(57)【要約】      （修正有）【課題】中間転写ベルトのばたつきが発生した場合であっても、中間転写ベルトの周長に関わる情報を精度よく算出できる画像形成装置を提供する。【解決手段】複数のフォトセンサを用いて中間転写ベルトの周長に関わる情報を取得する場合、或いは複数回に亘って中間転写ベルトの周長に関わる情報を取得する場合には、2014038249.tif 000006によって、ずらし量を“Ｘ”にしたときの１周目の波形データＶ１周目(ｉ)と２周目の波形データＶ２周目(ｉ＋Ｘ)の差分の絶対値を積算した積算値Ｉ(Ｘ)を算出する。鋭度を最大にするずらし量Ｘを決定し、決定したずらし量Ｘに基づいて、周長に関わる情報を決定する。【選択図】図１１
2014038249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成される回転体と、
前記回転体の表面に光を照射し、前記回転体からの反射光を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された、前記回転体の表面上の少なくとも一部の第１の領域からの反射光に基づいて、第１の波形データを取得する第１の取得手段と、
前記第１の取得手段によって前記第１の波形データが取得されるタイミングとは異なるタイミングで、前記検出手段によって検出された、前記回転体の表面上の前記第１の領域を含む第２の領域からの反射光に基づいて、第２の波形データを取得する第２の取得手段と、
前記第２の波形データから、前記第１の波形データのデータ長と同じデータ長の波形データを、ずらし量を変えながら抽出して、複数の第３の波形データを取得する第３の取得手段と、
前記第１の波形データと前記第３の波形データとの差分の絶対値の積算値をずらし量毎に算出する第１の算出手段と、
前記第１の算出手段によって算出されたずらし量毎の積算値のうち、積算値を最小にするずらし量を前記検出手段による複数回の検出ごとに決定する第１の決定手段と、
前記第１の決定手段によって決定された複数のずらし量ごとに、ずらし量の積算値の鋭度を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段によって算出された複数の鋭度のうち、鋭度を最大にするずらし量を決定する第２の決定手段と、
前記第２の決定手段によって決定されたずらし量に基づいて、前記回転体の周長に関わる情報を決定する第３の決定手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、複数の検出手段からなり、
前記第１乃至第３の取得手段はそれぞれ、第１乃至第３の波形データを前記複数の検出手段毎に取得し、
前記第１の決定手段は、前記第１の算出手段によって算出されたずらし量毎の積算値のうち、積算値を最小にするずらし量を検出手段毎に決定し、
前記第２の決定手段は、前記第２の算出手段によって算出されたずらし量毎の鋭度のうち、鋭度を最大にするずらし量を検出手段毎に決定し、
前記第３の決定手段は、前記検出手段毎に決定されたずらし量のうち、鋭度を最大にするずらし量に基づいて、前記回転体の周長に関わる情報を決定する
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】
前記第１乃至第３の取得手段はそれぞれ、第１乃至第３の波形データを１つの検出手段の検出結果から複数回に亘って取得し、
前記第１の決定手段は、前記第１の算出手段によって算出されたずらし量毎の積算値のうち、積算値を最小にするずらし量を前記複数回に亘って決定し、
前記第２の決定手段は、前記第２の算出手段によって算出されたずらし量毎の鋭度のうち、鋭度を最大にするずらし量を前記複数回に亘って決定し、
前記第３の決定手段は、前記複数回に亘って決定されたずらし量のうち、鋭度を最大にするずらし量に基づいて、前記回転体の周長に関わる情報を決定する
ことを特徴とする請求項１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、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光ドラム上のトナー像が転写される中間転写ベルトを有し、中間転写ベルトの周長を検知することによって、回転する中間転写ベルトの位置を特定する画像形成装置があった。この方法では、中間転写ベルトの周長をその周速度（プロセススピード）で除算すると、中間転写ベルト上の同一位置が一周するのに要する時間が算出される。したがって、中間転写ベルトの回転中に、この時間を計測すれば、ある位置が再び同じ位置にくるタイミングを特定できる。
【０００３】
