JP5636780B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

用紙などの記録媒体に複数色の画像を重ね合わせることでカラー画像を形成するカラープリンタやカラー複写機などの画像形成装置が広く用いられている。この種の画像形成装置では、一般に、記録媒体上に重ね合わされる各色画像の位置ずれ量を事前に測定し、各色画像の位置ずれを補正する位置ずれ制御（所謂「レジストレーションコントロール」)を行っている。
例えば特許文献１には、例えば電源投入時などの画像形成の開始前に、各画像形成部によってイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のマークを転写ベルト上に順次形成し、各色のマークの位置をセンサで読み取るとともに、センサによる読み取り結果から各色の位置ずれ量を算出し、各色の画像の形成タイミングをフィードバック制御する技術が記載されている。

特開平８−２４８７２１号公報

ここで一般に、例えば転写体上に形成された多数のマークに関する位置測定データを用いれば、各色画像の位置ずれの補正精度は向上する。しかしながら、多数のマークを用いることとすると、マークの位置を測定するための時間が長くなり、さらにはトナーの消費量も多くなる。
本発明は、カラー画像を形成する画像形成装置において、各色画像の位置ずれ補正に要する時間を短縮することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、各色の画像を形成する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部各々にて形成された前記各色の画像が順に直接転写されるか、または当該画像が順に転写される記録材を搬送する転写体と、前記複数の画像形成部により前記転写体上の第１の位置に第１の位置ずれ補正用指標を順次形成し、当該転写体上の第２の位置に当該第１の位置ずれ補正用指標とは異なる第２の位置ずれ補正用指標を順次形成する指標形成手段と、前記転写体上の前記第１の位置に対向して配置され、前記第１の位置ずれ補正用指標を検出する第１の検出手段と、前記転写体上の前記第２の位置に対向して配置され、前記第２の位置ずれ補正用指標を検出する第２の検出手段と、前記複数の画像形成部により前記転写体の移動方向に沿った第１の長さ領域に前記第１の位置ずれ補正用指標および前記第２の位置ずれ補正用指標を形成し、前記第１の検出手段による当該第１の位置ずれ補正用指標についての検出結果と前記第２の検出手段による当該第２の位置ずれ補正用指標についての検出結果との双方に基づき位置ずれ補正を行う第１の位置ずれ補正形式と、当該第１の長さ領域よりも短い第２の長さ領域にて当該第１の位置ずれ補正用指標を形成し、当該第１の検出手段による当該第１の位置ずれ補正用指標についての検出結果に基づき位置ずれ補正を行う第２の位置ずれ補正形式との何れかにより、前記複数の画像形成部にて形成される前記各色の画像の位置ずれを補正する補正手段とを備え、前記指標形成手段は、前記複数の画像形成部にて形成される前記各色の画像の主走査方向および副走査方向の双方についての位置ずれ量を検出するための前記第１の位置ずれ補正用指標を形成し、当該各色の画像の主走査方向および副走査方向の何れか一方についての位置ずれ量を検出するための前記第２の位置ずれ補正用指標を形成し、前記補正手段は、前記第１の位置ずれ補正形式を実行することにより前記複数の画像形成部にて形成される前記各色の画像での前記主走査方向および前記副走査方向の双方または何れか一方についての位置ずれと、当該副走査方向における傾きおよび当該主走査方向における倍率の何れか一方とを補正し、前記第２の位置ずれ補正形式を実行することにより当該各色の画像での当該主走査方向および当該副走査方向の双方または何れか一方についての位置ずれを補正することを特徴とする画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、カラー画像を形成する画像形成装置において、各色画像の位置ずれ補正に要する時間を短縮し、また、画像生産性の低下を抑制することができる。

本実施の形態が適用される画像形成装置の構成を示した図である。 位置ずれ制御を実行するための構成を説明する図である。 第１の位置検出センサ部における第１の画質調整用パターンを読み取る読取機能部の構成を説明する図である。 第２の位置検出センサ部における第２の画質調整用パターンを読み取る読取機能部の構成を説明する図である。 主制御部、第１の位置検出センサ部、および第２の位置検出センサ部の機能を説明するブロック図である。 各画像形成ユニットによって中間転写ベルト上に形成された第１の画質調整用パターンの一例を示す図である。 第１の位置検出センサ部が生成する信号を説明するタイミングチャートである。 各画像形成ユニットによって中間転写ベルト上に形成された第２の画質調整用パターンの一例を示す図である。 第２の位置検出センサ部が生成する信号を説明するタイミングチャートである。 第１の画質調整用パターンを用いた位置ずれ量の検出方法を説明する図である。 第２の画質調整用パターンの他の例を示す図である。 第２の画質調整用パターンの他の例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１の構成を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであって、画像データに基づいてカラー画像を形成する画像形成プロセス部２０と、画像形成プロセス部２０の動作を制御する主制御部６０とを備えている。

画像形成プロセス部２０は、一定の間隔を置いて並列的に配置された、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色トナー像をそれぞれ形成する画像形成部の一例としての４つの画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋ（以下、「画像形成ユニット３０」とも総称する）を備えている。なお、それ以外に、例えばライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、コーポレートカラーなどの各色トナー像を形成するものを加えて、５色以上の画像形成ユニットを備えた構成としてもよい。
画像形成ユニット３０は、矢印Ａ方向に回転しながら静電潜像が形成される感光体ドラム３１と、感光体ドラム３１の表面を帯電する帯電ロール３２と、感光体ドラム３１上に形成された静電潜像を現像する現像器３３と、一次転写後の感光体ドラム３１表面を清掃するドラムクリーナ３４とを備えている。各画像形成ユニット３０に配置された現像器３３は、トナー容器３５Ｙ,３５Ｍ,３５Ｃ,３５Ｋから供給されるＹ,Ｍ,Ｃ,Ｋの各色トナーにより、感光体ドラム３１上の静電潜像を現像する。

また、画像形成プロセス部２０は、各画像形成ユニット３０に設けられた各感光体ドラム３１を例えばレーザ光で露光する露光手段の一例としてのレーザ露光装置２６と、各画像形成ユニット３０の各感光体ドラム３１上に形成された各色トナー像が多重転写され、多重転写された各色トナー像を保持しながら搬送する転写体の一例としての中間転写ベルト４１とを備えている。さらには、各画像形成ユニット３０の各色トナー像を一次転写部Ｔｒ１にて中間転写ベルト４１に順次転写（一次転写）する一次転写ロール４２と、中間転写ベルト４１上に転写された重畳トナー像を二次転写部Ｔｒ２にて記録材（記録紙）である用紙Ｐ（Ｐ１,Ｐ２）に一括転写（二次転写）する二次転写ロール４０と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置２５とを備えている。
加えて、二次転写部Ｔｒ２（二次転写ロール４０）からみて中間転写ベルト４１の移動方向上流側であって、黒の画像形成ユニット３０Ｋよりも下流側には、第１の検出手段の一例としての第１の位置検出センサ部８０と第２の検出手段の一例としての第２の位置検出センサ部９０とが配置されている。この第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０は、それぞれ中間転写ベルト４１の移動方向に直交する方向の両端部側に配置されている（後段の図２参照）。そして、中間転写ベルト４１の両端部側それぞれの領域に形成された位置合わせを行うための第１の画質調整用パターンおよび第２の画質調整用パターン（画質調整用トナー像）を読み取り、後段で説明する各色画質調整用トナー像の位置ずれ制御を行う際に各画質調整用トナー像の位置を検出する。

レーザ露光装置２６は、光源としての半導体レーザ２７と、レーザ光を感光体ドラム３１に走査露光する走査光学系（不図示）と、例えば正六角面体で形成された回転多面鏡（ポリゴンミラー）２８と、半導体レーザ２７の駆動を制御するレーザドライバ２９とを備えている。レーザドライバ２９は、画像処理された画像データや、主走査方向および副走査方向における露光タイミングを補正するための制御信号、レーザ光量を補正するための制御信号などを主制御部６０から取得し、半導体レーザ２７の点灯制御を行う。
一次転写ロール４２は、一次転写電源（不図示）から一次転写バイアス電圧の供給を受け、中間転写ベルト４１上に各色トナー像を一次転写する。また、二次転写ロール４０は二次転写電源（不図示）から二次転写バイアス電圧の供給を受け、用紙Ｐ上に各色トナー像を二次転写する。
定着装置２５は、内部に加熱源を備える定着ロールと加圧ロールとの間に未定着トナー像を保持した用紙Ｐを通過させて、用紙Ｐにトナー像を定着する。

