。感光ドラム１１１ａ〜１１１ｄは矢印方向に回転駆動される。１次帯電器１１２ａ〜１１２ｄ、レーザスキャナユニット１１３ａ〜１１３ｄ、現像器１１４ａ〜１１４ｄ、１次転写ローラ１１５ａ〜１１５ｄ及びクリーナ１１６ａ〜１１６ｄは、回転駆動される感光ドラムの周辺に配置される。
【００１３】
１次帯電器１１２ａ〜１１２ｄは、各々感光ドラム１１１ａ〜１１１ｄの各表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いでレーザスキャナユニット１１３ａ〜１１３ｄは、画像信号に応じて感光ドラム１１１ａ〜１１１ｄを露光し、感光ドラム１１１ａ〜１１１ｄ上に静電潜像を形成する。現像器１１４ａ〜１１４ｄは、形成された静電潜像を現像し、感光ドラム１１１ａ〜１１１ｄ上にトナー画像を形成する。１次転写ローラ１１５ａ〜１１５ｄは、感光ドラム１１１ａ〜１１１ｄのそれぞれに形成された複数のトナー画像を中間転写ベルト１０３上に順次転写する。クリーナ１１６ａ〜１１６ｄは、感光ドラム１１１ａ〜１１１ｄのクリーニングを行う。
そして、２次転写部１０７は、中間転写体である中間転写ベルト１０３上に転写されたトナー像を給紙ユニットより搬送された記録シートに一括転写する。定着ユニット１０４はトナー像が転写された記録シートに熱及び圧力を付与し、トナー像を記録シートに定着させ、装置外部に排出する。
【００１４】
図２は、図１の画像形成装置における光センサ１０６による正反射光及び乱反射光の検出機構の例示図である。
光センサ１０６は、発光部２０１、正反射光検出部２０２、乱反射光検出部２０３を有する。光センサに接続された決定手段としてのＣＰＵ１０８は、タイマ１１０Ａ、１１０Ｂを備え、光センサ１０６の発光部２０１から中間転写ベルト１０３に照射される光量の調整、正反射光及び乱反射光のレベル検出の制御を行う。また、ＣＰＵ１０８は、画像形成シーケンス全体の動作制御をも行う。光センサ１０６の発光部２０１は、発光素子であるＬＥＤ２０１ａ及びＣＰＵ１０８からの制御信号に基づいてＬＥＤ電流を制御することにより発光量を制御する光量調整回路２０１ｂを有する。
【００１５】
正反射光検出部２０２、測定対象である中間転写ベルト１０３からの正反射光を受光するフォトトランジスタ等の光電変換素子２０２ａ及び正反射光検出回路２０２ｂを有する。乱反射光検出部２０３は、測定対象である中間転写ベルト１０３からの乱反射光を受光するフォトトランジスタ等の光電変換素子２０３ａ及び乱反射光検出回路２０３ｂを有する。
発光部２０１の発光窓から出射されて中間転写ベルト１０３上で入射角と出射角とが等しくなるよう正反射した光は、正反射光検出部２０２の正反射受光窓を通じて光電変換素子２０２ａで検出される。光電変換素子２０２ａは、受光した正反射光を電気信号として正反射光検出回路２０２ｂに出力する。正反射光検出回路２０２ｂは、光電変換素子２０２ａから出力される電気信号が入力されると、ＣＰＵ１０８が検出可能な電気信号を正反射光データとして出力する。
【００１６】
また、発光部２０１の発光窓から出射されて中間転写ベルト１０３上で乱反射した光は、乱反射光検出部２０３の乱反射受光窓を通じて光電変換素子２０３ａで検出される。光電変換素子２０３ａは、受光した乱反射光から乱反射光データを電気信号として乱反射光検出回路２０３ｂに出力する。乱反射光検出回路２０３ｂは、光電変換素子２０３ａから出力される電気信号が入力されると、ＣＰＵ１０８が検出可能な電気信号を乱反射光データとして出力する。
【００１７】
この実施形態では、乱反射光検出回路２０３ｂの受光窓は、正反射光検出回路２０２ｂの受光窓とは反対側に配置される。従って、正反射受光窓と光電変換素子２０２ａ、乱反射受光窓と光電変換素子２０３ａ、及び発光部２０１の発光窓から出射される光の出射角は、上記のような配置が実現される位置及び角度とされている。なお、乱反射光検出回路２０３ｂの受光窓は、正反射した光が入射せずにかつ乱反射した光を受けることが可能な他の任意の位置に設けることが可能である。
