JP2011085789A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな検出手段を追加することなく像担持体の移動方向の長さを算出し、且つ各色の位置ずれ量を精度良く検出すること。
【解決手段】中間転写ベルト１７は、中間転写ベルト１７の画像形成領域内に画像検出センサ３１ａにより検出される中間転写ベルト１７の移動方向の長さを求めるための周長検知マーク３２が形成されており、制御部４４は、色ずれ測定パターンのうち斜線パターン群５２ｆｅが周長検知マーク３２と重なっているときに、斜線パターン群５２ｆｅを検出した画像検出センサ３１ａの検出結果に代えて、斜線パターン群５２ｆｅと対になる５２ｒｅを検出した画像検出センサ３１ｂの検出結果を用いて位置ずれ量を算出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像情報に基づいて記録材上にカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関し、現像剤像の位置ずれを検出する技術に関する。

電子写真方式を利用した画像形成装置においては、トナー像を担持する像担持体ベルトの非画像領域にマークを設け、そのマークの検出間隔から像担持体の周長を求め、それに基づき用紙搬送制御を行ったりすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。またマークを利用し、濃度制御を行うなどの技術が従来から知られている。

特開２００５−２５０１０９号公報

しかしながら、上記従来例では、中間転写ベルトの伸縮状態を検知するために周長検知用マークが非画像領域に配置されており、色ずれ検出用センサやトナー濃度検出用センサなどの画像検出センサとは別の周長検知用センサが必要となってしまう。従って、周長検知用センサのためのスペースを確保する必要があり、また、センサ追加によるコストも高くなってしまう。

また、周長検知用マークを画像領域内に配置し、周長検知用マークを濃度制御や位置制御用のトナー像を検出するための画像検出センサで検出する対応も考えられる。しかし、この場合には、周長検知用マークと色ずれ測定用パターンとが重なってしまい、色ずれ測定用パターンの検出精度が低下してしまうという問題が生じる。

本発明は、このような状況でなされたもので、新たな検出手段を追加することなく像担持体の移動方向の長さを算出し、且つ各色の位置ずれ量を精度良く算出することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。

（１）現像剤像を担持可能な像担持体と、前記像担持体上であって前記像担持体の移動方向に直交する方向である主走査方向に対になる２つのパターン画像を前記移動方向に所定数形成する形成手段と、前記主走査方向に並べて配置され前記２つのパターン画像の各々を検出する２つの検出手段と、前記２つの検出手段の検出結果に基づき位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量に基づいて現像剤像の位置ずれを補正する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記像担持体は、前記像担持体の画像形成領域内に前記２つの検出手段の一方により検出される前記像担持体の移動方向の長さを求めるためのマークが形成されており、前記制御手段は、２つのパターン画像のうち一方のパターン画像が前記マークと重なっているときに、前記マークと重なっているパターン画像を検出した検出手段の検出結果に代えて、前記マークと重なっているパターン画像と対になるパターン画像を検出した検出手段の検出結果を用いて位置ずれ量を算出することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、新たな検出手段を追加することなく像担持体の移動方向の長さを算出し、且つ各色の位置ずれ量を精度良く算出することができる。

実施例１〜４の画像形成装置の概略構成図、中間転写ベルト及び画像検出センサの構成図 実施例１〜４の画像検出センサの構成図、制御部の概略回路構成図、画像検出センサの検出信号波形を示す図 実施例１〜４の色ずれ測定パターンを示す図 実施例１の周長検知マーク検出信号と色ずれ測定パターン形成開始信号を示す図、感光ドラム駆動むらに対する各斜線パターン群のサンプリング位置を示す図 実施例２の感光ドラム駆動むらに対する各斜線パターン群のサンプリング位置を示す図 実施例４のベルト周長検出とキズ位置検出を説明する図、検出データの代用に関する制御を示すフローチャート 前提技術の色ずれ測定パターンの一例を示す図 前提技術の距離Ｚと感光ドラムの駆動むらの関係図

以下に、本発明に係わる実施の形態を、図面を参照して詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（前提技術）
図７は、色ずれ補正制御において色ずれ測定に用いるパターン例を示す。図７に示す３１ａ、３１ｂは、色ずれ測定用パターンを検出するための画像検出センサであり、主走査方向に２個並べて配置される。ここで、主走査方向とは、中間転写ベルトの搬送方向（以下、ベルト搬送方向という）（図７参照）に直交する方向である。２個の画像検出センサのうち、３１ａは、主走査方向の書き始め側に配置されており、３１ｂは主走査方向の書き終わり側に配置される。色ずれ量を検出するための色ずれ測定パターンは、画像検出センサ３１ａ及び３１ｂの直下を通過するように構成され、１つのセンサで８セットの斜線パターン群（５２ｆａ〜５２ｆｈ、５２ｒａ〜５２ｒｈ）が検出できるように構成される。なお、ｔｆａ１〜ｔｒｈ１４は、斜線パターン群のそれぞれのパターンが画像検出センサ３１ａ、３１ｂで検出される時刻を表している。また、列Ｆ、列Ｒは画像検出センサ３１ａ、３１ｂが検出する列を表し、画像検出センサ３１ａが検出する中間転写ベルトの範囲（以下、ベルト範囲とする）を列Ｆ、画像検出センサ３１ｂが検出するベルト範囲を列Ｒとする。図７の色ずれ測定パターンは、マゼンタが基準色（実線）（以下、Ｍという）のパターン画像であり、イエロー（以下、Ｙという）、シアン（以下、Ｃという）、ブラック（以下、Ｋという）が測定色（破線）である。斜線パターン群８セットの長さは、中間転写ベルト１周以内の長さとなっている。

ベルト搬送方向に隣り合う斜線パターン群の測定色間の距離Ｚは、感光ドラム周期（感光ドラムの１回転分）の９／８の長さとする。この距離Ｚは、一般的に感光ドラムの駆動むら及び搬送ベルト駆動ローラの駆動むらの影響が抑制されるように設定されている。

［感光ドラムの駆動むらによる検出誤差の抑制］
図８を用いて、距離Ｚと感光ドラムの駆動むらの関係を説明する。図８の５２ａ〜５２ｈは、色ずれ測定パターンの斜線パターン群８セットを示し、各斜線パターンセットにおける感光ドラムの駆動むら（以下、ドラム駆動むらとする）に対するサンプリング位置を示す。ドラム駆動むらに対して、サンプリング位置が一様に広がるように距離Ｚが設定されており、各サンプリング位置で検出される色ずれ量を平均化することによって、感光ドラム駆動むらの影響による検出誤差が抑制されている。

［中間転写ベルトの膜厚むらによる検出誤差の抑制］
また、図７に示す色ずれ測定パターンを、中間転写ベルト上の基準位置と、この基準位置から中間転写ベルト周期（中間転写ベルトの１周分）（以下、ベルト周期とする）単位で半周分の位相ずらした（以下、ベルト半周分という）位置で測定する。そして、この２回の検出結果を平均化することによって、ベルト膜厚むらなどベルト周期色ずれの影響による検出誤差が抑制される。中間転写ベルト上の基準位置は、ベルト周長（中間転写ベルトの１周分の長さ）を検知するためのマークである周長検知マークが用いられていることが多い。

