(57)【要約】【課題】  工場における組み立て後や、設置使用場所における分解修理後に、色ずれ補正モードの実行を工員やフィールドエンジニアが指示することなく、かかる色ずれ補正モードを自動的に実行して色ずれ補正に関する装置の自律性を確認することが可能なカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】  各色トナー像を重ね合わせて記録シート上にカラー画像を形成する一方、各色トナー像を重ね合わせた際の色ずれ量を検出すると共に、かかる検出値に基づいて各色トナー像形成位置の補正を行う色ずれ補正モードを備えたカラー画像形成装置において、前記色ずれ補正モードが完遂された際にそれを記憶する手段と、装置本体の起動後に前記記憶手段の保持結果を参照し、過去に一度も色ずれ補正モードが完遂されていないと判断された場合に、初期色ずれ補正モードを実行させる補正モード実行部とを備えた。【選択図】        図６
2005316118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画情報に応じたトナー像を形成する複数色の作像エンジンを備え、これら作像エンジンにより形成された各色トナー像を重ね合わせて記録シート又は中間転写ベルト上にカラー画像を形成する一方、
各色トナー像を重ね合わせた際の色ずれ量を検出すると共に、かかる検出値に基づいて各作像エンジンにおけるトナー像形成位置の補正を行う色ずれ補正モードを備えたカラー画像形成装置において、
前記色ずれ補正モードが完遂された際にそれを記憶する手段と、装置本体の起動後に前記記憶手段の保持結果を参照し、過去に一度も色ずれ補正モードが完遂されていないと判断された場合に、初期色ずれ補正モードを実行させる補正モード実行部とを備えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記記憶手段は色ずれ補正モードの完遂回数を計数するカウンタであることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記記憶手段は初期化可能であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記初期色ずれ補正モードは、粗調整ステップと、これに連続する微調整ステップとから構成されていることを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置、特に、単色トナー像を形成する作像エンジンを複数備え、各作像エンジンで形成されたトナー像を中間転写ベルトや記録シート搬送ベルト等の移動体上で重ね合わせてカラー画像を形成するタイプのカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特許第２９２１８５６号明細書
【特許文献２】特開平９−０８０８４７号公報
【特許文献３】特開平８−３０５１０８号公報
【特許文献４】特開平１０−３０７４４８号公報
【０００３】
所謂タンデム型のカラー画像形成装置では、画情報に応じて単色トナー像を形成する作像エンジンがイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色毎に設けられており、これら作像エンジンを通過する中間転写ベルトや記録シートに対して前記単色トナー像を順次転写し、最終的に４色のトナー像が重なりあった合成トナー像を形成することでフルカラー画像を得ている。ここで、各作像エンジンは、感光体ドラム、この感光体ドラムを一様に帯電させる帯電器、画情報に応じて変調された光ビームで前記感光体ドラムの表面を露光するラスタ走査装置、露光によって形成された静電潜像をトナー現像する現像器、トナー像転写後の感光体ドラムの表面を清掃するドラムクリーナを含んでいる。
【０００４】
このように複数の作像エンジンを具備するタイプのカラー画像形成装置においては、各作像エンジンにおける感光体ドラムの回転精度やラスタ走査装置の取付位置誤差、温度変化に伴う各機械要素部品の伸び縮み、最終的に４色のトナー像の重ね合わせが行われる中間転写ベルトあるいはシート搬送ベルト等の移動体の速度変動や蛇行により、移動体上における各単色トナー像の相対的な位置関係が変動してしまい、色ずれ（カラーレジストレーション誤差）が発生し易い。この色ずれに対するユーザの要求は年々厳しくなっており、かかる色ずれ量を１００〜２００μｍ以下に抑えることが求められるようになってきている。
【０００５】
このため、この種のカラー画像形成装置では、移動体上における各単色トナー像の相対的な位置ずれ量や前記移動体の速度変動を把握するための位置検出装置を備え、その検出結果から色ずれの補正を行っている（特許第２７６５６２７号明細書、特開２００１−２２２２７号公報等）。具体的には、前記移動体の表面に各作像エンジンから特定のタイミングで位置測定用トナーマーク（以下、「制御用マーク」という）を順次形成し、これら制御用マークをＣＣＤイメージセンサやフォトダイオード等を具備した位置検出装置を用いて検出することにより、各作像エンジンによって形成されるトナー像の相互間の位置ずれ量を把握することができるようになっている。そして、把握した結果に基づいて各作像エンジンにおける静電潜像の書き出しタイミングや書き出し位置を補正することで、移動体上における単色トナー像の重ね合わせを正確に行い、色ずれの発生を抑えることが可能となっている。
【０００６】
