(57)【要約】【課題】色ずれのない高品位の画像を得る。【解決手段】複数色を重畳してカラー画像を形成する際の各色の色ずれを検出する色ずれ検出方法において、重畳する各色の色ずれ検出パターンを媒体上に形成し、形成された色ずれ検出パターンを光学的に読み取り、読み取った各色の検出波形に対してそれぞれスレッシュ値を設定し、各色の検出波形の前記設定されたスレッシュ値における２つの時刻に基づいて各色間の色ずれ量を算出する。【選択図】図１３
2008185622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色を重畳してカラー画像を形成する際の各色の色ずれを検出する色ずれ検出方法において、
重畳する各色の色ずれ検出パターンを媒体上に形成し、
形成された前記色ずれ検出パターンを光学的に読み取り、
読み取った各色の検出波形に対してそれぞれスレッシュ値を設定し、
前記各色の検出波形の前記設定されたスレッシュ値における２つの時刻に基づいて各色間の色ずれ量を算出することを特徴とする色ずれ検出方法。
【請求項２】
請求項１記載の色ずれ検出方法において、
前記スレッシュ値が前記色ずれ検出パターンのそれぞれの複数色に対して、色毎に上値及び下値を含む２段階以上設定され、
それぞれのスレッシュ値で読み取られた時刻からそれぞれの時刻の中点値を求め、
前記中点値の差から検出波形の対称性を判定することを特徴とする色ずれ検出方法。
【請求項３】
請求項２記載の色ずれ検出方法において、
非対称波形と判定された波形に対しては、スレッシュ値の上値を使ってアナログ／デジタル変換を行うことを特徴とする色ずれ検出方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の色ずれ検出方法において、
前記色ずれ検出パターンが複数の像担持体の各々に一色ずつ形成され、
当該形成されたパターンが前記転写媒体に転写されることを特徴とする色ずれ検出方法。
【請求項５】
複数色を重畳してカラー画像を形成する際の各色の色ずれを検出する色ずれ検出装置において、
重畳する各色の色ずれ検出パターンを媒体上に形成するパターン形成手段と、
前記パターン形成手段によって形成された前記色ずれ検出パターンを光学的に読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段によって読み取った各色の検出波形に対してそれぞれスレッシュ値を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定されたスレッシュ値における２つの時刻に基づいて各色間の色ずれ量を算出する算出手段と、
を備えていることを特徴とする色ずれ検出装置。
【請求項６】
請求項５記載の色ずれ検出装置において、
検出波形の対称性を判定する判定手段をさらに備え、
前記設定手段は前記転写されたパターンのそれぞれの複数色に対して色毎に上値及び下値を含む２段階以上のスレッシュ値を設定し、
前記算出手段は各色毎の前記少なくとも２段階のスレッシュ値における２つの時刻の中点値をそれぞれ求め、
前記判定手段は前記中点値から色毎の検出波形の対称性を判定することを特徴とする色ずれ検出装置。
【請求項７】
請求項６記載の色ずれ検出装置において、
前記算出手段は、非対称波形と判定された波形に対してスレッシュ値の上値を使って中点値を求めることを特徴とする色ずれ検出装置。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれか１項に記載の色ずれ検出装置において、
前記設定手段は、複数色分だけ独立してスレッシュ値を設定することを特徴とする色ずれ検出装置。
【請求項９】
請求項６記載の色ずれ検出装置において、
エラー表示手段をさらに備え、
前記判定手段が前記中点値の差の値から検出波形が異常であるか否かを判定し、異常であると判定したときには、前記エラー表示手段にエラー表示を行うことを特徴とする色ずれ検出装置。
【請求項１０】
請求項５ないし９のいずれか１項に記載の色ずれ検出装置において、
前記パターン形成手段は前記複数色のパターンを複数列形成することを特徴とする色ずれ検出装置。
【請求項１１】
請求項５ないし１０のいずれか１項に記載の色ずれ検出装置において、
前記媒体が中間転写ベルト又は紙搬送ベルトであることを特徴とする色ずれ検出装置。
【請求項１２】
請求項５ないし１１のいずれか１項に記載の色ずれ検出装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
前記像担持体が４個設けられ、複数色の画像が４連タンデム方式で形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載の画像形成装置において、
