JP4497223B2 - レジストレーションマーク及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体表面に複数色の現像剤を転写して構成され、上記像担持体に向けて照射された光の鏡面反射光に基づいて読み取られるレジストレーションマーク、及び、上記像担持体を備えてその像担持体に上記レジストレーションマークを形成可能な画像形成装置に関する。

従来より、いわゆるカラー画像形成装置では、プロセスカートリッジ等の画像形成手段の動作に連動して回転する搬送ベルト等の像担持体の表面に、各色のレジストレーションマークを形成し、その形成位置を検出することによって各色の画像のずれ等を補正することが考えられている。このレジストレーションマークは、主として、上記像担持体に向けて照射された光の鏡面反射光に基づいて読み取られる。すなわち、上記像担持体に向けて照射された光の鏡面反射光を検出するセンサを画像形成装置に設け、そのセンサの検出光量が低下したときに、そのセンサがレジストレーションマークと対向していると推定するのである。

また、この種の画像形成装置では、搬送ベルト等の像担持体に傷などがあると、その傷の部分で鏡面反射光の光量が低下してレジストレーションマークとして誤検出される可能性がある。そこで、レジストレーションマークを、像担持体の移動方向に沿って傷などと十分に判別可能な長さに形成し、一定時間継続して鏡面反射光の光量が低下した場合にのみ、それをレジストレーションマークと推定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１２２０８２号公報

ところが、シアン，マゼンタ，イエロー等の有彩色のレジストレーションマークの場合、幅が広いと、そのレジストレーションマークの拡散反射光が増加する。一般に、上記センサは、この拡散反射光を鏡面反射光と区別できないため、次のような課題が生じる。すなわち、黒色のレジストレーションマークの場合は、拡散反射光が殆ど発生しないため、レジストレーションマークの中央部で最も検出光量が低下するが、有彩色のレジストレーションマークでは、その中央近傍で上記拡散反射光が強くなり、検出光量の低下が抑制されてしまうのである。この場合、レジストレーションマークを検出するための閾値を小さくする必要が生じ、傷などがレジストレーションマークとして誤検出されるのを十分に抑制できない可能性がある。

しかも、一般に、上記センサでは、像担持体からの鏡面反射光が検出可能な範囲は、その像担持体からの拡散反射光がセンサに入射する範囲の必ずしも中心にあるとは限らない。このため、上記のような拡散反射光の影響が強くなると、センサの検出光量が最も低下する位置とレジストレーションマークの中心とがずれるいわゆるオフセットが発生する可能性もある。

そこで、本発明は、拡散反射光の影響を良好に排除して、像担持体の傷がレジストレーションマークとして誤検出されたりいわゆるオフセットが発生したりするのを良好に抑制することのできるレジストレーションマーク、及び、自身が備えた像担持体にそのレジストレーションマークを形成可能な画像形成装置を提供することを目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた本発明のレジストレーションマークは、像担持体表面に複数色の現像剤を転写して構成され、上記像担持体に向けて照射された光の鏡面反射光に基づいて読み取られるレジストレーションマークであって、有彩色の単一の現像剤を転写して色毎にそれぞれ形成され、その色の現像剤の転写位置を反映する各検出用パターンが、それぞれ、その色の検出用パターンよりも拡散反射成分が少なく、かつ、上記像担持体表面よりも鏡面反射成分が少ない拡散反射抑制用パターンを挟んで、上記像担持体の移動方向に沿って両側に形成されたことを特徴としている。

このように構成された本発明のレジストレーションマークでは、有彩色の単一の現像剤を転写して形成された検出用パターンは、その検出用パターンよりも拡散反射成分が少なく、かつ、像担持体表面よりも鏡面反射成分が少ない拡散反射抑制用パターンを挟んで、上記像担持体の移動方向に沿って両側に形成されている。このため、上記拡散反射抑制用パターンとその両側の検出用パターンとの組を当該有彩色に対応するレジストレーションマークとして扱えば、そのレジストレーションマークの中央近傍で拡散反射光が抑制され、しかも、鏡面反射光も上記増担持体の表面と区別できる程度に少なくなる。

従って、本発明のレジストレーションマークでは、上記一対の検出用パターンの両端間距離（当該有彩色に対応するレジストレーションマークの幅に相当）を大きくしても、拡散反射光の影響を良好に排除することができる。このため、像担持体の傷がレジストレーションマークとして誤検出されたり、いわゆるオフセットが発生したりするのも、良好に抑制することができる。

なお、本発明のレジストレーションマークは以下の構成に限定されるものではないが、上記拡散反射抑制用パターンは、黒色の現像剤を転写して形成されてもよい。黒色の現像材で形成されたパターンは、鏡面反射光も拡散反射光も共に極めて少ない。このため、上記のように拡散反射抑制用パターンを黒色の現像剤を転写して形成した場合、拡散反射光が極めて良好に抑制されてレジストレーションマークの検出精度が一層向上する。

