(57)【要約】【課題】少ないトナー消費量で誤検知の少ない位置ずれ補正を実現する位置ずれ補正装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ブラックのパターンと複数のブラック以外の色のパターンにより構成されたパターン画像に光ビームを照射する発光部と、発光部により光ビームを照射されたパターン画像からの拡散反射光を受光する受光部と、を有し、複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上にブラックのパターンが重なっており、受光部により受光された拡散反射光に基づき、ブラックのパターンと複数のブラック以外の色のパターンの間の相対位置を測定する。【選択図】図１１
2011059377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラックのパターンと複数のブラック以外の色のパターンにより構成されたパターン画像に光ビームを照射する発光部と、
前記発光部により光ビームを照射された前記パターン画像からの拡散反射光を受光する受光部と、を有し、
前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重なっており、
前記受光部により受光された拡散反射光に基づき、前記ブラックのパターンと前記複数のブラック以外の色のパターンの間の相対位置を測定することを特徴とする位置ずれ補正装置。
【請求項２】
前記ブラックのパターンと前記複数のブラック以外の色のパターンは、長方形であることを特徴する請求項１に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項３】
前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの片端のみが露出するように、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重ねることを特徴とする請求項２に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項４】
前記拡散反射光のスポット径をＤとし、
位置ずれの最大値をＥとしたときに、
前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さと前記複数のブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、
前記ブラックのパターンが重なっていない前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄであり、
前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さは、２Ｅであり、
前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、
前記ブラックのパターンと前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンとの重なり部分の幅は、位置ずれが生じていないときに、Ｅであることを特徴とする請求項３に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項５】
前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの両端が露出するように、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重ねることを特徴とする請求項３に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項６】
前記拡散反射光のスポット径をＤとし、
位置ずれの最大値をＥとしたときに、
前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さと前記複数のブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、
前記ブラックのパターンが重なっていない前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄであり、
前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄであり、
前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、３Ｄ＋２Ｅであり、
前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの２つの露出部分の幅は、位置ずれが生じていないときに、Ｄ＋Ｅであることを特徴とする請求項５に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項７】
前記ブラックのパターンと前記複数のブラック以外の色のパターンは、平方四辺形であることを特徴する請求項１に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項８】
前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの片端のみが露出するように、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重ねることを特徴とする請求項７に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項９】
前記拡散反射光のスポット径をＤとし、
位置ずれの最大値をＥとしたときに、
前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さと前記複数のブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、
前記ブラックのパターンが重なっていない前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径Ｄの円を覆うことができる長さであり、
前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径２Ｅの円を覆うことができる長さであり、
前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径Ｄ＋２Ｅの円を覆うことができる長さであり、
前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの露出部分の大きさは、位置ずれが生じていないときに、直径Ｄ＋Ｅの円をちょうど覆う大きさであることを特徴とする請求項８に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項１０】
前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの両端が露出するように、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重ねることを特徴とする請求項７に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項１１】
前記拡散反射光のスポット径をＤとし、
位置ずれの最大値をＥとしたときに、
前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さと前記複数のブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、
前記ブラックのパターンが重なっていない前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径Ｄの円を覆うことができる長さであり、
前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径Ｄの円を覆うことができる長さであり、
前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、位置ずれが生じていないときに、前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの２つの露出部分の大きさが当該２つの露出部分それぞれにより直径Ｄ＋Ｅの円を覆うことができる大きさになる長さであることを特徴とする請求項１０に記載の位置ずれ補正装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の位置ずれ補正装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン画像を用いて位置ずれ補正を行う位置ずれ補正装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンデム方式のレーザービームプリンタに代表される画像形成装置では、図１、２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色それぞれに対して作像手段が用意されており、紙上に直接に（図１）、又は中間転写ベルト上に（図２）、これらの作像手段から順次、トナー画像を付着させ、重ね合わせることにより、カラー画像を形成している。
