JP2002304037A

JP2002304037A - 画像位置検出装置

Info

Publication number: JP2002304037A
Application number: JP2001106361A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Taga; 慎一郎多賀
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】差動アンプを用いて画像位置の検出を行う場
合でも画像位置の検出精度が劣化するのを防ぐことがで
きる画像位置検出装置を得る。【解決手段】フォトダイオード９６Ａ、９６Ｂの出力
信号Ｄａ，Ｄｂは、電流−電圧変換器１０２、１１２に
より利得ＩＶｇａ，ＩＶｇｂで各々増幅されて差動入力
増幅器１１４に出力される。差動入力増幅器１１４は、
電流−電圧変換器１０２、１１２の出力信号の差分を増
幅して差動信号Ｄｉｆｆとしてコンパレータ１１６へ出
力する。コンパレータ１１６は、閾値ｓｈと差動信号Ｄ
ｉｆｆを比較し、差動信号が閾値ｓｈを越えた場合にハ
イレベルを出力する。利得ＩＶｇａ、ＩＶｇｂは、（Ｄ
ａ×ＩＶｇａ−Ｄｂ×ＩＶｇｂ）＜０を満たすように各
々異なる値に設定されている。これにより閾値ｓｈとの
差が大きくなる方向にオフセット電圧が発生するため、
誤検出を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像位置検出装置
に係り、特に、複数の画像形成部によって転写体上に各
々形成された画像位置検出用パターンを検出する画像位
置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、感光体ドラム、感光体ドラム
を帯電させる帯電器、感光体ドラム上で光ビームを走査
させて静電潜像を形成する光学走査装置、静電潜像を現
像してトナー像を形成させる現像器を備えた画像形成部
を、無端の転写ベルトの移動方向に沿って複数配設し、
各画像形成部によって各感光体ドラム上に形成された互
いに異なる色のトナー像を転写ベルト上に順次転写し、
転写ベルト上に形成されたカラートナー像を記録材料に
一括転写することで記録材料上にカラー画像を形成す
る、所謂タンデム方式のカラー画像形成装置が知られて
いる。

【０００３】タンデム方式のカラー画像形成装置は画像
形成部が各色毎に設けられているのでカラー画像を効率
良く形成できるが、転写べルト上への各色のトナー像の
転写位置を正確に一致させることが困難であり、微妙な
色ずれが生じて良好な画質が得られないことが多いとい
う問題がある。色ずれの原因としては、各感光体ドラム
の回転速度の誤差、転写ベルトの移動速度の誤差や蛇
行、各画像形成部の画像書き出しタイミングの誤差等の
装置固有の誤差が挙げられる。また、経時変化や環境変
化に起因する各画像形成部の相対位置の微小な変化や画
像形成部自体の変形、各制御タイミングの変動等も色ず
れの原因となっている。

【０００４】装置固有の誤差に起因する色ずれについて
は、装置の出荷時等に各種の調整を行うことで許容範囲
内に抑制することが可能であるが、調整に時間及び手間
がかかるので装置コストの大幅な上昇に繋がる。また、
経時変化や環境変化に起因する色ずれは、装置出荷後に
日々発生し得るものであるので、安定的に色ずれのない
良好な画質を得ることは困難である。このため、各画像
形成部によって転写ベルト上に各々形成された画像位置
検出用のパターン像の位置を画像位置検出部によって各
々検出して各色のパターン像の形成位置のずれ量を演算
し、各画像形成部による転写ベルト上への画像形成位置
が演算したずれ量分だけ移動するように制御する色ずれ
補正を定期的に行うことが従来より提案されている（例
えば特開平６−１１８７３５号公報参照）。

【０００５】しかし、上記の色ずれ補正によって良好な
画質の画像を得るためには、画像位置検出部によるパタ
ーン像の検出精度が極めて重要となってくる。一般に、
高品質なカラー画像における色ずれの許容量は最大でも
０．１５ｍｍ程度である。これに対し、各種部品の寸法
誤差や補正量演算の誤差も色ずれ補正の精度に影響を与
えることを考慮すると、色ずれ量を許容値以下に抑制す
るためには、画像位置検出部が数μｍ〜数十μｍ以下の
検出精度でパターン像の位置を検出することが求められ
る。

【０００６】これに対して画像位置検出部は、発光部
（光源）と、該発光部から射出され転写ベルトで反射さ
れた光を検出する検出部を備え、検出部における検出光
量の変化からパターン像を検出する構成（反射型）が採
用されることが多いが、発光部の発光光量のばらつきや
転写ベルトの振動によるベルトとの距離の変動等によっ
て検出精度が低下するので、パターン像の位置検出を安
定かつ正確に行うことは困難である。また、画像位置検
出部の出力は、装置を設置してからの使用期間が長期化
するに伴って転写ベルト上に付着した汚れや発光部に付
着したトナーや塵埃等によっても変化する。

【０００７】画像位置検出部の検出部としては、例えば
図１２（Ａ）に示すような一対のフォトダイオード２０
１Ａ、２０１Ｂを使用したものがある。このような画像
検出部では、図１２（Ｂ）に示すように、フォトダイオ
ード２０１Ａの出力値（出力信号）Ｄａとフォトダイオ
ード２０１Ｂの出力値（出力信号）Ｄｂが等しくなる位
置２０２を検出することによって、図１２（Ａ）に示す
フォトダイオード２０１Ａ，２０１Ｂ上に光学的に投影
された画像位置検出用パターン２０３の重心線２０４と
フォトダイオード２０１Ａ，２０１Ｂの中心線２０５と
が一致したことを検出することができる。

【０００８】そして、ここで使用されるフォトダイオー
ド２０１Ａ，２０１Ｂは、半導体プロセスにより製造さ
れるので、フォトダイオード２０１Ａ，２０１Ｂ間に
０．１ｍｍ程度のギャップを正確に作ることが可能であ
るため、画像位置検出用パターン２０３の位置を高精度
に検出することが可能となる。

【０００９】また、画像位置検出用パターン２０３の重
心線２０４を正確に検出する必要がない場合には、図１
３に示すように、何も検出していないときのフォトダイ
オード２０１Ａ，２０１Ｂの出力値Ｄａ，Ｄｂに出力差
ΔＡが生じるように設定し、Ｄａ＜Ｄｂとなったときに
検出信号２０６がハイレベルとなるようにすることによ
り、比較的簡単な構成で、決まった位置での画像位置検
出が可能となる。

【００１０】しかしながら、フォトダイオード２０１
Ａ，２０１Ｂの出力レベルを単純に比較する方法では、
フォトダイオード２０１Ａ，２０１Ｂの出力波形の変動
がそのまま検出位置のばらつきに影響を与えるため、検
出精度が低くなってしまう場合がある。

