JP2009080246A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タンデム方式の画像形成装置におけるレジスト補正処理のために，中間転写体に転写された色の異なる複数のパッチトナー像が所定位置（前記パッチ通過部）を通過するタイミングを検出する場合に，その検出精度が中間転写体の経時劣化によって悪化することを極力防止すること。
【解決手段】制御部８が，彩色（Ｙ，Ｃ，Ｍ）のパッチトナー像がパッチ通過部を通過することにより変化する正反射光及び散乱反射光の検出信号の変化幅の比較に基づいて，彩色のパッチトナー像の検出に用いる正反射光検出手段又は散乱反射光検出手段のいずれかを選択し，選択した光検出手段の検出信号に基づいて彩色のパッチトナー像についてのパッチ通過タイミングを検出し，正反射光検出手段の検出信号に基づいてブラックのパッチトナー像についてのパッチ通過タイミングを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は，中間転写体にトナー像を転写する複数の画像形成手段を備え，中間転写体に転写された異なる色の複数のパッチトナー像が所定位置を通過するタイミングを検出し，その検知結果に基づいて中間転写体への各色のトナー像の転写位置のずれを修正するレジスト補正機能を備えた画像形成装置に関するものである。

いわゆるタンデム方式の画像形成装置は，それぞれ異なる色（一般に，ブラック，マゼンタ，シアン，イエロー）のトナー像を感光体（像担持体）から移動中の中間転写ベルト（中間転写体）へ転写する複数の画像形成部を備え，それら複数の画像形成部が各色のトナー像を中間転写ベルト上に重ねて転写することにより，カラーのトナー像を中間転写ベルト表面に形成させ，さらに，そのカラーのトナー像を中間転写ベルトから記録紙へ転写することにより，記録紙上にカラー画像を形成させる。
タンデム方式の画像形成装置において，複数の画像形成部から中間転写ベルトへのトナー像の転写タイミングが，予め想定したタイミングからずれると，中間転写ベルト上に形成されるカラートナー像にいわゆる色ずれが生じ，画質が悪化する。
そこで，タンデム方式の画像形成装置は，複数の画像形成部から中間転写ベルトへ各色のパッチトナー像（パッチパターンのトナー像）を並べて転写し，さらに，その複数のパッチトナー像が所定位置（以下，パッチ通過部という）を通過するタイミングを検出し，その検知結果に基づいて中間転写ベルトへの各色のトナー像の転写位置のずれを修正するレジスト補正処理を実行する機能を備えるものが多い。
なお，中間転写ベルトへの各色のトナー像の転写位置のずれを修正（補正）する方法としては，複数の画像形成部における感光体ドラムに対する露光タイミングの補正や，中間転写ベルトの移動速度（回転速度）の補正等が考えられる。

ところで，中間転写ベルトは，通常，その表面の光沢度が高いため，その表面（トナー像のない部分）に照射した光は，大部分が正反射光として反射する。これに対し，中間転写ベルト上のパッチトナー像に照射した光は，その大部分が散乱反射光として反射し，正反射光の強度（光量）は弱くなる。従って，前記パッチ通過部に照射した光の正反射光の強度を連続的に検出すれば，その検出信号は，パッチトナー像が前記パッチ通過部を通過する際に大きく低下する。そのため，前記パッチ通過部からの正反射光の強度信号の波形から，各色のパッチトナー像それぞれが前記パッチ通過部を通過するタイミングを検出できる。
図４は，前記パッチ通過部からの正反射光の強度信号Ｒｍの波形から，パッチトナー像Ｐが前記パッチ通過部を通過するタイミングを検出する方法の一例を説明する図である。なお，図４（ａ）は，パッチトナー像Ｐが転写されている中間転写ベルト５を表す図，図４（ｂ）は，その中間転写ベルト５のパッチトナー像Ｐの部分が通過する前記パッチ通過部からの正反射光の強度信号Ｒｍの変化を表す図である。
例えば，正反射光の強度信号Ｒｍが所定のしきい値Ｌｓに対し往復して交差する２回の交差時点ｔ１，ｔ２の中央の時点ｔｘ１（＝（ｔ１＋ｔ２）／２）を前記パッチ通過タイミングとして検出することが考えられる。
また，正反射光の強度信号Ｒｍの波形を所定のしきい値Ｌｓでカットして得られる波形（図４における斜線部の外形）の重心位置に対応する時点ｔｘ２を前記パッチ通過タイミングとして検出することも考えられる。なお，重心位置に対応する時点ｔｘ２は，強度信号Ｒｍの波形を所定のしきい値Ｌｓでカットして得られる波形内の面積Ｓを二等分する位置に相当する時点である。
以上に示す方法により，中間転写ベルト５のパッチトナー像Ｐの中心部分が光の照射部（前記パッチ通過部）の中心位置を通過するタイミングを検出できる。
また，特許文献１には，パッチトナー像（トナーパターン）に照射した光の反射光におけるＰ偏光の強度（光量）及びＳ偏光の強度（光量）の両検出信号の時間的ずれを遅延回路により修正し，時間的ずれを修正した両検出信号の差信号を所定のしきい値でカットした波形の重心位置（時間軸上の位置）を検出することにより，パッチトナー像が所定位置（光の照射位置）を通過するタイミングを検出することについて示されている。
特開２００５−１３４７７８号公報