なお、本実施の形態の画像形成装置１では、転写体の一例として中間転写ベルト４１を用いたが、転写体の一例としてドラム状の中間転写ドラムを用いる構成を採用してよい。また、転写体の一例として用紙Ｐを直接搬送する用紙搬送部材を用い、各画像形成ユニット３０に設けられた各感光体ドラム３１から直接、各色トナー像が用紙Ｐに転写される構成を採用してよい。
また、本実施の形態の画像形成装置１では、露光手段の一例としてレーザ露光装置２６を用いたが、露光手段の一例としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイを用いたもの、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）を用いたものなどを用いてもよい。

＜画像形成動作の説明＞
画像形成装置１では、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や画像読取装置（スキャナ）などから画像データを取得し、取得した画像データに対して予め定められた画像処理を施して、各色毎に分解された画像データ（各色画像データ）を生成する。そして、生成した各色画像データを画像形成プロセス部２０のレーザ露光装置２６に供給する。
その間、感光体ドラム３１は帯電ロール３２により帯電される。そして、レーザ露光装置２６は、各画像形成ユニット３０にて帯電された感光体ドラム３１を、供給された各色画像データや各種制御信号に基づき点灯制御されたレーザ光で走査露光する。それにより、感光体ドラム３１各々には各色の静電潜像が形成される。形成された静電潜像は各現像器３３により現像され、各感光体ドラム３１上には各色トナー像が形成される。

各画像形成ユニット３０で形成された各色トナー像は、一次転写ロール４２により、図１の矢印Ｂ方向に循環移動する中間転写ベルト４１上に順次、一次転写される。それにより、中間転写ベルト４１上には各色トナー像が重ね合わされた重畳トナー像が形成される。この重畳トナー像は、中間転写ベルト４１の移動に伴って二次転写ロール４０とバックアップロール４９とが配置された二次転写部Ｔｒ２に向けて搬送される。
一方、画像形成装置１には複数の例えば用紙保持部７１Ａ,７１Ｂが配置されている。そして、例えば操作入力パネル（不図示）からのユーザによる指示入力に基づき、例えば用紙保持部７１Ａに保持された用紙Ｐ１が取り出される。取り出された用紙Ｐ１は、搬送経路Ｒ１に沿って１枚ずつ搬送され、中間転写ベルト４１上を重畳トナー像が二次転写部Ｔｒ２に搬送されるタイミングに合わせて二次転写部Ｔｒ２に搬送される。そして、二次転写部Ｔｒ２に形成された転写電界の作用により、重畳トナー像は用紙Ｐ１上に一括して二次転写される。
なお、二次転写部Ｔｒ２への用紙Ｐの搬送は、用紙保持部７１Ａ,７１Ｂに保持された用紙Ｐ１,Ｐ２が搬送される搬送経路Ｒ１の他に、用紙Ｐへの両面印刷時に使用される両面搬送路Ｒ２や用紙Ｐを手差しする際に使用される手差し用紙保持部７５からの搬送経路Ｒ３からも行われる。

その後、二次転写部Ｔｒ２にて各色トナー像が静電転写された用紙Ｐ１は、中間転写ベルト４１から剥離され、定着装置２５に向けて搬送される。定着装置２５では、各色トナー像が用紙Ｐ１に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐ１は、画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部７９に搬出される。一方、二次転写後に中間転写ベルト４１に付着しているトナー（転写残トナー）は、中間転写ベルト４１に接触して配置されたベルトクリーナ４５によって除去され、次の画像形成サイクルに備えられる。
このようにして、画像形成装置１での画像形成は、指定された枚数分だけ繰り返して実行される。

＜位置ずれ制御の説明＞
次に、各画像形成ユニット３０で形成される各色トナー像に関する中間転写ベルト４１上での位置ずれ制御（色ずれ制御、所謂「レジストレーションコントロール」）について説明する。
画像形成ユニット３０各々に配置された感光体ドラム３１は、通常、製造時の組み立て誤差や画像形成装置１内に設定される際のばらつきなどによって、それぞれにおける中間転写ベルト４１との相対的な位置にばらつきが生じている。また、レーザ露光装置２６に配置される走査光学系においても、製造時の組み立て誤差があり、さらには、環境温度の変動や機内昇温などによって走査光学系を構成するミラーなどに相対的な位置関係のずれが生じることもある。製造時の組み立て誤差や画像形成装置１内での設定ばらつきに関しては、画像形成装置１それぞれが固有に有するものであり、通常は、工場出荷前に各色トナー像の位置ずれが許容レベルの範囲内に収まるように調整される。しかし、環境温度の変動や機内昇温などに対応させるのは製造工程では困難であることから、本実施の形態の画像形成装置１では、上記のような各色トナー像に関する位置ずれ制御を行っている。
すなわち、本実施の形態の画像形成装置１においては、機内温度が予め定められた温度を超えて変動した場合や、画像形成動作が予め定められた枚数分のサイクルを超えた場合などに、各色トナー像に関する中間転写ベルト４１上での位置ずれを許容レベル内に調整し、画像における色ずれの発生を抑制するための制御（位置ずれ制御、色ずれ制御、レジストレーションコントロール）を行っている。

＜位置ずれ制御を実行するための構成の説明＞
次の図２は、位置ずれ制御を実行するための構成を説明する図である。図２に示したように、本実施の形態の画像形成装置１では、二次転写部Ｔｒ２（二次転写ロール４０）からみて中間転写ベルト４１の移動方向上流側であって、黒の画像形成ユニット３０Ｋに配置された感光体ドラム３１よりも下流側に、第１の検出手段の一例としての第１の位置検出センサ部８０と第２の検出手段の一例としての第２の位置検出センサ部９０とを配置している。この第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０それぞれは、中間転写ベルト４１の移動方向に直交する方向の両端部側に配置されている。例えば、レーザ露光装置２６によって感光体ドラム３１上において走査露光が開始される領域と対向する中間転写ベルト４１上の端部領域に第１の位置検出センサ部８０が配置され、走査露光が終了する領域と対向する中間転写ベルト４１上の端部領域に第２の位置検出センサ部９０が配置されている。

主制御部６０は、画像形成ユニット３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋに対し、中間転写ベルト４１上の第１の位置検出センサ部８０が対向する一方の端部側の領域（第１の位置）に第１の画質調整用パターンＴ１を形成し、必要に応じて第２の位置検出センサ部９０が対向する他方の端部側の領域（第２の位置）に第２の画質調整用パターンＴ２を形成するように指示する。そして、第１の位置検出センサ部８０が第１の画質調整用パターンＴ１を読み取り、第２の位置検出センサ部９０が第２の画質調整用パターンＴ２を読み取って、各画質調整用パターンの位置に関する検出信号を主制御部６０に送る。
主制御部６０は、第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０からの検出信号に基づいて各画像形成ユニット３０に対する主走査方向および副走査方向の露光タイミングを補正するための制御信号を生成する。そして、レーザ露光装置２６のレーザドライバ２９に対し、この制御信号を送信する。

＜第１の位置検出センサ部の構成の説明＞
次に、第１の位置検出センサ部８０における第１の画質調整用パターンＴ１を読み取る読取機能部の構成について説明する。
図３は、第１の位置検出センサ部８０における第１の画質調整用パターンＴ１を読み取る読取機能部の構成を説明する図である。図３に示したように、第１の位置検出センサ部８０は、中間転写ベルト４１のトナー像保持面を照射する第１のＬＥＤ（Light Emitting Device）８１および第２のＬＥＤ８２を備えている。また、第１の位置検出センサ部８０は、これら第１のＬＥＤ８１および第２のＬＥＤ８２にて照射された中間転写ベルト４１および中間転写ベルト８１上に形成された第１の画質調整用パターンＴ１からの反射光を受光し、受光量に応じた強度の電流値を出力するＰＤ（Photo Diode）８３を備えている。

