(57)【要約】【課題】この発明は、転写ベルトに設けられている反射マークの反射率などの変動に伴う反射光の光量が変動しても、常に、反射マークの中心位置を検出でき、上記転写ベルトに画像を転写する際のずれなどを防止し、高品質な画像を提供できる。【解決手段】この発明は、転写ベルトに設けられている基準位置検知用の反射マークからの反射光をセンサ７０により光電変換し、その光電変換した信号のピーク値を検出した位置を反射マークの中央位置として位置決めの基準点とするようにしたものである。【選択図】    図３
2005031343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置にマークが設けられている被転写部材に画像を転写する画像形成装置において、
前記マークが設けられている被転写部材に照射されている光の反射光を光電変換する光電変換手段と、
この光電変換手段により光電変換された信号の変化に基づいて前記被転写部材上の前記マークの中心位置を検出する検出手段と、
この検出手段により検出した前記マークの中心位置に基づいて前記被転写部材上に画像を転写するタイミングを制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記光電変換手段により光電変換された信号のピーク値を検出し、このピーク値が検出された位置を前記マークの中央位置として検出する、ことを特徴とする前記請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記被転写部材に照射される光が少なくとも前記マークの一部を照射している場合に、前記光電変換手段により光電変換された信号のピーク値を検出し、このピーク値が検出された位置を前記マークの中心位置を検出する、ことを特徴とする前記請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記光電変換手段により光電変換された信号を微分し、その微分信号に基づいて前記被転写部材上の前記マークの中心位置を検出する、ことを特徴とする前記請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記光電変換手段により光電変換された信号が所定の閾値以上である場合に、前記光電変換手段により光電変換された信号を微分し、その微分した微分信号のゼロクロス点を示す信号を前記マークの中心位置を示す信号として出力する、ことを特徴とする前記請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
所定の位置にマークが設けられている被転写部材に画像を転写する画像形成装置に用いられる画像形成方法であって、
前記マークが設けられている被転写部材に照射されている光の反射光を光電変換手段により光電変換し、
この光電変換された信号の変化に基づいて前記被転写部材上の前記マークの中心位置を検出し、
この検出した前記マークの中心位置に基づいて前記被転写部材上に画像を転写するタイミングを制御する、
ことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、原稿のカラー画像を読み取り、その読み取ったカラー画像を色成分ごとに現像して中間転写体に重ねて転写した後に、用紙などの被画像形成媒体に転写するカラーデジタル複写装置などの画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、複写機などの画像形成装置では、感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写体（被転写部材）としての転写ベルトに転写し、そのトナー像を被画像形成媒体としての用紙に転写する中間転写方式を採用したものがある。このような中間転写方式の画像形成装置では、感光体ドラム上のトナー像を転写ベルトに転写する位置を正確に判断する必要がある。特に、中間転写体にシアン、マゼンタ、イエローなどの複数色の画像を重ねて転写することによりカラー画像を生成するカラー画像形成装置では、転写ベルト上に転写した各色の画像の位置を判断することが重要である。
【０００３】
また、従来の中間転写方式の画像形成装置では、転写ベルトの表面にアルミ箔などの反射マークを設置し、上記転写ベルト上の反射マークを検出することにより上記転写ベルトの位置を判断しているものがある。このような転写ベルト上の反射マークは、例えば、フォトインタラプタなどで転写ベルト上を走査し、上記フォトインタラプタで検出した信号をコンパレータで二値化した二値化信号（パルス信号）に基づいて位置が判断されるようになっている。
【０００４】
