(57)【要約】【課題】パターン信号の波形が変動した場合であっても、無端状担持体上の所定のパターンに忠実にパターン信号の２値化を行うことのできるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】パターン信号２７ａを２値化するときの閾値信号３６ａを、当該パターン信号に含まれる信号１００ａ、信号１０６ａ、信号１０６ｂなど、無端状担持体表面の光沢の変化などに起因するパターン信号２７ａのレベル変動に追従させる。このようにして複数色の像の位置ずれ補正が行われることで、色像の位置ずれの無い、高画質のカラー画像を印刷することができる。【選択図】図１７
2007140135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターンが形成される無端状担持体と、前記無端状担持体上に形成された所定のパターンを検出するパターン検出手段と、を備え、前記パターン検出手段による検出処理の検出結果を基に前記複数色のトナー像の位置ずれ補正をおこなうカラー画像形成装置であって、
前記検出結果に対応するパターン信号を２値化する閾値信号を、当該パターン信号中の前記所定のパターンに対応する信号以外の信号の振幅変動に追従させることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
入力される前記パターン信号を波形整形し該波形整形した後の信号を出力するフィルタ手段を更に備え、
前記閾値信号は、前記フィルタ手段から出力される出力信号を基に生成され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】
前記フィルタ手段は、
入力される前記パターン信号に関し前記所定のパターンに対応する信号の発生周期よりも長い周期の信号のみを通過させることを特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記閾値信号は、前記フィルタ手段から出力された出力信号について一定の振幅を減算して得られる信号であることを特徴とする請求項２または３記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
入力される前記パターン信号に関し前記所定のパターンに対応する信号の発生周期よりも長い周期の信号のみを通過させるフィルタ手段と、
前記フィルタ手段から出力された電圧信号について一定の電圧値を減算するとともに、当該減算処理した電圧信号を閾値信号として出力する閾値信号生成手段と、
を有し、
前記閾値信号生成手段から出力される閾値信号を、当該パターン信号中の前記所定のパターンに対応する信号以外の信号の電圧変動に追従させ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の感光体を有する電子写真方式のカラー画像形成装置に関し、特に複数色のトナー像の位置ずれを検出するときの検出処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、像担持体としての感光体を帯電器によって帯電し、帯電された感光体に対し画像情報に応じた光照射を行なって潜像を形成するとともに、この潜像を現像器によって現像し、さらに現像されたトナー像をシート材等の転写材に転写して画像を形成することが行われている。すなわち、電子写真方式では、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセスなど画像形成プロセスが実行される。
【０００３】
また、画像のカラー化にともなって、シアン、マゼンタ、イエロー、好ましくはブラックにそれぞれ対応する上述した画像形成プロセス（上記各プロセス）が実行される複数の画像形成ステーションを備え、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を重ねて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置も提案されている。このようなタンデム方式のカラー画像形成装置は各色それぞれの画像形成部を有するため、画像形成処理の高速化という点では有利である。
【０００４】
しかしながら、タンデム方式のカラー画像形成装置は、異なる画像形成部で形成された各画像の位置合わせ（レジストレーション）を如何に良好に行うかの点で問題点を有している。なぜならば、シート材等の転写材に転写された４色の転写画像（トナー像）の画像形成位置のずれは、最終的には位置ずれとしてまたは色調の変化として現れてくるからである。
【０００５】
図１８は、転写画像の位置ずれの種類を説明する図を示している。なお、図１８（ａ）〜（ｅ）において、実線で示される線分は所定の転写位置で転写されるべき転写画像の状態を示し、点線で示される線分は位置ずれした状態で転写された転写画像の状態を示している。
【０００６】
転写画像の位置ずれとしては、図１８（ａ）に示すように転写材の移動方向（図中矢印Ａの方向）の位置ずれ（以下、「副走査位置ずれ」という。）、図１８（ｂ）に示すように走査方向（図中矢印Ａの方向に直行する方向）の位置ずれ（以下、「主走査位置ずれ」という。）、図１８（ｃ）に示すように斜め方向の位置ずれ（以下、「スキュー誤差」という。）、図１８（ｄ）に示すように倍率誤差のずれ、図１８（ｅ）に示すように湾曲誤差のずれ、などがある。実際には、これら５種類のうち任意の２以上の種類の位置ずれが重畳したものが現れる。
【０００７】
ところで、上述した各位置ずれの主原因は、図１８（ａ）に示すような副走査位置ずれの場合は、各画像形成ステーションおよび走査光学系の取り付けずれ、走査光学系内のレンズやミラーの取り付けずれであり、図１８（ｂ）に示すような主走査位置ずれの場合も副走査位置ずれの場合と同様であり、図１８（ｃ）に示すようなスキュー誤差の場合は画像形成ステーションにおける感光体の回転軸の角度ずれ、および走査光学系の取り付け角度ずれであり、図１８（ｄ）に示すような倍率誤差によるずれの場合は、各走査光学系から画像形成ステーションの感光体までの光路長の誤差による走査線長さのずれによるものであり、図１８（ｅ）に示すような湾曲誤差によるずれの場合は、各走査光学系内のレンズ等の組立ずれによるものである。
【０００８】
そこで、上記５種類の位置ずれを予め基準となるパターン（以下、「レジストパターン」という。）を中間転写ベルトなど無端状担持体上に描画し、複数のセンサによってそのレジストパターンを検出（位置ずれ検出）し、その結果を基に「ずれ量」を算出し、そのずれ量に応じて、各画像の位置合わせ（位置ずれ補正）を行うということが提案されている。
【０００９】
次に、従来のレジストパターンの検出および位置ずれ補正動作について、図１９〜図２２を参照して説明する。
【００１０】
なお、図１９は従来のパターン検出部の構成を示す構成図、図２０は従来における中間転写ベルトのレジストパターンとパターン検出部との配置関係を説明する図、図２１および図２２は従来における中間転写ベルト上のレジストパターンとパターン検出部との配置関係およびパターン検出部の出力信号を説明する図である。
【００１１】
また、図１９〜図２２において、３３ｋ、３３ｙ、３３ｍ、３３ｃはそれぞれブラックのレジストパターン、イエローのレジストパターン、マゼンタのレジストパターン、シアンのレジストパターンである。