中間転写ベルト上の同一位置を特定する場合、中間転写ベルトの周長が変化しないことが前提となるが、中間転写ベルトの周長は、画像形成装置内部の部品のバラツキや雰囲気環境などにより変化する。したがって、周長を固定値として取り扱えば、同一位置を特定する際に誤差が生じてしまう。そこで、同一位置を特定する際の誤差が許容範囲内に収まるように、周長に関わる情報を定期的に測定する必要がある。
【０００４】
周長に関わる情報は、例えば、光学式センサを用いて、次のようにして測定される。まず、中間転写ベルトを回転させながら、光学式センサの発光素子から中間転写ベルトの表面上に光を照射し、この反射光を光学式センサの受光素子によって検知して、波形データを取得する。次に、１周目に取得した波形データと２周目に取得した波形データをマッチングさせることで、同一位置を特定し、周長に関わる情報を算出（測定）する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８８３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１記載の画像形成装置では、回転体である中間転写ベルトのばたつき等により反射光が乱れてしまった場合、周長に関わる情報を正確に算出することは困難になる。したがって、周長に関わる情報を算出する際には、中間転写ベルトのばたつき等の影響を取り除くことが望ましいが、周期性がない中間転写ベルトのばたつきの影響を無効化することは難しい。
【０００７】
本発明は、この点に着目してなされたものであり、画像が形成される回転体のばたつきが発生した場合であっても、当該回転体の周長に関わる情報を精度よく算出することが可能となる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、画像が形成される回転体と、前記回転体の表面に光を照射し、前記回転体からの反射光を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された、前記回転体の表面上の少なくとも一部の第１の領域からの反射光に基づいて、第１の波形データを取得する第１の取得手段と、前記第１の取得手段によって前記第１の波形データが取得されるタイミングとは異なるタイミングで、前記検出手段によって検出された、前記回転体の表面上の前記第１の領域を含む第２の領域からの反射光に基づいて、第２の波形データを取得する第２の取得手段と、前記第２の波形データから、前記第１の波形データのデータ長と同じデータ長の波形データを、ずらし量を変えながら抽出して、複数の第３の波形データを取得する第３の取得手段と、前記第１の波形データと前記第３の波形データとの差分の絶対値の積算値をずらし量毎に算出する第１の算出手段と、前記第１の算出手段によって算出されたずらし量毎の積算値のうち、積算値を最小にするずらし量を前記検出手段による複数回の検出ごとに決定する第１の決定手段と、前記第１の決定手段によって決定された複数のずらし量ごとに、ずらし量の積算値の鋭度を算出する第２の算出手段と、前記第２の算出手段によって算出された複数の鋭度のうち、鋭度を最大にするずらし量を決定する第２の決定手段と、前記第２の決定手段によって決定されたずらし量に基づいて、前記回転体の周長に関わる情報を決定する第３の決定手段と有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像が形成される回転体のばたつきが発生した場合であっても、当該回転体の周長に関わる情報を精度よく算出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のフォトセンサと中間転写ユニットを矢印Ｙ方向から見た図である。
【図３】図２の２つのフォトセンサのうちの一方の構成を示す図である。
【図４】図２中の中間転写ベルト上の複数の異なる位置における下地出力の変動とパッチ出力の変動の一例を示す図である。
【図５】２つの波形データについて、各サンプリングポイントとセンサ出力値の関係の一例を示す図である。
【図６】波形データがマッチングしているとき（（ａ））と、マッチングしていないとき（（ｂ））のサンプリングポイントとセンサ出力値の関係の一例、およびそのときのずらし量Ｘと積算値Ｉ(Ｘ)の関係（（ｃ））を示す図である。
【図７】図２中の中間転写ベルトの１周目と２周目で波形データをサンプリングするタイミングの一例を示す図である。
【図８】図２中の中間転写ベルトの周長が最も短い場合と最も長い場合について、１周目と２周目の検知タイミングを示す図である。
【図９】波形データのマッチングを行ったときのずらし量Ｘと積算値Ｉ(Ｘ)の関係の一例を示す図である。