しかしながら、転写ベルト上に設けられた反射マークは、トナーの飛散などによって汚れてしまうことがある。このような場合、上記反射マークの反射率は減少する。上記反射マークの反射率が減少した場合、上記反射光の光量も減少するため、上記コンパレータによる二値化信号のパルス幅が小さくなる。つまり、従来の方法では、トナーなどの汚れで反射マークの反射率が変化すると、二値化信号も変化してしまうため、その二値化信号による位置検出に誤差が生じ、結果的に画像のずれ（ジッタ成分）となる可能性があるという問題点がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２８９６８４号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−３１０９２９号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開２００２−７２６０７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、被転写部材上の位置を検出するためのマークからの反射光の光量が変化すると、画像のずれが発生することがあるという問題点を解決するもので、被転写部材上の位置を検出するためのマークからの反射光の光量が変化しても、常に、被転写部材上の一定の位置を検出することができ、画像のずれが発生しない高品位な画像の転写を実現できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は、所定の位置にマークが設けられている被転写部材に画像を転写するものにおいて、前記マークが設けられている被転写部材に照射されている光の反射光を光電変換する光電変換手段と、この光電変換手段により光電変換された信号の変化に基づいて前記被転写部材上の前記マークの中心位置を検出する検出手段と、この検出手段により検出した前記マークの中心位置に基づいて前記被転写部材上に画像を転写するタイミングを制御する制御手段とを有する。
【００１０】
この発明の画像形成方法は、所定の位置にマークが設けられている被転写部材に画像を転写する画像形成装置に用いられる方法であって、前記マークが設けられている被転写部材に照射されている光の反射光を光電変換手段により光電変換し、この光電変換された信号の変化に基づいて前記被転写部材上の前記マークの中心位置を検出し、この検出した前記マークの中心位置に基づいて前記被転写部材上に画像を転写するタイミングを制御することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の画像形成装置に係る電子写真方式を用いたカラーデジタル複写装置１の内部構成を示す断面図である。すなわち、カラーデジタル複写装置１は，複写対象物（原稿）Ｏが保持する画像情報を読み取って画像信号を生成するスキャナ部１１と、上記スキャナ部１１あるいは外部から供給される画像信号に対応する画像を形成するプリンタ部１２とを有している。
【００１２】
上記スキャナ部１１は、原稿の画像を光学的に読み取って画像データに変換し、図示しない画像メモリに記憶する。また、上記スキャナ部１１は、原稿を白黒で読み取る機能及び原稿をカラーで読み取る機能を有している。例えば、原稿の画像をカラーで読み取る場合、上記スキャナ部１１は、原稿の画像を複数の色成分ごとに読み取って、各色成分ごとに画像データに変換するようになっている。
【００１３】
上記プリンタ部１２では、上記画像メモリに記憶されている画像を被画像形成媒体（出力媒体）としての用紙に形成する場合、上記画像メモリに記憶されている画像データに基づく露光光（レーザ光）を露光装置２１から感光体ドラム２２の所定の位置に照射する。これにより、上記感光体ドラム２２には、上記露光装置２１により照射される露光光の強度に応じた潜像が形成される。
【００１４】
上記感光体ドラム２２に形成された潜像は、黒の単色すなわちブラック画像を現像するためのブラック現像装置２３、またはカラー画像を構成するシアン，マゼンタ，イエローの３色の単色画像を現像するためのカラー現像装置２４のいずれかから対応する色のトナーが選択的に供給されることで、トナー像として可視化（現像）される。
【００１５】
なお、上記カラー現像装置２４は、シアンのトナーで現像するシアン現像装置２５、マゼンタのトナーで現像するマゼンタ現像装置２６、及び、イエローのトナーで現像するイエロー現像装置２７を有している。
【００１６】
