JP2010256592A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】濃度センサの各光学素子の配置精度のばらつき等に起因する検出結果のズレを解消することができ、補正精度の向上を実現することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の感光体ドラムに形成した色ズレ検出用パターンが転写される中間転写ベルト２３と、中間転写ベルト２３に転写された色ズレ検出用パターンの検出タイミングを正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）とで検知する濃度センサ２５と、を備え、濃度センサ２５は、正反射光の検出値をＰ波出力とし且つ拡散反射光の検出値をＳ波出力とすると共に、最初に検出されたＰ波若しくはＳ波の一方と他方との時間的差をそれぞれの波形を二値化することにより求めた後に、その差を減少させる方向に濃度センサ２５の配設位置を調整したうえでＰ波出力とＳ波出力とを演算する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、発光素子から像担持体に向けて出射された検出光の反射光を検出する検出センサを搭載した画像形成装置に関する。

従来から、プリンタ・複写機・ファクシミリ、或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置では、環境によって現像特性が大きく変化し易い。

従って、この環境によって変化する現像特性を補正して常に一定の画像を得るために、像担持体上のトナー像の反射濃度を検出センサで測定し、その検出値に基づいて現像器のトナー補給や現像器に印加するバイアス電圧等の現像条件、帯電器の帯電条件やレーザー走査光学系のレーザーパワー等の露光条件を制御している。

一方、近年の画像形成装置は、カラー化に伴い、その色調整システムには、感光体や中間転写体等の像担持体の表面に転写したトナー量を検出して、帯電バイアス・現像バイアス・露光（光量）・転写バイアス・ガンマ補正等にフィードバックを掛けてトナー量（トナー濃度補正）を安定させて所望の色再現（色調整）を行う方式を採用している。

ここで、像担持体の表面トナー量を検出する濃度センサは、像担持体上に検出光を照射する光源と、像担持体で反射した検出光を正反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）とに分割する偏光部材と、偏光部材で分割された各検出光を受光する正反射光（Ｐ波）用受光素子と拡散反射光（Ｓ波）用受光素子とを備え、例えば、図１１に示したフルカラー（Ｋ・Ｙ・Ｃ・Ｍ）の色ずれ補正用検出パターンを像担持体の表面に転写し、その色ずれ補正用検出パターンの検出を正反射光（ブラック（Ｋ））の受光タイミングと拡散反射光（ブラック（Ｋ）以外）の受光タイミングとを像担持体の移動速度を考慮した時間によって色ずれ補正を行っている。

これはＰ波のみ、Ｓ波のみを信号として処理した場合、像担持体の表面の反射率に影響を受け、十分光沢のある場合とない場合とで、表面の出力値を境として入れ替わる現象が存在するためである。特に、下地に光沢がある状態では、下地のP波出力に比べてトナー表面に照射されたLED光は乱反射されるためにP波出力は減少して下地よりもＰ波出力は下がり、反対に下地に光沢が無い状態では、下地のP波出力に比べてトナー表面で乱反射されるP波の出力が増加するため下地よりもＰ波出力は上がる。

具体的には、各色（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の色ずれ補正用検出パターンのパターン位置の検出は、例えば、図１２に示すような検出グラフ成分であった場合、その検出グラフの検出下限値（像担持体の下地の反射光）から検出上限値（パターンの反射光）迄のグラフ高さの半分を閾値とし、その閾値上に位置する受光波出力値（Ｖ）を二値化してパターン位置（仮想ピーク値）を算出している。

そして、この二値化したパターン位置から各色のパターン間距離の理論値からのズレを計算し、像担持体への書き込みタイミングを制御することによってカラーレジスト等が行われている。

尚、実際には、濃度センサの精度のばらつき等により、Ｐ波・Ｓ波のピーク位置（Ｔｓ，Ｔｐ）とＰ波とＳ波とで算出したパターン位置とは個体差を有するばかりでなく、例えば、像担持体の表面劣化や濃度変化等によりＰ−Ｓ波の波形が変化してしまうため、閾値から算出されるパターン位置（仮想ピーク位置）は変動し易い。

