JP4771235B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

画像形成装置には、例えばレジストレーションパターンなど、複数のマークからなるパターンをベルト上に形成し、光学センサを利用してベルト上におけるマークの位置関係を検出し、その検出結果に基づき、用紙上における画像形成位置のずれ等を補正する機能を有するものがある。

ここで、例えばベルト上に傷、汚れ、ゴミなど（以下、「傷等」という）があると、その傷等の反射率に応じた信号波が、光学センサからの検出信号に含まれることになるため、傷等をマークであると誤検出してしまい、マークの位置関係の検出精度が低下するおそれがある。
このため、従来より、検出信号に含まれる各信号波の波高値と閾値との比較により、傷等に対応する信号波（以下、「ノイズ波」という）を除去し、マークに対応する信号波（以下、「マーク波」という）だけを抽出しようとする画像形成装置がある（特許文献１）。また、この画像形成装置では、上記閾値を変更できる。
特開２００３−９８７９５公報

しかし、上記従来の画像形成装置では、ノイズ波をより確実に除去するために、閾値をマーク波の波高値に近いレベルに設定すると、マーク波をノイズ波であるとして誤って除去してしまう危険性が高くなる。一方、マーク波をより確実に抽出するために、閾値を、マーク波の波高値から離れたレベルに設定すると、今度は、ノイズを、マーク波であるとして誤って抽出してしまう危険性が高くなる。
なお、ベルト上の傷等に限らず、例えば電磁ノイズなどにより上記検出信号にノイズ波が含まれることがある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、センサからの検出信号からマーク波を良好に抽出することが可能な画像形成装置を提供するところにある。

上記の目的を達成するための手段として、本発明の適用例１に係る画像形成装置は、対象物上に画像を形成する形成部と、複数のマークの画像を前記形成部に形成させる制御部と、前記対象物上における前記複数のマークの位置関係に応じた検出信号を出力するセンサと、前記検出信号に含まれる複数の信号波のうち、波形の評価指標についてマークに対応する基本波形との合致度合いが高いものから第１規定範囲内に属する信号波を、前記マークに対応する信号波であるマーク波として抽出する抽出部と、を備える。

検出信号に、マーク波（マークに対応する信号波）と、ノイズ波（例えば対象物上の傷・汚れ・ゴミ、電磁ノイズなど、マーク以外のものに対応する信号波）とが含まれる場合、ノイズ波は、マーク波に比べて、マークに対応する基本波形との合致度合いが低い場合が多い。
そこで、本適用例では、波形の評価指標（例えば波形、波高値、波幅、及び、他の波との相対位置など）について基本波形との合致度合いが高いものから第１規定範囲内に属する信号波を、マーク波として抽出することで、ノイズ波を除去するようにした。これにより、センサからの検出信号からマーク波を良好に抽出することができる。

本発明の適用例２に係る画像形成装置は、対象物上に画像を形成する形成部と、複数のマークの画像を前記形成部に形成させる制御部と、前記対象物上における前記複数のマークの位置関係に応じた検出信号を出力するセンサと、前記検出信号に含まれる複数の信号波のうち、波形の評価指標についてマークに対応する基本波形との合致度合いが低いものから第２規定範囲内に属する信号波以外を、前記マークに対応する信号波であるマーク波として抽出する抽出部と、を備える。
本適用例では、上記基本波形との合致度合いが低いものから第２規定範囲内に属する信号波をノイズ波として除去し、これ以外の信号波をマーク波として抽出するようにした。これにより、センサからの検出信号からマーク波を良好に抽出することができる。

適用例３は、適用例１，２において、前記基本波形の評価指標は、前記複数の信号波における評価指標の平均値である。
複数の信号波のほとんどはマークに対応する信号波であるので、それら複数の信号波における評価指標の平均値は、マークに対応する信号波群の平均的、代表的な波形の評価指標に近い。そこで、この平均値を、基本波形の評価指標として基本波形との合致度合いの高低を判断することが好ましい。また、この構成では、波形の評価指標の値が、平均値に近い信号波がマーク波として抽出され、平均値から離れた信号波はノイズ波として除去される。このため、例えば、マーク波よりも波高値が高いノイズ波を除去することができる。

適用例４は、適用例１〜３において、前記抽出部は、前記規定範囲を、前記複数の信号波における波形の評価指標のバラツキ度合いに応じて変更する。
例えば規定範囲（第１規定範囲、第２規定範囲）を固定としてもよいが、この場合、複数の信号波における波形の評価指標のバラツキ度合いによってはマーク波の抽出数が著しく少なくなるおそれがある。そこで、本適用例のように波形の評価指標のバラツキ度合いに応じて変更することが好ましい。

適用例５は、適用例４において、前記抽出部は、前記規定範囲を、前記複数の信号波における評価指標の標準偏差に応じて変更する。
本適用例によれば、標準偏差を利用することにより、波形の評価指標のばらつき度合いに関係なく、平均値を基準とする、マークの基本波形との合致度合いが高い信号波を、マーク波として一定数分、抽出することができる。

適用例６は、適用例１から５のいずれか一つにおいて、前記波形の評価指標は、前記信号波についての波高値、波幅、及び、他の波との相対位置のうち少なくともいずれか１つを含む。
波形自体を、波形の評価指標として波形の合致度合いの高低を判断する構成でもよい。しかし、本適用例のように、波高値、波幅、及び、他の波との相対位置のうち少なくともいずれか１つを波形の評価指標とすれば、波形自体を波形の評価指標とする構成に比べて、波形の合致度合いの高低を容易に判断することができる。

