(57)【要約】【課題】複数の色のトナー画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、各色のカラーレジストパターンを正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）を検知する反射型濃度センサで読み取り、複数の要因に起因する正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の検出タイミングのズレを簡単、安価な方法で補正し、正確に色重ねができるようにした画像形成装置における色ズレ検出方法及び画像形成装置を提供することが課題である。【解決手段】各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度で、反射型濃度センサで読み取った正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）のそれぞれを２値化する閾値を予め定めてその閾値で２値化し、同一の前記特定濃度における立ち上がりまたは立ち下がりの時間差をオフセット量として前記Ｐ波とＳ波の差分を求め、該差分に基づいて前記各色のカラーレジストパターンのズレ量を補正し、カラー画像を形成するようにした。【選択図】図１
2009122437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式で形成される各色のトナーで形成したカラーレジストパターンを正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）を検知する反射型濃度センサで読み取って色ズレ量を検知し、各色のトナー画像形成位置を補正して重ね合わせ、カラー画像を形成する画像形成装置における色ズレ検出方法であって、
前記各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度で、前記反射型濃度センサで読み取った正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）のそれぞれを２値化する閾値を予め定め、前記反射型濃度センサで読み取ったＰ波とＳ波のそれぞれを前記閾値で２値化し、同一の前記特定濃度における立ち上がりまたは立ち下がりの時間差をオフセット量として前記Ｐ波とＳ波の差分を求め、該差分に基づいて前記各色のカラーレジストパターンのズレ量を補正し、カラー画像を形成するようにしたことを特徴とする画像形成装置における色ズレ検出方法。
【請求項２】
前記閾値はＰ波とＳ波のそれぞれに対応し、前記各色のカラーレジストパターンにおける高濃度と低濃度の２濃度に対応させて定めたことを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置における色ズレ検出方法。
【請求項３】
前記正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の前記反射型濃度センサによる読み取り結果をアナログ／デジタル変換した後、前記処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載した画像形成装置における色ズレ検出方法。
【請求項４】
各色に対応して電子写真方式でトナー画像を形成する感光体をそれぞれ含み、中間転写体または用紙搬送ベルトの搬送方向に配された複数の画像形成部と、該複数の画像形成部で形成されて前記中間転写体または用紙搬送ベルトに転写されたカラーレジストパターンを読み取る反射型濃度センサと、該反射型濃度センサの読み取り結果で前記カラーレジストパターンの位置ズレを算出し、前記複数の画像形成部で形成されるトナー画像位置を調整する制御部とからなる画像形成装置において、
前記各色のカラーレジストパターンにおける特定濃度で前記反射型濃度センサで読み取った正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）のそれぞれを２値化する閾値を記憶する閾値記憶装置と、該閾値記憶装置に記憶された閾値に基づいて前記反射型濃度センサで読み取ったＰ波とＳ波のそれぞれを２値化する２値化回路とを有し、前記制御部は、前記２値化されたＰ波とＳ波の立ち上がりまたは立ち下がりの時間差をオフセット量として前記Ｐ波とＳ波の差分を求め、該差分に基づいて前記各色のカラーレジストパターンのズレ量を算出し、前記複数の画像形成部で形成されるトナー画像位置を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、前記反射型濃度センサによる正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の読み取り結果をアナログ／デジタル変換する、アナログ／デジタル変換回路を有していることを特徴とする請