JP2004184461A - 位置合わせパターンの形成方法・位置合わせパターン・画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易且つ低コストな構成で色ずれを高精度に検知できるようにする。
【解決手段】位置合わせパターンＰｍは、基準色である黒のライン像Ｂｋと該基準色以外の色、例えばシアンのライン像Ｃとを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成して構成されている。位置合わせパターンのライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、次の関係 ［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）を満たすように形成し、基準色以外の色のライン像の任意のシフト量に対する２直線の直線性を悪化させているライン幅、受光幅との関係による要因を低減する。
【選択図】 図３
【解決手段】位置合わせパターンＰｍは、基準色である黒のライン像Ｂｋと該基準色以外の色、例えばシアンのライン像Ｃとを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成して構成されている。位置合わせパターンのライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、次の関係 ［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）を満たすように形成し、基準色以外の色のライン像の任意のシフト量に対する２直線の直線性を悪化させているライン幅、受光幅との関係による要因を低減する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、インクジェット記録装置等のカラー画像を形成する画像形成装置、該画像形成装置における位置合わせパターンの形成方法及び位置合わせパターンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまでは、１つ感光体ドラムとリボルバー方式の現像装置を用いて各色のトナー像を形成し、各トナー像を中間転写体に重ね合わせ転写した後、シート状記録媒体としての転写紙上に一括転写する方式のカラー画像形成装置が主流であった。
これに対し、近年におけるカラー画像出力装置の高速化、及び高機能化の流れにより、感光体（像担持体）及びこれに対応した現像装置を含む画像形成ユニットを色別に複数、転写ベルトに対向させた位置に並設し、像担持体上のトナー像を転写紙あるいは転写ベルト上に順次転写させる構成の、いわゆる４連タンデム方式のカラー画像形成装置が主流を占めるようになってきた。
【０００３】
このような方式のカラー画像形成装置にあっては、各色の像担持体上に形成されたトナー像を同時的に転写できるために、プリント速度の高速化を図れる利点があるもの、従来の１ドラム中間転写方式のカラー画像形成装置に比べ、その方式上、各色間の色ずれに対しては不利となる。
この色ずれという技術課題に対し、これまでに幾つもの補正方法が提案されている。例えば特公平７−１９０８４号公報には、転写ベルト上に各色のライン像を作像し、このライン像の通過を検知センサにより検知し、各色のライン像の通過タイミングの理想からのずれ量を測定することにより、各色の位置ずれ量を把握し、補正を行う技術が開示されている。
【０００４】
このような手法は、検知センサを通過するパターンのエッジを検出するする方式であるために、検出精度はサンプリング周波数によって決まってしまう。すなわち、もし解像度が６００ｄｐｉの機械であって補正単位が４２．３μｍ（＝２５．４／６００×１０００）である場合、検知は少なくともその補正単位の±１／２（＝２１．７μｍ）以下の検知ができなければならず、転写ベルト上ライン像の線速が１２５ｍｍ／ｓｅｃである場合には、［サンプリング周波数］＝［線速］／［２５．４／解像度ｄｐｉ／２］の式により、最低必要なサンプリング周波数を求めると６ｋＨｚ以上と計算されるが、この場合（＝６ｋＨｚ）の検出精度（＝検出誤差）は２１．７μｍとなる。
もしこの数値を直接位置ずれ補正にフィードバックする場合には、この程度のサンプリング周波数でも問題ないかもしれないが、この検出結果（＝ｘμｍ）を他の演算にも利用する必要がある場合、例えば、用紙の搬送方向に対し左右両端にてこの様な検知を行い、両端の検知結果に基づきスキュー補正を行う、又は倍率誤差補正を行う等の場合には、より高い検出精度が必要とされるために、例えば検出精度として２μｍが必要である場合には、サンプリング周波数を６０ｋＨｚという具合に非常に高くする必要がある。
【０００５】
このように、必要なサンプリング周波数は線速及び解像度に比例するために、データサンプリング以降の処理ブロックについてもその高速サンプリングに対応できる高い処理速度が必要となるので、色ずれ補正のためにかかるコストが装置の高速化にほぼ比例してアップしてしまうという問題があった。
パターンのエッジの検出精度を向上させるための検出手段として、高精度、高分解能を持つＣＣＤセンサにて検出するような方法も提案されているが、このような検出手段を用いた場合にも、装置の複雑化、コストアップ等の問題を避けられなかった。
【０００６】
このような問題に対処すべく、例えば特許第３２５４２４４号公報には、第１色目のトナー像に第２色目のトナー像を重ねて形成されたトナー像パターンと、２色のパターンの相対的位置関係を所定量ずらしたタイミングで形成されたトナー像パターンとを、光学センサによりその平均的な濃度を検出し、その信号出力から第１色目と第２色目との位置ずれ量と位置ずれ方向を判断し、補正する技術が開示されている。
この技術では、位置ずれ量の検知を、パターン像（ライン像）のエッジ検出によるのではなく、パターン全体の平均的な光学センサの出力信号を検出することによっているために、必要なサンプリング周波数は５００Ｈｚ以下（２ｍｓｅｃ毎）程度、すなわち特公平７−１９０８４号公報に記載されたものと比較して１／１００程度の低いサンプリング周波数で検知可能である。
【０００７】
よって、特許第３２５４２４４号公報記載の位置ずれ検出方法を用いた場合でも、特公平７−１９０８４号公報に記載の技術と同等レベルの検出精度が得られれば、位置ずれ量検出に関してハードウエアをより安価に構成できるため、大幅なコストダウンが可能となる。
特許第３２５４２４４号公報記載の位置ずれ検出方法に類似するものとしては、例えば、特開平１０−３２９３８１号公報、特開２０００−８１７４５号公報、特開２００１−２０９２２３号公報、特開２００２−４０７４６号公報、特開２００２−２２９２８０号公報等に記載のものがある。
ここで、特許第３２５４２４４号公報に示される２色のトナー像の重ね合わせパターンの光学センサからの出力信号に基づいた位置ずれ補正を行うことを考えた場合、もし仮に補正しなければならない最大補正量が±１０ドットであったとしたら、２色の相対的位置関係を１ドットずらしたパターンを２１個形成すれば、その極値を読みとることにより、位置ずれ補正量及びその方向が判断できる。
しかしながら、それだけ多くのパターンを作成してしまうと、無駄なトナー消費量が多くなるだけでなく、位置ずれ自動調整に要する時間も長くなってしまうために望ましくない。
この課題に対し、例えば特開平１０−３２９３８１号公報には、横軸のプリント位置パラメータに対し、縦軸を反射光学濃度としたときの２直線の交点計算により、より高精度に位置ずれ量を検知する方法が示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特公平７−１９０８４号公報
【特許文献２】
特許第３２５４２４４号公報
【特許文献３】
特開平６−１００２号公報
【特許文献４】
特開平１０−３２９３８１号公報
【特許文献５】
特開２０００−８１７４５号公報
【特許文献６】
特開２００１−２０９２２３号公報
【特許文献７】
特開２００２−４０７４６号公報
【特許文献８】
特開２００２−２２９２８０号公報
【特許文献９】
特開２００１−３１２１１５号公報
【特許文献１０】
特開２００２−６２７０７号公報
【特許文献１１】
特開平５−１００５５６号公報
【特許文献１２】
特開２００２−１４８８９０号公報
【特許文献１３】
特開２００２−６５８０号公報
【特許文献１４】
特開２０００−３５７０４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−３２９３８１号公報に開示された方法によれば、最大補正量が±１０ドットであった場合でも、２１個のパターンを形成する必要がなく、適当に数ドットずつ、例えば２ドットずつずらしたパターンを１１個形成すればよいこととなり、また５ドットずつずらしたパターンであれば５個形成すればよいこととなるので、パターン数を大幅に減らし、位置ずれ調整に要する時間を大幅に短縮しながら、より高精度な位置ずれ補正が実現可能となる。
位置ずれ調整というのは通常のプリント動作とは関係ない動作であるため、処理時間が長いとそれだけファーストプリントに要する時間がかかるわけで、生産性を考えた場合、このような調整時間は短ければ短いほどよい。
但し、２直線の直線近似式の交点計算により位置ずれ量を求める場合、また、その他の方法であってもラインのシフト量以下の分解能でずれ量を演算処理により求める場合には、各パッチのセンサ出力信号が予め定めた任意のシフト量に対し直線的に増加、ないしは減少する出力特性、すなわち２直線の各近似式の決定係数Ｒ２が限りなく１に近い直線が得られなければならない。
【００１０】
そこで、これまでに開示されている２色の重ね合わせパターンの濃度検出、交点計算により、特公平７−１９０８４号公報に開示されている様なエッジ検出方式と同等の検出精度が得られるのかを検証するために、図３１に示す様な１ドラム中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置（書き込み密度：６００ｄｐｉ）において、図３５に示すように、基準色の黒（Ｂｋ）と他の色（例えばシアン（ｃ））の２色のラインの重ね合わせにより構成されるパッチの各色ラインをその最低構成数である１ラインの重ね合わせにより構成したものを１パッチとし、その２色の相対的位置関係を任意量ずつシフトさせて連続的に１３個（Ｐ１〜Ｐ１３）形成した主走査方向の位置ずれ検知用の検知パターン（位置合わせパターン）Ｐｋを、図３６に示すような従来の光学センサ（位置合わせパターン検知センサ）で読みとり、基準色以外のラインの任意シフト量に対する各パッチの出力電圧をプロットし、交点計算を行った。
ここでは、２色のライン幅の水準として２４ｄｏｔ、１０ｄｏｔの２水準について実験を行った。ここで敢えて、１ドラム中間転写方式の画像形成装置を用いた理由は、検証結果から装置のもつ影響を極力排除したかったからである。また、検証に用いたパターンを主走査パターンとしたのも同様の理由による。
【００１１】
図３５において、各パッチは光学センサの走査方向、すなわち、転写ベルトの移動方向に沿って配置されており、主走査方向の色ずれを検知すべく該方向と直交する方向に基準色以外の色が任意量シフトされている。
図３６において、光学センサは、ＬＥＤ（発光ダイオード）７００と、正反射光受光素子７０１と、拡散光（以下、拡散反射光ともいう）受光素子７０２から構成され、これらの素子は支持基板７０３に支持されている。これらの素子は実際には位置合わせパターンの移動平面に対して略垂直面内に配置されているが、図３６（ａ）では判りやすいように９０°倒して平面的に表示している。図３６（ｂ）において、符号７００ａはＬＥＤ７００のスポット形状を、７０１ａは正反射光受光素子７０１のスポット形状を、７０２ａは拡散光受光素子７０２のスポット形状をそれぞれ示している。
【００１２】
ライン幅：２４ｄｏｔの場合の結果を図３７に、ライン幅：１０ｄｏｔ場合の結果を図３８に示す。
図３７に示す通り、ライン幅を２４ｄｏｔとした場合には、極値に対しマイナス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９２７５、また極値に対しプラス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９５５５という具合に、およそ直線とは言い難い出力特性が得られた。
また、この２つの近似直線より交点を計算した結果、位置ずれ量＝３４．７４μｍ（＝０．８２ｄｏｔ）という結果となった。
これに対し、ライン幅を１０ｄｏｔとした場合には、図３８に示す通り、極値に対しマイナス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９９０９、また極値に対しプラス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９９８５という具合に、かなり直線に近い特性が得られることが判った。
また、この２つの近似直線より交点を計算した結果、位置ずれ量＝１２．９１μｍ（＝０．３０ｄｏｔ）であった。実験条件は以下の通りである。
【００１３】
［図３７に示す結果の検知パターンの詳細パラメータ］
ライン幅：２４ｄｏｔ（＝２５．４／６００×１０００×２４＝１．０１６ｍｍ）・・・Ｂｋライン、カラーライン共通設定
任意のシフト量：４ｄｏｔ（＝２５．４／６００×１０００×４＝１６９．３μｍ）
総パッチ数：１３パッチ（Ｐ１、Ｐ１３では両者が完全に重なっておらず、Ｐ７では両者が完全に重なっている）
ライン繰り返し数：１
［図３８に示す結果の検知パターンの詳細パラメータ］
ライン幅：１０ｄｏｔ（＝２５．４／６００×１０００×１０＝０．４２３ｍｍ）・・・Ｂｋライン、カラーライン共通設定
任意のシフト量：１ｄｏｔ（＝２５．４／６００×１０００×１＝４２．３μｍ）
総パッチ数：２１パッチ（Ｐ１、Ｐ２１では両者が完全に重なっておらす、Ｐ１１では両者が完全に重なっている）
ライン繰り返し数：１
［検知センサ］（＝図３６に示したセンサの詳細仕様）
発光側
素子：ＧａＡｓ赤外発光ダイオード（ピーク発光波長：λｐ＝９５０ｎｍ）、トップビュータイプ
スポット径：１．０ｍｍ
受光側
素子：Ｓｉフォト・トランジスタ（ピーク分光感度：λｐ＝８００ｎｍ）、トップビュータイプ
スポット径
正反射光受光側：１．０ｍｍ
拡散反射光受光側：３．０ｍｍ
検出距離：５ｍｍ（センサ上部〜検知対象面（パッチ）までの距離）
［線速］
２４５ｍｍ／ｓｅｃ
［サプリング周波数］
５００Ｓａｍｐｌｉｎｇ／ｓｅｃ
この実験においては、Ｂｋラインの中心が、ほぼセンサ受光面の中心と一致するように位置合わせパターンを転写ベルト上に形成した。
【００１４】
上述のように、ライン幅の相違により、交点計算の基礎となる直線性が変化することが確認された。このことは、位置合わせパターンの形成手法等により位置ずれ検知精度を向上させることができる余地があることを意味する。換言すれば、検知センサの精度等を上げることなく、すなわちコスト上昇を来たすことなく位置ずれ検知精度を向上させることができる余地があることを意味する。
そこで、本発明は、簡易且つ低コストで色ずれを高精度に検知できる位置合わせパターンの形成方法、位置合わせパターン、該位置合わせパターンを用いた画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【００１５】
【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記載の発明では、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成する位置合わせパターンの形成方法において、上記位置合わせパターンのライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することとした。ここで、実験的とは、実際の実験及びコンピュータシミュレーションの双方を含む概念をいう（以下、同じ）。
【００１６】
請求項２記載の発明では、基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンの形成方法において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することとした。
【００１７】
請求項３記載の発明では、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することとした。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００１８】
請求項４記載の発明では、基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することとした。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００１９】
請求項５記載の発明では、転写体上に基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成される位置合わせパターンにおいて、上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成した。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２０】
請求項６記載の発明では、転写体上に基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンにおいて、上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成した。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２１】
請求項７記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２２】
請求項８記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２３】
請求項９記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２４】
請求項１０記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２５】
請求項１１記載の発明では、請求項８又は１０記載の画像形成装置において、基準色である黒ライン像の作像順序は、上記転写体上での色重ねの最終色である、という構成を採っている。
【００２６】
請求項１２記載の発明では、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターンを形成する上記転写体の明度（Ｌ＊）が４０以下、好ましくは２０以下である、という構成を採っている。
【００２７】
請求項１３記載の発明では、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００２８】
請求項１４記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００２９】
請求項１５記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３０】
請求項１６記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３１】
請求項１７記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３２】
請求項１８記載の発明では、請求項１３乃至１７のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、２成分現像方式の現像装置を有している、という構成を採っている。
【００３３】
請求項１９記載の発明では、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００３４】
請求項２０記載の発明では、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００３５】
請求項２１記載の発明では、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３６】
請求項２２記載の発明では、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３７】
請求項２３記載の発明では、請求項７乃至２２のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターン検知手段の受光部が、拡散反射光又は拡散反射成分を検知するように構成されている、という構成を採っている。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態における画像形成装置としての４連タンデム直接転写方式のカラープリンタの概略構成を説明する。
カラープリンタは、１つの手差しトレイ３６、２つの給紙カセット３４（第１給紙トレイ）、３４（第２給紙トレイ）の３つの給紙トレイを有しており、手差しトレイ３６より給紙されたシート状記録媒体としての図示しない転写紙は給紙コロ３７により最上のものから順に１枚ずつ分離され、レジストローラ対２３へ向けて搬送される。第１給紙トレイ３４又は第２給紙トレイ３４から給紙された転写紙は、給紙コロ３５により最上のものから順に１枚ずつ分離され、搬送ローラ対３９を介してレジストローラ対２３へ向けて搬送される。
給紙された転写紙は、レジストローラ対２３で一旦停止され、スキューを修正された後、後述する最上流に位置する感光体ドラム１４Ｙ上に形成された画像の先端と転写紙の搬送方向の所定位置とが一致するタイミングで、図示しないレジストクラッチのオン制御によるレジストローラ対２３の回転動作により転写ベルト１８へ向けて搬送される。
転写紙は、転写ベルト１８とこれに当接した紙吸着ローラ４１とで構成される紙吸着ニップを通過する際、紙吸着ローラ４１に印加されるバイアスにより転写ベルト１８に静電力で吸着され、プロセス線速１２５ｍｍ／ｓｅｃにて搬送される。
【００３９】
転写ベルト１８に吸着された転写紙には、転写ベルト１８を挟んで各色の感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙと対向した位置に配置された転写ブラシ２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙにトナーの帯電極性（マイナス）と逆極性の転写バイアス（プラス）が印加されることにより、各感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙに作像された各色のトナー像がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂｋ）の順で転写される。
各色の転写工程を経た転写紙は、下流側の駆動ローラ１９部位で転写ベルト１８から曲率分離され、定着装置２４へ搬送される。定着装置２４における定着ベルト２５と加圧ローラ２６により構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が熱と圧力により転写紙に転写される。定着がなされた転写紙は、片面印刷モードの場合には、装置本体上面に形成されたＦＤ（フェイスダウン）トレイ３０へと排出される。