また、上記拡散反射抑制用パターンは、当該検出用パターンを形成する現像剤をその検出用パターンよりも濃度を薄く転写して形成されたものであってもよい。このように検出用パターンと同一の現像剤を利用しても、その現像材の濃度を薄く転写することで拡散反射成分の少ない拡散反射抑制パターンを形成することができる。この場合、拡散反射抑制パターンでは現像材を薄く転写しているので、現像剤を節約することができる。また、拡散反射抑制用パターンも検出用パターンと同一の現像剤を用いて形成されるので、拡散反射抑制用パターンと検出用パターンとの間の位置ずれも生じ難い。

また、本発明の画像形成装置は、複数色の現像剤を転写して画像を形成する画像形成手段と、該画像形成手段の画像形成動作に連動して回転する像担持体と、上記画像形成手段を制御して、上記いずれかに記載のレジストレーションマークを上記像担持体表面に形成するマーク形成制御手段と、上記像担持体に上記レジストレーションマークが形成されたとき、そのレジストレーションマークに光を照射する照射手段と、該照射手段により上記像担持体に向けて照射された光の鏡面反射光を検出する鏡面反射光検出手段と、を備えたことを特徴としている。

このように、構成された本発明の画像形成装置では、マーク形成制御手段は、画像形成手段を制御して、上記いずれかに記載のレジストレーションマークを、その画像形成手段の画像形成動作に連動して回転する像担持体表面に形成する。そして、その像担持体に上記レジストレーションマークが形成されたとき、照射手段はそのレジストレーションマー
クに光を照射し、鏡面反射光検出手段は、上記像担持体に向けて照射された光の鏡面反射光を検出する。このため、本発明の画像形成装置では、前述のように拡散反射光の影響が排除できる優れたレジストレーションマークを像担持体に形成し、鏡面反射光検出手段を介してそれを検出することにより、色ずれ等を良好に補正することが可能となる。

なお、本発明の画像形成装置は以下の構成に限定されるものではないが、上記画像形成手段は、シアン，イエロー，マゼンタ，黒色の４色の現像剤を個々に転写する４つの転写部を備え、その４つの転写部のうち、黒色の現像剤に対応する転写部が上記像担持体の移動方向最下流に設けられ、上記マーク形成制御手段は、黒色の現像剤で拡散反射抑制パターンが形成された上記レジストレーションマークを上記像担持体表面に形成してもよい。この場合、黒色の拡散反射抑制用パターンの上に有彩色の現像剤が転写されないので、一層良好に拡散反射が抑制でき、色ずれ等を一層良好に補正することが可能となる。

そしてこの場合、上記鏡面反射光検出手段が検出した鏡面反射光の光量が所定の閾値未満に低下した期間が、上記拡散反射抑制用パターンを挟んで形成された一対の上記検出用パターンの両端間距離に対応する上記像担持体の移動期間に渡って継続したとき、上記光量が低下した期間に基づいて上記検出用パターンの形成位置を推定するパターン位置推定手段を、更に備えてもよい。

上記画像形成手段による色ずれ量が大きい場合は、有彩色の現像剤で形成された上記一対の検出用パターンのうちいずれか一方と、黒色の現像剤で形成された上記拡散反射抑制用パターンとの間に隙間ができ、見かけ上２つのパターンに分かれる可能性がある。これに対して、上記のようなパターン位置推定手段を設けた場合、検出された鏡面反射光の光量が所定の閾値未満に低下した期間が、上記一対の検出用パターンの両端間距離に対応する上記像担持体の移動期間に渡って継続したときに、初めてレジストレーションマークとして位置が推定される。従って、この場合、色ずれ量が大きい場合にはエラーを告知することなどが可能になり、誤検出を一層良好に抑制することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を、コンピュータに接続されて使用されるいわゆるレーザプリンタに適用したものである。

１．レーザプリンタの外観構成
図１はレーザプリンタ１の概略構成を表す側断面図であり、このレーザプリンタ１は、図１の上側を重力方向上方側として設置され、通常、図１の右側を前側として使用される。そして、レーザプリンタ１の筐体３は略箱状（立方体状）に形成されており、この筐体３の上面側には、印刷を終えて筐体３から排出される紙やＯＨＰシート等の記録シート（被記録媒体に相当）が載置される排紙トレイ５が設けらている。

なお、本実施の形態では、筐体３の内側には、金属または樹脂等からなるフレーム部材（図示省略）が設けられており、後述するプロセスカートリッジ７０や定着ユニット８０等は、筐体３の内側に設けられたフレーム部材に着脱可能に組み付けられている。