上記感光体ドラム２２上のトナー像は、上記感光体ドラム２２がａ方向に回転されることにより、所定の中間転写位置に搬送される。上記中間転写位置は、上記転写ベルト（中間転写体）２８と感光体ドラム２２とが対向されている位置である。上記中間転写位置では、中間転写ローラ２９により感光体ドラム２２表面と転写ベルト２８が対向して接するようになっている。また、上記中間転写位置に搬送された感光体ドラム２２上のトナー像は、中間転写ローラ２９側から提供される中間転写電圧により上記感光体ドラム２２上から上記転写ベルト２８上に転写される。
【００１７】
また、上記転写ベルト２８上には、反射マークＭが設けられている。この反射マークＭは、上記転写ベルト２８の所定位置に設けられているマーク検知センサ３０により検出されるようになっている。本カラーデジタル複写装置１では、上記マーク検知センサ３０によって上記反射マークＭを検出することにより上記感光体ドラム２２上のトナー像を転写ベルト２８に転写するタイミングなどを制御するようになっている。なお、上記反射マークＭ及び上記マーク検知センサ３０については、後で詳細に説明する。
【００１８】
上記転写ベルト２８に転写されたトナー像は、図示しない駆動モータによって上記転写ベルト２８がｂ方向に移動することにより、所定の転写位置に搬送される。上記転写位置は、上記転写ベルト２８から出力媒体としての用紙にトナー像を転写する位置であり、転写ローラ３１と上記転写ベルト２８とが対向している領域である。上記転写位置では、上記転写ベルト２８を駆動させる駆動ローラ３２によって、上記転写ベルト２８のトナー像が転写されている面と上記転写ローラ３１とが対向して接するようになっている。
【００１９】
また、出力媒体としての用紙は、上記転写位置において、上記転写ローラ３１と上記転写ベルト２８との間を通過するように搬送される。すなわち、所定のタイミングでカセット３３ａまたは３３ｂから取り出された用紙は、アライニングローラ３４により、上記転写ベルト２８上に転写されたトナー像の位置とタイミングが整合されて転写位置に搬送され、トナー像が転写される。
【００２０】
上記転写位置においてトナー像が転写された用紙は、さらに、定着装置３５へ搬送される。上記定着装置３５では、トナー像が転写された用紙に所定の熱が供給するとともに加圧することにより、用紙上のトナー像を構成するトナーを溶融定着する。これにより、用紙にはトナー像が定着される。
【００２１】
図２は、カラーデジタル複写装置１の制御系の構成を示すブロック図である。
図２に示すように、カラーデジタル複写装置１の制御系は、主制御部５１、コントロールパネル５２、スキャナ部１１、及びプリンタ部１２などから構成されている。
【００２２】
上記主制御部５１は、カラーデジタル複写装置１全体の制御を司るものである。上記主制御部５１は、例えば、制御プログラムや制御データが記憶されるＲＯＭ、種々のパラメータや作業用のデータなどが記憶されるＲＡＭ、画像処理を行う画像処理部、ページメモリ、ハードディスクドライブ、及び、外部機器とのデータ通信を行う外部インターフェースなどを有している。
【００２３】
上記コントロールパネル５２は、ユーザからの操作指示が入力されたり、ユーザへ種々の案内を提供するユーザインターフェースである。上記コントロールパネル５２は、例えば、タッチパネル内蔵の液晶表示装置により構成される。
【００２４】
上記スキャナ部１１は、原稿の画像を光の明暗として捕らえて光電変換し、白黒の画像データあるいはカラーの画像データを生成する。上記スキャナ部１１は、例えば、光電変換素子としてのＣＣＤセンサ、ＣＣＤドライバ、信号処理回路、スキャンモータ、露光ランプ、及び自動原稿送り装置（ＡＤＦ）などを有し、上記主制御部５１により制御される。
【００２５】
上記プリンタ部１２は、出力媒体としての用紙にブラックの画像あるいはカラーの画像を形成するものである。上記プリンタ部１２は、上記主制御部５１に接続されるＣＰＵ６１により全体が制御される。上記ＣＰＵ６１には、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、駆動機構６４、露光装置２１、ブラック現像装置２３、カラー現像装置２４、定着装置３５、及びマーク検知センサ３０などが接続されている。
【００２６】
上記ＲＯＭ６３は、上記ＣＰＵ６１により実行される制御プログラムや制御データなどが記憶されている。上記ＲＡＭ６２には、複写条件や制御データなどのデータが一時的に記憶される。上記駆動機構６４は、プリンタ部１２内の種々のローラなどを駆動させる駆動モータ（図示しない）を駆動させる機構である。上記ＣＰＵ６１は、上記駆動機構６４によりプリンタ部１２内の駆動モータを制御することにより、上記感光体ドラム２２や上記駆動ローラ３２などの駆動を制御するようになっている。
【００２７】