予め両面印刷モードが選択されている場合には、定着装置２４を出た転写紙は、図示しない反転ユニットへ送られ、該ユニットにて表裏を反転されてから転写ユニット下部に位置する両面搬送ユニット３３に搬送される。転写紙は該両面搬送ユニット３３から再給紙され、搬送ローラ対３９を経てレジストローラ対２３へ搬送される。以降は、片面印刷モード時と同様の動作を経て定着装置２４を通過し、ＦＤトレイ３０へと排出される。
【００４０】
次に、上記カラープリンタの画像形成部における構成及び作像動作を詳細に説明する。
画像形成部は、各色共に同様の構成及び動作を有しているのでイエロー画像を形成する構成及び動作を代表して説明し、その他については各色に対応する符号を付して説明を省略する。
転写紙搬送方向の最上流側に位置する感光体ドラム１４Ｙの周囲には、帯電ローラ４２Ｙ、クリーニング手段４３Ｙを有する作像ユニット１２Ｙと、現像ユニット１３Ｙ、光書き込みユニット１６等が設けられている。
画像形成時、感光体ドラム１４Ｙは図示しないメインモータにより時計回り方向に回転駆動され、帯電ローラ４２Ｙに印加されたＡＣバイアス（ＤＣ成分はゼロ）により除電され、その表面電位が略−５０ｖの基準電位となる。
【００４１】
次に、感光体ドラム１４Ｙは、帯電ローラ４２ＹにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加することによりほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電され、その表面電位がほぼ−５００ｖ〜−７００ｖ（目標帯電電位はプロセス制御部により決定される）に帯電される。
プリント画像として図示しないコントローラ部より送られてきたデジタル画像情報は、各色毎の２値化されたＬＤ発光信号に変換され、シリンダレンズ、ポリゴンモータ、ｆθレンズ、第１〜第３ミラー、及びＷＴＬレンズ等を有する光書き込みユニット１６により感光体ドラム１４Ｙ上に露光光１６Ｙが照射される。
照射された部分のドラム表面電位が略−５０ｖとなり、書き込み密度（＝解像度）６００ｄｐｉで画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００４２】
感光体ドラム１４Ｙ上のイエロー画像情報に対応した静電潜像は、現像ユニット１３Ｙにより可視像化される。現像ユニット１３Ｙの現像スリーブ４４ＹにＡＣバイアスを重畳したＤＣ（−３００〜−５００ｖ）が印加されることにより、書き込みにより電位が低下した画像部分にのみトナー（Ｑ／Ｍ：−２０〜−３０μＣ／ｇ）が現像され、トナー像が形成される。現像ユニット１３Ｙは、キャリアとトナーとの混合現像剤が入った、いわゆる２成分現像方式の現像器である。
作像された各色の感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ上のトナー画像は、転写ベルト１８上に吸着された転写紙上に上記転写バイアスにより転写される。
【００４３】
本実施形態におけるカラープリンタでは、上述した画像形成動作に先立ち、色ずれ調整動作が行われる。色ずれ調整動作では、転写ベルト１８上に後述する位置合わせパターンが形成され、この位置合わせパターンを位置合わせパターン検知手段としての位置合わせパターン検知センサ（以下、単にセンサともいう）４０により読み取る（検知する）ことにより行われる。
位置合わせパターン検知センサ４０は、転写ベルト１８の感光体ドラム１４Ｂに対向する下面側に配置されている。
【００４４】
主走査方向の位置ずれを検知するための位置合わせパターンＰｍは、図２に示すように、基準色である黒のライン像Ｂｋと該基準色以外の色、例えばシアンのライン像Ｃとを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量（任意のシフト量）ずつずらしたパッチを連続的に形成して構成されている。なお、基準色を黒に限定する趣旨ではない（以下の他の実施形態において同じ）。
ここで、「任意のシフト量」というのは、Ｐ１〜Ｐ２間のシフト量が５０μｍであり、Ｐ２〜Ｐ３のシフト量が２０μｍというように常に一定でないとしてもよいことを含む。
本実施形態では、位置合わせパターンＰｍは、１つのパッチが基準色以外の２５０μｍのカラーラインの上に、これと同じ幅の黒ラインを重ね合わせた構成となっており、このようなパッチをＢｋラインに対しカラーラインＣを４０μｍずつずらした１３個のパッチにより全体構成をなしている。
ここで、「パッチを連続的に形成して」の意味合いは、走査方向（転写ベルト１８の進行方向）に沿って並べる程度の意味合いであり、並べ方が例えばＰ１、Ｐ１１、Ｐ２、Ｐ１０という具合に順序がばらばらであっても連続的に含まれる意味合いである。また、Ｐ１〜Ｐ２の間隔、Ｐ２〜Ｐ３の間隔がばらばらであっても連続的に含まれるものとする。
【００４５】
本実施形態における位置合わせパターン検知手段としての位置合わせパターン検知センサ４０は、図３６で示した従来のセンサと同様の構成を有している。すなわち、図３に示すように、発光部としての発光ダイオード（ＬＥＤ）４０Ａと、受光部としての正反射光受光素子（フォトトランジスタ）４０Ｂと、受光部としての拡散光受光素子（フォトトランジスタ）４０Ｃから構成され、これらの素子は支持基板４０Ｄに支持されている。符号４０Ａ−１はＬＥＤ４０Ａのスポット形状を、４０Ｂ−１は正反射光受光素子４０Ｂのスポット形状を、４０Ｃ−１は拡散光受光素子４０Ｃのスポット形状をそれぞれ示している。位置合わせパターン検知センサ４０の諸元は以下の通りである。
［検知センサ］（＝図３に示したセンサの詳細仕様）
発光側
素子：ＧａＡｓ赤外発光ダイオード（ピーク発光波長：λｐ＝９５０ｎｍ）、トップビュータイプ
スポット径：１．０ｍｍ
受光側
素子：Ｓｉフォト・トランジスタ（ピーク分光感度：λｐ＝８００ｎｍ）、トップビュータイプ
スポット径
正反射光受光側：１．０ｍｍ
拡散反射光受光側：３．０ｍｍ
検出距離：５ｍｍ（センサ上部〜検知対象面（パッチ）までの距離）
【００４６】
位置合わせパターンＰｍは、図４に示すように、転写ベルト１８の両側と中央部の３つの位置に形成され、これに対応して位置合わせパターン検知センサ４０も図示しない支持基板に支持されて３個（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）設けられており、転写ベルト１８の両側に配置した２つのセンサで、図２に示す主走査方向の位置ずれを検知するための位置合わせパターンＰｍのずれ量を検知することにより、主走査ずれ、及び倍率誤差の補正を行う。また、転写ベルト１８の両側及び中央部に配置した３つのセンサで、図２７に示す副走査方向の位置ずれを検知するための位置合わせパターンＰｓのずれ量を検知することにより、副走査ずれ、及びスキューの補正を行う。
【００４７】
本実施形態における画像形成装置としてのカラープリンタは、書き込み密度６００ｄｐｉである。これに対応して、位置合わせパターンＰｍの各パッチのライン幅と位置合わせパターン検知センサ４０の受光幅とは、以下の通りの関係を満足するように設定されている。
［ライン幅／受光幅］＜５．０６２７×［書き込み密度］−０．５３３１
［左辺］＝［ライン幅／受光幅］＝［０．２５／３．０］＝０．０８３３
［右辺］＝５．０６２７×［書き込み密度］−０．５３３１＝０．１６７
［左辺］＜［右辺］を満足する。
【００４８】
次に、ライン幅、受光幅及び書き込み密度の相関において、上記のような条件を設定した理由、すなわち、本発明を想到、具現化するに至った経緯及び根拠を説明する。
図３７に示したように、従来の光学センサによる位置ずれ検知では、およそ直線とは言い難い出力特性が得られた。
しかしながら、転写ベルト１８上に作成された位置合わせパターンの実際のずれ量を、２００万画素ＣＣＤを搭載したデジタルマイクロスコープにて測定した結果、図６に示すように、ライン幅を２４ｄｏｔとしたパターンの２つのラインが完全に重なり合っているＰ７でのずれ量はほぼゼロであった。
極値に対しマイナス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９９８８、極値に対しプラス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９９９６というように、限りなく直線（Ｒ２＝１）に近い結果が得られた。
また、この２直線より交点を計算した結果、位置ずれ量＝４．１３μｍと実際（＝０）にほぼ近い値となった。ライン幅１０ｄｏｔとしたパターンについても同様にして転写ベルト１８上のずれ量を測定したがずれ量はほぼゼロであった。
【００４９】
このように、デジタルマイクロスコープによる転写ベルト上パターンのずれ量は、ライン幅２水準のいずれの場合においてもほぼゼロであるのに対し、位置ずれ検知センサの出力より計算される位置ずれ量が、ライン幅を２４ｄｏｔとした場合では位置ずれ量＝３４．７４μｍと、６００ｄｐｉでの検出誤差最大許容値（＝±２５．４／解像度ｄｐｉ×１０００／２［μｍ］＝±２１．２［μｍ］）から大きく外れる非常に悪い結果となっていることから、この両者（２４ｄｏｔパターンと１０ｄｏｔパターン）の違いは、測定系に原因があると考えられる。
この両者の違いについて考えるために、図７及び図８にセンサ受光径とパターンとの関係を表した図を示す。
図７に示すパッチＰ１〜Ｐ３は２４ｄｏｔラインにより構成されたものであり、図８に示すパッチＰ１〜Ｐ３は１０ｄｏｔラインにより構成されている。Ｐ１〜Ｐ２、Ｐ２〜Ｐ３のラインシフト量は、同一比較をするために、共に４ｄｏｔとしている。
また、実験では、２４ｄｏｔラインのパッチ、１０ｄｏｔラインのパッチ共に、Ｂｋラインの中心を受光面中心と一致させている。
【００５０】
センサの拡散光出力電圧は、受光面内におけるカラーライン部面積の増加に対しある相関関係があると考えられるため、隣接するパッチ間のずれ量の差分値（この場合４ｄｏｔ）に対し、面積増分が一定であれば直線的となるはずである。
しかしながら、図７から明らかなように、線幅が広い２４ｄｏｔラインの場合には、受光面が円形である効果が強く現れるため、「Ｐ１〜Ｐ２のカラーライン４ｄｏｔのシフトに対する面積の変化量（Ｐ２−１）」と「Ｐ２〜Ｐ３のカラーライン４ｄｏｔのシフトに対する面積の変化量（Ｐ３−１）」とでは、後者の方が大きくなってしまっている。すなわち線形ではないことが判る。
これは、受光面が円形状である場合には、ある受光幅（この場合は受光センサの受光径と一致）に対し、ライン幅が広い場合（受光幅＜ライン幅を意味するものではない）には、受光面形状の影響を受けやすいことを意味する。
【００５１】
デジタルマイクロスコープでの測定は、受光面形状が円形状であることを考慮せず、デジタルマイクロスコープで観察したパッチ画像の拡大写真をＴＩＦＦ形式でパーソナルコンピュータに取り込み、パッチの一部を矩形領域に切り取り、その領域内のカラーライン／Ｂｋラインの面積比計算により交点算出を行ったために、上記ような円形効果（出力の非線形性）が現れなかったものと考えられる。
デジタルマイクロスコープでの測定による画像処理ソフトにはＡｄｏｂｅ社製のＰｈｏｔｏｓｈｏｐ５．５を使用した。
以上の実験結果より、基準色である黒のライン像と基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、この位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知センサ（位置合わせパターン検知手段）と、この位置合わせパターン検知センサからの出力信号から基準色と基準色以外との位置ずれ量とその方向を判断し、その位置ずれ量を補正する補正手段を備えた画像形成装置において、任意のシフト量以下の分解能でずれ量を検知する場合（計算アルゴリズムの一例として、上記では２つの近似式により交点計算する方法を示したが、別にこれに限らず、単に各パッチの差分出力の比較から演算処理によりシフト量以下の分解能でずれ量を検知することは可能である。）、必要な検出精度を確保するためには、位置合わせパターンのライン幅と位置合わせパターン検知センサの受光幅との間には、ある関係を満足することが必要でることが予測できる。
【００５２】
この関係を導き出すために、「位置合わせパターン検知センサの拡散光出力は、受光面内のカラーライン像の面積に対して１次線形関係にある。」という仮定を行い、２色の重ね合わせパターンの各パッチの位置合わせパターン検知センサ受光面内に占めるカラーライン像の面積を計算して、この面積値を各パッチの出力値とするようなシミュレーション計算を、以下の誤差条件を調合して行った。
また、この面積値を「横軸の基準色（黒）に対するカラーライン像のシフト量」に対してプロットしたときに得られる２直線の交点計算により、位置ずれ量の検出誤差を求める計算も行った。
【００５３】
［計算式］
図９に示されるように、受光面中心から距離ａの位置にある１区間の長方形の面積Ｓは、Ｓ＝２×［ａ×ｔａｎ（ａｃｏｓ（ａ／１．５））］×（２５．４／６００）のように、受光面中心からの距離ａの関数で表せる。
［計算条件］
パターン構成：Ｂｋライン、カラーラインの繰り返しを１パッチとし、カラーラインを任意量ずつシフトさせたパッチを複数連続的に形成した構成
センサ受光径：直径３．０ｍｍ
［誤差因子と水準］
ライン幅（Ｂｋ、Ｃｏｌｏｒ）：３ｄｏｔ、６ｄｏｔ、１２ｄｏｔ、１８ｄｏｔ、２４ｄｏｔ（※ここでは１ｄｏｔ＝４２．３μｍ（６００ｄｐｉ）で計算）
Ｂｋライン中心に対する受光径中心位置：１〜４８ｄｏｔ
【００５４】
図１０乃至図１２に上記シミュレーションによる計算結果の一例を示す。これらの結果は、センサ受光径：３ｍｍに対し、Ｂｋとカラーのライン幅を２４ｄｏｔ（＝１．０１６ｍｍ）とした場合の結果である。
図１０（ａ）はＢｋライン中心がセンサ受光面中心と一致している場合の結果、図１０（ｂ）はその位置関係を示す図である。図１１（ａ）はＢｋライン中心とセンサ受光面中心とが１２ｄｏｔずれている場合の結果、図１１（ｂ）はその位置関係を示す図である。
図１２（ａ）はＢｋライン中心とセンサ受光面中心とが３６ｄｏｔずれている場合の結果、図１２（ｂ）はその位置関係を示す図である。いずれも図２におけるパッチＰ１の場合についての位置関係を示す図である。
【００５５】
また、上記と同様の交点計算をライン幅：３ｄｏｔ、６ｄｏｔ、１２ｄｏｔ、１８ｄｏｔについても行った。その結果を図１３に示す。図１３の横軸は誤差因子として取り上げた「Ｂｋライン中心の受光面中心に対するずらし量」であり、縦軸はそのときの交点計算結果を示す。
この結果から、ライン幅を広くするに従い、検出誤差が大きくなってしまうことが判る。
ただ、図１３に示す結果は、受光幅（＝受光径）を３ｍｍ固定とした条件下における結果であるために、図１４ではライン幅の受光幅との比を横軸にとり、縦軸に図１３に示されるプラス側の最大検出誤差、マイナス側の最大検出誤差をプロットした。
【００５６】
先に述べた通り、検出誤差最大許容値は解像度（＝書き込み密度）によって決まるために、図１５では横軸に解像度（＝書き込み密度）を取り、縦軸には図１４に示す縦軸の最大検出誤差から求めた各解像度の「ライン幅／受光幅比」をプロットした。（※検出誤差最大許容値＝±２５．４／解像度ｄｐｉ×１０００／２［μｍ］）
図１５に示すグラフより、カラー画像形成装置の書き込み密度（＝解像度）に対し、ライン幅／受光径比は、以下の関係を満足しなければならないことが判る。
［ライン幅／受光幅］＜５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１
この関係に基づくと、図１に示すカラープリンタの書き込み密度は６００ｄｐｉであるために、
［ライン幅／受光幅］＜５．０６２７×［６００（ｄｐｉ）］− ０．５３３１
＜０．１６７
ここで、受光幅は３ｍｍであるから、
［ライン幅］＜０．１６７×３［ｍｍ］
＜０．５０１［ｍｍ］
＜１１．８［ｄｏｔ］
となるので、ライン幅は１１．８ｄｏｔ以下に設定しなければならない。このようなライン幅と受光幅との関係が解像度との関係においてあるが故に、ライン幅を２４ｄｏｔとした実験結果（図３７）では位置ずれ量の計算結果が３４．７４μｍと、検出誤差最大許容値以上となり、上記関係を満足するライン幅１１．８ｄｏｔ以下の条件であるライン幅１０ｄｏｔラインとした実験結果（図３８）では計算結果が１２．９１μｍと位置ずれ量が検出誤差最大許容値以下で算出できたものと考えられる。
【００５７】
これまでの検討では、２色の重ね合わせパターンを位置合わせパターン検知センサで検知する場合において、位置合わせパターンのライン幅及び受光幅（又は受光径）は、画像形成装置の書き込み密度及び画像形成装置の補正すべき最大ずれ量に対し、どのような根拠に基づき設定すればよいかについて理論的に考えてきた。
しかしながら、このようにして条件設定した場合においても、実際に実験を行った結果では位置ずれ検出誤差が大きくなる場合があった。その実験結果を図１６に示す。
図１６のグラフは、図２で示したようなＢｋラインとカラーラインの重ね合わせパターンで、各色のライン幅を１０００μｍとし、Ｂｋラインに対しカラーラインを１００μｍずつずらしたパッチを２１個形成してなる位置合わせパターンを転写ベルト１８上に形成し、２００万画素ＣＣＤ搭載デジタルマイクロスコープにて各パッチのシアン（Ｃ）とＢｋとの線幅比を測定し、「横軸のカラーラインの任意のシフト量」に対してプロットしたものである。
極大値近傍では「横軸のカラーラインの任意のシフト量」に対する線幅比の変化率が減少してしまっていることが判る。
図１７は、各色のライン幅を５００μｍとし、Ｂｋラインに対しカラーラインを１０μｍずつずらしたパッチをセンサで検出したたもので、横軸のシフト量と縦軸のセンサ出力電圧との関係を示すグラフである。本図からも極大値近傍及び極小値近傍で直線性が悪化していることが判る。
【００５８】
このようなことを調べたのは、実際に、図３に示した位置合わせパターン検知センサ４０にて測定される出力電圧が、極大値近傍において飽和してしまう結果を示していたからであるが、実験の結果、図１６及び図１７に示すように、実際の転写ベルト１８上に形成されたパッチでも飽和してしまっていることが確認された。
従って、この極大値近傍の出力の飽和現象は、センサ側の問題ではなく、パターン形成をしている画像形成装置側の問題であるといえる。
このような結果となった理由は、Ｂｋ、Ｃライン共に狙いのライン幅（＝１０００μｍ）に対し太りが生じてしまっていたからであることがデジタルマイクロスコープによる観察で確認できた。
このような現象が生じる原因にはトナー濃度の影響等が挙げられるが、特にラインのエッジ効果の生じやすい２成分方式の現像装置を使った場合には顕著となる。
【００５９】
なお、今回の結果では、図１８に示すように、Ｂｋライン、Ｃラインが共にライン太りしていたために、このような出力の飽和が極大値側のみに現れた。図１８に示すように、共にライン太りが生じている場合、Ｃラインを図１８（ａ）に示すパッチＡの状態から図１８（ｂ）に示すパッチＢの状態にシフトしても、Ｂｋライン間におけるＣラインには変化が生じず出力は同じとなり、検知することができない。
この実験則を踏まえれば、もし仮にＢｋのトナー濃度が非常に高く、その結果Ｂｋラインのみがライン太りが生じ、逆にカラーのトナー濃度が非常に低く、潜像に対し忠実な線幅のラインを形成した場合には、極小値近傍で同様の出力の飽和現象が発生するものと推定できる。
すなわち、図１９に示すように、Ｃラインを図１９（ａ）に示すパッチＡの状態から図１９（ｂ）に示すパッチＢの状態にシフトしても、ＣラインのシフトはＢｋラインの範囲内でなされるために変化は生じず出力は同じとなり、検知することができない。
【００６０】
従って、近似直線を求めるのに用いるデータ点は、画像形成装置の持つ固有の特性による影響を極力排除するために、極大値及び極小値又はそれらの近傍のデータを除外するのが望ましい。具体的には、例えば、複数パッチの出力の最大値と最小値より、（最大値＋最小値）／２±（最大値−最小値）×０．４のデータのみを計算に用いるようにする。
従来技術においては、連続したパッチの全点データより２つの近似直線を求め、交点計算を行う事によりずれ量を算出しており、上記のような交点近傍で生じる出力の飽和現象については論じられていない。
従って、従来技術においては、このような極値近傍で生じる出力の飽和現象により、２つの近似式の決定係数Ｒ２が悪化する場合があり、それにより交点計算により求まる位置ずれ量には誤差が生じてしまう場合があるといえる。
【００６１】
また、本実施形態では、位置合わせパターンＰｍが形成される転写ベルト１８には、明度Ｌ＊（ＪＩＳＺ８７２９）＝１．７のポリイミド製のベルトを用いている。これを含む上記のような構成とした理由について以下にさらに詳述する。（位置合わせパターンの構成について）
図２０は、図３に示した位置合わせパターン検知センサ４０のベルト地肌部、Ｂｋベタパッチ部、Ｃ（シアン）パッチ部の正反射光出力電圧を、横軸のＬＥＤ電流に対してプロットしたグラフである。
ここで例えば、転写ベルト地肌部の出力電圧が４．０ｖとなるＬＥＤ電流設定（＝３７ｍＡ）時の各パッチ部の出力電圧を見てみると、表１に示すような結果となる。
【００６２】
【表１】
【００６３】
ここで、図２０の位置合わせパターンを正反射光出力で読むことを考えると、Ｐ１、及びＰ１３の面積比は、黒ライン×５０％＋カラーライン×５０％であり、Ｐ７の面積比は、黒ライン×５０％＋カラーライン×５０％であるために、各パッチ部のセンサ出力はおよそ、以下の通りとなる。
（「Ｂｋライン群」が「カラーライン群」の上に形成されている場合）
Ｐ１、Ｐ１３の出力電圧＝０．１２（Ｂｋベタ）×０．５＋１．９１（Ｃベタ）×０．５＝１．０１５ｖ
Ｐ７の出力電圧＝０．１２（Ｂｋベタ）×０．５＋４．０（ベルト部）×０．５＝２．０６ｖ
（「Ｂｋライン群」が「カラーライン群」の下に形成されている場合）
Ｐ１、Ｐ１３の出力電圧＝０．１２（Ｂｋベタ）×０．５＋１．９１（Ｃベタ）×０．５＝１．０１５ｖ
Ｐ７の出力電圧＝１．９１（Ｃベタ）×０．５＋４．０（ベルト部）×０．５＝２．９５５ｖ
【００６４】
各パッチの出力電圧を、「横軸のカラーラインの任意のシフト量」に対しプロットすると、図２１に示すような結果となる。図２１より、以下のことが判る。
（正反射光により検知を行った場合）
（ａ）出力電圧は２色ラインが完全に重なり合ったパッチ（Ｐ７）にて最大となり、その出力電圧はほとんどベルト地肌部からの出力によって決まる。
（ｂ）「黒ライン群」が「カラーライン群」に対して上である場合の方が、下である場合に比べ最小値（Ｐ１、Ｐ１３）と最大値（Ｐ７）との出力差が小さくなる。
このように、正反射光による検知を行った場合の極大値（Ｐ７）の出力は、ベルト地肌部からの出力（∝光沢度）によって決まるために、
（ｃ）経時的な摩耗、又は部分的なキズ等により、光沢度が低下すると、その部分の出力は低下してしまう。換言すれば、経時的な摩耗によるベルト劣化により検知ができなくなるために、これによりベルト寿命が決まる。
【００６５】
つまり、図２で示したＰ２〜Ｐ１２のように、部分的にベルト面が露出しているパッチ部の正反射光出力電圧は、ベルト光沢度、又は表面粗さＲｚ等で表される表面形状特性のノイズの影響を受けやすいために、例えば、Ｐ６パッチの地肌部にキズがあると、これと鏡像関係にあるＰ８とで出力が異なってしまい、結果として計算によって求まる交点位置がずれるという結果が生じてしまう。
【００６６】
