JP5972028B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の色成分の画像を重ねて形成したときの色ずれを抑制する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、異なる色のトナーで画像を形成する画像形成部を色成分毎に有している。この色成分毎の画像形成部によって形成されるトナー像は、中間転写体に重なるように転写される。画像形成装置は、中間転写体上で重ねられたトナー像は記録材に転写した後、定着器の熱と圧力によってトナー像を記録材に定着して、フルカラーの印刷物を生成する。

このような画像形成装置では、色成分毎の画像を中間転写体上に転写したときに各色成分の画像間に位置ずれがあると、記録材上の画像に色ずれが生じてしまう。そこで、画像形成装置は、中間転写体上に色ずれ検出用の画像を形成し、この色ずれ検出用の画像を検出した結果に基づき、画像形成部毎に画像を形成する位置やタイミングを調整するものが知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１は、第１の画像形成部が中間転写体上に第１色の色ずれ検出用の画像を形成し、この第１色の色ずれ検出用の画像から目標距離だけ離れた中間転写体上の位置に、第２の画像形成部が第２色の色ずれ検出用の画像を形成する。中間転写体上の第１色の色ずれ検出用の画像と第２色の色ずれ検出用の画像とが測定位置を通過することで、第１色の色ずれ検出用の画像と第２色の色ずれ検出用の画像との位置差が検知される。なお、測定位置は、光学式センサが光を照射する中間転写体上の位置である。特許文献１では、この位置差に基づいて第２の画像形成部が第２色の画像を形成する位置が調整されることで、第１色の画像に第２色の画像を重ねて転写して形成される画像の色ずれを抑制している。

なお、ここで、光学式センサは中間転写体、又は、色ずれ検出用の画像で反射された光を受光することで、受光量に応じた信号を出力する。位置差は、光学式センサが第１色の色ずれ検出用の画像からの反射光を受光したときの出力値がしきい値を超えている期間と、この光学式センサが第２色の色ずれ検出用の画像からの反射光を受光したときの出力値がしきい値を超えている期間との時間差に応じて決定される。特許文献１では、位置差に基づいて第２の画像形成部が第２色の画像を形成する位置が調整されることで、第１色の画像に第２色の画像を重ねて転写して形成される画像の色ずれを抑制している。

光学式センサでは、中間転写体よりも反射率の低い無彩色のトナーで形成される画像を検出できない。そこで、特許文献１では、複合パターンを用いて無彩色のトナーで形成される画像の位置を検出する。複合パターンとは、有彩色のトナーで形成された画像の上に、無彩色のトナーで形成される複数の画像を所定距離だけ離して転写し、無彩色のトナーで形成された複数の画像の間の領域から有彩色のトナーで形成された画像領域が露出したパターンである。これにより、光学式センサは、無彩色のトナーで形成された複数の画像の間の領域から露出している有彩色のトナーで形成された画像領域からの反射光を検出することができる。

図１１は、位置ずれが生じていない場合に中間転写体上に形成される基準パターンおよび複合パターンと、位置ずれが生じている場合に中間転写体上に形成される基準パターンおよび複合パターンの概略図である。第１色の色ずれ検出用画像としての基準パターンはマゼンタのトナーで形成される。第２色の色ずれ検出用画像としての複合パターンはマゼンタのトナーで形成された画像の上にブラックのトナーで形成された画像が重ねられて形成される。また、基準パターンと複合パターンを構成するマゼンタの画像との距離Ｌｏは、同じマゼンタの画像形成部によって形成されるので、一定の距離となっている。

ブラックのトナーで形成される画像が位置ずれを生じていない場合、基準パターンからブラックのトナーで形成される複数の画像の間の領域から露出したマゼンタの画像領域までの位置差がＬｍａ（目標距離）となる。一方、ブラックのトナーで形成される画像が位置ずれを生じている場合、基準パターンからブラックのトナーで形成される複数の画像の間の領域から露出したマゼンタの画像領域までの位置差がＬｍｂとなる。つまり、ブラックのトナーで形成される画像が位置ずれを生じている場合、基準パターンからブラックのトナーで形成される複数の画像の間の領域から露出したマゼンタの画像領域までの位置差Ｌｍｂが目標距離Ｌｍａに対して位置ずれ量ΔＬだけ異なっている。画像形成装置は、この位置ずれ量ΔＬに基づいてブラックの画像を形成する位置を調整することで、マゼンタの画像にブラックの画像を重ねて転写して形成する画像の色ずれを抑制することができる。

特開２０１２−３２３４号公報

しかしながら、有彩色のトナーと無彩色のトナーとで構成される複合パターンは、温度や湿度などの影響で無彩色のトナーが劣化してしまうと、有彩色のトナーで形成される領域の上に重ねられる無彩色のトナーの量が減少してしまう。有彩色のトナーで形成される領域に重ねられる無彩色のトナーの量が減少すると、光学式センサから照射される光が、本来無彩色のトナーで覆われている有彩色のトナーの領域で反射されてしまい、光学式センサに受光される受光量を増加させてしまう。

その結果、光学式センサが無彩色のトナーで覆われている有彩色のトナーからの反射光を受光することで、この光学式センサから出力される出力値がしきい値以上となってしまうと、基準パターンと複合パターンとの位置差を誤検知してしまうという問題がある。そのため、中間転写体上に形成される基準パターンと複合パターンとの位置差に基づいて画像を形成する位置を調整しても、有彩色のトナーで形成される画像に無彩色のトナーで形成される画像を重ねた画像の色ずれを抑制することができなくないという問題があった。