これら第１のＬＥＤ８１、第２のＬＥＤ８２、およびＰＤ８３は、下向きの開口を有するケース８４にて、中間転写ベルト４１の移動方向に直交する方向に配列されるように収容されている。そして、第１のＬＥＤ８１による照射光は、ケース８４に設けられた第１の射出スリット８４ａを通過し、中間転写ベルト４１の表面を例えば７０°の角度で照らすように構成されている。また、ケース８４には、第２のＬＥＤ８２からの照射光を中間転写ベルト４１表面へと導く第２の射出スリット８４ｂも設けられている。第２のＬＥＤ８２による照射光は、中間転写ベルト４１を例えば１３５°の角度で照らすように構成されている。さらに、ケース８４には、中間転写ベルト４１および中間転写ベルト４１表面に形成された第１の画質調整用パターンＴ１（画質調整用トナー像）からの反射光をＰＤ８３に向けて通過させるための入射スリット８４ｃも設けられている。入射スリット８４ｃは、中間転写ベルト４１の表面に対し例えば１１０°の方向に設けられている。したがって、ＰＤ８３には、第１のＬＥＤ８１による照射光のうち、中間転写ベルト４１および第１の画質調整用パターンＴ１で正反射した反射光（正反射光）が入射することになる。一方、このＰＤ８３には、第２のＬＥＤ８２による照射光のうち、中間転写ベルト４１および第１の画質調整用パターンＴ１で拡散した反射光（拡散反射光）が入射することになる。例えば黒のトナー像では、トナーによる光の吸収が大きいため、拡散光だけでは受光量が不充分となるおそれがある。このため、本実施の形態に係る第１の位置検出センサ部８０では、それぞれ取り付け角度を異ならせた第１のＬＥＤ８１および第２のＬＥＤ８２を光源として用いている。なお、入射スリット８４ｃの内部には、入射光をＰＤ８３の受光面に集光させるためのレンズ８５が装着されている。また、入射スリット８４ｃの開口は例えばφ０.８に設定されている。

このように、第１の位置検出センサ部８０は、第１のＬＥＤ８１による照射光のうちの第１の画質調整用パターンＴ１からの正反射光と、第２のＬＥＤ８２による照射光のうちの第１の画質調整用パターンＴ１からの拡散反射光とをＰＤ８３に入射させることで、黒トナーを含めた各色トナーからなる第１の画質調整用パターンＴ１を精度良く検出することができる。その一方で、光源が２個必要であることや、中間転写ベルト４１の表面に対する角度設定が異なる第１の射出スリット８４ａおよび第２の射出スリット８４ｂを形成する必要があることなどから、第１の位置検出センサ部８０の製造コストは高価なものとなる。

＜第２の位置検出センサ部の構成の説明＞
次に、第２の位置検出センサ部９０における第２の画質調整用パターンＴ２を読み取る読取機能部の構成について説明する。
図４は、第２の位置検出センサ部９０における第２の画質調整用パターンＴ２を読み取る読取機能部の構成を説明する図である。図４に示したように、第２の位置検出センサ部９０は、中間転写ベルト４１のトナー像保持面を照射するＬＥＤ９１と、ＬＥＤ９１にて照射された中間転写ベルト４１および中間転写ベルト８１上に形成された第２の画質調整用パターンＴ２からの反射光を受光し、受光量に応じた強度の電流値を出力するＰＤ９３とを備えている。

これらＬＥＤ９１およびＰＤ９３は、下向きの開口を有するケース９４にて中間転写ベルト４１の移動方向に直交する方向に配列するように収容されている。そして、ＬＥＤ９１による照射光は、ケース９４に設けられた第１の射出スリット９４ａを通過し、中間転写ベルト４１の表面を例えば７０°の角度で照らすように構成されている。また、ケース９４には、中間転写ベルト４１および中間転写ベルト４１表面に形成された第２の画質調整用パターンＴ２（画質調整用トナー像）からの反射光をＰＤ９３に向けて通過させるための入射スリット９４ｃも設けられている。入射スリット９４ｃは、中間転写ベルト４１の表面に対し例えば１１０°の方向に設けられている。したがって、ＰＤ９３には、ＬＥＤ９１による照射光のうち、中間転写ベルト４１および第２の画質調整用パターンＴ２で正反射した反射光が入射することになる。なお、入射スリット９４ｃの内部には、入射光をＰＤ９３の受光面に集光させるためのレンズ９５が装着されている。また、入射スリット９４ｃの開口は例えばφ０.８に設定されている。

このように、第２の位置検出センサ部９０は、ＬＥＤ９１による照射光のうちの第２の画質調整用パターンＴ２からの正反射光をＰＤ９３に入射させることで、各色トナーからなる第２の画質調整用パターンＴ２を検出する。そのため、第２の画質調整用パターンＴ２に関する検出精度は、拡散光を用いない分だけ、第１の位置検出センサ部８０による第１の画質調整用パターンＴ１に関する検出精度よりも低下する。その一方で、光源が１個であることや、中間転写ベルト４１の表面に対する角度設定が射出スリット９４ａおよび入射スリット９４ｃとで中間転写ベルト４１の法線（図中一点鎖線）に関して対称に形成すればよいことなどから、第２の位置検出センサ部９０の製造コストは低廉なものとなる。

＜位置ずれ制御を実行する主制御部などの機能の説明＞
続いて、位置ずれ制御を実行する主制御部６０、第１の位置検出センサ部８０、および第２の位置検出センサ部９０の機能について説明する。
図５は、主制御部６０、第１の位置検出センサ部８０、および第２の位置検出センサ部９０の機能を説明するブロック図である。なお、図５においては、主制御部６０が実行する複数の制御のうち、上述した位置ずれ制御に関連するブロックのみを示している。
主制御部６０は、画像形成装置１による画像形成動作、位置ずれ制御などを制御する際の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、ＣＰＵ６１が実行する画像形成動作および位置ずれ制御などを制御するためのソフトウェアプログラムを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）６３と、各種カウンタ値やプログラム実行中に発生する一時的なデータを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）６２とを備えている。なお、本実施の形態では、ＣＰＵ６１が補正手段として機能している。

また、主制御部６０は、ＣＰＵ６１からの命令に基づいて実際の画像形成動作における画像情報や、第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２を形成するための画像情報を出力する画像出力手段の一例としての画像出力回路６４と、第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２を形成するための画像情報（制御用マークの画像データ）を予め記憶した記憶手段の一例としての画質調整用パターンデータ記憶部６５とを備えている。この画像出力回路６４からは、各画像形成ユニット３０に対応するレーザ露光装置２６に対して、実際の画像形成動作における画像情報や第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２を形成するための画像情報が出力される。ここでの画像出力回路６４と画質調整用パターンデータ記憶部６５とは、指標形成手段として機能する。
さらに、主制御部６０は、第１の位置検出センサ部８０に設けられた第１のＬＥＤ８１および第２のＬＥＤ８２の点灯を制御する第１光源駆動回路６６と、第２の位置検出センサ部９０に設けられたＬＥＤ９１の点灯を制御する第２光源駆動回路６７とを備えている。

一方、第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０は、上記図３,４にそれぞれ示した第１の画質調整用パターンＴ１や第２の画質調整用パターンＴ２を読み取る読取機能部の他に、検出回路８９,９９をそれぞれ備えている。検出回路８９,９９それぞれは、ＰＤ８３,ＰＤ９３（図２参照）から出力される受光量に応じた電流値を、その大きさに対応する電圧値に変換し、さらには増幅させてセンサ出力信号を生成する。そして、生成したセンサ出力信号の最大値を検知してピーク検知信号をさらに生成し、これを主制御部６０に出力する。

