JP2017090596A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色ずれ補正制御を精度良く行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、前記像担持体に向けて光を照射する光照射手段と、前記光照射手段が照射した光の正反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、前記光照射手段が照射した光の散乱反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、前記第１受光手段の出力から第１検出信号を生成する第１生成手段と、前記第２受光手段の出力から第２検出信号を生成する第２生成手段と、前記像担持体に形成された検出画像が前記光照射手段の照射領域を通過する際の、前記第１検出信号と前記第２検出信号との差分を示す第３検出信号に基づき色ずれ補正制御を行う制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に電子写真プロセスを採用したカラーレーザプリンタ、カラー複写機等の画像形成装置における色ずれ補正制御技術に関する。

近年、電子写真方式の画像形成装置は、印刷スピードの高速化のために、感光体を色毎に設けた構成であるタンデム型が主流となっている。タンデム型の画像形成装置では、例えば中間転写ベルトに色ずれ量検出のためのパターンである検出画像を形成し、検出画像からの反射光を光学センサで検出することで色ずれ量を判定している。この色ずれ量の検出のために、例えば、発光部と受光部を備えた反射型の光学センサを用いる。特許文献１は、光反射率の高い搬送ベルトを使用し、搬送ベルトの光反射率とトナーによる検出画像での光反射率との差によって、検出画像の位置を検出する構成を開示している。より具体的には、検出画像が光学センサの検出領域を通過すると、搬送ベルトと検出画像の光反射率の違いにより、光学センサが出力する反射光に対応する検出信号の振幅は変化する。そして、この検出信号を閾値により２値化することで検出画像の位置を検出している。

特開２００３−２２８２１６号公報

しかしながら、各色の検出画像からの反射光に対応する検出信号の振幅にはばらつきがあり、検出信号を２値化する際にはタイミング誤差が生じる。タイミング誤差が生じると色ずれ量を精度良く検出できず、色ずれ補正制御の精度も劣化する。

本発明は、色ずれ補正制御を精度良く行うことができる画像形成装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、前記像担持体に向けて光を照射する光照射手段と、前記光照射手段が照射した光の正反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、前記光照射手段が照射した光の散乱反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、前記第１受光手段の出力から第１検出信号を生成する第１生成手段と、前記第２受光手段の出力から第２検出信号を生成する第２生成手段と、前記像担持体に形成された検出画像が前記光照射手段の照射領域を通過する際の、前記第１検出信号と前記第２検出信号との差分を示す第３検出信号に基づき色ずれ補正制御を行う制御手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明によると、色ずれ補正制御を精度良く行うことができる。

一実施形態による色ずれ量の検出構成を示す図。 一実施形態による信号波形を示す図。 一実施形態による信号波形を示す図。 一実施形態による光学部材及び信号波形を示す図。 一実施形態による色ずれ検出センサ及び光学部材を示す図。 一実施形態による信号波形を示す図。 一実施形態による画像形成装置を示す図。 一実施形態による色ずれ検出ユニットを示す図。 一実施形態による色ずれ検出ユニットの構成図。 一実施形態による有効受光素子と信号波形を示す図。 一実施形態による色ずれ検出ユニットの調整処理のフローチャート。 一実施形態による色ずれ補正制御開始時の色ずれ検出ユニットに対する処理のフローチャート。 一実施形態による色ずれ検出ユニットを示す図。 一実施形態による色ずれ検出ユニットの構成図。 一実施形態による有効受光素子と信号波形を示す図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
図７は、本実施形態による画像形成装置１０１の構成図である。なお、参照符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは、それぞれ、対応する部材が対象とする現像剤（トナー）の色が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。なお、以下の説明において色を区別する必要がない場合には、末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省いた参照符号を使用する。像担持体である感光体１は、画像形成時、図中の矢印の方向に回転駆動される。帯電部２は、感光体１の表面を一様な電位に帯電させる。露光部７は、感光体１の表面を光により露光して感光体１に静電潜像を形成する。現像部３は、現像バイアスを印加することで、静電潜像にトナーを供給し、トナー像として可視化する。一次転写ローラ６は、一次転写バイアスにより感光体１のトナー像を中間転写ベルト８に転写する。クリーニングブレード４は、中間転写ベルト８に転写されず感光体１に残ったトナーを除去する。ここで、各感光体１のトナー像を中間転写ベルト８に重ねて転写することで、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト８に形成することができる。なお、感光体１、帯電部２、現像部３、クリーニングブレード４、一次転写ローラ６及び露光部７は、中間転写ベルト８にトナー像を形成する画像形成部５として機能する。