【０００３】
このようなタンデム方式の画像形成装置では、各色のトナー画像を重ねる位置が微妙にずれてしまうと、安定したカラー画像を得ることができない。そこで、各色それぞれの位置ずれ補正用パターンを搬送ベルト又は中間転写ベルト上に形成し、ＴＭセンサ等の検出手段によって形成された位置ずれ補正用パターンの位置を検出することにより各色のトナー画像間の位置ずれを補正する位置ずれ補正が一般的に行われている。
【０００４】
しかし、画像形成装置を使用してうちに、搬送ベルト又は中間転写ベルト上に傷ができてしまったり、付着物がついてしまったりすることがある。このように、搬送ベルト又は中間転写ベルト上に傷や付着物がある場合、位置ずれ補正用パターンを使用して位置ずれ補正を行う際に、ＴＭセンサ等の検出手段により、この傷や付着物が位置ずれ補正用パターンの一部として検出されてしまうことがある。これは、位置ずれ補正を失敗させる要因となってしまう。このような位置ずれ補正の失敗が頻発すると、色ずれ量は逆に拡大してしまい、カラー画像の品質を保つことができなくなってしまう。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１では、カラー画像の品質を保つために、搬送ベルト又は中間転写ベルト上の傷や付着物の検知し、位置ずれ補正の失敗の回数を軽減する方法が開示されている。これは、ＢＫの位置ずれ補正基準パターンと、ＢＫ以外の位置ずれ補正対象パターンを重ねることにより、搬送ベルト又は中間転写ベルトの地肌の露出面積を減らし、地肌の傷を読み込まないようにする方法である。
【０００６】
また、例えば、特許文献２では、色ずれパターンを検出する際の検出閾値を変化させることにより、中間転写ベルト上の傷や付着物による誤検出を防ぐ方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１で開示された方法では、位置ずれ補正用パターンに使用される各色のトナーの消費量が多くなってしまうというデメリットがある。
【０００８】
また、特許文献２で開示された方法では、傷や付着物の大きさ等によっては、検出閾値を変化させても誤検出を防ぐことができない。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、少ないトナー消費量で誤検知の少ない位置ずれ補正を実現する位置ずれ補正装置及び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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明における位置ずれ補正装置は、ブラックのパターンと複数のブラック以外の色のパターンにより構成されたパターン画像に光ビームを照射する発光部と、前記発光部により光ビームを照射された前記パターン画像からの拡散反射光を受光する受光部と、を有し、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重なっており、前記受光部により受光された拡散反射光に基づき、前記ブラックのパターンと前記複数のブラック以外の色のパターンの間の相対位置を測定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明における画像形成装置は、上記本発明における位置ずれ補正装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、少ないトナー消費量で誤検知の少ない位置ずれ補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置を備えた画像形成装置の露光器１１の内部図である。
【図４】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置の画像検出手段の拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置の画像検出手段（センサ１７、１８、１９）とその周辺部を示す。
【図６】従来使用されている位置ずれ補正用パターンを示す図である。
【図７】位置ずれ補正用パターンの検出原理を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置において使用する位置ずれ補正用パターンを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置において使用する位置ずれ補正用パターンを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置における位置ずれ補正用パターンの検出原理を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置における処理フローを示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置において使用する位置ずれ補正用パターンを示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置において使用する位置ずれ補正用パターンを示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置における位置ずれ補正用パターンの検出原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置を備えた画像形成装置は、図１に示すように、無端状移動手段である搬送ベルト５に沿って各色の画像形成部が並べられた構成を持つものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ１から給紙ローラ２と分離ローラ３とにより分離給紙される用紙（記録紙）４を搬送する搬送ベルト５に沿って、この搬送ベルト５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫが配列されている。
【００１６】
これら複数の画像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部６Ｙはイエローの画像を、画像形成部６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部６Ｃはシアンの画像を、画像形成部６ＢＫはブラックの画像をそれぞれ形成する。
【００１７】
よって、以下の説明では、画像形成部６Ｙについて具体的に説明する。他の画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫは画像形成部６Ｙと同様であるため、その画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫの各構成要素については、画像形成装置６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、ＢＫによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００１８】
搬送ベルト５は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。この駆動ローラ７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ７と、従動ローラ８とが、無端状移動手段である搬送ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
【００１９】
画像形成に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は最も上のものから順に送り出され、静電吸着作用により搬送ベルト５に吸着されて回転駆動される搬送ベルト５により最初の画像形成部６Ｙに搬送され、ここで、イエローのトナー画像を転写される。
【００２０】
画像形成部６Ｙは、像担持体である感光体としての感光体ドラム９Ｙ、この感光体ドラム９Ｙの周囲に配置された帯電器１０Ｙ、露光器１１、現像器１２Ｙ、感光体クリーナ（図示せず）、除電器１３Ｙ等から構成されている。露光器１１は、各画像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６が形成する画像色に対応する露光ビームであるレーザ光１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４ＢＫを照射するように構成されている。
【００２１】