【００１１】また、画像位置検出部の発光部から射出さ
れた光の光量の変動によってフォトダイオード２０１
Ａ，２０１Ｂの出力波形の振幅が変化してしまう場合に
も検出精度が低くなってしまう場合がある。このような
画像位置検出部の発光部には、ＬＥＤが用いられる場合
が多いが、ＬＥＤの光量のばらつきは比較的大きく、フ
ォトダイオードの出力信号の振幅を一定にするためには
ＬＥＤの電流値の調整が必要となり、製造単価を上昇す
る原因となる。

【００１２】さらに、製造時等の初期の段階でＬＥＤの
光量を調整してフォトダイオードの振幅を一定にしたと
しても、その後の汚れや経時劣化による光量低下により
フォトダイオードの出力信号の振幅が低下し、これに伴
なって検出精度が劣化していしまう、という問題があっ
た。

【００１３】この問題を解決するため、フォトダイオー
ド２０１Ａ，２０１Ｂの出力の差をとり、この差が所定
の閾値以上の場合を検出することにより画像位置検出用
パターンを検出することが考えられる。例えば、図１１
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、フォトダイオード２０１
Ａの出力値Ｄａとフォトダイオード２０１Ｂの出力値Ｄ
ｂとの差動信号Ｄｉｆｆ（＝Ｄａ−Ｄｂ）が閾値（電
圧）ｓｈを越える点をコンパレータ等により検出して、
図１１（Ｃ）に示すような差動信号Ｄｉｆｆが閾値ｓｈ
を越えている期間はハイレベルとなる出力信号２０６を
出力することにより画像位置検出パターンを検出する。

【００１４】このように、フォトダイオード２０１Ａ，
２０１Ｂの出力値の差分を取ることにより、画像位置検
出用パターンの重心線２０４がフォトダイオード２０１
Ａ，２０１Ｂの中心線２０５と重なる位置、すなわちフ
ォトダイオード２０１Ａ，２０１Ｂの出力値Ｄａ，Ｄｂ
が等しくなり、出力が略０Ｖとなる点（ゼロクロス点）
における差動信号Ｄｉｆｆの変化率（ｄｖ／ｄｔ）、す
なわち傾きを大きくすることできるため、検出位置のば
らつきを抑えることができる。また、検出信号２０６を
出力するためのコンパレータに入力される比較電圧（閾
値）に安定化された直流電圧を使用することが出来るた
め、検出位置のばらつきを極めて小さくすることが可能
となる。

【００１５】また、差動信号Ｄｉｆｆの振幅が、予測さ
れる最小光量（発光部のＬＥＤの初期特性の最悪値及び
汚れによる光量低下予測値）のときに要求精度が得られ
る振幅になるように、出力値Ｄａ、Ｄｂの差分を取る差
動アンプのゲインを設定し、ダイナミックレンジ以上の
振幅分はクリップ回路によりクリップすることで差動信
号Ｄｉｆｆの飽和を防ぐことによりＬＥＤの電流調整を
不要にすることができると共に、経時劣化による精度劣
化も防止することができる。

【００１６】また、差動信号Ｄｉｆｆを用いることによ
りコモンモードノイズを相殺できるため、外来ノイズに
対しても有利になる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フォトダイ
オードは１つのチップ上に極めて近接して位置している
ため感度のばらつきや暗電流の差などはほとんど無視で
きるが、未定着トナー像からの反射光は微小であり、フ
ォトダイオードの出力電流は数十ナノアンペア程度であ
るため信号処理回路の増幅率を大きくする必要があり、
その増幅率は例えば１６０ｄＢ前後の値になる。このた
め、差動アンプの前段に設けられる電流電圧変換アンプ
のゲインやＤＣ電圧のわずかなばらつきでも差動アンプ
の出力に大きなオフセット電圧が重畳する。

【００１８】このオフセット電圧の変動による影響は以
下のようなものである。例えば黒トナー像の検出は、ま
ず下地として黄色トナー像を形成し、その上を所望の位
置に画像位置検出パターンの形状をした窓が設けられた
黒トナー像で覆うことにより画像位置検出パターンの黄
色トナー像を露出させ、これを検出することで行うが、
このとき黒トナー像の下側に形成された下地の黄色トナ
ー像が透けてしまう場合がある。差動アンプの出力にオ
フセット電圧が重畳していると、透けた黄色トナー像に
よる反射光によりフォトダイオードの出力が増大するた
め、差動アンプのオフセット電圧が変化して閾値を越
え、誤検出してしまう場合がある。

【００１９】差動アンプを用いた場合、閾値をゼロクロ
ス電圧に近い電圧に設定するほど検出精度は良好にな
る。レジストレーション制御に使用される画像位置検出
部には検出精度として数十μｍの精度が要求されるた
め、閾値とゼロクロス電圧との差を例えば１００ｍＶ程
度に設定しなければならないが、オフセット電圧の変動
をこのように微小な値に抑えるのは困難であり、調整回
路を設けたり、差動アンプに帰還ループを設けることに
よりオフセット電圧を抑えるようにすることもできる
が、回路の複雑化、コストの増大などの要因となる。

【００２０】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
であり、差動アンプを用いて画像位置の検出を行う場合
でも画像位置の検出精度が劣化するのを防ぐことができ
る画像位置検出装置を得ることが目的である。

【００２１】

【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の発明に係る画像位置検出装置は、所定方向
へ移動されると共に複数の画像形成部によって互いに異
なる色の画像位置検出用パターンが各々形成される転写
体に光を照射する発光部と、前記所定方向に隣接して配
置され、かつ前記発光部から射出され前記転写体で反射
された光を各々検出する一対の光検出部と、前記一対の
光検出部から各々出力された検出信号を各々増幅する一
対の増幅器と、前記一対の増幅器から各々出力された増
幅信号の差動信号を増幅して出力する差動増幅器と、前
記差動増幅器から出力された差動信号と所定閾値との比
較結果に基づいて前記画像位置検出用パターンの検出結
果を出力する比較器と、を備えた画像位置検出装置にお
いて、前記差動増幅器からオフセット信号が出力される
場合に、前記オフセット信号と前記所定閾値との差が大
きくなるように、前記一対の増幅器の利得が異なる値に
設定されていることを特徴とする。

【００２２】発光部は、所定方向へ移動されると共に複
数の画像形成部によって互いに異なる色の画像位置検出
用パターンが各々形成される転写体に光を照射する。各
色の画像位置検出用パターンは、前記所定方向に所定間
隔で転写体に形成される。この各色の画像位置検出用パ
ターンの間隔を検出することにより、複数の画像形成部
により形成される各色の画像の前記所定方向の位置ずれ
を検出することができる。なお、発光部には、例えばＬ
ＥＤ等を用いることができる。

【００２３】一対の光検出部は、発光部から射出され転
写体で反射された光を各々検出する。また、一対の光検
出部は、前記所定方向に隣接して配置されており、例え
ば少なくとも画像位置検出用パターンの所定方向におけ
る幅よりも短い間隔で配置する。これにより、一対の光
検出部の各々で画像位置検出用パターンを検出する期間
が生じ、各々の光検出部の検出信号が一致した時を検出
することにより、画像位置検出用パターンを検出するこ
とができる。

