JP2004101793A - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は記録媒体または中間転写媒体上に形成した色ずれ検知用の検知マークを正確に検出して、色ずれを安価にかつ高精度に補正するカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】カラー画像形成装置１は、中間転写ベルト５１上に基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを形成し、当該基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをマーク検出部８で検出して、当該検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、マーク検出部８を、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに光を照射する光源７１と、光源７１からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制するレンズ７２と、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された照射光の反射光を検出する光センサ７４と、を備えたものとしている。したがって、反射光量を高精度に高出力で検出することができるとともに、中間転写ベルト５１の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの検出感度を向上させることができる。
【選択図】 図２
【解決手段】カラー画像形成装置１は、中間転写ベルト５１上に基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを形成し、当該基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをマーク検出部８で検出して、当該検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、マーク検出部８を、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに光を照射する光源７１と、光源７１からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制するレンズ７２と、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された照射光の反射光を検出する光センサ７４と、を備えたものとしている。したがって、反射光量を高精度に高出力で検出することができるとともに、中間転写ベルト５１の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの検出感度を向上させることができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に関し、詳細には、記録媒体または中間転写媒体上に形成した色ずれ検知用の検知マークを正確に検出して、色ずれを安価にかつ高精度に補正するカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００１−３１２１１６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５０２８６号公報
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。
【０００３】
このように複数の画像形成部を有するカラー画像形成装置は、機械精度等の要因で、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに、色ずれが生じ、画質が悪化する。
【０００４】
そこで、従来から、色ずれを検知して修正することが行われており、この色ずれの検知方法としては、搬送ベルト等の中間記録媒体上に、各色毎に色ずれ検出用のパターンを形成し、当該色ずれ検出用パターン形成部よりも中間記録媒体の移動方向下流部に光センサを設けて、当該光センサで各色毎の色ずれを検出し、検出したずれ量に応じて、コントローラ等により各種調整を電気的あるいは機械的に行って、色ずれ補正制御を行っている。
【０００５】
そして、従来のカラー画像形成装置では、図１９に示すような乱反射光学系のパターン検出装置１０００を用いて、搬送ベルト１００１上に形成された色ずれ検出用パターン１００２の検出を行っている。
【０００６】
この従来のパターン検出装置１０００は、発光素子１００３と受光素子１００４を備え、カラー画像形成装置の中間記録媒体である搬送ベルト１００１上に形成される色ずれ検出用パターン（色ずれ検出用レジストマーク）１００２を搬送ベルト３を反射面として検出する。発光素子１００３としては、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が用いられ、受光素子１００４としては、例えば、フォトセンサが用いられている。色ずれ検出用パターン１００２は、カラー画像形成装置の各色の画像形成部で搬送ベルト１００１上に画像を形成する当該各色の記録材（トナー）毎に所定の間隔で形成される。
【０００７】
この発光素子１００３は、色ずれ検出用パターン１００２の形成される搬送ベルト１００１の位置に斜め方向から発光光１００５ａを照射し、受光素子１００４は、色ずれ検出用パターン１００２の形成される搬送ベルト１００１の真上の位置に配設されて、搬送ベルト１００１及び色ずれ検出用パターン１００２で乱反射された反射光１００５ｂを、受光する。パターン検出装置は、受光素子の検出結果に基づいて、各色間の色ずれ量を検出する。
【０００８】
ところが、この乱反射光学系を利用した従来のパターン検出装置１０００は、発光素子１００３の照射光量と比較して、受光素子１００４で受光する光量が僅かであるため、色ずれを検出するのに十分な光量が得にくいという問題があった。
【０００９】
この問題を解決するには、例えば、発光素子１００３を受光素１００４の周りに複数個配置したり、発光光量の大きな光源を発光素子１００３として使用する必要があるが、いずれの場合にもコストが高くつくという問題がある。
【００１０】
また、上記従来のパターン検出装置１０００は、搬送ベルト１００１及び色ずれ検出用パターン１００２の分光感度の影響を受けるため、発光素子１００３の波長や搬送ベルト１００１の色、色ずれ検出用パターン１００２の形成方法に種々の制約が生じ、利用性が悪いという問題がある。例えば、発光素子１００３の波長としては、イエロー、マゼンタ、シアン３色共に反射特性を示す赤外領域を用いるのが一般的であるが、この場合、ブラックは吸収特性となる。したがって、ブラック測定時の受光素子の検出波形が、他の色検出時と極性が逆になり、検出レベルも他の色と異なる値とする必要がある。特に、搬送ベルト１００１として、一般に用いられる黒色を用いると、搬送ベルト１００１上に形成されるブラックの色ずれ検出用パターン１００２を検出することができないという問題がある。この場合、搬送ベルト１００１上の表面をグレーに着色したり、ブラックの色ずれ検出用パターン１００２の下に、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかのベタパターン（パッチ画像パターン）を形成して下地の反射率を向上させるようにしてもよいが、前者の対策では、コストアップの要因となり、後者の対策では、廃トナー量の増加を招く等の問題があった。
【００１１】
また、乱反射光学系を利用したパターン検出装置１０００で色ずれ検出用パターン１００２を検出する場合、予め定められた基準電圧値と色ずれ検出用パターン１００２に対する測定波形を比較してパルス波形を生成し、色ずれ検出用パターン１００２の位置情報としているが、この場合、以下に述べるような問題点があった。
【００１２】
例えば、発光素子１００３の光源としては、ＬＥＤを用いることが多いが、ＬＥＤは発光量の個体間のばらつきが大きいため、発光量を調節する機構か、Ｉ／Ｖ変換回路の感度を調整する機構、または、発光量にあわせて基準電圧値を調節する機構が必要となるが、一般的には、回路上にボリューム等を設けて、カラー画像形成装置の生産時に調節を行う方式を採用しているが、調節作業には人手がかかるため、コストが高くなるという問題があった。
【００１３】
また、発光素子１００３の光源が経時劣化等の要因により光量が低下した場合や測定対象物のグロス値が経時劣化により減少した場合には、測定波形と基準電圧値のバランスが崩れるという問題もあった。
【００１４】
そこで、従来、カラー画像形成装置の中間記録媒体上に形成される色ずれパターンの検出機構を正反射光学系で構成した画像形成装置および画像形成装置の色ずれ検知処理方法が提案されている（特許文献１参照）。
【００１５】
すなわち、この従来公報記載の技術は、図２０に示すように、パターン検出装置１０１０として、正反射光学系を用いており、搬送ベルト１０１１及び色ずれ検出用パターン１０１２を正反射面とする位置に、発光素子１０１３と受光素子１０１４が配置されている。発光素子１０１３としては、例えば、ＬＥＤが用いられ、受光素子１０１４としては、例えば、フォトセンサが用いられている。
【００１６】
このパターン検出装置１０１０は、発光素子１０１３と受光素子１０１４が搬送ベルト１０１１及び色ずれ検出用パターン１０１２を反射面として、正反射光学系で構成されていて、搬送ベルト１０１１と色ずれ検出用パターン１０１２における正反射光の反射率の差、すなわち、グロスの差によって、色ずれ検出用パターン１０１２の位置を精度よく検出する。
【００１７】
したがって、搬送ベルト１０１１上にブラックのトナーがのっていても、ブラックの色ずれ検出用パターン１０１２をグロスの差から検出することができ、上記乱反射光学系のパターン検出装置１０００のように、ブラック用に、他の現像色トナーで下地画像（パッチ画像）を形成する必要がなくなり、色ずれ補正時に回収すべきトナー量を格段に減らすことができる。
【００１８】
また、正反射光学系を用いたパターン検出装置１０１０では、グロス値の高い物体に対して光を照射すると、非常に大きな正反射光成分を得ることができる。例えば、搬送ベルト１０１１の表面に鏡面加工を施すことで、グロス値を高めることができ、この搬送ベルト１０１１上にトナー像として色ずれ検出用パターン１０１２を作成すると、その部分の鏡面性が失われてグロス値が減少して、このグロス値の変動を正反射光学系の受光素子１０１４で検知し、色ずれ検出用パターン１０１２を高精度に検出することができる。
【００１９】
ところが、正反射光学系を用いたパターン検出装置１０１０は、中間記録媒体である搬送ベルト１０１１が上下に変動すると、色ずれ検出用パターン１０１２の検知能力が低減する。
【００２０】
そこで、従来、パターン検出装置の対をなす光センサ（受光素子）と光源（発光素子）を、レジストマーク（色ずれ検出用パターン）検出のために該光源からレジストマークへ向かう入射光線とレジストマークから該光センサに向かう反射光線とを含む平面と該レジストマークが形成される搬送ベルト面との交線に平行なレジストマークラインを検出するように、且つ、搬送ベルト面の法線方向軸に対して軸対称に配置したカラー画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。
【００２１】
すなわち、この従来のカラー画像形成装置は、図２１に示すように、そのパターン検出装置１０２０が、搬送ベルト１０２１に光照射するための光源１０２２と光源１０２２からの光照射による搬送ベルト１０２１からの反射光を検出するための光センサ１０２３を有し、光センサ１０２３と光源１０２２は、レジストマーク検出のために光源１０２２から搬送ベルト１０２１へ向かう入射光線１０２４と搬送ベルト１０２１から光センサ１０２３に向かう反射光線１０２５とを含む平面と搬送ベルト１０２１の形成する搬送ベルト面との交線に平行な搬送ベルト１０２１ａを検出するように、かつ、搬送ベルト面の法線方向軸に対して軸対称に配置されている。
【００２２】
このパターン検出装置１０２０は、搬送ベルト１０２１の搬送方向の画像位置ずれを検出するときは、互いに対をなす光センサ１０２３と光源１０２２で、当該搬送方向における各色のレジストマークラインの検出位置のずれ量を求める。例えば、所定の検出基準時（例えば、光センサ１０２３が検出動作を行うに先立って光源１０２２からの光の射出を開始する時）から光センサ１０２３がレジストマークラインで正反射した光を検出するまでの時間を検出し、この検出時間と位置ずれのないときの当該時間との差異により、各色レジストマークラインの当該搬送方向の位置ずれ量、ひいては各色トナー像間の位置ずれ量を求める。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２記載のカラー画像形成装置のパターン検出装置１０２０にあっては、安価にかつ正確にレジストマークを検出して、位置ずれを正確に補正するには、改良の必要があった。
【００２４】
すなわち、この従来のパターン検出装置１０２０は、光センサ１０２３と光源１０２２が所定の検出基準時（例えば、光センサ１０２３が検出動作を行うに先立って光源１０２２から光を射出開始する時）において、搬送ベルト１０２１が正規の読取位置から外れた位置（例えば、図２１に示すように正規位置１０２１ａより下方の１０２１ｂに変位した位置）に変位した場合には、位置ずれの検出時間が遅れ、位相がずれることになる。そして、上記公報記載の従来技術では、この検出時間の遅れを考慮することなく位置検出の基準時間としているので、位置ずれが生じる原因となっていた。
【００２５】
また、このパターン検出装置１０２０は、レジストマークの正反射光成分を検出するためには、光源１０２２と検出装置である光センサ１０２３とレジストマークを同一平面上に正確に配置させる必要がある。
【００２６】
すなわち、図２２に示すように、レジストマーク１０２６と光源１０２２及び光センサ１０２３との配置では、光センサ１０２３の位置は、光源１０２２と搬送ベルト１０２１の位置関係のみで一意に決まる。すなわち、レジストマーク検出装置１０２０では、光センサ１０２３と光源１０２２は、レジストマーク１０２６を検出するために、光源１０２２からレジストマーク１０２６へ向かう入射光線１０２４と搬送ベルト１０２１の垂直法線方向軸とが形成する角度をθ、レジストマーク１０２６から光センサ１０２３に向かう反射光線１０２５と搬送ベルト１０２１の垂直法線方向軸とが形成する角度をΦとすると、θ＝Φなる関係が成立し、かつ、設置距離を同じとする必要がある。
【００２７】
したがって、位置精度を正確にする必要があり、位置精度が正確でない場合には、光センサ１０２３の取付直しを行ったり、光センサ１０２３部分を微調整する等のセンサ組付けを高精度に調整する必要性があるだけでなく、厳密な検査工程も必要であり、コストが高くつくという問題があった。
【００２８】
そこで、請求項１記載の発明は、回転駆動される潜像担持体上に、書込手段で画像信号に対応する静電潜像を形成し、当該潜像担持体上の静電潜像を画像形成手段で現像剤を供給して顕像化させ、当該潜像担持体上の顕像を中間転写媒体上に転写する画像形成処理を複数色について順次行って、当該中間転写媒体上に複数色の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を記録媒体に転写して、当該記録媒体上のカラー画像を定着させてカラー画像を形成するとともに、中間転写媒体または記録媒体上に色ずれ検出用の検知マークを形成し、当該検知マークを色ずれ検出手段で検出して、当該色ずれ検出手段の検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、色ずれ検出手段を、検知マークに光を照射する光照射手段と、当該光照射手段からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制する配光規制手段と、検知マークで反射された照射光の反射光を検出する光検出手段と、を備えたものとすることにより、検知マークの形成されている中間転写媒体または記録媒体が上下変動した場合にも、反射光量を高精度に高出力で検出するとともに、中間転写媒体または記録媒体の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、検知マークの検出感度を向上させ、安価にかつ高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質を向上させる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している。
【００２９】
請求項２記載の発明は、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの正反射光を検出するものとすることにより、検知マークをより一層高精度に検出し、安価にかつより一層高精度にいろずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させる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している。
【００３０】
請求項３記載の発明は、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの反射光を所定の焦点位置に結像する結像手段と、結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものとすることにより、検知マークをより一層高精度に検出し、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させる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している。
【００３１】
請求項４記載の発明は、色ずれ検出手段を、光照射手段が、配光規制手段で配光分布の規制された照射光を前記検知マークに対して垂直に入射し、光検出手段が、検知マークからの反射光を当該検知マークへの入射光と分離する分離手段を有しているものとすることにより、入射光が光検出手段に混入することを防止して、検知マークをより一層高精度に検出し、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させる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している。
【００３２】
請求項５記載の発明は、配光規制手段を、微細なルーバーの形成された薄膜フィルムで形成することにより、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとするとともに、検知マークを高精度に検出し、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させる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している。
【００３３】
請求項６記載の発明は、薄膜フィルムを、透明基板上に条線状の透明部分が形成されたものとすることにより、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとするとともに、検知マークを高精度に検出し、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させる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している。
【００３４】
請求項７記載の発明は、光規制手段を、薄膜フィルムが、当該薄膜フィルムのルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層されたものとすることにより、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとするとともに、検知マークをより一層高精度に検出し、より一層安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質をより一層向上させる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している。
【００３５】
請求項８記載の発明は、色ずれ検出手段を、配光規制手段で配光分布規制された照射光に対して、光検出手段を複数配設されたものとすることにより、例えば、１つの光照射手段で複数の検知マークを検出することで、色ずれ検出手段を簡素化して、より一層安価なものとするとともに、検知マークを高精度に検出し、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させる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している。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のカラー画像形成装置は、回転駆動される潜像担持体上に、書込手段で画像信号に対応する静電潜像を形成し、当該潜像担持体上の静電潜像を画像形成手段で現像剤を供給して顕像化させ、当該潜像担持体上の顕像を中間転写媒体上に転写する画像形成処理を複数色について順次行って、当該中間転写媒体上に複数色の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を記録媒体に転写して、当該記録媒体上のカラー画像を定着させてカラー画像を形成するとともに、前記中間転写媒体または前記記録媒体上に色ずれ検出用の検知マークを形成し、当該検知マークを色ずれ検出手段で検出して、当該色ずれ検出手段の検出結果に基づいて、色ずれを補正するカラー画像形成装置であって、前記色ずれ検出手段は、前記検知マークに光を照射する光照射手段と、当該光照射手段からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制する配光規制手段と、前記検知マークで反射された前記照射光の反射光を検出する光検出手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。
【００３７】
上記構成によれば、回転駆動される潜像担持体上に、書込手段で画像信号に対応する静電潜像を形成し、当該潜像担持体上の静電潜像を画像形成手段で現像剤を供給して顕像化させ、当該潜像担持体上の顕像を中間転写媒体上に転写する画像形成処理を複数色について順次行って、当該中間転写媒体上に複数色の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を記録媒体に転写して、当該記録媒体上のカラー画像を定着させてカラー画像を形成するとともに、中間転写媒体または記録媒体上に色ずれ検出用の検知マークを形成し、当該検知マークを色ずれ検出手段で検出して、当該色ずれ検出手段の検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、色ずれ検出手段を、検知マークに光を照射する光照射手段と、当該光照射手段からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制する配光規制手段と、検知マークで反射された照射光の反射光を検出する光検出手段と、を備えたものとしているので、検知マークの形成されている中間転写媒体または記録媒体が上下変動した場合にも、反射光量を高精度に高出力で検出することができるとともに、中間転写媒体または記録媒体の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、検知マークの検出感度を向上させることができ、安価にかつ高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質を向上させることができる。
【００３８】
この場合、例えば、請求項２記載するように、前記色ずれ検出手段は、前記光検出手段が、前記検知マークからの正反射光を検出するものであってもよい。
【００３９】
上記構成によれば、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの正反射光を検出するものとしているので、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度にいろずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００４０】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記色ずれ検出手段は、前記光検出手段が、前記検知マークからの反射光を所定の焦点位置に結像する結像手段と、前記結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものであってもよい。
【００４１】
上記構成によれば、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの反射光を所定の焦点位置に結像する結像手段と、結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものとしているので、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００４２】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記色ずれ検出手段は、前記光照射手段が、前記配光規制手段で配光分布の規制された照射光を前記検知マークに対して垂直に入射し、前記光検出手段が、前記検知マークからの反射光を当該検知マークへの入射光と分離する分離手段を有しているであってもよい。
【００４３】
上記構成によれば、色ずれ検出手段を、光照射手段が、配光規制手段で配光分布の規制された照射光を前記検知マークに対して垂直に入射し、光検出手段が、検知マークからの反射光を当該検知マークへの入射光と分離する分離手段を有しているものとしているので、入射光が光検出手段に混入することを防止して、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００４４】