そのため、Ｐ波，Ｓ波のどちらか一方の受光ピークに閾値を取って二値化することが好ましく、この方法を用いれば検出センサのＰ波，Ｓ波のピーク位置ずれによるＰ−Ｓ波ピーク位置の変動という問題点が解消されるため、市販の汎用センサのようなラフな設計のものを検出センサとして用いても高い色ずれ検知精度を得ることができる。

これにより、ブラック（Ｋ）の色ずれ補正用検出パターンはＰ波で検知して二値化し、ブラック以外（例えば、シアン（Ｃ）・マゼンダ（Ｍ）・イエロー（Ｙ））のカラーの色ずれ補正用検出パターンはＳ波で検知して二値化することが考えられている。

特開２００７−０７８８７４号公報

ところが、上記の如く構成された濃度センサにあっては、上述した濃度センサの各光学素子等の配置精度のばらつき等により、図１２の上段のグラフに示すように、実際にはＰ波・Ｓ波の波形ピークにズレが発生してしまうという問題が生じていた。

尚、このようなズレは、濃度センサの使用環境が温度変化した場合に、濃度センサを構成する樹脂系の熱膨張が発生した場合にも発生する。

また、Ｐ波出力とＳ波出力のタイミングずれは、パターンのトナー量が増減した場合におけるＰ波・Ｓ波の出力比率の変動によって、Ｐ波・Ｓ波の差分信号はさらに影響を受けることになり、パターンの検出タイミングの誤検知を引き起こす要因ともなっていた。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、濃度センサの各光学素子等の配置精度のばらつき等に起因する検出結果のズレを解消することができ、補正精度の向上を実現することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、複数の像担持体上に形成した色ズレ検出用パターンが転写される転写体と、該転写体上に転写された色ズレ検出用パターンの検出タイミングを正反射光と拡散反射光とで検知する濃度センサと、を備えた画像形成装置において、前記濃度センサは、正反射光の検出値をＰ波出力とし且つ拡散反射光の検出値をＳ波出力とすると共に、検出されたＰ波とＳ波のそれぞれの波形を二値化し、それぞれの二値化波形の中心値の差を時間的差として求めた後に、その差を減少させる方向に濃度センサの配設位置を調整したうえでＰ波出力とＳ波出力とを演算することを特徴とする。

この際、前記濃度センサは、前記色ズレ検出用パターンに向けて検出光を照射する少なくとも一つの光源と、該光源から照射された検出光が前記色ズレ検出用パターンによって反射した時の反射光を正反射成分と拡散反射成分とに分離する偏光ビームスプリッタと、正反射成分の検出光を受光する第１の検出素子と、拡散反射成分の検出光を受光する第２の検出素子と、少なくとも前記第１の検出素子の直前に配置された絞りと、を備えているのが好ましい。