しかしながら，中間転写ベルトは，新品であるうちは表面の光沢度が高いが，使用回数や使用時間の増大に応じて劣化し，表面の光沢度が経時的に低下する。
図３は，中間転写ベルト５に並べて転写された４色（ブラック(Bk)，イエロー(Y)，シアン(C)，マゼンタ(M)）のパッチトナー像Ｐ（Ｐ１〜Ｐ４）を表す図（ａ），及び初期状態（新品）の中間転写ベルト５（パッチトナー像が転写されたもの）に対する正反射光及び散乱反射光の各強度信号Ｒｍ，Ｒｄ（電圧信号）の変化を表す図（ｂ），並びに経時劣化した中間転写ベルト５（パッチトナー像が転写されたもの）に対する正反射光及び散乱反射光の各強度信号Ｒｍ’，Ｒｄ’（電圧信号）の変化を表す図（ｃ）である。なお，強度信号Ｒｍ’，Ｒｄ’は，中間転写ベルト５が劣化している状態であるときの正反射光及び散乱反射光の各強度信号Ｒｍ，Ｒｄを表す。
図３（ｂ）に示すように，中間転写ベルト５が初期状態（新品）である場合，前記パッチ通過部に照射した光の正反射光の強度信号Ｒｍは，パッチトナー像が前記パッチ通過部を通過する際に大きく低下し（振幅が大きい），また，散乱反射光の強度信号Ｒｄは，ブラック（Ｂｋ）のパッチトナー像が前記パッチ通過部を通過する際にはわずかに低下し（振幅が小さい），その他の彩色（Ｙ，Ｃ，Ｍ）のパッチトナー像が前記パッチ通過部を通過する際にはわずかに上昇する（振幅が小さい）。
一方，図３（ｃ）に示すように，中間転写ベルト５の劣化が進行すると，彩色（Ｙ，Ｃ，Ｍ）のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４の通過に応じた信号変化幅（振幅）は，正反射光の強度信号Ｒｍ’よりも散乱反射光の強度信号Ｒｄ’の方が大きくなる。なお，ブラック（Ｂｋ）のパッチトナー像Ｐ１については，中間転写ベルト５の劣化が進行した場合でも，その通過に応じた信号変化幅（振幅）は，散乱反射光の強度信号Ｒｄ’よりも正反射光の強度信号Ｒｍ’の方が大きいままである場合が多い。但し，それらの振幅の差は，中間転写ベルト５が初期状態である場合よりも小さくなる傾向がある。

そして，図３（ｃ）に示されるように，反射光の強度信号の振幅が小さくなると，その強度信号に基づいてパッチトナー像が所定位置（前記パッチ通過部）を通過するタイミングを検出する精度が悪化する。
図５は，前記パッチ通過部からの反射光の強度信号の振幅の大きさとパッチトナー像が前記パッチ通過部を通過するタイミングの検出誤差との関係を模式的に表した図である。
図５（ｂ）に示すように，反射光の強度信号の振幅が小さい場合，その強度信号の変化勾配が緩やかであるため，各種外乱によって生じる反射光の強度信号の変動（外乱変動）に対し，その強度信号が所定のしきい値Ｌｓと交差するタイミングの変動幅Δｔは大きい。この変動幅Δｔが大きいということは，図４（ｂ）に示したパッチ通過タイミングｔｘ１の検出誤差が大きいということになる。
同様に，反射光の強度信号の振幅が小さい場合，図４（ｂ）に示した面積Ｓ（しきい値Ｌｓでカットした波形内の面積）が小さいため，各種外乱によって生じる反射光の強度信号の変動（外乱変動）に対し，その面積Ｓの領域の重心位置の変動も大きくなり，図４（ｂ）に示したパッチ通過タイミングｔｘ２の検出誤差が大きいということになる。
一方，図５（ａ）に示すように，反射光の強度信号の振幅が大きい場合，その強度信号の変化勾配が急峻であるため，各種外乱によって生じる反射光の強度信号の変動（外乱変動）に対し，その強度信号が所定のしきい値Ｌｓと交差するタイミングの変動幅Δｔは比較的小さい。この場合，図４（ｂ）に示したパッチ通過タイミングｔｘ１の検出誤差が小さくなる。
また，反射光の強度信号の振幅が大きい場合，図４（ｂ）に示した面積Ｓが大きいため，各種外乱によって生じる反射光の強度信号の変動（外乱変動）に対し，その面積Ｓの領域の重心位置の変動も小さく，図４（ｂ）に示したパッチ通過タイミングｔｘ２の検出誤差が小さくなる。