また、排紙トレイ５は、後方側に向かうほど、筐体３の上面から下がるように傾斜した傾斜面５ａにて構成されており、この傾斜面５ａの後端側には、印刷が終了した記録シートが排出される排出部７が設けられている。

２．レーザプリンタの内部機械構成
画像形成部１０は記録シートに画像を形成する画像形成手段を構成するものであり、フ
ィーダ部２０は、画像形成部１０に記録シートを供給する搬送手段の一部を構成するものであり、搬送機構３０は、画像形成部１０を構成する４つのプロセスカートリッジ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋとの対向部を通って記録シートを搬送する搬送手段である。

また、レジストセンサ９０は、後述する回転体の一例としての搬送ベルト３３の表面に形成されたレジストレーションマークを検出するものである。そして、画像形成部１０にて画像形成が終了した記録シートは、排出シュート（図示省略）にてその搬送方向が上方側に転向された後、排出部７から排紙トレイ５に排出される。

２．１．フィーダ部の構成
フィーダ部２０は、筐体３の最下部に収納された給紙トレイ２１、給紙トレイ２１の前端部上方に設けられて給紙トレイ２１に載置された記録シートを画像形成部１０に給紙する給紙ローラ２２、及び、給紙ローラ２２と対向する部位に配設されて記録シートに所定の搬送抵抗を与えることにより記録シートを１枚毎に分離する分離パッド２３等を有して構成されている。

そして、給紙トレイ２１に載置されている記録シートは、筐体３内の前方側にてＵターンするように転向され、筐体３内の略中央部に配設された画像形成部１０に搬送される。このため、給紙トレイ２１から画像形成部１０に至る記録シートの搬送経路のうち、略Ｕ字状に転向する部位には、略Ｕ字状に湾曲しながら画像形成部１０に搬送される記録シートに搬送力を与える搬送ローラ２４が配設されている。

なお、記録シートを挟んで搬送ローラ２４と対向する部位には、記録シートを搬送ローラ２４に押さえ付ける加圧ローラ２５が配設されており、この加圧ローラ２５は、コイルバネ２５ａ等の弾性手段にて搬送ローラ２４側に押圧されている。

２．２．搬送機構の構成
搬送機構３０は、画像形成部１０の画像形成動作と連動して回転する駆動ローラ３１、駆動ローラ３１と離隔した位置に回転可能に配設された従動ローラ３２、及び、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に架設された像担持体の一例としての搬送ベルト３３等から構成されている。そして、搬送ベルト３３が記録シートを載せた状態で回転することにより、給紙トレイ２１から搬送されてきた記録シートは、４つのプロセスカートリッジ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋに順次搬送される。なお、搬送機構３０はこれらの部材により一体のユニットとして構成され、筐体３の上部カバーを開放することによって適宜交換可能とされている。また、搬送ベルト３３の下方には、搬送ベルト３３の表面に形成された後述のレジストレーションマークを消去するためのベルトクリーナ３４が配設されている。

２．３．画像形成部の構成
画像形成部１０は、スキャナ部６０、プロセスカートリッジ７０及び定着器ユニット８０等を有して構成されている。また、本実施の形態に係る画像形成部１０は、カラー印刷が可能ないわゆるダイレクトタンデム方式のものである。

本実施の形態では、記録シートの搬送方向上流側からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（黒色）の４色のトナー（現像剤）に対応した４つのプロセスカートリッジ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋが、記録シートの搬送方向に沿って直列に並んで配設されている。なお、４つのプロセスカートリッジ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋはトナーの色が異なるのみで、その他は同一である。以下、４つのプロセスカートリッジ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋを総称してプロセスカートリッジ７０という。

スキャナ部６０は、筐体３内の上部に設けられて４つプロセスカートリッジ７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋそれぞれに設けられた静電潜像担持体の一例としての感光体ドラム７１の表面に静電潜像を形成するものであり、具体的には、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、及び反射鏡等から構成されている。

プロセスカートリッジ７０は、スキャナ部６０の下方側において着脱可能に筐体３内に配設されている。そして、このプロセスカートリッジ７０は、感光体ドラム７１、帯電器７２、及び、現像手段の一例としての現像ローラ７４ａを備えた現像カートリッジ７４等から構成されている。なお、各プロセスカートリッジ７０の感光体ドラム７１は搬送機構３０に４つ設けられた転写ローラ７３とそれぞれ対向し、その対向部が各色に対応する４つの転写部に相当する。