適用例７は、適用例１から６のいずれか一つにおいて、前記制御部は、前記抽出部での前記マーク波の抽出数よりも多い数のマークを前記形成部に形成させる。
本適用例によれば、抽出部でのマーク波の抽出数よりも多い数のマークが対象物上に形成されるから、ノイズ波がマーク波として抽出されることを抑制できる。

適用例８は、適用例１から７のいずれか一つにおいて、前記抽出部は、前記複数のマークのうち、端に位置するマークに対応する信号波を、前記合致度合いの高低にかかわらず、抽出対象外とする。
複数のマークのうち、端に位置するマークと端に位置しないマークとは、夫々に隣接するマークの数が異なるため、両者の信号波形の特性が異なることがあり、このことが、マークの位置関係の検出精度に悪影響を及ぼすおそれがある。そこで、本適用例では、端に位置するマークに対応する信号波を、波形の合致度合いの高低にかかわらず抽出対象外とするようにした。

適用例９は、適用例１から８のいずれか一つにおいて、前記抽出部は、前記波形の評価指標の値が基準範囲外である信号波を抽出対象外とし、残りの信号波群について前記波形の合致度合いの高低に基づき前記マーク波を抽出する。
本適用例によれば、波形の評価指標の値が基準範囲外であって、ノイズ波であることが明らかな信号波が、マーク波の抽出精度に悪影響を与えることを抑制できる。

本発明によれば、センサからの検出信号からマーク波を良好に抽出することが可能である。

本発明の一実施形態を図１〜図８を参照しつつ説明する。
［プリンタの全体構成］
図１は、本実施形態のプリンタ１（本発明の「画像形成装置」の一例）の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明では、図１の紙面右方向がプリンタ１の前方向であり、各図ではＦ方向として示してある。また、プリンタ１は４色（ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ）のトナーによりカラー画像を形成するカラープリンタであり、色ごとに対応した複数の構成部品を有する。以下、各構成部品を色ごとに区別する場合には、その構成部品の符号末尾に各色を意味するＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を付すものとする。

図１に示すように、プリンタ１は、直接転写タンデム方式のカラーＬＥＤプリンタであって、ケーシング３を備えている。ケーシング３の底部には供給トレイ５が設けられ、この供給トレイ５に、被記録媒体７（例えば用紙などのシート材）が積載される。

供給トレイ５上の被記録媒体７は、押圧板９によってピックアップローラ１３に向かって押圧され、ピックアップローラ１３の回転によって、レジストレーションローラ１７へ送られる。レジストレーションローラ１７は、被記録媒体７の斜行補正を行った後、所定のタイミングで、被記録媒体７をベルトユニット２１上へ送り出す。

画像形成部１９は、搬送機構の一例としてのベルトユニット２１、露光ユニット２３、プロセスユニット２５、定着器２８などを備えている。なお、本実施形態では、少なくとも露光ユニット２３及びプロセスユニット２５が本発明の「形成部」の一例である。

ベルトユニット２１は、一対の支持ローラ２７，２９の間に架設される環状のベルト３１を備える。そして、ベルト３１は、例えば後側の支持ローラ２９が回転駆動することで図１の反時計回り方向に循環移動し、そのベルト３１上に載った被記録媒体７を後方へ搬送する。

露光ユニット２３は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応した４つ露光ユニット２３（２３Ｋ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ）を備える。各露光ユニット２３は、ＬＥＤ露光方式を採用し、感光体３３の軸方向（主走査方向）に沿って列状に並べられた複数の発光ダイオード（図示せず）を備えており、それぞれに対応する色の画像データに基づき複数の発光ダイオードをオンオフ制御して、感光体３３の表面を１走査ラインずつ露光して静電潜像を形成する。

プロセスユニット２５は、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの各色に対応して４つ設けられている。各プロセスユニット２５は、トナー（着色剤の一例）の色等を除いて同一の構成とされている。

各プロセスユニット２５は、感光体３３、帯電器３５及び現像カートリッジ３７を備えて構成されている。現像カートリッジ３７には、トナー収容室３９、現像ローラ４１が設けられ、トナー収容室３９内のトナーが現像ローラ４１上に供給される。

感光体３３の表面は、帯電器３５により一様に正帯電される。その後、露光ユニット２３からの光Ｊにより露光されて、被記録媒体７に形成すべき各色画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ４１上に担持されているトナーが、感光体３３の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体３３の静電潜像は、各色ごとのトナー像として可視像化される。

その後、転写ローラ４３に転写バイアスが印加され、ベルト３１によって搬送される被記録媒体７が、感光体３３と転写ローラ４３との間の各転写位置を通る間に、各感光体３３の表面に担持されたトナー像が被記録媒体７に順次転写される。こうしてトナー像が転写された被記録媒体７は、定着器２８にて熱定着された後に、排紙ローラ４９により排紙トレイ５１上に排出される。

図２は、光学センサ５３及びベルト３１の斜視図である。同図に示すように、プリンタ１は、１または複数台（本実施形態では例えば２台）の光学センサ５３（本発明の「センサ」の一例）を備える。これらの光学センサ５３は、ベルト３１の後側下方において左右方向に並んで配置されている。各光学センサ５３は、発光素子５５（例えばＬＥＤ）と受光素子５７（例えばフォトトランジスタ）とを備える反射型のセンサである。発光素子５５は、ベルト３１の表面に対して斜め方向から光を照射し、受光素子５７は、そのベルト３１の表面からの反射光を受光し、その受光レベルに応じた検出信号ＳＡを出力する。なお、発光素子５５からの光がベルト３１上に形成するスポット領域が、光学センサ５３の検出領域Ｅとなる。