このように制御用マークを各作像エンジンに形成させて行う色ずれ補正の手順（以下、この手順を「色ずれ補正モード」という）は、通常の画像形成動作、すなわちユーザの指示による画像形成動作の合間又は画像形成動作そのものを中断して行わなければならず、あまりに色ずれ補正モードの実施頻度が高いと、記録画像の生産性が低下してしまう。また、前記制御用マークは各作像エンジンにおいてトナーを使用して形成されるので、記録画像の形成とは無関係にトナーが消費されることになり、色ずれ補正モードの実施頻度が高いと画像形成装置そのもののランニングコストが嵩むことになる。
【０００７】
そこで、この色ずれ補正モードの実施タイミングとしては、従来より、各トナー像の間における色ずれをより効果的に補正できるタイミングで実施すべきことが提案されている。例えば、特許第２９２１８５６号明細書に開示されるカラー画像形成装置では、装置内部の温度を検出する手段を設け、検出温度が所定温度上昇する毎に色ずれ補正モードを実行している。また、特開平９−０８０８４７号公報に開示されるカラー画像形成装置では、作像エンジンが装置筐体に対して脱着されたか否かを検知し、脱着されたと判断される場合に色ずれ補正モードを行っている。更に、これらの実行判断に過去の実行履歴を加味して色ずれ補正モードの実行要否判定を行い、不要な色ずれ補正モードを休止するようにしたカラー画像形成装置も提案されている（特開平８−３０５１０８号公報）。また更に、温度センサ等による自動的な実行判断に加え、ユーザが操作パネルから色ずれ補正モードの実行を直接指示することが可能なカラー画像形成装置も提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、工場において装置を組み立てた後の出荷前や、出荷後であっても、設置使用場所でフィールドエンジニアが装置を分解修理した後には、内蔵している色ずれ補正モードの実行によって、装置が自律的に記録画像の色ずれを解消することができるか否かを検証する必要があり、解消できない場合には、更なる調整が必要となる。従って、工場における装置の組み立て直後や、フィールドエンジニアによる修理調整作業の直後には必ず色ずれ補正モードを実行しなければならない。
【０００９】
しかし、前述の如く、従来のカラー画像形成装置では、ユーザによる作業効率の向上を図る観点から、特定の条件が揃わなければ色ずれ補正モードが実行されなかった。このため、工場における組み立て後は、工員が組み立てを完了した装置に対して色ずれ補正モードの実行コマンドを入力指示しなければならず、コマンドを入力するための装置や該コマンドを入力するための作業時間が必要となり、生産性の低下に繋がっていた。
【００１０】
また、フィールドエンジニアが装置の設置使用場所において分解調整を行う場合にも、同じような問題が発生していた。特に、フィールドエンジニアが分解調整を行った後に、色ずれ補正モードの強制実行を失念してしまうようなことがあると、後にユーザが使用した際に、色ずれを解消することができないといったトラブルが発生してしまう。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、工場における組み立て後や、設置使用場所における分解修理後に、色ずれ補正モードの実行を工員やフィールドエンジニアが指示することなく、かかる色ずれ補正モードを自動的に実行して色ずれ補正に関する装置の自律性を確認することが可能なカラー画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明のカラー画像形成装置は、画情報に応じたトナー像を形成する複数色の作像エンジンを備え、これら作像エンジンにより形成された各色トナー像を重ね合わせて記録シート又は中間転写ベルト上にカラー画像を形成する一方、各色トナー像を重ね合わせた際の色ずれ量を検出すると共に、かかる検出値に基づいて各作像エンジンにおけるトナー像形成位置の補正を行う色ずれ補正モードを備えたカラー画像形成装置を前提とし、前記色ずれ補正モードが完遂された際にそれを記憶する手段と、装置本体の起動後に前記記憶手段の保持結果を参照し、過去に一度も色ずれ補正モードが完遂されていないと判断された場合に、初期色ずれ補正モードを実行させる補正モード実行部とを備えたものである。
【００１３】
このような本発明によれば、装置本体の電源を投入して起動させると、先ずは前記補正モード実行部が記憶手段の保持結果を参照しにいくが、例えば工場における装置組み立ての完了後に初めて装置を起動したのであれば、当然に、色ずれ補正モードが完遂されたことは１回もなく、前記記憶手段をフラグとして構成するのであれば、色ずれ補正モードの完遂に関するフラグは立っていない。これにより、補正モード実行部は初期色ずれ補正モードを直ちに実行させ、各作像エンジンによるトナー像の形成位置の補正データが作成される。
【００１４】
また、フィールドエンジニアが装置の設置使用場所で該装置の分解修理を行い、前記記憶手段の保持結果をクリアした場合も、分解修理の完了後に装置本体の電源を投入すると、色ずれ補正モードの完遂に関するフラグは立っていないことから、補正モード実行部は初期色ずれ補正モードを直ちに実行させ、各作像エンジンによるトナー像の形成位置の補正データが作成される。
【００１５】
すなわち、本発明によれば、工場における組み立て後や、設置使用場所における分解修理後に、装置本体の電源を投入しさえすれば、色ずれ補正モードの実行を工員やフィールドエンジニアが指示することなく、かかる色ずれ補正モードが自動的に実行され、色ずれ補正に関する装置の自律性を確認することが可能となるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を用いながら本発明のカラー画像形成装置を詳細に説明する。