［副走査方向及び主走査方向の色ずれ量の算出］
＜副走査方向の色ずれ量の算出＞
中間転写ベルト１周分の副走査方向（ベルト搬送方向）及び主走査方向の色ずれ量算出は、下式によって求めることができる。中間転写ベルトの移動速度をｖ［ｍｍ／ｓ］、Ｍを基準色とする。ベルト１周目の基準位置から形成した色ずれ測定パターンのうち、斜線パターン群５２ｆａの副走査方向の色ずれ量（以下、副走査色ずれ量という）Δｂ１ｐｆａは、
Δｂ１ｐｆａ＿Ｙ＝ｖ×｛（ｔｆａ２−ｔｆａ１）−（ｔｆａ３−ｔｆａ２）＋（ｔｆａ９−ｔｆａ８）−（ｔｆａ１０−ｔｆａ９）｝／４・・・式（１）
Δｂ１ｐｆａ＿Ｃ＝ｖ×｛（ｔｆａ４−ｔｆａ３）−（ｔｆａ５−ｔｆａ４）＋（ｔｆａ１１−ｔｆａ１０）−（ｔｆａ１２−ｔｆａ１１）｝／４・・・式（２）
Δｂ１ｐｆａ＿Ｋ＝ｖ×｛（ｔｆａ６−ｔｆａ５）−（ｔｆａ７−ｔｆａ６）＋（ｔｆａ１３−ｔｆａ１２）−（ｔｆａ１４−ｔｆａ１３）｝／４・・・式（３）
となる。同様に斜線パターン群（５２ｆｂ〜５２ｆｈ、５２ｒａ〜５２ｒｈ）における各色の副走査色ずれ量Δｂ１ｐｆｂ〜Δｂ１ｐｆｈ、Δｂ１ｐｒａ〜Δｂ１ｐｒｈを算出する。

また、下式より、各斜線パターン群で検出された各色の副走査色ずれ量Δｂ１ｐｆａ〜Δｂ１ｐｆｈ、Δｂ１ｐｒａ〜Δｂ１ｐｒｈを検出列ごとに平均化し、感光ドラム駆動むらの影響を抑制する。検出列ごとに平均化した副走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ１ｐｆ、ＡＶＥ＿Δｂ１ｐｒは、
ＡＶＥ＿Δｂ１ｐｆ＿Ｎ＝（Δｂ１ｐｆａ＿Ｎ＋Δｂ１ｐｆｂ＿Ｎ＋…＋Δｂ１ｐｆｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（４）
ＡＶＥ＿Δｂ１ｐｒ＿Ｎ＝（Δｂ１ｐｒａ＿Ｎ＋Δｂ１ｐｒｂ＿Ｎ＋…＋Δｂ１ｐｒｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（５）
となる。同様にベルト基準位置からベルト半周分ずらしたタイミングで色ずれ量測定を行い、各色の副走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｆ、ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｒを求めることができる。さらにベルト１周目と半周分ずらした色ずれ測定結果を各色ごとに平均化することにより、副走査色ずれ量Δｐを求めることができる。
Δｐ＿Ｎ＝（ＡＶＥ＿Δｂ１ｐｆ＿Ｎ＋ＡＶＥ＿Δｂ１ｐｒ＿Ｎ＋ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｆ＿Ｎ＋ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｒ＿Ｎ）／４
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（６）

＜主走査方向の色ずれ量の算出＞
次に主走査方向における各色の色ずれ量を算出する方法について説明する。ベルト１周目の基準位置から形成した色ずれ測定パターンのうち、斜線パターン群５２ｆａの主走査方向の色ずれ量（以下、主走査色ずれ量という）Δｂ１ｓｆａは、
Δｂ１ｓｆａ＿Ｙ＝ｖ×｛（ｔｆａ２−ｔｆａ１）−（ｔｆａ３−ｔｆａ２）−（ｔｆａ９−ｔｆａ８）＋（ｔｆａ１０−ｔｆａ９）｝／４・・・式（７）
Δｂ１ｓｆａ＿Ｃ＝ｖ×｛（ｔｆａ４−ｔｆａ３）−（ｔｆａ５−ｔｆａ４）−（ｔｆａ１１−ｔｆａ１０）＋（ｔｆａ１２−ｔｆａ１１）｝／４・・・式（８）
Δｂ１ｓｆａ＿Ｋ＝ｖ×｛（ｔｆａ６−ｔｆａ５）−（ｔｆａ７−ｔｆａ６）−（ｔｆａ１３−ｔｆａ１２）＋（ｔｆａ１４−ｔｆａ１３）｝／４・・・式（９）
となる。同様に斜線パターン群（５２ｆｂ〜５２ｆｈ、５２ｒａ〜５２ｒｈ）における各色の主走査色ずれ量Δｂ１ｓｆｂ〜Δｂ１ｓｆｈ、Δｂ１ｓｒａ〜Δｂ１ｓｒｈを算出する。

また、副走査色ずれ量算出と同様に、検出列ごとに斜線パターン群を平均化して感光ドラム駆動むらの影響を抑制する。検出列ごとに平均化した主走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ１ｓｆ、ＡＶＥ＿Δｂ１ｓｒは、
ＡＶＥ＿Δｂ１ｓｆ＿Ｎ＝（Δｂ１ｓｆａ＿Ｎ＋Δｂ１ｓｆｂ＿Ｎ＋…＋Δｂ１ｓｆｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（１０）
ＡＶＥ＿Δｂ１ｓｒ＿Ｎ＝（Δｂ１ｓｒａ＿Ｎ＋Δｂ１ｓｒｂ＿Ｎ＋…＋Δｂ１ｓｒｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（１１）
となる。同様にベルト基準位置からベルト半周分ずらしたタイミングで色ずれ量測定を行い、各色の主走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｆ、ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｒを求めることができる。さらにベルト１周目と半周分ずらした色ずれ測定結果を各色ごとに平均化することにより、主走査色ずれ量Δｓを求めることができる。
Δｓ＿Ｎ＝（ＡＶＥ＿Δｂ１ｓｆ＿Ｎ＋ＡＶＥ＿Δｂ１ｓｒ＿Ｎ＋ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｆ＿Ｎ＋ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｒ＿Ｎ）／４
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（１２）

＜主走査全体倍率の色ずれ量の算出＞
次に感光ドラムとレーザスキャナとの位置関係で発生する各色の主走査全体倍率の色ずれ量を算出する方法について説明する。ベルト１周目の基準位置から形成した色ずれ測定パターンのうち、斜線パターン群５２ｆａと５２ｒａとによる主走査全体倍率の色ずれ量Δｗ１ａは、主走査色ずれを求める時に用いた斜線パターン群ａの主走査色ずれ量Δｂ１ｓｆａとΔｂ１ｓｒａを用いて、
Δｗ１ａ＿Ｙ＝Δｂ１ｓｒａ＿Ｙ−Δｂ１ｓｆａ＿Ｙ・・・式（１３）
Δｗ１ａ＿Ｃ＝Δｂ１ｓｒａ＿Ｃ−Δｂ１ｓｆａ＿Ｃ・・・式（１４）
Δｗ１ａ＿Ｋ＝Δｂ１ｓｒａ＿Ｋ−Δｂ１ｓｆａ＿Ｋ・・・式（１５）
となる。同様に斜線パターン群（５２ｆｂと５２ｒｂ〜５２ｆｈと５２ｒｈ）における各色の主走査全体倍率の色ずれ量Δｗ１ｂ〜Δｗ１ｈを算出する。