［プリンタの電気的構成］
図３はプリンタ１の電気的構成を示すブロック図である。プリンタ１は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６５、ＮＶＲＡＭ６７（メモリの一例）、操作部６９、表示部７１、既述の画像形成部１９、ネットワークインターフェイス７３、光学センサ５３等を備えている。

ＲＯＭ６３には、プリンタ１の動作を制御するための各種プログラム（後述する形成ライン間隔の補正処理プログラムを含む）が記録されており、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ６５やＮＶＲＡＭ６７に記憶させながら、プリンタ１の動作を制御する。

操作部６９は、複数のボタンからなり、ユーザによって印刷開始の指示などの各種の入力操作が可能である。表示部７１は、液晶ディスプレイやランプからなり、各種の設定画面や動作状態等を表示することが可能である。ネットワークインターフェイス７３は、通信回線７５を介して外部のコンピュータ（図示せず）等に接続されており、相互にデータ通信が可能になっている。

［形成ライン間隔の補正処理］
（１）形成ライン間隔の補正処理の概要
例えば、感光体３３やベルト３１は回転速度が常に一定ではなく変動している。このため、各露光ユニット２３による走査ラインの露光時間間隔（各走査ラインの書き出しタイミングの時間間隔）を一定にしても、被記録媒体７上に形成される画像を構成するライン（以下、「形成ライン」という）の間隔は規定ライン間隔に対してばらつき、画像品質が悪化するおそれがある。

そこで、ＣＰＵ６１は、所定の条件を満たした場合に形成ライン間隔の補正処理を実行する。所定の条件とは、例えばトナー消耗等により現像カートリッジ３７が交換されたことや、ベルト３１の劣化によりベルトユニット２１が交換されたことなどである。この補正処理を実行することにより、感光体３３等の回転速度の変動に起因する形成ライン間隔のばらつきを抑制するように、露光ユニット２３による各走査ラインの露光時間間隔が適宜補正される。

具体的には、図２に示すように、複数のマーク８１からなる検査用パターン８３をベルト３１（本発明の「対象物」の一例）上に形成し、光学センサ５３を利用してベルト３１上におけるマーク８１の位置関係を決定する。この決定結果は感光体３３等の回転速度の変動に応じて変化するため、当該決定結果から、形成ライン間隔を一律に揃えるために各露光時間間隔を補正すべき補正量を把握することができる。この補正量データはＮＶＲＡＭ６７に記憶される。そして、例えば外部のコンピュータから画像指令を受けたときなどの通常の画像形成動作の実行時には、露光ユニット２３は、上記補正量データにより補正した露光時間間隔で各走査ラインを感光体３３に露光する。これにより、被記録媒体７上に形成ライン間隔が一律に揃った品質の高い画像を形成することができる。

図４は、形成ライン間隔の補正処理を示すフローチャートである。なお、この補正処理は、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの各色ごとに実行される。以下の説明では、ブラックＫを例に挙げて説明する。

（２）検査用パターン、及び、判別処理
ＣＰＵ６１は、まずＳ１００で、ブラックＫのプロセスユニット２５により、各光学センサ５３の検出領域Ｅを通過するベルト３１上の位置に、検査用パターン８３を１つずつ形成し始める。このとき、ＣＰＵ６１は本発明の「制御部」として機能する。各検査用パターン８３は、複数のブラックのマーク８１を、ベルト３１の回転方向（副走査方向）に沿って、感光体３３の少なくとも１周長以上の長さに亘って並べたものである。本実施形態では、各検査用パターン８３のマーク８１の数は、感光体３３が１回転する間に露光すべき露光ライン数（例えばＮ個）に４加えた数（Ｎ＋４）である。

そして、Ｓ２００で所定の取得開始時点を基準に、光学センサ５３からの検出信号ＳＡを取得し始める。なお、ＣＰＵ６１は、検出信号ＳＡをＡ／Ｄ変換して取得して、検出信号ＳＡの信号波形自体を把握する。

図５は、ベルト３１上に形成されたマーク８１、検出信号ＳＡの信号波形、及び、決定したマーク位置の関係を示した図である。なお、検出信号ＳＡの信号波形については、同図紙面下方向に向かうほど受光素子５７での受光レベル（受光量）が大きくなるものとする。ベルト３１上に形成されたマーク８１の表面よりも、マーク８１が形成されていない面（以下、「ベルト面」という）の方が、光反射率が高い。このため、ベルト面に対応する信号レベルを基準に、マーク８１に対応する信号波が突出するように現れる。以下、実際にマーク８１に対応する信号波を「実マーク信号波ＷＭ」という。

ＣＰＵ６１は、図４のＳ２００において、更に、検出信号ＳＡから、実マーク波ＷＭと、ベルト面に対応する信号波とを判別する判別処理を行う。図５中の判別値ＴＨ０は、その判別をするための閾値である。判別値ＴＨ０よりも上のレベル範囲が、本発明の「基準範囲」の一例である。検出信号ＳＡに含まれる複数の信号波のうち、波高値が判別値ＴＨ０を超える信号波を、マークに対応する信号波と判別し、波高値が判別値ＴＨ０以下である信号波を、ベルト面に対応する信号波と判別する。これにより、明らかにマークに対応しない信号波をも事前に除去することができる。以下、この判別処理でマークに対応する信号波として判別されたものを、「判別後信号波ＷＤ」という。

