JP4766097B2 - 画像形成方法 - Google Patents

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この発明は中間転写ベルト又は感光体ベルトを有したタンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等に適用して好適な画像作成方法に関するものである。
近年、タンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等が使用される場合が多くなってきた。これらのカラー画像形成装置ではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）色用の各々の露光手段、現像装置、感光体ドラムと、中間転写ベルト及び定着装置とを備えている。
例えば、Ｙ色用の露光手段では任意の画像情報に基づいて感光体ドラムに静電潜像を描くようになされる。現像装置では感光体ドラムに描かれた静電潜像にＹ色用のトナーを付着してカラートナー像を形成する。感光体ドラムはトナー像を中間転写ベルトに転写する。他のＭ、Ｃ、ＢＫ色についても同様の処理がなされる。中間転写ベルトに転写されたカラートナー像は用紙に転写された後に定着装置によって定着される。
ところで、この種のカラー画像形成装置によれば、中間転写ベルトに色ずれ無くカラートナー像を形成しなければならない。色ずれ無く重ね合わされたカラートナー像を用紙に転写するためである。
図５４は従来例に係るカラーレジストマーク検知例を示す図である。図５４において、中間転写ベルト（ベルトユニット又は紙搬送ベルトとも呼ばれる）６には任意の画像情報に基づく色画像を形成する前に定期又は不定期に「カラーレジストマーク検知」と呼ばれる処理がなされる。この検知処理では反射型のフォトセンサ（以下でレジストセンサともいう）１２Ａや１２Ｂなどを用いて中間転写ベルト６上の「フ」字状のカラーレジストマーク（以下で単にカラーレジストマークＣＲともいう）がアナログ電圧として検出される。
このとき、レジストセンサ１２Ａ等から出射した光は例えば、中間転写ベルト６上のカラーレジストマークＣＲによって吸収や、拡散がなされる。この処理では中間転写ベルト６から反射してくる光を検出することによりカラーレジストマークＣＲのマーク位置（エッジ又は重心）を検出するようになされる。エッジ検出データはＲＡＭ等に記録され、その後、その記録を基にしてＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ色の各色ずれ量を算出し、この色ずれ量を無くすようにトナー像を重ね合わせるような各色毎に露光手段が調整される。
図５５はレジストセンサ１２Ａ等による傷に係る信号例を示す波形図である。図５５において、横軸は時間ｔであり、縦軸はレジストセンサ１２Ａ等による位置検出信号Ｓ２の信号レベルである。図５５に示す実線はカラーレジスト形成前の中間転写ベルト６の色画像形成面の状態を表す波形である。Ｌｂは位置検出信号Ｓ２のベース補正レベルである。Ｌｔｈは閾値である。
この波形は中間転写ベルト６を一周回してレジストセンサ１２Ａ等により、色画像形成面を検出することにより得られる。カラーレジストマーク検知処理の妨げ有無は閾値Ｌｔｈを下回る信号レベルが存在するか否かによって判断される。図５５に示す信号例によれば、閾値Ｌｔｈに至る位置検出信号Ｓ２が検出されており、中間転写ベルト６にカラーレジストマーク検知処理の妨げとなるこすれ傷等が有る場合である。傷は画像形成装置動作中に停電して中間転写ベルト６が急停止したドラム１とこすれた場合や、メンテナンス時の中間転写ベルト６の出し入れの際に生ずることがある。
なお、特許文献１には、レーザビーム複写機及びファクシミリ装置に適用可能な電子写真方式の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、像担持体を露光して品質の良い画像を形成するために補正手段が備えられる。補正手段では、各像担持体から搬送体に転写されたレジストマーク画像のうち、搬送体搬送方向で最下流側に位置する像担持体から搬送体に転写されたレジストマーク画像の検出タイミングと、残る他の各レジストマーク画像の検出タイミングとの相対差分が検出される。
この相対差分に基づいて、補正手段は、残る各像担持体への光ビームの照射開始タイミング、その像担持体への光ビームの照射角度（スキューに対する調整）、及び、画素クロックの周期調整で倍率を調整するようになされる。つまり、特許文献１によれば、各色のレジストマークを搬送体に作成し、レジストセンサでレジストマークの通過タイミングを検出し、基準色に対する他色の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正するようになされる。
特開平０１−１４２６８１号公報（第１３頁 第４図）
ところで、従来方式のタンデム型のカラー画像形成装置によれば、以下のような問題がある。
ｉ． 特許文献１を含むカラーレジストマークの検知処理において、中間転写ベルト６の経時的な変化、例えば、ベルトの材質によっても異なるがベルト面のこすれ傷等により、ベルト面の反射光量が低くなって、カラーレジストマークＣＲとの信号差を十分に確保することが困難となってくる。特に、カラーレジストマークＣＲの濃度が変動した場合、つまり、濃度が薄くなった場合や、濃度が高くなりすぎた場合等において、反射光量が高くなって（正反射成分が増えて）しまうので、濃度変動によりカラーレジストマークが再現性よく検出できなくなるおそれがある。
ii． 上述した中間転写ベルト６の経時的な変化によって、そのベルトに傷（耐久傷）が増えてくると、ベルト傷等にセンサが反応してしまい、カラーレジストマーク（以下で印画像ともいう）のマークエッジを正確に検出できない場合が多くなってくる。因みに予め黒色の帯を中間転写ベルト６の色画像形成面に作成し、その後、この黒色形成面上に各色のレジストマークを作成する方法が考えられるが、トナー消費量が多くなる。
iii． カラーレジストマーク検知処理において、上述のｉ．及びii．に対応して、各色毎にレジストマーク画像の濃度が適切に調整されていないと、正確な色ずれ量を算出できなくなったり、また、レジストセンサ１２Ａ等から得られる位置検出信号Ｓ２を最適な閾値Ｌｔｈを用いないで演算処理すると、正確なレジストマーク画像の検出タイミングが得られなくなってしまう。
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、色ずれ補正モードに必要な全色の印画像を最適な濃度に設定できるようにすると共に、使用環境が経時的に変化した場合であっても、色ずれ補正モードにおける印画像作成時の印画像の形成位置を精度良く調整できるようにした画像作成方法を提供することを目的とする。
本発明の請求項１に係る画像形成方法は、像形成体に色ずれ補正用の印画像を形成し、像形成体に形成された印画像を印画像位置検出用の検出系へ移動し、基準色の印画像を形成するための画像データを当該像形成体に書込む際の基準信号に基づいて検出系で印画像の通過タイミングを読み取って、当該印画像に対する他の印画像の位置ずれ量を算出し、画像形成位置を補正した後に、任意の画像情報に基づいて色画像を形成する画像形成装置が、像形成体の所定の位置に各色毎に濃度の異なる複数の色濃度検出用の切片画像を形成し、像形成体の所定の位置に形成され、各色毎に濃度の異なる複数の切片画像が形成された部分と、当該切片画像が形成されない部分とを印画像位置検出用の検出系で読み取り、像形成体に形成された印画像の通過タイミングを検出する際の二値化閾値を制御基準値としたとき、この印画像位置検出用の検出系から得られる像形成体の切片画像非形成部分の濃度情報を含む第１の位置検出信号の最小値と、当該像形成体の所定の位置に形成された複数の切片画像形成部分の各色毎の濃度情報を含む第２の位置検出信号の最大値とを検出し、検出された第１の位置検出信号の最小値及び、第２の位置検出信号の最大値から平均値を演算し、当該平均値に基づいて制御基準値を各色毎に決定し、決定された各色毎の制御基準値に基づいて各色の色ずれ補正用の印画像の濃度を決定することを特徴とするものである。
請求項１に係る画像形成方法によれば、色ずれ補正モードに必要な全色の印画像を最適な濃度に設定することができる。従って、画像転写系や像形成体等における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により使用環境が経時的に変化した場合であっても、色ずれ補正モードにおける印画像作成時の印画像の濃度にフィードバックすることができる。
従って、各色毎に最適な制御基準値を見つけだすことができ、色ずれ補正モード時に、本来の印画像の位置を正確に検出することができ、高信頼度の位置検出信号に基づいて印画像の形成位置を精度良く調整することができる。これにより、画像形成系や画像転写系等で正確に色を重ね合わせることができるので、所望の転写紙に色画像を精度良く転写することができる。
本発明の請求項５に係る画像形成方法は、像形成体に色ずれ補正用の印画像を形成し、像形成体に形成された印画像を印画像位置検出用の検出系へ移動し、基準色の印画像を形成するための画像データを当該像形成体に書込む際の基準信号に基づいて印画像位置検出用の検出系で当該印画像の通過タイミングを読み取って、当該印画像に対する他の印画像の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正し、その後、任意の画像情報に基づいて色画像を形成する画像形成装置が、像形成体の所定の位置に全色の濃度検出用の切片画像を形成し、像形成体に形成された切片画像を色濃度検出用の検出系で読み取るシーケンス内において、当該色濃度検出用の検出系の読み取りに連続して切片画像を印画像位置検出用の検出系で読み取り、この印画像位置補正用の検出系から得られた読取り結果に基づいて各色の色ずれ補正用の印画像の濃度を決定することを特徴とするものである。
請求項５に係る画像形成方法によれば、色濃度検出用の検出系で切片画像を読み取るタイミングで、印画像位置補正用の検出系から出力される濃度情報を含む位置検出信号に基づいて全色の印画像を最適な濃度に設定することができる。
従って、画像転写系や像形成体等における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により使用環境が経時的な変化した場合であっても、最適な制御基準値を見出すことができるので、色ずれ補正モード時に、本来の印画像の位置を正確に検出することができ、高信頼度の位置検出信号に基づいて印画像の形成位置を精度良く調整することができる。これにより、画像形成系や画像転写系等で正確に色を重ね合わせることができるので、所望の転写紙に色画像を精度良く転写することができる。
請求項１に係る画像形成方法によれば、像形成体の所定の位置に各色毎に濃度の異なる任意数の色濃度検出用の切片画像を形成し、像形成体の所定の位置に形成され、各色毎に濃度の異なる複数の切片画像が形成された部分と、当該切片画像が形成されない部分とを印画像位置検出用の検出系で読み取り、画像位置検出用の検出系から得られる像形成体の切片画像非形成部分の濃度情報を含む第１の位置検出信号の最小値と、当該像形成体の所定の位置に形成された複数の切片画像形成部分の各色毎の濃度情報を含む第２の位置検出信号の最大値とを検出し、検出された第１の位置検出信号の最小値及び、第２の位置検出信号の最大値から平均値を演算し、当該平均値に基づいて制御基準値を各色毎に決定し、決定された各色毎の制御基準値に基づいて各色の色ずれ補正用の印画像の濃度を決定するようになされる。
この構成によって、全色の印画像を最適な濃度に設定できるので、画像転写系や像形成体等における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により使用環境が経時的な変化した場合であっても、最適な制御基準値を見出すことができる。従って、色ずれ補正モード時に、本来の印画像の位置を正確に検出することができ、高信頼度の位置検出信号に基づいて印画像の形成位置を精度良く調整することができる。これにより、画像形成系や画像転写系等で正確に色を重ね合わせることができるので、所望の転写紙に色画像を精度良く転写することができる。
請求項５に係る画像形成方法によれば、像形成体の所定の位置に全色の濃度検出用の切片画像を形成し、像形成体に形成された切片画像を色濃度検出用の検出系で読み取るシーケンス内において、当該色濃度検出用の検出系の読み取りに連続して当該切片画像を印画像位置補正用の検出系でも読み取り、この印画像位置補正用の検出系から得られた読取り結果に基づいて各色の色ずれ補正用の印画像の濃度を決定するようになされる。
この構成によって、色濃度検出用の検出系で切片画像を読み取るタイミングで、印画像位置補正用の検出系から出力される濃度検出信号に基づいて全色の印画像を最適な濃度に設定することができる。
従って、画像転写系や像形成体等における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により使用環境が経時的な変化した場合であっても、最適な制御基準値を見出すことができるので、色ずれ補正モード時に、本来の印画像の位置を正確に検出することができ、高信頼度の位置検出信号に基づいて印画像の形成位置を精度良く調整することができる。これにより、画像形成系や画像転写系等で正確に色を重ね合わせることができるので、所望の転写紙に色画像を精度良く転写することができる。
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る画像作成方法について説明をする。
（１）第１の実施形態
図１は、本発明の各実施形態として画像作成方法が適用されるカラー画像形成装置１００の構成例を示す概念図である。
この実施形態では、色画像の濃度検出系や位置検出系の出力に基づいて画像転写手段又は画像形成ユニットを制御する制御装置を備え、この制御装置では色画像の位置検出系で色濃度補正用の切片画像の濃度を検出し、当該位置検出系から出力される切片画像の濃度検出信号に基づいて印画像の位置検出用の制御基準値を校正し、画像転写手段における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により画像転写手段の使用環境が経時的に変化した場合であっても、本来の印画像の位置を正確に検出できるようにすると共に、高信頼度の位置検出信号に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整できるようにしたものである。
図１に示すカラー画像形成装置１００は、任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ、画像転写系に色画像を形成する装置である。
図１において、カラー画像形成装置１００は、画像形成装置本体１０１と画像読取装置１０２とから構成される。画像形成装置本体１０１の上部には、自動原稿給紙装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置１０２が設置されている。自動原稿給紙装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正及び画像圧縮処理等がなされ、画像情報となる。その後、画像情報は画像形成ユニットの一例となる画像書き込み部（露光手段）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋへ送られる。
自動原稿給紙装置２０１は自動両面原稿搬送手段を備えている。この自動原稿給紙装置２０１は原稿載置台上から給送される多数枚の原稿ｄの内容を連続して一挙に読み取り、原稿内容を記憶手段に蓄積するようになされる（電子ＲＤＨ機能）。この電子ＲＤＨ機能は、複写機能により多数枚の原稿内容を複写する場合、或いはファクシミリ機能により多数枚の原稿ｄを送信する場合等に便利に使用される。
画像形成装置本体１０１は、タンデム型のカラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット（画像形成系）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、画像転写手段（画像転写系）の一例を成す中間転写体としての無終端状の中間転写ベルト６と、再給紙機構（ＡＤＵ機構）を含む給紙搬送手段と、トナー像を定着するための定着装置１７からなる。
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、像形成体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配置されたＹ色用の帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、像形成体としての感光体ドラム１Ｍと、Ｍ色用の帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｍを有する。
シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、像形成体としての感光体ドラム１Ｃと、Ｃ色用の帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｃを有する。黒（ＢＫ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、像形成体としての感光体ドラム１Ｋと、ＢＫ色用の帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及び像形成体用のクリーニング手段８Ｋを有する。
帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによる現像は、使用するトナー極性と同極性（本実施形態においては負極性）の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
画像形成プロセスの概要について以下に説明する。画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性（本実施形態においては正極性）の１次転写バイアス（不図示）が印加される１次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにより、回動する中間転写ベルト６上に逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像（色画像：カラートナー像）が形成される。カラー画像は中間転写ベルト６から用紙Ｐへ転写される。
給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ内に収容された用紙Ｐは、給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにそれぞれ設けられる送り出しローラ２１および給紙ローラ２２Ａにより給紙され、搬送ローラ２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３等を経て、２次転写ローラ７Ａに搬送され、用紙Ｐ上の一方の面（表面）にカラー画像が一括して転写される（２次転写）。
カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１７により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。転写後の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周面上に残った転写残トナーは、像形成体用のクリーニング手段８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。
両面画像形成時には、一方の面（表面）に画像形成され、定着装置１７から排出された用紙Ｐは、分岐手段２６によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路２７Ａを経て、再給紙機構（ＡＤＵ機構）である反転搬送路２７Ｂにより表裏を反転され、再給紙搬送部２７Ｃを通過して、給紙ローラ２２Ｄにおいて合流する。
反転搬送された用紙Ｐは、レジストローラ２３を経て、再度２次転写ローラ７Ａに搬送され、用紙Ｐの他方の面（裏面）上にカラー画像（カラートナー像）が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１７（或いは定着装置１７Ａ）により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。一方、２次転写ローラ７Ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト６は、中間転写ベルト用のクリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
これらの画像形成の際には、用紙Ｐとして５２．３〜６３．９ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の薄紙や６４．０〜８１．４ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の普通紙や８３．０〜１３０．０ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の厚紙や１５０．０ｋｇ／ｍ2（１０００枚）程度の超厚紙を用い、線速度を８０〜３５０ｍｍ／ｓｅｃ程度とし、環境条件として温度が５〜３５℃程度、湿度が１５〜８５％程度の設定条件とすることが好ましい。用紙Ｐの厚み（紙厚）としては０．０５〜０．１５ｍｍ程度の厚さのものが用いられる。
上述のクリーニング手段８Ａの上流側であって、中間転写ベルト６の左側には、第１の検出手段の一例となるトナー像濃度検知用のセンサ（以下、単にトナー濃度センサ１１という）が設けられており、中間転写ベルト６に形成されたトナー像（色画像）の濃度を検出し、濃度検出信号Ｓ１を発生するようになされる。
このトナー濃度センサに並べて第２の検出手段の一例となるトナー像位置ずれ検知用のセンサ（以下、単にレジストセンサ１２という）が設けられており、中間転写ベルト６に形成された印画像（以下でカラーレジストマークＣＲという）の位置を検出し、位置検出信号Ｓ２を発生するようになされる。画像形成装置本体１０１には制御装置１５が設けられ、位置検出信号Ｓ２に基づいてカラーレジストマーク検知処理をするようになされる。
カラーレジストマーク検知処理とは色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成し、この中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置（エッジ、重心等）をレジストセンサ１２によって検出することをいう。この処理はカラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整するためである。この例では、中間転写ベルト６の使用環境が経時的に変化した場合であっても、本来のカラーレジストマークＣＲの位置を正確に検出できるようにすると共に、高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整できるようになされる。
図２は本発明に係る第１の実施形態としてのカラー画像形成装置１００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。図２に示すカラー画像形成装置１００は図１に示した中間転写ベルト６を画像転写系Ｉとし、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを画像形成系IIとして抜き出したものである。図２において、カラー画像形成装置１００は制御装置１５を有している。制御装置１５にはトナー濃度センサ１１が接続されており、中間転写ベルト６に形成されたトナー像（色画像）の濃度を検出し、濃度検出信号Ｓ１を制御装置１５へ出力するようになされる。
制御装置１５にはトナー濃度センサ１１の他にレジストセンサ１２が接続されており、中間転写ベルト６に形成されたトナー像（色画像）の位置を検出して位置検出信号Ｓ２を制御装置１５へ出力するようになされる。制御装置１５はレジストセンサ１２から得られる位置検出信号Ｓ２に基づいて画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを制御するようになされる。この例で制御装置１５は、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃにおける補正手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃを通じて、主／副走査時の書き出し位置調整及び画像書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃにおける位置調整（スキュー調整）、主走査書込みクロック信号の補正（横倍調整／部分横倍調整）等がなされる（図３参照）。
制御内容によっては画像形成ユニット１０Ｋを基準にして画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃのいずれか一方又は３つを制御するようにしてもよい。制御装置１５の負担を軽減できる。もちろん、中間転写ベルト６を制御対象に入れてもよい。その場合には、図示しない蛇行補正機構を設け、中間転写ベルト６の蛇行を補正して色ずれを調整するようにしてもよい。
制御装置１５には画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが接続されており、画像形成ユニット１０Ｙでは、任意の画像情報Ｄinを構成するＹ色用の画像情報Ｄｙ、主走査方向のＹ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｙ−ＨＶ信号という）、副走査方向のＹ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｙ−ＶＶ信号という）、Ｙ色用のポリゴン駆動クロック信号（以下でＹポリゴンＣＬＫという）を入力し、画像情報Ｄｙ、Ｙ−ＨＶ信号、Ｙ−ＶＶ信号、ＹポリゴンＣＬＫに基づいて中間転写ベルト６にＹ色のトナー画像を形成する。
画像形成ユニット１０ＭではＭ色用の画像情報Ｄｍ、主走査方向のＭ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｍ−ＨＶ信号という）、副走査方向のＭ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｍ−ＶＶ信号という）、Ｍ色用のポリゴン駆動クロック信号（以下でＭポリゴンＣＬＫという）を入力し、画像情報Ｄｍ、Ｍ−ＨＶ信号、Ｍ−ＶＶ信号、ＭポリゴンＣＬＫに基づいて中間転写ベルト６にＭ色のトナー画像を形成する。
画像形成ユニット１０ＣではＣ色用の画像情報Ｄｃ、主走査方向のＣ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｃ−ＨＶ信号という）、副走査方向のＣ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｃ−ＶＶ信号という）、Ｃ色用のポリゴン駆動クロック信号（以下でＣポリゴンＣＬＫという）を入力し、画像情報Ｄｃ、Ｃ−ＨＶ信号、Ｃ−ＶＶ信号、ＣポリゴンＣＬＫに基づいて中間転写ベルト６にＣ色のトナー画像を形成する。
画像形成ユニット１０ＫではＢＫ色用の画像情報Ｄｋ、主走査方向のＢＫ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｋ−ＨＶ信号という）、副走査方向のＢＫ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｋ−ＶＶ信号という）、ＢＫ色用のポリゴン駆動クロック信号（以下でＫポリゴンＣＬＫという）を入力し、画像情報Ｄｋ、Ｋ−ＨＶ信号、Ｋ−ＶＶ信号、ＫポリゴンＣＬＫに基づいて中間転写ベルト６にＢＫ色のトナー画像を形成するようになされる。
この例ではＹ色用の画像書き込み部（露光手段）３Ｙには補正手段５Ｙが取り付けられており、制御装置１５からのＹ色用の位置補正信号Ｓｙに基づいてＹ色画像の主走査方向の形成位置を調整するようになされる。同様にしてＭ色用の画像書き込み部３Ｍには補正手段５Ｍが取り付けられており、制御装置１５からのＭ色用の位置補正信号Ｓｍに基づいてＭ色画像の主走査方向の形成位置を調整するようになされる。
Ｃ色用の画像書き込み部３Ｃには補正手段５Ｃが取り付けられており、制御装置１５からのＣ色用の位置補正信号Ｓｃに基づいてＹ色画像の主走査方向の形成位置を調整するようになされる。ＢＫ色用の画像書き込み部３Ｋには補正手段５Ｋが取り付けられており、制御装置１５からのＢＫ色用の位置補正信号Ｓｋに基づいてＢＫ色画像の主走査方向の形成位置を調整するようになされる（部分横倍率補正）。この例で色ずれ量の算出に関しては、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲを基準にしている。Ｙ，Ｍ，Ｃ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整するためである。
例えば、Ｙ色の書込み位置調整に関しては、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｙ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とを検知し、Ｙ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置をＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。同様にして、Ｍ、Ｃ色の書込み位置調整に関しても、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、ＭやＣ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とのずれ量を各々検知し、このずれ量から各々の補正量を算出する。その後、ＢＫ色用の画像形成ユニット１０Ｋ以外のＹ、Ｍ、Ｃ色用の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを調整するようになされる。
このため、ＢＫ色用の画像形成ユニット１０Ｋでは中間転写ベルト６に対してＢＫ色のみの出力で正規の主／副走査時の書き込み位置調整及び画像書込み部３Ｋにおける横倍調整、部分横倍調整及び傾き調整等がなされる。ＢＫ色について調整し基準とするためである。その後、本発明方式のカラーレジスト調整に移行してＢＫ色に合わせてＹ，Ｍ，Ｃ色の書込み位置を合わせるレジスト調整を実行するようになされる。
また、制御装置１５では切片画像の一例となる色濃度補正用のパッチマークを中間転写ベルト６に形成するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃが制御される。中間転写ベルト６に形成されたパッチマークの濃度はレジストセンサ１２によって検出される。その後、パッチマークの濃度に基づいて色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲの濃度が調整され、ここで濃度調整されたカラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成するように制御装置１５によって画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが制御される。