また、前記偏光ビームスプリッタは、偏光率９８％以上を有するのが好ましい。

さらに、前記濃度センサは、前記転写体に対して接近・離反する高さ方向及び回転方向（傾斜方向）に対して位置調整可能な昇降回転機構に保持されているのが好ましい。

本発明の画像形成装置は、濃度センサの各光学素子等の配置精度のばらつき等に起因する検出結果のズレを解消することができ、補正精度の向上を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る濃度センサを搭載した画像形成装置としてのタンデム方式のカラープリンタの説明図である。 本発明の一実施形態に係る濃度センサの説明図である。 本発明の一実施形態に係る光濃度センサに用いられる受光側偏光分離素子の説明図である。 本発明の一実施形態に係る絞りを配置していない場合（Ａ）と配置した場合（Ｂ）のＰ波・Ｓ波の色ずれパターン検出時の波形のグラフ図である。 本発明の一実施形態係る昇降回転機構を示し、（Ａ）は高さ・回転の補正を行う前の水平状態での説明図、（Ｂ）は高さと回転の双方を行った一例の説明図である。 本発明の一実施例に係る濃度センサを利用したＰ波・Ｓ波の検出タイミングの説明図である。 本発明の一実施例に係る濃度センサの回転角に対するＰ波・Ｓ波の距離のズレ量を示すグラフ図である。 本発明の一実施例に係る濃度センサの濃度センサの距離に対するＰ波・Ｓ波の距離ズレ量を示すグラフ図である。 本発明の一実施形態に係る制御回路による色ズレ補正における高さ調節制御ルーチンのフロー図である。 本発明の一実施形態に係る制御回路による色ズレ補正における角度調節制御ルーチンのフロー図である。 濃度検出用パターンの説明図である。 Ｐ波・Ｓ波の検出タイミングずれを説明するための従来例を示す図である。

次に、本発明の一実施形態に係る濃度センサを搭載した画像形成装置について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る濃度センサを搭載した画像形成装置としてのタンデム方式のカラープリンタの説明図、図２は本発明の一実施形態に係る濃度センサの説明図、図３は本発明の一実施形態に係る光濃度センサに用いられる受光側偏光分離素子の説明図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのタンデム方式のカラープリンタ１１は、そのプリンタ本体１２の内部に、転写紙（図示せず）を収納する給紙カセット１３と、給紙カセット１３から転写紙を取り出す給紙部１４と、給紙カセット１３又は図示を略する手差トレイから供給された転写紙に画像形成処理を行う画像形成処理部１５と、給紙カセット１３又は手差トレイから供給された転写紙を転写紙搬送経路１６で案内しつつ画像形成処理部１５で画像形成処理したトナー像を転写する二次転写部１７と、転写後のトナー像を定着する定着部１８と、定着後の転写紙を排紙する排紙部１９と、を備えている。

尚、二次転写部１７でトナー像を転写した転写紙は転写紙搬送経路１６を通って定着部１８で定着された後、転写紙搬送経路１６の終端部に配置された排紙部１９へと案内されてプリンタ本体１２の上面として兼用する排紙トレイ部１２ａに向けて排出・積載される。

画像形成処理部１５は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を用いて画像形成処理を行うタンデム方式が採用されている。尚、以下の説明では、特に色指定に関する場合にのみ、各算用数字の符号に括弧書きで（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の色を付し、共通の場合には算用数字のみの符号を付して説明する。

画像形成処理部１５は、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）毎に対応して、補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ２０と、各色トナーを図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データに基づいてトナー像を形成するアモルファスシリコン製の複数の感光体ドラム２１と、各感光体ドラム２１にトナーを供給する複数の現像デバイス２２と、感光体ドラム２１に形成されたトナー像が転写される無端状の中間転写ベルト２３と、二次転写部１７で転写紙にトナー像を転写紙した後の残留トナーを中間転写ベルト２３の表面から除去するクリーニング装置２４と、中間転写ベルト２３を被検出体としてその表面のトナー像濃度を検出する濃度センサ２５と、を備えている。

各感光体ドラム２１は、その表面に露光デバイス２６から出射されたビーム光束に基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト２３にトナー像を転写するためのものであり、現像デバイス２２と共に中間転写ベルト２３の下方に配置されている。また、感光体ドラム２１の周囲には、帯電デバイス（帯電ローラ）２７、露光デバイス２６、現像デバイス２２、一次転写ローラ２８、感光体クリーニング装置２９、除電デバイス３０が転写プロセス順に配置されている。

各現像デバイス２２は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト２３の下方に回動移動方向に沿って隣接配置されている。尚、現像デバイス２２、露光デバイス２６、帯電デバイス２７、一次転写ローラ２８、感光体クリーニング装置２９、除電デバイス３０は、基本的に公知のものを用いることができるため、その詳細な構成の説明は省略する。