先ず、図１は本発明を適用したカラーレーザビームプリンタの一例を示すものである。このレーザビームプリンタはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎にトナー像を形成する４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを備えると共に、各作像エンジンからトナー像が一次転写される中間転写ベルト２０を備え、かかる中間転写ベルト２０に多重転写されたトナー像を記録シートＰに二次転写してフルカラー画像を形成するように構成されている。
【００１７】
前記中間転写ベルト２０は無端状に形成されると共に駆動ロール２１を含む３本のベルト搬送ロール２１〜２３に架け回されており、矢線方向に回動しながら各色作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像の一次転写を受けるように構成されている。また、中間転写ベルト２０を挟んでベルト搬送ロール２３と対向する位置には二次転写ロール３０が配設されており、記録シートＰは互いに圧接する転写ロール３０と中間転写ベルト２０との間に挿通されて、かかる中間転写ベルト２０からトナー像の二次転写を受けるようになっている。すなわち、前記ベルト搬送ロール２３は転写ロール３０のパックアップロールとして機能しており、これら転写ロール３０及びベルト搬送ロール２３によって二次転写部が構成されている。
【００１８】
この中間転写ベルト２０は３本のベルト搬送ロール２１〜２３に張架されており、ベルト搬送ロール２１，２２の間に略水平な受像スパンが形成される一方、この受像スパンの直下に前記二次転写ロール３０と対向する第３のベルト搬送ロール２３が配設されており、全体として逆三角形状に張られている。
【００１９】
前記中間転写ベルト２０の受像スパン上には前述した４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが並列的に配設されており、各色の画情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写するようになっている。これら４基の作像エンジンは中間転写ベルト２０の回動方向に沿ってイエロー１０Ｙ、マゼンタ１０Ｍ、シアン１０Ｃ及びブラック１０Ｂｋの順に配設されており、最も頻繁に使用されるであろうブラックの作像エンジン１０Ｂｋが最も二次転写部の近傍に配置されている。また、これら作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、各作像エンジンに具備された感光体ドラム１１を画情報に応じて露光するラスタ走査ユニット（ＲＯＳ）１２を夫々備えており、各色の画情報に応じて変調されたレーザ光Ｂｍが各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を露光するようになっている。
【００２０】
また、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電器１３と、前記レーザ光Ｂｍの露光によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１４と、トナー像を中間転写ベルト２０に転写した後の感光体ドラム１１の表面から残留トナーや紙粉を除去するドラムクリーナ１５と、このドラムクリーナによる清掃に先立って残留トナーを除電するクリーニング前除電器１６とを備えており、感光体ドラム１１上に各色の画情報に応じたトナー像を形成し得るように構成されている。
【００２１】
各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１と対向する位置には、中間転写ベルト２０を挟むようにして一次転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋが配設されており、これら転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋに対して所定の転写バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１１と転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋとの間に電界が形成され、感光体ドラム１１上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力で中間転写ベルト２０に転写されるようになっている。
【００２２】
従って、このカラーレーザビームプリンタによるフルカラー画像の形成に当たっては、先ず、各色の画情報に応じてラスタ走査ユニット１２が各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を所定のタイミングで露光して静電潜像を形成した後、かかる静電潜像を現像器１４で現像することにより、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１上には画情報に応じたトナー像が形成される。各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像は回動する中間転写ベルト２０に対して順次転写され、かかる中間転写ベルト２０上には各色トナー像が重なり合った多重トナー像が形成される。
