JP4730006B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の感光体を有する電子写真方式のカラー画像形成装置における各色の位置ずれを検出し、記録媒体上に正確に位置合わせを行う技術に関するものである。

従来、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、像担持体としての感光体を帯電器により帯電し、帯電された感光体に画像情報に応じた光照射を行なって潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像し、現像されたトナー像をシート材等に転写して画像を形成することが行われている。

一方、画像のカラー化にともなって、上記、各画像形成プロセスがなされる画像ステーションを複数備えて、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を重ねて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置も提案されている。かかるタンデム方式のカラー画像形成装置は各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、高速化に有利である。

しかしながら、異なる画像形成部で形成された各画像の位置合わせ（レジストレーション）を如何に良好に行うかの点で問題点を有している。なぜならば、シート材等に転写された４色の画像形成位置のずれは、最終的には位置ずれとしてまたは色調の変化として現れてくるからである。

図１は位置ずれの種類を表す図である。上記転写画像の位置ずれの種類として、例えば図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、転写材の移動方向（図中矢印Ａ方向）の位置ずれ（以下、副走査位置ずれと称す）（図１（ａ））、走査方向（図中矢印Ａ方向に直行する方向）の位置ずれ（以下、主走査位置ずれと称す）（図１（ｂ））、斜め方向の位置ずれ（以下、スキュー誤差と称す）（図１（ｃ））、倍率誤差のずれ（図１（ｄ））、湾曲誤差のずれ（図１（ｅ））などが有り、実際には上記５種類のずれが重畳したものが現れる。

そして、上記位置ずれの主原因は、図１（ａ）の副走査位置ずれの場合は各画像ステーション、走査光学系の取り付けずれ及び、走査光学系内のレンズやミラー（図示せず）取り付けずれであり、図１（ｂ）の主走査位置ずれの場合も同様である。

図１（ｃ）の斜め方向の傾きずれの場合は画像ステーションにおける感光体の回転軸の角度ずれ及び、走査光学系の取り付け角度ずれであり、図１（ｄ）の倍率誤差によるずれの場合は各走査光学系から画像ステーションの感光体までの光路長の誤差による走査線長さのずれによるものであり、図１（ｅ）の湾曲誤差によるずれの場合は各走査光学系内のレンズ等の組立ずれによるものである。

そこで上記５種類のずれをあらかじめ基準となるパターン（以下レジストパターンと称す）を描画し、複数のセンサによってレジストパターンを検出（位置ずれ検出）し、その結果からずれ量を算出し、そのずれ量に応じて、各画像の位置合わせ（位置ずれ補正）を行うことが提案されている。

以下、従来のレジストパターン検出，位置ずれ補正動作について説明する。

図２は従来のレジストパターン検出手段（以下、パターン検出手段と称す）の構成図、図３は従来の無端状担持体上のレジストパターンとパターン検出手段の配置図、図４、５は従来の無端状担持体上のレジストパターンとパターン検出手段の配置図とパターン検出手段の出力信号を示す図である。

図２に示すように、パターン検出手段１４は、イメージセンサ（以下、ＣＣＤと称す）５１、ランプ等の光源５２及び反射光をＣＣＤ５１に結像するためのセルフォックレンズアレイ５３からなり、図３に示すように、センサユニット１４ａ，１４ｂはＣＣＤ５１内の画素が転写ベルト１２の搬送方向Ａと直角に交わる線上に配置され、搬送方向Ａに対して無端状担持体の左右端付近に２つ配置されている。

以上のような構成において、レジストパターン検出，補正動作は、図４に示すように、予めきめられた直線や図形等のレジストパターン、例えば、転写ベルト１２の搬送方向Ａと直角に交わる線上に、予めきめられた間隔で各色毎に、トナー像３３ｋ，３３ｙ，３３ｍ，３３ｃとして転写させ、センサユニット１４ａ及び、１４ｂにて各色の位置ずれ（レジストずれ）を測定する。

ところで図１（ａ）に示す副走査位置ずれは、図４（ａ）に示すように転写ベルト１２上の各色のレジストパターンがセンサユニット１４ａ内のＣＣＤ５１ａを通過する時間と予め決められた設計値の時間差（ΔＴ１＝Ｔ−Ｔ１、Ｔは予め決められた設計値）と搬送速度ｖより各色の位置ずれ（ΔＹ１＝ΔＴ１，ｖ）を演算する。

図１（ｂ）に示す主走査位置ずれは、図５（ａ）に示すように転写ベルト１２上の各色レジストパターンの走査開始位置がセンサユニット１４ａ内のＣＣＤ５１ａを通過する画素位置差（ΔＸ１）より各色の位置ずれを演算する。

図１（ｃ）に示すスキュー誤差は、図４（ｂ）に示すように転写ベルト１２上の同色のレジストパターンがセンサユニット１４ａおよび１４ｂ内のＣＣＤ５１ａおよびＣＣＤ５１ｂを通過する時間差（ΔＴ２）と搬送速度ｖより各色のスキュー誤差（ΔＹ２＝ΔＴ２，ｖ）を演算する。

図１（ｄ）に示す倍率誤差は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように転写ベルト１２上の同色レジストパターンの走査開始及び、終了位置がセンサユニット１４ａおよび１４ｂ内のＣＣＤ５１ａおよびＣＣＤ５１ｂを通過する画素位置差（ΔＸ２、ΔＸ１）より各色の倍率誤差（ΔＸ３＝ΔＸ２−ΔＸ１）を演算する。

このようにして演算された上記４種類の位置ずれ量を基に、位置ずれ補正動作を行う。
特開２０００−０８９５４１号公報

しかしながら、検出手段には前記したＣＣＤセンサー、その他レーザー等を使用することで位置ずれの検出精度を向上させているが、これらは単体で非常に高価なものであり、さらに、前記したセルフォックレンズ等の光学系部材等が必要となり、検出手段として非常に高価で、高度な寸法精度、高度な組み立て精度が要求されるものとなってしまう。また、逆に汎用のフォトセンサーのような安価なセンサーを使用すると、パターンを検出する際に拡散反射光の影響により検出波形がひずんでしまい、それにより測定誤差が発生するため高精度の検出が難しいという欠点があった。そこで、本発明は上記欠点を補い、低価格で高品質のカラー画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するために本発明では、汎用のフォトセンサーを使用した場合に発生する拡散反射光による検出波形のひずみ量が測定誤差量と一定の関係があることに着目し、ひずみ量を計測して測定誤差を補正する検出方法を採用している。

非常に低価格にでき、高度な寸法精度や組み立て精度あるいは調整精度が不要で、しかも高精度の位置ずれ検出方法を提供するものである。

以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図６は本発明の実施の形態におけるカラー画像形成装置の構成図である。まず、カラー画像を得る過程について図６を用いて説明する。

図６において、カラー画像形成装置には４つの画像ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置され、各画像ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは像担持体としての感光体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄをそれぞれに有し、その回りには専用の帯電手段３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、クリーニング手段５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、画像情報に応じた光を各々の感光体に照射するための走査光学系の露光手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、転写手段７内の転写器８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄがそれぞれ配置されている。