図３は、本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置を備えた画像形成装置の露光器１１の内部図である。各画像色の露光ビームであるレーザ光１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４ＢＫはそれぞれ光源であるレーザーダイオード２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１ＢＫから照射される。照射されたレーザ光は反射鏡２０によって光学系２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２ＢＫを経て、光路を調整された後、感光体ドラム９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫの表面へと走査される。反射鏡２０は６面体のポリゴンミラーであり、回転をすることによってポリゴンミラー１面につき主走査方向１ライン分の露光ビームを走査することができる。光源のレーザーダイオード４つに対して、ポリゴンミラー１つで走査を行う。１４Ｙ、１４Ｍと、１４Ｃ、１４ＢＫの２色ずつの露光ビームに分けてポリゴンミラーの対向反射面を用いて走査を行うことによって、同時に異なる４つの感光体ドラムへと露光することを可能としている。光学系２２は反射光を等間隔に揃えるf-θレンズと、レーザ光を偏向する偏向ミラーで構成されている。
【００２２】
画像形成に際し、感光体ドラム９Ｙの外周面は、暗中において帯電器１０Ｙにより一様に帯電された後、露光器１１からのイエロー画像に対応したレーザ光１４Ｙにより露光され、静電潜像を形成される。現像器１２Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。
【００２３】
このトナー画像は、感光体ドラム９Ｙと搬送ベルト５上の用紙４とが接する位置（転写位置）において、転写器１５Ｙの働きにより用紙４上に転写される。この転写により、用紙４上にイエローのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム９Ｙは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１３Ｙにより除電され、次の画像形成のために待機する。
【００２４】
以上のようにし、画像形成部６Ｙにおいてイエローのトナー画像を転写された用紙４は、搬送ベルト５により次の画像形成部６Ｍに搬送される。画像形成部６Ｍでは、画像形成部６Ｙでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙４上に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。用紙４は、さらに次の画像形成部６Ｃ、６ＢＫに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム９ＢＫ上に形成されたブラックのトナー画像とが、用紙４上に重畳されて転写される。こうして、用紙４上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙４は、搬送ベルト５から剥離されて定着器１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００２５】
以上のような構成であるカラー画像を形成する画像形成装置では、感光体ドラム９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫの軸間距離の誤差、感光体ドラム９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫの平行度誤差、露光器１１内で偏向ミラーの設置誤差、感光体ドラム９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫへの静電潜像の書込みタイミング誤差等により、本来重ならなければならない位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずるという問題が発生することがある。
【００２６】
こうした各色の位置ずれの成分としては、主にスキュー、副走査方向のレジストずれ、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれなどが知られている。
【００２７】
そこで、各色のトナー画像の位置ずれを補正する必要がある。例えば、位置ずれ補正は、ＢＫの画像位置に対して、Ｍ、Ｃ、Ｙの３色の画像位置を合わせる形で行う。このために、図１に示すように、画像形成部６ＢＫの下流側に、搬送ベルト５に対向するセンサ１７、１８、１９が設けられている。センサ１７、１８、１９は用紙４の搬送方向と直交する主走査方向に沿うように同一の基板上に支持されている。
【００２８】
図４は、本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置の画像検出手段の拡大図である。図５は、本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置の画像検出手段（センサ１７、１８、１９）とその周辺部を示す。画像検出手段は発光部２３と、正反射光、拡散反射光受光部２４と、拡散反射光受光部２５を備える。発光部２３からは光ビームが搬送ベルト５上に形成された位置ずれ補正用パターン２６に照射され、その正反射光成分と拡散反射光成分を含んだ反射光を受光部２４が受光し、また、拡散反射光を受光部２５が受光することで、画像検出手段は位置ずれ補正用パターン２６を検出する。画像検出手段は主走査方向の両端と中央とに配置され、各々に対して位置ずれ補正用パターン列２７が形成される。図５は、各色の各種色ずれ量を求めるために必要な最低限の一組のパターン列を示してある。
【００２９】
図６は、従来採用している位置ずれ補正用パターン列２７を形成する位置ずれ補正用パターン２６を示す図である。従来の位置ずれ補正用パターンは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの４色からなる直線パターン（２６Ｙ＿Ｙ、２６Ｍ＿Ｙ、２６Ｃ＿Ｙ、２６ＢＫ＿Ｙ）と斜線パターン（２６Ｙ＿Ｓ、２６Ｍ＿Ｓ、２６Ｃ＿Ｓ、２６ＢＫ＿Ｓ）の計８本のパターン列をもって１組のパターン列としている。斜線パターンは全て右上り斜線である。このパターン列を各画像検出手段に対して作成し、さらに副走査方向に複数セット作成している。
【００３０】
図７は、図６に示した位置ずれ補正用パターンの検出原理を示す図である。図４において、発光部２３の照射光は光ビームである。受光部２４の出力信号は搬送ベルト５上からの反射光であり、正反射光成分と拡散反射光成分を含んでいる。図７（ｄ）は、画像検出手段（受光部２４）の出力信号を示す図である。図７（ｄ）のグラフにおいて、縦軸３５は受光部２４の出力信号強度を、横軸３６は時間を示している。図７（ｄ）に示すように、画像検出手段は、スレッシュライン（閾値線）３７と検出波形３２が交差した位置をもって、各色パターンのエッジ３８ＢＫ＿１、３８ＢＫ＿２、３８Ｙ＿１（３８Ｃ＿１、３８Ｍ＿１）、３８Ｙ＿２（３８Ｃ＿２、３８Ｍ＿２）を検出したと判断する。さらに、これら２点のエッジの平均値を取って画像位置と判定する。つまり、これら２点の中心点をそのパターンの位置と判定する。
【００３１】
図７（ｂ）のグラフ上の曲線３３は、受光信号の拡散反射光成分の検出波形を示している。拡散反射光成分は、搬送ベルト５の表面上と２６ＢＫ＿Ｙパターン上では反射が少ないが、２６Ｍ、（２６Ｃ＿Ｙ、２６Ｙ＿Ｙ）パターン上では反射する。図７（ｃ）のグラフ上の曲線３４は、受光信号の正反射光成分の検出波形である。正反射光成分は、搬送ベルト５の表面上で強く反射し、補正用パターン２６の上では色に関わらず反射していない。
【００３２】
図７では、パターン３８Ｙ＿Ｙからの反射光を受光した際の受光部２４、２５の出力信号を示しているが、パターン３８Ｃ＿Ｙ、３８Ｍ＿Ｙからの反射光を受光した際も出力信号は同様の波形を示す。
【００３３】
図４に示す画像検出手段は、発光部２３と受光部２４のアライメントを調整することによって正確に位置ずれ補正用パターン２５を検出することができる。しかし、このアライメントがメカ公差や取り付け誤差等によってずれたときには、図７（ｂ）、（ｃ）のグラフ上の曲線３３、３４に示すように、カラーパターン（２６Ｙ＿Ｙ、２６Ｍ＿Ｙ、２６Ｃ＿Ｙ）からの正反射光成分と拡散反射光成分のピーク位置がずれる。受光部２４からの出力信号は、２６ＢＫ＿Ｙパターンは実際のパターンの中点と出力信号のピーク位置が一致しているはずであるが、正反射光成分と拡散反射光成分のピーク位置がずれると、図７（ｄ）に示すように、２６Ｙ＿Ｙ、２６Ｍ＿Ｙ、２６Ｃ＿Ｙパターンは実際のパターンの中点と出力信号のピーク位置が異なるようになってしまう。その結果、カラーパターンの検出位置に誤差が生じ、正確な位置を検出することができないことになってしまう。
【００３４】
以上の問題は、斜線パターン（２６Ｙ＿Ｓ、２６Ｍ＿Ｓ、２６Ｃ＿Ｓ、２６ＢＫ＿Ｓ）に対しても起きる。このカラーパターン検出時の検出誤差は直線よりも斜線パターンを検出した時に大きくなる。
【００３５】