求項４に記載した画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置における色ズレ検出方法及び画像形成装置に係り、特に、各色の色ズレ検出用パターンを中間転写体または用紙上に形成し、それを反射型濃度センサで読み取って各色間のズレ量を算出して、正確に色重ねができるようにした画像形成装置における色ズレ検出方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などのカラー画像形成装置におけるカラー画像形成方法としては、単一の感光体に黒（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）等の複数色のトナー画像を順次形成し、中間転写体上に１次転写して互いに重ね合わせた状態で用紙上に一括して２次転写したり、タンデム型と称し、黒（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）等のそれぞれの色に対応した感光体を含む画像形成部を中間転写体または用紙搬送ベルトの搬送方向に配し、これら複数の画像形成部で形成されるトナー画像を中間転写体上に１次転写した後、用紙に２次転写するまたは用紙搬送ベルトで搬送される用紙に順次転写するなどして、フルカラーの画像を形成するようにしたものが種々提案されている。
【０００３】
これらのカラー画像形成装置においては、各色のカラートナー画像がズレて色重ねされて画像品質が低下することを防ぐためと、良好な色再現性を得るため、画像形成に先立ち、色ズレ検出とトナー濃度調整のためのトナーパターン（以下、カラーレジストパターンと称する）を感光体や中間転写体、または用紙や用紙搬送ベルト（以下、単に中間転写体と称する）上に形成し、それを反射型濃度センサ（以下、ＩＤセンサと略称する）で読み取って画像形成条件を制御したり、各色間のズレ量を算出して正確に色重ねができるようにすることが行われている。
【０００４】
このようなカラーレジストパターンの読み取りに用いられるＩＤセンサの一構成例を示したのが図６である。この図６に示したＩＤセンサでは、ＬＥＤなどを用いた発光素子１からの光を、Ｐ偏光の光を透過させると共に一部を反射する第１のビームスプリッター（Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）２で分割し、Ｐ偏光の光はカラーレジストパターン８がある中間転写体１２などの方向へ、反射した光はこの発光素子１の発光量を検出し、フィードバック回路により光量を一定に保つためのモニタ用第１受光素子（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）３の方向に向かわせる。
【０００５】
そして、カラーレジストパターン８がある中間転写体１２などの方向に向けた光は、中間転写体１２上のカラーレジストパターン８（トナーパターン）の表面で反射されてＰ偏光の光とＳ偏光の光とを含む拡散反射型の散乱光となり、また、中間転写体１２の表面でも反射して偏光が乱されることなく正反射のＰ偏光の光として、それぞれ第２のビームスプリッター４に入射する。
【０００６】
第２のビームスプリッター４に入射した光は、Ｐ波が第２の受光素子（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）５に、Ｓ波が第３の受光素子（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）６にと２つの偏光成分に分けられ、それぞれの受光素子５、６からの出力電圧の比率に基づき、制御装置（図示せず）がトナー濃度やそれぞれのカラーレジストパターン８の位置を検知し、それによってトナー濃度制御や位置ズレの補正が行われる。
【０００７】
すなわち、中間転写体１２上のカラーレジストパターン８の表面で反射された拡散反射型の散乱光は、トナー粒子が不規則な形状で凹凸が大きいために反射光の振動方向がランダムに変わり、Ｐ波用の第２の受光素子５とＳ波用の第３の受光素子６とに入射する光量は略等しくなる。一方Ｐ波用の第２の受光素子５には、中間転写体１２で反射した光とカラーレジストパターン８で反射した反射光とが入射し、Ｐ波用の第２の受光素子５からの検出値は、カラーレジストパターン８の表面で反射された光と中間転写体１２で反射した光の和となるのに対し、Ｓ波用の第３の受光素子６にはカラーレジストパターン８の表面で反射された拡散反射型の散乱光のみが到達し、両者に差が出るため、この差を算出することで中間転写体１２で反射した光量を検出することができる。
【０００８】
そのため、中間転写体１２からの反射光量が大きいときは中間転写体１２上のトナー付着量が少なく、反射光量が小さいときは中間転写体１２上のトナー付着量が多いことを示すから、中間転写体１２で反射した光量からトナー付着量を検出することが可能となる。