【００２３】
一方、記録シートＰは給紙ロール４１によって給紙カセット４０から一枚ずつ引き出された後、図中に破線で示す所定のシート給送通路４６を経て中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０とが接する二次転写部に給送される。二次転写部の手前側にはレジストレーションロール４２が設けられており、記録シートＰはこのレジストレーションロール４２によって二次転写部に対する突入タイミングが制御され、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像との位置合わせがなされる。
【００２４】
中間転写ベルト２０を挟んで二次転写ロール３０と対向するバックアップロール２３は絶縁性ロールの表面を半導電性シートで被覆して形成されており、その表面には所定の転写バイアス電圧が印加された導電性のコンタクトロール５０が当接している。従って、このコンタクトロール５０に対してトナー像と同極性の転写バイアス電圧を印加し、バックアップロール２３の表面に対して電荷を付与すると、記録シートＰの裏面側に位置する転写ロール３０と中間転写ベルト２０の裏面側に位置するバックアップロール２３との間に転写電界が形成され、中間転写ベルト２０上に保持されていたトナー像は記録シートＰに静電転写される。
【００２５】
トナー像の二次転写がなされた記録シートＰは中間転写ベルト２０から剥離された後、直列的に配置された二連のシート搬送ベルト４３によって定着器４４へと搬送される。そして、記録シートＰは定着器４４によってトナー像の定着がなされたのち、排紙トレイ４５に排出され、これによって記録シートＰに対するフルカラー画像の形成が完了する。また、このプリンタでは記録シートＰの画像面を下向きにした所謂フェイスダウン排出を可能にするため、定着器４４と排紙トレイ４５との間に記録シートＰの表裏を反転させるためのインバータ通路４７が形成されている。更に、このインバータ通路４７はシート再送通路４８によって前述のシート給送通路４６と繋がれており、インバータ通路４７において表裏反転した記録シートＰを再度二次転写部に送り込むことによって、記録シートＰの表裏両面に記録画像を形成することが可能となっている。
【００２６】
一方、トナー像の二次転写が終了した後の中間転写ベルト２０は、ベルトクリーナ２４によってその表面から転写残留トナーが除去される。かかるベルトクリーナ２４は中間転写ベルト２０の表面からトナーや紙粉等を掻き取るクリーニングブレードを有しており、かかるクリーニングブレードはベルト搬送ロール２１との対向位置に設けられている。これにより、トナー像の二次転写が終了した中間転写ベルト２０の表面は清浄化され、次のトナー像の形成に供される。
【００２７】
このようなカラープリンタでは、中間転写ベルト２０の回転中に該ベルト２０が回転方向と直交する幅方向へ位置ずれを生じ、あるいは回転速度に変動が生じると、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋから一次転写されるトナー像を中間転写ベルト２０上で正確に重ね合わせることができず、最終的に記録シートＰに形成されたフルカラー記録画像に色ずれが発生してしまい、画像品質が著しく低下してしまうといった不具合がある。また、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋに含まれるラスタ走査ユニット１２の取り付け位置に位置ずれが存在する場合や、各作像エンジンの中間転写ベルトの周方向に沿った取り付け位置に位置ずれが存在する場合も、やはり各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋから中間転写ベルト２０に一次転写されるトナー像を該中間転写ベルト２０上で正確に重ね合わせることができなくなってしまう。更に、温度、湿度といった環境要因の変動によって機械部品が僅かに伸縮しても、最終のカラー画像に色ずれが発生してしまうことがある。
【００２８】
このため、この実施例のカラーレーザビームプリンタでは、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋから中間転写ベルト２０の表面に対して制御用マークを形成する色ずれ補正モードを行い、かかる制御用マークを制御情報検出手段１を用いて検出すると共に、その検出結果を利用して中間転写ベルト２０上における各色トナー像の相対的な位置ずれ量を抽出し、実際のカラー画像の形成時における各色トナー像の形成位置の補正を行っている。この色ずれ補正モードを実行するタイミングについては後述する。
【００２９】
図２は、制御用マークを用いてトナー像の形成位置を補正するための制御系を示すブロック図である。かかる制御用マークの形成に当たっては、先ず、補正モード実行部４が所定の条件に従って色ずれ補正モードの実行の要否を判断する。そして、実行が必要であると判断された場合には、補正モード実行部４がマーク基準信号発生部２に対して制御用マークに対応した画情報を出力するように指示し、マーク基準信号発生部２がラスタ走査ユニット１２に対して、制御用マークに対応した画情報を出力する。これにより、感光体ドラム１１上には制御用マークに対応した静電潜像が形成され、それを現像器１４によってトナー現像した後、通常のトナー像と同様に中間転写ベルト２０へ転写することにより、かかる中間転写ベルト２０上に制御用マークＭが形成される。このように制御用マークＭは通常のトナー像と同じ作像プロセスを経て中間転写ベルト２０上に形成されるので、その時点で各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが有する問題、すなわち各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋにより作像されるトナー像の位置ズレ量を如実に反映したものとなる。