中間転写ベルト２３は、プリンタ本体１２内で水平方向に延びて配置された無端ベルトであり、画像形成動作に伴って循環駆動される。また、中間転写ベルト２３上に転写されたトナー像は、給紙カセット１３又は手差トレイから転写紙搬送経路１６を通って搬送されてきた転写紙に対し二次転写部１７で転写する。また、中間転写ベルト２３は、一対のローラ３１，３２間に回動移動可能に架設され、一方のローラ３１を駆動ローラ、他方のローラ３２を従動ローラ兼用のテンションローラとすることで緊張状態が維持されている。

この際、ローラ３２のテンション機構は公知の技術のものが採用され、中間転写ベルト２３の回動移動方向（図示矢印ａ，ｂ参照）に変位することで中間転写ベルト２３の緊張状態を維持する。

濃度センサ２５は、中間転写ベルト２３のトナー像の反射濃度を測定し、その検出値に基づいて各現像デバイス２２のトナー補給や現像デバイス２２に印加するバイアス電圧等の現像条件、露光デバイス２６のレーザーパワーや帯電デバイス２７の帯電条件等の露光条件を制御するために用いられている。また、濃度センサ２５は、図２に示すように、筐体３３と、筐体３３の検出光出入窓を閉成する透明な保護カバー３４と、筐体３３の内部に配置されて中間転写ベルト２３に向けて検出光を出射する発光ダイオード等の光源３５と、光源３５の前面に配置された出射側偏光分離素子３６と、フォトトランジスタ等の補正光受光素子３７と、中間転写ベルト２３で反射された検出光を正反射成分（Ｐ波）と拡散反射成分（Ｓ波）とに分離する受光側偏光分離素子３８と、フォトダイオード等の第１，第２の受光素子３９，４０と、各受光素子３９，４０の前面に配置された絞り４１，４２と、を備えている。

光源３５には、ＬＥＤレーザービーム光源等が用いられ、所定の制御電圧が差動増幅回路（増幅回路）４３から出力されると、その制御電圧の発光閾値電流が駆動回路４４から光源３５に供給される。

出射側偏光分離素子３６には、偏光ビームスプリッタ、偏光プリズム、ハーフミラー等が用いられており、光源３５から検出光を中間転写ベルト２３に向けて出射し、また光源３５から出射された検出光の一部を補正光受光素子３７によって検知する。尚、出射側偏光分離素子３６に偏光ビームスプリッタを用いた場合、光源３５から出射された検出光の一部はＰ波に偏光が揃えられた状態で透過する。

補正光受光素子３７は、出射側偏光分離素子３６で反射（屈折）された検出光の一部を受光し、その光量をモニタ光検出回路（モニタ回路）４５で検出した後、インピーダンス変換回路（変換回路）４６でインピーダンス変換された光電流を光量検出電圧として差動増幅回路（増幅回路）４３にフィードバックする。

受光側偏光分離素子３８は、本実施の形態においては、偏光ビームスプリッタが用いられており、図３に示すように、光透過性プレート３８ａと、光透過性プレート３８ａの検出光入射面側に設けられた誘電体多層膜３８ｂと、光透過性プレート３８ａの検出光出射面側に設けられた反射防止膜３８ｃと、を備えている。また、受光側偏光分離素子３８は、中間転写ベルト２３で反射された検出光を正反射成分（Ｐ波）と拡散反射成分（Ｓ波）とに分離する。

P波受光側のP波比率とS波受光側のS波比率とは略等価であり、この偏光率はS波側にも適応される。また、S波受光側のP波比率が増加することは、偏光プリズム内面のP波がS波受光側に浸入することを意味している。これは光学的な軸ズレを引き起こし、P波−S波光軸ずれの原因となるため、偏光率を可能な限り引き上げておくことが好ましい。

