JP5206339B2 - 位置ずれ量検出装置、位置ずれ量検出方法、位置ずれ量検出プログラム - Google Patents

Description

本発明は、タンデム方式の画像形成装置において、複数色を重ね合わせることで可視化された画像を得る場合に、この複数色の各画像に係る位置ずれ量を検出する装置に関する。

所謂タンデム方式の画像形成装置では、４色全てで異なる作像手段を用い、紙上に直接又は中間転写ベルト上にトナー画像を重ね合わせることによって、カラー画像を形成している。

このようなタンデム方式の画像形成装置では、各色の画像を重ねる位置が微妙にずれることによって、安定したカラー画像を得ることができない。そのため各色で位置ずれ補正用マークを形成し、検出手段によって各色の画像位置を検出し、４色全てを同一位置に重ね合わせる位置ずれ補正が一般的に行われている（特許文献１）。一般的には、カラーマーク（シアン、マゼンタ、イエロー）の検出結果と、基準色マーク（ブラック）の検出結果を比較し、基準色マークに対するカラーマークの位置ずれ量を算出する。

ここで、検出手段（センサ）は発光部と受光部とから構成され、該発光部から照射光が搬送ベルト上に形成された位置ずれ補正用マークに照射され、その反射光を受光部が受光することにより、位置ずれ補正用マークを検出する。
特開２００３−２６６７９８号公報

一方、検出手段が検出する反射光には正反射光成分と拡散反射光成分が存在する。正反射光は、搬送ベルト上で強く反射し、トナー画像上で吸収されるという性質を持ち、拡散反射光は、カラーマークのトナー画像上で弱く反射し、搬送ベルト上やブラックのトナー画像上では吸収されるという性質を持つ。

そのため、従来の検出方法を用いてカラーマークのトナー画像を検出するときは、正反射光と拡散反射光が混在した反射光から検出するが、検出手段の発光素子と受光素子のアライメント（装置の外部や内部機能、あるいはこれらの個々の位置関係の調整）がメカ公差や組み付け誤差等によりずれてしまった場合に、正反射光のピーク位置と拡散反射光のピーク位置とが一致せず、その結果、カラーマークの検出位置に誤差が生じてしまうという問題点があった。

従って、本発明では、上記課題に鑑み、所定の位置ずれ量検出マークを用いて、基準色マークとカラーマーク間の位置ずれ量の検出精度を高めた位置ずれ量検出装置、位置ずれ量検出方法及び位置ずれ量検出プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る位置ずれ量検出装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置における印刷媒体搬送ベルト又は中間転写ベルトであるベルト部材と、特定色に係る画像位置と前記特定色以外の色に係る画像位置との位置ずれ量を検出するための位置ずれ検出用マークを前記ベルト部材に作像する作像手段と、を有する位置ずれ量検出装置であって、前記作像手段により前記ベルト部材に作像された、前記ベルト部材の走行方向に対する傾きが相互に逆となる斜線マークである第一の位置ずれ検出用マーク及び第二の位置ずれ検出用マークと、前記ベルト部材の走行方向に対して直交する直線マークである第三の位置ずれ検出用マークとを読み取る読取手段と、前記読取手順で読み取った結果から、前記第一の位置ずれ検出用マークと前記第三の位置ずれ検出用マークとの前記ベルト部材の走行方向に対する間隔である第一の間隔と、前記第二の位置ずれ検出用マークと前記第三の位置ずれ検出用マークとの前記ベルト部材の走行方向に対する間隔である第二の間隔とに基づいて、前記位置ずれ量を算出する算出手順と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る位置ずれ量検出装置の一形態では、前記位置ずれ検出マークが、前記ベルト部材の走行方向に対して一定の幅を有する場合に、前記算出手段は、前記読取手段が検出した前記位置ずれ検出マークの前半部分のエッジ位置と後半部分のエッジ位置とを用いて、前記ベルト部材の走行方向に対する間隔を算出することを特徴とする。

また、本発明に係る位置ずれ量検出装置の一形態では、前記第一の位置ずれ検出用マーク又は前記第二の位置ずれ検出用マークは、前記ベルト部材の走行方向に対しπ／４傾斜していることを特徴とする。