中間転写ベルト８は、画像形成時、矢印８１の方向に回転駆動される。これにより、中間転写ベルト８に転写されたトナー像は、二次転写ローラ１１の対向位置へと搬送される。一方、搬送ローラ１４、１５及び１６は、カセット１３内の記録材を搬送路９に沿って二次転写ローラ１１の対向位置へと搬送する。二次転写ローラ１１は、二次転写バイアスにより中間転写ベルト８のトナー像を記録材に転写する。なお、記録材に転写されず中間転写ベルト８に残ったトナーは、クリーニングブレード２１により除去され、廃トナー回収容器２２へと回収される。トナー像が転写された記録材は、定着部１７において加熱及び加圧されてトナー像の定着が行われ、搬送ローラ２０により画像形成装置１０１外へと排出される。尚、エンジン制御部２５は、マイクロコントローラ８０（以下、単にマイコン８０と呼ぶ。）を搭載しており、画像形成装置１０１の図示しない各種の駆動源のシーケンス制御や、センサを用いた各種制御等を行う。さらに、マイコン８０は、中間転写ベルト８に各色のトナー像を含む検出画像を形成させて、色ずれ補正制御を行う。また、中間転写ベルト８に対向する位置に、色ずれ検出ユニット４０が設けられている。

図１は、色ずれ検出ユニット４０を含む、色ずれ量検出のための構成図である。色ずれ検出センサ３０は、中間転写ベルト８に向けて光を照射する光照射部であるＬＥＤ３１と、ＬＥＤ３１が照射した光の反射光を受光するための受光部３２及び３３と、を備えている。ここで、受光部３２は、ＬＥＤ３１が照射した光の正反射光を受光する様に配置される。また、受光部３３は、ＬＥＤ３１が照射した光の散乱反射光を受光する様に配置される。なお、受光部３２及び３３の受光素子としてはフォトダイオード又はフォトトランジスタを使用することができる。さらに、色ずれ検出センサ３０は、光を絞り込むための開口が設けられた光学部材３４を有する。ＬＥＤ３１は、マイコン８０が制御するＬＥＤ駆動回路８５により発光が制御される。ＬＥＤ３１が発光した光は、中間転写ベルト８又は中間転写ベルト８上に形成された検出画像のトナーで反射する。受光部３２は、この反射光の正反射光成分を主に受光し、受光部３３は、この反射光の散乱反射光成分を主に受光する。なお、受光部３２には、散乱反射光成分も入射するため、受光部３２は、正反射成分のみならず散乱反射光成分も受光する。

受光部３２は、受光量に対応する電流を正反射信号処理部５３に出力し、受光部３３は、受光量に対応する電流を散乱反射信号処理部５０に出力する。ＩＶ変換部５４及び５１は、それぞれ、受光部３２及び３３からの受光量に対応する電流を電圧に変換する。Ｇａｉｎ調整アンプ部５２及び５５は、ＩＶ変換部５１及び５４が出力する電圧を所定レベルに増幅し、受光部３２及び３３の受光量に対応する検出信号を生成する。なお、以下では、散乱反射信号処理部５０が生成する検出信号を信号Ｓｂと呼び、正反射信号処理部５３が出力する検出信号を信号Ｓａ１と呼ぶものとする。図２（Ａ）は、検出画像がＬＥＤ３１の照射領域を通過した際の信号Ｓｂの例であり、図２（Ｂ）は、同じく信号Ｓａ１の例である。なお、図２のＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、それぞれ、検出画像内のブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像が色ずれ検出センサ３０の対向部を通過しているときを示している。また、図２のＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ以外の部分は中間転写ベルト８の表面が色ずれ検出センサ３０の対向部を通過したときを示している。

図２（Ｂ）に示す様に、信号Ｓａ１において、中間転写ベルト８からの反射光による波形部分ではベルト表面の細かな凹凸形状により振幅変動が生じる。また、信号Ｓａ１において、各色のトナー像からの反射光による波形部分では、各色のトナー像からの反射光量のばらつきにより、信号振幅が異なる。具体的には、ブラックのトナー像での散乱反射は小さいため、中間転写ベルト８からの反射光を基準とした信号振幅は大きくなっている。しかしながら、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像からの反射光に対応する波形部分では、ブラックのトナー像からの反射光に対応する波形部分と比較し、Ｖｙ、Ｖｍ、Ｖｃだけ信号振幅が小さくなっている。さらに、このばらつきは、色ずれ検出センサ３０の組み付けばらつきや、受光部３２及び３３との間の感度ばらつき等でも生じる。図３（Ｂ）は、この組み付けばらつき等によって散乱反射光成分が増加した際の信号Ｓａ１を示している。