従って、受光側偏光分離素子３８の偏光率は、正反射成分（Ｐ波）として透過した検出光（Ｐ１波）を、Ｐ波９８％以上、Ｓ波２％以下とすることが好ましい。

この際、絞り４１，４２は、受光側偏光分離素子３８で分離されたＰ波・Ｓ波の検出光を、各受光素子３５，３６の受光面上での受光位置を規定（光軸一致）するように配置されている。尚、絞り４１，４２としては、アパーチャ、開口絞り、ピンホール等、特に限定されるものではない。また、絞り４１，４２は、第２の受光素子４０側の絞り４２のみ配置しても良い。

図４（Ａ）は本発明の受光側偏光分離素子３８並びに絞り４２を配置していない場合のＰ波・Ｓ波の色ずれパターン検出時の波形を示す。一般的にＳ波に比べＰ波の出力は大きく、受光素子３９，４０の位置が受光側偏光分離素子３８の内側から反射されるＰ２波の光軸に等しいときにこのような結果が現れる。

図４（Ｂ）は本発明の受光側偏光分離素子３８並びに絞り４２を配置した場合のＰ波・Ｓ波の色ずれパターン検出時の波形を示し、Ｐ波・Ｓ波の検出タイミングは略一致していることが判る。

各受光素子３９，４０の検知結果は、図２に示すように、Ｉ−Ｖ変換回路（変換回路）４７，４８で電圧変換した後、ゲイン調整回路（調整回路）４９，５０でゲイン調整されたうえで、受光素子４０で受光したＳ波検出電圧値と受光素子３９で受光したＰ波検出電圧値とが制御回路５１へと出力される。

制御回路５１は、ＲＯＭ５２に格納された制御プログラムに基づいて、各現像デバイス２２のトナー補給や現像デバイス２２に印加するバイアス電圧等の現像条件、帯電デバイス２７の帯電条件や露光デバイス２６のレーザーパワー等の露光条件等を制御する。

具体的には、光源３５から出射された検出光は、出射側偏光分離素子３６並びに透明保護カバー３４を透過して中間転写ベルト２３で反射される。

その反射光は、透明保護カバー３４を透過した後に、一部は受光側偏光分離素子３８を透過して第１の受光素子３９に受光され、他の一部は受光側偏光分離素子３８に反射されて第２の受光素子４０に受光される。

この際、受光側偏光分離素子３８は、中間転写ベルト２３で反射された検出光を正反射成分（Ｐ波）と拡散反射成分（Ｓ波）とに分離し、その一部は受光側偏光分離素子３８を透過した正反射成分（Ｐ波）の検出光として偏光が揃えられた状態で第１の受光素子３９で受光し、他の一部は受光側偏光分離素子３８で反射した拡散反射成分（Ｓ波）の検出光として第２の受光素子４０で受光する。

各受光素子３９，４０は、その受光した反射光に基づくＳ波検出電圧値とＰ波検出電圧値とを制御回路５１へと出力する。

制御回路５１は、出力された各電圧値から、ＲＯＭ５２に格納されたトナー濃度補正制御プログラムに従ってトナー濃度補正制御を実行する。

一方、ＲＯＭ５２には、本発明のズレ量補正制御に関する制御プログラムが格納されており、制御回路５１とで本発明のズレ量補正制御を実行するマイクロコンピュータを構成している。

具体的には、濃度センサ２５は、図５に示すように、昇降回転機構５３によって中間転写ベルト２３に対して接近・離反する高さ方向（図５（Ａ）参照）と回転方向（図５（Ｂ）参照）の調整が可能となっている。