定着ユニット８０は、記録シートの搬送方向において感光体ドラム７１より下流側に配設されて記録シートに転写されたトナーを加熱溶融させて定着させるものである。具体的には、記録シートの印刷面側に配設されてトナーを加熱しながら記録シートに搬送力を付与する加熱ローラ８１、記録シートを挟んで加熱ローラ８１と反対側に配設されて記録シートを加熱ローラ８１側に押圧する加圧ローラ８２、等を有して構成されている。

そして、画像形成部１０においては、以下のようにして記録シートに画像が形成される。すなわち、感光体ドラム７１の表面は、その回転に伴って、帯電器７２により一様に正帯電された後、スキャナ部６０から照射されるレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された箇所は露光されていない箇所より電位が下がり、感光体ドラム７１の表面のうち露光された箇所に記録シートに形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、プロセスカートリッジ７０に設けられた現像ローラ７４ａを回転させながら現像バイアスを現像ローラ７４ａに印加することにより、現像ローラ７４ａ上に担持され、かつ、正帯電されている非磁性１成分トナーが、感光体ドラム７１に対向して接触するときに、感光体ドラム７１の表面上に形成されている静電潜像、つまり、一様に正帯電されている感光体ドラム７１の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光体ドラム７１の静電潜像は、可視像化され、感光体ドラム７１の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光体ドラム７１の表面上に担持されたトナー像は、転写ローラ７３に印加される転写バイアスによって記録シートに転写される。そして、トナー像が転写された記録シートは定着ユニット８０に搬送されて加熱され、トナー像として転写されたトナーが記録シートに定着されて、画像形成（印刷）が完了する。

２．４．レジストセンサの構成
図２はレジストセンサ９０の概略構成を表す説明図である。図２に示すように、レジストセンサ９０は、赤外光を搬送ベルト３３に照射する照射手段の一例としての赤外光発光ダイオード９３と、赤外光発光ダイオード９３から搬送ベルト３３に照射された赤外光の入射角θ１と同一角度θ２で鏡面反射する赤外光の光量（強さ）を検出する鏡面反射光検出手段の一例としてのフォトトランジスタ９１とを備えている。

なお、搬送ベルト３３は、トナーを転写させるための電気的特性を得るために、ベルト材料であるフィルム中にカーボンを分散させたものを使用している。このため、搬送ベルト３３の表面は黒色であり、赤外光を吸収して拡散反射が殆ど発生しないが、その表面は、高い光沢度で仕上げられているので、鏡面反射が多く発生する特性を有している。このため、搬送ベルト３３にレジストレーションマークが形成されていない状態では、フォト
トランジスタ９１は強い赤外光を検出する。

図３は、レジストセンサ９０の電気的構成を表す回路図である。図３に示すように、レジストセンサ９０は左右に１つずつレジストセンサ９０Ｌ，９０Ｒとして設けられ、両者に係る電気的構成は同様である。本明細書では、左右を区別する必要のない場合は、レジストセンサ９０Ｌ，９０Ｒは単にレジストセンサ９０と呼んでいる。

図３に示すように、各レジストセンサ９０の赤外光発光ダイオード９３は、直流電源（＋Ｖｃｃ）とトランジスタＴｒ１のコレクタの間に接続され、そのトランジスタＴｒ１のエミッタは抵抗器Ｒ１を介して設定されている。また、トランジスタＴｒ１のベースには、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit ）１００から出力されたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号が、抵抗器Ｒ２，コンデンサＣ２を備えた平滑化回路を介して入力されている。このため、レジストセンサ９０Ｌの赤外光発光ダイオード９３は、その赤外光発光ダイオード９３に対応して設けられたＡＳＩＣ１００のＬＥＤ＿ＰＷＭ＿Ｌ端子から出力されるＰＷＭ信号のデューティー比に応じた強度で発光し、レジストセンサ９０Ｒの赤外光発光ダイオード９３は、その赤外光発光ダイオード９３に対応して設けられたＡＳＩＣ１００のＬＥＤ＿ＰＷＭ＿Ｒ端子から出力されるＰＷＭ信号のデューティー比に応じた強度で発光する。

また、各レジストセンサ９０のフォトトランジスタ９１は、エミッタが接地されると共にコレクタが抵抗器Ｒ３を介して直流電源（＋Ｖｃｃ）に接続され、そのコレクタの電圧（以下センサ出力ともいう）がコンパレータ９５Ｌ，９５Ｒの反転入力端子にそれぞれ入力されている。このコンパレータ９５Ｌ，９５Ｒの非反転入力端子には、ＡＳＩＣ１００のＴＨ＿ＰＷＭ端子から出力されたＰＷＭ信号が、抵抗器Ｒ４，コンデンサＣ４を備えた平滑化回路を介して入力されている。このため、ＴＨ＿ＰＷＭ端子から出力されたＰＷＭ信号のデューティー比に対応する電圧（以下、コンパレータ閾値ともいう）と上記センサ出力とがコンパレータ９５Ｌ，９５Ｒにてそれぞれ比較され、その出力はＡＳＩＣ１００のＳＥＮ＿Ｌ端子またはＳＥＮ＿Ｒ端子に入力される。