そして、形成ライン間隔の補正処理では、原則として、上記各判別後信号波ＷＤ群について、その波形と判別値ＴＨ０との２つの交点Ｐ、Ｐ（図５参照）に基づきマーク８１の位置を決定する。具体的には、上記２つの交点Ｐ、Ｐの中心位置Ｑを、マーク８１の位置とし、検査用パターン８３のマーク群の位置関係を決定する。

但し、本実施形態では、検査用パターン８３のうち、ベルト３１の回転方向における上流端、下流端に位置するマーク８１に対応する実マーク波ＷＭ（１）、ＷＭ（Ｎ＋４）（本発明の「端に位置するマーク」の一例）は、上記判別処理の対象から除外し、判別後信号波ＷＤとして判別しないようにしている。その理由を次に述べる。

まず、光学センサ５３の検出領域Ｅ内にマーク８１が進入したとき、受光素子５７は、そのマーク８１からの反射光だけを受光するわけではなく、当該マーク８１の周辺領域からの拡散光をも受光する。このため、各実マーク波ＷＭの波形は、たとえ同じ色（光反射率）のマーク８１に対応するものであっても、マーク８１の周辺領域の光反射率によって異なる。

具体的には、例えば図５の実マーク波ＷＭ（２）に対応するマーク８１についてみると、その前後（同図の紙面左右方向）の領域には、同じようにマーク８１が存在する。このため、このように前後で他の実マーク波ＷＭに挟まれる実マーク波ＷＭ（２）は、前後の領域からほぼ同等レベルの拡散光を含んだ、略左右対称の波形となる。従って、その波形における中心位置Ｑが、対応するマーク８１の位置（中心位置）を正確に示す。

これに対して、端に位置する実マーク波ＷＭ（１）に対応するマーク８１についてみると、その前領域にはマーク８１が存在せず、後領域にだけマーク８１が存在する。このため、実マーク波ＷＭ（１）は、後領域からの拡散光よりも前領域から拡散光を多量に含んだ、左右非対称の波形となる（実線波形参照）。なお、図５の点線波形は、前領域にもマーク８１が存在した場合の左右対称波形を示す。従って、左右非対称の波形における中心位置Ｑ'は、対応するマーク８１の位置（中心位置）を示す位置Ｑ（左右対称の波形の中心位置）からずれることになり、データとしての信用性が低い。実マーク波ＷＭ（Ｎ＋４）も同様に左右非対称になり、データとしての信用性が低い。

従って、このように上流端、下流端に位置するマーク８１に対応する実マーク波ＷＭ（１）、ＷＭ（Ｎ＋４）を判別処理の対象外として、形成ライン間隔の補正処理に利用しないことにしている。なお、実マーク波ＷＭ（１）、ＷＭ（Ｎ＋４）は、例えば、検査用パターン８３の形成開始時点あるいは上記検出信号ＳＡの取得開始時点から、各信号波の検出時点までの時間差から特定することができる。

（３）ノイズ波
ところで、図５に示すように、例えば、ベルト３１上に傷Ｂがあり、その部分の反射率がベルト面よりも低い場合、この傷Ｂに対応する信号波も、波高値が判別値ＴＨ０を超えて、判別後信号波ＷＤとして判別されることがある。そうすると、本来、マーク８１が存在しない位置をもマーク８１の位置であると誤認識し、マーク群の位置関係を正確に決定できなくなる。なお、このように、実際にマーク８１に対応しない信号波（以下、「実ノイズ波ＷＮ」という）は、ベルト３１上の傷Ｂに限らず、汚れやゴミ等の付着物がベルト３１上に付着したり、プリンタ１自身や周辺機器などからの電磁ノイズが検出信号ＳＡに乗ったりする場合などにも生じ得る。そこで、ＣＰＵ６１は、次に示す抽出処理を実行し、本発明の「抽出部」として機能する。

（４）抽出処理
図６は、抽出処理を示すフローチャートである。この抽出処理が実行されると、実ノイズ波ＷＮを含み得る、判別後信号波ＷＤ群のうち、マークに対応する基本波形との合致度合いが高いものから第１規定範囲内に属するものが、マークに対応する信号波として抽出される。以下、この抽出処理により抽出される判別後信号波ＷＤを、「みなしマーク波ＷＭ'」という。

具体的には、Ｓ３０１で、上記判別処理で抽出された各判別後信号波ＷＤについて、波形の評価指標の値を求める。本実施形態では、評価指標は波幅ＤＭ、ＤＮであり、この波幅ＤＭ、ＤＮは、各判別後信号波ＷＤの波形と判別値ＴＨ０との２つの交点Ｐ、Ｐ間の距離（時間差）である。また、全ての判別後信号波ＷＤの波幅ＤＭ、ＤＮに基づき、それらの平均値ＤＡ及び標準偏差ＳＤを算出する。