このように信号Ｓａ１は、正反射光成分に加えて散乱反射光成分が重畳された受光量に対応するため、ブラックと、他の色のトナー像では信号振幅に差異が生じる。さらに、イエロー、マゼンタ、シアンとの間においても信号振幅に差異が生じる。この信号振幅の差異は、信号波形の立ち上がりや立下りのエッジの波形にもばらつきを与え、これにより、各色のトナー像の検出タイミングに異なる誤差が生じる。

なお、図２（Ａ）に示す様に、信号Ｓｂは、主に散乱反射光成分に対応するため、中間転写ベルト８の細かな凹凸形状の状態は検出されない。なお、中間転写ベルト８の表面での散乱反射光成分は小さいため、中間転写ベルト８の表面を検出している間には信号レベルは大きく低下する。一方、Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃで示すトナー像を検出している間においては、散乱反射光量の違いにより信号レベルに差異が生じる。つまり、図２（Ａ）の信号Ｓｂにおける各トナー像からの散乱反光量は、図２（Ｂ）の信号Ｓａ１における信号レベルの差異であるＶｙ、Ｖｍ及びＶｃに対応する。図３（Ａ）は、図３（Ｂ）の信号Ｓａ１を正反射信号処理部５３が出力した際に散乱反射信号処理部５０が出力する信号Ｓｂを示している。よって、図３（Ａ）の信号Ｓｂにおける各トナー像からの散乱反光量は、図３（Ｂ）の信号Ｓａ１における信号レベルの差異であるＶｙ、Ｖｍ及びＶｃに対応する。

本実施形態ではオペアンプ６１を含む差動増幅部６０において、信号Ｓａ１から信号Ｓｂを減じ、信号Ｓａ１と信号Ｓｂとの差分を示す検出信号を信号Ｓａ２として出力する。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）に示す信号Ｓｂと、図２（Ｂ）に示す信号Ｓａ１を入力した際に差動増幅部６０が出力する信号Ｓａ２を示している。同様に、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示す信号Ｓｂと、図３（Ｂ）に示す信号Ｓａ１を入力した際に差動増幅部６０が出力する信号Ｓａ２を示している。

図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）に示す様に、信号Ｓａ２においては、各色のトナー像に対応する部分の振幅の差が少なくなり、かつ、中間転写ベルトの表面を検出している部分に対する振幅が信号Ｓａ１より大きくなっている。なお、Ｇａｉn調整アンプ部５２及び５５での利得については、受光部３２が受光する散乱反射光成分と、受光部３３が受光する散乱反射光成分が略同一となる様に予め調整をしておく。これは、例えば、利得の調整用画像、例えば、ベタ画像を中間転写ベルト８に形成し、このベタ画像が色ずれ検出センサ３０の対向を通過する時の検出レベルを比較することにより行うことができる。

差動増幅部６０が出力する信号Ｓａ２は、コンパレータ７１を含む二値化部７０に入力される。二値化部７０は、信号Ｓａ２と所定の閾値電圧とを比較し、信号Ｓａ２が閾値電圧以上であるとハイレベルを出力し、それ以外ではローレベルを出力することで、２値化信号Ｓａ３を出力する。図２（Ｄ）及び図３（Ｄ）は、それぞれ、２値化信号Ｓａ３を示している。信号Ｓａ２においては、振幅のばらつきが抑えられているため、２値化信号Ｓａ３の立下り又は立ち上がりのタイミングは、振幅のばらつきによる誤差が少なくなる。マイコン８０は、インプットキャプチャ機能を備えており、入力された２値化信号Ｓａ３の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのタイマ計測を高精度に行う。その結果、マイコン８０によって、各色の検出画像が色ずれ検出センサ３０の対向部を通過したタイミングを検出することによって相対的な色ずれ量の算出を高精度に行うことが可能になる。さらに、検出画像の単位長さあたりの検出精度を向上することができるため、検出画像の全長を短くすることも可能になる。