乱反射光の光量は正反射光の光量より小さい。そのため、乱反射光検出部２０３の受光窓は、正反射光検出部２０２の受光窓より大きくなる。本実施形態では、位置ずれデータは正反射光検出回路２０２ｂから出力される正反射出力波形に基づいて算出される。タイマ１１０Ａ及びタイマ１１０Ｂは同期してカウントするタイマであり、ＣＰＵ１０８がレジストパターンの検出結果からレジストパターンの位置を算出するために使用される。
【００１８】
図３に、光センサ１０６で検出される、レジストパターンからの正反射光及び乱反射光の特性を示すグラフを示す。図３において、縦軸は検出された出力レベルを示し、横軸はレジストパターンの濃度を示す。レジストパターンの濃度は、測定対象の光沢度に相当する。
また、図３において、（ａ）は黒トナー及びカラートナーの正反射光特性、（ｂ）はカラートナー乱反射光特性、（ｃ）は黒トナー乱反射光特性をそれぞれ表すグラフである。なお、カラートナー及び黒トナーの正反射光特性は、レジストパターンのトナーの色によらずにほぼ同一のものとなる。そのため、カラートナー及び黒トナーの正反射光特性をまとめて（ａ）のグラフに示している。また、本実施形態では、レジストパターンのトナー像は、中間転写ベルト１０３上に形成される。従って、レジストパターンが形成されていない場合、つまりレジストパターンの濃度が０の場合、測定対象は、中間転写ベルト１０３そのものとなる。
【００１９】
正反射光出力特性（ａ）のグラフは、下に凸の曲線となる。すなわち、センサ出力値は、中間転写ベルト１０３からの出力に対応する図３の原点付近で最も大きく、レジストパターン濃度が濃くなるにつれて、出力が低下している。
Ｃ、Ｍ、Ｙカラートナーのレジストパターンの乱反射光出力特性（ｂ）は、原点付近でその出力値が最も小さく、パターン濃度が濃くなるほど出力値が大きくなる直線形状となる。従って、パターン濃度が濃くなるほどトナーからの散乱光が大きくなることが示される。その結果、中間転写ベルト１０３からの出力が最も低く、レジストパターンの濃度が濃くなるほど出力が高くなる。
黒トナーのレジストパターンの乱反射光出力レベル（ｃ）によれば、トナー濃度によらず出力レベルは小さいままとなる。そのため、濃度によらず中間転写ベルト１０３からの出力がほぼ維持されている。これは、黒色はすべての波長の光を吸収する特性を有するためである。
【００２０】
図４に、本実施形態における光センサ１０６によるレジストパターン検出のタイミングチャートを示す。
図４（ａ）はレジストパターン、同（ｂ）はＬＥＤの点灯パターン、同（ｃ）は検出された正反射光のアナログ波形、同（ｄ）は検出された乱反射光のアナログ出力波形を示す。図４（ｃ）におけるＸ_ｎ（ｎ＝任意の整数）は、正反射光出力波形の立ち上がりエッジ部及び立ち下がりエッジ部を示す。図４（ｄ）におけるＹ_ｎ（ｎ＝任意の整数）は、乱反射光出力波形それぞれの立ち上がりエッジ部及び立ち下がりエッジ部を示す。
【００２１】
本実施形態では、Ｃ、Ｍ、Ｙカラーレジストパターン及び黒レジストパターンは、図４（ａ）の矢印で示される中間転写ベルト１０３の回転方向に垂直な方向を幅方向として、この幅方向の所定位置に順次形成される。Ｃ、Ｍ、Ｙカラーレジストパターンは、単色トナーにより形成される。なお、図４（ａ）では、説明を簡単にするためにカラーレジストパターンを1つしか図示していないが、実際には、カラーレジストパターンはＣＭＹの各色について形成される。更に、黒レジストパターンとしては、黒レジストパターンの所定の領域に、黒とは異なる色のレジストパターンを形成したものを用いた。ここでは、黒とは異なる色のレジストパターンとして、カラーＹのカラーレジストパターンを用い、これを黒レジストパターンに重畳して用いる。なお、ここではカラーレジストパターンの色はＹとしたが、Ｙ以外の色を用いることもできる。
【００２２】
本実施形態では、図４（ｂ）に示されるように、ＬＥＤ２０１ａは、所定光量にて連続的に点灯されている。この条件で、図４（ａ）に示されるレジストパターンが形成された中間転写ベルト１０３からの正反射出力波形及び乱反射出力波形のそれぞれについて、以下の３つのパターンについて説明する。