以上に示したように，中間転写ベルト５が劣化すると，前記パッチ通過部からの正反射光の強度信号の振幅が小さくなり，その強度信号に基づいてパッチトナー像がパッチ通過部を通過するタイミングを検出すると，検出精度が悪化するという問題点があった。
また，中間転写ベルトが劣化した状態では，図３（ｃ）に示したように，前記パッチ通過部からの正反射光及び散乱反射光の両方の強度信号Ｒｍ’，Ｒｄ’は同じ方向に変化する。このため，特許文献１に示されるように，前記パッチ通過部からの正反射光及び散乱反射光の両方の強度信号Ｒｍ’，Ｒｄ’の差信号の振幅は，正反射光の強度信号Ｒｍ’の振幅よりもさらに小さくなり，正反射光の強度信号Ｒｍ’を用いるよりもさらに精度が悪化する。
また，タンデム方式の画像形成装置において，パッチトナー像がパッチ通過部を通過するタイミングを検出する精度が悪化すると，形成画像におけるいわゆる色ずれを自動補正（自動修正）できなくなり，形成画像の画質悪化を招く。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，タンデム方式の画像形成装置におけるレジスト補正処理のために，中間転写体に転写された色の異なる複数のパッチトナー像が所定位置（前記パッチ通過部）を通過するタイミングを検出する場合に，その検出精度が中間転写体の経時劣化によって悪化することを極力防止できる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は，次の（１）〜（６）に示す各構成要素を備えるものである。
（１）それぞれ異なる色のトナー像を像担持体から移動中の中間転写体へ転写する複数の画像形成手段。
（２）前記複数の画像形成手段から前記中間転写体へ転写された異なる色の複数のパッチトナー像それぞれが所定のパッチ通過部を通過するタイミングであるパッチ通過タイミングの検出結果に基づいて前記中間転写体への各色のトナー像の転写位置のずれを修正するレジスト補正手段。
（３）前記パッチ通過部に照射された光の正反射光の強度を検出する正反射光検出手段。
（４）前記パッチ通過部に照射された光の散乱反射光の強度を検出する散乱反射光検出手段。
（５）複数の前記パッチトナー像のうちの１つ以上の特定のパッチトナー像について，その特定のパッチトナー像が前記パッチ通過部を通過することにより変化する前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号の変化幅の比較に基づいて，前記特定のパッチトナー像の検出に用いる前記正反射光検出手段又は前記散乱反射光検出手段のいずれかの検出信号を選択する信号選択手段。
（６）前記信号選択手段により選択された前記正反射光検出手段又は前記散乱反射光検出手段の検出信号に基づいて前記特定のパッチトナー像についての前記パッチ通過タイミングを検出するとともに，前記正反射光検出手段の検出信号に基づいて前記特定のパッチトナー像以外の前記パッチトナー像についての前記パッチ通過タイミングを検出するパッチ通過タイミング検出手段。
ここで，前記特定のパッチトナー像が彩色（典型例としては，シアン，マゼンタ及びイエロー）のトナー像であり，それ以外の前記パッチトナー像が黒色のトナー像であることが考えられる。
なお，使用するトナー（特に，黒色のトナー）の光反射特性に応じて，当該画像形成装置における全ての色の前記パッチトナー像を前記特定のパッチトナー像として取り扱うことも考えられる。

本発明によれば，２種類の反射光検出手段（前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段）の検出信号のうち，前記パッチトナー像の通過に応じた変化幅（振幅）の大きい方を，前記パッチ通過タイミングの検出に用いる検出信号として選択できる。そのため，中間転写体の経時劣化により，前記正反射光検出手段の検出信号の振幅が小さくなった場合でも，それより振幅の大きい前記散乱反射光検出手段の検出信号に基づいて前記パッチ通過タイミングを検出することができる。
ここで，前記信号選択手段による選択処理の具体例としては，例えば，次の（７）又は（８）のいずれかに示す処理のいずれかが考えられる。
（７）複数の前記特定のパッチトナー像それぞれについて，前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号のうち変化幅が大きい方を前記特定のパッチトナー像の検出に用いるものとして個別に選択する。
（８）複数の前記特定のパッチトナー像のうち，前記正反射光検出手段の検出信号の変化幅よりも前記散乱反射光検出手段の検出信号の変化幅の方が大きいものが所定数以上である場合に，前記散乱反射光検出手段の検出信号を全ての前記特定のパッチトナー像の検出するものとして選択し，そうでない場合に前記正反射光検出手段の検出信号を全ての前記特定のパッチトナー像の検出に用いるものとして選択する。
上記（７）に示す処理を実行する前記信号選択手段を採用した場合，複数の前記特定のパッチトナー像において，その検出に前記正反射光検出手段の検出信号が用いられるものと前記散乱反射光検出手段の検出信号が用いられるものとが混在し得る。このため，前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号の時間のずれ（光路長の差等に起因するずれ）が，前記パッチ通過タイミングの検出精度上特に問題にならない場合（その時間のずれを容易に補正できる場合を含む）には，上記（７）に示す処理を実行する前記信号選択手段を採用することが考えられる。
一方，上記時間のずれが問題になる場合（その時間のずれの補正が手間である場合を含む）や，処理を簡易にしたい場合等には，上記（８）に示す処理を実行する前記信号選択手段を採用することが考えられる。