昇降回転機構５３は、例えば、プリンタ本体１２の内部に昇降可能に支持されたメインベース５４と、プリンタ本体１２の内部に固定された昇降カム軸５５と、昇降カム軸５５に支持されてメインベース５４を昇降させる昇降偏芯カム５６と、メインベース５４に回動可能に支持された支持ベース５７と、支持ベース５７に固定されて濃度センサ２５を保持するホルダー５８と、一端がメインベース５４に支持され且つ他端が支持ベース５７の端部寄り底面に当接して支持ベース５７を押し上げる方向に付勢したスプリング部材５９と、プリンタ本体１２の内部に固定された回転カム軸６０と、回転カム軸６０に支持されて支持ベース５７を回転させる回転偏芯カム６１と、を備えている。

尚、昇降カム軸５５と回転カム軸６０とは、制御回路５１の制御によって図示を略する駆動モータを駆動することにより回転し、各偏芯カム５６，６１を回転させる。

このように昇降回転機構５３により濃度センサ２５を昇降あるいは回転させることにより、Ｐ波受光素子及びＳ波受光素子に受光検知光としての反射光を時間的に等しく入射させることができる。また、離間機構だけではＰ波とＳ波を時間的に等しく入射できない受光素子の取付け状態にある場合にも回転機構を加えることにより調整が容易となる。

なお、付勢スプリングと回転偏芯カムによる昇降回転機構について説明したが、他の機構により配置位置の調整を行ってもよいことは言うまでもない。

次に、本発明の制御回路５１によるズレ量補正制御例を説明する。

制御回路５１は、図６に示すように、P波及びS波の各波形をそれぞれ所定の閾値を用いて二値化した後、Ｐ波とＳ波とで対応する各色の中心位置の時間差（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を算出したうえで、その平均値から距離ズレ量Δｄ（μｍ）を算出すると共に、単位時間（ｓｅｃ）あたりのズレ量Δｔを算出する。

この際、中間転写ベルト２３の線速（ｍｍ／ｓｅｃ）をＭとしたとき、その距離ズレ量Δｄ（μｍ）が、
Δｄ（μｍ）＝Δｔ（ｓｅｃ）×Ｍ（ｍｍ／ｓｅｃ）＝５０（μｍ）
以上である場合に、偏芯カム５６，６１を回転させて検出距離若しくは角度を可変させることにより、Ｐ出力とＳ出力とのピーク位置Ｔｐ，Ｔｓを同期させて、Ｐ−Ｓ出力を計算させ、ある閾値で二値化することによりそのパターンの位置を正確に把握する。

図７は濃度センサ２５の回転角に対するＰ波・Ｓ波の距離のズレ量Δｄを示すグラフ図であり、図８は濃度センサ２５の距離に対するＰ波・Ｓ波の距離ズレ量Δｄを示すグラフ図である。

そこで、制御回路５１は、色ズレ調整を行う際に、距離・角度のどちらに感度がある光学的なズレ方をしているかを判断し、フィードバックする。

以下、制御回路５１のズレ量補正ルーチンの一例を、図９及び図１０のフロー図に基づいて説明する。

（ステップＳ１）
ステップＳ１では、制御回路５１は、図１１に示したパターンを中間転写ベルト２３に転写してステップＳ２へと移行する。

（ステップＳ２）
ステップＳ２では、制御回路５１は、そのパターンを濃度センサ２５で読み取ってステップＳ３へと移行する。

（ステップＳ３）
ステップＳ３では、制御回路５１は、その読み取ったパターンのＰ波及びＳ波のそれぞれを二値化して、二値化波形の中心値（Ｔｐ，Ｔｓ）の差から距離ズレ量Δｄ（μｍ）を算出し、ステップＳ４へと移行する。

（ステップＳ４）
ステップＳ４では、制御回路５１は、算出した距離ズレ量Δｄ（μｍ）が閾値（５０μｍ）以上であるか否かを比較し、閾値以上であった場合にはステップＳ５へと移行し、閾値未満であった場合にはステップＳ１０へとスキップする。

（ステップＳ５）
ステップＳ５では、制御回路５１は、濃度センサ２５を現在位置から−０．５μｍ（図８の感度有りの線分参照）だけ中間転写ベルト２３に接近する方向（上昇）に変位させてステップＳ６へと移行する。

