JP4992667B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザプリンタ等の画像形成装置に関する。

レーザプリンタ等の画像形成装置として、例えば、複数の画像形成ユニットが用紙搬送用のベルトに沿って並んで配置されており、ベルト上に搬送される用紙に対して各画像形成ユニットから順次トナー像が転写される方式のものなどが知られている。こうした画像形成装置においては、各画像形成ユニット間で転写位置のずれ（色ずれ）が生じるのを防止し、高画質の画像形成を行うために、レジストレーションと呼ばれる技術が採用されている。

例えば、特許文献１に記載されたものでは、各画像形成ユニットによってベルト上に所定のマークを形成し、ベルトに光を照射して、その反射光をセンサで受光する。そして、そのセンサの出力に基づき、ベルト表面とマーク部分との反射率の違いを読み取ることでマークの位置（有無）を検出し、その結果に基づいて色ずれ補正を行う構成となっている。その際、ベルト表面に傷や汚れ等が存在すると、それに起因して受光信号にノイズ成分が発生する。そのため、特許文献１では、マーク位置の高精度検出を実現するための一手法として、前回のマーク検出から一定の期間は受光信号をマスキングして、そのノイズ成分を検出しないようにする技術が開示されている。
特開２００１−２６５０８６公報

しかしながら、上記特許文献１に技術においては、先行するマーク検出が正常に行われているという前提を基に制御が行なわれている。そのため、先行するマーク自体を誤検出した場合には、その後において適正な制御が実現できないというおそれがあった。

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、担持体上に形成されたマークの高精度検出を確保することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、担持体に複数のマークを形成する形成手段と、前記担持体および前記複数のマークに光を照射する照射手段と、前記担持体および前記複数のマークからの反射光量に応じた受光信号を生成する受光手段と、前記受光手段に接続され、前記受光信号に基づいて前記複数のマークの位置を検出する検出手段とを備え、前記検出手段は、前記複数のマークのうち第１の条件下で検出したマークを通常マークと判断し、前記複数のマークのうち前記第１の条件より厳しい第２の条件下で検出したマークをトリガマークと判断し、かつ前記トリガマークの検出に応じて前記複数のマークの検出に係る所定期間を設定する。

第１の発明によれば、厳しい検出条件をクリアしないとトリガマークとして判断されないため、担持体上の傷や汚れ等（ノイズ）をトリガマークとして誤検出する可能性は低くなる。そのため、先行するマーク自体（トリガマーク）を誤検出することが好適に防止される。

ここで「厳しい」とは、ノイズの誤検出が少ないこと、すなわち、ノイズに対するマージン（余裕度）が大きいことを意味する。また「トリガマーク」とは、マーク検出の開始基準となるマークのことを言い、「通常マーク」とはトリガマーク以外のマークのことを言う。

また、複数のマークの検出に係る所定期間が、トリガマークの確実な検出に応じて設定される。そのため、その所定期間を、例えば、通常マークの検出周期に設定することによって、その間のノイズによる受光信号をマークとして検出することが防止される。その結果、通常マークの高精度検出も確保される。

さらに、所定期間として、受光信号をマスクするマスク期間を各マーク間に設定することによって、その間のノイズによる受光信号を確実に無視することができる。すなわち、本発明の構成によれば、担持体上に形成されたマークの高精度検出を確保することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記検出手段は、前記所定期間を、前記複数のマークの検出周期として設定する。

第２の発明によれば、各マーク間において、担持体上の傷や汚れ等のノイズをマークとして検出することが防止され、マークの高精度検出を確保することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記形成手段は、前記通常マークと前記トリガマークとを異なる形状で形成する。

第３の発明によれば、検出条件の強弱をマークの形状を利用して行うことができるため、トリガマークの検出に係る対処が容易に実現できる。

第４の発明は、第３の発明において、前記形成手段は、前記トリガマークを複数のマークによって形成する。

第４の発明によれば、厳しい検出条件を繰り返し満たさないとトリガマークとして検出されないため、トリガマークの検出精度が向上するとともに、検出ノイズに対する耐性が向上する。

第５の発明は、第４の発明において、前記担持体を支持するローラをさらに備え、前記形成手段は、前記トリガマークの前記複数のマークを、前記ローラの回転周期より長い時間内において形成する。

第５の発明によれば、ローラの凹凸に起因するノイズは該ローラの回転周期毎に発生するため、そのノイズを確実にマスクした状態でトリガマークの周期を確認することができる。すなわち、トリガマークおよび通常マークの周期を確実に特定できる。

第６の発明は、第１から第５のいずれか一つの発明において、前記形成手段は、複数の前記トリガマークを形成する。

第６の発明によれば、トリガマークを担持体上の複数箇所に設けることによって、マーク検出の信頼性が向上される。

第７の発明は、第１から第６のいずれか一つの発明において、前記複数のマークを検出するための前記受光信号のしきい値が、前記第１の条件と前記第２の条件とにおいて異なる。

第７の発明によれば、通常マークとトリガマークとを識別する第１の条件と第２の条件が、それぞれのマークを検出するための受光信号のしきい値を異なって設定することによって、容易に実現される。

第８の発明は、第１から第７のいずれか一つの発明において、前記受光手段の感度が、前記第１の条件と前記第２の条件とにおいて異なる。

第８の発明によれば、通常マークとトリガマークとを識別する第１の条件と第２の条件が、それぞれのマークに対する受光手段の感度を異なって設定することによって、容易に実現される。