これに対し、拡散反射光による検知を行った場合には、転写ベルト１８の表面の粗さの影響をほとんど受けることなく位置ずれ量の検知ができる。
図２２は、図３で示した位置合わせパターン検知センサ４０のベルト地肌部、Ｂｋベタ部、Ｃ（シアン）ベタ部の拡散反射光出力電圧を、横軸のＬＥＤ電流に対しプロットしたものである。
正反射光出力が図２４に示す通り、被検知物体（位置合わせパターンが形成された転写ベルト１８）の光沢度との相関が高いのに対し、拡散反射光出力は図２５に示す通り、被検知物体の明度Ｌ＊との相関が高く光沢度との相関は無いために、本実施形態におけるカラープリンタに搭載されたＬ＊＝１．７の転写ベルト１８は、黒トナーとほぼ同じ出力特性を持つ。図２５から明らかなように、明度Ｌ＊が約４０まで直線性が得られ、明度Ｌ＊が２０まではその直線性が極めて高い。
ここで、先と同様に以下２つのケースについて考えてみると、各部出力電圧は表２に示すような結果となる。
【００６７】
【表２】
【００６８】
（「Ｂｋライン群」が「カラーライン群」の上に形成されている場合）
Ｐ１、Ｐ１３の出力電圧＝０．１６（Ｂｋベタ）×０．５＋３．４２（Ｃベタ）×０．５＝１．７９ｖ
Ｐ７の出力電圧＝０．１６（Ｂｋベタ）×０．５＋０．０７（ベルト部）×０．５＝０．１１５ｖ
（「Ｂｋライン群」が「カラーライン群」の下に形成されている場合）
Ｐ１、Ｐ１３の出力電圧＝０．１６（Ｂｋベタ）×０．５＋３．４２（Ｃベタ）×０．５＝１．７９ｖ
Ｐ７の出力電圧＝３．４２（Ｃベタ）×０．５＋０．０７（ベルト部）×０．５＝１．７４５ｖ
【００６９】
各パッチの出力電圧を、「横軸のカラーラインの任意のシフト量」に対しプロットすると、図２３のような結果となる。図２３より、以下のことが判る。
（拡散反射光により検知を行った場合）
（ａ）出力電圧は２色ラインが完全に重なり合ったパッチ（Ｐ７）にて最小となり、その出力電圧は「カラーライン群」の出力電圧によって決まる。
（ｂ）「黒ライン群」が「カラーライン群」に対し上である場合の方が、下である場合に比べ最大値（Ｐ１、Ｐ１３）と最小値（Ｐ７）との出力差を大きく取れる。
このように、拡散反射光による検知を行った場合の最大値（Ｐ７）の出力は、「カラーライン群」からの出力（∝明度）によって決まるために、
（ｃ）経時的な摩耗、又は部分的なキズ等による影響を全く受ける事がない。換言すれば、検知性能がベルト劣化に依存しないために、転写ベルトの長寿命化が達成可能となる。
【００７０】
以上より、基準色である黒のライン像と基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンを、この位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知センサにて検知することを考えた場合、転写ベルトの摩耗、又は部分的なキズ等の経時的な変動要因の影響を全く受けることのない検知を行うためには、
（１）拡散光出力による検知をすることが望ましく、
（２）基準色である黒ライン像の作像順序が、転写体上での色重ねの最終色であることが望ましく、
（３）位置合わせパターンを形成する転写体の明度（Ｌ＊）が４０以下、好ましくは２０以下であることが望ましい、ということができる。
【００７１】
なお、図２４に示した結果は、４２種類もの光沢度及び明度の異なる転写ベルトについて、ＬＥＤ電流Ｉｆ＝２０ｍＡ固定としたときの正反射光出力値を、横軸の転写ベルト表面の６０°光沢度に対してプロットしたものである。またこの図に示す光沢度測定値は、日本電色社製の光沢度計ＰＧ−１を使い、測定角度６０°の条件で測定した値である。
図２５に示した結果は、図２４に示したものと同じ４２種類のベルトについて、ＬＥＤ電流２０ｍＡ固定としたときの拡散反射光出力を、横軸の転写ベルト表面の明度Ｌ＊に対してプロットしたものである。なお、この図に示す明度測定値は、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製のＸ−Ｒｉｔｅ９３８を使い、光源Ｄ５０、視野角２°の条件で測定した値である。
【００７２】
上述した本発明の手法による効果確認のための実験を図２６に示す。なお、各出力電圧のサンプリングは、本画像形成装置（カラープリンタ）の線速１２５ｍｍ／ｓｅｃに対し、５００Ｓａｍｐｌｉｎｇ／ｓｅｃにて行った。
全パッチの出力電圧と、全パッチの出力電圧値から求めた２直線の傾き、ｙ切片、ＲＳＱ（＝決定係数）及び交点計算結果を表３に示す。
【００７３】
【表３】
【００７４】
このように、上記実験では、図１３に示したシミュレーションによる受光径３ｍｍ、ライン幅２５０μｍ（＝約６ｄｏｔライン）の位置ずれ量検出誤差最大値５．１５μｍに対し、位置ずれ量２．８３μｍという結果が得られた。
ただ、図２６のグラフをみれば判る通り、やはり極値付近のデータは出力が飽和している傾向が見られる。
そこで、極値及び極値近傍のデータを除いた点で交点計算を行った結果を表４に示す。
【００７５】
【表４】
【００７６】
このように、極値及び極値近傍のデータ点を直線近似式算出のデータ点から除外することにより、直線性を表す近似直線の決定係数Ｒ２（＝ＲＳＱ）を０．９７１３から０．９９９９（Ｐ１〜Ｐ７）に、０．９７０３から０．９９９８（Ｐ７〜Ｐ１３）に、という具合に大幅に改善でき、その結果として、より高精度な位置ずれ量検知が可能となることが確認できた。
なお、この実験においても、転写ベルト１８上に作成した位置合わせパターンの中央パッチＰ７の位置ずれ量を２００万画素ＣＣＤ搭載デジタルマイクロスコープにて観察し、ずれ量がゼロであることを確認した。
【００７７】
以上の結果から、基準色である黒のライン像と基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、この位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、この位置合わせパターン検知手段からの出力信号から基準色と基準色以外との位置ずれ量とその方向を判断し、その位置ずれ量を補正する補正手段を備えた画像形成装置において、
▲１▼位置合わせパターンのライン幅を、位置合わせパターン検知手段の受光幅と画像形成装置の書き込み密度との関係において
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
の関係を満足するように、位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を設定することにより、出力の非線形性による位置ずれ量検出誤差を最大許容値以下とすることができ、また、
▲２▼交点計算に用いるデータ点から極値又はその近傍のデータを除外することにより、交点計算に用いる２つの近似直線の直線性が改善されるので、その結果として直線近似式算出に使うデータ点数、すなわちパターン数を各直線ともに最小で２点まで（全体のパッチ数は４つまで）減らすことができる。
すなわち、通常のプリント動作とは関係のない、すなわち、生産性に寄与しない位置ずれ調整動作の処理時間を大幅に短縮することが可能となる。
また、このようなセンサ（従来と同様の位置合わせパターン検知センサ４０）を用いた場合でも、高精度な位置ずれ量検知が可能となることから、従来のエッジ検出方式に対し約１／１００の低サンプリング周波数によるサンプリングで十分な位置ずれ量検知が可能となる。
【００７８】
上述した位置合わせパターン検知センサ４０及び手法に基づく位置ずれ補正は、位置ずれ量補正手段によってなされる。この位置ずれ量補正手段４６を図５に基づいて説明する。
位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの発光部である発光ダイオード４０Ａは発光量制御部４７により発光量を制御され、出力側であるフォトダイオード４０Ｂはアンプ４８、フィルタ４９、Ａ／Ｄ変換器５０、ＦＩＦＯメモリ５１を介してＩ／Ｏポート５４に接続されている。
位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃから得られた検知信号は、アンプ（ＡＭＰ）４８によって増幅され、フィルタ４９を通過してＡ／Ｄ変換器５０によってアナログデータからデジタルデータへと変換される。
データのサンプリングはサンプリング制御部５２によって制御され、サンプリングされたデータはＦＩＦＯメモリ５１に格納される。サンプリング制御部５２、書込制御基板５３はＩ／Ｏポート５４に接続されている。
【００７９】
Ｉ／Ｏポート５４、ＣＰＵ５５、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５７はデータバス５８とアドレスバス５９により接続されている。
ＲＯＭ５６には、位置合わせパターンＰｍの位置ずれ量を演算するためのプログラムを始め、各種のプログラムが格納されている。位置合わせパターンＰｍの位置ずれ量を演算するためのプログラムには、上述した交点計算に用いるデータ点から極値データ等を除外する等の条件が盛り込まれている。
アドレスバス５９によって、ＲＯＭアドレス、ＲＡＭアドレス、各種入出力機器の指定を行っている。
ＣＰＵ５５は、位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃからからの検知信号を定められたタイミングでモニタし、位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの発光ダイオード４０Ａの劣化等が起こっても確実に位置合わせパターンＰｍの検知が行えるように、発光ダイオード４０Ａの発光量を発光量制御部４７によって制御し、フォトダイオード４０Ｂからの受光信号の出力レベルが常に一定となるようにする。
【００８０】
また、ＣＰＵ５５は、位置合わせパターン（後述する副走査方向の位置ずれ検知を目的とした位置合わせパターンを含む）の検知結果から求めた補正量に基づき、主、副レジストの変更及び倍率誤差に基づき画周波数を変更するために書込制御基板５３に対してその設定を行う。
書込制御基板５３には、出力周波数を非常に細かく設定できるデバイス、例えばＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を利用したクロックジェネレータ等を、基準色を含め各色に対して備えている。この出力を画像クロックとして用いている。また、ＣＰＵ５５は、位置合わせパターンの検知結果から求めた補正量に基づき、光書き込みユニット１６内の図示しないスキュー調整用のステッピングモータの制御も行っている。
位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃを除く上記各要素により位置ずれ量補正手段４６が構成されている。位置ずれ量補正手段４６は、カラープリンタのメインコントローラが兼ねることができる。
【００８１】
上記位置ずれ量補正手段４６による位置ずれ調整動作は、▲１▼電源投入時、▲２▼光学系の温度変化が所定値（例えば５ｄｅｇ）以上あった場合、▲３▼ある一定枚数以上のプリントジョブがあったジョブ終了時のいずれかの条件に一致したときに実行される。
上記第１の実施形態では、主走査方向の色ずれを検知するための位置合わせパターンについて述べたが、副走査方向（転写ベルト１８の進行方向と同方向）の色ずれを検知する場合には、図２７に示すような位置合わせパターンＰｓが転写ベルト１８上に、例えば図４で示した場合と同様の態様で形成される。
位置合わせパターンＰｓは位置合わせパターンＰｍと同様に、基準色である黒のライン像Ｂｋと該基準色以外の色、例えばシアンのライン像Ｃとを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成して構成されている。
また、位置合わせパターンの走査方向に対する向き（角度）は、図２８に示すように、どのようであってもよく、位置合わせパターン検知センサ４０の受光面形状も円形状のみならず、楕円であっても四角形であっても同様である。
【００８２】
本発明は、ビームスプリッタを用いることにより、光をＰ波、Ｓ波の成分に分解するような構成のセンサの受光面形状及びセンサのパターン走査方向の配置に対しても有効である（第２の実施形態）。
その一例を図２９に基づいて説明する。本実施形態における位置合わせパターン検知手段としての位置合わせパターン検知センサ６０は、１つの発光部としての発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）６１と、３つの受光部としてのフォトダイオード（以下、ＰＤという）６２、６３、６４と、２つの偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳという）６５、６６を有している。
【００８３】
ＬＥＤ６１から放射された投光６７の偏光状態はランダムであるが、ＰＢＳ６５によって、入射面に対して垂直方向に振動する光成分（Ｓ波光）と、入射面に対して平行方向に振動する光成分（Ｐ波光）とに分離される。Ｓ波光６８はＰＢＳ６５で反射してＰＤ６２に入射し、Ｐ波光６９はＰＢＳ６５を透過して転写ベルト１８の位置合わせパターンに投光される。
位置合わせパターンから反射したＰ波光６９は乱反射によって偏光状態がランダムになり、ＰＢＳ６６によってＰ波光７０とＳ波光７１に分離される。Ｐ波光７０はＰＢＳ６６を透過してＰＤ６３に入射し、Ｓ波光７１はＰＢＳ６６で反射してＰＤ６４に入射する。
本実施形態では、受光部としてのＰＤ６２、６３、６４は、拡散反射光ではなく拡散反射成分を受光する。
【００８４】
上記各実施形態では、４連タンデム直接転写方式のカラー画像形成装置での適用例を示したが、図３０に示すように、４連タンデム構成で中間転写体へ転写した後転写紙へ一括転写する方式のカラー画像形成装置においても同様に実施できる（第３の実施形態）。
本実施形態では上述した位置合わせパターンＰｍ、Ｐｓが中間転写体としての中間転写ベルト２上に形成され、これを支持ローラ２Ｂの近傍に配置された位置合わせパターン検知センサ４０により検知する。位置ずれ量補正手段は第１の実施形態と同様である。
【００８５】
以下に、本実施形態における画像形成装置としてのタンデム型のカラー複写機の構成及び動作の概要を説明する。カラー複写機１は、装置本体中央部に位置する画像形成部１Ａと、該画像形成部１Ａの下方に位置する給紙部１Ｂと、画像形成部１Ａの上方に位置する画像読取部１Ｃを有している。
画像形成部１Ａには、水平方向に延びる転写面を有する転写体としての中間転写ベルト２が配置されており、該中間転写ベルト２の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による像を担持可能な像担持体としての感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂが中間転写ベルト２の転写面に沿って並置されている。
【００８６】
各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂはそれぞれ同じ反時計回り方向に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電手段としての帯電装置４、各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ上に画像情報に基づいて電位ＶＬの静電潜像を形成するための露光手段としての光書込装置５、各感光体３上の静電潜像を該静電潜像と同極性のトナーで現像する現像手段としての現像装置６、一次転写手段としての転写バイアスローラ７、印加電圧部材１５、クリーニング装置８が配置されている。各符号に付記しているアルファベットは、感光体３と同様、トナーの色別に対応している。各現像装置６にはそれぞれのカラートナーが収容されている。
中間転写ベルト２は、複数のローラ２Ａ〜２Ｃに掛け回されて感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を備えている。転写面を支持するローラ２Ａ、２Ｂとは別のローラ２Ｃは、中間転写ベルト２を挟んで２次転写装置９に対向している。図３０中、符号１０は中間転写ベルト２を対象としたクリーニング装置を示している。
【００８７】
感光体３Ｙの表面が帯電装置４Ｙにより一様に帯電され、画像読取部１Ｃからの画像情報に基づいて感光体３Ｙ上に書き込み密度（＝解像度）６００ｄｐｉで静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した２成分（キャリアとトナー）現像装置６Ｙによりトナー像として可視像化され、該トナー像は第１の転写工程として、中間転写ベルト２上に、転写バイアスローラ７Ｙに印加された電圧による電界で引き付けられて転写される。
印加電圧部材１５Ｙは感光体３Ｙの回転方向における転写バイアスローラ７Ｙの上流側に設けられている。印加電圧部材１５Ｙにより、中間転写ベルト２に感光体３Ｙの帯電極性と同極性で且つ絶対値がベタ時ＶＬより大きい電圧を印加し、転写領域にトナー像が入る以前に感光体３Ｙから中間転写ベルト２へトナーが転写することを防止して、感光体３Ｙから中間転写ベルト２へのトナーの転写時のチリによる乱れを防止する。
【００８８】
他の感光体３Ｍ、３Ｃ、３Ｂでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト２上に順に転写されて重ね合わせられる。
転写後感光体３上に残留したトナーはクリーニング装置８により除去され、また、転写後図示しない除電ランプにより感光体３の電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。
２次転写装置９は、帯電駆動ローラ９Ａ及び従動ローラ９Ｂに掛け回されて中間転写ベルト２と同方向に移動する転写ベルト９Ｃを有している。転写ベルト９Ｃを帯電駆動ローラ９Ａにより帯電させることで、中間転写ベルト２に重畳された多色画像あるいは担持されている単一色の画像を転写材としての用紙２８に転写することができる。
【００８９】
２次転写位置には給紙部１Ｂから用紙２８が給送されるようになっている。給紙部１Ｂには用紙２８が積載収容される複数の給紙カセット１Ｂ１と、給紙カセット１Ｂ１に収容された用紙２８を最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ１Ｂ２と、搬送ローラ対１Ｂ３と、２次転写位置の上流に位置するレジストローラ対１Ｂ４等が設けられている。
給紙カセット１Ｂ１から給紙された用紙２８は、レジストローラ対１Ｂ４で一旦停止され、斜めずれ等を修正された後、中間転写ベルト２上のトナー像の先端と搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイイングでレジストローラ対１Ｂ４により２次転写位置に送られる。装置本体の右側には起倒可能に手差しトレイ２９が設けられており、該手差しトレイ２９に収容された用紙２８は給紙コロ３１により給送された給紙カセット１Ｂ１からの用紙搬送路と合流する搬送路によりレジストローラ対１Ｂ４に向けて送られる。
【００９０】
光書込装置５では、画像読取部１Ｃからの画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂに対して画像情報に応じた書き込み光を出射して静電潜像を形成するようになっている。
画像読取部１Ｃは、自動原稿給送装置１Ｃ１と、原稿載置台としてのコンタクトガラス８０を有するスキャナ１Ｃ２等を有している。自動原稿給送装置１Ｃ１は、コンタクトガラス８０上に繰り出される原稿を反転可能な構成を有し、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。
光書込装置５により形成された感光体３上の静電潜像は現像装置６によって可視像処理され、中間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、２次転写装置９により用紙２８上に一括して２次転写される。２次転写された用紙２８は定着装置１１へ送られ、ここで熱と圧力により未定着画像を定着される。２次転写後の中間転写ベルト２上の残留トナーは、クリーニング装置１０により除去される。
【００９１】
定着装置１１を通過した用紙２８は、定着装置１１の下流側に設けられた搬送路切り換え爪１２により、排紙トレイ２７に向けた搬送路と反転搬送路ＲＰとに選択的に案内される。排紙トレイ２７に向けて搬送された場合には、排紙ローラ対３２により排紙トレイ２７上に排出され、スタックされる。反転搬送路ＲＰへ案内された場合には反転装置３８により反転され、再度レジストローラ対１Ｂ４に向けて送られる。
【００９２】
以上の構成により、カラー複写機１では、コンタクトガラス８０上に載置された原稿を露光走査することにより、あるいはコンピュータからの画像情報により、一様に帯電された感光体３に対して静電潜像が形成され、該静電潜像が現像装置６によって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。
中間転写ベルト２に転写されたトナー像は、単一画像の場合にはそのまま給紙部１Ｂから繰り出された用紙２８に転写される。多色画像の場合には１次転写が繰り返されることにより重畳された後、用紙２８に一括して２次転写される。
２次転写後の用紙２８は定着装置１１により未定着画像を定着された後、排紙トレイ２７に排出され、あるいは反転されて両面画像形成のために再度レジストローラ対１Ｂ４に向けて送られる。
【００９３】
また、１つ感光体ドラムとリボルバー方式の現像装置を用いて各色のトナー像を形成し、各トナー像を中間転写体に重ね合わせ転写した後、シート状記録媒体としての転写紙上に一括転写する方式のカラー画像形成装置においても同様に実施することができる（第４の実施形態）。その一例を図３１に示す。
本実施形態では、上述した位置合わせパターンＰｍ、Ｐｓが中間転写体としての中間転写ベルト４２６上に形成され、これを駆動ローラ４４４の近傍に配置された位置合わせパターン検知センサ４０により検知する。位置ずれ量補正手段は第１の実施形態と同様である。
【００９４】
以下に、本実施形態における画像形成装置としてのカラー複写機の構成の概要を説明する。
カラー複写機において、露光手段としての書き込み光学ユニット４００は、カラースキャナ２００からのカラー画像データを光信号に変換して原稿画像に対応した光書き込みを行い、像担持体である感光体ドラム４０２上に書き込み密度（＝解像度）６００ｄｐｉにて静電潜像を形成する。
該書き込み光学ユニット４００は、レーザーダイオード４０４、ポリゴンミラー４０６とその回転用モータ４０８、ｆ／θレンズ４１０や反射ミラー４１２等により構成されている。
感光体ドラム４０２は、矢印で示すように反時計回りの向きに回転され、その周囲には、感光体クリーニングユニット４１４、除電ランプ４１６、電位センサ４２０、回転式現像装置４２２のうちの選択された現像器、現像濃度パターン検知器４２４、中間転写体としての中間転写ベルト４２６等が配置されている。
【００９５】
回転式現像装置４２２は、ブラック用現像器４２８、シアン用現像器４３０、マゼンタ用現像器４３２、イエロー用現像器４３４と、各現像器を回転させる図示しない回転駆動部を有している。各現像器は、キャリアとトナーとの混合現像剤が入った、いわゆる２成分現像方式の現像器であり、上記実施形態で示した現像装置４と同様の構成を有している。磁性キャリアの条件や仕様等も同様である。