ここで、画像ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれイエロー画像，マゼンタ画像，シアン画像，ブラック画像を形成するところであり、露光手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄからはイエロー画像、マゼンタ画像，シアン画像，ブラック画像に対応した光９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが出力される。各画像ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを通過する態様で、感光体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの下方には支持ローラ１０、１１により支持された無担ベルト状の転写ベルト１２が配置され、矢印Ａ方向へ移動する。

また、転写ベルト１２に対面して図示しないレジストパターン発生手段からのレジストパターンを検出するパターン検出手段１４が配置されており、パターン検出手段１４により検出した位置ずれ情報をもとに位置ずれ補正手段１５は位置ずれ量を演算する。また、給紙カセット１６に収納されているシート材１７は、給紙ローラ１８により給紙され、シート材転写ローラ１９、定着手段２０を経て排紙トレー（図示せず）に排出される。

以上のような構成において、まず画像ステーション１ｄの帯電手段３ｄ及び、露光手段６ｄ等の公知の電子写真プロセス手段により感光体２ｄ上に画像情報のブラック（以降ｋと記す）成分色の潜像を形成した後、現像手段４ｄでｋトナーを有する現像材によりｋトナー像として可視像化され、転写器８ｄで転写ベルト１２にｋトナー像が転写される。

一方、ｋトナー像が転写ベルト１２に転写されている間に画像ステーション１ｃではシアン（以降ｃと記す）成分色の潜像が形成され、現像手段４ｃでｃトナーによるｃトナー像が得られ転写器８ｃにて転写され、先に転写ベルト１２上に転写されたｋトナー像と重ね合わされる。

以下、マゼンタ（以降ｍと記す）トナー像、イエロー（以降ｙと記す）トナー像についても同様な方法で画像形成が行われ、転写ベルト１２上に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給紙ローラ１８により給紙カセット１６から給紙された紙等のシート材１７上にシート材転写ローラ１９によって４色のトナー像が一括転写搬送され、定着手段２０で加熱定着され、シート材１７上にフルカラー画像が得られる。なお、転写が終了したそれぞれの感光体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄはクリーニング手段５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄで残留トナーが除去され、引き続き行われる次の像形成に備えられ、印字動作は完了する。

次に位置ずれ検出動作について説明する。

図７は本発明の実施の形態におけるパターン検出手段の構成と光の進路を表した図を示したものである。パターン検出手段１４は転写ベルト１２に対して垂直方向にあるいはθの角度をもって対向する発光手段２２と受光手段２３により構成されており、発光手段２２から出た光は直進し転写ベルト１２で反射するが、転写ベルト１２は平滑度が高いためほとんどの光は転写ベルト１２に対してθの角度で反射し（正反射）、受光手段２３に入射する。

図８は本発明の実施の形態における位置ずれ補正手段の構成を表した図である。図中の２４は発光電流制御手段、２５は発光電流検出手段、２６は電流−電圧変換手段、２７は信号増幅器、２８は比較器、２９は比較器２８の基準電圧、３０はＣＰＵ、３１はカウント手段、３２は記憶手段である。

図９は本発明の実施の形態における発光手段の発光量を調整している様子を表した図である。ＣＰＵ３０は転写ベルト１２が走行し始めると発光電流検出手段２５を監視しながら発光電流制御手段２４を制御して発光手段２２に一定電流が流れるように調整する。受光手段２３には受光量に応じて光電変換された電流が流れ、電流−電圧変換手段２６により電圧に変換される。この電圧は微小なため信号増幅器２７により増幅されＣＰＵ３０のアナログポートに入力される。ＣＰＵ３０は入力される電圧が図９で示す電圧Ｖ０になるように調整する。具体的には、ＣＰＵ３０に入力される電圧がＶ０より小さい時は発光電流制御手段２４を制御して発光手段２２に流れる電流を増やし、逆に電圧が大きい時は電流を減らして最終的にＶ０近辺に調整する。

図１０は本発明の実施の形態における無端状担持体とパターン検出手段および無端状担持体上のレジストパターンの位置関係を表した図である。Ｖ０に調整後ＣＰＵ３０は図示しないレジストパターン発生手段に指示し、図１０で示すようなレジストパターンを転写ベルト１２上に印刷させる。図において、１４ａ、１４ｂは転写ベルト１２に対向してその両端に設置された２組のセンサユニットであり、３３ｋ−１，３３ｙ−１，３３ｍ−１，３３ｃ−１および３３ｋ−２，３３ｙ−２，３３ｍ−２，３３ｃ−２はｋ，ｙ，ｍ，ｃ４色のレジストパターンセット対を示している。

図１１は本発明の実施の形態におけるレジストパターン検出中に発光手段から発せられた光の進路を表した図である。前記したようにパターンを検出する直前までは図７で示すように発光手段２２を出た光のほとんどは転写ベルト１２で正反射し受光手段２３に入っていくが、レジストパターンセット対３３ｋ−１，３３ｙ−１，３３ｍ−１，３３ｃ−１と３３ｋ−２，３３ｙ−２，３３ｍ−２，３３ｃ−２は紛体により形成されたトナー像であり平滑度が低いため、パターン検出中は図１１で示すように光はパターン上で拡散射しほとんどの光は受光手段２３には到達できない。

図１２は本発明の実施の形態におけるレジストパターンを検出した時の位置ずれ補正手段の動作を表した図を示したものである。信号増幅器２７で増幅した信号は図１２のａで示すように、レジストパターンを検出する直前までは図９で調整したＶ０の電圧を保っているが、レジストパターンセット対３３ｋ−１を検出し始めると前記したように発光手段２２から発せられた光はレジストパターンセット対３３ｋ−１で拡散反射し受光手段２３には光が入ってこなくなるため、次第に電圧は低下していきレジストパターンが通過すると再びＶ０に戻る。以降、レジストパターンセット対３３ｙ−１，３３ｍ−１，３３ｃ−１が通過するたびに同様の波形を繰り返す。また、比較器２８に入力された信号ａは比較器の基準電圧２９（図１２中の信号ｂ）によりＶ１の電圧レベルで比較２値化され、信号ｃのようなパルス波形となる。この信号ｃはカウント手段３１に入力され図示しない内部のカウンターによりクロック信号ｄに同期してパルスのオン時間（信号ｃ−１のｔｗ０）とパルスのオフ時間（信号ｃ−１のｔｗ１）さらにパルスのオン時間（信号ｃ−１のｔｗ２）が順次ロック信号ｄの個数としてカウントされ、記憶手段３２に格納される。

以上の動作を繰り返すことで全てのレジストパターンセット対３３ｋ−１〜３３ｃ−１はパターン検出手段１４により検出され、記憶手段３２に格納される。

次に、位置ずれの算出方法について説明する。背景技術で前記したように位置ずれは主に５種類があるが、ここでは副走査方向位置ずれと主走査方向位置ずれの算出方法について説明する。

