JP2008224858A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】パターン全体の延長化を抑制しつつ各色マークの位置に関する情報を精度よく検出することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】ベルト１３の反射率が、無彩色マーク及び有彩色マークよりも大きい構成になっている。そして、レジストレーションパターン１２１は、無彩色マークと当該無彩色マークの直前または直後に位置するマークとの第１距離Ｄ１、Ｄ２が、隣り合う有彩色マーク同士の第２距離Ｄに比べて長く設定されている。
【選択図】図７
【解決手段】ベルト１３の反射率が、無彩色マーク及び有彩色マークよりも大きい構成になっている。そして、レジストレーションパターン１２１は、無彩色マークと当該無彩色マークの直前または直後に位置するマークとの第１距離Ｄ１、Ｄ２が、隣り合う有彩色マーク同士の第２距離Ｄに比べて長く設定されている。
【選択図】図７
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
例えば従来から、いわゆるタンデム方式の画像形成装置が知られている。これは、感光体が、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色ごとに設けられ、これらが用紙搬送用のベルトの周動方向に沿って配列された構成になっている。そして、各感光体が担持する各色画像をベルト上の用紙に転写するようになっている。
ところで、このようなタンデム方式の画像形成装置では、用紙に対する各色画像の形成位置がずれると、色ずれが生じたカラー画像が形成されてしまうため、各色画像の形成位置合わせが重要である。そこで、特許文献１には、各色画像の形成位置ずれを検出し、これを補正する画像形成装置が開示されている。具体的には、この画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した複数のマークからなるレジストレーションパターン（位置合わせ用パターン）をベルト上に形成する。このレジストレーションパターンは、上記各色のマークを上記周動方向に沿って間隔を隔てて配列したパターンである。ベルト上における各色マークの位置は、上記各色画像の形成位置のずれに応じて変化する。そこで、ベルト上における各色マークの位置を、光学センサにて検出し、この検出した位置に基づき各色画像の形成位置のずれを補正する。
特開平１１−３２７２４９号公報
ところで、上記光学センサは、例えば、所定の検出領域内に位置するベルト部分に光を照射する投光素子と、上記検出領域からの反射光を受光する受光素子とを備える。受光素子での受光量は、ベルト移動によって検出領域内を上記各色マークが順次横断する度に変化する。従って、受光素子での受光量の変化タイミングに基づき各色マークの位置情報を検出できる。ところが、各マークでの反射特性は、そのマークの色によって異なり、これに伴って、受光素子での受光量波形が異なる。従って、このような事情を全く加味しない上記特許文献１のものでは、ある色のマークに対する受光量変化と、それに隣り合う他色のマークに対する受光量変化とが互いに干渉してしまい、各マークの位置情報を正確に検出できないという問題があった。
この問題を解決する方法として、各色マーク同士の距離をなるべく長くする方法があるが、これでは、レジストレーションパターンの全長が長くなり、その分だけ各色マークの位置検出処理に時間がかかるという問題が生じ得る。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、パターン全体の延長化を抑制しつつ各色マークの位置に関する情報を精度よく検出することが可能な画像形成装置を提供するところにある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、パターン全体の延長化を抑制しつつ各色マークの位置に関する情報を精度よく検出することが可能な画像形成装置を提供するところにある。
上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、対象物を移動させる移動機構と、画像データに基づき、複数色それぞれの色画像を前記対象物上に形成可能な形成手段と、前記複数色による複数のマークを、前記対象物の移動方向に沿って並べたパターンのデータを、前記画像データとして前記形成手段に与える制御手段と、受光素子を有し、前記対象物上に形成され前記移動方向に向けて順次送られてくる前記複数のマークの位置を、前記受光素子の受光量変化に基づき検出する検出手段と、を備え、前記複数のマークには、第１マーク、及び、前記対象物との反射率の相違が前記第１マークの色よりも小さい色の第２マークが含まれ、前記第１マークの直前に位置するマークとの第１距離は、互いに隣り合う前記第２マーク同士の第２距離のうち最小の距離に比べて長い。
第２の発明に係る画像形成装置は、対象物を移動させる移動機構と、画像データに基づき、複数色それぞれの色画像を前記対象物上に形成可能な形成手段と、前記複数色による複数のマークを、前記対象物の移動方向に沿って並べたパターンのデータを、前記画像データとして前記形成手段に与える制御手段と、受光素子を有し、前記対象物上に形成され前記移動方向に向けて順次送られてくる前記複数のマークの位置を、前記受光素子の受光量変化に基づき検出する検出手段と、を備え、前記複数のマークには、第１マーク、及び、前記対象物との反射率の相違が前記第１マークよりも小さい色の第２マークが含まれ、
前記第１マークの直後に位置するマークとの第１距離は、互いに隣り合う前記第２マーク同士の第２距離のうち最小の距離に比べて長い。
前記第１マークの直後に位置するマークとの第１距離は、互いに隣り合う前記第２マーク同士の第２距離のうち最小の距離に比べて長い。
第３の発明は、第１または第２の発明の画像形成装置であって、前記第１距離は、前記第２距離のうち最大の距離に比べて長い。