また、例えば、請求項５に記載するように、前記配光規制手段は、微細なルーバーの形成された薄膜フィルムで形成されているものであってもよい。
【００４５】
上記構成によれば、配光規制手段を、微細なルーバーの形成された薄膜フィルムで形成しているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【００４６】
さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記薄膜フィルムは、透明基板上に条線状の透明部分が形成されているものであってもよい。
【００４７】
上記構成によれば、薄膜フィルムを、透明基板上に条線状の透明部分が形成されたものとしているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【００４８】
また、例えば、請求項７に記載するように、前記光規制手段は、前記薄膜フィルムが、当該薄膜フィルムの前記ルーバーまたは前記条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層されているものであってもよい。
【００４９】
上記構成によれば、光規制手段を、薄膜フィルムが、当該薄膜フィルムのルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層されたものとしているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークをより一層高精度に検出することができ、より一層安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００５０】
さらに、例えば、請求項８に記載するように、前記色ずれ検出手段は、前記配光規制手段で配光分布規制された照射光に対して、前記光検出手段を複数配設されているものであってもよい。
【００５１】
上記構成によれば、色ずれ検出手段を、配光規制手段で配光分布規制された照射光に対して、光検出手段を複数配設されたものとしているので、例えば、１つの光照射手段で複数の検知マークを検出することで、色ずれ検出手段を簡素化して、より一層安価なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００５３】
図１〜図４は、本発明のカラー画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、図１は、本発明のカラー画像形成装置の第１の実施の形態を適用した１ドラム方式（シングルエンジン）のカラー画像形成装置１の概略構成正面図である。本実施の形態は、中間転写ベルト上の基準マークをマーク検出部で検出して、この検出結果により得られた色ずれ量を感光体ベルトへの潜像の書込タイミングを調整することで補正するものである。
【００５４】
図１において、カラー画像形成装置１は、本体筐体２内に、書込ユニット３、帯電ローラ４、感光体ユニット５、現像ユニット６、転写ユニット７、マーク検出部８（図２参照）、転写ローラ９、クリーニング部１０、給紙ユニット１１、定着ユニット１２、排紙部１３及び除電ランプ１４等を備えており、画像データに基づいて、電子写真方式で、最終的に図示しない転写紙に画像を形成して、本体筐体２外に設けられた排紙台１５上に転写紙を排出する。
【００５５】
感光体ユニット５は、一対のローラ２１、２２と、これらのローラ２１、２２に張り渡されシームレスの環状に形成された可撓性の感光体ベルト（潜像担持体）２３と、を備えており、感光体ベルト２３は、少なくともローラ２１、２２の一方が回転駆動されることで、ローラ２１、２２に沿って図１中の時計方向に回転駆動される。
【００５６】
帯電部４は、感光体ユニット５のローラ２１の近傍で感光体ベルト２３に近接して配設されており、感光体ベルト２３を一様に帯電させる。
【００５７】
書込ユニット（書込手段）３は、図示しないレーザ発光素子（以下、ＬＤという。）、ポリゴンミラー３１、ポリゴンミラー３１を一定の角速度で回転駆動する駆動モータ３２、ｆθレンズ３３、折返しミラー３４及び同期検知センサ（主走査方向同期検知手段）３５等を備えており、レーザ発光素子３１で画像データに基づいて変調されて発生されたレーザビーム３６を、駆動モータ３２で回転されるポリゴンミラー３１により回転走査して、ｆθレンズ３３を経て折返しミラー３４により光路を曲げて、予め除電ランプ１４により除電され帯電部４によって一様に帯電された感光体ベルト２３の周面上に露光して、静電潜像を形成するとともに、レーザビーム３６の主走査方向であって感光体ベルト２３から外れた位置に設けられた同期検知センサ３５にもレーザビーム３６を照射して、当該同期検知センサ３５が、検出結果を主走査同期信号として出力する。なお、ポリゴンミラー３１は、鏡面数が６面である。
【００５８】
現像ユニット（画像形成手段）６は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）及びブラック（Ｂ）の４色の現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂが１つの回転ドラム４１に配設されており、現像ユニット６は、回転ドラム４１が回転することで、各色の現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂが個別に感光体ベルト２３に対向する状態となって、静電潜像の形成された感光体ベルト２３に各色のトナー（現像剤）を順次付着させて、各色の画像を現像する。すなわち、現像ユニット６は、所定の位置で感光体ベルト２３と近接あるいは接触する各現像スリーブを備え、感光体ベルト２３上の潜像を非接触現像法あるいは接触現像法により顕像化する機能を有している。
【００５９】
感光体ベルト２３には、ローラ２２部分で、転写ユニット７の中間転写ベルト（中間転写媒体）５１が接しており、中間転写ベルト５１は、シームレスの環状に形成されて、一対のローラ５２、５３に張り渡されている。中間転写媒体としての中間転写ベルト５１は、少なくとも一方のローラ５２、５３が、図示しないモータにより回転駆動されることで、ローラ５２、５３に沿って図１中の反時計方向に回転駆動される。
【００６０】
中間転写ベルト５１内には、バイアスローラ５４が配設されており、バイアスローラ５４は、高圧電源からの転写バイアスを中間転写ベルト５１に印可して、感光体ベルト２３上のトナー画像を中間転写ベルト５１上に転写させる。そして、中間転写ベルト５１に接離するように転写ローラ９が設けられている。
【００６１】
中間転写ベルト５１には、感光体ベルト２３上に形成された各色のトナー画像が順次重ねて転写され、カラーのトナー画像（カラートナー画像）を再現して、バイアスローラ５４で中間転写ベルト５１に転写して、最終的に、転写ローラ９で、中間転写ベルト５１上のカラーのトナー画像を、給紙ユニット１１から搬送されてきた転写紙（記録媒体）に転写する。具体的には、感光体ベルト２３上の第一回目の顕像（トナー画像：現像剤像）が、中間転写ベルト５１内に設けられたバイアスローラ５４により中間転写ベルト５１上に転写され、同様のプロセスを反復することで、第二回目の顕像、第三回目の顕像、第四回目の顕像が中間転写ベルト５１上にそれぞれ重ね合わされて位置ズレを生じないように転写される。
【００６２】
そして、トナー画像の転写された転写紙は、定着ユニット１２に送られて、定着ユニット１２で、加熱・加圧され、トナー画像が転写紙に定着されて、排紙部１３で排紙台１５上に順次排出される。
【００６３】
上記給紙ユニット１１は、給紙カセット６１、給紙ローラ６２、複数の搬送ローラ６３及びレジストローラ６４等を備え、給紙カセット６１内には、複数枚の転写紙が収納される。給紙ユニット１１は、給紙ローラ６２により給紙カセット６１内の転写紙を１枚ずつ分離して送り出し、複数の搬送ローラ６３で順次転写紙をレジストローラ６４に搬送する。レジストローラ６４は、送られてきた転写紙をタイミング調整した後、転写ローラ９と中間転写ベルト５１との間に搬送し、転写ローラ９で中間転写ベルト５１上のトナー画像を転写紙に転写させる。
【００６４】
そして、クリーニング部１０は、感光体ベルト２３に残留する残留トナーをクリーニングし、除電ランプ１４は、感光体ベルト２３の潜像による電位ムラを除去する。
【００６５】
また、中間転写ベルト５１は、中間転写ベルトクリーニング部６５により残留トナーが除去され、中間転写ベルトクリーニング部６５は、画像形成中には中間転写ベルト５１の表面から離間した位置に保たれ、画像転写後のクリーニング時にのみ中間転写ベルト５１の表面に圧接される。
【００６６】
中間転写ベルト５１には、図２に示すように、カラー画像に転写位置を正確なものとして各色のトナー画像の位置ずれを防止する６個の基準マーク（検知マーク）６６Ａ〜６６Ｆが中間転写ベルト５１の幅方向の一方側端部であってトナー画像の転写領域外に、所定の間隔で設けられており、上記マーク検出部８は、ローラ５３よりも中間転写ベルト５１の回転方向下流側で、中間転写ベルト５１上の基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを検出して検出信号を出力する。なお、中間転写ベルト５１への基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの形成方法としては、種々の方法を用いることができ、例えば、特開平１１−２１２３２８号公報や特開平１１−１０２０９８号公報等に記載の方法を用いることができる。
【００６７】
このマーク検出部（色ずれ検出手段）８は、図２に示すように、光源（光照射手段）７１、レンズ（配光規制手段）７２、ハーフミラー７３及び光センサ（光検出手段）７４等を備えている。光源７１は、レンズ７２、ハーフミラー７３を通して、中間転写ベルト５１の基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ部分に光を照射し、レンズ７２は、光源７１から出射された光を配光規制してハーフミラー７３に入射させる。
【００６８】
すなわち、レンズ７２は、入射光の配光分布を概略一方向に規制し、図３に示すように、透過光束の約９０％が位相角０±２０（ｄｅｇ）の範囲に存在していて、高い指向性の概略平行光とする。なお、図３において、その横軸が、位相角（ｄｅｇ）であり、縦軸が、光の強度（ａ．ｕ．）である。
【００６９】
ハーフミラー７３は、レンズ７２からの入射光を透過させて、中間転写ベルト５１上に照射させ、中間転写ベルト５１及び当該中間転写ベルト５１上に形成された基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された反射光が、再度ハーフミラー７３に入射される。ハーフミラー７３は、この中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された反射光を光センサ７４方向に反射する。
【００７０】
したがって、レンズ７２を通過してハーフミラー７３から中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに照射されて中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射され、さらに、ハーフミラー７３で反射されて光センサ７４に入射される光は、平行光となり、光センサ７４は、正反射光成分を検出することとなる。
【００７１】
光センサ７４は、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを検出すると、検出信号を出力する。
【００７２】
そして、カラー画像形成装置１は、光センサ７４の検出結果に基づいて、書込ユニット３が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像パターンの露光を行って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各静電潜像の感光体ベルト２３への形成を開始する。
【００７３】
すなわち、光センサ７４が中間転写ベルト５１上の任意の基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ（例えば、基準マーク６６Ａ）を検出すると、１色目の画像パターンの露光による１色目の画像の書き込みを開始し、中間転写ベルト５１が所定の回数、または、所定の行程を経て、光センサ７４が同じ基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ（例えば、基準マーク６６Ａ）を検出すると、２色目の画像パターンの露光による２色目の画像の書込を開始する。このとき、カラー画像形成装置１は、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの検知結果により露光動作タイミングを変化させて、レーザ書込開始タイミングを変化させる。カラー画像形成装置１は、２色目以降の書き込みを上記同様に基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの検出結果に基づいて、順次行って、レーザ書込開始タイミングを調整することで、色ずれを防止する。
【００７４】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態のカラー画像形成装置１は、光センサ７４が中間転写ベルト５１上の基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをマーク検出部８で検出して、当該マーク検出部８の検出結果に基づいてレーザ書込開始タイミングを変化させて、色ずれを防止している。
【００７５】
このとき、マーク検出部８は、図２に示したように、光源７１から出射された光をレンズ７２で配光分布を概略一方向に規制してハーフミラー７３を通して中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに照射し、この中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された反射光をハーフミラー７３で光センサ７４方向に反射して、光センサ７４で基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの正反射成分を検知している。
【００７６】
いま、図４に示すように、中間転写ベルト５１上に異なる色（例えば、イエローとマゼンタ）である基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを形成し、これを基準マーク６６Ａ及び基準マーク６６Ｂとすると、色ずれがない場合は、両者の基準マーク６６Ａ、６６Ｂが検出される検知時間には位相差が生じない。なお、図４では、光源７１及びレンズ７２と光センサ７４との位置関係が、中間転写ベルト５１に対して、垂直方向と平行方向とで逆転した状態で示されているが、光源７１及びレンズ７２と光センサ７４との位置関係は、図２の状態であってもよいし、図４の状態であってもよい。
【００７７】
そして、各色の基準マーク６６Ａ、６６Ｂが、図４に示すように、色ずれすると、その色ずれ量（δｄ）は、次式（１）で表される。
【００７８】
δｄ＝Ｖ＊Δｔ・・・（１）
ここで、Ｖは、中間転写ベルト５１の移動速度、Δｔは、各基準マーク６６Ａ、６６Ｂの検知ずれ時間である。
【００７９】
カラー画像形成装置１は、この色ずれ量δｄを感光体ベルト２３への書込みタイミングの補正量として利用して、各色の感光体ベルト２３への色ずれを補正する。
【００８０】
さらに、マーク検出部８は、中間転写ベルト５１が正規位置にて作動する場合、光源７１から照射された照射光を、レンズ７２で照射光の配光分布が概略一定方向に規制してハーフミラー７３で反射した後、図２に破線で示すように、中間転写ベルト５１上に照射し、中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された反射光をハーフミラー７３を通して、光センサ７４で検出する。
【００８１】
このレンズ７２による配光分布は、図３に示したようになっており、レンズ７２を通過した光は、その透過光束の約９０％が位相角０±２０（ｄｅｇ）に存在し、高い指向性の概略平行光となっている。
【００８２】
したがって、レンズ７２を通過して中間転写ベルト５１に入射する光、また、中間転写ベルト５１で反射して光センサ７４に入射する光は、平行光であり、光センサ７４は、正反射光成分を検出することとなる。
【００８３】
そして、このマーク検出部８を用いると、中間転写ベルト５１が、図２に示すように、正規の位置から下方位置に変位すると、正規位置よりも下方垂直方向に離れた中間転写ベルト５１’またはこの中間転写ベルト５１’上に形成されている基準マーク６６Ａ’〜６６Ｆ’では、位相のずれがない正反射光成分が反射され、この正反射光成分を光センサ７４で検出することとなる。
【００８４】
したがって、光センサ７４で検出される正反射成分の光量は、常に一定に保持される。
【００８５】
また、図２に示すように、中間転写ベルト５１、５１’及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ、６６Ａ’〜６６Ｆ’には、光が垂直方向から入射するため、位相のずれがなく、正反射成分の減少がないため、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ、６６Ａ’〜６６Ｆ’の位置を高精度に検出することができる。
【００８６】
さらに、光センサ７４は、中間転写ベルト５１と光センサ７４との距離を任意に定めることができる。すなわち、マーク検知部８を設置する際の組み付け精度を比較的低減することができ、比較的安価にマーク検知部８、ひいては、カラー画像形成装置１を作製することができる。
【００８７】
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、中間転写ベルト５１上に基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを形成し、当該基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをマーク検出部８で検出して、当該検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、マーク検出部８を、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに光を照射する光源７１と、光源７１からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制するレンズ７２と、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された照射光の反射光を検出する光センサ７４と、を備えたものとしている。
【００８８】
したがって、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの形成されている中間転写ベルト５１が上下変動した場合にも、反射光量を高精度に高出力で検出することができるとともに、中間転写ベルト５１の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの検出感度を向上させることができ、安価にかつ高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質を向上させることができる。
【００８９】
また、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部８を、光センサ７４が、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆからの正反射光を検出するものとしている。
【００９０】
したがって、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度にいろずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００９１】
さらに、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部８を、光センサ７４が、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆからの反射光を所定の焦点位置に結像するレンズ等の結像手段と、当該結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものとしてもよい。
【００９２】
このようにすると、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００９３】
図５は、本発明のカラー画像形成装置の第２の実施の形態を適用したカラー画像形成装置に用いられているマーク検出部８０の概略構成図である。
【００９４】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、必要に応じて、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【００９５】
図５において、マーク検出部（色ずれ検出手段）８０は、光源７１、拡散板８１、薄膜フィルム（配光規制手段）８２、ハーフミラー７３及び光センサ７４等を備えており、光源７１、ハーフミラー７３及び光センサ７４は、上記第１の実施の形態と同様のものである。
【００９６】
光源７１は、拡散板８１の方向に光を出射し、拡散板８１は、入射光を拡散させて薄膜フィルム８２に入射させる。薄膜フィルム８２は、入射される光をその配光分布を概略一方向に規制して、ハーフミラー７３に出射する。ハーフミラー７３は、薄膜フィルム８２から入射される光を透過させて中間転写ベルト５１に照射させ、中間転写ベルト５１に入射された光は、中間転写ベルト５１または中間転写ベルト５１上に形成された基準マーク６６Ａ〜６６Ｆでハーフミラー７３方向に反射される。
【００９７】
ハーフミラー７３は、中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された光（反射光）を光センサ７４方向に反射し、光センサ７４は、入射光から基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを検出して、検出信号を出力する。
【００９８】
上記薄膜フィルム８２は、上記図３に示した配光分布と同様の配光分布を有しており、この薄膜フィルム８２としては、例えば、微細なルーバーの形成された薄膜フィルム、または、透明基板上に条線状の透明部分が形成されたフィルム等を用いることができ、さらに、これらのルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で薄膜フィルムが複数枚積層されているものを用いることができる。
【００９９】
したがって、薄膜フィルム８２を通過してハーフミラー７３から中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに照射されて中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射され、さらに、ハーフミラー７３で反射されて光センサ７４に入射される光は、平行光となり、光センサ７４は、正反射光成分を検出することとなる。
【０１００】
したがって、マーク検出部８０は、中間転写ベルト５１上に形成される基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを正確に検出し、カラー画像形成装置１は、上記第１の実施の形態の場合と同様に、色ずれ量を感光体ベルト２３への書込みタイミングの補正量として利用して、各色の感光体ベルト２３への色ずれを正確に補正する。
【０１０１】
また、本実施の形態のマーク検出部８０は、配光規制部材として、薄膜フィルム８２を用いているため、簡単かつ安価に製造することができ、カラー画像形成装置１を安価なものとすることができる。
【０１０２】
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部８０の光源７１から出射された光の配光分布を規制する配光規制手段として、微細なルーバーの形成された薄膜フィルム８２、透明基板上に条線状の透明部分が形成された薄膜フィルム８２、または、ルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層された薄膜フィルム８２を用いている。
【０１０３】
したがって、マーク検出部８０をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高精度に検出することができ、より一層安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１０４】
図６は、本発明のカラー画像形成装置の第３の実施の形態を適用したカラー画像形成装置に用いられているマーク検出部９０の概略構成図である。
【０１０５】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、必要に応じて、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１０６】
図６において、マーク検出部（色ずれ検出手段）９０は、光源７１、レンズ７２、ハーフミラー７３、光センサ７４及びピンホール板（分離手段）９１等を備えており、光源７１、レンズ７２、ハーフミラー７３及び光センサ７４は、上記第１の実施の形態と同様のものである。
【０１０７】
光源７１は、レンズ７２の方向に出射し、レンズ７２は、入射される光をその配光分布を概略一方向に規制して、ハーフミラー７３に出射する。ハーフミラー７３は、レンズ７２から入射される光を透過させて中間転写ベルト５１に照射させ、中間転写ベルト５１に入射された光は、中間転写ベルト５１または中間転写ベルト５１上に形成された基準マーク６６Ａ〜６６Ｆでハーフミラー７３方向に反射される。