【０００９】
また、こうして得られた第２の受光素子５、第３の受光素子６からの出力電圧は、ある幅と高さを持った波形の電圧であるから、その波形の重心位置は、検出された各色のカラーレジストパターン８の位置を代表する値でもあり、その出力電圧波形の重心位置を算出することで各色の間の色ズレ量を求めることができる。そのため、検出された色ズレ量に基づき、形成するトナー画像のズレ量を補正することで色ズレの無いカラー画像を得ることができる。
【００１０】
しかしながらこのように構成したＩＤセンサでは、中間転写体１２で反射した光とカラーレジストパターン８で反射した光とを検出する第２の受光素子５、第３の受光素子６の取り付け時のバラつきや、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、第１のビームスプリッター２、第２のビームスプリッター４の取り付け精度などにより、Ｐ波とＳ波の検出タイミングにズレが生じる。これは、センサを構成する樹脂系が、センサの使用環境温度の変化に起因して熱膨張が生じた場合も同様である。
【００１１】
また、カラーレジストパターン８のトナー量が増減した場合、Ｐ波、Ｓ波の出力比率が変動し、Ｐ波、Ｓ波の差分信号がさらに影響を受け、カラーレジストパターン８の検出タイミングの誤検知を引き起こしてしまう。
【００１２】
そのため例えば特許文献１には、互いに並列に配置されたＰ波成分を受光する第１の受光装置と、Ｓ波成分を受光する第２の受光装置とを備え、これら受光装置の配設位置情報と画像形成装置のシステム速度情報とに基づき、第１及び第２の受光装置のうち、先に入射した受光装置の検出出力を時間的に遅延させる遅延部と、第１又は第２の受光装置の出力信号と遅延部により遅延された検出出力との差を像担持体上のトナー反射光量情報として演算する演算部と、を備えた画像形成装置が示されている。
【００１３】
また特許文献２には、安価なセンサを使用した場合、パターン検出に際して拡散反射光の影響で検出波形が歪み、それによって測定誤差が発生するため、安価なセンサを使用した場合に発生する拡散反射光による検出波形のひずみ量が、測定誤差量と一定の関係があることに着目してひずみ量を計測し、測定誤差を補正するようにしたカラー画像形成装置が示されている。
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−１３４７７８号公報
【特許文献２】特開２００７−０２５３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら特許文献１に示された画像形成装置は、先に入射した受光装置の検出出力を時間的に遅延させ、第１の受光装置と第２の受光装置の出力差を求めるとしているが、これら第１の受光装置と第２の受光装置の出力はいずれもアナログ信号であり、そのアナログ信号をどのようにして遅延させるかの具体的な方法が示されていない。アナログ信号はノイズの影響を受けやすく、また、遅延による変形による精度低下も生じる可能性がある。従って、例えば前記した第１及び第２の受光装置の取り付け時のバラつきや、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、第１のビームスプリッター２と第２のビームスプリッター４の取り付け精度などに起因するタイミングズレは、装置組立の際に遅延量がわかるためにある程度対応が可能であるが、センサを構成する樹脂系の使用環境温度の変化に起因した熱膨張に対しては、その都度変化量が変わる可能性があり、これらに対処するためにはどのようにして信号を遅延させるのかわからないと具体的な実施が難しい。
【００１６】
また特許文献２に示されたカラー画像形成装置の場合は、安価なセンサを使用した場合の検出波形の歪みに対処する方法であり、Ｐ波とＳ波の検出タイミングに生じたズレに対処する方法ではない。
【００１７】
そのため本発明においては、別々に形成した複数の色のトナー画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、各色の色ズレ検出用パターン（カラーレジストパターン）を正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）を検知する反射型濃度センサで読み取って各色間のズレ量を算出するようにした色ズレ検出方法において、反射型濃度センサを構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつき、などの複数の要因に起因する正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の検出タイミングのズレを、簡単、安価な方法で補正して、正確に色重ねができるようにした画像形成装置における色ズレ検出方法及び画像形成装置を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため本発明になる画像形成装置における色ズレ検出方法は、