図６に示したパターンでは、このカラーパターン検出時のＳ／Ｎ比向上と検出誤差の低減を目的として、２６Ｙ＿Ｙ、Ｍ＿Ｙ、Ｃ＿Ｙ、ＢＫ＿Ｙパターンの副走査方向の線幅３０は、図７（ａ）に示すように、照射光のスポット径２８とほぼ同じ０．６ｍｍとなっている。また、２６Ｙ＿Ｓ、２６Ｍ＿Ｓ、２６Ｃ＿Ｓ、ＳＢＫ＿Ｓの線幅の最短部分も０．６ｍｍとなっている。一方、拡散反射光のスポット径２９は約２ｍｍである。ここで、拡散反射光のスポット径とは、拡散反射光を受光する受光部２５の受光エリアの直径である。拡散反射光が２本のパターンから同時に反射されると正常にパターンを検出することができない。これを防ぐために、２６Ｙ＿Ｙ、２６Ｍ＿Ｙ、２６Ｃ＿Ｙ、２６ＢＫ＿Ｙは、各パターン同士の間隔３１が２ｍｍ以上となっている。２６Ｙ＿Ｓ、２６Ｍ＿Ｓ、２６Ｃ＿Ｓ、ＢＫ＿Ｓも、各パターン同士の間隔の最短部分が２ｍｍ以上となっている。つまり、従来のパターンでは、各パターンの幅を照射光のスポット径とほぼ同じ大きさとし、各パターン間の間隔を拡散反射光のスポット径より大きくしていた。
【００３６】
そこで、上記の問題を解決するために、本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置では、従来とは異なる位置ずれ補正用パターンを使用する。本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置で使用する位置ずれ補正用パターン２６ＹＭＣＢＫ＿Ｙ＿ＳＰとして、図８に示すように、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）を用いてパターンを作像し、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰのパターンに２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰのパターンを重ね合わせたパターンを使用する。パターンを重ねることで、搬送ベルト５の露出面積を減らし、さらに反射電圧の変化が緩やかな拡散反射光で位置ずれ補正用パターン２６を読み取れるようになる。このように、搬送ベルト５の露出面積を減らすことにより、搬送ベルト５上にできた傷を位置ずれ補正用パターンとして誤検知することも防ぐことができるようになる。
【００３７】
図８（ａ）は、本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置における位置ずれ補正用パターン２６の形状を示す。ここでは、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰのパターンを２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰのパターンの上流側端に重ねている。この位置ずれ補正用パターンは、拡散反射光成分を返すため、拡散反射光成分の立ち上がりと立ち下りに対して、図１１（ｂ）に示すように、スレッシュ（閾値）を設け、その値を跨いだ点をパターンエッジ部分として検出する。例えば、このスレッシュは１０Ｖとすると良い。
【００３８】
各色の位置ずれは２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰを基準にし、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）が動いた相対距離で表される。これを検出するために各色のパターン位置は次のように求める。図１１において、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰパターンの位置は拡散反射光の立ち上がりと立ち下がりの距離の平均値により判断する。つまり、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰからの拡散反射光とスレッシュの２つの交点の間の中心点を２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰパターンの位置とする。
【００３９】
２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰパターンの位置は、拡散反射光成分が跳ね返ってこない。そこで、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰのパターンに２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰのパターンが重なっていることを考慮に入れ、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰのパターンの拡散反射光成分の立ち下がりが２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰパターンの開始位置と考え、そこを２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰパターンの位置とする。つまり、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰからの拡散反射光とスレッシュの２つの交点のうち、立ち下がりとの交点を２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰパターンの開始位置と考え、そこを２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰパターンの位置とする。
【００４０】
ここで、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰに２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰが重なっていない場合は、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰから搬送ベルト５の位置へ移る際に拡散反射光成分が立ち下がり、その位置を２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰの位置と誤検知してしまう。よって、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの位置ずれを見込み、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰを２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰに重ねる必要がある。
【００４１】
その他２色（Ｙ、Ｍ）のパターンの位置は拡散反射光成分３３の立ち上がりと立ち下がりのエッジの中心点とする。つまり、その他２色（Ｙ、Ｍ）のパターンの位置は拡散反射光成分３３とスレッシュの交点の間の中心点とする。３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターンとそれ以外を判別するために、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン間隔は、拡散反射光のスポット径２９約２ｍｍ以上を空ける。
【００４２】
このように、拡散反射光成分を使用し、カラーパターン２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｙ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの位置を判定し、ブラックパターン２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰの位置は２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの立ち下がり位置により判定する。
【００４３】
このとき、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰに対するずれは、以下のように判定することができる。例えば、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰが回転方向に対し下流に位置がずれたとすると、もともとは２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰとの重なっていた部分が露出することになり、図８（ｂ）に示すように、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの露出幅は、図８（ａ）に示す基準の露出幅より大きくなる。よって、図８のパターンを使用することにより、副走査方向の露出幅が基準としている幅より大きくなったときは、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰが回転方向に対し下流に副走査位置が位置ずれをしていることがわかる。逆に、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの副走査方向の露出幅が基準としている幅より小さくなると搬送ベルト５の回転方向に対し上流に、小さくなった分だけ２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの副走査位置が位置ずれしていることがわかる。
【００４４】