【００３０】
このようにして中間転写ベルト２０上に形成された制御用マークＭは、ブラックの作像エンジン１０Ｂｋの下流側に設けられた制御情報検出手段１によって読み込まれる。かかる制御情報検出手段１は制御用マークＭを光学的に読み取って、その重心位置や濃度を示す信号を補正制御部３に対して出力する。補正制御部３は制御情報検出手段１の出力信号を基に、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋによって形成された制御用マークＭが通過する時間間隔や中間転写ベルト２０の幅方向に関する位置を計測し、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋによって形成されたトナー像の位置ずれ量を演算する。そして、補正制御部３は演算された位置ずれ量から補正データを作成し、それを実際の記録画像の形成の際に各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋのラスタ走査ユニット１２に対してフィードバックするように構成されている。
【００３１】
図３は各作像エンジンによって中間転写ベルト２０上に形成された制御用マークＭの一例を示すものである。この例では、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋから略Ｖ字状の制御マークＭを形成している。この制御用マークＭは、中間転写ベルト２０の移動方向（副走査方向）及びこれと直交する方向  （主走査方向）の双方に対して斜めに交わった２辺（Ｍ１，Ｍ２）を有している。また、前記マーク基準信号発生部２から送出した画情報の網点カバレッジはＣｉｎ＝１００％になっている。かかる制御用マークＭは所定のタイミングで各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋから中間転写ベルト２０に転写され、図３に示すように、中間転写ベルト２０上ではシアンの制御用マークＭで他色の制御用マークＭを挟むようにして配列されている。これは、シアンの制御用マークＭを基準とし、その他の制御用マークＭの相対的な位置ずれ量を検出する際に、その対比を容易にし、位置ずれ量の検出精度を高めるためである。
【００３２】
図４は前記制御情報検出手段１の詳細を示すものである。この制御情報検出手段１は、中間転写ベルト２０の表面を照らす照明手段としてのＬＥＤ素子５０と、このＬＥＤ素子５０によって照らされた中間転写ベルト２０上の制御用マークＭからの反射光を受光して受光量に応じた強度の電流値を出力する受光素子５１と、この受光素子５１から出力される電流値をその大きさに応じた強度の電圧値に変換／増幅するアンプ  （ＡＭＰ）５２と、このアンプから出力される電圧値（以下、「センサ出力信号」という）の最大値に対応して制御用マークＭの検知信号を出力するピーク検知回路５３と、前記アンプ５２から出力されたセンサ出力信号を取り込むと共に前記ピーク検知回路５３からピーク検出信号が出力された際のセンサ出力信号をホールドするサンプル・ホールド回路５４とから構成されている。ここで、上記受光素子としては、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の光電変換素子が単一で用いられ、これらの受光素子は受光した反射光量に応じた強度の電流を出力する。
【００３３】
前記ＬＥＤ素子５０及び受光素子５１はケーシング５に収容されており、ＬＥＤ素子５０の照射光はケーシング５に設けられた射出スリット５ａを通過し、中間転写ベルト（移動体）２０の表面を４５°の角度で照らすように構成されている。また、ケーシング５には中間転写ベルト２０上の制御用マークＭの反射光を受光素子５１に向けて通過させるための入射スリット５ｂも形成されており、この入射スリット５ｂによって中間転写ベルトの表面から９０°の角度でケーシング５内に導かれた反射光はレンズ５５を介して受光素子５１に結像するようになっている。このレンズとしては直径３ｍｍ、焦点距離６ｍｍのものを用い、中間転写ベルトの表面からレンズ迄の距離を１２ｍｍ、レンズから受光素子迄の距離を同じく１２ｍｍとし、倍率１倍の共役光学系を構成している。更に、受光素子５１の前面には反射光の通過領域を制限するためのマスク５６が設けられており、かかるマスク５６には反射光を透過させるための窓として直径１ｍｍの円形窓が開設されている。尚、このマスク５６は迷光防止のために、黒色としている。このようなケーシング５の射出スリット５ａ及び入射スリット５ｂ、レンズ５５、マスク５６を用いることにより、中間転写ベルト２０上における受光素子５１の視野領域が形成されるようになっている。
【００３４】