次にＳ３０３で、判別後信号波ＷＤ群から、標準偏差ＳＤに応じた範囲（以下、「第１規定範囲」という）に属する判別後信号波ＷＤを、みなしマーク波ＷＭ'として抽出する。この第１規定範囲は、次の式で表すことができる。
ＤＡ−（ｋ・ＳＤ） ＜ 第１規定範囲 ＜ ＤＡ＋（ｋ・ＳＤ）
これにより、波幅の分布状況にかかわらず、波幅について平均値との合致度合いが高いものから、ｋに応じた割合の範囲内に属する判別後信号波ＷＤを、みなしマーク波ＷＭ'として抽出できる。なお、本実施形態ではｋは「１」に設定されており、全判別後信号波ＷＤのうち、平均値ＤＡとの合致度合いが最も高いものから上位約９割の範囲内が、第１規定範囲とされている。なお、例えば操作部６９におけるユーザの操作により、ｋの設定値を変更することにより、第１規定範囲を変えることができる。

ここで、判別後信号波ＷＤ群を全般的にみると、実マーク波ＷＭ群と、ノイズ波ＷＮ群とは波形の評価指標が大きく異なることが多い。図５では、実マーク波ＷＭ群に対して、実ノイズ波ＷＮ群の方が、波形が小さい例を示している。また、判別後信号波ＷＤ群の中には、実ノイズ波ＷＮが含まれるものの、大多数は実マーク波ＷＭである。従って、判別後信号波ＷＤ群全体についての波幅ＤＭ、ＤＮの平均値ＤＡは、実マーク波ＷＭ群の平均的或いは代表的な波形である基本波形の波幅と概ね一致する。

そうすると、判別後信号波ＷＤ群から、標準偏差ＳＤに応じた範囲（ｋ・ＳＤに応じた範囲）に属する判別後信号波ＷＤを抽出することは、上記基本波形との合致度合いが高いものから優先的に抽出することであり、その結果、判別後信号波ＷＤ群から、実マーク波ＷＭを優先的に抽出し、ほぼ実ノイズ波ＷＮを除外することが可能になる。そこで、Ｓ３０３では、第１規定範囲に属する判別後信号波ＷＤを、みなしマーク波ＷＭ'として抽出し、第１規定範囲外の下位の判別後信号波ＷＤは、ノイズに対応する波であるとみなし、抽出しないようにしている。図５の例では、上記抽出処理の結果、Ｎ＋２個の実マーク波ＷＭ（２〜Ｎ＋３）がみなしノイズ波ＷＭ'として抽出され、実ノイズ波ＷＮ（１，２）は抽出されない。

以上のように、抽出処理により、ノイズ波除去用の閾値を用いることなく、実ノイズ波ＷＮを除去できる。しかも、その抽出処理は、実マーク波ＷＭとベルト面に対応する信号波とを判別するための判別値ＴＨ０とは無関係に行われるから、判別値ＴＨ０を変更して上記判別処理の感度を自由に調整できる。

更に、基本波形との合致度合いの高低の判断基準となる、平均値ＤＡは、検出信号ＳＡに含まれる信号波に基づき定められるものである。従って、例えばベルト３１の劣化などによって光学センサ５３での受光レベルの絶対量が低下したとしても、その低下量に応じて平均値ＤＡも変化することで、ほぼ同じ精度で抽出処理ができる。

（５）除外処理
上記抽出処理により、実ノイズ波ＷＮ（１，２）を除外できたとしても、それに隣り合う実マーク波ＷＭ（３，４，Ｎ−１，Ｎ）の波形（以下、「ノイズ近傍波」という）は、実ノイズ波ＷＮ（１，２）に影響され、左右非対称となり得る。そうすると、上記上流端及び下流端の実マーク波ＷＭ（１、Ｎ＋４）と同様、マーク位置の特定情報としての信用性が低くなることがある。そこで、ＣＰＵ６１は、図４のＳ４００で除外処理を実行する。

図７は、除外処理を示すフローチャートである。この除外処理が実行されると、上記抽出処理で抽出されたみなしマーク波ＷＭ'群から、実ノイズ波ＷＮに影響され、マーク位置の特定情報としての信用性が低いものを除外することができる。

具体的には、Ｓ４０１で，上記みなしマーク波ＷＭ'群の中に、ノイズ近傍波が存在するかどうかを判断する。図５の例では、実マーク波ＷＭ（３，４，Ｎ−１，Ｎ）の波形が順次ノイズ近傍波として選択される。そして、それらのノイズ近傍波は、形成ライン間隔の補正処理に支障を来すほど、マーク位置の特定情報としての信用性が低いものかどうかを判定していく。

Ｓ４０３で、ノイズ近傍波と、それと隣り合う実ノイズ波ＷＮとの距離（例えば各波幅ＤＭ、ＤＮの中心位置Ｑ、Ｑ同士の距離）が、第１閾値ＴＨ１以上かどうかを判定する。そして、第１閾値ＴＨ１未満であれば（Ｓ４０３：ＮＯ）、当該ノイズ近傍波は、実ノイズ波ＷＮによる影響を大きく受けて、マーク位置の特定情報としての信用性が低くなっているとみなされ、除外候補とされて、Ｓ４０７に進む。

一方、第１閾値ＴＨ１以上であれば（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、上記ノイズ近傍波は、実ノイズ波ＷＮによる影響が小さく、マーク位置の特定情報としての信用性を維持しているとみなし、Ｓ４０５に進む。図５の例では、実ノイズ波ＷＮ（１）に近い実マーク波ＷＭ（３）は除候補外とされるが、実ノイズ波ＷＮ（１）から離れた実マーク波ＷＭ（４）は除外候補とされない。一方、実ノイズ波ＷＮ（２）は、実マーク波ＷＭ（Ｎ−１、Ｎ）のほぼ真ん中に位置しているため、実マーク波ＷＭ（Ｎ−１、Ｎ）はいずれも除外候補とされない。