待機状態では、回転式現像装置４２２は、ブラック現像の位置にセットされており、コピー動作が開始されると、カラースキャナ２００で所定のタイミングからブラック画像のデータの読み取りがスタートし、この画像データに基づいてレーザ光による光書き込み・静電潜像（ブラック潜像）の形成が始まる。
【００９６】
このブラック潜像の先端部から現像するために、ブラック用現像器４２８の現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブを回転開始してブラック潜像をブラックトナーで現像する。感光体ドラム４０２にはマイナス極性のトナーが作像される。
そして、以後、ブラック潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がブラック現像位置を通過した時点で、速やかにブラックのための現像位置から次の色の現像位置まで、回転式現像装置４２２が回転する。当該動作は、少なくとも、次の画像データによる潜像先端部が到達する前に完了させる。
像形成サイクルが開始されると、まず、感光体ドラム４０２は矢印で示すように反時計回りの向きに、中間転写ベルト４２６は時計回りの向きに、図示しない駆動モータによって回転させられる。中間転写ベルト４２６の回転に伴って、ブラックトナー像形成、シアントナー像形成、マゼンタトナー像形成、イエロートナー像形成が行われ、最終的にブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に、中間転写ベルト４２６上に重ねられ（１次転写）、トナー像が形成される。
【００９７】
中間転写ベルト４２６は、感光体ドラム４０２に対向する１次転写電極ローラ４５０、駆動ローラ４４４、２次転写ローラ４５４に対向する２次転写対向ローラ４４６、中間転写ベルト４２６の表面を清掃するクリーニング手段４５２に対向するクリーニング対向ローラ４４８Ａの各支持部材間に張架されており、図示しない駆動モータにより駆動制御されるようになっている。
感光体ドラム４０２に順次形成されるブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像が中間転写ベルト４２６上で正確に順次位置合わせされ、これによって４色重ねのベルト転写画像が形成される。このベルト転写画像は２次転写対向ローラ４４６により用紙に一括転写される。
【００９８】
給紙バンク４５６内の各記録紙カセット４５８、４６０、４６２には装置本体内のカセット４６４に収容された用紙のサイズとは異なる各種サイズの用紙が収容されており、これらのうち、指定されたサイズ紙の収容カセットから、該指定された用紙が給紙コロ４６６によってレジストローラ対４７０方向に給紙・搬送される。図３１において、符号４６８はＯＨＰ用紙や厚紙等のための手差し給紙トレイを示す。
像形成が開始される時期に、用紙は上記いずれかのカセットの給紙口から給送され、レジストローラ対４７０のニップ部で待機する。そして、２次転写対向ローラ４４６に中間転写ベルト４２６上のトナー像の先端がさしかかるときに、丁度用紙先端がこの像先端に一致するようにレジストローラ対４７０が駆動され、用紙と像のレジスト合わせが行われる。
【００９９】
このようにして、用紙が中間転写ベルト４２６と重ねられて、トナーと同極性の電圧が印加される２次転写対向ローラ４４６の下を通過する。このとき、トナー画像が用紙に転写される。続いて、用紙は除電され、中間転写ベルト４２６から剥離して紙搬送ベルト４７２に移る。
中間転写ベルト４２６から４色重ねトナー像を一括転写された用紙は、紙搬送ベルト４７２によりベルト定着方式の定着装置４７０へ搬送され、この定着装置４７０で熱と圧力によりトナー像を定着される。定着を終えた用紙は排出ローラ対４８０で機外へ排出され、図示しないトレイにスタックされる。これにより、フルカラーコピーが得られる。
【０１００】
本発明における上述した位置合わせパターン検知センサは、２色の重ね合わせパッチを複数形成することにより構成される位置合わせパターンを検出することにより、位置ずれ量を検知、補正を行う画像形成装置であれば、どれでも適用できるために、インクジェット装置の位置ずれ検知センサとしても適用可能である（第５の実施形態）。
その一例を図３２乃至図３４に基づいて説明する。
【０１０１】
まず、図３２に基づいて画像形成装置としてのインクジェット記録装置５００の概略構成及び印字機能を説明する。インクジェット記録装置５００は、装置本体５０１の内部に、主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへのインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部５０２等を有している。
装置本体５０１の下方部にはシート状記録媒体としての用紙５０３を積載収容可能な給紙カセット５０４が設けられており、該給紙カセット５０４は前方側（図中左側）から装置本体５０１に対して着脱自在に設けられている。
装置本体５０１の前面には手差しトレイ５０５が開閉自在に設けられており、給紙カセット５０４又は手差しトレイ５０５から給紙される用紙５０３を搬送して印字機構部５０２により書き込み密度（＝解像度）６００ｄｐｉにて所定の画像を記録した後、装置本体５０１の後面側に設けられた排紙トレイ５０６に排紙するようになっている。装置本体５０１の上面は上カバー５０７が開閉自在に設けられている。
【０１０２】
印字機構部５０２では、図示しない左右の側板間に支持された主ガイドロッド５０８と従ガイドロッド５０９によりキャリッジ５１０が主走査方向（紙面垂直方向）に摺動自在に保持されており、該キャリッジ５１０の下面側には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するノズルを有するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド５１１が設けられている。キャリッジ５１０の上側には記録ヘッド５１１に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ５１２が交換可能に設けられている。
記録ヘッド５１１としては、各色のインク滴を吐出する複数個のヘッドを主走査方向に並べて配置したもの、あるいは各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドを用いたものでもよい。
【０１０３】
記録ヘッド５１１の下方には、該記録ヘッド５１１による印写位置に対して用紙５０３を副走査方向に搬送するために、搬送ローラ５１３と従動ローラ５１４の間に用紙５０３を静電吸着して搬送する搬送ベルト５１５が掛け回されている。搬送ベルト５１５は中間ローラ５１６によってテンションを付与されている。
搬送ベルト５１５を挟んで搬送ローラ５１３と対向する位置には、搬送ベルト５１５を帯電させるためのバイアスローラ５１７が配設されている。搬送ベルト５１５の平面起点部付近には、用紙５０３を搬送ベルト５１５側に押し付ける押さえローラ５１８が配設されている。ここで、搬送ベルト５１５の平面起点部とは、搬送ベルト５１５の記録ヘッド５１１側で該記録ヘッド５１１と平行になる部分の用紙搬送方向上流側、具体的には搬送ローラ５１３から搬送ベルト５１５１が離れる部分を意味している。
【０１０４】
給紙カセット５０４に収容された用紙５０３は、給紙コロ５１９及びフリクションパッド５２０により最上のものから順に１枚ずつ分離され、湾曲したガイド部材５２１によりバイアスローラ５１７と搬送ベルト５１５のニップ部に向けて搬送される。
搬送ベルト５１５の用紙搬送方向下流側上方には、用紙５０３に形成される位置合わせパターンＰｍを検知する位置合わせパターン検知センサ４０が設けられている。位置ずれ量補正手段は第１の実施形態と同様である。
図３３は搬送ベルト５１５周辺の拡大図であるが、図３２で示した押さえローラ５１８に代えて板状の抑え部材５２２を設けてもよい。
図３４に示すように、位置合わせパターンが形成される転写体としての用紙５０３上に例えば図３５で示した位置合わせパターンＰｋが形成され、これを位置合わせパターン検知センサ４０で検知して色ずれを補正する。
【０１０５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成する位置合わせパターンの形成方法において、上記位置合わせパターンのライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することとしたので、基準色以外の色のライン像の任意のシフト量に対する２直線の直線性を悪化させているライン幅、受光幅との関係による要因を低減でき、直線性の向上、すなわち位置合わせパターン検知精度の向上を図ることができる。
【０１０６】
請求項２記載の発明によれば、基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンの形成方法において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することとしたので、基準色以外の色のライン像の任意のシフト量に対する２直線の直線性を悪化させているライン幅、受光幅との関係による要因を低減でき、直線性の向上、すなわち位置合わせパターン検知精度の向上を図ることができる。
【０１０７】
請求項３記載の発明によれば、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成することとしたので、基準色以外の色のライン像の任意のシフト量に対する２直線の直線性を悪化させているライン幅、受光幅との関係による要因を最大許容値以下とすることができる。その結果、
▲１▼：従来のエッジ検出方式に比べ、約１／１００の低サンプリング周波数でも高精度な検知が可能となる。
▲２▼：▲１▼の結果として、サンプリング以降の処理回路部も高速化する必要がなくなるために、エレキハードウエア構成を大幅にコストダウン可能となる。
▲３▼：２直線の直線性が大幅に改善されるので、位置合わせパターンを構成するパッチ数を大幅に減らすことが可能となる。
▲４▼：▲３▼の結果として、位置ずれ調整のように、通常プリントとは関係のない調整に要する処理時間を大幅に短縮できるので、生産性を大幅に向上することができる。
【０１０８】
請求項４記載の発明によれば、基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成することとしたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
請求項５記載の発明によれば、転写体上に基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成される位置合わせパターンにおいて、上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成したこととしたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
請求項６記載の発明によれば、転写体上に基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンにおいて、上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成したこととしたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
請求項７記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
請求項８記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
請求項９記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
請求項１０記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
請求項１１記載の発明によれば、請求項８又は１０記載の画像形成装置において、基準色である黒ライン像の作像順序は、上記転写体上での色重ねの最終色である構成としたので、高いＳＮ比が得られ、検知精度を向上させることができる。
【０１１６】
請求項１２記載の発明によれば、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターンを形成する上記転写体の明度（Ｌ＊）が４０以下、好ましくは２０以下である構成としたので、高いＳＮ比が得られ、検知精度を向上させることができる。
【０１１７】
請求項１３記載の発明によれば、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、位置合わせパターン検知手段の出力電圧の極大値又は極小値近傍における飽和現象による直線性悪化を排除でき、近似直線の直線性をより高められるので、位置ずれ検知精度を向上させることができる。
【０１１８】
請求項１４記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、位置合わせパターン検知手段の出力電圧の極大値又は極小値近傍における飽和現象による直線性悪化を排除でき、近似直線の直線性をより高められるので、位置ずれ検知精度を向上させることができる。
【０１１９】
請求項１５記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
請求項１６記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
請求項１７記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２２】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１３乃至１７のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、２成分現像方式の現像装置を有している構成としたので、位置合わせパターンの形成におけるライン太り又は細りが生じやすいので、特に、近似直線の直線性をより高めて位置ずれ検知精度を向上させる効果を発揮させることができる。
【０１２３】
請求項１９記載の発明によれば、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
請求項２０記載の発明によれば、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
請求項２１記載の発明によれば、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
請求項２２記載の発明によれば、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２７】
請求項２３記載の発明によれば、請求項７乃至２２のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターン検知手段の受光部が、拡散反射光又は拡散反射成分を検知するように構成されていることとしたので、２直線の直線性の高い改善機能を得ることができ、位置合わせパターンの検知精度を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像形成装置としてのカラープリンタの概要正面図である。
【図２】主走査方向の位置ずれ検知用の位置合わせパターンの概要平面図である。
【図３】位置合わせパターンの走査方向に対する位置合わせパターン検知センサの配置関係を示す概要平面図である。
【図４】転写ベルト上における位置合わせパターンの形成位置と位置合わせパターン検知センサとの位置関係を示す概要平面図である。
【図５】位置ずれ量補正手段を示すブロック図である。
【図６】顕微鏡観察による各パッチのＢｋラインに対するカラーライン幅の実測値を示すグラフである。
【図７】位置合わせパターン検知センサの受光面形状が円形であることにより生じる面積増分の非線形性を示す図である。
【図８】位置合わせパターン検知センサの受光面形状が円形であることにより生じる面積増分の非線形性を示す図である。
【図９】円形の受光面内における長方形の面積を求める図である。
【図１０】受光面内に占めるカラーライン像の面積値を各パッチの出力値とするシミュレーション計算によるグラフ及びＢｋライン中心と受光面中心との位置関係を示す図である。
【図１１】受光面内に占めるカラーライン像の面積値を各パッチの出力値とするシミュレーション計算によるグラフ及びＢｋライン中心と受光面中心との位置関係を示す図である。
【図１２】受光面内に占めるカラーライン像の面積値を各パッチの出力値とするシミュレーション計算によるグラフ及びＢｋライン中心と受光面中心との位置関係を示す図である。
【図１３】Ｂｋライン中心の受光面中心からのずれ量に対する検出誤差を示すグラフである。
【図１４】ライン幅／受光径比に対する検出誤差を示すグラフである。
【図１５】解像度とライン幅／受光幅比の最大許容値の関係を示すグラフである。
【図１６】転写ベルト上の位置合わせパターンのずれ量の実測結果を示すグラフである。
【図１７】転写ベルト上の位置合わせパターンのずれ量のセンサによる実測結果を示すグラフである。
【図１８】ＢｋラインとＣラインが共にライン太りを生じている状態を示す図である。
【図１９】Ｂｋラインのみにライン太りが生じている状態を示す図である。
【図２０】ＬＥＤ発光電流と正反射光出力との関係を示すグラフである。
【図２１】正反射光により検知を行った場合の位置ずれパターン出力を示すグラフである。
【図２２】ＬＥＤ発光電流と拡散反射光出力との関係を示すグラフである。
【図２３】拡散反射光により検知を行った場合の位置ずれパターン出力を示すグラフである。
【図２４】転写ベルト表面の光沢度とセンサ出力との関係を示すグラフである。
【図２５】転写ベルト表面の明度と拡散光出力との関係を示すグラフである。
【図２６】Ｂｋラインに対するカラーラインのシフト量と拡散反射光出力電圧との関係を示すグラフである。
【図２７】副走査方向の位置ずれ検知用の位置合わせパターンの概要平面図である。
【図２８】位置合わせパターンの走査方向に対する向き（角度）の変化を示す図である。
【図２９】第２の実施形態における位置合わせパターン検知センサの構成を示す図である。
【図３０】第３の実施形態における画像形成装置としてのカラー複写機の概要正面図である。
【図３１】第４の実施形態における画像形成装置としてのカラー複写機の概要正面図である。
【図３２】第５の実施形態における画像形成装置としてのインクジェット記録装置の概要正面図である。
【図３３】図３２における搬送ベルト周辺の拡大図である。
【図３４】インクジェット記録装置における位置合わせパターンの形成と位置合わせパターン検知センサの位置関係を示す概要平面図である。
【図３５】２色のラインの重ね合わせにより構成される位置合わせパターンの概要平面図である。
【図３６】位置合わせパターンの走査方向に対する従来の光学センサの各素子の配置を示す概要平面図である。
【図３７】従来の光学センサを用いた場合のライン幅が２４ｄｏｔの位置ずれパターンの出力電圧と交点計算結果を示すグラフである。
【図３８】従来の光学センサを用いた場合のライン幅が１０ｄｏｔの位置ずれパターンの出力電圧と交点計算結果を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｐｍ、Ｐｓ 位置合わせパターン
４０、６０ 位置合わせパターン検知手段としての位置合わせパターン検知センサ
７０２ 受光部としてのフォトトランジスタ
４６ 位置ずれ量補正手段
Ｂｋ 黒のライン像
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、インクジェット記録装置等のカラー画像を形成する画像形成装置、該画像形成装置における位置合わせパターンの形成方法及び位置合わせパターンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまでは、１つ感光体ドラムとリボルバー方式の現像装置を用いて各色のトナー像を形成し、各トナー像を中間転写体に重ね合わせ転写した後、シート状記録媒体としての転写紙上に一括転写する方式のカラー画像形成装置が主流であった。
これに対し、近年におけるカラー画像出力装置の高速化、及び高機能化の流れにより、感光体（像担持体）及びこれに対応した現像装置を含む画像形成ユニットを色別に複数、転写ベルトに対向させた位置に並設し、像担持体上のトナー像を転写紙あるいは転写ベルト上に順次転写させる構成の、いわゆる４連タンデム方式のカラー画像形成装置が主流を占めるようになってきた。
【０００３】
このような方式のカラー画像形成装置にあっては、各色の像担持体上に形成されたトナー像を同時的に転写できるために、プリント速度の高速化を図れる利点があるもの、従来の１ドラム中間転写方式のカラー画像形成装置に比べ、その方式上、各色間の色ずれに対しては不利となる。
この色ずれという技術課題に対し、これまでに幾つもの補正方法が提案されている。例えば特公平７−１９０８４号公報には、転写ベルト上に各色のライン像を作像し、このライン像の通過を検知センサにより検知し、各色のライン像の通過タイミングの理想からのずれ量を測定することにより、各色の位置ずれ量を把握し、補正を行う技術が開示されている。
【０００４】
このような手法は、検知センサを通過するパターンのエッジを検出するする方式であるために、検出精度はサンプリング周波数によって決まってしまう。すなわち、もし解像度が６００ｄｐｉの機械であって補正単位が４２．３μｍ（＝２５．４／６００×１０００）である場合、検知は少なくともその補正単位の±１／２（＝２１．７μｍ）以下の検知ができなければならず、転写ベルト上ライン像の線速が１２５ｍｍ／ｓｅｃである場合には、［サンプリング周波数］＝［線速］／［２５．４／解像度ｄｐｉ／２］の式により、最低必要なサンプリング周波数を求めると６ｋＨｚ以上と計算されるが、この場合（＝６ｋＨｚ）の検出精度（＝検出誤差）は２１．７μｍとなる。
もしこの数値を直接位置ずれ補正にフィードバックする場合には、この程度のサンプリング周波数でも問題ないかもしれないが、この検出結果（＝ｘμｍ）を他の演算にも利用する必要がある場合、例えば、用紙の搬送方向に対し左右両端にてこの様な検知を行い、両端の検知結果に基づきスキュー補正を行う、又は倍率誤差補正を行う等の場合には、より高い検出精度が必要とされるために、例えば検出精度として２μｍが必要である場合には、サンプリング周波数を６０ｋＨｚという具合に非常に高くする必要がある。
【０００５】
このように、必要なサンプリング周波数は線速及び解像度に比例するために、データサンプリング以降の処理ブロックについてもその高速サンプリングに対応できる高い処理速度が必要となるので、色ずれ補正のためにかかるコストが装置の高速化にほぼ比例してアップしてしまうという問題があった。
パターンのエッジの検出精度を向上させるための検出手段として、高精度、高分解能を持つＣＣＤセンサにて検出するような方法も提案されているが、このような検出手段を用いた場合にも、装置の複雑化、コストアップ等の問題を避けられなかった。
【０００６】