【００２４】画像位置検出用パターンは、例えばトナー
等により転写体に形成されるが、未定着トナーによる反
射率は微小であるため、一対の増幅器により、一対の光
検出部から各々出力された検出信号を各々増幅する。

【００２５】差動増幅器は、一対の増幅器から各々出力
された増幅信号の差動信号を増幅して出力する。この差
動信号が略０になるゼロクロス点を検出すること、すな
わち各々の光検出部の検出信号が一致したときを検出す
ることにより、画像位置検出用パターンを検出すること
ができる。

【００２６】比較器は、差動増幅器から出力された差動
信号と所定閾値との比較結果に基づいて画像位置検出用
パターンの検出結果を出力する。

【００２７】所定閾値は、画像位置検出用パターンの検
出精度を劣化させないように、ゼロクロス点付近に設定
される。例えば、差動増幅器が、所定方向下流側に配置
された光検出器の検出信号から所定方向上流側に配置さ
れた光検出器の検出信号を減算した信号を差動信号とす
る場合は、所定閾値は正側に設定される。この場合、比
較器は、例えば差動信号が所定閾値を越えた場合に画像
位置検出用パターンを検出したことを示す信号を出力
し、差動信号が所定閾値以下の場合に画像位置検出用パ
ターンを検出していないことを示す信号を出力する。

【００２８】一方、差動増幅器が、所定方向上流側に配
置された光検出器の検出信号（を増幅した信号）から所
定方向下流側に配置された光検出器の検出信号（を増幅
した信号）を減算した信号を差動信号とする場合は、所
定閾値は負側に設定される。この場合、比較器は、例え
ば差動信号が所定閾値よりも小さくなった場合に画像位
置検出用パターンを検出したことを示す信号を出力し、
差動信号が所定閾値以上の場合に画像位置検出用パター
ンを検出していないことを示す信号を出力する。

【００２９】ところで、上記のように、一対の光検出部
から各々出力された検出信号は、一対の増幅器により各
々増幅されて差動増幅器に入力されるため、転写体の微
小な反射率の変動などによって差動増幅器からオフセッ
ト信号が出力される場合がある。

【００３０】そこで、本発明では、差動増幅器からオフ
セット信号が出力される場合に、オフセット信号と所定
閾値との差が大きくなるように、一対の増幅器の利得が
異なる値に設定されている。

【００３１】例えば、一対の増幅器のうち、所定方向下
流側に配置された光検出器（第１光検出器とする）の検
出信号（第１検出信号とする）を増幅する増幅器の利得
を第１利得とし、所定方向上流側に配置された光検出器
（第２光検出器とする）の検出信号（第２検出信号とす
る）を増幅する増幅器の利得を第２利得とした場合にお
いて、差動信号を、第１検出信号×第１利得−第２検出
信号×第２利得とした場合、すなわち、所定閾値が正側
に設定される場合には、第２利得が第１利得よりも大き
くなるように、一対の増幅器の回路定数を各々設定す
る。これにより、転写体の反射率の変動等により、一対
の光検出器からの微小な検出信号が各々増幅されて、差
動増幅器からオフセット信号が出力されるような場合で
も、オフセット信号は、負側に増幅される、すなわち所
定閾値との差が大きくなる方向に増幅されるため、オフ
セット信号が所定閾値を越えてしまうのを防ぐことがで
きる。従って、誤検出を抑えることができ検出精度を向
上させることができる。

【００３２】一方、差動信号を、第２検出信号×第２利
得−第１検出信号×第１利得とした場合、すなわち、所
定閾値が負側に設定される場合にも、第２利得が第１利
得よりも大きくなるように、一対の増幅器の回路定数を
各々設定する。これにより、転写体の反射率の変動等に
より、一対の光検出器からの微小な検出信号が各々増幅
されて、差動増幅器からオフセット信号が出力されるよ
うな場合でも、オフセット信号は、正側に増幅される、
すなわち所定閾値との差が大きくなる方向に増幅される
ため、オフセット信号が所定閾値よりも小さくなってし
まうのを防ぐことができる。従って、誤検出を抑えるこ
とができ検出精度を向上させることができる。

【００３３】また、請求項２にも記載したように、差動
増幅器は、一対の増幅器から各々出力された増幅信号を
クランプするためのクランプ回路を含むようにすること
が好ましい。このクランプ回路は、差動増幅器の動作範
囲を越えないように増幅信号を各々クランプする。これ
により、一対の増幅器の利得を高くすることができ、差
動信号のゼロクロス点付近における変化率、すなわち傾
きを大きくすることができる。これにより、発光部の光
量制御を厳密に行う必要がなくなると共に、検出精度の
ばらつきを抑えることができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態の一例を詳細に説明する。なお、以下では本発明
に支障のない数値を用いて説明するが、本発明は以下に
記載した数値に限定されるものではない。

【００３５】図２には本実施形態に係るカラー画像形成
装置１０が示されている。カラー画像形成装置１０は、
プラテンガラス１４上の所定位置に載置された原稿１６
を露光走査しＣＣＤセンサ１３により読み取って画像信
号に変換する原稿読取装置１２と、原稿読取装置１２に
よる読み取りによって得られた画像信号に基づいて、用
紙５０上にカラー画像を形成する画像形成装置１８と、
を備えている。

【００３６】画像形成装置１８は、ＣＣＤセンサ１３に
よる読み取りによって得られた画像信号をＹ，Ｍ，Ｃ，
Ｂｋ各色のデジタル画像データに変換して蓄積する画像
蓄積部８２と、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成
されカラー画像形成装置１０における処理全般を制御す
る制御部８０を備えている。カラー画像形成装置１０の
上面には、メッセージ等を表示するディスプレイ８４Ａ
と、オペレータが各種コマンド等を入力するためのキー
ボード８４Ｂとを含んで構成された操作部８４が設けら
れている。操作部８４は制御部８０と接続されている
（図示省略）。

【００３７】また、画像形成装置１８は、駆動ローラ３
２、３４、３６、３８に巻き掛けられた無端の中間転写
ベルト３０を備えている。中間転写ベルト３０は、トナ
ー像を静電転写するためにカーボンにより体積抵抗を調
整された誘電体であり、駆動ローラ３２、３４、３６、
３８によって所定方向（駆動ローラ３２、３８間では矢
印Ｂ方向）に周回搬送される。中間転写ベルト３０は、
一例として周長が２１１１ｍｍ、搬送速度（プロセスス
ピード）が２６４ｍｍ／秒とすることができる。この場
合、中間転写ベルト３０は一周８秒で周回する。中間転
写ベルト３０は請求項１に記載の媒体、および請求項７
に記載の転写体に対応している。

