(57)【要約】【課題】トナーパターンに照射された光からの拡散光が受光されたとしても、各色のトナーパターン間隔を正確に算出して、位置ずれを精度高く補正することが可能な画像形成技術を提供する。【解決手段】エンジン制御部１１４は、黒色以外のカラーのトナーにより等間隔で４つ連続して転写ベルト３に形成させたトナーパターンが検出された際に、センサ出力波形における立ち上がりと立ち下がりとの中間点に基づいて、２番目と３番目とのトナーパターンの距離をトナーパターン間隔として算出する。そして、エンジン制御部１１４は、各色のトナーにより連続して転写ベルト３に形成されたトナーパターンが検出された際に、基準となる黒色のトナーによるトナーパターンの検出位置から各カラーによるトナーパターンの検出位置まで距離と、トナーパターン間隔とを用いて比較を行い、比較結果に応じて、位置ずれを補正する。【選択図】図１
2011059633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色のトナーを用いて形成された各トナー像を転写紙にベルトを介して転写することにより画像を形成する画像形成装置において、
複数の各色の第１トナーパターンを所定の間隔で連続して前記ベルトに形成する手段であって、同色の第２トナーパターンを４つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成する形成手段と、
前記第２トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じてセンサが出力した電気信号の電圧の波形において立ち上がりと立ち下がりとの中間点を算出する第１算出手段と、
前記第２トナーパターンのうち、第１番目と最後とを除いた少なくとも２つの隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を用いて、トナーパターン間隔を算出する第２算出手段と、
各色の前記第１トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じて前記センサが出力した電気信号の電圧の波形に応じて、前記第１トナーパターンのうち基準となる第１色の前記第１トナーパターンから他の色の前記第１トナーパターンまでの距離を各々算出する第３算出手段と、
前記トナーパターン間隔及び前記距離を用いて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記他の色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する位置ずれ補正手段とを備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記形成手段は、同一色の第２トナーパターンを５つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成し、
前記第２算出手段は、第１番目と最後とを除いた少なくとも３つの前記第２トナーパターンについて、各々隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を各々用いて、トナーパターン間隔を複数算出して、これの平均を算出し、
前記位置ずれ補正手段は、前記トナーパターン間隔の平均及び前記距離を用いて、前記位置ずれを補正する
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】
前記位置ずれ補正手段は、
前記第１色の前記第１トナーパターンから他の第２色の前記第１トナーパターンまでの距離と、前記第２色についての前記トナーパターン間隔とを用いて比較を行う比較手段と、
前記比較手段の比較の結果に応じて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記第２色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する補正手段とを有する
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４】
前記比較手段は、前記距離と、前記第２色についての前記トナーパターン間隔と比較し、
前記補正手段は、前記比較手段の比較の結果、前者と後者とが一致しない場合、前者と後者との差を用いて、前記位置ずれを補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記比較手段は、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記第２色の前記第１トナーパターンまでの距離と、前記第２色についての前記トナーパターン間隔及び前記第１色の前記第１トナーパターンから前記第２色の前記第１トナーパターンまでの間で前記第１トナーパターンが検出された他の第３色についての前記トナーパターン間隔を合算した値とを比較し、
前記補正手段は、前記比較手段の比較の結果、前者と後者とが一致しない場合、前者と後者との差を用いて、前記位置ずれを補正する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
形成手段と、第１算出手段と、第２算出手段と、第３算出手段と、位置ずれ補正手段とを備える画像形成装置で実行される位置検出制御方法であって、
前記形成手段が、複数の各色の第１トナーパターンを所定の間隔で連続して前記ベルトに形成する手段であって、同色の第２トナーパターンを４つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成する形成ステップと、