【０１０８】
ハーフミラー７３は、中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された光（反射光）を光センサ７４方向に反射し、光センサ７４の手前に、ピンホール板９１が配設されている。
【０１０９】
ピンホール板９１には、ピンホール９２が形成されており、ピンホール板９１に入射される光のうち、ピンホール９２を通過した光のみが光センサ７４に入射される。光センサ７４は、入射光から基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを検出して、検出信号を出力する。
【０１１０】
そして、上記中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射される反射光には、拡散光成分が含まれるが、この反射光をピンホール板９１のピンホール９２を通過させることで、拡散光成分を除去して、光センサ７４に入射させる。
【０１１１】
したがって、マーク検出部９０は、中間転写ベルト５１上に形成される基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高感度に検出し、カラー画像形成装置１は、上記第１の実施の形態の場合と同様に、色ずれ量を感光体ベルト２３への書込みタイミングの補正量として利用して、各色の感光体ベルト２３への色ずれをより一層正確に補正する。
【０１１２】
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部９０を、光源７１が、レンズ７２で配光分布の規制された照射光を中間転写ベルト５１、すなわち、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに対して垂直に入射し、光センサ７４の手前に、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆからの反射光を基準マーク６６Ａ〜６６Ｆへの入射光と分離するピンホール板９１を配設している。
【０１１３】
したがって、入射光が光センサ７４に混入することを防止して、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１１４】
図７〜図１１は、本実施の形態のカラー画像形成装置の第４の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、基準マークの検知結果に基づいて、光書込のスキュー角度を補正することで、色ずれを補正するものである。
【０１１５】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであるが、マーク検出部及び光学系の装置の構成が異なる。そこで、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、同様の構成部分については、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１１６】
図７は、本実施の形態のカラー画像形成装置１の光学系の１つであるイエロー色記録用の光学系１００Ｙの斜視図であり、図示しないが、他の色の光学系も同様の構成であり、それらの説明は省略する。
【０１１７】
図７において、イエロー色記録用光学系１００Ｙは、ポリゴンミラー１０１Ｙ、半導体レーザ１０２Ｙ、光学レンズ１０３Ｙ、ｆθレンズ１０４Ｙ、感光体ドラム１０５Ｙ及び走査開始位置検知センサ１０６Ｙ等を備えており、ポリゴンミラー１０１Ｙは、図示しないポリゴンミラー回転モータによって高速で回転駆動される。
【０１１８】
イエロー色記録用光学系１００Ｙは、半導体レーザ１０２Ｙから射出されたレーザビーム１０７Ｙを、光学レンズ１０３Ｙで集束して、ポリゴンミラー１０１Ｙの１つの面に入射させる。ポリゴンミラー１０１Ｙは、入射光を感光体ドラム１０５Ｙの主走査方向に走査し、ｆθレンズ１０４Ｙは、ポリゴンミラー１０１Ｙの主走査した反射光を感光体ドラム１０５Ｙ上に照射させるとともに、感光体ドラム１０５Ｙの走査開始位置のわずか手前のレーザビーム１０７Ｙの通過する経路上に配設されている走査開始位置検知センサ１０６Ｙにも照射させる。
【０１１９】
カラー画像形成装置１は、走査開始位置検知センサ１０６Ｙがレーザビームの検出を行ってからクロック信号のカウントを行い、所定のカウント値のカウントが行われた段階で、感光体ドラム１０５Ｙ上におけるその画像の記録の開始を行う。
【０１２０】
カラー画像形成装置１は、上記イエロー色記録用光学系１００Ｙに、図８に示すように、スキュー補正機構１１０Ｙが組み込まれており、図示しないが、他の色の光学系も同様の構成であり、それらの説明は省略する。
【０１２１】
すなわち、イエロー色記憶用光学系１００Ｙは、感光体ドラム１０５Ｙの上方に、図示しないフレームに固定された光学ユニット１１１Ｙが配置されている。光学ユニット１１１Ｙ内には、図示しないが、上記半導体レーザ１０２Ｙ、光学レンズ１０３Ｙ、ポリゴンミラー１０１Ｙ及びポリゴンミラー駆動モータ等が配置されており、光学ユニット１１１Ｙの透明な窓１１２Ｙからレーザビーム１０７Ｙを出射する。光学ユニット１１１Ｙの透明な窓１１２Ｙから射出されたレーザビーム１０７Ｙは、第１反射ミラー１１３Ｙ、シリンダミラー１１４Ｙ及び第２反射ミラー１１５Ｙで順に反射された後、感光体ドラム１０５Ｙに到達し、１ラインずつ走査が行われる。
【０１２２】
第２反射ミラー１１５Ｙの背面の図示しないミラー保持部には、ステッピングモータ１１６Ｙが配置されている。このステッピングモータ１１６Ｙは、ギヤボックス等からなる減速機構を内蔵していて、その出力軸に、プーリ１１７Ｙが取り付けられている。
【０１２３】
上記シリンダミラー１１４Ｙは、シリンダミラー部１１８Ｙに固定されており、シリンダミラー部１１８Ｙは、その一端に回転軸１１９Ｙが垂直に取り付けられている。回転軸１１９Ｙは、回転することで、感光体ドラム１０５Ｙのドラム軸を含む水平面と平行な面内で、シリンダミラー１１４Ｙを回動させる。
【０１２４】
シリンダミラー部１１８Ｙの他端は、ミラー保持部１２０Ｙに所定の微小角度で回動自在に保持されており、ミラー保持部１２０Ｙには、先端部分にプーリの取り付けられたプーリスクリュー１２１Ｙが取り付けられている。このプーリスクリュー１２１Ｙのプーリの部分とステッピングモータ１１６Ｙのプーリ１１７Ｙとの間には、ベルト１２２Ｙが架け渡されている。
【０１２５】
カラー画像形成装置１は、検出されたスキューの程度に応じてステッピングモータ１１６Ｙを回転させ、シリンダミラー部１１８Ｙを、回転軸１１９Ｙを中心として微小角度回転させて、スキューの補正を行う。
【０１２６】
ステッピングモータ１１６Ｙには、図示しない減速機構が内蔵されており、図９に示すように、この減速機構の出力軸１２３Ｙには、上記プーリ１１７Ｙの他に回転角度検知板１２４Ｙが取り付けられている。
【０１２７】
カラー画像形成装置１は、この回転角度検知板１２４Ｙと光センサを用いてイエロー色記録用の光学系１００Ｙにおける補正を行っている。
【０１２８】
すなわち、回転角度検知板１２４Ｙの回転は、ステッピングモータ１１６Ｙに供給される駆動パルスの数としてのステップ数で制御され、図９に枠１２５内に示されているライン１２６が光センサ１３４Ｙ（図１０参照）で設定される基準位置である。この基準位置におけるステップ数を「０」とし、出力軸１２３Ｙを中心として回転角度検知板１２４Ｙを時計方向（ＣＷ方向）に回転させたときを＋（プラス）方向の補正とし、反時計方向（ＣＣＷ方向）に回転させたときを−（マイナス）方向の補正とする。なお、図９において、「−１００」及び「＋１５０」と示しているのは、例えば、補正前の回転角度検知板１２４Ｙの回転位置が「−１００」であり、補正後の回転位置が「＋１５０」になったことを示している。このような補正は、必ず回転角度検知板１２４Ｙを初期的に基準位置まで回転させ、そこから所望のステップ数だけ時計方向あるいは反時計方向に回転させてスキューに対する補正作業を行う。
【０１２９】
そして、カラー画像形成装置１は、図１０に示すようなイエロー用マーク検出部１３０Ｙを備えており、イエロー用マーク検出部１３０Ｙは、光源１３１Ｙ、レンズ１３２Ｙ、ハーフミラー１３３Ｙ及び光センサ１３４Ｙ等を備えており、光センサ１３４は、中間転写ベルト５１の搬送方向と正確に直行する方向に配置された２つの光センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂ（図示略）を備えている。
【０１３０】
中間転写ベルト５１上には、イエロー色用の色ずれ検査用パターンＭ及びＭ’が転写される。ある感光体ドラム１０５Ｙ等に転写された１ライン上での２線分のトナー像が中間転写ベルト５１上に転写されて得られた２つの色ずれ検査用パターンＭ、Ｍ’は、スキューが発生していないとすると、図１０に矢印で示す中間転写ベルト５１の搬送方向と正確に直交するように配置された２つの光センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂによって同時に検知される。ところが、図１０に示すように、２つの色ずれ検査用パターンＭ’が正規の方向よりもθだけずれた直線方向に形成されていると、このスキューの分だけ２つの光学センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂの検出時間にずれが発生する。また、２つの光学センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂのいずれが先に色ずれ検査用パターンＭ、Ｍ’の一方を検出するかによって、傾き（θ）及びその方向を判別することができる。
【０１３１】
そして、カラー画像形成装置１は、上記イエロー色の光学系１００Ｙに対するスキューの補正量の検だけでなく、所定間隔で、かつ、所定の順序で各色の感光体ドラム１０５、すなわち、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローによる色ずれ検査用パターンを中間転写ベルト５１に転写する。したがって、２つの光学センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂは、明暗のみを判別するセンサであっても、基準とする時間からそれぞれ異なった所定の許容時間内で検出されるそれぞれ対の色ずれ検査用パターンＭを基準として、それぞれの色の光学系について、スキューの程度に応じて、スキュー量を検出し、それらのスキュー補正量を算出することができる。
【０１３２】
なお、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、そのマーク検出部１３０Ｙは、上記図１０に示したものに限るものではなく、例えば、イエロー用マーク検出部１３０Ｙの場合、図１１に示すように構成されていてもよく、図１１の場合、図１０と同様の構成部分には、同一の符号を付している。図１１において、マーク検出部１４０Ｙは、光源１３１Ｙ、拡散板１４１Ｙ、薄膜フィルム１４２Ｙ、２枚のハーフミラー１４３Ｙａ、１４３Ｙｂ及び光センサ１４４Ｙ、１４５Ｙ等を備えており、中間転写ベルト５１上に色ずれ検査用パターンＭ、Ｍ’が転写される。
【０１３３】
このマーク検出部１４０Ｙは、光源１３１ＹＩからの入射光を拡散板１４１Ｙで拡散し、レンズ１４２Ｙで配光規制した後、中間転写ベルト５１上で反射された正反射光成分をハーフミラー１４３ａ、１４３ｂで光センサ１４４Ｙ及び光センサ１４５Ｙにそれぞれ導入して、光センサ１４４Ｙと光センサ１４５Ｙで検出する。したがって、２対の光源と光センサを用いることなく、１つの光源１３１Ｙと光センサ１４４Ｙと光センサ１４５Ｙで複数の色ずれ検査用パターンＭ、Ｍ’を検出することができ、マーク検出部１４０Ｙ、ひいては、カラー画像形成装置１を簡略化することができる。
【０１３４】
図１２〜図１７は、本発明のカラー画像形成装置の第５の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、基準マークの検知結果に基づいて、中間転写ベルトの回転速度を調整することで、色ずれを補正するものである。
【０１３５】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであるが、マーク検出部及び感光体制御部が異なる。そこで、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、同様の構成部分については、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１３６】
図１２は、本実施の形態のカラー画像形成装置１の色ずれ補正制御部１５０の要部ブロック構成図であり、本実施の形態のカラー画像形成装置１では、上記同様に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色ずれ検出用の基準マークを重ね合わせた色ずれ検出用の基準マークを中間転写ベルト上に形成する。
【０１３７】
図１２において、カラー画像形成装置１は、上記書込ユニット３のレーザ発光素子（ＬＤ）３００、中間転写ベルト５１、中間転写ベルト５１を回転駆動させるベルトモータ３０１、中間転写ベルト５１上に形成された基準マークを検出するための発光ダイオード３０２と受光素子３０３等を有するマーク検出部３０４を備えているとともに、色ずれ補正部１５０を備えており、色ずれ補正制御部１５０は、検出信号処理回路１５１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ ）１５２及びクロック供給回路１５３等を備えている。
【０１３８】
カラー画像形成装置１は、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検出用の基準マークに、発光ダイオード３０２から光を照射し、その反射光を受光素子３０３で受光して、検出信号を検出信号処理回路１５１に出力する。
【０１３９】
検出信号処理回路１５１は、受光素子３０３から入力される色ずれ検出用基準マークの検出信号を処理するもので、オペアンプ１５１ａとコンパレータ１５１ｂを備えている。検出信号処理回路１５１は、受光素子３０３からの色ずれ検出基準マークの検出信号をオペアンプ１５１ａで増幅し、コンパレータ１５１ｂで矩形パルス信号に整形して、ＣＰＵ１５２に出力する。
【０１４０】
ＣＰＵ１５２は、色ずれ演算部１５４、色ずれ補正量演算部１５５、Ａ／Ｄ変換器１５６、トナー付着量検出部１５７、レーザパワー制御部１５８及びレーザ制御回路１５９等を備えており、上記検出信号処理回路１５１のオペアンプ１５１ａの増幅した検出信号とコンバータ１５１ｂの整形した検出信号がＡ／Ｄ変換器１５６に入力され、また、コンバータ１５１ｂの整形した検出信号が色ずれ演算部１５４に入力される。
【０１４１】
色ずれ演算部１５４は、コンバータ１５１ｂから入力される整形された検出信号に基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色ずれ量（位置ずれ量）を演算して、色ずれ補正量演算部１５５に出力し、色ずれ補正量演算部１５５は、色ずれ量演算部１５４の演算した各色の色ずれ量に基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の色ずれ補正量を演算して、クロック供給回路１５３に出力する。
【０１４２】
クロック供給回路１５３は、色ずれ補正量演算部１５５で演算された色ずれ補正量に基づいて、ベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを変更した後、ベルトモータ３０１の回転速度を変速して、中間転写ベルト５１の回動速度ｖを変更することで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の色ずれを補正する。
【０１４３】
Ａ／Ｄ変換器１５６は、オペアンプ１５１ａで増幅された色ずれ検出用基準マークの検出信号をデジタル値に変換し、コンパレータ１５１ｂの出力信号と同期をとってトナー付着量検出部１５７に出力する。
【０１４４】
トナー付着量検出部１５７は、Ａ／Ｄ変換器１５６から入力されるデジタル変換された色ずれ検出用基準マークの検出信号に基づいて、中間転写ベルト５１上に付着しているイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック位置のトナーの検出電圧値を検知し、検出電圧値をレーザパワー制御部１５８に出力する。
【０１４５】
レーザパワー制御部１５８は、トナー付着量検出部１５７から入力されるトナーの検出電圧値、すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナー付着量に基づいて、レーザ制御回路１５９を制御し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎にレーザ発光素子３００の露光タイミングを制御する。
【０１４６】
すなわち、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、図１３に示すように、中間転写ベルト５１上に色ずれ検知用基準マーク１６０が形成され、このときの副走査方向の基準位置信号ＨＰＳと、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃと、中間転写ベルト５１を駆動するベルトモータ３０１に供給されるクロック周波数（ＢＭクロック周波数）ｆと、そのときの感光体ベルト２３の走行速度ｖは、図１４のように示される。
【０１４７】
そして、カラー画像形成装置１では、色ずれ検知用基準マーク１６０の画像形成時に、色ずれ検知用基準マーク１６０を中間転写ベルト５１上に形成するときには、図１４に示すように、クロック周波数ｆは、一定に保たれ、中間転写ベルト５１の走行速度ｖは、一定に保たれている。
【０１４８】
カラー画像形成装置１は、続いて色ずれ検知用基準マーク１６０の検出を行うが、この色ずれ検知用基準マーク１６０の検出処理では、中間転写ベルト５１の表面上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのパターンが重ね合わされた色ずれ検出基準マーク１６０をマーク検出部３０４の受光素子３０３で検出する。
【０１４９】
カラー画像形成装置１は、中間転写ベルト５１の表面上に色ずれ検知用基準マーク１６０を形成した後、ベルトモータ３０１のクロック周波数ｆを一定に保ったままでさらに中間転写ベルト５１を１回転させ、受光素子３０３で色ずれ検知用基準マーク１６０を検出する。
【０１５０】
この受光素子３０３で色ずれ検知用基準マーク１６０を検出したときの信号処理回路１５１のオペアンプ１５１ａの出力信号波形とコンパレータ１５１ｂの出力信号波形は、図１５のように示される。なお、図１５において、ＧＮＤは、接地電位、Ｖｃｍｐ は、コンパレータ１５１ｂの比較電圧を示しており、オペアンプ１５１ａの出力電圧が比較電圧Ｖｃｍｐ より高い場合は、コンパレータ１５１ｂの出力信号がハイレベルとなり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の印字位置となる。したがって、ＣＰＵ１５２の色ずれ演算部１５４は、図１５に示すようなコンパレータ１５１ｂの出力信号が入力されることで、このコンパレータ出力信号から各色の色ずれ量を検出することができる。
【０１５１】
上記色ずれ検知用基準マーク１６０を用紙に印刷すると、図１６に示すように印刷され、中間転写ベルト５１の表面上でも同様に形成される。
【０１５２】
そして、図１６では、図示しないＲＯＭに格納されている色ずれ検知用基準マーク１６０の印字データにおけるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の各印字位置が、図１３に示した色ずれ検知用基準マーク１６０のＹ１、Ｙ２、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４であるのに対して、実際に感光体ベルト２３の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０の印字位置は、図１６に示すように、それぞれ、Ｙ１’、Ｙ２’、Ｍ１’、Ｍ２’、Ｍ３’、Ｍ４’、Ｃ１’、Ｃ２’、Ｃ３’、Ｃ４’、Ｋ１’、Ｋ２’、Ｋ３’、Ｋ４’に対応している。
【０１５３】
ここで、イエロー基準マーク印字位置Ｙ１’とマゼンタ基準マーク印字位置Ｍ１’との印字位置間隔は、図１６に示すように、ｌ（Ｙ１’−Ｍ１’）である。図１３に示した色ずれ検知用基準マーク１６０におけるイエロー基準マーク印字位置Ｙ１とマゼンタ基準マーク印字位置Ｍ１の印字位置間隔は、ｌ２ であるので、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの先端部の書き出し位置の色ずれ量ｌ（ＹＭ）は、次式で示される値となる。
【０１５４】
ｌ（ＹＭ）＝ｌ２−ｌ（Ｙ１’−Ｍ１’）
また、図１３に示したＶ（Ｙ１’）、Ｖ（Ｍ１’）、Ｖ（Ｃ１’）、Ｖ（Ｋ１’）、Ｖ（Ｙ２’）、Ｖ（Ｍ２’）、Ｖ（Ｃ２’）、Ｖ（Ｋ２’）は、それぞれ、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０の印字位置、Ｙ１’、Ｍ１’、Ｃ１’、Ｋ１’、Ｙ２’、Ｍ２’、Ｃ２’、Ｋ２’に対応する検出電圧である。そして、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０の印字位置Ｙ１’、Ｍ１’に対応する検出電圧Ｖ（Ｙ１’）、Ｖ（Ｍ１’）が検出される時間間隔は、ｓ（Ｙ１’−Ｍ１’）である。ここで、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの間に印字位置ずれが発生せずに、図１３に示すように、印字位置がＹ１及びＭ１となる場合、検出電圧Ｖ（Ｙ１）、Ｖ（Ｍ１）の期待される時間間隔をｓ２ とすると、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＭ）に対応する検出信号の時間間隔ずれ量ｓ（ＹＭ）は、次式で示される値となる。
【０１５５】
ｓ（ＹＭ）＝ｓ２ −ｓ（Ｙ１’−Ｍ１’）
そして、色ずれ検知用基準マーク１６０の検出を行っているときの中間転写ベルト５１の走行速度ｖは一定であり、また、感光体ベルト２３と中間転写ベルト５１は接触しながら回動しているため、中間転写ベルト５１の表面の走行速度も感光体ベルト２３の走行速度ｖと同じｖである。したがって、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０のイエローとマゼンタ色（Ｍ）の印字位置ずれ量ｌ（ＹＭ）は、走行速度ｖと時間間隔ずれ量ｓ（ＹＭ）の積で与えられる。すなわち、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＭ）は、次式で演算することができる。
【０１５６】
ｌ（ＹＭ）＝ｓ（ＹＭ）×ｖ
上記同様に、イエロー基準マークとシアン基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＣ）及びイエロー基準マークとブラック基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＫ）も、侍史で演算することができる。
【０１５７】
ｌ（ＹＣ）＝ｓ（ＹＣ）×ｖ
ｌ（ＹＫ）＝ｓ（ＹＫ）×ｖ
また、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の印字位置ずれ量も、同様に求めることができる。
【０１５８】
ここで、イエロー基準マーク印字位置Ｙ１’とイエロー基準マーク印字位置Ｙ２’の印字位置間隔は、図１６に示すように、ｌ（Ｙ１’−Ｙ２’）である。図１３に示した色ずれ検知用基準マーク１６０におけるイエロー基準マーク印字位置Ｙ１とイエロー基準マーク印字位置Ｙ２の印字位置間隔はｌ１ であるので、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の印字位置ずれ量ｌ（Ｙ）は、次式で与えられる。
【０１５９】
ｌ（Ｙ）＝ｌ１ −ｌ（Ｙ１’−Ｙ２’）
また、図１５に示したように、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０の印字位置Ｙ１’、Ｙ２’に対応する検出電圧Ｖ（Ｙ１’）、Ｖ（Ｙ２’）が検出される時間間隔は、ｓ（Ｙ１’−Ｙ２’）である。ここで、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置に位置ずれが発生せずに、図１３に示したように、印字位置がＹ１及びＹ２となる場合は、検出電圧Ｖ（Ｙ１）、Ｖ（Ｙ２）の期待される時間間隔をｓ１ とすると、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の位置ずれ量ｌ（Ｙ）に対応する検出信号の時間間隔ずれ量ｓ（Ｙ）は、次式で与えられる。
【０１６０】
ｓ（Ｙ）＝ｓ１ −ｓ（Ｙ１’−Ｙ２’）
ここで、感光体ベルト２３及び中間転写ベルト５１の回動速度ｖは一定であるため、中間転写ベルト５１の表面上に形成されたイエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の位置ずれ量ｌ（Ｙ）は、走行速度ｖと時間間隔ずれ量ｓ（Ｙ）の積で与えられる。すなわち、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の位置ずれ量ｌ（Ｙ）は、次式で演算することができる。
【０１６１】
ｌ（Ｙ）＝ｓ（Ｙ）×ｖ
同様に、マゼンタ、シアン、ブラック各基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の位置ずれ量ｌ（Ｍ）、ｌ（Ｃ）、ｌ（Ｋ）も次式で演算することができる。
【０１６２】
ｌ（Ｍ）＝ｓ（Ｍ）×ｖ
ｌ（Ｃ）＝ｓ（Ｃ）×ｖ
ｌ（Ｋ）＝ｓ（Ｋ）×ｖ