また、斜線パターン群を平均化して感光ドラム駆動むらの影響を抑制する。よって、平均化した主走査全体倍率の色ずれ量ＡＶＥ＿Δｗ１は、
ＡＶＥ＿Δｗ１＿Ｎ＝（Δｗ１ａ＿Ｎ＋Δｗ１ｂ＿Ｎ＋…＋Δｗ１ｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（１６）
となる。同様にベルト基準位置からベルト半周分ずらしたタイミングで色ずれ量測定を行い、各色の主走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｗ２を求めることができる。さらにベルト１周目と半周分ずらした色ずれ測定結果を各色ごとに平均化することにより、主走査全体倍率Δｗを求めることができる。
Δｗ＿Ｎ＝（ＡＶＥ＿Δｗ１＿Ｎ＋ＡＶＥ＿Δｗ２＿Ｎ）／２
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（１７）

実施例１は、画像形成装置の代表例としてカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」と呼ぶ）を用いて説明を行う。本発明は電子写真技術を応用したファクシミリ、複写機などにも同様に適用することができる。

［画像形成装置の構成］
図１（ａ）は、本実施例における画像形成装置の概略構成図である。タンデム方式のカラー画像形成装置はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー画像を重ねあわせることでフルカラー画像を出力できるように構成される。各色の画像形成のために、レーザスキャナ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋとカートリッジ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが備えられる。カートリッジ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、図中矢印の方向に回転する感光体である感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋを備える。また、カートリッジ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに接するように設けられた感光ドラムクリーナ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを備える。さらに、カートリッジ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、帯電ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ及び現像機１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋを備える。

各色の感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにはトナー画像を担持可能な像担持体である中間転写ベルト１７が接して設けられる。中間転写ベルト１７を挟み、対向するように一次転写ローラ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが設置される。中間転写ベルト１７にはベルトクリーナ１９が設けられ、掻き取った廃トナーが収納される廃トナー容器２０も設置される。用紙２１を格納するカセット２２には、カセット２２内にある用紙２１の位置を規制するサイズガイド２３及びカセット２２内の用紙２１の有無を検出する用紙有無センサ２４が設けられる。用紙２１の搬送路には給紙ローラ２５、分離ローラ２６ａ、２６ｂ、レジローラ２７が設けられる。２８はレジセンサであり、二次転写部（二次転写ローラ２９）での用紙２１と中間転写ベルト１７上に形成されたトナー画像との同期をとるタイミングを制御する。中間転写ベルト１７と接するように二次転写ローラ２９、そして二次転写ローラ２９の後段に定着器３０が設置される。位置ずれを検出する検出手段である画像検出センサ３１は、中間転写ベルト１７上（像担持体上）に形成されるパターン画像である測定用トナー像パターンを読み取り、色ずれ測定や色濃度測定を行う手段である。画像検出センサ３１は、中間転写ベルト１７の周長を検出するために設けられた周長検知マークを検出する手段も兼ねる。

８０は本体の制御を行うための電気回路が搭載された制御基板であり、制御基板８０には、画像検出センサ３１を制御する制御部４４を有するＣＰＵ８１を搭載する。ＣＰＵ８１は用紙２１の搬送に係る駆動源（不図示）やカートリッジ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの駆動源（不図示）、中間転写ベルト１７の駆動源（不図示）の制御、センサの制御、画像形成に関する制御などを行う。すなわちＣＰＵ８１は、画像形成装置本体の動作を一括して制御する。

［画像形成動作］
電子写真プロセスについて説明する。カートリッジ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ内の暗所にて、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ表面を帯電ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋで均一に帯電させる。次にレーザスキャナ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにより画像データに応じて変調したレーザ光を感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ表面に照射し、レーザ光が照射された部分の帯電電荷が除去される。これにより、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ表面に静電潜像を形成する。現像機１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋでは帯電したトナーを静電潜像に付着させることで、各色の現像剤像であるトナー画像を感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ表面に形成する。そして、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ表面上に形成されたトナー画像を一次転写ローラ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋにより中間転写ベルト１７に順次重ね合わせるように転写する。一方、カセット２２内の用紙２１は給紙ローラ２５により搬送され、用紙２１が複数枚搬送されている場合は、分離ローラ２６ａ、２６ｂにより、用紙２１が一枚だけレジローラ２７へ搬送される。次に中間転写ベルト１７上のトナー画像をレジローラ２７で搬送された用紙２１に二次転写ローラ２９で転写する。最後に用紙２１上に転写されたトナー画像は定着器３０によって定着され、画像形成装置外に排出される。

［画像検出センサ及び周長検知マーク］
中間転写ベルト１７及び画像検出センサ３１の詳細構成について、図１（ｂ）を用いて説明する。画像検出センサ３１ａ、３１ｂは、主走査方向（図１（ｂ）矢印参照）に２個並べて配置される。ここで、主走査方向とは、中間転写ベルト１７の移動方向（以下、ベルト搬送方向という）（図７参照）に直交する方向である。画像検出センサ３１ａは主走査方向の書き始め側に配置され、画像検出センサ３１ｂは主走査方向の書き終わり側に配置される。中間転写ベルト１７上の画像形成領域には、中間転写ベルト１７の周長を検知するため、下地と異なる反射率に加工された周長検知マーク３２が配置される。周長検知マーク３２は、中間転写ベルト１７を駆動した際、搬送方向（図１（ｂ）矢印参照）に画像検出センサ３１ａ直下を移動する。周長検知マーク３２は、例えば、木目の細かいヤスリで中間転写ベルト表面を荒らすことにより、下地と異なる反射率となるように加工が施される。本実施例では、副走査方向に５ｍｍの長さの周長検知マークが配置される。

［画像検出センサの構成］
画像検出センサ３１（３１ａ、３１ｂ）の構成について、図２（ａ）を用いて説明する。画像検出センサ３１は、斜めに実装された光照射手段であるＬＥＤ４１と、光量検出手段であるフォトトランジスタ４２（以下、ＰＴＲ４２という）を有する。ＬＥＤ４１は、検出面に対して斜めに実装されるが、ライトガイドなどを用い、検出面に対して斜めに照射させる構成でもよい。ＬＥＤ４１とＰＴＲ４２は、光学的に対称となっており、それぞれ中心より角度Ａ°だけ傾けられて配置される。ＰＴＲ４２は、ＬＥＤ４１から出射された光が中間転写ベルト１７表面で正反射した光を受光する。本実施例では、正反射光のみを検出するセンサを設けているが、乱反射光を検出するフォトトランジスタを追加したものでもよい。

［制御部の構成］
図２（ｂ）は、画像検出センサ３１ａ及び画像検出センサ３１ｂ、制御部４４の概略回路構成図である。画像検出センサ３１ａは、ＬＥＤ４１、ＰＴＲ４２、ＬＥＤ４１のオン、オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）を行うためのトランジスタ４３、ＬＥＤ４１に流す電流を制限する抵抗４０で構成される。また、画像検出センサ３１ａは、ＰＴＲ４２の光電流を光電圧に変換するための抵抗４５、抵抗４５で変換された電圧を２値化した検出信号ａを出力するコンパレータ５０、コンパレータ５０のしきい値電圧であるしきい値電圧５１で構成される。画像検出センサ３１ｂの構成は、画像検出センサ３１ａと同じであるため説明を省略する。なお、画像検出センサ３１ｂが出力する２値化された信号を検出信号ｂとする。また、制御部４４は、ＬＥＤ４１をＯＮ／ＯＦＦするための駆動信号ａ、ｂを出力する駆動部４７、画像検出センサ３１ａ、３１ｂから出力される検出信号ａ、ｂの出力時間を計測する計測部ａ ４６ａ、計測部ｂ ４６ｂで構成される。制御部４４は、計測部ａ ４６ａ、計測部ｂ ４６ｂの計測結果を基に各画像検出センサ３１が検出した色ずれ量を演算する演算部ａ ４８ａ、演算部ｂ ４８ｂで構成される。さらに制御部４４は、演算部ａ ４８ａ、演算部ｂ ４８ｂの演算結果を基に画像書き出し位置の補正量を演算する演算部４９で構成される。なお、演算部ａ ４８ａは、中間転写ベルト１７の周長を演算する機能や周長検知マーク位置、ベルトキズの位置を記憶する機能も兼ねる。