また、他の２色（Ｙ、Ｍ）においては、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰのパターン位置、つまり、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの立ち下がり位置との比較により位置ずれを判定できる。２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰのパターン位置からの副走査方向の距離が基準としている距離より大きくなると、搬送ベルト５の回転方向に対し上流に、大きくなった分副走査位置が位置ずれしていることがわかり、逆に、副走査方向の距離が基準としている距離より小さくなると、搬送ベルト５の回転方向に対し下流に、小さくなった分だけ副走査位置が位置ずれしていることがわかる。
【００４５】
また、位置ずれ補正用パターン２６ＹＭＣＢＫ＿Ｙ＿ＳＰは、パターンの露出面の副走査方向の線幅を限りなく小さくすることで、トナー消費量を抑えたものになっている。ここで、トナー消費量をできる限り少なくしたいときは、それぞれのパターンの大きさを、それぞれのパターンの位置が検出できる限界の大きさにすれば良い。以下、図８を用いて説明する。本実施形態において、検知は全て拡散反射光成分のみを使用して行うので、２６Ｙ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｍ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰパターンは、そのパターンの大きさは、拡散反射光のスポット径２９の約２ｍｍの大きさがあれば検知できることになる。検出手段にＴＭセンサの拡散反射成分を用いても、位置ずれ補正対象パターンの露出している部分が、主走査方向の幅と副走査方向に対して傾斜θの２本のエッジ間幅が共にＬＥＤの照射スポット径と等しければ正確に位置ずれ補正対象パターンを検出することができる。
【００４６】
ここで、メカ公差や取り付け誤差等によるＢＫに対する３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターンの位置ずれは、搬送ベルト５の回転方向の上流側を副走査方向の−、下流側を副走査方向の＋とし、副走査方向を上流から下流に見た場合に右側を主走査方向の＋、左側を主走査方向の−とすると、主走査方向、副走査方向共に最大±０．５ｍｍである。
【００４７】
まず、各色のパターンの副走査方向の大きさを考える。２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰのパターンは、位置ずれ補正対象パターンの位置ずれ最大量の±０.５ｍｍと、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰのパターンが重なる幅とを考慮し、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰのパターンを３ｍｍにし、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰのパターンを０．５ｍｍ重ねることにする。
【００４８】
また、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰのパターンは、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰのパターンと重なるか、接すれば良いので、１ｍｍの大きさがあれば良い。このようにすれば、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰのパターンとの間に搬送ベルト５の地肌が露出することがない。２６Ｍ＿Ｙ＿ＳＰと２６Ｙ＿Ｙ＿ＳＰのパターンの主走査、副走査幅は他のパターンに重なることがないので、拡散反射光のスポット径２９の２ｍｍの大きさがあれば良い。
【００４９】
また、２６Ｙ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｍ＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰ、ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰは、主走査方向に最大±０.５ｍｍずれることを考慮して３ｍｍとする。図８（ｂ）は、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰが下流にずれた場合を示す。図８（ｂ）では、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰが２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰに対して搬送ベルト５の下流方向に０．５ｍｍずれている場合を示しているが、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰと２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰは０．５ｍｍだけ重なるように配置されているため、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰの位置が０．５ｍｍだけ下流にずれても搬送ベルト５の地肌は露出しない。また、図８（ｃ）は、２６Ｍ＿Ｙ＿ＳＰが下流にずれた場合をしめしているが、各色パターンは２ｍｍ以上離れているため、２６Ｍ＿Ｙ＿ＳＰが搬送ベルト５の下流に０．５ｍｍ下流にずれた場合でも、他のパターンに重なることがなく、位置の検出が可能である。
【００５０】
つまり、拡散反射光のスポット径をＤとし、メカ公差や取り付け誤差等による位置ずれの最大値をＥとすると、位置ずれ補正用パターン２６ＹＭＣＢＫ＿Ｙ＿ＳＰは、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰは副走査方向の大きさをＤ＋２Ｅとし、主走査方向の大きさをＤ＋２Ｅとし、２６＿ＢＫ＿ＳＰは副走査方向の大きさを２Ｅとし、主走査方向の大きさをＤ＋２Ｅとし、２６＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｍ＿Ｙ＿ＳＰは副走査方向の大きさをＤとし、主走査方向の大きさをＤ＋２Ｅとすれば良い。このようにすることにより、トナー消費量を押さえ、ベルトの傷などによる誤検知を防ぐことが可能にある。
【００５１】
この方法ではあれば、位置ずれ補正を行うために、すべての色のパターンにＢＫのパターンを重ねる必要がない。よって、すべての色のパターンにＢＫのパターンを重ねる場合より、トナーの消費量を削減できる。また、上記の例では、Ｃのパターン、２６Ｃ＿Ｙ＿ＳＰにＢＫのパターン、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＳＰを重ねたが、Ｃのパターンでなく、他のパターンにＢＫのパターンを重ねるようにしても良い。
【００５２】
図９に、図８とは異なる位置ずれ補正用パターン２６の形状を示す。図９に示す位置ずれ補正用パターンも図８に示す位置ずれ補正用パターンと同様にトナー消費量の削減ができる。
【００５３】
図９（ａ）に示す位置ずれ補正用パターン２６ＹＭＣＢＫ＿Ｓ＿ＳＰは、図８（ａ）同様、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）を用いてパターンを作像し、２６Ｃ＿Ｓ＿ＳＰのパターンの上流側端に２６ＢＫ＿Ｓ＿ＳＰのパターンを重ね合わせたものであり、また、それぞれのパターンの線幅を小さくし、トナー消費量を抑えたものになっている。
【００５４】
各色パターンの主走査方向の大きさは、拡散反射光成分のスポット径２９と等しくあれば良いが、さらに、位置ずれの最大量が±０．５ｍｍであることを考慮し、３ｍｍにしてある。また、副走査下流方向に対して右に４５°方向の幅が、２６Ｃ＿Ｓ＿ＳＰでは３ｍｍであり、２６ＢＫ＿Ｓ＿ＳＰでは１ｍｍ、２６ＹＭ＿Ｓ＿ＳＰでは２ｍｍである。
【００５５】
つまり、拡散反射光のスポット径Ｄとし、位置ずれの最大値Ｅとしたときに、すべてのパターンの主走査方向の長さは、Ｄ＋２Ｄにし、２６Ｙ＿Ｓ＿ＡＤ、２６Ｍ＿Ｓ＿ＡＤの副走査方向の長さは、それぞれのパターンが直径Ｄの円を覆うことができる長さにし、６ＢＫ＿Ｓ＿ＡＤの副走査方向の長さは直径２Ｅの円を覆うことができる長さにし、２６Ｃ＿Ｓ＿ＡＤの副走査方向の長さは、パターン全体で直径Ｄ＋２Ｅの円を覆うことができる長さにする。そして、２６Ｃ＿Ｓ＿ＡＤの露出部分の大きさは、位置ずれが生じていないときに、露出部分が直径Ｄ＋Ｅの円を覆うことができる長さにする。
【００５６】
２６ＹＭＣＢＫ＿Ｓ＿ＳＰは、２６ＢＫ＿Ｓ＿ＳＰに対して、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターンが主走査方向・副走査方向のどちらにずれたかを判別でき、さらに、両方向内の上流・下流のどちらに位置ずれたかもを判別することができる。
【００５７】
ベルトに傷等がなく、傷等による誤検出がないときは、図６に示す位置ずれ補正用パターン２６により検出を行い、検出の失敗数が規定数以上になったときに、搬送ベルト５上には傷が存在するなどにより検出がうまくいっていないと考え、次回の位置ずれ補正より、傷の誤検知が少ない図８、９の位置ずれ補正用パターンを用いるようにすると良い。このようにすることにより、さらに、トナー消費量を抑えることができる。