【図１０】図１の画像形成装置を制御する制御ユニットの概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１の画像形成装置、特にＣＰＵが実行する周長に関わる情報の決定処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。同図の画像形成装置は、複数（４つ）の画像形成部を並列に配した電子写真方式のカラー複写機である。なお本実施の形態では、画像形成装置として、電子写真方式のカラー複写機を採用したが、これに限らず、電子写真方式のモノクロ複写機、電子写真方式のファクシミリ、電子写真方式のプリンタ、またはこれらを複合した複合機など、いずれを採用してもよい。
【００１３】
本実施の形態の電子写真方式のカラー複写機（以下「カラー複写機」と略して言う）は、画像読取部１Ｒおよび画像出力部１Ｐを有する。
【００１４】
画像読取部１Ｒは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部１Ｐに送信する。
【００１５】
画像出力部１Ｐは、画像形成部１０と、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０と、クリーニングユニット５０および７０と、フォトセンサ６０ａ，６０ｂと、制御ユニット８０とを有する。
【００１６】
画像形成部１０について説明する。像担持体としての感光ドラム１１ａ〜１１ｄが、その中心で回転自在に軸支され、矢印Ａ方向に回転駆動される。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄの周囲には、一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、レーザスキャナユニット１３ａ〜１３ｄ、現像装置１４ａ〜１４ｄ、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄおよび折り返しミラー１６ａ〜１６ｄが配置されている。
【００１７】
一次帯電器１２ａ〜１２ｄはそれぞれ、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ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１３ａ〜１３ｄは、画像読取部１Ｒからの画像信号に応じて変調された、レーザビームなどの光を射出する。レーザスキャナユニット１３ａ〜１３ｄから射出された光は、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄによって偏向され、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上を露光する。この露光により感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像が形成される。
【００１８】
現像装置１４ａ〜１４ｄは、この静電潜像を現像し、トナー像を形成する。トナー像は、中間転写ユニット３０の中間転写ベルト３１上に転写され、さらに、給紙ユニット２０から中間転写ユニット３０に供給されたシートＳ上に転写される。その後、シートＳは定着ユニット４０に搬送され、加熱および加圧され、画像形成部１０の外部に排出される。
【００１９】
中間転写ベルト３１は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に当接されるように配置され、複数の張架ローラ３２〜３４によって張架されて、矢印Ｂの方向へ回転する。張架ローラ３２は、中間転写ベルト３１の張力を一定に制御するようにしたテンションローラである。張架ローラ３３は、中間転写ベルト３１の駆動ローラである。張架ローラ３４は、２次転写ローラ３６用の対向ローラである。
【００２０】
フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、中間転写ユニット３０上に形成される濃度調整用パターンを検出するためのものであり、中間転写ユニット３０の上方に配置されている。
【００２１】
図２は、図１のフォトセンサ６０ａ，６０ｂと中間転写ユニット３０を矢印Ｙ方向から見た図であり、中間転写ユニット３０の中間転写ベルト３１上に濃度調整用パターン２００ａ，２００ｂが形成された状態を示している。
【００２２】