【００３８】中間転写ベルト３０の上側には、矢印Ｂ方
向に沿って、中間転写ベルト３０上にＹ色のトナー像を
形成する画像形成部２０、中間転写ベルト３０上にＭ色
のトナー像を形成する画像形成部２２、中間転写ベルト
３０上にＣ色のトナー像を形成する画像形成部２４、中
間転写ベルト３０上にＢｋ色のトナー像を形成する画像
形成部２６、及び画像検出部２８（詳細は後述）が順に
設けられている。

【００３９】画像形成部２０は、略円筒状で軸線を中心
に矢印Ａ方向に回転可能とされ中間転写ベルト３０に外
周面が接するように配置された感光体２０Ｃを備えてお
り、感光体２０Ｃの外周には、感光体２０Ｃの外周面を
所定の電位に帯電させる帯電器２０Ｄが設けられてい
る。帯電器２０Ｄの近傍には走査露光部２０Ａが設けら
れている。走査露光部２０Ａは、Ｙの画像データに従っ
てレーザ光を変調すると共に、変調したレーザ光をミラ
ー２０Ｈを介して感光体２０Ｃの外周面上で走査させる
ことで、感光体２０Ｃの外周面上の帯電された部分に画
像のＹ色成分に対応した静電潜像を形成する。

【００４０】感光体２０Ｃの外周面へのレーザ光照射位
置よりも矢印Ａ方向に沿って下流側には、現像装置２０
Ｂ、転写装置２０Ｆ及びクリーニング装置２０Ｅが順に
設けられている。現像装置２０Ｂは、トナー供給部２０
ＧよりＹ色のトナーが供給され、走査露光部２０Ａによ
り形成された静電潜像をＹ色のトナーによって現像しＹ
色のトナー像を形成させる。また、転写装置２０Ｆは中
間転写ベルト３０を挟んで感光体２０Ｃの外周面と対向
するように配置されており、感光体２０Ｃの外周面に形
成されたＹ色のトナー像を中間転写ベルト３０の外周面
に転写する。また、トナー像転写後に感光体２０Ｃの外
周面に残存しているトナーはクリーニング装置２０Ｅに
よって除去される。

【００４１】なお、図２より明らかなように、画像形成
部２２、２４、２６の構成は画像形成部２０の構成と同
一である（但し、形成するトナー像の色は互いに異な
る）ので説明を省略する。画像形成部２０、２２、２
４、２６は、各々が形成した各色のトナー像が中間転写
ベルト３０の外周面上で互いに重なり合うようにトナー
像を転写させる。これにより、中間転写ベルト３０の外
周面上にフルカラーのトナー像が形成される。

【００４２】また、中間転写ベルト３０の周回路に沿っ
て、画像形成部２０よりも中間転写ベルト３０の周回方
向上流側には、中間転写ベルト３０のトナーの吸着性を
良好にするために中間転写ベルト３０の表面電位を所定
電位に維持する吸着ローラ４０、中間転写ベルト３０か
らトナーを除去するクリーニング装置４２、中間転写ベ
ルト３０上の予め定められた基準位置（例えば光反射率
の高いシール等から成るマークが付されている）を検出
する基準位置検出センサ４４が順に設けられている。

【００４３】一方、中間転写ベルト３０配設位置の下方
には、多数枚の用紙５０を積層状態で収容するトレイ５
４が設けられている。トレイ５４に収容されている用紙
５０は、引出しローラ５２の回転に伴ってトレイ５４か
ら引出され、搬送ローラ対５５、５６、５８によって転
写位置（駆動ローラ３６及び転写ローラ６０が配設され
ている位置）へ搬送される。転写ローラ６０は中間転写
ベルト３０を挟んで駆動ローラ３６と対向するように配
置されており、転写位置へ搬送された用紙５０は、転写
ローラ６０と中間転写ベルト３０とに挟持されることに
より、中間転写ベルト３０の外周面上に形成されたフル
カラーのトナー像が転写される。トナー像が転写された
用紙５０は、搬送ローラ対６２により定着装置４６へ搬
送され、定着装置４６によって定着処理が施された後、
用紙トレイ６４へ排出される。

【００４４】次に、画像検出部２８の構成について説明
する。図３に示すように、画像検出部２８は３個の画像
検出ユニット９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃを備えている。こ
の画像検出ユニット９０Ａ〜９０Ｃは、中間転写ベルト
３０の幅方向に沿って中央及び両側（中間転写ベルト３
０の幅方向に沿って画像領域の中央及び両端に対応する
位置）の３カ所の上方に各々配置されている。なお、図
３は中間転写ベルト３０の外周面上に画像位置検出用パ
ターン（詳細は後述）が形成されている状態が示されて
いる。画像検出ユニット９０Ａ〜９０Ｃは互いに同一の
構成であるので、以下では画像検出ユニット９０Ａを例
に、図１及び図４を参照して構成を説明する。

【００４５】図１に示すように、画像検出ユニット９０
Ａは一対の反射光量検出部９２Ａ，９２Ｂを備えてい
る。なお、図１では反射光量検出部９２Ａに「Ｄ１」、
反射光量検出部９２Ｂに「Ｄ２」の符号を付して各々を
区別している。反射光量検出部９２Ａは、単一のＬＥＤ
９４と、２個のフォトダイオード９６Ａ，９６Ｂを備え
ており、同様に反射光量検出部９２Ｂも単一のＬＥＤ９
８と２個のフォトダイオード１００Ａ，１００Ｂを備え
ている。

【００４６】図４（Ｂ）に示すように、反射光量検出部
９２Ａ，９２Ｂの計４個のフォトダイオード９６Ａ，９
６Ｂ，１００Ａ，１００Ｂは、受光面が各々扁平な平行
四辺形状とされている。フォトダイオード９６Ａ，９６
Ｂの受光面は互いの長辺同士が接することで単一の平行
四辺形状の受光面領域を形成しており、同様にフォトダ
イオード１００Ａ，１００Ｂの受光面も互いの長辺同士
が接することで単一の平行四辺形状の受光面領域を形成
している。そして、フォトダイオード９６Ａ，９６Ｂの
受光面領域とフォトダイオード１００Ａ，１００Ｂの受
光面領域は、副走査方向、すなわち中間転写ベルト３０
の移動方向を中心にして左右対象に例えば４５度の角度
で単一の略Ｌ字状（略山型）の受光面領域を形成するよ
うに互いの短辺同士が接している。

【００４７】フォトダイオード９６Ａ，９６Ｂ，１００
Ａ，１００Ｂによる中間転写ベルト３０の外周面上での
検出範囲は、上記の受光面領域の形状に対応して略山型
（略Ｌ字状）になる（図５の個々の画像検出ユニットの
ブロックの中に、中間転写ベルト３０の外周面上での検
出範囲を表す図形を示す）が、フォトダイオード９６
Ａ，９６Ｂ，１００Ａ，１００Ｂは、後述する画像位置
検出用パターンの形状に合わせて、中間転写ベルト３０
の外周面上での検出範囲の略山型の頂部に相当する位置
が、中間転写ベルト３０の移動方向に沿った最上流側に
位置するように各々配置されている。

