(57)【要約】【課題】第１色目（基準色）と第２色目のパターン幅の比を設定することにより、個々のシステムに最適なパターンで位置検知する。【解決手段】光学センサからの出力信号から、第１色目（基準色）の画像と、第２色目の画像との位置ずれ量と、位置ずれ方向とを判断する判断手段と、前記第１色目（基準色）の画像と、前記第２色目の画像との位置ずれを補正する補正手段と、前記第１色目（基準色）のパターン幅と、前記第２色目のパターン幅とのパターン幅の比を設定する設定手段とを有する。【選択図】        図１
2004205540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に複数色の画像を書き込むことにより潜像を形成する手段を有する書き込み装置と、
前記潜像を複数色のトナーで現像する手段と、
転写部材に転写する手段とを有する現像装置と、
前記書き込み装置で前記像担持体上に形成した第１色目（基準色）の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第１色目のトナー像と、
前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングで形成した第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第２色目のトナー像とを重ねて形成されるトナー像パターンと、
前記書き込み装置で前記像担持体上に形成した第１色目（基準色）の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第１色目（基準色）のトナー像に、前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングから所定量ずらしたタイミングで形成した第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第２色目のトナー像を重ねて形成されるトナー像パターンとを検知する手段を有する光学センサとを有する画像形成装置において、
前記光学センサからの出力信号により第１色目（基準色）の画像と、第２色目の画像との位置ずれ量と、位置ずれ方向とを判断する位置ずれ量判断手段と、
前記第１色目（基準色）の画像と前記第２色目の画像との位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、
前記第１色目（基準色）のパターン幅と、前記第２色目のパターン幅とのパターン幅の比を設定するパターン幅量設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】
像担持体上に複数色の画像を書き込むことにより潜像を形成する手段を有する書き込み装置と、
前記潜像を複数色のトナーで現像する手段と、
転写部材に転写する手段とを有する現像装置と、
前記書き込み装置で前記像担持体上に形成した第１色目（基準色）の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第１色目（基準色）のトナー像と、
前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングで形成した第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第２色目のトナー像とを重ねて形成されるトナー像パターンと、
前記書き込み装置で前記像担持体上に形成された第１色目（基準色）の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第１色目（基準色）のトナー像に、前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングから所定量ずらしたタイミングで形成した第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第２色目のトナー像を重ねて形成されるトナー像パターンとを検知する手段を有する光学センサとを有する画像形成装置において、
前記光学センサからの出力信号から第１色目（基準色）の画像と、第２色目の画像との位置ずれ量と位置ずれ方向とを判断する位置ずれ量判断手段と、
前記第１色目（基準色）の画像と前記第２色目の画像との位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、
前記トナー像パターンは、第１色目（基準色）で、第２色目をはさむパターンを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第１色目（基準色）は、黒であることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２色記録を行うプリンタ、デジタル複写機、フルカラー記録を行うプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置には、レーザープリンタやデジタル複写機等が提供されている。図２２は、従来の２色レーザプリンタの構成を示す図である。感光帯ドラム２１はモータにより回転駆動され、帯電器２により均一に帯電された後に書き込み装置３によりレーザービーム４が照射されて１色目の画像が書き込まれることにより静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器５により現像されて１色目のトナー像となる。