Ｓ４０５では、ノイズ近傍波と隣り合う実ノイズ波ＷＮの波高値が第２閾値ＴＨ２以下かどうかを判定する。そして、第２閾値ＴＨ２超であれば（Ｓ４０５：ＮＯ）、ノイズ近傍波は、その実ノイズ波ＷＮによる影響を大きく受けて、マーク位置の特定情報としての信用性が低くなっているとみなされ、除外候補とされて、Ｓ４０７に進む。

一方、第２閾値ＴＨ２以下であれば（Ｓ４０５：ＹＥＳ）、上記ノイズ近傍波は、実ノイズ波ＷＮによる影響が小さく、マーク位置の特定情報としての信用性を維持しているとみなし、Ｓ４０１に戻る。図５の例では、実ノイズ波ＷＮ（２）は、第２閾値ＴＨ２を超えるため、これと隣り合う実マーク波ＷＭ（Ｎ−１、Ｎ）が除外候補とされる。

Ｓ４０７では、上記Ｓ４０３、Ｓ４０５で除外候補とされたノイズ近傍波について、その勾配（例えば判別値ＴＨ０を交差する前後の波形の変動量）が第３閾値ＴＨ３以上かどうかを判定する。第３閾値ＴＨ３以上であれば（Ｓ４０７：ＹＥＳ）、たとえ実ノイズ波ＷＮとの距離が近かったり、当該実ノイズ波ＷＮの波高値が大きかったりしても、当該実ノイズ波ＷＮの有無に応じて相違する拡散光の影響をほとんど受けずにマーク位置の特定情報としての信用性を維持しているとみなし、除外候補からはずし、みなしマーク波ＷＭ'群から除外しない。

一方、第３閾値ＴＨ３未満であれば（Ｓ４０７：ＮＯ）、上記ノイズ近傍波はやはりマーク位置の特定情報としての信用性が低いとみなし、Ｓ４０９で、みなしマーク波ＷＭ'群から除外する。たとえばブラックのマーク８１は、他の色のマーク８１に比べて、ベルト３１表面との反射率差が大きいため、ブラックのマーク８１に対応するノイズ近傍波は、勾配が比較的に大きくなり、その結果、Ｓ４０７で除外候補から外される可能性がある。なお、全てのノイズ近傍波について上記処理を実行すると（Ｓ４０１：ＮＯ）、本除外処理を終了する。

（６）決定処理
上記除外処理により実マーク波ＷＭ（３、Ｎ−１、Ｎ）が除外されると、それに対応するマーク位置を決定することができない。現在残存しているみなしマーク波ＷＭ'群について、マーク８１の位置を決定すると、例えば図５の下段において実線で示したようになる。そこで、ＣＰＵ６１は、図４のＳ５００の決定処理において、マーク８１の位置を修正しつつ、マーク８１の位置を最終的に決定する。

図８には、決定処理のうち、マーク８１の位置の修正処理のみを示すフローチャートである。Ｓ５０１で、現在残存しているみなしマーク波ＷＭ'群について、互いに隣り合うもの同士の距離（以下、「マーク間距離Ｌ」という）をそれぞれ求めて、それらのうち下限値を下回るものがあるかを判断する。下限値を下回るものがあれば（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、それは、現在残存しているみなしマーク波ＷＭ'群に、実ノイズ波ＷＮが含まれているとし、Ｓ５０５でマーク位置の削除処理を行う。

仮に、図５の例で、実ノイズ波ＷＮ（２）の波幅がより大きくて、上記抽出処理でみなしマーク波ＷＭ'として抽出されれば、その両隣りに位置する実マーク波ＷＭ（Ｎ−１、Ｎ）も除外処理で除外されずに残ることになる。そうすると、実ノイズ波ＷＮ（２）と各実マーク波ＷＭ（Ｎ−１、Ｎ）とにおける２つのマーク間距離Ｌは、上記下限値を下回ることになり、それら２つのマーク間距離Ｌを区切るマーク位置を、実ノイズ波ＷＮ（２）に対応するものとして削除する。そして、Ｓ５０１に戻る。

一方、下限値を下回るものがなければ、あるいは、なくなれば（Ｓ５０１：ＮＯ）、Ｓ５０３に進み、マーク間距離Ｌが上限値を上回るものがあるかどうかを判断する。上限値を上回るものがあれば（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、それは、除外処理等で実マーク波ＷＭが除外されたとし、Ｓ５０７でマーク位置の補完処理を実行する。図５の例では、実マークＷＭ（３、Ｎ−１、Ｎ）が除外されており、それに対応するマーク位置を補完する必要がある。

補完方法としては、上限値を超える各マーク間距離Ｌを上記規定ライン間隔で除算する。そして、その解の整数値と同じ数のマーク位置を、当該マーク間距離Ｌ内に均等配置してもよいし、当該マーク間距離Ｌの前後に位置する他の複数のマーク間距離Ｌの増減傾向に倣うように配置するようにしてもよい。そして、上限値を上回るものがなければ、あるいは、なくなれば（Ｓ５０３：ＮＯ）、本修正処理を終了する。