なお、各パターンについて、カラーレジストパターン及び黒レジストパターンにおけるカラートナー、黒トナーのいずれも濃度が高いものとなっている。従って、以下の説明では、カラートナー及び黒トナーの特性は、図３のグラフの右側における特性となる。具体的には、正反射光特性に関しては、カラートナー、黒トナーともに、センサからの出力レベルは低い。また、乱反射光特性に関しては、カラートナーは出力レベルが高く、黒トナーは出力レベルが低い。
【００２３】
（１）カラーレジストパターン
図３に示されるように、正反射光の出力レベルは、中間転写ベルト１０３において高く、カラートナーにおいて低くなっている。従って、図４（ｃ）の正反射光検出波形は、カラーレジストパターン部において出力が低下する凹波形となっている。
ＣＰＵ１０８は、以下に示すように、正反射光検出回路２０２ｂからの正反射光データからレジストパターン検出を行い、かつ、乱反射光検出回路２０３ｂからの乱反射光データからレジストパターン検出を行う。
まず、ＣＰＵ１０８は、正反射光検出部２０２の正反射光検出回路２０２ｂからの正反射光データ出力値を所定の閾値と比較し、この比較結果から正反射光検出波形の立ち下がりエッジ部及び立ち上がりエッジ部を検出する。具体的には、比較結果がハイからローに変化したタイミングが立ち下がりエッジであり、図４（ａ）のＸ_１として示される。比較結果がローからハイに変化したタイミングは、立ち上がりエッジであり、図４（ａ）のＸ_２として示される。
ＣＰＵ１０８は、エッジを検出したタイミングでタイマ１１０Ａの値を読み取る。正反射光検出波形の立ち下がりエッジ部から立ち上がりエッジ部までの間（Ｔｐ１_Ｃｌ）が、正反射光検出波形から検出されたレジストパターン位置となる。また、立ち下がりエッジ部で読み取られたカウント値と立ち上がりエッジ部で読み取られたカウント値との差をパターンカウント値とする。
【００２４】
一方、乱反射光の出力レベルは、中間転写ベルト１０３において低く、カラーレジストパターンにおいて高くなる。従って、乱反射光検出波形（ｄ）は、カラーレジストパターン領域で出力レベルが高くなる凸波形となる。
乱反射光に対しては、ＣＰＵ１０８は、乱反射光検出部２０３の乱反射光検出回路２０３ｂからの乱反射光データ出力値を所定の閾値と比較する。そして、この比較結果から正反射光波形の立ち上がりエッジ部及び立ち下がりエッジ部を検出する。具体的には、比較結果がローからハイに変化したタイミングが立ち上がりエッジである。これは、図４（ｂ）のＹ_１として示される。比較結果がハイからローに変化したタイミングは、立ち下がりエッジである。これは、図４（ａ）のＹ_２として示される。
【００２５】
ＣＰＵ１０８は、エッジを検出したタイミングでタイマ１１０Ｂの値を読み取る。乱反射光検出波形の立ち上がりエッジ部から立ち下がりエッジ部までの間（Ｔｓ１_Ｃｌ）が、乱反射光波検出形から検出されたレジストパターン位置となる。また、立ち上がりエッジ部で読み取られたカウント値と立ち下がりエッジ部で読み取られたカウント値との差をパターンカウント値とする。
【００２６】
このように、カラーレジストパターン領域では、正反射光に基づくレジストパターン位置Ｔｐ１_Ｃｌ及びそのパターンカウント値と、乱反射光に基づくレジストパターン位置Ｔｓ１_Ｃｌ及びそのパターンカウント値との両方が検出される。従って、これらを比較することで、レジストパターンが検出されたか否かを判定することができる。
【００２７】
本実施形態では、Ｔｐ１_Ｃｌが検出されている時間領域の範囲内において、更にＴｓ１_Ｃｌが検出された場合、レジストパターンが検出されたと判定し、このＴｐ１_Ｃｌから得られるレジストパターン検出データは有効であると判定する。
【００２８】
なお、検出されたレジストパターンがカラーレジストパターンか黒レジストパターンかを識別する必要がある場合には、Ｔｐ１_Ｃｌのパターンカウント値とＴｓ１_Ｃｌのパターンカウント値とを比較して識別を行うことができる。本実施形態では、正反射光に基づくレジストパターン位置Ｔｐ１_Ｃｌと乱反射光に基づくレジストパターン位置Ｔｓ１_Ｃｌとのパターンカウント値の差が所定の閾値よりも小さい場合、検出されたレジストパターンはカラーレジストパターンであると判定する。
【００２９】
（２）黒レジストパターン