前記第１算出手段が、前記第２トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じてセンサが出力した電気信号の電圧の波形において立ち上がりと立ち下がりとの中間点を算出する第１算出ステップと、
前記第２算出手段が、前記第２トナーパターンのうち、第１番目と最後とを除いた少なくとも２つの隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を用いて、トナーパターン間隔を算出する第２算出ステップと、
前記第３算出手段が、各色の前記第１トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じて前記センサが出力した電気信号の電圧の波形に応じて、前記第１トナーパターンのうち基準となる第１色の前記第１トナーパターンから他の色の前記第１トナーパターンまでの距離を各々算出する第３算出ステップと、
前記トナーパターン間隔及び前記距離を用いて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記他の色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する位置ずれ補正ステップとを含む
ことを特徴とする位置検出制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法をコンピュータに実行させるための位置検出制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、位置検出制御方法及び位置検出制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置では、転写ベルト上に各色のトナーパターンを複数形成し、これに反射型の検出センサが照射した光の反射光を受光して受光量に応じた電気信号を出力し、この電気信号の電圧の変化に基づいて、トナーパターンを検出して、位置検出制御を行っている。位置検出制御とは、各色のトナーパターンの検出時に、反射型センサから出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形という）について、ある閾値電圧におけるセンサ出力波形の立ち下がりと立ち上がりとの中間点をトナーパターンの検出位置として、各色のトナーパターンの検出位置の間隔（トナーパターン間隔という）を算出した上で、位置ずれを補正する技術である。このような技術の中には、例えば黒色のトナーにより形成したトナーパターンの検出結果と、黒色以外のカラーのトナーにより形成したトナーパターンの検出結果とに検出差が生じたときに、この検出差に応じた補正量を補正手段にフィードバックして位置ずれを補正する技術がある（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、黒色のトナーパターンに照射した光に対しては、反射光として、正反射光が検出センサに受光されるが、黒色以外のカラーのトナーパターンに照射した光に対しては、反射光として、正反射光の他に拡散反射光（拡散光という）が検出センサに受光される。従来の位置検出制御では、この拡散光が受光されると、センサ出力波形が異常となり、センサ出力波形の立ち下がりと立ち上がりとの正確な中間点を算出できなくなり、トナーパターンの検出位置を正確に把握できなくなる恐れがあった。このため、各色のトナーパターン間隔を正確に算出できなくなり、位置ずれを精度高く補正することができない恐れがあった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トナーパターンに照射された光からの拡散光が受光されたとしても、各色のトナーパターン間隔を正確に算出して、位置ずれを精度高く補正することが可能な画像形成装置、位置検出制御方法及び位置検出制御プログラム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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の色のトナーを用いて形成された各トナー像を転写紙にベルトを介して転写することにより画像を形成する画像形成装置において、複数の各色の第１トナーパターンを所定の間隔で連続して前記ベルトに形成する手段であって、同色の第２トナーパターンを４つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成する形成手段と、前記第２トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じてセンサが出力した電気信号の電圧の波形において立ち上がりと立ち下がりとの中間点を算出する第１算出手段と、前記第２トナーパターンのうち、第１番目と最後とを除いた少なくとも２つの隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を用いて、トナーパターン間隔を算出する第２算出手段と、各色の前記第１トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じて前記センサが出力した電気信号の電圧の波形に応じて、前記第１トナーパターンのうち基準となる第１色の前記第１トナーパターンから他の色の前記第１トナーパターンまでの距離を各々算出する第３算出手段と、前記トナーパターン間隔及び前記距