そこで、本願発明では、トナーが劣化している場合であっても、色ずれを抑制することができる画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本願発明の画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、前記像担持体上に第１色のトナーを用いて第１画像を形成する第１の画像形成部と、前記像担持体上に前記第１色のトナーよりも反射率が低い第２色のトナーを用いて第２画像を形成する第２の画像形成部と、前記第１の画像形成部および前記第２の画像形成部を制御して、第１色のパターン画像の上に第２色のパターン画像を所定の間隔だけ離して重ねた測定用画像を前記像担持体上に形成させる制御手段と、前記像担持体に向けて光を照射する照射手段と、前記測定用画像からの反射光を受光する受光部を有し、前記受光部に受光された光量に基づく信号値を出力する出力手段と、前記出力手段から出力された前記信号値と閾値とを比較し、前記比較結果に基づいて前記第１画像と前記第２画像との位置に関する情報を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記情報に基づいて前記第１画像と前記第２画像との色ずれを補正する補正手段と、前記出力手段から出力された前記測定用画像に対応する前記信号値と前記閾値とを比較し、前記閾値を調整する調整手段と、を有し、前記出力手段から出力される前記信号値は、前記受光部に受光された光量が大きいほど増加し、前記調整手段は、前記測定用画像の前記第２色のパターン画像からの反射光を前記受光部が受光した場合に前記出力手段から出力される信号値が前記閾値よりも小さくなるように、前記閾値を増加することを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本願発明の他の画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、前記像担持体上に第１色のトナーを用いて第１画像を形成する第１の画像形成部と、前記像担持体上に前記第１色のトナーよりも反射率が低い第２色のトナーを用いて第２画像を形成する第２の画像形成部と、前記第１の画像形成部および前記第２の画像形成部を制御して、第１色のパターン画像の上に第２色のパターン画像を所定の間隔だけ離して重ねた測定用画像を前記像担持体上に形成させる制御手段と、前記像担持体に向けて光を照射する照射手段と、前記測定用画像からの反射光を受光する受光部を有し、前記受光部に受光された光量に基づく信号値を出力する出力手段と、前記出力手段から出力された前記信号値と閾値とを比較し、前記比較結果に基づいて前記第１画像と前記第２画像との位置に関する情報を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記情報に基づいて前記第１画像と前記第２画像との色ずれを補正する補正手段と、前記出力手段から出力された前記測定用画像に対応する前記信号値と前記閾値とを比較し、前記閾値を調整する調整手段と、を有し、前記出力手段から出力される前記信号値は、前記受光部に受光された光量が大きいほど増加し、前記調整手段は、前記出力手段から出力された前記信号値が前記閾値よりも高い時間が所定時間よりも長い場合には前記閾値を増加することを特徴とする。

本発明によれば、トナーが劣化している場合であっても、色ずれを抑制することができる。

画像形成装置の概略断面図 光学式センサの概略構成図 画像形成装置の制御ブロック図 中間転写ベルト上に形成された色ずれ検出用画像の図 光学式センサによって色ずれ検出用画像が検知されたときの出力結果を示す図 光学式センサによって色ずれ検出用複合画像が検知されたときの出力結果を示す 画像形成装置が画像を形成する処理を表すフローチャート図 しきい値補正シーケンスを表すフローチャート図 しきい値の異なるコンパレータから出力されるデジタル信号を比較した図 位置ずれ補正シーケンスを表すフローチャート図 基準パターンと複合パターンの概略図

（第１の実施形態）
図１は本実施形態の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施形態では、各色成分のトナー像を形成する４つの像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫが１列に配列された画像形成装置を用いる。

各像形成部は、ＳｔＹがイエローのトナー像を形成し、ＳｔＭがマゼンタのトナー像を形成し、ＳｔＣがシアンのトナー像を形成し、ＳｔＫがブラックのトナー像を形成する。

各像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫは同様の構成であるため、以下ではイエローのトナー像を形成する像形成部ＳｔＹについて説明し、他の像形成部ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫについての説明を省略する。

像形成部ＳｔＹは、イエローの色成分のトナー像を担持する感光ドラム１Ｙと、この感光ドラム１Ｙを帯電する帯電器２Ｙと、感光ドラム１Ｙにイエローの色成分に対応した静電潜像を形成するため、感光ドラム１Ｙを露光する露光装置３Ｙを有している。さらに、像形成部ＳｔＹは、感光ドラム１Ｙ上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像器４Ｙと、感光ドラム１Ｙ上のトナー像を後述の中間転写ベルト６に転写する一次転写ローラ７Ｙを有している。また、像形成部ＳｔＹは、トナー像を転写した後に感光ドラム１Ｙ上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ８Ｙも有している。

前述の中間転写ベルト６は、各像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫで形成された各色成分のトナー像が重ねて転写されることでフルカラーのトナー像を担持する像担持体である。また、中間転写ベルト６は、この中間転写ベルト６を回転駆動させる駆動ローラ１３、駆動ローラ１３によって中間転写ベルト６が搬送方向Ｒｂへ移動されることで従動回転する従動ローラ１４、二次転写対向ローラ１２に掛け回されている。中間転写ベルト６の周囲には、この中間転写ベルト６上のトナー像を紙などの記録材Ｐへ転写するための二次転写ローラ９が、中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ１２と対向する位置に配設されている。さらに、中間転写ベルト６から記録材Ｐへと転写されずに残留したトナーを除去するベルトクリーナ１１が配設されている。