従って、本発明では、所定の位置ずれ量検出マークを用いて、基準色マークとカラーマーク間の位置ずれ量の検出精度を高めた位置ずれ量検出装置、位置ずれ量検出方法及び位置ずれ量検出プログラムを提供することができる。

本発明では、所定の位置ずれ量検出マークを用いて、基準色マークとカラーマーク間の位置ずれ量の検出精度を高めた位置ずれ量検出装置、位置ずれ量検出方法及び位置ずれ量検出プログラムを提供することができる。

図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の作像手段）
（１）位置ずれ量検出装置の作像手段の処理動作について
図１を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の作像手段について説明する。図１は、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置１００の一形態としてのカラー画像形成装置の構成を示す図である。また、該カラー画像形成装置は、いわゆる電子写真方式の画像形成装置である。

本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、給紙トレイ１、給紙ローラ２、分離ローラ３、記録紙４、ベルト部材（以下、搬送ベルトと言う）５、画像形成部６BK、６M、６C、６Y、駆動ローラ７、従動ローラ８、感光体ドラム９BK、９M、９C、９Y、帯電器１０BK、１０M、１０C、１０Y、露光器１１、現像器１２BK、１２M、１２C、１２Y、除電器１３BK、１３M、１３C、１３Y、転写器１５BK、１５M、１５C、１５Y、定着器１６、センサ１７、１８、１９を有する。また、１４BK、１４M、１４C、１４Yは、各画像色の露光ビームであるレーザ光である。

本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、図１に示すように、無端状移動装置である搬送ベルト５に沿って、基準色であるブラックと、その他の色であるマゼンタ、シアン、イエローとに係る各色の画像を形成する画像形成部６BK、６M、６C、６Yが並べられた構成となっている。つまり、給紙トレイ１から給紙ローラ２と分離ローラ３とにより分離給紙される用紙（記録紙）４を搬送する搬送ベルト５に沿って、この搬送ベルト５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部６BK、６M、６C、６Yが配列されている。

これら複数の画像形成部６BK、６M、６C、６Yは、画像を形成するトナーの色が異なるだけで内部構成は共通である。従って、以下の説明では、画像形成部６BKの各構成要素について具体的に説明し、他の画像形成部６M、６C、６Yは画像形成部６BKと処理動作は同様であるため、画像形成部６M、６C、６Yについては説明を省略する。

搬送ベルト５は、回転駆動される駆動ローラ７と従動ローラ８とに巻回された無端状ベルトである。この駆動ローラ７は、駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと駆動ローラ７と従動ローラ８とが、無端状移動装置である搬送ベルト５を移動させる駆動装置として機能する。

画像形成に際して、給紙トレイ１に収納された用紙４は最も上のものから順に送り出され、静電吸着作用により搬送ベルト５に吸着されて回転駆動される搬送ベルト５により最初の画像形成部６BKに搬送され、ここで、ブラックのトナー画像が転写される。

画像形成部６BKは、感光体としての感光体ドラム９BK、この感光体ドラム９BKの周囲に配置された帯電器１０BK、露光器１１、現像器１２BK、感光体クリーナ、除電器１３BK等から構成されている。露光器１１は、各画像形成部６BK、６M、６C、６Yが形成する画像色に対応する露光ビームであるレーザ光１４BK、１４M、１４C、１４Yを照射するように構成されている。

ここで、図２を用いて、露光器１１について説明する。図２は、露光器１１の内部を示す図である。各画像色の露光ビームであるレーザ光１４BK、１４M、１４C、１４Yは、光源であるそれぞれのレーザダイオード２１BK、２１M、２１C、２１Yから照射される。照射されたレーザ光１４BK、１４M、１４C、１４Yは、反射鏡２０によって光学系２２BK、２２M、２２C、２２Yを経て、光路を調整された後、感光体ドラム９BK、９M、９C、９Yの表面へと走査される。反射鏡２０は６面体のポリゴンミラーであり、回転をすることによってポリゴンミラー１面につき主走査方向１ライン分の露光ビームを走査することができる。また、光源のレーザダイオード４つに対して、ポリゴンミラー１つで走査を行う。

レーザ光１４BK、１４Mと、レーザ光１４C、１４Yの２色ずつの露光ビームに分けてポリゴンミラーの対向反射面を用いて走査を行うことによって、同時に異なる４つの感光体ドラムへと露光することを可能としている。光学系２２は、反射光を等間隔に揃えるf-θレンズと、レーザ光を偏向する偏向ミラーで構成されている。