このような問題に対処すべく、例えば特許第３２５４２４４号公報には、第１色目のトナー像に第２色目のトナー像を重ねて形成されたトナー像パターンと、２色のパターンの相対的位置関係を所定量ずらしたタイミングで形成されたトナー像パターンとを、光学センサによりその平均的な濃度を検出し、その信号出力から第１色目と第２色目との位置ずれ量と位置ずれ方向を判断し、補正する技術が開示されている。
この技術では、位置ずれ量の検知を、パターン像（ライン像）のエッジ検出によるのではなく、パターン全体の平均的な光学センサの出力信号を検出することによっているために、必要なサンプリング周波数は５００Ｈｚ以下（２ｍｓｅｃ毎）程度、すなわち特公平７−１９０８４号公報に記載されたものと比較して１／１００程度の低いサンプリング周波数で検知可能である。
【０００７】
よって、特許第３２５４２４４号公報記載の位置ずれ検出方法を用いた場合でも、特公平７−１９０８４号公報に記載の技術と同等レベルの検出精度が得られれば、位置ずれ量検出に関してハードウエアをより安価に構成できるため、大幅なコストダウンが可能となる。
特許第３２５４２４４号公報記載の位置ずれ検出方法に類似するものとしては、例えば、特開平１０−３２９３８１号公報、特開２０００−８１７４５号公報、特開２００１−２０９２２３号公報、特開２００２−４０７４６号公報、特開２００２−２２９２８０号公報等に記載のものがある。
ここで、特許第３２５４２４４号公報に示される２色のトナー像の重ね合わせパターンの光学センサからの出力信号に基づいた位置ずれ補正を行うことを考えた場合、もし仮に補正しなければならない最大補正量が±１０ドットであったとしたら、２色の相対的位置関係を１ドットずらしたパターンを２１個形成すれば、その極値を読みとることにより、位置ずれ補正量及びその方向が判断できる。
しかしながら、それだけ多くのパターンを作成してしまうと、無駄なトナー消費量が多くなるだけでなく、位置ずれ自動調整に要する時間も長くなってしまうために望ましくない。
この課題に対し、例えば特開平１０−３２９３８１号公報には、横軸のプリント位置パラメータに対し、縦軸を反射光学濃度としたときの２直線の交点計算により、より高精度に位置ずれ量を検知する方法が示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特公平７−１９０８４号公報
【特許文献２】
特許第３２５４２４４号公報
【特許文献３】
特開平６−１００２号公報
【特許文献４】
特開平１０−３２９３８１号公報
【特許文献５】
特開２０００−８１７４５号公報
【特許文献６】
特開２００１−２０９２２３号公報
【特許文献７】
特開２００２−４０７４６号公報
【特許文献８】
特開２００２−２２９２８０号公報
【特許文献９】
特開２００１−３１２１１５号公報
【特許文献１０】
特開２００２−６２７０７号公報
【特許文献１１】
特開平５−１００５５６号公報
【特許文献１２】
特開２００２−１４８８９０号公報
【特許文献１３】
特開２００２−６５８０号公報
【特許文献１４】
特開２０００−３５７０４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−３２９３８１号公報に開示された方法によれば、最大補正量が±１０ドットであった場合でも、２１個のパターンを形成する必要がなく、適当に数ドットずつ、例えば２ドットずつずらしたパターンを１１個形成すればよいこととなり、また５ドットずつずらしたパターンであれば５個形成すればよいこととなるので、パターン数を大幅に減らし、位置ずれ調整に要する時間を大幅に短縮しながら、より高精度な位置ずれ補正が実現可能となる。
位置ずれ調整というのは通常のプリント動作とは関係ない動作であるため、処理時間が長いとそれだけファーストプリントに要する時間がかかるわけで、生産性を考えた場合、このような調整時間は短ければ短いほどよい。
但し、２直線の直線近似式の交点計算により位置ずれ量を求める場合、また、その他の方法であってもラインのシフト量以下の分解能でずれ量を演算処理により求める場合には、各パッチのセンサ出力信号が予め定めた任意のシフト量に対し直線的に増加、ないしは減少する出力特性、すなわち２直線の各近似式の決定係数Ｒ２が限りなく１に近い直線が得られなければならない。
【００１０】
そこで、これまでに開示されている２色の重ね合わせパターンの濃度検出、交点計算により、特公平７−１９０８４号公報に開示されている様なエッジ検出方式と同等の検出精度が得られるのかを検証するために、図３１に示す様な１ドラム中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置（書き込み密度：６００ｄｐｉ）において、図３５に示すように、基準色の黒（Ｂｋ）と他の色（例えばシアン（ｃ））の２色のラインの重ね合わせにより構成されるパッチの各色ラインをその最低構成数である１ラインの重ね合わせにより構成したものを１パッチとし、その２色の相対的位置関係を任意量ずつシフトさせて連続的に１３個（Ｐ１〜Ｐ１３）形成した主走査方向の位置ずれ検知用の検知パターン（位置合わせパターン）Ｐｋを、図３６に示すような従来の光学センサ（位置合わせパターン検知センサ）で読みとり、基準色以外のラインの任意シフト量に対する各パッチの出力電圧をプロットし、交点計算を行った。
ここでは、２色のライン幅の水準として２４ｄｏｔ、１０ｄｏｔの２水準について実験を行った。ここで敢えて、１ドラム中間転写方式の画像形成装置を用いた理由は、検証結果から装置のもつ影響を極力排除したかったからである。また、検証に用いたパターンを主走査パターンとしたのも同様の理由による。
【００１１】
図３５において、各パッチは光学センサの走査方向、すなわち、転写ベルトの移動方向に沿って配置されており、主走査方向の色ずれを検知すべく該方向と直交する方向に基準色以外の色が任意量シフトされている。
図３６において、光学センサは、ＬＥＤ（発光ダイオード）７００と、正反射光受光素子７０１と、拡散光（以下、拡散反射光ともいう）受光素子７０２から構成され、これらの素子は支持基板７０３に支持されている。これらの素子は実際には位置合わせパターンの移動平面に対して略垂直面内に配置されているが、図３６（ａ）では判りやすいように９０°倒して平面的に表示している。図３６（ｂ）において、符号７００ａはＬＥＤ７００のスポット形状を、７０１ａは正反射光受光素子７０１のスポット形状を、７０２ａは拡散光受光素子７０２のスポット形状をそれぞれ示している。
【００１２】
ライン幅：２４ｄｏｔの場合の結果を図３７に、ライン幅：１０ｄｏｔ場合の結果を図３８に示す。
図３７に示す通り、ライン幅を２４ｄｏｔとした場合には、極値に対しマイナス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９２７５、また極値に対しプラス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９５５５という具合に、およそ直線とは言い難い出力特性が得られた。
また、この２つの近似直線より交点を計算した結果、位置ずれ量＝３４．７４μｍ（＝０．８２ｄｏｔ）という結果となった。
これに対し、ライン幅を１０ｄｏｔとした場合には、図３８に示す通り、極値に対しマイナス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９９０９、また極値に対しプラス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９９８５という具合に、かなり直線に近い特性が得られることが判った。
また、この２つの近似直線より交点を計算した結果、位置ずれ量＝１２．９１μｍ（＝０．３０ｄｏｔ）であった。実験条件は以下の通りである。
【００１３】
［図３７に示す結果の検知パターンの詳細パラメータ］
ライン幅：２４ｄｏｔ（＝２５．４／６００×１０００×２４＝１．０１６ｍｍ）・・・Ｂｋライン、カラーライン共通設定
任意のシフト量：４ｄｏｔ（＝２５．４／６００×１０００×４＝１６９．３μｍ）
総パッチ数：１３パッチ（Ｐ１、Ｐ１３では両者が完全に重なっておらず、Ｐ７では両者が完全に重なっている）
ライン繰り返し数：１
［図３８に示す結果の検知パターンの詳細パラメータ］
ライン幅：１０ｄｏｔ（＝２５．４／６００×１０００×１０＝０．４２３ｍｍ）・・・Ｂｋライン、カラーライン共通設定
任意のシフト量：１ｄｏｔ（＝２５．４／６００×１０００×１＝４２．３μｍ）
総パッチ数：２１パッチ（Ｐ１、Ｐ２１では両者が完全に重なっておらす、Ｐ１１では両者が完全に重なっている）
ライン繰り返し数：１
［検知センサ］（＝図３６に示したセンサの詳細仕様）
発光側
素子：ＧａＡｓ赤外発光ダイオード（ピーク発光波長：λｐ＝９５０ｎｍ）、トップビュータイプ
スポット径：１．０ｍｍ
受光側
素子：Ｓｉフォト・トランジスタ（ピーク分光感度：λｐ＝８００ｎｍ）、トップビュータイプ
スポット径
正反射光受光側：１．０ｍｍ
拡散反射光受光側：３．０ｍｍ
検出距離：５ｍｍ（センサ上部〜検知対象面（パッチ）までの距離）
［線速］
２４５ｍｍ／ｓｅｃ
［サプリング周波数］
５００Ｓａｍｐｌｉｎｇ／ｓｅｃ
この実験においては、Ｂｋラインの中心が、ほぼセンサ受光面の中心と一致するように位置合わせパターンを転写ベルト上に形成した。
【００１４】
上述のように、ライン幅の相違により、交点計算の基礎となる直線性が変化することが確認された。このことは、位置合わせパターンの形成手法等により位置ずれ検知精度を向上させることができる余地があることを意味する。換言すれば、検知センサの精度等を上げることなく、すなわちコスト上昇を来たすことなく位置ずれ検知精度を向上させることができる余地があることを意味する。
そこで、本発明は、簡易且つ低コストで色ずれを高精度に検知できる位置合わせパターンの形成方法、位置合わせパターン、該位置合わせパターンを用いた画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【００１５】
【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記載の発明では、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成する位置合わせパターンの形成方法において、上記位置合わせパターンのライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することとした。ここで、実験的とは、実際の実験及びコンピュータシミュレーションの双方を含む概念をいう（以下、同じ）。
【００１６】
請求項２記載の発明では、基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンの形成方法において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することとした。
【００１７】
請求項３記載の発明では、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することとした。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００１８】
請求項４記載の発明では、基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することとした。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００１９】
請求項５記載の発明では、転写体上に基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成される位置合わせパターンにおいて、上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成した。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２０】
請求項６記載の発明では、転写体上に基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンにおいて、上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成した。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２１】
請求項７記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２２】
請求項８記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２３】
請求項９記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２４】
請求項１０記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００２５】
請求項１１記載の発明では、請求項８又は１０記載の画像形成装置において、基準色である黒ライン像の作像順序は、上記転写体上での色重ねの最終色である、という構成を採っている。
【００２６】
請求項１２記載の発明では、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターンを形成する上記転写体の明度（Ｌ＊）が４０以下、好ましくは２０以下である、という構成を採っている。
【００２７】
請求項１３記載の発明では、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００２８】
請求項１４記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００２９】
請求項１５記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３０】
請求項１６記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３１】
請求項１７記載の発明では、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３２】
請求項１８記載の発明では、請求項１３乃至１７のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、２成分現像方式の現像装置を有している、という構成を採っている。
【００３３】
請求項１９記載の発明では、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００３４】
請求項２０記載の発明では、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成する、という構成を採っている。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
【００３５】
請求項２１記載の発明では、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３６】
請求項２２記載の発明では、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない、という構成を採っている。
【００３７】
請求項２３記載の発明では、請求項７乃至２２のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターン検知手段の受光部が、拡散反射光又は拡散反射成分を検知するように構成されている、という構成を採っている。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態における画像形成装置としての４連タンデム直接転写方式のカラープリンタの概略構成を説明する。
カラープリンタは、１つの手差しトレイ３６、２つの給紙カセット３４（第１給紙トレイ）、３４（第２給紙トレイ）の３つの給紙トレイを有しており、手差しトレイ３６より給紙されたシート状記録媒体としての図示しない転写紙は給紙コロ３７により最上のものから順に１枚ずつ分離され、レジストローラ対２３へ向けて搬送される。第１給紙トレイ３４又は第２給紙トレイ３４から給紙された転写紙は、給紙コロ３５により最上のものから順に１枚ずつ分離され、搬送ローラ対３９を介してレジストローラ対２３へ向けて搬送される。
給紙された転写紙は、レジストローラ対２３で一旦停止され、スキューを修正された後、後述する最上流に位置する感光体ドラム１４Ｙ上に形成された画像の先端と転写紙の搬送方向の所定位置とが一致するタイミングで、図示しないレジストクラッチのオン制御によるレジストローラ対２３の回転動作により転写ベルト１８へ向けて搬送される。
転写紙は、転写ベルト１８とこれに当接した紙吸着ローラ４１とで構成される紙吸着ニップを通過する際、紙吸着ローラ４１に印加されるバイアスにより転写ベルト１８に静電力で吸着され、プロセス線速１２５ｍｍ／ｓｅｃにて搬送される。
【００３９】
転写ベルト１８に吸着された転写紙には、転写ベルト１８を挟んで各色の感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙと対向した位置に配置された転写ブラシ２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙにトナーの帯電極性（マイナス）と逆極性の転写バイアス（プラス）が印加されることにより、各感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙに作像された各色のトナー像がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂｋ）の順で転写される。
各色の転写工程を経た転写紙は、下流側の駆動ローラ１９部位で転写ベルト１８から曲率分離され、定着装置２４へ搬送される。定着装置２４における定着ベルト２５と加圧ローラ２６により構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が熱と圧力により転写紙に転写される。定着がなされた転写紙は、片面印刷モードの場合には、装置本体上面に形成されたＦＤ（フェイスダウン）トレイ３０へと排出される。
予め両面印刷モードが選択されている場合には、定着装置２４を出た転写紙は、図示しない反転ユニットへ送られ、該ユニットにて表裏を反転されてから転写ユニット下部に位置する両面搬送ユニット３３に搬送される。転写紙は該両面搬送ユニット３３から再給紙され、搬送ローラ対３９を経てレジストローラ対２３へ搬送される。以降は、片面印刷モード時と同様の動作を経て定着装置２４を通過し、ＦＤトレイ３０へと排出される。
【００４０】
次に、上記カラープリンタの画像形成部における構成及び作像動作を詳細に説明する。
画像形成部は、各色共に同様の構成及び動作を有しているのでイエロー画像を形成する構成及び動作を代表して説明し、その他については各色に対応する符号を付して説明を省略する。
転写紙搬送方向の最上流側に位置する感光体ドラム１４Ｙの周囲には、帯電ローラ４２Ｙ、クリーニング手段４３Ｙを有する作像ユニット１２Ｙと、現像ユニット１３Ｙ、光書き込みユニット１６等が設けられている。
画像形成時、感光体ドラム１４Ｙは図示しないメインモータにより時計回り方向に回転駆動され、帯電ローラ４２Ｙに印加されたＡＣバイアス（ＤＣ成分はゼロ）により除電され、その表面電位が略−５０ｖの基準電位となる。
【００４１】
次に、感光体ドラム１４Ｙは、帯電ローラ４２ＹにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加することによりほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電され、その表面電位がほぼ−５００ｖ〜−７００ｖ（目標帯電電位はプロセス制御部により決定される）に帯電される。
プリント画像として図示しないコントローラ部より送られてきたデジタル画像情報は、各色毎の２値化されたＬＤ発光信号に変換され、シリンダレンズ、ポリゴンモータ、ｆθレンズ、第１〜第３ミラー、及びＷＴＬレンズ等を有する光書き込みユニット１６により感光体ドラム１４Ｙ上に露光光１６Ｙが照射される。
照射された部分のドラム表面電位が略−５０ｖとなり、書き込み密度（＝解像度）６００ｄｐｉで画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００４２】
感光体ドラム１４Ｙ上のイエロー画像情報に対応した静電潜像は、現像ユニット１３Ｙにより可視像化される。現像ユニット１３Ｙの現像スリーブ４４ＹにＡＣバイアスを重畳したＤＣ（−３００〜−５００ｖ）が印加されることにより、書き込みにより電位が低下した画像部分にのみトナー（Ｑ／Ｍ：−２０〜−３０μＣ／ｇ）が現像され、トナー像が形成される。現像ユニット１３Ｙは、キャリアとトナーとの混合現像剤が入った、いわゆる２成分現像方式の現像器である。
作像された各色の感光体ドラム１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ上のトナー画像は、転写ベルト１８上に吸着された転写紙上に上記転写バイアスにより転写される。
【００４３】
本実施形態におけるカラープリンタでは、上述した画像形成動作に先立ち、色ずれ調整動作が行われる。色ずれ調整動作では、転写ベルト１８上に後述する位置合わせパターンが形成され、この位置合わせパターンを位置合わせパターン検知手段としての位置合わせパターン検知センサ（以下、単にセンサともいう）４０により読み取る（検知する）ことにより行われる。
位置合わせパターン検知センサ４０は、転写ベルト１８の感光体ドラム１４Ｂに対向する下面側に配置されている。
【００４４】
主走査方向の位置ずれを検知するための位置合わせパターンＰｍは、図２に示すように、基準色である黒のライン像Ｂｋと該基準色以外の色、例えばシアンのライン像Ｃとを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量（任意のシフト量）ずつずらしたパッチを連続的に形成して構成されている。なお、基準色を黒に限定する趣旨ではない（以下の他の実施形態において同じ）。
ここで、「任意のシフト量」というのは、Ｐ１〜Ｐ２間のシフト量が５０μｍであり、Ｐ２〜Ｐ３のシフト量が２０μｍというように常に一定でないとしてもよいことを含む。
本実施形態では、位置合わせパターンＰｍは、１つのパッチが基準色以外の２５０μｍのカラーラインの上に、これと同じ幅の黒ラインを重ね合わせた構成となっており、このようなパッチをＢｋラインに対しカラーラインＣを４０μｍずつずらした１３個のパッチにより全体構成をなしている。
ここで、「パッチを連続的に形成して」の意味合いは、走査方向（転写ベルト１８の進行方向）に沿って並べる程度の意味合いであり、並べ方が例えばＰ１、Ｐ１１、Ｐ２、Ｐ１０という具合に順序がばらばらであっても連続的に含まれる意味合いである。また、Ｐ１〜Ｐ２の間隔、Ｐ２〜Ｐ３の間隔がばらばらであっても連続的に含まれるものとする。
【００４５】
本実施形態における位置合わせパターン検知手段としての位置合わせパターン検知センサ４０は、図３６で示した従来のセンサと同様の構成を有している。すなわち、図３に示すように、発光部としての発光ダイオード（ＬＥＤ）４０Ａと、受光部としての正反射光受光素子（フォトトランジスタ）４０Ｂと、受光部としての拡散光受光素子（フォトトランジスタ）４０Ｃから構成され、これらの素子は支持基板４０Ｄに支持されている。符号４０Ａ−１はＬＥＤ４０Ａのスポット形状を、４０Ｂ−１は正反射光受光素子４０Ｂのスポット形状を、４０Ｃ−１は拡散光受光素子４０Ｃのスポット形状をそれぞれ示している。位置合わせパターン検知センサ４０の諸元は以下の通りである。