３．レーザプリンタの制御系の構成
次に、図４は、上記のように構成されたレーザプリンタ１の制御系の構成を表すブロック図である。図４に示すように、ＡＳＩＣ１００には、前述の回路を介してレジストセンサ９０Ｌ，９０Ｒが接続されると共に、各種プログラムを記憶したＲＯＭ１０３，各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１０５，スキャナ部６０の各色に対応するレーザ光源を制御するＬＤ制御部１０６などが接続されている。

４．上記制御系における制御
次に、このＡＳＩＣ１００が実行する制御について説明する。図５は、電源投入時などの周知の所定タイミングで、搬送ベルト３３にレジストレーションマークを形成して色ずれ補正を行うオートレジストが指示されたときに実行されるオートレジスト処理を表すフローチャートである。

図５に示すように、オートレジストが指示されて処理が開始されると、先ず、Ｓ１にて（Ｓはステップを表す：以下同様）、各レジストセンサ９０Ｌ，９０Ｒを校正する処理が実行される。この処理は、前述のコンパレータ閾値をレジストレーションマークの検出に適した値に設定し、各赤外光発光ダイオード９３の発光強度を徐々に上げて適正な光量に調整する周知の処理である。続くマーク形成制御手段の一例としてのＳ２では、ＬＤ制御部１０６が制御されることにより、搬送ベルト３３の表面に次のようなレジストレーションマークが形成される。

４．１．本実施の形態におけるレジストレーションマークの特徴
ここで、本実施の形態では、レジストレーションマークを次のように構成することにより、搬送ベルト３３の傷等がレジストレーションマークとして誤検出されたりいわゆるオフセットが発生したりするのを抑制している。続いて、そのレジストレーションマークの特徴について説明する。

先ず、図６を用いて、搬送ベルト３３にイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色に対応するレジストレーションマーク２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋ（図６では２００Ｙ，２００Ｋのみ図示）を、単色の帯状に形成した場合の課題について説明する。図６（Ａ）は、各レジストレーションマーク２００の幅（搬送ベルト３３の移動方向の長さ）が細い場合における、各レジストレーションマーク２００の構成及びそれに対する検出信号の変化を表している。

図６（Ａ）に模式的に示すように、赤外光発光ダイオード９３から照射された赤外光の鏡面反射光がフォトトランジスタ９１によって検出可能な鏡面反射有効スポットＳＰ１は、その搬送ベルト３３からの拡散反射光がフォトトランジスタ９１に入射する拡散反射有効スポットＳＰ２よりも狭い。このため、搬送ベルト３３の回転によって各スポットＳＰ１，ＳＰ２が矢印Ｆ方向に相対移動したとすると、フォトトランジスタ９１のコレクタの電圧（センサ出力）は、次のように変化する。なお、前述の図３からも明らかなようにセンサ出力は、フォトトランジスタ９１の受光光量が減るにつれて大きくなる。

先ず、ブラックのレジストレーションマーク２００Ｋでは、拡散反射光が殆ど発生しないため、鏡面反射有効スポットＳＰ１にレジストレーションマーク２００Ｋが掛かる面積に応じてフォトトランジスタ９１の受光光量は低下し、図６（Ａ）に示すようにレジストレーションマーク２００Ｋの中心近傍にピークを有するセンサ出力が得られる。

これに対して、イエローのレジストレーションマーク２００Ｙではトナーによる拡散反射光がフォトトランジスタ９１に入射する。このため、拡散反射有効スポットＳＰ２がレジストレーションマーク２００Ｙに掛かり始めると、フォトトランジスタ９１の受光光量は却って上昇し、鏡面反射有効スポットＳＰ１がレジストレーションマーク２００Ｙにある程度掛かってから受光光量が減少し始める。なお、前述のＳ１の処理によりレジストセンサ９０Ｌ，９０Ｒは校正されているので、搬送ベルト３３の表面よりも若干受光光量が低下した範囲がセンサ出力の応答可能範囲となり、搬送ベルト３３の表面よりも受光光量が増加した現象はセンサ出力に反映されない。このため、レジストレーションマーク２００Ｙに対するセンサ出力のピークは、レジストレーションマーク２００Ｋに対応するピークに対して小さくなる。

また、搬送ベルト３３に傷３３ａが存在した場合にも、その傷３３ａの部分で搬送ベルト３３からの鏡面反射光の光量が低下して、同程度のピークが検出される場合がある。このため、レジストレーションマーク２００Ｙが検出可能なコンパレータ閾値を設定すると、傷３３ａもレジストレーションマークとして誤検出してしまう可能性がある。