【００１２】
図１９に示すように、無端状担持体１２と対向して配設されるパターン検出部５０は、イメージセンサ（以下、「ＣＣＤ」という。）５１、ランプ等の光源５２および反射光をＣＣＤ５１に結像するためのセルフォックレンズアレイ５３を備えている。
【００１３】
また、パターン検出部５０は、図２０示すように、ＣＣＤ５１内の複数の画素が無端状担持体１２の搬送方向Ａと直角に交わる線上に配置され、無端状担持体１２における主走査方向の左右端部近傍にそれぞれ配置されている。ここでは、搬送方向Ａに向かって左側に配置されるパターン検出部５０をパターン検出部５０ａとし、一方、搬送方向Ａに向かって右側に配置されるパターン検出部５０をパターン検出部５０ｂとする。なお、５１ａ、５１ｂはそれぞれのパターン検出部５０に設けられているＣＣＤである。
【００１４】
ここで、周知のように、搬送方向Ａと同一の方向が副走査方向であり、この搬送方向Ａと直角に交わる方向が主走査方向である。
【００１５】
レジストパターンの検出については、図２１に示すように、無端状担持体１２の搬送方向Ａと直角に交わる線上に、予めきめられた直線や図形等のレジストパターン、例えば予めきめられた間隔でブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応するトナー像３３ｋ，３３ｙ，３３ｍ，３３ｃを転写させ、これら各色のトナー像（レジストパターン）をパターン検出部５０ａおよびパターン検出部５０ｂによって検出する。すなわち２つのパターン検出部５０ａ，５０ｂによって各色の位置ずれ（レジストずれ）を測定する。
【００１６】
次に、このようにして２つのパターン検出部５０ａ，５０ｂによって検出された検出結果に基づく位置ずれ補正動作について説明する。
【００１７】
副走査位置ずれ（図１８（ａ）参照）については、図２１（ａ）に示すように、無端状担持体１２上の各色のレジストパターンがパターン検出部５０ａ内のＣＣＤ５１ａを通過する時間（Ｔ１）と予め決められた設計値（Ｔ）との時間差（△Ｔ１＝Ｔ−Ｔ１）、および無端状担持体１２の搬送速度ｖを基に、各色の位置ずれ（△Ｙ１＝△Ｔ１，ｖ）を演算する。
【００１８】
主走査位置ずれ（図１８（ｂ）参照）については、図２２（ａ）に示すように、無端状担持体１２上の各色のレジストパターンの走査開始位置がパターン検出部５０ａ内のＣＣＤ５１ａを通過する当該ＣＣＤ５１ａ内の画素の位置の差つまり画素位置差（△Ｘ１）を基に、各色のレジストパターンの位置ずれを演算する。
【００１９】
スキュー誤差（図１８（ｃ）参照）については、図２１（ｂ）に示すように、無端状担持体１２上の所定色のレジストパターンがパターン検出部５０ａのＣＣＤ５１ａを通過する時間と当該所定色のレジストパターンがパターン検出部５０ｂのＣＣＤ５１ｂを通過する時間との差つまり時間差（△Ｔ２）と、無端状担持体１２の搬送速度ｖとを基に、各色のレジストパターンのスキュー誤差（△Ｙ２＝△Ｔ２，ｖ）を演算する。すなわち、同一色のレジストパターンについての２つのパターン検出部のＣＣＤを通過する時間の差（△Ｔ２）と、前記搬送速度ｖとを基に、各色のレジストパターンのスキュー誤差（△Ｙ２＝△Ｔ２，ｖ）が演算される。
【００２０】
倍率誤差（図１８（ｄ）参照）については、図２２（ａ）に示すように、無端状担持体１２上の各色のレジストパターンの走査開始位置がパターン検出部５０ａ内のＣＣＤ５１ａを通過する当該ＣＣＤ５１ａ内の画素の位置の差つまり画素位置差（△Ｘ１）と、図２２（ｂ）に示すように、無端状担持体１２上の各色のレジストパターンの走査終了位置がパターン検出部５０ｂ内のＣＣＤ５１ｂを通過する当該ＣＣＤ５１ｂ内の画素の位置の差つまり画素位置差（△Ｘ２）を基に、各色のレジストパターンの倍率誤差（△Ｘ３＝△Ｘ２−△Ｘ１）を演算する。すなわち、同一のレジストパターンに関し、当該レジストパターンの走査開始位置がパターン検出部５０ａのＣＣＤ５１ａを通過する当該ＣＣＤ５１ａ内の画素の位置の差（△Ｘ１）と、当該レジストパターンの走査終了位置がパターン検出部５０ｂのＣＣＤ５１ｂを通過する当該ＣＣＤ５１ｂ内の画素の位置の差（△Ｘ２）と、を基に、当該同一色のレジストパターンの倍率誤差（△Ｘ３＝△Ｘ２−△Ｘ１）が演算される。
【００２１】
このようにして演算された上記４種類の位置ずれ量を基に、図示しない位置ずれ補正手段によって位置ずれ補正動作が行われる。
【００２２】
なお、タンデム方式のカラー画像形成装置としては、（特許文献１）あるいは（特許文献２）のものが知られている。
【特許文献１】特開２００２−４０７３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１３１９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上記従来のカラー画像形成装置では、無端状担持体の回転方向（搬送方向）での当該無端状担持体表面の光沢が変化した場合、パターン検出部のセンサ（ＣＣＤ）と無端状担持体との距離が変動した場合は、これらの事象が発生したことに起因してＣＣＤによって光電変換された後の検出信号の波形（レジストパターンの検出信号の波形）が変動し、レジストパターンの検出処理のためのパターン信号の量子化（２値化）が不能となる。
【００２４】
そこで、本発明は、パターン信号の波形が変動した場合であっても、無端状担持体上の所定のパターンに忠実にパターン信号の２値化を行うことのできるカラー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】
【００２５】
この課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、所定のパターンが形成される無端状担持体と、前記無端状担持体上に形成された所定のパターンを検出するパターン検出手段と、を備え、前記パターン検出手段による検出処理の検出結果を基に前記複数色のトナー像の位置ずれ補正をおこなうカラー画像形成装置であって、前記検出結果に対応するパターン信号を２値化する閾値信号を、当該パターン信号中の前記所定のパターンに対応する信号以外の信号の振幅変動に追従させる構成としたものである。
【００２６】
本発明の好ましい形態において、入力される前記パターン信号を波形整形し該波形整形した後の信号を出力するフィルタ手段を更に備え、前記閾値信号は、前記フィルタ手段から出力される出力信号を基に生成される構成としたものである。
【００２７】
本発明のさらに好ましい形態において、前記フィルタ手段は、入力される前記パターン信号に関し前記所定のパターンに対応する信号の発生周期よりも長い周期の信号のみを通過させる構成としたものである。
【００２８】
本発明のさらに好ましい形態において、前記閾値信号は、前記フィルタ手段から出力された出力信号について一定の振幅を減算して得られる信号である構成としたものである。
【００２９】