まず、位置ずれの算出にはレジストパターン間の距離の計測が必要となるが、これは、レジストパターンの中心間の距離により求める。例えば、図１３は本発明の実施の形態における記憶手段に格納されたパルスのｏｎ，ｏｆｆ時間を表した図であるが、図においてレジストパターンセット対３３−ｋと３３−ｙに対応するパルス波形ｃ−１中のオン時間ｔｗ０とｔｗ２の中心はそれぞれのオン時間の両端から１／２の位置が中心となる。従って、レジストパターンセット対３３ｋ−１と３３ｙ−１の中心間の時間Ｔｘは以下の（数１）により求めることができる。

Ｔｘ＝１／２×ｔｗ０＋ｔｗ１＋１／２×ｔｗ２・・・（数１）
また、この時の転写ベルト１２の進行方向Ａ方向の速度をＶとするとレジストパターンセット対３３ｋ−１と３３ｙ−１の中心間の距離Ｌは以下のようになる。

Ｌ＝Ｖ×Ｔｘ・・・（数２）
このようなレジストパターンの中心間の距離の算出方法を用いて、主走査，副走査方向位置ずれを算出することになるが、副走査方向位置ずれとは、ここでは、転写ベルト１２の進行方向Ａ方向の位置ずれを意味しており、基準色（この場合はｋだが、他の色を基準にすることも可能）に対する他色の位置ずれを算出する。概念的には、図１４で示すようにレジストパターンセット対３３ｋ−１を基準として、位置ずれがない時の３３ｙ−１，３３ｍ−１，３３ｃ−１の理論上の位置３３ｙ'−１，３３ｍ'−１，３３ｃ'−１までの距離をそれぞれＬｘ−ｙ，Ｌｘ−ｍ，Ｌｘ−ｃとした時に、位置ずれがある時のパターン位置３３ｙ−１，３３ｍ−１，３３ｃ−１までの距離Ｌ−ｖ−ｙ１，Ｌ−ｖ−ｍ１，Ｌ−ｖ−ｃ１との差ΔＬｖ−ｙ１，ΔＬｖ−ｍ１，ΔＬｖ−ｃ１が副走査方向の位置ずれとなる。

また、主走査方向位置ずれとは、ここでは、転写ベルト１２の進行方向Ａ方向と垂直方向（図１５のＢ方向）の位置ずれを意味しており、基準色（この場合はｋだが、他の色を基準にすることも可能）に対する他色の位置ずれを算出する。以下、概念について説明する。

図１５で示すように、ｋのレジストパターンセット対３３ｋ−１と３３ｋ−２は転写ベルト１２の進行方向Ａ方向に対して４５度の角度θ２、θ３で対向して配置されている。レジストパターンセット対３３ｋ−１と３３ｋ−２を延長した線の交点をＰとし、パターン検出手段１４の検出ポイントの延長線ｅとレジストパターンセット対３３ｋ−１と３３ｋ−２との交点をＱ、Ｒとすると、Ｐは直角になることから三角形ＰＱＲはＰを頂点とする直角二等辺三角形となる。また、Ｐから延長線ｅに垂線を降ろした交点をＳとすると、θ１は二等分され三角形ＰＳＱとＰＳＲは合同の二等辺直角三角形となり、辺ＰＳとＳＱ、ＳＲは同じ長さとなる。辺ＰＳは主走査方向（Ｂ方向）の長さでありこれをＬｋとすると、辺ＳＱとＳＲを足した長さがＬ−ｈ−ｋであることから、ＬｋはＬ−ｈ−ｋを使って以下の（数式）で表される。

Ｌｋ＝１／２×Ｌ−ｈ−ｋ・・・（数３）
同様な方法でｙのレジストパターンセット対３３ｙ−１と３３ｙ−２について表したものを図１６に示す。ｋのレジストパターンセット対３３ｋ−１と３３ｋ−２の時のＬｋとＬ−ｈ−ｋに対応するｙの主走査方向の長さをそれぞれＬｙはＬ−ｈ−ｙとすると以下の関係式が成り立つ。

Ｌｙ＝１／２×Ｌ−ｈ−ｙ・・・（数４）
図からわかるように、Ｌｋに対してＬｙはΔＬｈ−ｙの差があるが、これがｙのｋに対する主走査方向位置ずれになる。

ΔＬｈ−ｙ＝Ｌｙ−Ｌｋ＝１／２×（Ｌ−ｈ−ｙ−Ｌ−ｈ−ｋ）・・・（数５）
同様にしてｋに対するｍ、ｃの主走査方向の位置ずれも算出できる。

次に具体的算出方法について説明する。

図１７は本発明の実施の形態における記憶手段に格納されたパルスのｏｎ，ｏｆｆ時間を表した図だが、検出された各時間ｔｗ０〜ｔｗ１４を使ってレジストパターンセット対３３ｋ−１を基準とするレジストパターンセット対３３ｙ−１，３３ｍ−１，３３ｃ−１までの時間Ｔ−ｖ−ｙ１，Ｔ−ｖ−ｍ１，Ｔ−ｖ−ｃ１と、レジストパターンセット対３３ｋ−２を基準とするレジストパターンセット対３３ｙ−２，３３ｍ−２，３３ｃ−２までの時間Ｔ−ｖ−ｙ２，Ｔ−ｖ−ｍ２，Ｔ−ｖ−ｃ２を以下の（数式）により求める。

Ｔ−ｖ−ｙ１＝１／２×ｔｗ０＋ｔｗ１＋１／２×ｔｗ２・・・（数６）
Ｔ−ｖ−ｍ１＝１／２×ｔｗ０＋ｔｗ１＋ｔｗ２＋ｔｗ３＋１／２×ｔｗ４・・・（数７）
Ｔ−ｖ−ｃ１＝１／２×ｔｗ０＋ｔｗ１＋ｔｗ２＋ｔｗ３＋ｔｗ４＋ｔｗ５＋１／２×ｔｗ６・・・（数８）
Ｔ−ｖ−ｙ２＝１／２×ｔｗ８＋ｔｗ９＋１／２×ｔｗ１０・・・（数９）
Ｔ−ｖ−ｍ２＝１／２×ｔｗ８＋ｔｗ９＋ｔｗ１０＋ｔｗ１１＋１／２×ｔｗ１２・・・（数１０）
Ｔ−ｖ−ｃ２＝１／２×ｔｗ８＋ｔｗ９＋ｔｗ１０＋ｔｗ１１＋ｔｗ１２＋ｔｗ１３＋１／２×ｔｗ１４・・・（数１１）
また、ｋ，ｙ，ｍ，ｃ各色のレジストパターンセット対３３ｋ−１と３３ｋ−２、３３ｙ−１と３３ｙ−２、３３ｍ−１と３３ｍ−２、３３ｃ−１と３３ｃ−２の中心間の時間Ｔ−ｈ−ｋ，Ｔ−ｈ−ｙ，Ｔ−ｈ−ｍ，Ｔ−ｈ−ｃを以下の（数式）により求める。