第９の発明は、第１から第８のいずれか一つの発明において、前記照射手段の照射光量が、前記第１の条件と前記第２の条件とにおいて異なる。

第９の発明によれば、通常マークとトリガマークとを識別する第１の条件と第２の条件が、それぞれのマークに対する照射手段の照射光量を異なって設定することによって、容易に実現される。

第１０の発明は、第７から第９のいずれか一つの発明において、前記トリガマークと後続する最初の前記通常マークとの間隔は、前記通常マーク同士の間隔よりも広い。

第１０の発明によれば、受光信号レベルのしきい値、受光手段の感度、および照射手段の照射光量を変更するための時間を確保することができる。また、通常マーク同士の間隔を短くすることにより、マーク群全体の長さを短くすることができる。

第１１の発明は、第１から第１０のいずれか一つの発明において、前記担持体は、拡散反射率より大きい正反射率を有し、前記トリガマークは、前記通常マークの現像剤よりも低い照射光反射率を有する現像剤によって形成され、前記受光手段は、正反射光を受光する。

第１１の発明によれば、例えば、黒色（ブラック）の反射率は、通常使用されるカラー色、すなわちシアン、マゼンタおよびイエローの反射率に比べて低いということを利用し、トリガマークをブラックの現像剤によって形成することで、拡散反射率よりも大きい正反射率を有する担持体上に形成されたトリガマークをより精度よく検出することができる。

第１２の発明は、第１から第１１のいずれか一つの発明において、前記形成手段は、前記トリガマークを先頭に形成する。

第１２の発明によれば、トリガマークの検出が最初に確実に行われるため、マーク群全体の長さを短くすることができ、検出に要する時間も短縮される。

本発明によれば、マーク検出の開始基準となるトリガマークが厳しい検出条件をクリアして検出されるため、担持体上の傷や汚れ等（ノイズ）によってトリガマークを誤検出することが好適に防止される。また、複数のマークの検出に係る所定期間、例えばノイズマスク期間あるいはマーク検出周期等が、トリガマークの確実な検出に応じて設定される。そのため、通常マークの高精度検出も確保される。従って、本発明によれば、担持体上に形成されたマークの高精度検出を確保することができる。

＜実施形態１＞
次に本発明の実施形態１について図１から図７を参照して説明する。

（プリンタの全体構成）
図１は、本発明のプリンタ１（画像形成装置の一例）の概略構成を示す図である。本実施形態のプリンタ１は、いわゆる直接転写タンデム方式のカラーレーザプリンタである。なお、以下の説明では、同図における左側を前方とする。

プリンタ１は、略箱形の本体ケーシング４を備えており、本体ケーシング４内の底部には、用紙５が複数枚積載される給紙トレイ６が設けられている。給紙トレイ６の前端上方には、給紙ローラ７が設けられ、この給紙ローラ７の回転により給紙トレイ６内の最上位に積載された１枚の用紙５が、給紙ローラ７の上方に設けられたレジストローラ８に送り出される。レジストローラ８では、その用紙５を所定のタイミングで、後方のベルトユニット１１上へ送り出す。

本体ケーシング４内における給紙トレイ６の上方には、画像形成部１０（形成手段の一例）が設けられている。画像形成部１０は、ベルトユニット１１と、４つの画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋと、４つのスキャナ部１３と、定着器１４とを備える。

ベルトユニット１１は、前後一対の支持ローラ１６，１７間に搬送ベルト１８（担持体の一例）を水平に架設してなる。搬送ベルト１８は、ポリカーボネート等の樹脂材からなり、その表面は鏡面状に加工されている。そのため、搬送ベルト１８は、拡散反射率より大きい正反射率を有する。搬送ベルト１８は、後側のベルト支持ローラ１７が回転駆動されることにより循環移動して、その上面に載せた用紙５を後方へ搬送する。搬送ベルト１８の内側には、後述の画像形成ユニット１２が有する各感光ドラム２６と対向配置される４つの転写ローラ１９が前後に並んで設けられている。さらに、搬送ベルト１８の下側には、後述するように、搬送ベルト１８表面のレジストレーション用マークを検出するためのセンサ部５０が設けられている。本実施形態では、搬送ベルト１８表面の左右両サイドにレジストレーション用マークが形成され、それぞれを検出するために搬送ベルト１８の両サイドの下側にセンサ部５０が設けられている。

スキャナ部１３は、それぞれ画像データの一色分に対応するレーザ光Ｌを光源から出射し、そのレーザ光Ｌをポリゴンモータ２１により回転駆動されるポリゴンミラー等を介して、感光ドラム２６の表面上に高速走査にて照射する。

画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋは、それぞれマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（黒色）（Ｋ）のトナー（現像剤）を収容するトナー収容室２３、供給ローラ２４、現像ローラ２５、感光ドラム２６、スコロトロン型帯電器２７等を備えている。

トナー収容室２３から放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により現像ローラ２５に供給され、このとき、供給ローラ２４と現像ローラ２５との間で正に摩擦帯電される。感光ドラム２６の表面は、その回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器２７により一様に正帯電された後、スキャナ部１３からのレーザ光Ｌにより露光され、用紙５に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ２５の回転により、現像ローラ２５上のトナーが感光ドラム２６の表面に供給され、静電潜像が可視像化される。その後、感光ドラム２６の表面上に担持されたトナー像は、用紙５が感光ドラム２６と転写ローラ１９との間を通過する間に、転写ローラ１９に印加される転写バイアス電圧によって、用紙５に転写される。