さらに、感光体ドラム１は帯電器６により均一に帯電された後に着込み装置３によりレーザービーム７が照射されて２色目の画像が１色目のトナー像に重ねて書き込まれることにより静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器８により現像されて２色目のトナー像となり、給紙装置から転写紙９が給紙されてこの転写紙９へ感光体ドラム１上の各色のトナー像が転写器１０により転写される。転写紙９は感光体ドラム１から分離されて定着装置によりトナー像が定着されて外部へ排出される。また、感光体ドラム１は転写し分離後にクリーニングブラシ１２及びクリーニングブレード１３を有するクリーニング装置により残留トナーが除去され、除電ランプ１４により残留電荷が消去される。
【０００３】
書き込み装置３においては、図示しない２つの半導体レーザが変調駆動回路で２色の画像信号によりそれぞれ変調されてこれらの画像信号に応じた強度のレーザービーム４，７を射出し、このレーザービーム４，７がポリゴンミラー１５により偏向されてｆθレンズ１６，１７およびミラー１８〜２１を介して感光体ドラム１に照射される。この場合、感光体ドラム１はモータで回転駆動されることにより副走査され、レーザービーム４，７によりポリゴンミラー１５の回転に伴って、異なる位置で主走査されて２つの静電潜像が形成される。また、ミラー及びビーム検出器が設けられて、ポリゴンミラー１５からのレーザービーム４，７がそれぞれミラーを介して２つのビーム検出器により検出され、これらのビーム検出器の出力信号より所定の時間遅延した各タイミングで２色の画像信号がそれぞれ上記変調回路へ送られる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−１５８２４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、像担持体上に書き込み装置で複数色の画像を書き込んで潜像を形成し、これらの潜像を現像装置により複数色のトナーでそれぞれ現像して転写部材に転写し、前記書き込み装置で前記像担持体上に形成された第１色目（基準色）の潜像を前記現像装置で現像することにより形成された第１色目のトナー像に、前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングで形成された第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成された第２色目のトナー像を重ねて形成されたトナー像パターンと、前記書き込み装置で前記像担持体上に形成された第１色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成された第１色目（基準色）のトナー像に、前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングから所定量ずらしたタイミングで形成された第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成された第２色目のトナー像を重ねて形成されたトナー像パターンとを検知する光学センサと、前記光学センサからの出力信号から１色目の画像と２色目の画像との位置ずれ量と位置ずれ方向とを判断し、前記１色目の画像と前記２色目の画像との位置ずれを補正する補正手段とを備えたことを特徴とする特許文献１記載の画像形成装置では、位置検出パターンにおいて第１色目と第２色目のパターン幅を常に同じ大きさとしているため、センサによっては読みとった際の電圧レベルに差が無く、精度良く位置検出できなかった。
【０００６】
また、実際に感光体にＬＤ光を照射し、トナーを付着させた時に、トナーによっては第１色目と第２色目で大きさが異なるパターンが形成されてしまい精度良く位置検知できなかった。
【０００７】
また、第１色目（基準色）の左右どちらかのみ第２色目のパターンを形成した場合、第２色目が基準色に対して反対側に位置ずれしたとき、それをセンサで読みとると位置ずれ検知することができなかった。
【０００８】
また、拡散光においては、第１色目（基準色）が黒以外の場合、第２色目と基準色が重なった場合と、重なっていない場合とのセンサ出力の変化が小さく、位置ずれ検知を精度良く行えなかった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、第１色目（基準色）と第２色目のパターン幅の比を設定することにより、個々のシステムに最適なパターンで位置検知することを目的とする。
【００１０】
また、第２色目を第１色目（基準色）で挟むことで、第２色目が左右どちらに位置ずれしても検知することを目的とする。
【００１１】