Ｔ−ｈ−ｋ＝１／２×ｔｗ０＋ｔｗ１＋ｔｗ２＋ｔｗ３＋ｔｗ４＋ｔｗ５＋ｔｗ６＋ｔｗ７＋１／２×ｔｗ８・・・（数１２）
Ｔ−ｈ−ｙ＝１／２×ｔｗ２＋ｔｗ３＋ｔｗ４＋ｔｗ５＋ｔｗ６＋ｔｗ７＋ｔｗ８＋ｔｗ９＋１／２×ｔｗ１０・・・（数１３）
Ｔ−ｈ−ｍ＝１／２×ｔｗ４＋ｔｗ５＋ｔｗ６＋ｔｗ７＋ｔｗ８＋ｔｗ９＋ｔｗ１０＋ｔｗ１１＋１／２×ｔｗ１２・・・（数１４）
Ｔ−ｈ−ｃ＝１／２×ｔｗ６＋ｔｗ７＋ｔｗ８＋ｔｗ９＋ｔｗ１０＋ｔｗ１１＋ｔｗ１２＋ｔｗ１３＋１／２×ｔｗ１４・・・（数１５）
図１８は本発明の実施の形態における位置ずれがない場合と位置ずれがある場合の測定時間の差を表した図であるが、（数６）〜（数１１）で求めた値は位置ずれがある時の波形ａにおける各時間に対応している。ここで、位置ずれがない時の波形ａの各時間Ｔｘ−ｖ−ｙ１，Ｔｘ−ｖ−ｍ１，Ｔｘ−ｖ−ｃ１とＴｘ−ｖ−ｙ２，Ｔｘ−ｖ−ｍ２，Ｔｘ−ｖ−ｃ２はあらかじめ計算によりわかっているため、位置ずれがある時とない時の時間の差ΔＴ−ｙ１，ΔＴ−ｍ１，ΔＴ−ｃ１とΔＴ−ｙ２，ΔＴ−ｍ２，ΔＴ−ｃ２を以下の（数式）により求める。

ΔＴ−ｙ１＝Ｔ−ｖ−ｙ１−Ｔｘ−ｖ−ｙ１・・・（数１６）
ΔＴ−ｍ１＝Ｔ−ｖ−ｍ１−Ｔｘ−ｖ−ｍ１・・・（数１７）
ΔＴ−ｃ１＝Ｔ−ｖ−ｃ１−Ｔｘ−ｖ−ｃ１・・・（数１８）
ΔＴ−ｙ２＝Ｔ−ｖ−ｙ２−Ｔｘ−ｖ−ｙ２・・・（数１９）
ΔＴ−ｍ２＝Ｔ−ｖ−ｍ２−Ｔｘ−ｖ−ｍ２・・・（数２０）
ΔＴ−ｃ２＝Ｔ−ｖ−ｃ２−Ｔｘ−ｖ−ｃ２・・・（数２１）
これらの時間に転写ベルト１２の速度Ｖを掛けた値が基準色レジストパターンセット対３３ｋ−１，３３ｋ−２に対する各色のレジストパターンセット対３３ｙ−１，３３ｍ−１，３３ｃ−１、３３ｙ−２，３３ｍ−２，３３ｃ−２の副走査の位置ずれΔＬｖ−ｙ１，ΔＬｖ−ｍ１，ΔＬｖ−ｃ１およびΔＬｖ−ｙ２，ΔＬｖ−ｍ２，ΔＬｖ−ｃ２となる。

ΔＬｖ−ｙ１＝ΔＴ−ｙ１×Ｖ・・・（数２２）
ΔＬｖ−ｍ１＝ΔＴ−ｍ１×Ｖ・・・（数２３）
ΔＬｖ−ｃ１＝ΔＴ−ｃ１×Ｖ・・・（数２４）
ΔＬｖ−ｙ２＝ΔＴ−ｙ２×Ｖ・・・（数２５）
ΔＬｖ−ｍ２＝ΔＴ−ｍ２×Ｖ・・・（数２６）
ΔＬｖ−ｃ２＝ΔＴ−ｃ２×Ｖ・・・（数２７）
理論上は、ΔＬｖ−ｙ１とΔＬｖ−ｙ２、ΔＬｖ−ｍ１とΔＬｖ−ｍ２、ΔＬｖ−ｃ１とΔＬｖ−ｃ２は同じ距離だが、転写ベルト１２の速度変動等の影響により同じ距離にはならない。従って、これらを平均化して基準色レジストパターンセット対３３ｋ−１，３３ｋ−２から各色のレジストパターンセット対３３ｙ−１，３３ｍ−１，３３ｃ−１、３３ｙ−２，３３ｍ−２，３３ｃ−２までの副走査方向の位置ずれの平均値ΔＬｖ−ｙ，ΔＬｖ−ｍ、ΔＬｖ−ｃを求め、これを副走査方向の位置ずれとする。

ΔＬｖ−ｙ＝１／２×（ΔＬｖ−ｙ１＋ΔＬｖ−ｙ２）・・・（数２８）
ΔＬｖ−ｍ＝１／２×（ΔＬｖ−ｍ１＋ΔＬｖ−ｍ２）・・・（数２９）
ΔＬｖ−ｃ＝１／２×（ΔＬｖ−ｃ１＋ΔＬｖ−ｃ２）・・・（数３０）
また、（数１２）〜（数１５）で算出した、図１８の波形ａに対応するｋ、ｙ、ｍ、ｃ各色のレジストパターンセット対３３ｋ−１と３３ｋ−２、３３ｙ−１と３３ｙ−２、３３ｍ−１と３３ｍ−２、３３ｃ−１と３３ｃ−２の中心間の時間Ｔ−ｈ−ｋ，Ｔ−ｈ−ｙ，Ｔ−ｈ−ｍ，Ｔ−ｈ−ｃをもとに、（数５）により主走査方向位置ずれΔＬｈ−ｙ，ΔＬｈ−ｍ，ΔＬｈ−ｃを以下の（数式）により求める。

ΔＬｈ−ｙ＝１／２×（Ｔ−ｈ−ｙ−Ｔ−ｈ−ｋ）×Ｖ・・・（数３１）
ΔＬｈ−ｍ＝１／２×（Ｔ−ｈ−ｍ−Ｔ−ｈ−ｋ）×Ｖ・・・（数３２）
ΔＬｈ−ｃ＝１／２×（Ｔ−ｈ−ｃ−Ｔ−ｈ−ｋ）×Ｖ・・・（数３３）
以上、主走査、副走査方向位置ずれの測定方法について説明してきたが、図１８の波形ａで示すようなレジストパターンが通過する時に電圧が落ち込むだけの波形は、正反射光しか受光しないように高精度に調整されたレーザーやレンズを用いた光学システムで構成された検出手段でしか実現できない。例えば、汎用のフォトセンサーのような無調整のセンサーを検出手段として使用した場合には、ｋトナー以外のトナーにおいて、図１９の波形ａ−１で示すようにレジストパターンが通過する時に電圧が落ち込む前後に電圧レベルＶ０より電圧が上がる（波形ａ−１中のｖｆ−１とｖｒ−１またはｖｆ−２とｖｒ−２）オーバーシュートが発生する場合がある（以降オーバーシュートと呼ぶ）。この場合、オーバーシュートの影響により波形ａ−１におけるレジストパターンセット対３３ｙ−１と３３ｙ−２の中心位置ｎ１やｎ２は波形ａの中心位置ｍ１やｍ２からずれてしまい、オーバーシュートがある場合とない場合で中心位置の検出にΔｔｙ−１やΔｔｙ−２の時間差が発生する。つまり、レジストパターンの位置に関係なく検出手段自身の問題により中心位置の測定に測定誤差が発生することになる。