離を用いて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記他の色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する位置ずれ補正手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、形成手段と、第１算出手段と、第２算出手段と、第３算出手段と、位置ずれ補正手段とを備える画像形成装置で実行される位置検出制御方法であって、前記形成手段が、複数の各色の第１トナーパターンを所定の間隔で連続して前記ベルトに形成する手段であって、同色の第２トナーパターンを４つ以上連続して等間隔で前記ベルトに形成する形成ステップと、前記第１算出手段が、前記第２トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じてセンサが出力した電気信号の電圧の波形において立ち上がりと立ち下がりとの中間点を算出する第１算出ステップと、前記第２算出手段が、前記第２トナーパターンのうち、第１番目と最後とを除いた少なくとも２つの隣接する各前記第２トナーパターンに対して各々算出された前記中間点を用いて、トナーパターン間隔を算出する第２算出ステップと、前記第３算出手段が、各色の前記第１トナーパターンに対して照射した光の反射光を受光して当該受光量に応じて前記センサが出力した電気信号の電圧の波形に応じて、前記第１トナーパターンのうち基準となる第１色の前記第１トナーパターンから他の色の前記第１トナーパターンまでの距離を各々算出する第３算出ステップと、前記トナーパターン間隔及び前記距離を用いて、前記第１色の前記第１トナーパターンから前記他の色の前記第１トナーパターンまでの位置ずれを補正する位置ずれ補正ステップとを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、上記の方法をコンピュータに実行させるための位置検出制御プログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トナーパターンに照射された光からの拡散光が受光されたとしても、各色のトナーパターンの間隔を正確に算出して、位置ずれを精度高く補正することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、転写ベルト３上に位置ずれ補正用のトナーパターン集合１４が形成された状態を示す転写ベルト３及び感光体ドラム７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの斜視図である。
【図３】図３は、エンジン制御部１１４の構成を例示する図である。
【図４】図４は、黒色のトナーパターンの検出時のセンサ出力波形を例示する図である。
【図５】図５は、カラーのトナーパターンの検出時のセンサ出力波形を例示する図である。
【図６】図６は、カラーのトナーパターンに対してパターン検出センサ１５のセンサ照射領域とセンサ出力波形との関係を説明するための図である。
【図７】図７は、カラーのトナーパターンに対してパターン検出センサ１５のセンサ照射領域とセンサ出力波形との関係を説明するための図である。
【図８】図８は、従来の位置検出制御について説明するための図である。
【図９】図９は、エンジン制御部１１４が行なう位置検出制御について説明するための図である。
【図１０】図１０は、画像形成装置の行う位置検出制御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】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、位置検出制御方法及び位置検出制御プログラムの一実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す図である。この図１に示した画像形成装置は所謂直接転写方式のタンデム型画像形成装置の例である。同図において、画像形成装置は、作像プロセス部１と、光書き込み部（露光器）９と、給紙部（給紙トレイ）６と、エンジン制御部（不図示）とから基本的に構成されている。作像プロセス部１は、各々異なる色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）の画像を形成する各ステーションが、転写媒体としての転写紙２を搬送する転写ベルト３に沿って一列に配置されている。
【００１２】
転写ベルト３は、駆動回転する駆動ローラ４と従動回転する従動ローラ５との間に張架されており、駆動ローラ４の回転によって図１中の矢印方向に回転駆動される。転写ベルト３の下部には、転写紙２を収納した給紙トレイ６が備えられ、給紙部として機能する。この給紙トレイ６に収納された転写紙２のうち最上位置にある転写紙２が、画像形成時に転写ベルト３に向けて給紙される。
【００１３】
転写部に搬送された転写紙２は、第１の作像ステーション１Ｙ（イエロー）に搬送され、ここでイエローの画像形成が行われる。第１の作像ステーション１Ｙは、感光体ドラム７Ｙと、この感光体ドラム７Ｙの周囲に配置された帯電器８Ｙ、現像器１０Ｙ及び感光体クリーナ１１Ｙから構成され、帯電器８Ｙと現像器１０Ｙとの間に露光器９からレーザ光ＬＹが照射される露光部が設けられている。
【００１４】