上記露光装置２１は、像担持体としての感光体ドラム（図示しない）にレーザ光を照射して静電潜像を形成するものである。すなわち、上記露光装置２１は、画像データに対応して光強度を変化させたレーザ光を上記感光体ドラム２２の外周面に照射する。例えば、ブラックの画像を形成する場合、上記露光装置２１は、黒の画像データに基づいてレーザ光を制御する。また、カラー画像を形成する場合、上記露光装置２１は、カラー画像としてのシアン成分の画像データ、マゼンタ成分の画像データ、あるいはイエロー成分の画像データに基づいてレーザ光を制御する。
【００２８】
上記ブラック現像装置２３は、上記露光装置２１により静電潜像が形成された上記感光体ドラム２２にブラックのトナーを供給して上記感光体ドラム上にブラックのトナー像を形成する。上記ブラック現像装置２３により上記感光体ドラム２２上に形成されたトナー像は、上記ＣＰＵ６１の制御により上記転写ベルト２８に転写された後、出力媒体としての用紙に転写される。
【００２９】
上記カラー現像装置２４は、シアン現像装置２５、マゼンタ現像装置２６、及び、イエロー現像装置２７から構成されている。上記シアン現像装置２５は、上記感光体ドラム２２上に形成されている静電潜像をシアンのトナーで現像する。上記マゼンタ現像装置２６は、上記感光体ドラム２２上に形成されている静電潜像をマゼンタのトナーで現像する。上記イエロー現像装置２７は、上記感光体ドラム２２上に形成されている静電潜像をイエローのトナーで現像する。
【００３０】
すなわち、上記カラー現像装置２４は、上記シアン現像装置２５、上記マゼンタ現像装置２６、及び、上記イエロー現像装置２７によりカラー画像を形成するシアン、マゼンタ、及びイエローのトナー像をそれぞれ現像するものである。上記カラー現像装置２４により上記感光体ドラム２２上に形成されたシアンのトナー像、マゼンタのトナー像及びイエローのトナー像は、上記ＣＰＵ６１の制御により上記転写ベルト２８上に重ねて転写される。これにより、上記転写ベルト２８上には、カラー画像が転写される。上記転写ベルト２８に転写されたカラー画像は、上記ＣＰＵ６１の制御により出力媒体としての用紙に転写される。
【００３１】
上記定着装置３５は、用紙上のトナーに熱を与えて溶融すると同時に、用紙に所定の圧力を与えることにより、用紙上にトナー像を固定（定着）させる。
上記マーク検知センサ３０は、上記転写ベルト２８に設置されている上記反射マークＭを検知するセンサである。上記マーク検知センサ３０は、上記転写ベルト２８の所定の位置に光を照射し、その反射光を光電変換して電気信号として検出することにより上記転写ベルト２８上の反射マークＭを検知するようになっている。
【００３２】
次に、上記マーク検知センサ３０の構成について詳細に説明する。
図３は、上記マーク検知センサ３０の構成を示すブロック図である。
上記マーク検知センサ３０は、図３に示すように、センサ７０、増幅部７１、二値化部７２、微分部７３、二値化部７４、アンド演算部７５などにより構成されている。なお、上記増幅部７１、二値化部７２、微分部７３、二値化部７４、及びアンド演算部７５などは、ソフトウエアで実現するようにしても良いし、後述する図４のようにハードウエア（回路）で構成しても良い。
【００３３】
上記センサ７０は、上記転写ベルト２８上の反射マークＭからの反射光を光電変換するセンサ素子などから構成される。上記センサ７０で生成された電気信号は、上記増幅部７１及び上記微分部７３に供給される。上記増幅部７１及び上記二値化部７２は、第１の処理部７８を構成し、上記微分部７３及び上記二値化部７４は、第２の処理部７９を構成する。
【００３４】
上記増幅部７１は、上記センサ７０から供給される電気信号を増幅して上記二値化部７２へ供給する。上記二値化部７２は、上記増幅部７１から供給された電気信号を所定の閾値と比較し、その比較結果を二値化信号（パルス信号）として上記アンド演算部７５へ出力する。なお、上記センサ７０から供給される電気信号が大きい場合、あるいは、上記反射マークＭの反射率の変化が少ない場合、上記増幅部７１を省略し、上記センサ７０から供給される電気信号を直接二値化部７２に供給して二値化するようにしても良い。
【００３５】
また、上記微分部７３は、上記センサ７０から供給される電気信号を微分して上記二値化部７４へ供給する。上記二値化部７４は、上記微分部７３から供給された電気信号に対して「０」を閾値と比較し、その比較結果を二値化信号（ハルス信号）として上記アンド演算部７５へ出力する。
【００３６】
上記アンド演算部７５は、上記二値化部７２から供給された二値化信号と上記二値化部７４から供給される二値化信号とをアンド演算し、その演算結果を出力する。
【００３７】