具体的には、オーバーシュートの発生の状況により、Δｔｙ−１やΔｔｙ−２の時間が異なってくる。例えば、オーバーシュートｖｆ−１はｖｒ−１より電圧レベルが大きいが、このような場合、波形ａ−１におけるレジストパターンセット対３３ｙ−１の中心位置ｎ１は波形ａの中心位置ｍ１より早く検出されるため、ｍ１を基準にするとΔｔｙ−１は負の値になり、また、オーバーシュートｖｆ−１とｖｒ−１の電圧差Δｖ１の大きさに比例してΔｔｙ−１の時間の長さが長くなってくる（理由は後述する）。逆に、オーバーシュートｖｒ−２はｖｆ−２より電圧レベルが大きいが、このような場合、波形ａ−１のレジストパターンセット対３３ｙ−２の中心位置ｎ２は波形ａの中心位置ｍ２より遅く検出されるため、ｍ２を基準にするとΔｔｙ−２は正の値になり、また、オーバーシュートｖｆ−２とｖｒ−２の電圧差Δｖ２の大きさに比例してΔｔｙ−２の時間の長さが長くなってくる。これらの関係をまとめると以下のようになる。

Δｖ＝ｖｒ−ｖｆ・・・（数３４）
Δｔ＝ｗ×Δｖ・・・（数３５）
（ｗは実験により求まる任意の変換係数）
このように、波形の中心位置がずれると主走査，副走査方向の位置ずれの算出の元になるデータに影響がでる。図２０は本発明の実施の形態における位置ずれがある場合と位置ずれがあり、さらに、オーバーシュートがある場合の測定時間の差を表した図であるが、図において、副走査方向位置ずれの算出の元になる波形ａ−１のデータＴｚ−ｖ−ｙ１，Ｔｚ−ｖ−ｍ１，Ｔｚ−ｖ−ｃ１は中心位置が早く検出されるため、波形ａの元データＴ−ｖ−ｙ１，Ｔ−ｖ−ｍ１，Ｔ−ｖ−ｃ１よりそれぞれΔｔ−ｙ１，Δｔ−ｍ１，Δｔ−ｃ１だけ短くなる。逆に波形ａ−１の元データＴｚ−ｖ−ｙ２，Ｔｚ’−ｖ−ｍ２，Ｔｚ−ｖ−ｃ２は中心位置が遅く検出されるため、波形ａの元データＴ−ｖ−ｙ２，Ｔ−ｖ−ｍ２，Ｔ−ｖ−ｃ２よりそれぞれΔｔ−ｙ２，Δｔ−ｍ２，Δｔ−ｃ２だけ長くなる。

また、主走査方向位置ずれの算出の元になるデータＴｚ−ｈ−ｋ，Ｔｚ−ｈ−ｙ，Ｔｚ−ｈ−ｍ，Ｔｚ−ｈ−ｃのうち、Ｔｚ−ｈ−ｋはΔｖ１とΔｖ２の発生がないためＴ−ｈ−ｋと同じ長さであり、他のＴｚ−ｈ−ｙ，Ｔｚ−ｈ−ｍ，Ｔｚ−ｈ−ｃはΔｖ１とΔｖ２の相関関係で長さが異なってくる。

例えば、波形ａ−１において、図１９と（数３４）からΔｖ１は負の値になり、Δｖ２は正の値になるため、波形ａ−１の元データＴｚ−ｈ−ｙ，Ｔｚ−ｈ−ｍ，Ｔｚ−ｈ−ｃは波形ａの元データＴ−ｈ−ｙ，Ｔ−ｈ−ｍ，Ｔ−ｈ−ｃより長くなる。しかし、例えば、逆にΔｖ１が正の値でΔｖ２が負の値であれば、波形ａ−１の元データＴｚ−ｈ−ｙ，Ｔｚ−ｈ−ｍ，Ｔｚ−ｈ−ｃは波形ａの元データＴ−ｈ−ｙ，Ｔ−ｈ−ｍ，Ｔ−ｈ−ｃより短くなる。

これらの関係をまとめると以下の（数式）になる。

Ｔｚ−ｖ−ｙ１−Ｔ−ｖ−ｙ１＝Δｔ−ｙ１・・・（数３６）
Ｔｚ−ｖ−ｍ１−Ｔ−ｖ−ｍ１＝Δｔ−ｍ１・・・（数３７）
Ｔｚ−ｖ−ｃ１−Ｔ−ｖ−ｃ１＝Δｔ−ｃ１・・・（数３８）
Ｔｚ−ｖ−ｙ２−Ｔ−ｖ−ｙ２＝Δｔ−ｙ２・・・（数３９）
Ｔｚ−ｖ−ｍ２−Ｔ−ｖ−ｍ２＝Δｔ−ｍ２・・・（数４０）
Ｔｚ−ｖ−ｃ２−Ｔ−ｖ−ｃ２＝Δｔ−ｃ２・・・（数４１）
Ｔｚ−ｈ−ｙ−Ｔ−ｈ−ｙ＝Δｔ−ｙ２−Δｔ−ｙ１・・・（数４２）
Ｔｚ−ｈ−ｍ−Ｔ−ｈ−ｍ＝Δｔ−ｍ２−Δｔ−ｍ１・・・（数４３）
Ｔｚ−ｈ−ｃ−Ｔ−ｈ−ｃ＝Δｔ−ｃ２−Δｔ−ｃ１・・・（数４４）
従って、無調整のセンサー等を検出手段として使用した場合には、以下に示す副走査方向の測定誤差ΔＬｖｚ−ｙ，ΔＬｖｚ−ｍ，ΔＬｖｚ−ｃ、および、主走査方向の測定誤差ΔＬｈｚ−ｙ，ΔＬｈｚ−ｍ，ΔＬｈｚ−ｃが発生することになる。

ΔＬｖｚ−ｙ＝１／２×（Δｔ−ｙ１＋Δｔ−ｙ２）×Ｖ・・・（数４５）
ΔＬｖｚ−ｍ＝１／２×（Δｔ−ｍ１＋Δｔ−ｍ２）×Ｖ・・・（数４６）
ΔＬｖｚ−ｃ＝１／２×（Δｔ−ｃ１＋Δｔ−ｃ２）×Ｖ・・・（数４７）
ΔＬｈｚ−ｙ＝（Δｔ−ｙ２−Δｔ−ｙ１）×Ｖ・・・（数４８）
ΔＬｈｚ−ｍ＝（Δｔ−ｍ２−Δｔ−ｍ１）×Ｖ・・・（数４９）
ΔＬｈｚ−ｃ＝（Δｔ−ｃ２−Δｔ−ｃ１）×Ｖ・・・（数５０）
このように、オーバーシュートが発生する理由は例えば以下のように考えられる。