【００４８】これにより、中間転写ベルト３０の外周面
上での反射光量検出部９２Ａのフォトダイオード９６
Ａ，９６Ｂの検出範囲は、反射光量検出部９２ＡのＬＥ
Ｄ９４の照射位置の軌跡を各々跨ぎ、かつ中間転写ベル
ト３０の移動方向に沿って互いにずれた位置に位置する
ことになり、ＬＥＤ９４から射出され中間転写ベルト３
０の外周面（又は外周面上に形成された画像）によって
反射された赤外域の波長の光はフォトダイオード９６
Ａ，９６Ｂで各々受光される。

【００４９】同様に、中間転写ベルト３０の外周面上で
の反射光量検出部９２Ｂのフォトダイオード１００Ａ，
１００Ｂの検出範囲は、反射光量検出部９２ＢのＬＥＤ
９８の照射位置の軌跡を各々跨ぎ、かつ中間転写ベルト
３０の移動方向に沿って互いにずれた位置に位置するこ
とになり、ＬＥＤ９８から射出され中間転写ベルト３０
の外周面（又は外周面上に形成された画像）によって反
射された光はフォトダイオード１００Ａ，１００Ｂで各
々受光（光量検出）される。

【００５０】図１に示すように、フォトダイオード９６
Ａの出力端は電流−電圧変換器１０２、増幅器１０４、
Ａ／Ｄ変換器１０６を介して制御部８０のマイクロコン
ピュータ１０８に接続されており、フォトダイオード９
６Ａから出力される受光量に応じた大きさの電流は、フ
ォトダイオード９６Ａの出力電圧を表すデジタルデータ
に変換されてマイクロコンピュータ１０８に入力され
る。マイクロコンピュータ１０８はＬＥＤドライバ１１
０を介してＬＥＤ９４に接続されている。

【００５１】また、フォトダイオード９６Ｂの出力端は
電流−電圧変換器１１２を介して差動入力増幅器１１４
の２個の入力端の一方に接続されており、２個の入力端
の他方には電流−電圧変換器１０２の出力端が接続され
ている。

【００５２】電流−電圧変換器１０２は、フォトダイオ
ード９６Ａからの出力信号（検出信号：数ナノアンペア
程度）を所定の利得ＩＶｇａ（例えば１２０ｄｂ程度）
で増幅した増幅信号を差動入力増幅器１１４へ出力する
（例えば数ｍＶ程度）。また、電流−電圧変換器１１２
は、フォトダイオード９６Ｂからの出力信号（検出信
号：数ナノアンペア程度）を所定の利得ＩＶｇｂ（例え
ば１２０ｄｂ程度）で増幅した増幅信号を差動入力増幅
器１１４へ出力する（例えば数ｍＶ程度）。

【００５３】なお、電流−電圧変換器１０２、１１２に
含まれる図示しないオペアンプに含まれる帰還抵抗Ｒｆ
は、フォトダイオード９６Ａ，９６Ｂの出力値Ｄａ、Ｄ
ｂと、要求される出力電圧により決定されるが、フォト
ダイオード９６Ａ，９６Ｂと並列接続される図示しない
並列抵抗Ｒｓｈよりも大きくなると、オペアンプの雑音
電圧や入力オフセット電圧が（１＋Ｒｆ／Ｒｓｈ）倍さ
れ、出力信号に重畳されてしまうため無制限には大きく
することは出来ない。

【００５４】差動入力増幅器１１４は、図８に示すよう
に、クランプ回路１２２Ａ，１２２Ｂ，差動増幅器１２
４で構成されている。クランプ回路１２２Ａ，１２２Ｂ
は、電流−電圧変換器１０２、１１２からの出力信号Ｄ
ａ，Ｄｂを各々クランプする。すなわち、図１０（Ａ）
に示すように、所定レベル以上の電圧を予め定めた電圧
に固定する。差動増幅器１２４は、クランプ回路１２２
Ａ，１２２Ｂからの信号の差分を所定の利得Ｄｆｇ（例
えば４０〜６０ｄｂ程度）で増幅して図１０（Ｂ）に示
すような差動信号Ｄｉｆｆとしてコンパレータ１１６へ
出力する。

【００５５】このように、差動入力増幅器１１４にクラ
ンプ回路が設けられているため、差電流−電圧変換器１
０２、１１２の利得が大きい場合でも、図１０（Ｂ）に
示すように、差動増幅器１２４の動作電圧範囲をオーバ
ーすることなく、正常動作を維持することができる。

【００５６】このように、差動入力増幅器１１４は、電
流−電圧変換器１１２，１０２から入力された信号の差
分（フォトダイオード９６Ａ，９６Ｂの受光量差に相
当）を増幅して出力する。なお、図６には画像検出部２
８が画像位置検出用パターンを検出した際の差動入力増
幅器１１４の出力電圧のおおよその変化（パターン検出
波形）を、画像位置検出用パターン１３２と対応させて
示す。

【００５７】すなわち、図１０（Ａ）に示すように、フ
ォトダイオード９６Ａの出力値をＤａ、フォトダイオー
ド９６Ｂの出力値をＤｂとした場合、差動入力増幅器１
１４は、図１０（Ｂ）に示すように、出力値Ｄａと出力
値Ｄｂとの差分を増幅して差動信号Ｄｉｆｆとしてコン
パレータ１１６へ出力する。なお、差動信号Ｄｉｆｆ
は、次式で表される。

【００５８】Ｄｉｆｆ＝（Ｄａ×ＩＶｇａ−Ｄｂ×ＩＶｇｂ）×Ｄｆｇ …（１）差動入力増幅器１１４の出力端はコンパレータ１１６、
バッファ１１８、カウンタ１２０を介してマイクロコン
ピュータ１０８に接続されている。コンパレータ１１６
は、差動入力増幅器１１４から入力された差動信号Ｄｉ
ｆｆのレベルを予め設定された閾値ｓｈ（所定閾値）と
比較し、差動信号Ｄｉｆｆのレベルが閾値ｓｈ以上のと
き（Ｄｉｆｆ＞ｓｈ）には出力信号をハイレベル（便宜
的に「ＯＮ」という）、信号のレベルが閾値ｓｈ未満の
ときには出力信号をローレベル（便宜的に「ＯＦＦ」と
いう）に切替える。

【００５９】すなわち、コンパレータ１１６は、例えば
図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、差動信号Ｄｉｆｆ
が閾値ｓｈを越えている期間ハイレベルとなる出力信号
２０６を出力する。このコンパレータ１１６からの出力
信号は、バッファ１１８を介してカウンタ１２０へ入力
される。

【００６０】カウンタ１２０は、入力された信号のレベ
ルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わるとカウントを
開始し、信号のレベルが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に切り
替わった後に再度「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる
と、それまでのカウント値をマイクロコンピュータ１０
８へ出力すると共にカウント値をリセットし、次に信号
のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる迄の時
間をカウントすることを繰り返す。