図５は、中間転写ベルト２０上に形成された測定用マークＭと受光素子３ａの視野領域Ｒとの位置関係を時経過に伴って示したものであり、下方のグラフ    （ａ）は受光素子３ａの視野領域Ｒの位置に応じたセンサ手段３の出力信号、換言すればアンプ３ｂによって変換／増幅された受光素子３ａの出力信号波形を示すものである。また、最下段のグラフ（ｂ）は前記ピーク検知手段４から出力される測定用マークの検知信号を時経過を追って示したものである。ここで、前記視野領域Ｒは円形状に形成される一方、測定用マークはその太さｔが視野領域Ｒの直径ｄと同一より僅かに小さく形成されている。
【００３５】
前記作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋによって中間転写ベルト２０上に一次転写された測定用マークＭは、かかる中間転写ベルト２０の回転に伴って位置検出装置１の前面を通過し、受光素子３ａの視野領域Ｒを横切ることになる。測定用マークＭが中間転写ベルト２０と共に移動し、受光素子の視野領域が図５に示される中間転写ベルト上のＡ点に差し掛かると、かかる視野領域Ｒ内に測定用マークＭが進入してくることになるので、センサ手段３の出力信号が変化を開始する。更に測定用マークＭが移動すると、視野領域Ｒに含まれる測定用マークＭの面積、すなわち視野領域Ｒと測定用マークＭとの重複面積が拡大するので、センサ手段３の出力信号は徐々に上昇し、視野領域Ｒが測定用マークＭによって略覆われるＢ点においてセンサ手段３の出力信号は最大となる。
【００３６】
前述の如く、測定用マークＭの太さｔは受光素子３ａの視野領域Ｒの直径ｄよりも僅かに小さく形成されていることから、測定用マークＭがＢ点を過ぎると、今度は視野領域Ｒに含まれる測定用マークＭの面積、すなわち視野領域Ｒと測定用マークＭとの重複面積が減少していくので、センサ手段３の出力信号は徐々に下降し、測定用マークＭが受光素子３ａの視野領域Ｒから完全に脱した時点でセンサ手段３の出力信号は最小となる（Ｃ点）。
【００３７】
図５（ａ）に示すようにセンサ手段３の出力信号波形に瞬間的な最大値が発生する場合、その最大値は測定用マークＭの辺Ｍ１の太さ方向の中心位置（重心位置）が受光素子３ａの視野領域Ｒの中心位置に合致した場合に発生する。従って、前記ピーク検知手段４でセンサ手段３の出力信号の最大値（ピーク）を検知し、図５（ｂ）に示すように、この最大値に合わせてパルス状のピーク検知信号を出力するように構成すれば、かかるピーク検知信号の立ち上がりエッジ部分が測定用マーク辺Ｍ１の中心位置（重心位置）を示していることになり、かかる測定用マークＭの位置を正確に検出することができる。尚、前記ピーク検知手段４に関しては電気回路の信号処理等で用いられるピークレベル検知の手法をそのまま応用することができる。
【００３８】
そして、このように測定用マークＭの中心位置（重心位置）を正確に検出することができれば、所定の間隔をおいて順次中間転写ベルト２０に形成された測定用マークＭの中心位置（重心位置）を検出し、その時間間隔を測定することにより、中間転写ベルト２０の移動速度及びその変動を正確に把握することが可能となる。
【００３９】
特に、図３及び図５に示した測定用マークＭは、中間転写ベルト２０の移動方向に対して異なる方向へ略４５度に傾斜した２辺Ｍ１，Ｍ２を有してＶ字状に形成されていることから、この測定用マークＭの一つを本実施例の位置検出装置１で検出することにより、中間転写ベルト２０の速度変動と幅方向への位置ずれ量を一度に把握することができるようになっている。すなわち、センサ手段３の出力信号は受光素子３ａの視野領域ＲがＣ点に達することで一旦は最小となるが、かかる視野領域ＲがＤ点を過ぎると、再び測定用マークＭと視野領域Ｒが重なり始めることから、再度立ち上がり始め、測定用マークＭの太さ方向の中心位置が視野領域Ｒの中心位置と重なったＥ点で最大値を示す。そして、測定用マークＭと視野領域Ｒの重複面積が減少するにつれて、センサ手段３の出力信号も小さくなり、測定用マークＭが視野領域Ｒから脱したＦ点で最小出力に戻るのである。
【００４０】
このため、図５に示したＶ字状の測定用マークＭを本発明の位置検出装置１で検出すると、図５（ｂ）に示すように、測定用マークＭの太さ方向の中心位置  （重心位置）が視野領域Ｒの中心位置と重なったＢ点及びＥ点に対応して、一対のパルス状ピーク検知信号がピーク検知手段４から出力される結果となり、これらピーク検知信号の立ち上がりエッジの時間間隔を測定することにより、中間転写ベルト２０の移動速度及び速度変動を把握することが可能となる。
【００４１】
また、一対のピーク検知信号の時間間隔に対して先に把握した中間転写ベルト２０の移動速度を加味することにより、中間転写ベルト２０の幅方向に関するトナー像の位置ずれ量を検出することができる。すなわち、中間転写ベルト２０の移動速度が一定とした場合、ピーク検知信号の時間間隔が所定値よりも短いのであれば、中間転写ベルト２０上のトナー像は図３の紙面の下方へ位置ずれを生じていることになり、所定値よりも長いのであれば、中間転写ベルト２０上のトナー像は図３の紙面の上方へ位置ずれを生じていることになる。このようなトナー像の位置ずれは、中間転写ベルト２０そのものが回転中に幅方向へ移動した場合に生じる他、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１に対して静電潜像を書き込むラスタ走査ユニット１２の位置ずれに起因しても発生する。
【００４２】