図６（Ｂ）に模式的に示すように、レジストレーションマーク２００Ｋ，２００Ｙの幅を通常の幅に広げると、そのレジストレーションマーク２００Ｋ，２００Ｙとの対向位置における鏡面反射光は減少し、センサ出力のピークは大きくなる。ブラックのレジストレーションマーク２００Ｋでは、拡散反射光の影響がないため幅を広げた分だけピークの幅も広がるが、イエローのレジストレーションマーク２００Ｙでは、幅を広げると拡散反射光も増加するので、センサ出力のピークはそれ程大きくならない。このため、傷３３ａと明確に区別するのが困難な場合もある。

そして、図６（Ｃ）に模式的に示すように、レジストレーションマーク２００Ｙの幅を更に広げると、拡散反射光が更に増大することによって、レジストレーションマーク２００Ｙの中心近傍ではセンサ出力が却って低下してしまう可能性もある。マゼンタ，シアンのレジストレーションマーク２００Ｍ，２００Ｃでも同様の課題が発生する。更に、イエロー，マゼンタ，シアン等の有彩色のレジストレーションマークでは、この他、前述の鏡面反射有効スポットＳＰ１が拡散反射有効スポットＳＰ２の中心に位置していない場合、センサ出力のピークの中心がレジストレーションマークの中心と一致しないいわゆるオフセットが発生するといった課題も生じている。そして、この課題は、レジストレーションマークの幅が太くなると一層顕著になる。

そこで、本実施の形態では、図７（Ａ）に模式的に示すように、レジストレーションマーク２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃを次のように構成している。すなわち、図７（Ａ）に示すように、イエローのレジストレーションマーク２００Ｙでは、イエローの現像剤のみを転写して得られる一対の単色のパターン２０１Ｙ，２０１Ｙ（検出用パターンに相当）を、ブラックの単色のパターン２０２Ｋ（拡散反射抑制用パターンの一例）を挟んで搬送ベルト３３の移動方向に沿って両側に形成している。マゼンタ，シアンのレジストレーションマーク２００Ｍ，２００Ｃでも同様に、マゼンタまたはシアンの単色のパターン２０１Ｍまたは２０１Ｃを、ブラックの単色のパターン２０２Ｋを挟んで搬送ベルト３３の移動方向に沿って両側に形成している。

このため、各レジストレーションマーク２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃの幅を広くしても、その中心近傍で拡散反射光が抑制され、図７（Ｂ）に模式的に示すように、センサ出力のピークが低下しない良好な波形を得ることができる。この場合、図７（Ｂ）にｄで示す高さにコンパレータ閾値を設定すると、コンパレータ９５Ｌ，９５Ｒの出力は図７（Ｄ）に示すように傷３３ａに対するセンサ出力も拾ってしまうが、図７（Ｂ）にｃで示すようにコンパレータ閾値を高く設定すれば、図７（Ｃ）に示すように傷３３ａがレジストレーションマークとして誤検出されるのを良好に抑制することができる。しかも、ブラックのパターン２０２Ｋが拡散反射光を抑制しているので、オフセットも発生し難くなる。

次に、上記各パターンの適切な幅（搬送ベルト３３の移動方向の長さ）について説明する。なお、以下の説明では、マゼンタのレジストレーションマーク２００Ｍを例にとって説明するが、イエローまたはシアンのレジストレーションマーク２００Ｙ，２００Ｃでも同様である。

図８（Ａ）に模式的に示すように、鏡面反射有効スポットＳＰ１がマゼンタの単色のパターン２０１Ｍとちょうど重なると、そのパターン２０１Ｍによる鏡面反射光の減少が最も顕著に検出でき、パターン２０１Ｍから入射する拡散反射光も比較的少ない。これに対して、パターン２０１Ｍの幅Ｌａが鏡面反射有効スポットＳＰ１の直径を超えると、拡散反射有効スポットＳＰ２とパターン２０１Ｍとの重なりが増加して拡散反射光が増加してしまう。そこで、単色のパターン２０１Ｍは、鏡面反射有効スポットＳＰ１と一致するように設定するのが望ましい。また、一対のパターン２０１Ｍ，２０１Ｍの両端間隔、すなわちレジストレーションマーク２００Ｍの幅Ｌｂは、傷３３ａ等と明確に区別できる幅とするのが望ましい。

更に、マゼンタとブラックとの間に色ずれが発生している場合、図８（Ｂ）に模式的に示すように、ブラックのパターン２０２Ｋがマゼンタの一対のパターン２０１Ｍ，２０１Ｍの中心に配設されない可能性がある。そして、図８（Ｃ）に模式的に示すようにパターン２０１Ｍ，２０２Ｋの間に隙間ができてしまうと、その部分で搬送ベルト３３からの鏡面反射光が検出されてしまう。そこで、レジストレーションマーク２００の幅Ｌｂ，ブラックのパターン２０２Ｋの幅Ｌｃは、次の式を満たすように設定するのが望ましい。