［検知センサ］（＝図３に示したセンサの詳細仕様）
発光側
素子：ＧａＡｓ赤外発光ダイオード（ピーク発光波長：λｐ＝９５０ｎｍ）、トップビュータイプ
スポット径：１．０ｍｍ
受光側
素子：Ｓｉフォト・トランジスタ（ピーク分光感度：λｐ＝８００ｎｍ）、トップビュータイプ
スポット径
正反射光受光側：１．０ｍｍ
拡散反射光受光側：３．０ｍｍ
検出距離：５ｍｍ（センサ上部〜検知対象面（パッチ）までの距離）
【００４６】
位置合わせパターンＰｍは、図４に示すように、転写ベルト１８の両側と中央部の３つの位置に形成され、これに対応して位置合わせパターン検知センサ４０も図示しない支持基板に支持されて３個（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）設けられており、転写ベルト１８の両側に配置した２つのセンサで、図２に示す主走査方向の位置ずれを検知するための位置合わせパターンＰｍのずれ量を検知することにより、主走査ずれ、及び倍率誤差の補正を行う。また、転写ベルト１８の両側及び中央部に配置した３つのセンサで、図２７に示す副走査方向の位置ずれを検知するための位置合わせパターンＰｓのずれ量を検知することにより、副走査ずれ、及びスキューの補正を行う。
【００４７】
本実施形態における画像形成装置としてのカラープリンタは、書き込み密度６００ｄｐｉである。これに対応して、位置合わせパターンＰｍの各パッチのライン幅と位置合わせパターン検知センサ４０の受光幅とは、以下の通りの関係を満足するように設定されている。
［ライン幅／受光幅］＜５．０６２７×［書き込み密度］−０．５３３１
［左辺］＝［ライン幅／受光幅］＝［０．２５／３．０］＝０．０８３３
［右辺］＝５．０６２７×［書き込み密度］−０．５３３１＝０．１６７
［左辺］＜［右辺］を満足する。
【００４８】
次に、ライン幅、受光幅及び書き込み密度の相関において、上記のような条件を設定した理由、すなわち、本発明を想到、具現化するに至った経緯及び根拠を説明する。
図３７に示したように、従来の光学センサによる位置ずれ検知では、およそ直線とは言い難い出力特性が得られた。
しかしながら、転写ベルト１８上に作成された位置合わせパターンの実際のずれ量を、２００万画素ＣＣＤを搭載したデジタルマイクロスコープにて測定した結果、図６に示すように、ライン幅を２４ｄｏｔとしたパターンの２つのラインが完全に重なり合っているＰ７でのずれ量はほぼゼロであった。
極値に対しマイナス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９９８８、極値に対しプラス側のプロット点により求まる近似直線ではＲ２＝０．９９９６というように、限りなく直線（Ｒ２＝１）に近い結果が得られた。
また、この２直線より交点を計算した結果、位置ずれ量＝４．１３μｍと実際（＝０）にほぼ近い値となった。ライン幅１０ｄｏｔとしたパターンについても同様にして転写ベルト１８上のずれ量を測定したがずれ量はほぼゼロであった。
【００４９】
このように、デジタルマイクロスコープによる転写ベルト上パターンのずれ量は、ライン幅２水準のいずれの場合においてもほぼゼロであるのに対し、位置ずれ検知センサの出力より計算される位置ずれ量が、ライン幅を２４ｄｏｔとした場合では位置ずれ量＝３４．７４μｍと、６００ｄｐｉでの検出誤差最大許容値（＝±２５．４／解像度ｄｐｉ×１０００／２［μｍ］＝±２１．２［μｍ］）から大きく外れる非常に悪い結果となっていることから、この両者（２４ｄｏｔパターンと１０ｄｏｔパターン）の違いは、測定系に原因があると考えられる。
この両者の違いについて考えるために、図７及び図８にセンサ受光径とパターンとの関係を表した図を示す。
図７に示すパッチＰ１〜Ｐ３は２４ｄｏｔラインにより構成されたものであり、図８に示すパッチＰ１〜Ｐ３は１０ｄｏｔラインにより構成されている。Ｐ１〜Ｐ２、Ｐ２〜Ｐ３のラインシフト量は、同一比較をするために、共に４ｄｏｔとしている。
また、実験では、２４ｄｏｔラインのパッチ、１０ｄｏｔラインのパッチ共に、Ｂｋラインの中心を受光面中心と一致させている。
【００５０】
センサの拡散光出力電圧は、受光面内におけるカラーライン部面積の増加に対しある相関関係があると考えられるため、隣接するパッチ間のずれ量の差分値（この場合４ｄｏｔ）に対し、面積増分が一定であれば直線的となるはずである。
しかしながら、図７から明らかなように、線幅が広い２４ｄｏｔラインの場合には、受光面が円形である効果が強く現れるため、「Ｐ１〜Ｐ２のカラーライン４ｄｏｔのシフトに対する面積の変化量（Ｐ２−１）」と「Ｐ２〜Ｐ３のカラーライン４ｄｏｔのシフトに対する面積の変化量（Ｐ３−１）」とでは、後者の方が大きくなってしまっている。すなわち線形ではないことが判る。
これは、受光面が円形状である場合には、ある受光幅（この場合は受光センサの受光径と一致）に対し、ライン幅が広い場合（受光幅＜ライン幅を意味するものではない）には、受光面形状の影響を受けやすいことを意味する。
【００５１】
デジタルマイクロスコープでの測定は、受光面形状が円形状であることを考慮せず、デジタルマイクロスコープで観察したパッチ画像の拡大写真をＴＩＦＦ形式でパーソナルコンピュータに取り込み、パッチの一部を矩形領域に切り取り、その領域内のカラーライン／Ｂｋラインの面積比計算により交点算出を行ったために、上記ような円形効果（出力の非線形性）が現れなかったものと考えられる。
デジタルマイクロスコープでの測定による画像処理ソフトにはＡｄｏｂｅ社製のＰｈｏｔｏｓｈｏｐ５．５を使用した。
以上の実験結果より、基準色である黒のライン像と基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、この位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知センサ（位置合わせパターン検知手段）と、この位置合わせパターン検知センサからの出力信号から基準色と基準色以外との位置ずれ量とその方向を判断し、その位置ずれ量を補正する補正手段を備えた画像形成装置において、任意のシフト量以下の分解能でずれ量を検知する場合（計算アルゴリズムの一例として、上記では２つの近似式により交点計算する方法を示したが、別にこれに限らず、単に各パッチの差分出力の比較から演算処理によりシフト量以下の分解能でずれ量を検知することは可能である。）、必要な検出精度を確保するためには、位置合わせパターンのライン幅と位置合わせパターン検知センサの受光幅との間には、ある関係を満足することが必要でることが予測できる。
【００５２】
この関係を導き出すために、「位置合わせパターン検知センサの拡散光出力は、受光面内のカラーライン像の面積に対して１次線形関係にある。」という仮定を行い、２色の重ね合わせパターンの各パッチの位置合わせパターン検知センサ受光面内に占めるカラーライン像の面積を計算して、この面積値を各パッチの出力値とするようなシミュレーション計算を、以下の誤差条件を調合して行った。
また、この面積値を「横軸の基準色（黒）に対するカラーライン像のシフト量」に対してプロットしたときに得られる２直線の交点計算により、位置ずれ量の検出誤差を求める計算も行った。
【００５３】
［計算式］
図９に示されるように、受光面中心から距離ａの位置にある１区間の長方形の面積Ｓは、Ｓ＝２×［ａ×ｔａｎ（ａｃｏｓ（ａ／１．５））］×（２５．４／６００）のように、受光面中心からの距離ａの関数で表せる。
［計算条件］
パターン構成：Ｂｋライン、カラーラインの繰り返しを１パッチとし、カラーラインを任意量ずつシフトさせたパッチを複数連続的に形成した構成
センサ受光径：直径３．０ｍｍ
［誤差因子と水準］
ライン幅（Ｂｋ、Ｃｏｌｏｒ）：３ｄｏｔ、６ｄｏｔ、１２ｄｏｔ、１８ｄｏｔ、２４ｄｏｔ（※ここでは１ｄｏｔ＝４２．３μｍ（６００ｄｐｉ）で計算）
Ｂｋライン中心に対する受光径中心位置：１〜４８ｄｏｔ
【００５４】
図１０乃至図１２に上記シミュレーションによる計算結果の一例を示す。これらの結果は、センサ受光径：３ｍｍに対し、Ｂｋとカラーのライン幅を２４ｄｏｔ（＝１．０１６ｍｍ）とした場合の結果である。
図１０（ａ）はＢｋライン中心がセンサ受光面中心と一致している場合の結果、図１０（ｂ）はその位置関係を示す図である。図１１（ａ）はＢｋライン中心とセンサ受光面中心とが１２ｄｏｔずれている場合の結果、図１１（ｂ）はその位置関係を示す図である。
図１２（ａ）はＢｋライン中心とセンサ受光面中心とが３６ｄｏｔずれている場合の結果、図１２（ｂ）はその位置関係を示す図である。いずれも図２におけるパッチＰ１の場合についての位置関係を示す図である。
【００５５】
また、上記と同様の交点計算をライン幅：３ｄｏｔ、６ｄｏｔ、１２ｄｏｔ、１８ｄｏｔについても行った。その結果を図１３に示す。図１３の横軸は誤差因子として取り上げた「Ｂｋライン中心の受光面中心に対するずらし量」であり、縦軸はそのときの交点計算結果を示す。
この結果から、ライン幅を広くするに従い、検出誤差が大きくなってしまうことが判る。
ただ、図１３に示す結果は、受光幅（＝受光径）を３ｍｍ固定とした条件下における結果であるために、図１４ではライン幅の受光幅との比を横軸にとり、縦軸に図１３に示されるプラス側の最大検出誤差、マイナス側の最大検出誤差をプロットした。
【００５６】
先に述べた通り、検出誤差最大許容値は解像度（＝書き込み密度）によって決まるために、図１５では横軸に解像度（＝書き込み密度）を取り、縦軸には図１４に示す縦軸の最大検出誤差から求めた各解像度の「ライン幅／受光幅比」をプロットした。（※検出誤差最大許容値＝±２５．４／解像度ｄｐｉ×１０００／２［μｍ］）
図１５に示すグラフより、カラー画像形成装置の書き込み密度（＝解像度）に対し、ライン幅／受光径比は、以下の関係を満足しなければならないことが判る。
［ライン幅／受光幅］＜５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１
この関係に基づくと、図１に示すカラープリンタの書き込み密度は６００ｄｐｉであるために、
［ライン幅／受光幅］＜５．０６２７×［６００（ｄｐｉ）］− ０．５３３１
＜０．１６７
ここで、受光幅は３ｍｍであるから、
［ライン幅］＜０．１６７×３［ｍｍ］
＜０．５０１［ｍｍ］
＜１１．８［ｄｏｔ］
となるので、ライン幅は１１．８ｄｏｔ以下に設定しなければならない。このようなライン幅と受光幅との関係が解像度との関係においてあるが故に、ライン幅を２４ｄｏｔとした実験結果（図３７）では位置ずれ量の計算結果が３４．７４μｍと、検出誤差最大許容値以上となり、上記関係を満足するライン幅１１．８ｄｏｔ以下の条件であるライン幅１０ｄｏｔラインとした実験結果（図３８）では計算結果が１２．９１μｍと位置ずれ量が検出誤差最大許容値以下で算出できたものと考えられる。
【００５７】
これまでの検討では、２色の重ね合わせパターンを位置合わせパターン検知センサで検知する場合において、位置合わせパターンのライン幅及び受光幅（又は受光径）は、画像形成装置の書き込み密度及び画像形成装置の補正すべき最大ずれ量に対し、どのような根拠に基づき設定すればよいかについて理論的に考えてきた。
しかしながら、このようにして条件設定した場合においても、実際に実験を行った結果では位置ずれ検出誤差が大きくなる場合があった。その実験結果を図１６に示す。
図１６のグラフは、図２で示したようなＢｋラインとカラーラインの重ね合わせパターンで、各色のライン幅を１０００μｍとし、Ｂｋラインに対しカラーラインを１００μｍずつずらしたパッチを２１個形成してなる位置合わせパターンを転写ベルト１８上に形成し、２００万画素ＣＣＤ搭載デジタルマイクロスコープにて各パッチのシアン（Ｃ）とＢｋとの線幅比を測定し、「横軸のカラーラインの任意のシフト量」に対してプロットしたものである。
極大値近傍では「横軸のカラーラインの任意のシフト量」に対する線幅比の変化率が減少してしまっていることが判る。
図１７は、各色のライン幅を５００μｍとし、Ｂｋラインに対しカラーラインを１０μｍずつずらしたパッチをセンサで検出したたもので、横軸のシフト量と縦軸のセンサ出力電圧との関係を示すグラフである。本図からも極大値近傍及び極小値近傍で直線性が悪化していることが判る。
【００５８】
このようなことを調べたのは、実際に、図３に示した位置合わせパターン検知センサ４０にて測定される出力電圧が、極大値近傍において飽和してしまう結果を示していたからであるが、実験の結果、図１６及び図１７に示すように、実際の転写ベルト１８上に形成されたパッチでも飽和してしまっていることが確認された。
従って、この極大値近傍の出力の飽和現象は、センサ側の問題ではなく、パターン形成をしている画像形成装置側の問題であるといえる。
このような結果となった理由は、Ｂｋ、Ｃライン共に狙いのライン幅（＝１０００μｍ）に対し太りが生じてしまっていたからであることがデジタルマイクロスコープによる観察で確認できた。
このような現象が生じる原因にはトナー濃度の影響等が挙げられるが、特にラインのエッジ効果の生じやすい２成分方式の現像装置を使った場合には顕著となる。
【００５９】
なお、今回の結果では、図１８に示すように、Ｂｋライン、Ｃラインが共にライン太りしていたために、このような出力の飽和が極大値側のみに現れた。図１８に示すように、共にライン太りが生じている場合、Ｃラインを図１８（ａ）に示すパッチＡの状態から図１８（ｂ）に示すパッチＢの状態にシフトしても、Ｂｋライン間におけるＣラインには変化が生じず出力は同じとなり、検知することができない。
この実験則を踏まえれば、もし仮にＢｋのトナー濃度が非常に高く、その結果Ｂｋラインのみがライン太りが生じ、逆にカラーのトナー濃度が非常に低く、潜像に対し忠実な線幅のラインを形成した場合には、極小値近傍で同様の出力の飽和現象が発生するものと推定できる。
すなわち、図１９に示すように、Ｃラインを図１９（ａ）に示すパッチＡの状態から図１９（ｂ）に示すパッチＢの状態にシフトしても、ＣラインのシフトはＢｋラインの範囲内でなされるために変化は生じず出力は同じとなり、検知することができない。
【００６０】
従って、近似直線を求めるのに用いるデータ点は、画像形成装置の持つ固有の特性による影響を極力排除するために、極大値及び極小値又はそれらの近傍のデータを除外するのが望ましい。具体的には、例えば、複数パッチの出力の最大値と最小値より、（最大値＋最小値）／２±（最大値−最小値）×０．４のデータのみを計算に用いるようにする。
従来技術においては、連続したパッチの全点データより２つの近似直線を求め、交点計算を行う事によりずれ量を算出しており、上記のような交点近傍で生じる出力の飽和現象については論じられていない。
従って、従来技術においては、このような極値近傍で生じる出力の飽和現象により、２つの近似式の決定係数Ｒ２が悪化する場合があり、それにより交点計算により求まる位置ずれ量には誤差が生じてしまう場合があるといえる。
【００６１】
また、本実施形態では、位置合わせパターンＰｍが形成される転写ベルト１８には、明度Ｌ＊（ＪＩＳＺ８７２９）＝１．７のポリイミド製のベルトを用いている。これを含む上記のような構成とした理由について以下にさらに詳述する。（位置合わせパターンの構成について）
図２０は、図３に示した位置合わせパターン検知センサ４０のベルト地肌部、Ｂｋベタパッチ部、Ｃ（シアン）パッチ部の正反射光出力電圧を、横軸のＬＥＤ電流に対してプロットしたグラフである。
ここで例えば、転写ベルト地肌部の出力電圧が４．０ｖとなるＬＥＤ電流設定（＝３７ｍＡ）時の各パッチ部の出力電圧を見てみると、表１に示すような結果となる。
【００６２】
【表１】
ここで、図２０の位置合わせパターンを正反射光出力で読むことを考えると、Ｐ１、及びＰ１３の面積比は、黒ライン×５０％＋カラーライン×５０％であり、Ｐ７の面積比は、黒ライン×５０％＋カラーライン×５０％であるために、各パッチ部のセンサ出力はおよそ、以下の通りとなる。
（「Ｂｋライン群」が「カラーライン群」の上に形成されている場合）
Ｐ１、Ｐ１３の出力電圧＝０．１２（Ｂｋベタ）×０．５＋１．９１（Ｃベタ）×０．５＝１．０１５ｖ
Ｐ７の出力電圧＝０．１２（Ｂｋベタ）×０．５＋４．０（ベルト部）×０．５＝２．０６ｖ
（「Ｂｋライン群」が「カラーライン群」の下に形成されている場合）
Ｐ１、Ｐ１３の出力電圧＝０．１２（Ｂｋベタ）×０．５＋１．９１（Ｃベタ）×０．５＝１．０１５ｖ
Ｐ７の出力電圧＝１．９１（Ｃベタ）×０．５＋４．０（ベルト部）×０．５＝２．９５５ｖ
【００６４】
各パッチの出力電圧を、「横軸のカラーラインの任意のシフト量」に対しプロットすると、図２１に示すような結果となる。図２１より、以下のことが判る。
（正反射光により検知を行った場合）
（ａ）出力電圧は２色ラインが完全に重なり合ったパッチ（Ｐ７）にて最大となり、その出力電圧はほとんどベルト地肌部からの出力によって決まる。
（ｂ）「黒ライン群」が「カラーライン群」に対して上である場合の方が、下である場合に比べ最小値（Ｐ１、Ｐ１３）と最大値（Ｐ７）との出力差が小さくなる。
このように、正反射光による検知を行った場合の極大値（Ｐ７）の出力は、ベルト地肌部からの出力（∝光沢度）によって決まるために、
（ｃ）経時的な摩耗、又は部分的なキズ等により、光沢度が低下すると、その部分の出力は低下してしまう。換言すれば、経時的な摩耗によるベルト劣化により検知ができなくなるために、これによりベルト寿命が決まる。
【００６５】
つまり、図２で示したＰ２〜Ｐ１２のように、部分的にベルト面が露出しているパッチ部の正反射光出力電圧は、ベルト光沢度、又は表面粗さＲｚ等で表される表面形状特性のノイズの影響を受けやすいために、例えば、Ｐ６パッチの地肌部にキズがあると、これと鏡像関係にあるＰ８とで出力が異なってしまい、結果として計算によって求まる交点位置がずれるという結果が生じてしまう。
【００６６】
これに対し、拡散反射光による検知を行った場合には、転写ベルト１８の表面の粗さの影響をほとんど受けることなく位置ずれ量の検知ができる。
図２２は、図３で示した位置合わせパターン検知センサ４０のベルト地肌部、Ｂｋベタ部、Ｃ（シアン）ベタ部の拡散反射光出力電圧を、横軸のＬＥＤ電流に対しプロットしたものである。
正反射光出力が図２４に示す通り、被検知物体（位置合わせパターンが形成された転写ベルト１８）の光沢度との相関が高いのに対し、拡散反射光出力は図２５に示す通り、被検知物体の明度Ｌ＊との相関が高く光沢度との相関は無いために、本実施形態におけるカラープリンタに搭載されたＬ＊＝１．７の転写ベルト１８は、黒トナーとほぼ同じ出力特性を持つ。図２５から明らかなように、明度Ｌ＊が約４０まで直線性が得られ、明度Ｌ＊が２０まではその直線性が極めて高い。
ここで、先と同様に以下２つのケースについて考えてみると、各部出力電圧は表２に示すような結果となる。
【００６７】
【表２】
（「Ｂｋライン群」が「カラーライン群」の上に形成されている場合）
Ｐ１、Ｐ１３の出力電圧＝０．１６（Ｂｋベタ）×０．５＋３．４２（Ｃベタ）×０．５＝１．７９ｖ
Ｐ７の出力電圧＝０．１６（Ｂｋベタ）×０．５＋０．０７（ベルト部）×０．５＝０．１１５ｖ
（「Ｂｋライン群」が「カラーライン群」の下に形成されている場合）
Ｐ１、Ｐ１３の出力電圧＝０．１６（Ｂｋベタ）×０．５＋３．４２（Ｃベタ）×０．５＝１．７９ｖ
Ｐ７の出力電圧＝３．４２（Ｃベタ）×０．５＋０．０７（ベルト部）×０．５＝１．７４５ｖ
【００６９】
各パッチの出力電圧を、「横軸のカラーラインの任意のシフト量」に対しプロットすると、図２３のような結果となる。図２３より、以下のことが判る。
（拡散反射光により検知を行った場合）
（ａ）出力電圧は２色ラインが完全に重なり合ったパッチ（Ｐ７）にて最小となり、その出力電圧は「カラーライン群」の出力電圧によって決まる。
（ｂ）「黒ライン群」が「カラーライン群」に対し上である場合の方が、下である場合に比べ最大値（Ｐ１、Ｐ１３）と最小値（Ｐ７）との出力差を大きく取れる。
このように、拡散反射光による検知を行った場合の最大値（Ｐ７）の出力は、「カラーライン群」からの出力（∝明度）によって決まるために、
（ｃ）経時的な摩耗、又は部分的なキズ等による影響を全く受ける事がない。換言すれば、検知性能がベルト劣化に依存しないために、転写ベルトの長寿命化が達成可能となる。
【００７０】
以上より、基準色である黒のライン像と基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンを、この位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知センサにて検知することを考えた場合、転写ベルトの摩耗、又は部分的なキズ等の経時的な変動要因の影響を全く受けることのない検知を行うためには、
（１）拡散光出力による検知をすることが望ましく、
（２）基準色である黒ライン像の作像順序が、転写体上での色重ねの最終色であることが望ましく、
（３）位置合わせパターンを形成する転写体の明度（Ｌ＊）が４０以下、好ましくは２０以下であることが望ましい、ということができる。
【００７１】
なお、図２４に示した結果は、４２種類もの光沢度及び明度の異なる転写ベルトについて、ＬＥＤ電流Ｉｆ＝２０ｍＡ固定としたときの正反射光出力値を、横軸の転写ベルト表面の６０°光沢度に対してプロットしたものである。またこの図に示す光沢度測定値は、日本電色社製の光沢度計ＰＧ−１を使い、測定角度６０°の条件で測定した値である。
図２５に示した結果は、図２４に示したものと同じ４２種類のベルトについて、ＬＥＤ電流２０ｍＡ固定としたときの拡散反射光出力を、横軸の転写ベルト表面の明度Ｌ＊に対してプロットしたものである。なお、この図に示す明度測定値は、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製のＸ−Ｒｉｔｅ９３８を使い、光源Ｄ５０、視野角２°の条件で測定した値である。
【００７２】
上述した本発明の手法による効果確認のための実験を図２６に示す。なお、各出力電圧のサンプリングは、本画像形成装置（カラープリンタ）の線速１２５ｍｍ／ｓｅｃに対し、５００Ｓａｍｐｌｉｎｇ／ｓｅｃにて行った。
全パッチの出力電圧と、全パッチの出力電圧値から求めた２直線の傾き、ｙ切片、ＲＳＱ（＝決定係数）及び交点計算結果を表３に示す。
【００７３】
【表３】
このように、上記実験では、図１３に示したシミュレーションによる受光径３ｍｍ、ライン幅２５０μｍ（＝約６ｄｏｔライン）の位置ずれ量検出誤差最大値５．１５μｍに対し、位置ずれ量２．８３μｍという結果が得られた。
ただ、図２６のグラフをみれば判る通り、やはり極値付近のデータは出力が飽和している傾向が見られる。
そこで、極値及び極値近傍のデータを除いた点で交点計算を行った結果を表４に示す。
【００７５】
【表４】
このように、極値及び極値近傍のデータ点を直線近似式算出のデータ点から除外することにより、直線性を表す近似直線の決定係数Ｒ２（＝ＲＳＱ）を０．９７１３から０．９９９９（Ｐ１〜Ｐ７）に、０．９７０３から０．９９９８（Ｐ７〜Ｐ１３）に、という具合に大幅に改善でき、その結果として、より高精度な位置ずれ量検知が可能となることが確認できた。