なお、図１において、色ずれ検出センサ３０及び色ずれ検出回路９０は色ずれ検出装置を構成する。なお、マイコン８０のエッジタイミングの取り込み精度は高く、例えば、数十ｎｓオーダの時間分解能である。これは、検出画像が色ずれ検出センサ３０の検出領域を通過する長さに換算すると、μｍオーダ以下の距離分解能を有することに相当する。なお、本実施形態では、色ずれ検出センサ３０と、散乱反射信号処理部５０と、正反射信号処理部５３と、差動増幅部６０と、を、色ずれ検出ユニット４０として形成し、マイコン８０と二値化部７０とをエンジン制御部２５内に設けた構成としている。しかしながら、色ずれ検出回路９０内の各機能ブロックの総てをエンジン制御部２５に配置する構成とすることができる。さらには、色ずれ検出回路９０内の各機能ブロックの一部を色ずれ検出センサ３０と一体のユニットとして形成し、残りの機能ブロックをエンジン制御部２５に設ける構成とすることもできる。

続いて、マイコン８０の分解能（時間）について説明する。画像形成装置１０１の色ずれは画質に直接影響を及ぼす。したがって、色ずれ量は、人に認識されにくいレベル、例えば１００μｍ以下程度に抑制されている。色ずれの発生は、装置製造時の組み付け誤差、部品公差、部品の熱膨張等により機械寸法が設計値からずれることにより、色毎に静的及び動的に転写位置がずれて生じる。これら複数の要因によって生じた転写位置ずれの各色間での相対的なずれが色ずれとなる。つまり、位置ずれが静的又は動的に生じていた場合でも、各色の互いの位置ずれ量が同じであれば、色ずれは打ち消される。動的な色ずれ量の抑制は、メカニカルな製造精度を高めたり、各色の駆動部のギアの位相を合わせたりする等の工夫により行われている。一方、静的な色ずれは、検出と補正により抑制される。具体的には、検出画像を中間転写ベルト８に形成し、形成した検出画像からの反射光を色ずれ検出センサ３０で検出する。そして、その検出結果に基づいて、主走査及び副走査方向の書き出し位置や画像クロックを色毎に調整することにより行っている。しかしながら、色ずれを零にすることは難しく、上述した様に、一般的には１００μｍ以下に抑えられる。この場合、検出画像の形成状態のばらつき等も合わせて色ずれの検出精度は数μｍ以下が要求される。そして、電気的な回路による検出誤差はμｍオーダ以下が望まれるので、マイコン８０のインプットキャプチャ機能での分解能は前述のμｍオーダ以下が要求される。また、２値化信号Ｓａ３のエッジの波形ばらつきも高い精度が要求される。色ずれ検出ユニット４０は、このエッジのばらつきを抑制することで、色ずれ量の検出精度を向上させている。

次に信号波形の傾きについて説明する。信号波形の傾きは、フォトダイオードやフィルタ回路等の電気的な周波数特性と、光学部材３４の開口部の形状等による光学的なスポット径によって差異が生じる。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、図１の光学部材３４を開口部の方向から見たものである。なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）において左側の開口部は受光部３３のものであり、中央の開口部はＬＥＤ３１のものであり、右側の開口部は受光部３２のものである。図４（Ａ）及び（Ｂ）においては、受光部３２及び３３の開口部の副走査方向の径は同じである。なお、副走査方向とは、中間転写ベルト８の表面の移動方向であり、図４（Ａ）及び（Ｂ）においては上下方向に対応する。副走査方向の径が同じであるため、受光部３２及び３３に入射される散乱反射光の中間転写ベルト８上のスポット径は同じとなる。スポット径が同じであれば、各受光部で検出される光学的な空間周波数は同じとなる。そして、受光部３２が出力する信号Ｓａ１と受光部３３が出力する信号Ｓｂの電気的特性を略同一とすれば、信号Ｓａ１と信号Ｓｂの立ち上がり及び立ち下がりの傾きは同等となる。よって、差動増幅部６０にて差動演算を行った信号Ｓａ２の波形は高精度に各色トナー間で整合が取られたものとなる。