電子写真方式で形成される各色のトナーで形成したカラーレジストパターンを正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）を検知する反射型濃度センサで読み取って色ズレ量を検知し、各色のトナー画像形成位置を補正して重ね合わせ、カラー画像を形成する画像形成装置における色ズレ検出方法であって、
前記各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度で、前記反射型濃度センサで読み取った正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）のそれぞれを２値化する閾値を予め定め、前記反射型濃度センサで読み取ったＰ波とＳ波のそれぞれを前記閾値で２値化し、同一の前記特定濃度における立ち上がりまたは立ち下がりの時間差をオフセット量として前記Ｐ波とＳ波の差分を求め、該差分に基づいて前記各色のカラーレジストパターンのズレ量を補正し、カラー画像を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
また、該方法を実施する画像形成装置は、
各色に対応して電子写真方式でトナー画像を形成する感光体をそれぞれ含み、中間転写体または用紙搬送ベルトの搬送方向に配された複数の画像形成部と、該複数の画像形成部で形成されて前記中間転写体または用紙搬送ベルトに転写されたカラーレジストパターンを読み取る反射型濃度センサと、該反射型濃度センサの読み取り結果で前記カラーレジストパターンの位置ズレを算出し、前記複数の画像形成部で形成されるトナー画像位置を調整する制御部とからなる画像形成装置において、
前記各色のカラーレジストパターンにおける特定濃度で前記反射型濃度センサで読み取った正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）のそれぞれを２値化する閾値を記憶する閾値記憶装置と、該閾値記憶装置に記憶された閾値に基づいて前記反射型濃度センサで読み取ったＰ波とＳ波のそれぞれを２値化する２値化回路とを有し、前記制御部は、前記２値化されたＰ波とＳ波の立ち上がりまたは立ち下がりの時間差をオフセット量として前記Ｐ波とＳ波の差分を求め、該差分に基づいて前記各色のカラーレジストパターンのズレ量を算出し、前記複数の画像形成部で形成されるトナー画像位置を調整することを特徴とする。
【００２０】
このように予め、各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度でＰ波とＳ波のそれぞれを２値化する閾値を定め、その閾値によってＰ波とＳ波のそれぞれを２値化することでＰ波とＳ波の時間差を容易に検出することができ、その時間差をオフセット量として各色のカラーレジストパターンのズレ量を補正することで、ズレ量も容易に、正確に検出することができる。従って、反射型濃度センサを構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつき、などの複数の要因に起因する正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の検出タイミングのズレを、簡単、安価な方法で補正して、正確に色重ねができる色ズレ検出方法及び画像形成装置を提供することができる。
【００２１】
そして、前記閾値はＰ波とＳ波のそれぞれに対応し、前記各色のカラーレジストパターンにおける高濃度と低濃度の２濃度に対応させて定めることで、カラーレジストパターンを形成した中間転写体の地肌とカラーレジストパターン自体を精度良く判別し、Ｐ波とＳ波の検出精度、ひいては色ズレ量を正確に検出することができる。
【００２２】
さらに、前記正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の前記反射型濃度センサによる読み取り結果をアナログ／デジタル変換した後、前記処理を行い、そのため、前記画像形成装置は、前記反射型濃度センサによる正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の読み取り結果をアナログ／デジタル変換する、アナログ／デジタル変換回路を有していることが本発明の好適な実施形態である。
【発明の効果】
【００２３】
以上記載のごとく本発明になる画像形成装置における色ズレ検出方法及び画像形成装置は、簡単、安価な方法で、反射型濃度センサを構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつき、などの複数の要因に起因する正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の検出タイミングのズレを容易に検出することができ、それによって色ズレ量も容易に、正確に検出して、形成する各色のカラー画像を正確に色重ねして高品質のカラー画像を提供できる色ズレ検出方法及び画像形成装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２５】