【００６１】マイクロコンピュータ１０８は、画像検出
部２８が画像位置検出用パターンを検出した時に、カウ
ンタ１２０から入力されたカウント結果に基づいて画像
（画像位置検出用パターン）の位置を検出し、画像形成
部２０、２２、２４、２６による画像の形成位置を補正
する。

【００６２】ところで、上記（１）式について、理想的
な状態の場合、すなわちＬＥＤ９４の汚れや経時劣化に
よる光量の低下がない場合を考えると、Ｄｉｆｆ＝０と
なるが、実際にはフォトダイオード９６Ａ，９６Ｂに並
列接続される並列抵抗、電流−電圧変換器の利得ＩＶｇ
ａ、ＩＶｇｂには必ずバラツキがあるため、（Ｄａ×Ｉ
Ｖｇａ−Ｄｂ×ＩＶｇｂ）≠０となり、これがオフセッ
ト電圧（オフセット信号）となって差動増幅器１２４で
Ｄｆｇ（４０〜６０ｄＢ）倍されて出力される。また、
中間転写ベルト３０の反射率の変動等によってもオフセ
ット電圧が発生する。このオフセット電圧をキャンセル
するためには帰還回路を設ける必要があるが、回路が複
雑となる。

【００６３】また、検出精度を上げるには図１０（Ｂ）
に示すように、閾値ｓｈを０Ｖ付近に設定する必要があ
る。しかしながら、前述したようなオフセット電圧の影
響により閾値ｓｈを越えてしまい、誤検出してしまう場
合がある。また、例えばＹ色トナーの上にＢｋ色トナー
を重ねた画像位置検出用パターンを用いた場合に、Ｙ色
トナー単色の部分とＹ色とＢｋ色トナーとが重なった部
分とで差動信号Ｄｉｆｆが変化してしまうため、閾値ｓ
ｈを超えてしまい、誤検出してしまう可能性がある。

【００６４】このため、本実施形態では、本来は同じ値
に設定すべき利得ＩＶｇａ、ＩＶｇｂが、（Ｄａ×ＩＶ
ｇａ−Ｄｂ×ＩＶｇｂ）＜０を満たすように各々異なる
値に設定している。すなわち、利得ＩＶｇｂが利得ＩＶ
ｇａよりも大きくなるように、電流−電圧変換器１０
２、１１２の回路定数を設定する。

【００６５】なお、これは、閾値ｓｈが、上記のように
画像位置検出用パターンを未検出の場合の差動信号Ｄｉ
ｆｆの正常なレベル（この場合は０Ｖ）よりも高い電圧
（この場合は正の電圧）に設定されている場合である
が、例えば上記とは逆に、差動信号Ｄｉｆｆを（Ｄｂ×
ＩＶｇｂ−Ｄａ×ＩＶｇａ）×Ｄｆｇとし、閾値ｓｈ
が、画像位置検出用パターンを未検出の場合の差動信号
Ｄｉｆｆの正常なレベル（この場合は０Ｖ）よりも低い
電圧（この場合は負の電圧）に設定されている場合も同
様に、利得ＩＶｇａ、ＩＶｇｂが、（Ｄｂ×ＩＶｇｂ−
Ｄａ×ＩＶｇａ）＞０を満たすように、すなわち例えば
利得ＩＶｇｂが利得ＩＶｇａよりも大きくなるように、
電流−電圧変換器１０２、１１２の回路定数を設定す
る。

【００６６】これにより、中間転写ベルト３０の反射率
が変動したような場合でも、閾値ｓｈとの差が大きくな
る方向にオフセット電圧が発生するため、差動信号Ｄｉ
ｆｆが閾値ｓｈを越えることがなく、誤検出を抑えるこ
とができる。

【００６７】なお、反射光量検出部９２Ｂのフォトダイ
オード１００Ａ，１００Ｂにも反射光量検出部９２Ａと
同一構成の回路が接続されているので、接続されている
回路の各部に同一の符号を付し（図１）、説明を省略す
る。

【００６８】次に、中間転写ベルト３０の外周面上に形
成される画像位置検出用パターン、及び上述したＬＥＤ
光量制御処理に続いて行われる前記画像位置検出用パタ
ーンの検出について説明する。

【００６９】本実施形態では、図５に示すような画像位
置検出用パターン１３２が中間転写ベルト３０の外周面
上に光量制御用パターン１３０と若干の間隔を空けて形
成されるように画像形成部２０，２２，２４，２６を制
御する。

【００７０】本実施形態に係る画像位置検出用パターン
１３２は、図５に示すように、検出部の受光面の形状
（図４（Ｂ）参照）と略同様に略山型（略Ｌ字状）で、
山型の頂部に相当する位置が副走査方向に沿った最上流
側に位置するように形成されるパターン（以下、便宜的
に「山型パターン」と称する）を基本パターンとし、３
個の山型パターンが一定間隔毎に形成されて成るパター
ン群が、副走査方向に沿って多数形成されて構成されて
いる。

【００７１】各山型パターンは、Ｙ，Ｍ，Ｃ各色のトナ
ーのうちの少なくとも１色のトナーにより形成されるこ
とでＹ，Ｍ，Ｃ３色のうちの少なくとも１色を含んでい
ると共に、同一のパターン群に含まれる３個の山型パタ
ーンは、互いに他の山型パターンと少なくとも部分的に
異なる色で形成されている。

【００７２】なお、Ｂｋ色トナーについては、山型パタ
ーンの下地として部分的に使用される。すなわち、Ｂｋ
色トナーの光反射率特性は低く、中間転写ベルト３０と
Ｂｋ色トナーの光反射率の差異は小さいので、中間転写
ベルト３０を下地としてＢｋトナーにより形成されたパ
ターンを精度良く検出することは困難である。

【００７３】このため、本実施形態では、図５に示すよ
うに、一部のパターン群（図５において上から３番目の
パターン群）について、該パターン群を構成する３個の
山型パターンの間隙に、Ｂｋ色トナーによって下地領域
１３２Ａを形成している。これにより、下地領域１３２
Ａと、下地領域１３２Ａと隣り合いＹ，Ｍ，Ｃ何れかの
色のトナーで形成される山型パターン（図５では一例と
してＹ色トナー又はＣ色トナーから成る山型パターン）
との光反射率の差異が大きくなるので、画像形成部２６
によって形成される下地領域１３２Ａの位置、すなわち
画像形成部２６によるＢｋ色トナー像の形成位置を精度
良く検出することが可能となる。

【００７４】中間転写ベルト３０に上記の画像位置検出
用パターン１３２が形成されると、画像検出部２８によ
る画像位置検出用パターン１３２の検出が行われる。

【００７５】ここで、中間転写ベルト３０の外周面上で
のフォトダイオード９６Ａ，９６Ｂによる検出範囲は副
走査方向にずれているため、画像位置検出用パターン１
３２の検出時には、差動入力増幅器１１４からは、電流
−電圧変換器１１２，１０２から入力された信号の差分
（フォトダイオード９６Ａ，９６Ｂの受光量差）に相当
する波形、すなわち図６に「パターン検出波形」として
示すように、中間転写ベルト３０の外周面上でのフォト
ダイオード９６Ａ，９６Ｂによる検出範囲を単一の山型
パターンが横切る毎に、出力信号のレベルが負方向及び
正方向にパルス状に変化する波形の信号が出力される。