＜第１の画質調整用パターンの説明＞
次の図６は、主制御部６０の画像出力回路６４によって画質調整用パターンデータ記憶部６５から読み出され、各画像形成ユニット３０によって中間転写ベルト４１上に形成された第１の画質調整用パターンＴ１の一例を示す図である。図６に示したように、第１の画質調整用パターンＴ１は、各色毎の制御用マークＭ１Ｙ,Ｍ１Ｍ,Ｍ１Ｃ,Ｍ１Ｋ（以下、「制御用マークＭ１」とも総称する）が、中間転写ベルト４１の移動方向に、基準となるシアン（Ｃ）の制御用マークＭ１Ｃを挟むように交互に並ぶように形成されている。また、各制御用マークＭ１は、中間転写ベルト４１の移動方向（副走査方向：プロセス方向）およびこれと直交する方向（主走査方向：ラテラル方向）の双方に対して斜めに交わることで略「く」の字を形成する第１の辺Ｍａおよび第２の辺Ｍｂで構成されている。そして、これら第１の辺Ｍａおよび第２の辺Ｍｂは、プロセス方向およびラテラル方向に対してそれぞれ４５°の傾斜角度を有しており、第１の辺Ｍａおよび第２の辺Ｍｂは角度９０°で交差している。このような構成により、第１の画質調整用パターンＴ１は、後段の図１０を用いて説明するように、主走査方向（ラテラル方向）および副走査方向（プロセス方向）双方の位置ずれ量を検出する構成を持った第１の位置ずれ補正用指標（マーク）として機能する。

なお、本実施の形態の第１の画質調整用パターンＴ１では、Ｃの制御用マークＭ１Ｃを基準とする構成としたが、他の色（Ｙ,Ｍ,Ｋ）の制御用マーク（Ｍ１Ｙ,Ｍ１Ｍ,Ｍ１Ｋ）を基準とする構成の第１の画質調整用パターンＴ１を採用してもよい。
また、本実施の形態における黒（Ｋ）の制御用マークＭ１Ｋを構成する色である「黒」としては、濃いダークグレイやマットブラック、濃い墨色などといった「黒に準ずる無彩色」をも含むものである。
また、後段で説明する第２の画質調整用パターンＴ２についても同様である。

＜第１の位置検出センサ部の動作の説明＞
続いて、第１の画質調整用パターンＴ１を読み取る第１の位置検出センサ部８０の動作について説明する。
図７は、第１の位置検出センサ部８０が生成する信号を説明するタイミングチャートである。図７（ａ）は、第１の位置検出センサ部８０のＰＤ８３が受光する第１の画質調整用パターンＴ１からの正反射光成分の反射光強度、（ｂ）は、第１の位置検出センサ部８０のＰＤ８３が受光する第１の画質調整用パターンＴ１からの拡散反射光成分の反射光強度、（ｃ）は、（ａ）の正反射光成分と（ｂ）の拡散反射光成分とが合成されることで生成されるパターン検出信号、（ｄ）は、第１の位置検出センサ部８０がパターン検出信号の最小値（ピーク）を検知することで出力するピーク検知信号をそれぞれ示している。
図７に示したように、各画像形成ユニット３０によって中間転写ベルト４１上に形成された第１の画質調整用パターンＴ１を構成する各制御用マークＭ１は、中間転写ベルト４１の循環移動に伴って第１の位置検出センサ部８０との対向位置を通過し、第１の位置検出センサ部８０に配置されたＰＤ８３（図３参照）の視野領域Ｒ１を横切ることになる。その際に、視野領域Ｒ１内には、まず、制御用マークＭ１の第１の辺Ｍａが進入してくることになる。視野領域Ｒ１内に制御用マークＭ１の第１の辺Ｍａが進入すると、第１の位置検出センサ部８０のＰＤ８３には、制御用マークＭ１（第１の辺Ｍａ）からの反射光が入射される。この場合に、制御用マークＭ１からの反射光の正反射光成分の反射光強度は、図７（ａ）に示したプロファイルで変動する。

すなわち、視野領域Ｒ１内に制御用マークＭ１の第１の辺Ｍａが進入すると、第１の位置検出センサ部８０のＰＤ８３には制御用マークＭ１（第１の辺Ｍａ）からの反射光が入射される。この場合の制御用マークＭ１からの正反射光成分（図７（ａ））の反射光強度は、視野領域Ｒ１と制御用マークＭ１（第１の辺Ｍａ）との重複が開始される時点から変化を開始し、制御用マークＭ１（第１の辺Ｍａ）が移動して視野領域Ｒ１に含まれる制御用マークＭ１（第１の辺Ｍａ）の面積すなわち視野領域Ｒ１と第１の辺Ｍａとの重複面積が拡大していくことで低下する。そして、視野領域Ｒ１が第１の辺Ｍａによってほぼ覆われる時点において、正反射光成分の反射光強度はピーク（最小値）となる。その後、正反射光成分の反射光強度は、制御用マークＭ１（第１の辺Ｍａ）が移動して視野領域Ｒ１と第１の辺Ｍａとの重複面積が減少していくことで上昇し、制御用マークＭ１（第１の辺Ｍａ）との重複が終了する時点にて最大となる。

さらに制御用マークＭ１が移動し、ＰＤ８３の視野領域Ｒ１に制御用マークＭ１の第２の辺Ｍｂが進入すると、正反射光成分が再び、第１の辺Ｍａと同様に変化する。
このように、各制御用マークＭ１からの正反射光成分は、制御用マークＭ１による光の吸収により、視野領域Ｒ１との重複面積が増加するに従って小さくなり、重複面積が減少するに従って大きくなるプロファイル（反射光強度の時間経過）を有する。

一方、拡散反射光成分は図７（ｂ）に示したプロファイルで変動する。すなわち、拡散反射光成分は拡がりを有するため、拡散反射光成分の反射光強度は、視野領域Ｒ１と制御用マークＭ１（第１の辺Ｍａや第２の辺Ｍｂ）との重複が開始される時点よりも以前から変化を開始し、視野領域Ｒ１と制御用マークＭ１との重複面積が拡大していくことで上昇する。そして、視野領域Ｒ１が制御用マークＭ１によってほぼ覆われる時点において、拡散反射光成分の反射光強度はピーク（最大値）となる。そしてその後、拡散反射光成分は、制御用マークＭ１（第１の辺Ｍａや第２の辺Ｍｂ）が移動して視野領域Ｒ１との重複面積が減少していくことで反射光強度が低下し、制御用マークＭ１との重複が終了する時点以後において最小となる。
このように、制御用マークＭ１からの拡散反射光成分は、視野領域Ｒ１との重複面積が増加するに従って大きくなり、重複面積が減少するに従って小さくなるプロファイルを有する。
なお、Ｋの制御用マークＭ１Ｋに関しては、黒のトナーによる光の吸収が大きいため、拡散反射光成分の反射光強度は極めて小さい。そのため、次に述べるＫの制御用マークＭ１Ｋに関するパターン検出信号は、正反射光成分とほぼ同様のプロファイルを形成する。

このような制御用マークＭ１からの正反射光成分および拡散反射光成分に関する反射光強度の上昇/下降が、各制御用マークＭ１毎に繰り返される。そして、図７（ｃ）に示したように、第１の位置検出センサ部８０にて制御用マークＭ１からの正反射光成分（図７（ａ））と拡散反射光成分（図７（ｂ））とが合成されて生成されるパターン検出信号は、第１の辺Ｍａの太さ方向の中心位置がＰＤ８３の視野領域Ｒ１の中心位置にほぼ合致した位置と、第２の辺Ｍｂの太さ方向の中心位置がＰＤ８３の視野領域Ｒ１の中心位置にほぼ合致した位置とにおいて最小となるプロファイルを形成する。
それにより、第１の位置検出センサ部８０の検出回路８９（図５参照）は、図７（ｄ）に示したように、パターン検出信号における瞬間的な最小値（ピーク）を検出し、この最小値が生じる瞬間に同期させてローレベル（「Ｌ」）からハイレベル（「Ｈ」）に立ち上がるピーク検知信号を生成する。これにより、ピーク検知信号の立ち上がりエッジ部分が制御用マークＭ１の第１の辺Ｍａまたは第２の辺Ｍｂのほぼ中心位置を示していることになり、第１の位置検出センサ部８０は、かかる第１の辺Ｍａおよび第２の辺Ｍｂの位置を検出する。そして、第１の位置検出センサ部８０は、生成したピーク検知信号を主制御部６０に出力する。