本発明のさらに好ましい形態において、入力される前記パターン信号に関し前記所定のパターンに対応する信号の発生周期よりも長い周期の信号のみを通過させるフィルタ手段と、前記フィルタ手段から出力された電圧信号について一定の電圧値を減算するとともに、当該減算処理した電圧信号を閾値信号として出力する閾値信号生成手段と、を有し、前記閾値信号生成手段から出力される閾値信号を、当該パターン信号中の前記所定のパターンに対応する信号以外の信号の電圧変動に追従させる構成としたものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、パターン信号が２値化された信号を基に、正確に複数色の像の位置ずれ補正を行うことができるという有効な効果が得られる。
【００３１】
また、本発明によれば、パターン信号中の所定のパターンに対応する信号以外の信号の振幅変動に追従した閾値信号を基にパターン信号が２値化されるので、無端状担持体の搬送方向での当該無端状担持体表面の光沢の変動、あるいはパターン検出手段と無端状担持体との距離の変動に起因してパターン信号の波形が変動した場合であっても、無端状担持体上の所定のパターンに忠実にパターン信号の２値化を行うことができるという有効な効果が得られる。
【００３２】
さらに、本発明によれば、２値化対象となるパターン信号の特徴を考慮した閾値信号、例えば無端状担持体の搬送方向での当該無端状担持体表面の光沢の変動、あるいはパターン検出手段と無端状担持体との距離の変動に起因するパターン信号の波形の変動が考慮され、当該パターン信号の波形の変動に関わる信号が２値化されないような閾値信号を基に、２値化対象となるパターン信号が２値化されるので、パターンの検出環境が変化してパターン信号の波形が変動した場合であっても、無端状担持体上の所定のパターンに忠実にパターン信号の２値化を行うことができるという有効な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の請求項１に記載の発明は、所定のパターンが形成される無端状担持体と、無端状担持体上に形成された所定のパターンを検出するパターン検出手段と、を備え、パターン検出手段による検出処理の検出結果を基に複数色のトナー像の位置ずれ補正をおこなうカラー画像形成装置であって、検出結果に対応するパターン信号を２値化する閾値信号を、当該パターン信号中の所定のパターンに対応する信号以外の信号の振幅変動に追従させることを特徴とするカラー画像形成装置であり、パターン信号中の所定のパターンに対応する信号以外の信号の振幅変動に追従した閾値信号を基にパターン信号が２値化されるので、無端状担持体の搬送方向での当該無端状担持体表面の光沢の変動、あるいはパターン検出手段と無端状担持体との距離の変動に起因してパターン信号の波形が変動した場合であっても、無端状担持体上の所定のパターンに忠実にパターン信号の２値化を行うことができるという作用を有する。これにより、パターン信号が２値化された信号を基に、正確に複数色の像の位置ずれ補正を行うことができるという作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、入力されるパターン信号を波形整形し該波形整形した後の信号を出力するフィルタ手段を更に備え、閾値信号は、フィルタ手段から出力される出力信号を基に生成されることを特徴とするカラー画像形成装置であり、２値化対象となるパターン信号の特徴を考慮した閾値信号、例えば無端状担持体の搬送方向での当該無端状担持体表面の光沢の変動、あるいはパターン検出手段と無端状担持体との距離の変動に起因するパターン信号の波形の変動を考慮した閾値信号を生成することができるという作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、フィルタ手段は、入力されるパターン信号に関し所定のパターンに対応する信号の発生周期よりも長い周期の信号のみを通過させることを特徴とするカラー画像形成装置であり、２値化対象となるパターン信号中の所定のパターンに対応する信号を減衰させ、所定のパターンに対応する信号が減衰された後の信号を基に閾値信号を生成することができるという作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、閾値信号は、フィルタ手段から出力された出力信号について一定の振幅を減算して得られる信号であることを特徴とするカラー画像形成装置であり、２値化対象となるパターン信号の特徴を考慮した閾値信号、例えば無端状担持体の搬送方向での当該無端状担持体表面の光沢の変動、あるいはパターン検出手段と無端状担持体との距離の変動に起因するパターン信号の波形の変動を考慮し、パターンの検出環境が変化してパターン信号の波形が変動した場合であっても、当該変動した波形に関わる信号が２値化されないような閾値信号を生成することができるという作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１記載の発明において、入力されるパターン信号に関し所定のパターンに対応する信号の発生周期よりも長い周期の信号のみを通過させるフィルタ手段と、フィルタ手段から出力された電圧信号について一定の電圧値を減算するとともに、当該減算処理した電圧信号を閾値信号として出力する閾値信号生成手段と、を有し、閾値信号生成手段から出力される閾値信号を、当該パターン信号中の所定のパターンに対応する信号以外の信号の電圧変動に追従させることを特徴とするカラー画像形成装置であり、２値化対象となるパターン信号の特徴を考慮した閾値信号、例えば無端状担持体の搬送方向での当該無端状担持体表面の光沢の変動、あるいはパターン検出手段と無端状担持体との距離の変動に起因するパターン信号の波形の変動が考慮され、当該パターン信号の波形の変動に関わる信号が２値化されないような閾値信号を基に、２値化対象となるパターン信号が２値化されるので、パターンの検出環境が変化してパターン信号の波形が変動した場合であっても、無端状担持体上の所定のパターンに忠実にパターン信号の２値化を行うことができるという作用を有する。
【００３８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００３９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるカラー画像形成装置の構成を示す構成図、図２はパターン検出手段の構成および光の進路を説明する図、図３は位置ずれ検出手段の回路部のブロック構成を示すブロック図、図４はパターン検出手段の発光手段に対する発光電流の調整を説明する図、図５は無端状担持体とパターン検出手段と無端状担持体上のレジストパターンとの配置関係を説明する図、図６はパターン検出手段によるレジストパターン検出中に発光手段から発せられた光の進路を説明する図、図７はパターン検出手段がレジストパターンを検出したときの位置ずれ検出手段の回路部の動作を説明する図、図８は記憶手段に記憶されたパルスのｏｎ時間およびｏｆｆ時間の情報を示す図、図９は図３に示した位置ずれ検出手段の回路部における比較器の入出力信号を示す図、図１０は図３に示した位置ずれ検出手段の回路部におけるパターン信号が変動したときの比較器の入出力信号を示す図、図１１は他の位置ずれ検出手段の回路部のブロック構成を示すブロック図、図１２は図１１に示した位置ずれ検出手段の回路部における変動閾値発生手段の構成を示すブロック図、図１３は変動閾値発生手段内のフィルタ手段の入力信号および出力信号を説明する図、図１４はフィルタ手段の入力信号とフィルタ手段の出力信号とを重ね合わせたときの信号の様子を説明する図、図１５は比較器によってノイズが発生しているパターン信号とフィルタ手段から出力された出力信号とを比較した場合の比較結果を説明する図、図１６は変動閾値発生手段内の電圧レベル可変手段がフィルタ手段から出力された出力信号の電圧レベルを調整して閾値信号を生成する様子を説明する図、図１７は比較器によってパターン信号と電圧レベル可変手段から出力された閾値信号とを比較したときの比較結果を説明する図である。