中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置はレジストセンサ１２によって検出される。制御装置１５ではレジストセンサ１２から出力されるパッチマークの濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に基づいてカラーレジストマークＣＲの位置検出時の閾値Ｌｔｈをリアルタイムに校正できるようになる。このカラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御するようになされる。
この例では、レジストセンサ１２から出力されるパッチマークの非形成部分の位置検出信号Ｓ２’の最小値（ＭＩＮ）及び当該パッチマークの形成部分に係る最大値（ＭＡＸ）を検出し、この濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最小値及び最大値に基づいて平均値を演算する。
この演算ではパッチマークの非形成部分に係る濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最大値及びその形成部分に係る最小値が演算対象から除かれる。すなわち、パッチマークが形成されていない中間転写ベルト（ベース）６の反射出力の値と、パッチマークを形成した部分の反射出力の値とが最も近い場合の値が２値化する閾値を決める最悪の関係となる。
このため、その条件となる値を使用して平均値（中央値）を割り出し、２値化の閾値を決定するようになされる。この例では、当該平均値をレジストセンサ１２の制御基準値とし、この制御基準値に基づいてカラーレジストマークＣＲの通過タイミングを検出するようになされる。レジストセンサ１２の制御基準値は平均値近傍であってもよい。
もちろん、これに限られることはなく、同一シーケンス内で制御装置１５により、色濃度補正用のパッチマークを中間転写ベルト６に形成し、中間転写ベルト６に形成されたパッチマークの濃度をトナー濃度センサ１１によって検出し、色画像の濃度を調整する色補正処理を実行すると共に、中間転写ベルト６に形成されたパッチマークの濃度をレジストセンサ１２により連続して検出してもよい。パッチ検出時に生成されるパッチマークをレジストセンサ１２で連続して検出することで、最も信号レベルが確保できるカラーレジストマークＣＲの濃度を決めることができる。
その後は、パッチマークの濃度に基づいてカラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成し、中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置をレジストセンサ１２によって検出し、カラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整する色重ね合わせ処理をするようになされる。
図３は制御装置１５の位置ずれ制御系に係る内部構成例を示すブロック図である。図３に示す制御装置１５は発振器５１、分周器５２、ポリゴン駆動回路５３、計数回路５４、ＣＰＵ（中央演算装置）５５、ラッチ回路５６、ＲＡＭ５７、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器５８、二値化用のコンパレータ５９、インデックス遅延回路５１０、ＶＶ生成回路５１１、ＨＶ生成回路５１２、スキュー補正回路５１３、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器５１４及びマスク生成用のマスク回路５１５等を有している。
発振器５１では基準周波数のクロック信号ＣＫを発生するようになされる。発振器５１には分周器５２が接続されており、クロック信号ＣＫを分周して所定の周波数のシステムクロック信号ＳＣＫを生成するようになされる。
分周器５２にはポリゴン駆動回路５３及び計数回路５４が接続されている。ポリゴン駆動回路５３ではＣＰＵ５５からの回転位相設定信号Ｓｒに基づいて、システムクロック信号ＳＣＫからＹポリゴンＣＬＫ、ＭポリゴンＣＬＫ、ＣポリゴンＣＬＫ及びＫポリゴンＣＬＫの各々が生成される。ＹポリゴンＣＬＫは画像書き込み部３Ｙに出力され、ＭポリゴンＣＬＫは画像書き込み部３Ｍに出力され、ＣポリゴンＣＬＫは画像書き込み部３Ｃに出力され、及び、ＫポリゴンＣＬＫは画像書き込み部３Ｋに出力される。
計数回路５４ではＣＰＵ５５からの画像先端信号（以下ＶＴＯＰ信号という）をリセット信号としてシステムクロック信号ＳＣＫをカウントしてラッチ信号ＳＬを発生するようになされる。ＶＴＯＰ信号はＢＫ色の書込み位置を検出する際の基準となる。ラッチ信号ＳＬはＢＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色の書込み位置を示すものとなる。例えば、ＢＫ色の書込み位置はＶＴＯＰ信号が立ち上がった時刻を基準にしてシステムクロック信号ＳＣＫをカウントすることで認識される。
計数回路５４にはラッチ回路５６が接続されており、マスク後の通過タイミングパルス信号Ｓｐに基づいてラッチ信号ＳＬをラッチするようになされる。ラッチ回路５６にはＲＡＭ５７が接続されており、ＲＡＭ５７をロードするようになされる。ＲＡＭ５７はデータバス１６を通じてＣＰＵ５５に接続される。
一方、図２に示したレジストセンサ１２はコンパレータ５９に接続される。コンパレータ５９にはＤ／Ａ変換器５８が接続され、ＣＰＵ５５からの閾値設定データＤthをディジタル／アナログ変換して閾値Ｌｔｈを発生する。コンパレータ５９ではレジストセンサ１２からの位置検出信号Ｓ２が閾値（制御基準値）Ｌｔｈに基づいて二値化される。この例では使用環境に応じて最適に閾値Ｌｔｈを校正するようになされる。二値化後の位置検出信号Ｓ２は通過タイミングパルス信号Ｓｐとなる。
コンパレータ５９にはマスク回路５１５が接続されており、印画像以外の通過タイミングパルス信号Ｓｐをマスクするようになされる。マスク回路５１５にはラッチ回路５６が接続されており、印画像以外をマスクされた通過タイミングパルス信号Ｓｐに基づいてラッチ信号ＳＬを制御するようになされる。
また、レジストセンサ１２にはＡ／Ｄ変換器５１４に接続され、パッチマークを当該レジストセンサ１２で検出して得た濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’がアナログ／ディジタル変換される。Ａ／Ｄ変換後の濃度検出データＤ１’はＣＰＵ５５へ出力される。ＣＰＵ５５では濃度検出データＤ１’に基づいて閾値設定データＤthが決定される。この閾値設定データＤthを使用することで、カラーレジストマークＣＲの位置検出時の閾値Ｌｔｈをリアルタイムに校正できるようになる。
インデックス遅延回路（以下で横倍補正部ともいう）５１０はＣＰＵ５５に接続されており、上位の制御システムから供給されるＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの各色用のＩＮＤＥＸ（クロック）信号を遅延制御データＤ１０に基づいて遅延し可変して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの各色用の遅延ＩＮＤＥＸ信号（delay ＹINDEX、delay ＭINDEX、delay ＣINDEX、delay ＫINDEX）を画像転写系Ｉへ出力するようになされる。
ＶＶ生成回路（以下で副走査補正部ともいう）５１１はＣＰＵ５５に接続されており、副走査方向の書込み周期用のＶ−ＶＡＬＩＤ（以下ＶＶという）生成制御データＤ１１に基づいてＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの各色の副走査周期信号であるＹ−ＶＶ、Ｍ−ＶＶ，Ｃ−ＶＶ，Ｋ−ＶＶ信号を各々生成し、これらのＹ−ＶＶ、Ｍ−ＶＶ，Ｃ−ＶＶ，Ｋ−ＶＶ信号を画像形成系IIへ出力するようになされる。Ｙ−ＶＶ、Ｍ−ＶＶ，Ｃ−ＶＶ，Ｋ−ＶＶ信号の立ち上がりによって副走査方向の書込みが開始される。
ＨＶ生成回路（以下で主走査補正部ともいう）５１２はＣＰＵ５５に接続されており、主走査方向の書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ（以下ＨＶという）生成制御データＤ１２に基づいてＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの各色の主走査周期信号であるＹ−ＨＶ、Ｍ−ＨＶ，Ｃ−ＨＶ，Ｋ−ＨＶ信号を各々生成し、これらのＹ−ＨＶ、Ｍ−ＨＶ，Ｃ−ＨＶ，Ｋ−ＨＶ信号を画像形成系IIへ出力するようになされる。Ｙ−ＨＶ、Ｍ−ＨＶ，Ｃ−ＨＶ，Ｋ−ＨＶ信号の立ち上がりによって主走査方向の書込みが開始される。
スキュー補正回路（以下でスキュー補正部ともいう）５１３はＣＰＵ５５に接続されており、画像傾き補正用のスキュー補正データＤ１３に基づいてＹ，Ｍ，Ｃの各色のスキュー補正信号Ｓ１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を生成し、このＹ，Ｍ，Ｃの各色の信号Ｓ１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を画像形成系IIへ出力するようになされる。スキュー補正回路５１３にはＹ、Ｍ、Ｃの各色用の画像書込み部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃに設けられたモータ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃが接続されており、例えば、スキュー補正信号Ｓ１３（Ｙ）に基づいて画像書込み部３Ｙ等の姿勢を調整される。又は、これらの姿勢を調整するためにモータ９Ｙが制御される。
図４はＹ色用の画像書込み部３Ｙ及びその補正手段５Ｙの構成例を示すイメージ図である。図４に示すＹ色用の画像書込み部３Ｙは半導体レーザ光源３１、光学系３２，３３、ポリゴンミラー３４、ポリゴンモータ３５及びｆ（θ）レンズを有している。半導体レーザ光源３１ではＹ色用の画像情報Ｄｙに基づいてレーザ光が発生される。半導体レーザ光源３１から出射されたレーザ光は光学系によって所定のビーム光に整形される。
このビーム光はポリゴンミラー３４によって副走査方向に偏向される。ポリゴンミラー３４は制御装置１５からのＹポリゴンＣＬＫに基づき、ポリゴンモータ３５によって回転される。ポリゴンミラー３４によって偏向されるビーム光はｆ（θ）レンズ３６によって感光体ドラム１Ｙの方へ結像される。この動作により、感光体ドラム１ＹにレジストマークＣＲ等の静電潜像を形成するようになされる。
この画像書込み部３Ｙには補正手段５Ｙが設けられる。補正手段５Ｙはレンズ保持機構４１、ｆ（θ）調整機構４２及び光軸調整機構４３等を有している。この例で色ずれ量の算出に関しては、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にしている。Ｙ，Ｍ，Ｃ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整するためである。補正内容は、例えば、次のｉ〜ｖの５つある。補正内容のうち、ｉ〜iiiは画像データを補正することにより実現され、iv及びｖはモータを駆動し、実際に、書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを駆動して調整するようになされる。
ｉ．主走査補正処理
この処理は、Ｙ，Ｍ，Ｃ、ＢＫ色の色画像の主走査方向の書出し位置を揃える補正である。例えば、Ｙ色の書込み位置補正に関しては、ＢＫ色のレジストマークＣＲの主走査書込みタイミングと、Ｙ色のレジストマークＣＲの主走査書込みタイミングとを検知し、Ｙ色のレジストマークＣＲの書込みタイミングをＢＫ色のレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、主走査方向のＢＫ色のレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｙ，Ｍ，Ｃ色の色画像の書込み位置とが機械の画像形成位置に合わせられる。
ii．副走査補正処理
この処理は、Ｙ，Ｍ，Ｃ、ＢＫ色の色画像の副走査方向における書出し位置を揃える補正である。例えば、Ｙ色の書込み位置調整に関しては、ＢＫ色のレジストマークＣＲの副走査書込みタイミングと、Ｙ色のレジストマークＣＲの副走査書込みタイミングとを検知し、Ｙ色のレジストマークＣＲの書込みタイミングをＢＫ色のレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、この補正量に基づいて、副走査方向のＢＫ色のレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｙ，Ｍ，Ｃ色の色画像の書込み位置とが機械の画像形成位置に合わせられる。
iii．全体横倍補正処理
この処理は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ色の色画像の全体における画像形成位置を揃える補正である。例えば、画像クロック信号の周期を調整して、レーザ発光タイミングを調整し、この調整に基づいて全体横倍ずれ量を補正するようになされる。
iv．部分横倍補正処理
この処理は、各書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ等の水平位置（方向）の傾きを調整する補正である。例えば、図３に示した書込み部３Ｙのレンズ保持機構４１にはｆ（θ）レンズ３６が取り付けられている。レンズ保持機構４１はｆ（θ）調整機構４２に対して可動自在に取り付けられる。ｆ（θ）調整機構４２では制御装置１５から出力された、回転成分を含む位置補正信号Ｓｙに基づいてレンズ保持機構４１をＸ−Ｙ（水平）方向に移動調整するようになされる。このｆ（θ）調整機構４２にはアクチュエータ（圧電素子）やモータ制御等により具現化される。感光体ドラム１Ｙに対する書込み部３Ｙの水平位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット１０Ｍ，１０Ｃにおいても同様な処理がなされる。
ｖ．スキュー補正処理
この処理は、各画像書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ等の垂直位置の傾きを調整する補正である。例えば、図３に示したモータ９Ｙでは位置補正信号Ｓ１３（Ｙ）に基づいて画像書込み部３Ｙの姿勢を調整するようになされる。感光体ドラム１Ｙに対する画像書込み部３Ｙの垂直位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット１０Ｍ，１０Ｃにおいても同様な処理がなされる。
この例ではカラーレジストマークＣＲの位置検出用の制御基準値を校正するために、予め画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを介して中間転写ベルト６にパッチマークが形成される。制御基準値は、中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストの通過タイミングを検出する際の二値化しき値レベルであり、以下で単に閾値Ｌｔｈという。
図５はトナー濃度センサ１１及びレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂの配置例を示す斜視図である。図５において、レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂは中間転写ベルト６の幅方向に沿った両端の上部に設けられる。中間転写ベルト６の幅方向は、主走査方向でもある。主走査方向とは、各々の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて、レーザ光を感光体ドラムに走査する方向をいう。レジストセンサ１２Ａの上流側にはトナー濃度センサ１１が取り付けられる。トナー濃度センサ１１及びレジストセンサ１２は、中間転写ベルト６の走行方向（副走査方向）の所定位置に連続して（並べて）取り付けられる。制御装置１５では、予め色濃度補正用のパッチマークＰｍを形成するように例えば、画像形成ユニット１０Ｋを制御して濃度の異なるパッチ（１）出力〜パッチ（４）出力を中間転写ベルト６に形成する。
そして、中間転写ベルト６が一周する間に形成されたパッチマークＰｍの濃度がトナー濃度センサ１１によって検出され、色画像の濃度を調整する色補正制御を実行すると共に、中間転写ベルト６に形成されたパッチマークＰｍの濃度がレジストセンサ１２Ａ等により連続して検出される。その後、パッチマークＰｍの濃度に基づいて色重ね合わせ用のカラーレジストの濃度が調整される。
図６はレジストセンサ１２Ａ等によるパッチマークＰｍの濃度検知例を示す波形図である。図７Ａ及びＢはレジストセンサ１２Ａ等による濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の波形例を示す図である。図６、図７Ａ及びＢにおいて、いずれも横軸は時間ｔであり、縦軸はレジストセンサ１２Ａ等による濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の信号レベルである。
上述した画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋでは濃度の異なる何種類かのパッチマークＰｍが中間転写ベルト６に形成される。図６に示す実線は濃度の異なる４つのパッチマークＰｍの濃度検知時の波形である。パッチマークＰｍの濃度が薄い場合は図７Ａに示すように濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の波形が鋭くなる。その半値幅ｗ１が狭くなる。パッチマークＰｍの濃度が濃い場合は図７Ｂに示すように濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の波形が鈍くなる。半値幅ｗ２が広くなる。
この例でパッチマークＰｍの形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に関して、４つのパッチマークＰｍ＝パッチ（１）出力〜パッチ（４）出力の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の内、最も信号レベルが低くなる濃度を検出する。
図６に示した例ではパッチ（１）出力の濃度が最も薄くパッチ（４）出力が最も濃い。パッチマークＰｍの濃度が変動した場合に、濃度が薄くなっても、濃度が高くなりすぎても、下地との関係で反射光量が高くなってしまう場合が有る。この例では、パッチ（１）出力＞パッチ（２）出力＞パッチ（４）出力＞パッチ（３）出力となってパッチ（３）出力が最も低い。パッチマークＰｍはレジストセンサ１２Ａ等で検出できるものであればどのようなパターン形状でもよい。
図８はレジストセンサ１２Ａ等によるパッチマークＰｍの濃度検知に基づく閾値設定例を示す波形図である。図８において、横軸は時間ｔであり、縦軸はレジストセンサ１２Ａ等による濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の信号レベルである。
図８に示す実線は前記最も低いパッチマークＰｍ（パッチ（３））と非形成部の検知時の波形である。図８において、レジストセンサ１２から出力されるパッチマークの非形成部分の位置検出信号Ｓ２’の最小値及び当該パッチマークの形成部分に係る最大値を検出し、この濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最小値及び最大値に基づいて平均値を演算する。このように、閾値Ｌｔｈが２つの出力レベルの中央（センタ）になるように設定することで、検知安定性を高めることができる。この閾値Ｌｔｈは中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストがレジストセンサ１２下を通過する際の通過タイミングの検出に使用される。
図９はレジストセンサ１２Ａ，１２ＢによるカラーレジストマークＣＲの検知例を示す斜視図である。図９において、パッチマーク検出後、中間転写ベルト６が次に一周する間に濃度調整された例えば、「フ」字状のカラーレジストマークＣＲを形成するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが制御される。中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置はレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂによって検出される。そして、制御装置１５ではカラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整する色重ね合わせ制御を実行するようになる。
図１０Ａ及びＢはレジストセンサ１２Ａ等による位置検出信号Ｓ２の二値化例を示す図である。図１０Ａにおいてレジストセンサ１２Ａ等により得られる位置検出信号Ｓ２は図８において演算された閾値Ｌｔｈに基づいて二値化される。この例では、位置検出信号Ｓ２が立ち下がるａ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔａに通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち上がり、位置検出信号Ｓ２が立ち上がるｂ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔｂに通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち下がる。この通過タイミングパルス信号Ｓｐは図３に示したコンパレータ５９からマスク回路５１５を経てラッチ回路５６へ出力され、色画像の位置ずれを調整するための基準に使用される。ＢＫ色の書込み位置に対するＹ，Ｍ，Ｃ色の書き込み位置のずれ量を算出するためである。
続いて、第１の画像形成方法についてカラー画像形成装置１００の動作例について説明をする。図１１はカラー画像形成装置１００の動作例を示すフローチャートである。
この実施例では画像転写系Ｉに中間転写ベルト６が設けられる場合であって、任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ、この中間転写ベルト６に色画像を形成する前に、カラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整する場合を前提とする。更に、色画像の形成位置を調整する前に、カラーレジストマークＣＲの位置検出時の閾値Ｌｔｈをリアルタイムに校正する場合を例に挙げる。トナー濃度センサ１１（第１の検出系）及びレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ（第２の検出系）は中間転写ベルト６の走行方向（ベルト進行方向）に同位相となる位置に連続して取り付けられている。
これを画像形成条件にして、図１１のフローチャートのステップＡ１〜Ａ３でレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ等の初期調整を行い、その後、ステップＡ４〜Ａ８で書込み位置調整をするようになされる。この初期調整では下地のセンサ出力との濃度検出用のマークのセンサ出力から最適な閾値Ｌｔｈが決定される。
この例では、ステップＡ１で中間転写ベルト６に色濃度補正用のパッチマークＰｍを形成する。このとき、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ又は１０Ｋでは図５に示したように濃度の異なる何種類かのパッチマークＰｍが中間転写ベルト６に形成される。その後、ステップＡ２に移行して中間転写ベルト６に形成されたパッチマークＰｍの濃度をレジストセンサ１２Ａ等で検出する。例えば、レジストセンサ１２Ａで検出された濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’は図６に示すようになる。
更に、ステップＡ３に移行してレジストセンサ１２Ａから出力されるパッチマークＰｍの濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に基づいてカラーレジストマークＣＲの位置検出時の閾値Ｌｔｈを校正する。閾値Ｌｔｈは図８に示した演算で校正する。このとき、制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等から出力されるパッチマークＰｍの形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最大値（ＭＡＸ）及びその非形成部分の最小値（ＭＩＮ）が検出され、濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最大値及び最小値に基づいて平均値が演算される。パッチマークＰｍの非形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’は中間転写ベルト６の下地を反映するものである。
この平均値がレジストセンサ１２の閾値Ｌｔｈとなされる。また、パッチマークＰｍの濃度に基づいて色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲの濃度も調整するようになされる。ここで検出されたパッチマークＰｍの濃度によりカラーレジストマークＣＲを形成することで、カラーレジストマークＣＲの濃度をレジストセンサ１２の検出に最も最適にできる。また、カラーレジストマーク形成時のトナー消費量と調整時間を削減できる。
そして、濃度調整されたカラーレジストマークＣＲ（印画像）をステップＡ４で中間転写ベルト６に形成する。その後、中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置をステップＡ５でレジストセンサ１２によって検出される。このとき、図１０Ａに示した閾値Ｌｔｈに基づいてカラーレジストマークＣＲの通過タイミングが検出される。その後、ステップＡ６で通過タイミングに基づいて色ずれ量を算出する。カラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整するためである。
そして、ステップＡ７に移行して色ずれ量と目標値と比較する。色ずれ量が目標値以下の場合は色画像の形成位置を調整することなく処理を終了する。色ずれ量が目標値を越える場合はステップＡ８に移行して色ずれ補正をする。この色ずれ補正では、例えば、Ｙ色用の補正手段５Ｙにおいて、ＢＫ色のレジストマークとの演算した色ずれ分だけ、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ドラム１ＹへのＹ色の画像形成位置を調整することができる。
そして、ステップＡ４に戻って上述した処理を繰り返す。例えば、Ｃ色用の補正手段５Ｃにおいて、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にして、Ｃ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整される。この補正では、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ドラム１ＣへのＣ色用の画像形成位置を調整することができる。同様にして、Ｍ色についても、色ずれ補正処理がなされる。色ずれ量を零にすることで、色画像の形成位置を最適に調整するためである。その後は、従来方式と同様にして画像形成位置が最適に調整された画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって色画像が中間転写ベルト６に形成される。
このように、本発明に係る第１の実施形態としてのカラー画像形成装置１００及び画像形成方法によれば、レジストセンサ１２で色濃度補正用のパッチマークＰｍの濃度を検出し、当該レジストセンサ１２から出力されるパッチマークＰｍの濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に基づいて制御装置１５でカラーレジストマークＣＲの位置検出用の閾値Ｌｔｈを校正するようになされる。
従って、カラーレジストマークＣＲの位置検出用の閾値Ｌｔｈを使用環境に応じて中間転写ベルト６又は画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの使用状態に合わせ込むような補正することができる。しかも、カラーレジストマークの濃度を最適化できるので、カラーマーク検知処理の高い精度を確保することができる。
これにより、中間転写ベルト６における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により使用環境が経時的に変化した場合であっても、本来のカラーレジストマークＣＲの位置を正確に検出できるので、高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。従って、中間転写ベルト６で正確に色を重ね合わせることができるので、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
（２）第２の実施形態
図１２は本発明に係る第２の実施形態としてのカラー画像形成装置２００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。
この実施形態では任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する場合に、色重ね合わせ用の印画像を反転した反転印画像に基づいて中間転写ベルト６及び画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御する制御装置１５を備え、少なくとも、予め反転印画像を中間転写ベルト６に形成し、その後、この反転印画像の色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整し、メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により中間転写ベルト６に傷等が生じた場合であっても、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写できるようにしたものである。
図１２に示すカラー画像形成装置２００は任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する装置である。当該装置２００は中間転写ベルト６を有しており、色画像を所望の用紙Ｐに転写するようになされる。この中間転写ベルト６に沿って画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが設けられ、色画像を形成するようになされる。中間転写ベルト６の例えば、左側には検出手段の一例となるレジストセンサ１２が取り付けられ、中間転写ベルト６に形成された色画像の位置を検出するようになされる。
レジストセンサ１２には制御装置１５が接続されており、このレジストセンサ１２の出力に基づいて中間転写ベルト６及び画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを制御するようになされる。制御装置１５では少なくとも、予め色重ね合わせ用の印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成し、この中間転写ベルト６に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを制御する。例えば、制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等の出力に基づき、ＢＫ色のカラーレジストパターンＣＲを基準として他のＣ，Ｍ，Ｙ色用の画像形成ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが制御される。この制御によって、ＢＫ色の書込み位置に合うようにＣ，Ｍ，Ｙ色の書込み位置が調整される。