フォトセンサ６０ａ，６０ｂ（検出手段）は、中間転写ベルト３１（回転体）に光を照射する。中間転写ベルト３１上に濃度調整用パターン２００ａ，２００ｂが形成されていない場合には、フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、中間転写ベルト３１の表面上（下地）からの反射光を検出する。一方、中間転写ベルト３１上に濃度調整用パターン２００ａ，２００ｂが形成されている場合には、フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、その濃度調整用パターン２００ａ，２００ｂからの反射光を検出する。この反射光、つまり、中間転写ベルトの表面（下地）、もしくは濃度調整用パターン２００ａ，２００ｂからの反射光に基づいて、中間転写ベルト３１上の同一位置の特定や濃度情報の取得がなされる。
【００２３】
図３は、フォトセンサ６０ａの構成を示す図である。フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、同一の構成である。
【００２４】
図３に示すように、フォトセンサ６０ａは、発光素子６０ａ１と、第１の受光素子６０ａ２と、第２の受光素子６０ａ３とを有する。発光素子６０ａ１としては、例えばＬＥＤ（light emitting diode）が用いられ、第１および第２の受光素子６０ａ２および６０ａ３としては、例えばフォトダイオードが用いられている。
【００２５】
発光素子６０ａ１は、中間転写ベルト３１上に、例えば波長９５０ｎｍの赤外光を照射する。中間転写ベルト３１上に照射された光は、中間転写ベルト３１の下地または中間転写ベルト３１上に形成された濃度調整用パターン（以下「パッチ」という）２００ａによって反射される。第１および第２の受光素子６０ａ２および６０ａ３はそれぞれ、反射された光を受光し、受光した光強度に対応した信号を出力する。この出力信号が電気信号に変換される。
【００２６】
中間転写ベルト３１の下地またはパッチ２００ａからの反射光には、正反射成分と乱反射成分が含まれている。第１の受光素子６０ａ２は、正反射成分と乱反射成分の両方を検出し、第２の受光素子６０ａ３は、乱反射成分のみを検出する。中間転写ベルト３１上にトナーが付着すると、トナーによって光が遮断されるため、正反射光は減少する。即ち、第１の受光素子６０ａ２の出力は低下する。
【００２７】
一方、本実施の形態で使用した９５０ｎｍの赤外光を、黒トナーは吸収し、イエロー、マゼンタおよびシアントナーは乱反射させる。よって、中間転写ベルト３１上のトナー付着量が増大すると、イエロー、マゼンタおよびシアンに関しては、第２の受光素子６０ａ３の出力が大きくなる。なお、第１の受光素子６０ａ２も、トナー付着量が増大したことによる影響を受ける。即ち、イエロー、マゼンタおよびシアンに関しては、トナーで中間転写ベルト３１の表面を十分に遮断しても、第１の受光素子６０ａ２の出力は“０”にはならない。
【００２８】
本実施の形態では、発光素子６０ａ１の照射角度は１５°に、第１の受光素子６０ａ２の受光角度は１５°に、第２の受光素子６０ａ３の受光角度は４５°にそれぞれ設定されている。これらの角度は、中間転写ベルト３１の垂線と光軸とのなす角度である。なお、第１の受光素子６０ａ２のアパーチャ径（aperture diameter）は、第２の受光素子６０ａ３のアパーチャ径よりも小さく設定されている。これは、乱反射成分の影響をできるだけ小さくするためである。例えば、発光素子６０ａ１のアパーチャ径は０.７ｍｍであり、第１の受光素子６０ａ２のアパーチャ径は１.５ｍｍであり、第２の受光素子６０ａ３のアパーチャ径は２.９ｍｍである。
【００２９】
次に、画像濃度制御について説明する。
【００３０】
画像濃度制御は、常に正確な色再現性が得られるようにするため、非画像形成状態において行われる。具体的には、作像条件を変えながら複数のパッチ（トナー像）を試験的に形成し、それらの濃度をフォトセンサ６０ａ，６０ｂで検知して得られた検知結果に基づいて行われる。なお、ここでの非画像形成状態とは、通常のユーザの要求による画像形成をしていない状態を指す。画像濃度の変動や色再現性の変化は、消耗品の交換、環境の変化（温度、湿度、装置の劣化など）、印刷枚数等の諸条件によって、各ユニットや記録材の電気特性やトナーに対する付着力が変化することで顕在化する。このため、所定のタイミングで画像濃度制御が必要となる。画像濃度に影響を与える因子としては、帯電バイアス、現像バイアス、露光強度、ルックアップテーブル等がある。画像濃度制御では、フォトセンサ６０ａ，６０ｂの検知結果に基づいて、これらの因子の一部を補正することで画像形成条件を調整する。
【００３１】
次に、中間転写ベルト３１上の同一位置の特定が必要な理由について説明する。
【００３２】