第４の発明は、第１から第３のいずれか１つの発明の画像形成装置であって、前記対象物の反射率は、前記第１マーク及び前記第２マークよりも高く、前記第１マークが前記複数のマークのうちの無彩色マークであり、前記第２マークが前記複数のマークのうちの有彩色マークである。
第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記パターンは、前記第１距離のうち、前記第１マークと当該第１マークの直前に位置するマークとの直前第１距離、及び、前記第１マークと当該第１マークの直後に位置するマークとの直後第１距離がいずれも、前記第２距離に比べて長い。
第６の発明は、第５の発明の画像形成装置であって、前記検出手段は、前記受光素子の受光量と閾値とを比較し、且つ、ヒステリシスを有する比較回路を備え、その比較回路からの２値化信号を前記各マークの有無の判断結果として出力する構成とされ、前記直前第１距離の方が、前記直後第１距離に比べて長い。
第７の発明は、第１から第６のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記パターンは、前記第１マークが前記移動方向において最前及び最後の少なくとも一方に配されている。
第８の発明は、第１から第７のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記検出手段の検出結果に基づき、前記形成手段による前記各色画像の形成位置を補正する補正手段を備える。
第９の発明は、第１から第８のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記第１マークに対する前記受光素子での受光量変化に基づき、前記第１距離を変更する変更手段を備える。
第１０の発明は、第１から第９のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記第２マークは、前記隣り合うもの同士の組が２組以上あって、当該各組の前記第２距離は互いに同じである。
第１１の発明は、第１から第１０のいずれか一つの発明の画像形成装置であって、前記複数のマークは、前記移動方向におけるマーク幅が同じである。
＜第１の発明＞
第１マークの反射率と対象物の反射率との相違よりも、第２マークの反射率と対象物の反射率との相違の方が小さい。このとき、第１マークに対する受光素子の受光量波形は、第２マークに対する受光素子の受光量波形に比べて時間軸方向において幅広になる。この場合、本発明では、第１マークと当該第１マークの直前に位置するマークとの第１距離が、隣り合う第２マーク同士の第２距離のうち最小の距離に比べて長いパターンを、対象物上に形成する。これにより、第１マークと第２マークとの受光量波形の干渉を抑制でき、しかも、全マーク間の距離を上記第１距離に一律に合わせたパターンに比べてパターンの全長を抑制できる。
第１マークの反射率と対象物の反射率との相違よりも、第２マークの反射率と対象物の反射率との相違の方が小さい。このとき、第１マークに対する受光素子の受光量波形は、第２マークに対する受光素子の受光量波形に比べて時間軸方向において幅広になる。この場合、本発明では、第１マークと当該第１マークの直前に位置するマークとの第１距離が、隣り合う第２マーク同士の第２距離のうち最小の距離に比べて長いパターンを、対象物上に形成する。これにより、第１マークと第２マークとの受光量波形の干渉を抑制でき、しかも、全マーク間の距離を上記第１距離に一律に合わせたパターンに比べてパターンの全長を抑制できる。
＜第２の発明＞
本発明では、第１マークと当該第１マークの直後に位置するマークとの第１距離が、隣り合う第２マーク同士の第２距離のうち最小の距離に比べて長いパターンを、対象物上に形成する。これにより、第１マークと第２マークとの受光量波形の干渉を抑制でき、しかも、全マーク間の距離を上記第１距離に一律に合わせたパターンに比べてパターンの全長を抑制できる。
本発明では、第１マークと当該第１マークの直後に位置するマークとの第１距離が、隣り合う第２マーク同士の第２距離のうち最小の距離に比べて長いパターンを、対象物上に形成する。これにより、第１マークと第２マークとの受光量波形の干渉を抑制でき、しかも、全マーク間の距離を上記第１距離に一律に合わせたパターンに比べてパターンの全長を抑制できる。
＜第３の発明＞
第１距離を、第２距離のうち最大の距離に比べて長くすれば、パターン全体において、第１マークと第２マークとの受光量波形の干渉を抑制できる。
第１距離を、第２距離のうち最大の距離に比べて長くすれば、パターン全体において、第１マークと第２マークとの受光量波形の干渉を抑制できる。
＜第４の発明＞
一般に、有彩色の方が無彩色よりも反射率が高い。本発明では、対象物の反射率が、第１マーク及び第２マークよりも大きいときは、第１マークが無彩色マークであり、第２マークが有彩色マークとなる。なお、上記第１から第３の発明には、対象物の反射率が、第１マーク及び第２マークよりも小さく、第１マークが有彩色マークとなり、第２マークが無彩色マークとなる構成も含まれる。
一般に、有彩色の方が無彩色よりも反射率が高い。本発明では、対象物の反射率が、第１マーク及び第２マークよりも大きいときは、第１マークが無彩色マークであり、第２マークが有彩色マークとなる。なお、上記第１から第３の発明には、対象物の反射率が、第１マーク及び第２マークよりも小さく、第１マークが有彩色マークとなり、第２マークが無彩色マークとなる構成も含まれる。
＜第５の発明＞
パターンを、第１マークと当該第１マークの直前に位置するマークとの直前第１距離、及び、第１マークと当該第１マークの直後に位置するマークとの直後第１距離のいずれか一方だけを、第２距離に比べて長くすることも考えられる。しかし、本発明のように、上記直前第１距離および直前第１距離のいずれも第２距離に比べて長くすれば、第１マークと第２マークとの受光量波形の干渉をより確実に抑制できる。
パターンを、第１マークと当該第１マークの直前に位置するマークとの直前第１距離、及び、第１マークと当該第１マークの直後に位置するマークとの直後第１距離のいずれか一方だけを、第２距離に比べて長くすることも考えられる。しかし、本発明のように、上記直前第１距離および直前第１距離のいずれも第２距離に比べて長くすれば、第１マークと第２マークとの受光量波形の干渉をより確実に抑制できる。