制御装置１５には記憶装置１４が接続されており、色重ね合わせ用の印画像を反転するための複数種類の反転印画像情報（以下で反転印画像データＤｐという）が格納される。もちろん、これに限られることはなく、色重ね合わせ用の印画像を形成するための印画像情報を記憶装置１４に格納しておき、カラーレジストマーク検知時に、印画像情報及びパターン幅に基づいて反転印画像データＤｐを作成するようにしてもよい。反転印画像データＤｐに基づいて印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成するためである。
この例で中間転写ベルト６にＹ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｙが画像形成ユニット１０Ｙに備えられ、Ｍ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｍが画像形成ユニット１０に備えられ、Ｃ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｃが画像形成ユニット１０Ｃに備えられ、ＢＫ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｋが画像形成ユニット１０Ｋに備えられ、これらの現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによって中間転写ベルト６に形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢＫ色のトナー像部分が各々反転カラーレジストマークＣＲ’を構成し、トナー像を形成しない色抜け部分が印画像を構成するようになる。なお、第１の実施形態と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有するためその説明を省略する。
図１３Ａ及びＢは印画像及び反転印画像の構成例を示すイメージ図である。図１３Ａに示すカラーレジストマークＣＲは印画像の一例であり、カラー画像形成装置１００で適用したパターンである。カラーレジストマークＣＲは中間転写ベルト６の幅方向を主走査方向とし、この主走査方向に直交する方向を副走査方向（走行方向）としたとき、主走査方向に平行な線画及び副走査方向に直交しない斜線画を組み合わせて構成される。カラーレジストマークＣＲがレジストセンサ１２下を通過するときのタイミングを検知するためである。
図１３Ｂに示す反転カラーレジストパターンＣＲ（上線バーを省略する）は反転印画像の一例であり、色抜け部分により形成される印画像の全体を取り囲む矩形状のパターンを構成するようになる。この反転カラーレジストマークＣＲは図１２で説明したカラー画像形成装置２００で適用するものである。図１３Ｂにおいて、Ｗｓは反転カラーレジストマークＣＲの主走査方向のパターン幅であり、主走査方向でトナー像を形成する範囲である。Ｗｍは、反転カラーレジストマークＣＲの副走査方向のパターン幅であり、副走査方向でトナー像を形成する範囲である。
図１３Ａに示したカラーレジストの形成方法では、中間転写ベルト６の経時的な変化によって、トナーが載っていない部分に、ベルト傷等が生じた場合、レジストセンサ１２Ａ等において、ベルト傷が雑音となって誤検知される場合が考えられ、Ｓ／Ｎ比を落とす原因となる。そこで、本発明方式の図１３Ｂに示した反転カラーレジストを用いることで、ベルト傷を覆うことができるようになる。
この例で反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成す印画像に係る位置検出信号Ｓ２がレジストセンサ１２から出力される。位置検出信号Ｓ２はその色抜け部分のエッジを検出することで得られ、非反転印画像の場合と同じように画像処理をするには、この位置検出信号Ｓ２のエッジ検出論理を逆にするだけでよい。
具体的にはレジストセンサ１２の出力にインバータを接続して信号論理を反転し、この位置検出信号Ｓ２に関しては色抜け部分以外をハード的にマスクするようになされる。これは中間転写ベルト６において一様にトナー像で覆う範囲が副走査方向で制限された場合に、トナーで覆わない部分、すなわち、印画像の位置を精度良く検出するためである。
この例で画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって、中間転写ベルト６の主走査方向及び副走査方向に任意のパターン幅Ｗｓを有するように反転カラーレジストマークＣＲが形成され、反転カラーレジストマークＣＲのパターン幅Ｗｓは副走査方向で任意に可変される。カラーレジストマーク検知に係るトナーの消費量を減らすためである。
図１４はＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ色用の反転カラーレジストマークＣＲの形成例を示すイメージ図である。
図１４に示すＢＫ色用の反転カラーレジストマークＣＲ（以下で単にＢＫ色反転パターンＰＫという）、Ｃ色用の反転カラーレジストマークＣＲ（以下で単にＣ色反転パターンＰＣという）、Ｍ色用の反転カラーレジストマークＣＲ（以下で単にＭ色反転パターンＰＭという）、Ｙ色用の反転カラーレジストマークＣＲ（以下で単にＹ色反転パターンＰＹという）は中間転写ベルト６の副走査方向に並べて形成したパターン例である。
各色反転パターンＰＫ，ＰＣ，ＰＭ，ＰＹは２つのレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂによって検出される場合を示している。レジストセンサ１２Ａは走行方向に向かって中間転写ベルト６上の右側に設けられ、レジストセンサ１２Ｂは中間転写ベルト６上の左側に設けられる。波線は中間転写ベルト６が回転することによる各々のレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂの見かけ上の軌跡である。
このパターン例ではＢＫ色反転パターンＰＫが主走査方向で連続し、全面一様なトナー像の上にマーク部を色抜けとして形成されており、レジストセンサ１２Ａ及び１２Ｂによって検出される。このように、ＢＫ色反転パターンＰＫ等を主走査方向で連続して全面一様に形成すると、トナーの消費量が多くなる。そこで、Ｃ色用や、Ｍ色用あるいはＹ色用の反転パターンＰＣ，ＰＭ，ＰＹのようにパターン幅Ｗｓを制限し、マーク部分だけに一様なトナー像を形成するとよい。トナーの消費量を少なく抑えることができる。
Ｍ色用の反転パターンＰＭの例では印画像の幅よりも、その反転パターンＰＭのパターン幅Ｗｓを小さくした場合である。この場合はトナーの消費量を最小限に抑えることができる。反転パターンＰＭは色抜け部分を仕切る複数の部分図形パターンを並べたような構成となり、色抜け部分により形成される印画像の全体を取り囲む矩形状のパターン構成のＢＫ、Ｃ、Ｙ色の各々の反転パターンＰＫ，ＰＣ，ＰＹと異なっている。なお、図１４に示した反転パターンＰＫ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＹでは、各色毎にパターン幅Ｗｓを変えているが、トナー消費量を最低限とするよう設定値で全色のパターン幅Ｗｓを同じ値に設定にしてもよい。
これらの複数種類の反転パターンＰＹ、ＰＭ、ＰＣ，ＰＫを形成するための反転印画像データＤｐは記憶装置１４に格納するようになされる。制御装置１５で中間転写ベルト６の使用状態に応じて反転パターンＰＹ、ＰＭ、ＰＣ，ＰＫを選択するようにするとよい。
また、中間転写ベルト６の走行方向（副走査方向）に二以上の反転カラーレジストを並べて形成する場合に、制御装置１５によって中間転写ベルト６に形成される一方の反転カラーレジストの下部と、他方の反転カラーレジストの上部とを重なるように、例えば、１画素が重なるように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御する。
これにより、図１４に示すＭ色用の反転パターンＰＭとＹ色用の反転パターンＰＹの例のように、中間転写ベルト６で一様にトナーで覆う範囲に関してＭ色用のトナー像と、Ｙ色用のトナー像とをオーバーラップさせることができる。このようにすると、印画像のハード的な読み取りを容易に制限ができるばかりか、色重ね合わせ後の色画像の濃度を確認することもできる。
続いて、第２の画像形成方法についてはカラー画像形成装置２００の動作例について説明をする。図１５はカラー画像形成装置２００の動作例を示すフローチャートである。
この実施形態では任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ中間転写ベルト６に色画像を形成する場合であって、予め色重ね合わせ用の印画像を反転するための反転印画像データＤｐを準備する。反転印画像データＤｐはＲＯＭ等の記憶装置１４から読み出される。もちろん、カラーレジストマーク検知時に、印画像情報及びパターン幅に基づいて反転印画像データＤｐを作成するようにしてもよい。ＢＫ色を基準にしてＣ，Ｍ，Ｙ色の順に色ずれ補正をする場合を例に採る。色ずれ補正はＢＫ色の書込み位置を基準にしてＹ，Ｍ，Ｃ色の書込み位置を修正するようになされる。
これを画像形成条件にして図１５に示すフローチャートのステップＢ１で反転印画像データＤｐに基づき当該色の反転カラーレジストマークＣＲを形成する。この例では最初に画像形成ユニット１０Ｋにより感光体ドラム１ＫにＢＫ色反転パターンＰＫを形成する。その後、ステップＢ２に移行して感光体ドラムから中間転写ベルト６へ反転カラーレジストマークＣＲを転写する。この例では感光体ドラム１Ｋから中間転写ベルト６にＢＫ色反転パターンＰＫを形成する。
この例で反転印画像データＤｐに基づいて中間転写ベルト６にトナー像を形成したとき、中間転写ベルト６に形成されたトナー像部分がＢＫ色反転パターンＰＫ（反転カラーレジストマーク）を構成し、トナー像を形成しない色抜け部分が印画像を構成するようになる。そして、中間転写ベルト６に形成されたＢＫ色反転パターンＰＫの色抜け部分が成す印画像の位置をステップＢ３でレジストセンサ１２Ａ等により検出するようになされる。
更に、ステップＢ４で色抜け部分が成す印画像の位置に基づいて制御装置１５ではＢＫ色ずれ量以外のＹ，Ｍ，Ｃ色のずれ量の補正値を演算するようになされる。その後、ステップＢ５に移行して色ずれ補正を実行するか否かが制御装置１５によって判断される。ＢＫ色は基準なので色ずれ補正はしない。色ずれ補正を実行するか否かは、予め設定された制御目標値と比較することで判断される。
この例でＢＫ色は色ずれ補正を実行しないので、ステップＢ６に移行する。
ステップＢ６でＢＫ色及び、色ずれ量が目標値以下で色ずれ補正を要しない場合はステップＢ７に移行して、他の色について、カラーレジストマーク検知を行うかが判別される。他の色、つまり、Ｙ、Ｍ，Ｃ色についてカラーレジストマーク検知を行うのでステップＢ１に戻る。
そして、ステップＢ１で反転印画像データＤｐに基づき画像形成ユニット１０Ｙにより感光体ドラム１ＹにＭ色反転パターンＰＹを形成し、ステップＢ２で感光体ドラム１Ｙから中間転写ベルト６にＹ色反転パターンＰＹを形成し、ステップＢ３でＹ色反転パターンＰＹの色抜け部分が成す印画像の位置をレジストセンサ１２Ａ等により検出する。
更に、ステップＢ４で色抜け部分が成す印画像の位置に基づいて制御装置１５ではＹ色ずれ量の補正値を演算するようになされる。このとき、各色の色ずれ量が目標値を越え、色ずれ補正を要する場合、制御装置１５は、ＢＫ色のレジストマークを基準として、Ｙ，Ｍ，Ｃ色のレジストマークがＢＫ色のレジストマークに対してずれている量を算出し、ずれ量を求める。Ｙ色は色ずれ補正の対象である。従って、制御装置１５では、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｙ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とを検知し、Ｙ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置をＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。
その後、ステップＢ５に移行して色ずれ補正を実行するか否かが制御装置１５によって判断される。色ずれ補正を実行するか否かは、予め設定された制御目標値と比較することで判断される。色ずれ補正を実行する場合、制御装置１５は、画像書込み部３Ｙのポリゴン駆動回路５３から出力されるＹポリゴンＣＬＫ、を補正手段５Ｙによって補正し、補正手段５Ｙは、Ｙ−ＶＶ、Ｙ−ＨＶ信号を各々補正してステップＢ６に移行する。そして、制御装置１５によって画像書込み部３Ｙが制御される。
このとき、Ｙ色用の補正手段５Ｙにおいて、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ドラム１ＹへのＹ色用の画像形成位置を調整することができる。その後、ステップＢ７に移行して、他の色について、カラーレジストマーク検知を行うかが判別される。この例では、Ｍ色及びＣ色についてカラーレジストマーク検知を行うのでステップＢ１に戻る。
ステップＢ１で反転印画像データＤｐに基づき画像形成ユニット１０Ｍにより感光体ドラム１ＭにＭ色反転パターンＰＭを形成し、ステップＢ２で感光体ドラム１Ｍから中間転写ベルト６にＭ色反転パターンＰＭを形成し、ステップＢ３でＭ色反転パターンＰＭの色抜け部分が成す印画像の位置をレジストセンサ１２Ａ等により検出する。
更に、ステップＢ４で色抜け部分が成す印画像の位置に基づいて制御装置１５ではＭ色ずれ量の補正値を演算するようになされる。このとき、制御装置１５では、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｍ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とを検知し、Ｍ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置をＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。
その後、ステップＢ５に移行して色ずれ補正を実行するかが制御装置１５によって判断される。色ずれ補正を実行するか否かは、Ｙ色と同様にして予め設定された制御目標値と比較することで判断される。色ずれ量が目標値を越え、色ずれ補正を要する場合はステップＢ６に移行し、制御装置１５によって画像書込み部３Ｍが制御される。このとき、Ｍ色用の補正手段５Ｍにおいて、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にして、Ｍ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整される。この補正では、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ドラム１ＭへのＭ色用の画像形成位置を調整することができる。
また、ステップＢ１で反転印画像データＤｐに基づき画像形成ユニット１０Ｃにより感光体ドラム１ＣにＭ色反転パターンＰＣを形成し、ステップＢ２で感光体ドラム１Ｃから中間転写ベルト６にＣ色反転パターンＰＣを形成し、ステップＢ３でＣ色反転パターンＰＣの色抜け部分が成す印画像の位置をレジストセンサ１２Ａ等により検出する。
更に、ステップＢ４で色抜け部分が成す印画像の位置に基づいて制御装置１５ではＣ色ずれ量の補正値を演算するようになされる。このとき、制御装置１５では、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｃ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とを検知し、Ｃ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置をＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。
その後、ステップＢ５に移行して色ずれ補正を実行するかが制御装置１５によって判断される。色ずれ補正を実行するか否かは、予め設定された制御目標値と比較することで判断される。
色ずれ量が目標値を越え、色ずれ補正を要する場合はステップＢ６に移行し、制御装置１５によって画像書込み部３Ｃが制御される。このとき、Ｃ色用の補正手段５Ｃにおいて、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にして、Ｃ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整される。この補正では、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ドラム１ＣへのＣ色用の画像形成位置を調整することができ、色画像の形成位置を調整することができる。
このように、本発明に係る第２の実施形態としてのカラー画像形成装置及び画像形成方法によれば、制御装置１５では予めＢＫ色反転パターンＰＫを中間転写ベルト６に形成し、その後、この中間転写ベルト６に形成されたＣ色反転パターンＰＣの色抜け部分が成す印画像の位置に基づいてＣ色画像の形成位置を調整するように画像書込み部３Ｃを制御するようになされる。Ｍ，Ｙ色についても同様にして調整するように画像書込み部３Ｍ及び画像書込み部３Ｙを制御するようになされる。
従って、印画像を成す色抜け部分以外をＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ色等の反転カラーレジスト（トナー像）により覆い隠すことができるので、メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により中間転写ベルト６に傷等が生じた場合であっても、本来の印画像の位置を正確に検出することができる。
これにより、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。しかも、色ずれ値の算出には、従来方式の構成をほとんど変更することなく、位置検出信号Ｓ２のエッジ検出論理を逆にするだけで、そのまま使用できる。また、反転カラーレジストマークＣＲ以外の部分の読み込みをハード的に制限したので、トナーの消費量も抑えることができた。従って、中間転写ベルト６に正確に色を重ね合わせることができるので、経時的な変化に左右されることなく、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
（３）第３の実施形態
図１６は本発明に係る第３の実施形態としてのカラー画像形成装置３００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。
この実施形態では色画像の位置検出に基づいて中間転写ベルト６及び画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御する制御装置１５を備え、中間転写ベルト６の使用状況に応じて色重ね合わせ用の印画像又は該印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成し、この中間転写ベルト６に形成された非反転カラーレジストマーク又は反転カラーレジストマークの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを制御するものである。
これによって、中間転写ベルト６を新規に使用する場合や、当該中間転写ベルト６を新品と交換した場合に、印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整できるようになる。これと共に、メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により中間転写ベルト６に傷等が生じた場合も、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整できるようにしたものである。
図１６に示すカラー画像形成装置３００は任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する装置である。当該装置３００は中間転写ベルト６を有しており、色画像を所望の用紙Ｐに転写するようになされる。この中間転写ベルト６に沿って画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが設けられ、色画像を形成するようになされる。中間転写ベルト６の例えば、走行方向には検出手段の一例となるレジストセンサ１２が取り付けられ、中間転写ベルト６に形成された色画像の位置を検出するようになされる。
レジストセンサ１２には制御装置１５が接続されており、このレジストセンサ１２の出力に基づいて中間転写ベルト６及び画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御するようになされる。制御装置１５は少なくとも、中間転写ベルト６の使用状況に応じて、色重ね合わせ用の印画像又は該印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成し、この中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲ又は反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成すカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを制御する。
制御装置１５には記憶装置１４が接続されており、カラーレジストマークＣＲを形成するための印画像情報及び反転カラーレジストマークＣＲを形成するための反転印画像データＤｐを記憶するようになされる。もちろん、これに限られることはなく、色重ね合わせ用の印画像を形成するための印画像情報を記憶装置１４に格納しておき、カラーレジストマークＣＲ検知時に、印画像情報及びパターン幅に基づいて反転印画像データＤｐを作成するようにしてもよい。反転印画像データＤｐに基づいて印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成するためである。
この例でレジストセンサ１２は、中間転写ベルト６の走行方向を副走査方向とし、副走査方向に直交する方向を主走査方向としたとき、主走査方向に複数個が並べて取り付けられる。この例では、３個のレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが設けられ、レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ毎にカラーレジストマークＣＲ又は反転カラーレジストマークＣＲを形成するための印画像情報又は反印画情報を記憶装置１４から選択することができる。
この例で中間転写ベルト６にＹ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｙが画像形成ユニット１０Ｙに備えられ、Ｍ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｍが画像形成ユニット１０に備えられ、Ｃ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｃが画像形成ユニット１０Ｃに備えられ、ＢＫ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｋが画像形成ユニット１０Ｋに備えられ、これらの現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによって中間転写ベルト６に形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢＫ色のトナー像部分が各々反転カラーレジストマークＣＲを構成し、トナー像を形成しない色抜け部分が印画像を構成するようになる。なお、第１の実施形態と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有するためその説明を省略する。
制御装置１５は中間転写ベルト６のレジストマーク形成面の表面状態をレジストセンサ１２で検出すると共に、レジストセンサ１２の出力に基づいて中間転写ベルト６の表面状態の良否を判断し記憶装置１４の情報選択読出し制御をする。この例でレジストセンサ１２、記憶装置１４及び制御装置１５によってマーク検知可否判断手段８０を構成する。
マーク検知可否判断手段８０ではレジストセンサ１２で中間転写ベルト６のレジストマーク形成面の表面状態を検出し、制御装置１５では検知不可フラグＦＧが準備される。この検知不可フラグはカラーレジストマーク検知時にレジストセンサ１２Ａ等で誤検知するかどうかの判断基準として使用される。
この例で制御装置１５はレジストセンサ１２の検出出力を入力し、中間転写ベルト６の表面状態に対応してレジストマーク形成面にカラーレジストマークＣＲ又は該カラーレジストマークＣＲを反転した反転カラーレジストマークＣＲを形成するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御する。
ここで印画像情報に基づいてカラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成（以下で第１マーク作成方法ともいう）し、この中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整する処理を第１調整モードとする。また、反転印画像データＤｐに基づいて反転カラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成（以下で第２マーク作成方法ともいう）し、この中間転写ベルト６に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整する処理を第２調整モードとする。
この制御装置１５には操作手段１８や表示装置２９が接続され、第１調整モード又は第２調整モードのいずれかを設定（選択）するように操作される。制御装置１５では操作手段１８の出力に基づいて中間転写ベルト６や画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ等を制御するようになされる。表示装置２９には画像形成時の設定画面が表示される。表示装置２９には操作手段１８を取り込んだタッチパネルが使用される。
例えば、制御装置１５ではレジストマーク形成面の表面状態が良好である場合又は第１調整モードが設定された場合は、第１マーク作成方法によりカラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成し、この中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。
また、レジストマーク形成面に表面状態が予め定めた基準値よりも劣る場合又は第２調整モードが設定された場合は、第２マーク作成方法により反転カラーレジストマークＣＲを中間転写ベルト６に形成し、この中間転写ベルト６に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成すカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。
この例では更に中間転写ベルト６には新品検知用のヒューズＦが設けられる。このヒューズＦは識別回路１９に接続されている。識別回路１９は例えば制御装置１５に設けられ、このヒューズＦの溶断有無に基づく新品検知信号を出力すると共に、外部設定信号に基づいてヒューズＦを溶断するようになされる。
この例で制御装置１５は中間転写ベルト６の識別回路１９から得られる新品検知信号に基づいて中間転写ベルト６のレジストマーク形成面にカラーレジストマークＣＲ又は該カラーレジストマークＣＲを反転した反転カラーレジストマークＣＲを形成するように画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御する。
また、第２調整モードに基づいて制御装置１５が既に画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御していた場合であって、識別回路１９から得られた新品検知信号Ｓndが「中間転写ベルト６は新品である」を示す場合に第２調整モードから第１調整モードに切り替えて画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御するようになされる。マーク作成方法を第２から第１へ切換えるためである。
図１７は制御装置１５の位置ずれ制御系及び画像形成制御系の内部構成例を示すブロック図である。
図１７に示す制御装置１５は図３に示した位置ずれ制御系に画像形成制御系を加えたものであり、画像形成制御系として画像形成制御部１３及び識別回路１９と、位置ずれ制御系としてＣＰＵ５５、ＲＡＭ５７、横倍補正部５１０、副走査補正部５１１、主走査補正部５１２、スキュー補正部５１３、マスク回路５１５及び信号検知回路５１６とを備えている。信号検知回路５１６は図３に示した発振器５１、分周器５２、ポリゴン駆動回路５３、計数回路５４、ラッチ回路５６、Ｄ／Ａ変換器５８、コンパレータ５９から構成されている。
ＣＰＵ５５は論理演算部５５１、ずれ量検出部５５２及び補正値算出部５５３を有している。論理演算部５５１ではＲＡＭ５７からデータを読み出して論理演算するようになされる。ずれ量検出部５５２では色ずれ量を検出して色ずれ検出値を出力するようになされる。補正値算出部５５３では色ずれ検出値に基づいて書込み位置補正用の遅延制御データＤ１０、ＶＶ生成制御データＤ１１、ＶＨ生成制御データＤ１２及びスキュー補正データＤ１３等の補正値を算出するようになされる。
遅延制御データＤ１０は補正値算出部５５３から横倍補正部５１０へ出力される。ＶＶ生成制御データＤ１１は補正値算出部５５３から副走査補正部５１１へ出力される。ＶＨ生成制御データＤ１２は補正値算出部５５３から主走査補正部５１２へ出力される。スキュー補正データＤ１３は補正値算出部５５３からスキュー補正部５１３へ出力される。なお、図３に示した制御装置１５と同じ名称及び同じ記号のものは同じ機能を有するためその説明を省略する。
画像形成制御部１３では任意の画像情報Ｄinを画像処理してＹ色用の画像情報Ｄｙを分離して画像書き込み部（露光手段）３Ｙへ出力する。同様にして、画像書き込み部３ＭへＭ色用の画像情報Ｄｍを出力し、画像書き込み部３ＣへＣ色用の画像情報Ｄｃを出力し、画像書き込み部３ＫへＢＫ色用の画像情報Ｄｋを出力するようになされる。
画像形成制御部１３には図１６に示した記憶装置１４、操作手段１８及び識別回路１９が接続されている。識別回路１９では中間転写ベルト６に設けられたヒューズＦの溶断有無に基づく新品検知信号Ｓndを出力すると共に、外部設定信号Ｓopに基づいてヒューズＦを溶断するようになされる。
ここで中間転写ベルト６が新品のときの新品検知信号Ｓndの信号論理を「Ｌ」レベルとし、中間転写ベルト６が一度でも使用されたときの新品検知信号Ｓndの信号論理を「Ｈ」レベルとしたとき、識別回路１９ではヒューズＦが溶断されない場合は「Ｌ」レベルの新品検知信号Ｓndを画像形成制御部１３に出力する。外部設定信号Ｓopに基づいてヒューズＦが強制的に溶断された場合は、「Ｈ」レベルの新品検知信号Ｓndを画像形成制御部１３に出力するようになされる。外部設定信号Ｓopは操作手段１８を通じて識別回路１９へ出力するようになされる。