図４は、中間転写ベルト３１上の複数の異なる位置における下地出力の変動とパッチ出力の変動の一例を示す図である。図示例で用いた各パッチは、同一のハーフトーン濃度で形成されたトナー像である。下地出力は、中間転写ベルト３１にパッチが形成されていないときに第１の受光素子６０ａ２によって検出された反射光の光量である。また、パッチ出力は、中間転写ベルト３１にパッチが形成されているときに第１の受光素子６０ａ２によって検出された反射光の光量である。
【００３３】
図４に示すように、第１の受光素子６０ａ２の出力は、中間転写ベルト３１の表面反射率の影響を受ける。そのため、同一の濃度でパッチを形成したにもかかわらず、パッチの形成位置によってパッチ出力の値が異なっている。第２の受光素子６０ａ３に関しても同様である。
【００３４】
中間転写ベルト３１の下地の反射率の影響を受けた状態で画像濃度制御を実行すると、形成されるハーフトーン濃度のパッチから得られる濃度データと第１および第２の受光素子６０ａ２，６０ａ３の出力との相関が小さくなる。よって、画像濃度制御の精度が低下する。中間転写ベルト３１の表面の反射率の影響をキャンセルするには、中間転写ベルト３１上の同一位置でトナーあり／なしのそれぞれに対応した反射光を、第１および第２の受光素子６０ａ２，６０ａ３によって検出する必要がある。
【００３５】
一方、中間転写ベルト３１は、製造公差、環境や装置の長時間稼動により周長が変動する。したがって、中間転写ベルト３１上の同一位置でトナーあり／なしのそれぞれに対応した反射光を検出するためには、中間転写ベルト３１の同一位置を正確に特定する必要がある。
【００３６】
次に、中間転写ベルト３１上の同一位置の特定方法について説明する。
【００３７】
同一位置の特定は、中間転写ベルト３１を回転駆動させたときのフォトセンサ６０ａ，６０ｂの出力をサンプリングし、１周目の波形プロファイルの一部と２周目の波形プロファイルの一部の２つの波形データのパターンをマッチングさせることで行う。図５は、この２つの波形データについて、各サンプリングポイントとセンサ出力値（電圧）の関係の一例を示す図である。
【００３８】
波形のマッチング判断は、１周目の波形データ（第１の波形データ）を基準とし、２周目の波形データ（第２の波形データ）のサンプリングポイントをずらしながら繰り返し行う。このずらし量（本実施の形態では、サンプルポイント数で表す）をＸとすると、図５（ａ），（ｃ）に示すＸ＝０，１００の各場合は、波形データがマッチングしていない状態を示す。一方、図５（ｂ）に示すＸ＝４０の場合は、波形データがマッチングしている状態を示している。
【００３９】
１周目の波形データと２周目の波形データがマッチングしているか否かは、具体的には次式（１）に基づいて判定する。
【００４０】
【数１】
2014038249.tif 000003
【００４１】
ここで、Ｖ１周目(ｉ)は、１周目のポイントｉ（サンプルポイントｉ）におけるセンサ出力値を示している。Ｖ２周目(ｉ＋Ｘ)は、２周目のポイントｉ＋Ｘにおけるセンサ出力値を示している。Ｉ(Ｘ)は、ずらし量を“Ｘ”にしたときの１周目の波形データと２周目の波形データの差分の絶対値を積算した値を示している。つまり、積算値Ｉ(Ｘ)は、ずらし量毎の１周目の波形データと２周目の波形データの差を示している。したがって、積算値Ｉ(Ｘ)は、波形データがマッチングしているときに最小となる。
【００４２】
図６は、波形データがマッチングしているとき（（ａ））と、マッチングしていないとき（（ｂ））のサンプリングポイントとセンサ出力値の関係の一例、およびそのときのずらし量Ｘと積算値Ｉ(Ｘ)の関係（（ｃ））を示す図である。
【００４３】
Ｘ＝０，１，２，…と変えながら、積算値Ｉ(Ｘ)を演算して行き、ずらし量毎の積算値Ｉ(Ｘ)を保存しておく。所定の範囲のずらし量（本実施の形態では、０〜９９）のすべてについて積算値Ｉ(Ｘ)の演算が終了すると、保存されたすべての積算値Ｉ(Ｘ)の中から、積算値Ｉ(Ｘ)を最小にするずらし量Ｘを決定する。このようにして決定されるずらし量Ｘは、１周目の波形データと２周目の波形データをマッチングさせるものであるので、ずらし量Ｘを決定することは、同一位置を特定することに相当する。
【００４４】
図７は、中間転写ベルト３１の１周目と２周目で波形データをサンプリングするタイミングの一例を示す図である。同図は、中間転写ベルト３１上の検知範囲（サンプリング範囲）を時系列的に示したものである。
【００４５】