一方、図４（Ｃ）において、受光部３２への開口部の副走査方向の径は、図４（Ａ）及び（Ｂ）の場合と同じであるが、受光部３３への開口部の副走査方向の径は、図４（Ａ）及び（Ｂ）の場合より大きくしている。また、図４（Ｄ）は、光学部材３４が図４（Ａ）又は（Ｂ）である場合の信号Ｓｂを示し、図４（Ｅ）は、光学部材３４が図４（Ｃ）である場合の信号Ｓｂを示している。図４（Ｅ）に示す様に、開口部の副走査方向の径が大きくなることで、信号Ｓｂの立ち上がり及び立ち下がりエッジの傾きが鈍くなっている。また、このエッジの傾きは、受光部３２で検出された信号Ｓａ１の散乱反射光成分のエッジとは異なる様になる。つまり、受光部３２と受光部３３の副走査方向の径の差を小さくすることで、信号Ｓｂのエッジと信号Ｓａ１の散乱反射光成分のエッジとの傾きを差を小さくし、これによりエッジの検出精度を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、受光部３３は散乱反射光のみを受光するものとしていた。しかしながら、受光部３３に正反射光成分が入射した状態であっても、受光部３２に入射する正反射光量よりも小さければ上述したのと同様の信号補正により、各色のトナー像を検出している間の信号振幅の差異を抑制することができる。

また、本実施形態では、マイコン８０のインプットキャプチャ機能により２値化信号のエッジのタイミングを検出していた。しかしながら、信号Ｓａ１と信号Ｓｂそれぞれを、インプットキャプチャ機能と同等の時間分解能にてサンプリングし、サンプリング値をデータ処理することでエッジのタイミングを検出することもできる。さらに、インプットキャプチャ機能を備えたマイコン８０により説明を行ったが、同様に機能する演算器を備えたものであればマイコン８０に限定されない。

さらに、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を使用する画像形成装置を使用したが、複数の色を使用して画像形成を行う画像形成装置に対して同様に本発明を適用できる。

＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態の光学部材３４は、受光部３２及び３３それぞれの開口部を個別に設けていた。本実施形態の光学部材３４は、受光部３２及び３３に対して１つの共通の開口部を設けたものとする。図５は、本実施形態による色ずれ検出センサ３０の構成図である。図５に示す様に、光学部材３４には、ＬＥＤ３１が照射する光を絞り込むための１つの開口部と、中間転写ベルト８からの反射光を絞り込むための１つの開口部が設けられる。図５（Ｂ）は、光学部材３４を開口部の方向から見た状態を示している。本実施形態では、受光部３２及び３３の開口部が同じであるため、受光部３２及び３３に入射される散乱反射光成分の副走査方向の径も同じとなる。したがって、受光部３２及び３３が出力する各信号の散乱反射光成分に起因するエッジの傾きも同じとなり、差動増幅部６０にて差動演算を行った後の信号波形の振幅のばらつきを抑制することができる。

図６は、本実施形態の色ずれ検出センサ３０が出力する信号波形を示している。なお、図６（Ａ）は、信号Ｓａ１であり、図６（Ｂ）は、信号Ｓｂであり、図６（Ｃ）は、信号Ｓａ２である。なお、図６（Ｂ）の縦軸は、波形を確認しやすいように、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）より拡大して表示している。

以上、２つの受光部に対する開口部を共用する構成であっても、第一実施形態と同様に精度よく検出画像の位置を検出することができる。

＜第三実施形態＞
続いて、本実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。第一実施形態における受光部３２及び３３は、それぞれ１つの受光素子であったが、本実施形態では、受光部３２及び３３のそれぞれを、複数の受光素子を含む受光素子アレイとする。そして、色ずれ検出ユニット４０を集積回路（ＩＣ）として実装する。図８は、本実施形態による色ずれ検出ユニット４０の構成図である。本実施形態においては、回路基板２００上に、ＬＥＤ３１と、受光部１１０及び受光部１２０を有する受光素子アレイユニット１００とを設ける。ここで、受光部１１０は散乱反射光を受光するためのものであり、第一実施形態の受光部３３に相当する。また、受光部１２０は正反射光を受光するためのものであり、第一実施形態の受光部３２に相当する。受光部１１０及び受光部１２０は、副走査方向に沿って配列された複数の受光素子を有する。ここで、複数の受光素子の各受光素子の副走査方向サイズは、副走査方向の分解能を高めるため、正反射光の光スポットより小さくする構成とすることができる。なお、正反射信号処理部５３と、散乱反射信号処理部５０と、差動増幅部６０とは、回路基板２００に実装される。さらに、受光素子アレイユニット１００を覆う様に絞り部材３００を設ける。