上記修正処理により、図５の下段の二点鎖線で示すように、マーク位置が補完され、これにて、各検査用パターン８３についてマーク群の位置関係を決定することができる。そして、各検査用パターン８３についてのマーク群の位置関係に基づき、形成ライン間隔を一律に揃えるための補正量データを生成し、例えばＮＶＲＡＭ６７に記憶する。仮に、補正量データが既に記憶されていれば最新のものに更新する。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。特に、各実施形態の構成要素のうち、最上位の発明の構成要素以外の構成要素は、付加的な要素なので適宜省略可能である。
（１）上記実施形態では、抽出処理において、標準偏差ＳＤに応じた範囲に属する判別後信号波ＷＤを抽出する構成であったが、これに限らない。例えば波幅ＤＭ、ＤＮが，平均値ＤＡから所定量ずれたものまで抽出する構成であってもよい。但し、上記実施形態の構成であれば、波幅の分布状況にかかわらず、ｋに応じた割合の範囲内に属する判別後信号波ＷＤを抽出できるから、抽出数の決定、調整が容易である。

（２）上記実施形態では、判別後信号波ＷＤ群における波形の評価指標（波幅）の平均値を基準にマークに対応する基本波形との合致度合いの高低を判断したが、本発明はこれに限られない。例えば、判別後信号波ＷＤ群における評価指標の最大値と最小値との間の中心値であってもよし、下記変形例（４）の評価指標の最大値や最小値であってもよい。また、判別後信号波ＷＤ群に基づき定める値に限らず、予め設計的或いは実験的に定められた値であってもよい。要するに、実マーク波ＷＭ群の代表的、基本的、理想的な波形の評価指標になるものであればよい。

（３）上記実施形態では、第１規定範囲を標準偏差に応じて変更したが、本発明はこれに限られない。例えば、判別後信号波ＷＤ群における評価指標の最大値と最小値との差分量に応じて変更してもよい。要するに、判別後信号波ＷＤ群における波形の評価指標のバラツキ度合いに応じて変更する構成であればよい。

（４）また、図５に示すように、例えば実マーク波ＷＭ群の波形が、全体的に実ノイズ波ＷＮ群よりも大きい場合には、判別後信号波ＷＤ群のうち、波形の評価指標が最も大きいものの波形が、実マーク波ＷＭ群の代表的な波形である基本波形とみなすことができる。そこで、波形の評価指標の値が大きいものから規定数分、或いは、規定割合分（本発明の「第１規定範囲」の一例）の判別後信号波ＷＤ群を、みなしマーク波ＷＭ'として抽出する構成であってもよい。

具体的には、図９に示すように、Ｓ３１１でカウントＨを初期化し、このカウントＨが規定数に達していない間（Ｓ３１３：ＮＯ）、Ｓ３１５で判別後信号波ＷＤ群の中から、波幅ＤＭ、ＤＮが最大のものを、みなしマーク波ＷＭ'として抽出し、Ｓ３１７でカウントＨに１加えてＳ３１３に戻る。以後、Ｓ３１５では、みなしマーク波ＷＭ'として抽出したものを除いた、残りの判別後信号波ＷＤ群の中から、波幅ＤＭ、ＤＮが最大のものを、みなしマーク波ＷＭ'として順次抽出していく。そして、みなしマーク波ＷＭ'の抽出数（カウントＨ）が規定数に達した場合に（Ｓ３１３：ＹＥＳ）、本抽出処理を終了する。

また、逆に、波形の評価指標の値が小さいものから規定数分、或いは、規定割合分（本発明の「第２規定範囲」の一例）の判別後信号波ＷＤ群を、ノイズに対応する信号波として除去し、残りの判別後信号波ＷＤ群を、みなしマーク波ＷＭ'として抽出する構成であってもよい。但し、上記実施形態の構成であれば、実マーク波ＷＭよりも波高値が高い実ノイズ波ＷＮを除去できる。

（５）検査用パターン８３のマーク数を、補正処理で必要な数よりも大目にすることにより、実ノイズ波ＷＮがみなしマーク波ＷＭ'として抽出される確率を下げることができる。なお、前回の補正処理で除去した実ノイズ波ＷＮの数を例えばＮＶＲＡＭ６７に記憶しておき、次回の補正処理時には、ＮＶＲＡＭ６７に記憶された実ノイズ波ＷＮの数データに基づき、検査用パターン８３のマーク数を増減させるようにしてもよい。

（６）上記実施形態では、抽出処理で使用する波形の評価指標は波幅ＤＭ、ＤＮであったが、これに限らない。例えば波形の波高値、他の信号波との相対位置（例えば隣り合う他の信号波との距離（位相差））、波形の面積などであってもよい。なお、これらのうち、少なくとも２つ以上の評価指標を使って、基本波形との合致度合いの高低を判断するようにしてもよい。例えば波高値について第１規定範囲に属し、且つ、他の信号波との距離について第１規定範囲に属する場合に、みなしマーク波ＷＭ'として抽出すれば、より精度の高い判断ができる。

（７）また、上記実施形態では、判別処理と抽出処理とで同じ評価指標（波幅）を使用したが、本発明はこれに限られず、各処理ごとに異なる評価指標を使用する構成であってもよい。

（８）上記実施形態では、実ノイズ波ＷＮに隣り合う実マーク波ＷＭを全てノイズ近傍波として除外処理の対象としたが、これに限られない。１つの実ノイズ波ＷＮに隣り合う２つの実マーク波ＷＭのうち、実ノイズ波ＷＮに近いものだけを除外処理の対象とすることで、マーク群の位置関係の決定に使用できるみなしマーク波ＷＭ'を多く確保するようにしてもよい。

（９）上述したように、ブラックのマーク８１は、ベルト３１表面との反射率差が大きいため、ブラックのマーク８１に対応する信号波の勾配が比較的に大きく、実ノイズ波ＷＮによる影響を受けにくい。そこで、このようにベルト３１表面との反射率差が大きい色のマークに対応する信号波は、上記除外処理において除外しないようにしてもよい。