また、第１色目（基準色）を黒とすることで、拡散光においても位置ずれを精度良く読みとることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、像担持体上に複数色の画像を書き込むことにより潜像を形成する手段を有する書き込み装置と、前記潜像を複数色のトナーで現像する手段と、転写部材に転写する手段とを有する現像装置と、前記書き込み装置で前記像担持体上に形成した第１色目（基準色）の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第１色目のトナー像と、前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングで形成した第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第２色目のトナー像とを重ねて形成されるトナー像パターンと、前記書き込み装置で前記像担持体上に形成した第１色目（基準色）の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第１色目（基準色）のトナー像に、前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングから所定量ずらしたタイミングで形成した第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第２色目のトナー像を重ねて形成されるトナー像パターンとを検知する手段を有する光学センサとを有する画像形成装置において、前記光学センサからの出力信号により第１色目（基準色）の画像と、第２色目の画像との位置ずれ量と、位置ずれ方向とを判断する位置ずれ量判断手段と、前記第１色目（基準色）の画像と前記第２色目の画像との位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、前記第１色目（基準色）のパターン幅と、前記第２色目のパターン幅とのパターン幅の比を設定するパターン幅量設定手段とを有することを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、像担持体上に複数色の画像を書き込むことにより潜像を形成する手段を有する書き込み装置と、前記潜像を複数色のトナーで現像する手段と、転写部材に転写する手段とを有する現像装置と、前記書き込み装置で前記像担持体上に形成した第１色目（基準色）の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第１色目（基準色）のトナー像と、前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングで形成した第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第２色目のトナー像とを重ねて形成されるトナー像パターンと、前記書き込み装置で前記像担持体上に形成された第１色目（基準色）の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第１色目（基準色）のトナー像に、前記書き込み装置で前記像担持体上に所定のタイミングから所定量ずらしたタイミングで形成した第２色目の潜像を前記現像装置で現像することにより形成した第２色目のトナー像を重ねて形成されるトナー像パターンとを検知する手段を有する光学センサとを有する画像形成装置において、前記光学センサからの出力信号から第１色目（基準色）の画像と、第２色目の画像との位置ずれ量と位置ずれ方向とを判断する位置ずれ量判断手段と、前記第１色目（基準色）の画像と前記第２色目の画像との位置ずれを補正する位置ずれ補正手段と、前記トナー像パターンは、第１色目（基準色）で、第２色目をはさむパターンを有することを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記第１色目（基準色）は、黒であることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の画像形成装置の第１の実施例を示す図である。図１は、感光体ドラム１と、帯電器２，６と、書き込み装置３と、レーザービーム４，７と、現像器５，８と、転写紙９と、転写機１０と、給紙装置１１と、クリーニングブラシ１２と、クリーニングブレード１３と、除電ランプ１４と、ポリゴンミラー１５と、ｆθレンズ１６，１７と、ミラー１８，１９，２０，２１と、光学センサ２２とを有し構成されている。この第１の例は２色レーザプリンタの例であり、前述した図３０の２色レーザプリンタにおいて、現像器８と転写器１０との間に１つの書き込み位置ずれ検知用光学センサ２２を有している。また、上記２色は、第１色が黒であり、第２色が赤である。
【００１７】
図２は、感光体ドラム１および光学センサ２２を示す図である。図２は、感光体ドラム１と、レーザビーム４，７と、光学センサ２２と、トナー像パターン２３とを有し構成されている。光学センサ２２は感光体ドラム１上の有効画像形成領域のレーザビーム走査開始側に隣接したパターン形成領域と所定の間隔をおいて対向して設置され、感光体ドラム１上のパターン形成領域に形成されたトナー像パターン２３を光学的に検知する。なお、光学センサ２２はレーザビーム走査方向（主走査方向）に複数個配置して感光体ドラム１上のパターン形成領域に形成されたトナー像パターン２３を複数箇所で検知するようにしてもよい。
【００１８】