最初に本発明を実施するための画像形成装置の一例につき、図７に示した概略構成断面図を用いて説明する。図７に示した画像形成装置は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して設けられた、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋで示す複数の感光体と、それぞれの感光体に対応して設けられた、帯電装置１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｙ、１８Ｋ、現像装置１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｙ、１９Ｋ、感光体クリーニング装置９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、９Ｋ、図示していない除電装置などで構成される感光体ユニットが、中間転写体（ベルト）１２の走行方向に配されているタンデム型カラー画像形成装置である。
【００２６】
この図７に示したタンデム型カラー画像形成装置において、中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１３、バックアップローラ１５に張架され、駆動ローラ１３の駆動によって回転駆動される。この画像形成装置がプリンタの場合、例えば外部コンピュータから送られる画像形成データが図示していないＣＰＵを含む制御装置で、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のデータに分けられる。そして、帯電装置１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｙ、１８Ｋによって各感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋの表面が一様に帯電され、各色に分けられた画像形成データにより、２０で示した光露光装置で各感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋが露光され、静電潜像が形成される。
【００２７】
そして、現像装置１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｙ、１９Ｋによって各感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋ上の静電潜像が現像され、それぞれマゼンタ（Ｍ）トナー画像、シアン（Ｃ）トナー画像、イエロー（Ｙ）トナー画像、及びブラック（Ｋ）トナー画像が形成される。
【００２８】
一方、各感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋには、それぞれ中間転写ベルト１２を挟んで１次転写ローラ１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙ、１１Ｋが対向しており、感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋ上の各色のトナー画像は、これら１次転写ローラ１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｙ、１１Ｋに与えられる転写バイアスにより、中間転写ベルト１２に順次転写されて中間転写ベルト１２上にカラートナー画像が形成される。
【００２９】
すると図示していないＣＰＵは、給紙装置２６から用紙取り出しローラ２７により用紙を取り出すよう指示し、その用紙は、用紙搬送路を介してレジストローラ対１７に搬送される。そしてレジストローラ対１７により、中間転写ベルト１２上のトナー画像が２次転写ローラ１６のある２次転写位置に至るタイミングに合わせ、送出される。
【００３０】
２次転写位置の２次転写ローラ１６は、中間転写ベルト１２を挟んでバックアップローラ１５と対向する位置に配され、中間転写ベルト１２上のトナー画像は搬送されてくる用紙に２次転写される。そしてこのトナー画像が転写された用紙は定着装置２１に送られ、ここで、用紙上のトナー画像が定着されて排紙トレイに排紙される。なお、２次転写後、中間転写ベルト１２はクリーニング装置１４でクリーニングされ、感光体１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｋも、感光体クリーニング装置９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、９Ｋで残ったトナーが除去され、次の画像形成に備えられる。