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、色ずれ量演算処理において、イエロー基準マークに対するマゼンタ基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＭ）、イエロー基準マークに対するシアン基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＣ）、イエロー基準マークに対するブラック基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＫ）を演算し、さらに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の印字位置ずれ量ｌ（Ｙ）、ｌ（Ｍ）、ｌ（Ｃ）、ｌ（Ｋ）も演算して求めている。
【０１６３】
そして、この色ずれ量演算処理は、前処理で求めた色ずれ量に基づいて色ずれ補正量を演算する処理である。すなわち、カラー画像形成装置１は、ＣＰＵ１５２の色ずれ補正量演算部１５５の演算結果に基づいて、クロック供給回路１５３が、図１７に示すように、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７毎の中間転写ベルト５１の回動速度ｖを変えることで、色ずれ量を補正している。すなわち、クロック供給回路１５３は、図１７に示すように、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７でベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを変えることで、中間転写ベルト５１の回動速度ｖを変えている。このように、この処理にて求める色ずれ補正量とは、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７毎のベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆの補正量である。
【０１６４】
そして、図１７に示したように、色ずれ補正を行うために、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７毎にベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを変えることができる。例えば、図１７で、プロセス領域Ａ１は、イエローの印字プロセス領域であり、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃは、Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）で、このときベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを、ｆ（Ｙ）とし、ベルトモータ３０１の回動速度を、ｖ（Ｙ）としている。このクロック周波数ｆ（Ｙ）は、前処理で求めたイエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｙ）から求めている。例えば、イエローの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｙ）は、次式で与えれる。
【０１６５】
ｌ（Ｙ）＝ｌ１ −ｌ（Ｙ１’−Ｙ２’）
したがって、ｌ（Ｙ）の値が正（＋）の場合は、イエロー基準マークの後端部の印字位置が用紙の送紙方向に対して前方に移動している。すなわち、イエロー基準マークの印字画像が用紙の送紙方向に対して短くなっていることを意味している。この場合は、色ずれ量の補正は、イエロー基準マークの印字画像を用紙の送紙方向に対して伸長するような補正となる。
【０１６６】
この補正は、プロセス領域Ａ１でイエロー基準マークの印字画像の静電潜像を中間転写ベルト５１上に形成するとき、すなわち、イエロー基準マークの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態において、ローレベルのときに、中間転写ベルト５１の回動速度ｖ（Ｙ）を増加させることにより行うことができる。すなわち、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の時間は変化しないので、中間転写ベルト５１の回動速度ｖ（Ｙ）を増加させることにより、中間転写ベルト５１の回動速度ｖ（Ｙ）の増加量に応じて用紙の送紙方向のイエロー基準マーク印字領域が伸び、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量を補正することができる。
【０１６７】
そして、中間転写ベルト５１の回動速度ｖは、ベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを変えることにより変化させることができる。すなわち、クロック周波数ｆを高くすると、中間転写ベルト５１の回動速度ｖが上昇し、逆に、クロック周波数ｆを低くすると、中間転写ベルト５１の回動速度ｖが低下する。
【０１６８】
したがって、プロセス領域Ａ１のとき、すなわち、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態のとき（ローレベルのとき）、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（Ｙ）を上昇させることで、イエロー基準マーク先端部における、印字位置と後端部の印字位置のずれ量を補正することができる。
【０１６９】
また、逆に、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部印字位置のずれ量ｌ（Ｙ）が負（−）の場合は、プロセス領域Ａ１のとき、すなわち、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態において、ローレベルのときに、感光体ベルト２３の回動速度ｖ（Ｙ）を低下させることにより、先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量を補正することができる。
【０１７０】
したがって、プロセス領域Ａ１において、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態のときに、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（Ｙ）を低くすることで、イエロー基準マーク先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量を補正することができる。
【０１７１】
また、カラー画像形成装置１は、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態のときとマゼンタ色（Ｍ）の副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）が許可状態間の非印字領域、すなわち、プロセス領域Ａ２では、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数をｆ（ＹＭ）とし、中間転写ベルト５１の回動速度をｖ（ＹＭ）として制御している。このベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（ＹＭ）は、色ずれ演算部１５４が検出処理で求めたイエロー基準マークとマゼンタ基準マークの色ずれ量ｌ（ＹＭ）に基づいて、色ずれ補正量演算部１５５が演算する。すなわち、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの色ずれ量ｌ（ＹＭ）は、次式で与えられる。
【０１７２】
ｌ（ＹＭ）＝ｌ２ −ｌ（Ｙ１’−Ｍ１’）
そして、イエローとマゼンタの色ずれ量ｌ（ＹＭ）が正（＋）の場合は、イエロー基準マークに対するマゼンタ基準マークは、用紙の送紙方向に対して先端方向にずれていることになる。この場合は、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態とマゼンタの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間における非印字領域が短い場合である。したがって、イエローとマゼンタの色ずれ量ｌ（ＹＭ）が正（＋）の場合は、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態と副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間の非印字領域期間、すなわち、プロセス領域Ａ２において感光ベルトの回動速度ｖ（ＹＭ）を速くし、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態と副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間の非印字領域を長くすることで、イエローとマゼンタの色ずれを補正することができる。この場合は、具体的には、プロセス領域Ａ２において、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（ＹＭ）を高くすることで、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態と副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間の非印字領域間隔を長くして、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの色ずれを補正することができる。
【０１７３】
逆に、イエローとマゼンタの色ずれ量ｌ（ＹＭ）が負（−）の場合は、イエロー基準マークに対するマゼンタ基準マークは、用紙の送紙方向に対して後端方向にずれていることになる。この場合は、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態とマゼンタの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間、すなわちプロセス領域Ａ２の非印字領域が長い場合である。この場合は、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態とマゼンタの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間、すなわち、プロセス領域Ａ２において、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（ＹＭ）を下げることで、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態と副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間の非印字領域間隔を短くしてイエロー基準マークとマゼンタ基準マークの色ずれを補正することができる。
【０１７４】
さらに、マゼンタ基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｍ）、マゼンタ基準マークとシアン基準マークの間のずれ量ｌ（ＭＣ）、シアン基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｃ）、シアン基準マークとブラック基準マークの間のずれ量ｌ（ＣＫ）、ブラック基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｋ）も同様に補正することができる。
【０１７５】
このように、色ずれ検知用基準マーク１６０により検出した色ずれ量ｌ（Ｙ）、ｌ（ＹＭ）、ｌ（Ｍ）、ｌ（ＭＣ）、ｌ（Ｃ）、ｌ（ＣＫ）、ｌ（Ｋ）に基づいて、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７において、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（Ｙ）、ｆ（ＹＭ）、ｆ（Ｍ）、ｆ（ＭＣ）、ｆ（Ｃ）、ｆ（ＣＫ）、ｆ（Ｋ）を変え、中間転写ベルト５１の回動速度を、ｖ（Ｙ）、ｖ（ＹＭ）、ｖ（Ｍ）、ｖ（ＭＣ）、ｖ（Ｃ）、ｖ（ＣＫ）、ｖ（Ｋ）とすることにより、色ずれ補正を行なうことができる。
【０１７６】
なお、本実施の形態のカラー画像形成装置１に用いるマーク検出部としては、上記第４の実施の形態で用いたマーク検出部１３０Ｙ、１４０Ｙと同様のマーク検出部を用いることができる。
【０１７７】
図１８は、本発明のカラー画像形成装置の第６の実施の形態を適用したから画像形成装置のマーク検出部１７０の概略構成図である。
【０１７８】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、必要に応じて、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１７９】
図１８において、マーク検出部（色ずれ検出手段）１８０は、光源（光照射手段）１８１、レンズ（配光規制手段）１８２、３つのハーフミラー１８３〜１８５及び３つの光センサ（光検出手段）１８６〜１８８等を備えており、光源１８１及びレンズ１８２は、上記第１の実施の形態の光源７１及びレンズ７２と同様のものである。
【０１８０】
光源１８１は、レンズ１８２の方向に光を出射し、レンズ１８２は、入射される光をその配光分布を概略一方向に規制して、ハーフミラー１８３〜１８５に出射する。各ハーフミラー１８３は、レンズ１８２から入射される光を中間転写ベルト５１方向に反射させて中間転写ベルト５１上に照射させ、中間転写ベルト５１に入射された光は、中間転写ベルト５１または中間転写ベルト５１上に形成された基準マーク（図示略）でハーフミラー１８３〜１８５方向に反射される。
【０１８１】
各ハーフミラー１８３〜１８５は、中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された光（反射光）を透過させて、それぞれ対応して配設されている光センサ１８６〜１８８に入射させ、光センサ１８６〜１８８は、入射光から基準マークを検出して、検出信号を出力する。
【０１８２】
したがって、１つの光源１８１と３つの光センサ１８６〜１８８で色ずれ検知用基準マークを検出することができ、マーク検出部１８０を簡素な構造とするとともに、複数の要因による色ずれを検知することができる。
【０１８３】
例えば、色ずれの補正を感光体ベルト２３の回転速度を制御して行う場合には、光センサ１８６と光センサ１８７の出力を用いて行うことができ、書込みのスキュー角度を補正するには、光センサ１８６及び光センサ１８８の出力を用いて行うことができる。
【０１８４】
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部１８０を、レンズ１８２で配光分布規制された照射光に対して、光センサ１８６〜１８８を複数配設したものとしている。
【０１８５】
したがって、例えば、１つの光源１８１で複数の基準マークを検出することで、マーク検出部１８０を簡素化して、より一層安価なものとすることができるとともに、基準マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【０１８６】
なお、上記各実施の形態においては、基準マークを中間転写ベルトに形成して、当該中間転写ベルト上の基準マークをマーク検出部で検出して、色ずれ補正を行っているが、このマーク検出部で検出する基準マークは、中間転写ベルト上に形成された基準マークに限るものではなく、用紙（記録媒体）上に中間転写ベルトから転写した基準マークを、上記各実施の形態で示したマーク検出部と同様のマーク検出部で検出してもよい。この場合にも、上記同様に適切に色ずれを補正することができる。
【０１８７】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１８８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明のカラー画像形成装置によれば、回転駆動される潜像担持体上に、書込手段で画像信号に対応する静電潜像を形成し、当該潜像担持体上の静電潜像を画像形成手段で現像剤を供給して顕像化させ、当該潜像担持体上の顕像を中間転写媒体上に転写する画像形成処理を複数色について順次行って、当該中間転写媒体上に複数色の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を記録媒体に転写して、当該記録媒体上のカラー画像を定着させてカラー画像を形成するとともに、中間転写媒体または記録媒体上に色ずれ検出用の検知マークを形成し、当該検知マークを色ずれ検出手段で検出して、当該色ずれ検出手段の検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、色ずれ検出手段を、検知マークに光を照射する光照射手段と、当該光照射手段からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制する配光規制手段と、検知マークで反射された照射光の反射光を検出する光検出手段と、を備えたものとしているので、検知マークの形成されている中間転写媒体または記録媒体が上下変動した場合にも、反射光量を高精度に高出力で検出することができるとともに、中間転写媒体または記録媒体の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、検知マークの検出感度を向上させることができ、安価にかつ高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質を向上させることができる。
【０１８９】
請求項２記載の発明のカラー画像形成装置によれば、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの正反射光を検出するものとしているので、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度にいろずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１９０】
請求項３記載の発明のカラー画像形成装置によれば、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの反射光を所定の焦点位置に結像する結像手段と、結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものとしているので、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１９１】
請求項４記載の発明のカラー画像形成装置によれば、色ずれ検出手段を、光照射手段が、配光規制手段で配光分布の規制された照射光を前記検知マークに対して垂直に入射し、光検出手段が、検知マークからの反射光を当該検知マークへの入射光と分離する分離手段を有しているものとしているので、入射光が光検出手段に混入することを防止して、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１９２】
請求項５記載の発明のカラー画像形成装置によれば、配光規制手段を、微細なルーバーの形成された薄膜フィルムで形成しているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【０１９３】
請求項６記載の発明のカラー画像形成装置によれば、薄膜フィルムを、透明基板上に条線状の透明部分が形成されたものとしているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【０１９４】
請求項７記載の発明のカラー画像形成装置によれば、光規制手段を、薄膜フィルムが、当該薄膜フィルムのルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層されたものとしているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークをより一層高精度に検出することができ、より一層安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１９５】
請求項８記載の発明のカラー画像形成装置によれば、色ずれ検出手段を、配光規制手段で配光分布規制された照射光に対して、光検出手段を複数配設されたものとしているので、例えば、１つの光照射手段で複数の検知マークを検出することで、色ずれ検出手段を簡素化して、より一層安価なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラー画像形成装置の第１の実施の形態を適用したカラー画像形成装置の概略構成正面図。
【図２】図１の画像形成装置のマーク検出部及び中間転写ベルトの概略構成図。
【図３】図２のレンズの配光分布を示す図。
【図４】図２の色ずれ検出部による色ずれ検知用基準マークの検出処理の説明図。
【図５】本発明のカラー画像形成装置の第２の実施の形態を適用したカラー画像形成装置のマーク検知部及び中間転写ベルトの概略構成図。
【図６】本発明のカラー画像形成装置の第３の実施の形態を適用したカラー画像形成装置のマーク検知部及び中間転写ベルトの概略構成図。
【図７】本実施の形態のカラー画像形成装置の光学系の１つのイエロー色記録用の光学系の斜視図。
【図８】スキュー補正機構の組み込まれている図７のイエロー色記録用の光学系の斜視図。
【図９】図８の回転角度検知板と補正機構の平面図。
【図１０】図６のカラー画像形成装置のイエロー用マーク検出部の概略構成と検出処理の説明図。
【図１１】図１０のイエロー用マーク検出部の他の例の概略構成図。
【図１２】本実施の形態のカラー画像形成装置の第４の実施の形態を適用したカラー画像形成装置の色ずれ補正制御部の要部ブロック構成図。
【図１３】図１２のカラー画像形成装置で用いる色ずれ検知用基準マークの一例を示す図。
【図１４】図１２のカラー画像形成装置による色ずれ検知用基準マーク形成及び検出時の副走査方向印字許可信号、ベルトモータ周波数及び感光体ベルトの回動速度の関係を示す図。
【図１５】図１２のカラー画像形成装置の色ずれ補正制御部の色ずれ検知用基準マークの検出信号のオペアンプ出力及びコンバータ出力と副走査方向印字許可信号、ベルトモータ周波数及び感光体ベルトの回動速度との関係を示す図。
【図１６】図１２のカラー画像形成装置で用いる色ずれ検知用基準マークを形成させ用紙の平面図。
【図１７】図１２のカラー画像形成装置で色ずれ量補正制御を行った場合の副走査方向印字許可信号、ベルトモータ周波数及び感光体ベルト回動速度との関係を示す図。
【図１８】本発明のカラー画像形成装置の第５の実施の形態を適用したカラー画像形成装置のマーク検知部及び中間転写ベルトの概略構成図。
【図１９】従来のカラー画像形成装置で用いられている乱反射光学系のパターン検出装置の概略構成図。
【図２０】従来のカラー画像形成装置で用いられている正反射光学系のパターン検出装置の概略構成図。
【図２１】従来のカラー画像形成装置で用いられている正反射光学系のパターン検出装置の概略構成及び中間転写ベルトの位置変位に伴う位相ずれが生じる原因の説明図。
【図２２】従来のカラー画像形成装置で用いられている正反射光学系のパターン検出装置の概略構成及び中間転写ベルトの位置変位に伴う位相ずれが生じる原因の説明図。
【符号の説明】
１ カラー画像形成装置
２ 本体筐体
３ 書込ユニット
４ 帯電ローラ
５ 感光体ユニット
６ 現像ユニット
７ 転写ユニット
８ マーク検出部
９ 転写ローラ
１０ クリーニング部
１１ 給紙ユニット
１２ 定着ユニット
１３ 排紙部
１４ 除電ランプ
１５ 排紙台
２１、２２ ローラ
２３ 感光体ベルト
３１ ポリゴンミラー
３２ 駆動モータ
３３ ｆθレンズ
３４ 折返しミラー
３５ 同期検知センサ
３６ レーザビーム
６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂ 現像器
４１ 回転ドラム
５１、５１’ 中間転写ベルト
５２、５３ ローラ
５４ バイアスローラ
６１ 給紙カセット
６２ 給紙ローラ
６３ 搬送ローラ
６４ レジストローラ
６５ 中間転写ベルトクリーニング部
６６Ａ〜６６Ｆ 基準マーク
７１ 光源
７２ レンズ
７３ ハーフミラー
７４ 光センサ
８０ マーク検出部
８１ 拡散板
８２ 薄膜フィルム
９０ マーク検出部
９１ ピンホール板
９２ ピンホール
１００Ｙ イエロー色記録用光学系
１０１Ｙ ポリゴンミラー
１０２Ｙ 半導体レーザ
１０３Ｙ 光学レンズ
１０４Ｙ ｆθレンズ
１０５Ｙ 感光体ドラム
１０６Ｙ 走査開始位置検知センサ
１１０Ｙ スキュー補正機構
１１１Ｙ 光学ユニット
１１２Ｙ 窓
１１３Ｙ 第１反射ミラー
１１４Ｙ シリンダミラー
１１５Ｙ 第２反射ミラー
１１６Ｙ ステッピングモータ
１１７Ｙ プーリ
１１８Ｙ シリンダミラー部
１１９Ｙ 回転軸
１２０Ｙ ミラー保持部
１２１Ｙ プーリスクリュー
１２２Ｙ ベルト
１２３Ｙ 出力軸
１２４Ｙ 回転角度検知板
１２５ 枠
１２６ ライン
１３０Ｙ イエロー用マーク検出部
１３１Ｙ 光源
１３２Ｙ レンズ
１３３Ｙ ハーフミラー
１３４Ｙ、１３４Ｙａ、１３４Ｙｂ 光センサ
１４０Ｙ マーク検出部
１３１Ｙ 光源
１４１Ｙ 拡散板
１４２Ｙ 薄膜フィルム
１４３Ｙａ、１４３Ｙｂ ハーフミラー
１４４Ｙ、１４５Ｙ 光センサ
１５０ 色ずれ補正制御部
１５１ 検出信号処理回路
１５１ａ オペアンプ
１５１ｂ コンパレータ
１５２ ＣＰＵ
１５３ クロック供給回路
１５４ 色ずれ演算部
１５５ 色ずれ補正量演算部
１５６ Ａ／Ｄ変換器
１５７ トナー付着量検出部
１５８ レーザパワー制御部
１５９ レーザ制御回路
１６０ 色ずれ検知用基準マーク
１８０ マーク検出部
１８１ 光源
１８２ レンズ
１８３〜１８５ ハーフミラー
１８６〜１８８ 光センサ
３００ レーザ発光素子（ＬＤ）
３０１ ベルトモータ
３０２ 発光ダイオード