【００４０】
本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成について、図１を参照して説明する。
【００４１】
カラー画像形成装置は、図１に示すように、４つの画像形成ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備え、各画像形成ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ像担持体としての感光体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有している。これら各感光体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの回りには、それぞれ専用の帯電手段３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、クリーニング手段５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、画像情報に応じた光を各々の感光体に照射するための走査光学系の露光手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、および転写手段７内の転写器８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが配置されている。
【００４２】
画像形成ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれイエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、ブラック画像を形成する手段である。露光手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄからはイエロー画像、マゼンタ画像，シアン画像，ブラック画像に対応した光９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが出力される。各画像形成ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを通過する態様で、感光体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの下方には一対の支持ローラ１０、１１により支持された無担ベルト状の無端状担持体１２が配置されている。この無端状担持体１２は図１中矢印Ａの方向へ移動する。
【００４３】
無端状担持体１２に対面して配置されているパターン検出手段１４は、図示しないレジストパターン発生手段からのレジストパターンを検出する。位置ずれ検出手段１５は、パターン検出手段１４によって検出された位置ずれ情報を基に位置ずれ量を演算する。
【００４４】
給紙カセット１６に収納されている紙などのシート材１７は、給紙ローラ１８により給紙され、シート材転写ローラ１９、定着手段２０を経て排紙トレー（図示せず）に排出される。
【００４５】
上述したカラー画像形成装置において、画像形成ステーション１ｄの帯電手段３ｄおよび露光手段６ｄ等の公知の電子写真プロセス手段によって感光体２ｄ上に画像情報のブラック成分色の潜像を形成する。その後、現像手段４ｄは、ブラックトナーを有する現像材により、感光体２ｄ上の潜像をブラックトナー像として可視像化する。さらに、転写器８ｄによって感光体２ｄ上のブラックトナー像を無端状担持体１２に転写する。
【００４６】
ブラックトナー像が無端状担持体１２に転写されている間に、画像形成ステーション１ｃにおいては、画像形成ステーション１ｃの帯電手段３ｃおよび露光手段６ｃ等の公知の電子写真プロセス手段によって感光体２ｃ上にシアン成分色の潜像が形成され、その後、現像手段４ｃによってシアントナーを有する現像材により感光体２ｃ上にシアントナー像が得られる。さらに、転写器８ｃによって感光体２ｃ上のシアントナー像が無端状担持体１２に転写されることで、このシアントナー像が、先に無端状担持体１２上に転写されたブラックトナー像と重ね合わされる。
【００４７】
以下、マゼンタトナー像、イエロートナー像についても同様の方法で画像形成が行われ、無端状担持体１２上に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、シート材転写ローラ１９と支持ローラ１１との共同により、給紙ローラ１８によって給紙カセット１６から給紙されたシート材１７上に、無端状担持体１２上の４色のトナー像が一括転写され、さらに、この４色のトナー像が一括転写されたシート材１７が定着手段２０に向けて搬送される。そして、定着手段２０によってシート材１７に転写された４色のトナー像が加熱定着されることで、シート材１７上にフルカラー画像が得られる。
【００４８】
なお、転写が終了したそれぞれの感光体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄはクリーニング手段５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで残留トナーが除去され、引き続き行われる次の像形成に備えられ、印刷動作は完了する。
【００４９】
次に、位置ずれ検出動作について説明する。ここでは、無端状担持体１２の進行方向の位置ずれ検出動作のみ説明し、無端状担持体１２の進行方向に対し垂直方向の位置ずれ検出動作については省略する。
【００５０】
図２は、無端状担持体１２に対面して配設されたレジストパターン検出手段（以下、「パターン検出手段」という。）１４の構成図を示している。ここでは、無端状担持体１２の主走査方向における両端に配設された１対のパターン検出手段１４のうちの一方のパターン検出手段１４の構成を示している。なお、図２において、符号１４０で示す矢印はパターン検出位置を示している。
【００５１】
図２に示すように、パターン検出手段１４は、無端状担持体１２に対しθの角度をもって対向する発光手段２２および受光手段２３を有している。発光手段２２から照射された光は直進し無端状担持体１２（のパターン検出位置１４０）で反射するが、無端状担持体１２は平滑度が高いため、ほとんどの光は無端状担持体１２に対しθの角度で反射し（正反射）、受光手段２３に入射する。
【００５２】
図３に示すように、位置ずれ検出手段１５は、発光電流制御手段２４、発光電流検出手段２５、電流−電圧変換手段２６、信号増幅器２７、比較器２８、基準電源２９、ＣＰＵ３０、カウント手段３１、および記憶手段３２を有している。
【００５３】
図３において、ＣＰＵ３０は、無端状担持体１２が走行し始めると発光電流制御手段２４を監視しながら発光電流検出手段２５を制御して発光手段２２に一定電流が流れるように調整する。