図３に示す構成例では、上記センサ７０により検出した電圧を増幅して２値化する第１の処理部７８と、センサ７０により検出した電圧を微分して２値化する第２の処理部７９とを組合せ、最後にアンド演算部により両者のアンド演算を行う。上記第１の処理部７８は、前記センサ７０が検出した値が所定値以上であるか否かを示す二値化信号を出力し、上記第２の処理部７９は、上記センサ７０が検出する値が減少しているか否か示す二値化信号（微分信号が「０」以下であるか否かを示す二値化信号）を出力する。これにより、上記アンド演算部７５は、上記センサ７０が検出している値が所定値以上で、かつ、上記センサ７０が検出している値が減少している間、出力が得られる。
【００３８】
このため、上記アンド演算部７５の出力の立ち上がりが、上記センサ７０により検出している信号（電圧値）がピークであることを示している。ここで、上記反射マークＭの大きさと上記センサ７０が照射する照射光の照射スポットと同程度であれば、上記センサ７０の出力がピーク値であるとき、上記センサ７０が上記反射マークＭの中央を検出しているものと判断できる。
【００３９】
このような上記センサ７０の出力のピークは、上記反射マークＭからの反射光の光量の強弱によらず、常に、一定となる。このため、上記アンド演算部７５の出力の立ち上がりを検出することにより、反射マークＭの中央位置を常に正確に検出することが可能となり、その結果としてジッタの無い画像を提供できる。
【００４０】
図４は、上記マーク検知センサ３０の構成の具体例としての回路構成例を示す図である。
図４に示す回路構成において、上記センサ７０は、発光ダイオードＬＥＤ１、抵抗Ｒ１、フォトインタラプタＰＴｒ１及び抵抗Ｒ２などにより構成されている。図４に示す回路では、まず、上記発光ダイオードＬＥＤ１から転写ベルト２８の所定位置に向けて光（照射光）が発光される。この際、上記転写ベルト２８は、上記発光ダイオードＬＥＤ１の照射位置に対して移動しているものとする。
【００４１】
上記発光ダイオードＬＥＤ１の発光光は、上記反射マークＭで反射され、その反射の強弱に応じた光（反射光）がフォトインタラプタＰＴｒ１のベースに入射される。上記フォトインタラプタＰＴｒ１は、上記反射光の強弱に応じて抵抗Ｒ２に電流を流す。上記抵抗Ｒ２は、電流の強弱に応じて電圧を発生する。この抵抗Ｒ２の検出電圧は２つに分けられる。
【００４２】
上記抵抗Ｒ２の検出電圧の１つ（フォトインタラプタＰＴｒ１が光電変換した信号）は、上記増幅部７１を構成するオペアンプＯＰ１へ供給される。上記オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６は、上記増幅部７１として機能する増幅回路を構成している。この増幅回路は、上記抵抗Ｒ２の検出電圧を増幅し、コンパレータＣＭＰ３へ供給する。上記コンパレータＣＭＰ２は、上記増幅回路から供給される電圧を２値化する二値化部７２として機能する二値化回路を構成している。上記コンパレータＣＭＰ２は、閾値としてダイオードＤ１で生成される電圧が設定されている。従って、上記コンパレータＣＭＰ２は、上記増幅回路から供給される電圧をダイオードＤ１で生成される閾値を用いて２値化し、アンド演算部７５としてのアンド回路ＡＮＤへ供給する。
【００４３】
上記抵抗Ｒ２の検出電圧のもう１つ（フォトインタラプタＰＴｒ１が光電変換した信号）は、上記微分部７３を構成するコンデンサＣ１へ供給される。上記コンデンサＣ１と抵抗Ｒ７とは、上記微分部７３として機能する微分回路を構成する。この微分回路は、上記抵抗Ｒ２の検出電圧を微分し、コンパレータＣＭＰ３へ供給する。上記コンパレータＣＭＰ３は、上記微分回路から供給される電圧を二値化する二値化部７４として機能する二値化回路を構成する。上記コンパレータＣＭＰ３は、閾値として０Ｖが設定されている。従って、上記コンパレータＣＭＰ３は、上記微分回路から供給される電圧を０Ｖの閾値を用いて二値化し、アンド演算部７５としてのアンド回路ＡＮＤへ供給する。
【００４４】
上記アンド回路ＡＮＤは、上記コンパレータＣＭＰ２と上記コンパレータＣＭＰ３との出力をアンド演算するものである。すなわち、上記アンド回路ＡＮＤは、上記コンパレータＣＭＰ２の出力と上記コンパレータＣＭＰ３の出力とを掛け合わせて、両者の有効領域を出力する。
【００４５】
なお、図４では、マーク検知センサ３０の構成例として、種々の回路素子からなる回路の構成例について説明したが、上記センサ７０からの出力に基づいて上記主制御部５１あるいは上記ＣＰＵ６１が実行するソフトウエアで構成するようにしても良い。この場合、上記マーク検知センサ３０は、上記センサ７０と図３に示す各ブロックと同様な機能を有するソフトウエアで構成すれば良い。
【００４６】