なお、この実験においても、転写ベルト１８上に作成した位置合わせパターンの中央パッチＰ７の位置ずれ量を２００万画素ＣＣＤ搭載デジタルマイクロスコープにて観察し、ずれ量がゼロであることを確認した。
【００７７】
以上の結果から、基準色である黒のライン像と基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、この位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、この位置合わせパターン検知手段からの出力信号から基準色と基準色以外との位置ずれ量とその方向を判断し、その位置ずれ量を補正する補正手段を備えた画像形成装置において、
▲１▼位置合わせパターンのライン幅を、位置合わせパターン検知手段の受光幅と画像形成装置の書き込み密度との関係において
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
の関係を満足するように、位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を設定することにより、出力の非線形性による位置ずれ量検出誤差を最大許容値以下とすることができ、また、
▲２▼交点計算に用いるデータ点から極値又はその近傍のデータを除外することにより、交点計算に用いる２つの近似直線の直線性が改善されるので、その結果として直線近似式算出に使うデータ点数、すなわちパターン数を各直線ともに最小で２点まで（全体のパッチ数は４つまで）減らすことができる。
すなわち、通常のプリント動作とは関係のない、すなわち、生産性に寄与しない位置ずれ調整動作の処理時間を大幅に短縮することが可能となる。
また、このようなセンサ（従来と同様の位置合わせパターン検知センサ４０）を用いた場合でも、高精度な位置ずれ量検知が可能となることから、従来のエッジ検出方式に対し約１／１００の低サンプリング周波数によるサンプリングで十分な位置ずれ量検知が可能となる。
【００７８】
上述した位置合わせパターン検知センサ４０及び手法に基づく位置ずれ補正は、位置ずれ量補正手段によってなされる。この位置ずれ量補正手段４６を図５に基づいて説明する。
位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの発光部である発光ダイオード４０Ａは発光量制御部４７により発光量を制御され、出力側であるフォトダイオード４０Ｂはアンプ４８、フィルタ４９、Ａ／Ｄ変換器５０、ＦＩＦＯメモリ５１を介してＩ／Ｏポート５４に接続されている。
位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃから得られた検知信号は、アンプ（ＡＭＰ）４８によって増幅され、フィルタ４９を通過してＡ／Ｄ変換器５０によってアナログデータからデジタルデータへと変換される。
データのサンプリングはサンプリング制御部５２によって制御され、サンプリングされたデータはＦＩＦＯメモリ５１に格納される。サンプリング制御部５２、書込制御基板５３はＩ／Ｏポート５４に接続されている。
【００７９】
Ｉ／Ｏポート５４、ＣＰＵ５５、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５７はデータバス５８とアドレスバス５９により接続されている。
ＲＯＭ５６には、位置合わせパターンＰｍの位置ずれ量を演算するためのプログラムを始め、各種のプログラムが格納されている。位置合わせパターンＰｍの位置ずれ量を演算するためのプログラムには、上述した交点計算に用いるデータ点から極値データ等を除外する等の条件が盛り込まれている。
アドレスバス５９によって、ＲＯＭアドレス、ＲＡＭアドレス、各種入出力機器の指定を行っている。
ＣＰＵ５５は、位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃからからの検知信号を定められたタイミングでモニタし、位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの発光ダイオード４０Ａの劣化等が起こっても確実に位置合わせパターンＰｍの検知が行えるように、発光ダイオード４０Ａの発光量を発光量制御部４７によって制御し、フォトダイオード４０Ｂからの受光信号の出力レベルが常に一定となるようにする。
【００８０】
また、ＣＰＵ５５は、位置合わせパターン（後述する副走査方向の位置ずれ検知を目的とした位置合わせパターンを含む）の検知結果から求めた補正量に基づき、主、副レジストの変更及び倍率誤差に基づき画周波数を変更するために書込制御基板５３に対してその設定を行う。
書込制御基板５３には、出力周波数を非常に細かく設定できるデバイス、例えばＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を利用したクロックジェネレータ等を、基準色を含め各色に対して備えている。この出力を画像クロックとして用いている。また、ＣＰＵ５５は、位置合わせパターンの検知結果から求めた補正量に基づき、光書き込みユニット１６内の図示しないスキュー調整用のステッピングモータの制御も行っている。
位置合わせパターン検知センサ４０ａ、４０ｂ、４０ｃを除く上記各要素により位置ずれ量補正手段４６が構成されている。位置ずれ量補正手段４６は、カラープリンタのメインコントローラが兼ねることができる。
【００８１】
上記位置ずれ量補正手段４６による位置ずれ調整動作は、▲１▼電源投入時、▲２▼光学系の温度変化が所定値（例えば５ｄｅｇ）以上あった場合、▲３▼ある一定枚数以上のプリントジョブがあったジョブ終了時のいずれかの条件に一致したときに実行される。
上記第１の実施形態では、主走査方向の色ずれを検知するための位置合わせパターンについて述べたが、副走査方向（転写ベルト１８の進行方向と同方向）の色ずれを検知する場合には、図２７に示すような位置合わせパターンＰｓが転写ベルト１８上に、例えば図４で示した場合と同様の態様で形成される。
位置合わせパターンＰｓは位置合わせパターンＰｍと同様に、基準色である黒のライン像Ｂｋと該基準色以外の色、例えばシアンのライン像Ｃとを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成して構成されている。
また、位置合わせパターンの走査方向に対する向き（角度）は、図２８に示すように、どのようであってもよく、位置合わせパターン検知センサ４０の受光面形状も円形状のみならず、楕円であっても四角形であっても同様である。
【００８２】
本発明は、ビームスプリッタを用いることにより、光をＰ波、Ｓ波の成分に分解するような構成のセンサの受光面形状及びセンサのパターン走査方向の配置に対しても有効である（第２の実施形態）。
その一例を図２９に基づいて説明する。本実施形態における位置合わせパターン検知手段としての位置合わせパターン検知センサ６０は、１つの発光部としての発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）６１と、３つの受光部としてのフォトダイオード（以下、ＰＤという）６２、６３、６４と、２つの偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳという）６５、６６を有している。
【００８３】
ＬＥＤ６１から放射された投光６７の偏光状態はランダムであるが、ＰＢＳ６５によって、入射面に対して垂直方向に振動する光成分（Ｓ波光）と、入射面に対して平行方向に振動する光成分（Ｐ波光）とに分離される。Ｓ波光６８はＰＢＳ６５で反射してＰＤ６２に入射し、Ｐ波光６９はＰＢＳ６５を透過して転写ベルト１８の位置合わせパターンに投光される。
位置合わせパターンから反射したＰ波光６９は乱反射によって偏光状態がランダムになり、ＰＢＳ６６によってＰ波光７０とＳ波光７１に分離される。Ｐ波光７０はＰＢＳ６６を透過してＰＤ６３に入射し、Ｓ波光７１はＰＢＳ６６で反射してＰＤ６４に入射する。
本実施形態では、受光部としてのＰＤ６２、６３、６４は、拡散反射光ではなく拡散反射成分を受光する。
【００８４】
上記各実施形態では、４連タンデム直接転写方式のカラー画像形成装置での適用例を示したが、図３０に示すように、４連タンデム構成で中間転写体へ転写した後転写紙へ一括転写する方式のカラー画像形成装置においても同様に実施できる（第３の実施形態）。
本実施形態では上述した位置合わせパターンＰｍ、Ｐｓが中間転写体としての中間転写ベルト２上に形成され、これを支持ローラ２Ｂの近傍に配置された位置合わせパターン検知センサ４０により検知する。位置ずれ量補正手段は第１の実施形態と同様である。
【００８５】
以下に、本実施形態における画像形成装置としてのタンデム型のカラー複写機の構成及び動作の概要を説明する。カラー複写機１は、装置本体中央部に位置する画像形成部１Ａと、該画像形成部１Ａの下方に位置する給紙部１Ｂと、画像形成部１Ａの上方に位置する画像読取部１Ｃを有している。
画像形成部１Ａには、水平方向に延びる転写面を有する転写体としての中間転写ベルト２が配置されており、該中間転写ベルト２の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による像を担持可能な像担持体としての感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂが中間転写ベルト２の転写面に沿って並置されている。
【００８６】
各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂはそれぞれ同じ反時計回り方向に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電手段としての帯電装置４、各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂ上に画像情報に基づいて電位ＶＬの静電潜像を形成するための露光手段としての光書込装置５、各感光体３上の静電潜像を該静電潜像と同極性のトナーで現像する現像手段としての現像装置６、一次転写手段としての転写バイアスローラ７、印加電圧部材１５、クリーニング装置８が配置されている。各符号に付記しているアルファベットは、感光体３と同様、トナーの色別に対応している。各現像装置６にはそれぞれのカラートナーが収容されている。
中間転写ベルト２は、複数のローラ２Ａ〜２Ｃに掛け回されて感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を備えている。転写面を支持するローラ２Ａ、２Ｂとは別のローラ２Ｃは、中間転写ベルト２を挟んで２次転写装置９に対向している。図３０中、符号１０は中間転写ベルト２を対象としたクリーニング装置を示している。
【００８７】
感光体３Ｙの表面が帯電装置４Ｙにより一様に帯電され、画像読取部１Ｃからの画像情報に基づいて感光体３Ｙ上に書き込み密度（＝解像度）６００ｄｐｉで静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した２成分（キャリアとトナー）現像装置６Ｙによりトナー像として可視像化され、該トナー像は第１の転写工程として、中間転写ベルト２上に、転写バイアスローラ７Ｙに印加された電圧による電界で引き付けられて転写される。
印加電圧部材１５Ｙは感光体３Ｙの回転方向における転写バイアスローラ７Ｙの上流側に設けられている。印加電圧部材１５Ｙにより、中間転写ベルト２に感光体３Ｙの帯電極性と同極性で且つ絶対値がベタ時ＶＬより大きい電圧を印加し、転写領域にトナー像が入る以前に感光体３Ｙから中間転写ベルト２へトナーが転写することを防止して、感光体３Ｙから中間転写ベルト２へのトナーの転写時のチリによる乱れを防止する。
【００８８】
他の感光体３Ｍ、３Ｃ、３Ｂでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト２上に順に転写されて重ね合わせられる。
転写後感光体３上に残留したトナーはクリーニング装置８により除去され、また、転写後図示しない除電ランプにより感光体３の電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。
２次転写装置９は、帯電駆動ローラ９Ａ及び従動ローラ９Ｂに掛け回されて中間転写ベルト２と同方向に移動する転写ベルト９Ｃを有している。転写ベルト９Ｃを帯電駆動ローラ９Ａにより帯電させることで、中間転写ベルト２に重畳された多色画像あるいは担持されている単一色の画像を転写材としての用紙２８に転写することができる。
【００８９】
２次転写位置には給紙部１Ｂから用紙２８が給送されるようになっている。給紙部１Ｂには用紙２８が積載収容される複数の給紙カセット１Ｂ１と、給紙カセット１Ｂ１に収容された用紙２８を最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ１Ｂ２と、搬送ローラ対１Ｂ３と、２次転写位置の上流に位置するレジストローラ対１Ｂ４等が設けられている。
給紙カセット１Ｂ１から給紙された用紙２８は、レジストローラ対１Ｂ４で一旦停止され、斜めずれ等を修正された後、中間転写ベルト２上のトナー像の先端と搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイイングでレジストローラ対１Ｂ４により２次転写位置に送られる。装置本体の右側には起倒可能に手差しトレイ２９が設けられており、該手差しトレイ２９に収容された用紙２８は給紙コロ３１により給送された給紙カセット１Ｂ１からの用紙搬送路と合流する搬送路によりレジストローラ対１Ｂ４に向けて送られる。
【００９０】
光書込装置５では、画像読取部１Ｃからの画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂに対して画像情報に応じた書き込み光を出射して静電潜像を形成するようになっている。
画像読取部１Ｃは、自動原稿給送装置１Ｃ１と、原稿載置台としてのコンタクトガラス８０を有するスキャナ１Ｃ２等を有している。自動原稿給送装置１Ｃ１は、コンタクトガラス８０上に繰り出される原稿を反転可能な構成を有し、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。
光書込装置５により形成された感光体３上の静電潜像は現像装置６によって可視像処理され、中間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、２次転写装置９により用紙２８上に一括して２次転写される。２次転写された用紙２８は定着装置１１へ送られ、ここで熱と圧力により未定着画像を定着される。２次転写後の中間転写ベルト２上の残留トナーは、クリーニング装置１０により除去される。
【００９１】
定着装置１１を通過した用紙２８は、定着装置１１の下流側に設けられた搬送路切り換え爪１２により、排紙トレイ２７に向けた搬送路と反転搬送路ＲＰとに選択的に案内される。排紙トレイ２７に向けて搬送された場合には、排紙ローラ対３２により排紙トレイ２７上に排出され、スタックされる。反転搬送路ＲＰへ案内された場合には反転装置３８により反転され、再度レジストローラ対１Ｂ４に向けて送られる。
【００９２】
以上の構成により、カラー複写機１では、コンタクトガラス８０上に載置された原稿を露光走査することにより、あるいはコンピュータからの画像情報により、一様に帯電された感光体３に対して静電潜像が形成され、該静電潜像が現像装置６によって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。
中間転写ベルト２に転写されたトナー像は、単一画像の場合にはそのまま給紙部１Ｂから繰り出された用紙２８に転写される。多色画像の場合には１次転写が繰り返されることにより重畳された後、用紙２８に一括して２次転写される。
２次転写後の用紙２８は定着装置１１により未定着画像を定着された後、排紙トレイ２７に排出され、あるいは反転されて両面画像形成のために再度レジストローラ対１Ｂ４に向けて送られる。
【００９３】
また、１つ感光体ドラムとリボルバー方式の現像装置を用いて各色のトナー像を形成し、各トナー像を中間転写体に重ね合わせ転写した後、シート状記録媒体としての転写紙上に一括転写する方式のカラー画像形成装置においても同様に実施することができる（第４の実施形態）。その一例を図３１に示す。
本実施形態では、上述した位置合わせパターンＰｍ、Ｐｓが中間転写体としての中間転写ベルト４２６上に形成され、これを駆動ローラ４４４の近傍に配置された位置合わせパターン検知センサ４０により検知する。位置ずれ量補正手段は第１の実施形態と同様である。
【００９４】
以下に、本実施形態における画像形成装置としてのカラー複写機の構成の概要を説明する。
カラー複写機において、露光手段としての書き込み光学ユニット４００は、カラースキャナ２００からのカラー画像データを光信号に変換して原稿画像に対応した光書き込みを行い、像担持体である感光体ドラム４０２上に書き込み密度（＝解像度）６００ｄｐｉにて静電潜像を形成する。
該書き込み光学ユニット４００は、レーザーダイオード４０４、ポリゴンミラー４０６とその回転用モータ４０８、ｆ／θレンズ４１０や反射ミラー４１２等により構成されている。
感光体ドラム４０２は、矢印で示すように反時計回りの向きに回転され、その周囲には、感光体クリーニングユニット４１４、除電ランプ４１６、電位センサ４２０、回転式現像装置４２２のうちの選択された現像器、現像濃度パターン検知器４２４、中間転写体としての中間転写ベルト４２６等が配置されている。
【００９５】
回転式現像装置４２２は、ブラック用現像器４２８、シアン用現像器４３０、マゼンタ用現像器４３２、イエロー用現像器４３４と、各現像器を回転させる図示しない回転駆動部を有している。各現像器は、キャリアとトナーとの混合現像剤が入った、いわゆる２成分現像方式の現像器であり、上記実施形態で示した現像装置４と同様の構成を有している。磁性キャリアの条件や仕様等も同様である。
待機状態では、回転式現像装置４２２は、ブラック現像の位置にセットされており、コピー動作が開始されると、カラースキャナ２００で所定のタイミングからブラック画像のデータの読み取りがスタートし、この画像データに基づいてレーザ光による光書き込み・静電潜像（ブラック潜像）の形成が始まる。
【００９６】
このブラック潜像の先端部から現像するために、ブラック用現像器４２８の現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブを回転開始してブラック潜像をブラックトナーで現像する。感光体ドラム４０２にはマイナス極性のトナーが作像される。
そして、以後、ブラック潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がブラック現像位置を通過した時点で、速やかにブラックのための現像位置から次の色の現像位置まで、回転式現像装置４２２が回転する。当該動作は、少なくとも、次の画像データによる潜像先端部が到達する前に完了させる。
像形成サイクルが開始されると、まず、感光体ドラム４０２は矢印で示すように反時計回りの向きに、中間転写ベルト４２６は時計回りの向きに、図示しない駆動モータによって回転させられる。中間転写ベルト４２６の回転に伴って、ブラックトナー像形成、シアントナー像形成、マゼンタトナー像形成、イエロートナー像形成が行われ、最終的にブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に、中間転写ベルト４２６上に重ねられ（１次転写）、トナー像が形成される。
【００９７】
中間転写ベルト４２６は、感光体ドラム４０２に対向する１次転写電極ローラ４５０、駆動ローラ４４４、２次転写ローラ４５４に対向する２次転写対向ローラ４４６、中間転写ベルト４２６の表面を清掃するクリーニング手段４５２に対向するクリーニング対向ローラ４４８Ａの各支持部材間に張架されており、図示しない駆動モータにより駆動制御されるようになっている。
感光体ドラム４０２に順次形成されるブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像が中間転写ベルト４２６上で正確に順次位置合わせされ、これによって４色重ねのベルト転写画像が形成される。このベルト転写画像は２次転写対向ローラ４４６により用紙に一括転写される。
【００９８】
給紙バンク４５６内の各記録紙カセット４５８、４６０、４６２には装置本体内のカセット４６４に収容された用紙のサイズとは異なる各種サイズの用紙が収容されており、これらのうち、指定されたサイズ紙の収容カセットから、該指定された用紙が給紙コロ４６６によってレジストローラ対４７０方向に給紙・搬送される。図３１において、符号４６８はＯＨＰ用紙や厚紙等のための手差し給紙トレイを示す。
像形成が開始される時期に、用紙は上記いずれかのカセットの給紙口から給送され、レジストローラ対４７０のニップ部で待機する。そして、２次転写対向ローラ４４６に中間転写ベルト４２６上のトナー像の先端がさしかかるときに、丁度用紙先端がこの像先端に一致するようにレジストローラ対４７０が駆動され、用紙と像のレジスト合わせが行われる。
【００９９】
このようにして、用紙が中間転写ベルト４２６と重ねられて、トナーと同極性の電圧が印加される２次転写対向ローラ４４６の下を通過する。このとき、トナー画像が用紙に転写される。続いて、用紙は除電され、中間転写ベルト４２６から剥離して紙搬送ベルト４７２に移る。
中間転写ベルト４２６から４色重ねトナー像を一括転写された用紙は、紙搬送ベルト４７２によりベルト定着方式の定着装置４７０へ搬送され、この定着装置４７０で熱と圧力によりトナー像を定着される。定着を終えた用紙は排出ローラ対４８０で機外へ排出され、図示しないトレイにスタックされる。これにより、フルカラーコピーが得られる。
【０１００】
本発明における上述した位置合わせパターン検知センサは、２色の重ね合わせパッチを複数形成することにより構成される位置合わせパターンを検出することにより、位置ずれ量を検知、補正を行う画像形成装置であれば、どれでも適用できるために、インクジェット装置の位置ずれ検知センサとしても適用可能である（第５の実施形態）。
その一例を図３２乃至図３４に基づいて説明する。
【０１０１】
まず、図３２に基づいて画像形成装置としてのインクジェット記録装置５００の概略構成及び印字機能を説明する。インクジェット記録装置５００は、装置本体５０１の内部に、主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへのインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部５０２等を有している。
装置本体５０１の下方部にはシート状記録媒体としての用紙５０３を積載収容可能な給紙カセット５０４が設けられており、該給紙カセット５０４は前方側（図中左側）から装置本体５０１に対して着脱自在に設けられている。
装置本体５０１の前面には手差しトレイ５０５が開閉自在に設けられており、給紙カセット５０４又は手差しトレイ５０５から給紙される用紙５０３を搬送して印字機構部５０２により書き込み密度（＝解像度）６００ｄｐｉにて所定の画像を記録した後、装置本体５０１の後面側に設けられた排紙トレイ５０６に排紙するようになっている。装置本体５０１の上面は上カバー５０７が開閉自在に設けられている。
【０１０２】