【００３１】
また、定着装置２１は、ヒータを内包した定着ローラと加圧ローラとでニップを形成し、トナー画像を転写した用紙をニップ部に搬送してトナーを加熱、加圧して用紙上に定着させるようにする。
【００３２】
なお、以上説明してきた画像形成装置は一例であり、前記したように単一の感光体上に順次複数色のトナー画像を形成し、中間転写体上に１次転写して互いに重ね合わせた状態で用紙上に一括して２次転写したり、タンデム型画像形成装置であっても、中間転写ベルトではなく、用紙搬送ベルトで搬送される用紙に直接、それぞれの感光体から順次転写するなどしてフルカラーの画像を形成するようにしたものなど、種々の形態の画像形成装置に適用可能である。
【００３３】
そして、前記図６で説明したＩＤセンサは、この図７における１２で示した中間転写ベルトの走行方向に配列された４つの感光体のうちの、最後に中間転写ベルト１２に転写されて色重ねされるブラック（Ｂ）の感光体１０Ｋと、２次転写位置（２次転写ローラ１６のある位置）との間に配され、２２で示した番号が付されて示されている。
【００３４】
この濃度センサ２２は、前記したように、各色のカラートナー画像がズレて色重ねされて画像品質が低下することを防ぐためと、良好な色再現性を得るため、画像形成に先立ち、色ズレ検出とトナー濃度調整のためのカラーレジストパターンを中間転写ベルト１２上に形成し、それをＩＤセンサ２２で読み取って画像形成条件を制御したり、各色間のズレ量を算出して正確に色重ねができるようにするためである。
【００３５】
このＩＤセンサ２２については既に説明したが、再度ここで簡単に説明すると、１はＬＥＤなどを用いた発光素子、２はＰ偏光の光を透過させると共に、一部を発光素子１の発光量を一定に保つためのモニタ用第１受光素子３方向に向かわせる第１のビームスプリッター、４は第１のビームスプリッター２を透過してカラーレジストパターン（トナーパターン）８で反射した光を、正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）にわける第２のビームスプリッター、５はＰ波を検出する第２の受光素子、６はＳ波を検出する第３の受光素子、１２は中間転写体であり、第１のビームスプリッター２を透過したＰ偏光の光はカラーレジストパターン８から反射し、Ｐ波が第２の受光素子５で、Ｓ波が第３の受光素子６で検出される。
【００３６】
そして前記したように、それぞれの受光素子５、６からの出力電圧の比率に基づき、制御装置（図示せず）がトナー濃度やそれぞれのカラーレジストパターン８の位置を検知し、それによってトナー濃度制御や位置ズレの補正が行われる。なお、ＩＤセンサの設置位置は前記した位置だけに限らず、前記した種々の形式の画像形成装置に対応し、カラーレジストパターン８を検出できる位置に配すればよいことは自明である。
【００３７】
しかしながら、この受光素子５、６からの出力は、図５に示したように、ＩＤセンサ２２を構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつきなど、複数の要因に起因する正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の検出タイミングのズレが生じる。
【００３８】
この図５は、反射型濃度センサ（ＩＤセンサ）によるカラーレジストパターンの検出結果の電圧波形を示したもので、横軸は時間、縦軸は電圧で、（Ａ）の５０１は正反射光（Ｐ波）の波形、（Ｂ）の５１１は拡散反射光（Ｓ波）の波形、５７、５８は正反射光（Ｐ波）の波形５０１を２値化するための閾値、５９、６０は拡散反射光（Ｓ波）の波形５１１を２値化するための閾値、５５、５６はそれぞれ正反射光（Ｐ波）の波形５０１、拡散反射光（Ｓ波）の波形５１１を２値化した波形である。この図５では、拡散反射光（Ｓ波）の波形５１１に対して正反射光（Ｐ波）波形５０１の検出タイミングがｔ１１−ｔ１０だけ遅れた場合を示している。
【実施例１】
【００３９】
そのため本発明においては、予め、各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度で、ＩＤセンサ２２で読み取った正反射光（Ｐ波）５０１と拡散反射光（Ｓ波）５１１のそれぞれを２値化する閾値、５７、５８、５９、６０をカラーレジストパターンにおける高濃度と低濃度毎に定め、ＩＤセンサ２２で読み取ったＰ波とＳ波のそれぞれをこの閾値５７、５８、５９、６０で２値化し、同一の特定濃度における立ち上がり、または立ち下がりの時間差をオフセット量として前記Ｐ波とＳ波の差分を求め、その差分に基づいて各色のカラーレジストパターンのズレ量を補正し、カラー画像を形成するようにしたものである。
【００４０】