次に、上記ように構成されるマーク検知センサ３０による反射マークＭの検出原理について説明する。
図５（ａ）〜（ｈ）は、上記ように構成されるマーク検知センサ３０による反射マークの検出原理を説明するための図である。
図５の（ａ）は、上記センサ７０による照射光のスポットと反射マークＭとの関係を示す図である。図５（ｂ）は、上記センサ７０により検出される反射光の出力を示す図である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す信号を上記増幅部７１により増幅した信号の例を示す図である。図５（ｄ）は、図５（ｃ）に示す信号を上記二値化部７２により二値化した二値化信号の例を示す図である。
【００４７】
図５（ｅ）は、図５（ｂ）に示す信号を上記微分部７３により微分した微分信号の例を示す図である。図５（ｆ）は、図５（ｅ）に示す信号を上記二値化部７４により二値化した二値化信号の例を示す図である。
【００４８】
図５（ｇ）は、図５（ｂ）の反射率ａの信号に対する図５（ｄ）の二値化信号と図５（ｆ）の二値化信号とをアンド演算した出力の例を示す図である。図５（ｇ）は、図５（ｂ）の反射率ｂの信号に対する図５（ｄ）の二値化信号と図５（ｆ）の二値化信号とをアンド演算した出力の例を示す図である。
【００４９】
図５（ａ）に示すように、上記センサ７０からの照射光のスポットが反射マークＭを走査すると、上記センサ７０は、図５（ｂ）に示すように、反射マークＭからの反射光の光量の強弱に応じた信号を出力する。図５（ｂ）に示す例では、反射マークＭの反射率がａである場合の出力の例を実線で示し、反射マークＭの反射率がｂである場合の出力の例を点線で示している。ここでは、反射率ａは、反射率ｂよりも大きいものであるとする。
【００５０】
本カラーデジタル複写装置１では、上記反射マークＭが転写ベルト２８上に設けられている。このため、上記反射マークＭには、時間経過や画像形成処理の使用頻度に伴ってトナーなどにより汚れが生じる。上記反射マークＭが汚れると、上記反射マークＭの反射率も小さくなるので、上記センサ７０の出力信号も小さくなる。ここでは、上記反射マークＭに汚れがない場合の反射率をａとし、上記反射マークＭに汚れが生じた場合の反射率をｂとして説明する。
【００５１】
まず、上記反射マークＭの反射率がａである場合について説明する。
すなわち、上記反射マークＭの反射率がａである場合、上記センサ７０が反射マークＭを走査すると、その反射光の光量は、図５（ｂ）の実線で示すような波形の出力（反射率ａの検知信号）として検知される。この反射率ａの場合の出力は、上記増幅部７１と上記微分部７３に供給される。
【００５２】
上記増幅部７１では、図５（ｂ）に実線で示す上記反射率ａの検知信号を増幅することにより、図５（ｃ）に実線で示すような波形の増幅信号を出力する。上記増幅部７１により増幅された図５（ｃ）に実線で示す信号は、上記二値化部７２により所定の閾値（例えば、図５（ｃ）に示すようなダイオードＤ１による閾値）で二値化される。この結果、上記二値化部７２は、図５（ｂ）に実線で示す反射率ａの検知信号に対して、図５（ｄ）に実線で示すような波形の二値化信号をアンド演算部７５へ出力する。
【００５３】
一方、上記微分部７３では、図５（ｂ）に実線で示す反射率ａの検知信号を微分することにより、図５（ｅ）に実線で示すような波形の微分信号を出力する。上記微分部７３により微分された図５（ｅ）に実線で示す信号は、上記二値化部７４により閾値としての０Ｖで二値化される。この結果、上記二値化部７４は、図５（ｂ）に実線で示す反射率ａの検知信号に対して、図５（ｆ）に実線で示すような波形の二値化信号をアンド演算部７５へ出力する。
【００５４】
従って、上記アンド演算部７５では、図５（ｄ）に実線で示すような波形の二値化信号と図５（ｆ）に実線で示すような波形の二値化信号との有効領域のみをろ過することにより、図５（ｂ）に実線で示す反射率ａの検知信号に対して、図５（ｇ）に示すようなパルス波形の信号を出力する。このパルス波形の立ち上がり位置が上記反射マークＭの中央位置を示している。
【００５５】
次に、上記反射マークＭの反射率がｂである場合について説明する。
すなわち、上記反射マークＭの反射率がｂである場合、上記センサ７０が反射マークＭを走査すると、その反射光の光量は、図５（ｂ）の点線で示すような波形の出力（反射率ｂの検知信号）として検知される。この反射率ｂの場合の出力は、上記増幅部７１と上記微分部７３に供給される。
【００５６】