図４（ｃ）の正反射光検出波形では、黒レジストパターン部は出力レベルが小さい。従って、（１）のカラーレジストパターンの例と同様に立ち下がりエッジ部Ｘ_３及び立ち上がりエッジＸ_４を検出することにより、黒レジストパターンのレジストパターン位置Ｔｐ１_Ｋ及びそのパターンカウント値を求めることができる。
【００３０】
なお、黒レジストパターン及びカラーレジストパターンの両方とも正反射光の出力レベルは低い。従って、本実施形態のように黒レジストパターンにカラーレジストパターンを重畳したとしても、その正反射光出力波形は、図４（ｃ）に示すようにカラーレジストパターンのみの場合と同様な凹波形となる。
【００３１】
一方、黒レジストパターンにおけるカラートナーが重畳されていない領域は、黒トナーの領域である。黒トナーにおける乱反射光の出力レベルは中間転写ベルトと同様にその出力レベルは低いことから、乱反射光を用いて高精度に黒レジストパターンのこの領域を中間転写ベルト１０３と区別して検出するのは困難である。
他方、カラーレジストパターンが重畳された領域は、（１）のカラーレジストパターンと同様にその出力レベルは高い。このことから、黒レジストパターンから得られる乱反射光検出波形は、黒レジストパターンのカラートナーが重畳された領域において出力が大きくなった凸波形となる。
【００３２】
そして、（１）のカラーレジストパターンの場合と同様にして黒レジストパターンにおける立ち上がりエッジ部及び立ち下がりエッジを検出する。これにより、黒レジストパターンに重畳されたカラーレジストパターンにおけるレジストパターン位置Ｔｓ１_Ｋを求めることができる。このカラーレジストパターンは、黒レジストパターンの一部領域に重畳されているので、乱反射光検出波形におけるＴｓ１_Ｋのパターンカウント値は、正反射光検出波形Ｔｐ１_Ｋのパターンカウント値に比べて小さくなる。
【００３３】
このように、黒レジストパターン領域においても、正反射光に基づくパターンカウント値Ｔｐ１_Ｋと乱反射光に基づくパターンカウント値Ｔｓ１_Ｋの両方が検出される。従って、これらを比較することで、レジストパターンが検出されたか否かを判定することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、（１）のカラーレジストパターンの場合と同様に、Ｔｐ１_Ｋが検出されている時間領域の範囲内において更にＴｓ１_Ｋが検出された場合、レジストパターンが検出されたと判定している。そして、このＴｐ１_Ｋから得られるレジスト検出データは有効であると判定する。
【００３５】
なお、検出されたレジストパターンがカラーレジストパターンか黒レジストパターンかを識別する必要がある場合には、Ｔｐ１_Ｋのパターンカウント値とＴｓ１_Ｋのパターンカウント値とを比較して識別を行うことができる。この例では、正反射光に基づくレジストパターン位置Ｔｐ１_Ｋのパターンカウント値と、乱反射光に基づくレジストパターン位置Ｔｓ１_Ｋのパターンカウント値との差に着目する。この差が所定の閾値よりも大きい場合、検出されたレジストパターンは、黒レジストパターンと判定する。
【００３６】
検出対象がカラーレジストパターンであるか黒レジストパターンであるかを問わない場合、上述した（１）、（２）どちらの場合でも、乱反射光検出波形からのカウント値は、正反射光検出波形からのレジスト検出データの有効性を判断する目的にのみ用いられる。従って、乱反射光検出波形のパターンカウント値と正反射光出力のパターンカウント値が同じでなければならないとするような制約を設ける必要はない。あるいは、パターンカウント値以下やパターンカウント値以上である必要もない。例えば、（１）、（２）において乱反射光検出波形のパターンカウント値と正反射光出力のパターンカウント値を上述のような所定の閾値と比較する必要はなくなる。
【００３７】
（３）中間転写ベルトに傷などが存在する場合
中間転写ベルト１０３に傷が存在した場合、傷の影響により正反射成分が少なくなるので正反射光の出力レベルは低下するが乱反射光の出力レベルにはそれほど影響を与えない。従って、乱反射光検出波形（ｄ）は、傷部分においてレジストパターンに相当する波形は検出されない。一方、正反射光検出波形（ｃ）は、傷部分において正反射光の出力レベルが小さくなる。そのため、カラーレジストパターンや黒レジストパターンと同様に凹波形となる。