また，前記パッチ通過タイミング検出手段の具体例としは，次の（９）又は（１０）のいずれかに示す処理を実行するものが考えられる。
（９）前記パッチ通過タイミング検出手段が，前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号が所定のしきい値に対し往復して交差する２回の交差時点の中央の時点を前記パッチ通過タイミングとして検出する。
（１０）前記パッチ通過タイミング検出手段が，前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号の波形を所定のしきい値でカットして得られる波形の重心位置に対応する時点を前記パッチ通過タイミングとして検出する。
なお，上記（９）に示す処理は，先に示した図４におけるｔｘ１の時点を検出する処理であり，上記（１０）に示す処理は，先に示した図４におけるｔｘ２の時点を検出する処理である。
また，本発明に係る画像形成装置が，さらに次の（１１）に示す構成要素を備えれば好適である。
（１１）前記パッチ通過タイミング検出手段により用いられる前記所定のしきい値（図４に示すＬｓに相当）を，前記パッチトナー像が前記パッチ通過部を通過することにより変化する前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号の変化範囲内において自動設定するしきい値設定手段。
これにより，前記中間転写体の経時劣化によって前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号の変化範囲が変動しても，その変動に応じて適切な前記所定のしきい値が自動設定され好適である。
また，前記正反射光検出手段が，前記パッチ通過部に照射されたＰ偏光の正反射方向において偏光フィルタを通過したＰ偏光の強度を検出するＰ偏光検出手段であり，前記散乱反射光検出手段が，前記偏光フィルタに反射したＳ偏光の強度を検出するＳ偏光検出手段であることが考えられる。このような光検出手段は，前記中間転写体に転写されたトナー像の濃度検出に用いるセンサと兼用でき好適である。

本発明によれば，中間転写体の経時劣化により，一方の反射光検出手段（前記正反射光検出手段）の検出信号の振幅が小さくなった場合でも，それより振幅の大きい他方の反射光検出手段（前記散乱反射光検出手段）の検出信号に基づいて前記パッチ通過タイミングを検出することができる。その結果，中間転写体の経時劣化に起因する前記パッチ通過タイミングの検出精度の悪化を最小限に抑えることができ，ひいては色ずれの自動補正（自動修正）精度を確保して形成画像の画質悪化を防止できる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘの主要部の構成を表す図，図２は画像形成装置Ｘが備えるレジスト検出センサ６の構成を表す図，図３は中間転写ベルトに転写された複数色のパッチトナー像と初期状態及び劣化状態の中間転写ベルトそれぞれに対する正反射光及び散乱反射光の各強度信号の変化とを表す図，図４はパッチトナー像の通過部からの正反射光の強度信号の波形に基づきパッチトナー像がその通過部を通過するタイミングを検出する方法の一例を説明する図，図５はパッチトナー像の通過部からの反射光の強度信号の振幅の大きさとパッチトナー像がその通過部を通過するタイミングの検出誤差との関係を模式的に表した図である。

まず，図１を参照しつつ，本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘの構成について説明する。
画像形成装置Ｘは，いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置であり，図１に示すように，複数の画像形成部０１〜０４と，中間転写ベルト５と，レジスト検出センサ６と，ベルト支持ローラ７と，制御部８とを備えている。
前記画像形成部０１〜０４は，それぞれ異なる色のトナー像を感光体ドラム１１〜１４（像担持体）から移動中の中間転写ベルト５へ転写する電子写真方式の画像形成部（画像形成手段の一例）である。図１に示す例では，中間転写ベルト５の移動方向下流側から順に，ブラック用の画像形成部０１，イエロー用の画像形成部０２，シアン用の画像形成部０３及びマゼンタ用の画像形成部０４が一列に配列されている。
各画像形成部０１〜０４は，トナー像を担持する感光体ドラム１１〜１４，その感光体ドラム１１〜１４の表面を帯電させる帯電装置２１〜２４，帯電された感光体ドラム１１〜１４の表面を露光して静電潜像を書き込む露光装置３１〜３４，感光体ドラム１１〜１４上の静電潜像をトナーにより現像する現像装置４１〜４４，回転する感光体ドラム１１〜１４上のトナー像を移動する中間転写ベルト５に転写する一次転写装置５１〜５４等を備えている。なお，図１には示されていないが，各画像形成部０１〜０４は，感光体ドラム１１〜１４上の残存トナー像を除去するクリーニング装置等も備えている。