トナー像パターン２３は、メモリに格納されている予め定められた２色のパターン信号により形成される。すなわち、感光体ドラム１は帯電器２により均一に帯電された後に書き込み装置３にてレーザビーム４が照射されて１色目のパターンが書き込まれることにより静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器５により現像されて１色目のトナー像パターンとなる。さらに、感光体ドラム１は帯電器６により均一に帯電された後に書き込み装置３によりレーザビーム７が照射されて２色目のパターンが１色目のトナー像パターンに位置合わせして書き込まれることにより静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器８により現像されて２色目のトナー像パターンとなり、１色目のトナー像パターンと２色目のトナー像パターンとでトナー像パターン２３が形成される。このトナー像パターン２３は給紙装置からの転写紙９へ転写されずにクリーニング装置により除去される。
【００１９】
書き込み装置３においては、前記２つの半導体レーザが変調駆動回路でメモリから読み出された２色のパターン信号によりそれぞれ変調されてこれらのパターン信号に応じた強度のレーザビーム４，７を射出し、このレーザビーム４，７がポリゴンミラー１５により偏向されてｆθレンズ１６，１７およびミラー１８〜２１を介して感光体ドラム１に照射される。感光体ドラム１はモータで回転駆動されることにより副走査され、レーザビーム４，７によりポリゴンミラー１５の回転に伴って異なる位置で主走査されて２色のパターン信号による静電潜像が形成される。また、ポリゴンミラー１５からのレーザビーム４，７がそれぞれミラーを介して２つのビーム検出器により検出され、これらのビーム検出器の出力信号より所定の時間遅延した各タイミングで２色のパターン信号がそれぞれ上記変調駆動回路へ送られる。
【００２０】
図３は、第１色目（基準色）＝第２色目のトナー像パターン２３を示す図である。トナー像パターン２３は主走査方向の書き込み位置ずれ検知用トナー像パターンであり、主走査方向へ３ドット幅を有する３つのライン像２３−１，２３−２，２３−３が主走査方向へ３ドット幅の間隔をおいて周期的に配置されたものであり、主走査方向の全体の幅（１５ドット幅）よりも副走査方向の幅が長く設定されている。書き込み装置３の書き込み密度を例えば４００ｄｐｉとすれば１ドット幅は０．０６３５ｍｍであり、３ドット幅は０．１９０５ｍｍである。また、トナー像パターン２３は画像書き込み位置調整方向と平行な方向の幅が光学センサ２２の検知領域の画像書き込み位置調整方向と平行な方向の幅より短く設定され、かつ、画像書き込み開始位置の調整方向に対して概略垂直な方向の辺の長さが画像書き込み開始位置調整方向と平行な方向の長さより長く、例えば３倍以上としている。
【００２１】
トナー像パターン２３は、図４〜図６に示すように互いに大きさおよび形状が概略一致する黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとからなり、黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとの位置ずれが無い場合には、図４に示す図となる。また、黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとが主走査方向へ相対的に１ドットずれた場合には図５に示す図となり、黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとが主走査方向へ相対的に３ドットずれた場合には図６に示す図となる。
【００２２】
光学センサ２２は、図７に示すように保持部材２２−３の内部に発光素子２２−１と受光素子２２−２とを感光体ドラム１に対して対称に有し、保持部材２２−３に光の通る光路を形成することにより絞りを設けて保持部材２２−３の表面側にカバーガラス２２−４を取り付けたものである。この光学センサ２２は発光素子２２−１から感光体ドラム１上のトナー像パターン２３へ光を照射してその正反射光を受光素子２２−２で受光し、感光体ドラム１からの乱反射光はほとんど保持部材２２−３により遮断されて受光素子２２−２に入射しない。
【００２３】
図６は、黒のトナー像パターンと赤のトナー像パターンとの主走査方向の位置ずれ量と光学センサ２２の出力信号との関係を示す図である。光学センサ２２の出力値は黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとの主走査方向の相対的な位置ずれが無い（０である）場合にはＶ０となり、黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとの主走査方向の相対的な位置ずれが１ドット，２ドット，３ドットと大きくなるに従ってＶ１，Ｖ２，Ｖ３と小さくなる。また、光学センサ２２の出力値は黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとの主走査方向の相対的な位置ずれが３ドットより大きくなった場合には再度大きくなってくる。
【００２４】
したがって、光学センサ２２の出力値により黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとの主走査方向の相対的な位置ずれを検知することができる。なお、光学センサ２２の出力値は感光体ドラム１上のトナーが付着していない領域ではＶ０より大きな値ＶＫとなる。ここに、感光体ドラム１に対して光を照射してその正反射光を検知する光学センサ２２は感光体ドラム１上の検出範囲が検出すべきトナー像パターン２３の位置ずれ量に対して十分に広い範囲であることが必要であり、この例では直径１〜２ｍｍ以上の検出範囲に設定される。
【００２５】