また、光学式センサ１１３は中間転写ベルト６を介して駆動ローラ１３と対向する位置に配設されている。この光学式センサ１１３は、中間転写ベルト６に形成されるトナー像からの反射光量に応じた信号を出力する。なお、この光学式センサ１１３の詳細については後述する。画像形成装置１００には、トナー像を担持した記録材Ｐに、このトナー像を定着させるための定着器１０が設けられている。

次に、本実施形態の画像形成装置１００が、不図示の読取装置によって原稿を読み取ることにより入力される画像データや、ＰＣ等から転送される画像データに応じた画像を形成する画像形成動作について説明する。

各像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫにおいて、先ず、帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを一様に帯電する。次いで、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに画像データの各色成分の濃度の値に応じた露光光を照射することで、この画像データの静電潜像が色成分毎に形成される。その後、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の静電潜像は現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって各色成分のトナー像として顕像化される。

感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色成分のトナー像は、この感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの回転に伴い一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが中間転写ベルト６を介して感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを押圧する一次転写ニップ部へ搬送される。この一次転写ニップ部において、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色成分のトナー像は一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋから一次転写電圧が印加され、中間転写ベルト６上に順次重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト６上にはフルカラーのトナー像が形成される。また、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに残留したトナーは、ドラムクリーナ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋによって除去される。

中間転写ベルト６に転写されたフルカラーのトナー像は、二次転写ローラ９が中間転写ベルト６を介して二次転写対向ローラ１２を押圧する二次転写ニップ部に搬送される。一方、記録材Ｐはタイミングを調整されて、中間転写ベルト６上のフルカラーのトナー像と接触するように二次転写ニップ部に搬送されると、二次転写電圧が印加された二次転写ローラ９により、中間転写ベルト６上のトナー像が記録材Ｐ上に転写される。また、二次転写ニップ部で記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト６に残留したトナーは、ベルトクリーナ１１によって除去される。

トナー像を担持した記録材Ｐは定着器１０へと搬送されると、定着器１０が未定着のトナー像を担持した記録材に熱と圧力を加えることより、この未定着のトナー像を溶融定着する。

ここで、各像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫによって中間転写ベルト６に転写される各色のトナー像間に生じする相対的な位置ズレ（色ずれ）について説明する。像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫは、原稿を読み取った結果に基づき、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に各色成分の画像を形成し、これら各色成分の画像を一旦中間転写ベルト６上に重ねて転写してフルカラーの画像を形成する。中間転写ベルト６上に形成されたフルカラーの画像は、記録材Ｐに転写され、定着器１０によって記録材Ｐに定着される。このとき、中間転写ベルト６上に重ねて転写される画像に、相対的な位置のズレが生じると、原稿と記録材上に形成される画像との色みが異なってしまう。

そこで、画像形成装置１００では、電源がＯＮされた後、又は、所定ページ分の画像を形成した後に、中間転写ベルト６上に形成される画像の相対的な位置ズレを補正する色ずれ補正制御が実行される。

色ずれ補正制御が実施されると、画像形成装置１００は、露光装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを露光することで、各色成分の画像が転写される位置を測定するためのトナー像（以降、色ずれ検出用画像。）に対応した潜像を形成する。この静電潜像が現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって顕像化されると、この顕像化された色ずれ検出用画像が一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより中間転写ベルト６上に転写される。中間転写ベルト６上に形成された色ずれ検出用画像は、前述の光学式センサ１１３によって検知される。

図２は、光学式センサ１１３の概略図である。光学式センサ１１３には、中間転写ベルト６、又は、色ずれ検出用画像に向けて光を照射する発光部６０１と、中間転写ベルト６、又は、色ずれ検出用画像からの反射光を受光する受光部６０２を備えている。受光部６０２は、発光部６０１から中間転写ベルト６へ照射した光の乱反射光が受光できるように入射角と反射角が等しくならない位置に配置されている。受光部６０２は、中間転写ベルト６で反射される光、又は、この中間転写ベルト６上に形成される色ずれ検出用画像で反射される光を受光すると、受光光量に応じたレベルの信号を出力する。

図３は本実施形態の画像形成装置１００の制御ブロック図である。

図３において、ＣＰＵ７０は画像形成装置１００を制御する制御回路である。ＲＯＭ７３には、ＣＰＵ７０で実行される画像形成装置１００の動作を制御するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ７２は、ＣＰＵ７０が色ずれ補正制御で使用されるシステムワークメモリである。

操作パネル７１は、図１に示す画像形成装置１００に配設された不図示のタッチパネルとテンキー等で構成されており、使用者が画像形成のための種々の条件を直接入力するために使用される。

インターフェース７４は、ＰＣなどの外部装置から入力される画像データをＣＰＵ７０に転送する。

像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫは図１で説明したので、ここでの説明を省略する。また、モータ７８は、駆動ローラ１３を回転駆動させるモータであり、ＣＰＵ７０から中間転写ベルト６の回転駆動を開始する信号が入力されると、駆動ローラ１３を所定の回転速度で回転させる。

発光部６０１は、ＣＰＵ７０からの信号に応じて中間転写ベルト６上に測定光を照射する。なお、発光部６０１は中間転写ベルト６に向けて光を照射する照射手段として機能する。受光部６０２は、受光光量に応じた電圧をＣＰＵ７０とオフセット補正回路６０４とに夫々出力する。ここで、受光部６０２は出力手段として機能する。

オフセット補正回路６０４は、受光部６０２から出力される電圧と予め設定された設定電圧とを差分した電圧をコンパレータ６０３に出力する。なお、設定電圧はＣＰＵ７０によって設定される。これにより、コンパレータ６０３に入力される電圧は、設定電圧分だけオフセットされる。