図１８Ａ及びＢはベルトユニット新品検知回路９０の構成例を示す回路図である。図１８Ａに示すベルトユニット新品検知回路９０は識別回路１９の一例であり、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタＴＲ、抵抗器Ｒ１、Ｒ２及びダイオードＤを有している。抵抗器Ｒ１、Ｒ２は直列に接続され、この直列抵抗回路が電源線ＶＣＣと接地線ＧＮＤとの間に接続されている。この抵抗器Ｒ１、Ｒ２の直列接続点ｐにはダイオードＤのアノードが接続され、そのカソードが新品検知用のヒューズＦに接続されている。
また、トランジスタＴＲのエミッタは電源線ＶＣＣに接続され、そのコレクタがヒューズＦ及びダイオードのカソードに各々接続される。トランジスタＴＲのベースには強制オープン制御用の外部設定信号Ｓopが供給される。この例ではトランジスタＴＲのベースにハイ・レベル（以下で「Ｈ」レベルという）の外部設定信号Ｓopを供給すると、トランジスタＴＲがオンしてヒューズＦに過電流が流れ、ヒューズＦがオープン（溶断）する。
直列接続点ｐの電位は図１８Ｂに示すようにヒューズＦが溶断されないとき（Ｃｌｏｓｅ）は、ロー・レベル（以下で「Ｌ」レベルという）の新品検知信号Ｓndである。ヒューズＦが溶断されたときは、電源線ＶＣＣ−接地線ＧＮＤ間の電位を抵抗器Ｒ１、Ｒ２により分圧する「Ｈ」レベルの新品検知信号Ｓndとなる。
この例ではヒューズＦを用いているが、その代わりにＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性のメモリチップにベルトユニットの新品（Ｎｅｗ）又は使用中（Ｏｌｄ）のデータを記憶させてもよい。これに基づいて第１又は第２調整モードを設定できる。
図１９Ａ〜Ｃは表示装置２９における画像形成時の操作画面Ｐ１の表示例を示すイメージ図である。この例で操作手段１８を使用してコピーモードを選択すると、図１９Ａに示すようなキーオペレーション用の操作画面Ｐ１が表示装置２９に表示される。この操作画面Ｐ１には「コピーできます 原稿はオモテ面を上にセット」等のメッセージが表示されると共に、「コピー設定」、「コピー予約」、予約リスト等のソフトウエアスイッチが表示される。図１９Ａでは「コピー予約」が選択された場合を示している。
この操作画面Ｐ１で「コピー設定」のソフトウエアスイッチを選択すると、図１９Ｂに示すようなメモリセットモード画面Ｐ２が表示される。メモリセットモード画面Ｐ２は通常、装置設置時にサービスマン等によって操作される。このメモリセットモード画面Ｐ２には「１ ソフトウエアスイッチセット」、「２ ペーパーサイズ」、「３ ＰＭカウント」、「４ データ取消」、「５ 部数」、「６ パスワードセット」、「７ 電話番号セット」、「８ シリアル番号表示」、「９ ＲＯＭバージョン」、「１０ ＫＲＤＳセット」等の項目キーが表示されている。
この項目キーの中で「１ ソフトウエアスイッチセット」を選択すると、図１９Ｃに示すようなソフトウエアスイッチモード画面Ｐ３が表示される。このソフトウエアスイッチモード画面Ｐ３では第１調整モード又は第２調整モードのいずれかを設定（選択）するように操作される。非反転カラーレジストマークＣＲ又は反転カラーレジストマークＣＲ（上線バー省略）を画面上で設定できるようにしたものである。
図１９Ｃに示すソフトウエアスイッチモード画面Ｐ３の例では、レジストセンサ１２等の検出マークに関して第２のマーク作成方法を選択した画面である。この例では、ソフトウエアスイッチモード画面Ｐ３には「ソフトウエアスイッチモード」のメッセージと、レジストマーク設定画面の「ＮＯ−Ａ：Ｂ」として例えば、「１５−１：１」と、３つのソフトウエアスイッチＳＷ１，ＳＷ２、ＳＷ３-と、確定用の「ＯＮ」キーＫｙ１、リセット用の「ＯＦＦ」キーＫｙ２が表示される。
この画面Ｐ３ではソフトウエアスイッチＳＷ１及びＳＷ２を使用して例えば、カラーレジストマーク選定番号ＮＯ＝「１５」が選択される。ソフトウエアスイッチＳＷ３はマーク作成方法を自動選択又は手動選択とするかを設定するとき、及び、第１又は第２マーク作成方法を設定するときに使用される。選択ビットＡ＝０で自動選択が設定され、選択ビットＡ＝１で手動選択が設定される。選択ビットＢ＝０で第１マーク作成方法が設定され、選択ビットＢ＝１で第２マーク作成方法が設定される。
「ＯＮ」キーＫｙ１は設定確定時に使用され、「ＯＦＦ」キーＫｙ２は設定をリセットする時に使用される。従って、この例で「１５−１：１」はカラーレジストマークの選定番号が「１５」で、マーク作成方法が手動選択で第２マーク作成方法を設定したことを示すものとなる。この他に、どのレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂでどのマーク作成方法によって形成されたカラーレジストマークＣＲを検出するかを設定することもなされる。
図２０は中間転写ベルト６上の非反転及び反転カラーレジストマークＣＲ、ＣＲ（上線バーを省略する）の形成例を示すイメージ図である。
この例では図２０に示すレジストセンサ１２Ａにより中間転写ベルト６上の非反転カラーレジストマークＣＲを検出し、レジストセンサ１２Ｂにより中間転写ベルト６上の反転カラーレジストマークＣＲを検出するようにしたものである。
非反転カラーレジストマークＣＲ及び反転カラーレジストマークＣＲは図１９Ｃに示すソフトウエアスイッチモード画面Ｐ３により自動又は手動設定された第１又は第２マーク作成方法によるもの、ベルトユニット新品検知回路９０に基づいて自動選択された第１又は第２マーク作成方法によるもの、中間転写ベルト６の使用状況の検出結果に基づいて自動選択された第１又は第２マーク作成方法によるものである。
図２０に示すレジストセンサ１２Ａによって見かけ上トレースされる中間転写ベルト６の左側には従来方式と同様にしてＢＫ色及びＭ色等の非反転カラーレジストマークＣＲが形成される。レジストセンサ１２Ｂによって見かけ上トレースされる中間転写ベルト６の右側の書込みＫにはＢＫ色の反転カラーレジストマークＣＲが形成され、この例では１ｓｔマーク（Ｋ）及び２ｎｄマーク（Ｋ）が連続して形成され、このレジスト形成領域が信号読込領域Ａｋとなる。
また、書込みＭにはＭ色のレジストが形成され、この例では１ｓｔマーク（Ｍ）及び２ｎｄマーク（Ｍ）が連続して形成され、このレジスト形成領域が信号読込領域Ａｍとなる。これらのＢＫ色やＭ色等の反転カラーレジストマークＣＲ以外、例えば、信号読込領域Ａｋと信号読込領域Ａｍとの間は信号マスク領域Ｍｓｋとなされている。
この信号マスク領域Ｍｓｋは図３や図１７等に示したマスク回路５１５によって通過タイミングパルス信号Ｓｐをマスクすることで対処している。また、図１７に示したずれ量検出部５５２では１ｓｔマーク（Ｍ）、２ｎｄマーク（Ｍ）・・・・等の相対位置ずれ量を算出するようになる。各色を再現性良く重ね合わせるためである。
図２１はレジストセンサ１２Ａ等の他の配置例を示す斜視図である。この例では中間転写ベルト６の幅方向を主走査方向としたとき、主走査方向に、ＢＫ色のレジストマークに対してＹ、Ｍ、Ｃ色のレジストマークのずれ量を検出するために、複数個の検出系を並べて配置し、また、中間転写ベルト６のレジストマーク形成面の状態から、レジストのずれ量を求めるために、主走査方向にセンサを並べて各々検出するようにしたものである。
図２１に示す配置例では３個のレジストセンサ１２Ａ〜１２Ｃが配置される。レジストセンサ１２Ａは中間転写ベルト６の走行方向に向かって右側、レジストセンサ１２Ｂは左側、レジストセンサ１２Ｃは中央部に各々配置され、左右中央３列方式による検出系を構成している。中間転写ベルト６のレジストマーク形成面に経時的な変化によって生じた傷に対して、この傷の分布に対応したマスク生成方法を選択することができる。
従って、３個のレジストセンサ１２Ａ〜１２Ｃは、各センサ毎に検出した副走査方向（走行方向）のレジストマーク形成面毎にカラーレジストマークＣＲ又は反転カラーレジストマークＣＲを形成するための印画像情報又は反転印画情報を記憶装置１４から選択することができる。
左右中央３列方式の検出系は図９に示した左右２列方式の場合に比べて色画像形成領域をエリア毎に第１調整モード又は第２調整モードを設定することができる。従って、レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに対して第１又は第２マーク作成方法を選択させることができる。これにより、マークトナー量を抑制でき、かつ、色ずれマーク検出に対してベルト傷の影響を抑えることができる。
図２２はレジストセンサ１２Ａ等によるベースレベル補正時の信号例を示す波形図である。図２２において、横軸は時間ｔであり、縦軸はレジストセンサ１２Ａ等によるベースレベル補正時の位置検出信号Ｓ２の信号レベルである。図２２に示す実線はカラーレジスト形成前の中間転写ベルト６のレジストマーク形成面の状態を表す波形である。Ｌｂは位置検出信号Ｓ２のベース補正レベルである。Ｌｔｈは閾値である。
この波形は中間転写ベルト６を一周回してレジストセンサ１２Ａ等により、レジストマーク形成面を検出することにより得られる。この波形取得処理はベースレベル補正と呼ばれる。カラーレジストマーク検知の妨げ有無は閾値Ｌｔｈを下回る信号レベルが存在するか否かによって判断される。図２２に示す信号例によれば、ベルトノイズ等を含むものの閾値Ｌｔｈに至らない位置検出信号Ｓ２が検出される。図２２は中間転写ベルト６にカラーレジストマーク検知の妨げとなる傷等が無い場合に示している。
続いて、本発明に係る第３の画像形成方法についてカラー画像形成装置３００の動作例を３つの実施例に分けて説明をする。各実施例では任意の画像情報Ｄinに基づいて色を重ね合わせ中間転写ベルト６に色画像を形成する場合を前提とする。
［第１の実施例］
図２３は本発明に係る第１の実施例としてのカラー画像形成装置３００の動作例（傷有無検知時）を示すフローチャートである。
この例では図１６で説明したレジストセンサ１２、記憶装置１４及び制御装置１５から構成されるマーク検知可否判断手段８０が備えられ、レジストセンサ１２で中間転写ベルト６のレジストマーク形成面の表面状態を検出し、制御装置１５では検知不可フラグＦＧが準備される。この検知不可フラグはカラーレジストマーク検知時にレジストセンサ１２Ａ等で誤検知するかどうかの判断基準として採用される。
これを動作条件にして、まず、中間転写ベルト６のレジストマーク形成面の表面状態を検出するべく、図２３に示すフローチャートのステップＣ１でベースラインの補正処理を実行する。この処理では無終端状の中間転写ベルト６を駆動し、レジストマーク形成面をクリーニングすると共に、ステップＣ２に移行してベルト一周分のレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ等のセンサ出力をＲＡＭ５７等に読み込む。中間転写ベルト６のベースノイズを少なくともベルト１周期分をサンプリングするためである。そして、ステップＣ３に移行して中間転写ベルト６のレジストマーク形成面に傷が有ったかを判断する。
この際の傷有無の判断ではカラーレジストマークＣＲを形成する前に、図４６に示したようなベース補正レベルから閾値Ｌｔｈを大きく下回るレベルの位置検出信号Ｓ２が検出される。カラーレジストマーク形成前の新規な中間転写ベルト６であれば、図２２に示したようなベース補正レベルの位置検出信号Ｓ２が検出されるはずである。経時的な変化により中間転写ベルト６のレジストマーク形成面に傷が発生していると、閾値Ｌｔｈを下回るレベルの位置検出信号Ｓ２が検出される。この位置検出信号Ｓ２はカラーレジストマーク検知時にはコンパレータ５９で二値化され、通過タイミングパルス信号Ｓｐとなってマスク回路５１５を通してラッチ回路５６へ出力される。
中間転写ベルト６の使用状況の検出（把握）処理で、閾値Ｌｔｈを下回るレベルの位置検出信号Ｓ２が検出される場合はカラーレジストマーク形成後に誤検知するおそれがある。そこで、ステップＣ３で中間転写ベルト６に傷が有ったと判断された場合はステップＣ４で検知不可フラグＦＧがセットされ、ＦＧ＝１とされる。また、ステップＣ３で中間転写ベルト６に傷が無いと判断された場合はステップＣ５で検知不可フラグＦＧがリセットされ、ＦＧ＝０とされる。検知不可フラグＦＧはＲＡＭ５７に一時記憶される。
（位置ずれ調整モードの設定例）
図２４はカラー画像形成装置３００における位置ずれ調整モードの設定例を示すフローチャートである。
この例では中間転写ベルト６で色画像を転写するに当たり、制御装置１５では中間転写ベルト６の表面状態の良否を判断し、この中間転写ベルト６の表面状態の良否に応じて当該中間転写ベルト６に色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲ又は該カラーレジストマークＣＲを反転した反転カラーレジストマークＣＲを形成する。この例では制御装置１５の判断結果に応じて第１調整モード又は第２調整モードを設定し、その後、第１又は第２のマーク作成方法を選択してマーク検知を行うようにしたものである。
カラーレジストマークＣＲの形成方法としては、非反転カラーレジストマークＣＲを構成する有効マーク部をトナー像とする第１マーク作成方法と、反転カラーレジストマークＣＲを構成する有効マーク部以外の領域をトナー像とする第２マーク作成方法とが準備される。もちろん、色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲを形成するための印画像情報又は該カラーレジストマークＣＲを反転した反転カラーレジストマークＣＲを形成するための反転印画像データＤｐも予め準備される。
これを動作条件にして、図２４に示すフローチャートのステップＥ１でＣＰＵ５５はＲＡＭ５７からレジストマーク形成面の表面状態に対応した検知不可フラグＦＧを読み込む。そして、ステップＥ２で検知不可フラグがＦＧ＝１か否かを判別する。ＦＧ＝１でない場合、つまり、ＦＧ＝０でレジストマーク形成面の表面状態が良好である場合はステップＥ３に移行して第１調整モードを設定し、その後、ステップＥ６に移行して第１マーク作成方法を選択する。そして、ステップＥ７に移行する。
また、ステップＥ２で検知不可フラグがＦＧ＝１の場合、つまり、レジストマーク形成面に表面状態が予め定めた閾値（基準値）Ｌｔｈよりも劣る場合は、ステップＥ５に移行して第２調整モードを設定し、その後、ステップＥ６に移行して第２マーク作成方法を選択する。そして、ステップＥ７に移行する。ステップＥ７では各調整モードに基づいて位置ずれ調整処理がなされる。
例えば、上述のステップＥ３で第１調整モードが設定された場合には、ステップＥ４で第１マーク作成方法により印画像情報が読み出され、この印画像情報に基づくカラーレジストマークＣＲが中間転写ベルト６に形成される。位置検出用のレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂでは中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置が検出される。
この中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等の出力に基づき、ＢＫ色のカラーレジストパターンＣＲを基準として他のＣ，Ｍ，Ｙ色用の画像形成ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが制御される。この制御によって、ＢＫ色の書込み位置に合うようにＣ，Ｍ，Ｙ色の書込み位置が調整される。
また、ステップＥ５で第２調整モードが設定された場合には、第２マーク作成方法により反転印画像データＤｐが読み出され、この反転印画像データＤｐに基づく反転カラーレジストマークＣＲが画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって中間転写ベルト６に形成される。この中間転写ベルト６に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。
（傷有無検知時の他の例）
図２５はカラー画像形成装置３００の他の動作例（傷有無検知時）を示すフローチャートである。
この例では図１６で説明したレジストセンサ１２、記憶装置１４及び制御装置１５から構成されるマーク検知可否判断手段が備えられ、レジストセンサ１２で中間転写ベルト６のレジストマーク形成面の表面状態を検出する際に、非反転カラーレジストマークＣＲを形成してそのマークエッジ総数と設計値とを比較し、その後、比較結果に基づいて検知不可フラグを設定し、そして、調整モードを見直すようにしたものである。
つまり、非反転カラーレジストマークＣＲに関しては、マーク検知時に、マークエッジの検出回数は予め設計値によって明確になっている。もしも、中間転写ベルト６に誤検知してしまうような傷が有る場合は、マークエッジの検出回数が設計値に一致しなくなる。そのため、色ずれ等の計算結果が不適切となり補正処理が正常にできなくなる。このマークエッジの検出回数を計測することで、これを誤検知するかどうかの判断基準として採用するものである。従って、傷の有無にかかわらず、第１マーク作成方法により非反転カラーレジストマークＣＲが中間転写ベルト６に形成される。
これを前提条件にして、まず、中間転写ベルト６のレジストマーク形成面の表面状態を検出するべく、図２５に示すフローチャートのステップＦ１で非反転カラーレジストマークＣＲの読み込み処理を実行する。そして、ステップＦ２に移行してマークエッジ総数と設計値とを比較する。マークエッジ総数と設計値とが一致しない場合は、ステップＦ３に移行する。ステップＦ３ではマークエッジ総数が設計値を越えるかが検出される。マークエッジ総数が設計値を越える場合は、レジストマーク形成面の表面状態が経時的な変化によって劣化しているので、ステップＦ４に移行して検知不可フラグＦＧがセットされ、ＦＧ＝１とされる。
また、ステップＦ２でマークエッジ総数と設計値とが一致する場合は、レジストマーク形成面の表面状態が良好なので、ステップＦ６に移行して検知不可フラグＦＧがリセットされ、ＦＧ＝０とされる。検知不可フラグＦＧはＲＡＭ５７に一時記憶される。その後の処理は図２４に示した位置ずれ調整モードの設定例に従うようになされる。
なお、ステップＦ３でマークエッジ総数が設計値を越えない場合は、ステップＦ５に移行してマーク読み取り異常処理を実行する。この処理では非反転カラーレジストマークＣＲの作成不良や、今後の位置ずれ調整モードの設定が不可等を表示装置に表示するようになされる。その後の処理については、図２４に示したフローチャートと同じ処理がなされる。
このように本発明に係る第１の実施例に係るカラー画像形成装置及びその画像形成方法によれば、レジストセンサ１２、記憶装置１４及び制御装置１５から構成されるマーク検知可否判断手段が備えられ、レジストセンサ１２で中間転写ベルト６のレジストマーク形成面の表面状態を検出し、制御装置１５では検知不可フラグＦＧが準備される。カラーレジスト（マークエッジ）検知時にはレジストセンサ１２Ａ等で誤検知するかどうかを検知不可フラグＦＧによって判断するようになされる。
従って、中間転写ベルト６を新規に使用する場合や、当該中間転写ベルト６が新品と交換された場合等は、カラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整することができる。メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により中間転写ベルト６に傷等が生じた場合は、反転カラーレジストマークＣＲにより傷等を覆い隠すことができるので、本来の印画像の位置を正確に検出することができる。
これにより、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。また、中間転写ベルト６に正確に色を重ね合わせることができるので、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
［第２の実施例］
図２６は本発明に係る第２の実施例としてのカラー画像形成装置３００の動作例を示すフローチャートである。
この実施例では中間転写ベルト６に新品検知用のヒューズＦが取り付けられ、該ヒューズＦを溶断するベルトユニット新品検知回路（Ｎｅｗ検知手段）９０が制御装置１５に備えられ、中間転写ベルト６を新規に使用する場合又は当該中間転写ベルト６が新品と交換された場合は、ヒューズＦを溶断する。そのヒューズＦの溶断有無の判断結果に応じてマーク作成方法を切り換えてレジストマーク検知を行うようになされる。
これは中間転写ベルト（ベルトユニット）６が新品の時はヒューズＦが導通状態であり、ヒューズＦがオープンならばベルトユニットが使用途中であると判断できることによる。これと共に、このベルトユニット新品検知回路９０から得られる新品検知信号Ｓndに基づいて色画像の形成位置を調整する第１調整モードで画像形成処理をするようになされる。
これらを動作条件にして、図２６に示すフローチャートのステップＧ１で制御装置１５はベルトユニット新品検知回路９０から新品検知信号Ｓndを読み込む。そして、ステップＧ２で新品検知信号Ｓndが「Ｌ」レベルか否かを判別する。新品検知信号Ｓndが「Ｌ」レベルの場合はベルトユニットが新品なので、ステップＧ３に移行して第１調整モードを設定し、必要な所定データの設定処理をする。
その後、ステップＧ４に移行してカウンタをクリアし、更に、ステップＧ５に移行して第１マーク作成方法の選択等を行う。そして、ステップＧ６に移行してヒューズＦの切断処理を行う。この処理ではベルトユニット新品検知回路９０に外部設定信号Ｓｏｐが供給され、トランジスタＴＲがＯＮし、ヒューズＦに過電流を流して溶断することにより、ヒューズＦを強制的にオープンさせ、ベルト使用状態になされる。ヒューズＦがオープンされた後は、「Ｈ」レベルの新品検知信号Ｓndがベルトユニット新品検知回路９０から制御装置１５へ出力するようになされる。
この例でベルトユニット新品検知回路９０から得られる新品検知信号Ｓnd＝「Ｈ」レベルに基づいて中間転写ベルト６のレジストマーク形成面に非反転カラーレジストマークＣＲを形成するようにした。ステップＧ２で新品検知信号Ｓndが「Ｌ」レベルでない場合、つまり、新品検知信号Ｓndが「Ｈ」レベルでベルトユニットが既に使用中の場合は、新品処理をせずに終了する。
なお、経時的な変化によって第１の実施例のように第１調整モードから第２調整モードに設定が変更され、第２調整モードに基づいて制御装置１５が画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを制御していた場合であって、ベルトユニットが新品と交換され、ベルトユニット新品検知回路９０から得られた新品検知信号Ｓndが「Ｌ」レベル、つまり、「中間転写ベルト６は新品である」を示す場合に第２調整モードから第１調整モードに自動的に処理を切り替えるようになされる。
このように本発明に係る第２の実施例に係るカラー画像形成装置及びその画像形成方法によれば、中間転写ベルト６に新品検知用のヒューズＦが取り付けられ、該ヒューズＦを溶断するベルトユニット新品検知回路９０が制御装置１５に備えられ、中間転写ベルト６を新規に使用する場合又は当該中間転写ベルト６が新品と交換された場合は、ヒューズＦを溶断する。そのヒューズＦの溶断有無の判断結果に応じてマーク作成方法を切り換えてレジストマーク検知を行うようになされる。
従って、中間転写ベルト６を新規に使用する場合や、当該中間転写ベルト６が新品と交換された場合等は、カラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整することができる。メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により中間転写ベルト６に傷等が生じた場合は、反転カラーレジストマークＣＲにより傷等を覆い隠すことができるので、本来の印画像の位置を正確に検出することができる。
これにより、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。また、中間転写ベルト６に正確に色を重ね合わせることができるので、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
［実施例３］
図２７は本発明に係る第３の実施例としてのカラー画像形成装置３００の動作例を示すフローチャートである。
この実施例では図１６に示した操作手段１８を操作して自動又は手動選択を設定し、これに基づいて第１調整モード又は第２調整モードのいずれかを設定する場合を前提とする。
これを動作条件にして、図２７に示すフローチャートのステップＨ１で制御装置１５では自動又は手動選択の設定によって制御を分岐する。自動又は手動選択はキーオペレーション用の操作画面Ｐ１によって設定される。ソフトウエアスイッチＳＷ３の選択ビットＡが「０」で自動選択が設定された場合は、ステップＨ２に移行して検知不可フラグＦＧが「１」か「０」かが制御装置１５によって判断される。検知不可フラグＦＧ＝０の場合はステップＨ４に移行して第１調整モードが設定され、ステップＨ５に移行して第１マーク作成方法が選択される。その後、ステップＨ１４に移行する。
ステップＨ２で検知不可フラグがＦＧ＝１の場合はステップＨ６に移行して第２調整モードが設定され、ステップＨ７に移行して第２マーク作成方法が選択される。その後、ステップＨ１４に移行する。
また、ステップＨ１でソフトウエアスイッチＳＷ３の選択ビットＡが「１」で手動選択が設定された場合は、ステップＨ８に移行してソフトウエアスイッチＳＷ３の選択ビットＢが読み込まれる。そして、ステップＨ９に移行して選択ビットＢが「１」か「０」かが判別される。選択ビットＢが「０」の場合はステップＨ１０に移行して第１調整モードが設定され、ステップＨ１１に移行して第１マーク作成方法が選択される。その後、ステップＨ１４に移行する。
ステップＨ２で選択ビットＢが「１」の場合はステップＨ１２に移行して第２調整モードが設定され、ステップＨ１３に移行して第２マーク作成方法が選択される。その後、ステップＨ１４に移行する。ステップＨ１４では第２の実施例と同様にして各調整モードに基づいて位置ずれ調整処理がなされる。
例えば、上述のステップＨ４や，ステップＨ９で第１調整モードが設定された場合には、ステップＨ５やＨ１１で第１マーク作成方法により印画像情報が読み出され、この印画像情報に基づくカラーレジストマークＣＲが中間転写ベルト６に形成される。位置検出用のレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ又は、１２Ａ〜１２Ｃでは中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置が検出される。この中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等の出力に基づき、ＢＫ色のカラーレジストパターンＣＲを基準として他のＣ，Ｍ，Ｙ色用の画像形成ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが制御される。この制御によって、ＢＫ色の書込み位置に合うようにＣ，Ｍ，Ｙ色の書込み位置が調整される。
また、ステップＨ６やＨ１２で第２調整モードが設定された場合には、第２マーク作成方法により反転印画像データＤｐが読み出され、この反転印画像データＤｐに基づく反転カラーレジストマークＣＲが画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって中間転写ベルト６に形成される。この中間転写ベルト６に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。
このように本発明に係る第３の実施例に係るカラー画像形成装置及びその画像形成方法によれば、操作手段１８を操作して自動又は手動選択を設定し、これに基づいて第１調整モード又は第２調整モードのいずれかを設定するようになされる。
従って、中間転写ベルト６を新規に使用する場合や、当該中間転写ベルト６が新品と交換された場合等は、カラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整することができる。メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により中間転写ベルト６に傷等が生じた場合は、反転カラーレジストマークＣＲにより傷等を覆い隠すことができるので、本来の印画像の位置を正確に検出することができる。
これにより、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。しかも、レジストマークの形成に係るトナー量を抑制することができる。また、中間転写ベルト６に正確に色を重ね合わせることができるので、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
（４）第４の実施形態
図２８は、本発明の第４の実施形態としてのカラー画像形成装置４００の構成例を示す概念図である。
この実施形態では第１〜第３の画像形成装置で説明したような中間転写ベルト６が省略されており、その代わりに４色の画像形成系で共用する感光体ベルト６０が備えられ、この感光体ベルト６０上でカラー画像を形成するようにしたものである。
もちろん、本実施形態でも、色画像の濃度検出系や位置検出系の出力に基づいて画像形成ユニット１０Ｙ’、１０Ｍ’、１０Ｃ’、１０Ｋ’を制御する制御装置１５を備えている。この制御装置１５では色画像の位置検出系で色濃度補正用の切片画像の濃度を検出し、当該位置検出系から出力される切片画像の濃度検出信号に基づいて印画像の位置検出用の制御基準値を校正する。
そして、感光体ベルト６０における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により当該感光体ベルト６０の使用環境が経時的に変化した場合であっても、本来の印画像の位置を正確に検出できるようにすると共に、高信頼度の位置検出信号に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整できるようにしたものである。
図２８に示すカラー画像形成装置４００は画像形成装置の他の一例を構成するものであり、任意の画像情報に基づいて感光体ベルト６０上で色を重ね合わせ、所定の用紙Ｐに色画像を形成する装置である。
図２８において、カラー画像形成装置４００は、画像形成装置本体１０１’と画像読取装置１０２とから構成される。画像形成装置本体１０１’の上部には、自動原稿給紙装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置１０２が設置されている。自動原稿給紙装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正及び画像圧縮処理等がなされ、画像情報となる。その後、画像情報は画像形成手段の一例を構成する画像書き込み部（露光手段）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋへ送られる。
自動原稿給紙装置２０１は第１〜第３の画像形成装置と同様にして自動両面原稿搬送手段を備えている。この自動原稿給紙装置２０１は原稿載置台上から給送される多数枚の原稿ｄの内容を連続して一挙に読み取り、原稿内容を記憶手段に蓄積するようになされる（電子ＲＤＨ機能）。この電子ＲＤＨ機能は、複写機能により多数枚の原稿内容を複写する場合、或いはファクシミリ機能により多数枚の原稿ｄを送信する場合等に便利に使用される。
画像形成装置本体１０１’は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット（画像形成系）１０Ｙ’、１０Ｍ’、１０Ｃ’、１０Ｋ’と、像形成体の一例となる無終端状の感光体ベルト６０と、再給紙機構（ＡＤＵ機構）を含む給紙搬送手段と、トナー像を定着するための定着装置１７からなる。