同図に示すように、１周目（回転回数）のサンプリングでは、例えば０.１ｍｍのサンプリング周期で、１０００サンプルポイントのデータを取得する。このサンプリング範囲（第１の領域）は、１００ｍｍに相当し、中間転写ベルト３１の公称の周長が約１０００ｍｍであるとすると、全体の約１／１０の長さとなる。プロセススピード（中間転写ベルト３１の周速）を１００ｍｍ／ｓとすると、このサンプリング範囲は、時間に換算した場合、１ｓである。波形データのサンプル数（データ長）は、位置特定の精度に影響するので、データ数（サンプル数）が多いほどマッチングの精度は高くなる。一方、データ数（サンプル数）が多いほど、データの取得時間も長くなり、その結果、ダウンタイムの増加につながる。したがって、サンプリング範囲は、中間転写ベルト３１の表面の反射率特性を鑑みて十分な精度が得られる最小の長さに設定されている。なお、１周目の測定開始タイミングは、任意のタイミングでよい。
【００４６】
２周目（異なる回転回数）のサンプリングを開始するタイミングは、１周目のサンプリング開始位置を基準として、中間転写ベルト３１が周長の公称値１０００ｍｍ進んだタイミングから、周長変動分の半分の距離に相当する５ｍｍ手前のタイミングである。この開始タイミングは、周長が変動して最も短くなった場合でも、１周目の波形データと２周目の波形データが一致するように設定されている。同様に、２周目のサンプリングを終了するタイミングは、１周目のサンプリングを終了するタイミング（位置）から周長の公称値１０００ｍｍ進んだタイミングからさらに、周長変動分の半分の距離に相当する５ｍｍ進んだタイミングである。即ち、２周目サンプリングを開始するタイミングから終了するタイミングまでのサンプリング範囲が、第２の領域に相当する。
【００４７】
図８は、中間転写ベルト３１の周長が最も短い場合（（ａ））と最も長い場合（（ｂ））について、１周目と２周目の検知タイミングを示す図である。このように、２周目のサンプリング時間を１周目のサンプリング時間より長く設定することで、１周目の波形データと２周目の波形データが必ず一致するようにしている。
【００４８】
図９は、波形データのマッチングを行ったときのずらし量Ｘと積算値Ｉ(Ｘ)の関係の一例を示す図である。同図（ａ）は、ベルトばたつきが小さいときの関係を示し、同図（ｂ）は、ベルトばたつきが大きいときの関係を示している。
【００４９】
図９（ａ）の例では、中間転写ベルト３１が一周する前後で波形データのパターンマッチングが良いため、Ｉ(Ｘ)を最小にするずらし量Ｘを正確に決定することができる。したがってこの場合、周長に関わる情報を正確に算出することができる。
【００５０】
一方、図９（ｂ）の例では、中間転写ベルト３１が一周する前後で波形データのパターンマッチングが良くないため、Ｉ(Ｘ)を最小にするずらし量Ｘを正確に決定することができない。したがってこの場合、周長に関わる情報を正確に算出できず、誤算出することがある。そこで、複数のフォトセンサを用いて周長に関わる情報を取得したり、複数回に亘って周長に関わる情報を取得したりするときには、波形データのパターンマッチングが良い情報（ずらし量Ｘ）を的確に選択して周長に関わる情報を算出することが望ましい。これにより、駆動ローラの異物やベルトばたつきの影響を抑えて、周長に関わる情報を算出することができる。
【００５１】
図９（ａ）と図９（ｂ）を比較すれば明らかなように、波形データのパターンマッチングが良くないときは概ね、積算値Ｉ(Ｘ)を最小にするずらし量Ｘに対する積算値Ｉ(Ｘ)の鋭度が小さくなっている。
【００５２】
本実施の形態では、複数のフォトセンサを用いて周長に関わる情報を取得したり、複数回に亘って周長に関わる情報を取得したりするときには、以下のように処理する。すなわち、積算値Ｉ(Ｘ)を最小にするずらし量Ｘに対して、積算値Ｉ(Ｘ)の鋭度を最大にする情報（本実施の形態では、ずらし量Ｘ）を選択するようにしている。これにより、周長に関わる情報をより正確に算出することができる。
【００５３】
図１０は、本実施の形態のカラー複写機を制御する制御ユニット８０の概略構成を示すブロック図である。
【００５４】
同図に示すように、制御ユニット８０は、ＣＰＵ（central processing unit）１０１を有する。ＣＰＵ１０１は、画像形成や画像濃度制御等を行うときに、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）１０２およびモータ駆動回路１０８を介して中間転写ベルト３１の駆動モータ１０９を駆動し、中間転写ベルト３１を回転させる。中間転写ベルト３１上の同一位置の特定や画像濃度制御を行うときには、ＣＰＵ１０１は、ＡＳＩＣ１０２およびセンサ駆動回路１０５ａ，１０５ｂを介してフォトセンサ６０ａ，６０ｂへ信号を送信する。フォトセンサ６０ａ，６０ｂは、この信号に応じて中間転写ベルト３１上に光を照射し、中間転写ベルト３１の下地もしくはパッチ２００からの反射光を検出する。
【００５５】