コンパレータ６０３は、入力される電圧がしきい値以上であればローレベルの信号をＣＰＵ７０へ出力し、この入力される電圧がしきい値未満であればハイレベルの信号をＣＰＵ７０へ出力する。すなわち、コンパレータ６０３は、オフセット補正回路を介して受光部６０２から出力されるアナログ信号（電圧）を２値のデジタル信号に変換する。

ＣＰＵ７０は、コンパレータ６０３からの出力信号に基づき色ずれ検出用画像の形成位置を検知することで、像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫが感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成する画像の位置を制御する。これにより、ＣＰＵ７０は、各色成分の画像が中間転写ベルト６上に重ねられた場合の色ずれを抑制する。また、ＣＰＵ７０は、しきい値設定シーケンス（図８）を実行することで、受光部６０２から出力される電圧値に基づきコンパレータ６０３のしきい値を設定する。

図４は、像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫが中間転写ベルト６上に形成する色ずれ検出用画像の概略図である。中間転写ベルト６には、イエローの色ずれ検出用画像３０１、マゼンタの色ずれ検出用画像３０２、シアンの色ずれ検出用画像３０３、マゼンタの画像ＰＭとブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２とで構成される色ずれ検出用複合画像３０４の４種類が形成される。色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３、及び、色ずれ検出用複合画像３０４は、長手方向を中間転写ベルト６の搬送方向Ｒｂに対して４５［°］傾けたパターンと、長手方向を中間転写ベルト６の搬送方向Ｒｂに対して１３５［°］傾けたパターンで構成される。

色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３は、中間転写ベルト６の搬送方向Ｒｂの断面の幅が１．２［ｍｍ］であり、この搬送方向Ｒｂに直交する方向における一方の端部から他方の端部までの幅が４．２［ｍｍ］で形成される。

また、色ずれ検出用複合画像３０４は、マゼンタのトナーで形成された画像ＰＭの上に、ブラックのトナーで形成された画像ＰＫ１、ＰＫ２を１．２［ｍｍ］の間隔で重ねて転写することで形成される。なお、マゼンタのトナーで形成された画像ＰＭは、搬送方向Ｒｂの断面の幅が４．７［ｍｍ］であり、搬送方向Ｒｂに直交する方向における一方の端部から他方の端部までの幅が４．２［ｍｍ］で形成される。ブラックのトナーで形成された画像ＰＫ１、ＰＫ２の各々は、搬送方向Ｒｂに平行な方向の幅が３．５［ｍｍ］であり、搬送方向Ｒｂに直交する方向に４．２［ｍｍ］の幅で形成される。なお、色ずれ検出用複合画像３０４は第１の測定用画像に相当する。

色ずれ補正制御では、ＣＰＵ７０が各色成分の画像の形成位置をマゼンタの画像が形成される位置を基準として調整する。すなわち、ＣＰＵ７０は、マゼンタの色ずれ検出用画像３０２に対する色ずれ検出用画像３０１、３０３、及び、色ずれ検出用複合画像３０４の相対的な位置関係を検知した結果に応じて、各色成分の画像が形成される位置を制御する。なお、像形成部ＳｔＭは、第１色の画像に相当するマゼンタの画像を形成する第１の画像形成部として機能する。さらに、像形成部ＳｔＫは、第２色の画像に相当するブラックの画像を形成する第２の画像形成部として機能する。

ここで、マゼンタの色ずれ検出用画像３０２の形成位置に対してイエローの色ずれ検出用画像３０１の形成位置の位置差（以下、位置ずれ量と称す。）を算出する方法を図５に基づいて説明する図である。

図５（ａ）は中間転写ベルト６上に形成されたマゼンタの色ずれ検出用画像３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄと、イエローの色ずれ検出用画像３０１Ａ、３０１Ｂである。イエローの色ずれ検出用画像３０１Ａは、マゼンタの色ずれ検出用画像３０２ａ、３０２ｂの間に形成され、イエローの色ずれ検出用画像３０１Ｂは、マゼンタの色ずれ検出用画像３０２ａ、３０２ｂの間に形成される。図５（ａ）の一点鎖線は、中間転写ベルト６上で、光学式センサ１１３の発光部６０１により光が照射された位置（照射位置）の軌跡を示している。なお、破線３０１Ａｔ、３０１Ｂｔは、マゼンタの画像の形成位置に対してイエローの画像の形成位置がずれていない場合に、イエローの色ずれ検出用画像３０１Ａ、３０１Ｂが形成される目標位置である。

図５（ｂ）は、光学式センサ１１３の発光部６０１が中間転写ベルト６上に光を照射した状態で中間転写ベルト６が搬送方向Ｒｂに駆動されることで、光学式センサ１１３の受光部６０２から出力される電圧の波形である。光学式センサ１１３の発光部６０１の照射位置に、色ずれ検出用画像３０２ａ、３０１Ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０１Ｂ、３０２ｄが到達していない場合、光学式センサ１１３の受光部６０２は、中間転写ベルト６からの乱反射光を受光する。このとき、受光部６０２は中間転写ベルト６からの反射光量に応じたＡ［Ｖ］の電圧を出力する。一方、色ずれ検出用画像３０２ａ、３０１Ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０１Ｂ、３０２ｄが照射位置を通過する場合、光学式センサ１１３の受光部６０２は、色ずれ検出用画像３０２ａ、３０１Ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０１Ｂ、３０２ｄからの乱反射光を受光する。このとき、受光部６０２から出力される電圧は、色ずれ検出用画像３０２ａ、３０１Ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０１Ｂ、３０２ｄからの反射光量に応じて増加する。これは色ずれ検出用画像３０２ａ、３０１Ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０１Ｂ、３０２ｄからの乱反射光量が、中間転写ベルト６からの乱反射光量よりも多いからである。受光部６０２から出力される電圧は最大でＢ［Ｖ］まで増加する。