（ステップＳ６）
ステップＳ６では、制御回路５１は、ステップＳ１と同様に、図１１に示したパターンを中間転写ベルト２３に転写し、ステップＳ２及びステップＳ３と同様のルーチンにより距離ズレ量Δｄ（μｍ）を算出し、ステップＳ７へと移行する。

（ステップＳ７）
ステップＳ７では、制御回路５１は、濃度センサ２５を元の位置から＋０．５μｍ（図８の感度有りの線分参照）だけ中間転写ベルト２３から離間する方向（下降）に変位させてステップＳ８へと移行する。

（ステップＳ８）
ステップＳ８では、制御回路５１は、ステップＳ１と同様に、図１１に示したパターンを中間転写ベルト２３に転写し、ステップＳ２及びステップＳ３と同様のルーチンにより距離ズレ量Δｄ（μｍ）を算出し、ステップＳ９へと移行する。

（ステップＳ９）
ステップＳ９では、距離ズレ量が最適値『０』となる位置に濃度センサ２５を再設定するために、制御回路５１は、濃度センサ２５を昇降させた結果から、線形補間を行って距離ズレ量（Ｐ−Ｓ間距離）が最適値『０』となる最適位置を探し、その最適位置が存在した場合にはステップＳ１０へと移行し、最適位置が存在しなかった場合にはステップＳ２０に移行して角度補正ルーチン（図１０参照）へと移行する。

（ステップＳ１０）
ステップＳ１０では、制御回路５１は、ステップＳ１と同様に、図１１に示したパターンを中間転写ベルト２３に転写してステップＳ１１へと移行する。

（ステップＳ１１）
ステップＳ１１では、制御回路５１は、各色のパターンの差分出力を二値化してステップＳ１２へと移行する。

（ステップＳ１２）
ステップＳ１２では、制御回路５１は、実際の色ずれ量、すなわち、Ｐ波とＳ波のズレ補正をした後の各色の色ズレ量を算出してステップＳ１３へと移行する。尚、この色ズレ量の算出は、ブラック（Ｋ）のサンプリング時間を基準時間とし、この基準時間に対する各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）のタイミングの基準からずれを補正量とする公知の算出方式を用いる。

（ステップＳ１３）
ステップＳ１３では、制御回路５１は、算出した色ズレ量に基づいて、各色の印字照射光の書き出しタイミング補正等により色ズレ補正を行ってこのルーチンを終了する。

（ステップＳ２１）
ステップＳ２１では、制御回路５１は、濃度センサ２５を現在位置から、図５において時計回り方向となる−１０°（図７の感度有りの線分参照）だけ中間転写ベルト２３を回転させてステップＳ２２へと移行する。

（ステップＳ２２）
ステップＳ２２では、制御回路５１は、ステップＳ１と同様に、図１１に示したパターンを中間転写ベルト２３に転写し、ステップＳ２及びステップＳ３と同様のルーチンにより距離ズレ量Δｄ（μｍ）を算出し、ステップＳ２３へと移行する。

（ステップＳ２３）
ステップＳ２３では、制御回路５１は、濃度センサ２５を元の位置から、図５において反時計回り方向（例えば、図５（Ａ）の状態から図５（Ｂ）の状態）となる＋１０°（図７の感度有りの線分参照）だけ中間転写ベルト２３を回転させてステップＳ２４へと移行する。

（ステップＳ２４）
ステップＳ２４では、制御回路５１は、ステップＳ１と同様に、図１１に示したパターンを中間転写ベルト２３に転写し、ステップＳ２及びステップＳ３と同様のルーチンにより距離ズレ量Δｄ（μｍ）を算出し、ステップＳ２５へと移行する。