駆動部４７によって出力された駆動信号ａがＬＥＤ４１を発光させるためのオン信号であると、トランジスタ４３がオンとなり、ＬＥＤ４１が発光する。ＰＴＲ４２は、ＬＥＤ４１から出射されて中間転写ベルト１７で正反射した光を受光すると、光電流を発生させる。コンパレータ５０は、抵抗４５が変換した光電圧としきい値電圧５１とを比較し、光電圧がしきい値電圧５１よりも高い場合はハイ（以下、Ｈｉｇｈとする）を出力し、光電圧がしきい値電圧５１よりも低い場合はロー（以下、Ｌｏｗとする）を出力する。制御部４４では、画像検出センサ３１ａ、３１ｂから出力される検出信号ａ、ｂを基に画像書き出し位置の補正量の算出や、中間転写ベルト１７の周長を算出する。

［ベルト周長検出及び色ずれ測定］
以下、本実施例の特徴部分であるベルト周長検出方法及び色ずれ測定方法について説明する。はじめに中間転写ベルト１７のベルト周長検出方法について説明する。

＜ベルト周長検出＞
制御基板８０が中間転写ベルト１７の周長を測定する制御を開始すると、中間転写ベルト１７が回転駆動される。また、画像検出センサ３１ａのＬＥＤ４１が発光され、中間転写ベルト１７に照射される。中間転写ベルト１７の材質は、例えばポリイミドなどの表面光沢度が高い材質を使用しており、周長検知マーク３２を除く領域に照射された光は正反射し、ＰＴＲ４２に受光される。周長検知マーク３２を除く領域の正反射光量は充分明るく、コンパレータ５０はＨｉｇｈを出力する。また、周長検知マーク３２は正反射光の反射率が低く加工されており、周長検知マーク３２に照射された光は、ほとんど正反射しない。従って、周長検知マーク３２の正反射光量は暗く、コンパレータ５０はＬｏｗを出力する。

図２（ｃ）は、ベルト周長測定時における画像検出センサ３１ａの検出信号ａの波形である。本実施例では、周長検知マーク３２の副走査方向長さが５ｍｍ、ベルト搬送速度がｖ ｍｍ／ｓとする。計測部ａ ４６ａは、画像検出センサ３１ａが検出信号ａをＬｏｗ出力している距離ｖ×（ｂ−ａ）が、３ｍｍ＜ｖ×（ｂ−ａ）＜７ｍｍの範囲内であれば、このＬｏｗ出力の区間を周長検知マーク３２であると判断するように設定される。ここで、ａは画像検出センサ３１ａの検出信号ａがＨｉｇｈからＬｏｗに切り変わった時刻、ｂは画像検出センサ３１ａの検出信号ａがＬｏｗからＨｉｇｈに切り変わった時刻である。計測部ａ ４６ａは、周長検知マーク３２の中点Ａを式（ｂ−ａ）／２より算出し、次回に検出される中点Ａ’までの時間を計測し、中間転写ベルト１７が１周回転するために要する時間Ｔａを計測する。演算部ａ ４８ａでは、計測部ａ ４６ａで計測された時間Ｔａと、中間転写ベルト１７が理想周長であった場合のベルト１周回転時間を基に中間転写ベルト１７の伸縮状態を演算する。中間転写ベルト１７が伸びている場合は、Ａ−Ａ’の時間Ｔａは、理想の１周回転時間よりも長くなる。また、中間転写ベルト１７が縮んでいる場合は、Ａ−Ａ’の時間Ｔａは、理想の１周回転時間よりも短くなる。

以上説明したように、本実施例では中間転写ベルト１７上の画像形成領域内に下地と異なる反射率に加工した周長検知マーク３２を形成し、画像検出センサ３１ａで周長検知マーク３２を検出する構成とする。このような構成とすることにより、新たなセンサを追加することなく、ベルト周長を検出することができる。また、この周長検知マーク３２の検出に基づき、中間転写ベルト１７（像担持体）の移動方向の長さが算出されると、この求められた長さに基づき、色ずれ測定パターンの形成や、用紙搬送制御等の、各種画像形成制御が行われる。

＜色ずれ測定及び算出＞
次に本実施例の特徴部分である色ずれ測定及び算出方法について説明する。図３は色ずれ量を検出するための色ずれ測定パターンであり、中間転写ベルト１７の移動方向にパターン画像が所定数形成されるが、本実施例では例えば、複数セットの斜線パターン群５２ｆａ〜５２ｆｈ、５２ｒａ〜５２ｒｈで構成されている。また、周長検知マーク３２が設けられる。色ずれ測定パターンのその他の構成は、前述した従来技術の図７と同じであるため省略する。斜線パターンは、中間転写ベルト１７の移動方向（以下、ベルト搬送方向とする）に対して４５度の傾きを持つ。なお、この角度は特に４５度に限ることはなく、他の角度でもよい。なお、図３に示す色ずれ測定パターンは、先に説明した画像形成動作によって中間転写ベルト１７上に形成される。

制御基板８０が色ずれ測定制御を開始すると、中間転写ベルト１７が回転駆動される。また、画像検出センサ３１ａのＬＥＤ４１が発光され、中間転写ベルト１７に照射される。上述したベルト周長検出後、周長検知マーク３２が検出されるタイミングを基準に中間転写ベルト１７上に色ずれ測定パターンが形成される。画像検出センサ３１ａ、３１ｂから出力される検出信号ａ、ｂは、ベルト下地部分を検出した場合はＨｉｇｈ、トナー画像を検出した場合はＬｏｗを出力する。

図４（ａ）は、画像検出センサ３１ａが周長検知マーク３２を検出する検出信号（色ずれ測定パターンの検出信号は図示しない）と、色ずれ測定パターンの斜線パターン群の位置との関係を示す。図中セット番号として表示される丸文字数字１〜８は、図３の５２ｆａ〜５２ｆｈに対応する。本実施例では、中間転写ベルト１７の膜厚むら（以下、ベルト膜厚むらという）による色ずれ検出誤差を抑制するため、ベルト基準位置を基準として、Ａ２からベルト１周分とベルト半周分である１．５周分ずらした２．５周目で色ずれ測定が行われる。また、本実施例における色ずれ測定パターン全体の長さは、ベルト周長の半分以上の長さとする。なお、本実施例では、ベルト基準位置を周長検知マーク３２の位置とする。