【００５４】
受光手段２３には受光量に応じて光電変換された電流が流れ、さらにこの電流は電流−電圧変換手段２６にも流れる。電流−電圧変換手段２６は入力された電流を電圧に変換する。電流−電圧変換手段２６によって変換された電圧は、微小なため信号増幅器２７によって増幅され、その後ＣＰＵ３０の図示しないＡ／Ｄコンバータおよび比較器２８の一方の入力端子に入力される。
【００５５】
一方の入力端子に信号増幅器２７の出力電圧が入力（印加）された比較器２８の他方の入力端子には基準電源２９の出力電圧（基準電圧）が入力（印加）される。また、比較器２８の出力端子からは、一方の入力端子に入力された電圧が他方の入力端子に入力された基準電圧の電圧レベルで比較され、２値化された信号が出力される。この２値化された信号はカウント手段３１に入力される。
【００５６】
ＣＰＵ３０は入力される電圧が図４に示す予め規定された電圧Ｖ０になるように発光電流を調整する。具体的には、ＣＰＵ３０は、入力された電圧が電圧Ｖ０より低いときは発光電流制御手段２４を制御して発光手段２２に流れる電流を増やし、これに対し、入力された電圧が電圧Ｖ０より高いときは発光電流制御手段２４を制御して発光手段２２に流れる電流を減らし、最終的に、入力される電圧が電圧Ｖ０近傍の値となるように発光電流を調整する。
【００５７】
入力される電圧を電圧Ｖ０に調整したＣＰＵ３０は、図示しないパターン発生手段に指示して、図５に示すようなレジストパターン（所定のパターン）を無端状担持体１２上に印刷させる。なお図５において、符号１４ａ，１４ｂは無端状担持体１２の主走査方向における両端の上部それぞれに配設されたパターン検出手段を示し、３３ｋ，３３ｙ，３３ｍ，３３ｃはそれぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のパターンセット（レジストパターン）を示している。ここで、レジストパターン３３ｋ，３３ｙ，３３ｍ，３３ｃは、無端状担持体１２の進行方向（図５中、矢印Ａの方向）に対し平行な方向に伸びたパターン（パターン並び）となっているが、これは無端状担持体１２の進行方向の位置ずれのみを検出するためである。
【００５８】
図６に示す、パターン検出手段１４においては、レジストパターン（所定のパターン）を検出する直前までは、図２に示したように発光手段２２を出た光のほとんどは、無端状担持体１２で正反射して受光手段２３に入射する。これに対し、レジストパターン（所定のパターン）検出中では、レジストパターン３３ｋ，３３ｙ，３３ｍ，３３ｃは紛体により形成されたトナー像であり平滑度が低いため、図６に示すように、光は例えばブラックのレジストパターン３３ｋ上で拡散反射するので、ほとんどの光は受光手段２３には到達することはできない。他のレジストパターン３３ｙ，３３ｍ，３３ｃに対しての光に関しても同様のことが言える。
【００５９】
図７は、パターン検出手段１４がレジストパターン３３ｋ，３３ｙ，３３ｍ，３３ｃを検出したときの位置ずれ検出手段１４の回路部の動作を説明する図を示している。
【００６０】
図７において、（ａ）は信号増幅器２７の出力信号（出力電圧信号）を示し、（ｂ）は基準電源２９の出力電圧（基準電圧）信号を示し、（ｃ）は比較器２８の出力信号を示し、（ｃ−１）は比較器２８の出力信号のオフ時間およびオン時間を説明する波形を示し、（ｄ）はカウント手段３１内で発生するクロック信号を示している。
【００６１】
信号増幅器２７によって増幅された出力電圧信号は、図７（ａ）に示すように、レジストパターンを検出する直前つまり時点ｔ１に達するまでは調整された電圧Ｖ０（図４参照）に維持されている。
【００６２】
しかし時点ｔ１において、パターン検出手段１４が、パターン検出位置１４０（図２参照）に達したブラックのレジストパターン３３ｋを検出し始めると、ブラックのレジストパターン３３ｋに達した光は上述したようにブラックのレジストパターン３３ｋで拡散反射して、受光手段２３には光が入ってこなくなる。そのため、信号増幅器２７によって増幅された電圧（出力電圧信号）は次第に低下する。
【００６３】
そして、時点ｔ２において、ブラックのレジストパターン３３ｋがパターン検出位置１４０を通過すると、信号増幅器２７によって増幅された電圧（出力電圧信号）は、再び電圧Ｖ０に戻る。この電圧Ｖ０に戻った信号増幅器２７の出力電圧信号は、次のイエローのレジストパターン３３ｙがパターン検出位置１４０に達する時点ｔ３まで維持されることとなる。
【００６４】
これ以降、レジストパターン３３ｙ、３３ｍ、３３ｃがパターン検出位置１４０を通過する毎に、ブラックのレジストパターン３３ｋに対するパターン検出の場合と同様の波形が繰り返される。
【００６５】
このような信号増幅器２７から出力される出力電圧信号（図７（ａ）参照）は、比較器２８の一方の入力端子に入力される。比較器２８の一方の入力端子に入力された出力電圧信号は、他方の入力端子に入力されている基準電圧、例えば図７（ｂ）に示す基準電圧Ｖ１の電圧レベルで比較され、２値化される。
【００６６】
この場合は、前記出力電圧信号は、基準電圧Ｖ１の電圧レベル未満の場合には値０（ローレベル）、基準電圧Ｖ１の電圧レベル以上の場合は値１（ハイレベル）に２値化され、図７（ｃ）に示すようなパルス波形（パルス信号）となる。例えば、図７（ｃ）において、時点ｔａ〜時点ｔｂの期間がローレベル、時点ｔｂ〜時点ｔｃの期間がハイレベルのパルス信号が生成される。なお、時点ｔ１〜ｔ３および時点ｔａ〜ｔｃの時系列的な並びは、時点ｔ１、時点ｔａ、時点ｔｂ、時点ｔ２、時点ｔ３、時点ｔｃの順である。
【００６７】
このようにして２値化された信号（図７（ｃ）参照）つまりパルス信号は、カウント手段３１に入力され、当該カウント手段３１内のカウンタ（図示せず）によって、図７（ｄ）に示すようなクロック信号に同期して、パルスのｏｆｆ時間（図７（ｃ−１）に示す時間ｔｗ０）と、パルスのｏｎ時間（図７（ｃ−１）に示す時間ｔｗ１）とが、それぞれクロック信号（図７（ｄ）参照）の個数として、すなわち当該パルスのｏｆｆ時間またはｏｎ時間中に発生するクロック信号（図７（ｄ）参照）の個数としてカウントされる。そして、これらパルスのｏｆｆ時間およびｏｎ時間それぞれに対応するカウント値は、記憶手段３２に格納される。
【００６８】
図８は、記憶手段３２に格納されたパルスのｏｎ時間およびｏｆｆ時間の情報を示している。図８において、ｏｎ時間は時間ｔｗ１、時間ｔｗ３および時間ｔｗ５であり、一方、ｏｆｆ時間は時間ｔｗ０、時間ｔｗ２、時間ｔｗ４および時間ｔｗ６である。
【００６９】
位置ずれの検出は、ブラックトナー像に対するその他のトナー像（イエロー、マゼンタ、シアンの各色の像）のずれ量を測定することで行われる。
【００７０】
そこで、最初にＣＰＵ３０はｔｗ０〜ｔｗ６の時間情報を使ってブラックのレジストパターン３３ｋの中心からその他のレジストパターン（レジストパターン３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ）の中心までの時間Ｔ１−ｙ，Ｔ１−ｍ，Ｔ１−ｃを、次の（数１〜３）を演算して求める。
【００７１】
Ｔ１−ｙ＝（１／２）×ｔｗ０＋ｔｗ１＋（１／２）×ｔｗ２  ・・・（数１）
Ｔ１−ｍ＝（１／２）×ｔｗ０＋ｔｗ１＋ｔｗ２＋ｔｗ３＋（１／２）×ｔｗ４  ・・・（数２）