【００３８】
ＣＰＵ１０８は、上記（１）、（２）の場合と同様に、正反射光検出波形（ｃ）の立ち下がりエッジＸ_５及び立ち上がりエッジＸ_６を検出し、これらエッジの間（Ｔｗ）をレジストパターン位置としてそのパターンカウント位置を計算する。
【００３９】
一方、乱反射光検出波形（ｄ）からはレジストパターンに相当する波形は検出されないので、パターンカウント値も検出されない。このことから、正反射光波形から算出されたレジストパターン位置Ｔｗを無効であると判断することができる。
よって、前述したように、正反射光検出においてレジストパターンに相当する波形が検出された際に、乱反射光検出においてレジストパターンに相当する波形の有無が存在するか否かを判定することができる。従って、正反射光検出波形から検出されたレジストパターンから得られる位置ずれデータが有効であるか否かを判定することができる。
【００４０】
なお、上記（１）、（２）及び（３）の例では、カラーレジストパターンではＣＭＹの各色を、黒レジストパターンでは黒を、それぞれ基準色として用いている。しかし、この基準色以外の各色についても、基準色に対する位置ずれデータを算出することができる。この場合、有効と決定された正反射光出力波形（ｃ）から得られる検出波形の立ち上がりエッジタイミング（Ｘ_２）のカウント値から次の有効とされた検出波形の立ち下がりエッジタイミング（Ｘ_３）のカウント値を検出する。そして、これらのカウント値から、Ｔｐ：正反射パターンカウント値、Ｔｂ：正反射のパターン間隔カウント値を算出して、位置ずれデータを算出する。
【００４１】
図５に、ＣＰＵ１０８により実行される制御を表すフローチャートを示す。
まず、画像形成装置が色レジストパターン補正制御を開始する際に、予め設定された初期光量値にてＬＥＤを点灯させる（Ｓ４０１）。次に、中間転写ベルト１０３を１周させ、正反射光出力レベルを検出し、正反射出力が所定値以上であるかを判定する（Ｓ４０２）。その判定結果が予め設定された所定値以上の場合には（Ｓ４０２：Ｙ）、レジストパターン形成に移行する（Ｓ４０５）。前記条件を満たさない場合（Ｓ４０２：Ｎ）には、ＬＥＤ光量を増加させて（Ｓ４０３）、光量が最大か否かを判定する（Ｓ４０４）。光量最大ではない場合（Ｓ４０４Ｎ）には、再度Ｓ４０２に戻る。増加後のＬＥＤ光量が最大値である場合（Ｓ４０４：Ｙ）、レジストパターン形成を行う（Ｓ４０５）。
【００４２】
レジストパターンが所定濃度で形成されると、ＣＰＵ１０８は、光センサ１０６から得られる前記レジストパターンに相当する乱反射光出力信号と正反射出力とを同時に検出し（Ｓ４０６）、正反射出力に同期した乱反射出力があるか否かを判定する（Ｓ４０７）。
乱反射出力ありと判定された場合（Ｓ４０７：Ｙ）は、検出された正反射出力値が有効であると決定する（Ｓ４０８）。その後、正反射出力値からレジストパターン補正値を算出する（Ｓ４１０）。
【００４３】
一方、正反射出力に同期した乱反射出力なしと判定された場合（Ｓ４０７：Ｎ）、つまり、図４記載の検出パターン（３）の場合においては、検出された正反射出力値を無効データと決定する（Ｓ４０９）。この場合、正反射出力値が無効データであることから、レジストパターン補正値算出（Ｓ４１０）では、レジストパターン補正値は算出しない。
なお、Ｓ４０１におけるＬＥＤ点灯方式は、検出時に連続点灯させる方式とともに、可能な限り発光量を大きくする手法として、パターン検出に同期したパルス点灯をさせる方式も有効である。
【００４４】
本実施形態では、ＬＥＤ光量の初期値は、形成されるカラーレジストパターン濃度が最も薄くなる条件下においても、乱反射検出レベルがＡＤ変換の閾値を超えるレベルとして設定される。一方、ＬＥＤ光量の最大値は、カラーレジストパターンが最も薄い状態にて形成された場合でも、その正反射出力レベルがＡＤ変換の閾値を超えないレベルとして設定されている。
ただし、ＡＤ変換の閾値を変更することは、ＣＰＵ内部におけるデータ判定時、もしくは検出回路部において容易に構成可能であることから、必ずしも上記ＬＥＤ光量値の制限を行う必要はない。