【００５８】
図６に示す位置ずれ補正用パターン２６により検出を行う際は、位置ずれ補正の検出結果から２６Ｙ＿Ｙ、２６Ｍ＿Ｙ、２６Ｃ＿Ｙ、２６ＢＫ＿Ｙの画像位置を求め、ＣＰＵが所定の演算処理を行うことにより、副走査レジストのずれ量、スキューを求める。さらに、２６Ｙ＿Ｙ、２６Ｍ＿Ｙ、２６Ｃ＿Ｙ、２６ＢＫ＿Ｙの画像位置に加えて、２６Ｙ＿Ｓ、２６Ｍ＿Ｓ、２６Ｃ＿Ｓ、２６ＢＫ＿Ｓの画像位置を求め、ＣＰＵが所定の演算処理を行うことにより、主走査方向の倍率誤差、主走査方向のレジストずれ量が各々求められる。そして、これらの結果をもとに位置ずれ補正が行われる。
【００５９】
スキューの補正に関しては、例えば、露光器１１内の偏向ミラー若しくは露光器１１自体をアクチュエーターによって傾きを加えることなどが考えられる。副走査方向のレジストずれの補正に対しては、例えば、ラインの書出しタイミングおよびポリゴンミラーの面位相制御によって行われる。主走査方向の倍率誤差に関しては、例えば、書込み画周波数を変更することによって補正を行う。主走査方向のレジストずれに関しては、主走査ラインの書出しタイミングを変更することによって補正を行うことができる。
【００６０】
図１０は、本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置の構成を示す図である。検出されたデータの処理について、図１０を参照して説明する。受光部２４から得られた信号は、ＡＭＰ３９によって増幅され、フィルタ４０によってライン検出の信号成分のみを通過させ、Ａ／Ｄ変換器４１によってアナログデータからデジタルデータに変換される。データのサンプリングは、サンプリング制御部４２によって制御され、サンプリングされたデータはＦＩＦＯメモリ４３に格納される。一組の位置ずれ補正用パターン２６の検出が終了した後、格納されていたデータはＩ／Ｏポート４４を介して、データバス４５によりＣＰＵ４６およびＲＡＭ４７にロードされ、ＣＰＵ４６はこのデータを使い、所定の演算処理を行い、上述した各種ずれ量を求める。
【００６１】
ＲＯＭ４８には、上述した各種ずれ量を演算する為のプログラムをはじめ、本発明の位置ずれ補正装置および画像形成装置を制御するための各種プログラムが格納されている。また、ＣＰＵ４６は、受光部２４からの検出信号を適当なタイミングでモニタしており、搬送ベルトおよび発光部２３の劣化等が起こっても確実に検出ができるように発光量制御部４９によって発光量を制御しており、受光部２４からの受光信号のレベルが常に一定になるようにしている。このように、ＣＰＵ４６とＲＯＭ４８とが、画像形成装置全体の動作を制御する制御手段として機能する。
【００６２】
図１２は、本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置における位置ずれ補正演算制御方法のフローを示す図である。図１２を用いてフローの詳細を説明する。この補正演算制御方法のフローは本発明の制御に至るまでの流れをしている。
【００６３】
まず、ステップＳ１０１において、図６と図８のどちらのパターンを書くかを選択する。以前の位置ずれ補正において、位置ずれ補正用パターンの検出数が規定値に満たない場合はその旨を示すフラグが立っており、フラグが立っていない場合はステップＳ１０２に進む。
【００６４】
ステップＳ１０２では、図６の位置ずれ補正用パターンの第Ｎセットの露光を開始する。位置ずれ補正用パターンは全部でＭセットあるとし、Ｎの値は１から始まり、Ｍまで１ずつ増加する。ステップＳ１０３において、図６の第Ｎセットの位置ずれ補正用パターンの位置情報読取を開始する。ステップＳ１０４にて、図６の第Ｎセットの位置ずれ補正用パターンの位置情報をセンサ１７、１８、１９により検出する。１セット内で規定時間の間、補正用パターンの検出し、ステップＳ１０５に移行する。ステップＳ１０６において、ステップＳ１０４において検出された位置ずれ補正用パターンの位置情報をＲＡＭに保存する。この際、１セット内の全ての補正用パターンの位置が検出されていない場合はその補正用パターンを検出失敗セットとして数え、ＲＡＭに保存し、次のステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１０６において、全Ｍ回の位置ずれ補正用パターン検出が行われたかどうかを判断し、検出が行われていた場合はステップＳ１０７に移行する。終了していない場合は、ステップＳ１０２に戻る。
【００６５】
ステップＳ１０７において、位置ずれ補正用パターンの位置情報読み取りを終了する。ステップＳ１０８において、位置ずれ補正用パターンの検出失敗セット数が規定値以下である場合にはステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９にて、ＲＡＭに保存した位置情報に基づき、ＣＰＵは各種のずれ量を算出する。そして、ステップＳ１１０において、ＣＰＵはこのずれ量に対応した補正量を算出し、この補正量をＲＡＭに保存する。
【００６６】
ステップＳ１０８において、位置ずれ補正用パターン検出失敗セット数が規定値を超えていた場合、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１において、次回からの位置ずれ制御方法を本発明の図８のパターンによる制御に変更することを示すフラグを立て保存する。これにより、次回の位置ずれ補正からはステップＳ１０１において、図８の補正用パターンが選択され、ステップのＳ１０２に進む。以上において、位置ずれ補正制御を終了する。
【００６７】
ステップＳ１０１において、フラグが立っているときは、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、図８の位置ずれ補正用パターンの第Ｎセットの露光を開始する。ステップＳ１１３において、図８の第Ｎセットの位置ずれ補正用パターンの位置情報読取を開始する。ステップＳ１１４において、図８の第Ｎセットの位置ずれ補正用パターンの位置情報をセンサ１７、１８、１９で検出する。１セット内で規定時間補正用パターンを検出すると、ステップＳ１１５に移行する。ステップＳ１１５にて、図８の第Ｎセット内のパターンの位置情報をＲＡＭに保存する。この際、セット内の全ての補正用パターンの位置が検出されていない場合はその補正用パターンを検出失敗セットとして数えＲＡＭに保存し、ステップＳ１１６に進む。全Ｍ回の位置ずれ補正用パターン検出が行われたかどうかを判断し、検出が行われていた場合はステップＳ１１７に移行する。終了していない場合は、ステップＳ１１２に戻る。
【００６８】
ステップＳ１１７において、位置ずれ補正用パターンの位置情報読み取りを終了する。ステップＳ１０９において、ＲＡＭに保存した位置情報に基づき、ＣＰＵは各種のずれ量を算出する。ステップＳ１１０において、ＣＰＵはこのずれ量に対応した補正量を算出し、この補正量をＲＡＭに保存する。以上において、位置ずれ補正制御を終了する。
【００６９】
図１３（ａ）は、本発明の実施形態に係る位置ずれ補正装置で使用する位置ずれ補正用パターン２６ＹＭＣＢＫ＿Ｙ＿ＡＤの形状を示す図である。ここでは、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤのパターンを２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤのパターンの両端が露出するように重ねている。このようにすることで、搬送ベルト５の露出面積を減らし、さらに反射電圧の変化が緩やかな拡散反射光で位置ずれ補正用パターン２６を読み取れるようになる。よって、搬送ベルト５上にできた傷を、位置ずれ補正用パターンとして誤検知するのを防ぐことができるようになる。
【００７０】
各色の位置ずれは、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤを基準にし、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）が動いた相対距離で表される。これを検出するために各色のパターン位置は次のように求める。２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤのパターン位置は、図１５（ｂ）で示すように、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤによる拡散反射成分３３の立ち上がりと立ち下がりをスレッシュで判別し、その距離の平均を２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤの位置とする。つまり、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤによる拡散反射成分３３とスレッシュの交点を、拡散反射成分３３の立ち上がりと立ち下がりとし、これらの間の中心点を２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤの位置とする。例えば、スレッシュとしては、１０Ｖとすると良い。
【００７１】