次に、主走査方向の画像書き込み位置の設定について説明する。書き込み装置３では各ライン（主走査方向のライン）毎に画像書き込み位置を一定にするために、画像記録の前走査段階（レーザビームで図２に示すような感光体ドラム１上の有効画像形成領域より前側を走査する段階）でレーザビーム４，７が特定の位置に到来したことをそれぞれビーム検出器、例えばＰＩＮフォトダイオードで検出している。このビーム検出器からの検出信号を基準として所定時間経過後に書き込み装置によりレーザビーム４，７で画像の書き込みが開始される。そして、上記所定時間が変更されることにより画像書き込み位置が変更して有効画像形成領域が主走査方向に移動される。
【００２６】
図８は、上記ビーム検出器の出力信号と画像書き込み開始タイミングとの関係を説明するための図である。ビーム検出器２４はポリゴンミラー１５からのレーザビーム４を画像記録の前走査段階で検出し、画像書き込みタイミング設定回路２５（図１１参照）はビーム検出器２４の図８（ａ）に示すような出力信号を所定の時間ｔ遅延させて図８（ｂ）に示すような信号とし、この信号に同期して図８（ｃ）に示すような周期Ｓの画像クロックを生成させる。そして、画像書き込みタイミング設定回路２５は図８（ｂ）に示すような信号より後で上記画像クロックを所定数ｎｂカウントした後（Ｔ時間が経過した後）に図８（ｄ）に示すような画像書き込みタイミング信号を生成し、この画像書き込みタイミング信号により黒色の画像信号を上記変調駆動回路へ出力して半導体レーザを変調させ、この半導体レーザからのレーザビーム４で黒色の画像書き込みを感光体ドラム１上のＡ点から主走査方向へ開始させる。
【００２７】
同様に、ポリゴンミラー１５からのレーザビーム７がビーム検出器により画像記録の前走査段階で検出され、画像書き込みタイミング設定回路２５（図１１参照）はそのビーム検出器出力信号を所定の時間ｔ遅延させ、その遅延した信号に同期して周期Ｓの画像クロックを生成させる。そして、画像書き込みタイミング設定回路２５はその遅延した信号より後で画像クロックを所定数ｎｒカウントした後に画像書き込みタイミング信号を生成し、この画像書き込みタイミング信号により赤色の画像信号を上記変調駆動回路へ出力して半導体レーザを変調させ、この半導体レーザからのレーザビーム７で赤色の画像書き込みを感光体ドラム１上のＡ点から主走査方向へ開始させる。
【００２８】
画像書き込みタイミング設定回路２５は、上記所定数ｎｒを補正信号で補正することによって赤色の画像書き込みタイミング信号の発生タイミングを補正して赤色の画像書き込み開始位置を感光体ドラム１上のＡ点から主走査方向へ補正する（又は上記所定数ｎｂを補正信号で補正することによって黒色の画像書き込みタイミング信号の発生タイミングを補正して黒色の画像書き込み開始位置を感光体ドラム２１上のＡ点から主走査方向へ補正する）。
【００２９】
次に、画像書き込み位置の補正について説明する。ここでは、経時での２色間の位置ずれ量は±１ドット以内と考え、２色間の位置ずれ量が±１ドット以上ずれたときはエラー信号を出すものとする。上記トナー像パターン２３は図１０に示すように感光体ドラム１の回転方向へ所定の間隔をおいて３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃに３組のトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃとして設けられ、これらのトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、図３に示すような黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとから構成される。
【００３０】
ここに、３組のトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃにおいては黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂが互いに同じであるが、赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒはトナー像パターン２３Ｂでは現状位置に（図８で説明したｎがそのままとなるように）形成する。また、赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒはトナー像パターン２３Ａでは現状位置に対して１ドットだけマイナス方向へずらして（図８で説明したｎがｎ−１となるように）形成され、トナー像パターン２３Ｃでは現状位置に対して１ドットだけプラス方向へずらして（図８で説明したｎがｎ＋１となるように）形成される。これらのトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが光学センサ２２で検知されることにより２色間の位置ずれ量および位置ずれ方向が検知される。
【００３１】
図１１は、この第１の例の回路構成の一部を示す。光学センサ２２の出力信号はＡ／Ｄ変換器２６によりＡ／Ｄ変換されてマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）２７に入力される。ＣＰＵ２７は感光体ドラム１上のトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃに対する光学センサ２２の図１２に示すような出力信号ＶＡ，ＶＢ，ＶＣから２色間の位置ずれ量および位置ずれ方向を判断し、その位置ずれ量が所定の範囲内（±１ドット以内）にある時にはその位置ずれ量に応じて補正信号を画像書き込みタイミング設定回路２５に出力する。