前記中間転写ベルト５は，例えばゴムやウレタン等の素材からなる無端ベルトであり，ベルト支持ローラ７によって支持及び回転駆動される。これにより，中間転写ベルト５は，その表面が各感光体ドラム１１〜１４の表面に接しながら移動する。そして，中間転写ベルト５は，その表面が感光体ドラム１１〜１４と前記一次転写装置５１〜５４との間を通過する際に，感光体ドラム１１〜１４からトナー像が転写される。
なお，図１には図示していないが，画像形成装置Ｘは，中間転写ベルト５に転写されたトナー像を記録紙に転写する二次転写装置，及び記録紙に転写されたトナー像を加熱定着させる定着装置等も備えている。
このように，画像形成装置Ｘは，複数の画像形成部０１〜０４によって各色のトナー像を中間転写ベルト５上に重ねて転写することにより，カラーのトナー像を中間転写ベルト５の表面に形成させ，さらに，そのカラーのトナー像を前記二次転写装置によって中間転写ベルト５から記録紙へ転写することにより，記録紙上にカラー画像を形成させる。

また，制御部８は，ＭＰＵ及びその周辺装置等からなる回路であり，ＭＰＵが所定の制御プログラムを実行することにより，当該画像形成装置Ｘが備える各種の構成部品を制御するものである。
例えば，制御部８は，４つの画像形成部０１〜０４を制御することにより，それらの感光体ドラム１１〜１４から中間転写ベルト５へ各色（ブラック，イエロー，シアン，マゼンタ）のパッチトナー像Ｐ１〜Ｐ４（パッチパターンのトナー像）を並べて転写させ（図３（ａ）参照），さらに，その４色のパッチトナー像Ｐ１〜Ｐ４それぞれが予め定められた位置（以下，パッチ通過部Ｑという）を通過するタイミング（以下，パッチ通過タイミングという）を検出し，その検知結果に基づいて中間転写ベルト５への各色のトナー像の転写位置のずれを修正するレジスト補正処理を実行する（前記レジスト補正手段の一例）。なお，以下において４色のパッチトナー像Ｐ１〜Ｐ４を総称する場合，パッチトナー像Ｐと称する。

また，レジスト検出センサ６は，前記パッチ通過部Ｑに光を照射するとともに，その反射光の強度を検出する光学センサである。
以下，図２に示す構成図を参照しつつ，レジスト検出センサ６の構成について説明する。
図２に示すように，レジスト検出センサ６は，ＬＥＤ光源６１，第１偏光フィルタ６２，第２偏光フィルタ６３，Ｐ偏光受光素子６４及びＳ偏光受光素子６５を備えている。ここで，第１偏光フィルタ６２及び第２偏光フィルタ６３は，Ｐ偏光のみを通過させ，Ｓ偏光を反射する光学フィルタである。
レジスト検出センサ６において，ＬＥＤ光源６１の出射光は，第１偏光フィルタ６２の通過によりＰ偏光の成分が抽出され，そのＰ偏光が前記パッチ通過部Ｑに照射される。さらに，前記パッチ通過部Ｑに照射されたＰ偏光の正反射方向において，Ｐ偏光受光素子６４が，第２偏光フィルタ６３を通過したＰ偏光を受光して光電変換することにより，受光したＰ偏光の強度を検出する（前記Ｐ偏光検出手段の一例）。これにより，Ｐ偏光受光素子６４は，前記パッチ通過部Ｑに照射された光の正反射光の強度を検出するセンサとして機能する（前記正反射光検出手段の一例）。このＰ偏光受光素子６４の検出信号Ｒｍ，即ち，前記パッチ通過部Ｑからの正反射光の強度信号（電圧信号）は，制御部８に入力される。
また，レジスト検出センサ６において，Ｓ偏光受光素子６５が，第２偏光フィルタ６３に反射したＳ偏光を受光して光電変換することにより，受光したＳ偏光の強度を検出する（前記Ｓ偏光検出手段の一例）。これにより，Ｓ偏光受光素子６５は，前記パッチ通過部Ｑに照射された光の散乱反射光の強度を検出するセンサとして機能する（前記散乱反射光検出手段の一例）。このＳ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｄ，即ち，前記パッチ通過部Ｑからの散乱反射光の強度信号（電圧信号）も，制御部８に入力される。
なお，このようなレジスト検出センサ６において，パッチトナー像Ｐが前記パッチ通過部Ｑを通過するときのＰ偏光受光素子６４の検出信号Ｒｍの変化量とＳ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｄの変化量との差は，そのパッチトナー像Ｐの濃度の指標値となる。このため，レジスト検出センサ６は，中間転写ベルト５に転写されたトナー像の濃度検出に用いるセンサと兼用することができる。