＜第６の発明＞
例えば比較回路にて受光量と閾値とを比較し、その比較回路からの２値化信号を各マークの有無の判断結果として出力する構成では、比較回路にヒステリシスを設けることが一般的である。このような場合には、一般に、第１マークに対する受光量波形は、特に当該第１マークの直前のマーク側に大きく影響し得る。そこで、本発明では、第１マークと当該第１マークの直前に位置するマークとの直前第１距離を、第１マークと当該第１マークの直後に位置するマークとの直後第１距離よりも長くした。
例えば比較回路にて受光量と閾値とを比較し、その比較回路からの２値化信号を各マークの有無の判断結果として出力する構成では、比較回路にヒステリシスを設けることが一般的である。このような場合には、一般に、第１マークに対する受光量波形は、特に当該第１マークの直前のマーク側に大きく影響し得る。そこで、本発明では、第１マークと当該第１マークの直前に位置するマークとの直前第１距離を、第１マークと当該第１マークの直後に位置するマークとの直後第１距離よりも長くした。
＜第７の発明＞
例えば、第１マークを第２マーク同士の間に配すると、第１マークの前後で他のマークとの距離を長くとる必要があり、これに応じてパターンの全長が長くなる。そこで、本発明では、第１マークをパターンの最前や最後に配置するようにした。
例えば、第１マークを第２マーク同士の間に配すると、第１マークの前後で他のマークとの距離を長くとる必要があり、これに応じてパターンの全長が長くなる。そこで、本発明では、第１マークをパターンの最前や最後に配置するようにした。
＜第８の発明＞
検出手段での検出結果に基づき自動で色ずれを補正する構成が望ましい。
検出手段での検出結果に基づき自動で色ずれを補正する構成が望ましい。
＜第９の発明＞
第１マークに対する受光素子での受光量変化に基づき、第１マークでの反射光特性による影響度を把握し、この影響度に応じて第１距離（直前第１距離及び直後第１距離の少なくとも一方）を変更する構成が望ましい。
第１マークに対する受光素子での受光量変化に基づき、第１マークでの反射光特性による影響度を把握し、この影響度に応じて第１距離（直前第１距離及び直後第１距離の少なくとも一方）を変更する構成が望ましい。
＜第１０の発明＞
本発明のように、互いに影響が少ない第２マーク同士の距離を一律にすれば、パターンも単純化でき、各色マークの位置検出処理も簡素化できる。
本発明のように、互いに影響が少ない第２マーク同士の距離を一律にすれば、パターンも単純化でき、各色マークの位置検出処理も簡素化できる。
＜第１１の発明＞
各マークの所定方向におけるマーク幅を変えることで、各マーク間距離を変える構成も考えられるが、本発明のように全マークでマーク幅を同じにした方が、パターンが単純になり、各色マークの位置検出処理も簡素化できる。
各マークの所定方向におけるマーク幅を変えることで、各マーク間距離を変える構成も考えられるが、本発明のように全マークでマーク幅を同じにした方が、パターンが単純になり、各色マークの位置検出処理も簡素化できる。
本発明の一実施形態を図１〜図９を参照しつつ説明する。
（プリンタの全体構成）
図１は、本実施形態のプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側（右方）をプリンタ１の前側（前方）とする。
（プリンタの全体構成）
図１は、本実施形態のプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側（右方）をプリンタ１の前側（前方）とする。
図１に示すように、プリンタ１（画像形成装置の一例）は、直接転写タンデム方式のカラーレーザプリンタであって、ケーシング３を備えている。ケーシング３の底部には供給トレイ５が設けられ、この供給トレイ５に、被記録媒体（例えば用紙などのシート材）７が積載される。
被記録媒体７は、押圧板９によってピックアップローラ１３に向かって押圧され、ピックアップローラ１３の回転によって、レジストローラ１７へ送られる。レジストローラ１７は、被記録媒体７の斜行補正を行った後、所定のタイミングで、被記録媒体７をベルトユニット２１上へ送り出す。
画像形成部１９は、搬送手段の一例としてのベルトユニット２１、露光手段としての一例としてのスキャナ部２３、プロセス部２５、定着器２７などを備えている。なお、本実施形態では、スキャナ部２３及びプロセス部２５が「形成手段」の一例である。
ベルトユニット２１は、一対の支持ローラ２７，２９の間に架設される無端のベルト３１（対象物の一例）を備える。そして、ベルト３１は、例えば後側の支持ローラ２９が回転駆動することで図１の反時計回り方向に循環移動し、そのベルト３１上に載せた被記録媒体７を後方へ搬送する。
なお、ベルトユニット２１の下側には、ベルト３１に付着したトナー（後述する濃度パッチＰ、追加パッチＡも含む）、紙粉等を除去するためのクリーニングローラ３３が設けられている。
スキャナ部２３は、画像データに基づきオンオフ制御されるレーザ発光部（図示せず）を備え、各色画像毎のレーザ光Ｌを、それぞれの色に対応する感光ドラム３７の表面に照射しつつ高速走査する。
プロセス部２５は、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各色に対応して４つ設けられている。各プロセス部２５は、トナー（着色剤の一例）の色等を除いて同一の構成とされている。以下の説明において、色毎に区別する必要がある場合は各部の符号にＫ（ブラック），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の添え字を付し、区別する必要がない場合は添え字を省略する。
各プロセス部２５は、感光ドラム（像担持体、感光体の一例）３７、帯電器３９及び現像カートリッジ４１等を備えて構成されている。
現像カートリッジ４１は、トナー収容室４３、供給ローラ４５、現像ローラ４７（現像剤像担持体の一例）および層厚規制ブレード４９（層厚規制手段の一例）が設けられている。