図５（ｃ）は、受光部６０２から出力される電圧に応じてコンパレータ６０３から出力される２値のデジタル信号を示した図である。コンパレータ６０３は、受光部６０２の出力電圧が図５（ｂ）に示したしきい値Ｃ以上であればローレベルの信号を出力し、受光部６０２の出力電圧がしきい値Ｃ未満であればハイレベルの信号を出力する。ＣＰＵ７０は、コンパレータ６０３から出力されるデジタル信号がハイレベルからローレベルに切り替わるタイミングから、ローレベルからハイレベルに切り替わるタイミングまでの中心位置を、色ずれ検出用画像の形成位置として検出する。そのため、色ずれ検出用画像３０２ａ、３０１Ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０１Ｂ、３０２ｄの形成位置は、図５（ｃ）に示すようにＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２となる。搬送方向Ｒｂに直交する方向の位置ずれ量をΔＶ、搬送方向Ｒｂの位置ずれ量をΔＨとすれば、位置ずれ量ΔＶ、ΔＨは以下の式で算出できる。
ΔＶ＝｛（Ｂ２−Ｂ１）／２−（Ａ２−Ａ１）／２｝／２・・・（式１）
ΔＨ＝｛（Ｂ２−Ｂ１）／２＋（Ａ２−Ａ１）／２｝／２・・・（式２）
次に、光学式センサ１１３の受光部６０２が色ずれ検出用複合画像３０４からの乱反射光を受光した時の出力電圧と、この出力電圧に応じてコンパレータ６０３が出力するデジタル信号を図６に基づいて説明する。以下の説明では、マゼンタの画像形成位置に対してブラックの画像形成位置が搬送方向Ｒｂの下流側にずれていると仮定する。

図６（ａ）は中間転写ベルト６上に形成された色ずれ検出用複合画像３０４である。色ずれ検出用複合画像３０４は、像形成部ＳｔＭにより形成されたマゼンタの画像ＰＭの上に、像形成部ＳｔＫにより形成されたブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２を重ねて転写することで形成される。

図６（ｂ）は、光学式センサ１１３の発光部６０１が中間転写ベルト６上に光を照射した状態で中間転写ベルト６が搬送方向Ｒｂに駆動されたときに、光学式センサ１１３の受光部６０２から出力される電圧の波形である。

先ず、ブラックのトナーが劣化していない状態で形成された複合パターンを、光学式センサ１１３を用いて検知したときの出力値について説明する。破線Ｔは、ブラックのトナーが劣化していない状態で複合パターンが形成された場合の出力電圧の波形である。なお、目標値とは受光部６０２から出力される電圧がしきい値Ｃとなるときに受光部６０２が受光した光量に相当する。

光学式センサ１１３の発光部６０１が中間転写ベルト６上に光を照射した状態で中間転写ベルト６が搬送方向Ｒｂに駆動されると、先ず、色ずれ検出用複合画像３０４のブラックの画像ＰＫ１が照射位置に到達する。このとき、発光部６０１から照射された光の大半がブラックの画像ＰＫ１に吸収されるので、受光部６０２から出力される電圧は徐々に減少し、Ｄ［Ｖ］まで低下する。

次いで、色ずれ検出用複合画像３０４のブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２の間から露出しているマゼンタの画像ＰＭが照射位置に到達すると、受光部６０２がマゼンタの画像ＰＭからの乱反射光を受光し始める。マゼンタの画像ＰＭで乱反射される光量が、ブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２で乱反射される光量よりも多いので、受光部６０２から出力される電圧は増加する。受光部６０２に受光される光が全てマゼンタの画像ＰＭからの乱反射光となると、受光部６０２から出力される電圧はＢ［Ｖ］になる。

次いで、色ずれ検出用複合画像３０４のブラックの画像ＰＫ２が照射位置に到達すると、発光部６０１から照射された光の大半がブラックの画像ＰＫ１に吸収される。これにより、ブラックの画像ＰＫ２が照射位置を通過する間、受光部６０２から出力される電圧は徐々に減少し、Ｄ［Ｖ］まで低下する。その後、受光部６０２が中間転写ベルト６からの乱反射光を受光し始めると、受光部６０２から出力される電圧が徐々に増加し、受光部６０２に受光される光が全て中間転写ベルト６からの乱反射光となると、受光部６０２から出力される電圧はＡ［Ｖ］になる。

次に、ブラックのトナーが劣化している状態で形成された複合パターンを、光学式センサ１１３を用いて検知したときの出力値について説明する。実線Ｆは、ブラックのトナーが劣化している状態で複合パターンが形成された場合の出力電圧の波形である。ブラックのトナーが劣化してしまうと、ブラックのトナーの帯電量が目標とする帯電量よりも高くなってしまい、複合パターンを構成するブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２として形成される画像のトナーの載り量が減少してしまう。つまり、ブラックのトナーが劣化した状態で形成された複合パターンは、発光部６０１から照射される光がブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２によって吸収されず、このブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２の下に位置するマゼンタの画像ＰＭで反射されてしまう。これにより、照射位置に複合パターンのブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２が位置しているにも拘わらず、受光部６０２に受光される光量が増加してしまい、受光部６０２から出力される電圧はしきい値Ｃ以上となってしまう。