定着器１４は、熱源を有する加熱ローラ２８と、用紙５を加熱ローラ２８側へ押圧する加圧ローラ２９とを備えており、用紙５上に転写されたトナー像を紙面に熱定着させる。そして、定着器１４により熱定着された用紙５は、上方へ搬送され、本体ケーシング４の上面に設けられた排出トレイ３０上に排出される。

（プリンタの電気的構成）
次にプリンタ１の電気的構成について説明する。図２は、プリンタ１の電気的構成を簡略に示すブロック図である。

プリンタ１は、図２に示すように、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）４３、ネットワークインターフェイス４４等を備える。これらは、メインモータ４５、前述の画像形成部１０、およびセンサ部５０等と電気的に接続される。

ＣＰＵ４０（検出手段の一例）は、ＲＯＭ４１に記憶されたプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ４２またはＮＶＲＡＭ４３に記憶させながら、各部の動作を制御する。ＣＰＵ４０は計時部４６を備え、計時部４６によって、後述するマーク位置検出に係る信号の変化時点、パルス幅、パルス間隔が計測される。ＣＰＵ４０は、ここではＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）によって構成される。

ネットワークインターフェイス４４には、通信回線を介して情報端末装置等が接続される。メインモータ４５は、前述のベルト支持ローラ１７や、感光ドラム２６等の各部を駆動する。

（センサ部）
次にセンサ部５０の回路構成について説明する。図３は、センサ部５０の回路構成を示す図である。なお、図３には、搬送ベルト１８の左右サイドの下側に設けられるセンサ部５０の内、一方（左側）のセンサ部５０のみを示し、構成が同一であるため他方（右側）は省略する。センサ部５０は、図３に示すように、搬送ベルト１８に向けて光を照射する投光素子５１を有した投光回路５０Ａ（照射手段の一例）と、搬送ベルト１８からの反射光を受光する受光素子５２を有した受光回路５０Ｂ（受光手段の一例）と、受光回路５０Ｂからの出力をしきい値と比較する比較回路５０Ｃとを備えている。

投光回路５０Ａは、ＬＥＤからなる投光素子５１、トランジスタ５６、抵抗５３、および照射光量調整用の平滑回路５７を備える。投光素子５１のアノード側は電源ラインＶｃｃに接続され、そのカソード側はトランジスタ５６のコレクタに接続される。トランジスタ５６のエミッタは、抵抗５３を介して接地されている。平滑回路５７はＣＰＵ４０とトランジスタ５６のベースとの間に接続され、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とからなる。平滑回路５７は、投光素子５１に流す電流を調整して投光素子５１の照射光量を調整するための調整パルス信号ＬＥＤ＿ＰＷＭ＿Ｌを平滑して直流電圧に変換する。すなわち、ここでは、投光素子５１の照射光量の調整は、調整パルス信号ＬＥＤ＿ＰＷＭ＿Ｌのパルス幅（デューティー比）の変更によって行われる。

受光回路５０Ｂは、フォトトランジスタからなる受光素子５２とデジタルポテンショメータ５４（可変抵抗の一例）とを備える。受光素子５２は、主に、搬送ベルト１８からの正反射光を受光する。受光素子５２のエミッタは接地され、そのコレクタはデジタルポテンショメータ５４を介して電源ラインＶｃｃに接続される。受光素子５２のコレクタ−エミッタ間には、その受光量に応じた電流が流れる。本実施形態では、受光素子５２のコレクタから受光回路５０Ｂのセンサ出力信号（本発明による「受光信号」に相当）Ｖｓｏが引き出されているため、受光量（反射光量）とセンサ出力信号Ｖｓｏとは反転関係にある。すなわち、搬送ベルト１８からの反射光量が大きいほどセンサ出力信号Ｖｓｏの大きさは小さい。

デジタルポテンショメータ５４は、ＣＰＵ４０によりレジスタに書き込まれる設定値に応じてその抵抗値が所定の範囲内で変更される。具体的には、デジタルポテンショメータ５４は、例えば、抵抗値を０〜５０ｋΩの範囲において２５６段階で変更することができる。なお、ＲＯＭ４１には、デジタルポテンショメータ５４に与える設定値とその抵抗値との対応関係を示す式が記憶されている。デジタルポテンショメータ５４の抵抗値が変更されると、受光手段の感度、即ち受光量の変化に対する受光回路５０Ｂのセンサ出力信号Ｖｓｏの変化の割合が変更される。

比較回路５０Ｃは、比較器５５および、しきい値電圧用の平滑回路５８を備える。比較器５５の反転入力端子には、センサ出力信号Ｖｓｏが供給される。比較器５５の出力端子は、ＣＰＵ４０のＳＥＮ＿Ｌ端子に接続されている。比較器５５の非反転入力端子は、平滑回路５８を介してＣＰＵ４０のしきい値設定信号ＴＨ＿ＰＷＭ端子に接続されている。平滑回路５８はコンデンサＣ２と抵抗Ｒ２とからなり、しきい値設定パルス信号ＴＨ＿ＰＷＭを平滑して、比較器５５のしきい値電圧Ｖｔｈを生成する。
ここで、しきい値電圧Ｖｔｈの変更は、しきい値設定パルス信号ＴＨ＿ＰＷＭのパルス幅（デューティー比）の変更によって行われる。なお、しきい値電圧Ｖｔｈは、図示されない他方（右側）の比較器５５の非反転入力端子にも共通に供給される。比較器５５は、センサ出力信号Ｖｓｏと、しきい値電圧Ｖｔｈとを比較し、その比較結果に応じた比較出力信号Ｖｃｏｍを生成し、比較出力信号ＶｃｏｍをＣＰＵ４０に供給する。ここでは、センサ出力信号Ｖｓｏがしきい値電圧Ｖｔｈより大きいとき、論理ハイ（Ｈ）レベルの比較出力信号Ｖｃｏｍが生成される。