感光体ドラム７Ｙの表面は、帯電器８Ｙで一様に帯電された後、露光器９によりイエローの画像に対応したレーザ光ＬＹで露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像器１０Ｙで現像され、感光体ドラム７Ｙ上にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム７Ｙと転写ベルト３上の転写紙２とが接する位置（転写位置）で、転写器１２Ｙによって転写紙２に転写され、これによって、転写紙２上に単色（イエロー）の画像が形成される。転写が終わった感光体ドラム７Ｙでは、ドラム表面に残った不要なトナーが感光体クリーナ１１Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備えることとなる。
【００１５】
このように、第１の作像ステーション１Ｙ（イエロー）で単色（イエロー）を転写された転写紙２は、転写ベルト３によって第２の作像ステーション１Ｍ（マゼンタ）に搬送される。ここでも同様に、感光体ドラム７Ｍ上に形成されたトナー像（マゼンタ）が転写紙２上に重ねて転写される。転写紙２は、さらに、第３の作像ステーション１Ｃ（シアン）と第４の作像ステーション１Ｋ（ブラック）とに順に搬送され、同様に、形成されたトナー像が転写紙２に順次重畳され、これによって転写紙２上にカラー画像が形成される。なお、第２、第３及び第４の作像ステーション１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ（マゼンタ、シアン、ブラック）は、第１の作像ステーション１Ｙ（イエロー）と同様の構成なので、色を示す添え字を付して前記各色の作像ステーションであることを明確にした上で説明は省略する。
【００１６】
このように第１ないし第４の作像ステーション１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋでカラー画像が重畳され、フルカラーの画像が形成された転写紙２は、転写ベルト３から剥離され、定着器１３で定着された後、排紙される。
【００１７】
エンジン制御部は、以上のような画像形成を制御する。図１に示した画像形成装置においては、その構成上、各色間の位置合わせ技術が重要な課題となる。そこで、本実施形態に係る画像形成装置では、エンジン制御部は、転写紙２に対して実際の画像形成を行うに先立ち、各色の位置ずれ補正を行う。
【００１８】
図２は、転写ベルト３上に位置ずれ補正用のトナーパターン集合１４が形成された状態を示す転写ベルト３及び感光体ドラム７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの斜視図である。エンジン制御部は、位置ずれ補正を行うために、同図に示されるように、転写ベルト３においてパターン検出センサ１５の配置位置に対応させて、位置ずれ補正用のトナーパターン集合１４を転写ベルト３上に形成させ、これをパターン検出センサ１５で検出する。トナーパターン集合１４は、トナーパターン１４ａ〜１４ｂの集合である。本実施の形態においては、トナーパターン集合１４として、黒以外のカラー(Y,M,C)については同色のトナーパターン１４ａ〜１４ｂが４つ連続して形成される。尚、同図においては、１つのトナーパターン集合１４が形成されていることが示されているが、エンジン制御部１１４は、各色(Y,M,C)について各々トナーパターン集合を転写ベルト３上に形成させる。また、エンジン制御部１１４は、従来と同様に、各色(Y,M,C,K)のトナーパターンが所定の間隔で連続したトナーパターン集合も転写ベルト３上に形成させる。パターン検出センサ１５は、発光素子と受光素子とを備え、発光素子から照射した光の正反射光や拡散光を受光素子が受光し、この受光量に応じた電気信号を出力する。この受光量に応じた電気信号の電圧の変化によって、トナーパターン１４ａ〜１４ｂの有無を検出する。各トナーパターン１４ａ〜１４ｂは、転写ベルト３が回転して移動し、パターン検出センサ１５を通過することによって検出される。エンジン制御部は、各トナーパターン１４ａ〜１４ｂを検出すると、各トナーパターン１４ａ〜１４ｂの検出位置を各々算出し、これを用いて、位置ずれを補正する位置検出制御を行なう。
【００１９】
次に、位置検出制御に係る構成について説明する。図３は、エンジン制御部１１４の構成を例示する図である。エンジン制御部１１４は、ＣＰＵ１１０、ＲＡＭ１１１、画像処理部１１２、パターン検出部１１３、及び書込み制御部１０１を備えている。パターン検出部１１３にはパターン検出センサ１５が接続され、検知信号が入力される。パターン検出部１１３の検知出力はＣＰＵ１１０に入力される。ＣＰＵ１１０は図示しないＲＯＭに格納されたプログラムを、ＲＡＭ１１１をワークエリアとして使用しながら実行し、エンジン制御部１１４全体の制御を司る。
【００２０】
書き込み制御１０１には、ＫＭＣＹの色毎に書込み制御部１０２，１０３，１０４，１０５が設けられている。これら色毎の書込み制御部１０２，１０３，１０４，１０５には、画像処理部１１２から画像を書き込むために必要な信号が入力される。また、画像処理部１１２は、プリンタコントローラ１１５及びスキャナ１１６と相互に信号を送受する。図示しないＰＣからのプリンタ画像はプリンタコントローラ１１５、コピー画像はスキャナ１１６にてそれぞれ処理され、画像処理部１１２に転送される。
【００２１】
画像処理部１１２では、各画像データに応じた種々の画像処理を行い、色毎の画像データに変換し書込み制御部１０１に転送する。書込み制御部１０１の各色の書込み制御部１０２，１０３，１０４，１０５では、各色の印字タイミングを各々生成し、副走査タイミングに合わせて画像データを受け取り、各種書き込み画像処理を施した後にＬＤ発光データに変換し、ＫＭＣＹ各色のＬＤ制御部１０６，１０７，１０８，１０９でＬＤの発光制御を行い、感光体ドラム７Ｋ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｙ上に画像を各々書き込む。