画像形成に際し、感光体ドラム９BKの外周面は、暗中にて帯電器１０BKにより一様に帯電された後、露光器１１からのブラック画像に対応したレーザ光１４BKにより露光され、静電潜像を形成される。現像器１２BKは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、これにより感光体ドラム９BK上にブラックのトナー画像が形成される。

このトナー画像は、感光体ドラム９BKと搬送ベルト５上の用紙４とが接する位置（転写位置）で、転写器１５BKの働きにより用紙４上に転写される。この転写により、用紙４上にブラックのトナーによる画像が形成される。

以上のようにして、画像形成部６BKでブラックのトナー画像を転写された用紙４は、搬送ベルト５によって次の画像形成部６Mに搬送される。画像形成部６Mでは、画像形成部６BKでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム９M上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙４上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。

さらに、用紙４は、次の画像形成部６C、６Yに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム９C上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム９Y上に形成されたイエローのトナー画像とが、用紙４上に重畳されて転写される。こうして、用紙４上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された用紙４は、搬送ベルト５から剥離されて定着器１６にて画像が定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。

ここで、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置１００を含むカラー画像形成装置では、本来重ならなければならない基準色の位置に各色のトナー画像が重ならず、各色間で位置ずれが生ずる場合がある。このように、各色間で位置ずれが生じた場合には、各色のトナー画像の位置ずれを補正する必要があり、本実施の形態において、この位置ずれ補正はブラックの画像位置に対して、マゼンタ、シアン、イエローの３色の画像位置を合わせる形で行うこととする。なお、他色の画像位置を基準として補正する形態としても良い。

（２）位置ずれ検出用パターンの構成について
次に、図３を用いて、位置ずれ検出用パターンの構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る位置ずれ検出用パターンの一例を示す図である。位置ずれ検出用パターンは、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色からなり、斜線マークである第一の位置ずれ検出用マーク（２５BK_S1、２５M_S1、２５C_S1、２５Y_S1）と搬送方向に対して直交する直線マークである第三の位置ずれ検出用マーク（２５BK_Y1、２５M_Y1、２５C_Y1、２５Y_Y1）との計８本を１セットとし、また、斜線マークである第二の位置ずれ検出用マーク（２５BK_S2、２５M_S2、２５C_S2、２５Y_S2）と第三の位置ずれ検出用マーク（２５BK_Y2、２５M_Y2、２５C_Y2、２５Y_Y2）との計８本を１セットとする。そして、それらを組み合わせて、１組の位置ずれ検出用パターンが構成されている。

ここで、第一の位置ずれ検出用マーク及び第二の位置ずれ検出用マークは、搬送体５の搬送方向に対する傾きをそれぞれ逆にした斜線マークである。そして、本実施の形態において、第一の位置ずれ検出用マークは、搬送体５の搬送方向に対し時計回りにπ／４だけ傾いており、第二の位置ずれ検出用マークは、搬送体５の搬送方向に対し反時計回りにπ／４だけ傾いているものとするが、第一の位置ずれ検出用マーク及び第二の位置ずれ検出用マークに関する搬送体５の搬送方向に対する傾きは、π／４に限られるものではない。

また、搬送方向の位置ずれ検出用パターンのセット周期３８は、感光体ドラム９BK、９M、９C、９Yの周長の１／３の長さであり、駆動ローラ７の１／２の長さとなっていても良い。こうすることで、感光体ドラム９の１周期に渡って位置ずれ検出用パターンのセットを３セット作像し、位置ずれ量を平均することによって感光体ドラム９の回転ムラ等による位置ずれ量の変動を相殺することができる。駆動ローラ７についても同様である。

さらに、１組の位置ずれ検出用パターンとして搬送方向に２４セット作像した場合、その１組の位置ずれ検出用パターンの長さ４０は、搬送ベルト５の周長と等しくなり、搬送ベルト５の厚みムラ等による検出誤差を相殺することができる。

また、図３に示す１組の位置ずれ検出用パターンを構成する全２４セットのうち、前半１２セットは第一の位置ずれ検出用マークを含むセットのみであり、後半１２セットは第二の位置ずれ検出用マークを含むセットのみとなっている。前半１２セット及び後半１２セットの搬送方向の周期３９は等しく、周期３９は感光体ドラム９の４周期又は駆動ローラ７の６周期と等しくしても良い。