前述したように，中間転写ベルト５は，少なくともその初期状態（新品の状態）においては，その表面の光沢度が高い。そのため，図３（ａ），（ｂ）に示したように，パッチトナー像Ｐが前記パッチ通過部Ｑを通過するに際し，前記Ｐ偏光受光素子６４の検出信号Ｒｍ（正反射光の強度）の変化幅が大きく（振幅が大きい），それよりも前記Ｓ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｄ（散乱反射光の強度）の変化幅が小さい。
一方，図３（ｃ）に示したように，中間転写ベルト５の劣化が進行すると，彩色（Ｙ，Ｃ，Ｍ）のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４の通過に応じた前記Ｐ偏光受光素子６４の検出信号Ｒｍ’の変化幅（振幅）が小さくなり，それよりも前記Ｓ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｄ’の変化幅（振幅）の方が大きくなる。
また，図３（ｂ），（ｃ）に示したように，ブラック（Ｂｋ）のパッチトナー像Ｐ１については，中間転写ベルト５の劣化が進行した場合でも，その通過に応じた信号変化幅（振幅）は，前記Ｓ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｄ’よりも前記Ｐ偏光受光素子６４の検出信号Ｒｍ’の方が大きいままである場合が多い。
また，前述したように，前記パッチ通過部Ｑからの反射光の強度信号（Ｒｍ又はＲｄ）に基づいて前記パッチ通過タイミングを検出する精度は，その強度信号の振幅が小さい場合に悪化する。そのため，前記パッチ通過タイミングをより高い精度で検出するためには，極力，その検出に用いる反射光の強度信号の振幅が大きいことが望ましい。

そこで，前記制御部８は，４色（ブラック，イエロー，シアン，マゼンタ）のパッチトナー像Ｐ１〜Ｐ４のうちの彩色（イエロー，シアン，マゼンタ）のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４（前記特定のパッチトナー像の一例）について，その彩色のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４が前記パッチ通過部Ｑを通過することにより変化する前記Ｐ偏光受光素子６４及び前記Ｓ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｍ，Ｒｄの振幅（変化幅）を比較し，それら検出信号Ｒｍ，Ｒｄの変化幅が大きい方をそれら彩色のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４についての前記パッチ通過タイミングの検出に用いる信号として選択する（前記信号選択手段の一例）。
その結果，中間転写ベルト５の経時劣化に起因する前記パッチ通過タイミングの検出精度の悪化を最小限に抑えることができ，ひいては色ずれの自動補正（自動修正）精度を確保して形成画像の画質悪化を防止できる。
例えば，制御部８は，３つの彩色（Ｙ，Ｃ，Ｍ）のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４それぞれについて（トナーの色ごとに），前記Ｐ偏光受光素子６４及び前記Ｓ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｍ，Ｒｄの振幅（変化幅）を算出し，それら検出信号Ｒｍ，Ｒｄの振幅が大きい方を当該色のパッチトナー像の検出に用いるものとして個別に選択する。
このような選択方法は，Ｐ偏光受光素子６４及びＳ偏光受光素子６５の検出信号の時間のずれ（Ｐ偏光及びＳ偏光の各光路長の差等に起因するずれ）が，前記パッチ通過タイミングの検出精度上特に問題にならない場合に特に好適である。

また，制御部８は，例えば，パッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４それぞれについて予め設定された時間帯ごとに，その時間帯における検出信号Ｒｍ，Ｒｄの値又はその平滑値（例えば，所定時間分の移動平均値）の最大値Ｖｍ[ｍａｘ]，Ｖｄ[ｍａｘ]と最小値Ｖｍ[ｍｉｎ]，Ｖｄ[ｍｉｎ]との差｜Ｖｍ[ｍａｘ]−Ｖｍ[ｍｉｎ]｜，｜Ｖｄ[ｍａｘ]−Ｖｄ[ｍｉｎ]｜を，検出信号Ｒｍ，Ｒｄの振幅として算出する（図３参照）。なお，前記予め設定された時間帯は，各パッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４の静電潜像書き込み（露光）時点からそのパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４が前記パッチ通過部Ｑに到達するまでに要する設計上の時間（各画像形成部０１〜０４の配置位置や中間転写ベルト５の移動速度等に基づく計算上の時間）とその時間の想定変動範囲とに基づいて予め設定された時間帯である。