【００２２】
ＫＭＣＹ各色のトナーパターンを印字する場合には、各色に対応する書込み制御部（１０２，１０３，１０４，１０５）がトナーパターン集合を生成してこれをＬＤデータに変換した後、各色に対応する後段のＬＤ制御部（１０６，１０７，１０８，１０９）に出力し、当該ＬＤ制御部を介して露光器９のＬＤがトナーパターン集合を書き込む。図２に示されるトナーパターン集合１４は、このようにして転写ベルト３上に形成され、パターン検出センサ１５に検出される。
【００２３】
ここで、黒色（K）のトナーパターンと、黒色以外のカラー（Y、M、C）のトナーパターンとでパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形）の違いについて説明する。図４は、黒色のトナーパターンの検出時のセンサ出力波形を例示する図である。黒色のトナーパターンに発光素子からの光が照射されると、光は吸収され反射しない。即ち、正反射光も拡散光も発生しない。そのため、図４のセンサ出力波形に示されるように、黒色のトナーパターンのエッジでパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧値は、減少又は増加する。
【００２４】
図５は、カラーのトナーパターンの検出時のセンサ出力波形を例示する図である。カラーのトナーパターンにパターン検出センサ１５の発光素子からの光が照射されると、光は正反射（実際はトナーに遮られるので少ない）と拡散反射される。拡散光は放射状に拡散するので、パターン検出センサ１５の受光素子に入射する拡散光は正反射光に比べて小さい。しかし、パターン検出センサ１５の受光素子に入射した拡散光の影響により、トナーパターンのエッジでパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形）では、突起が現れる。拡散光の影響を受けない黒色のトナーパターンでは突起は現われないため、黒色とカラーとでセンサ出力波形が異なる。
【００２５】
ここで、カラーのトナーパターンのセンサ出力波形で現われる突起について説明する。図６は、カラーのトナーパターンに対してパターン検出センサ１５から光が照射される領域（センサ照射領域という）とセンサ出力波形との関係を説明するための図である。同図においては、センサ照射領域の半径がトナーパターンの一辺の長さ以下である場合の例が示されている。（ａ）のセンサ照射領域ＡＲ１に示されるように、トナーパターン１４ａ上にパターン検出センサ１５からの光が照射されているときは、トナーパターン１４ａが形成されている転写ベルト３からの正反射光（実際にはトナーに遮られるので少ない）と、トナーパターン１４ａからの拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ２に示されるように、トナーパターン１４ａの終端と転写ベルト３の表面とに光が照射されているときも同様に、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ３に示されるように、トナーパターンが形成されていない転写ベルト３の表面のみに直接光が照射されているときは、転写ベルト３からの正反射光のみパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ４に示されるように、転写ベルト３の表面とトナーパターン１４ｂの先端とに光が照射されているときは、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ５に示されるように、トナーパターン１４ｂ上にパターン検出センサ１５からの光が照射されているときも、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。（ｂ）では、各センサ照射領域ＡＲ１〜ＡＲ５の受光量に応じてパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形）が例示されている。同図に例示されるセンサ出力波形では、トナーパターン１４ａの各エッジとトナーパターン１４ｂの各エッジとで突起が現れている。
【００２６】
図７は、センサ照射領域の半径がトナーパターンの一辺の長さより大きい場合に、カラーのトナーパターンに対してパターン検出センサ１５のセンサ照射領域とセンサ出力波形との関係を説明するための図である。（ａ）のセンサ照射領域ＡＲ１１に示されるように、トナーパターン１４ａ上にパターン検出センサ１５からの光が照射されているときは、トナーパターン１４ａが形成されている転写ベルト３からの正反射光（実際にはトナーに遮られるので少ない）と、トナーパターン１４ａからの拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ１２に示されるように、トナーパターン１４ａの終端と転写ベルト３の表面とに光が照射されているときも同様に、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ１３に示されるように、トナーパターン集合１４aと転写ベルト３の表面とトナーパターン１４ｂとに跨って光が照射されているときは、転写ベルト３からの正反射光と、トナーパターン１４ａからの拡散光と、トナーパターン１４ｂからの拡散光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。