光学式センサ１１３の発光部６０１が中間転写ベルト６上に光を照射した状態で中間転写ベルト６が搬送方向Ｒｂに駆動されると、先ず、色ずれ検出用複合画像３０４のブラックの画像ＰＫ１が照射位置に到達する。受光部６０２により受光されるブラックの画像からの乱反射光量がしきい値Ｃ未満となっている場合、発光部６０１から照射された光がブラックの画像ＰＫ１を透過して中間転写ベルト６で反射される。このとき、受光部６０２から出力される電圧はＡ［Ｖ］のままである。

次いで、ブラックの画像ＰＫ１が重ねられたマゼンタの画像ＰＭの領域が照射位置に到達すると、発光部６０１から照射された光の一部がブラックの画像ＰＫ１に吸収され、一部がブラックの画像ＰＫ１が重ねられたマゼンタの画像ＰＭの領域で乱反射される。ブラックの画像ＰＫ１が重ねられたマゼンタの画像ＰＭの領域で乱反射された光を受光部６０２が受光すると、この受光部６０２から出力される電圧はしきい値Ｃ［Ｖ］以上の値まで増加してしまう。

次いで、ブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２が重ねられていないマゼンタの画像ＰＭの領域が照射位置に到達すると、受光部６０２がマゼンタの画像ＰＭからの乱反射光を受光する。これにより、ブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２が重ねられていないマゼンタの画像ＰＭの領域が照射位置を通過する間、受光部６０２から出力される電圧が増加し続けて最大でＢ［Ｖ］となる。

次いで、ブラックの画像ＰＫ２が重ねられたマゼンタの画像ＰＭの領域が照射位置に到達すると、発光部６０１から照射された光の一部がブラックの画像ＰＫ２に吸収され、一部がブラックの画像ＰＫ２が重ねられたマゼンタの画像ＰＭの領域で乱反射される。ブラックの画像ＰＫ２が重ねられたマゼンタの画像ＰＭの領域で乱反射された光を受光部６０２が受光すると、この受光部６０２から出力される電圧は低下するが、しきい値Ｃ［Ｖ］未満の値とはならない。これは、受光部６０２がブラックの画像ＰＫ２が重ねられたマゼンタの画像ＰＭの領域からの乱反射光を受光しているからである。その後、受光部６０２が中間転写ベルト６からの乱反射光を受光し始めると、受光部６０２から出力される電圧が徐々に低下し、受光部６０２から出力される電圧がＡ［Ｖ］になる。

図６（ｃ）は、光学式センサ１１３の受光部６０２が出力する電圧に応じてコンパレータ６０３が出力するデジタル信号である。受光部６０２の出力電圧がしきい値Ｃ以上であればローレベルの信号を出力し、受光部６０２の出力電圧がしきい値Ｃ未満であればハイレベルの信号を出力する。破線Ｔｓは、受光部６０２により受光されるブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２からの乱反射光量が目標値以上である場合にコンパレータ６０３から出力される信号である。また、実線Ｆｓは、受光部６０２により受光されるブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２からの乱反射光量が目標値未満の場合にコンパレータ６０３から出力される信号である。

ブラックのトナーが劣化していない場合にコンパレータ６０３から出力される信号Ｔｓがローレベルとなる期間の中心位置は、ブラックのトナーが劣化している場合にコンパレータ６０３から出力される信号Ｆｓがローレベルとなる期間の中心位置と異なっている。これにより、ブラックのトナーが劣化している場合の出力信号Ｆｓに応じて決定される複合パターンの形成位置と、ブラックのトナーが劣化していない場合の出力信号Ｔｓに応じて決定される複合パターンの形成位置とに誤差が生じてしまう。そのため、ＣＰＵ７０は、ブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２からの乱反射光量が目標値未満の場合の出力信号（実線Ｆｓ）に応じて決定されるブラックの画像が形成される位置を誤検知してしまう。

そこで、本実施形態では、コンパレータ６０３が受光部６０２から出力される電圧をハイレベルの信号とローレベルの信号とに２値化して出力するためのしきい値Ｃを、受光部６０２から出力される電圧がしきい値Ｃ以上となる期間の長さに応じて変更する構成とする。

図７は本実施形態の画像形成装置が画像を形成する際のＣＰＵ７０（図３）の動作を説明するフローチャートである。なお、図７のフローチャートの処理はＣＰＵ７０（図３）がＲＯＭ７３（図３）に格納されたプログラムを読み出すことにより実行される。

先ず、ＣＰＵ７０は、画像形成装置の主電源がオンされると、しきい値設定シーケンスを実行し（Ｓ１００）、位置ずれ補正シーケンスを実行した後（Ｓ１０１）第１枚数カウンタＭ、及び、第２枚数カウンタＮを０にリセットする（Ｓ１０２）。なお、ステップＳ１００のしきい値設定シーケンスは図８で後述し、また、ステップＳ１０１の位置ずれ補正シーケンスは図１０で後述する。

次いで、ＣＰＵ７０は、コピーを開始する信号が入力されるまで待機し（Ｓ１０３）、ＰＣなどの外部装置からインターフェース７４を介して画像データが入力されると、この画像データに基づく画像を形成する（Ｓ１０４）。ＣＰＵ７０は、ステップＳ１０４で像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫにより１ページ分の画像を形成すると、第１枚数カウンタＭを１増加し、（Ｓ１０４）、第２枚数カウンタＮを１増加する（Ｓ１０６）。