このように、感光体ドラム９、駆動ローラ７の１周期分以上に、第一の位置ずれ検出用マークを含むセット、第二の位置ずれ検出用マークを含むセットを連続して作像することで、各セットそれぞれで回転ムラを相殺することができる。

ここで、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置１００において、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのトナー画像である位置ずれ検出用マークは、上記用紙４にカラー画像が形成されるプロセスと同様のプロセスによって、搬送ベルト５上に形成される。また、画像形成部６BK、６M、６C、６Yそれぞれが、本実施の形態における作像手段である。

また、本実施の形態では、上記搬送ベルト５は中間転写ベルトであっても良く、その場合には、作像手段は、位置ずれ検出用マークを中間転写ベルト上に作像することとなる。

（位置ずれ量検出装置の読取手段）
（１）読取手段の概略について
図４、図５を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置１００の読取手段であるセンサの構成、動作について説明する。図４は、センサ１７（１８、１９）を拡大した図を示し、図５は、センサ１７（１８、１９）とその周辺部を示す。

センサ１７（１８、１９）は、発光部２３と受光部２４とから構成される。発光部２３からは照射光が搬送ベルト５上に形成された位置ずれ検出用マーク２５に照射され、その反射光を受光部２４が受光することにより、センサ１７（１８、１９）は位置ずれ検出用マーク２５を検知する。

また、図５に示すように、センサ１７（１８、１９）は、画像形成部６Yの下流側に、搬送ベルト５に対向するように設けられ、用紙４の搬送方向と直交する方向に沿うように同一の基板上に支持されている。

（２）位置ずれ検出用マークの検出原理について
図６を用いて、位置ずれ検出用マークの検出原理について説明する。図６は、位置ずれ検出用マークの検出原理を示す図である。図６中では、受光部２４が受光した反射光の検出結果を３１、受光部２４が受光した拡散反射光の検出強度を３２、受光部２４が受光した正反射光の検出強度を３３にそれぞれ示す。

受光部２４が受光した反射光の検出結果３１は、受光部２４が受光した拡散反射光の検出強度３２と、受光部２４が受光した正反射光の検出強度３３とを足し合わせたものとなる。また、図６中のグラフの縦軸３４は受光部２４の受光強度、横軸３５は時間を示している。

ここで、正反射光とは、照射光の入射角と同じ角度で入射方向とは反対側に反射した反射光（つまり入射角をθとすると、反射角がπ―θとなる反射光）のことをいい、拡散反射光とは、正反射光以外の反射光のことをいう。

そして、センサ１７（１８、１９）は、予め定めた閾値３６と受光部２４が受光した反射光の検出結果３１とが交差した位置３７BK_1、３７BK_2、３７Ｍ_1（３７C_1、３７Y_1）、３７Ｍ_2（３７C_2、３７Y_2）をもって、位置ずれ検出用マーク２５のエッジを検知したと判断する。本実施の形態では、各位置ずれ検出用マーク２５から検出される２つのエッジの中点（例えば、３７BK_1と３７BK_2との中点）をもって、それを画像位置と判定するが、各位置ずれ検出用マーク２５から検出されるエッジ３７BK_1、３７BK_2、３７Ｍ_1（３７C_1、３７Y_1）、３７Ｍ_2（３７C_2、３７Y_2）をもって、画像位置と判定しても良い。

また、このカラーの位置ずれ検出用マーク検出時のＳ／Ｎ比（検出すべき信号の強度とノイズの強度との比）向上等のために、位置ずれ検出用マークの搬送方向の線幅２９は、照射光のスポット径２７とほぼ同じものとする。さらに、２本のマークから反射された拡散反射光を同時に受光すると正常にマークを検出することができなくなることから、位置ずれ検出用マークの間隔３０は、拡散反射光のスポット径２８より大きくなるようにする。

ここで、一般的に、拡散反射光は、搬送ベルト５上とブラックの位置ずれ検出用マーク２５上では反射が少ないが、カラー（マゼンタ、シアン、イエロー）の位置ずれ検出用マーク２５上で反射するという性質を有する。また、正反射光は、搬送ベルト５上で強く反射し、位置ずれ検出用マーク２５上では色に関わらず反射しないという性質を有する。