そして、このように構成された本実施例の位置検出装置１によれば、中間転写ベルト２０を照明するＬＥＤ素子２の発光量や、測定用マークＭ及び中間転写ベルト２０の反射光量が経時的に変化し、センサ手段３の出力信号の強度レベルが変化してしまった場合であっても、かかる出力信号の最大値の出現位置は変化しないため、この最大値の出現ポイントを検知することにより、測定用マークＭの中心位置（重心位置）を正確に検知することが可能である。
【００４３】
次に、色ずれ補正モードの実施タイミングについて説明する。
このように色ずれ補正モードでは各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを用いて制御用マークＭを形成しているので、かかる色ずれ補正モードを行う場合にはユーザに指示による通常のプリント動作を中断しなければならず、また、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋでトナーを用いて制御用マークＭを形成することから、あまりに頻繁に色ずれ補正モードが実行されると、プリントの生産能力が低下する他、トナーの無駄な消費によってランニングコストが嵩むといった不具合がある。このため、色ずれ補正モードの実行を開始するための条件が定まっており、通常、ユーザが使用する際にはこの条件に合致した場合にのみ色ずれ補正モードが実行されるようになっている。
【００４４】
また、工場においてこのカラーレーザビームプリンタを組み立てた直後や、フィールドエンジニアがユーザによる設置使用場所に赴いて分解修理を行った後は、前述の色ずれ補正モードを行うことで、プリンタ自体が自律的に記録画像の色ずれを解消することができるか否かを確認する必要があり、もし自律的に色ずれを解消できない場合には、組立不良や修理不良が疑われる。このため、工場における出荷前、設置使用場所における分解修理等のメインテナンス後においても強制的に色ずれ補正モードを実行させることが必要となる。
【００４５】
このため、このプリンタでは過去に色ずれ補正モードが実行され、完遂されたた回数を計数する補正モードカウンタ５を設け、前記補正モード実行部４は先ずはこの補正モードカウンタ５のカウント値を参照し、直ちに色ずれ補正モードを実行すべきか否かを判断した後、直ちに実行する必要がいなと判断される場合には、所定の条件を満たしているか否かをチェックして、色ずれ補正モードの要否を判断している。ここで、補正モードカウンタ５が単に実行された色ずれ補正モードの回数ではなく、完遂された色ずれ補正モードの回数を計数している理由としては、制御マークＭを形成して該制御マーク相互間の位置ずれ量を検出したものの、補正データを作成せずに色ずれ補正モードを終了してしまったような場合には、これを計数対象としないためである。すなわち、稀にではあるが、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋにおいて何らかの理由により適正な制御マークＭが形成できず、また、適正な制御マークＭを形成できたとしても、中間転写ベルト２０上の傷が制御マークＭと重なってしまい、制御マークＭを制御情報検出手段１によって正しく読み込むことができない場合があり、そのような場合には補正制御部３が補正データを作成することなく色ずれ補正モードを終了してしまい、何ら色ずれ補正がなされないからである。
【００４６】
この補正モードカウンタ５の計数値は色ずれ補正モードが正常に終了する度に増加し、そのまま累積していく。但し、フィールドエンジニアが作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋや中間転写ベルト２０を装置本体から脱着した場合等のように、記録画像を形成する上で重要な部品を取り外してから取り付けたようなときは、前記補正モードカウンタ５の計数値がクリアされるようになっている。
【００４７】
図６は、補正モード実行部４が色ずれ補正モードの実行要否を判断する際の処理手順を示すフローチャートである。
先ず、プリンタ装置本体の電源が投入されると、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ及び定着器４４のウォームアップが開始され（ＳＴ１０）、ウォームアップが終了すると、補正モード実行部４は補正モードカウンタ５の計数値Ｃを参照し、かかる計数値がＣ＝０か否かをチェックする（ＳＴ１１）。この補正モードカウンタ５は過去に色ずれ補正モードが実行されると共に完遂された回数を計数しており、計数値が１以上であれば、少なくとも１回は色ずれ補正モードが正常に行われ、各作像エンジンにおけるトナー像の形成位置を補正するための補正データが正常に作成されたことを意味している。
【００４８】
補正モードカウンタ５の計数値Ｃ＝０になる場合は、例えば、工場による組立直後であって未だに画像形成動作を行っていない場合や、前述のようにフィールドエンジニアがプリンタの分解修理を行ったような場合である。この場合、補正モード実行部４はマーク基準信号発生部２に対して制御用マークＭに対応した画像信号を各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋに供給するよう指示し、直ちに色ずれ補正モードを実行する（ＳＴ１２）。ここでの色ずれ補正モードは粗調整ステップであり、完全に色ずれを解消できる程度にまでトナー像の形成位置を補正するのではない。組立完了後や分解修理後の色ずれ量は日常使用している最中に生じる色ずれ量よりも格段に大きく、この大きな色ずれ量を検出するためには、互いに隣接して中間転写ベルト２０上に形成される２色の制御用マークＭ，Ｍに関し、その間隔を大きく設定しておく必要がある。従って、この粗調整ステップではトナー像の形成位置を概ね把握し、それを補正する制御が行われる。粗調整ステップが実行されると、補正モード実行部４は補正制御部３が補正データを適切に作成することができたか否かをチェックし、補正データを作成することができた場合には、粗調整ステップが正常終了したと判断する（ＳＴ１３）。また、補正データを作成できなかった場合には、作像エンジンや中間転写ベルトに何かしらの異常が存在すると考えられることから、その旨を工場のライン工員若しくはフィールドエンジニアに知らせるＦａｉｌ処理を行い（ＳＴ１  ４）、色ずれ補正モードはここで終了する。