センサ出力検知回路１０４ａ，１０４ｂはそれぞれ、フォトセンサ６０ａ，６０ｂの出力をＩ−Ｖ（電流−電圧）変換し、変換後の信号（電圧値）をＣＰＵ１０１内のＡ／Ｄ（analog-to-digital）コンバータ１０３ａ，１０３ｂに送信する。ＣＰＵ１０１は、Ａ／Ｄコンバータ１０３ａ，１０３ｂからセンサ出力検知回路１０４ａ，１０４ｂの出力信号を時系列で取り込んで、ＲＡＭ（random access memory）１０７に保存する。
【００５６】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ（read only memory）１０６に予め記憶された演算式により、ＲＡＭ１０７に保存されたＡ／Ｄ変換後のデータに基づいて演算することで、中間転写ベルト３１上の同一位置の特定や濃度補正情報の算出を行う。ＣＰＵ１０１は、算出した濃度補正情報に基づき、ルックアップテーブルの設定値を決定し、予めＲＡＭ１０７に格納されている値を上書きする。
【００５７】
ＣＰＵ１０１は、画像形成時には、ＲＡＭ１０７からルックアップテーブルの値を読み出し、設定に応じた条件でレーザスキャナユニット１１０へ信号を送信する。これにより、画像形成が実行される。
【００５８】
図１１は、本実施の形態のカラー複写機、特にＣＰＵ１０１が実行する周長に関わる情報の決定処理の手順を示すフローチャートである。
【００５９】
本決定処理が開始されると、ＣＰＵ１０１は、フォトセンサ６０ａ，６０ｂへ信号を送信し、フォトセンサ６０ａ，６０ｂから中間転写ベルト３１上に光を照射させる（ステップＳ１）。
【００６０】
続いてＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト３１の駆動モータ１０９へ信号を送信し、中間転写ベルト３１を回転させる（ステップＳ２）。
【００６１】
そしてＣＰＵ１０１（第１の取得手段）は、タイマカウントを開始させ（ステップＳ３）、１周目の波形データ、つまり中間転写ベルト３１の下地からの反射光のセンサ出力のサンプリングを開始する（ステップＳ４）。各サンプリングポイントにおけるセンサ出力値は、１周目の波形データとしてＲＡＭ１０７に格納される。１周目の波形データは、本実施の形態では、図７を用いて前述したように１０００サンプル分取得される。なお、１周目の波形データは、フォトセンサ６０ａのセンサ出力をサンプリングしたものと、フォトセンサ６０ｂのセンサ出力をサンプリングしたものの２種類（系統）の波形データがＲＡＭ１０７の別々の領域に格納される。
【００６２】
所定時間が経過すると、ＣＰＵ１０１（第２の取得手段）は、２周目の波形データのサンプリングを開始する（ステップＳ５）。各サンプリングポイントにおけるセンサ出力値は、２周目の波形データとしてＲＡＭ１０７に格納される。２周目の波形データは、本実施の形態では、１１００（＝１０００＋１００）サンプル分取得される。そして、この１１００サンプルの中から、ずらし量に応じた１０００サンプルが抽出される。なお、２周目の波形データも、１周目の波形データと同様に、２種類（系統）の波形データがＲＡＭ１０７の別々の領域に格納される。
【００６３】
ステップＳ６からステップＳ１０では、ＣＰＵ１０１は、２系統の波形データについてずらし量毎の積算値Ｉ(Ｘ)を演算して保存する。
【００６４】
ステップＳ６では、ＣＰＵ１０１（第３の取得手段）は、ずらし量Ｘを初期値“０”に設定する。ステップＳ７では、ＣＰＵ１０１は、１周目の波形データとずらし量Ｘの２周目の波形データ（第３の波形データ）の差分の絶対値の積算を実行する。ステップＳ８では、ＣＰＵ１０１は、積算値Ｉ(Ｘ)をＲＡＭ１０７に保存する。ステップＳ９では、ＣＰＵ１０１は、ずらし量Ｘの値を“１”だけ増分する。ステップＳ１０では、ＣＰＵ１０１は、ずらし量Ｘの値が最大ずらし量（本実施の形態では、“９９”）を超えたか否かを判定する。超えていなければ、ＣＰＵ１０１は処理をステップＳ７に戻し、超えていれば、ＣＰＵ１０１は処理をステップＳ１１に進める。
【００６５】
以上のステップＳ６からステップＳ１０により、ＣＰＵ１０１（第１の算出手段）は、Ｘ＝０からＸ＝９９までのすべてのずらし量Ｘに対して、ずらし量毎の積算値Ｉ(Ｘ)を算出して保存する。
【００６６】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ１０１（第１の決定手段）は、保存されたすべての積算値Ｉ(Ｘ)のうち、積算値Ｉ(Ｘ)を最小にするずらし量Ｘを、複数のフォトセンサ６０ａ，６０ｂごとに決定する。この決定されたずらし量Ｘが、２つの波形データがマッチングするときのずらし量である。なお、ずらし量Ｘの決定は、２系統の波形データについて行われる。
【００６７】