そこで、発光部２３と受光部２４のアライメントがメカ公差や取り付け誤差等によってずれた場合について考える。図６で示すように、カラーの位置ずれ検出用マーク２５については、拡散反射光の上記性質に伴い、正反射光が極小となる位置と拡散反射光が極大となる位置とがずれるため、受光部２４が受光した反射光の検出結果３１から算出する位置と、その実際の位置とにずれが生ずることとなる。

一方、ブラックの位置ずれ検出用マークについては、正反射光の検出強度３３のみに基づき、位置ずれ検出用マークの位置を特定することができるため、実際のマークの位置と検出結果から算出する位置とは一致する。つまり、カラーの位置ずれ検出用マーク２５の検出位置に誤差（後述する４１_Y、４１_S）が生じ、位置ずれ量を正確に検出することができない。以下では、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置における、上記カラーの位置ずれ検出用マークの検出誤差を低減させる仕組みについて説明する。

（本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の算出手段）
（１）位置ずれ量の検出誤差を低減する原理について
図７を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ検出用マークを利用した、位置ずれ量の検出誤差を低減する原理を説明する。図７は、センサ１７（１８、１９）が、位置ずれ検出用マーク２５から位置ずれ量を検出する原理を説明する図である。

図７では、例として、ブラックとマゼンタの位置ずれ検出用マークから位置ずれ量を算出するが、マゼンタの位置ずれ検出用マークを、シアン、イエローの位置ずれ検出用マークに置き換えることで、ブラック画像を基準としたシアン、イエローの画像についての位置ずれ量も、マゼンタの場合と同様に算出することが出来る。

図７には、センサ１７、ブラックに係る第一の位置ずれ検出用マーク２５BK_S1、マゼンタに係る第一の位置ずれ検出用マーク２５M_S1、ブラックに係る第二の位置ずれ検出用マーク２５BK_S2、マゼンタに係る第二の位置ずれ検出用マーク２５M_S2、ブラックに係る第三の位置ずれ検出用マーク２５BK_Y1、２５BK_Y2、マゼンタに係る第三の位置ずれ検出用マーク２５M_Y1、２５M_Y2が図示されている。

そして、４２BK_1は、ブラックに係る位置ずれ検出用マーク２５BK_Y1、２５BK_S1との間隔を示し、４２BK_2は、ブラックに係る位置ずれ検出用マーク２５BK_Y2、２５BK_S2との間隔を示している。また、４２M_1は、マゼンタに係る位置ずれ検出用マーク２５M_Y1、２５M_S1との間隔を示し、４２M_2は、マゼンタに係る位置ずれ検出用マーク２５M_Y2、２５M_S2との間隔を示している。

ここで、上記位置ずれ検出用マーク２５の間隔を算出するために必要な各位置ずれ検出用マークの位置は、センサ１７が検出した各検出用マークに係る前半部分エッジと後半部分エッジの中点として検出する。ただし、位置ずれ検出用マークの位置は、当該前半部分又は後半部分のエッジ検出位置とする形態であっても良い。

次に、それぞれの位置ずれ検出用マークのセットから算出される搬送方向と直交する方向の位置ずれ量４３D_1、４３D_2は、マゼンタに係る第一の位置ずれ検出用マーク２５M_S1及びマゼンタに係る第二の位置ずれ検出用マーク２５M_S2の搬送方向に対する角度の絶対値がπ／４であることを考慮すると、
４３D_1＝４２BK_1―４２M_1、
４３D_2＝４２M_2―４２BK_2
と表すことができる。

ここで、位置ずれ量の算出にあたり、前述した拡散反射光による検出誤差を考慮する必要があるため、図７には、マゼンタに係る第三の位置ずれ検出用マークの検出誤差４１_Y、マゼンタに係る第一の位置ずれ検出用マーク及び第二の位置ずれ検出用マークの検出誤差４１_Sが図示されている。なお、４１_Sに関しては、第一の位置ずれ検出用マークにおける検出誤差と第二の位置ずれ検出用マークにおける検出誤差とは同じ大きさとなるものとする。