２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤパターンの位置は、拡散反射光成分が跳ね返ってこない。そこで、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤのパターン位置は、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤの拡散反射成分の立ち上がり後の次の立ち下がりと、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤが終わり、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤが出現する部分の拡散反射光成分が立ち上がるまでの距離の平均とする。つまり、図１３において、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤの上部に位置する２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤによる拡散反射光の立ち下がりの位置と、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤの下部に位置する２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤによる拡散反射光の立ち上がりの位置と、の間の中心点を２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤのパターン位置とする。ここで、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤに２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤが重なっていない場合は、拡散反射光成分を返さない、搬送ベルト５を２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤの位置と誤検知するので、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤの位置ずれを見込み２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤを２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤに重ねる必要がある。
【００７２】
その他２色（Ｙ、Ｍ）のパターン位置は、搬送ベルト５からパターンに照射光が移ったときの拡散反射光成分３３の立ち上がりと立ち下がりの幅の平均で判別する。つまり、それぞれの色のパターン（２６Ｙ＿Ｙ＿ＡＤ、２６Ｍ＿Ｙ＿ＡＤ）からの拡散反射光成分３３の立ち上がりと立ち下がりの中心点をそれぞれのパターンの位置とする。
【００７３】
また、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターン間隔は、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターンとそれ以外を判別するために、拡散反射光成分のスポット径２９の２ｍｍ以上空けて並べる。ここで、ＢＫに対する３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターンの位置ずれはメカ公差や取り付け誤差等によって、搬送ベルト５の回転方向の上流側を副走査方向の−、下流側を副走査方向の＋とし、副走査方向を上流から下流に見た場合に右側を主走査方向の＋、左側を主走査方向の−とすると、主走査方向、副走査方向共に最大±０．５ｍｍである。
【００７４】
図１３（ｂ）に示すように、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤが２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤに対して搬送ベルト５の下流方向に０．５ｍｍずれたとしても、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤと２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤを０．５ｍｍだけ重なるように配置すれば、搬送ベルト５の地肌は露出しない。また、図１３（ｃ）に示すように、２６Ｍ＿Ｙ＿ＡＤが搬送ベルト５の下流に０．５ｍｍ下流にずれたとしても、各色のパターン間は２ｍｍ以上離れているので、他のパターンに重なることがなく、位置の検出が可能である。
【００７５】
また、パターンの露出面の副走査方向の線幅を限りなく小さくすることで、トナー消費量を抑えたものになっている。トナー消費量を少なくするために、それぞれのパターンの大きさを、それぞれのパターンの位置が検出できる限界の大きさにする。
【００７６】
検知は全て拡散反射光成分のみを使用して行うので、２６Ｙ＿Ｙ＿ＡＤ、２６Ｍ＿Ｙ＿ＡＤ、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤのパターンは、拡散反射光のスポット径２９の約２ｍｍの大きさがあれば検知できることになる。ここで、２６Ｙ＿Ｙ＿ＡＤ、２６Ｍ＿Ｙ＿ＡＤ、２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤの副走査方向の大きさは、拡散反射光のスポット径２９の２ｍｍとすれば良く、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤのパターンに関しては２６ＢＫ＿Ｙ＿ＡＤのパターンが重なる幅を考慮し、両端の露出部分がそれぞれ拡散反射光のスポット径２９の大きさがあれば良い。２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤの最大ずれ量±０．５ｍｍであるのでそれを考慮して、副走査方向幅は７ｍｍになる。また、各色の主走査幅は、最大±０.５ｍｍずれることを考慮して、３ｍｍとすれば良い。
【００７７】
つまり、拡散反射光のスポット径をＤとし、メカ公差や取り付け誤差等による位置ずれの最大値をＥとすると、位置ずれ補正用パターン２６ＹＭＣＢＫ＿Ｙ＿ＡＤは、２６Ｃ＿Ｙ＿ＡＤは副走査方向の大きさを３Ｄ＋２Ｅとし、主走査方向の大きさをＤ＋２Ｅとし、２６＿ＢＫ＿ＳＰは副走査方向の大きさをＤとし、主走査方向の大きさをＤ＋２Ｅとし、２６＿Ｙ＿ＳＰ、２６Ｍ＿Ｙ＿ＳＰは副走査方向の大きさをＤとし、主走査方向の大きさをＤ＋２Ｅとすれば良い。このようにすることにより、トナー消費量を押さえ、ベルトの傷などによる誤検知を防ぐことが可能にある。
【００７８】
図１４に、図１３以外の位置ずれ補正用パターン２６の形状を示す。このパターンも図１３と同様にトナー消費量の削減ができる。
【００７９】
図１４（ａ）に示す位置ずれ補正用パターン２６ＹＭＣＢＫ＿Ｓ＿ＡＤは、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）を用いてパターンを作像し、２６Ｃ＿Ｓ＿ＡＤの両端が露出するように２６ＢＫ＿Ｓ＿ＡＤのパターンを重ね合わせたものであり、また、それぞれのパターンの線幅を小さくし、トナー消費量を抑えたものになっている。
【００８０】
各色パターンの主走査方向の大きさは、拡散反射光成分のスポット径と等しくあれば良いが、位置ずれの最大量を考慮し、３ｍｍにしてある。また、副走査下流方向に対して右に４５°方向の幅が、２６Ｃ＿Ｓ＿ＡＤでは７ｍｍであり、２６Ｙ＿Ｓ＿ＡＤ、２６Ｍ＿Ｓ＿ＡＤ、２６ＢＫ＿Ｓ＿ＡＤが２ｍｍである。
【００８１】
つまり、拡散反射光のスポット径Ｄとし、位置ずれの最大値Ｅとしたときに、すべてのパターンの主走査方向の長さは、Ｄ＋２Ｄにし、２６Ｙ＿Ｓ＿ＡＤ、２６Ｍ＿Ｓ＿ＡＤ、２６ＢＫ＿Ｓ＿ＡＤの副走査方向の長さは、それぞれのパターンが直径Ｄの円を覆うことができる長さにし、２６Ｃ＿Ｓ＿ＡＤの副走査方向の長さは、２つの露出部分それぞれが直径Ｄ＋Ｅの円を覆うことができる長さにする。
【００８２】
２６ＹＭＣＢＫ＿Ｓ＿ＡＤは、２６ＢＫ＿Ｓ＿ＡＤに対して、３色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のパターンが主走査方向・副走査方向のどちらに位置ずれしたかを判別でき、さらに、両方向内の上流・下流のどちらに位置ずれたかを判別することができる。
【００８３】
図１３、１４の位置ずれ補正用パターンを使用する際の位置ずれ補正制御は図１２に示すフローと同様である。このとき、図１２のステップＳ１０１において、図６に示すパターンを使用するか（Ｓ１０１、Ｙｅｓ）、図１３（１４）のパターンを使用するか（Ｓ１０１、Ｎｏ）、を選択する。そして、ステップＳ１１１〜Ｓ１１７では、図８の代わりに図１３（１４）を使用する。
【００８４】
本発明に係る画像形成装置を、図２に示す画像形成装置でも良い。図２に示す画像形成装置は、図１の搬送ベルト５の位置に、中間転写ベルト５を備えるものである。中間転写ベルト５は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。
【００８５】