上述したベルト周長測定は、色ずれ測定が開始される前に実施され、Ａ１及びＡ２（図２（ｃ）で説明したＡ及びＡ’に対応する）が検出された後、ベルト１周回転に要する時間Ｔａが検出される。Ａ２が検出されてから時間Ｔｂ経過後、１周目の色ずれ測定パターンが形成される。Ａ２が検出されてから（Ｔａ＋Ｔａ／２＋Ｔｂ）経過後、２．５周目の色ずれ測定パターンが形成される。本実施例では画像検出センサ３１ａの直下を通過するように周長検知マーク３２が設けられ、ベルト２．５周目の色ずれ測定パターンを形成すると、色ずれ測定パターンの斜線パターン群の一部と周長検知マーク３２が重なってしまう。本実施例では、図３の色ずれ測定パターンの斜線パターン群５２ｆｅ（セット番号は丸文字数字５に対応）の一部が周長検知マーク３２と重なるとして説明する。従って、周長検知マーク３２と重なる色ずれ測定パターンの斜線パターン群５２ｆｅを検出できなくなり、正確な色ずれ量を算出できなくなってしまう問題がある。この問題を解決するため、本実施例では次のようにして色ずれ量を算出する。すなわち、周長検知マーク３２と重なる斜線パターン群５２ｆｅの検出データを使用せず、代わりに主走査方向に斜線パターン群５２ｆｅと対となる斜線パターン群５２ｒｅの検出データを代用し、主走査方向と副走査方向の色ずれ量を算出する。

図４（ｂ）は、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの駆動むらに対する各斜線パターン群でのサンプリング位置の関係を示す。図に示すとおり、周長検知マーク３２と重なる斜線パターン群５２ｆｅを、これと同じサンプリング位置で対となる斜線パターン群５２ｒｅの検出データで代用することにより、本来検出すべき５２ｆｅと同等の感光ドラム駆動むらの検出データを補うことができる。従って、周長検知マーク３２がある色ずれ検出列であっても感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの駆動むらを一様にサンプリングすることが可能となり、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの駆動むらによる色ずれ検出誤差を抑制することができる。以下、斜線パターン群５２ｆｅを斜線パターン群５２ｒｅで代用して色ずれ量を算出する、詳細な方法について説明する。

ベルト１周目の色ずれ量算出方法は従来技術と同じであるため、省略する（ベルト１周目については、式（１）〜式（５）、式（７）〜式（１１）、式（１３）〜式（１６）により各値を算出する）。また、ベルト半周分ずらした測定パターンも基本的に従来技術と同じため重複する説明は省略し、異なる個所についてのみ説明する。ベルト半周分ずらした色ずれ測定にて、副走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｆと主走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｆは下式で求められる。
ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｆ＿Ｎ＝（Δｂ２ｐｆａ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｂ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｃ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｄ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｒｅ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｆ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｇ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（１８）
ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｆ＿Ｎ＝（Δｂ２ｓｆａ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｂ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｃ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｄ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｒｅ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｆ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｇ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（１９）

上述したように、周長検知マーク３２と重なる斜線パターン群５２ｆｅから検出されるΔｂ２ｐｆｅやΔｂ２ｓｆｅは使用せず、代わりに斜線パターン群５２ｆｅと同じサンプリング位置にある検出列Ｒの斜線パターン群のΔｂ２ｐｒｅやΔｂ２ｓｒｅを代用する。なお、画像検出センサ３１ｂで検出される周長検知マーク３２と重ならない検出列Ｒで平均化した副走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｒや主走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｒの算出方法は、従来技術と同じであるため、説明を省略する。このようにして、副走査色ずれ量Δｐは、式（６）において式（１８）を用いて算出し、主走査色ずれ量Δｓは、式（１２）において式（１９）を用いて算出する。

また、ベルト半周分ずらした色ずれ測定にて、主走査色ずれ算出時と同様Δｂ２ｓｆｅをΔｂ２ｓｒｅで代用することで、主走査全体倍率の色ずれ量ＡＶＥ＿Δｗ２は下式で求められる。
ＡＶＥ＿Δｗ２＿Ｎ＝（Δｗ２ａ＿Ｎ＋Δｗ２ｂ＿Ｎ＋Δｗ２ｃ＿Ｎ＋Δｗ２ｄ＿Ｎ＋２×Δｂ２ｓｒｅ＿Ｎ＋Δｗ２ｆ＿Ｎ＋Δｗ２ｇ＿Ｎ＋Δｗ２ｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（２０）

斜線パターン群ｅでの主走査全体倍率Δｗ２ｅを２×Δｂ２ｓｒｅ＿Ｎ（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）としたのは、次の理由による。すなわち、主走査色ずれがない、または小さいとして周長検知マーク３２と重なる斜線パターン群５２ｆｅを斜線パターン群５２ｒｅに主走査全体倍率の特性を考慮してΔｂ２ｓｆｅ＝−Δｂ２ｓｒｅと置き換えたことによる。ただし、この置き換え式は、本実施例において画像検出センサ３１ａと３１ｂが主走査方向における画像中心から左右同じ大きさの位置に対象に配置され、主走査方向の色ずれが画像中心を原点とする座標系であることを前提としている。例えば、画像検出センサ３１ａと画像検出センサ３１ｂのセンサ位置が、画像中心からそれぞれ−１０５ｍｍと＋１０５ｍｍである。このようにして、主走査全体倍率Δｗは、式（１７）において式（２０）を用いて算出する。

以上のようにして、斜線パターン群５２ｆｅを斜線パターン群５２ｒｅで代用して色ずれ量算出することで感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの駆動むらを一様にサンプリングすることが可能となる。そして、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの駆動むらによる色ずれ検出誤差を抑制することができるようになる。

主走査色ずれや主走査全体倍率の色ずれがある場合、次のような検出誤差を発生させることに注意しなくてはならない。主走査色ずれがある場合は主走査全体倍率の色ずれ検出誤差に、主走査全体倍率の色ずれがある場合は主走査色ずれの検出誤差に、それぞれの色ずれ量の大きさに応じて影響を受ける。しかしながら、検出誤差への影響は斜線パターン群の数に依存するため、斜線パターン群の数が多ければ影響は小さくなる。また、色ずれ補正時、検出した色ずれ量に検出誤差が含まれているとしても、次回検出時には主走査色ずれや主走査全体倍率の色ずれが各々補正されており、前回よりも色ずれ量が小さくなる。従って、前回よりも検出誤差への影響が小さくなっているため、主走査色ずれや主走査全体倍率の色ずれの検出誤差への影響は、色ずれ補正の回数に応じて収束する方向にある。よって、このような検出誤差が問題になることは通常はない。

以上、説明したように本実施例によれば、新たなセンサを追加することなく、ベルト周長を検出し、且つ各色の色ずれ量を精度良く検出することができる。

なお、本実施例ではベルト搬送方向に隣り合う斜線パターン群の測定色間の距離Ｚは、感光ドラムの駆動むらによる検出誤差の影響を低減するため、斜線パターン群の数が８であるから感光ドラム周期の９／８の長さとした。しかし、検出誤差の影響を低減したいターゲットの駆動むら周期は感光ドラムに限らず、ベルト駆動ローラ周期やギアの周期などでもよい。また、距離Ｚはターゲット周期の９／８の比率の長さに限らず、ターゲットの駆動むら周期を一様にサンプリングできる大きさであればどのような比率の長さでもあってもよい。