（レジストレーション補正処理）
次に、色ずれの発生を防止するために実行されるレジストレーション（位置合わせ）処理について説明する。図４は、このレジストレーション処理の流れを示すフローチャートである。このレジストレーション処理は、プリンタ１の電源投入時などにＣＰＵ４０の指令にしたがって実行される。

ＣＰＵ４０は、レジストレーション処理を開始すると、始めにセンサ校正処理（Ｓ１００）を実行する。センサ校正処理では、センサＬＥＤ素子５１の発光量が調整される。このセンサＬＥＤの発光量調整処理の流れを図５のフローチャートに示す。

図５のステップＳ１１０において、まず、比較器５５のしきい値Ｖｔｈが搬送ベルト１８の検出時のしきい値Ｖｔｈ０に設定される。しきい値Ｖｔｈの設定変更は、上記したように、しきい値パルス信号ＴＨ＿ＰＷＭのデューティー比の変更によって行われる。ここでは、しきい値Ｖｔｈ０は、搬送ベルト１８からの反射光によるセンサ出力の飽和レベルに近い値、すなわちここでは０Ｖに近い値として設定される。

次いでステップＳ１２０において、発光量調整パルス信号ＬＥＤ＿ＰＷＭ＿Ｌのデューティー比を例えば５％増加し、ＬＥＤ発光量を増加させる。続いて、ステップＳ１３０において、センサ出力信号Ｖｓｏが、しきい値Ｖｔｈ０以下であるかどうか判定される。センサ出力信号Ｖｓｏが、しきい値Ｖｔｈ０以下でない場合には、ステップＳ１２０に戻って、発光量調整パルス信号ＬＥＤ＿ＰＷＭ＿Ｌのデューティー比がさらに５％増加される。

また、ステップＳ１３０において、センサ出力信号Ｖｓｏがしきい値Ｖｔｈ０以下であると判定された場合、すなわち、ＬＥＤ５１の発光量が所定の発光量に達した場合は、ステップＳ１４０において、比較器５５のしきい値Ｖｔｈがトリガマーク検出用のしきい値Ｖｔｈ２（「第２の条件」に相当）に設定変更される。ここで、しきい値Ｖｔｈ２は、後述する通常マーク検出用のしきい値Ｖｔｈ１（「第１の条件」に相当）よりも高い電圧値に設定される。すなわち、トリガマーク検出用のしきい値Ｖｔｈ２は、しきい値Ｖｔｈ１よりも厳しい条件であって、ノイズの誤検出に対するマージンがより大きい条件に設定される。

ここで、しきい値Ｖｔｈが高いほうがノイズの誤検出に対するマージンがより大きくなる理由は、上記したように、本実施形態においては、受光量（反射光量）とセンサ出力信号Ｖｓｏとが反転関係にあることによる。すなわち、搬送ベルト１８の傷や汚れ等に起因するノイズからの反射光量が少なくなるほど、言い換えれば、ノイズ度合いが大きくなるほど、ノイズによるセンサ出力信号Ｖｓｏが大きくなる。従って、しきい値Ｖｔｈが高いほうがノイズの誤検出に対するマージンがより大きくなるといえる。

以上のようにしてセンサ校正処理を終了した後、図４のステップＳ２００において、ＣＰＵ４０は、搬送ベルト１８を駆動する。そして、各画像形成ユニット１２Ｍ〜１２Ｋによって、搬送ベルト１８の表面の両側端部に、例えば、図７に示されるようなブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およびシアン（Ｃ）の順にカラーレジスト補正用の各マーク（パッチ）を、所定の間隔を空けて形成する。なお、マーク（Ｋ）からマーク（Ｃ）までのマーク群の繰り返し形成回数は任意である。

なお、本発明において、トリガマークＴｇは、通常マークの現像剤（トナー）よりも低い照射光反射率を有する現像剤によって形成される。そのため、本実施形態においては、ブラックトナーによって形成されるブラックＫのマークをトリガマークＴｇとし、それぞれのカラー色のトナーによって形成されるイエローＹ、マゼンタＭ、およびシアンＣのマークを通常マークとする。また、トリガマークＴｇ（Ｋ）は、全てのマーク群の先頭に形成される。

すなわち、ブラックＫの反射率は、通常使用されるカラー色、イエローＹ、マゼンタＭおよびシアンＣの反射率に比べて低い。そのため、トリガマークＴｇをブラックＫの現像剤によって形成し、通常マークをイエローＹ、マゼンタＭおよびシアンＣのそれぞれの現像剤によって形成した場合、トリガマークＴｇ（Ｋ）が照射光の反射率の違いを利用して精度よく検出される。