図２の画像形成装置において、各色のトナー画像は、感光体ドラム９ＢＫ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｙと中間転写ベルト５とが接する位置（１次転写位置）で、転写器１５ＢＫ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙの働きにより中間転写ベルト５上に転写される。この転写により、中間転写ベルト５上に各色のトナーによる画像が重ね合わされたフルカラー画像が形成される。
【００８６】
画像形成に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は最も上のものから順に送り出され、中間転写ベルト５上に搬送され、中間転写ベルト５と用紙４とが接する位置（２次転写位置）にて、フルカラーのトナー画像を転写される。
【００８７】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。
【００８８】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記ブラックのパターンと前記複数のブラック以外の色のパターンは、長方形であるようにしても良い。
【００８９】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの片端のみが露出するように、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重ねるようにしても良い。
【００９０】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記拡散反射光のスポット径をＤとし、
位置ずれの最大値をＥとしたときに、前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さと前記複数のブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、前記ブラックのパターンが重なっていない前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄであり、前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さは、２Ｅであり、前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、前記ブラックのパターンと前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンとの重なり部分の幅は、位置ずれが生じていないときに、Ｅであるようにしても良い。
【００９１】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの両端が露出するように、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重ねるようにしても良い。
【００９２】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記拡散反射光のスポット径をＤとし、位置ずれの最大値をＥとしたときに、前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さと前記複数のブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、前記ブラックのパターンが重なっていない前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄであり、前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄであり、前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、３Ｄ＋２Ｅであり、前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの２つの露出部分の幅は、位置ずれが生じていないときに、Ｄ＋Ｅであるようにしても良い。
【００９３】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記ブラックのパターンと前記複数のブラック以外の色のパターンは、平方四辺形であるようにしても良い。
【００９４】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの片端のみが露出するように、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重ねるようにしても良い。
【００９５】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記拡散反射光のスポット径をＤとし、位置ずれの最大値をＥとしたときに、前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さと前記複数のブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、前記ブラックのパターンが重なっていない前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径Ｄの円を覆うことができる長さであり、前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径２Ｅの円を覆うことができる長さであり、前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径Ｄ＋２Ｅの円を覆うことができる長さであり、前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの露出部分の大きさは、位置ずれが生じていないときに、直径Ｄ＋Ｅの円をちょうど覆う大きさであるようにしても良い。
【００９６】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの両端が露出するように、前記複数のブラック以外の色のうちの１色のパターンの上に前記ブラックのパターンが重ねるようにしても良い。
【００９７】
また、本発明における位置ずれ補正装置は、前記拡散反射光のスポット径をＤとし、位置ずれの最大値をＥとしたときに、前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さと前記複数のブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、Ｄ＋２Ｅであり、前記ブラックのパターンが重なっていない前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径Ｄの円を覆うことができる長さであり、前記ブラックのパターンの二辺のうちの一辺の長さは、当該パターンにより直径Ｄの円を覆うことができる長さであり、前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの二辺のうちの一辺の長さは、位置ずれが生じていないときに、前記ブラックのパターンが重なった前記ブラック以外の色のパターンの２つの露出部分の大きさが当該２つの露出部分それぞれにより直径Ｄ＋Ｅの円を覆うことができる大きさになる長さであるようにしても良い。
【符号の説明】
【００９８】
５    搬送ベルト
９    感光体ドラム
１７、１８、１９    センサ
２３    発光部
２４    受光部
２５    受光部
２６    位置ずれ補正用パターン
２８    照射光のスポット径
２９    拡散反射光のスポット径
３０    各色パターンの幅
３１    各色パターン間の間隔
３２    受光部２４による出力信号
３３    拡散反射光成分
３４    正反射光成分
３５    受光部２４による出力信号強度
３６    時間
３９    増幅器
４０    フィルタ
４１    Ａ／Ｄ変換部
４２    サンプリング制御部
４３    ＦＩＦＯメモリ
４４    Ｉ／Ｏポート
４５    データバス
４６    ＣＰＵ
４７    ＲＡＭ
４８    ＲＯＭ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９９】
【特許文献１】特開２００５−１０３９２７号公報
【特許文献２】特開２００７−１４８０８０号公報
【図１】
2011059377.tif 000003
【図２】
2011059377.tif 000004
【図３】
2011059377.tif 000005
【図４】
2011059377.tif 000006
【図５】
2011059377.tif 000007
【図６】
2011059377.tif 000008
【図７】
2011059377.tif 000009
【図８】
2011059377.tif 000010
【図９】
2011059377.tif 000011
【図１０】
2011059377.tif 000012
【図１１】
2011059377.tif 000013
【図１２】
2011059377.tif 000014
【図１３】
2011059377.tif 000015
【図１４】
2011059377.tif 000016
【図１５】
2011059377.tif 000017