一方，制御部８が，４つの彩色のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４（前記特定のパッチトナー像の一例）のうち，それが前記パッチ通過部Qを通過することによる前記Ｐ偏光受光素子６４の検出信号Ｒｍの振幅（変化幅）よりも，前記Ｓ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｄの振幅（変化幅）の方が大きいものが所定数以上（例えば，１つ以上又は２つ以上）である場合に，前記Ｓ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｄを全ての彩色のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４（前記特定のパッチトナー像）の検出用として選択し，そうでない場合に前記Ｐ偏光受光素子６４の検出信号Ｒｍを全ての彩色のパッチトナー像の検出用として選択することも考えられる。
例えば，彩色のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４のうち，対応する前記Ｐ偏光受光素子６４の検出信号Ｒｍの振幅｜Ｖｍ[ｍａｘ]−Ｖｍ[ｍｉｎ]｜よりも前記Ｓ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｄの振幅｜Ｖｄ[ｍａｘ]−Ｖｄ[ｍｉｎ]｜の方が大きいものが２つ以上存在する場合に，前記Ｓ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｄを全ての彩色のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４（前記特定のパッチトナー像）の検出用として選択することが考えられる。
このような選択方法は，Ｐ偏光受光素子６４及びＳ偏光受光素子６５の検出信号を混在して彩色のパッチトナー像の検出用として選択すると，両素子６４，６５の検出信号の時間のずれ（Ｐ偏光及びＳ偏光の各光路長の差等に起因するずれ）が，前記パッチ通過タイミングの検出精度上特に問題になる場合（その時間のずれの補正が手間である場合を含む）や，処理を簡易にしたい場合等に好適である。

そして，制御部８は，彩色のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４については，以上のようにして選択したＰ偏光受光素子６４又はＳ偏光受光素子６５の検出信号（Ｒｍ又はＲｄ）に基づいて，彩色のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４についての前記パッチ通過タイミングを検出する。また，制御部８は，ブラックのパッチトナー像Ｐ１については，常に，Ｐ偏光受光素子６４の検出信号に基づいて前記パッチ通過タイミングを検出する（前記パッチ通過タイミング検出手段の一例）。
なお，使用するすべての色のパッチトナー像Ｐ１〜Ｐ４について，以上に示した彩色のパッチトナー像Ｐ２〜Ｐ４と同様にして前記パッチ通過タイミングを検出することも考えられる。

また，制御部８は，図４に示したように，例えば次に例示する２種類の処理のいずれかを実行することによって前記パッチ通過タイミングを検出する。
第１の例としては，制御部８が，Ｐ偏光受光素子６４及びＳ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｍ，Ｒｄが所定のしきい値Ｌｓに対し往復して交差する２回の交差時点ｔ１，ｔ２の中央の時点ｔｘ１を前記パッチ通過タイミングとして検出することが考えられる（図４参照）。
第２の例としては，制御部８が，Ｐ偏光受光素子６４及びＳ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｍ，Ｒｄの波形を所定のしきい値Ｌｓでカットして得られる波形の重心位置に対応する時点ｔｘ２を前記パッチ通過タイミングとして検出することが考えられる（図４参照）。
ここで，上記第１の例及び第２の例のいずれを採用する場合でも，制御部８は，前記パッチ通過タイミングの検出に用いる前記所定のしきい値Ｌｓを，パッチトナー像Ｐが前記パッチ通過部Ｑを通過することにより変化するＰ偏光受光素子６４及びＳ偏光受光素子６５の検出信号Ｒｍ，Ｒｄの変化範囲（図３におけるＶｍ[ｍｉｎ]〜Ｖｍ[ｍａｘ]，Ｖｄ[ｍｉｎ]〜Ｖｄ[ｍａｘ]の各範囲）において自動設定することが望ましい（前記しきい値設定手段の一例）。
例えば，制御部８は，各検出信号Ｒｍ，Ｒｄの変化範囲（図３におけるＶｍ[ｍｉｎ]〜Ｖｍ[ｍａｘ]，Ｖｄ[ｍｉｎ]〜Ｖｄ[ｍａｘ]の各範囲）を予め定められた比（例えば，０．５）で分割した値をしきい値Ｌｓとする。
これにより，中間転写ベルト５の経時劣化によってＰ偏光受光素子６４及びＳ偏光受光素子６５の検出信号の変化範囲が変動しても，その変動に応じて適切なしきい値Ｌｓが自動設定され好適である。
そして，制御部８は，パッチトナー像Ｐ１〜Ｐ４それぞれの前記パッチ通過タイミングと，予め定められた目標とするタイミングとのずれ（即ち，中間転写ベルト５への各色のトナー像の転写位置のずれ）を補正（修正）する前記レジスト補正処理を実行する。
なお，レジスト補正処理における補正パラメータとしては，例えば，４つの画像形成部０１〜０４における感光体ドラム１１〜１４に対する露光タイミングや，中間転写ベルト５の移動速度（回転速度）等が考えられる。