すなわち、この図５における（Ａ）の正反射光（Ｐ波）の波形５０１に対しては、予め５７、５８で示したレベルの閾値を定め、この５０１の読み取り結果がこの閾値５８となったｔ１１で図示したように５５の２値化波形を例えば「０」レベルとし、次に同じこの閾値５８となったｔ１３で「１」レベルに、次に閾値５７となったｔ１５で「０」レベルに、……という具合に２値化する。これは（Ｂ）の拡散反射光（Ｓ波）の波形５１１の場合でも同様であり、予め５９、６０で示したレベルの閾値を定め、この５１１の読み取り結果がこの閾値６０となったｔ１０で図示したように５６の２値化波形を例えば「０」レベルとし、次に同じこの閾値６０となったｔ１２で「１」レベルに、次に閾値５９となったｔ１４で「０」レベルに、……という具合に２値化する。
【００４１】
ここで閾値５７、５８、５９、６０は、前記したようにカラーレジストパターンの同じ濃度におけるＰ波とＳ波の値としてあるから、正反射光（Ｐ波）の波形５０１を２値化した５５の波形におけるｔ１１の立ち下がりと、拡散反射光（Ｓ波）の波形５１１を２値化した５６の波形におけるｔ１０の立ち下がりとは、カラーレジストパターンの同じ濃度におけるタイミングのはずである。そのため、このｔ１１とｔ１０の時間差がＰ波とＳ波における読み取りタイミングの時間差となる。
【００４２】
そのため、この（ｔ１１−ｔ１０）をオフセット量とし、正反射光（Ｐ波）の波形５０１をこのオフセット量だけずらせた波形と拡散反射光（Ｓ波）の波形５１１の差を取ることで、この差は前記したように中間転写体１２で反射した光量となるから、中間転写体１２上のトナー付着量、及び、その波形の幅と高さから得られる重心位置から各色の間の色ズレ量を求めることができ、その色ズレ量をトナー画像形成時に補正することで、色ズレの無いカラー画像を得ることができるわけである。
【００４３】
このようにして、正反射光（Ｐ波）の波形５０１と拡散反射光（Ｓ波）の波形５１１をこのオフセット量だけずらせ、それによって得られた両者の差の波形を示したのが図４である。この図４において横軸は時間、縦軸は電圧（単位：Ｖ）であり、（Ａ）の５０は図５において５０１で示したＩＤセンサ２２で読み取った正反射光（Ｐ波）の波形、５１は図５において５１１で示した拡散反射光（Ｓ波）の波形、（Ｂ）の５２はこのＰ波とＳ波の差分の波形、５３はそれを２値化した波形、５４はＰ波とＳ波の差分の波形５２における２値化するための閾値であり、これも前記した閾値５７乃至６０と同様、各色のカラーレジストパターンのそれぞれにおける特定濃度に対応した値としてある。
【００４４】
この図４（Ａ）に示した正反射光（Ｐ波）の波形５０と拡散反射光（Ｓ波）の波形５１とは、図５で説明した方法でオフセット量だけずらせた波形であり、そのため図４（Ｂ）の差分の波形５２は、中間転写体１２で反射した光量（前記したように逆に考えるとカラーレジストパターンにおけるトナー量）となるから、例えばこれを５４で示した閾値で５３のように２値化することを全ての色のカラーレジストパターンについて行えば、例えば各カラーレジストパターンの時間ｔ１に相当する時間を比較することで、カラーレジストパターンのズレ量を容易に把握することができ、従って、その値を元にトナー画像形成位置を調整すれば、色ズレのないカラー画像を得ることができるわけである。
【００４５】
図１はこのような考え方に従って色ズレ量を補正する、本発明の色ズレ量検出方法の実施例１のフロー図であり、図２は、その色ズレ量検出方法を実施する色ズレ補正のための回路ブロック図である。図２において、５、６は前記図６に示したＩＤセンサ２２を構成する第２の受光素子、第３の受光素子であり、４１、４２はアナログ／デジタル変換回路、４３、４４は前記図５に５７乃至６０で示した閾値を記憶する閾値記憶回路、４５、４６は２値化回路、４７はＰ波とＳ波のズレ量を算出し、そのズレ量に基づいてカラーレジストパターンのズレ量を算出する、Ｐ波Ｓ波ズレ量演算、色ズレ量演算回路、４８は画像形成装置の制御回路である。
【００４６】
図１のステップＳ１０で処理がスタートすると、ステップＳ１１でＩＤセンサ２２の校正が行われる。この校正は、例えば中間転写体（ベルト）１２におけるカラーレジストパターンを形成する部分の地肌をＩＤセンサ２２で検出し、中間転写体１２におけるＩＤセンサ２２の出力レベルを調整したりするものである。そして次のステップＳ１２で、カラーレジストパターンの描画、すなわち中間転写体１２へのカラーレジストパターン形成が行われる。
【００４７】
次のステップＳ１３では、ＩＤセンサ２２によるカラーレジストパターンの検出が行われ、図２における制御装置４８は、その信号をアナログ／デジタル変換回路４１、４２によりデジタル信号に変換させる。そして次のステップＳ１４で制御回路４８は、２値化回路４５、４６により閾値記憶回路４３、４４に記憶されている閾値５７乃至６０を読み出させ、それを元に図５に５５、５６で示したようにＰ波とＳ波の２値化を行わせる。
【００４８】