【００４５】
また、Ｓ４１０におけるレジストパターン補正値の算出は任意の手法で行うことができるが、以下にレジストパターン補正値算出手法の一例を説明する。この例では、ＣＰＵ１０８は、エッジ検出タイミングにおけるタイマカウント値を記憶可能である。上述の（１）カラーレジストパターン、（２）黒レジストパターンのいずれの検出でも、正反射光検出波形として、まず立ち下がりエッジＸ_１を検出する。このとき、図４に示される、Ｘ_１検出前後の予め設定された時間領域δの範囲内にカラーパターン検出時の乱反射光検出波形である立ち上がりエッジＹ_１が検出されるか否かを検出する。更に、正反射光検出波形の立ち上がりエッジＸ_２が検出されたタイミングにおいて、所定の時間領域δの範囲内に、乱反射検出波形の立ち下がりエッジＹ_２が検出されるか否かを検出する。
【００４６】
次に、有効と決定された正反射出力データに基づき算出されたパターン位置に基づきレジストパターン補正値を算出する。レジストパターンは、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のカラーレジストパターンと、黒レジストパターンのそれぞれについて複数形成される。そして、Ｓ４０８において有効と判断された正反射光の検出結果を用いて、それぞれのレジストパターンについて、得られた複数の位置データを平均化する。この平均データに基づきレジストパターン補正量を算出し、レジストパターン補正量に基づき、前記画像形成部の画像形成タイミングが調整される。その結果、この例のように複数個のパターンから得られたデータを平均化してレジストパターン補正量を算出するシステムにおいては、平均化によるレジストパターン補正精度を安定化し、バラつきを低減することが可能となる。
【００４７】
なお、上述の（１）カラーレジストパターン等の実施形態においては、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジから得られるパターンカウント値からレジスト検出データが有効であるか否かを判定している。しかし、正反射光検出波形の各エッジについて、乱反射光検出波形の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジが時間領域δの範囲内で検出された場合はレジストパターンが検出されたと判定し、レジスト検出データが有効であると判定することもできる。この場合、時間領域δは一律同じ値である必要はなく、正反射光検出波形、乱反射光検出波形における立ち下がりエッジ、立ち上がりエッジ、カラーレジストパターン、黒レジストパターン等、検出時の条件下によりそれぞれ変更することも可能である。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置では、中間転写ベルト上の傷等の誤検知要因が存在している場合においても、傷に起因したレジストパターンの誤検出を防ぐことができる。従って、レジストパターンの検出精度及び補正精度を向上することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１００…画像形成装置、１０１ａ〜１０１ｄ…画像形成部、１０２…給紙ユニット、１０３…中間転写ベルト、１０４…定着ユニット、１０５…クリーニングユニット、１０６…光センサ、１０７…２次転写部、１０８…ＣＰＵ。
１１０Ａ…タイマ、１１０Ｂ…タイマ、１１１ａ〜１１１ｄ…感光ドラム、１１２ａ〜１１２ｄ…１次帯電器、１１３ａ〜１１３ｄ…レーザスキャナユニット、１１４ａ〜１１４ｄ…現像器、１１５ａ〜１１５ｄ…１次転写ローラ、１１６ａ〜１１６ｄ…クリーナ。
２０１…発光部、２０１ｂ…光量調整回路、２０２…正反射光検出部、２０２ａ…光電変換素子、２０２ｂ…正反射光検出回路、２０３…乱反射光検出部、２０３ａ…光電変換素子、２０３ｂ…乱反射光検出回路。
【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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