この場合に、第１の画質調整用パターンＴ１を構成する各色毎の制御用マークＭ１Ｙ,Ｍ１Ｍ,Ｍ１Ｃ,Ｍ１Ｋとして、画像濃度（画像面積率Ｃｉｎ（Input Coverage））が例えば１００％、７５％、５０％、２５％のものからなる図６に示したような制御用マークＭ１の複数の組み合わせ（ここでは４組）を中間転写ベルト４１の移動方向（副走査方向）に沿って連続的に形成し、第１の位置検出センサ部８０がこれらの画像濃度を検出するように構成してもよい。それにより、主制御部６０は、第１の位置検出センサ部８０による各色の制御用マークＭ１の各画像面積率Ｃｉｎ毎の検出結果に基づいて、各色の制御用マークＭ１の画像濃度と、予め定められている濃度目標値との誤差を演算する。そして、主制御部６０は、各色のレーザ露光装置２６におけるレーザパワーの補正量を演算し、得られた補正量に基づいてレーザパワーの設定を行う。これによって、各画像形成ユニット３０によって形成される各色トナー像の画像濃度は、その時点での環境条件などの影響をふまえたものに調整される。このことにより、各単色トナー像を重ね合わせて形成されるフルカラー画像の色再現や階調性は高精度なものなる。

＜第２の画質調整用パターンの説明＞
次の図８は、主制御部６０の画像出力回路６４によって画質調整用パターンデータ記憶部６５から読み出され、各画像形成ユニット３０によって中間転写ベルト４１上に形成された第２の画質調整用パターンＴ２の一例を示す図である。図８に示したように、第２の画質調整用パターンＴ２は、各色毎の制御用マークＭ２Ｙ,Ｍ２Ｍ,Ｍ２Ｃ,Ｍ２Ｋ（以下、「制御用マークＭ２」とも総称する）が、中間転写ベルト４１の移動方向に、基準となるシアン（Ｃ）の制御用マークＭ２Ｃを挟むように交互に並ぶように形成されている。また、各制御用マークＭ２は、中間転写ベルト４１の移動方向（副走査方向：プロセス方向）と直交する方向（主走査方向：ラテラル方向）に沿って形成された「一」の字形状で構成されている。それにより、第２の画質調整用パターンＴ２は、後段において説明するように、副走査方向（プロセス方向）の位置ずれ量を検出する構成を持った第２の位置ずれ補正用指標（マーク）として機能する。

＜第２の位置検出センサ部の動作の説明＞
続いて、第２の画質調整用パターンＴ２からの正反射光を読み取る第２の位置検出センサ部９０の動作について説明する。
図９は、第２の位置検出センサ部９０が生成する信号を説明するタイミングチャートである。図９（ａ）は、第２の位置検出センサ部９０が第２の画質調整用パターンＴ２からの正反射光を読み取ることで生成するパターン検出信号、（ｂ）は、第２の位置検出センサ部９０がパターン検出信号の最小値（ピーク）を検知することで出力するピーク検知信号をそれぞれ示している。
図９（ａ）に示したように、各画像形成ユニット３０によって中間転写ベルト４１上に形成された第２の画質調整用パターンＴ２を構成する各制御用マークＭ２は、中間転写ベルト４１の回転駆動に伴って第２の位置検出センサ部９０との対向位置を通過し、第２の位置検出センサ部９０に配置されたＰＤ９３（図４参照）の視野領域Ｒ２を横切ることになる。その際に、視野領域Ｒ２内に制御用マークＭ２が進入してくることになるため、第２の位置検出センサ部９０の検出回路９９（図５参照）がＰＤ９３からの出力信号に基づいて生成するパターン検出信号（図９（ａ））は変化を開始する。さらに制御用マークＭ２が移動すると、視野領域Ｒ２に含まれる制御用マークＭ２の面積すなわち視野領域Ｒ２と制御用マークＭ２との重複面積が拡大していくので、パターン検出信号は徐々に減少する。そして、視野領域Ｒ２が制御用マークＭ２によって略覆われる位置において、パターン検出信号は最小値（ピーク）となる。

制御用マークＭ２の太さは、ＰＤ９３の視野領域Ｒ２の直径よりもわずかに小さく設定されている。このため、制御用マークＭ２のパターン検出信号を最小とする位置を通り過ぎると、その後は視野領域Ｒ２と制御用マークＭ２との重複面積が減少していき、パターン検出信号は徐々に上昇する。そして、制御用マークＭ２がＰＤ９３の視野領域Ｒ２から完全に脱した位置において、パターン検出信号は再び最大となる。

このようなパターン検出信号の上昇/下降が、各制御用マークＭ２毎に繰り返される。そして、図９（ｂ）に示したように、制御用マークＭ２の太さ方向の中心位置がＰＤ９３の視野領域Ｒ２の中心位置に合致した位置と、制御用マークＭ２の太さ方向の中心位置がＰＤ９３の視野領域Ｒ２の中心位置に合致した位置とにおいて、パターン検出信号における瞬間的な最小値（ピーク）が発生する。それにより、第２の位置検出センサ部９０の検出回路９９（図５参照）は、パターン検出信号における瞬間的な最小値（ピーク）を検出し、この最小値が生じる瞬間に同期させてローレベル（「Ｌ」）からハイレベル（「Ｈ」）に立ち上がるピーク検知信号を生成する。これにより、ピーク検知信号の立ち上がりエッジ部分が制御マークＭ２の中心位置を示していることになり、第２の位置検出センサ部９０は、かかる制御マークＭ２の位置を検出する。そして、第２の位置検出センサ部９０は、生成したピーク検知信号を主制御部６０に出力する。

＜第１の位置検出センサ部による位置ずれ量の検出についての説明＞
次に、第１の位置検出センサ部８０による位置ずれ量の検出について説明する。
図１０は、第１の画質調整用パターンＴ１を用いた位置ずれ量の検出方法を説明する図である。
上記図６を用いて説明したように、第１の画質調整用パターンＴ１は、主走査方向（ラテラル方向）および副走査方向（プロセス方向）双方のずれ量を検出するための第１の辺Ｍａおよび第２の辺Ｍｂを備えた構成を有している。そして、上記図７を用いて説明したように、第１の位置検出センサ部８０は、第１の画質調整用パターンＴ１を構成する各制御用マークＭ１の第１の辺Ｍａおよび第２の辺Ｍｂの位置を検出する。ここで図１０では、実線で示した制御用マークＭ１を今回の検出対象とし、破線で示した制御用マークＭ１′を理想状態の位置に形成されたもの（以下、「理想状態の制御用マークＭ１′」）とする。
図１０に示したように、中間転写ベルト４１上に予め設定されている基準位置から第１の辺Ｍａの検出位置Ａまでの距離をＤＡ、基準位置から第２の辺Ｍｂの検出位置Ｂまでの距離をＤＢとすると、制御用マークＭ１の主走査方向（ラテラル方向）のずれ量（以下、「主走査ずれ量」）Ｌｅｒｒは、第１の辺Ｍａと第２の辺Ｍｂとが対称に形成されていることから、ＤＡとＤＢとの差に対応する。すなわち、理想状態の制御用マークＭ１′（図１０の破線）では第１の辺Ｍａが検出位置Ａ′で検出され、第２の辺Ｍｂが検出位置Ｂ′で検出されるとして、この場合のＤＡとＤＢとの差をＤＷとすると、主走査ずれ量Ｌｅｒｒ（１）は、以下の（１）式によって求められる。
Ｌｅｒｒ（１）＝（（ＤＢ−ＤＡ−ＤＷ）×０．５ ）× ｔａｎθ……（１）
ここで、θは、第１の辺Ｍａおよび第２の辺Ｍｂが副走査方向となす角度であり、本実施の形態では４５°である。また、ＤＷは、理想状態の制御用マークＭ１′の主走査方向中間位置に第１の位置検出センサ部８０のＰＤ８３の視野領域Ｒ１が設置されているとして、第１の辺Ｍａまたは第２の辺Ｍｂの長さにｃｏｓθを乗じることで算出される。