実施例２では、主走査傾きが発生した場合においても、精度よくレジストレーション検出（色ずれ検出）を行える方法について説明する。実施例１と重複する説明は省略する。

実施例１では、周長検知マーク３２と重なる斜線パターン群５２ｆｅにおいて、斜線パターン群５２ｆｅと同じサンプリング位置で対となる斜線パターン群５２ｒｅの検出データで代用する構成とした。これにより、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの駆動むらを一様にサンプリングでき、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの駆動むらによる色ずれ検出誤差を抑制することができた。しかしながら、走査線が設計値に対して角度を持ってしまい、走査線の主走査書き出し側と書き終わり側で副走査位置が異なる場合がある。以下、走査線が設計値に対して角度を持つことを走査傾きという。この走査傾きがある場合、副走査色ずれ量の検出時に主走査傾きの大きさに応じて検出誤差が発生してしまう。この検出誤差への影響は斜線パターン群の数に依存するため多ければ影響は小さくなるものの、主走査傾きの色ずれは補正されることがない。従って、実施例１で説明したような主走査色ずれや主走査全体倍率の色ずれのように検出誤差への影響が色ずれ補正で収束する方向にはない。

［主走査傾きの影響］
図５は、実施例２における各斜線パターン群のサンプリング位置と副走査色ずれの関係を示す。図に示すように実施例２の画像形成装置は、主走査傾きが発生しており、同じセット番号の斜線パターン群のサンプリング位置は同じとなる。また、感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの駆動むらが主走査書き出し側と書き終わり側で同位相となって同じ色ずれ量であっても、副走査色ずれ量が主走査傾きの色ずれ量の分だけ異なる。従って、斜線パターン群５２ｆｅを斜線パターン群５２ｒｅの検出データで代用するためには主走査傾き成分を考慮して、代用するデータから主走査傾き成分をオフセット（加減算）する必要がある。

［主走査傾きを考慮した色ずれ測定］
実施例２では、ベルト１周目の色ずれ測定結果にて主走査傾き成分を算出し、ベルト２．５周目の半周分ずらした色ずれ測定時に代用する検出データから主走査傾き成分を足し算するとして説明する。色ずれ測定方法及びベルト１周目の色ずれ測定における色ずれ量算出方法に関しては、実施例１と同じであるため、説明を省略する。

＜主走査傾き成分の算出＞
はじめにベルト１周目の色ずれ測定における主走査傾き成分の算出方法について説明する。主走査傾き成分の算出は下式によって求めることができる。ベルト１周目の色ずれ測定パターンのうち、対となる斜線パターン群５２ｆａ・５２ｒａの主走査傾き成分Δｓｉａは、
Δｓｉａ＿Ｎ＝Δｂ１ｐｆａ＿Ｎ−Δｂ１ｐｒａ＿Ｎ
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（２１）
となる。同様に他の対となる斜線パターン群５２ｆｂ・５２ｒｂ〜５２ｆｈ・５２ｒｈにおける各色の主走査傾き成分Δｓｉｂ〜Δｓｉｈを算出する。感光ドラム１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの駆動むらを平均化した主走査傾き成分Δｓｉは、下式より求めることができる。
Δｓｉ＿Ｎ＝（Δｓｉａ＿Ｎ＋Δｓｉｂ＿Ｎ＋Δｓｉｃ＿Ｎ＋Δｓｉｄ＿Ｎ＋Δｓｉｅ＿Ｎ＋Δｓｉｆ＿Ｎ＋Δｓｉｇ＿Ｎ＋Δｓｉｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（２２）

＜主走査傾きを考慮した色ずれ量の算出＞
次にベルト半周分ずらした色ずれ量算出方法について説明する。ベルト半周分ずらした色ずれ測定で算出される検出列ごとに平均化した副走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｆは、実施例１と同様、周長検知マーク３２と斜線パターン群５２ｆｅが重なるため、Δｂ２ｐｆｅを使用しない。代わりにΔｂ２ｐｆｅと同セット番目のΔｂ２ｐｒｅから主走査傾き成分Δｓｉを足し算した値を代用する。副走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｆは、下式で求めることができる。
ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｆ＿Ｎ＝（Δｂ２ｐｆａ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｂ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｃ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｄ＿Ｎ＋（Δｂ２ｐｒｅ＿Ｎ＋Δｓｉ＿Ｎ）＋Δｂ２ｐｆｆ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｇ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（２３）

ベルト１周目と半周分ずらした色ずれ測定結果を各色ごとに平均化した副走査色ずれ量Δｐ及び主走査色ずれ量Δｓの算出方法は、実施例１と同じであるため、説明を省略する。

以上、説明したように主走査傾きが発生している画像形成装置においても、周長検知マークと重なる斜線パターン群の対となる斜線群の検出データから主走査傾き成分をオフセットした値を代用することにより、各色の色ずれ量を精度良く検出することができる。

実施例３では、周長検知マーク３２と重なる斜線パターン群に代用する検出データとして、対となる斜線パターン群の検出データから、主走査全体倍率成分をオフセット（加減算）して主走査色ずれ量や主走査全体倍率の色ずれ量を算出する。このようにすることで、さらに精度よくレジストレーション検出を行える方法について説明する。実施例１と重複する説明は省略する。

実施例１において斜線パターン群５２ｆｅと同じサンプリング位置で対となる斜線パターン群５２ｒｅの検出データで代用することによって、主走査色ずれがある場合、その色ずれ量の大きさに応じた主走査全体倍率の検出誤差を発生させてしまう。また主走査全体倍率の色ずれがある場合も、その色ずれ量の大きさに応じた主走査色ずれの検出誤差を発生させてしまう。この各色ずれ検出誤差は実施例１で説明したように色ずれ補正により収束する方向にある。しかしながら、次回補正までの時間が大きく設定されている場合は検出誤差の影響を受け色ずれ補正が正しく成されていない状態が暫く続くことになる。また次回補正までの間に新たに色ずれが発生した場合は、検出誤差への影響が増えるため、収束ができづらい状態になることがある。以上を鑑みて、実施例２で主走査傾き成分をオフセットしたように、本実施例では主走査色ずれや主走査全体倍率の色ずれ量算出においても各々の検出誤差に関わる色ずれ成分をオフセットしようとするものである。本実施例では、ベルト１周目の色ずれ測定結果にて主走査全体倍率成分を算出し、ベルト２．５周目の半周分ずらした色ずれ測定時に代用する検出データから主走査色ずれ成分と主走査全体倍率成分の除去を行う。

［主走査色ずれ成分と主走査全体倍率成分の算出］
はじめにベルト１周目の色ずれ測定における主走査色ずれ成分と主走査全体倍率成分の算出方法について説明する。ここで、一方の列の色ずれ測定パターンに対する他方の列の色ずれ測定パターンの主走査方向における倍率に関する値として、Δｗを求める。ベルト１周目の色ずれ測定で既に算出されている主走査全体倍率色ずれＡＶＥ＿Δｗ１から、主走査全体倍率色ずれ成分Δｗ１は、
Δｗ１＿Ｎ＝ＡＶＥ＿Δｗ１＿Ｎ＝（Δｗ１ａ＿Ｎ＋Δｗ１ｂ＿Ｎ＋…＋Δｗ１ｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（２４）
となる。