Ｔ１−ｃ＝（１／２）×ｔｗ０＋ｔｗ１＋ｔｗ２＋ｔｗ３＋ｔｗ４＋ｔｗ５＋（１／２）×ｔｗ６  ・・・（数３）
ただし、時間Ｔ１−ｙはブラックのレジストパターン３３ｋの中心からイエローのレジストパターン３３ｙの中心までの時間を示し、時間Ｔ１−ｍはブラックのレジストパターン３３ｋの中心からマゼンタのレジストパターン３３ｍの中心までの時間を示し、時間Ｔ１−ｃはブラックのレジストパターン３３ｋの中心からシアンのレジストパターン３３ｃの中心までの時間を示す。
【００７２】
そして、ＣＰＵ３０は、位置ずれが無かった場合のブラックのレジストパターン３３ｋの中心からその他のレジストパターン（レジストパターン３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ）の中心までの予め演算して求められた時間Ｔ０−ｙ、Ｔ０−ｍ、Ｔ０−ｃと、上記（数１）を演算して得られた時間Ｔ１−ｙ，Ｔ１−ｍ，Ｔ１−ｃとの差△ｔｙ、△ｔｍ、△ｔｃを、次の（数４〜６）を演算して求める。
【００７３】
△ｔｙ＝（Ｔ１−ｙ）−（Ｔ０−ｙ）  ・・・（数４）
△ｔｍ＝（Ｔ１−ｍ）−（Ｔ０−ｍ）  ・・・（数５）
△ｔｃ＝（Ｔ１−ｃ）−（Ｔ０−ｃ）  ・・・（数６）
ただし、時間Ｔ０−ｙはブラックのレジストパターン３３ｋの中心からイエローのレジストパターン３３ｙの中心までの予め演算して得られた時間を示し、時間Ｔ０−ｍはブラックのレジストパターン３３ｋの中心からマゼンタのレジストパターン３３ｍの中心までの予め演算して得られた時間を示し、時間Ｔ０−ｃはブラックのレジストパターン３３ｋの中心からシアンのレジストパターン３３ｃの中心までの予め演算して得られた時間を示す。
【００７４】
位置ずれ量△ｄｙ、△ｄｍ、△ｄｃは、無端状担持体１２の速度をＶｘとした場合、次の（数７〜９）を演算して求められる（ＣＰＵ３０による演算により求められる）。
【００７５】
△ｄｙ＝△ｔｙ×Ｖｘ  ・・・（数７）
△ｄｍ＝△ｔｍ×Ｖｘ  ・・・（数８）
△ｄｃ＝△ｔｃ×Ｖｘ  ・・・（数９）
ただし、△ｄｙはイエローのトナー像の位置ずれ量を示し、△ｄｍはマゼンタのトナー像の位置ずれ量を示し、△ｄｃはシアンのトナー像の位置ずれ量を示す。
【００７６】
そして、図示しない位置ずれ補正手段は、位置ずれ検出手段１５によって求められた位置ずれ量△ｄｙ、△ｄｍ、△ｄｃを基に位置ずれの補正を行う。
【００７７】
上述したようにして、パターン検出手段１４によって検出された検出結果に対応する信号増幅器２７から出力された出力電圧信号（以下、「パターン信号」という。）を基に、各色のトナー像の位置ずれ補正を行うようにしている。
【００７８】
しかし、図３に示した位置ずれ検出手段１５では、信号増幅器２７から出力されたパターン信号が、基準電源２９の基準電圧Ｖ１（図７（ｂ）参照）との比較が行われた場合であっても２値化されずに、比較器２８からは、パルス信号（図７（ｃ）参照）が出力されない場合が発生する。
【００７９】
このような問題点について図９および図１０を参照して説明する。なお、図９および図１０は図７（ａ），（ｂ），（ｃ）の時間軸を延ばしてパターン信号（信号増幅器２７の出力信号）、基準電圧信号（基準電源２９の基準電圧Ｖ１）およびパルス信号（比較器２８の出力信号）を観察した様子を説明する図である。
【００８０】
通常は、図９（ａ）に示すようなパターン信号（図７（ａ）の信号に対応）は、図９（ｂ）に示すような基準電圧Ｖ１（図７（ｂ）の信号に対応）との比較により、その都度２値化され、図９（ｃ）に示すようなパルス信号（図７（ｃ）の信号に対応）に変換される。
【００８１】
しかし、無端状担持体１２の回転方向（搬送方向）での当該無端状担持体１２表面の光沢が変化した場合、パターン検出手段１４と無端状担持体１２との距離が、無端状担持体１２が１回転する間に部分的あるいは全体的に変化した場合は、信号増幅器２７から出力されたパターン信号は、図１０に示すように、比較器２８によって基準電圧Ｖ１（図１０（ｂ）参照）との比較の結果により２値化されずに、図１０（ｃ）に示すようにパルス信号が出力されない場合が発生する。
【００８２】
すなわち、無端状担持体１２の回転方向（搬送方向）での当該無端状担持体１２表面の光沢の変動、あるいはパターン検出手段１４と無端状担持体１２との距離の変動に起因して無端状担持体１２からの反射光（の光量）が変化し、これによりパターン検出手段１４の受光手段２３によって光電変換された結果に対応するパターン信号つまり信号増幅器２７から出力されたパターン信号（図１０（ａ）参照）の電圧レベルが電圧Ｖ０に対して変動する。
【００８３】
そして、この状態でレジストパターン（例えばレジストパターン３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ）が検出されると、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、符号１００ａで示す点線枠で囲んだ信号（検出対象のレジストパターンに対応する信号）の落ち込みレベルが基準電圧Ｖ１（図１０（ｂ）参照）の電圧より低くならない。
【００８４】
そのため、符号１００ａで示す点線枠で囲んだ信号は、基準電圧Ｖ１との比較処理において２値化されずに、図１０（ｃ）に示すようにパルス信号として出力されない。つまり、図１０（ｃ）に示す期間Ｔ１００ｂにおいても、本来はパルス信号として出力されるべきものが、パルス信号として出力されず、この場合はハイレベル（１）の信号が出力されることとなる。
【００８５】
そこで、図３に示した位置ずれ検出手段１５を改良して、上述したように無端状担持体１２の回転方向（搬送方向）での当該無端状担持体１２表面の光沢の変動、あるいはパターン検出手段１４と無端状担持体１２との距離の変動に起因して、パターン信号の波形が変動した場合であっても、安定してパルス信号を発生させることができるカラー画像形成装置を実現した。
【００８６】
図１１に示す位置ずれ検出手段１５は、図３に示した位置ずれ検出手段１５の構成において、基準電源２９を削除し、変動閾値発生手段３４を追加した構成になっている。
【００８７】
図１２に示すように、変動閾値発生手段３４は、フィルタ手段３５と、電圧レベル可変手段３６とを備えており、パターン信号を２値化する閾値信号を、当該パターン信号中の所定のパターンに対応する信号以外の信号の振幅変動に追従させるものである。
【００８８】
なお、本明細書において、「パターン信号中の所定のパターンに対応する信号以外の信号の振幅変動」とは、無端状担持体１２の搬送方向での当該無端状担持体表面の光沢の変動に起因するパターン信号の振幅方向の変動（波形の変動）、パターン検出手段１４と無端状担持体１２との距離の変動に起因するパターン信号の振幅方向の変動（波形の変動）、無端状担持体１２の表面に傷やごみが発生したことに起因するパターン信号の振幅方向の変動（波形の変動）などを含む、パターン信号の振幅方向の変動（波形の変動）のことである。ここで、パターン信号の振幅方向の変動（波形の変動）は、具体的には電圧レベルの変動（つまり電圧変動）を意味する。
【００８９】
信号増幅器２７から出力されるパターン信号２７ａは、ＣＰＵ３０、比較器２８の一方の入力端子、およびフィルタ手段３５に入力される。
【００９０】