Ｌｂ＞２Ｌａ Ｌｃ＝Ｌｂ−Ｌａ
なお、前述の鏡面反射有効スポットＳＰ１，拡散反射有効スポットＳＰ２の直径は、搬送ベルト３３にブラック及び有彩色で既知のパターンを形成し、センサ出力の変化を調べることによって算出することができる。

４．２．レジストレーションマークの検出制御
図５へ戻って、Ｓ２では、上記のようなレジストレーションマーク２００が搬送ベルト３３に形成される。続くパターン位置推定手段の一例としてのＳ３では、次のようにしてレジストレーションマーク２００の形成位置が測定される。

レジストレーションマーク２００Ｍにおいて、ブラックのパターン２０２Ｋがマゼンタの一対のパターン２０１Ｍ，２０１Ｍの間に適切に配置されている場合、センサ出力は、図９（Ａ）に模式的に示すように変化する。すなわち、センサ出力は、前述の幅Ｌｂに対応する搬送ベルト３３の移動期間Ｗｔ0 （搬送ベルト３３がちょうどＬｂだけ移動する期間よりも短く設定される）に渡って、継続的にコンパレータ閾値を超える。図９（Ａ）の例ではＷｔ1 ≧Ｗｔ0 となる。これに対して、ブラックのパターン２０２Ｋが図９（Ｂ）に模式的に示すようにマゼンタの一対のパターン２０１Ｍ，２０１Ｍに対してずれ過ぎている場合、センサ出力がコンパレータ閾値を超える期間Ｗｔ2 はＷｔ0 未満となる。

そこで、Ｓ３の処理では、センサ出力が期間Ｗｔ0 以上コンパレータ閾値を超えた場合、フォトトランジスタ９１がレジストレーションマーク２００と対向したと判断され、コンパレータ９５Ｌ，９５Ｒの出力変化のタイミングに基づいてレジストレーションマーク２００の形成位置が測定（推定）されるのである。

続くＳ４では、Ｓ２にて形成されたレジストレーションマーク２００の数と、Ｓ３にて検出されたレジストレーションマーク２００の数とが一致するか否かが判断される。一致する場合は（Ｓ４：Ｙ）、全てのレジストレーションマーク２００が正常に検出されたとして、そのレジストレーションマーク２００の形成位置に基づく画像形成条件の調整がＳ５にてなされた後、処理が一旦終了する。一方、上記レジストレーションマーク２００の数が一致しない場合は（Ｓ４：Ｎ）、色ずれが大き過ぎるなどのエラーが生じていると判断され、Ｓ６にて周知のエラー処理がなされた後、処理が一旦終了する。

５．本実施の形態の効果及び変形例
以上説明したように、本実施の形態では、有彩色のレジストレーションマーク２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃを前述のように構成したことにより、そのレジストレーションマーク２００の幅Ｌｂを大きくしても拡散反射光の影響を良好に排除することができる。このため、搬送ベルト３３の傷３３ａがレジストレーションマークとして誤検出されたり、いわゆるオフセットが発生したりするのも、良好に抑制することができる。また、レーザプリンタ１では、イエロー，マゼンタ，シアンの後にブラックのトナーを転写しているので、ブラックのパターン２０２Ｋの上に有彩色（マゼンタ等）の一対のパターン２０１Ｍ等が転写されず、ブラックのパターン２０２Ｋによる拡散反射の抑制を一層良好に行うことができる。従って、レーザプリンタ１では、色ずれ等を極めて良好に補正することができる。更に、本実施の形態では、前述のＳ３〜Ｓ６の処理により、色ずれが大き過ぎるなどのエラーも良好に告知することができる。

なお、本発明は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、図１０（Ａ）に示すように、各レジストレーションマーク２００は、傾斜方向が異なる一対の菱形からなるハの字形に形成されてもよい。この場合、同一色に対する上記一対のレジストレーションマーク２０
０の検出間隔を測定することにより、用紙幅方向のずれも検出することが可能となる。

また、上記実施の形態では、ブラックのパターン２０２Ｋによって拡散反射抑制用パターンを構成しているが、拡散反射抑制用パターンの構成は他にも種々考えられる。例えば、図１０（Ｂ）に例示するように、有彩色の一対のパターン２０１Ｙ，２０１Ｙ等の間に、そのパターンを形成するトナーをそのパターン２０１Ｙ等よりも濃度を薄く転写したハーフトーンのパターン２０３Ｙ等を形成してもよい。すなわち、トナーの転写濃度を薄くすることによっても、拡散反射を抑制することができるのである。