次いで、ＣＰＵ４０は、図４のステップＳ３００においてマーク測定処理を実行する。マーク測定処理を図６のフローチャートおよび図７のタイムチャートを参照して説明する。図７には、搬送ベルト１８上のマーク（Ｋ〜Ｙ）と傷や汚れ等（９１〜９３）、本実施形態によるセンサ出力信号Ｖｓｏ（１）、比較器出力信号Ｖｃｏｍおよび検出信号Ｓｄが示される。

まず、図６のステップＳ３１０において、ＣＰＵ４０は、上記センサ校正処理において決定された発光量調整パルス信号ＬＥＤ＿ＰＷＭを投光回路５０Ａに供給して、ＬＥＤ光を搬送ベルト１８表面に照射させ、その反射光を受光回路５０Ｂに受光させる。

次いで、ステップＳ３２０において、ＣＰＵ４０は、センサ出力信号Ｖｓｏがトリガマーク検出用のしきい値Ｖｔｈ２以下かどうかを判定する。ステップＳ３２０において、ＣＰＵ４０は、センサ出力信号Ｖｓｏがトリガマーク検出用のしきい値Ｖｔｈ２以下でない、すなわちセンサ出力信号Ｖｓｏがトリガマーク検出用のしきい値Ｖｔｈ２より大きいと判定したとき（図７の時刻Ｔ０に相当）、トリガマークＴｇが検出されたと判断してステップＳ３３０に移行する。トリガマーク検出の判断は、具体的には、図７に示す時刻Ｔ０において、比較器出力信号Ｖｃｏｍおよび検出信号Ｓｄがハイレベルからローレベルへ変化したことを、マークの検出開始から最初に検出することによって行われる。

ステップＳ３３０において、ＣＰＵ４０は、トリガマークＴｇ（Ｋ）の検出に応じて、マスク期間τｍを設定する。マスク期間τｍは、例えば図７に示されるように、比較器出力信号Ｖｃｏｍおよび検出信号Ｓｄがローレベルからハイレベルに変化する時刻（例えば、図７の時刻Ｔ１）から開始する所定の期間である。マスク期間τｍは、例えば計時部４６のカウント時間として計時部４６に設定される。計時部４６は、マスク期間τｍの設定に応じてマスク期間τｍのカウントを開始する。マスク期間τｍ中の比較器出力信号Ｖｃｏｍが無効化されて（強制的にハイとされて）、検出信号Ｓｄが生成される。そのため、図７に示されるように、マーク間の搬送ベルト１８の傷や汚れ等９２、９３によるセンサ出力信号Ｖｓｏ（１）内のノイズ信号ｇ２、ｇ３は、検出信号Ｓｄにおいて除去される。その結果、搬送ベルト１８上に形成されたマークの高精度検出を確保することができる。ここで、検出信号Ｓｄは、比較器出力信号Ｖｃｏｍおよびマスク期間τｍを用いてＣＰＵ（ＡＳＩＣ）４０内において生成される。

また、ステップＳ３３０において、ＣＰＵ４０は、トリガマークＴｇの検出に応じてさらに、トリガマーク検出用のしきい値Ｖｔｈ２を通常マーク検出用のしきい値Ｖｔｈ１に設定変更する（図７の時刻Ｔ２を参照）。ここで、図７に示されるように、トリガマーク検出用のしきい値Ｖｔｈ２の電圧レベルは、通常マーク検出用のしきい値Ｖｔｈ１の電圧レベルに比べて高い。すなわち、上記したように、トリガマーク検出用のしきい値Ｖｔｈ２は、通常マーク検出用のしきい値Ｖｔｈ１に比べてより厳しい検出条件として設定される。このとき、トリガマーク検出の際のノイズに対するマージンは、通常マーク検出の際のマージンに比べて大きい。そのため、厳しい検出条件をクリアしないとトリガマークＴｇとして判断されず、搬送ベルト１８上の傷や汚れ等９１〜９３をトリガマークＴｇとして誤検出する可能性は低減される。

なお、図７に示されるセンサ出力信号Ｖｓｏは、フォトトランジスタ５２のコレクタからの出力信号であるため、上記したように入力信号に対して反転した信号波形である。すなわち、図７に示されるセンサ出力信号Ｖｓｏにおいて、信号レベルが高いほど（波形が図面の上方に向かうほど）、反射受光量が小さいことを意味する。

続いて、ステップＳ３４０において、ＣＰＵ４０は、通常マーク検出用のしきい値Ｖｔｈ１を用いて、トリガマークＴｇと同様にして、通常マーク（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の検出を判断する。そして、生成されたマーク検出信号Ｓｄに基づいて、イエローＹ、マゼンタＭ、およびシアンＣの順にマーク（通常のマーク）の位置情報を得る。その位置情報から、各マーク間の位置ずれ等を検出する。

以上のようにしてマーク測定処理を終了した後、図４のステップＳ４００の画像形成条件調整処理において、ＣＰＵ４０は、マークの検出結果に基づいて、各色のスキャナ部１３による感光ドラム２６に対する書き込み位置を補正する。そして、このレジストレーション処理を終了する。

（本実施形態の効果）
以上のように本実施形態によれば、通常マーク（Ｙ、Ｍ，Ｃ）の検出しきい値Ｖｔｈ１より厳しい（ノイズに対するマージンがより大きい）検出しきい値Ｖｔｈ２を超えないと、マーク検出の開始基準となるトリガマークＴｇ（Ｋ）が検出されない。そのため、搬送ベルト１８上の傷や汚れ等９１〜９３のノイズをトリガマークＴｇとして誤検出する可能性は低減され、トリガマークＴｇ（Ｋ）の高精度検出を確保することができる。