すると、４２M_1と４２M_2とはセンサ１７による検出結果から算出されるものであるため、この拡散反射光による検出誤差を考慮した搬送方向と直交する方向の位置ずれ量４３D_1'、４３D_2'は、
４３D_1'＝４２BK_1―（４２M_1＋４１_Y＋４１_S）、
４３D_2'＝（４２M_2＋４１_Y＋４１_S）―４２BK_2
と表すことができる。

そして、ブラック画像に対するマゼンタ画像の搬送方向と直交する方向の位置ずれ量４３Dは、４３D_1'と４３D_2'との平均値で表されるので、
４３D＝（４３D_1'＋４３D_2'）／２
＝｛４２BK_1―（４２M_1＋４１_Y＋４１_S）＋（４２M_2＋４１_Y＋４１_S）―４２BK_2｝／２
＝｛４２BK_1―４２M_1＋（４２M_2―４２BK_2）｝／２
＝（４３D_1＋４３D_2）／２
となり、位置ずれ量４３Dの算出にあたり、拡散反射光による検出誤差４１_Y、４１_Sが相殺される。これにより、マゼンタの搬送方向と直交する方向の位置ずれ量４３Dの検出精度が向上しているということができる。

（２）本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の算出手段について
次に、図８を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の算出手段の構成、動作について説明する。図８は、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の算出手段の構成を示す図である。

本実施の形態に係る算出手段は、増幅器４４、フィルタ４５、Ａ／Ｄ変換部（Analog／Digital変換部）４６、サンプリング制御部４７、FIFOメモリ（First In First Outメモリ）４８、I／Oポート（Input／Outputポート）４９、データバス５０、CPU（Central Processing Unit）５１、RAM（Random Access Memory）５２、ROM（Read-Only Memory）５３、発光量制御部５４から構成される。

受光部２４で受光した反射光信号は、増幅器４４によって増幅される。そして、その増幅した信号から、フィルタ４５を用いて、位置ずれ検出用マークを検知する信号成分のみを抽出する。次に、反射光信号は、Ａ／Ｄ変換部４６によって、アナログデータからデジタルデータに変換される。このＡ／Ｄ変換に伴うデータのサンプリングは、サンプリング制御部４７によって制御され、サンプリングされた信号はFIFOメモリ４８に格納される。

ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの4色からなる一組の位置ずれ検出用マーク２５の検知が終了した後、FIFOメモリ４８に格納されていたデータはＩ／Ｏポート４９、データバス５０を介して、RAM５２にロードされる。そして、CPU５１が、RAM５２にロードされたデータに対し、上述した位置ずれ量を算出する演算処理を行う。

ROM５３には、上述した位置ずれ量を算出するプログラムをはじめ、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置を制御するための各種プログラムが格納されている。また、CPU５１は、受光部２４からの検知信号を適当なタイミングでモニタしており、搬送ベルト５及び発光部２３の劣化等が起こっても確実に検知ができるように発光量制御部５４によって発光量を制御しており、受光部２４からの受光信号のレベルが常に一定になるようにしている。このように、CPU５１とROM５３とが、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置全体の動作を制御する制御手段として機能する。

（本実施の形態に係る位置ずれ量算出装置の処理手順）
図９を用いて、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の動作処理について説明する。図９は、本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の処理手順を示すフローチャートである。

Ｓ１で位置ずれ量検出装置１００が処理を開始する。Ｓ２で作像手段である画像形成部６BK、６M、６C、６Yが、搬送ベルト５上に、図３に示す本実施の形態に係る位置ずれ検出用パターンを作像する。搬送方向に移動する搬送ベルト５上に、はじめに、画像形成部６BKがブラックのトナー画像を形成し、次に、画像形成部６Mがマゼンタのトナー画像を形成し、その次に、画像形成部６Cがシアンのトナー画像を形成し、最後に、画像形成部６Yがイエローのトナー画像を形成する。

Ｓ３で読取手段であるセンサ１７、１８、１９が、搬送ベルト５上に作像された位置ずれ検出用マークの読み取りを行う。具体的には、発光部２３が照射光を搬送ベルト５上に形成された位置ずれ検出用マーク２５に照射し、受光部２４がその反射光を受光することで、位置ずれ検出用マーク２５を検出する。なお、センサ１８、１９の動作及びセンサ１８、１９が受光した信号に対する処理は、センサ１７にかかるものと同じであるため、以下ではセンサ１７に関する事項のみ記載する。