トナーは、アジテータ５１（攪拌手段の一例）および供給ローラ４５の回転により現像ローラ４７に供給される。さらに、現像ローラ４７上に供給されたトナーは、層厚規制ブレード４９と現像ローラ４７との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ４７上に担持される。
感光ドラム３７の表面は、帯電器３９により一様に正帯電される。その後、スキャナ部２３からのレーザ光Ｌにより露光されて、被記録媒体７に形成すべき各色画像に対応した静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ４７上に担持されているトナーが、感光ドラム３７の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム３７の静電潜像は、各色ごとのトナー像として可視像化される。
その後、各感光ドラム３７の表面に担持されたトナー像は、ベルト３１によって搬送される被記録媒体７が、感光ドラム３７と転写ローラ５３（転写手段の一例）との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ５３に印加される負極性の転写バイアスによって、被記録媒体７に順次転写される。こうしてトナー像が転写された被記録媒体７は、定着器２７に搬送される。
定着器２７は、トナー像を担持した被記録媒体７を、加熱ローラ５５及び加圧ローラ５７によって搬送しながら加熱することにより、トナー像を被記録媒体７に定着させる。そして、熱定着された被記録媒体７は、排紙ローラ６１により排紙トレイ６３上に排出される。
（プリンタの電気的構成）
図２は、上述のプリンタ１の電気的構成を示すブロック図である。
プリンタ１は、ＣＰＵ７７、ＲＯＭ７９、ＲＡＭ８１、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）８３、操作部８５、表示部８７、既述の画像形成部１９、ネットワークインターフェイス８９、光学センサ１１１等を備えている。
図２は、上述のプリンタ１の電気的構成を示すブロック図である。
プリンタ１は、ＣＰＵ７７、ＲＯＭ７９、ＲＡＭ８１、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）８３、操作部８５、表示部８７、既述の画像形成部１９、ネットワークインターフェイス８９、光学センサ１１１等を備えている。
ＲＯＭ７９には、プリンタ１の動作を制御するための各種プログラムが記録されており、ＣＰＵ７７は、ＲＯＭ７９から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ８１やＮＶＲＡＭ８３に記憶させながら、プリンタ１の動作を制御する。
操作部８５は、複数のボタンからなり、ユーザによって印刷開始の指示などの各種の入力操作が可能である。表示部８７は、液晶ディスプレイやランプからなり、各種の設定画面や動作状態等を表示することが可能である。ネットワークインターフェイス８９は、通信回線７１を介して外部のコンピュータ（図示せず）等に接続されており、相互のデータ通信が可能となっている。
（位置ずれ補正処理）
タンデム方式のプリンタ１では、被記録媒体７に対する各色画像の形成位置（転写位置）がずれると、色ずれが生じたカラー画像が形成されてしまうため、各色画像の形成位置の合わせが重要である。そして、この色ずれを補正するための処理が位置ずれ補正処理である。
タンデム方式のプリンタ１では、被記録媒体７に対する各色画像の形成位置（転写位置）がずれると、色ずれが生じたカラー画像が形成されてしまうため、各色画像の形成位置の合わせが重要である。そして、この色ずれを補正するための処理が位置ずれ補正処理である。
位置ずれ補正処理では、プリンタ１のＣＰＵ７７が、例えばＮＶＲＡＭ８３からレジストレーションパターン１２１（パターンの一例）のデータを読み出して画像データとして画像形成部１９に与える。このとき、ＣＰＵ７７は、制御手段として機能する。このレジストレーションパターン１２１は、後述するように、上記４色それぞれの色の複数のマーク１１９が、ベルト３１の移動方向（プリンタ１の前後方向）に沿って並んだものとなっている。画像形成部１９は、上記レジストレーションパターン１２１を、ベルト３１の表面に形成する。そして、ＣＰＵ７７は、次述する光学センサ１１１によってレジストレーションパターン１２１の各マーク１１９の位置を検出し、その検出結果に基づきずれ量を測定して、このずれ量を相殺するようにレーザ走査位置の補正を行うものである。ここで、レーザ走査位置とは、スキャナ部２３が、各色に対応するレーザ光を、各感光ドラム３７上に照射する副走査方向の位置であり、この位置を変えるには、スキャナ部２３に設けられた各レーザ光の出射タイミングを変えればよい。
１．光学センサ
光学センサ１１１は、図３に示すように、ベルト３１の後側下方において１または複数台（本実施形態では例えば２台）設けられ、これら２台の光学センサ１１１が左右方向に並んで配置されている。各光学センサ１１１は、発光素子（例えばＬＥＤ）１１３と受光素子（例えばフォトトランジスタ）１１５とを備える反射型のセンサである。具体的には、発光素子１１３は、ベルト３１の表面に対して斜め方向から光を照射し、そのベルト３１の表面からの反射光を受光素子１１５が受光する。発光素子１１３からの光が、ベルト３１上に形成するスポット領域が、光学センサ１１１の検出領域となる。
光学センサ１１１は、図３に示すように、ベルト３１の後側下方において１または複数台（本実施形態では例えば２台）設けられ、これら２台の光学センサ１１１が左右方向に並んで配置されている。各光学センサ１１１は、発光素子（例えばＬＥＤ）１１３と受光素子（例えばフォトトランジスタ）１１５とを備える反射型のセンサである。具体的には、発光素子１１３は、ベルト３１の表面に対して斜め方向から光を照射し、そのベルト３１の表面からの反射光を受光素子１１５が受光する。発光素子１１３からの光が、ベルト３１上に形成するスポット領域が、光学センサ１１１の検出領域となる。