フィルタ手段３５は、入力されるパターン信号を波形整形し該波形整形した後の信号を出力するものであり、具体的には、入力されるパターン信号（信号増幅器２７から出力されたパターン信号）２７ａに関し所定のパターンに対応する信号の発生周期よりも長い周期の信号のみを通過させる。
【００９１】
電圧レベル可変手段（閾値信号生成手段）３６には、フィルタ手段３５から出力された電圧信号３５ａと、ＣＰＵ３０から出力された制御信号ｐとが入力される。この電圧レベル可変手段３６は、フィルタ手段３５からの電圧信号３５ａについて、ＣＰＵ３０からの制御信号ｐに従って一定の電圧値を減算するとともに、当該減算処理した電圧信号を閾値信号３６ａとして出力する。
【００９２】
換言すれば、電圧レベル可変手段３６は、ＣＰＵ３０からの制御信号ｐを基に減算すべき電圧値を認識し、電圧信号３５ａについてこの認識した電圧値を減算する。このように閾値信号３６ａは、フィルタ手段３５から出力される電圧信号（出力信号）３５ａを基に生成されるものであり、具体的には、前述したように、電圧信号３５ａについて一定の振幅（電圧）を減算して得られる信号である。
【００９３】
電圧レベル可変手段３６から出力される閾値信号３６ａは、図３に示した基準電源２９の基準電圧Ｖ１の代替として、比較器２８の他方の入力端子に入力される。
【００９４】
そして、比較器２８は、一方の入力端子に入力されたパターン信号２７ａと他方の入力端子に入力された閾値信号３６ａとを比較し、この比較した結果をカウント手段３１へ出力する。
【００９５】
次に、上述した変動閾値発生手段３４の動作について、図１３〜図１７を参照して説明する。
【００９６】
図１３はフィルタ手段３５の入力信号（パターン信号２７ａ）および出力信号（電圧信号）３５ａを示した図である。
【００９７】
フィルタ手段３５は、信号増幅器２７からのパターン信号２７ａを入力すると、このパターン信号２７ａを波形整形し、この波形整形した後の信号を出力するようになっている。このような波形整形処理により、図１３（ａ）に示す入力波形のうち大きいうねりの波形１０２は、図１３（ａ−１）に示すようにそのまま大きいうねり波形１０２として出力され、図１３（ａ）に示すパターン波形１０１は、図１３（ａ−１）に示すように微小に減衰された波形１０３として出力される。
【００９８】
これは、上述したようにフィルタ手段３５の常数が所定のパターン（レジストパターン）に対応する信号の発生周期（パターン周期）よりも長い周期の信号（信号波形）のみを通過させるように設定されているからである。
【００９９】
なお、フィルタ手段３５の入力信号つまり信号増幅器２７からのパターン信号２７ａ（図１３（ａ）参照）は、同時に比較器２８の一方の入力端子にも入力される。
【０１００】
また、フィルタ手段３５の出力信号つまり電圧信号３５ａ（図１３（ａ−１）参照）は、電圧レベル可変手段３６に入力される。
【０１０１】
図１４はフィルタ手段３５の入力信号（パターン信号２７ａ）とその出力信号（出力電圧信号３５ａ）とを形を重ね合わせたときの様子を示した図である。
【０１０２】
この図１４に示す状態においては、電圧レベル可変手段３６が存在しない場合において、比較器２８によって２つの入力端子それぞれに入力された入力信号が比較されたことと等価であることがわかる。すなわち、電圧信号３５ａが、図３に示した基準電源２９の基準電圧（閾値電圧）に相当することになる。
【０１０３】
図１４において、両方の信号を比較すると、レジストパターンに対応する信号の落ち込みレベルの部分１０４ａを除く他の部分、例えばパターン信号２７ａの波形１０５ａと電圧信号３５ａの波形１０５ｂとは電圧レベルが近接している。
【０１０４】
このように、パターン信号２７ａと閾値電圧（電圧信号３５ａ）とが近接すると、例えば無端状担持体１２上にごみが存在した場合や傷が存在した場合には、図１５（ａ）に示すように、電圧の落ち込み１０６ａ，１０６ｂを発生させることになる。そして、その電圧の落ち込みレベルが、例えば電圧の落ち込みレベル１０６のように閾値レベル（電圧信号３５ａ）より落ち込んだ場合は（図１５（ａ−１）参照）、図１５（ｃ）に示すように、パルス信号１０７を発生させてしまうことになる。
【０１０５】
そのため、本実施の形態では、フィルタ手段３５の後段に電圧レベル可変手段３６を挿入し、パターン信号２７ａがフィルタ手段３５によって波形整形され、比較器２８の他方の入力端子に入力される閾値信号とすべく、フィルタ手段３５の出力信号（電圧信号）３５ａの電圧レベルを、電圧レベル可変手段３６がＣＰＵ３０からの制御信号ｐを基に調整するようにしている。
【０１０６】
図１６は比較器２８の一方の入力端子に入力された入力信号であるパターン信号２７ａと、比較器２８の他方の入力端子に入力された電圧レベル可変手段３６からの電圧レベル可変手段の出力信号（閾値信号）３６ａとを比較した様子を示す図である。
【０１０７】
電圧レベル可変手段の出力信号（閾値信号）３６ａは、点線で描写した電圧信号３５ａ（電圧レベル可変手段３６の入力信号）に対し電圧Ｖ２だけ低下しており、パターン信号２７ａのごみ等による電圧レベルの落ち込みがあっても、当該電圧レベルの落ち込みに関わる波形部分の信号が２値化されない電圧レベルに設定されている。
【０１０８】
図１７は比較器２８に入力される２つの入力信号および比較器２８から出力される出力信号を示している。
【０１０９】
図１７において、（ａ）は比較器２８の一方の入力端子に入力される信号増幅器２７からのパターン信号２７ａを示し、（ｂ）は比較器２８の他方の入力端子に入力される変動閾値発生手段３４（の電圧レベル可変手段３６）からの閾値信号３６ａを示し、（ｃ）は比較器２８から出力される２値化後のパルス信２８ａを示す。
【０１１０】
比較器２８は、図１７（ａ）に示すような電圧の落ち込み１０６ａ，１０６ｂが含まれるパターン信号２７ａを２値化するような場合であっても、このパターン信号２７ａと図１７（ｂ）に示すような本発明に係る閾値信号３６ａとを比較するので、この比較した結果として、図１７（ｃ）に示すように、電圧の落ち込み１０６ａ，１０６ｂに影響されることなく、しかも無端状担持体１２上の所定のパターンに忠実なパルス信号を出力することができる。
【０１１１】
また、比較器２８は、図１７（ａ）に示すように、無端状担持体１２の表面の光沢の変動に伴って発生する符号１００ａで示す範囲の信号（図１０（ａ）参照）の落ち込みレベルが、固定設定された基準電圧Ｖ１よりも低下しないようなパターン信号２７ａが入力された場合であっても（図１０（ｂ）参照）、このパターン信号２７ａと図１７（ｂ）に示すような本発明に係る閾値信号３６ａとを比較するので、この比較した結果として、図１７（ｃ）に示すように、電圧の落ち込みレベルが高い（電圧の落ち込みレベルが規定のレベルに達していない）符号１００ａで示す範囲の信号に影響されることなく、しかも無端状担持体１２上の所定のパターンに忠実なパルス信号を出力することができる。
【０１１２】
これは、上述したように変動閾値発生手段３４（の電圧レベル可変手段３６）からの閾値信号３６ａがパターン信号２７ａの変動に追従して変化するため、確実な２値化が可能となっている。
【０１１３】