ＬＥＤ３１は基本的にレンズや反射枠のない拡散放射タイプであり、かつ、本実施形態において、ＬＥＤ３１と中間転写ベルト８との間には、ＬＥＤ３１が照射する光を絞るための開口部を設けていない。したがって、ＬＥＤ３１からの光は中間転写ベルト８上を広範囲に照らすことになる。なお、不要な光の多重反射等の影響を回避するために必要な開口部をＬＥＤ３１と中間転写ベルト８との間に設ける構成とすることもできる。一方、ＬＥＤ３１が照射した光の中間転写ベルト８での反射光は、開口部３０２を介して受光部１２０が受光し、開口部３０１を介して受光部１１０が受光する。

図９は、本実施形態による色ずれ検出ユニット４０の構成図である。受光部１１０の各受光素子が出力する受光量に応じた信号（以下、受光量信号と呼ぶ。）はそれぞれ選択部１３０に入力される。同様に、受光部１２０の各受光素子が出力する受光量信号はそれぞれ選択部１４０に入力される。選択部１３０及び１４０は、入力される各受光量信号を、散乱反射信号処理部５０、正反射信号処理部５３及びグラウンド（ＧＮＤ）のいずれかに出力する。なお、選択部１３０及び１４０は、受光量信号の出力先を、受光量信号毎に独立して選択・設定が可能な様に構成されている。各受光量信号の出力先を示すこの設定情報は、シリアル通信Ｉ／Ｆ回路１８０が、例えば、マイコン８０様な外部装置と通信することで取得し、レジスタ１９０に格納されている。

散乱反射信号処理部５０、正反射信号処理部５３及び差動増幅部６０での処理は、第一実施形態と同様であり、再度の説明は省略する。さらに、色ずれ検出ユニット４０は、出力選択部１９９を備えている。出力選択部１９９は、差動増幅部６０が出力する信号Ｓａ２と、正反射信号処理部５３が出力する信号Ｓａ１と、散乱反射信号処理部５０が出力する信号Ｓｂのいずれかを選択して出力する様に構成されている。信号Ｓａ１、Ｓａ２及びＳｂの何れを選択するかを示す選択情報についても、シリアル通信Ｉ／Ｆ回路１８０が外部装置と通信することで取得し、レジスタ１９０に格納されている。さらに、レジスタ１９０は、Ｇａｉｎ調整アンプ部５２及び５５での利得を示す情報も格納している。

以下では、受光部１１０が出力する複数の受光量信号の内、散乱反射信号処理部５０に出力する受光量信号の数と、受光部１２０が出力する複数の受光量信号の内、正反射信号処理部５３に出力する受光量信号の数を等しくし、その数をＮとする。なお、残りの受光量信号は、総てＧＮＤに出力するものとする。また、選択部１３０や選択部１４０が、散乱反射信号処理部５０や正反射信号処理部５３に出力すると選択した受光量信号を出力する受光素子を有効受光素子と呼ぶものとする。なお、ここでは受光部１２０の有効受光素子は、正反射光を受光している受光素子から選択する。しかし、必ずしも正反射光を受光している受光素子のみを選択する方法に限られるものではない。例えば、正反射光を受光している受光素子だけでなく、拡散反射光を受光している受光素子や、正反射光も拡散反射光も受光していない受光素子も選択しても良い。つまり、求めたい検出精度に応じて、少なくとも正反射光を受光している受光素子を選択すればよい。図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、Ｎ＝２の場合であり、有効受光素子を網掛で示している。図１０（Ａ）においては、受光部１１０の有効受光素子と受光部１２０の有効受光素子の副走査方向位置が異なる。図１０（Ａ）には、この場合の信号Ｓｂ及びＳａ１も示している。図１０（Ａ）では、有効受光素子の副走査方向の位置が受光部１１０と１２０では異なるため、信号Ｓａ１とＳｂの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングも異なっている。一方、図１０（Ｂ）では、受光部１１０の有効受光素子と受光部１２０の有効受光素子の副走査方向位置を同じとしている。この場合、図１０（Ｂ）に示す様に、信号ＳｂとＳａ１の立ち上がり及び立ち下がりのタイミングは、略同一となる。したがって、図１０（Ａ）の場合と比較して、差動増幅部６０が出力する信号Ｓａ２のエッジタイミングの精度が向上する。図１０（Ｃ）は、Ｎ＝３とし、かつ、受光部１１０の有効受光素子と受光部１２０の有効受光素子の副走査方向位置を同じとした場合を示している。図１０（Ｃ）においては、有効受光素子の数を図１０（Ｂ）の構成より増やしているため、信号Ｓａ１及びＳｂの振幅は、図１０（Ｂ）の場合より大きくなっている。このように、有効受光素子の数と、その位置を適切に選択することで、検出画像の位置を精度良く検出することができる。