図２１〜図２２は本発明の実施の形態における受光素子の位置ずれがない場合に無端状担持体上にトナーがない時の光の進路を表した図である。図２３〜図２４は本発明の実施の形態における受光素子の位置ずれがない場合に無端状担持体上のトナーを検出し始めた時の光の進路を表した図である。図において、２２−ａ、２３−ａはそれぞれ発光手段２２の発光素子（例えばＬＥＤ）と受光手段２３の受光素子（例えばフォトトランジスタ）である。

通常、転写ベルト１２上にレジストパターンがない時は、図２１のように発光手段２２の内部の発光素子２２−ａから発した光２２−ａ−１，光２２−ａ−２，光２２−ａ−３は入射角と同じ角度で転写ベルト１２上で反射し受光素子２３−ａに入射する。しかし、図２２で示すように受光素子２３−ａが受光手段２３の内部において図中のｘ方向（転写ベルト１２の進行方向）にずれて設置されている場合は、発光素子から発した光２２−ａ−３は受光素子２３−ａの位置がずれているため受光素子２３−ａに入射されず、受光素子２３−ａに入射される光の量は受光素子２３−ａがずれていない場合（図２１の場合）より少ない。このため、ＣＰＵ３０は前記した図８の信号増幅器２７の出力電圧をＶ０のレベルに調整するために発光手段２２の発光電流を増やし、発光素子２２−ａの発光強度を受光素子２３−ａが位置がずれていない場合（図２１の場合）より上げてＶ０に調整している。

ここで、レジストパターンを検出し始めた時の光の挙動について考える。まず、図２３のように受光素子２３−ａの位置がずれていない場合、発光素子から発した光２２−ａ−１，２２−ａ−２はレジストパターンセット対３３ｙ−１がまだ到達していないため受光素子２３−ａに入射するが、発光素子から発した光２２−ａ−３はレジストパターンにちょうど当るため拡散反射し受光素子２３−ａには入射しなくなる。ところが、図２４のように受光素子２３−ａがずれて設置されている場合、発光素子から発した光２２−ａ−１は拡散反射するが受光素子２３−ａの位置がずれているためこれを受光してしまう。つまりＶ０に調整していた時より光束は増え電圧レベルはＶ０より上がってしまうことになる。これが図２０中の波形ａ−１のΔｖに相当するものと考えられる。

このオーバーシュートは図１９の波形ａ−１のようにレジストパターン検出時の電圧落ち込みの前（ｖｆ−１，ｖｆ−２）であったり、電圧落ち込みの後（ｖｒ−１，ｖｒ−２）であったりすることがわかっている。これは図２５で示すように、例えば受光手段２３の内部における受光素子２３−ａの設置位置が＋ｘ方向にずれている時はレジストパターンの検出開始時に拡散反射光を受光しやすくなるため電圧が落ち込む前に電圧がより大きくなり、−ｘ方向にずれている時はレジストパターンの検出終了時に拡散反射光を受光しやすくなるため電圧が落ち込んで立上った後に電圧がよりおおきくなるからだと考えられる。

また、オーバーシュートの差の電圧Δｖは図２６のグラフで示すように受光素子２３−ａの位置のずれ量ｘに比例することがわかっている。これは受光素子２３−ａの位置のずれ量が大きいほど拡散反射光を受光しやすくなるためだと考えられる。

さらに、前記した（数３５）によりオーバーシュートの差の電圧Δｖと測定誤差Δｔには、図２７で示す比例関係があることがわかっている。これは図２８の波形ａ、ｂ、ｃで示すように、オーバーシュートの差の電圧Δｖのレベルが大きくなる（Δｖ−ｂ＜Δｖ−ｃ）のに反比例して、検出したレジストパターンの電圧落ち込みの幅が狭くなるため（ｔｗ−ｂ＞ｔｗ−ｃ）、結果としてΔｖが小さい時の電圧落ち込みの中心よりも、Δｖが大きい時の中心がよりずれていく（Δｔ‐ｂ＜Δｔ−ｃ）ためだと考えられる。

また、ｋトナーではオーバーシュートが発生しないのは、ｋトナーはほとんどの光を吸収するため、ｋトナーに当たった光は受光素子２３−ａに入射されないからである。

以上は受光素子２３−ａがｘ方向（−ｘ方向）にずれて設置された場合を想定して説明しているが、発光素子２２−ａがｘ方向（−ｘ方向）にずれて設置された場合、あるいは、発光素子２２−ａや受光素子２３−ａの取り付け角度がｘ方向（−ｘ方向）にずれている場合、また、転写ベルト１２の発光素子２２−ａや受光素子２３−ａに対する取り付け角度がｘ方向（−ｘ方向）にずれて設置された場合も同様の現象が発生する。

本発明は前記したオーバーシュートの差の電圧Δｖに比例して測定誤差Δｔが増加すること（数３５、図２７）に着目し、電圧Δｖをあらかじめ測定しておいて、位置ずれを補正する際に測定誤差を加減算することで正確な補正を実現している。以下説明する。

まず、前記した図９において電圧Ｖ０に信号増幅器２７の出力レベルを調整した後、図示しないレジストパターン発生手段は図２９で示すようなｋトナー像を除くｙｍｃトナー像のレジストパターンセット複数個を転写ベルト１２上に印刷する。このレジストパターンセットをパターン検出手段１４で検出し信号増幅器２７で増幅した時の波形を図３０に示す。ＣＰＵ３０は各色のオーバーシュートの差の電圧Δｖを測定し以下の（数式）よりそれぞれの色の平均値Δｖ１−ｙ，Δｖ２−ｙ、Δｖ１−ｍ，Δｖ２−ｍ、Δｖ１−ｃ，Δｖ２−ｃを算出する。

Δｖ１−ｙ＝（Δｖ１−ｙ１＋Δｖ１−ｙ２＋ −−−＋Δｖ１ｙ−ｎ）／ｎ・・・（数５１）
Δｖ２−ｙ＝（Δｖ２−ｙ１＋Δｖ２−ｙ２＋ −−−＋Δｖ２ｙ−ｎ）／ｎ・・・（数５２）
Δｖ１−ｍ＝（Δｖ１−ｍ１＋Δｖ１−ｍ２＋ −−−＋Δｖ１ｍ−ｎ）／ｎ・・・（数５３）
Δｖ２−ｍ＝（Δｖ２−ｍ１＋Δｖ２−ｍ２＋ −−−＋Δｖ２ｍ−ｎ）／ｎ・・・（数５４）
Δｖ１−ｃ＝（Δｖ１−ｃ１＋Δｖ１−ｃ２＋ −−−＋Δｖ１ｃ−ｎ）／ｎ・・・（数５５）
Δｖ２−ｃ＝（Δｖ２−ｃ１＋Δｖ２−ｃ２＋ −−−＋Δｖ２ｃ−ｎ）／ｎ・・・（数５６）
ＣＰＵ３０はこれらの値と（数３５）の関係式から測定誤差Δｔ−ｙ１，Δｔ−ｙ２、Δｔ−ｍ１，Δｔ−ｍ２、Δｔ−ｃ１，Δｔ−ｃ２を算出し記憶手段３２に保存する。