図４は、光学センサ１１１の回路図である。受光素子１１５からの受光信号Ｓ１は、受光素子１１５での受光量レベルが高いほど低いレベルとなり、受光量レベルが低いほど高いレベルとなる。そして、上記受光信号Ｓ１はヒステリシスコンパレータ１１７（比較回路の一例）に入力される。ヒステリシスコンパレータ１１７は、受光信号Ｓ１レベルを閾値（第１閾値ＴＨ１、第２閾値ＴＨ２）と比較し、この比較結果に応じてレベル反転する２値化信号Ｓ２を出力する。
２．無彩色マークと有彩色マークとの反射特性の相違に基づく問題点
図５，図７は、上段には各色のマーク１１９が示され、下段には、各色のマーク１１９が上記検出領域に進入したときにおける受光信号Ｓ１の波形を示す。また、同図中、紙面左側がベルト３１の移動方向である。
図５，図７は、上段には各色のマーク１１９が示され、下段には、各色のマーク１１９が上記検出領域に進入したときにおける受光信号Ｓ１の波形を示す。また、同図中、紙面左側がベルト３１の移動方向である。
本実施形態のベルト３１は、例えばポリカーボネート等を含んだ材料からなり、上記４色のいずれの色のトナーよりも反射率が高い。従って、図５に示すように、発光素子１１３からの光がベルト３１の下地（マークが形成されていないベルト３１の表面）に照射されているとき、受光信号Ｓ１レベルが最も低くなる。これに対して、発光素子１１３からの光がベルト３１上に形成されたマーク１１９上に照射されると、受光素子１１５での受光量レベルが低くなり、受光信号Ｓ１レベルは高くなる。
ここで、上記４色のうち、シアン、マゼンタ、イエローが有彩色であり、ブラックが無彩色である。そして、特に、ブラックマーク１１９Ｋの反射率は、有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙの反射率よりも低い。換言すれば、ブラックマーク１１９Ｋは、ベルト３１との反射率の相違が大きく、有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙはベルト３１との反射率の相違が小さい。従って、本実施形態では、ブラックマーク１１９Ｋが第１マークの一例であり、有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙが第２マークの一例である。
従って、マークの形状及び大きさが同一であるという条件下において、図５に示すように、ブラックマーク１１９Ｋからの反射光による受光信号Ｓ１（以下、単に「ブラックマーク１１９Ｋに対する受光信号Ｓ１」という。）の波形は、有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙからの反射光による受光信号Ｓ１（以下、単に「有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙに対する受光信号Ｓ１」という。）の波形に比べてピーク値が高く、且つ、時間軸方向において幅広になる。具体的には、ブラックマーク１１９Ｋに対する受光信号Ｓ１は、有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙに対する受光信号Ｓ１に比べて約１．５倍程度のピーク値及び時間幅の波形を描く。
ここで、図５には、本発明の構成とは異なり、全色のマーク１１９同士の距離が一律Ｄという狭い距離に設定された従来のパターンが示されている。本実施形態では、ブラックマーク１１９Ｋ及び有彩色マーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙを、共通の光学センサ１１１によって検出する構成であるから、ブラックマーク１１９Ｋと、そのブラックマーク１１９Ｋの直前または直後に位置する他のマーク（図５では、シアンのマーク１１９Ｃ及びイエローのマーク１１９Ｙ）との距離が短いと、図５に示すように、イエローのマーク１１９Ｙ及びマゼンタのマーク１１９Ｍに対する受光信号Ｓ１の波形同士の距離Ｅ１に比べて、ブラックのマーク１１９Ｋ及びその直前・直後のマーク（シアンのマーク１１９Ｃ、イエローのマーク１１９Ｙ）に対する受光信号Ｓの波形同士の距離Ｅ２，Ｅ３の方が狭くなる。これにより、互いの受光信号Ｓ１の波形が干渉して波形が崩れてしまい、各マークの正確な位置検出を行うことができないおそれがある（図５のＰ１、Ｐ２箇所参照）。
また、各マーク１１９に対する受光信号Ｓ１の波形のうち立上り側は、高いレベルの閾値ＴＨ１と大小比較されるのに対して、立下り側は低いレベルの閾値ＴＨ２と大小比較されることになる。従って、例えば、図５のシアンのマーク１１９Ｃ（Ｐ１箇所参照）のように、立下り側にブラックマーク１１９Ｋの受光波形が干渉すると、第１閾値ＴＨ１よりも第２閾値ＴＨ２の方が低いことに起因して、受光信号Ｓ１レベルが第２閾値ＴＨ２を通過する位置が変動しやすいため（ブラックマーク１１９Ｋによる干渉を受けやすいため）、立上り側（図５のＰ２箇所参照）に比べて、本来のマーク位置に対応した正確な２値化信号Ｓ２を出力することが困難である。なお、ＣＰＵ７７は、例えば２値化信号Ｓ２の立下りエッジと立上りエッジとの中間位置（中間タイミング）を算出し、これを各マーク１１９の位置としている。
３．本実施形態のレジストレーションパターン
図６には、本実施形態のレジストレーションパターン１２１Ａの全体が示されている。このレジストレーションパターン１２１Ａは、副走査方向（上記ベルト３１の移動方向）における色ずれ量を検出するために使用される。具体的には、レジストレーションパターン１２１Ａは、左右方向に延びる棒状の複数のマーク１１９が、ベルト３１の移動方向に沿って並べられた構成となっている。また、ブラックのマーク１１９Ｋ、イエローのマーク１１９Ｙ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、シアンのマーク１１９Ｃが、この順番で並べられてなるマーク群が、１組または複数組（本実施形態では９組）だけベルト３１の移動方向に沿って並んだ構成となっている。なお、全マーク１１９は、副走査方向におけるマーク幅が同一になっている。