図１１は、色ずれ検出ユニット４０の設定処理のフローチャートである。なお、受光部１１０及び受光部１２０の有効受光素子は予め決められているものとする。Ｓ１０において、マイコン８０は、出力選択部１９９に信号Ｓａ１を選択させる。Ｓ１１で、マイコン８０は、信号Ｓａ１を監視しながら、信号Ｓａ１が所定レベルとなる様にＧａｉn調整アンプ部５５の利得を設定する。Ｓ１２において、マイコン８０は、出力選択部１９９に信号Ｓｂを選択させる。Ｓ１３で、マイコン８０は、信号Ｓｂを監視しながら、信号ｂが所定レベルとなる様にＧａｉn調整アンプ部５２の利得を設定する。なお、Ｓ１１及びＳ１３においては、第一実施形態と同様に、ベタ画像を検出している際の信号Ｓａ１及び信号Ｓｂにより利得の調整を行う。この利得は、例えば、レジスタ１９０に格納される。また、例えば、Ｓ１１で信号Ｓａ１のエッジタイミングを検出して保存しておく。そして、Ｓ１３で信号Ｓｂの元となる受光部１１０の受光素子を切り替えながら、信号Ｓａ１のエッジタイミングと信号Ｓｂのエッジタイミングとの差が小さくなる様に、信号Ｓｂの元とする受光部１１０の有効受光素子を決定する構成とすることもできる。

図１２は、色ずれ補正処理を行う際の色ずれ検出ユニット４０に対する処理を示すフローチャートである。Ｓ２０で、レジスタ１９０に格納された利得をＧａｉn調整アンプ部５２及び５５に設定する。Ｓ２１において、マイコン８０は、出力選択部１９９に信号Ｓａ２を選択させる。その後、マイコン８０は、Ｓ２２で色ずれ補正処理を実行する。

本実施形態では、受光部１１０及び１２０を受光素子アレイとする。受光部１１０及び１２０は、有効受光素子を任意に選択することができる。このため、受光部１１０及び受光部１２０の取り付け位置の誤差等があっても、有効受光素子を適切に選択することで、信号Ｓａ１及び信号Ｓｂのエッジのタイミングを調整することができ、検出画像の検出タイミングの検出精度を向上させることができる。

＜第四実施形態＞
続いて、本実施形態について第三実施形態との相違点を中心に説明する。第三実施形態では、２つの受光部１１０及び１２０を使用していたが、本実施形態では、主走査方向に沿って複数の受光素子を配列した１つの受光部を使用する。なお、主走査方向とは副走査方向に直交する方向である。図１３は、本実施形態による色ずれ検出ユニット４０の構成図である。受光素子アレイユニット５００は、主走査方向に沿って複数の受光素子が配列された受光部６００を備えている。なお、図１３のその他の構成要素については、図８に示す第三実施形態の構成要素と同様であり、再度の説明については省略する。本実施形態においても、正反射光は、開口部３０２を介して受光部６００に入射し、散乱反射光は、開口部３０１を介して受光部６００に入射する。

図１４は、本実施形態による色ずれ検出ユニット４０の構成図である。受光部６００からの各受光量信号はそれぞれ選択部６３０に入力される。選択部６３０は、入力される各受光量信号を、散乱反射信号処理部５０、正反射信号処理部５３及びグラウンド（ＧＮＤ）のいずれかに出力する。なお、選択部６３０は、受光量信号の出力先を、受光量信号毎に独立して選択・設定が可能な様に構成されている。各受光量信号の出力先を示すこの設定情報は、シリアル通信Ｉ／Ｆ回路１８０が、例えば、マイコン８０様な外部装置と通信することで取得し、レジスタ１９０に格納されている。以下では、受光部６００が出力する複数の受光量信号の内、散乱反射信号処理部５０に出力する受光量信号の数をＭｂとし、正反射信号処理部５３に出力する受光量信号の数をＭａとする。なお、残りの受光量信号は、総てＧＮＤに出力するものとする。