また、制御用マークＭ１の副走査方向（プロセス方向）のずれ量（以下、「副走査ずれ量」）Ｐｅｒｒについても、ＤＡとＤＢとを基に求められる。すなわち、理想状態の制御用マークＭ１′を検出した場合の検出位置Ａ′と検出位置Ｂ′との中間位置をＣ′、上記の基準位置から中間位置Ｃ′までの距離をＤＰとすると、副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（１）は、第１の辺Ｍａと第２の辺Ｍｂとが対称に形成されていることから、以下の（２）式によって求められる。
Ｐｅｒｒ（１）＝０．５×（ＤＡ＋ＤＢ）−ＤＰ……（２）
なお、理想状態の制御用マークＭ１′における基準位置から第１の辺Ｍａの検出位置Ａ′までの距離をＤＡ′、基準位置から第２の辺Ｍｂの検出位置Ｂ′までの距離をＤＢ′とすると、ＤＰ＝（ＤＡ′＋ＤＢ′）/２である。

実際には、第１の位置検出センサ部８０は、第１の辺Ｍａの検出位置Ａおよび第２の辺Ｍｂの検出位置Ｂにおけるピーク検知信号を主制御部６０に出力する。これにより、主制御部６０は、第１の位置検出センサ部８０から検出位置Ａおよび検出位置Ｂでのピーク検知信号を受信するタイミングを用いて主走査ずれ量Ｌｅｒｒ（１）および副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（１）を算出する。すなわち、主制御部６０は、検出位置Ａおよび検出位置Ｂでのピーク検知信号の受信タイミングを、それぞれ基準位置からの時間ＴＡ,ＴＢとして計測する。ここで、中間転写ベルト４１の移動速度（プロセス速度）をＶとすると、ＤＡ＝ＴＡ×Ｖ、ＤＢ＝ＴＢ×Ｖとなる。また、中間転写ベルト４１が距離ＤＷを移動するのに要する時間ＴＷは、第１の辺Ｍａまたは第２の辺Ｍｂの長さにｃｏｓθを乗じたものをプロセス速度Ｖで除算することで得られる。さらには、θ＝４５°であることから、ｔａｎθ＝１である。
そのため、主制御部６０は、基準位置を基準とした検出位置Ａおよび検出位置Ｂでのピーク検知信号の受信タイミングＴＡ,ＴＢを用いて、主走査ずれ量Ｌｅｒｒ（１）を次の（３）式、副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（１）を（４）式によって求めることとなる。
Ｌｅｒｒ（１）＝（ＴＢ−ＴＡ−ＴＷ）×Ｖ×０．５……（３）
Ｐｅｒｒ（１）＝（０．５×（ＴＡ＋ＴＢ）−ＴＰ）×Ｖ……（４）
ここでの時間ＴＰは、基準位置から上記の中間位置Ｃ′までの距離ＤＰを中間転写ベルト４１が移動するのに要する時間であり、ＴＰ＝（ＤＡ′＋ＤＢ′）/２Ｖである。

このように、本実施の形態の画像形成装置１では、第１の画質調整用パターンＴ１において主走査方向（ラテラル方向）および副走査方向（プロセス方向）双方のずれ量を検出するための第１の辺Ｍａと第２の辺Ｍｂとからなる制御用マークＭ１を形成する。さらには、このような第１の画質調整用パターンＴ１を予め定められた位置（例えば、感光体ドラム３１上に走査露光が開始される領域と対向する中間転写ベルト４１上の端部領域）に配置された第１の位置検出センサ部８０により検出する。さらには、主制御部６０は、（３）式および（４）式によって、各色毎の制御用マークＭ１Ｙ,Ｍ１Ｍ,Ｍ１Ｃ,Ｍ１Ｋに関し、理想状態の制御用マークＭ１′を基準とした主走査ずれ量Ｌｅｒｒ（１）および副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（１）を求める。そして、主制御部６０は、例えば、制御用マークＭ１Ｙ,Ｍ１Ｍ,Ｍ１Ｋについて、基準となるシアン（Ｃ）の制御用マークＭ１Ｃとの相対的な主走査ずれ量Ｌｅｒｒ（１）′および副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（１）′を算出する。

＜第２の位置検出センサ部による位置ずれ量の検出についての説明＞
次に、第２の位置検出センサ部９０による位置ずれ量の検出について説明する。
上記図７を用いて説明したように、第２の画質調整用パターンＴ２は、副走査方向（プロセス方向）のずれ量を検出するための構成を備えた制御用マークＭ２を有している。そして、上記図９を用いて説明したように、第２の位置検出センサ部９０は、第２の画質調整用パターンＴ２を構成する各制御用マークＭ２の位置を検出し、各制御用マークＭ２でのピーク検知信号を主制御部６０に出力する。主制御部６０は、各制御用マークＭ２に関するピーク検知信号の受信タイミングを用いて、例えば、制御用マークＭ２Ｙ,Ｍ２Ｍ,Ｍ２Ｋについて、基準となるシアン（Ｃ）の制御用マークＭ２Ｃとの相対的な副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（２）′を求める。
すなわち、例えば各制御用マークＭ２Ｙ,Ｍ２Ｍ,Ｍ２Ｋと制御用マークＭ２Ｃとの間におけるピーク検知信号の受信タイミングの時間間隔がＴ（＝ＴＹ,ＴＭ,ＴＫ：図９参照）であった場合に、主制御部６０は、各制御用マークＭ２（Ｍ２Ｙ,Ｍ２Ｍ,Ｍ２Ｋ）における理想状態の時間間隔をＴ０として、制御用マークＭ２に関する相対的な副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（２）′を次の（５）式によって算出する。
Ｐｅｒｒ（２）′＝（Ｔ−Ｔ０）×Ｖ……（５）

＜検出した位置ずれ量を用いて行う位置ずれ制御の説明＞
主制御部６０は、第１の位置検出センサ部８０によって検出した主走査方向および副走査方向の双方の位置ずれ量、さらには必要に応じて第２の位置検出センサ部９０によって検出した副走査方向の位置ずれ量を用いることで、これらのずれ量を是正するように、主走査方向および副走査方向における露光タイミングを補正するための制御信号を生成し、レーザ露光装置２６のレーザドライバ２９に対して送信する。
本実施の形態の画像形成装置１においては、例えば、画像形成装置１の主電源（不図示）がオンされた場合や画像形成装置１のフロントカバー（前扉）が開けられた場合などのように、画像形成装置１が実行した前回の画像形成動作から長い時間が経過し、画像形成装置１内の温度環境が変動していると想定される状況にある場合には、各色画像に位置ずれ（色ずれ）が発生している可能性があることから、精度の高い位置ずれ制御（以下、「第１の位置ずれ制御モード」：第１の位置ずれ補正形式）を実行する。すなわち、このような状況にある場合には、第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０の双方を用いた位置ずれ量の検出を行い、第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０双方によって検出した位置ずれ量に基づく位置ずれ制御を行う。そしてその際には、第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２を形成する感光体ドラム３１の周方向（副走査方向）の範囲（以下、「検出範囲」）を、例えば感光体ドラム３１の４回転分以上の範囲にするといったように広い領域の検出範囲（第１の長さ領域）を設定する。なお、この感光体ドラム３１の周方向の検出範囲は、中間転写ベルト４１上での中間転写ベルト４１の移動方向に沿った長さ領域に対応するものである。
このような精度の高い第１の位置ずれ制御モードは、画像形成装置１の操作パネル（不図示）や画像形成装置１にＬＡＮ（Local Area Network）などの通信手段を介して接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからの指示があった場合など、ユーザが位置ずれ制御の実行を要求した場合も同様に実行する。