また、Ｓ３でセンサ１７が受光した信号は、増幅器４４、フィルタ４５、Ａ／Ｄ変換部４６を介して、一旦、FIFOメモリ４８に記憶される。

Ｓ４でセンサ１７が、位置ずれ検出用パターンのうち１セット（８本の位置ずれ検出用マークから構成される）を検出した場合（Ｓ４でYESの場合）、Ｓ５でFIFOメモリ４８に記憶された受光信号は、Ｉ／Ｏポート４９、データバス５０を介して、RAM５２に保存される。
Ｓ４でセンサ１７が、位置ずれ検出用パターンの１セットを検出していない場合（Ｓ４でNOの場合）、Ｓ３でセンサ１７は引き続き、位置ずれ検出用マークの読み取りを行う。

Ｓ６でセンサ１７が、図３に示される全ての位置ずれ検出用マークを読み取り、センサ１７が受光した全ての信号が、RAM５２に保存された場合（Ｓ６でYESの場合）、Ｓ７でセンサ１７による位置ずれ検出用パターンの読み取り処理が終了する。
Ｓ６でセンサ１７が、図３に示される全ての位置ずれ検出用マークの読み取りが終了していない場合（Ｓ６でNOの場合）、Ｓ３でセンサ１７は引き続き、位置ずれ検出用パターンの読み取りを行う。

Ｓ８でCPU５１は、RAM５２に保存された、第一の位置ずれ検出用マークと第三の位置ずれ検出用マークとで構成される位置ずれ検出用パターン（図３では前半１２セット）の位置情報を用いて、マゼンタ、シアン、イエローの各色についての位置ずれ量４３D_1'を算出する。マゼンタの場合は、図３の前半１２セットに含まれるブラックとマゼンタの位置ずれ検出用マーク２５に対し、セット毎に、図７の４３D_1'（＝４２BK_1―（４２M_1＋４１_Y＋４１_S））を計算し、これらの平均値を算出する。シアン、イエローについても同様の処理を行う。

Ｓ９でCPU５１は、RAM５２に保存された、第二の位置ずれ検出用マークと第三の位置ずれ検出用マークとで構成される位置ずれ検出用パターン（図３では後半１２セット）の位置情報を用いて、マゼンタ、シアン、イエローの各色についての位置ずれ量４３D_2'を算出する。マゼンタの場合は、図３の後半１２セットに含まれるブラックとマゼンタの位置ずれ検出用マーク２５に対し、セット毎に、図７の４３D_2'（＝（４２M_2＋４１_Y＋４１_S）―４２BK_2）を計算し、これらの平均値を算出する。シアン、イエローについても同様の処理を行う。

Ｓ１０でCPU５１は、マゼンタ、シアン、イエローのそれぞれについて、上記位置ずれ量４３D_1'と位置ずれ量４３D_2'との平均値を算出し、それらを基準色ブラックの画像位置に対する各色の画像位置の搬送方向に対して直交する方向の位置ずれ量４３Dとする。
Ｓ１１でCPU５１は、Ｓ１０で算出した搬送方向に対して直交する方向の位置ずれ量４３DをRAM５２に保存し、Ｓ１２で本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の処理が終了する。

このような処理を行うことで、所定の位置ずれ検出用マークを用いて、基準色マークとカラーマーク間の位置ずれ量の検出精度を高めた位置ずれ量検出装置を提供することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。

本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の構成を示す図である。 本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の露光器の内部を示す図である。 本実施の形態に係る位置ずれ検出用パターンの一例を示す図である。 本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置のセンサを拡大した図である。 本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置のセンサとその周辺部を示す図である。 本実施の形態に係る位置ずれ検出用マークの検出原理を示す図である。 本実施の形態に係る位置ずれ量を検出する原理を説明する図である。 本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の算出手段の構成を示す図である。 本実施の形態に係る位置ずれ量検出装置の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 位置ずれ量検出装置
５ 搬送ベルト
６BK、６M、６C、６Y 画像形成部
１７、１８、１９ センサ
４４ 増幅器
４５ フィルタ
４６ Ａ／Ｄ変換部
４７ サンプリング制御部
４８ FIFOメモリ
４９ I／Oポート
５０ データバス
５１ CPU
５２ RAM
５３ ROM