図１５（Ａ）は、Ｍａ＝Ｍｂ＝３の場合であり、図１５（Ｂ）は、Ｍａ＝３、かつ、Ｍｂ＝６の場合を示している。なお、有効受光素子を網掛で示している。第三実施形態と同様に、検出分解能を上げるため、各受光素子の受光エリアの副走査方向の長さＬｄを、正反射光の光スポットより短くする。そして、有効受光素子の位置は、信号Ｓａ１及びＳｂのエッジの差が小さくなる様に選択する。図１５（Ａ）及び（Ｂ）には、それぞれ、信号Ｓａ１及び信号Ｓｂを示している。図１５（Ｂ）においては、Ｍｂ＝６としているため、信号Ｓｂの振幅が、図１５（Ａ）の場合より大きくなっている。これにより、よりノイズが少ない、つまり、Ｓ／Ｎ比の良い状態で信号Ｓｂのエッジの傾きを急峻に調整することができ、正反射光成分の立ち上がり立ち下がりエッジの波形傾きに合わせることが可能になる。

以上、本実施形態においても有効受光素子の位置及び数を適切に調整することにより検出画像の検出精度を向上させることができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

８：中間転写ベルト、３１：ＬＥＤ、３２、３３：受光部、５０：散乱反射信号処理部、５３：正反射信号処理部、８０：マイクロコンピュータ

Claims (10)

1. 回転駆動される像担持体と、
   前記像担持体に向けて光を照射する光照射手段と、
   前記光照射手段が照射した光の正反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、
   前記光照射手段が照射した光の散乱反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、
   前記第１受光手段の出力から第１検出信号を生成する第１生成手段と、
   前記第２受光手段の出力から第２検出信号を生成する第２生成手段と、
   前記像担持体に形成された検出画像が前記光照射手段の照射領域を通過する際の、前記第１検出信号と前記第２検出信号との差分を示す第３検出信号に基づき色ずれ補正制御を行う制御手段と、
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１受光手段への反射光を絞り込む第１開口部と、前記第２受光手段への反射光を絞り込む第２開口部とが形成された絞り部材をさらに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. 前記第１開口部と前記第２開口部の前記像担持体の表面の移動方向の長さは等しいことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１受光手段及び前記第２受光手段は、前記像担持体の表面の移動方向と直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１受光手段への反射光及び前記第２受光手段への反射光を絞り込む共通の開口部が形成された絞り部材をさらに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。
6. 前記第１受光手段は、前記像担持体の表面の移動方向に沿って配列された複数の第１受光素子を含み、
   前記第２受光手段は、前記移動方向に沿って配列された複数の第２受光素子を含み、
   前記第１生成手段は、前記複数の第１受光素子から１つ以上の第１受光素子を選択し、選択した第１受光素子の出力から前記第１検出信号を生成し、
   前記第２生成手段は、前記複数の第２受光素子から１つ以上の第２受光素子を選択し、選択した第２受光素子の出力から前記第２検出信号を生成する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
7. 前記第１検出信号、前記第２検出信号及び前記第３検出信号のいずれかを選択して前記制御手段に出力する選択手段をさらに備えており、
   前記制御手段は、前記像担持体に形成された調整用画像が前記光照射手段の照射領域を通過する際の、前記第１検出信号の立ち上がり及び立下りタイミングと、前記像担持体に形成された前記調整用画像が前記光照射手段の照射領域を通過する際の、前記第２検出信号の立ち上がり及び立下りタイミングとに基づき、前記選択する１つ以上の第１受光素子と、前記選択する１つ以上の第２受光素子と、を決定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体の表面の移動方向と直交する方向に沿って配置された複数の受光素子を含む受光素子アレイを備えており、
   前記第１受光手段は、前記受光素子アレイの１つ以上の受光素子であり、
   前記第２受光手段は、前記受光素子アレイの１つ以上の受光素子であり、
   前記第１受光手段の前記１つ以上の受光素子と、前記第２受光手段の前記１つ以上の受光素子は異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
9. 前記第１検出信号、前記第２検出信号及び前記第３検出信号のいずれかを選択して前記制御手段に出力する選択手段をさらに備えており、前記制御手段は、前記像担持体に形成された調整用画像が前記光照射手段の照射領域を通過する際の前記第１検出信号に基づき、前記第１生成手段が前記第１受光手段の出力から前記第１検出信号を生成する際の利得を決定し、前記像担持体に形成された前記調整用画像が前記光照射手段の照射領域を通過する際の前記第２検出信号に基づき、前記第２生成手段が前記第２受光手段の出力から前記第２検出信号を生成する際の利得を決定することを特徴とする請求項６又は８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記第３検出信号を閾値と比較することで、前記第３検出信号から２値化信号を生成し、前記２値化信号のエッジの検出タイミングに基づき前記色ずれ補正制御を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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