次にベルト半周分ずらした色ずれ量算出方法について説明する。ベルト半周分ずらした色ずれ測定で算出される検出列ごとに平均化した主走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｆと主走査全体倍率色ずれ量ＡＶＥ＿Δｗ２は、実施例１と同様にΔｂ２ｓｆｅを使用しない。代わりにΔｂ２ｓｆｅと同セット番目のΔｂ２ｓｒｅから主走査全体倍率の色ずれ成分Δｗ１をオフセット（引き算）した値を代用する。よって、主走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｆは下式で求めることができる。
ＡＶＥ＿Δｂ２ｓｆ＿Ｎ＝（Δｂ２ｓｆａ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｂ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｃ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｄ＿Ｎ＋（Δｂ２ｓｒｅ＿Ｎ−Δｗ１＿Ｎ）＋Δｂ２ｓｆｆ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｇ＿Ｎ＋Δｂ２ｓｆｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（２５）

また、主走査全体倍率においても同様にして、Δｂ２ｓｆｅを（Δｂ２ｓｒｅ＿Ｎ−Δｗ１＿Ｎ）で代用する。よって、主走査全体倍率の色ずれを算出する式（１３）〜（１６）から式が簡略化できて、主走査全体倍率色ずれ量ＡＶＥ＿Δｗ２は下式で求めることができる。
ＡＶＥ＿Δｗ２＿Ｎ＝（Δｗ２ａ＿Ｎ＋Δｗ２ｂ＿Ｎ＋Δｗ２ｃ＿Ｎ＋Δｗ２ｄ＿Ｎ＋Δｗ１＿Ｎ＋Δｗ２ｆ＿Ｎ＋Δｗ２ｇ＿Ｎ＋Δｗ２ｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（２６）

ベルト１周目と半周分ずらした色ずれ測定結果を各色ごとに平均化した副走査色ずれ量Δｐ及び主走査色ずれ量Δｓの算出方法は、実施例１と同じであるため、説明を省略する。

以上、説明したように周長検知マークと重なる斜線パターン群の対となる斜線パターン群の検出データから主走査全体倍率成分をオフセットした値を代用することにより、各色の色ずれ量をさらに精度良く検出することができる。

実施例４では、正反射光が反射しないキズが中間転写ベルト１７上にあった場合においても、できるかぎり精度よくレジストレーション検出を行える方法について説明する。実施例１と重複する説明は省略する。実施例４における画像形成装置の概略構成図及び概略回路構成図、ベルト周長測定方法、色ずれ測定パターンは、実施例１と同じであるため省略する。本実施例では、キズの位置を検出して、キズと重なる斜線パターン群を特定し、特定した斜線パターン群の検出データを使用しない。代わりに特定した斜線パターン群と主走査方向に対となる斜線パターン群の検出データを代用し、副走査方向の色ずれ量を算出する。本実施例では、画像検出センサ３１ａの直下を通過する位置にキズが一箇所あるとする。

［ベルト周長検出及びキズの位置検出］
はじめにベルト周長検出方法及びキズの位置を検出する方法について、図６（ａ）は、画像検出センサ３１ａの検出信号波形と、ベルト１周目から２．５周目における色ずれ測定パターンの斜線パターン群の位置を表した図である。図中セット番号として表示される丸文字数字１〜８は、図３の５２ｆａ〜５２ｆｈに対応する。Ｔａは中間転写ベルト１７ １周に要する時間、Ｔｅは基準となる周長検知マーク３２位置Ａ１検出からキズＢ検出までの時間、Ｔｃは基準となる周長検知マーク３２位置Ａ１検出からキズＢ’検出までの時間を表している。また、Ｔｄはベルト周長検知マーク３２検出から色ずれ測定パターンを書き出すまでの時間を示す。ｃ〜ｋ及びｃ’〜ｋ’は、ベルト１周目及びベルト２．５周目の色ずれ測定パターンにおける各斜線パターン群の書き出し時刻を示している。

本実施例では、制御部４４は、画像検出センサ３１ａがＬｏｗを出力している距離ｖ×（ｂ−ａ）が、３ｍｍ＜ｖ×（ｂ−ａ）＜７ｍｍの範囲内であれば、周長検知マーク３２であると判断し、３ｍｍ未満の場合はキズと判断する。周長検知マーク３２を用いた周長測定方法は、実施例１と同じであるため、省略する。ベルト周長測定時において、画像検出センサ３１ａがＬｏｗ出力している距離ｖ×（ｂ’−ａ’）は、ｖ×（ｂ’−ａ’）＜３ｍｍであるため、制御部４４は周長検知マーク３２以外のキズと判断する。このようにしてキズが検出されると、時間Ｔｅは、
（ｂ’＋ａ’）／２・・・式（２７）
より算出される。時間Ｔｅと各斜線パターン群の書き出し時刻ｃ〜ｋとを比較することにより、キズと重なる斜線パターン群のセット番号を特定することができる。図６（ａ）のベルト１周目の色ずれ測定において、Ｔｅは、ｄ＜Ｔｅ＜ｅの範囲に分類される。従って、ベルト１周目の色ずれ測定において、制御部４４は、キズが斜線パターンセット番号丸文字数字２（斜線パターン群５２ｆｂ）と重なると判断する。

また、ベルト２．５周目の色ずれ測定においても同様にキズと重なる斜線パターン群の位置を特定することができる。時間Ｔｃは、
Ｔａ×２＋Ｔｅ・・・式（２８）
より算出することができ、各斜線パターン群の書き出し時刻ｃ’〜ｋ’と比較することにより、キズと重なる斜線パターン群のセット番号を特定することができる。図６（ａ）のベルト２．５周目の色ずれ測定において、Ｔｃは、ｉ’＜Ｔｃ＜ｅ’の範囲に分類される。従って、ベルト２．５周目の色ずれ測定において、制御部４４は、キズが斜線パターンセット番号丸文字数字７（５２ｆｇ）と重なると判断する。

本実施例では、画像検出センサ３１ａの直下を通過するキズがある場合を説明しているが、画像検出センサ３１ｂの直下を通過するキズがあるとしてもよい。画像検出センサ３１ｂの直下を通過するキズがある場合は、同様の方法によって画像検出センサ３１ｂがキズを検出し、制御部４４がキズの位置から列Ｒのどの斜線パターン群と重なるかを特定する。

［色ずれ測定］
以下、色ずれ測定及び算出方法において、特に副走査の色ずれ量の算出について説明する。本実施例の色ずれ測定では、ベルト１周目でキズが斜線パターンセット番号丸文字数字２（５２ｆｂ）と重なり、ベルト２．５周目でキズは斜線パターンセット番号丸文字数字７（５２ｆｇ）と重なる。ベルト１周目のベルト色ずれ測定にて、各斜線パターン群で検出される副走査色ずれ量Δｂ１ｐｆｂ〜Δｂ１ｐｆｈより、検出列ごとに平均化した副走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ１ｐｆは下式で求められる。ただし、キズと重なる斜線パターン群５２ｆｂから検出されるΔｂ１ｐｆｂは使用せず、代わりにΔｂ１ｐｆｂと同セット番目のΔｂ１ｐｒｂを代用する。なお、周長検知マーク３２及びキズと重ならない画像検出センサ３１ｂで平均化した副走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ１ｒ及びＡＶＥ＿Δｂ２ｒの算出方法は、実施例１と同じであるため、説明を省略する。
ＡＶＥ＿Δｂ１ｐｆ＿Ｎ＝（Δｂ１ｐｆａ＿Ｎ＋Δｂ１ｐｒｂ＿Ｎ＋Δｂ１ｐｆｃ＿Ｎ＋Δｂ１ｐｆｄ＿Ｎ＋Δｂ１ｐｆｅ＿Ｎ＋Δｂ１ｐｆｆ＿Ｎ＋Δｂ１ｐｆｇ＿Ｎ＋Δｂ１ｐｆｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（２９）