【００７６】差動入力増幅器１１４の出力信号はコンパ
レータ１１６に入力され、コンパレータ１１６によって
上記出力信号のレベルが予め設定された閾値（例えば
２．６７[Ｖ]）と比較される。コンパレータ１１６は、
入力された信号のレベルが閾値以上のときには出力信号
のレベルを「ＯＮ」（例えば５Ｖ）とし、入力された信
号のレベルが閾値未満のときには出力信号のレベルを
「ＯＦＦ」（例えば０Ｖ）とする（図６に示す「最終出
力」参照）。コンパレータ１１６から出力された信号は
バッファ１１８を介してカウンタ１２０に入力され、信
号のレベルが「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に切り替わる時間
間隔が順次カウントされる。カウンタ１２０によるカウ
ント値はマイクロコンピュータ１０８に入力される。

【００７７】マイクロコンピュータ１０８には、単一の
画像検出ユニット９０当り２個（合計６個）のカウンタ
１２０からカウント値が各々入力される。コンパレータ
１１６から出力される信号において、レベルが「ＯＮ」
となっている期間は検出器が山型パターンを検出してい
る期間に相当し、レベルが「ＯＦＦ」となっている期間
は検出器が山型パターンを検出していない期間（山型パ
ターンの間隙を検出している期間）に相当する。従っ
て、カウンタ１２０から入力されるカウント値は画像位
置検出用パターン１３２における山型パターンの形成間
隔を表している。

【００７８】マイクロコンピュータ１０８は、各カウン
タ１２０から入力されるカウント値に基づいて、画像位
置検出用パターン１３２内の各部位における山型パター
ンの形成間隔を検知する。そしてマイクロコンピュータ
１０８は、単一の画像検出ユニット９０から入力される
２個のカウント値を比較することで、画像位置検出用パ
ターン１３２のうち前記画像検出ユニット９０に対応す
る位置に形成された各色のパターンの形成間隔のずれ量
（主走査方向及び副走査方向）を検知することを、画像
検出ユニット９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃについて各々行
う。

【００７９】これにより、主走査方向に沿った各位置
（ＳＯＳ(Start Of Scan)付近、ＣＯＳ(Center Of Sca
n)付近、及びＥＯＳ(End Of Scan)付近）における主走
査方向に沿った色ずれ量、及び副走査方向に沿った色ず
れ量が各々検知されることになる。そして、例えば主走
査方向に沿った色ずれ量に応じて、画像形成部２０，２
２，２４，２６の各々の走査露光部によるレーザ光の１
走査内における変調期間を相対的に変化させたり、副走
査方向に沿った色ずれ量に応じて、画像形成部２０，２
２，２４，２６の各々による画像形成開始タイミングを
相対的に変化させることで色ずれを解消することができ
る。

【００８０】また、上記のようにカウンタ１２０から入
力されるカウント値に基づいて山型パターンの形成間隔
を検知することができるので、パターンの形成間隔を検
知するために、検出部として高価なＣＣＤを用い、ＣＣ
Ｄが撮像することによって得られた画像のうち山型パタ
ーンに対応する部分を抽出する等の複雑な処理を行う必
要はなく、安価で周辺回路の構成も簡単なフォトダイオ
ードを検出部として用いることができる。

【００８１】ところで、図６に示した「パターン検出波
形」は、画像検出部２８が画像位置検出用パターン１３
２を検出する際のＬＥＤの発光光量が最適の場合（光量
検出値が最適値（例えば４[Ｖ]）の場合）での差動入力
増幅器１１４の出力信号を示しているが、画像位置検出
用パターンを検出する際のＬＥＤの発光光量が仮に最適
値よりも所定値以上低い場合には、例として図７に示す
ように「パターン検出波形」（差動入力増幅器１１４の
出力信号）の振幅が小さくなり（図７では例として光量
検出値が２[Ｖ]となる発光光量の場合を示す）、画像位
置検出用パターン１３２を精度良く検出することが困難
となる。

【００８２】すなわち、画像位置検出用パターン１３２
を検出する際のＬＥＤの発光光量が最適値の場合、「パ
ターン検出波形」は、図９に実線で示すように振幅が大
きくかつ変化の傾きが大きな波形となる。このように
「パターン検出波形」の変化の傾きが大きい場合、同一
の画像位置検出用パターンを繰り返し検出したときのコ
ンパレータ１１６による比較結果が切り替わるタイミン
グ（「ＯＦＦ」→「ＯＮ」又は「ＯＮ」→「ＯＦＦ」に
切り替わるタイミング）は、図９に実線で示す「最終出
力」のように常に一定になる。

【００８３】一方、画像位置検出用パターン１３２を検
出する際のＬＥＤの発光光量が最適値よりも所定値以上
低い場合には、「パターン検出波形」は図９に破線で示
すように振幅及び変化の傾きが小さな波形となる。この
ように「パターン検出波形」の変化の傾きが小さいと、
コンパレータ１１６による比較結果が切り替わるタイミ
ングは、同一の画像位置検出用パターンを繰り返し検出
したとしても、図９に破線で示す「最終出力」のように
ばらつくことになり、カウンタ１２０から出力されるカ
ウント値がばらつくことで画像位置検出用パターン１３
２の検出精度の低下を招く。

【００８４】このように、本実施形態に係る画像位置検
出用パターン１３２は、パターン検出時のＬＥＤの発光
光量がパターン検出精度に大きな影響を与える。このた
め、本来は厳密にＬＥＤの発光光量を制御する必要があ
るが、本実施形態では、前述したように、電流−電圧変
換器１０２、１１２でフォトダイオード９６Ａ，９６Ｂ
からの出力信号Ｄａ，Ｄｂを１００ｄｂ以上の利得ＩＶ
ｇａ、ＩＶｇｂで増幅し、これをクランプ回路１２２
Ａ，１２２Ｂでクランプしているため、図１０（Ｂ）に
示すように、差動信号Ｄｉｆｆのゼロクロス点付近にお
ける傾きを大きくすることができ、検出位置のばらつき
を抑えることができると共に、動作電圧範囲をオーバー
し、差動入力増幅器１１４が飽和して正常動作しなくな
ってしまうのを防ぐことができる。従って、ＬＥＤの発
光光量の制御を行う際には、差動入力増幅器１１４の飽
和については考慮する必要がないため、調整精度の許容
値を格段に広げることができる。また、ＬＥＤの信頼性
にもよるが、ＬＥＤの駆動電流を、ＬＥＤの汚れや経時
劣化により光量が低下した時でも、フォトダイオード９
６Ａ，９６Ｂからの出力信号Ｄａ，Ｄｂがクランプレベ
ル以上の信号となるような値に設定しておくことによ
り、ＬＥＤの発光光量の調整を不要にすることも可能と
なる。