印字機構部５０２では、図示しない左右の側板間に支持された主ガイドロッド５０８と従ガイドロッド５０９によりキャリッジ５１０が主走査方向（紙面垂直方向）に摺動自在に保持されており、該キャリッジ５１０の下面側には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するノズルを有するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド５１１が設けられている。キャリッジ５１０の上側には記録ヘッド５１１に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ５１２が交換可能に設けられている。
記録ヘッド５１１としては、各色のインク滴を吐出する複数個のヘッドを主走査方向に並べて配置したもの、あるいは各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドを用いたものでもよい。
【０１０３】
記録ヘッド５１１の下方には、該記録ヘッド５１１による印写位置に対して用紙５０３を副走査方向に搬送するために、搬送ローラ５１３と従動ローラ５１４の間に用紙５０３を静電吸着して搬送する搬送ベルト５１５が掛け回されている。搬送ベルト５１５は中間ローラ５１６によってテンションを付与されている。
搬送ベルト５１５を挟んで搬送ローラ５１３と対向する位置には、搬送ベルト５１５を帯電させるためのバイアスローラ５１７が配設されている。搬送ベルト５１５の平面起点部付近には、用紙５０３を搬送ベルト５１５側に押し付ける押さえローラ５１８が配設されている。ここで、搬送ベルト５１５の平面起点部とは、搬送ベルト５１５の記録ヘッド５１１側で該記録ヘッド５１１と平行になる部分の用紙搬送方向上流側、具体的には搬送ローラ５１３から搬送ベルト５１５１が離れる部分を意味している。
【０１０４】
給紙カセット５０４に収容された用紙５０３は、給紙コロ５１９及びフリクションパッド５２０により最上のものから順に１枚ずつ分離され、湾曲したガイド部材５２１によりバイアスローラ５１７と搬送ベルト５１５のニップ部に向けて搬送される。
搬送ベルト５１５の用紙搬送方向下流側上方には、用紙５０３に形成される位置合わせパターンＰｍを検知する位置合わせパターン検知センサ４０が設けられている。位置ずれ量補正手段は第１の実施形態と同様である。
図３３は搬送ベルト５１５周辺の拡大図であるが、図３２で示した押さえローラ５１８に代えて板状の抑え部材５２２を設けてもよい。
図３４に示すように、位置合わせパターンが形成される転写体としての用紙５０３上に例えば図３５で示した位置合わせパターンＰｋが形成され、これを位置合わせパターン検知センサ４０で検知して色ずれを補正する。
【０１０５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成する位置合わせパターンの形成方法において、上記位置合わせパターンのライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することとしたので、基準色以外の色のライン像の任意のシフト量に対する２直線の直線性を悪化させているライン幅、受光幅との関係による要因を低減でき、直線性の向上、すなわち位置合わせパターン検知精度の向上を図ることができる。
【０１０６】
請求項２記載の発明によれば、基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンの形成方法において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することとしたので、基準色以外の色のライン像の任意のシフト量に対する２直線の直線性を悪化させているライン幅、受光幅との関係による要因を低減でき、直線性の向上、すなわち位置合わせパターン検知精度の向上を図ることができる。
【０１０７】
請求項３記載の発明によれば、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成することとしたので、基準色以外の色のライン像の任意のシフト量に対する２直線の直線性を悪化させているライン幅、受光幅との関係による要因を最大許容値以下とすることができる。その結果、
▲１▼：従来のエッジ検出方式に比べ、約１／１００の低サンプリング周波数でも高精度な検知が可能となる。
▲２▼：▲１▼の結果として、サンプリング以降の処理回路部も高速化する必要がなくなるために、エレキハードウエア構成を大幅にコストダウン可能となる。
▲３▼：２直線の直線性が大幅に改善されるので、位置合わせパターンを構成するパッチ数を大幅に減らすことが可能となる。
▲４▼：▲３▼の結果として、位置ずれ調整のように、通常プリントとは関係のない調整に要する処理時間を大幅に短縮できるので、生産性を大幅に向上することができる。
【０１０８】
請求項４記載の発明によれば、基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成することとしたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
請求項５記載の発明によれば、転写体上に基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成される位置合わせパターンにおいて、上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成したこととしたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
請求項６記載の発明によれば、転写体上に基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンにおいて、上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成したこととしたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
請求項７記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
請求項８記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
請求項９記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
請求項１０記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
請求項１１記載の発明によれば、請求項８又は１０記載の画像形成装置において、基準色である黒ライン像の作像順序は、上記転写体上での色重ねの最終色である構成としたので、高いＳＮ比が得られ、検知精度を向上させることができる。
【０１１６】
請求項１２記載の発明によれば、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターンを形成する上記転写体の明度（Ｌ＊）が４０以下、好ましくは２０以下である構成としたので、高いＳＮ比が得られ、検知精度を向上させることができる。
【０１１７】
請求項１３記載の発明によれば、請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、位置合わせパターン検知手段の出力電圧の極大値又は極小値近傍における飽和現象による直線性悪化を排除でき、近似直線の直線性をより高められるので、位置ずれ検知精度を向上させることができる。
【０１１８】
請求項１４記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、位置合わせパターン検知手段の出力電圧の極大値又は極小値近傍における飽和現象による直線性悪化を排除でき、近似直線の直線性をより高められるので、位置ずれ検知精度を向上させることができる。
【０１１９】
請求項１５記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
請求項１６記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
請求項１７記載の発明によれば、複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２２】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１３乃至１７のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、２成分現像方式の現像装置を有している構成としたので、位置合わせパターンの形成におけるライン太り又は細りが生じやすいので、特に、近似直線の直線性をより高めて位置ずれ検知精度を向上させる効果を発揮させることができる。
【０１２３】
請求項１９記載の発明によれば、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
請求項２０記載の発明によれば、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１）
を満たすように形成する構成としたので、請求項３記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
請求項２１記載の発明によれば、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
請求項２２記載の発明によれば、インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わない構成としたので、請求項１４記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【０１２７】
請求項２３記載の発明によれば、請求項７乃至２２のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、上記位置合わせパターン検知手段の受光部が、拡散反射光又は拡散反射成分を検知するように構成されていることとしたので、２直線の直線性の高い改善機能を得ることができ、位置合わせパターンの検知精度を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像形成装置としてのカラープリンタの概要正面図である。
【図２】主走査方向の位置ずれ検知用の位置合わせパターンの概要平面図である。
【図３】位置合わせパターンの走査方向に対する位置合わせパターン検知センサの配置関係を示す概要平面図である。
【図４】転写ベルト上における位置合わせパターンの形成位置と位置合わせパターン検知センサとの位置関係を示す概要平面図である。
【図５】位置ずれ量補正手段を示すブロック図である。
【図６】顕微鏡観察による各パッチのＢｋラインに対するカラーライン幅の実測値を示すグラフである。
【図７】位置合わせパターン検知センサの受光面形状が円形であることにより生じる面積増分の非線形性を示す図である。
【図８】位置合わせパターン検知センサの受光面形状が円形であることにより生じる面積増分の非線形性を示す図である。
【図９】円形の受光面内における長方形の面積を求める図である。
【図１０】受光面内に占めるカラーライン像の面積値を各パッチの出力値とするシミュレーション計算によるグラフ及びＢｋライン中心と受光面中心との位置関係を示す図である。
【図１１】受光面内に占めるカラーライン像の面積値を各パッチの出力値とするシミュレーション計算によるグラフ及びＢｋライン中心と受光面中心との位置関係を示す図である。
【図１２】受光面内に占めるカラーライン像の面積値を各パッチの出力値とするシミュレーション計算によるグラフ及びＢｋライン中心と受光面中心との位置関係を示す図である。
【図１３】Ｂｋライン中心の受光面中心からのずれ量に対する検出誤差を示すグラフである。
【図１４】ライン幅／受光径比に対する検出誤差を示すグラフである。
【図１５】解像度とライン幅／受光幅比の最大許容値の関係を示すグラフである。
【図１６】転写ベルト上の位置合わせパターンのずれ量の実測結果を示すグラフである。
【図１７】転写ベルト上の位置合わせパターンのずれ量のセンサによる実測結果を示すグラフである。
【図１８】ＢｋラインとＣラインが共にライン太りを生じている状態を示す図である。
【図１９】Ｂｋラインのみにライン太りが生じている状態を示す図である。
【図２０】ＬＥＤ発光電流と正反射光出力との関係を示すグラフである。
【図２１】正反射光により検知を行った場合の位置ずれパターン出力を示すグラフである。
【図２２】ＬＥＤ発光電流と拡散反射光出力との関係を示すグラフである。
【図２３】拡散反射光により検知を行った場合の位置ずれパターン出力を示すグラフである。
【図２４】転写ベルト表面の光沢度とセンサ出力との関係を示すグラフである。
【図２５】転写ベルト表面の明度と拡散光出力との関係を示すグラフである。
【図２６】Ｂｋラインに対するカラーラインのシフト量と拡散反射光出力電圧との関係を示すグラフである。
【図２７】副走査方向の位置ずれ検知用の位置合わせパターンの概要平面図である。
【図２８】位置合わせパターンの走査方向に対する向き（角度）の変化を示す図である。
【図２９】第２の実施形態における位置合わせパターン検知センサの構成を示す図である。
【図３０】第３の実施形態における画像形成装置としてのカラー複写機の概要正面図である。
【図３１】第４の実施形態における画像形成装置としてのカラー複写機の概要正面図である。
【図３２】第５の実施形態における画像形成装置としてのインクジェット記録装置の概要正面図である。
【図３３】図３２における搬送ベルト周辺の拡大図である。
【図３４】インクジェット記録装置における位置合わせパターンの形成と位置合わせパターン検知センサの位置関係を示す概要平面図である。
【図３５】２色のラインの重ね合わせにより構成される位置合わせパターンの概要平面図である。
【図３６】位置合わせパターンの走査方向に対する従来の光学センサの各素子の配置を示す概要平面図である。
【図３７】従来の光学センサを用いた場合のライン幅が２４ｄｏｔの位置ずれパターンの出力電圧と交点計算結果を示すグラフである。
【図３８】従来の光学センサを用いた場合のライン幅が１０ｄｏｔの位置ずれパターンの出力電圧と交点計算結果を示すグラフである。
【符号の説明】
Ｐｍ、Ｐｓ 位置合わせパターン
４０、６０ 位置合わせパターン検知手段としての位置合わせパターン検知センサ
７０２ 受光部としてのフォトトランジスタ
４６ 位置ずれ量補正手段
Ｂｋ 黒のライン像
Claims (23)
- 基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成する位置合わせパターンの形成方法において、
上記位置合わせパターンのライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することを特徴とする位置合わせパターンの形成方法。 - 基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンの形成方法において、
上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅と、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との相関関係を実験的に導出し、導出された結果に基づいて上記ライン幅を決定することを特徴とする位置合わせパターンの形成方法。 - 基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することを特徴とする位置合わせパターンの形成方法。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - 基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知するための位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することを特徴とする位置合わせパターンの形成方法。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - 転写体上に基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成される位置合わせパターンにおいて、
上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成したことを特徴とする位置合わせパターン。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - 転写体上に基準色である黒のライン像と該基準色以外のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンにおいて、
上記ライン像のライン幅を、画像形成装置の書き込み密度及び位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成したことを特徴とする位置合わせパターン。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - 複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することを特徴とする画像形成装置。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - 複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することを特徴とする画像形成装置。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - 複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することを特徴とする画像形成装置。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - 複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することを特徴とする画像形成装置。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - 請求項８又は１０記載の画像形成装置において、
基準色である黒ライン像の作像順序は、上記転写体上での色重ねの最終色であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
上記位置合わせパターンを形成する上記転写体の明度（Ｌ＊）が４０以下、好ましくは２０以下であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項７乃至１０のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わないことを特徴とする画像形成装置。 - 複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わないことを特徴とする画像形成装置。 - 複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わないことを特徴とする画像形成装置。 - 複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わないことを特徴とする画像形成装置。 - 複数の像担持体を有し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体上に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わないことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１３乃至１７のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
２成分現像方式の現像装置を有していることを特徴とする画像形成装置。 - インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンのライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することを特徴とする画像形成装置。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの各パッチを構成するライン幅を、上記画像形成装置の書き込み密度及び上記位置合わせパターン検知手段の受光幅との関係において、以下の関係を満たすように形成することを特徴とする画像形成装置。
［ライン幅］＜［受光幅］×（５．０６２７×［書き込み密度（ｄｐｉ）］− ０．５３３１） - インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の像と該基準色以外の色の像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わないことを特徴とする画像形成装置。 - インクジェット方式によりカラー画像を得る画像形成装置であって、基準色である黒のライン像と該基準色以外の色のライン像とを重ねて形成された複数ラインを１つのパッチとし、２色のライン像の相対的位置関係を任意量ずつずらしたパッチを連続的に形成してなる位置合わせパターンと、該位置合わせパターンを検知する位置合わせパターン検知手段と、該位置合わせパターン検知手段からの出力信号に基づいて上記基準色の黒のライン像と該基準色以外の色のライン像との位置ずれ量とその方向を判断し該位置ずれ量を補正する位置ずれ量補正手段を有する画像形成装置において、
上記位置合わせパターンの基準色ライン像に対する基準色以外のライン像の任意のシフト量に対する上記位置合わせパターン検知手段からの出力信号が１つ以上の極値を持ち、任意のシフト量を横軸としたときに、上記位置ずれ量補正手段は、上記極値に対し両側に形成される２直線の交点を算出することにより基準色に対する基準色以外の色の位置ずれ量とその方向を判断するものであって、その交点算出には極値又は極値近傍におけるデータ点を計算に使わないことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項７乃至２２のうちの何れか１つに記載の画像形成装置において、
上記位置合わせパターン検知手段の受光部が、拡散反射光又は拡散反射成分を検知するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (5)
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| DE60323454T DE60323454D1 (de) | 2002-11-29 | 2003-11-19 | Verfahren zur Festlegung der minimal nutzbaren Messfläche eines Sensors für Ausrichtmuster in einem Bildformungsapparat |
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