色ずれ補正が操作パネルもしくは該装置に接続されるパーソナルコンピュータからの命令信号により実行され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、互いに異なる色の画像を形成する複数の像形成手段を備え、これらが形成する各色の画像を転写媒体上に複数重ね合わせてカラー画像を形成するときの色ずれ検出方法、この方法を実施する色ずれ検出装置、及びこの色ずれ検出装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの機能を有する複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成装置においては、転写媒体としての無端状の転写ベルトに沿って複数の感光体等の像担持体を並設し、カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置が知られている。このタンデム方式の画像形成装置では、各像担持体毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対して静電潜像を形成し、現像などの電子写真プロセスが実行される。そして、各像担持体上の互いに異なる色の画像が重ね合わされて最終的に転写紙上にカラー画像が形成される。
【０００３】
このようなタンデム方式のカラー画像形成装置において、高画質な画像を形成するには各色トナー像間のトナー転写位置を正確に位置合わせする必要がある。各色トナー像間で位置ずれがあると、転写紙に形成される重ね合わせトナー像に各色間での色ずれにより高品位なカラー画像を得ることができない。
【０００４】
このような色ずれには、理想の像形成ライン（トナー像の形成位置）から、副走査線方向にずれる副走査レジストずれや、理想の像形成ラインから副走査線方向に傾くスキューずれ等がある。
【０００５】
そこで、位置合わせ用のマークパターンを形成した後にセンサを用いてその位置を検知し、その検知結果に応じて理想の像形成ラインに合うように位置補正を行うようにした装置が提案されている（特許文献１、２）。
【０００６】
特許文献１、２では、中間転写ベルトの両端に、そのベルト移動方向に並べた各色トナーによるマーク像の配列でなるマークパターンを形成する。そして、各マークパターンの各マーク像をセンサで検出し、その検出した位置と理想位置とのずれ量を計算して各色トナーのトナー転写位置を補正する。
【特許文献１】特開平１−１４２６７１号公報
【特許文献２】特許第３３５１４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述のようにセンサによって検出した位置と理想位置とのずれ量を計算して各色トナーのトナー転写位置を補正する際、センサが色ずれ補正用パターンの複数色に対して感度差が大きく、出力電圧値が大幅に変動した場合に検出誤差が大きくなる。また、色ずれ補正用パターンが対称波形ではない場合に、検出精度の悪化を招き、検出誤差が大きくなる。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、解決すべき課題は、センサの感度差が大きい場合でも、色ずれ補正用パターンの対称性が良くない場合でも、検出精度が劣化しないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、第１の手段は、複数色を重畳してカラー画像を形成する際の各色の色ずれを検出する色ずれ検出方法において、重畳する各色の色ずれ検出パターンを媒体上に形成し、形成された前記色ずれ検出パターンを光学的に読み取り、読み取った各色の検出波形に対してそれぞれスレッシュ値を設定し、前記各色の検出波形の前記設定されたスレッシュ値における２つの時刻に基づいて各色間の色ずれ量を算出することを特徴とする。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において、前記スレッシュ値が前記色ずれ検出パターンのそれぞれの複数色に対して、色毎に上値及び下値を含む２段階以上設定され、それぞれのスレッシュ値で読み取られた時刻からそれぞれの時刻の中点値を求め、前記中点値の差から検出波形の対称性を判定することを特徴とする。
【００１１】
第３の手段は、第２の手段において、非対称波形と判定された波形に対しては、スレッシュ値の上値を使ってアナログ／デジタル変換を行うことを特徴とする。
【００１２】
第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記色ずれ検出パターンが複数の像担持体の各々に一色ずつ形成され、当該形成されたパターンが前記転写媒体に転写されることを特徴とする。
【００１３】
第５の手段は、複数色を重畳してカラー画像を形成する際の各色の色ずれを検出する色ずれ検出装置において、重畳する各色の色ずれ検出パターンを媒体上に形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手段によって形成された前記色ずれ検出パターンを光学的に読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段によって読み取った各色の検出波形に対してそれぞれスレッシュ値を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定されたスレッシュ値における２つの時刻に基づいて各色間の色ずれ量を算出する算出手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