次いで、ＣＰＵ７０は第１枚数カウンタＭの値が４０００未満であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。ステップＳ１０７において、第１枚数カウンタＭの値が４０００未満であれば、ＣＰＵ７０は第２枚数カウンタＮの値が２０００未満であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。ステップＳ１０８において、第２枚数カウンタＮの値が２０００未満であれば、ＣＰＵ７０は入力された画像データに対応する画像を全て形成したか否かを判定する（Ｓ１０９）。ステップＳ１０９において、入力された画像データに対応する画像を全て形成していない場合、ＣＰＵ７０はステップＳ１０４へ移行する。

一方、ステップＳ１０９において、入力された画像データに対応する画像を全て形成した場合、ＣＰＵ７０はステップＳ１０３へ移行し、コピーを開始する信号が入力されるまで待機する。

また、ステップＳ１０７において、第１枚数カウンタの値が４０００以上である場合、ＣＰＵ７０はしきい値設定シーケンスを実行し（Ｓ１１０）、第１枚数カウンタＭの値を０にリセットした後（Ｓ１１１）、ステップＳ１０８へ移行する。本実施形態において、ＣＰＵ７０が像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫによって４０００ページ分の画像を形成する度にしきい値設定シーケンスを実行する構成としたが、しきい値設定シーケンスを実行するタイミングは、４０００ページ毎に限定されない。例えば、複数枚の画像を形成することにより中間転写ベルト６の表面が荒れてしまうと、この中間転写ベルト６で乱反射される光量が増加してしまう。これにより、受光部６０２に受光される中間転写ベルト６からの乱反射光量が増加してしまい、受光部６０２から出力される電圧がしきい値Ｃ以上となってしまう虞がある。即ち、中間転写ベルト６の表面で乱反射される光量がしきい値を超えると予測される前にしきい値設定シーケンスが実行される構成とすればよく、しきい値設定シーケンスを自動的に実行させるためのページ数は適宜設定すればよい。また、しきい値設定シーケンスは、ユーザが操作パネル７１を用いて所定の操作をすることで、この操作パネル７１からしきい値設定シーケンスを実行する信号がＣＰＵ７０に入力されることで実行される構成としてもよい。なお、ステップＳ１１０は、前述のステップＳ１００と同じ処理であるため、後述の図８に示すしきい値補正シーケンスで詳細に説明する。

一方、ステップＳ１０８において、第２枚数カウンタの値が２０００以上である場合、ＣＰＵ７０は位置ずれ補正シーケンスを実行し（Ｓ１１２）、第２枚数カウンタＮの値を０にリセットした後（Ｓ１１３）、ステップＳ１０９へ移行する。なお、ステップＳ１１２の位置ずれ補正シーケンスは、ステップＳ１０１の位置ずれ補正シーケンスと同じである。本実施形態において、ＣＰＵ７０が像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫによって２０００ページ分の画像を形成する度に位置ずれ補正シーケンスを実行する構成としたが、位置ずれ補正シーケンスを実行するタイミングは、２０００ページ毎に限定されない。例えば、定着器１０の熱によって像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫ毎に中間転写ベルト６上に転写されたトナー像の相対的な位置関係がずれると考えられるページ分の画像が形成される度に位置ずれ補正シーケンスが自動的に実行される構成とすればよい。そのため、位置ずれ補正シーケンスを実行させるタイミングを規定するページ数は適宜設定すればよい。また、位置ずれ補正シーケンスは、画像形成装置の温度や湿度が所定値以上変化したことを不図示のセンサが検知したことに応じて実行される構成としてもよい。また、位置ずれ補正シーケンスは、ユーザが操作パネル７１を用いて所定の操作をすることで、この操作パネル７１から位置ずれ補正シーケンスを実行する信号がＣＰＵ７０に入力されることで実行される構成としてもよい。なお、ステップＳ１１２は、前述のステップＳ１０１と同じ処理であるため、後述の図１０に示す位置ずれ補正シーケンスで詳細に説明する。

次に、図７のステップＳ１００とステップＳ１１０において実行されるしきい値設定シーケンスについて図８のフローチャートに基づき説明する。なお、ステップＳ１１０はステップＳ１００と同様のシーケンスであるので、ここでの説明を省略する。また、このフローチャートの処理はＣＰＵ７０がＲＯＭ７３に格納されたプログラムを読み出すことにより実行される。

しきい値設定シーケンスが開始されると、先ず、ＣＰＵ７０は、リトライカウンタＲｅｔｒｙを０にリセットし（Ｓ２００）、検出カウンタＣを０にリセットし、モータ７８を回転駆動させることで、中間転写ベルト６の回転を開始する（Ｓ２０１）。

次いで、ＣＰＵ７０は発光部６０１を点灯させ（Ｓ２０３）、中間転写ベルト６からの乱反射光量に応じた出力電圧を、この中間転写ベルト６の１周に亘って検知する（Ｓ２０４）。ここで、受光部６０２は中間転写ベルト６からの反射光量を検知する光量検知手段として機能する。ステップＳ２０４において、ＣＰＵ７０は中間転写ベルト６が１周する間、受光部６０２から出力される電圧値を一定間隔毎にＲＡＭ７２に記憶させる。次いで、ＣＰＵ７０はステップＳ２０４で検知した中間転写ベルト６の１周に亘って検知された出力電圧の平均出力電圧Ｖａｖｅを算出する（Ｓ２０５）。ステップＳ２０５において、ＣＰＵ７０はＲＡＭ７２に記憶させた電圧値の平均値を算出する。