３０３ 受光素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に関し、詳細には、記録媒体または中間転写媒体上に形成した色ずれ検知用の検知マークを正確に検出して、色ずれを安価にかつ高精度に補正するカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００１−３１２１１６号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５０２８６号公報
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。
【０００３】
このように複数の画像形成部を有するカラー画像形成装置は、機械精度等の要因で、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに、色ずれが生じ、画質が悪化する。
【０００４】
そこで、従来から、色ずれを検知して修正することが行われており、この色ずれの検知方法としては、搬送ベルト等の中間記録媒体上に、各色毎に色ずれ検出用のパターンを形成し、当該色ずれ検出用パターン形成部よりも中間記録媒体の移動方向下流部に光センサを設けて、当該光センサで各色毎の色ずれを検出し、検出したずれ量に応じて、コントローラ等により各種調整を電気的あるいは機械的に行って、色ずれ補正制御を行っている。
【０００５】
そして、従来のカラー画像形成装置では、図１９に示すような乱反射光学系のパターン検出装置１０００を用いて、搬送ベルト１００１上に形成された色ずれ検出用パターン１００２の検出を行っている。
【０００６】
この従来のパターン検出装置１０００は、発光素子１００３と受光素子１００４を備え、カラー画像形成装置の中間記録媒体である搬送ベルト１００１上に形成される色ずれ検出用パターン（色ずれ検出用レジストマーク）１００２を搬送ベルト３を反射面として検出する。発光素子１００３としては、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が用いられ、受光素子１００４としては、例えば、フォトセンサが用いられている。色ずれ検出用パターン１００２は、カラー画像形成装置の各色の画像形成部で搬送ベルト１００１上に画像を形成する当該各色の記録材（トナー）毎に所定の間隔で形成される。
【０００７】
この発光素子１００３は、色ずれ検出用パターン１００２の形成される搬送ベルト１００１の位置に斜め方向から発光光１００５ａを照射し、受光素子１００４は、色ずれ検出用パターン１００２の形成される搬送ベルト１００１の真上の位置に配設されて、搬送ベルト１００１及び色ずれ検出用パターン１００２で乱反射された反射光１００５ｂを、受光する。パターン検出装置は、受光素子の検出結果に基づいて、各色間の色ずれ量を検出する。
【０００８】
ところが、この乱反射光学系を利用した従来のパターン検出装置１０００は、発光素子１００３の照射光量と比較して、受光素子１００４で受光する光量が僅かであるため、色ずれを検出するのに十分な光量が得にくいという問題があった。
【０００９】
この問題を解決するには、例えば、発光素子１００３を受光素１００４の周りに複数個配置したり、発光光量の大きな光源を発光素子１００３として使用する必要があるが、いずれの場合にもコストが高くつくという問題がある。
【００１０】
また、上記従来のパターン検出装置１０００は、搬送ベルト１００１及び色ずれ検出用パターン１００２の分光感度の影響を受けるため、発光素子１００３の波長や搬送ベルト１００１の色、色ずれ検出用パターン１００２の形成方法に種々の制約が生じ、利用性が悪いという問題がある。例えば、発光素子１００３の波長としては、イエロー、マゼンタ、シアン３色共に反射特性を示す赤外領域を用いるのが一般的であるが、この場合、ブラックは吸収特性となる。したがって、ブラック測定時の受光素子の検出波形が、他の色検出時と極性が逆になり、検出レベルも他の色と異なる値とする必要がある。特に、搬送ベルト１００１として、一般に用いられる黒色を用いると、搬送ベルト１００１上に形成されるブラックの色ずれ検出用パターン１００２を検出することができないという問題がある。この場合、搬送ベルト１００１上の表面をグレーに着色したり、ブラックの色ずれ検出用パターン１００２の下に、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかのベタパターン（パッチ画像パターン）を形成して下地の反射率を向上させるようにしてもよいが、前者の対策では、コストアップの要因となり、後者の対策では、廃トナー量の増加を招く等の問題があった。
【００１１】
また、乱反射光学系を利用したパターン検出装置１０００で色ずれ検出用パターン１００２を検出する場合、予め定められた基準電圧値と色ずれ検出用パターン１００２に対する測定波形を比較してパルス波形を生成し、色ずれ検出用パターン１００２の位置情報としているが、この場合、以下に述べるような問題点があった。
【００１２】
例えば、発光素子１００３の光源としては、ＬＥＤを用いることが多いが、ＬＥＤは発光量の個体間のばらつきが大きいため、発光量を調節する機構か、Ｉ／Ｖ変換回路の感度を調整する機構、または、発光量にあわせて基準電圧値を調節する機構が必要となるが、一般的には、回路上にボリューム等を設けて、カラー画像形成装置の生産時に調節を行う方式を採用しているが、調節作業には人手がかかるため、コストが高くなるという問題があった。
【００１３】
また、発光素子１００３の光源が経時劣化等の要因により光量が低下した場合や測定対象物のグロス値が経時劣化により減少した場合には、測定波形と基準電圧値のバランスが崩れるという問題もあった。
【００１４】
そこで、従来、カラー画像形成装置の中間記録媒体上に形成される色ずれパターンの検出機構を正反射光学系で構成した画像形成装置および画像形成装置の色ずれ検知処理方法が提案されている（特許文献１参照）。
【００１５】
すなわち、この従来公報記載の技術は、図２０に示すように、パターン検出装置１０１０として、正反射光学系を用いており、搬送ベルト１０１１及び色ずれ検出用パターン１０１２を正反射面とする位置に、発光素子１０１３と受光素子１０１４が配置されている。発光素子１０１３としては、例えば、ＬＥＤが用いられ、受光素子１０１４としては、例えば、フォトセンサが用いられている。
【００１６】
このパターン検出装置１０１０は、発光素子１０１３と受光素子１０１４が搬送ベルト１０１１及び色ずれ検出用パターン１０１２を反射面として、正反射光学系で構成されていて、搬送ベルト１０１１と色ずれ検出用パターン１０１２における正反射光の反射率の差、すなわち、グロスの差によって、色ずれ検出用パターン１０１２の位置を精度よく検出する。
【００１７】
したがって、搬送ベルト１０１１上にブラックのトナーがのっていても、ブラックの色ずれ検出用パターン１０１２をグロスの差から検出することができ、上記乱反射光学系のパターン検出装置１０００のように、ブラック用に、他の現像色トナーで下地画像（パッチ画像）を形成する必要がなくなり、色ずれ補正時に回収すべきトナー量を格段に減らすことができる。
【００１８】
また、正反射光学系を用いたパターン検出装置１０１０では、グロス値の高い物体に対して光を照射すると、非常に大きな正反射光成分を得ることができる。例えば、搬送ベルト１０１１の表面に鏡面加工を施すことで、グロス値を高めることができ、この搬送ベルト１０１１上にトナー像として色ずれ検出用パターン１０１２を作成すると、その部分の鏡面性が失われてグロス値が減少して、このグロス値の変動を正反射光学系の受光素子１０１４で検知し、色ずれ検出用パターン１０１２を高精度に検出することができる。
【００１９】
ところが、正反射光学系を用いたパターン検出装置１０１０は、中間記録媒体である搬送ベルト１０１１が上下に変動すると、色ずれ検出用パターン１０１２の検知能力が低減する。
【００２０】
そこで、従来、パターン検出装置の対をなす光センサ（受光素子）と光源（発光素子）を、レジストマーク（色ずれ検出用パターン）検出のために該光源からレジストマークへ向かう入射光線とレジストマークから該光センサに向かう反射光線とを含む平面と該レジストマークが形成される搬送ベルト面との交線に平行なレジストマークラインを検出するように、且つ、搬送ベルト面の法線方向軸に対して軸対称に配置したカラー画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。
【００２１】
すなわち、この従来のカラー画像形成装置は、図２１に示すように、そのパターン検出装置１０２０が、搬送ベルト１０２１に光照射するための光源１０２２と光源１０２２からの光照射による搬送ベルト１０２１からの反射光を検出するための光センサ１０２３を有し、光センサ１０２３と光源１０２２は、レジストマーク検出のために光源１０２２から搬送ベルト１０２１へ向かう入射光線１０２４と搬送ベルト１０２１から光センサ１０２３に向かう反射光線１０２５とを含む平面と搬送ベルト１０２１の形成する搬送ベルト面との交線に平行な搬送ベルト１０２１ａを検出するように、かつ、搬送ベルト面の法線方向軸に対して軸対称に配置されている。
【００２２】
このパターン検出装置１０２０は、搬送ベルト１０２１の搬送方向の画像位置ずれを検出するときは、互いに対をなす光センサ１０２３と光源１０２２で、当該搬送方向における各色のレジストマークラインの検出位置のずれ量を求める。例えば、所定の検出基準時（例えば、光センサ１０２３が検出動作を行うに先立って光源１０２２からの光の射出を開始する時）から光センサ１０２３がレジストマークラインで正反射した光を検出するまでの時間を検出し、この検出時間と位置ずれのないときの当該時間との差異により、各色レジストマークラインの当該搬送方向の位置ずれ量、ひいては各色トナー像間の位置ずれ量を求める。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２記載のカラー画像形成装置のパターン検出装置１０２０にあっては、安価にかつ正確にレジストマークを検出して、位置ずれを正確に補正するには、改良の必要があった。
【００２４】
すなわち、この従来のパターン検出装置１０２０は、光センサ１０２３と光源１０２２が所定の検出基準時（例えば、光センサ１０２３が検出動作を行うに先立って光源１０２２から光を射出開始する時）において、搬送ベルト１０２１が正規の読取位置から外れた位置（例えば、図２１に示すように正規位置１０２１ａより下方の１０２１ｂに変位した位置）に変位した場合には、位置ずれの検出時間が遅れ、位相がずれることになる。そして、上記公報記載の従来技術では、この検出時間の遅れを考慮することなく位置検出の基準時間としているので、位置ずれが生じる原因となっていた。
【００２５】
また、このパターン検出装置１０２０は、レジストマークの正反射光成分を検出するためには、光源１０２２と検出装置である光センサ１０２３とレジストマークを同一平面上に正確に配置させる必要がある。
【００２６】
すなわち、図２２に示すように、レジストマーク１０２６と光源１０２２及び光センサ１０２３との配置では、光センサ１０２３の位置は、光源１０２２と搬送ベルト１０２１の位置関係のみで一意に決まる。すなわち、レジストマーク検出装置１０２０では、光センサ１０２３と光源１０２２は、レジストマーク１０２６を検出するために、光源１０２２からレジストマーク１０２６へ向かう入射光線１０２４と搬送ベルト１０２１の垂直法線方向軸とが形成する角度をθ、レジストマーク１０２６から光センサ１０２３に向かう反射光線１０２５と搬送ベルト１０２１の垂直法線方向軸とが形成する角度をΦとすると、θ＝Φなる関係が成立し、かつ、設置距離を同じとする必要がある。
【００２７】
したがって、位置精度を正確にする必要があり、位置精度が正確でない場合には、光センサ１０２３の取付直しを行ったり、光センサ１０２３部分を微調整する等のセンサ組付けを高精度に調整する必要性があるだけでなく、厳密な検査工程も必要であり、コストが高くつくという問題があった。
【００２８】
そこで、請求項１記載の発明は、回転駆動される潜像担持体上に、書込手段で画像信号に対応する静電潜像を形成し、当該潜像担持体上の静電潜像を画像形成手段で現像剤を供給して顕像化させ、当該潜像担持体上の顕像を中間転写媒体上に転写する画像形成処理を複数色について順次行って、当該中間転写媒体上に複数色の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を記録媒体に転写して、当該記録媒体上のカラー画像を定着させてカラー画像を形成するとともに、中間転写媒体または記録媒体上に色ずれ検出用の検知マークを形成し、当該検知マークを色ずれ検出手段で検出して、当該色ずれ検出手段の検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、色ずれ検出手段を、検知マークに光を照射する光照射手段と、当該光照射手段からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制する配光規制手段と、検知マークで反射された照射光の反射光を検出する光検出手段と、を備えたものとすることにより、検知マークの形成されている中間転写媒体または記録媒体が上下変動した場合にも、反射光量を高精度に高出力で検出するとともに、中間転写媒体または記録媒体の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、検知マークの検出感度を向上させ、安価にかつ高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質を向上させる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している。
【００２９】
請求項２記載の発明は、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの正反射光を検出するものとすることにより、検知マークをより一層高精度に検出し、安価にかつより一層高精度にいろずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させる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している。
【００３０】
請求項３記載の発明は、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの反射光を所定の焦点位置に結像する結像手段と、結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものとすることにより、検知マークをより一層高精度に検出し、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させる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している。
【００３１】
請求項４記載の発明は、色ずれ検出手段を、光照射手段が、配光規制手段で配光分布の規制された照射光を前記検知マークに対して垂直に入射し、光検出手段が、検知マークからの反射光を当該検知マークへの入射光と分離する分離手段を有しているものとすることにより、入射光が光検出手段に混入することを防止して、検知マークをより一層高精度に検出し、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させる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している。
【００３２】
請求項５記載の発明は、配光規制手段を、微細なルーバーの形成された薄膜フィルムで形成することにより、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとするとともに、検知マークを高精度に検出し、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させる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している。
【００３３】
請求項６記載の発明は、薄膜フィルムを、透明基板上に条線状の透明部分が形成されたものとすることにより、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとするとともに、検知マークを高精度に検出し、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させる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している。
【００３４】
請求項７記載の発明は、光規制手段を、薄膜フィルムが、当該薄膜フィルムのルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層されたものとすることにより、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとするとともに、検知マークをより一層高精度に検出し、より一層安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質をより一層向上させる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している。
【００３５】
請求項８記載の発明は、色ずれ検出手段を、配光規制手段で配光分布規制された照射光に対して、光検出手段を複数配設されたものとすることにより、例えば、１つの光照射手段で複数の検知マークを検出することで、色ずれ検出手段を簡素化して、より一層安価なものとするとともに、検知マークを高精度に検出し、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させる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している。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のカラー画像形成装置は、回転駆動される潜像担持体上に、書込手段で画像信号に対応する静電潜像を形成し、当該潜像担持体上の静電潜像を画像形成手段で現像剤を供給して顕像化させ、当該潜像担持体上の顕像を中間転写媒体上に転写する画像形成処理を複数色について順次行って、当該中間転写媒体上に複数色の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を記録媒体に転写して、当該記録媒体上のカラー画像を定着させてカラー画像を形成するとともに、前記中間転写媒体または前記記録媒体上に色ずれ検出用の検知マークを形成し、当該検知マークを色ずれ検出手段で検出して、当該色ずれ検出手段の検出結果に基づいて、色ずれを補正するカラー画像形成装置であって、前記色ずれ検出手段は、前記検知マークに光を照射する光照射手段と、当該光照射手段からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制する配光規制手段と、前記検知マークで反射された前記照射光の反射光を検出する光検出手段と、を備えていることにより、上記目的を達成している。
【００３７】
上記構成によれば、回転駆動される潜像担持体上に、書込手段で画像信号に対応する静電潜像を形成し、当該潜像担持体上の静電潜像を画像形成手段で現像剤を供給して顕像化させ、当該潜像担持体上の顕像を中間転写媒体上に転写する画像形成処理を複数色について順次行って、当該中間転写媒体上に複数色の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を記録媒体に転写して、当該記録媒体上のカラー画像を定着させてカラー画像を形成するとともに、中間転写媒体または記録媒体上に色ずれ検出用の検知マークを形成し、当該検知マークを色ずれ検出手段で検出して、当該色ずれ検出手段の検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、色ずれ検出手段を、検知マークに光を照射する光照射手段と、当該光照射手段からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制する配光規制手段と、検知マークで反射された照射光の反射光を検出する光検出手段と、を備えたものとしているので、検知マークの形成されている中間転写媒体または記録媒体が上下変動した場合にも、反射光量を高精度に高出力で検出することができるとともに、中間転写媒体または記録媒体の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、検知マークの検出感度を向上させることができ、安価にかつ高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質を向上させることができる。
【００３８】
この場合、例えば、請求項２記載するように、前記色ずれ検出手段は、前記光検出手段が、前記検知マークからの正反射光を検出するものであってもよい。
【００３９】
上記構成によれば、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの正反射光を検出するものとしているので、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度にいろずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００４０】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記色ずれ検出手段は、前記光検出手段が、前記検知マークからの反射光を所定の焦点位置に結像する結像手段と、前記結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものであってもよい。
【００４１】
上記構成によれば、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの反射光を所定の焦点位置に結像する結像手段と、結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものとしているので、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００４２】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記色ずれ検出手段は、前記光照射手段が、前記配光規制手段で配光分布の規制された照射光を前記検知マークに対して垂直に入射し、前記光検出手段が、前記検知マークからの反射光を当該検知マークへの入射光と分離する分離手段を有しているであってもよい。
【００４３】
上記構成によれば、色ずれ検出手段を、光照射手段が、配光規制手段で配光分布の規制された照射光を前記検知マークに対して垂直に入射し、光検出手段が、検知マークからの反射光を当該検知マークへの入射光と分離する分離手段を有しているものとしているので、入射光が光検出手段に混入することを防止して、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００４４】
また、例えば、請求項５に記載するように、前記配光規制手段は、微細なルーバーの形成された薄膜フィルムで形成されているものであってもよい。
【００４５】
上記構成によれば、配光規制手段を、微細なルーバーの形成された薄膜フィルムで形成しているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【００４６】
さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記薄膜フィルムは、透明基板上に条線状の透明部分が形成されているものであってもよい。
【００４７】
上記構成によれば、薄膜フィルムを、透明基板上に条線状の透明部分が形成されたものとしているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【００４８】
また、例えば、請求項７に記載するように、前記光規制手段は、前記薄膜フィルムが、当該薄膜フィルムの前記ルーバーまたは前記条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層されているものであってもよい。
【００４９】
上記構成によれば、光規制手段を、薄膜フィルムが、当該薄膜フィルムのルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層されたものとしているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークをより一層高精度に検出することができ、より一層安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００５０】
さらに、例えば、請求項８に記載するように、前記色ずれ検出手段は、前記配光規制手段で配光分布規制された照射光に対して、前記光検出手段を複数配設されているものであってもよい。
【００５１】
上記構成によれば、色ずれ検出手段を、配光規制手段で配光分布規制された照射光に対して、光検出手段を複数配設されたものとしているので、例えば、１つの光照射手段で複数の検知マークを検出することで、色ずれ検出手段を簡素化して、より一層安価なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００５３】
図１〜図４は、本発明のカラー画像形成装置の第１の実施の形態を示す図であり、図１は、本発明のカラー画像形成装置の第１の実施の形態を適用した１ドラム方式（シングルエンジン）のカラー画像形成装置１の概略構成正面図である。本実施の形態は、中間転写ベルト上の基準マークをマーク検出部で検出して、この検出結果により得られた色ずれ量を感光体ベルトへの潜像の書込タイミングを調整することで補正するものである。
【００５４】