上記増幅部７１では、図５（ｂ）に点線で示す上記反射率ｂの検知信号を増幅することにより、図５（ｃ）に点線で示すような波形の増幅信号を出力する。上記増幅部７１により増幅された図５（ｃ）に点線で示す信号は、上記二値化部７２により所定の閾値（例えば、図５（ｃ）に示すようなダイオードＤ１による閾値）で二値化される。この結果、上記二値化部７２は、図５（ｂ）に点線で示す反射率ｂの検知信号に対して、図５（ｄ）に点線で示すような波形の二値化信号をアンド演算部７５へ出力する。
【００５７】
一方、上記微分部７３では、図５（ｂ）に点線で示す反射率ｂの検知信号を微分することにより、図５（ｅ）に点線で示すような波形の微分信号を出力する。上記微分部７３により微分された図５（ｅ）に点線で示す信号は、上記二値化部７４により閾値としての０Ｖで二値化される。この結果、上記二値化部７４は、図５（ｂ）に点線で示す反射率ｂの検知信号に対して、図５（ｆ）に点線で示すような波形の二値化信号をアンド演算部７５へ出力する。
【００５８】
従って、上記アンド演算部７５では、図５（ｄ）に点線で示すような波形の二値化信号と図５（ｆ）に点線で示すような波形の二値化信号との有効領域のみをろ過することにより、図５（ｂ）に点線で示す反射率ｂの検知信号に対して、図５（ｈ）に示すようなパルス波形の信号を出力する。このパルス波形の立ち上がり位置が上記反射マークＭの中央位置を示している。
【００５９】
次に、図５を参照しつつ反射率ａと反射率ｂとについて比較する。
例えば、上記反射マークＭの反射率がａからｂに低下すると、上記反射光の光量も低下するため、図５（ｂ）に示すように、上記センサ７０からの出力信号も相対的に小さくなる。このような場合、上記増幅部７１の増幅率及び上記二値化部７２の閾値が一定であれば、上記二値化部７２による二値化信号としてのパルス波形は、図５（ｄ）に示すように、小さくなってしまう。
【００６０】
これに対して、上記微分部７３の出力は、上記反射マークＭの反射率がａからｂに低下した場合、図５（ｅ）に示すように、大きさは小さくなるが、ゼロクロス点（反射光の光量が最大となり、減少し始める点）は変化しないという特性がある。すなわち、上記微分部７３の出力を二値化する二値化部７４の二値化の閾値が０Ｖであるため、上記反射マークＭの反射率がａからｂに低下（反射率が変化）しても、図５（ｆ）に示すように、上記二値化部７２による二値化信号としてのパルス波形は変化しない。
【００６１】
さらに、上記微分部７３のゼロクロス点は、図５（ａ）（ｂ）及び（ｅ）に示すように、上記センサ７０の出力が最大となる位置である。また、上記微分部７３のゼロクロス点は、図５（ｅ）及び（ｆ）に示すように、上記二値化部７４の二値化信号（パルス波形）の立ち上がり位置（二値化信号がオンとなる位置）である。
【００６２】
すなわち、上記二値化部７４の二値化信号の立ち上がり位置は、上記センサ７０の出力信号がピークとなる反射マークＭの中心位置を示すものであり、かつ、上記反射マークＭの反射率が低下しても変化しない。このため、上記二値化部７４の二値化信号の立ち上がり位置（微分部７３のゼロクロス点）を検知することにより、常に、反射マークＭの中心位置を検知できる。
【００６３】
さらに、上記二値化部７４の二値化信号の立ち上がり位置（微分部７３のゼロクロス点）で上記転写ベルト２８上の反射マークＭの位置（位置決め点）を検知することにより、上記反射マークＭからの反射光の光量、すなわち、上記反射マークＭの反射率が変化しても、位置ずれのない画像（ジッタのない画像）を提供できる。特に、カラー画像を上記転写ベルト２８に転写する場合に、各色（シアン、マゼンタ、イエロー）の画像がずれることが無く転写できるため、高品質なカラー画像を提供できる。
【００６４】
また、図５（ｆ）に示すように、上記センサ７０からの照射光が反射マークＭに全く当たっていない場合（上記センサ７０が反射マークＭの少なくとも１部分を走査していない場合）、上記微分部７３の出力は不安定な信号となる。これは、上記センサ７０からの照射光が反射マークＭに全く当たっていない場合、上記センサ７０からの出力が安定しないためである。
【００６５】
従って、上記微分部７３の出力だけでは、上記ゼロクロス点を検出することが難しい。このため、本実施の形態では、上記微分部７３の出力を二値化した二値化信号と上記増幅部７１の出力を二値化した二値化信号とのアンド演算を行っている。言い換えると、本実施の形態では、上記微分部７３の出力を二値化した二値化信号を上記増幅部７１の出力を二値化した二値化信号でマスクしている。
【００６６】