図６には、本実施形態のレジストレーションパターン１２１Ａの全体が示されている。このレジストレーションパターン１２１Ａは、副走査方向（上記ベルト３１の移動方向）における色ずれ量を検出するために使用される。具体的には、レジストレーションパターン１２１Ａは、左右方向に延びる棒状の複数のマーク１１９が、ベルト３１の移動方向に沿って並べられた構成となっている。また、ブラックのマーク１１９Ｋ、イエローのマーク１１９Ｙ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、シアンのマーク１１９Ｃが、この順番で並べられてなるマーク群が、１組または複数組（本実施形態では９組）だけベルト３１の移動方向に沿って並んだ構成となっている。なお、全マーク１１９は、副走査方向におけるマーク幅が同一になっている。
なお、ＣＰＵ７７は、光学センサ１１１からの２値化信号Ｓ２に基づき、各マーク群ごとに、ブラックのマーク１１９に対する他の各色のマーク１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙの位置偏差を検出する。そして、イエローのマーク１１９Ｙ、マゼンタのマーク１１９Ｍ、シアンのマーク１１９Ｃそれぞれについて、全マーク群における上記位置偏差の平均値を算出する。そして、この各色マークごとの平均値を、ブラック画像に対する他の色画像の副走査方向の位置ずれ量と判断する。そして、スキャナ部２３における各色ごとに対応するレーザ光の出射するタイミングを調整することで、副走査方向における色ずれ補正を行う。このとき、光学センサ１１１及びＣＰＵ７７は、検出手段として機能する。また、ＣＰＵ７７は、補正手段として機能する。
レジストレーションパターン１２１Ａは、図７にも示すように、ブラックのマーク１１９Ｋと、これに対してベルト３１の移動方向直前に位置するマーク（図６，７ではシアンのマーク１１９Ｃ）との距離Ｄ１（直前第１距離＞Ｄ）が、有彩色マーク同士（図６，７ではイエローのマーク１１９Ｙ及びマゼンタのマーク１１９Ｍや、マゼンタのマーク１１９Ｍ及びシアンのマーク１１９Ｃ）の距離（第２距離Ｄ）のうち最大の距離よりも長い。また、ブラックのマーク１１９Ｋと、これに対してベルト３１の移動方向直後に位置するマーク（図６，７ではイエローのマーク１１９Ｙ）との距離Ｄ２（直後第１距離＞Ｄ）が、有彩色マーク同士の上記第２距離Ｄのうちの最大の距離よりも長い。
従って、図７に示すように、ブラックのマーク１１９Ｋ及びその直前・直後のマーク（シアンのマーク１１９Ｃ、イエローのマーク１１９Ｙ）に対する受光信号Ｓの波形同士の距離Ｅ２'，Ｅ３'が、イエローのマーク１１９Ｙ及びマゼンタのマーク１１９Ｍに対する受光信号Ｓ１の波形同士の距離Ｅ１とほぼ同程度になる。これにより、ブラックマーク１１９Ｋに対する受光信号Ｓ１の波形が、その直前或いは直後に位置するマーク１１９Ｃ、１１９Ｙに対する受光信号Ｓ１の波形に干渉してしまうことを抑制でき、各マーク１１９の位置を正確に検出することができる（図７のＰ３、Ｐ４箇所参照）。他方、互いに隣り合う有彩色マーク同士の第２距離Ｄはいずれも、上記Ｄ１、Ｄ２よりも小さい値とされている。つまり、受光信号Ｓ１の波形の干渉の影響が少ないマーク同士の距離はなるべく短くして、レジストレーションパターン１２１Ａ全体が長くなることをなるべく抑えている。
更に、本実施形態では、上記直前第１距離Ｄ１が、上記直後第１距離Ｄ２よりも更に長くなっている。これにより、シアンのマーク１１９Ｃに対する受光信号Ｓ１の波形の立下り側（図７のＰ３箇所）が、ブラックのマーク１１９Ｋに対する受光信号Ｓ１の波形の干渉により２値化信号Ｓ２を誤ったタイミングでレベル反転させることを確実に防止できるようにしている。
なお、図８には、本実施形態のレジストレーションパターン１２１Ｂの全体が示されている。このレジストレーションパターン１２１Ｂは、主走査方向（上記ベルト３１の移動方向に直交する方向）における色ずれ量を検出するために使用される。具体的には、レジストレーションパターン１２１Ｂは、上記主走査方向に対して互いに異なる角度をなす１対の棒状マークからなる複数対のマーク１２３が、ベルト３１の移動方向に沿って並べられた構成となっている。上記複数対のマーク１２３は、ブラックのマーク１２３Ｋ、イエローのマーク１２３Ｙ、マゼンタのマーク１２３Ｍ、シアンのマーク１２３Ｃを、複数対（本実施形態では４組）ずつ含んでいる。なお、全棒状マークは、副走査方向におけるマーク幅が同一になっている。
なお、ＣＰＵ７７は、光学センサ１１１からの２値化信号Ｓ２に基づき、各マーク対ごとに、両棒状マーク間の距離を検出する。そして、ブラックのマーク１２３Ｋ、イエローのマーク１２３Ｙ、マゼンタのマーク１２３Ｍ、シアンのマーク１２３Ｃそれぞれについて、上記両棒状マーク間の距離の平均値を算出する。そして、この各色マークごとの平均値を、主走査方向の位置ずれ量と判断する。そして、スキャナ部２３における各色ごとに対応するレーザ光の出射するタイミングを調整することで、主走査方向における色ずれ補正を行う。
そして、ブラックのマーク１２３Ｋと、これに対してベルト３１の移動方向直前に位置するマーク（図８ではマゼンタのマーク１２３Ｍ、シアンのマーク１２３Ｃ、イエローのマークＹ）との距離Ｄ１（直前第１距離＞Ｄ）は、有彩色マーク同士（図８ではイエローのマーク１２３Ｙ及びマゼンタのマーク１２３Ｍや、マゼンタのマーク１２３Ｍ及びシアンのマーク１２３Ｃなど）の距離（第２距離Ｄ）よりも長い。また、ブラックのマーク１２３Ｋと、これに対してベルト３１の移動方向直後に位置するマーク（図８ではマゼンタのマーク１２３Ｍ、シアンのマーク１２３Ｃ、イエローのマークＹ）との距離Ｄ２（直後第１距離＞Ｄ）は、有彩色マーク同士の上記第２距離Ｄよりも長い。しかも、上記直前第１距離Ｄ１が、上記直後第１距離Ｄ２よりも更に長くなっている。
４．第１距離決定処理
ＣＰＵ７７は、例えば上記位置ずれ補正処理の実行タイミングが到来したときに、当該位置ずれ補正処理の前に、図９に示す先行処理を実行するように設定することができる。この先行処理では、まず、Ｓ１でブラックのマーク１１９Ｋ（または１２３Ｋ）のデータを画像形成部１９に与えて当該マーク１１９Ｋをベルト３１上に形成させる。そして、光学センサ１１１からの２値化信号Ｓ２を取得する（Ｓ２）。そして、Ｓ３で、上記２値化信号Ｓ２のローレベル時間（パルス幅）に応じた値に上記直前第１距離Ｄ１及び直後第１距離Ｄ２を決定する。例えば上記ローレベル時間が前回の先行処理時よりも長くなっていればそれに応じて直前第１距離Ｄ１及び直後第１距離Ｄ２をより長い値にする。