また、そのトリガマークＴｇ（Ｋ）の高精度検出に応じて、マーク検出の間のノイズに起因する誤検出を防止するためのマスク期間τｍが設定され、そのマスク期間τｍの中の比較器出力信号Ｖｃｏｍが無効化される。そのため、通常マーク（Ｙ、Ｍ，Ｃ）の高精度検出も確保される。従って、本実施形態によれば、搬送ベルト１８上に形成されたマーク（Ｋ、Ｙ、Ｍ，Ｃ）の高精度検出を確保することができる。

また、トリガマークＴｇの検出が最初に確実に行われる。そのため、マーク群全体の長さを短くすることができ、検出に要する時間も短縮することができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２について図７を参照して説明する。なお、以下の説明では、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

実施形態２は、実施形態１と、通常マークを検出するための第１の条件およびトリガマークＴｇを検出するための第２の条件の形成の仕方のみが異なる。すなわち、実施形態１では、第１の条件および第１の条件より厳しい第２の条件を、センサ出力信号（受光信号）Ｖｓｏのしきい値Ｖｔｈの違いによって形成した。それに対して実施形態２では、第１および第２の条件を、しきい値Ｖｔｈは一定のままで、受光回路５０Ｂの感度の違い、あるいは、投光素子（照射手段）５１の照射光量の違いによって形成される。

これら、しきい値Ｖｔｈは一定のままで、受光回路５０Ｂの感度あるいは投光素子５１の照射光量を変更して第１および第２の条件を形成した場合の、センサ出力信号Ｖｓｏの波形例を、図７のセンサ出力信号Ｖｓｏ（２）に示す。この場合、図７に示されるように、受光回路５０Ｂの感度あるいは投光素子５１の照射光量を変更してセンサ出力信号Ｖｓｏのレベルをシフトさせることによって、しきい値Ｖｔｈを変更せずに、通常マーク用の第１の条件およびトリガマーク検出用の第２の条件を実現することができる。ちなみに、図７のセンサ出力信号Ｖｓｏ（２）における第２の条件下においては、搬送ベルト１８からの反射光によって受光素子５２の受光量が飽和状態となるように、投光素子５１の照射光量が増加されるか、あるいは、受光回路５０Ｂの感度が増加される。また、第１の条件下においては、照射光量あるいは感度が、第２の条件下に比べて低減される。このようにして、しきい値Ｖｔｈを変更せずに、第１および第２の条件が好適に形成される。

＜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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、図６のマーク測定処理のステップＳ３３０の処理において、トリガマークＴｇの検出に応じた複数のマークの検出に係る所定期間として、マスク期間τｍを設定する例を示したが、これに限られない。例えば、上記所定期間として以下に説明するマーク検出周期τｄを設定するようにしてもよいし、さらに、所定期間として、マスク期間τｍおよびマーク検出周期τｄの両方を設定するようにしてもよい。

マーク検出周期τｄはマークの検出期間間隔に関連する所定時間である。マーク検出周期τｄは、例えば、図７に示されるように、比較器出力信号Ｖｃｏｍおよび検出信号Ｓｄがハイレベルからローレベルに変化する時刻（例えば、図７の時刻Ｔ０）から、次に比較器出力信号Ｖｃｏｍおよび検出信号Ｓｄがハイレベルからローレベルに変化する時刻（例えば、図７の時刻３）までに対応する期間として設定される。

このマーク検出周期τｄは、上記マスク期間τｍと同様に、例えば計時部４６のカウント時間として計時部４６に設定される。計時部４６は、マーク検出周期τｄの設定に応じてマーク検出周期τｄのカウントを開始する。そして、例えば、計時部４６がマーク検出周期τｄをカウントアップした後においてのみ、マーク検出を許可するようにする。この場合、各マークの検出の間において、搬送ベルト１８上の傷等のノイズをマークとして検出することが防止される。そのため、マスク期間τｍを設定する場合と同様に、図７に示すような、ノイズが除去された検出信号Ｓｄが得られ、マークの高精度検出を確保することができる。なお、マーク検出周期τｄの大きさは、各マーク間において一定である必要はなく、例えばトリガマークＴｇ（Ｋ）と後続する最初の通常マークＹとの間と、通常マーク（Ｙ、Ｍ、Ｃ）同士の間（Ｙ−Ｍ間、Ｍ−Ｃ間等）とにおいて異なった時間として設定されるようにしてもよい。

さらに、トリガマークＴｇの検出に応じて、複数のマークの検出に係る所定期間として、マスク期間τｍおよびマーク検出周期τｄの両方を設定するようにしてもよい。

（２）上記実施形態では、トリガマークＴｇと通常マークとを同一形状の形成する例を示したがこれに限定されず、トリガマークＴｇと通常マークとを異なる形状で形成するようにしてもよい。例えば、図８に示すように、トリガマークＴｇ（Ｋ）の幅を通常マーク（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の幅に比べて広く形成するようにしてもよい。この場合、トリガマークＴｇ（Ｋ）の検出は、センサ出力信号Ｖｓｏが同一のしきい値Ｖｔｈを超える時間の長さの違いによって行われる。具体的には、トリガマークＴｇ（Ｋ）に係るセンサ出力信号Ｖｓｏがしきい値Ｖｔｈを超える時間（第２の条件）τ１は、通常マーク（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のそれ（第１の条件）τ２に比べて長く、より厳しい（ノイズに対するマージンがより大きい）条件となる。すなわち、この場合、検出条件の強弱を、しきい値Ｖｔｈ等の設定変更なしに単にマークの形状を利用して行うことができるため、トリガマークＴｇの検出に係る対処が容易に実現できる。