センサ照射領域ＡＲ１４に示されるように、転写ベルト３の表面とトナーパターン１４ｂの先端とに光が照射されているとき、センサ照射領域ＡＲ１５に示されるように、トナーパターン１４ｂ上にパターン検出センサ１５からの光が照射されているときも、正反射光と拡散反射光とが合わさったものがパターン検出センサ１５に受光される。（ｂ）では、各センサ照射領域ＡＲ１１〜ＡＲ１５の受光量に応じてパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧の波形（センサ出力波形）が例示されている。同図においては、領域ＡＲ１２，ＡＲ１４については、センサ出力波形の形状が同様である部分にその符号を示している。この領域ＡＲ１２，ＡＲ１４に比べて領域ＡＲ１３では電圧が僅かだが強くなり、センサ出力波形の形状も異なっていることが示されている。
【００２７】
次に、トナーパターンの検出によって行なう位置検出制御について説明する。まず、従来の位置検出制御について図８を用いて説明する。従来では、エンジン制御部は、図２に例示されるトナーパターン集合１４について、トナーパターン１４ａをKのトナーにより形成させ、トナーパターン１４ｂをYのトナーにより形成させ、トナーパターン１４ｃをCのトナーにより形成させ、トナーパターン１４ｄをMのトナーにより形成させる。エンジン制御部は、当該トナーパターン集合１４を検出したパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧が閾値電圧を超えたときを立ち上がりとし、当該電圧が閾値電圧を下回ったときを立ち下がりとして、センサ出力波形における立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点を検出する。そして、エンジン制御部１１４は、立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点の組毎に、それらの地点の中間点を算出し、これをトナーパターンの検出位置とする。図８の例では、中間地点ＣＴ１がトナーパターン１４ａの検出位置となり、中間地点ＣＴ２がトナーパターン１４ｂの検出位置となり、中間地点ＣＴ３がトナーパターン１４ｃの検出位置となり、中間地点ＣＴ４がトナーパターン１４ｄの検出位置となる。そして、エンジン制御部は、先頭のトナーパターン１４ａの検出位置からそれ以外のトナーパターン１４ｂ，１４ｃ，１４ｄまでの距離(ＫＹ,ＫＣ,ＫＭ)を各々算出することにより、各トナーパターンの検出位置を算出して、これを用いて、基準となる黒色（K）のトナーによるトナーパターンから黒以外のカラー(Y,C,M)についてのトナーパターンまでの位置ずれを補正することにより、位置検出制御を行なう。
【００２８】
ここで、位置検出制御において、図５で説明した突起の影響について説明する。まず最初に、突起が現れる場合と現れない場合とを比較する。突起があることで、突起がない場合に比べて、センサ出力波形の立ち下がり及び立ち上がりの傾きが異なり、突起に引っ張られて、パターン検出センサ１５が出力した電気信号の電圧が閾値電圧付近で上昇する。これにより、この電圧の変化によって、トナーパターンの検出位置を算出する際に、黒色のトナーと黒色以外のカラーのトナーとで検出位置の差が生じてしまい、位置ずれの原因の一つとなる。
【００２９】
具体的には、図８において、黒色（K）のトナーにより形成されたトナーパターン１４ｃのエッジでは突起がないためセンサ出力波形の立ち下がり及び立ち上がりの傾きは同程度となる。このため、立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点の中間点ＣＴ３が、トナーパターン１４ｃの検出位置となっている。しかし、Yのトナーにより形成されたトナーパターン１４ａのエッジでは突起があり、左右の突起の形状が異なっている。異なる理由としては、図７で説明したセンサ照射領域の半径がトナーパターンの一辺の長さよりも大きいことであったり、YのトナーとMのトナーとの粒径の違いからくる拡散光分布の違いがあったりするからである。左右の突起の形状が異なることで、閾値電圧におけるセンサ出力波形における立ち下がりの傾きと立ち上がりの傾きとが異なる。以上の理由からYのトナーパターンの検出位置が、基準の位置となるセンサ出力波形の底からずれてしまう。以上のように、拡散光の影響がない黒色のトナーによるトナーパターンの検出は正確に行なわれ、黒色以外のカラーのトナーのトナーパターンの検出の際には、実際は外れていないのに、当該トナーパターンの検出位置は基準の位置から外れていると判定される恐れがある。しかも、これは、パターン検出センサ１５として用いるどのセンサにも同等に発生することではない。そもそも、拡散光がパターン検出センサ１５に入射される度合いによって差が生じてしまうからである。これらのセンサ単体のばらつきによって差が生じるため、一括して補正することは難しい。
【００３０】