ＣＰＵ７７は、例えば上記位置ずれ補正処理の実行タイミングが到来したときに、当該位置ずれ補正処理の前に、図９に示す先行処理を実行するように設定することができる。この先行処理では、まず、Ｓ１でブラックのマーク１１９Ｋ（または１２３Ｋ）のデータを画像形成部１９に与えて当該マーク１１９Ｋをベルト３１上に形成させる。そして、光学センサ１１１からの２値化信号Ｓ２を取得する（Ｓ２）。そして、Ｓ３で、上記２値化信号Ｓ２のローレベル時間（パルス幅）に応じた値に上記直前第１距離Ｄ１及び直後第１距離Ｄ２を決定する。例えば上記ローレベル時間が前回の先行処理時よりも長くなっていればそれに応じて直前第１距離Ｄ１及び直後第１距離Ｄ２をより長い値にする。
ブラックのマーク１１９Ｋ、１２３Ｋに対する受光信号Ｓ１の波形は、プリンタ１の環境変化に応じて変動し得る。そこで、上記先行処理により各環境下に応じて直前第１距離Ｄ１及び直後第１距離Ｄ２を適宜変更することが望ましい。このとき、ＣＰＵ７７は変更手段として機能する。
（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、ベルト１３の反射率が、ブラックマーク及び有彩色マークよりも大きい構成になっている。そして、レジストレーションパターン１２１は、ブラックマークと当該ブラックマークの直前または直後に位置するマークとの第１距離Ｄ１、Ｄ２が、隣り合う有彩色マーク同士の第２距離Ｄに比べて長く設定されている。これにより、ブラックと有彩色との受光量波形の干渉を抑制でき、しかも、全マーク間の距離を上記第１距離Ｄ１、Ｄ２以上の距離に一律に合わせたパターンに比べてパターンの全長を抑制できる。
本実施形態によれば、ベルト１３の反射率が、ブラックマーク及び有彩色マークよりも大きい構成になっている。そして、レジストレーションパターン１２１は、ブラックマークと当該ブラックマークの直前または直後に位置するマークとの第１距離Ｄ１、Ｄ２が、隣り合う有彩色マーク同士の第２距離Ｄに比べて長く設定されている。これにより、ブラックと有彩色との受光量波形の干渉を抑制でき、しかも、全マーク間の距離を上記第１距離Ｄ１、Ｄ２以上の距離に一律に合わせたパターンに比べてパターンの全長を抑制できる。
また、上記レジストレーションパターン１２１Ａでは、ブラックのマーク１１９Ｋを最前列に配置した。また、レジストレーションパターン１２１Ｂでは、ブラックのマーク１２３Ｋを最前列と最後列とに配置した。従って、ブラックのマーク１１９Ｋ、１２３Ｋを最前列や最後列に設けず、全て他のマークの間に配置した構成に比べて、レジストレーションパターンの全長を短くできる。レジストレーションパターンの全長を短くできれば、その分だけ光学センサ１１１で要する検出時間を短くでき、位置ずれ補正処理の高速化を図ることができる。
また、互いに影響が少ない有彩色マーク同士の距離を一律にすれば、レジストレーションパターン１２１も単純化でき、各色マーク１１９，１２３の位置検出処理も簡素化できる。
更に、各マーク１１９，１２３の副走査方向におけるマーク幅を変えることで、各マーク間距離を変える構成も考えられるが、本実施形態のように全マークでマーク幅を同じにした方が、パターンが単純になり、各色マークの位置検出処理も簡素化できる。
更に、各マーク１１９，１２３の副走査方向におけるマーク幅を変えることで、各マーク間距離を変える構成も考えられるが、本実施形態のように全マークでマーク幅を同じにした方が、パターンが単純になり、各色マークの位置検出処理も簡素化できる。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、上記直前第１距離および直前第１距離のいずれも第２距離に比べて長くしたが、これに限らず、直前第１距離、及び、直後第１距離のいずれか一方だけを、第２距離に比べて長くしてもよい。但し、上記実施形態のようにすれば、第１マークによる受光量波形の干渉をより確実に抑制できる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、上記直前第１距離および直前第１距離のいずれも第２距離に比べて長くしたが、これに限らず、直前第１距離、及び、直後第１距離のいずれか一方だけを、第２距離に比べて長くしてもよい。但し、上記実施形態のようにすれば、第１マークによる受光量波形の干渉をより確実に抑制できる。
（２）上記実施形態では、対象物（ベルト１３）の反射率が、無彩色（ブラック）マーク及び有彩色マークよりも大きい構成であったが、逆に、対象物の反射率が、無彩色マーク及び有彩色マークよりも小さい構成では、有彩色マークに対する受光素子の受光量波形が、無彩色マークに対する受光素子の受光量波形に比べて時間軸方向において幅広になる。この場合には、レジストレーションパターンは、上記実施形態とは逆に、有彩色マークと当該有彩色マークの直前または直後に位置するマークとの距離が、隣り合う無彩色マーク同士の距離に比べて長く設定すればよい。
（３）上記実施形態では、ヒステリシスコンパレータ１１７のヒステリシスによる影響を考慮して、直前第１距離Ｄ１を直後第１距離Ｄ２よりも長くしたが、ヒステリシスコンパレータ１１７の回路構成によっては、直後第１距離Ｄ２を直前第１距離Ｄ１よりも長くした方が望ましい場合もあり得る。
（４）上記実施形態では、ＣＰＵ７７は、各色の色ずれ量の検出値に基づきレーザ光の出射タイミングを調整するなどの補正を行う構成としたが、例えば上記検出値が所定値を超えたことを、例えばプリンタ１の表示部８７にて報知し、補正処理を行わない構成であってもよい。
（５）「対象物」（パターンが形成されるもの）として、上記実施形態では、被記録媒体搬送用のベルト３１であったが、そのベルト３１によって搬送される被記録媒体７（用紙やＯＨＰシートなどのシート材）であってもよい。また、画像形成装置が中間転写方式を採用したものであれば、像担持体に形成された現像剤像を、直接担持する中間転写ベルトであってもよい。