画像形成装置１には、例えば感光体ドラム３１には偏心などがあり、また感光体ドラム３１に駆動を伝達するギヤにはピッチムラなどが存在するために、中間転写ベルト４１との相対的な関係における感光体ドラム３１の位置（以下、「感光体ドラム３１の相対位置」）は、感光体ドラム３１の回転周期で変動している。これら感光体ドラム３１の位置に変動をもたらすこととなる要因は、基本的には製造工程での組み立て精度や部品精度を高めることで極力抑え込まれるものではあるが、僅かながら残存してしまうものである。その結果、これらの要因による感光体ドラム３１の相対位置の変動量は、第１の位置検出センサ部８０や第２の位置検出センサ部９０によって検出される位置ずれ量に上乗せされることから、検出される位置ずれ量は、その分だけ検出精度が低下する。その一方で、かかる要因に基づく感光体ドラム３１の相対位置の変動は、感光体ドラム３１の回転周期で連続的に増減する固有のプロファイル（増減特性）を形成するという特性を有している。そのため、感光体ドラム３１の相対位置の変動量に関しては、感光体ドラム３１における１回転乃至複数回転での平均をとることにより、これらは相殺（キャンセル）される。

そこで、第１の位置ずれ制御モードでは、第１の位置検出センサ部８０による第１の画質調整用パターンＴ１についての検出範囲、さらには第２の位置検出センサ部９０による第２の画質調整用パターンＴ２についての検出範囲を、感光体ドラム３１の１回転を１単位として複数回だけ回転させた範囲としている。それにより、感光体ドラム３１の相対位置に変動をもたらす要因を平均化することで相殺し、第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０による位置ずれ量の検出値を、環境温度の変動や機内昇温などの温度変動によって発生する位置ずれ量だけに起因するものとして算出する。このように、検出範囲として感光体ドラム３１の回転量を増やすほど、感光体ドラム３１の位置変動量を要因とする位置ずれ量の検出値における誤差は平均化されて相殺され、精度は高まる。そのため、上記のような精度の高い位置ずれ制御を実行する際には、検出範囲を例えば感光体ドラム３１の４回転分以上の範囲に広く設定している。

ここで、上記した感光体ドラム３１の相対位置の変動量を相殺するために、第１の位置ずれ制御モードにて形成する第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２は、中間転写ベルト４１上における感光体ドラム３１の１周期の長さに相当する範囲内にそれぞれ整数個の制御用マークＭ１,Ｍ２が配置されるように形成する。例えば、中間転写ベルト４１上の感光体ドラム３１の１/２周期の長さに相当する範囲毎に、上記図６に示した各色毎の制御用マークＭ１Ｙ,Ｍ１Ｍ,Ｍ１Ｃ,Ｍ１Ｋが１組または複数組配置され、上記図８に示した各色毎のＭ２Ｙ,Ｍ２Ｍ,Ｍ２Ｃ,Ｍ２Ｋが１組または複数組配置されるように形成する。それにより、第１の位置ずれ制御モードにおいて、感光体ドラム３１の回転周期で連続的に増減する要因がもたらす誤差成分は相殺され、位置ずれ量の検出精度が向上する。次に述べる第２の位置ずれ制御モードにおいても同様である。

一方、本実施の形態の画像形成装置１においては、画像形成装置１が画像形成動作中である場合に、機内温度が予め定められた温度を超えて変動した場合や、画像形成動作が予め定められた枚数分のサイクルを超えた場合、さらには画像形成動作の継続時間が予め定められた時間を超えた場合、画像形成動作の待機時間が予め定められた時間を超えた場合などに実行する位置ずれ制御では、第１の位置検出センサ部８０だけを用いた位置ずれ量の検出を行い、第１の位置検出センサ部８０によって検出した位置ずれ量に基づく位置ずれ制御（以下、「第２の位置ずれ制御モード」：第２の位置ずれ補正形式）を行う。そしてその際には、第１の画質調整用パターンＴ１を形成する感光体ドラム３１の周方向（副走査方向）の範囲（第２の長さ領域）を、第１の位置ずれ制御モードでの検出範囲（第１の長さ領域）よりも短い、例えば感光体ドラム３１の２回転分程度の範囲にするといったように狭く設定する。

上記したように、画像形成装置１には感光体ドラム３１の相対位置に変動をもたらすこととなる要因が存在する。そのため、このような画像形成動作中に実行する位置ずれ制御においても、第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２を形成する検出範囲を広く設定するほうが、高い精度の位置ずれ制御が実行される。しかし、画像形成動作中での位置ずれ制御において、検出範囲を広く設定し、それを第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０によって検出するとすれば、位置ずれ制御にかかる時間が長くなり、画像形成に関する生産性が低下する。また、第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２の双方を形成するので、トナー消費量も多くなる。その一方で、画像形成動作中であるので、画像形成装置１の主電源（不図示）をオンしたときのような前回の画像形成動作から長い時間が経過して機内温度が大きく変動しているという状況は、稀にしか発生しない。

そのため、画像形成動作中に機内温度が予め定められた温度を超えて変動した場合などに行う第２の位置ずれ制御モードでは、第１の画質調整用パターンＴ１だけを形成し、第１の位置検出センサ部８０だけを用いてこれを検出する。さらには、第１の画質調整用パターンＴ１を形成する感光体ドラム３１の周方向（副走査方向）の範囲を、上記の第１の位置ずれ制御モードを実行する場合よりは検出範囲が狭い、例えば感光体ドラム３１の２回転分程度の範囲に設定する。そして、第１の位置検出センサ部８０にて検出された主走査方向および副走査方向の位置ずれ量に基づいて主走査ずれ量Ｌｅｒｒ（１）′および副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（１）′を算出する。これにより、主走査方向および副走査方向の双方またはその一方に関する位置ずれ量の補正だけを行う簡易な位置ずれ制御を行う。
このように、第２の位置ずれ制御モードにおいては、主走査方向および副走査方向の双方またはその一方に関する位置ずれ量を許容範囲内に収める補正を行うとともに、画像形成に関する生産性の低下やトナー消費量の増加を抑制している。

これに対し、上記の画像形成装置１の主電源をオンした場合などに行う第１の位置ずれ制御モードでは、第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２を形成し、これらを第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０の双方を用いて検出する。さらには、第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２を形成する感光体ドラム３１の周方向（副走査方向）の範囲を、例えば感光体ドラム３１の４回転分以上の範囲にするといったように広く設定して、感光体ドラム３１の回転周期で連続的に増減する要因がもたらす誤差成分の相殺精度を高めている。そして、第１の位置検出センサ部８０にて検出された主走査方向および副走査方向の位置ずれ量に基づいて主走査ずれ量Ｌｅｒｒ（１）′および副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（１）′を算出し、第２の位置検出センサ部９０にて検出された副走査方向の位置ずれ量に基づいて副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（２）′を算出する。それにより、これらを用いて、主走査方向（ラテラル方向）および副走査方向（プロセス方向）双方のずれの補正だけでなく、副走査方向における傾きずれ（所謂「スキュー」）の補正を行い、精度の高い第１の位置ずれ制御モードを実行する。

ここで、本実施の形態の第２の位置検出センサ部９０は、上記図８に示したように中間転写ベルト４１の移動方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に沿って形成された「一」の字形状で構成された各制御用マークＭ２を読み取り、主制御部６０は、その検出結果に基づいて各制御用マークＭ２Ｙ,Ｍ２Ｍ,Ｍ２Ｋに関する制御用マークＭ２Ｃを基準とした相対的な副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（２）′を算出する（上記（５）式参照）。そのため、本実施の形態では、上記した精度の高い第１の位置ずれ制御モードを実行するに際して、主走査方向および副走査方向の位置ずれ量の補正と、副走査方向における傾きずれの補正を行うことになる。
上記図４に示したように、第２の位置検出センサ部９０は、ＰＤ９３には中間転写ベルト４１および第２の画質調整用パターンＴ２で正反射した反射光が入射するように構成されている。それにより、トナー像の色によっては第２の画質調整用パターンＴ２に関する検出精度は第１の位置検出センサ部８０よりも低下し、特にＰＤ９３の視野領域Ｒ２に対して角度を持って進入する斜め線に対する検出精度が低下する。その一方で、光源が１個であることなどから、第２の位置検出センサ部９０は安価に入手可能である。そこで、本実施の形態の第２の位置検出センサ部９０では、ＰＤ９３の視野領域Ｒ２に対して略平行に進入する制御用マークＭ２からなる第２の画質調整用パターンＴ２を読み取るように設定して、副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（２）′だけを検出するようにしている。