【００３２】
画像書き込みタイミング設定回路２５は、その補正信号で上記所定数ｎｒを補正することによって赤色の画像書き込みタイミング信号の発生タイミングを補正して赤色の画像書き込み開始位置を感光体ドラム１上のＡ点から主走査方向へ２色間の位置ずれを無くなるように補正する。また、ＣＰＵ２７は２色間の位置ずれ量が所定の範囲（±１ドット）以上にある時にはエラー信号を操作部２８へ出力して操作部２８の表示器にエラーメッセージを表示させ、手動での２色間の位置合わせ調整を促す。
【００３３】
図１３は、ＣＰＵ２７の処理の一部を示すフローチャートである。ＣＰＵ２７は予め光学センサ２２の出力信号のばらつきや図９の特性を考慮して決められた定数ｅ，ｓ，ｕに基づいてＶＡ，ＶＢ，ＶＣにより２色間の位置ずれを判断する。すなわち、ＣＰＵ２７は、ＶＡ−ＶＢ＞ｅであるか否かを判断し（ステップＳ１）、ＶＡ−ＶＢ＞ｅである場合には、ＶＢ−ＶＣ＞ｅであるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００３４】
そして、ＣＰＵ２７はＶＢ−ＶＣ＞ｅである場合には、ＶＡ＞ｓであるか否かを判断し（ステップＳ３）、ＶＡ＞ｓである場合には、図１４に示すようにＶＡだけがｓより大きくてＶＢ，ＶＣがｓより小さいから２色間の位置ずれ量がトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの形成されている３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃのうち領域Ａで最も小さいと判断して、−１ドットの補正信号を画像書き込みタイミング設定回路２５へ出力する。画像書き込みタイミング設定回路２５はその補正信号で上記所定数ｎｒをｎｒ＋１に補正することによって赤色の画像書き込みタイミング信号の発生タイミングをプラス方向へ１ドットだけ補正して赤色の画像書き込み開始位置を感光体ドラム１上のＡ点から主走査方向へ２色間の位置ずれが無くなるように補正する。
【００３５】
また、ＣＰＵ２７はＶＢ−ＶＣ＞ｅでない場合には（ステップＳ２でＮｏ）、進んでエラー信号を操作部２８へ出力して操作部２８の表示器にエラーメッセージを表示させることにより手動での２色間の位置合わせ調整を促し、ＶＡ＞ｓでない場合にも（ステップＳ３でＮｏ）、進んでエラー信号を操作部２８へ出力して操作部２８の表示器にエラーメッセージを表示させることにより手動での２色間の位置合わせ調整を促す。
【００３６】
また、ＣＰＵ２７はＶＡ−ＶＢ＞ｅでない場合には（ステップＳ１でＮｏ）、ＶＡ−ＶＢ＜−ｅであるか否かを判断し（ステップＳ４）、ＶＡ−ＶＢ＜−ｅである場合には、ＶＢ−ＶＣ＜−ｅであるか否かを判断する（ステップＳ５）。ＣＰＵ２７はＶＢ−ＶＣ＜−ｅである場合には、ＶＣ＞ｓであるか否かを判断し（ステップ６）、ＶＣ＞ｓである場合には図１５に示すようにＶＣだけがｓより大きくてＶＡ，ＶＢがｓより小さいから２色間の位置ずれ量がトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの形成されている３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃのうち領域Ｃで最も小さいと判断して、＋１ドットの補正信号を画像書き込みタイミング設定回路２５へ出力する。画像書き込みタイミング設定回路２５はその補正信号で上記所定数ｎｒをｎｒ−１に補正することによって赤色の画像書き込みタイミング信号の発生タイミングをマイナス方向へ１ドットだけ補正して赤色の画像書き込み開始位置を感光体ドラム１上のＡ点から主走査方向へ２色間の位置ずれが無くなるように補正する。
【００３７】
また、ＣＰＵ２７はＶＣ＞ｓでない場合にも（ステップＳ６でＮｏ）、エラー信号を操作部２８へ出力して操作部２８の表示器にエラーメッセージを表示させることにより手動での２色間の位置合わせ調整を促す。さらに、ＣＰＵ２７はＶＢ−ＶＣ＜−ｅでない場合には（ステップＳ５でＮｏ）、ＶＢ−ＶＣ＞ｅであるか否かを判断し（ステップＳ７）、ＶＢ−ＶＣ＞ｅである場合には、ＶＢ＞ｓであるか否かを判断する（ステップＳ８）。
【００３８】
ＣＰＵ２７はＶＢ＞ｓである場合には（ステップＳ８でＹｅｓ）、図１６に示すようにＶＢだけがｓより大きくてＶＡ，ＶＣがｓより小さいから２色間の位置ずれ量がトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの形成されている３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃのうち領域Ｂで最も小さいと判断して、補正信号を０として現状のままとする。したがって、画像書き込みタイミング設定回路２５は上記所定数ｎｒを補正せず、赤色の画像書き込みタイミング信号の発生タイミングを補正しない。また、ＣＰＵ２７はＶＢ＞ｓでない場合にも（ステップＳ８でＮｏ）、エラー信号を操作部２８へ出力して操作部２８の表示器にエラーメッセージを表示させることにより手動での２色間の位置合わせ調整を促す。
【００３９】