すなわち、上記センサ７０からの照射光が反射マークＭに全く当たっていない場合、上記増幅部７１の出力を二値化する上記二値化信号７２の二値化信号は、常に、オフとなる。従って、上記二値化部７２の二値化信号と上記二値化部７４の二値化信号とをアンド演算することにより、上記センサ７０からの照射光が反射マークＭに全く当たっていないときの信号を排除（マスク）できる。この結果、図５（ｇ）あるいは（ｈ）に示すような出力信号が得られる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、上記増幅部７１と上記二値化部７２とからなる回路の出力信号により上記センサ７０からの照射光が反射マークＭに全く当たっていないときの信号を排除するようにしたが、他の方法で、上記センサ７０からの照射光が反射マークＭに全く当たっていないときの信号を排除するようにしても良い。つまり、上記マーク検知センサ３９は、反射マークＭからの反射光のピーク値（反射マークの中央位置）を示す上記微分部７３のゼロクロス点を検出できる構成であれば良い。
【００６８】
例えば、少なくとも反射マークＭの一部を走査している期間だけ上記微分部７３による微分信号を検出するようにしても良い。この場合、上記主制御部５１あるいはＣＰＵ６１は、上記転写ベルト２８の駆動速度と前回反射マークＭを検出した位置から、少なくとも反射マークＭの一部を走査している期間を判断し、その期間内だけ上記微分部７３により微分を行うようにすれば良い。これにより、上記増幅部７１、上記二値化部７２及び上記アンド演算部７５が不要となり、上記微分部７３と上記二値化部７４だけで反射マークＭの中央位置としてのゼロクロス点を検出することが可能となる。
【００６９】
上記のように、本実施の形態によれば、転写ベルト上の基準位置を示す反射マークからの反射光を光電変換し、その光電変換した信号のピーク値を検出し、このピーク値を検出した位置を反射マークの中央位置として位置決めの基準点とするようにしたものである。
【００７０】
これにより、反射マークからの反射光を光電変換した信号のピーク値として検出される反射マークの中心位置を検出することができる。また、ピーク値は、反射マークの反射率などの変動に伴う反射光の光量が変動しても、常に、反射マークの中心位置を示すものであるため、上記転写ベルトに画像を転写する際のずれを防止でき、高品質な画像を提供できる。
【００７１】
また、上記実施の形態によれば、上記反射マークからの反射光を光電変換した信号を微分し、その微分信号のゼロクロス点を検出して上記反射マークの中央位置を示す信号として出力するようにしている。
これにより、簡単な回路構成で、転写ベルト上の反射マークの中央位置を検出でき、その結果としてずれのない高品位な画像を提供できる。
【００７２】
さらに、上記実施の形態によれば、上記反射マークＭからの反射光を光電変換した信号が所定の閾値以上である場合に、反射光を光電変換した信号を微分し、その微分信号のゼロクロス点を検出して上記反射マークの中央位置を示す信号として出力するようにしている。
これにより、上記反射マークを全く照射していない状態において微分信号の出力が不安定となっていても、確実に、転写ベルト上の反射マークの中央位置を検出でき、その結果としてずれのない高品位な画像を提供できる。
【００７３】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、被転写部材上の位置を検出するためのマークからの反射光の光量が変化しても、常に、被転写部材上の一定の位置を検出することができ、画像のずれが発生しない高品位な画像の転写を実現できる画像形成装置及び画像形成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像形成装置に係る電子写真方式を用いたカラーデジタル複写装置の内部構成を示す断面図である。
【図２】カラーデジタル複写装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】マーク検知センサの構成例を示すブロック図。
【図４】マーク検知センサのハードウエアによる構成例を示す回路図。
【図５】マーク検知センサによる反射マークの検出原理を説明するための図。
【符号の説明】
Ｍ…反射マーク（マーク）、１…カラーデジタル複写装置、１２…プリンタ部、２１…露光装置、２３…ブラック現像装置、２４…カラー現像装置、２８…転写ベルト（被転写部材）、３０…マーク検知センサ（光電変換手段、検出手段）、５１…主制御部、６１…ＣＰＵ、６４…駆動機構、７０…センサ（光電変換手段）、７１…増幅部、７２…二値化部、７３…微分部、７４…二値化部、７５…アンド演算部、７８…第１の処理部、７９…第２の処理部（検出手段）
【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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