（ステップＳ２５）
ステップＳ２５では、制御回路５１は、濃度センサ２５を回転させた結果から、線形補間を行って最適値『０』となる最適位置を探し、その最適位置が存在した場合にはステップＳ１０へと移行し、最適位置が存在しなかった場合にはステップＳ２６に移行する。

（ステップＳ２６）
ステップＳ２６では、制御回路５１は、濃度センサ２５の昇降補正及び回転補正をおこなったにも拘わらず、その最適位置が存在しなかった（例えば、素子の熱膨張が大き過ぎる等）ことから、エラー処理（例えば、サービスマンコール等）を行ってこのルーチンを終了する。

従って、制御回路５１は、ステップＳ３において、Ｐ波とＳ波とのズレを補正するために、Ｐ波の二値化波形とＳ波の二値化波形とをそれぞれ求め、ステップＳ４において二値化したＰ波とＳ波との差（ズレ）を求める。

また、制御回路５１は、ステップＳ５〜Ｓ８（ステップＳ２１〜Ｓ２４）において、距離或いは角度についてそれぞれ所定量ずらしたパターン描画から、ステップＳ３と同様の二値化を行い、図７及び図８に示したＰ−Ｓ間距離が「０」となるポイントがあるかどうか確認する。

さらに、制御回路５１は、ステップＳ１０及びステップＳ２５以降において、「０」になる距離或いは角度に設定してから各色パターンを描画し、各色パターンの色ズレ量を求める。

この際、制御回路５１は、ステップＳ１１において、Ｐ波とＳ波のズレが無くなった状態でＰ−Ｓ波形の二値化を行い、この二値化波形における各色（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の基準位置ズレを求める。

このように、制御回路５１は、距離水準と角度水準とを、それぞれ２段階（例えば、±０．５μｍ及び±１０°）に振って線形補間を行うことで最適値を算出することによって、濃度センサ２５の位置を変更することにより、濃度センサの各光学素子等の配置精度のばらつき等に起因する検出結果のズレを解消することができ、補正精度の向上を実現することができる。

ところで、上記各実施例においては、本発明の画像形成装置をカラープリンタ１１に適用して説明したが、例えば、フルカラーの複合機等のように、フルカラーの画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。また、上記各実施例においては、中間転写ベルト２３を対象として説明したが、他の転写体にも適用できることは勿論である。

１１…カラープリンタ（画像形成装置）
２１…感光体ドラム（像担持体）
２３…中間転写ベルト（中間転写体）
２５…濃度センサ
３５…光源
３８…受光側偏光分離素子（変更ビームスプリッタ）
３９…第１の受光素子
４０…第２の受光素子
４１…絞り
４２…絞り

Claims (4)

1. 複数の像担持体上に形成した色ズレ検出用パターンが転写される転写体と、該転写体上に転写された色ズレ検出用パターンの検出タイミングを正反射光と拡散反射光とで検知する濃度センサと、を備えた画像形成装置において、
   前記濃度センサは、正反射光の検出値をＰ波出力とし且つ拡散反射光の検出値をＳ波出力とすると共に、検出されたＰ波とＳ波のそれぞれの波形を二値化し、それぞれの二値化波形の中心値の差を時間的差として求めた後に、その差を減少させる方向に濃度センサの配設位置を調整したうえでＰ波出力とＳ波出力とを演算することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記濃度センサは、前記色ズレ検出用パターンに向けて検出光を照射する少なくとも一つの光源と、該光源から照射された検出光が前記色ズレ検出用パターンによって反射した時の反射光を正反射成分と拡散反射成分とに分離する偏光ビームスプリッタと、正反射成分の検出光を受光する第１の検出素子と、拡散反射成分の検出光を受光する第２の検出素子と、少なくとも前記第１の検出素子の直前に配置された絞りと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記偏光ビームスプリッタは、偏光率９８％以上を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記濃度センサは、前記転写体に対して接近・離反する高さ方向及び回転方向に対して位置調整可能な昇降回転機構に保持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像形成装置。

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