ベルト２．５周目の色ずれ測定にて、各斜線パターン群で検出される副走査色ずれ量Δｂ２ｐｆｂ〜Δｂ２ｐｆｈより、検出列ごとに平均化した副走査色ずれ量ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｆは下式で求められる。ただし、周長検知マーク３２と重なる斜線パターン群５２ｆｅから検出されるΔｂ２ｐｆｅは使用せず、代わりにΔｂ２ｐｆｅと同セット番目のΔｂ２ｐｒｅを代用する。また、キズと重なる斜線パターン群５２ｆｇから検出されるΔｂ２ｐｆｇは使用せず、代わりにΔｂ２ｐｆｇと同セット番目のΔｂ２ｐｒｇを代用する。
ＡＶＥ＿Δｂ２ｐｆ＿Ｎ＝（Δｂ２ｐｆａ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｂ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｃ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｄ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｒｅ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｆ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｒｇ＿Ｎ＋Δｂ２ｐｆｈ＿Ｎ）／８
（Ｎ＝Ｙ、Ｃ、Ｋ）・・・式（３０）

ベルト１周目と半周分ずらした色ずれ測定結果を各色ごとに平均化した副走査色ずれ量Δｐの算出方法は、従来技術と同じ（式（６））であるため、説明を省略する。

［ベルト周長検知及び色ずれ測定時の制御］
図６（ｂ）は、ベルト周長検知時及び色ずれ測定時において、検出データの代用に関する制御フローチャートである。ベルト周長検知が実行されると、画像検出センサ３１ａでベルト周長検出が行われ、画像検出センサ３１ａと３１ｂでキズ位置検出が行われ（Ｓ１）、制御部４４は、列Ｆ及び列Ｒのいずれかにキズがあるかないかの判断を行う（Ｓ２）。制御部４４はキズが無いと判断した場合は、通常の色ずれ測定を行い、周長検知マークと重なる斜線パターン群のみ検出データを代用し、色ずれ量の算出を行う（Ｓ３）。制御部４４はキズがあると判断した場合は、キズがある斜線パターン群と対となる斜線パターン群に周長検知マーク３２あるいはキズがないかを判断し、検出データの代用が可能かどうか判断する（Ｓ４）。制御部４４は、対となる斜線パターン群に周長検知マーク３２あるいはキズがあり、検出データの代用が不可能と判断した場合、異常警告を報知する（Ｓ５）。制御部４４は、対となる斜線パターン群に周長検知マーク３２あるいはキズがないと判断した場合、色ずれ測定パターンによる色ずれ検出を行うよう制御する（Ｓ６）。制御部４４は、キズのある斜線パターン群の検出データについては、対となる斜線パターン群の検出データを代用し（Ｓ７）、色ずれ検出結果と代用データを基に色ずれ量を算出する（Ｓ８）。

本実施例では、キズの検出位置、色ずれ測定パターンの形成タイミングを周長検知マーク３２の検出タイミングにしているが、これに限るものではない。中間転写ベルト１７の下地特徴部分やキズを検出するタイミングで色ずれ測定パターンを形成してもよい。

本実施例では、周長検知マークの検出タイミングを基準にキズの位置を検出しているが、これに限るものではない。中間転写ベルトの画像領域外に配置されたホームポジションマークや、中間転写ベルトの下地反射率の特徴部分を基準にキズの位置を検出してもよい。また、色ずれ測定パターンの形成タイミングに関して、中間転写ベルトの画像領域外に配置されたホームポジションマークや、中間転写ベルトの下地反射率の特徴部分を基準に色ずれ測定パターンを形成してもよい。また、任意のキズの位置を基準に色ずれ測定パターンを形成してもよい。

以上、説明したように本実施例によれば、中間転写ベルト上に正反射光が反射しないキズがあった場合においても、できるかぎり精度よく位置ずれ量の算出を行うことができる。

１７ 中間転写ベルト（像担持体）
３１ａ、３１ｂ 画像検出センサ（２つの検出手段）
３２ 周長検知マーク（マーク）
４４ 制御部（制御手段）

Claims (6)

1. 現像剤像を担持可能な像担持体と、前記像担持体上であって前記像担持体の移動方向に直交する方向である主走査方向に対になる２つのパターン画像を前記移動方向に所定数形成する形成手段と、前記主走査方向に並べて配置され前記２つのパターン画像の各々を検出する２つの検出手段と、前記２つの検出手段の検出結果に基づき位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量に基づいて現像剤像の位置ずれを補正する制御手段と、を備える画像形成装置であって、
   前記像担持体は、前記像担持体の画像形成領域内に前記２つの検出手段の一方により検出される前記像担持体の移動方向の長さを求めるためのマークが形成されており、
   前記制御手段は、２つのパターン画像のうち一方のパターン画像が前記マークと重なっているときに、前記マークと重なっているパターン画像を検出した検出手段の検出結果に代えて、前記マークと重なっているパターン画像と対になるパターン画像を検出した検出手段の検出結果を用いて位置ずれ量を算出することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記マークと重なっていない２つのパターン画像の各々の前記２つの検出手段による検出結果に基づき前記２つのパターン画像が前記主走査方向に対して有する傾きに関する値を算出し、２つのパターン画像のうち一方のパターン画像が前記マークと重なっているときに、前記マークと重なっているパターン画像を検出した検出手段の検出結果に代えて、前記マークと重なっているパターン画像と対になるパターン画像を検出した検出手段の検出結果と前記傾きに関する値とを用いて位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記マークと重なっていない２つのパターン画像の各々の前記２つの検出手段による検出結果に基づき前記２つのパターン画像のうち一方のパターン画像に対する他方のパターン画像の前記主走査方向における倍率に関する値を算出し、２つのパターン画像のうち一方のパターン画像が前記マークと重なっているときに、前記マークと重なっているパターン画像を検出した検出手段の検出結果に代えて、前記マークと重なっているパターン画像と対になるパターン画像を検出した検出手段の検出結果と前記倍率に関する値とを用いて位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記２つの検出手段のいずれか一方は、前記像担持体上のキズを検出し、
   前記制御手段は、２つのパターン画像のうち一方のパターン画像が前記キズと重なっているときに、前記キズと重なっているパターン画像を検出した検出手段の検出結果に代えて、前記キズと重なっているパターン画像と対になるパターン画像を検出した検出手段の検出結果を用いて位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記キズと重なっていない２つのパターン画像の各々の前記２つの検出手段による検出結果に基づき前記２つのパターン画像が前記主走査方向に対して有する傾きに関する値を算出し、２つのパターン画像のうち一方のパターン画像が前記キズと重なっているときに、前記キズと重なっているパターン画像を検出した検出手段の検出結果に代えて、前記キズと重なっているパターン画像と対になるパターン画像を検出した検出手段の検出結果と前記傾きに関する値とを用いて位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記キズと重なっていない２つのパターン画像の各々の前記２つの検出手段による検出結果に基づき前記２つのパターン画像のうち一方のパターン画像に対する他方のパターン画像の前記主走査方向における倍率に関する値を算出し、２つのパターン画像のうち一方のパターン画像が前記キズと重なっているときに、前記キズと重なっているパターン画像を検出した検出手段の検出結果に代えて、前記キズと重なっているパターン画像と対になるパターン画像を検出した検出手段の検出結果と前記倍率に関する値とを用いて位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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