次に、本実施の形態にかかるエンジン制御部１１４が行なう位置検出制御について図９を用いて説明する。エンジン制御部１１４は、上述したように、黒色以外のカラー（Y、M、K）について同色のトナーパターンを４つ連続して含むトナーパターン集合１４を転写ベルト３に形成させる。そして、エンジン制御部１１４は、当該トナーパターン集合１４を検出したパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧が閾値電圧を超えたときを立ち上がりとし、当該電圧が閾値電圧を下回ったときを立ち下がりとして、センサ出力波形における立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点を検出する。そして、エンジン制御部１１４は、立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点の組毎に、それらの地点の中間点を算出し、これをトナーパターンの検出位置とする。図８の例では、中間地点ＣＴ１がトナーパターン１４ａの検出位置となるのだが、これは、センサ出力波形の底から右にずれている。その理由は、図９を用いて説明したようにパターン検出センサ１５への拡散光の入射状況の違いにより、突起Aと突起Bとの形状が異なり、閾値電圧によって検出するセンサ出力波形の立ち下がり傾き及び立ち上がりの傾きが異なるからである。一方、中間地点ＣＴ２はトナーパターン１４ｂの検出位置となるが、これは、センサ出力波形の底と一致している。中間地点ＣＴ３はトナーパターン１４ｃの検出位置となるが、これも、センサ出力波形の底と一致している。その理由は、同色のトナーのトナーパターンを等間隔で連続して形成した場合、同色のトナーであるのでトナー粒径も同等と考えられ、トナーパターン間で発生する突起は同程度となることが考えられるからである。即ち、突起Bと突起Cと突起Dとについては形状及び大きさが同程度となる。このため、トナーパターン１４ａ〜１４ｄのうち、第１番目と最後とを除いた隣接するトナーパターン１４ｂとトナーパターン１４ｃとを用いる。エンジン制御部１１４は、トナーパターン１４ｂの検出位置からトナーパターン１４ｃの検出位置までの距離、即ち、中間地点ＣＴ１２から中間地点ＣＴ１３までの距離（ＴＫ２）をトナーパターン間隔として算出し、これをＲＡＭ１１１などのメモリに記憶しておく。尚、トナーパターン１４ａの検出位置からトナーパターン１４ｂの検出位置までの距離については、トナーパターン１４ｂの検出位置がセンサ出力波形の底から外れているため使用しない。エンジン制御部１１４は、黒以外のカラー(Y,M,C)のそれぞれについてこのようなトナーパターン集合１４を転写ベルト上３に形成しトナーパターン間隔ＫＢを各々算出してメモリに記憶させる。そして、エンジン制御部１１４は、図８に示したように、各色(Y,M,C,K)の各トナーにより形成されるトナーパターンを含むトナーパターンがパターン検出センサ１５により検された際に、基準となる黒色のトナーによるトナーパターンの検出位置から各カラーによるトナーパターンの検出位置まで距離を各々算出し、各カラーについて、当該距離と、メモリに記憶させたトナーパターン間隔とを用いて比較を行なう。そして、この比較の結果に応じて、エンジン制御部１１４は、位置ずれを補正する。尚、位置ずれを補正する方法自体は、例えば特許文献１に示されるような公知の技術を用いれば良い。
【００３１】
次に、本実施の形態にかかる画像形成装置の行う位置検出制御処理の手順について図１０を用いて説明する。画像形成装置のエンジン制御部１１４は、黒色以外のカラー（Y,M,C）について同色のトナーによりトナーパターン１４ａ〜１４ｄを等間隔で４つ連続して転写ベルト３上に形成させる（ステップＳ１）。次いで、エンジン制御部１１４は、これらのトナーパターン１４ａ〜１４ｄを含むトナーパターン集合１４を検出したパターン検出センサ１５から出力される電気信号の電圧が閾値電圧を超えたときを立ち上がりとし、当該電圧が閾値電圧を下回ったときを立ち下がりとして、センサ出力波形における立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点を検出する。そして、エンジン制御部１１４は、立ち上がりの地点及び立ち下がりの地点の組毎に、それらの地点の中間点を各々算出し、これを各々トナーパターンの検出位置とする（ステップＳ２）。その後、エンジン制御部１１４は、第１番目と最後とを除いた隣接するトナーパターン１４ｂ，１４ｃについて、トナーパターン１４ｂの検出位置からトナーパターン１４ｃの検出位置までの距離をトナーパターン間隔として算出し（ステップＳ３）、これをＲＡＭ１１１などのメモリに記憶させる（ステップＳ４）。エンジン制御部１１４は以上の処理をY,M,Cの各カラーについて各々行う。
【００３２】
また、エンジン制御部１１４は、各色(Y,M,C,K)の各トナーにより各トナーパターンを所定の間隔で連続して転写ベルト３上に形成させる。そして、エンジン制御部１１４は、当該各トナーパターンを検出したパターン検出センサ１５から電気信号が出力された場合に、上述の図８で説明したように、基準となる黒色のトナーによるトナーパターンの検出位置から各カラーによるトナーパターンの検出位置まで距離を各々算出する。次いで、エンジン制御部１１４は、各カラーについて、当該距離と、メモリに記憶させたトナーパターン間隔とを用いて比較を行い（ステップＳ５）、その比較の結果に応じて、位置ずれを補正する（ステップＳ６）。例えば、図８の例では、距離ＫＹと、Yについてのトナーパターン間隔とをエンジン制御部１１４は比較する。即ち、この場合、KのトナーパターンからYのトナーパターンまでの距離の基準として、Yについてのトナーパターン間隔を用いる。比較の結果、前者と後者とが異なる場合、エンジン制御部１１４は、距離ＫＹとYについてのトナーパターン間隔との差を用いて、KのトナーによるトナーパターンからYのトナーパターンまでの位置ずれを補正する。距離ＫＣについては、当該距離と、Cについてのトナーパターン間隔とYについてのトナーパターン間隔とを合算した値とをエンジン制御部１１４は比較する。