第６の手段は、第５の手段において、前記設定手段は前記転写されたパターンのそれぞれの複数色に対して色毎に上値及び下値を含む２段階以上のスレッシュ値を設定し、それぞれのスレッシュ値で読み取られた値からそれぞれの中点値を求め、その差の値から検出波形の対称性を判定することを特徴とする。
【００１５】
第７の手段は、第６の手段において、非対称波形と判定された波形に対して前記設定手段はスレッシュ値の上値を使って中点値を求めることを特徴とする。
【００１６】
第８の手段は、第５ないし第７のいずれかの手段において、前記設定手段が複数色分だけ独立してスレッシュ値を設定することを特徴とする。
【００１７】
第９の手段は、第６の手段において、前記設定手段が前記中点値の差の値から、検出波形が異常であると判定したときに、エラー表示を行う表示手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
第１０の手段は、第５ないし第９のいずれかの手段において、前記パターン形成手段が前記複数色のパターンを複数列形成することを特徴とする。
【００１９】
第１１の手段は、第５ないし第１０のいずれかの手段において、前記媒体が中間転写ベルト又は紙搬送ベルトであることを特徴とする。
【００２０】
第１２の手段は、第５ないし第１１のいずれかの手段に係る色ずれ検出装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【００２１】
第１３の手段は、第１２の手段において、前記像担持体が４個設けられ、複数色の画像が４連タンデム方式で形成されることを特徴とする。
【００２２】
第１４の手段は、第１２又は第１３の手段において、色ずれ補正が操作パネルもしくは該装置に接続されるパーソナルコンピュータからの命令信号により実行されることを特徴とする。
【００２３】
なお、後述の実施形態では、パターン形成手段は作像ステーション３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ及び光書込ユニット４に、像担持体は感光体１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに、媒体及び転写媒体は中間転写ベルト２０に、転写手段は一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｋに、読み取り手段はセンサ２０ｆ、２０ｃ、２０ｒに、設定手段、算出手段及び判定手段は処理回路８３に、アナログ／デジタル変換手段はＡ／Ｄ変換器８２に、エラー表示手段は操作パネルの液晶表示部に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、各色の検出波形に対してそれぞれスレッシュ値を設定するので、出力電圧値の変動あるいは対称性が崩れている場合にも前記変動あるいは崩れに対応したスレッシュ値を設定することにより、検出精度の劣化を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２６】
本発明を、画像形成装置としてのプリンタに適用した一実施形態について説明する。本実施形態は、いわゆる中間転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。
【００２７】
図１は本発明の実施形態に係るプリンタを示す概略構成図、図２はイエロー（Ｙ）の作像ステーションの概略構成を示す構成図である。
【００２８】
このプリンタは、パーソナルコンピュータＰＣに接続され、パーソナルコンピュータＰＣから送られてくる印字データを印刷するプリンタ本体１と、この装置本体１から引き出し可能な給紙カセット２とを備えている。プリンタ本体１の中央部には、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），黒（Ｋ）の各色のトナー像（可視像）を形成するための作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを備えている。以下、各符号の添字Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示す。
【００２９】