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ’は第１〜第３の画像形成装置に比べて感光体ドラムや像形成体用のクリーニング手段８Ｙ等がユニット外に追いやられ、像形成体としての感光体ベルト６０を４色の画像形成系で共用するようになされる。この感光体ベルト６０の所定の位置に対峙して配置されたＹ色用の帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ及び現像装置４Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍ’は、Ｍ色用の帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ及び現像装置４Ｍを有する。
シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃ’はＣ色用の帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ及び現像装置４Ｃを有する。黒（ＢＫ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋ’はＢＫ色用の帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ及び現像装置４Ｋを有する。
帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによる現像は、使用するトナー極性と同極性（本実施形態においては負極性）の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。感光体ベルト６０は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
画像形成プロセスの概要について以下に説明する。画像形成ユニット１０Ｙ’、１０Ｍ’、１０Ｃ’及び１０Ｋ’より、感光体ベルト６０上に各色の静電潜像が形成されると共に、この静電潜像が各色のトナーによって現像される。感光体ベルト６０上には、使用するトナーと反対極性（本実施形態においては正極性）のバイアス（不図示）が印加される。トナー像を合成されたカラー画像（色画像：カラートナー像）が感光体ベルト６０上で形成される。その後、カラー画像は感光体ベルト６０から用紙Ｐへ転写される。
なお、給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ内に収容された用紙Ｐは、第１〜第３の実施形態と同様にして給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃにそれぞれ設けられる送り出しローラ２１および給紙ローラ２２Ａにより給紙され、搬送ローラ２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３等を経て、転写ローラ７Ａに搬送され、用紙Ｐ上の一方の面（表面）にカラー画像が一括して転写される。
カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１７により定着処理され、排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。転写後の感光体ベルト６０の周面上に残った転写残トナーは、像形成体用のクリーニング手段８Ａによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。なお、両面画像形成処理や用紙Ｐについては図１で説明したのでその説明を省略する。
上述のクリーニング手段８Ａの上流側であって、感光体ベルト６０の左側には、第１の検出手段の一例となるトナー像濃度検知用のセンサ（以下、単にトナー濃度センサ１１という）が設けられており、感光体ベルト６０に形成されたトナー像（色画像）の濃度を検出し、濃度検出信号Ｓ１を発生するようになされる。もちろん、この位置に限られることはなく、図２８で波線に示した位置、転写ローラ７Ａとレジストローラ２３との間に、トナー濃度センサ１１やレジストセンサ１２を備えてもよい。
このトナー濃度センサ１１に並べて第２の検出手段の一例となるトナー像位置ずれ検知用のセンサ（以下、単にレジストセンサ１２という）が設けられており、感光体ベルト６０に形成された印画像（以下でカラーレジストマークＣＲという）の位置を検出し、位置検出信号Ｓ２を発生するようになされる。画像形成装置本体１０１’には制御装置１５が設けられ、濃度検出信号Ｓ１及び位置検出信号Ｓ２に基づいてカラーレジストマーク検知処理をするようになされる。
ここでのカラーレジストマーク検知処理では、色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成し、この感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置（エッジ、重心等）をレジストセンサ１２によって検出するようになされる。この処理はカラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整するためである。この例でも、第１〜第３の実施形態と同様にして、感光体ベルト６０の使用環境が経時的に変化した場合であっても、本来のカラーレジストマークＣＲの位置を正確に検出できるようにすると共に、高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整できるようになされる。
図２９は本発明に係る第４の実施形態としてのカラー画像形成装置４００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。図２９に示すカラー画像形成装置４００は図２８に示した感光体ベルト６０を画像転写系Ｉとし、画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を画像形成系IIとして抜き出したものである。図２９において、カラー画像形成装置４００は制御装置１５を有している。制御装置１５にはトナー濃度センサ１１が接続されており、感光体ベルト６０に形成されたトナー像（色画像）の濃度を検出し、濃度検出信号Ｓ１を制御装置１５へ出力するようになされる。
制御装置１５にはトナー濃度センサ１１の他にレジストセンサ１２が接続されており、感光体ベルト６０に形成されたトナー像（色画像）の位置を検出して位置検出信号Ｓ２を制御装置１５へ出力するようになされる。制御装置１５はトナー濃度センサ１１から得られる濃度検出信号Ｓ１及びレジストセンサ１２から得られる位置検出信号Ｓ２に基づいて画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御するようになされる。
この例で制御装置１５は、画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’における補正手段５Ｙ，５Ｍ，５Ｃを通じて、主／副走査時の書き出し位置調整及び画像書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃにおける位置調整（スキュー調整）、主走査書込みクロック信号の補正（横倍調整／部分横倍調整）等がなされる（図３参照）。
制御内容によっては画像形成ユニット１０Ｋ’を基準にして画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’のいずれか一方又は３つを制御するようにしてもよい。制御装置１５の負担を軽減できる。もちろん、感光体ベルト６０を制御対象に入れてもよい。その場合には、図示しない蛇行補正機構を設け、感光体ベルト６０の蛇行を補正して色ずれを調整するようにしてもよい。
制御装置１５には画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’が接続されており、画像形成ユニット１０Ｙ’では、任意の画像情報Ｄinを構成するＹ色用の画像情報Ｄｙ、主走査方向のＹ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｙ−ＨＶ信号という）、副走査方向のＹ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｙ−ＶＶ信号という）、Ｙ色用のポリゴン駆動クロック信号（以下でＹポリゴンＣＬＫという）を入力し、画像情報Ｄｙ、Ｙ−ＨＶ信号、Ｙ−ＶＶ信号、ＹポリゴンＣＬＫに基づいて感光体ベルト６０にＹ色のトナー画像を形成する。
画像形成ユニット１０Ｍ’ではＭ色用の画像情報Ｄｍ、主走査方向のＭ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｍ−ＨＶ信号という）、副走査方向のＭ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｍ−ＶＶ信号という）、Ｍ色用のポリゴン駆動クロック信号（以下でＭポリゴンＣＬＫという）を入力し、画像情報Ｄｍ、Ｍ−ＨＶ信号、Ｍ−ＶＶ信号、ＭポリゴンＣＬＫに基づいて感光体ベルト６０にＭ色のトナー画像を形成する。
画像形成ユニット１０Ｃ’ではＣ色用の画像情報Ｄｃ、主走査方向のＣ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｃ−ＨＶ信号という）、副走査方向のＣ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｃ−ＶＶ信号という）、Ｃ色用のポリゴン駆動クロック信号（以下でＣポリゴンＣＬＫという）を入力し、画像情報Ｄｃ、Ｃ−ＨＶ信号、Ｃ−ＶＶ信号、ＣポリゴンＣＬＫに基づいて感光体ベルト６０にＣ色のトナー画像を形成する。
画像形成ユニット１０Ｋ’ではＢＫ色用の画像情報Ｄｋ、主走査方向のＢＫ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｋ−ＨＶ信号という）、副走査方向のＢＫ色書込み周期用のＨ−ＶＡＬＩＤ信号（以下Ｋ−ＶＶ信号という）、ＢＫ色用のポリゴン駆動クロック信号（以下でＫポリゴンＣＬＫという）を入力し、画像情報Ｄｋ、Ｋ−ＨＶ信号、Ｋ−ＶＶ信号、ＫポリゴンＣＬＫに基づいて感光体ベルト６０にＢＫ色のトナー画像を形成するようになされる。
この例ではＹ色用の画像書き込み部（露光手段）３Ｙには補正手段５Ｙが取り付けられており、制御装置１５からのＹ色用の位置補正信号Ｓｙに基づいてＹ色画像の形成位置を調整するようになされる。同様にしてＭ色用の画像書き込み部３Ｍには補正手段５Ｍが取り付けられており、制御装置１５からのＭ色用の位置補正信号Ｓｍに基づいてＭ色画像の形成位置を調整するようになされる。Ｃ色用の画像書き込み部３Ｃには補正手段５Ｃが取り付けられており、制御装置１５からのＣ色用の位置補正信号Ｓｃに基づいてＹ色画像の形成位置を調整するようになされる。
ＢＫ色用の画像書き込み部３Ｋには補正手段５Ｋが取り付けられており、制御装置１５からのＢＫ色用の位置補正信号Ｓｋに基づいてＢＫ色画像の形成位置を調整するようになされる。この例で色ずれ量の算出に関しては、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲを基準にしている。Ｙ，Ｍ，Ｃ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整するためである。
このＹ色の書込み位置調整に関しては、第１の実施形態で説明したように、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｙ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とを検知し、Ｙ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置をＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。同様にして、Ｍ、Ｃ色の書込み位置調整に関しても、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、ＭやＣ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とのずれ量を各々検知し、このずれ量から各々の補正量を算出する。その後、ＢＫ色用の画像形成ユニット１０Ｋ’以外のＹ、Ｍ、Ｃ色用の画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’を調整するようになされる。
このため、ＢＫ色用の画像形成ユニット１０Ｋでは感光体ベルト６０に対してＢＫ色のみの出力で正規の主／副走査時の書き込み位置調整及び画像書込み部３Ｋにおける横倍調整、部分横倍調整及び傾き調整等がなされる。ＢＫ色について調整し基準とするためである。その後、本発明方式のカラーレジスト調整に移行してＢＫ色に合わせてＹ，Ｍ，Ｃ色の書込み位置を合わせるレジスト調整を実行するようになされる。
また、制御装置１５では切片画像の一例となる色濃度補正用のパッチマークを感光体ベルト６０に形成するように画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’が制御される。感光体ベルト６０に形成されたパッチマークの濃度はレジストセンサ１２によって検出される。その後、パッチマークの濃度に基づいて色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲの濃度が調整され、ここで濃度調整されたカラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成するように制御装置１５によって画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’が制御される。
感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置はレジストセンサ１２によって検出される。制御装置１５ではレジストセンサ１２から出力されるパッチマークの濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に基づいてカラーレジストマークＣＲの位置検出時の閾値Ｌｔｈをリアルタイムに校正できるようになる。このカラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整するように画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御するようになされる。
この例では、レジストセンサ１２から出力されるパッチマークの非形成部分に係る濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最大値（ＭＡＸ）及び当該パッチマークの形成部分に係る最小値（ＭＩＮ）を検出し、この位置検出信号Ｓ２’の最小値及び最大値に基づいて平均値を演算する。
この演算は、すなわち、パッチマークの無いベースの反射出力の値と、パッチマーク部の反射出力の値が最も近い値が２値化する閾値を決める最悪の関係となるため、その条件となる値を使用して平均値（中央値）を割り出し、２値化の閾値を決定するためである。この例では、当該平均値をレジストセンサ１２の制御基準値とし、この制御基準値に基づいてカラーレジストマークＣＲの通過タイミングを検出するようになされる。レジストセンサ１２の制御基準値は平均値近傍であってもよい。
もちろん、これに限られることはなく、同一シーケンス内で制御装置１５により、色濃度補正用のパッチマークを感光体ベルト６０に形成し、感光体ベルト６０に形成されたパッチマークの濃度をトナー濃度センサ１１によって検出し、色画像の濃度を調整する色補正処理を実行すると共に、感光体ベルト６０に形成されたパッチマークの濃度をレジストセンサ１２により連続して検出してもよい。パッチ検出時に生成されるパッチマークをレジストセンサ１２で連続して検出することで、最も信号レベルが確保できるカラーレジストマークＣＲの濃度を決めることができる。
その後は、パッチマークの濃度に基づいて色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲの濃度を調整し、濃度調整されたカラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成し、感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置をレジストセンサ１２によって検出し、カラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整する色重ね合わせ処理をするようになされる。なお、制御装置１５の位置ずれ制御系に係る内部構成例については図３を参照されたい。
図３０はＹ色用の画像書込み部３Ｙ及びその補正手段５Ｙの構成例を示すイメージ図である。図３０に示すＹ色用の画像書込み部３Ｙは半導体レーザ光源３１、光学系３２，３３、ポリゴンミラー３４、ポリゴンモータ３５及びｆ（θ）レンズを有している。半導体レーザ光源３１ではＹ色用の画像情報Ｄｙに基づいてレーザ光が発生される。半導体レーザ光源３１から出射されたレーザ光は光学系によって所定のビーム光に整形される。
このビーム光はポリゴンミラー３４によって副走査方向に偏向される。ポリゴンミラー３４は制御装置１５からのＹポリゴンＣＬＫに基づき、ポリゴンモータ３５によって回転される。ポリゴンミラー３４によって偏向されるビーム光はｆ（θ）レンズ３６によって感光体ベルト６０の方へ結像される。この動作により、感光体ベルト６０にレジストマークＣＲ等の静電潜像を形成するようになされる。
この画像書込み部３Ｙには補正手段５Ｙが設けられる。補正手段５Ｙはレンズ保持機構４１及び、ｆ（θ）調整機構４２等を有している。この例で色ずれ量の算出に関しては、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にしている。Ｙ，Ｍ，Ｃ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整するためである。補正処理内容は例えば、次のｉ〜ｖの５つある。補正内容のうち、ｉ〜iiiは画像データを補正することにより実現され、ｉｖ及びｖはモータを駆動し、実際に、書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを駆動して調整するようになされる。
ｉ．主走査補正処理
この処理は、Ｙ，Ｍ，Ｃ、ＢＫ色の色画像の主走査方向の書出し位置を揃える補正である。例えば、Ｙ色の書込み位置補正に関しては、ＢＫ色のレジストマークＣＲの主走査書込みタイミングと、Ｙ色のレジストマークＣＲの主走査書込みタイミングとを検知し、Ｙ色のレジストマークＣＲの書込みタイミングをＢＫ色のレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、主走査方向のＢＫ色のレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｙ，Ｍ，Ｃ色の色画像の書込み位置とが機械の画像形成位置に合わせられる。
ii．副走査補正処理
この処理は、Ｙ，Ｍ，Ｃ、ＢＫ色の色画像の副走査方向における書出し位置を揃える補正である。例えば、Ｙ色の書込み位置調整に関しては、ＢＫ色のレジストマークＣＲの副走査書込みタイミングと、Ｙ色のレジストマークＣＲの副走査書込みタイミングとを検知し、Ｙ色のレジストマークＣＲの書込みタイミングをＢＫ色のレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、この補正量に基づいて、副走査方向のＢＫ色のレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｙ，Ｍ，Ｃ色の色画像の書込み位置とが機械の画像形成位置に合わせられる。
iii．全体横倍補正処理
この処理は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ色の色画像の全体における画像形成位置を揃える補正である。例えば、画像クロック信号の周期を調整して、レーザ発光タイミングを調整し、この調整に基づいて全体横倍ずれ量を補正するようになされる。
iv．部分横倍補正処理
この処理は、各書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ等の水平位置（方向）の傾きを調整する補正である。例えば、図３に示した書込み部３Ｙのレンズ保持機構４１にはｆ（θ）レンズ３６が取り付けられている。レンズ保持機構４１はｆ（θ）調整機構４２に対して可動自在に取り付けられる。ｆ（θ）調整機構４２では制御装置１５から出力された、回転成分を含む位置補正信号Ｓｙに基づいてレンズ保持機構４１をＸ−Ｙ（水平）方向に移動調整するようになされる。このｆ（θ）調整機構４２にはアクチュエータ（圧電素子）やモータ制御等により具現化される。感光体ベルト６０に対する書込み部３Ｙの水平位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット１０Ｍ，１０Ｃにおいても同様な処理がなされる。
ｖ．スキュー補正処理
この処理は、各画像書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ等の垂直位置の傾きを調整する補正である。例えば、図３に示したモータ９Ｙでは位置補正信号Ｓ１３（Ｙ）に基づいて画像書込み部３Ｙの姿勢を調整するようになされる。感光体ベルト６０に対する画像書込み部３Ｙの垂直位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット１０Ｍ，１０Ｃにおいても同様な処理がなされる。
この例ではカラーレジストマークＣＲの位置検出用の制御基準値を校正するために、予め画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を介して感光体ベルト６０にパッチマークが形成される。制御基準値は感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストの通過タイミングを検出する際の二値化しき値レベルである。
図３１はトナー濃度センサ１１及びレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂの配置例を示す斜視図である。図３１において、レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂは感光体ベルト６０の両端の上部に設けられる。レジストセンサ１２Ａの上流側にはトナー濃度センサ１１が取り付けられる。
トナー濃度センサ１１及びレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂは図３１に示した位置に限られることはなく、図２８で波線に示した転写ローラ７Ａとレジストローラ２３との間に取り付けてもよい。ここに取り付けた場合は、画像形成位置とカラーレジストマークＣＲの検知位置が近いので、像形成体用のクリーニング手段８Ａに近接した上流側に設ける場合に比べて、いち早く位置ずれを検出することができ、画像処理の高速化に寄与するところが大きい。
この例では、トナー濃度センサ１１及びレジストセンサ１２は、感光体ベルト６０の走行方向の所定位置に連続して（並べて）取り付けられる。感光体ベルト６０が一周する間に濃度検出信号Ｓ１に基づいてレジストセンサ１２を校正するためである。つまり、制御装置１５では、予め色濃度補正用のパッチマークＰｍを形成するように例えば、画像形成ユニット１０Ｋ’を制御して濃度の異なるパッチ（１）出力〜パッチ（４）出力を感光体ベルト６０に形成する。
そして、感光体ベルト６０が一周する間に形成されたパッチマークＰｍの濃度がトナー濃度センサ１１によって検出され、色画像の濃度を調整する色補正制御を実行すると共に、感光体ベルト６０に形成されたパッチマークＰｍの濃度がレジストセンサ１２Ａ等により連続して検出される。その後、パッチマークＰｍの濃度に基づいて色重ね合わせ用のカラーレジストの濃度が調整される。
なお、レジストセンサ１２Ａ等によるパッチマークＰｍの濃度検知例については、図６を参照され、レジストセンサ１２Ａ等による濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の波形例については、図７Ａ及びＢを各々参照されたい。また、レジストセンサ１２Ａ等によるパッチマークＰｍの濃度検知に基づく閾値設定例については、図８を参照されたい。
図３２はレジストセンサ１２Ａ，１２ＢによるカラーレジストマークＣＲの検知例を示す斜視図である。図３２において、パッチマーク検出後、感光体ベルト６０が次に一周する間に濃度調整された例えば、「フ」字状のカラーレジストマークＣＲを形成するように画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’が制御される。
この感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置はレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂによって検出される。そして、制御装置１５ではカラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整する色重ね合わせ制御を実行するようになる。なお、レジストセンサ１２Ａ等による位置検出信号Ｓ２の二値化例については図１０Ａ及びＢを参照されたい。
続いて、第１の画像形成方法に係るカラー画像形成装置４００の動作例について説明をする。図３３はカラー画像形成装置４００の動作例を示すフローチャートである。
この実施例では画像転写系Ｉに感光体ベルト６０が設けられる場合であって、任意の画像情報に基づいて感光体ベルト６０上で色を重ね合わせ、用紙Ｐに色画像を形成する前に、カラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整する場合を前提とする。更に、色画像の形成位置を調整する前に、カラーレジストマークＣＲの位置検出時の閾値Ｌｔｈをリアルタイムに校正する場合を例に挙げる。トナー濃度センサ１１（第１の検出系）及びレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ（第２の検出系）は感光体ベルト６０の走行方向（ベルト進行方向）に同位相となる位置に連続して取り付けられている。
これを画像形成条件にして、図３３のフローチャートのステップＪ１〜Ｊ３でレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ等の初期調整を行い、その後、ステップＪ４〜Ｊ８で書込み位置調整をするようになされる。この初期調整では下地のセンサ出力との濃度検出用のマークのセンサ出力から最適な閾値Ｌｔｈが決定される。
この例では、ステップＪ１で感光体ベルト６０に色濃度補正用のパッチマークＰｍを形成する。このとき、画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’又は１０Ｋ’では図３１に示したように濃度の異なる何種類かのパッチマークＰｍが感光体ベルト６０に形成される。その後、ステップＪ２に移行して感光体ベルト６０に形成されたパッチマークＰｍの濃度をレジストセンサ１２Ａ等で検出する。例えば、レジストセンサ１２Ａで検出された濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’は図６に示すようになる。
更に、ステップＪ３に移行してレジストセンサ１２Ａから出力されるパッチマークＰｍの濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に基づいてカラーレジストマークＣＲの位置検出時の閾値Ｌｔｈを校正する。閾値Ｌｔｈは図８に示した演算で校正する。このとき、制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等から出力されるパッチマークＰｍの形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最大値（ＭＡＸ）及びその非形成部分の最小値（ＭＩＮ）が検出され、濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最大値及び最小値に基づいて平均値が演算される。パッチマークＰｍの非形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’は感光体ベルト６０の下地を反映するものである。
この平均値がレジストセンサ１２の閾値Ｌｔｈとなされる。また、パッチマークＰｍの濃度に基づいて色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲの濃度も調整するようになされる。ここで検出されたパッチマークＰｍの濃度によりカラーレジストマークＣＲを形成することで、カラーレジストマークＣＲの濃度をレジストセンサ１２の検出に最も適切にできる。また、カラーレジストマーク形成時のトナー消費量と調整時間を削減できる。
そして、濃度調整されたカラーレジストマークＣＲ（印画像）をステップＪ４で感光体ベルト６０に形成する。その後、感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置をステップＪ５でレジストセンサ１２によって検出される。このとき、図３３Ａに示した閾値Ｌｔｈに基づいてカラーレジストマークＣＲの通過タイミングが検出される。その後、ステップＪ６で通過タイミングに基づいて色ずれ量を算出する。カラーレジストマークＣＲの位置に基づいて色画像の形成位置を調整するためである。
そして、ステップＪ７に移行してＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にしてＹ色のレジストマークＣＲを比較する。色ずれ量が目標値以下の場合は色画像の形成位置を調整することなく処理を終了する。色ずれ量が目標値を越える場合はステップＪ８に移行して色ずれ補正をする。この色ずれ補正では、Ｙ色のレジストマークＣＲの書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整され、Ｙ色用の補正手段５Ｙにおいて、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ベルト６０へのＹ色用の画像形成位置を調整することができる。
そして、ステップＪ４に戻って上述した処理を繰り返す。例えば、Ｍ色用の補正手段５Ｍにおいて、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にして、Ｍ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整される。この補正では、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ベルト６０へのＭ色用の画像形成位置を調整することができる。同様にして、Ｃ色についても、色ずれ補正処理がなされる。色ずれ量を零にすることで、色画像の形成位置を最適に調整するためである。その後は、従来方式と同様にして画像形成位置が最適に調整された画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’によって色画像が感光体ベルト６０に形成される。
このように、本発明に係る第４の実施形態としてのカラー画像形成装置４００及び画像形成方法によれば、レジストセンサ１２で色濃度補正用のパッチマークＰｍの濃度を検出し、当該レジストセンサ１２から出力されるパッチマークＰｍの濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に基づいて制御装置１５でカラーレジストマークＣＲの位置検出用の閾値Ｌｔｈを校正するようになされる。