即ち、この場合、Cについてのトナーパターン間隔は、KのトナーパターンとCのトナーパターンとの間で検出されたYのトナーパターンからCのトナーパターンまでの距離の基準として用いる。比較の結果、前者と後者とが異なる場合、エンジン制御部１１４は、距離ＫＣと合算した値との差を用いて、KのトナーによるトナーパターンからCのトナーパターンまでの位置ずれを補正する。距離ＫＭについては、当該距離と、Mについてのトナーパターン間隔とCについてのトナーパターン間隔とYについてのトナーパターン間隔とを合算した値とをエンジン制御部１１４は比較する。即ち、この場合、Mについてのトナーパターン間隔は、KのトナーパターンとMのトナーパターンとの間で検出され且つMに隣接するCのトナーパターンからMのトナーパターンまでの距離の基準として用いる。比較の結果、前者と後者とが異なる場合、エンジン制御部１１４は、距離ＫＭと合算した値との差を用いて、KのトナーによるトナーパターンからMのトナーパターンまでの位置ずれを補正する。
【００３３】
以上のように、黒以外のカラーについて同色のトナーによりトナーパターンを等間隔で連続して４つ転写ベルト３上に形成し、これがパターン検出センサ１５により検出されることにより出力された電気信号の電圧の波形から、各トナーパターンの検出位置を算出して、トナーパターン間隔を算出する。そして、各カラーについて算出したトナーパターン間隔をメモリに記憶させ、拡散光の影響を受けない黒色のトナーによるトナーパターンの検出位置から各カラーのトナーによるトナーパターンの検出位置までの各距離と、メモリに記憶させたトナーパターン間隔とを用いて比較を行い、当該比較の結果に応じて、位置ずれを補正する。このような構成によれば、拡散光の影響を受けるカラー（Y,M,C）についても、トナーパターンの検出位置をより正確に算出することができ、各色のトナーパターン間隔を正確に算出して、位置ずれを精度高く補正することができる。このため、拡散光の影響があっても、位置ずれの少ない位置検出制御を行なうことができ、色合わせの精度を改善することができる。また、特別な検査工程を必要としないため、位置ずれの少ない位置検出制御を容易に行なうことができる。
【００３４】
[変形例]
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【００３５】
上述した実施の形態において、画像形成装置で実行される各種プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。当該各種プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。
【００３６】
上述の実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。
【００３７】
上述の実施の形態では、同色のトナーパターンを連続して形成する数を４つとしたが、これに限らず、５つ以上であっても良い。この場合、第１番目のトナーパターンと最後のトナーパターンとを除いた少なくとも３つについて各々隣接するトナーパターンの検出位置間の距離を各々算出して、これらの平均を算出して、これをトナーパターン間隔としてメモリに記憶させるようにしても良い。これにより、トナーパターン間隔をより精度高く算出することができる。
【００３８】
上述の実施の形態では、図８に示されるトナーパターンは、左から順にＫ，Ｙ，Ｃ，Ｍとしたが、この順に限らない。
【符号の説明】
【００３９】
１  作像プロセス部
１Ｙ  第１の作像ステーション
１Ｍ  第２の作像ステーション
１Ｃ  第３の作像ステーション
１Ｋ  第４の作像ステーション
２  転写紙
３  転写ベルト
４  駆動ローラ
５  従動ローラ
６  給紙部（給紙トレイ）
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ  感光体ドラム
８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ  帯電器
９  露光器
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ  現像器
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ  感光体クリーナ
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ  転写器
１３  定着器
１５  パターン検出センサ
１０１  書込み制御部
１０２，１０３，１０４，１０５  書込み制御部
１０６，１０７，１０８，１０９  ＬＤ制御部
１１０  ＣＰＵ
１１１  ＲＡＭ
１１２  画像処理部
１１３  パターン検知部
１１４  エンジン制御部
１１５  プリンタコントローラ
１１６  スキャナ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特開２００６−２５１１２３号公報
【図１】
2011059633.tif 000003
【図２】
2011059633.tif 000004
【図３】
2011059633.tif 000005
【図４】
2011059633.tif 000006
【図５】
2011059633.tif 000007
【図６】
2011059633.tif 000008
【図７】
2011059633.tif 000009
【図８】
2011059633.tif 000010
【図９】
2011059633.tif 000011
【図１０】
2011059633.tif 000012