図１及び図２に示すように、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、図中矢印方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋを備えている。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは、直径４０ｍｍのアルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とから構成されている。各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、それぞれ、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの周囲に、感光体を帯電する帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋ、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋを備える。各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの下方には、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに書込光Ｌを照射可能な光走査装置である光書込手段としての光書込ユニット４が設けられている。各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの上方には、各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにより形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト２０を備えた中間転写ユニット５を備えている。また、転写紙搬送経路に沿って、中間転写ベルト２０に転写されたトナー画像を記録材である転写紙Ｐに転写する二次転写ローラ２５と、転写紙Ｐに転写されたトナー画像を定着する定着ユニット６が設けられている。
【００３０】
さらに、プリンタ本体１の上部には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容するトナーボトル７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋが装填されている。このトナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋは、プリンタ本体１の上部に形成される排紙トレイ８を開くことにより、プリンタ本体１から脱着可能に構成されている。
【００３１】
なお、図２はイエロー（Ｙ）の作像ステーションを示しているが、他の色の作像ステーションも同様である。
【００３２】
光書込ユニット４は、光源であるレーザダイオードから発射させる書込光（レーザ光）Ｌをポリゴンミラー等によって偏向し、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上に照射しながら順次走査する。光書込ユニット４の詳しい説明は後述する。
【００３３】
上記中間転写ユニット５の中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、テンションローラ２２、及び従動ローラ２３に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｃ、２４Ｍ、２４Ｋを備えている。また、中間転写ユニット５には、中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像を転写紙Ｐに転写する二次転写ローラ２５、転写紙Ｐ上に転写されなかった中間転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６が設けられている。
【００３４】
このように構成されたプリンタにおける作像工程は以下のようになる。  
まず、作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにおいて、感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋが帯電装置１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋによって一様に帯電される。その後、光書込ユニット４により、画像情報に基づきレーザ光Ｌが走査露光され、図示矢印Ａ方向に回転する感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの表面に潜像が形成される。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上の潜像は、現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋの図示矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋ上に担持された各色のトナーによって現像され、トナー像として可視像化される。