従って、カラーレジストマークＣＲの位置検出用の閾値Ｌｔｈを使用環境に応じて画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’の使用状態に合わせ込むような補正することができる。しかも、カラーレジストマークの濃度を最適化できるので、カラーレジストマーク検知処理の高い精度を確保することができる。
これにより、感光体ベルト６０における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により使用環境が経時的に変化した場合であっても、本来のカラーレジストマークＣＲの位置を正確に検出できるので、高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。従って、感光体ベルト６０で正確に色を重ね合わせることができるので、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
（５）第５の実施形態
図３４は本発明に係る第５の実施形態としてのカラー画像形成装置５００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。
この実施形態では任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する場合に、感光体ベルト６０に色重ね合わせ用の印画像を反転した反転印画像を形成するように画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御する制御装置１５を備え、少なくとも、予め反転印画像を感光体ベルト６０に形成し、その後、この反転印画像の色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整し、メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により感光体ベルト６０に傷等が生じた場合であっても、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写できるようにしたものである。
図３４に示すカラー画像形成装置５００は任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する装置である。当該装置５００は感光体ベルト６０を有しており、この感光体ベルト６０上でカラー画像を形成した後に、このカラー画像を所望の用紙Ｐに転写するようになされる。この感光体ベルト６０に沿って画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’が設けられ、色画像を形成するようになされる。感光体ベルト６０の例えば、左側には検出手段の一例となるレジストセンサ１２が取り付けられ、感光体ベルト６０に形成された色画像の位置を検出するようになされる。
レジストセンサ１２には制御装置１５が接続されており、このレジストセンサ１２の出力に基づいて感光体ベルト６０及び画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御するようになされる。制御装置１５では少なくとも、予め色重ね合わせ用の印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成し、この感光体ベルト６０に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するように画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御する。例えば、制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等の出力に基づき、ＢＫ色のカラーレジストパターンＣＲを基準として他のＣ，Ｍ，Ｙ色用の画像形成ユニット１０Ｃ’，１０Ｍ’，１０Ｙ’が制御される。この制御によって、ＢＫ色の書込み位置に合うようにＣ，Ｍ，Ｙ色の書込み位置が調整される。
制御装置１５には記憶装置１４が接続されており、色重ね合わせ用の印画像を反転するための複数種類の反転印画像データＤｐが格納される。もちろん、これに限られることはなく、色重ね合わせ用の印画像を形成するための印画像情報を記憶装置１４に格納しておき、カラーレジストマーク検知時に、印画像情報及びパターン幅に基づいて反転印画像データＤｐを作成するようにしてもよい。反転印画像データＤｐに基づいて印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成するためである。
この例で感光体ベルト６０にＹ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｙが画像形成ユニット１０Ｙ’に備えられ、Ｍ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｍが画像形成ユニット１０Ｍ’に備えられ、Ｃ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｃが画像形成ユニット１０Ｃ’に備えられ、ＢＫ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｋが画像形成ユニット１０Ｋ’に備えられ、これらの現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによって感光体ベルト６０に形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢＫ色のトナー像部分が各々反転カラーレジストマークＣＲ’を構成し、トナー像を形成しない色抜け部分が印画像を構成するようになる。
なお、第４の実施形態と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有するためその説明を省略する。また、非反転カラーレジストマークＣＲ及び反転カラーレジストマークＣＲ’の構成例については図１３Ａ及びＢを参照されたい。
図３５はＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ色用の反転カラーレジストマークＣＲの形成例を示すイメージ図である。
図３５に示すＢＫ色用の反転カラーレジストマークＣＲ（以下で単にＢＫ色反転パターンＰＫという）、Ｃ色用の反転カラーレジストマークＣＲ（以下で単にＣ色反転パターンＰＣという）、Ｍ色用の反転カラーレジストマークＣＲ（以下で単にＭ色反転パターンＰＭという）、Ｙ色用の反転カラーレジストマークＣＲ（以下で単にＹ色反転パターンＰＹという）は感光体ベルト６０の主走査方向に並べて形成したパターン例である。
各色反転パターンＰＫ，ＰＣ，ＰＭ，ＰＹは２つのレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂによって検出される場合を示している。レジストセンサ１２Ａは走行方向に向かって感光体ベルト６０上の右側に設けられ、レジストセンサ１２Ｂは感光体ベルト６０上の左側に設けられる。波線は感光体ベルト６０が回転することによる各々のレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂの見かけ上の軌跡である。
このパターン例ではＢＫ色反転パターンＰＫが副走査方向で連続し、全面一様なトナー像の上にマーク部を色抜けとして形成されており、レジストセンサ１２Ａ及び１２Ｂによって検出される。このように、ＢＫ色反転パターンＰＫ等を副走査方向で連続して全面一様に形成すると、トナーの消費量が多くなる。そこで、Ｃ色用や、Ｍ色用あるいはＹ色用の反転パターンＰＣ，ＰＭ，ＰＹのようにパターン幅Ｗｓを制限し、マーク部分だけに一様なトナー像を形成するとよい。トナーの消費量を少なく抑えることができる。
Ｍ色用の反転パターンＰＭの例では印画像の幅よりも、その反転パターンＰＭのパターン幅Ｗｓを小さくした場合である。この場合はトナーの消費量を最小限に抑えることができる。反転パターンＰＭは色抜け部分を仕切る複数の部分図形パターンを並べたような構成となり、色抜け部分により形成される印画像の全体を取り囲む矩形状のパターン構成のＢＫ、Ｃ、Ｙ色の各々の反転パターンＰＫ，ＰＣ，ＰＹと異なっている。
これらの複数種類の反転パターンＰＹ、ＰＭ、ＰＣ，ＰＫを形成するための反転印画像データＤｐは記憶装置１４に格納するようになされる。制御装置１５で感光体ベルト６０の使用状態に応じて反転パターンＰＹ、ＰＭ、ＰＣ，ＰＫを選択するようにするとよい。
また、感光体ベルト６０の主走査方向に二以上の反転カラーレジストを並べて形成する場合に、制御装置１５によって感光体ベルト６０に形成される一方の反転カラーレジストの下部と、他方の反転カラーレジストの上部とを重なるように、例えば、１画素が重なるように画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御する。
これにより、図３５に示すＭ色用の反転パターンＰＭとＹ色用の反転パターンＰＹの例のように、感光体ベルト６０で一様にトナーで覆う範囲に関してＭ色用のトナー像と、Ｙ色用のトナー像とをオーバーラップさせることができる。このようにすると、印画像のハード的な読み取りを容易に制限ができるばかりか、色重ね合わせ後の色画像の濃度を確認することもできる。
続いて、第２の画像形成方法に係るカラー画像形成装置５００の動作例について説明をする。図３６はカラー画像形成装置５００の動作例を示すフローチャートである。
この実施形態では任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ感光体ベルト６０に色画像を形成する場合であって、予め色重ね合わせ用の印画像を反転するための反転印画像データＤｐを準備する。反転印画像データＤｐはＲＯＭ等の記憶装置１４から読み出される。もちろん、カラーレジストマーク検知時に、印画像情報及びパターン幅に基づいて反転印画像データＤｐを作成するようにしてもよい。ＢＫ色を基準にしてＣ，Ｍ，Ｙ色の順に色ずれ補正をする場合を例に採る。色ずれ補正はＢＫ色の書込み位置を基準にしてＹ，Ｍ，Ｃ色の書込み位置を修正するようになされる。
これを画像形成条件にして図３６に示すフローチャートのステップＫ１で反転印画像データＤｐに基づき当該色の反転カラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成する。この例では最初に画像形成ユニット１０Ｋ’により感光体ベルト６０にＢＫ色反転パターンＰＫを形成する。この例で反転印画像データＤｐに基づいて感光体ベルト６０にトナー像を形成したとき、感光体ベルト６０に形成されたトナー像部分がＢＫ色反転パターンＰＫ（反転カラーレジストマーク）を構成し、トナー像を形成しない色抜け部分が印画像を構成するようになる。そして、感光体ベルト６０に形成されたＢＫ色反転パターンＰＫの色抜け部分が成す印画像の位置をステップＫ２でレジストセンサ１２Ａ等により検出するようになされる。
更に、ステップＫ３で色抜け部分が成す印画像の位置に基づいて制御装置１５ではＢＫ色ずれ量以外のＹ，Ｍ，Ｃ色のずれ量の補正値を演算するようになされる。その後、ステップＫ４に移行して色ずれ補正を実行するか否かが制御装置１５によって判断される。ＢＫ色は基準なので色ずれ補正はしない。色ずれ補正を実行するか否かは、予め設定された制御目標値と比較することで判断される。
色ずれ量が目標値を越え、色ずれ補正を要する場合はステップＫ５に移行するが、ステップＫ４でＢＫ色及び、色ずれ量が目標値以下で色ずれ補正を要しない場合はステップＫ６に移行して、他の色について、カラーレジストマーク検知を行うかが判別される。他の色、つまり、Ｙ，Ｍ，Ｃ色についてカラーレジストマーク検知を行うのでステップＫ１に戻る。
そして、ステップＫ１で反転印画像データＤｐに基づき画像形成ユニット１０Ｙ’により感光体ベルト６０にＹ色反転パターンＰＹを形成し、ステップＫ２でＹ色反転パターンＰＹの色抜け部分が成す印画像の位置をレジストセンサ１２Ａ等により検出する。
更に、ステップＫ３で色抜け部分が成す印画像の位置に基づいて制御装置１５ではＹ色ずれ量の補正値を演算するようになされる。このとき、制御装置１５では、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｙ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とを検知し、Ｙ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置をＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。
その後、ステップＫ４に移行して色ずれ補正を実行するかが制御装置１５によって判断される。色ずれ補正を実行するか否かは、予め設定された制御目標値と比較することで判断される。色ずれ量が目標値を越え、色ずれ補正を要する場合はステップＫ５に移行し、制御装置１５によって画像書込み部３Ｙが制御される。このとき、Ｙ色用の補正手段５Ｙにおいて、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にして、Ｙ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整される。この補正では、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ベルト６０へのＹ色用の画像形成位置を調整することができる。
また、ステップＫ１で反転印画像データＤｐに基づき画像形成ユニット１０Ｍ’により感光体ベルト６０にＭ色反転パターンＰＭを形成し、ステップＫ２でＭ色反転パターンＰＭの色抜け部分が成す印画像の位置をレジストセンサ１２Ａ等により検出する。
更に、ステップＫ３で色抜け部分が成す印画像の位置に基づいて制御装置１５ではＭ色ずれ量の補正値を演算するようになされる。このとき、制御装置１５では、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｍ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とを検知し、Ｍ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置をＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。
その後、ステップＫ４に移行して色ずれ補正を実行するかが制御装置１５によって判断される。色ずれ補正を実行するか否かは、Ｙ色と同様にして、予め設定された制御目標値と比較することで判断される。色ずれ量が目標値を越え、色ずれ補正を要する場合はステップＫ５に移行し、制御装置１５によって画像書込み部３Ｍが制御される。このとき、Ｍ色用の補正手段５Ｍにおいて、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にして、Ｍ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整される。この補正では、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ベルト６０へのＭ色用の画像形成位置を調整することができる。
更にステップＫ１で反転印画像データＤｐに基づき画像形成ユニット１０Ｃ’により感光体ベルト６０にＣ色反転パターンＰＣを形成し、ステップＫ２でＣ色反転パターンＰＣの色抜け部分が成す印画像の位置をレジストセンサ１２Ａ等によりそれぞれ検出する。
更にまた、ステップＫ３で色抜け部分が成す印画像の位置に基づいて制御装置１５ではＣ色ずれ量の補正値を演算するようになされる。このとき、制御装置１５では、ＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置と、Ｃ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置とを検知し、Ｃ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置をＢＫ色のカラーレジストマークＣＲの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。
その後、ステップＫ４に移行して色ずれ補正を実行するかが制御装置１５によって判断される。色ずれ補正を実行するか否かは、Ｙ色と同様にして、予め設定された制御目標値と比較することで判断される。色ずれ量が目標値を越え、色ずれ補正を要する場合はステップＫ５に移行し、制御装置１５によって画像書込み部３Ｃが制御される。このとき、Ｃ色用の補正手段５Ｃにおいて、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にして、Ｃ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整される。この補正では、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ベルト６０へのＣ色用の画像形成位置を調整することができ、色画像の形成位置を調整することができる。
このように、本発明に係る第５の実施形態としてのカラー画像形成装置及び画像形成方法によれば、制御装置１５では予めＢＫ色反転パターンＰＫを感光体ベルト６０に形成し、その後、この感光体ベルト６０に形成されたＣ色反転パターンＰＣの色抜け部分が成す印画像の位置に基づいてＹ色画像の形成位置を調整するように画像書込み部３Ｙを制御するようになされる。Ｍ，Ｃ色についても同様にして調整するように画像書込み部３Ｍ及び画像書込み部３Ｃを制御するようになされる。
従って、印画像を成す色抜け部分以外をＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ色等の反転カラーレジスト（トナー像）により覆い隠すことができるので、メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により感光体ベルト６０に傷等が生じた場合であっても、本来の印画像の位置を正確に検出することができる。
これにより、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。しかも、色ずれ値の算出には、従来方式の構成をほとんど変更することなくはそのまま使用できる。また、反転カラーレジストマークＣＲ以外の部分の読み込みをハード的に制限したので、トナーの消費量も抑えることができた。従って、感光体ベルト６０に正確に色を重ね合わせることができるので、経時的な変化に左右されることなく、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
（６）第６の実施形態
図３７は本発明に係る第６の実施形態としてのカラー画像形成装置６００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。
この実施形態では感光体ベルト６０上に形成された色画像の位置検出に基づいて画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御する制御装置１５を備える。そして、感光体ベルト６０の使用状況に応じて色重ね合わせ用の印画像又は該印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成し、この感光体ベルト６０に形成された非反転カラーレジストマーク又は反転カラーレジストマークの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するように画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御するものである。
これによって、感光体ベルト６０を新規に使用する場合や、当該感光体ベルト６０を新品と交換した場合に、印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整できるようになる。これと共に、メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により感光体ベルト６０に傷等が生じた場合も、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整できるようにしたものである。
図３７に示すカラー画像形成装置６００は任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ色画像を形成する装置である。当該装置６００は感光体ベルト６０を有しており、この感光体ベルト６０上でカラー画像を形成した後に、このカラー画像を所望の用紙Ｐに転写するようになされる。この感光体ベルト６０に沿って画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’が設けられ、色画像を形成するようになされる。感光体ベルト６０の例えば、走行方向には検出手段の一例となるレジストセンサ１２が取り付けられ、感光体ベルト６０に形成された色画像の位置を検出するようになされる。
レジストセンサ１２には制御装置１５が接続されており、このレジストセンサ１２の出力に基づいて感光体ベルト６０及び画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御するようになされる。制御装置１５は少なくとも、感光体ベルト６０の使用状況に応じて、色重ね合わせ用の印画像又は該印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成し、この感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲ又は反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成すカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するように画像形成ユニット１０Ｋ’を基準にして画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’を制御する。
制御装置１５には記憶装置１４が接続されており、カラーレジストマークＣＲを形成するための印画像情報及び反転カラーレジストマークＣＲを形成するための反転印画像データＤｐを記憶するようになされる。もちろん、これに限られることはなく、色重ね合わせ用の印画像を形成するための印画像情報を記憶装置１４に格納しておき、カラーレジストマークＣＲ検知時に、印画像情報及びパターン幅に基づいて反転印画像データＤｐを作成するようにしてもよい。反転印画像データＤｐに基づいて印画像を反転した反転カラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成するためである。
この例でレジストセンサ１２は、感光体ベルト６０の幅方向を主走査方向としたとき、この主走査方向に複数個が並べて取り付けられる。これによって、感光体ベルト６０のレジストマーク形成面（色画像形成面）を複数に分担して表面状態を検出することができる。従って、当該レジストセンサ１２で分担して検出した副走査方向（走行方向）のレジストマーク形成面毎にカラーレジストマークＣＲ又は反転カラーレジストマークＣＲを形成するための印画像情報又は反印画情報を記憶装置１４から選択することができる。
この例で感光体ベルト６０に沿って、Ｙ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｙが画像形成ユニット１０Ｙ’に備えられ、Ｍ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｍが画像形成ユニット１０Ｍ’に備えられ、Ｃ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｃが画像形成ユニット１０Ｃ’に備えられ、ＢＫ色用のトナー像を形成する現像装置４Ｋが画像形成ユニット１０Ｋ’に備えられ、これらの現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによって感光体ベルト６０に形成されたＹ色、Ｍ色、Ｃ色及びＢＫ色のトナー像部分が各々反転カラーレジストマークＣＲを構成し、トナー像を形成しない色抜け部分が印画像を構成するようになる。なお、第４の実施形態と同じ名称及び同じ符号のものは同じ機能を有するためその説明を省略する。
制御装置１５は感光体ベルト６０のレジストマーク形成面の表面状態をレジストセンサ１２で検出すると共に、レジストセンサ１２の出力に基づいて感光体ベルト６０の表面状態の良否を判断し記憶装置１４の情報選択読出し制御をする。この例でレジストセンサ１２、記憶装置１４及び制御装置１５によってマーク検知可否判断手段８０を構成する。
マーク検知可否判断手段８０ではレジストセンサ１２で感光体ベルト６０のレジストマーク形成面の表面状態を検出し、制御装置１５では検知不可フラグＦＧが準備される。この検知不可フラグはカラーレジストマーク検知時にレジストセンサ１２Ａ等で誤検知するかどうかの判断基準として使用される。
この例で制御装置１５はレジストセンサ１２の検出出力を入力し、感光体ベルト６０の表面状態に対応してレジストマーク形成面にカラーレジストマークＣＲ又は該カラーレジストマークＣＲを反転した反転カラーレジストマークＣＲを形成するように画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御する。
ここで印画像情報に基づいてカラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成（以下で第１マーク作成方法ともいう）し、この感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整する処理を第１調整モードとする。また、反転印画像データＤｐに基づいて反転カラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成（以下で第２マーク作成方法ともいう）し、この感光体ベルト６０に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整する処理を第２調整モードとする。
この制御装置１５には操作手段１８や表示装置２９が接続され、第１調整モード又は第２調整モードのいずれかを設定（選択）するように操作される。制御装置１５では操作手段１８の出力に基づいて感光体ベルト６０や画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’等を制御するようになされる。表示装置２９には画像形成時の設定画面が表示される。表示装置２９には操作手段１８を取り込んだタッチパネルが使用される。
例えば、制御装置１５ではレジストマーク形成面の表面状態が良好である場合又は第１調整モードが設定された場合は、第１マーク作成方法によりカラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成し、この感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。
また、レジストマーク形成面に表面状態が予め定めた基準値よりも劣る場合又は第２調整モードが設定された場合は、第２マーク作成方法により反転カラーレジストマークＣＲを感光体ベルト６０に形成し、この感光体ベルト６０に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成すカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。
この例では更に感光体ベルト６０には新品検知用のヒューズＦが設けられる。このヒューズＦは識別回路１９に接続されている。識別回路１９は例えば制御装置１５に設けられ、このヒューズＦの溶断有無に基づく新品検知信号を出力すると共に、外部設定信号に基づいてヒューズＦを溶断するようになされる。
この例で制御装置１５は感光体ベルト６０の識別回路１９から得られる新品検知信号に基づいて感光体ベルト６０のレジストマーク形成面にカラーレジストマークＣＲ又は該カラーレジストマークＣＲを反転した反転カラーレジストマークＣＲを形成するように画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御する。
また、第２調整モードに基づいて制御装置１５が既に画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御していた場合であって、識別回路１９から得られた新品検知信号Ｓndが「感光体ベルト６０は新品である」を示す場合に第２調整モードから第１調整モードに切り替えて画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御するようになされる。マーク作成方法を第２から第１へ切換えるためである。
なお、制御装置１５の位置ずれ制御系及び画像形成制御系の内部構成例については図１７を参照され、ベルトユニット新品検知回路９０の構成例については図１８Ａ及びＢを各々参照されたい。また、表示装置２９における画像形成時の操作画面Ｐ１の表示例については図１９Ａ〜Ｃを参照されたい。
図３８は感光体ベルト６０上の非反転及び反転カラーレジストマークＣＲ、ＣＲ（上線バーを省略する）の形成例を示すイメージ図である。
この例では図３８に示すレジストセンサ１２Ａにより感光体ベルト６０上の非反転カラーレジストマークＣＲを検出し、レジストセンサ１２Ｂにより感光体ベルト６０上の反転カラーレジストマークＣＲを検出するようにしたものである。
非反転カラーレジストマークＣＲ及び反転カラーレジストマークＣＲは図１９Ｃに示したソフトウエアスイッチモード画面Ｐ３により自動又は手動設定された第１又は第２マーク作成方法によるもの、ベルトユニット新品検知回路９０に基づいて自動選択された第１又は第２マーク作成方法によるもの、感光体ベルト６０の使用状況の検出結果に基づいて自動選択された第１又は第２マーク作成方法によるものである。
図３８に示すレジストセンサ１２Ａによって見かけ上トレースされる感光体ベルト６０の左側には従来方式と同様にしてＢＫ色及びＭ色等の非反転カラーレジストマークＣＲが形成される。レジストセンサ１２Ｂによって見かけ上トレースされる感光体ベルト６０の右側の書込みＫにはＢＫ色の反転カラーレジストマークＣＲが形成され、この例では１ｓｔマーク（Ｋ）及び２ｎｄマーク（Ｋ）が連続して形成され、このレジスト形成領域が信号読込領域Ａｋとなる。
また、書込みＭにはＭ色のレジストが形成され、この例では１ｓｔマーク（Ｍ）及び２ｎｄマーク（Ｍ）が連続して形成され、このレジスト形成領域が信号読込領域Ａｍとなる。これらのＢＫ色やＭ色等の反転カラーレジストマークＣＲ以外、例えば、信号読込領域Ａｋと信号読込領域Ａｍとの間は信号マスク領域Ｍｓｋとなされている。
この信号マスク領域Ｍｓｋは図３や図１７等に示したマスク回路５１５によって通過タイミングパルス信号Ｓｐをマスクすることで対処している。また、図１７に示したずれ量検出部５５２では１ｓｔマーク（Ｍ）、２ｎｄマーク（Ｍ）・・・・等の相対位置ずれ量を算出するようになる。各色を再現性良く重ね合わせるためである。
図３９はレジストセンサ１２Ａ等の他の配置例を示す斜視図である。この例では感光体ベルト６０の幅方向を主走査方向としたとき、この主走査方向に複数個の検出系を並べ配置し、感光体ベルト６０のレジストマーク形成面の状態を各々の検出系で検出するようにしたものである。