【００８５】また、フォトダイオード９６Ａ，９６Ｂか
らの出力信号Ｄａ，Ｄｂがクランプレベル以上の信号と
なるようにＬＥＤの駆動電流を設定することにより、前
述したように差動信号Ｄｉｆｆのゼロクロス点付近にお
ける変化率（傾き）を大きくすることができ、検出精度
を向上させることができる。

【００８６】次に、ＬＥＤの駆動電流について説明す
る。

【００８７】ＬＥＤの光量変動の要因には、例えば発光
効率の初期ばらつき、トナーによる汚れ、経時劣化等が
挙げられる。ここで、本実施形態では、発光効率の初期
ばらつきについては、例えば所定の電流を流したときの
光量の最大値が最小値の約２倍と仮定し、トナーによる
汚れの場合には、約５０％程度光量が低下し、経時劣化
の場合は約２０％程度光量が低下すると仮定してＬＥＤ
の供給電流を設定する。

【００８８】ここで、ＬＥＤの許容電流を１００ｍＡ、
発光効率が最低のＬＥＤを使用し、フォトダイオードの
出力をクランプレベルまで上げるために必要なＬＥＤの
駆動電流を２０ｍＡとする。

【００８９】この場合、ＬＥＤの発光光量が最低となる
条件は、初期ばらつきが最低のＬＥＤを用いて、このＬ
ＥＤがトナー等による汚れによって５０％、経時劣化に
よって２０％光量が低下したときであるから、これを補
償するための電流は、２０（ｍＡ）／０．５／０．８＝
５０ｍＡとなる。すなわち、差動入力増幅器１１４の出
力がクランプレベルに達していれば、画像検出器の検出
精度が保証されるため、発光効率が最低のＬＥＤであっ
てもＬＥＤの駆動電流を５０ｍＡに設定しておけば、汚
れ、経時劣化により光量が低下した場合でも検出精度が
低下するのを防ぐことができる。

【００９０】以上のように、本実施形態では、閾値ｓｈ
との差が大きくなるような方向にオフセット電圧が発生
するように、電流−電圧変換器１０２、１１２の利得Ｉ
Ｖｇａ、ＩＶｇｂが各々異なる値に設定されており、ま
た、フォトダイオードの出力信号Ｄａ，Ｄｂを増幅する
と共にクランプして差動信号Ｄｉｆｆを出力するため、
ＬＥＤの光量制御を厳密に行うことなく画像位置検出用
パターン１３２を精度良く検出することができ、カラー
画像形成装置１０によって形成されるフルカラー画像の
色ずれを精度良く補正することができる。

【００９１】なお、上記では画像位置検出用パターンと
して、略Ｌ字形状のパターンを採用したが、これに限ら
れるものではなく、公知の種々のパターンを採用可能で
あることは言うまでもない。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像位置の検出精度が劣化するのを防ぐことができる、
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像検出ユニットの概略構成を示すブロック
図である。

【図２】本実施形態に係るカラー画像形成装置の概略
構成図である。

【図３】画像検出部の各画像検出ユニットの配置を示
す斜視図である。

【図４】（Ａ）は画像検出ユニットのＬＥＤ及びフォ
トダイオードの配置を示す斜視図、（Ｂ）はフォトダイ
オードの受光部の形状を示す平面図である。

【図５】中間転写ベルトの外周面上に形成された画像
位置検出用パターンの一例を示す平面図である。

【図６】ＬＥＤの発光光量が最適値に制御されている
状態で画像検出部が画像位置検出用パターンを検出した
ときの検出波形の一例を示すタイミングチャートであ
る。

【図７】ＬＥＤの発光光量が最適値よりも低い状態で
画像検出部が画像位置検出用パターンを検出したときの
検出波形の一例を示すタイミングチャートである。

【図８】差動入力増幅器の概略ブロック図である。

【図９】ＬＥＤの発光光量が変化したときの差動入力
増幅器及びコンパレータの出力の変化を示す線図であ
る。

【図１０】（Ａ）は、２つのフォトダイオードの出力
信号がクランプされた後の信号を示す線図、（Ｂ）は、
差動入力増幅器の出力信号を示す線図、（Ｃ）は、コン
パレータの出力信号を示す線図である。

【図１１】（Ａ）は、２つのフォトダイオードの出力
信号を示す線図、（Ｂ）は、差動入力増幅器の出力信号
を示す線図、（Ｃ）は、コンパレータの出力信号を示す
線図である。

【図１２】（Ａ）は、２つのフォトダイオードで検出
パターンを検出する場合について説明するための図、
（Ｂ）は、２つのフォトダイオードの出力信号を示す線
図である。

【図１３】２つのフォトダイオードの出力信号及びコ
ンパレータの出力信号を示す線図である。

【符号の説明】

１０カラー画像形成装置２４画像形成部２８画像検出部８０制御部９０画像検出ユニット９４、９８ＬＥＤ（発光部）９６Ａ，９６Ｂフォトダイオード（一対の光検出
部）１００Ａ，１００Ｂフォトダイオード（一対の光検
出部）１０２、１１２電流−電圧変換器（一対の増幅器）１０８マイクロコンピュータ１１４差動入力増幅器（差動増幅器）１１６コンパレータ（比較器）１２２Ａ，１２２Ｂクランプ回路１３２画像位置検出用パターン

フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA14 AA56 BB02 DD03 FF42 GG07 GG15 HH12 HH14 JJ05 JJ09 JJ18 JJ26 MM03 QQ03 QQ07 QQ08 QQ23 QQ25 QQ54 2H027 DA09 DA20 DE02 DE07 DE10 EB04 EC03 EC06 2H030 AA01 AB02 AD16 AD17 BB42 BB56

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定方向へ移動されると共に複数の画像
形成部によって互いに異なる色の画像位置検出用パター
ンが各々形成される転写体に光を照射する発光部と、前
記所定方向に隣接して配置され、かつ前記発光部から射
出され前記転写体で反射された光を各々検出する一対の
光検出部と、前記一対の光検出部から各々出力された検
出信号を各々増幅する一対の増幅器と、前記一対の増幅
器から各々出力された増幅信号の差動信号を増幅して出
力する差動増幅器と、前記差動増幅器から出力された差
動信号と所定閾値との比較結果に基づいて前記画像位置
検出用パターンの検出結果を出力する比較器と、を備え
た画像位置検出装置において、前記差動増幅器からオフセット信号が出力される場合
に、前記オフセット信号と前記所定閾値との差が大きく
なるように、前記一対の増幅器の利得が異なる値に設定
されていることを特徴とする画像位置検出装置。
【請求項２】前記差動増幅器は、前記一対の増幅器か
ら各々出力された増幅信号をクランプするためのクラン
プ回路を含むことを特徴とする請求項１記載の画像位置
検出装置。