（６）上記実施形態では、画像形成装置として、直接転写方式のカラーレーザプリンタを示したが、本発明は、例えば中間転写方式のレーザプリンタ等にも適用することができ、さらにはインクジェット方式のプリンタにも適用することができる。また、着色剤を２色、３色或いは５色以上有するプリンタであってもよい。
（７）上記実施形態では、ブラックのマーク１１９Ｋと、これに対してベルト３１の移動方向直前および直後に位置するマークとの距離Ｄ１が、有彩色マーク同士の第２距離Ｄのうち最大の距離よりも長くしたが、上記第１距離Ｄ１は、少なくとも第２距離Ｄ２のうち最小の距離よりも長くすれば、全マーク同一間隔で配したパターンに比べて受光量波形の干渉を抑制できる。但し、上記実施形態の構成であれば、パターン全体に亘って受光量波形の干渉を抑制できる。
１…プリンタ（画像形成装置）
２３…スキャナ部（形成手段）
２５…プロセス部（形成手段）
２７，２９…支持ローラ（移動機構）
７７…ＣＰＵ（制御手段、検出手段、補正手段、変更手段）
１１１…光学センサ（検出手段）
１１５…受光素子
１１７…ヒステリシスコンパレータ（比較回路）
１１９Ｋ，１２３Ｋ…無彩色マーク（第１マーク）
１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙ，１２３Ｃ，１２３Ｍ，１２３Ｙ…有彩色マーク（第２マーク）
１２１…レジストレーションパターン（パターン）
Ｓ２…２値化信号
Ｄ…第２距離
Ｄ１…直前第１距離
Ｄ２…直後第１距離
２３…スキャナ部（形成手段）
２５…プロセス部（形成手段）
２７，２９…支持ローラ（移動機構）
７７…ＣＰＵ（制御手段、検出手段、補正手段、変更手段）
１１１…光学センサ（検出手段）
１１５…受光素子
１１７…ヒステリシスコンパレータ（比較回路）
１１９Ｋ，１２３Ｋ…無彩色マーク（第１マーク）
１１９Ｃ，１１９Ｍ，１１９Ｙ，１２３Ｃ，１２３Ｍ，１２３Ｙ…有彩色マーク（第２マーク）
１２１…レジストレーションパターン（パターン）
Ｓ２…２値化信号
Ｄ…第２距離
Ｄ１…直前第１距離
Ｄ２…直後第１距離
Claims (11)
- 対象物を移動させる移動機構と、
画像データに基づき、複数色それぞれの色画像を前記対象物上に形成可能な形成手段と、
前記複数色による複数のマークを、前記対象物の移動方向に沿って並べたパターンのデータを、前記画像データとして前記形成手段に与える制御手段と、
受光素子を有し、前記対象物上に形成され前記移動方向に向けて順次送られてくる前記複数のマークの位置を、前記受光素子の受光量変化に基づき検出する検出手段と、を備え、
前記複数のマークには、第１マーク、及び、前記対象物との反射率の相違が前記第１マークの色よりも小さい色の第２マークが含まれ、
前記第１マークの直前に位置するマークとの第１距離は、互いに隣り合う前記第２マーク同士の第２距離のうち最小の距離に比べて長い画像形成装置。 - 対象物を移動させる移動機構と、
画像データに基づき、複数色それぞれの色画像を前記対象物上に形成可能な形成手段と、
前記複数色による複数のマークを、前記対象物の移動方向に沿って並べたパターンのデータを、前記画像データとして前記形成手段に与える制御手段と、
受光素子を有し、前記対象物上に形成され前記移動方向に向けて順次送られてくる前記複数のマークの位置を、前記受光素子の受光量変化に基づき検出する検出手段と、を備え、
前記複数のマークには、第１マーク、及び、前記対象物との反射率の相違が前記第１マークよりも小さい色の第２マークが含まれ、
前記第１マークの直後に位置するマークとの第１距離は、互いに隣り合う前記第２マーク同士の第２距離のうち最小の距離に比べて長い画像形成装置。 - 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記第１距離は、前記第２距離のうち最大の距離に比べて長い。 - 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記対象物の反射率は、前記第１マーク及び前記第２マークよりも高く、前記第１マークが前記複数のマークのうちの無彩色マークであり、前記第２マークが前記複数のマークのうちの有彩色マークである。 - 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記パターンは、前記第１距離のうち、前記第１マークと当該第１マークの直前に位置するマークとの直前第１距離、及び、前記第１マークと当該第１マークの直後に位置するマークとの直後第１距離がいずれも、前記第２距離に比べて長い。 - 請求項５記載の画像形成装置であって、
前記検出手段は、前記受光素子の受光量と閾値とを比較し、且つ、ヒステリシスを有する比較回路を備え、その比較回路からの２値化信号を前記各マークの有無の判断結果として出力する構成とされ、
前記直前第１距離の方が、前記直後第１距離に比べて長い。 - 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記パターンは、前記第１マークが前記移動方向において最前及び最後の少なくとも一方に配されている。 - 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記形成手段による前記各色画像の形成位置を補正する補正手段を備える。 - 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第１マークに対する前記受光素子での受光量変化に基づき、前記第１距離を変更する変更手段を備える。 - 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記第２マークは、前記隣り合うもの同士の組が２組以上あって、当該各組の前記第２距離は互いに同じである。 - 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記複数のマークは、前記移動方向におけるマーク幅が同じである。
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