なお、第２の位置検出センサ部９０として、上記図３に示した第１の位置検出センサ部８０のように、第２の画質調整用パターンＴ２からの正反射した反射光と拡散した反射光との双方を用いて検出する構成のものを用いてもよい。この場合には、図１１（第２の画質調整用パターンＴ２の他の例を示す図）に示したように、中間転写ベルト４１の移動方向（副走査方向）に対して斜め４５°の角度方向に傾斜して形成された制御用マークＭ２からなる第２の画質調整用パターンＴ２を用いてもよい。これにより、第２の位置検出センサ部９０での検出結果から、主制御部６０により主走査ずれ量Ｌｅｒｒ（２）′が算出される。その結果として、この場合には、上記した精度の高い第１の位置ずれ制御モードを実行するに際しては、主走査方向および副走査方向の位置ずれ量の補正と、主走査方向の倍率ずれの補正とを行うことになる。

また、図１２（第２の画質調整用パターンＴ２の他の例を示す図）に示したように、中間転写ベルト４１の移動方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に沿って形成された「一」の字形状で構成された制御用マークＭ２１（制御用マークＭ２１Ｙ,Ｍ２１Ｍ, Ｍ２１Ｃ,Ｍ２１Ｋ）と、中間転写ベルト４１の移動方向（副走査方向）に対して斜め４５°の角度方向に傾斜して形成された制御用マークＭ２２（制御用マークＭ２２Ｙ,Ｍ２２Ｍ, Ｍ２２Ｃ,Ｍ２２Ｋ）との双方からなる第２の画質調整用パターンＴ２を用いてもよい。これにより、第２の位置検出センサ部９０での検出結果から、主制御部６０により主走査ずれ量Ｌｅｒｒ（２）′と副走査ずれ量Ｐｅｒｒ（２）′とが算出される。その結果として、この場合には、上記した精度の高い第１の位置ずれ制御モードを実行するに際して、主走査方向および副走査方向の位置ずれ量の補正と、副走査方向における傾きずれおよび主走査方向の倍率ずれの補正とを行うことになる。

ところで、第１の位置検出センサ部８０にて検出する第１の画質調整用パターンＴ１に関し、第１の位置ずれ制御モードを実行する場合と第２の位置ずれ制御モードを実行する場合とにおいて異なる形態の画質調整用パターンを用いてもよい。例えば、第２の位置ずれ制御モードを実行するに際し、トナー消費量の更なる削減を図るために、第１の画質調整用パターンＴ１の大きさを第１の位置ずれ制御モードを実行する場合よりも小さく形成するように設定してもよい。さらには、第１の位置ずれ制御モードを実行する場合の第１の画質調整用パターンＴ１よりも線幅を細く形成するように設定してもよい。また、例えば第２の位置ずれ制御モード時には、各色トナー像の画像濃度の調整を行わないように設定し、第２の画質調整用パターンＴ２を構成する各色毎の制御用マークＭ１の画像濃度（画像面積率Ｃｉｎ）を例えば５０％のもので形成するように設定してもよい。すなわち、第１の位置ずれ制御モードを実行する際に使用する第１の画質調整用パターンＴ１よりもトナー消費量が少なく、かつ主走査方向および副走査方向の位置ずれ量を検出できる形態のものであれば、如何なる画質調整用パターンも第２の位置ずれ制御モードを実行する際に使用する第１の画質調整用パターンＴ１として使用してもよい。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１では、例えば画像形成装置１での前回の画像形成動作から時間が経過し、温度環境が変動していると想定される状況にある場合には、第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０の双方を用い、第１の画質調整用パターンＴ１および第２の画質調整用パターンＴ２を形成する感光体ドラム３１の周方向（副走査方向）の範囲を広く設定した第１の位置ずれ制御モードを実行する。それにより、主走査方向および副走査方向の位置ずれ量の補正だけでなく、第１の位置検出センサ部８０および第２の位置検出センサ部９０の双方による位置ずれ量の検出値を用いて主走査方向の倍率ずれおよび副走査方向における傾きずれの何れかの補正を行う。また、画像形成動作中に機内温度が予め定められた温度を超えて変動した場合などには、第１の位置検出センサ部８０だけを用い、第１の画質調整用パターンＴ１を形成する感光体ドラム３１の周方向（副走査方向）の範囲を狭く設定した第２の位置ずれ制御モードを実行する。それにより、主走査方向および副走査方向の双方またはその一方に関する位置ずれ量の補正だけを行う簡易な位置ずれ制御を行う。このように、画像形成装置１の動作状況に応じて異なるモードの位置ずれ制御を行うことで、各色トナー像の位置ずれの調整と、画像形成に関する生産性の低下やトナー消費量の増加を抑制することの両立を図っている。

１…画像形成装置、２６…レーザ露光装置、３０（３０Ｙ,３０Ｍ,３０Ｃ,３０Ｋ）…画像形成ユニット、４１…中間転写ベルト、６０…主制御部、８０…第１の位置検出センサ部、９０…第２の位置検出センサ部

Claims (1)

1. 各色の画像を形成する複数の画像形成部と、
   前記複数の画像形成部各々にて形成された前記各色の画像が順に直接転写されるか、または当該画像が順に転写される記録材を搬送する転写体と、
   前記複数の画像形成部により前記転写体上の第１の位置に第１の位置ずれ補正用指標を順次形成し、当該転写体上の第２の位置に当該第１の位置ずれ補正用指標とは異なる第２の位置ずれ補正用指標を順次形成する指標形成手段と、
   前記転写体上の前記第１の位置に対向して配置され、前記第１の位置ずれ補正用指標を検出する第１の検出手段と、
   前記転写体上の前記第２の位置に対向して配置され、前記第２の位置ずれ補正用指標を検出する第２の検出手段と、
   前記複数の画像形成部により前記転写体の移動方向に沿った第１の長さ領域に前記第１の位置ずれ補正用指標および前記第２の位置ずれ補正用指標を形成し、前記第１の検出手段による当該第１の位置ずれ補正用指標についての検出結果と前記第２の検出手段による当該第２の位置ずれ補正用指標についての検出結果との双方に基づき位置ずれ補正を行う第１の位置ずれ補正形式と、当該第１の長さ領域よりも短い第２の長さ領域にて当該第１の位置ずれ補正用指標を形成し、当該第１の検出手段による当該第１の位置ずれ補正用指標についての検出結果に基づき位置ずれ補正を行う第２の位置ずれ補正形式との何れかにより、前記複数の画像形成部にて形成される前記各色の画像の位置ずれを補正する補正手段と
   を備え、
   前記指標形成手段は、前記複数の画像形成部にて形成される前記各色の画像の主走査方向および副走査方向の双方についての位置ずれ量を検出するための前記第１の位置ずれ補正用指標を形成し、当該各色の画像の主走査方向および副走査方向の何れか一方についての位置ずれ量を検出するための前記第２の位置ずれ補正用指標を形成し、
   前記補正手段は、前記第１の位置ずれ補正形式を実行することにより前記複数の画像形成部にて形成される前記各色の画像での前記主走査方向および前記副走査方向の双方または何れか一方についての位置ずれと、当該副走査方向における傾きおよび当該主走査方向における倍率の何れか一方とを補正し、前記第２の位置ずれ補正形式を実行することにより当該各色の画像での当該主走査方向および当該副走査方向の双方または何れか一方についての位置ずれを補正することを特徴とする画像形成装置。

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