図３９に示す配置例では３個のレジストセンサ１２Ａ〜１２Ｃが配置される。レジストセンサ１２Ａは感光体ベルト６０の走行方向に向かって右側、レジストセンサ１２Ｂは左側、レジストセンサ１２Ｃは中央部に各々配置され、左右中央３列方式による検出系を構成している。感光体ベルト６０のレジストマーク形成面に経時的な変化によって生じた傷に対して、この傷の分布に対応したマスク生成方法を選択することができる。
つまり、この配置によって、感光体ベルト６０のレジストマーク形成面を複数に分担して表面状態を検出することができる。従って、当該レジストセンサ１２で分担して検出した副走査方向（走行方向）のレジストマーク形成面毎にカラーレジストマークＣＲ又は反転カラーレジストマークＣＲを形成するための印画像情報又は反転印画情報を記憶装置１４から選択することができる。
左右中央３列方式の検出系は図３２に示した左右２列方式の場合に比べて色画像形成領域をエリア毎に第１調整モード又は第２調整モードを設定することができる。従って、レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに対して第１又は第２マーク作成方法を選択させることができる。これにより、マークトナー量を抑制でき、かつ、色ずれマーク検出に対してベルト傷の影響を抑えることができる。なお、レジストセンサ１２Ａ等によるベースレベル補正時の信号例については図２２を参照されたい。
続いて、本発明に係る第３の画像形成方法についてカラー画像形成装置６００の動作例を３つの実施例に分けて説明をする。各実施例では任意の画像情報Ｄinに基づいて色を重ね合わせ感光体ベルト６０に色画像を形成する場合を前提とする。
［第１の実施例］
図４０は本発明に係る第１の実施例としてのカラー画像形成装置６００の動作例（傷有無検知時）を示すフローチャートである。
この例では図３７で説明したレジストセンサ１２、記憶装置１４及び制御装置１５から構成されるマーク検知可否判断手段８０が備えられ、レジストセンサ１２で感光体ベルト６０のレジストマーク形成面の表面状態を検出し、制御装置１５では検知不可フラグＦＧが準備される。この検知不可フラグはカラーレジストマーク検知時にレジストセンサ１２Ａ等で誤検知するかどうかの判断基準として採用される。
これを動作条件にして、まず、感光体ベルト６０のレジストマーク形成面の表面状態を検出するべく、図４０に示すフローチャートのステップＬ１でベースラインの補正処理を実行する。この処理では無終端状の感光体ベルト６０を駆動し、レジストマーク形成面をクリーニングすると共に、ステップＬ２に移行してベルト一周分のレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ等のセンサ出力をＲＡＭ５７等に読み込む。感光体ベルト６０のベースノイズを少なくともベルト１周期分をサンプリングするためである。そして、ステップＬ３に移行して感光体ベルト６０のカラーレジストマーク形成面に傷が有ったかを判断する。
この際の傷有無の判断ではカラーレジストマークＣＲを形成する前に、図４６に示したようなベース補正レベルから閾値Ｌｔｈを大きく下回るレベルの位置検出信号Ｓ２が検出される。カラーレジストマーク形成前の新規な感光体ベルト６０であれば、図１０Ａに示したようなベース補正レベルの位置検出信号Ｓ２が検出されるはずである。経時的な変化により感光体ベルト６０のレジストマーク形成面に傷が発生していると、閾値Ｌｔｈを下回るレベルの位置検出信号Ｓ２が検出される。この位置検出信号Ｓ２はカラーレジストマーク検知時にはコンパレータ５９で二値化され、通過タイミングパルス信号Ｓｐとなってマスク回路５１５を通してラッチ回路５６へ出力される。
感光体ベルト６０の使用状況の検出（把握）処理で、閾値Ｌｔｈを下回るレベルの位置検出信号Ｓ２が検出される場合はカラーレジストマーク形成後に誤検知するおそれがある。そこで、ステップＬ３で感光体ベルト６０に傷が有ったと判断された場合はステップＬ４で検知不可フラグＦＧがセットされ、ＦＧ＝１とされる。また、ステップＬ３で感光体ベルト６０に傷が無いと判断された場合はステップＬ５で検知不可フラグＦＧがリセットされ、ＦＧ＝０とされる。検知不可フラグＦＧはＲＡＭ５７に一時記憶される。
（位置ずれ調整モードの設定例）
図４１はカラー画像形成装置６００における位置ずれ調整モードの設定例を示すフローチャートである。
この例では感光体ベルト６０で色画像を転写するに当たり、制御装置１５では感光体ベルト６０の表面状態の良否を判断し、この感光体ベルト６０の表面状態の良否に応じて当該感光体ベルト６０に色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲ又は該カラーレジストマークＣＲを反転した反転カラーレジストマークＣＲを形成する。この例では制御装置１５の判断結果に応じて第１調整モード又は第２調整モードを設定し、その後、第１又は第２のマーク作成方法を選択してマーク検知を行うようにしたものである。
カラーレジストマークＣＲの形成方法としては、非反転カラーレジストマークＣＲを構成する有効マーク部をトナー像とする第１マーク作成方法と、反転カラーレジストマークＣＲを構成する有効マーク部以外の領域をトナー像とする第２マーク作成方法とが準備される。もちろん、色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲを形成するための印画像情報又は該カラーレジストマークＣＲを反転した反転カラーレジストマークＣＲを形成するための反転印画像データＤｐも予め準備される。
これを動作条件にして、図４１に示すフローチャートのステップＭ１でＣＰＵ５５はＲＡＭ５７からレジストマーク形成面の表面状態に対応した検知不可フラグＦＧを読み込む。そして、ステップＭ２で検知不可フラグがＦＧ＝１か否かを判別する。ＦＧ＝１でない場合、つまり、ＦＧ＝０でレジストマーク形成面の表面状態が良好である場合はステップＭ３に移行して第１調整モードを設定し、その後、ステップＭ６に移行して第１マーク作成方法を選択する。そして、ステップＭ７に移行する。
また、ステップＭ２で検知不可フラグがＦＧ＝１の場合、つまり、レジストマーク形成面に表面状態が予め定めた閾値（基準値）Ｌｔｈよりも劣る場合は、ステップＭ５に移行して第２調整モードを設定し、その後、ステップＭ６に移行して第２マーク作成方法を選択する。そして、ステップＭ７に移行する。ステップＭ７では各調整モードに基づいて位置ずれ調整処理がなされる。
例えば、上述のステップＭ３で第１調整モードが設定された場合には、ステップＭ４で第１マーク作成方法により印画像情報が読み出され、この印画像情報に基づくカラーレジストマークＣＲが感光体ベルト６０に形成される。位置検出用のレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂでは感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置が検出される。この感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等の出力に基づき、ＢＫ色のカラーレジストパターンＣＲを基準として他のＣ，Ｍ，Ｙ色用の画像形成ユニット１０Ｃ’，１０Ｍ’，１０Ｙ’が制御される。この制御によって、ＢＫ色の書込み位置に合うようにＣ，Ｍ，Ｙ色の書込み位置が調整される。
また、ステップＭ５で第２調整モードが設定された場合には、第２マーク作成方法により反転印画像データＤｐが読み出され、この反転印画像データＤｐに基づく反転カラーレジストマークＣＲが画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’によって感光体ベルト６０に形成される。この感光体ベルト６０に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。
（傷有無検知時の他の例）
図４２はカラー画像形成装置６００の他の動作例（傷有無検知時）を示すフローチャートである。
この例では図３７で説明したレジストセンサ１２、記憶装置１４及び制御装置１５から構成されるマーク検知可否判断手段８０が備えられ、レジストセンサ１２で感光体ベルト６０のレジストマーク形成面の表面状態を検出する際に、非反転カラーレジストマークＣＲを形成してそのマークエッジ総数と設計値とを比較し、その後、比較結果に基づいて検知不可フラグを設定し、そして、調整モードを見直すようにしたものである。
つまり、非反転カラーレジストマークＣＲに関しては、マーク検知時に、マークエッジの検出回数は予め設計値によって明確になっている。もし、感光体ベルト６０に誤検知してしまうような傷が有る場合は、マークエッジの検出回数が設計値に一致しなくなる。そのため、色ずれ等の計算結果が不適切となり補正処理が正常にできなくなる。このマークエッジの検出回数を計測することで、これを誤検知するかどうかの判断基準として採用するものである。従って、傷の有無にかかわらず、第１マーク作成方法により非反転カラーレジストマークＣＲが感光体ベルト６０に形成される。
これを前提条件にして、まず、感光体ベルト６０のレジストマーク形成面の表面状態を検出するべく、図４２に示すフローチャートのステップＮ１で非反転カラーレジストマークＣＲの読み込み処理を実行する。そして、ステップＮ２に移行してマークエッジ総数と設計値とを比較する。マークエッジ総数と設計値とが一致しない場合は、ステップＮ３に移行する。ステップＮ３ではマークエッジ総数が設計値を越えるかが検出される。マークエッジ総数が設計値を越える場合は、レジストマーク形成面の表面状態が経時的な変化によって劣化しているので、ステップＮ４に移行して検知不可フラグＦＧがセットされ、ＦＧ＝１とされる。
また、ステップＮ２でマークエッジ総数と設計値とが一致する場合は、レジストマーク形成面の表面状態が良好なので、ステップＮ６に移行して検知不可フラグＦＧがリセットされ、ＦＧ＝０とされる。検知不可フラグＦＧはＲＡＭ５７に一時記憶される。その後の処理は図３０１に示した位置ずれ調整モードの設定例に従うようになされる。
なお、ステップＮ３でマークエッジ総数が設計値を越えない場合は、ステップＮ５に移行してマーク読み取り異常処理を実行する。この処理では非反転カラーレジストマークＣＲの作成不良や、今後の位置ずれ調整モードの設定が不可等を表示装置に表示するようになされる。その後の処理については、図３３に示したフローチャートと同じ処理がなされる。
このように本発明に係る第１の実施例に係るカラー画像形成装置及びその画像形成方法によれば、レジストセンサ１２、記憶装置１４及び制御装置１５から構成されるマーク検知可否判断手段が備えられ、レジストセンサ１２で感光体ベルト６０のレジストマーク形成面の表面状態を検出し、制御装置１５では検知不可フラグＦＧが準備される。カラーレジスト（マークエッジ）検知時にはレジストセンサ１２Ａ等で誤検知するかどうかを検知不可フラグＦＧによって判断するようになされる。
従って、感光体ベルト６０を新規に使用する場合や、当該感光体ベルト６０が新品と交換された場合等は、カラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整することができる。メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により感光体ベルト６０に傷等が生じた場合は、反転カラーレジストマークＣＲにより傷等を覆い隠すことができるので、本来の印画像の位置を正確に検出することができる。
これにより、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。また、感光体ベルト６０に正確に色を重ね合わせることができるので、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
［第２の実施例］
図４３は本発明に係る第２の実施例としてのカラー画像形成装置６００の動作例を示すフローチャートである。
この実施例では感光体ベルト６０に新品検知用のヒューズＦが取り付けられ、該ヒューズＦを溶断するベルトユニット新品検知回路（Ｎｅｗ検知手段）９０が制御装置１５に備えられ、感光体ベルト６０を新規に使用する場合又は当該感光体ベルト６０が新品と交換された場合は、ヒューズＦを溶断する。そのヒューズＦの溶断有無の判断結果に応じてマーク作成方法を切り換えてレジストマーク検知を行うようになされる。
これは感光体ベルト（ベルトユニット）６０が新品の時はヒューズＦが導通状態であり、ヒューズＦがオープンならばベルトユニットが使用途中であると判断できることによる。これと共に、このベルトユニット新品検知回路９０から得られる新品検知信号Ｓndに基づいて色画像の形成位置を調整する第１調整モードで画像形成処理をするようになされる。
これらを動作条件にして、図４３に示すフローチャートのステップＱ１で制御装置１５はベルトユニット新品検知回路９０から新品検知信号Ｓndを読み込む。そして、ステップＱ２で新品検知信号Ｓndが「Ｌ」レベルか否かを判別する。新品検知信号Ｓndが「Ｌ」レベルの場合はベルトユニットが新品なので、ステップＱ３に移行して第１調整モードを設定し、必要な所定データの設定処理をする。
その後、ステップＱ４に移行してカウンタをクリアし、更に、ステップＱ５に移行して第１マーク作成方法の選択等を行う。そして、ステップＱ６に移行してヒューズＦの切断処理を行う。この処理ではベルトユニット新品検知回路９０に外部設定信号Ｓｏｐが供給され、トランジスタＴＲがＯＮし、ヒューズＦに過電流を流して溶断することにより、ヒューズＦを強制的にオープンさせ、ベルト使用状態になされる。ヒューズＦがオープンされた後は、「Ｈ」レベルの新品検知信号Ｓndがベルトユニット新品検知回路９０から制御装置１５へ出力するようになされる。
この例でベルトユニット新品検知回路９０から得られる新品検知信号Ｓnd＝「Ｈ」レベルに基づいて感光体ベルト６０のレジストマーク形成面に非反転カラーレジストマークＣＲを形成するようにした。ステップＱ２で新品検知信号Ｓndが「Ｌ」レベルでない場合、つまり、新品検知信号Ｓndが「Ｈ」レベルでベルトユニットが既に使用中の場合は、新品処理をせずに終了する。
なお、経時的な変化によって第１の実施例のように第１調整モードから第２調整モードに設定が変更され、第２調整モードに基づいて制御装置１５が画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’を制御していた場合であって、ベルトユニットが新品と交換され、ベルトユニット新品検知回路９０から得られた新品検知信号Ｓndが「Ｌ」レベル、つまり、「感光体ベルト６０は新品である」を示す場合に第２調整モードから第１調整モードに自動的に処理を切り替えるようになされる。
このように本発明に係る第２の実施例に係るカラー画像形成装置及びその画像形成方法によれば、感光体ベルト６０に新品検知用のヒューズＦが取り付けられ、該ヒューズＦを溶断するベルトユニット新品検知回路９０が制御装置１５に備えられ、感光体ベルト６０を新規に使用する場合又は当該感光体ベルト６０が新品と交換された場合は、ヒューズＦを溶断する。そのヒューズＦの溶断有無の判断結果に応じてマーク作成方法を切り換えてレジストマーク検知処理を行うようになされる。
従って、感光体ベルト６０を新規に使用する場合や、当該感光体ベルト６０が新品と交換された場合等は、カラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整することができる。メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により感光体ベルト６０に傷等が生じた場合は、反転カラーレジストマークＣＲにより傷等を覆い隠すことができるので、本来の印画像の位置を正確に検出することができる。
これにより、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。また、感光体ベルト６０に正確に色を重ね合わせることができるので、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
［実施例３］
図４４は本発明に係る第３の実施例としてのカラー画像形成装置６００の動作例を示すフローチャートである。
この実施例では図３７に示した操作手段１８を操作して自動又は手動選択を設定し、これに基づいて第１調整モード又は第２調整モードのいずれかを設定する場合を前提とする。
これを動作条件にして、図４４に示すフローチャートのステップＲ１で制御装置１５では自動又は手動選択の設定によって制御を分岐する。自動又は手動選択はキーオペレーション用の操作画面Ｐ１によって設定される。ソフトウエアスイッチＳＷ３の選択ビットＡが「０」で自動選択が設定された場合は、ステップＲ２に移行して検知不可フラグＦＧが「１」か「０」かが制御装置１５によって判断される。検知不可フラグＦＧ＝０の場合はステップＲ４に移行して第１調整モードが設定され、ステップＲ５に移行して第１マーク作成方法が選択される。その後、ステップＲ１４に移行する。
ステップＲ２で検知不可フラグがＦＧ＝１の場合はステップＲ６に移行して第２調整モードが設定され、ステップＲ７に移行して第２マーク作成方法が選択される。その後、ステップＲ１４に移行する。
また、ステップＲ１でソフトウエアスイッチＳＷ３の選択ビットＡが「１」で手動選択が設定された場合は、ステップＲ８に移行してソフトウエアスイッチＳＷ３の選択ビットＢが読み込まれる。そして、ステップＲ９に移行して選択ビットＢが「１」か「０」かが判別される。選択ビットＢが「０」の場合はステップＲ１０に移行して第１調整モードが設定され、ステップＲ１１に移行して第１マーク作成方法が選択される。その後、ステップＲ１４に移行する。
ステップＲ２で選択ビットＢが「１」の場合はステップＲ１２に移行して第２調整モードが設定され、ステップＲ１３に移行して第２マーク作成方法が選択される。その後、ステップＲ１４に移行する。ステップＲ１４では第２の実施例と同様にして各調整モードに基づいて位置ずれ調整処理がなされる。
例えば、上述のステップＲ４や，ステップＲ９で第１調整モードが設定された場合には、ステップＲ５やＲ１１で第１マーク作成方法により印画像情報が読み出され、この印画像情報に基づくカラーレジストマークＣＲが感光体ベルト６０に形成される。位置検出用のレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂでは感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置が検出される。この感光体ベルト６０に形成されたカラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等の出力に基づき、ＢＫ色のカラーレジストパターンＣＲを基準として他のＣ，Ｍ，Ｙ色用の画像形成ユニット１０Ｃ’，１０Ｍ’，１０Ｙ’が制御される。この制御によって、ＢＫ色の書込み位置に合うようにＣ，Ｍ，Ｙ色の書込み位置が調整される。
また、ステップＲ６やＲ１２で第２調整モードが設定された場合には、第２マーク作成方法により反転印画像データＤｐが読み出され、この反転印画像データＤｐに基づく反転カラーレジストマークＣＲが画像形成ユニット１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ’によって感光体ベルト６０に形成される。この感光体ベルト６０に形成された反転カラーレジストマークＣＲの色抜け部分が成す印画像の位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整するようになされる。
このように本発明に係る第３の実施例に係るカラー画像形成装置及びその画像形成方法によれば、操作手段１８を操作して自動又は手動選択を設定し、これに基づいて第１調整モード又は第２調整モードのいずれかを設定するようになされる。
従って、感光体ベルト６０を新規に使用する場合や、当該感光体ベルト６０が新品と交換された場合等は、カラーレジストマークＣＲの位置検出に基づいて色画像の形成位置を調整することができる。メンテナンスや部品消耗等の経時的な変化により感光体ベルト６０に傷等が生じた場合は、反転カラーレジストマークＣＲにより傷等を覆い隠すことができるので、本来の印画像の位置を正確に検出することができる。
これにより、傷等による雑音信号が重畳されない高信頼度の位置検出信号Ｓ２に基づいて色画像の形成位置を精度良く調整することができる。しかも、レジストマークの形成に係るトナー量を抑制することができる。また、感光体ベルト６０に正確に色を重ね合わせることができるので、所望の用紙Ｐに色画像を精度良く転写することができる。
（７）第７の実施形態
図４５は本発明に係る第７の実施形態としてのパッチマークＰｍ’の作像例を示す図である。
この実施形態では、中間転写ベルト６に色ずれ補正用のカラーレジストマーク（印画像）を形成し、当該カラーレジストマークの通過タイミングを読み取って、基準色（ＢＫ色）のカラーレジストマークに対する他のカラーレジストマークの位置ずれ量を算出し、このマーク作像位置（画像形成位置）を補正する場合（色ずれ補正モード）を前提にして、中間転写ベルト６の所定の位置に、各色毎に濃度の異なる任意数の色濃度検出用のパッチマーク（切片画像）Ｐｍ’が形成される。
図４５に示すパッチマークＰｍ’は、主走査方向に長さを成し、かつ、副走査方向に複数本を成した、ＢＫ色用のパッチマークＰmkと、Ｃ色用のパッチマークＰmcと、Ｍ色用のパッチマークＰmmと、Ｙ色用のパッチマークＰmyから構成される。各々の色用のパッチマークＰmk、Ｐmc、Ｐmm、Ｐmyは、例えば、濃度がそれぞれ異なる４本のライン状のパッチ（１）〜（４）によって構成される。パッチマークＰｍ’は、レジストセンサ（印画像位置検出用の検出系）１２Ａ、１２Ｂによって検出可能なように中間転写ベルト６上に形成される。例えば、レジストセンサ１２Ａの下方から、レジストセンサ１２Ｂの下方に至る長さを有して中間転写ベルト６上に作像される。
この中間転写ベルト６に形成されたパッチマークＰｍ’は、レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂによって読み取られる。この例では、レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂから得られる読取り結果に基づいて各色の色ずれ補正用のカラーレジストマークＣＲの濃度を決定するようになされる。このようにすると、最適な濃度のカラーレジストマークＣＲを作像できることに加えて、最適な閾値Ｌｔｈを各色毎に見つけ出すことができるようになる（第４の画像形成方法）。
図４６は、レジストセンサ１２Ａ等におけるパッチマーク検出例を示す概念図である。 図４６に示すレジストセンサ１２Ａ等は、中間転写ベルト６に光を照射し、当該中間転写ベルト６からの反射光を検出するものである。レジストセンサ１２Ａ等には、反射型の光学センサが使用される。この例で、レジストセンサ１２Ａ等は、中間転写ベルト６に作像された、色ずれ補正用のカラーレジストマーク（印画像）や、色濃度調整用のパッチマーク等のトナー検知レベルを検出するが、カラーレジストマークＣＲや、パッチマークＰｍ’が形成されない部分、すなわち、中間転写ベルト６の下地レベルも読み取るようになされる。
この例では、レジストセンサ１２Ａ等から得られる中間転写ベルト６のパッチマーク非形成部分（下地）の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’のレベルと、当該中間転写ベルト６のパッチマーク形成部分の各色の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’のレベルとに基づいて制御基準値の一例となる閾値（二値化レベル）Ｌｔｈを各色毎に決定するようになされる。閾値Ｌｔｈは、レジストセンサ１２Ａ，１２ＢによってカラーレジストマークＣＲを検出する際に、各々の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに各々設定される。
図４７は、パッチマーク検出時の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の波形例を示す図である。図４７において、横軸は時間ｔであり、縦軸はレジストセンサ１２Ａ等による、例えば、ＢＫ色用のパッチマークＰmkに関する位置検出信号Ｓ２’の信号レベルである。また、Ｌ０はトナー検知レベルであり、Ｌ１はベルト検知レベルであり、Ｌｔｈは二値化レベル（閾値）である。
この例で、レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂは最も低くなるパッチ（３）出力の濃度を検出する。制御装置１５は、トナー検知レベルＬ０と、ベルト検知レベルＬ１から閾値Ｌｔｈを算出する。図４７に示すＢＫ色用のパッチマークＰmcの位置検出信号Ｓ２’は、図４５に示したように、ＢＫ色用のパッチマークＰmcが濃度の異なる４つのライン状のパッチ（１）〜（４）から構成されることから、４つの濃度を反映した波形となる。
パッチマークＰmkで濃度が薄いライン状のパッチ（１）の場合は、図７Ａに示したように濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の波形が鋭くなる。その半値幅ｗ１が狭くなる。パッチマークＰmkで濃度が濃いライン状のパッチ（４）場合は、図７Ｂに示したように位置検出信号Ｓ２’の波形が鈍くなる。半値幅ｗ２は広くなる。
この例でパッチマークＰｍ’の形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に関して、４つのパッチマークＰｍ’＝パッチ（１）出力〜パッチ（４）出力の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の内、最も信号レベルが低くなる濃度を検出する。レジストセンサ１２から出力されるパッチマークＰｍ’の非形成部分の位置検出信号Ｓ２’の最小値（ＭＩＮ）及び当該パッチマークＰｍ’の形成部分に係る最大値（ＭＡＸ）を検出し、この濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最小値及び最大値に基づいて平均値を演算する。この平均値、つまり、最小値及び最大値のセンターに二値化時の閾値Ｌｔｈを設定する。
図４７に示したＢＫ色のパッチマークＰmkの例によれば、パッチ（１）出力の濃度が最も薄く、パッチ（４）出力が最も濃い。ＢＫ、Ｃ，Ｍ，Ｙ色用のパッチマークＰｍ’の濃度が変動した場合に、濃度が薄くなっても、濃度が高くなりすぎても、下地との関係で反射光量が高くなってしまう場合が有る。この例では、パッチ（１）出力＞パッチ（２）出力＞パッチ（４）出力＞パッチ（３）出力となって、パッチ（３）出力が最も低い。つまり、パッチマークＰｍ’はレジストセンサ１２Ａ等で検出できるものであればどのようなパターン形状でもよい。
図４８Ａ及びＢはレジストセンサ１２Ａ等におけるパッチマークＰｍ’の検出時の位置検出信号Ｓ２’の二値化例を示す図である。
図４８Ａ及びＢにおいて、横軸はいずれも時間である。この例で、パッチマークＰｍ’の検出時の位置検出信号Ｓ２’には、パッチマークＰｍ’の濃度情報を含んでいる。つまり、位置検出信号Ｓ２’には、ＢＫ色用のパッチマークＰmk、Ｃ色用のパッチマークＰmc、Ｍ色用のパッチマークＰmm、Ｙ色用のパッチマークＰmyの各々の濃度情報及び位置情報を含んでいる。位置検出信号Ｓ２’は、図４６において、各色毎に決定された閾値Ｌｔｈに基づいて各々二値化される。
この例で、中間転写ベルト６が副走査方向に移動して、例えば、レジストセンサ１２Ａ等がＢＫ色用のパッチマークＰmkを検出すると、図４８Ａに示す位置検出信号Ｓ２’が立ち下がり、ａ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔａに、ＢＫ色用のパッチマークＰmkに係る通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち上がる。また、位置検出信号Ｓ２’が立ち上がり、ｂ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔｂに通過タイミングパルス（二値化）信号Ｓｐが立ち下がる。
同様に、中間転写ベルト６が副走査方向に移動して、レジストセンサ１２Ａ等が他のＣ、Ｍ、Ｙ色用のパッチマークＰmc、Ｐmm、Ｐmyを順次検出する。例えば、Ｃ色用のパッチマークＰmcに関して、図４８Ａに示した位置検出信号Ｓ２’が立ち下がり、ａ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔａに、Ｃ色用のパッチマークＰmｃに係る通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち上がる。また、位置検出信号Ｓ２’が立ち上がり、ｂ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔｂに通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち下がる。
更に、Ｍ色用のパッチマークＰmmに関して、図４８Ａに示した位置検出信号Ｓ２’が立ち下がり、ａ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔａに、Ｍ色用のパッチマークＰmmに係る通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち上がる。また、位置検出信号Ｓ２’が立ち上がり、ｂ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔｂに通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち下がる。
また、Ｙ色用のパッチマークＰmyに関して、図４８Ａに示した位置検出信号Ｓ２’が立ち下がり、ａ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔａに、Ｙ色用のパッチマークＰmmに係る通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち上がる。また、位置検出信号Ｓ２’が立ち上がり、ｂ点が閾値Ｌｔｈをクロスする時刻ｔｂに通過タイミングパルス信号Ｓｐが立ち下がる。
これら順次発生するＢＫ、Ｃ，Ｍ，Ｙ色用の各々の通過タイミングパルス信号Ｓｐは、図３に示したコンパレータ５９からマスク回路５１５を経てラッチ回路５６へ出力され、ＢＫ色用のカラーレジストマークＣＲを基準とした他のＣ，Ｍ，Ｙ色の位置ずれを調整するために使用される。ＢＫ色の書込み位置に対するＹ，Ｍ，Ｃ色の書き込み位置のずれ量を算出するためである。
図４９は、他のカラーレジストパターンＣＲ’の作像例を示す図である。図４９に示すカラーレジストパターンＣＲ’は、主走査方向に所定の長さを有するライン状のパッチと、副走査方向に所定の長さを有するライン状のパッチとを交差させた十字状のパターンを成すものである。この例では、中間転写ベルト６に形成された十字状のカラーレジストパターンＣＲ’の濃度及び形成位置を２つのレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂによって検出するようになされる。
図５０は、カラー画像形成装置１００の他の動作例を示すフローチャートである。
この実施形態では、色ずれ補正モード実行前に、濃度がそれぞれ異なる４本のライン状のパッチ（１）〜（４）によって構成されるＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ色用のパッチマークＰmk、Ｐmc、Ｐmm、Ｐmyをレジストセンサ１２Ａ、１２Ｂによって検出可能なように、パッチマークＰｍ’を中間転写ベルト６上に形成する場合であって、カラーレジストマークＣＲ’の位置検出時の閾値Ｌｔｈをリアルタイムに校正する場合を例に挙げる。レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ（第２の検出系）は中間転写ベルト６の走行方向（ベルト進行方向）に同位相となる位置に連続して取り付けられている。