図１において、カラー画像形成装置１は、本体筐体２内に、書込ユニット３、帯電ローラ４、感光体ユニット５、現像ユニット６、転写ユニット７、マーク検出部８（図２参照）、転写ローラ９、クリーニング部１０、給紙ユニット１１、定着ユニット１２、排紙部１３及び除電ランプ１４等を備えており、画像データに基づいて、電子写真方式で、最終的に図示しない転写紙に画像を形成して、本体筐体２外に設けられた排紙台１５上に転写紙を排出する。
【００５５】
感光体ユニット５は、一対のローラ２１、２２と、これらのローラ２１、２２に張り渡されシームレスの環状に形成された可撓性の感光体ベルト（潜像担持体）２３と、を備えており、感光体ベルト２３は、少なくともローラ２１、２２の一方が回転駆動されることで、ローラ２１、２２に沿って図１中の時計方向に回転駆動される。
【００５６】
帯電部４は、感光体ユニット５のローラ２１の近傍で感光体ベルト２３に近接して配設されており、感光体ベルト２３を一様に帯電させる。
【００５７】
書込ユニット（書込手段）３は、図示しないレーザ発光素子（以下、ＬＤという。）、ポリゴンミラー３１、ポリゴンミラー３１を一定の角速度で回転駆動する駆動モータ３２、ｆθレンズ３３、折返しミラー３４及び同期検知センサ（主走査方向同期検知手段）３５等を備えており、レーザ発光素子３１で画像データに基づいて変調されて発生されたレーザビーム３６を、駆動モータ３２で回転されるポリゴンミラー３１により回転走査して、ｆθレンズ３３を経て折返しミラー３４により光路を曲げて、予め除電ランプ１４により除電され帯電部４によって一様に帯電された感光体ベルト２３の周面上に露光して、静電潜像を形成するとともに、レーザビーム３６の主走査方向であって感光体ベルト２３から外れた位置に設けられた同期検知センサ３５にもレーザビーム３６を照射して、当該同期検知センサ３５が、検出結果を主走査同期信号として出力する。なお、ポリゴンミラー３１は、鏡面数が６面である。
【００５８】
現像ユニット（画像形成手段）６は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）及びブラック（Ｂ）の４色の現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂが１つの回転ドラム４１に配設されており、現像ユニット６は、回転ドラム４１が回転することで、各色の現像器６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂが個別に感光体ベルト２３に対向する状態となって、静電潜像の形成された感光体ベルト２３に各色のトナー（現像剤）を順次付着させて、各色の画像を現像する。すなわち、現像ユニット６は、所定の位置で感光体ベルト２３と近接あるいは接触する各現像スリーブを備え、感光体ベルト２３上の潜像を非接触現像法あるいは接触現像法により顕像化する機能を有している。
【００５９】
感光体ベルト２３には、ローラ２２部分で、転写ユニット７の中間転写ベルト（中間転写媒体）５１が接しており、中間転写ベルト５１は、シームレスの環状に形成されて、一対のローラ５２、５３に張り渡されている。中間転写媒体としての中間転写ベルト５１は、少なくとも一方のローラ５２、５３が、図示しないモータにより回転駆動されることで、ローラ５２、５３に沿って図１中の反時計方向に回転駆動される。
【００６０】
中間転写ベルト５１内には、バイアスローラ５４が配設されており、バイアスローラ５４は、高圧電源からの転写バイアスを中間転写ベルト５１に印可して、感光体ベルト２３上のトナー画像を中間転写ベルト５１上に転写させる。そして、中間転写ベルト５１に接離するように転写ローラ９が設けられている。
【００６１】
中間転写ベルト５１には、感光体ベルト２３上に形成された各色のトナー画像が順次重ねて転写され、カラーのトナー画像（カラートナー画像）を再現して、バイアスローラ５４で中間転写ベルト５１に転写して、最終的に、転写ローラ９で、中間転写ベルト５１上のカラーのトナー画像を、給紙ユニット１１から搬送されてきた転写紙（記録媒体）に転写する。具体的には、感光体ベルト２３上の第一回目の顕像（トナー画像：現像剤像）が、中間転写ベルト５１内に設けられたバイアスローラ５４により中間転写ベルト５１上に転写され、同様のプロセスを反復することで、第二回目の顕像、第三回目の顕像、第四回目の顕像が中間転写ベルト５１上にそれぞれ重ね合わされて位置ズレを生じないように転写される。
【００６２】
そして、トナー画像の転写された転写紙は、定着ユニット１２に送られて、定着ユニット１２で、加熱・加圧され、トナー画像が転写紙に定着されて、排紙部１３で排紙台１５上に順次排出される。
【００６３】
上記給紙ユニット１１は、給紙カセット６１、給紙ローラ６２、複数の搬送ローラ６３及びレジストローラ６４等を備え、給紙カセット６１内には、複数枚の転写紙が収納される。給紙ユニット１１は、給紙ローラ６２により給紙カセット６１内の転写紙を１枚ずつ分離して送り出し、複数の搬送ローラ６３で順次転写紙をレジストローラ６４に搬送する。レジストローラ６４は、送られてきた転写紙をタイミング調整した後、転写ローラ９と中間転写ベルト５１との間に搬送し、転写ローラ９で中間転写ベルト５１上のトナー画像を転写紙に転写させる。
【００６４】
そして、クリーニング部１０は、感光体ベルト２３に残留する残留トナーをクリーニングし、除電ランプ１４は、感光体ベルト２３の潜像による電位ムラを除去する。
【００６５】
また、中間転写ベルト５１は、中間転写ベルトクリーニング部６５により残留トナーが除去され、中間転写ベルトクリーニング部６５は、画像形成中には中間転写ベルト５１の表面から離間した位置に保たれ、画像転写後のクリーニング時にのみ中間転写ベルト５１の表面に圧接される。
【００６６】
中間転写ベルト５１には、図２に示すように、カラー画像に転写位置を正確なものとして各色のトナー画像の位置ずれを防止する６個の基準マーク（検知マーク）６６Ａ〜６６Ｆが中間転写ベルト５１の幅方向の一方側端部であってトナー画像の転写領域外に、所定の間隔で設けられており、上記マーク検出部８は、ローラ５３よりも中間転写ベルト５１の回転方向下流側で、中間転写ベルト５１上の基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを検出して検出信号を出力する。なお、中間転写ベルト５１への基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの形成方法としては、種々の方法を用いることができ、例えば、特開平１１−２１２３２８号公報や特開平１１−１０２０９８号公報等に記載の方法を用いることができる。
【００６７】
このマーク検出部（色ずれ検出手段）８は、図２に示すように、光源（光照射手段）７１、レンズ（配光規制手段）７２、ハーフミラー７３及び光センサ（光検出手段）７４等を備えている。光源７１は、レンズ７２、ハーフミラー７３を通して、中間転写ベルト５１の基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ部分に光を照射し、レンズ７２は、光源７１から出射された光を配光規制してハーフミラー７３に入射させる。
【００６８】
すなわち、レンズ７２は、入射光の配光分布を概略一方向に規制し、図３に示すように、透過光束の約９０％が位相角０±２０（ｄｅｇ）の範囲に存在していて、高い指向性の概略平行光とする。なお、図３において、その横軸が、位相角（ｄｅｇ）であり、縦軸が、光の強度（ａ．ｕ．）である。
【００６９】
ハーフミラー７３は、レンズ７２からの入射光を透過させて、中間転写ベルト５１上に照射させ、中間転写ベルト５１及び当該中間転写ベルト５１上に形成された基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された反射光が、再度ハーフミラー７３に入射される。ハーフミラー７３は、この中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された反射光を光センサ７４方向に反射する。
【００７０】
したがって、レンズ７２を通過してハーフミラー７３から中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに照射されて中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射され、さらに、ハーフミラー７３で反射されて光センサ７４に入射される光は、平行光となり、光センサ７４は、正反射光成分を検出することとなる。
【００７１】
光センサ７４は、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを検出すると、検出信号を出力する。
【００７２】
そして、カラー画像形成装置１は、光センサ７４の検出結果に基づいて、書込ユニット３が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像パターンの露光を行って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各静電潜像の感光体ベルト２３への形成を開始する。
【００７３】
すなわち、光センサ７４が中間転写ベルト５１上の任意の基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ（例えば、基準マーク６６Ａ）を検出すると、１色目の画像パターンの露光による１色目の画像の書き込みを開始し、中間転写ベルト５１が所定の回数、または、所定の行程を経て、光センサ７４が同じ基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ（例えば、基準マーク６６Ａ）を検出すると、２色目の画像パターンの露光による２色目の画像の書込を開始する。このとき、カラー画像形成装置１は、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの検知結果により露光動作タイミングを変化させて、レーザ書込開始タイミングを変化させる。カラー画像形成装置１は、２色目以降の書き込みを上記同様に基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの検出結果に基づいて、順次行って、レーザ書込開始タイミングを調整することで、色ずれを防止する。
【００７４】
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態のカラー画像形成装置１は、光センサ７４が中間転写ベルト５１上の基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをマーク検出部８で検出して、当該マーク検出部８の検出結果に基づいてレーザ書込開始タイミングを変化させて、色ずれを防止している。
【００７５】
このとき、マーク検出部８は、図２に示したように、光源７１から出射された光をレンズ７２で配光分布を概略一方向に規制してハーフミラー７３を通して中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに照射し、この中間転写ベルト５１及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された反射光をハーフミラー７３で光センサ７４方向に反射して、光センサ７４で基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの正反射成分を検知している。
【００７６】
いま、図４に示すように、中間転写ベルト５１上に異なる色（例えば、イエローとマゼンタ）である基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを形成し、これを基準マーク６６Ａ及び基準マーク６６Ｂとすると、色ずれがない場合は、両者の基準マーク６６Ａ、６６Ｂが検出される検知時間には位相差が生じない。なお、図４では、光源７１及びレンズ７２と光センサ７４との位置関係が、中間転写ベルト５１に対して、垂直方向と平行方向とで逆転した状態で示されているが、光源７１及びレンズ７２と光センサ７４との位置関係は、図２の状態であってもよいし、図４の状態であってもよい。
【００７７】
そして、各色の基準マーク６６Ａ、６６Ｂが、図４に示すように、色ずれすると、その色ずれ量（δｄ）は、次式（１）で表される。
【００７８】
δｄ＝Ｖ＊Δｔ・・・（１）
ここで、Ｖは、中間転写ベルト５１の移動速度、Δｔは、各基準マーク６６Ａ、６６Ｂの検知ずれ時間である。
【００７９】
カラー画像形成装置１は、この色ずれ量δｄを感光体ベルト２３への書込みタイミングの補正量として利用して、各色の感光体ベルト２３への色ずれを補正する。
【００８０】
さらに、マーク検出部８は、中間転写ベルト５１が正規位置にて作動する場合、光源７１から照射された照射光を、レンズ７２で照射光の配光分布が概略一定方向に規制してハーフミラー７３で反射した後、図２に破線で示すように、中間転写ベルト５１上に照射し、中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された反射光をハーフミラー７３を通して、光センサ７４で検出する。
【００８１】
このレンズ７２による配光分布は、図３に示したようになっており、レンズ７２を通過した光は、その透過光束の約９０％が位相角０±２０（ｄｅｇ）に存在し、高い指向性の概略平行光となっている。
【００８２】
したがって、レンズ７２を通過して中間転写ベルト５１に入射する光、また、中間転写ベルト５１で反射して光センサ７４に入射する光は、平行光であり、光センサ７４は、正反射光成分を検出することとなる。
【００８３】
そして、このマーク検出部８を用いると、中間転写ベルト５１が、図２に示すように、正規の位置から下方位置に変位すると、正規位置よりも下方垂直方向に離れた中間転写ベルト５１’またはこの中間転写ベルト５１’上に形成されている基準マーク６６Ａ’〜６６Ｆ’では、位相のずれがない正反射光成分が反射され、この正反射光成分を光センサ７４で検出することとなる。
【００８４】
したがって、光センサ７４で検出される正反射成分の光量は、常に一定に保持される。
【００８５】
また、図２に示すように、中間転写ベルト５１、５１’及び基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ、６６Ａ’〜６６Ｆ’には、光が垂直方向から入射するため、位相のずれがなく、正反射成分の減少がないため、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆ、６６Ａ’〜６６Ｆ’の位置を高精度に検出することができる。
【００８６】
さらに、光センサ７４は、中間転写ベルト５１と光センサ７４との距離を任意に定めることができる。すなわち、マーク検知部８を設置する際の組み付け精度を比較的低減することができ、比較的安価にマーク検知部８、ひいては、カラー画像形成装置１を作製することができる。
【００８７】
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、中間転写ベルト５１上に基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを形成し、当該基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをマーク検出部８で検出して、当該検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、マーク検出部８を、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに光を照射する光源７１と、光源７１からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制するレンズ７２と、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された照射光の反射光を検出する光センサ７４と、を備えたものとしている。
【００８８】
したがって、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの形成されている中間転写ベルト５１が上下変動した場合にも、反射光量を高精度に高出力で検出することができるとともに、中間転写ベルト５１の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆの検出感度を向上させることができ、安価にかつ高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質を向上させることができる。
【００８９】
また、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部８を、光センサ７４が、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆからの正反射光を検出するものとしている。
【００９０】
したがって、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度にいろずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００９１】
さらに、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部８を、光センサ７４が、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆからの反射光を所定の焦点位置に結像するレンズ等の結像手段と、当該結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものとしてもよい。
【００９２】
このようにすると、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【００９３】
図５は、本発明のカラー画像形成装置の第２の実施の形態を適用したカラー画像形成装置に用いられているマーク検出部８０の概略構成図である。
【００９４】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、必要に応じて、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【００９５】
図５において、マーク検出部（色ずれ検出手段）８０は、光源７１、拡散板８１、薄膜フィルム（配光規制手段）８２、ハーフミラー７３及び光センサ７４等を備えており、光源７１、ハーフミラー７３及び光センサ７４は、上記第１の実施の形態と同様のものである。
【００９６】
光源７１は、拡散板８１の方向に光を出射し、拡散板８１は、入射光を拡散させて薄膜フィルム８２に入射させる。薄膜フィルム８２は、入射される光をその配光分布を概略一方向に規制して、ハーフミラー７３に出射する。ハーフミラー７３は、薄膜フィルム８２から入射される光を透過させて中間転写ベルト５１に照射させ、中間転写ベルト５１に入射された光は、中間転写ベルト５１または中間転写ベルト５１上に形成された基準マーク６６Ａ〜６６Ｆでハーフミラー７３方向に反射される。
【００９７】
ハーフミラー７３は、中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された光（反射光）を光センサ７４方向に反射し、光センサ７４は、入射光から基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを検出して、検出信号を出力する。
【００９８】
上記薄膜フィルム８２は、上記図３に示した配光分布と同様の配光分布を有しており、この薄膜フィルム８２としては、例えば、微細なルーバーの形成された薄膜フィルム、または、透明基板上に条線状の透明部分が形成されたフィルム等を用いることができ、さらに、これらのルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で薄膜フィルムが複数枚積層されているものを用いることができる。
【００９９】
したがって、薄膜フィルム８２を通過してハーフミラー７３から中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに照射されて中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射され、さらに、ハーフミラー７３で反射されて光センサ７４に入射される光は、平行光となり、光センサ７４は、正反射光成分を検出することとなる。
【０１００】
したがって、マーク検出部８０は、中間転写ベルト５１上に形成される基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを正確に検出し、カラー画像形成装置１は、上記第１の実施の形態の場合と同様に、色ずれ量を感光体ベルト２３への書込みタイミングの補正量として利用して、各色の感光体ベルト２３への色ずれを正確に補正する。
【０１０１】
また、本実施の形態のマーク検出部８０は、配光規制部材として、薄膜フィルム８２を用いているため、簡単かつ安価に製造することができ、カラー画像形成装置１を安価なものとすることができる。
【０１０２】
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部８０の光源７１から出射された光の配光分布を規制する配光規制手段として、微細なルーバーの形成された薄膜フィルム８２、透明基板上に条線状の透明部分が形成された薄膜フィルム８２、または、ルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層された薄膜フィルム８２を用いている。
【０１０３】
したがって、マーク検出部８０をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高精度に検出することができ、より一層安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１０４】
図６は、本発明のカラー画像形成装置の第３の実施の形態を適用したカラー画像形成装置に用いられているマーク検出部９０の概略構成図である。
【０１０５】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、必要に応じて、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１０６】
図６において、マーク検出部（色ずれ検出手段）９０は、光源７１、レンズ７２、ハーフミラー７３、光センサ７４及びピンホール板（分離手段）９１等を備えており、光源７１、レンズ７２、ハーフミラー７３及び光センサ７４は、上記第１の実施の形態と同様のものである。
【０１０７】
光源７１は、レンズ７２の方向に出射し、レンズ７２は、入射される光をその配光分布を概略一方向に規制して、ハーフミラー７３に出射する。ハーフミラー７３は、レンズ７２から入射される光を透過させて中間転写ベルト５１に照射させ、中間転写ベルト５１に入射された光は、中間転写ベルト５１または中間転写ベルト５１上に形成された基準マーク６６Ａ〜６６Ｆでハーフミラー７３方向に反射される。
【０１０８】
ハーフミラー７３は、中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された光（反射光）を光センサ７４方向に反射し、光センサ７４の手前に、ピンホール板９１が配設されている。
【０１０９】
ピンホール板９１には、ピンホール９２が形成されており、ピンホール板９１に入射される光のうち、ピンホール９２を通過した光のみが光センサ７４に入射される。光センサ７４は、入射光から基準マーク６６Ａ〜６６Ｆを検出して、検出信号を出力する。
【０１１０】
そして、上記中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射される反射光には、拡散光成分が含まれるが、この反射光をピンホール板９１のピンホール９２を通過させることで、拡散光成分を除去して、光センサ７４に入射させる。
【０１１１】
したがって、マーク検出部９０は、中間転写ベルト５１上に形成される基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高感度に検出し、カラー画像形成装置１は、上記第１の実施の形態の場合と同様に、色ずれ量を感光体ベルト２３への書込みタイミングの補正量として利用して、各色の感光体ベルト２３への色ずれをより一層正確に補正する。
【０１１２】
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部９０を、光源７１が、レンズ７２で配光分布の規制された照射光を中間転写ベルト５１、すなわち、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆに対して垂直に入射し、光センサ７４の手前に、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆからの反射光を基準マーク６６Ａ〜６６Ｆへの入射光と分離するピンホール板９１を配設している。
【０１１３】
したがって、入射光が光センサ７４に混入することを防止して、基準マーク６６Ａ〜６６Ｆをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１１４】
図７〜図１１は、本実施の形態のカラー画像形成装置の第４の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、基準マークの検知結果に基づいて、光書込のスキュー角度を補正することで、色ずれを補正するものである。
【０１１５】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであるが、マーク検出部及び光学系の装置の構成が異なる。そこで、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、同様の構成部分については、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１１６】
図７は、本実施の形態のカラー画像形成装置１の光学系の１つであるイエロー色記録用の光学系１００Ｙの斜視図であり、図示しないが、他の色の光学系も同様の構成であり、それらの説明は省略する。