ＣＰＵ２７はＶＢ−ＶＣ＞ｅでない場合には（ステップＳ７でＮｏ）、ＶＢ＞ｕ，ＶＣ＞ｕであるか否かを判断し（ステップＳ１０）、ＶＢ＞ｕ，ＶＣ＞ｕである場合には図１７に示すようにＶＢ，ＶＣがｕより大きくてＶＡがｕより小さいから２色間の位置ずれ量がトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの形成されている３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃのうち領域Ｂ，Ｃの中間で最も小さいと判断して、＋１／２ドットの補正信号を画像書き込みタイミング設定回路２５へ出力する。画像書き込みタイミング設定回路２５はその補正信号で赤色の画像書き込みタイミング信号の発生タイミングを１／２ドットだけマイナス方向へ補正して赤色の画像書き込み開始位置を感光体ドラム１上のＡ点から主走査方向へ２色間の位置ずれが無くなるように補正する。
【００４０】
ＣＰＵ２７は、ＶＢ＞ｕ，ＶＣ＞ｕでない場合には（ステップＳ１０でＮｏ）、エラー信号を操作部２８へ出力して操作部２８の表示器にエラーメッセージを表示させることにより手動での２色間の位置合わせ調整を促す。ＣＰＵ２７はＶＡ−ＶＢ＜−ｅでない場合には（ステップＳ４でＮｏ）、ＶＡ＞ｕ，ＶＢ＞ｕであるか否かを判断し（ステップＳ９）、ＶＡ＞ｕ，ＶＢ＞ｕである場合には図１８に示すようにＶＡ，ＶＢがｕより大きくてＶＣがｕより小さいから２色間の位置ずれ量がトナー像パターン２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの形成されている３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃのうち領域Ａ，Ｂの中間で最も小さいと判断してステップＳ１２で−１／２ドットの補正信号を画像書き込みタイミング設定回路２５へ出力する。画像書き込みタイミング設定回路２５はその補正信号で赤色の画像書き込みタイミング信号の発生タイミングを１／２ドットだけプラス方向へ補正して赤色の画像書き込み開始位置を感光体ドラム１上のＡ点から主走査方向へ２色間の位置ずれが無くなるように補正する。
【００４１】
また、ＣＰＵ２７はＶＡ＞ｕ，ＶＢ＞ｕでない場合には（ステップＳ９でＮｏ）、エラー信号を操作部２８へ出力して操作部２８の表示器にエラーメッセージを表示させることにより手動での２色間の位置合わせ調整を促す。
【００４２】
このように第１の例では、トナー像パターン２３に対して光学センサ２２により光を照射してその正反射光を検知し、この検知結果によって画像書き込み開始位置を調整するので、黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとの位置ずれが無いときに光学センサ２２への正反射光が最大になり、これが最大になるように黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとの位置ずれを調整することができて色ずれを低減できる。しかも、ＣＣＤを用いずにコンパクトで安価に実現できる。
【００４３】
また、一般に感光体ドラム上のトナー像は感光体ドラムに画像を書き込んで形成した潜像とは大きさが異なるが、感光体ドラム１上に実際に作像した黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとは大きさおよび形状が概略一致するので、その位置ずれを精度良く検知することができる。さらに、一般に感光体ドラムからの正反射光が感光体ドラムからの乱反射光より多いので、Ｓ／Ｎが高くなる。また、画像書き込み開始位置の調整方向に対して概略垂直な方向の辺の長さがトナー像パターン２３の画像書き込み開始位置調整方向と平行な方向の長さより長く、例えば３倍以上とするので、画像書き込み開始位置調整に関係無い画像書き込み開始位置調整方向に対して垂直な方向のトナー像パターン位置ずれの影響を受けなくなり、精度の良い２色の位置ずれ検知が可能となる。
【００４４】
また、トナー像パターン２３は画像書き込み開始位置調整方向と平行な主走査方向へ３ドット幅を有する３つのライン像２３−１，２３−２，２３−３が主走査方向へ３ドット幅の間隔をおいて周期的に配置されたものであって、画像書き込み開始位置調整方向と平行な方向の幅が光学センサ２２の検知領域の画像書き込み開始位置調整方向と平行な方向の幅より短く設定されているので、画像書き込み位置のずれ量δが小さい時にはその検知信号の変化量Ｄは、
Ｄ＝δ・Ｌ
となる。但し、Ｌは光学センサ２２の検知範囲内におけるトナー像パターン２３のエッジ部のずれ方向と垂直な方向の長さ成分の総和である。したがって、トナー像パターン２３を細かくすることで感度が良くなる。また、光学センサ２２は２色のトナー像パターン２３が黒のトナー像パターンを含むので、その検知感度が良い。
【００４５】
また、センサの種類によっては、色による電圧検知レベルに差が無く、位置ずれしている時としていない時で電圧変化がみられない場合や、第１色目＝第２色目となるようにＬＤ照射すると感光体ドラム２１上に実際に作像した黒のトナー像パターン２３−１ｂ，２３−２ｂ，２３−３ｂと赤のトナー像パターン２３−１ｒ，２３−２ｒ，２３−３ｒとは大きさおよび形状が概略一致するが、しかし実際にどちらのパターン幅が大きくなるかわからない場合、意図的に図１９のような第１色目＞第２色目、または図２０のような第１色目＜第２色目となるように設定する。書込位置の設定については、前述のようにビーム検知信号から所定時間経過後にＬＤ点灯させることで行うが、その所定時間を変更して画像書込位置を変化させて、任意にパターン幅を変化させる。