なお、本実施の形態において、ＣＰＵ３０は、フィルタ手段３５の出力信号（電圧信号）３５ａに対し電圧Ｖ２だけ低下させる旨の制御信号ｐを電圧レベル可変手段３６に出力するようにしているが、この電圧Ｖ２は固定された電圧値ではなく、パターンの検出環境の変化、例えば、無端状担持体１２の搬送方向での当該無端状担持体表面の光沢の変動、パターン検出手段１４と無端状担持体１２との距離の変動、無端状担持体１２の表面に傷やごみが発生などに起因して発生するパターン信号の波形の変動に応じて、電圧Ｖ２の電圧値を適宜変更している。
【０１１４】
すなわち、ＣＰＵ３０にも信号増幅器２７の出力信号（電圧信号）３５ａがＣＰＵ３０内の図示しないＡ／Ｄコンバータに入力されるので、ＣＰＵ３０は、このＡ／Ｄコンバータの出力信号（デジタル信号）を監視することで、上述したようなパターンの検出環境の変化に伴うパターン信号２７ａの波形の変動を認識することができ、その認識結果を基に電圧Ｖ２の電圧値を適宜変更することが可能である。
【０１１５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、２値化対象となるパターン信号２７ａの特徴を考慮した閾値信号３６ａ、例えば無端状担持体１２の搬送方向での当該無端状担持体表面の光沢の変動、あるいはパターン検出手段１４と無端状担持体１２との距離の変動に起因するパターン信号の波形の変動が考慮され、当該変動した波形に関わる信号が２値化されないような閾値信号３６ａを基に、２値化対象となるパターン信号２７ａが２値化されるので、パターンの検出環境が変化（例えば、無端状担持体表面の光沢が変動、無端状担持体表面に傷、ごみが発生）してパターン信号の波形が変動した場合であっても、無端状担持体上の所定のパターンに忠実に、かつ正確にパターン信号の２値化を行うことができる。
【０１１６】
また、無端状担持体上の所定のパターンに忠実に、かつ正確にパターン信号の２値化を可能とする閾値信号３６ａとパターン信号２７ａとを比較した比較器２８から出力されるパターン信号を基に、正確に複数色の像の位置ずれ補正を行うことができる。
【０１１７】
このようにして複数色の像の位置ずれ補正が行われることで、色像の位置ずれの無い、高画質のカラー画像を印刷することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、電子写真方式のカラー画像形成装置以外にも、熱転写方式、インクジェット方式のカラー画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるカラー画像形成装置の構成を示す構成図
【図２】パターン検出手段の構成および光の進路を説明する図
【図３】位置ずれ検出手段の回路部のブロック構成を示すブロック図
【図４】パターン検出手段の発光手段に対する発光電流の調整を説明する図
【図５】無端状担持体とパターン検出手段と無端状担持体上のレジストパターンとの配置関係を説明する図
【図６】パターン検出手段によるレジストパターン検出中に発光手段から発せられた光の進路を説明する図
【図７】パターン検出手段がレジストパターンを検出したときの位置ずれ検出手段の回路部の動作を説明する図
【図８】記憶手段に記憶されたパルスのｏｎ時間およびｏｆｆ時間の情報を示す図
【図９】図３に示した位置ずれ検出手段の回路部における比較器の入出力信号を示す図
【図１０】図３に示した位置ずれ検出手段の回路部におけるパターン信号が変動したときの比較器の入出力信号を示す図
【図１１】他の位置ずれ検出手段の回路部のブロック構成を示すブロック図
【図１２】図１１に示した位置ずれ検出手段の回路部における変動閾値発生手段の構成を示すブロック図
【図１３】変動閾値発生手段内のフィルタ手段の入力信号および出力信号を説明する図
【図１４】フィルタ手段の入力信号とフィルタ手段の出力信号とを重ね合わせたときの信号の様子を説明する図
【図１５】比較器によってノイズが発生しているパターン信号とフィルタ手段から出力された出力信号とを比較した場合の比較結果を説明する図
【図１６】変動閾値発生手段内の電圧レベル可変手段がフィルタ手段から出力された出力信号の電圧レベルを調整して閾値信号を生成する様子を説明する図
【図１７】比較器によってパターン信号と電圧レベル可変手段から出力された閾値信号とを比較したときの比較結果を説明する図
【図１８】転写画像の位置ずれの種類を説明する図
【図１９】従来のパターン検出部の構成を示す構成図
【図２０】従来における中間転写ベルトのレジストパターンとパターン検出部との配置関係を説明する図
【図２１】従来における中間転写ベルト上のレジストパターンとパターン検出部との配置関係およびパターン検出部の出力信号を説明する図
【図２２】従来における中間転写ベルト上のレジストパターンとパターン検出部との配置関係およびパターン検出部の出力信号を説明する図
【符号の説明】
【０１２０】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ    画像形成ステーション
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ    感光体
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ    帯電手段
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ    現像手段
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ    クリーニング手段
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ    露光手段
７    転写手段
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ    転写器
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ    光
１０，１１    支持ローラ
１２    無端状担持体
１４，１４ａ，１４ｂ    パターン検出手段
１５    位置ずれ検出手段
１６    給紙カセット
１７    シート材
１８    給紙ローラ
１９    シート材転写ローラ
２０    定着手段
２１    ホームセンサ
２２    発光手段
２３    受光手段
２４    発光電流制御手段
２５    発光電流検出手段
２６    電流−電圧変換手段
２７    信号増幅器
２７ａ    パターン信号
２８    比較器
２８ａ    パルス信号
２９    基準電源
３０    ＣＰＵ
３１    カウント手段
３２    記憶手段
３３ｋ    ブラックのレジストパターン
３３ｙ    イエローのレジストパターン
３３ｍ    マゼンタのレジストパターン
３３ｃ    シアンのレジストパターン
３４    変動閾値発生手段
３５    フィルタ手段
３５ａ    フィルタ手段の出力信号（電圧信号）
３６    電圧レベル可変手段（閾値信号生成手段）
３６ａ  電圧レベル可変手段の出力信号（閾値信号）
１４０    パターン検出位置
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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