【００４９】
次に、ＳＴ１３において粗調整ステップが正常終了したと判断する場合には、続けて２度目の色ずれ補正モードを行う（ＳＴ１５）。ここでの色ずれ補正モードは微調整ステップであり、前記粗調整ステップよりも微細にトナー像の形成位置を補正し、色ずれの完全解消を図る。この微調整ステップは従来よりプリンタの使用中に所定条件下で行われる色ずれ補正モードの内容と全く同じである。微調整ステップが実行されると、補正モード実行部４は補正制御部３が補正データを適切に作成することができたか否かをチェックし、補正データを作成することができた場合には、微調整ステップが正常終了したと判断し（ＳＴ１６）、補正モードカウンタ５の計数値を一つ加算する（ＳＴ１７）。
【００５０】
一方、ＳＴ１１において補正モードカウンタ５の計数値Ｃ≠０の場合、補正モード実行部４は直ちには色ずれ補正モードを行わず、図７のＳＴ２０、ＳＴ２１、ＳＴ２２の条件に合致するか否かをチェックし、合致したときだけ色ずれ補正モードを実行する（ＳＴ２３）。すなわち、プリンタ内の温度が前回の色ずれ補正モードのときと比べて所定温度以上上昇したか否か、作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋや中間転写ベルト２０等の重要部品を交換したか否か、前回の色ずれ補正モードの実行から所定時間以上が経過したか否か、といった条件を順次チェックし、該当するものがあれば、直ちに色ずれ補正モードを実行する。これらの条件は各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋによっ形成されるトナー像の相対的位置関係にずれが生じると考えられる要因であって、そのような要因が存在すると判断された場合に、色ずれ補正モードが実行されることになる。そして、色ずれ補正モードが正常終了したならば、補正モードカウンタ５の計数値を１だけ加算する。尚、ＳＴ２０、ＳＴ２１、ＳＴ２２に記載された以外の条件を色ずれ補正モードの開始条件としても差し支えない。
【００５１】
そして、このフローチャートによれば、補正モードカウンタ５の計数値Ｃ＝０であっても、Ｃ≠０であっても、色ずれ補正モードが実行され、補正データを作成して正常に終了すれば、それ以降に実施される記録画像の形成動作では色ずれのない高品位な記録画像を形成することが可能となる。
【００５２】
特に、このフローチャートによって色ずれ補正モードの実行タイミングの判断を行えば、補正モードカウンタ５の計数値Ｃ＝０の場合、すなわち工場における組立後の完成品検査の段階や、設置使用場所における分解修理の後で、プリンタ本体の電源を投入しさえすれば、何らコマンドを入力することなく、直ちに色ずれ補正モードが実行されることになるので、工員やフィールドエンジニアの手間が軽減される他、分解修理後に装置の自律性を確認する作業を失念することがなく、分解修理作業の不備が後になって発覚するのを未然に防止することができるものである。
【００５３】
尚、ここまでの説明では、色ずれ補正モードの過去の実行履歴を記憶する手段としてカウンタ５を用いたが、フラグを用い、単に過去の実行の有無のみを記憶するように構成しても差し支えない。もっとも、カウンタ５を用いて色ずれ補正モードの累積実行回数を計数すれば、各ユーザ毎にどの程度の頻度で色ずれ補正モードが実行されているのかを把握することができ、色ずれ補正モードの実行条件をユーザ毎に適切に設定し、該補正モードの実施回数を低減化して、記録画像の生産性を高めることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明を適用したカラー画像形成装置の一例を示す構成図である。
【図２】制御用マークを用いてトナー像の形成位置及び濃度を補正するための制御系を示すブロック図である。
【図３】本発明の画像制御用トナーマークの一例を示すものである。
【図４】制御情報検出手段の構成を示すブロック図である。
【図５】中間転写ベルト上における受光素子の視野と制御用マークの位置関係、及びそのときのセンサ出力信号及びピーク検知信号の変化を示す図である。
【図６】色ずれ補正モードの実行タイミングを判断するための処理を示すフローチャートである。
【図７】図６に示すフローチャートのＳＴ１１からの分岐である。
【符号の説明】
【００５５】
１…制御情報検出手段、２…マーク基準信号発生部、３…補正制御部、４…補正モード実行部、５…補正モードカウンタ、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ…作像エンジン、Ｍ…画像制御用トナーマーク
【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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