【００４６】
図１９は、第１色目を５ｄｏｔ、第２色目を３ｄｏｔ幅に設定し、第１色目の中心と第２色目の中心を重ねたパターンから、第２色目を右に４ｄｏｔずらしたパターンである。
【００４７】
図２０は、第１色目を３ｄｏｔ、第２色目を５ｄｏｔ幅に設定し、第１色目の中心と第２色目の中心を重ねたパターンから、第２色目を右に４ｄｏｔずらしたパターンである。
【００４８】
また今回の実施例では、主査走査方向について記載したが、副走査方向についても同様にパターン幅を変更させて同様のシステムを構成できる。副走査方向の書込位置の設定は、ビーム検知信号をカウントし、あるカウント値からあるカウント値の間にてＬＤ点灯することで、パターン幅を設定する。
【００４９】
また、上記実施例では、正反射光について記載したが、拡散光についても拡散光用のセンサを使用して本実施例は適用できる。
【００５０】
図２１は、第２の実施例を示す図である。幅はそれぞれ３ｄｏｔ、第１色目と第２色目の３ｄｏｔ位置ずれパターンである。第１色目（基準色）で第２色目をはさむパターンのため、第２色目が左右どちらの方向に位置ずれが起きてもセンサが検知出来る。
【００５１】
第３の実施例では、基準色を黒とすることで拡散光にて位置ずれを検知する際にも精度良く検知できる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第１色目（基準色）と第２色目のパターン幅の比を設定することができるため、個々のシステムに最適なパターンで位置検知することができる。
【００５３】
本発明によれば、第２色目を第１色目（基準色）で挟むことで、第２色目が左右どちらに位置ずれしても検知することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、第１色目（基準色）を黒としているので、拡散光においても位置ずれを精度良く読みとることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の第１の実施例を示す図である。
【図２】感光体ドラム１および光学センサ２２を示す図である。
【図３】第１色目（基準色）＝第２色目のトナー像パターン２３を示す図である。
【図４】トナー像パターン２３を表す第１の図である。
【図５】トナー像パターン２３を表す第２の図である。
【図６】トナー像パターン２３を表す第３の図である。
【図７】光学センサ２２の位置を示す図である。
【図８】ビーム検出器の出力信号と画像書き込み開始タイミングとの関係を説明するための図である。
【図９】黒のトナー像パターンと赤のトナー像パターンとの主走査方向の位置ずれ量と光学センサ２２の出力信号との関係を示す図である。
【図１０】トナー像パターン２３が形成される位置を示す図である。
【図１１】本実施例のの回路構成の一部を示す図である。
【図１２】出力信号ＶＡ，ＶＢ，ＶＣを示す図である。
【図１３】ＣＰＵ２７の処理の一部を示すフローチャートである。
【図１４】ＶＡ＞ｓである場合の画像位置ずれパターンを示す図である。
【図１５】ＶＣ＞ｓである場合の画像位置ずれパターンを示す図である。
【図１６】ＶＢ＞ｓである場合の画像位置ずれパターンを示す図である。
【図１７】ＶＢ＞ｕ，ＶＣ＞ｕである場合の画像位置ずれパターンを示す図である。
【図１８】ＶＡ＞ｕ，ＶＢ＞ｕである場合の画像位置ずれパターンを示す図である。
【図１９】第１色目を５ｄｏｔ、第２色目を３ｄｏｔ幅に設定し、第１色目の中心と第２色目の中心を重ねたパターンから、第２色目を右に４ｄｏｔずらしたパターンを示す図である。
【図２０】第１色目を３ｄｏｔ、第２色目を５ｄｏｔ幅に設定し、第１色目の中心と第２色目の中心を重ねたパターンから、第２色目を右に４ｄｏｔずらしたパターンを示す図である。
【図２１】実施例２の位置ずれパターンを示す図である。
【図２２】従来の２色レーザプリンタの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１  感光体ドラム
３  書き込み装置
４、７  レーザービーム
１６、１７  ｆθレンズ
１８、１９、２０、２１  ミラー
２２  光学センサ
２３  トナー像パターン
２７  ＣＰＵ
２８  操作部
【図１】
2004205540.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004205540.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004205540.tif 000009
【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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【図１６】
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【図１７】
2004205540.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2004205540.tif 000022
【図２１】
2004205540.tif 000023
【図２２】
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