【０１１７】
図７において、イエロー色記録用光学系１００Ｙは、ポリゴンミラー１０１Ｙ、半導体レーザ１０２Ｙ、光学レンズ１０３Ｙ、ｆθレンズ１０４Ｙ、感光体ドラム１０５Ｙ及び走査開始位置検知センサ１０６Ｙ等を備えており、ポリゴンミラー１０１Ｙは、図示しないポリゴンミラー回転モータによって高速で回転駆動される。
【０１１８】
イエロー色記録用光学系１００Ｙは、半導体レーザ１０２Ｙから射出されたレーザビーム１０７Ｙを、光学レンズ１０３Ｙで集束して、ポリゴンミラー１０１Ｙの１つの面に入射させる。ポリゴンミラー１０１Ｙは、入射光を感光体ドラム１０５Ｙの主走査方向に走査し、ｆθレンズ１０４Ｙは、ポリゴンミラー１０１Ｙの主走査した反射光を感光体ドラム１０５Ｙ上に照射させるとともに、感光体ドラム１０５Ｙの走査開始位置のわずか手前のレーザビーム１０７Ｙの通過する経路上に配設されている走査開始位置検知センサ１０６Ｙにも照射させる。
【０１１９】
カラー画像形成装置１は、走査開始位置検知センサ１０６Ｙがレーザビームの検出を行ってからクロック信号のカウントを行い、所定のカウント値のカウントが行われた段階で、感光体ドラム１０５Ｙ上におけるその画像の記録の開始を行う。
【０１２０】
カラー画像形成装置１は、上記イエロー色記録用光学系１００Ｙに、図８に示すように、スキュー補正機構１１０Ｙが組み込まれており、図示しないが、他の色の光学系も同様の構成であり、それらの説明は省略する。
【０１２１】
すなわち、イエロー色記憶用光学系１００Ｙは、感光体ドラム１０５Ｙの上方に、図示しないフレームに固定された光学ユニット１１１Ｙが配置されている。光学ユニット１１１Ｙ内には、図示しないが、上記半導体レーザ１０２Ｙ、光学レンズ１０３Ｙ、ポリゴンミラー１０１Ｙ及びポリゴンミラー駆動モータ等が配置されており、光学ユニット１１１Ｙの透明な窓１１２Ｙからレーザビーム１０７Ｙを出射する。光学ユニット１１１Ｙの透明な窓１１２Ｙから射出されたレーザビーム１０７Ｙは、第１反射ミラー１１３Ｙ、シリンダミラー１１４Ｙ及び第２反射ミラー１１５Ｙで順に反射された後、感光体ドラム１０５Ｙに到達し、１ラインずつ走査が行われる。
【０１２２】
第２反射ミラー１１５Ｙの背面の図示しないミラー保持部には、ステッピングモータ１１６Ｙが配置されている。このステッピングモータ１１６Ｙは、ギヤボックス等からなる減速機構を内蔵していて、その出力軸に、プーリ１１７Ｙが取り付けられている。
【０１２３】
上記シリンダミラー１１４Ｙは、シリンダミラー部１１８Ｙに固定されており、シリンダミラー部１１８Ｙは、その一端に回転軸１１９Ｙが垂直に取り付けられている。回転軸１１９Ｙは、回転することで、感光体ドラム１０５Ｙのドラム軸を含む水平面と平行な面内で、シリンダミラー１１４Ｙを回動させる。
【０１２４】
シリンダミラー部１１８Ｙの他端は、ミラー保持部１２０Ｙに所定の微小角度で回動自在に保持されており、ミラー保持部１２０Ｙには、先端部分にプーリの取り付けられたプーリスクリュー１２１Ｙが取り付けられている。このプーリスクリュー１２１Ｙのプーリの部分とステッピングモータ１１６Ｙのプーリ１１７Ｙとの間には、ベルト１２２Ｙが架け渡されている。
【０１２５】
カラー画像形成装置１は、検出されたスキューの程度に応じてステッピングモータ１１６Ｙを回転させ、シリンダミラー部１１８Ｙを、回転軸１１９Ｙを中心として微小角度回転させて、スキューの補正を行う。
【０１２６】
ステッピングモータ１１６Ｙには、図示しない減速機構が内蔵されており、図９に示すように、この減速機構の出力軸１２３Ｙには、上記プーリ１１７Ｙの他に回転角度検知板１２４Ｙが取り付けられている。
【０１２７】
カラー画像形成装置１は、この回転角度検知板１２４Ｙと光センサを用いてイエロー色記録用の光学系１００Ｙにおける補正を行っている。
【０１２８】
すなわち、回転角度検知板１２４Ｙの回転は、ステッピングモータ１１６Ｙに供給される駆動パルスの数としてのステップ数で制御され、図９に枠１２５内に示されているライン１２６が光センサ１３４Ｙ（図１０参照）で設定される基準位置である。この基準位置におけるステップ数を「０」とし、出力軸１２３Ｙを中心として回転角度検知板１２４Ｙを時計方向（ＣＷ方向）に回転させたときを＋（プラス）方向の補正とし、反時計方向（ＣＣＷ方向）に回転させたときを−（マイナス）方向の補正とする。なお、図９において、「−１００」及び「＋１５０」と示しているのは、例えば、補正前の回転角度検知板１２４Ｙの回転位置が「−１００」であり、補正後の回転位置が「＋１５０」になったことを示している。このような補正は、必ず回転角度検知板１２４Ｙを初期的に基準位置まで回転させ、そこから所望のステップ数だけ時計方向あるいは反時計方向に回転させてスキューに対する補正作業を行う。
【０１２９】
そして、カラー画像形成装置１は、図１０に示すようなイエロー用マーク検出部１３０Ｙを備えており、イエロー用マーク検出部１３０Ｙは、光源１３１Ｙ、レンズ１３２Ｙ、ハーフミラー１３３Ｙ及び光センサ１３４Ｙ等を備えており、光センサ１３４は、中間転写ベルト５１の搬送方向と正確に直行する方向に配置された２つの光センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂ（図示略）を備えている。
【０１３０】
中間転写ベルト５１上には、イエロー色用の色ずれ検査用パターンＭ及びＭ’が転写される。ある感光体ドラム１０５Ｙ等に転写された１ライン上での２線分のトナー像が中間転写ベルト５１上に転写されて得られた２つの色ずれ検査用パターンＭ、Ｍ’は、スキューが発生していないとすると、図１０に矢印で示す中間転写ベルト５１の搬送方向と正確に直交するように配置された２つの光センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂによって同時に検知される。ところが、図１０に示すように、２つの色ずれ検査用パターンＭ’が正規の方向よりもθだけずれた直線方向に形成されていると、このスキューの分だけ２つの光学センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂの検出時間にずれが発生する。また、２つの光学センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂのいずれが先に色ずれ検査用パターンＭ、Ｍ’の一方を検出するかによって、傾き（θ）及びその方向を判別することができる。
【０１３１】
そして、カラー画像形成装置１は、上記イエロー色の光学系１００Ｙに対するスキューの補正量の検だけでなく、所定間隔で、かつ、所定の順序で各色の感光体ドラム１０５、すなわち、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローによる色ずれ検査用パターンを中間転写ベルト５１に転写する。したがって、２つの光学センサ１３４Ｙａ、１３４Ｙｂは、明暗のみを判別するセンサであっても、基準とする時間からそれぞれ異なった所定の許容時間内で検出されるそれぞれ対の色ずれ検査用パターンＭを基準として、それぞれの色の光学系について、スキューの程度に応じて、スキュー量を検出し、それらのスキュー補正量を算出することができる。
【０１３２】
なお、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、そのマーク検出部１３０Ｙは、上記図１０に示したものに限るものではなく、例えば、イエロー用マーク検出部１３０Ｙの場合、図１１に示すように構成されていてもよく、図１１の場合、図１０と同様の構成部分には、同一の符号を付している。図１１において、マーク検出部１４０Ｙは、光源１３１Ｙ、拡散板１４１Ｙ、薄膜フィルム１４２Ｙ、２枚のハーフミラー１４３Ｙａ、１４３Ｙｂ及び光センサ１４４Ｙ、１４５Ｙ等を備えており、中間転写ベルト５１上に色ずれ検査用パターンＭ、Ｍ’が転写される。
【０１３３】
このマーク検出部１４０Ｙは、光源１３１ＹＩからの入射光を拡散板１４１Ｙで拡散し、レンズ１４２Ｙで配光規制した後、中間転写ベルト５１上で反射された正反射光成分をハーフミラー１４３ａ、１４３ｂで光センサ１４４Ｙ及び光センサ１４５Ｙにそれぞれ導入して、光センサ１４４Ｙと光センサ１４５Ｙで検出する。したがって、２対の光源と光センサを用いることなく、１つの光源１３１Ｙと光センサ１４４Ｙと光センサ１４５Ｙで複数の色ずれ検査用パターンＭ、Ｍ’を検出することができ、マーク検出部１４０Ｙ、ひいては、カラー画像形成装置１を簡略化することができる。
【０１３４】
図１２〜図１７は、本発明のカラー画像形成装置の第５の実施の形態を示す図であり、本実施の形態は、基準マークの検知結果に基づいて、中間転写ベルトの回転速度を調整することで、色ずれを補正するものである。
【０１３５】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであるが、マーク検出部及び感光体制御部が異なる。そこで、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、同様の構成部分については、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１３６】
図１２は、本実施の形態のカラー画像形成装置１の色ずれ補正制御部１５０の要部ブロック構成図であり、本実施の形態のカラー画像形成装置１では、上記同様に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色ずれ検出用の基準マークを重ね合わせた色ずれ検出用の基準マークを中間転写ベルト上に形成する。
【０１３７】
図１２において、カラー画像形成装置１は、上記書込ユニット３のレーザ発光素子（ＬＤ）３００、中間転写ベルト５１、中間転写ベルト５１を回転駆動させるベルトモータ３０１、中間転写ベルト５１上に形成された基準マークを検出するための発光ダイオード３０２と受光素子３０３等を有するマーク検出部３０４を備えているとともに、色ずれ補正部１５０を備えており、色ずれ補正制御部１５０は、検出信号処理回路１５１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ ）１５２及びクロック供給回路１５３等を備えている。
【０１３８】
カラー画像形成装置１は、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検出用の基準マークに、発光ダイオード３０２から光を照射し、その反射光を受光素子３０３で受光して、検出信号を検出信号処理回路１５１に出力する。
【０１３９】
検出信号処理回路１５１は、受光素子３０３から入力される色ずれ検出用基準マークの検出信号を処理するもので、オペアンプ１５１ａとコンパレータ１５１ｂを備えている。検出信号処理回路１５１は、受光素子３０３からの色ずれ検出基準マークの検出信号をオペアンプ１５１ａで増幅し、コンパレータ１５１ｂで矩形パルス信号に整形して、ＣＰＵ１５２に出力する。
【０１４０】
ＣＰＵ１５２は、色ずれ演算部１５４、色ずれ補正量演算部１５５、Ａ／Ｄ変換器１５６、トナー付着量検出部１５７、レーザパワー制御部１５８及びレーザ制御回路１５９等を備えており、上記検出信号処理回路１５１のオペアンプ１５１ａの増幅した検出信号とコンバータ１５１ｂの整形した検出信号がＡ／Ｄ変換器１５６に入力され、また、コンバータ１５１ｂの整形した検出信号が色ずれ演算部１５４に入力される。
【０１４１】
色ずれ演算部１５４は、コンバータ１５１ｂから入力される整形された検出信号に基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色ずれ量（位置ずれ量）を演算して、色ずれ補正量演算部１５５に出力し、色ずれ補正量演算部１５５は、色ずれ量演算部１５４の演算した各色の色ずれ量に基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の色ずれ補正量を演算して、クロック供給回路１５３に出力する。
【０１４２】
クロック供給回路１５３は、色ずれ補正量演算部１５５で演算された色ずれ補正量に基づいて、ベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを変更した後、ベルトモータ３０１の回転速度を変速して、中間転写ベルト５１の回動速度ｖを変更することで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の色ずれを補正する。
【０１４３】
Ａ／Ｄ変換器１５６は、オペアンプ１５１ａで増幅された色ずれ検出用基準マークの検出信号をデジタル値に変換し、コンパレータ１５１ｂの出力信号と同期をとってトナー付着量検出部１５７に出力する。
【０１４４】
トナー付着量検出部１５７は、Ａ／Ｄ変換器１５６から入力されるデジタル変換された色ずれ検出用基準マークの検出信号に基づいて、中間転写ベルト５１上に付着しているイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック位置のトナーの検出電圧値を検知し、検出電圧値をレーザパワー制御部１５８に出力する。
【０１４５】
レーザパワー制御部１５８は、トナー付着量検出部１５７から入力されるトナーの検出電圧値、すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナー付着量に基づいて、レーザ制御回路１５９を制御し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎にレーザ発光素子３００の露光タイミングを制御する。
【０１４６】
すなわち、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、図１３に示すように、中間転写ベルト５１上に色ずれ検知用基準マーク１６０が形成され、このときの副走査方向の基準位置信号ＨＰＳと、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃと、中間転写ベルト５１を駆動するベルトモータ３０１に供給されるクロック周波数（ＢＭクロック周波数）ｆと、そのときの感光体ベルト２３の走行速度ｖは、図１４のように示される。
【０１４７】
そして、カラー画像形成装置１では、色ずれ検知用基準マーク１６０の画像形成時に、色ずれ検知用基準マーク１６０を中間転写ベルト５１上に形成するときには、図１４に示すように、クロック周波数ｆは、一定に保たれ、中間転写ベルト５１の走行速度ｖは、一定に保たれている。
【０１４８】
カラー画像形成装置１は、続いて色ずれ検知用基準マーク１６０の検出を行うが、この色ずれ検知用基準マーク１６０の検出処理では、中間転写ベルト５１の表面上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのパターンが重ね合わされた色ずれ検出基準マーク１６０をマーク検出部３０４の受光素子３０３で検出する。
【０１４９】
カラー画像形成装置１は、中間転写ベルト５１の表面上に色ずれ検知用基準マーク１６０を形成した後、ベルトモータ３０１のクロック周波数ｆを一定に保ったままでさらに中間転写ベルト５１を１回転させ、受光素子３０３で色ずれ検知用基準マーク１６０を検出する。
【０１５０】
この受光素子３０３で色ずれ検知用基準マーク１６０を検出したときの信号処理回路１５１のオペアンプ１５１ａの出力信号波形とコンパレータ１５１ｂの出力信号波形は、図１５のように示される。なお、図１５において、ＧＮＤは、接地電位、Ｖｃｍｐ は、コンパレータ１５１ｂの比較電圧を示しており、オペアンプ１５１ａの出力電圧が比較電圧Ｖｃｍｐ より高い場合は、コンパレータ１５１ｂの出力信号がハイレベルとなり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の印字位置となる。したがって、ＣＰＵ１５２の色ずれ演算部１５４は、図１５に示すようなコンパレータ１５１ｂの出力信号が入力されることで、このコンパレータ出力信号から各色の色ずれ量を検出することができる。
【０１５１】
上記色ずれ検知用基準マーク１６０を用紙に印刷すると、図１６に示すように印刷され、中間転写ベルト５１の表面上でも同様に形成される。
【０１５２】
そして、図１６では、図示しないＲＯＭに格納されている色ずれ検知用基準マーク１６０の印字データにおけるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の各印字位置が、図１３に示した色ずれ検知用基準マーク１６０のＹ１、Ｙ２、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４であるのに対して、実際に感光体ベルト２３の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０の印字位置は、図１６に示すように、それぞれ、Ｙ１’、Ｙ２’、Ｍ１’、Ｍ２’、Ｍ３’、Ｍ４’、Ｃ１’、Ｃ２’、Ｃ３’、Ｃ４’、Ｋ１’、Ｋ２’、Ｋ３’、Ｋ４’に対応している。
【０１５３】
ここで、イエロー基準マーク印字位置Ｙ１’とマゼンタ基準マーク印字位置Ｍ１’との印字位置間隔は、図１６に示すように、ｌ（Ｙ１’−Ｍ１’）である。図１３に示した色ずれ検知用基準マーク１６０におけるイエロー基準マーク印字位置Ｙ１とマゼンタ基準マーク印字位置Ｍ１の印字位置間隔は、ｌ２ であるので、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの先端部の書き出し位置の色ずれ量ｌ（ＹＭ）は、次式で示される値となる。
【０１５４】
ｌ（ＹＭ）＝ｌ２−ｌ（Ｙ１’−Ｍ１’）
また、図１３に示したＶ（Ｙ１’）、Ｖ（Ｍ１’）、Ｖ（Ｃ１’）、Ｖ（Ｋ１’）、Ｖ（Ｙ２’）、Ｖ（Ｍ２’）、Ｖ（Ｃ２’）、Ｖ（Ｋ２’）は、それぞれ、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０の印字位置、Ｙ１’、Ｍ１’、Ｃ１’、Ｋ１’、Ｙ２’、Ｍ２’、Ｃ２’、Ｋ２’に対応する検出電圧である。そして、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０の印字位置Ｙ１’、Ｍ１’に対応する検出電圧Ｖ（Ｙ１’）、Ｖ（Ｍ１’）が検出される時間間隔は、ｓ（Ｙ１’−Ｍ１’）である。ここで、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの間に印字位置ずれが発生せずに、図１３に示すように、印字位置がＹ１及びＭ１となる場合、検出電圧Ｖ（Ｙ１）、Ｖ（Ｍ１）の期待される時間間隔をｓ２ とすると、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＭ）に対応する検出信号の時間間隔ずれ量ｓ（ＹＭ）は、次式で示される値となる。
【０１５５】
ｓ（ＹＭ）＝ｓ２ −ｓ（Ｙ１’−Ｍ１’）
そして、色ずれ検知用基準マーク１６０の検出を行っているときの中間転写ベルト５１の走行速度ｖは一定であり、また、感光体ベルト２３と中間転写ベルト５１は接触しながら回動しているため、中間転写ベルト５１の表面の走行速度も感光体ベルト２３の走行速度ｖと同じｖである。したがって、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０のイエローとマゼンタ色（Ｍ）の印字位置ずれ量ｌ（ＹＭ）は、走行速度ｖと時間間隔ずれ量ｓ（ＹＭ）の積で与えられる。すなわち、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＭ）は、次式で演算することができる。
【０１５６】
ｌ（ＹＭ）＝ｓ（ＹＭ）×ｖ
上記同様に、イエロー基準マークとシアン基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＣ）及びイエロー基準マークとブラック基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＫ）も、侍史で演算することができる。
【０１５７】
ｌ（ＹＣ）＝ｓ（ＹＣ）×ｖ
ｌ（ＹＫ）＝ｓ（ＹＫ）×ｖ
また、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の印字位置ずれ量も、同様に求めることができる。
【０１５８】
ここで、イエロー基準マーク印字位置Ｙ１’とイエロー基準マーク印字位置Ｙ２’の印字位置間隔は、図１６に示すように、ｌ（Ｙ１’−Ｙ２’）である。図１３に示した色ずれ検知用基準マーク１６０におけるイエロー基準マーク印字位置Ｙ１とイエロー基準マーク印字位置Ｙ２の印字位置間隔はｌ１ であるので、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の印字位置ずれ量ｌ（Ｙ）は、次式で与えられる。
【０１５９】
ｌ（Ｙ）＝ｌ１ −ｌ（Ｙ１’−Ｙ２’）
また、図１５に示したように、中間転写ベルト５１の表面上に形成された色ずれ検知用基準マーク１６０の印字位置Ｙ１’、Ｙ２’に対応する検出電圧Ｖ（Ｙ１’）、Ｖ（Ｙ２’）が検出される時間間隔は、ｓ（Ｙ１’−Ｙ２’）である。ここで、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置に位置ずれが発生せずに、図１３に示したように、印字位置がＹ１及びＹ２となる場合は、検出電圧Ｖ（Ｙ１）、Ｖ（Ｙ２）の期待される時間間隔をｓ１ とすると、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の位置ずれ量ｌ（Ｙ）に対応する検出信号の時間間隔ずれ量ｓ（Ｙ）は、次式で与えられる。
【０１６０】
ｓ（Ｙ）＝ｓ１ −ｓ（Ｙ１’−Ｙ２’）
ここで、感光体ベルト２３及び中間転写ベルト５１の回動速度ｖは一定であるため、中間転写ベルト５１の表面上に形成されたイエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の位置ずれ量ｌ（Ｙ）は、走行速度ｖと時間間隔ずれ量ｓ（Ｙ）の積で与えられる。すなわち、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の位置ずれ量ｌ（Ｙ）は、次式で演算することができる。
【０１６１】
ｌ（Ｙ）＝ｓ（Ｙ）×ｖ
同様に、マゼンタ、シアン、ブラック各基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の位置ずれ量ｌ（Ｍ）、ｌ（Ｃ）、ｌ（Ｋ）も次式で演算することができる。
【０１６２】
ｌ（Ｍ）＝ｓ（Ｍ）×ｖ
ｌ（Ｃ）＝ｓ（Ｃ）×ｖ
ｌ（Ｋ）＝ｓ（Ｋ）×ｖ
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、色ずれ量演算処理において、イエロー基準マークに対するマゼンタ基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＭ）、イエロー基準マークに対するシアン基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＣ）、イエロー基準マークに対するブラック基準マークの印字位置ずれ量ｌ（ＹＫ）を演算し、さらに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置の印字位置ずれ量ｌ（Ｙ）、ｌ（Ｍ）、ｌ（Ｃ）、ｌ（Ｋ）も演算して求めている。
【０１６３】
そして、この色ずれ量演算処理は、前処理で求めた色ずれ量に基づいて色ずれ補正量を演算する処理である。すなわち、カラー画像形成装置１は、ＣＰＵ１５２の色ずれ補正量演算部１５５の演算結果に基づいて、クロック供給回路１５３が、図１７に示すように、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７毎の中間転写ベルト５１の回動速度ｖを変えることで、色ずれ量を補正している。すなわち、クロック供給回路１５３は、図１７に示すように、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７でベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを変えることで、中間転写ベルト５１の回動速度ｖを変えている。このように、この処理にて求める色ずれ補正量とは、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７毎のベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆの補正量である。
【０１６４】
そして、図１７に示したように、色ずれ補正を行うために、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７毎にベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを変えることができる。例えば、図１７で、プロセス領域Ａ１は、イエローの印字プロセス領域であり、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃは、Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）で、このときベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを、ｆ（Ｙ）とし、ベルトモータ３０１の回動速度を、ｖ（Ｙ）としている。このクロック周波数ｆ（Ｙ）は、前処理で求めたイエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｙ）から求めている。例えば、イエローの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｙ）は、次式で与えれる。
【０１６５】
ｌ（Ｙ）＝ｌ１ −ｌ（Ｙ１’−Ｙ２’）
したがって、ｌ（Ｙ）の値が正（＋）の場合は、イエロー基準マークの後端部の印字位置が用紙の送紙方向に対して前方に移動している。すなわち、イエロー基準マークの印字画像が用紙の送紙方向に対して短くなっていることを意味している。この場合は、色ずれ量の補正は、イエロー基準マークの印字画像を用紙の送紙方向に対して伸長するような補正となる。