Δｔ−ｙ１＝ｗ×Δｖ１−ｙ・・・（数５７）
Δｔ−ｙ２＝ｗ×Δｖ２−ｙ・・・（数５８）
Δｔ−ｍ１＝ｗ×Δｖ１−ｍ・・・（数５９）
Δｔ−ｍ２＝ｗ×Δｖ２−ｍ・・・（数６０）
Δｔ−ｃ１＝ｗ×Δｖ１−ｃ・・・（数６１）
Δｔ−ｃ２＝ｗ×Δｖ２−ｃ・・・（数６２）
オーバーシュートの差の電圧Δｖを複数検出し平均値を算出するのは、転写ベルト１２の状態（傷、汚れ等）によってΔｖの値が変わってしまうため複数検出してこれを補うためである。また、Δｖの値はｋトナー像以外のトナー像間での差はほとんどないことから、ｋトナー像を除く他の１色だけでΔｖ１とΔｖ２を測定しても問題ない。

次に前記した方法によりＣＰＵ３０は図１０で示した転写ベルト１２上のレジストパターンセット対３３ｋ−１，３３ｙ−１，３３ｍ−１，３３ｃ−１、３３ｋ−２，３３ｙ−２，３３ｍ−２，３３ｃ−２を検出し位置ずれ量を算出する。この時に検出される各レジストパターン中心間の時間関係を図３１に示す。波形ａ−０は位置ずれがない場合、波形ａは位置ずれはあるがオーバーシュートがない場合、波形ａ−１は位置ずれがありさらにオーバーシュートがある場合を示している。

位置ずれがある時とない時の時間の差ΔＴ−ｙ１，ΔＴ−ｍ１，ΔＴ−ｃ１、ΔＴ−ｙ２，ΔＴ−ｍ２，ΔＴ−ｃ２は前記した（数１６）〜（数２１）により算出される（図３１においてΔＴ−ｍ１とΔＴ−ｙ２はゼロ）が、位置ずれがありさらにオーバーシュートがある時と位置ずれがない時の時間の差Δｔ'−ｙ１，Δｔ'−ｍ１，Δｔ'−ｃ１、Δｔ'−ｙ２，Δｔ'−ｍ２，Δｔ'−ｃ２には、位置ずれがある時とない時の時間の差ΔＴ−ｙ１，ΔＴ−ｍ１，ΔＴ−ｃ１、ΔＴ−ｙ２，ΔＴ−ｍ２，ΔＴ−ｃ２の値にさらにオーバーシュートΔｖにより発生する測定誤差Δｔ−ｙ１，Δｔ−ｍ１，Δｔ−ｃ１、Δｔ−ｙ２，Δｔ−ｍ２，Δｔ−ｃ２が含まれた値として測定される。

Δｔ'−ｙ１＝ΔＴ−ｙ１＋Δｔ−ｙ１・・・（数６３）
Δｔ'−ｍ１＝ΔＴ−ｍ１＋Δｔ−ｍ１・・・（数６４）
Δｔ'−ｃ１＝ΔＴ−ｃ１＋Δｔ−ｃ１・・・（数６５）
Δｔ'−ｙ２＝ΔＴ−ｙ２＋Δｔ−ｙ２・・・（数６６）
Δｔ'−ｍ２＝ΔＴ−ｍ２＋Δｔ−ｍ２・・・（数６７）
Δｔ'−ｃ２＝ΔＴ−ｃ２＋Δｔ−ｃ２・・・（数６８）
このため、ＣＰＵ３０は測定されたΔｔ'−ｙ１，Δｔ'−ｍ１，Δｔ'−ｃ１、Δｔ'−ｙ２，Δｔ'−ｍ２，Δｔ'−ｃ２から、あらあかじめ記憶手段３２に保存している測定誤差Δｔ−ｙ１，Δｔ−ｍ１，Δｔ−ｃ１、ｔ−ｙ２，Δｔ−ｍ２，Δｔ−ｃ２を減算し、オーバーシュートによるΔｖの影響がない状態での位置ずれがある時とない時の時間の差ΔＴ−ｙ１，ΔＴ−ｍ１，ΔＴ−ｃ１、ΔＴ−ｙ２，ΔＴ−ｍ２，ΔＴ−ｃ２を求める。

ΔＴ−ｙ１＝Δｔ'−ｙ１−Δｔ−ｙ１・・・（数６９）
ΔＴ−ｍ１＝Δｔ'−ｍ１−Δｔ−ｍ１・・・（数７０）
ΔＴ−ｃ１＝Δｔ'−ｃ１−Δｔ−ｃ１・・・（数７１）
ΔＴ−ｙ２＝Δｔ'−ｙ２−Δｔ−ｙ２・・・（数７２）
ΔＴ−ｍ２＝Δｔ'−ｍ２−Δｔ−ｍ２・・・（数７３）
ΔＴ−ｃ２＝Δｔ'−ｃ２−Δｔ−ｃ２・・・（数７４）
図示しない位置ずれ補正手段は（数６９）〜（数７４）により求めた位置ずれがある時とない時の時間差ΔＴ−ｙ１，ΔＴ−ｍ１，ΔＴ−ｃ１、ΔＴ−ｙ２，ΔＴ−ｍ２，ΔＴ−ｃ２をもとに（数２２）〜（数３０）により副走査方向位置ずれ量を算出し、副走査方向位置ずれの補正をおこなう。

また、図３１において、位置ずれがある時の波形ａにおけるＴ−ｈ−ｋ、Ｔ−ｈ−ｙ、Ｔ−ｈ−ｍ、Ｔ−ｈ−ｃと位置ずれがあり、さらに、オーバーシュートがある時のＴｚ−ｈ−ｋ、Ｔｚ−ｈ−ｙ、Ｔｚ−ｈ−ｍ、Ｔｚ−ｈ−ｃには下（数式）の関係がある。

Ｔｚ−ｈ−ｋ＝Ｔ−ｈ−ｋ・・・（数７５）
Ｔｚ−ｈ−ｙ＝Ｔ−ｈ−ｙ＋（Δｔ−ｙ２−Δｔ−ｙ１）・・・（数７６）
Ｔｚ−ｈ−ｍ＝Ｔ−ｈ−ｍ＋（Δｔ−ｍ２−Δｔ−ｍ１）・・・（数７７）
Ｔｚ−ｈ−ｃ＝Ｔ−ｈ−ｃ＋（Δｔ−ｃ２−Δｔ−ｃ１）・・・（数７８）
このため、ＣＰＵ３０は測定されたＴｚ−ｈ−ｙ，Ｔｚ−ｈ−ｍ，Ｔｚ−ｈ−ｃと、あらあかじめ記憶手段３２に保存している測定誤差Δｔ−ｙ１，Δｔ−ｍ１，Δｔ−ｃ１、ｔ−ｙ２，Δｔ−ｍ２，Δｔ−ｃ２から、オーバーシュートによるΔｖの影響がない状態であるＴ−ｈ−ｙ，Ｔ−ｈ−ｍ，Ｔ−ｈ−ｃを求める。