これを画像形成条件にして、図５０に示すフローチャートのステップＵ１〜Ｕ３でレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ等の初期調整を行い、その後、ステップＵ４〜Ｕ８で書込み位置調整をするようになされる。この初期調整では下地のセンサ出力レベルＬ０との色濃度検出用のパッチマークのセンサ出力レベルＬ１から最適な閾値Ｌｔｈが決定される。
この例では、ステップＵ１で中間転写ベルト６に色濃度補正用のパッチマークＰｍ’を形成する。このとき、図２に示した画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ又は１０Ｋでは、図４５に示したように、濃度の異なる４本のライン状のパッチ（１）〜（４）を各々有するＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ色用のパッチマークＰmk、Ｐmc、Ｐmm、Ｐmy（パッチマークＰｍ’）が中間転写ベルト６に形成される。その後、ステップＵ２に移行して中間転写ベルト６に形成されたパッチマークＰｍ’の濃度をレジストセンサ１２Ａ等で検出する。例えば、レジストセンサ１２Ａで検出された濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’は図４７に示したようになる。
更に、ステップＵ３に移行してレジストセンサ１２Ａから出力されるパッチマークＰｍ’の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に基づいて各色毎のカラーレジストマークＣＲの濃度及び位置検出時の閾値Ｌｔｈを決定する。閾値Ｌｔｈは図４８Ａ及びＢに示した演算手順で決定する。このとき、制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等から出力されるパッチマークＰｍ’の形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最大値（ＭＡＸ）及びその非形成部分の最小値（ＭＩＮ）が検出され、位置検出信号Ｓ２’の最大値及び最小値に基づいて平均値が演算される。パッチマークＰｍ’の非形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’は中間転写ベルト６の下地を反映するものである。
この平均値がレジストセンサ１２Ａ等の閾値Ｌｔｈとなされる。また、各色毎のパッチマークＰｍ’の濃度に基づいて、図４９に示したような色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲ’の濃度も調整するようになされる。ここで検出されたパッチマークＰｍ’の濃度によりカラーレジストマークＣＲ’を形成することで、カラーレジストマークＣＲ’の検出時のレジストセンサ１２Ａの閾値Ｌｔｈの設定を最適にできる。また、カラーレジストマーク形成時のトナー消費量と調整時間を削減できる。
そして、濃度調整されたカラーレジストマーク（印画像）ＣＲ’をステップＵ４で中間転写ベルト６に形成する。その後、中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲ’の位置をステップＵ５でレジストセンサ１２Ａ等によって検出する。このとき、図４８Ａに示した閾値Ｌｔｈに基づいてカラーレジストマークＣＲ’の通過タイミングが検出される。その後、ステップＵ６で通過タイミングに基づいて色ずれ量を算出する。カラーレジストマークＣＲ’の位置に基づいて色画像の形成位置を調整するためである。
そして、ステップＵ７に移行して色ずれ量と目標値と比較する。色ずれ量が目標値以下の場合は色画像の形成位置を調整することなく処理を終了する。色ずれ量が目標値を越える場合はステップＵ８に移行して色ずれ補正をする。この色ずれ補正では、例えば、Ｙ色用の補正手段５Ｙにおいて、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ドラム１ＹへのＹ色の画像形成位置を調整することができる。
そして、ステップＵ４に戻って上述した処理を繰り返す。例えば、Ｍ色用の補正手段５Ｍにおいて、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にして、Ｍ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整される。この補正では、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。
これにより、感光体ドラム１ＭへのＭ色用の画像形成位置を調整することができる。同様にして、Ｃ色についても、色ずれ補正処理がなされる。色ずれ量を零にすることで、色画像の形成位置を最適に調整するためである。その後は、画像形成位置が最適に調整された画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって色画像が中間転写ベルト６に形成される。
このように、本発明に係る第７の実施形態としての画像形成方法によれば、中間転写ベルト６に色ずれ補正用のカラーレジストマークＣＲ’を形成し、当該カラーレジストマークＣＲ’の通過タイミングを読み取って、基準色であるＢＫ色のカラーレジストマークＣＲ’に対する他のＣ，Ｍ，Ｙ色のカラーレジストマークＣＲ’の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正（色ずれ補正モード）する際に、全色のカラーレジストマークＣＲ’を最適な濃度に設定することができる。
従って、画像転写系Ｉや中間転写ベルト６等における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により使用環境が経時的な変化した場合であっても、色ずれ補正モード時のレジストマーク画像作成に当たって最適な濃度をフィードバックすることができる。
また、第７の実施形態によれば、中間転写ベルト６でパッチマークＰｍ’が形成された部分と、当該パッチマークＰｍ’が形成されない部分とをレジストセンサ１２で読み取り、このレジストセンサ１２から得られる中間転写ベルト６のパッチマーク非形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’と、当該中間転写ベルト６のパッチマーク形成部分の各色の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’とに基づいてレジストセンサ１２によってカラーレジストマークＣＲを検出する際の閾値Ｌｔｈを各色毎に決定するようになされる。
従って、各色毎に最適な閾値Ｌｔｈを見つけだすことができ、色ずれ補正モード時に、本来のカラーレジストマークＣＲ’の位置を正確に検出することができる。この高信頼度の位置検出信号Ｓ２’に基づいてカラーレジストマークＣＲ’の形成位置を精度良く調整することができる。これにより、図２に示した画像転写系Ｉや画像形成系II等で正確に色を重ね合わせることができるので、所望の転写紙に色画像を精度良く転写することができる。
もちろん、本発明に係る画像形成方法は、像形成体に関して、第１の実施形態で説明したように各色毎に感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを準備し、これらの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに当該色のトナー像を形成し、複数の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト６に転写するカラー画像形成装置に適用できる。また、本発明に係る画像形成方法は、図２８で説明したように、色を重ね合わせて色画像を形成する１つの感光体ベルト６０を準備し、この感光体ベルト６０に各色のトナー像を重ねて形成するカラー画像形成装置にも適用できる。
（８）第８の実施形態
図５１は本発明に係る第８の実施形態としてのパッチマークＰｍ''の作像例を示す図である。
この実施形態では、カラーレジストマークの作像位置を補正する場合（色ずれ補正モード）を前提にして、中間転写ベルト６の所定の位置に、各色毎に濃度の異なる任意数の色濃度検出用のパッチマーク（切片画像）Ｐｍ''が中間転写ベルト６の片側に形成される。第７の実施形態に比べてトナー像の消費を抑えるためである。
図５１に示すパッチマークＰｍ''は、第７の実施形態に比べて主走査方向に短い長さを成し、かつ、副走査方向に複数本を成した、ＢＫ色用のパッチマークＰmk’と、Ｃ色用のパッチマークＰmc’と、Ｍ色用のパッチマークＰmm’と、Ｙ色用のパッチマークＰmy’から構成される。各々の色用のパッチマークＰmk’、Ｐmc’、Ｐmm’、Ｐmy’は、濃度がそれぞれ異なる４本の短冊状のパッチ（１）’〜（４）’によって構成される。パッチマークＰｍ''は、トナー濃度センサ１１（色濃度検出用の検出系）及びレジストセンサ（印画像位置検出用の検出系）１２Ａによって検出可能なように中間転写ベルト６の右側位置に全色形成される。
この中間転写ベルト６に形成されたパッチマークＰｍ''は、トナー濃度センサ１１及びレジストセンサ１２Ａによって読み取られる。つまり、トナー濃度センサ１１がパッチマークＰｍ''を読み取るタイミングで、レジストセンサ１２Ａでも、パッチマークＰｍ''が読み取られる。この例では、トナー濃度センサ１１から得られる読取り結果に関係なく、レジストセンサ１２Ａから得られる読取り結果に基づいて各色の色ずれ補正用のカラーレジストマークＣＲの濃度を決定するようになされる。同時に、レジストセンサ１２Ａから得られる読取り結果に基づいて色ずれ補正モード時の閾値Ｌｔｈを決定するようになされる。このようにすると、最適な濃度のカラーレジストマークＣＲ’等を作像できることに加えて、レジストマークの濃度を決めるためのレジストマークを別途形成する必要がなくなる（第５の画像形成方法）。
図５２は、レジストセンサ１２Ａ等におけるパッチマークＰｍ''の検出例を示す概念図である。
この実施形態でも、中間転写ベルト６に色ずれ補正用のカラーレジストマークＣＲ’等を形成し、当該カラーレジストマークＣＲ’の通過タイミングを読み取って、基準色であるＢＫ色のカラーレジストマークＣＲ’に対するＣ，Ｍ，Ｙ，色の他のカラーレジストマークＣＲ’の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正し、その後、任意の画像情報に基づいて色画像を形成する場合を対象とする。
図５２に示すトナー濃度センサ１１や、レジストセンサ１２Ａ、１２Ｂ等は、中間転写ベルト６に光を照射し、当該中間転写ベルト６からの反射光を検出するものである。レジストセンサ１２Ａ等には、反射型の光学センサが使用される。この例で、レジストセンサ１２Ａは、中間転写ベルト６の右側に作像された色濃度調整用のパッチマークＰｍ''のトナー検知レベル及び、中間転写ベルト６の下地レベルを読み取るようになされる。トナー濃度センサ１１は色ずれ補正モードには使用されない。
この例でも、レジストセンサ１２Ａ等から得られる中間転写ベルト６のパッチマーク非形成部分（下地）の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’のレベルと、当該中間転写ベルト６のパッチマーク形成部分の各色の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’のレベルとに基づいて制御基準値の一例となる閾値Ｌｔｈ（二値化レベル）を各色毎に決定するようになされる。閾値Ｌｔｈは、レジストセンサ１２Ａ，１２ＢによってカラーレジストマークＣＲを検出する際に、各々の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋに各々設定される。
図５３は、カラー画像形成装置１００の他の動作例を示すフローチャートである。 この実施形態では、色ずれ補正モード実行前に、濃度がそれぞれ異なる４本の短冊状のパッチ（１）’〜（４）’によって構成されるＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ色用のパッチマークＰmk’、Ｐmc’、Ｐmm’、Ｐmy’をトナー濃度センサ１１及びレジストセンサ１２Ａによって検出可能なように、パッチマークＰｍ''を中間転写ベルト６上に形成する場合であって、カラーレジストマークＣＲ’の位置検出時の閾値Ｌｔｈをリアルタイムに校正する場合を例に挙げる。トナー濃度センサ（第１の検出系）１１及びレジストセンサ１２Ａ（第２の検出系）は、中間転写ベルト６の走行方向（ベルト進行方向）に連続して取り付けられている。
これを画像形成条件にして、図５３に示すフローチャートのステップＳＴ１〜ＳＴ３で、トナー濃度センサ１１や、レジストセンサ１２Ａ，１２Ｂ等の初期調整を行い、その後、ステップＳＴ４〜ＳＴ８で書込み位置調整をするようになされる。この初期調整では第７の実施形態と同様にして、下地のセンサ出力レベルＬ０との色濃度検出用のパッチマークのセンサ出力レベルＬ１から最適な閾値Ｌｔｈが決定される。
この例では、ステップＳＴ１で中間転写ベルト６に色濃度補正用のパッチマークＰｍ''を形成する。このとき、図２に示した画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ又は１０Ｋでは、図５１に示したように、濃度の異なる４本の短冊状のパッチ（１）’〜（４）’を各々有するＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ色用のパッチマークＰmk’、Ｐmc’、Ｐmm’、Ｐmy’（パッチマークＰｍ''）が中間転写ベルト６に形成される。その後、ステップＳＴ２に移行して中間転写ベルト６に形成されたパッチマークＰｍ''の濃度をレジストセンサ１２Ａ等で検出する。例えば、レジストセンサ１２Ａで検出された濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’は、図４７に示したようになる。
更に、ステップＳＴ３に移行してレジストセンサ１２Ａから出力されるパッチマークＰｍ''の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’に基づいて各色毎のカラーレジストマークＣＲの濃度及び位置検出時の閾値Ｌｔｈを決定する。閾値Ｌｔｈは図４８に示した演算で決定する。このとき、制御装置１５ではレジストセンサ１２Ａ等から出力されるパッチマークＰｍ''の形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の最大値（ＭＡＸ）及びその非形成部分の最小値（ＭＩＮ）が検出され、位置検出信号Ｓ２’の最大値及び最小値に基づいて平均値が演算される。パッチマークＰｍ''の非形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’は中間転写ベルト６の下地を反映するものである。
この平均値がレジストセンサ１２Ａ等の閾値Ｌｔｈとなされる。また、各色毎のパッチマークＰｍ''の濃度に基づいて、図４９に示したような色重ね合わせ用のカラーレジストマークＣＲ’の濃度も調整するようになされる。なお、カラーレジストマーク形成時のトナー消費量と調整時間を第７の実施形態に比べてより一層削減できる。
そして、濃度調整されたカラーレジストマーク（印画像）ＣＲ’をステップＳＴ４で中間転写ベルト６に形成する。その後、中間転写ベルト６に形成されたカラーレジストマークＣＲ’の位置をステップＳＴ５でレジストセンサ１２Ａ等によって検出する。このとき、図４８Ａに示した閾値Ｌｔｈに基づいてカラーレジストマークＣＲ’の通過タイミングが検出される。その後、ステップＳＴ６で通過タイミングに基づいて色ずれ量を算出する。カラーレジストマークＣＲ’の位置に基づいて色画像の形成位置を調整するためである。
そして、ステップＳＴ７に移行して色ずれ量と目標値と比較する。色ずれ量が目標値以下の場合は色画像の形成位置を調整することなく処理を終了する。色ずれ量が目標値を越える場合はステップＳＴ８に移行して色ずれ補正をする。この色ずれ補正では、例えば、Ｙ色用の補正手段５Ｙにおいて、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。これにより、感光体ドラム１ＹへのＹ色の画像形成位置を調整することができる。
そして、ステップＳＴ４に戻って上述した処理を繰り返す。例えば、Ｍ色用の補正手段５Ｍにおいて、ＢＫ色のレジストマークＣＲを基準にして、Ｍ色の色画像の書込み位置をＢＫ色に合わせるように調整される。この補正では、主走査補正処理、副走査補正処理、全体横倍補正処理、部分横倍補正処理及び、スキュー補正処理がなされる。同様にして、Ｃ色についても、色ずれ補正処理がなされる。色ずれ量を零にすることで、色画像の形成位置を最適に調整するためである。その後は、画像形成位置が最適に調整された画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋによって色画像が中間転写ベルト６に形成される。
このように、本発明に係る第８の実施形態にとしての画像形成方法によれば、色ずれ補正モード実行時に、全色のカラーレジストマークＣＲ’を最適な濃度に設定することができる。従って、画像転写系Ｉや中間転写ベルト６等における反射光量の変動や、センサ発光量の低減等により使用環境が経時的な変化した場合であっても、色ずれ補正モード時のレジストマーク画像作成に当たって最適な濃度をフィードバックすることができる。
また、第８の実施形態によれば、中間転写ベルト６でパッチマークＰｍ’が形成された部分と、当該パッチマークＰｍ’が形成されない部分とをレジストセンサ１２で読み取り、このレジストセンサ１２から得られる中間転写ベルト６のパッチマーク非形成部分の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’と、当該中間転写ベルト６のパッチマーク形成部分の各色の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’とに基づいて閾値Ｌｔｈを各色毎に決定するようになされる。
従って、レジストセンサ１２によってカラーレジストマークＣＲを検出する際の各色毎に最適な閾値Ｌｔｈを見つけ出すことができ、色ずれ補正モード時に、本来のカラーレジストマークＣＲ’の位置を正確に検出することができる。高信頼度の位置検出信号Ｓ２’に基づいてカラーレジストマークＣＲ’の形成位置を精度良く調整することができる。これにより、画像転写系Ｉや画像形成系II等で正確に色を重ね合わせることができるので、所望の転写紙に色画像を精度良く転写することができる。
もちろん、本発明に係る画像形成方法は、像形成体に関して、第１の実施形態で説明したように各色毎に感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを準備し、これらの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに当該色のトナー像を形成し、複数の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト６に転写するカラー画像形成装置に適用できる。また、本発明に係る画像形成方法は、図２８で説明したように、色を重ね合わせて色画像を形成する１つの感光体ベルト６０を準備し、この感光体ベルト６０に各色のトナー像を重ねて形成するカラー画像形成装置にも適用できる。
この発明は中間転写ベルト又は感光体ベルトを有したタンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等に適用して極めて好適である。
本発明の各実施形態として画像作成方法が適用されるカラー画像形成装置１００の構成例を示す概念図である。 第１の実施形態としてのカラー画像形成装置１００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。 制御装置１５の位置ずれ制御系に係る内部構成例を示すブロック図である。 Ｙ色用の画像書込み部３Ｙ及びその補正手段５Ｙの構成例を示すイメージ図である。 トナー濃度センサ１１及びレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂの配置例を示す斜視図である。 レジストセンサ１２Ａ等によるパッチマークＰｍの濃度検知例を示す波形図である。 Ａ及びＢはレジストセンサ１２Ａ等による濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の波形例を示す図である。 パッチマークＰｍの濃度検知に基づく閾値設定例を示す波形図である。 レジストセンサ１２Ａ，１２ＢによるカラーレジストマークＣＲの検知例を示す斜視図である。 Ａ及びＢはレジストセンサ１２Ａ等による位置検出信号Ｓ２’の二値化例を示す図である。 カラー画像形成装置１００の動作例を示すフローチャートである。 本発明に係る第２の実施形態としてのカラー画像形成装置２００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。 Ａ及びＢは印画像及び反転印画像の構成例を示すイメージ図である。 ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ色用の反転カラーレジストマークＣＲの形成例を示すイメージ図である。 カラー画像形成装置２００の動作例を示すフローチャートである。 本発明に係る第３の実施形態としてのカラー画像形成装置３００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。 制御装置１５の位置ずれ制御系及び画像形成制御系の内部構成例を示すブロック図である。 Ａ及びＢはベルトユニット新品検知回路９０の構成例を示す回路図である。 Ａ〜Ｃは表示装置２９における画像形成時の操作画面Ｐ１の表示例を示すイメージ図である。 中間転写体６上の非反転及び反転カラーレジストマークＣＲ、ＣＲ（上線バーを省略する）の形成例を示すイメージ図である。 レジストセンサ１２Ａ等の他の配置例を示す斜視図である。 レジストセンサ１２Ａ等によるベースレベル補正時の信号例を示す波形図である。 本発明に係る第１の実施例としてのカラー画像形成装置３００の動作例（傷有無検知時）を示すフローチャートである。 カラー画像形成装置３００における位置ずれ調整モードの設定例を示すフローチャートである。 カラー画像形成装置３００の他の動作例（傷有無検知時）を示すフローチャートである。 本発明に係る第２の実施例としてのカラー画像形成装置３００の動作例を示すフローチャートである。 本発明に係る第３の実施例としてのカラー画像形成装置３００の動作例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態としてのカラー画像形成装置４００の構成例を示す概念図である。 第４の実施形態としてのカラー画像形成装置４００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。 Ｙ色用の画像書込み部３Ｙ及びその補正手段５Ｙの構成例を示すイメージ図である。 トナー濃度センサ１１及びレジストセンサ１２Ａ，１２Ｂの配置例を示す斜視図である。 レジストセンサ１２Ａ，１２ＢによるカラーレジストマークＣＲの検知例を示す斜視図である。 カラー画像形成装置４００の動作例を示すフローチャートである。 本発明に係る第５の実施形態としてのカラー画像形成装置５００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。 ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ色用の反転カラーレジストマークＣＲの形成例を示すイメージ図である。 カラー画像形成装置５００の動作例を示すフローチャートである。 本発明に係る第６の実施形態としてのカラー画像形成装置６００の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。 感光体ベルト６０上の非反転及び反転カラーレジストマークＣＲ、ＣＲ（上線バーを省略する）の形成例を示すイメージ図である。 レジストセンサ１２Ａ等の他の配置例を示す斜視図である。 本発明に係る第１の実施例としてのカラー画像形成装置６００の動作例（傷有無検知時）を示すフローチャートである。 カラー画像形成装置６００における位置ずれ調整モードの設定例を示すフローチャートである。 カラー画像形成装置６００の他の動作例（傷有無検知時）を示すフローチャートである。 本発明に係る第２の実施例としてのカラー画像形成装置６００の動作例を示すフローチャートである。 本発明に係る第３の実施例としてのカラー画像形成装置６００の動作例を示すフローチャートである。 本発明に係る第７の実施形態としてのパッチマークＰｍ’の作像例を示す図である。 レジストセンサ１２Ａ等におけるパッチマーク検出例を示す概念図である。 パッチマーク検出時の濃度情報を含む位置検出信号Ｓ２’の波形例を示す図である。 Ａ及びＢはレジストセンサ１２Ａ等におけるパッチマークＰｍ’の検出時の位置検出信号Ｓ２’の二値化例を示す図である。 他のカラーレジストパターンＣＲ’の作像例を示す図である。 カラー画像形成装置１００の他の動作例を示すフローチャートである。 本発明に係る第８の実施形態としてのパッチマークＰｍ’の作像例を示す図である。 レジストセンサ１２Ａ等におけるパッチマークＰｍ''の検出例を示す概念図である。 カラー画像形成装置１００の他の動作例を示すフローチャートである。 従来例に係るカラーレジストマーク検知例を示す図である。 レジストセンサ１２Ａ等による傷に係る信号例を示す波形図である。
符号の説明
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 感光体ドラム（像形成体）
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 画像書込み部
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 現像装置
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ 補正手段
６ 中間転写体（画像転写手段）
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｙ’，１０Ｍ’，１０Ｃ’，１０Ｋ ’画像形成ユニット（画像形成手段）
１１ トナー濃度センサ（第１の検出手段）
１２，１２Ａ〜１２Ｃ レジストセンサ（第２の検出手段）
１３ 画像形成制御部（制御装置）
１４ 記憶装置
１５ 制御装置
１８ 操作手段
１９ 識別回路
２９ 表示装置
６０ 感光体ベルト（像形成体）
８０ マーク検知可否判断手段
９０ ベルトユニット新品検知回路（識別回路）
１００，２００，３００，４００，５００，６００ カラー画像形成装置
１０１，１０１’ 画像形成装置本体
１０２ 画像読取装置
２０１ 自動原稿給紙装置
２０２ 原稿画像走査露光装置

Claims (8)

  1. 像形成体に色ずれ補正用の印画像を形成し、前記像形成体に形成された前記印画像を印画像位置検出用の検出系へ移動し、基準色の前記印画像を形成するための画像データを当該像形成体に書込む際の基準信号に基づいて前記検出系で前記印画像の通過タイミングを読み取って、当該印画像に対する他の印画像の位置ずれ量を算出し、画像形成位置を補正した後に、任意の画像情報に基づいて色画像を形成する画像形成装置が、
    前記像形成体の所定の位置に各色毎に濃度の異なる複数の色濃度検出用の切片画像を形成し、
    前記像形成体の所定の位置に形成され、各色毎に濃度の異なる複数の前記切片画像が形成された部分と、当該切片画像が形成されない部分とを印画像位置検出用の検出系で読み取り、
    前記像形成体に形成された前記印画像の通過タイミングを検出する際の二値化閾値を制御基準値としたとき、前記印画像位置検出用の検出系から得られる前記像形成体の切片画像非形成部分の濃度情報を含む第１の位置検出信号の最小値と、当該像形成体の所定の位置に形成された複数の切片画像形成部分の各色毎の濃度情報を含む第２の位置検出信号の最大値とを検出し、検出された前記第１の位置検出信号の最小値及び、前記第２の位置検出信号の最大値から平均値を演算し、当該平均値に基づいて前記制御基準値を各色毎に決定し、
    決定された各色毎の前記制御基準値に基づいて各色の色ずれ補正用の印画像の濃度を決定することを特徴とする画像形成方法。
  2. 前記色毎に像形成体を準備し、
    前記像形成体に当該色のトナー像を形成し、
    複数の前記像形成体に形成されたトナー像を画像転写系に転写することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
  3. 前記画像転写系に中間転写体を設け、
    前記中間転写体の幅方向を主走行方向としたとき、
    前記主走行方向に直交する副走査方向の所定位置に連続して前記印画像位置検出用の検出系及び画像濃度検出用の検出系を設けることを特徴とする請求項２に記載の画像形成方法。
  4. 前記色を重ね合わせて色画像を形成する１つの像形成体を準備し、
    前記像形成体に各色のトナー像を重ねて形成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
  5. 像形成体に色ずれ補正用の印画像を形成し、前記像形成体に形成された前記印画像を印画像位置検出用の検出系へ移動し、基準色の前記印画像を形成するための画像データを当該像形成体に書込む際の基準信号に基づいて前記検出系で前記印画像の通過タイミングを読み取って、当該印画像に対する他の印画像の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正し、その後、任意の画像情報に基づいて色画像を形成する画像形成装置が、
    前記像形成体の所定の位置に全色の濃度検出用の切片画像を形成し、
    前記像形成体に形成された前記切片画像を色濃度検出用の検出系で読み取るシーケンス内において、当該色濃度検出用の検出系の読み取りに連続して前記切片画像を印画像位置検出用の検出系で読み取り、
    前記印画像位置検出用の検出系から得られた読取り結果に基づいて各色の色ずれ補正用の印画像の濃度を決定することを特徴とする画像形成方法。
  6. 前記色毎に像形成体を準備し、
    前記像形成体に当該色のトナー像を形成し、
    複数の前記像形成体に形成されたトナー像を画像転写系に転写することを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
  7. 前記画像転写系に中間転写体を設け、
    前記中間転写体の幅方向を主走行方向としたとき、
    前記主走行方向に直交する副走査方向の所定位置に連続して前記印画像位置検出用の検出系及び画像濃度検出用の検出系を設けることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
  8. 前記色を重ね合わせて色画像を形成する１つの像形成体を準備し、
    前記像形成体に各色のトナー像を重ねて形成することを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
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