【０１６６】
この補正は、プロセス領域Ａ１でイエロー基準マークの印字画像の静電潜像を中間転写ベルト５１上に形成するとき、すなわち、イエロー基準マークの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態において、ローレベルのときに、中間転写ベルト５１の回動速度ｖ（Ｙ）を増加させることにより行うことができる。すなわち、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の時間は変化しないので、中間転写ベルト５１の回動速度ｖ（Ｙ）を増加させることにより、中間転写ベルト５１の回動速度ｖ（Ｙ）の増加量に応じて用紙の送紙方向のイエロー基準マーク印字領域が伸び、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量を補正することができる。
【０１６７】
そして、中間転写ベルト５１の回動速度ｖは、ベルトモータ３０１に供給するクロック周波数ｆを変えることにより変化させることができる。すなわち、クロック周波数ｆを高くすると、中間転写ベルト５１の回動速度ｖが上昇し、逆に、クロック周波数ｆを低くすると、中間転写ベルト５１の回動速度ｖが低下する。
【０１６８】
したがって、プロセス領域Ａ１のとき、すなわち、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態のとき（ローレベルのとき）、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（Ｙ）を上昇させることで、イエロー基準マーク先端部における、印字位置と後端部の印字位置のずれ量を補正することができる。
【０１６９】
また、逆に、イエロー基準マークの先端部の印字位置と後端部印字位置のずれ量ｌ（Ｙ）が負（−）の場合は、プロセス領域Ａ１のとき、すなわち、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態において、ローレベルのときに、感光体ベルト２３の回動速度ｖ（Ｙ）を低下させることにより、先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量を補正することができる。
【０１７０】
したがって、プロセス領域Ａ１において、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態のときに、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（Ｙ）を低くすることで、イエロー基準マーク先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量を補正することができる。
【０１７１】
また、カラー画像形成装置１は、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）が許可状態のときとマゼンタ色（Ｍ）の副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）が許可状態間の非印字領域、すなわち、プロセス領域Ａ２では、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数をｆ（ＹＭ）とし、中間転写ベルト５１の回動速度をｖ（ＹＭ）として制御している。このベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（ＹＭ）は、色ずれ演算部１５４が検出処理で求めたイエロー基準マークとマゼンタ基準マークの色ずれ量ｌ（ＹＭ）に基づいて、色ずれ補正量演算部１５５が演算する。すなわち、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの色ずれ量ｌ（ＹＭ）は、次式で与えられる。
【０１７２】
ｌ（ＹＭ）＝ｌ２ −ｌ（Ｙ１’−Ｍ１’）
そして、イエローとマゼンタの色ずれ量ｌ（ＹＭ）が正（＋）の場合は、イエロー基準マークに対するマゼンタ基準マークは、用紙の送紙方向に対して先端方向にずれていることになる。この場合は、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態とマゼンタの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間における非印字領域が短い場合である。したがって、イエローとマゼンタの色ずれ量ｌ（ＹＭ）が正（＋）の場合は、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態と副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間の非印字領域期間、すなわち、プロセス領域Ａ２において感光ベルトの回動速度ｖ（ＹＭ）を速くし、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態と副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間の非印字領域を長くすることで、イエローとマゼンタの色ずれを補正することができる。この場合は、具体的には、プロセス領域Ａ２において、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（ＹＭ）を高くすることで、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態と副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間の非印字領域間隔を長くして、イエロー基準マークとマゼンタ基準マークの色ずれを補正することができる。
【０１７３】
逆に、イエローとマゼンタの色ずれ量ｌ（ＹＭ）が負（−）の場合は、イエロー基準マークに対するマゼンタ基準マークは、用紙の送紙方向に対して後端方向にずれていることになる。この場合は、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態とマゼンタの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間、すなわちプロセス領域Ａ２の非印字領域が長い場合である。この場合は、イエローの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態とマゼンタの副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間、すなわち、プロセス領域Ａ２において、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（ＹＭ）を下げることで、副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｙ）の許可状態と副走査方向印字許可信号Ｖｓｙｎｃ（Ｍ）の許可状態間の非印字領域間隔を短くしてイエロー基準マークとマゼンタ基準マークの色ずれを補正することができる。
【０１７４】
さらに、マゼンタ基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｍ）、マゼンタ基準マークとシアン基準マークの間のずれ量ｌ（ＭＣ）、シアン基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｃ）、シアン基準マークとブラック基準マークの間のずれ量ｌ（ＣＫ）、ブラック基準マークの先端部の印字位置と後端部の印字位置のずれ量ｌ（Ｋ）も同様に補正することができる。
【０１７５】
このように、色ずれ検知用基準マーク１６０により検出した色ずれ量ｌ（Ｙ）、ｌ（ＹＭ）、ｌ（Ｍ）、ｌ（ＭＣ）、ｌ（Ｃ）、ｌ（ＣＫ）、ｌ（Ｋ）に基づいて、各プロセス領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７において、ベルトモータ３０１へ供給するクロック周波数ｆ（Ｙ）、ｆ（ＹＭ）、ｆ（Ｍ）、ｆ（ＭＣ）、ｆ（Ｃ）、ｆ（ＣＫ）、ｆ（Ｋ）を変え、中間転写ベルト５１の回動速度を、ｖ（Ｙ）、ｖ（ＹＭ）、ｖ（Ｍ）、ｖ（ＭＣ）、ｖ（Ｃ）、ｖ（ＣＫ）、ｖ（Ｋ）とすることにより、色ずれ補正を行なうことができる。
【０１７６】
なお、本実施の形態のカラー画像形成装置１に用いるマーク検出部としては、上記第４の実施の形態で用いたマーク検出部１３０Ｙ、１４０Ｙと同様のマーク検出部を用いることができる。
【０１７７】
図１８は、本発明のカラー画像形成装置の第６の実施の形態を適用したから画像形成装置のマーク検出部１７０の概略構成図である。
【０１７８】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様のカラー画像形成装置に適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態のカラー画像形成装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても、必要に応じて、上記第１の実施の形態の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１７９】
図１８において、マーク検出部（色ずれ検出手段）１８０は、光源（光照射手段）１８１、レンズ（配光規制手段）１８２、３つのハーフミラー１８３〜１８５及び３つの光センサ（光検出手段）１８６〜１８８等を備えており、光源１８１及びレンズ１８２は、上記第１の実施の形態の光源７１及びレンズ７２と同様のものである。
【０１８０】
光源１８１は、レンズ１８２の方向に光を出射し、レンズ１８２は、入射される光をその配光分布を概略一方向に規制して、ハーフミラー１８３〜１８５に出射する。各ハーフミラー１８３は、レンズ１８２から入射される光を中間転写ベルト５１方向に反射させて中間転写ベルト５１上に照射させ、中間転写ベルト５１に入射された光は、中間転写ベルト５１または中間転写ベルト５１上に形成された基準マーク（図示略）でハーフミラー１８３〜１８５方向に反射される。
【０１８１】
各ハーフミラー１８３〜１８５は、中間転写ベルト５１または基準マーク６６Ａ〜６６Ｆで反射された光（反射光）を透過させて、それぞれ対応して配設されている光センサ１８６〜１８８に入射させ、光センサ１８６〜１８８は、入射光から基準マークを検出して、検出信号を出力する。
【０１８２】
したがって、１つの光源１８１と３つの光センサ１８６〜１８８で色ずれ検知用基準マークを検出することができ、マーク検出部１８０を簡素な構造とするとともに、複数の要因による色ずれを検知することができる。
【０１８３】
例えば、色ずれの補正を感光体ベルト２３の回転速度を制御して行う場合には、光センサ１８６と光センサ１８７の出力を用いて行うことができ、書込みのスキュー角度を補正するには、光センサ１８６及び光センサ１８８の出力を用いて行うことができる。
【０１８４】
このように、本実施の形態のカラー画像形成装置１は、マーク検出部１８０を、レンズ１８２で配光分布規制された照射光に対して、光センサ１８６〜１８８を複数配設したものとしている。
【０１８５】
したがって、例えば、１つの光源１８１で複数の基準マークを検出することで、マーク検出部１８０を簡素化して、より一層安価なものとすることができるとともに、基準マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【０１８６】
なお、上記各実施の形態においては、基準マークを中間転写ベルトに形成して、当該中間転写ベルト上の基準マークをマーク検出部で検出して、色ずれ補正を行っているが、このマーク検出部で検出する基準マークは、中間転写ベルト上に形成された基準マークに限るものではなく、用紙（記録媒体）上に中間転写ベルトから転写した基準マークを、上記各実施の形態で示したマーク検出部と同様のマーク検出部で検出してもよい。この場合にも、上記同様に適切に色ずれを補正することができる。
【０１８７】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１８８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明のカラー画像形成装置によれば、回転駆動される潜像担持体上に、書込手段で画像信号に対応する静電潜像を形成し、当該潜像担持体上の静電潜像を画像形成手段で現像剤を供給して顕像化させ、当該潜像担持体上の顕像を中間転写媒体上に転写する画像形成処理を複数色について順次行って、当該中間転写媒体上に複数色の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を記録媒体に転写して、当該記録媒体上のカラー画像を定着させてカラー画像を形成するとともに、中間転写媒体または記録媒体上に色ずれ検出用の検知マークを形成し、当該検知マークを色ずれ検出手段で検出して、当該色ずれ検出手段の検出結果に基づいて、色ずれを補正するに際して、色ずれ検出手段を、検知マークに光を照射する光照射手段と、当該光照射手段からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制する配光規制手段と、検知マークで反射された照射光の反射光を検出する光検出手段と、を備えたものとしているので、検知マークの形成されている中間転写媒体または記録媒体が上下変動した場合にも、反射光量を高精度に高出力で検出することができるとともに、中間転写媒体または記録媒体の上下変動に伴う検出変動誤差を抑制して、検知マークの検出感度を向上させることができ、安価にかつ高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質を向上させることができる。
【０１８９】
請求項２記載の発明のカラー画像形成装置によれば、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの正反射光を検出するものとしているので、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度にいろずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１９０】
請求項３記載の発明のカラー画像形成装置によれば、色ずれ検出手段を、光検出手段が、検知マークからの反射光を所定の焦点位置に結像する結像手段と、結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有するものとしているので、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１９１】
請求項４記載の発明のカラー画像形成装置によれば、色ずれ検出手段を、光照射手段が、配光規制手段で配光分布の規制された照射光を前記検知マークに対して垂直に入射し、光検出手段が、検知マークからの反射光を当該検知マークへの入射光と分離する分離手段を有しているものとしているので、入射光が光検出手段に混入することを防止して、検知マークをより一層高精度に検出することができ、安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１９２】
請求項５記載の発明のカラー画像形成装置によれば、配光規制手段を、微細なルーバーの形成された薄膜フィルムで形成しているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【０１９３】
請求項６記載の発明のカラー画像形成装置によれば、薄膜フィルムを、透明基板上に条線状の透明部分が形成されたものとしているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【０１９４】
請求項７記載の発明のカラー画像形成装置によれば、光規制手段を、薄膜フィルムが、当該薄膜フィルムのルーバーまたは条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層されたものとしているので、色ずれ検出手段をより一層安価で設計の容易なものとすることができるとともに、検知マークをより一層高精度に検出することができ、より一層安価にかつより一層高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質をより一層向上させることができる。
【０１９５】
請求項８記載の発明のカラー画像形成装置によれば、色ずれ検出手段を、配光規制手段で配光分布規制された照射光に対して、光検出手段を複数配設されたものとしているので、例えば、１つの光照射手段で複数の検知マークを検出することで、色ずれ検出手段を簡素化して、より一層安価なものとすることができるとともに、検知マークを高精度に検出することができ、より一層安価にかつ高精度に色ずれを補正して、より一層安価に画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラー画像形成装置の第１の実施の形態を適用したカラー画像形成装置の概略構成正面図。
【図２】図１の画像形成装置のマーク検出部及び中間転写ベルトの概略構成図。
【図３】図２のレンズの配光分布を示す図。
【図４】図２の色ずれ検出部による色ずれ検知用基準マークの検出処理の説明図。
【図５】本発明のカラー画像形成装置の第２の実施の形態を適用したカラー画像形成装置のマーク検知部及び中間転写ベルトの概略構成図。
【図６】本発明のカラー画像形成装置の第３の実施の形態を適用したカラー画像形成装置のマーク検知部及び中間転写ベルトの概略構成図。
【図７】本実施の形態のカラー画像形成装置の光学系の１つのイエロー色記録用の光学系の斜視図。
【図８】スキュー補正機構の組み込まれている図７のイエロー色記録用の光学系の斜視図。
【図９】図８の回転角度検知板と補正機構の平面図。
【図１０】図６のカラー画像形成装置のイエロー用マーク検出部の概略構成と検出処理の説明図。
【図１１】図１０のイエロー用マーク検出部の他の例の概略構成図。
【図１２】本実施の形態のカラー画像形成装置の第４の実施の形態を適用したカラー画像形成装置の色ずれ補正制御部の要部ブロック構成図。
【図１３】図１２のカラー画像形成装置で用いる色ずれ検知用基準マークの一例を示す図。
【図１４】図１２のカラー画像形成装置による色ずれ検知用基準マーク形成及び検出時の副走査方向印字許可信号、ベルトモータ周波数及び感光体ベルトの回動速度の関係を示す図。
【図１５】図１２のカラー画像形成装置の色ずれ補正制御部の色ずれ検知用基準マークの検出信号のオペアンプ出力及びコンバータ出力と副走査方向印字許可信号、ベルトモータ周波数及び感光体ベルトの回動速度との関係を示す図。
【図１６】図１２のカラー画像形成装置で用いる色ずれ検知用基準マークを形成させ用紙の平面図。
【図１７】図１２のカラー画像形成装置で色ずれ量補正制御を行った場合の副走査方向印字許可信号、ベルトモータ周波数及び感光体ベルト回動速度との関係を示す図。
【図１８】本発明のカラー画像形成装置の第５の実施の形態を適用したカラー画像形成装置のマーク検知部及び中間転写ベルトの概略構成図。
【図１９】従来のカラー画像形成装置で用いられている乱反射光学系のパターン検出装置の概略構成図。
【図２０】従来のカラー画像形成装置で用いられている正反射光学系のパターン検出装置の概略構成図。
【図２１】従来のカラー画像形成装置で用いられている正反射光学系のパターン検出装置の概略構成及び中間転写ベルトの位置変位に伴う位相ずれが生じる原因の説明図。
【図２２】従来のカラー画像形成装置で用いられている正反射光学系のパターン検出装置の概略構成及び中間転写ベルトの位置変位に伴う位相ずれが生じる原因の説明図。
【符号の説明】
１ カラー画像形成装置
２ 本体筐体
３ 書込ユニット
４ 帯電ローラ
５ 感光体ユニット
６ 現像ユニット
７ 転写ユニット
８ マーク検出部
９ 転写ローラ
１０ クリーニング部
１１ 給紙ユニット
１２ 定着ユニット
１３ 排紙部
１４ 除電ランプ
１５ 排紙台
２１、２２ ローラ
２３ 感光体ベルト
３１ ポリゴンミラー
３２ 駆動モータ
３３ ｆθレンズ
３４ 折返しミラー
３５ 同期検知センサ
３６ レーザビーム
６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂ 現像器
４１ 回転ドラム
５１、５１’ 中間転写ベルト
５２、５３ ローラ
５４ バイアスローラ
６１ 給紙カセット
６２ 給紙ローラ
６３ 搬送ローラ
６４ レジストローラ
６５ 中間転写ベルトクリーニング部
６６Ａ〜６６Ｆ 基準マーク
７１ 光源
７２ レンズ
７３ ハーフミラー
７４ 光センサ
８０ マーク検出部
８１ 拡散板
８２ 薄膜フィルム
９０ マーク検出部
９１ ピンホール板
９２ ピンホール
１００Ｙ イエロー色記録用光学系
１０１Ｙ ポリゴンミラー
１０２Ｙ 半導体レーザ
１０３Ｙ 光学レンズ
１０４Ｙ ｆθレンズ
１０５Ｙ 感光体ドラム
１０６Ｙ 走査開始位置検知センサ
１１０Ｙ スキュー補正機構
１１１Ｙ 光学ユニット
１１２Ｙ 窓
１１３Ｙ 第１反射ミラー
１１４Ｙ シリンダミラー
１１５Ｙ 第２反射ミラー
１１６Ｙ ステッピングモータ
１１７Ｙ プーリ
１１８Ｙ シリンダミラー部
１１９Ｙ 回転軸
１２０Ｙ ミラー保持部
１２１Ｙ プーリスクリュー
１２２Ｙ ベルト
１２３Ｙ 出力軸
１２４Ｙ 回転角度検知板
１２５ 枠
１２６ ライン
１３０Ｙ イエロー用マーク検出部
１３１Ｙ 光源
１３２Ｙ レンズ
１３３Ｙ ハーフミラー
１３４Ｙ、１３４Ｙａ、１３４Ｙｂ 光センサ
１４０Ｙ マーク検出部
１３１Ｙ 光源
１４１Ｙ 拡散板
１４２Ｙ 薄膜フィルム
１４３Ｙａ、１４３Ｙｂ ハーフミラー
１４４Ｙ、１４５Ｙ 光センサ
１５０ 色ずれ補正制御部
１５１ 検出信号処理回路
１５１ａ オペアンプ
１５１ｂ コンパレータ
１５２ ＣＰＵ
１５３ クロック供給回路
１５４ 色ずれ演算部
１５５ 色ずれ補正量演算部
１５６ Ａ／Ｄ変換器
１５７ トナー付着量検出部
１５８ レーザパワー制御部
１５９ レーザ制御回路
１６０ 色ずれ検知用基準マーク
１８０ マーク検出部
１８１ 光源
１８２ レンズ
１８３〜１８５ ハーフミラー
１８６〜１８８ 光センサ
３００ レーザ発光素子（ＬＤ）
３０１ ベルトモータ
３０２ 発光ダイオード
３０３ 受光素子
Claims (8)
- 回転駆動される潜像担持体上に、書込手段で画像信号に対応する静電潜像を形成し、当該潜像担持体上の静電潜像を画像形成手段で現像剤を供給して顕像化させ、当該潜像担持体上の顕像を中間転写媒体上に転写する画像形成処理を複数色について順次行って、当該中間転写媒体上に複数色の現像剤像を重ね合わせてカラー画像を形成し、当該カラー画像を記録媒体に転写して、当該記録媒体上のカラー画像を定着させてカラー画像を形成するとともに、前記中間転写媒体または前記記録媒体上に色ずれ検出用の検知マークを形成し、当該検知マークを色ずれ検出手段で検出して、当該色ずれ検出手段の検出結果に基づいて、色ずれを補正するカラー画像形成装置であって、前記色ずれ検出手段は、前記検知マークに光を照射する光照射手段と、当該光照射手段からの照射光の配光分布を概略一定方向に規制する配光規制手段と、前記検知マークで反射された前記照射光の反射光を検出する光検出手段と、を備えていることを特徴とするカラー画像形成装置。
- 前記色ずれ検出手段は、前記光検出手段が、前記検知マークからの正反射光を検出す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。
- 前記色ずれ検出手段は、前記光検出手段が、前記検知マークからの反射光を所定の焦点位置に結像する結像手段と、前記結像手段の焦点位置に配設され入射光を光電変換する光電変換手段と、を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のカラー画像形成装置。
- 前記色ずれ検出手段は、前記光照射手段が、前記配光規制手段で配光分布の規制された照射光を前記検知マークに対して垂直に入射し、前記光検出手段が、前記検知マークからの反射光を当該検知マークへの入射光と分離する分離手段を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
- 前記配光規制手段は、微細なルーバーの形成された薄膜フィルムで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
- 前記薄膜フィルムは、透明基板上に条線状の透明部分が形成されていることを特徴とする請求項５記載のカラー画像形成装置。
- 前記光規制手段は、前記薄膜フィルムが、当該薄膜フィルムの前記ルーバーまたは前記条線状の透明部分が直交する状態で複数枚積層されていることを特徴とする請求項５または請求項６記載のカラー画像形成装置。
- 前記色ずれ検出手段は、前記配光規制手段で配光分布規制された照射光に対して、前記光検出手段を複数配設されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007225969A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Oki Data Corp | ベルトユニット及びこれを有する画像形成装置 |
| JP2011237732A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Canon Inc | 画像情報検出装置及びそれを有する画像形成装置 |
-
2002
- 2002-09-09 JP JP2002262506A patent/JP2004101793A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2007225969A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Oki Data Corp | ベルトユニット及びこれを有する画像形成装置 |
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