感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ上のトナー像は、各一次転写ローラ２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト２０上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋは，クリーニング装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋのクリーニングブレード１３ａによって表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに充填されているトナーは、必要に応じて図示しない搬送経路によって各作像ステーション３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの現像装置１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋに所定量補給される。
【００３５】
一方、上記給紙カセット２内の転写紙Ｐは、給紙カセット２の近傍に配設された給紙ローラ２７によって、プリンタ本体１内に搬送され、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像が転写紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着ユニット６を通過する過程で画像定着が行われ、排出ローラ２９によって排紙トレイ８に排出される。感光体１０と同様に、中間転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。
【００３６】
なお、図１及び図２に例示したプリンタは間接転写方式のタンデム型画像形成装置であるので、転写媒体が中間転写ベルト２０となっている。これに対し、直接転写方式のタンデム型画像形成装置の場合は、カラー画像は直接用紙に転写されるので、後述の色ずれ検知用のパターンは感光体が接触する紙搬送ベルト上に形成される。従って、転写媒体は紙搬送ベルトになる。
【００３７】
次に、色ずれ補正用パターンの一例について説明する。
【００３８】
図３に示すように、色ずれ補正制御を実施するときには、中間転写ベルト２０上に色ずれ検知用パターンが形成される。すなわち、中間転写ベルト２０の移動方向と直交する方向ｘの後端部（リア）には、シアン（Ａｃｒ）、そして方向ｙに等間隔でブラック（Ａｂｒ）、イエロー（Ａｙｒ）、マゼンタ（Ａｍｒ）の順に転写ベルト２０に形成される。次に斜め線も同様に等間隔でシアン、ブラック、イエロー、マゼンタの順に転写ベルト２０に形成される。ここでは、横線４本と斜め線４本、計８本を１セットとして、さらに７セット方向ｙに形成される（図３では中間部は省略してある）。それをセンサ２０ｒで読み取る。同様に中央部（センタ）も同じセット数の色ずれ補正用パターンが形成され、センサ２０ｃで読み取る。先端部（フロント）も中央部と同様であり、センサ２０ｆで読み取る。
【００３９】
図４及び図５は色ずれ量検出を説明するための図である。図３に示したように中間転写ベルト２０上に前記検知パターンＡｃｆ，Ａｂｆ，Ａｙｆ，Ａｍｆ、Ａｃｒ，Ａｂｒ，Ａｙｒ，Ａｍｒ等が形成され、これらの検知パターンに基づいて色ずれ量（この場合には、中間転写ベルト２０の移動方向（副走査方向）の色ずれ量）を検知することになる。図４及び図５は４色の検知パターンＡｃｆ，Ａｂｆ，Ａｙｆ，Ａｍｆをフロント側のセンサ２０ｆで検知する場合の例である。各色の検知パターンＡｃｆ，Ａｂｆ，Ａｙｆ，Ａｍｆ間の設定距離をそれぞれＸｍｍとして、全ての機械的精度やレーザ書込精度が理想位置にある場合、図４に示すような位置関係で検知パターンＡｃｆ，Ａｂｆ，Ａｙｆ，Ａｍｆは形成される。これらの検知パターンＡｃｆ，Ａｂｆ，Ａｙｆ，Ａｍｆをセンサ２０ｆで読み取ると、読み取ったパターンの中点Ａｃｆｍ，Ａｂｆｍ，Ａｙｆｍ，Ａｍｆｍは、パターン形成時のＸｍｍ間隔で読み取られる。
【００４０】
図５は、図４に示したものと同様に各検知パターンＡｃｆ，Ａｂｆ，Ａｙｆ，ＡｍｆをＸｍｍ間隔で書き込んだにも拘わらず、回転速度むら等の機械精度が原因で中間転写ベルト２０上の検知パターンＡｃｆ，Ａｂｆ，Ａｙｆ，Ａｍｆにずれが生じている場合の例である。センサ２０ｆで図５に示した検知パターンＡｃｆ，Ａｂｆ，Ａｙｆ，Ａｍｆを読み取ると、各パターンの中点Ａｃｆｍ，Ａｂｆｍ，Ａｙｆｍ，Ａｍｆｍの黒色基準（Ａｂｆｍ）に対する各色の色ずれ量は、理想位置に対してシアンの検知パターンＡｃｆは−０．２＊Ｘｍｍ、イエローの検知パターンＡｙｆは−０．３＊Ｘｍｍの色ずれ量が発生したことになる。なお、図５では、矢印Ｙ方向を＋として示している。
【００４１】
このずれ量の検出値は、センサ２０で読み取った波形が左右対称の場合であり、後述の図１２ないし図１４に図示したような左右非対称の場合は中点値では色ずれ量を正確に検出することはできない。
【００４２】