そして制御回路４８は、ステップＳ１５でＰ波Ｓ波ズレ量演算、色ズレ量演算回路４７に、この２値化した図５に５５、５６で示した信号にタイミングズレがあるかどうか判断させ、ない場合はステップＳ１７へ進み、ある場合はステップＳ１６で両者の時間差をオフセット量として設定する。
【００４９】
次のステップＳ１７で制御回路４８は、Ｐ波Ｓ波ズレ量演算、色ズレ量演算回路４７にこのオフセット量に基づいてＰ波とＳ波の図４（Ｂ）に５２で示した差の波形を算出させ、それを閾値５４に基づいて２値化させる。そしてステップＳ１９でカラーレジストパターンの色ズレ量が算出され、ステップＳ２０で制御回路４８は、この算出した色ズレ量に基づき、形成する各色のトナー画像の位置を補正して画像形成を行い、終了するわけである。
【００５０】
このようにすることで、簡単、安価な方法で、反射型濃度センサを構成する受光素子の取り付け時のバラつき、受光素子のチップ位置バラつきなどに起因する光学的配置のバラつき、取り付け精度に起因するばらつき、使用環境温度の変化に起因した熱膨張によるばらつき、などの複数の要因に起因する正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の検出タイミングのズレを容易に検出することができ、それによって色ズレ量も容易に、正確に検出できるから、形成した各色のカラー画像を正確に色重ねできる色ズレ検出方法及び画像形成装置を提供することができる。
【実施例２】
【００５１】
なお、図１に示したフロー図におけるステップＳ１４で、例えば何らかの理由で、２値化回路４５、４６が２値化した特定の色のＰ波とＳ波の２値化結果のパルス巾が大幅に異なり、それによってステップＳ１７におけるＰ波とＳ波の差分波形の２値化結果が、カラーレジストパターンの幅以上であったり、または非常に狭い幅のパルスであったりした場合、正確な色ズレ検出ができなくなる。こういった場合のルーチンを加えたのが図３の本発明の実施例２のフロー図である。
【００５２】
この図３の実施例２のフロー図では、図１の実施例１におけるステップＳ１７で２値化したＰ波とＳ波の差分波形をもとに、検知エラー、すなわちカラーレジストパターンの幅以上、または非常に狭い幅のパルスが有るかどうかを検知させるステップＳ１８を加えたもので、このステップＳ１８でエラーが検知された場合、処理をステップＳ１２のカラーレジストパターン描画に戻し、再度同様な処理を行うようにしたものである。このようにすることで、信頼性の高い色ズレ検出を行うことができ、常に色ズレのない、品質の高いカラー画像を形成する画像形成装置とすることができる。
【００５３】
なお、それ以外のルーチンは実施例１と全く同様なので説明を省略するが、このようにして再度検知処理を行っても検知エラーが発生する場合、検知不良、または装置異常があるとしてそれを外部に報知するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、色ズレを正確に補正した、品質の高いカラー画像を形成することのできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明になる画像形成装置における色ズレ検出方法の実施例１のフロー図である。
【図２】本発明になる画像形成装置における色ズレ検出方法を実施する色ズレ検出回路ブロック図である。
【図３】本発明になる画像形成装置における色ズレ検出方法の実施例２のフロー図である。
【図４】反射型濃度センサ（ＩＤセンサ）によるカラーレジストパターンの検出結果の電圧波形で、（Ａ）は正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）の波形、（Ｂ）はその差分の波形である。
【図５】反射型濃度センサ（ＩＤセンサ）によるカラーレジストパターンの検出結果の電圧波形を２値化することを説明するための図で、（Ａ）は正反射光（Ｐ波）、（Ｂ）は拡散反射光（Ｓ波）の波形である。
【図６】色ズレ検出トナーパターンの読み取りに用いられる反射型センサの一構成例の図である。
【図７】本発明を実施するための画像形成装置の一例の概略構成断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  発光素子
２  第１のビームスプリッター
３  第１受光素子
４  第２のビームスプリッター
５  第２の受光素子
６  第３の受光素子
８  色ズレ検出トナーパターン
１２  中間転写体
４１、４２  アナログ／デジタル変換回路
４３、４４  閾値記憶回路
４５、４６  ２値化回路
４７  Ｐ波Ｓ波ズレ量演算、色ズレ量演算回路
４８  制御回路
【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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