（３）上記実施形態では、トリガマークＴｇを１個のマークによって形成する例を示したがこれに限定されず、トリガマークＴｇを複数のマークによって形成するようにしてもよい。例えば、図９に示すように、トリガマークＴｇを４個のグラックマークＫによって形成するようにしてもよい。この場合、厳しい検出条件を繰り返し満たさないとトリガマークＴｇとして検出されないため、トリガマークＴｇの検出精度が向上するとともに、検出ノイズに対する耐性が向上する。

さらにその際、図９に示すように、トリガマークＴｇの複数のマークＫを支持ローラ１６、１７の回転周期τｒより長い時間内において形成するようにしてもよい。この場合、支持ローラ１６、１７の凹凸に起因するノイズは該ローラ１６、１７の回転周期τｒ毎に発生するため、そのノイズを確実にマスクした状態でトリガマークＴｇの周期を確認することができる。すなわち、トリガマークＴｇおよび通常マークの周期を確実に特定できる。

（４）上記実施形態では、トリガマークＴｇ（Ｋ）と後続する最初の通常マークＹとの間隔を通常マーク（Ｙ、Ｍ、Ｃ）同士の間隔（Ｙ−Ｍ間、Ｍ−Ｃ間等）と等しくする例を示したが、これに限定されない。例えば、トリガマークＴｇ（Ｋ）と後続する最初の通常マークＹとの間隔を、通常マーク同士の間隔よりも広くするように各マークを形成するようにしてもよい。この場合、センサ出力信号Ｖｓｏのしきい値Ｖｔｈ、受光回路５０Ｂの感度、または投光素子５１の照射光量を変更するための時間を確実に確保することができる。また、通常マーク（Ｙ、Ｍ、Ｃ）同士の間隔を短くすることにより、マーク群全体の長さを短くし、マーク検出時間を短縮することができる。

（５）上記実施形態では、マスク期間τｍを比較器出力信号Ｖｃｏｍおよび検出信号Ｓｄがローレベルからハイレベルに変化する時刻（例えば、図７の時刻Ｔ１）から開始する所定の期間である例を示したが、これに限定されない。例えば、マスク期間τｍを比較器出力信号Ｖｃｏｍおよび検出信号Ｓｄがハイレベルからローレベルに変化する時刻（例えば、図７の時刻Ｔ０）から開始する所定の期間としてもよい。また、マスク期間τｍは所定の一定期間である必要もなく、例えばトリガマークＴｇ（Ｋ）と後続する最初の通常マークＹとの間と、通常マーク（Ｙ、Ｍ、Ｃ）同士の間（Ｙ−Ｍ間、Ｍ−Ｃ間等）とにおいて異なった時間として設定されるようにしてもよい。

（６）上記実施形態では、最初のブラックマークＫを単一のトリガマークＴｇとして一回検出する例を示したが、これに限定されない。例えば、各マーク群のブラックマークＫをトリガマークＴｇとして、その都度検出するようにしてもよい。すなわち、複数のトリガマークＴｇを形成するようにしてもよい。この場合、トリガマークＴｇの検出が各マーク群毎に行われるため、マーク検出の信頼性が向上される。

（７）上記実施形態では、ブラックトナー（ブラック現像剤）によって形成されるブラック（Ｋ）のマークをトリガマークＴｇとする例を示したが、特にこれに限定されない。すなわち、発光素子の照射光の波長が近赤外〜可視光領域においてはブラック（Ｋ）マークをトリガマークＴｇとすることは好適である。しかしながら、発光素子の照射光の波長に応じて、トリガマークＴｇが通常マークの現像剤よりも低い照射光反射率を有する現像剤によって形成されるように、トリガマークＴｇとして形成される現像剤（色）を適宜変更してもよい。

（８）上記実施形態では、マークの形成順序を、トリガマークＴｇ（Ｋ）を先頭に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの順に形成する例を示したが、特にこれに限定されない。例えば、ブラックＫの前に通常マークが形成されてもよいし、通常マークは、Ｙ−Ｃ−Ｍの順序に形成されてもよい。

（９）上記実施形態では、検出信号Ｓｄを、ＣＰＵ（ＡＳＩＣ）４０内において生成する例を示したがこれに限定されない。例えば、マスク期間τｍ中、比較器５５の比較動作が、ＣＰＵ４０からの制御信号によって無効化されて（強制的にハイ出力とされて）形成されるようにしてもよい。この場合、比較器出力信号Ｖｃｏｍが検出信号Ｓｄとなる。

（１０）上記実施形態では、ＣＰＵ４０をＡＳＩＣで構成し、ＡＳＩＣは計時部４６を含む構成としたが、これに限られない。ＣＰＵ４０を、例えば汎用のＣＰＵで構成し、計時部４６をＣＰＵの外付けとしてもよい。

（１１）上記実施形態では、本発明を直接転写方式のカラーレーザプリンタに適用した例を示したが、これに限らず、本発明は、例えば、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及びスキャナ機能等を備えた複合機にも適用することができる。また、本発明は、中間転写体（中間転写ベルトや中間転写ドラム）を用いた中間転写方式の画像形成装置や、モノクロの画像形成装置にも適用することができる。