Claims (7)

1. 電子写真方式のカラー画像形成装置における印刷媒体搬送ベルト又は中間転写ベルトであるベルト部材と、特定色に係る画像位置と前記特定色以外の色に係る画像位置との位置ずれ量を検出するための位置ずれ検出用マークを前記ベルト部材に作像する作像手段と、を有する位置ずれ量検出装置であって、
   前記作像手段により前記ベルト部材に作像された、前記ベルト部材の走行方向に対する傾きが相互に逆となる斜線マークである第一の位置ずれ検出用マーク及び第二の位置ずれ検出用マークと、前記ベルト部材の走行方向に対して直交する直線マークである第三の位置ずれ検出用マークとを読み取る読取手段と、
   前記読取手段が読み取った結果から、前記第一の位置ずれ検出用マークと前記第三の位置ずれ検出用マークとの前記ベルト部材の走行方向に対する間隔である第一の間隔と、前記第二の位置ずれ検出用マークと前記第三の位置ずれ検出用マークとの前記ベルト部材の走行方向に対する間隔である第二の間隔とに基づき、前記特定色に係る前記第一の間隔から前記特定色以外の色に係る前記第一の間隔を差し引いた第一の差分値と、前記特定色以外の色に係る前記第二の間隔から前記特定色に係る前記第二の間隔を差し引いた第二の差分値と、の平均値から前記位置ずれ量を算出する算出手段と、を有することを特徴とする位置ずれ量検出装置。
2. 前記位置ずれ検出用マークが、前記ベルト部材の走行方向に対して一定の幅を有する場合に、
   前記算出手段は、前記読取手段が検出した前記位置ずれ検出用マークの前半部分のエッジ位置と後半部分のエッジ位置とを用いて、前記ベルト部材の走行方向に対する間隔を算出することを特徴とする請求項１に記載の位置ずれ量検出装置。
3. 前記第一の位置ずれ検出用マーク又は前記第二の位置ずれ検出用マークは、前記ベルト部材の走行方向に対しπ／４傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置ずれ量検出装置。
4. 電子写真方式のカラー画像形成装置における印刷媒体搬送ベルト又は中間転写ベルトであるベルト部材と、特定色に係る画像位置と前記特定色以外の色に係る画像位置との位置ずれ量を検出するための位置ずれ検出用マークを前記ベルト部材に作像する作像手順と、を有する位置ずれ量検出装置の位置ずれ量検出方法であって、
   前記作像手順により前記ベルト部材に作像された、前記ベルト部材の走行方向に対する傾きが相互に逆である斜線マークである第一の位置ずれ検出用マーク及び第二の位置ずれ検出用マークと、前記ベルト部材の走行方向に対して直交する直線マークである第三の位置ずれ検出用マークとを読み取る読取手順と、
   前記読取手順で読み取った結果から、前記第一の位置ずれ検出用マークと前記第三の位置ずれ検出用マークとの前記ベルト部材の走行方向に対する間隔である第一の間隔と、前記第二の位置ずれ検出用マークと前記第三の位置ずれ検出用マークとの前記ベルト部材の走行方向に対する間隔である第二の間隔とに基づき、前記特定色に係る前記第一の間隔から前記特定色以外の色に係る前記第一の間隔を差し引いた第一の差分値と、前記特定色以外の色に係る前記第二の間隔から前記特定色に係る前記第二の間隔を差し引いた第二の差分値と、の平均値から前記位置ずれ量を算出する算出手順と、を有することを特徴とする位置ずれ量検出方法。
5. 前記位置ずれ検出用マークが、前記ベルト部材の走行方向に対して一定の幅を有する場合に、
   前記算出手順は、前記読取手順により検出した前記位置ずれ検出用マークの前半部分のエッジ位置と後半部分のエッジ位置とを用いて、前記ベルト部材の走行方向に対する間隔を算出することを特徴とする請求項４に記載の位置ずれ量検出方法。
6. 前記第一の位置ずれ検出用マーク又は前記第二の位置ずれ検出用マークは、前記ベルト部材の走行方向に対しπ／４傾斜していることを特徴とする請求項４又は５に記載の位置ずれ量検出方法。
7. コンピュータに、請求項４乃至６の何れか一に記載の位置ずれ検出方法を実行させるための位置ずれ量検出プログラム。

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