この場合、図１０（Ｃ）に示すように、レジストレーションマーク２００の中心近傍でセンサ出力が若干低下して検出精度も若干低下するが、良好に拡散反射光の影響を排除することができる。また、この場合、パターン２０３Ｙ等では有彩色のトナーが薄く転写されるのでトナーを節約することができ、各色のレジストレーションマーク２００はそれぞれ同一のトナーによって形成されるのでパターン２０１Ｙ，２０３Ｙ等の間の位置ずれも生じ難い。また、この場合、イエロー，マゼンタ，シアンの３色でカラー画像を形成する装置にも本発明が適用可能となる。

更に、上記実施の形態では、ダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタに適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば４サイクル方式による電子写真画像形成装置に適用してもよい。また更に、上記実施の形態では、搬送ベルト３３にレジストレーションマーク２００を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成部１０の画像形成動作に連動して回転する他の像担持体（例えば、中間転写体や感光体ドラム等）にレジストレーションマークを形成してもよい。

本発明が適用されたレーザプリンタの概略構成を表す側断面図である。 そのレーザプリンタのレジストセンサの概略構成を表す説明図である。 そのレジストセンサの電気的構成を表す回路図である。 上記レーザプリンタの制御系の構成を表すブロック図である。 その制御系で実行されるオートレジスト処理を表すフローチャートである。 単色の帯状のレジストレーションマークの課題を表す説明図である。 本実施の形態のレジストレーションマークの構成及び効果を表す説明図である。 そのレジストレーションマークのパターンの適切な幅を表す説明図である。 そのレジストレーションマーク検出時のセンサ出力変化をエラーの例と共に表す説明図である。 レジストレーションマークの変形例の構成及び効果を表す説明図である。

符号の説明

１…レーザプリンタ １０…画像形成部 ３３…搬送ベルト
３３ａ…傷 ６０…スキャナ部 ７０…プロセスカートリッジ７１…感光体ドラム ９０…レジストセンサ ９１…フォトトランジスタ
９３…赤外光発光ダイオード ９５…コンパレータ １００…ＡＳＩＣ
１０６…ＬＤ制御部 ２００…レジストレーションマーク
２０１，２０２，２０３…パターン ＳＰ１…鏡面反射有効スポット
ＳＰ２…拡散反射有効スポット

Claims (6)

1. 像担持体表面に複数色の現像剤を転写して構成され、上記像担持体に向けて照射された光の鏡面反射光に基づいて読み取られるレジストレーションマークであって、
   有彩色の単一の現像剤を転写して色毎にそれぞれ形成され、その色の現像剤の転写位置を反映する各検出用パターンが、それぞれ、その色の検出用パターンよりも拡散反射成分が少なく、かつ、上記像担持体表面よりも鏡面反射成分が少ない拡散反射抑制用パターンを挟んで、上記像担持体の移動方向に沿って両側に形成されたことを特徴とするレジストレーションマーク。
2. 上記拡散反射抑制用パターンは、黒色の現像剤を転写して形成されたことを特徴とする請求項１記載のレジストレーションマーク。
3. 上記拡散反射抑制用パターンは、当該検出用パターンを形成する現像剤をその検出用パターンよりも濃度を薄く転写して形成されたことを特徴とする請求項１記載のレジストレーションマーク。
4. 複数色の現像剤を転写して画像を形成する画像形成手段と、
   該画像形成手段の画像形成動作に連動して回転する像担持体と、
   上記画像形成手段を制御して、請求項１〜３のいずれかに記載のレジストレーションマークを上記像担持体表面に形成するマーク形成制御手段と、
   上記像担持体に上記レジストレーションマークが形成されたとき、そのレジストレーションマークに光を照射する照射手段と、
   該照射手段により上記像担持体に向けて照射された光の鏡面反射光を検出する鏡面反射光検出手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
5. 上記画像形成手段は、シアン，イエロー，マゼンタ，黒色の４色の現像剤を個々に転写する４つの転写部を備え、その４つの転写部のうち、黒色の現像剤に対応する転写部が上記像担持体の移動方向最下流に設けられ、
   上記マーク形成制御手段は、請求項２記載のレジストレーションマークを上記像担持体表面に形成することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 上記鏡面反射光検出手段が検出した鏡面反射光の光量が所定の閾値未満に低下した期間が、上記拡散反射抑制用パターンを挟んで形成された一対の上記検出用パターンの両端間距離に対応する上記像担持体の移動期間に渡って継続したとき、上記光量が低下した期間に基づいて上記検出用パターンの形成位置を推定するパターン位置推定手段を、
   更に備えたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。