カラー画像を形成するプリンタ（画像形成装置）では、定期的に図３に示すような色ずれ補正パターンを形成し、色ずれ量を検知して書き込む際に補正し、色ずれの発生を極力最小になるように制御している。しかし、センサ２０の特性により、左右対称の検知パターンを得ることができない場合には、色ずれ量の正確な算出ができないため、左右非対称によって生じるオフセット量に相当する色ずれが残ることになる。また、色とセンサ感度との問題も残る。なお、それぞれのセンサ２０ｆ，２０ｃ，２０ｒの検出出力の左右非対称によるオフセット量は、センサの特性によって決まるので、製造工程又は設置後のセンサ交換時にオフセット量を検出し、補正するようにする。
【００４３】
なお、色ずれ量補正制御あるいは色ずれ補正処理自体は、例えば前記特許文献１及び２に記載されたように公知の技術である。
【００４４】
以下、先端側のセンサ２０ｆで読み取られた波形に関して説明する。  
図６はセンサ２０ｆで読み取られた波形である。縦軸に電圧値、縦軸は時間軸である。センサ２０ｆは各色に対して分光感度が異なるため同じ濃度でも波形の落ち込み度が異なる。図６ではセンサ２０ｆブラック（Ａｂｆ）の色に対して感度は良いが、イエロー（Ａｙｆ）に対しては感度の悪いセンサの読み取り波形（検出波形）になっている。このようなアナログ波形を読み取った後、次に前記アナログ波形をＡ／Ｄ変換するため、あるスレッシュ値を設定し、このスレッシュ値に基づいて読み取りアナログ信号をデジタル信号に変換する。なお、符号Ａｃｆはシアン、符号Ａｍｆはマゼンタの色ずれ検知用パターンである。
【００４５】
図６の例はスレッシュ値Ｖｔｈ（図では、「スレッシュレベル」と記す）を各色毎に設定することができない場合である。このようにスレッシュ値Ｖｔｈが１つの値しか設定できないときに、イエロー（Ａｒｙ）の信号に変動があると、読み取り信号をスレッシュ値Ｖｔｈで処理できない場合が生じる。このような場合を考慮してスレッシュ値Ｖｔｈを上げると、中間転写ベルト２０上の傷等までも読み取ってしまう可能性がある。このようにスレッシュ値Ｖｔｈを上げると誤動作原因になり、やみくもにスレッシュ値Ｖｔｈの設定値を上げることはできない。
【００４６】
本実施形態では、このようなスレッシュ値Ｖｔｈの設定に鑑み、図７に示すように各色に対して個別のスレッシュ値Ｖｔｈｂ，Ｖｔｈｙ，Ｖｔｈｃ，Ｖｔｈｍを設定できるようにしたものである。このように各色別に個別のスレッシュ値を設定することができると、センサの分光感度にあったスレッシュ値Ｖｔｈの設定をすることが可能となり、読み取り波形に含まれるノイズに対してマージンをアップさせることができる。また、出力変動が大きな場合にもスレッシュ値を変更して対応することが可能となり確実にスレッシュ値でデジタル変換することができる。
【００４７】
図８（ａ）は本実施形態における発光素子２０ａと受光素子２０ｂを備えたセンサ２０ｆの回路図、図８（ｂ）は図８（ａ）のセンサ２０ｆの発光素子２０ａ及び受光素子２０ｂと、パターン読み取りの際の両者の配置を示す図である。このセンサ２０ｆは光反射型センサであり、受光素子２０ｂは光の正反射を検出する正反射型光センサである。また、この実施形態では特に触れていないが、図において左側の受光素子２０ｇは光の拡散反射を検出するものである。なお、センサ２０ｆは後端側のセンサ２０ｒ、中央のセンサ２０ｃも同様である。
【００４８】
このセンサ２０ｆでは、トランジスタ２０ｔへの印加電圧に応じた出力の光が発光素子２０ａから出射され、この出射光がパターンに照射され、その反射光を受光素子２０ｂで検出する。このときの転写媒体への照射径は２０２ｍｍ、反射径は０．５〜０．６ｍｍである。受光素子２０ｂは前記反射光を受光すると、受光した光量に応じた電圧を出力する。前記受光した光量は反射したパターンの色や幅に応じて異なるので、この受光した光量に応じた出力が出力端子２０ｄから出力される。この出力波形が、前述の図６及び図７に示したようなものである。
【００４９】
図９は位置ずれ補正用のパターンをフロント側のセンサ２０ｆで読み取ったときの前記出力端子２０ｄからの出力波形の例を示す図で、対称波形である。本実施形態では、予め設定したスレッシュ値Ｖｔｈ下１で読み取った値（時刻）ｔ１１（立下り）とｔ２１（立上り）の値を使って信号の中点値（時刻）を求め、その各色の中点値を基準にして各色間の色ずれ量を算出する。すなわち、図９の例では、
（ｔ１１＋ｔ２１）／２    ・・・（１）
によって波形の中点値が求められる。この中点値は図４及び５を参照して説明したように、この中点値を使用して定期的な色ずれ量の検知と補正が行われる。
【００５０】
図１０は、前記スレッシュ値を設定し、前記（１）式で表される中点値を求め、色ずれを検出し、補正する補正処理回路の回路構成を示すブロック図である。図１０において、補正処理回路８０は、前記出力端子２０ｄに接続された入力端子２０ｅから入力されるセンサ出力を増幅する増幅回路８１、この増幅回路８１で増幅された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路８２を含む処理回路８３からなる。処理回路８３はＣＰＵ、メモリを含む処理に必要な各部を備え、下記に述べる検出処理及び補正処理を実行する。