本発明は，画像形成装置への利用が可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘの主要部の構成を表す図。 画像形成装置Ｘが備えるレジスト検出センサ６の構成を表す図。 中間転写ベルトに転写された複数色のパッチトナー像と初期状態及び劣化状態の中間転写ベルトそれぞれに対する正反射光及び散乱反射光の各強度信号の変化とを表す図。 パッチトナー像の通過部からの正反射光の強度信号の波形に基づきパッチトナー像がその通過部を通過するタイミングを検出する方法の一例を説明する図。 パッチトナー像の通過部からの反射光の強度信号の振幅の大きさとパッチトナー像がその通過部を通過するタイミングの検出誤差との関係を模式的に表した図。

符号の説明

Ｘ ：画像形成装置
５ ：中間転写ベルト
６ ：レジスト検出センサ
７ ：ベルト支持ローラ
８ ：制御部
１１〜１４：感光体ドラム
２１〜２４：帯電装置
３１〜３４：露光装置
４１〜４４：現像装置
５１〜５４：一次転写装置
６１：ＬＥＤ光源
６２：第１偏光フィルタ
６３：第２偏光フィルタ
６４：Ｐ偏光受光素子
６５：Ｓ偏光受光素子
Ｐ１〜Ｐ４：パッチトナー像
Ｑ ：パッチ通過部

Claims (8)

1. それぞれ異なる色のトナー像を像担持体から移動中の中間転写体へ転写する複数の画像形成手段と，該複数の画像形成手段から前記中間転写体へ転写された異なる色の複数のパッチトナー像それぞれが所定のパッチ通過部を通過するタイミングであるパッチ通過タイミングの検出結果に基づいて前記中間転写体への各色のトナー像の転写位置のずれを修正するレジスト補正手段と，を備えた画像形成装置であって，
   前記パッチ通過部に照射された光の正反射光の強度を検出する正反射光検出手段と，
   前記パッチ通過部に照射された光の散乱反射光の強度を検出する散乱反射光検出手段と，
   複数の前記パッチトナー像のうちの１つ以上の特定のパッチトナー像について，該特定のパッチトナー像が前記パッチ通過部を通過することにより変化する前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号の変化幅の比較に基づいて，前記特定のパッチトナー像の検出に用いる前記正反射光検出手段又は前記散乱反射光検出手段のいずれかの検出信号を選択する信号選択手段と，
   前記信号選択手段により選択された前記正反射光検出手段又は前記散乱反射光検出手段の検出信号に基づいて前記特定のパッチトナー像についての前記パッチ通過タイミングを検出するとともに，前記正反射光検出手段の検出信号に基づいて前記特定のパッチトナー像以外の前記パッチトナー像についての前記パッチ通過タイミングを検出するパッチ通過タイミング検出手段と，
   を具備してなることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記特定のパッチトナー像が彩色のトナー像であり，それ以外の前記パッチトナー像が黒色のトナー像である請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記信号選択手段が，複数の前記特定のパッチトナー像それぞれについて，前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号のうち変化幅が大きい方を前記特定のパッチトナー像の検出に用いるものとして個別に選択してなる請求項１又は２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 前記信号選択手段が，複数の前記特定のパッチトナー像のうち，前記正反射光検出手段の検出信号の変化幅よりも前記散乱反射光検出手段の検出信号の変化幅の方が大きいものが所定数以上である場合に，前記散乱反射光検出手段の検出信号を全ての前記特定のパッチトナー像の検出に用いるものとして選択し，そうでない場合に前記正反射光検出手段の検出信号を全ての前記特定のパッチトナー像の検出に用いるものとして選択してなる請求項１又は２のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記パッチ通過タイミング検出手段が，前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号が所定のしきい値に対し往復して交差する２回の交差時点の中央の時点を前記パッチ通過タイミングとして検出してなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記パッチ通過タイミング検出手段が，前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号の波形を所定のしきい値でカットして得られる波形の重心位置に対応する時点を前記パッチ通過タイミングとして検出してなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記パッチ通過タイミング検出手段により用いられる前記所定のしきい値を，前記パッチトナー像が前記パッチ通過部を通過することにより変化する前記正反射光検出手段及び前記散乱反射光検出手段の検出信号の変化範囲内において自動設定するしきい値設定手段を具備してなる請求項５又は６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記正反射光検出手段が，前記パッチ通過部に照射されたＰ偏光の正反射方向において偏光フィルタを通過したＰ偏光の強度を検出するＰ偏光検出手段であり，
   前記散乱反射光検出手段が，前記偏光フィルタに反射したＳ偏光の強度を検出するＳ偏光検出手段である請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。

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