（１０）上記実施形態では、Ｓ４０５でノイズ波ＷＮの波高値が第２閾値ＴＨ２以下かどうかを判断したが、これに限られない。要するに、ノイズ近傍波に対するノイズ波の相対的な大きさが小さければ、当該ノイズ波による影響は小さいので、その相対的な大きさを判断すればよい。例えば、ノイズ近傍波に対するノイズ波の相対的な高さや相対比が所定の閾値以下かどうかを判断する構成であってもよい。

（１１）上記実施形態では、検査用パターン８３をベルト３１上に形成する構成であったが、本発明の「対象物」はこれに限られない。例えば、光学センサ５３がベルト３１の上方に位置していれば、ベルト３１で搬送する被記録媒体７に検査用パターン８３を形成する構成であってもよい。

（１２）上記実施形態では、形成ライン間隔の補正処理について本発明を適用した例を説明したが、本発明の適用対象はこれに限られない。例えば、被記録媒体７に対する、ブラック，シアン，マゼンタ，イエローの４色の画像の形成位置ずれ（色ずれ）を補正するための、いわゆるレジストレーション処理などでもよい。要するに、ベルト３１などの対象物上に形成した複数のマークの位置関係を、センサ等を利用して決定し、その決定結果に基づき実行する処理（画像品質の補正処理）であればよい。

（１３）上記レジストレーション処理の中には、次のようなものがある。例えば４色のマークで１組をなす複数のグループを有する、レジストレーションパターンをベルト３１上に形成し、光学センサ５３からの検出信号ＳＡに基づき、各グループごとに各色マーク間の位置関係を決定する。そして、その位置関係に関して全グループの平均から、最終的に各色マーク間の位置関係を決定し、その決定結果から色ずれを補正するための補正量データを生成する。
このように、決定処理にて、複数のマークを、グループ単位で扱う場合、グループ内の１つのマークに対応する信号波が除外されたときには当該グループ全体を除外することが好ましい。

（１４）上記実施形態では、ＣＰＵ６１は、検出信号ＳＡをＡ／Ｄ変換して、検出信号ＳＡの信号波形自体をそのまま把握する構成であったが、本発明はこれに限られない。例えば、検出信号ＳＡレベルを基準レベル（例えば上記判別値ＴＨ０）と比較して２値化信号としてＣＰＵ６１が取得する構成であってもよい。この場合、２値化信号の各パルス波形に基づきマークの位置決定、上記抽出処理等を行うことになる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの概略構成を示す側断面図 光学センサ及びベルトの斜視図 プリンタの電気的構成を示すブロック図 形成ライン間隔の補正処理を示すフローチャート マーク、検出信号の信号波形、及び、マーク位置の関係を示した図 抽出処理を示すフローチャート 除外処理を示すフローチャート 修正処理を示すフローチャート 変形例の抽出処理を示すフローチャート

符号の説明

１...プリンタ（画像形成装置）
２３...露光ユニット（形成部）
２５...プロセスユニット（形成部）
３１...ベルト（対象物）
５３...光学センサ（センサ）
６１...ＣＰＵ（制御部、抽出部）
８１...マーク
ＳＡ...検出信号

Claims (9)

1. 対象物上に画像を形成する形成部と、
   前記形成部により複数のマークの画像を前記対象物上に形成させる制御部と、
   前記対象物上に光を照射する発光素子、及び、前記対象物からの反射光に応じた検出信号を出力する受光素子を有するセンサと、
   前記検出信号に含まれる複数の信号波のうち、波形の評価指標についてマークに対応する基本波形との合致度合いが高いものから第１規定範囲内に属する信号波を、前記マークに対応する信号波であるマーク波として抽出する抽出部と、を備える画像形成装置。
2. 対象物上に画像を形成する形成部と、
   前記形成部により複数のマークの画像を前記対象物上に形成させる制御部と、
   前記対象物上に光を照射する発光素子、及び、前記対象物からの反射光に応じた検出信号を出力する受光素子を有するセンサと、
   前記検出信号に含まれる複数の信号波のうち、波形の評価指標についてマークに対応する基本波形との合致度合いが低いものから第２規定範囲内に属する信号波以外を、前記マークに対応する信号波であるマーク波として抽出する抽出部と、を備える画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
   前記基本波形の評価指標は、前記複数の信号波における評価指標の平均値である画像形成装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記抽出部は、前記規定範囲を、前記複数の信号波における波形の評価指標のバラツキ度合いに応じて変更する画像形成装置。
5. 請求項４に記載の画像形成装置であって、
   前記抽出部は、前記規定範囲を、前記複数の信号波における評価指標の標準偏差に応じて変更する画像形成装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記波形の評価指標は、前記信号波についての波高値、波幅、及び、他の波との相対位置のうち少なくともいずれか１つを含む画像形成装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記制御部は、前記抽出部での前記マーク波の抽出数よりも多い数のマークを前記形成部に形成させる画像形成装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記抽出部は、前記複数のマークのうち端に位置するマークに対応する信号波を、前記合致度合いの高低にかかわらず、抽出対象外とする画像形成装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記抽出部は、前記波形の評価指標の値が基準範囲外である信号波を抽出対象外とし、残りの信号波群について前記波形の合致度合いの高低に基づき前記マーク波を抽出する画像形成装置。

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