（１２）上記実施形態では、マークが形成される担持体として搬送ベルトを用いたものを示したが、本発明によれば、担持体として、例えば、感光ドラムや、中間転写ベルトなどを用いることもできる。さらに、担持体として用紙（被記録媒体）上にマークを形成しそのマークの有無を検出するように構成することも可能である。

本発明の実施形態１におけるプリンタの概略構成を示す断面図 プリンタの電気的構成を簡略に示すブロック図 センサ部の回路構成を概略的に示す回路図 レジストレーション処理の流れを示すフローチャート センサ校正処理の流れを示すフローチャート マーク測定処理の流れを示すフローチャート マーク測定に関連する信号のタイムチャート 別の実施形態のマーク測定に関連する信号のタイムチャート 別の実施形態のマーク測定に関連する信号のタイムチャート

符号の説明

１…カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
１０…画像形成部（形成手段）
１６、１７…支持ローラ
１８…搬送ベルト（担持体）
４０…ＣＰＵ（検出手段）
５０…センサ部
５０Ａ…投光回路（照射手段）
５０Ｂ…受光回路（受光手段）
５１…投光素子
５２…受光素子

Claims (12)

1. 担持体に複数のマークを形成する形成手段と、
   前記担持体および前記複数のマークに光を照射する照射手段と、
   前記担持体および前記複数のマークからの反射光量に応じた受光信号を生成する受光手段と、
   前記受光手段に接続され、前記受光信号に基づいて前記複数のマークの位置を検出する検出手段と、
   前記担持体を支持するローラとを備え、
   前記検出手段は、
   前記複数のマークのうち第１の条件下で検出したマークを通常マークと判断し、前記複数のマークのうち前記第１の条件より厳しい第２の条件下で検出したマークをトリガマークと判断し、かつ前記トリガマークの検出に応じて前記複数のマークの検出に係る所定期間を設定し、
   前記通常マークと前記トリガマークとを異なる形状で形成し、かつ前記トリガマークを複数のマークによって形成し、
   前記トリガマークの前記複数のマークを、前記ローラの回転周期より長い時間において形成する、画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記検出手段は、前記所定期間を、前記複数のマークの検出周期として設定する、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において、
   前記形成手段は、複数の前記トリガマークを形成する、画像形成装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記複数のマークを検出するための前記受光信号のしきい値が、前記第１の条件と前記第２の条件とにおいて異なる、画像形成装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記受光手段の感度が、前記第１の条件と前記第２の条件とにおいて異なる、画像形成装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記照射手段の照射光量が、前記第１の条件と前記第２の条件とにおいて異なる、画像形成装置。
7. 請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記トリガマークと後続する最初の前記通常マークとの間隔は、前記通常マーク同士の間隔よりも広い、画像形成装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記担持体は、拡散反射率より高い正反射率を有し、
   前記トリガマークは、前記通常マークの現像剤よりも低い照射光反射率を有する現像剤によって形成され、
   前記受光手段は、正反射光を受光する、画像形成装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記形成手段は、前記トリガマークを先頭に形成する、画像形成装置。
10. 担持体に複数のマークを形成する形成手段と、
    前記担持体および前記複数のマークに光を照射する照射手段と、
    前記担持体および前記複数のマークからの反射光量に応じた受光信号を生成する受光手段と、
    前記受光手段に接続され、前記受光信号に基づいて前記複数のマークの位置を検出する検出手段とを備え、
    前記検出手段は、前記複数のマークのうち第１の条件下で検出したマークを通常マークと判断し、前記複数のマークのうち前記第１の条件より厳しい第２の条件下で検出したマークをトリガマークと判断し、かつ前記トリガマークの検出に応じて前記複数のマークの検出に係る所定期間を設定し、
    前記複数のマークを検出するための前記受光信号のしきい値が、前記第１の条件と前記第２の条件とにおいて異なる、画像形成装置。
11. 担持体に複数のマークを形成する形成手段と、
    前記担持体および前記複数のマークに光を照射する照射手段と、
    前記担持体および前記複数のマークからの反射光量に応じた受光信号を生成する受光手段と、
    前記受光手段に接続され、前記受光信号に基づいて前記複数のマークの位置を検出する検出手段とを備え、
    前記検出手段は、前記複数のマークのうち第１の条件下で検出したマークを通常マークと判断し、前記複数のマークのうち前記第１の条件より厳しい第２の条件下で検出したマークをトリガマークと判断し、かつ前記トリガマークの検出に応じて前記複数のマークの検出に係る所定期間を設定し、
    前記受光手段の感度が、前記第１の条件と前記第２の条件とにおいて異なる、画像形成装置。
12. 担持体に複数のマークを形成する形成手段と、
    前記担持体および前記複数のマークに光を照射する照射手段と、
    前記担持体および前記複数のマークからの反射光量に応じた受光信号を生成する受光手段と、
    前記受光手段に接続され、前記受光信号に基づいて前記複数のマークの位置を検出する検出手段とを備え、
    前記検出手段は、前記複数のマークのうち第１の条件下で検出したマークを通常マークと判断し、前記複数のマークのうち前記第１の条件より厳しい第２の条件下で検出したマークをトリガマークと判断し、かつ前記トリガマークの検出に応じて前記複数のマークの検出に係る所定期間を設定し、
    前記照射手段の照射光量が、前記第１の条件と前記第２の条件とにおいて異なる、画像形成装置。

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