Ｔ−ｈ−ｙ＝Ｔｚ−ｈ−ｙ−（Δｔ−ｙ２−Δｔ−ｙ１）・・・（数７９）
Ｔ−ｈ−ｍ＝Ｔｚ−ｈ−ｍ−（Δｔ−ｍ２−Δｔ−ｍ１）・・・（数８０）
Ｔ−ｈ−ｃ＝Ｔｚ−ｈ−ｃ−（Δｔ−ｃ２−Δｔ−ｃ１）・・・（数８１）
図示しない位置ずれ補正手段はＴｚ−ｈ−ｋと（数７９）〜（数８１）により求めたＴ−ｈ−ｙ，Ｔ−ｈ−ｍ，Ｔ−ｈ−ｃをもとに（数３１）〜（数３３）により主走査方向位置ずれ量を算出し、主走査方向位置ずれの補正をおこなう。

以上の位置ずれ検出方法により、汎用のフォトセンサーのような無調整のセンサーを検出手段として使用した場合でも安定した高精度の検出が可能となる。

本発明は以上説明した電子写真方式のカラー画像形成装置だけでなく、熱転写方式、インクジェット方式のカラー画像形成装置においても適用することができる。また、さらに高精度の位置制御が必要なあらゆる分野においても応用することが可能である。

位置ずれの種類を表す図 従来のパターン検出手段の構成図 従来の無端状担持体上のレジストパターンとパターン検出手段の配置図 従来の無端状担持体上のレジストパターンとパターン検出手段の配置図とパターン検出手段の出力信号を示す図 従来の無端状担持体上のレジストパターンとパターン検出手段の配置図とパターン検出手段の出力信号を示す図 本発明の実施の形態におけるカラー画像形成装置の構成図 本発明の実施の形態におけるパターン検出手段の構成と光の進路を表した図 本発明の実施の形態における位置ずれ補正手段の構成を表した図 本発明の実施の形態における発光手段の発光量を調整している様子を表した図 本発明の実施の形態における無端状担持体とパターン検出手段および無端状担持体上のレジストパターンの位置関係を表した図 本発明の実施の形態におけるレジストパターン検出中に発光手段から発せられた光の進路を表した図 本発明の実施の形態におけるレジストパターンを検出した時の位置ずれ補正手段の動作を表した図 本発明の実施の形態における記憶手段に格納されたパルスのｏｎ，ｏｆｆ時間を表した図 本発明の実施の形態における副走査方向の位置ずれを表す概念図 本発明の実施の形態における主走査方向の位置ずれを表す概念図 本発明の実施の形態における主走査方向の位置ずれを表す概念図 本発明の実施の形態における記憶手段に格納されたパルスのｏｎ，ｏｆｆ時間を表した図 本発明の実施の形態における位置ずれがない場合と位置ずれがある場合の測定時間の差を表した図 本発明の実施の形態における位置ずれがある場合と位置ずれがあり、さらに、オーバーシュートがある場合の測定時間の差を表した図 本発明の実施の形態における位置ずれがある場合と位置ずれがあり、さらに、オーバーシュートがある場合の測定時間の差を表した図 本発明の実施の形態における受光素子の位置ずれがない場合に無端状担持体上にトナーがない時の光の進路を表した図 本発明の実施の形態における受光素子の位置ずれがある場合に無端状担持体上にトナーがない時の光の進路を表した図 本発明の実施の形態における受光素子の位置ずれがない場合に無端状担持体上のトナーを検出し始めた時の光の進路を表した図 本発明の実施の形態における受光素子の位置ずれがある場合に無端状担持体上のトナーを検出し始めた時の光の進路を表した図 本発明の実施の形態における受光手段の内部における受光素子の位置がずれた様子を表した図 本発明の実施の形態における受光手段の内部における受光素子の位置ずれ量ｘとΔｖの関係を表した図 本発明の実施の形態におけるΔｖと測定誤差Δｔの関係を表した図 本発明の実施の形態におけるΔｖのレベルとパルス幅ｔｗと測定誤差Δｔの関係を表した図 本発明の実施の形態における測定誤差を測定するための無端状担持体上のパターンを検出した時の波形を表した図 本発明の実施の形態における測定誤差を測定するための無端状担持体上のパターンを表した図 本発明の実施の形態における位置ずれがない場合と位置ずれはあるがΔｖがない場合と位置ずれがありさらにΔｖがある場合の測定時間の差を表した図

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 画像ステーション
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 感光体
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 帯電手段
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 現像手段
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ クリーニング手段
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 露光手段
７ 転写手段
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 転写器
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ 光
１０、１１ 支持ローラ
１２ 転写ベルト
１４ パターン検出手段
１５ 位置ずれ補正手段
１６ 給紙カセット
１７ シート材
１８ 給紙ローラ
１９ シート材転写ローラ
２０ 定着手段
２１ ホームセンサー
２２ 発光手段
２２−ａ 発光素子
２２−ａ−１ 発光素子から発した光
２２−ａ−２ 発光素子から発した光
２２−ａ−３ 発光素子から発した光
２３ 受光手段
２３−ａ 受光素子
２４ 発光電流制御手段
２５ 発光電流検出手段
２６ 電流−電圧変換手段
２７ 信号増幅器
２８ 比較器
２９ 比較器の基準電圧
３０ ＣＰＵ
３１ カウント手段
３２ 記憶手段
３３ トナー像
５１ イメージセンサ（ＣＣＤ）
５２ 光源
５３ セルフォックレンズアレイ

Claims (1)

1. フォトセンサであるレジストパターン検出手段と、前記レジストパターン検出手段により検出した位置ずれ量を元に位置ずれ補正をおこなう位置ずれ補正手段を有するカラー画像形成装置において、前記レジストパターン検出手段により検出した際のパターンの電圧波形から前記レジストパターン検出手段自身により発生する測定誤差を計測し、前記位置ずれ補正手段により位置ずれ補正する際に、測定した位置ずれ量から前記レジストパターン検出手段自身により発生する測定誤差を修正して位置ずれの補正をおこない、前記レジストパターン検出手段自身により発生する測定誤差は、検出したパターンの電圧波形のうちパターンが前記レジストパターン検出手段を通過する前の波形であって、無担状担持体より通常反射される反射電圧より高い電圧部分のオーバーシュートの電圧レベルと、検出したパターンの電圧波形のうちパターンが前記レジストパターン検出手段を通過した後の波形であって、前記無担状担持体より通常反射される反射電圧より高い電圧部分のオーバーシュートの電圧レベルとの差を測定して算出することを特徴とするカラー画像形成装置。

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