【００５１】
このような構成において、例えば読み取り波形が対称形ではない場合の不具合を説明する。図１１は読み取り波形が対称形の波形の場合を示す図で、同図から分かるように、中点値（イエローＺ１１）ｔｃｙとｔｃｍ（マゼンタＺ１２）でそれぞれのずれ量検出し、色を重ねていくと矢印で示す右側の図のＺ１３では、ほぼ完全にずれ量はなくなる。しかし、図１２のように読み取り波形に非対称のものがあると、具体的には符号Ｚ１１に示すようにイエローは対称、符号Ｚ１２に示すマゼンタが非対称である場合には、イエローＺ１１及びマゼンタＺ１２の各中点値ｔｃｙとｔｃｍ１の中点同士を重ねていくと、矢印で示す右側の符号Ｚ１３で示す図では、色ずれ量Ｚ１４は完全には補正できなくなる。
【００５２】
以上のように波形が非対称であると、各色のずれを完全に検知することができず、補正も不完全になることが分かる。そこでこのような波形の不具合をなくすため、事前に非対称かどうかの判定が必要になる。
【００５３】
図９に戻り、新たにＶｔｈ上１を追加してそれぞれＶｔｈ下１とＶｔｈ上１で読み取ったそれぞれの中点を求めると、波形が対称の場合は
（ｔ１＋ｔ２）／２＝（ｔ１１＋ｔ２１）／２  ・・・（２）
になる。
【００５４】
同様に対称でない場合の波形の場合は図１３に示すように
（ｔ３＋ｔ４）／２≠（ｔ３１＋ｔ４１）／２  ・・・（３）
になるため、各スレッシュ値で読み取った値の中点値を比較して、それが式（２）のように等しい（＝）なら対称波形と判定して通常処理で次工程処理に進む。中点値の比較で式（３）に示すように等しくない（≠）の場合は波形が非対称と判定する。
【００５５】
図１４は非対称波形と判定されたときの補正について説明するための説明図である。対称波形３１ａの場合、スレッシュ値Ｖｔｈ下によってＡ／Ｄ変換された波形は３１ｂになり、その中点値は３１ｃ（ｔ＝ｔｃ１）になる。
【００５６】
一方、非対称波形３０ａで同様な処理をした場合、Ａ／Ｄ変換後は３０ｂの波形になり、その中点値は３０ｃ（ｔ＝ｔｃ２）になり、中点値３０ｃと中点値３１ｃにはΔｔ２の誤差が生じる。しかしながら、非対称波形と判定された場合はスレッシュ値をＶｔｈ上に変更して、同様の処理をすると、Ａ／Ｄ変換後は３０ｄの波形になり、その中点値は３０ｅ（ｔ＝ｔｃ３）になるため、Δｔ１の誤差となり、
Δｔ１＝｜ｔｃ１−ｔｃ３｜
Δｔ２＝｜ｔｃ１−ｔｃ２｜
から、
Δｔ１＜Δｔ２
となる。これにより誤差が低減されることが分かる。
【００５７】
そこで、各色に対して複数のスレッシュ値を持ち、各スレッシュ値で読み取られた値からそれぞれ中心値を求め、各中心値の差から検出波形の対称性を判定する。この判定は式（２）及び式（３）に基づいて行う。色ずれ量はプリンタ（画像形成装置）各々によって異なることから、前記対称性の判定もプリンタ個々の色合わせ精度に基づいて行われることになる。
【００５８】
このようにして各センサ２０ｆ，２０ｃ，２０ｒの感度や光学系のレンズ等による波形のゆがみを検出することができる。その際、非対称波形と判定された波形については、複数のスレッシュ値のうち、上のレベルの値を使用してＡ／Ｄ変換を行う。これにより前述のように、より誤差の少ない中点値を得ることができる。すなわち、それぞれの色に対してスレッシュ値を選択することにより精度良く中心点を検出することできる。
【００５９】
その際、スレッシュ値Ｖｔｈが１つの値上、下でそれぞれ求めた中点値の差Δｔがある値より大きかった場合については、センサの特性値にが実用レベルではないため、異常と見なすようにする。このように異常と見なされた状態になれば、サービスマンコールや異常の内容をプリンタ１の図示しない操作パネルの液晶表示部に表示してユーザに知らせ、現在の機械の異常が分かるようする。
【００６０】
図１５はこのときの処理回路８３のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。同図において補正パターンの読み取りが開始されると、Ｖｔｈ下とＶｔｈ上のそれぞれのスレッシュ値でＡ／Ｄ変換が実施され（ステップＳ１）、
Ｖｔｈ下での中点値＝Ｖｔｈ上での中点値    ・・・（４）
の成立の可否を判定し、否であれば、さらに、
Ｖｔｈ下での中点値≦ｏｒ≧Ｖｔｈ上での中点値    ・・・（５）
の成立の可否を判定する。この判定が否であれば、ステップＳ４で次処理のサブルーチンを実行する。
【００６１】
一方、判定（４）が可であればスレッシュ値Ｖｔｈ下での読み取り処理を実施し（ステップＳ５）、ステップＳ６で次処理のサブルーチンを実行する。他方、判定（５）が可であれば、中点値が異常を示していると見なしてステップＳ７で異常処理のサブルーチンを実行する。
【００６２】