続くステップＳ１２では、ＣＰＵ１０１（第２の算出手段）は、積算値Ｉ(Ｘ)が最小値を採るときの積算値Ｉ(Ｘ)の鋭度を、複数のフォトセンサ６０ａ，６０ｂごとに決定されたずらし量Ｘについて算出する。この鋭度は、様々に算出されるものである。例えば、積算値Ｉ(Ｘ)が最小値を採るときのずらし量Ｘを、ＸＭＩＮと定義したとき、鋭度を
【数２】
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と算出しても良いし、
【数３】
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と算出しても良い。あるいは、ＸＭＩＮの前後における傾きの変化度合いを算出しても良く、本発明は、この鋭度の計算方法で限定されるものではない。
【００６８】
ＣＰＵ１０１（第２の決定手段）は、ステップＳ１２で算出された複数の鋭度のうち、鋭度を最大にするずらし量Ｘを決定する（ステップＳ１３）。前述のように本実施の形態では、波形データは、２つのフォトセンサ６０ａ，６０ｂの各センサ出力に基づいて、２種類（系統）取得することができる。したがって、積算値Ｉ(Ｘ)も、系統の異なった波形データ毎に１つずつ算出されるので、各積算値Ｉ(Ｘ)をそれぞれ最小にするずらし量Ｘも、波形データ毎に１つずつ決定される。このため、ステップＳ１３の処理では、算出された２つのずらし量ＸＭＩＮのうち、鋭度をより大きくするものが決定される。
【００６９】
次にＣＰＵ１０１（第３の決定手段）は、決定されたずらし量ＸＭＩＮに基づいて、周長に関わる情報を決定する（ステップＳ１４）。周長に関わる情報として、例えば、中間転写ベルト３１の周長そのものを採るとする。この場合、本実施の形態では、周長の公称値を１０００ｍｍとし、その検知範囲を９５５〜１００５ｍｍとしたので、周長は、９５５（ｍｍ）＋決定されたずらし量ＸＭＩＮ（ポイント）×０.１（ｍｍ／ポイント）と決定される。
【００７０】
そしてＣＰＵ１０１は、決定された周長に関わる情報をＲＡＭ１０７に格納して保存した（ステップＳ１５）後、本決定処理を終了する。
【００７１】
本実施の形態では、複数のフォトセンサ（複数の検出手段）を用いて周長に関わる情報を取得するときに、積算値Ｉ(Ｘ)を最小とするずらし量Ｘをフォトセンサ毎に（検出手段毎に）複数決定し、各ずらし量Ｘに対して、積算値Ｉ(Ｘ)の鋭度をそれぞれ算出した。そして、複数の鋭度の中から鋭度を最大にするずらし量Ｘを決定し、このずらし量Ｘに基づいて、周長に関わる情報を決定するようにしたので、周長に関わる情報を正確に算出することができる。
【００７２】
また、フォトセンサが単一であっても、得られた検出結果から複数回に亘って周長に関わる情報を取得するときには、これに、複数のフォトセンサを用いて周長に関わる情報を取得するときの上記方法と同様の方法を適用することができる。その結果、積算値Ｉ(Ｘ)を最小とするずらし量Ｘを複数決定し、各ずらし量Ｘに対して、積算値Ｉ(Ｘ)の鋭度をそれぞれ算出できる。そして、複数の鋭度の中から鋭度を最大にするずらし量Ｘを決定し、このずらし量Ｘに基づいて、周長に関わる情報を決定するようにすれば、周長に関わる情報を正確に算出することができる。
【００７３】
さらに、積算値Ｉ(Ｘ)を最小とするずらし量Ｘを複数決定し、各ずらし量Ｘに対して、積算値Ｉ(Ｘ)の鋭度をそれぞれ算出できる場合に、積算値Ｉ(Ｘ)の鋭度がある閾値以上大きければ、複数のずらし量Ｘからいずれかを選択して利用することも有効である。つまり本実施の形態は、周長に関わる情報を決定するための基礎となる情報の取捨選択を、積算値Ｉ(Ｘ)を最小にするずらし量Ｘに対する積算値Ｉ(Ｘ)の鋭度によって決定することに特徴がある。
【符号の説明】
【００７４】
１０  画像形成部
３０  中間転写ユニット
３１  中間転写ベルト
３２，３３，３４  張架ローラ
６０ａ，６０ｂ  フォトセンサ
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＡＳＩＣ
１０４ａ，１０４ｂ  センサ出力検知回路
１０５ａ，１０５ｂ  センサ駆動回路
１０６  ＲＯＭ
１０７  ＲＡＭ
１０８  モータ駆動回路
１０９  中間転写ベルトの駆動モータ
【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１０】
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【図１１】
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【図９】
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