このように本実施形態では、スレッシュ値Ｖｔｈの設定、中点値の算出、異常判定は処理回路８３内のＣＰＵによって実行される。
【００６３】
なお、前記色ずれ検出、補正制御はプリンタ内で実行されるが、色ずれ補正はプリンタの操作パネルもしくはプリンタに接続される図１に示すパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からの命令信号により実行される。
【００６４】
以上のように本実施形態によれば、  
１）色ずれ用検出パターンのそれぞれ各色に対してスレッシュ値を設定することができるので、センサの分光感度等によるバラツキを吸収することが可能となる。  
２）色ずれ検出パターンのそれぞれの複数色に対して、スレッシュ値を２段階以上持つことにより、検出波形の対称性を精度良く判定できる。  
３）非対称波形と判定された波形に対してスレッシュ値の上側の値（上値）を使うことによって、精度良く色ずれ用検出パターンを読み取ることができる。  
４）２段階以上のスレッシュ値を各色に対して独立して設定できるので、センサの分光感度等によるバラツキを吸収することが可能となる。  
５）異常と判定したときには、エラー表示等を行い、操作パネルを通してユーザに知らせることができるので、ユーザは現在の機械の状態を的確に把握することが可能となる。  
６）スレッシュ値を各色毎に設定して色ずれ補正を行うことができるので、色ずれのない高品位の画像を得ることが可能となる。  
７）４連タンデム方式の画像形成装置についてスレッシュ値を各色毎に設定して色ずれ補正を行うことができるので、色ずれのない高品位の画像を得ることが可能となる。  
８）中間転写ベルトを備えた中間転写方式のタンデム型画像形成装置の場合は、中間転写ベルトに色ずれ補正用パターンを形成するので、中間転写ベルト上のパターンを読み取ることにより、色ずれ補正を行うことができる。  
９）紙搬送ベルトを備えた直接転写方式の画像装置の場合は、紙搬送ベルトに色ずれ補正用パターンを形成することによって色ずれ補正を行うことができる。  
１０）色ずれ補正を、操作パネルや、装置に接続されているパーソナルコンピュータからの命令信号により実行できるようにしたので、ユーザが望んだときに、色ずれ補正を実行することができる。  
等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
【図２】イエロー（Ｙ）の作像ステーションの概略構成を示す構成図である。
【図３】中間転写ベルト上に形成された色ずれ検知用パターンを示す図である。
【図４】色ずれ量検出を説明するための図で、理想的な間隔で色ずれ検知用パターンが形成されている状態を示す。
【図５】色ずれ量検出を説明するための図で、色ずれが生じたときの色ずれ検知用パターンの状態を示す。
【図６】センサで読み取られた読み取り波形と固定のスレッシュ値とを示す波形図である。
【図７】センサで読み取られた読み取り波形と色毎に可変のスレッシュ値とを示す波形図である。
【図８】色ずれ検知用パターンを読み取るセンサの回路構成及び構造を示す図である。
【図９】センサで読み取られた対称波形の波形を示す波形図である。
【図１０】本実施形態における処理を実行する回路の回路構成を示す図である。
【図１１】読み取り波形が対称形の波形のパターンと波形との関係を示す図である。
【図１２】読み取り波形が非対象形の波形のパターンと波形との関係（誤差の状態）を示す図である。
【図１３】非対称波形と判定された読み取り波形と中点値の関係を示す図である。
【図１４】非対称波形と判定された読み取り波形の補正方法を示す図である。
【図１５】図１４の処理回路におけるＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ  作像ステーション
４  光書込ユニット
１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ  感光体
１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ  帯電装置
１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋ  現像装置
２０  中間転写ベルト
２４Ｙ，２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｋ  一次転写ローラ
２０ｆ，２０ｃ，２０ｒ  センサ
８０  補正処理回路
８１  ＡＭＰ
８２  Ａ／Ｄ変換器
８３  処理回路
【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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【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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