次いで、ＣＰＵ７０は像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣを用いて色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３を中間転写ベルト６上に形成する（Ｓ２０６）。ステップＳ２０６において、イエローの色ずれ検出用画像３０１、マゼンタの色ずれ検出用画像３０２、シアンの色ずれ検出用画像３０３だけが中間転写ベルト６上に形成される。これは、イエローの色ずれ検出用画像３０１、マゼンタの色ずれ検出用画像３０２、シアンの色ずれ検出用画像３０３がそれぞれ照射位置を通過したことを識別できるしきい値を設定したいからである。

次いで、ＣＰＵ７０は、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３が中間転写ベルト６上の照射位置を通過したか否かを判定する（Ｓ２０７）。ＣＰＵ７０は、中間転写ベルト６上に色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３を形成してから、これら色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３が照射位置を通過し終えるまでに要する時間が経過していれば、照射位置を通過したと判定する。このとき、ＣＰＵ７０は、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３の各々が照射位置を通過すると予測される時間毎に、受光部６０２から出力される電圧の最大値を検知し、ＲＡＭ７２に記憶させる。ここで、受光部６０２は色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３からの反射光量を検知する光量検知手段として機能する。

ステップＳ２０７において、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３が照射位置を通過し終えていない場合、ＣＰＵ７０は受光部６０２から出力される出力電圧が規定値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。ＣＰＵ７０は出力電圧が規定値以上でなければ、ステップＳ２０７へ移行する。ここで、規定値は最大濃度で形成されるマゼンタの色ずれ検出用画像３０２からの乱反射光量に応じて受光部６０２から出力される電圧の最大値の５０［％］とする。

一方、ステップＳ２０８において出力電圧が規定値以上であれば、ＣＰＵ７０は前回の出力電圧が規定値未満であったか否かを判定する（Ｓ２０９）。なお、受光部６０２の出力電圧は毎回ＲＡＭ７２に記憶されている。ＣＰＵ７０は前回の出力電圧が規定値未満でなければ、ステップＳ２０７へ移行する。ＣＰＵ７０は、今回の出力電圧が規定値以上であり、且つ、前回の出力電圧も規定値以上であれば、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３のいずれかが照射位置に到達していると判定する。

一方、ステップＳ２０９において前回の出力電圧が規定値未満であれば、ＣＰＵ７０は検出カウンタＣを１増加させ（Ｓ２１０）、ステップＳ２０７へ移行する。ＣＰＵ７０は、今回の出力電圧が規定値以上であり、且つ、前回の出力電圧が規定値未満であれば、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３のいずれかが照射位置に到達したと判定する。つまり、今回の出力電圧が規定値以上であり、且つ、前回の出力電圧が規定値未満となる回数は、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３が照射位置に到達する回数に相当する。ＣＰＵ７０は、ステップＳ２０７からステップＳ２１０を繰り返すことにより、全ての色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３が照射位置に到達したか否かを判定する。

次いで、ＣＰＵ７０は、検出カウンタＣの値が３で有るか否かを判定する（Ｓ２１１）。ステップＳ２１１において検出カウンタＣの値が３であれば、ＣＰＵ７０は全ての色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３が照射位置を通過したと判定し、且つ、各色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３からの乱反射光を受光する受光部６０２からの出力電圧が規定値以上となると判定する。次いで、ＣＰＵ７０は、各色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３が照射位置を通過するときに受光部６０２から出力される電圧の最大値を用いて、後述の式３によりしきい値Ｃを算出し（Ｓ２１２）、発光部６０１を消灯させる。これにより、ＣＰＵ７０はしきい値設定シーケンスを終了させる。

一方、ステップＳ２１１において検出カウンタＣの値が３でなければ、ＣＰＵ７０は、各色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３からの乱反射光を受光部６０２が受光することで出力される電圧の少なくとも１つが規定値以上とならなかったと判定する。これにより、ＣＰＵ７０は、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３の濃度が低下していると判定し、リトライカウンタＲｅｔｒｙの値が１であるか否かを判定する（Ｓ２１４）。ステップＳ２１４においてリトライカウンタＲｅｔｒｙの値が１でなければ、ＣＰＵ７０はリトライカウンタＲｅｔｒｙの値を１に設定し、検出カウンタＣの値を０にリセットする（Ｓ２１５）。次いで、ＣＰＵ７０は規定値未満の色ずれ検出用画像を特定し、この特定された色ずれ検出用画像の濃度が増加するように画像形成条件を変更して（Ｓ２１６）、ステップＳ２０６へ移行する。

一方、ステップＳ２１４においてリトライカウンタＲｅｔｒｙの値が１であれば、ＣＰＵ７０は色ずれ検出用画像の濃度を増加させても、目標とする濃度で形成することができないことを操作パネル７１の液晶画面に表示してエラーを報知する（Ｓ２１７）。次いで、ＣＰＵ７０は画像形成動作の実行を禁止し（Ｓ２１８）、しきい値設定シーケンスを終了する。

以下、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３毎の出力電圧の最大値に応じてしきい値Ｃを算出する方法について説明する。
Ｃ＝｛（Ｖｙｍａｘ＋Ｖｍｍａｘ＋Ｖｃｍａｘ）／３−Ｖａｖｅ｝×０．０５・・（式３）
Ｖｙｍａｘ；色ずれ検出用画像３０１の出力電圧の最大値
Ｖｍｍａｘ；色ずれ検出用画像３０２の出力電圧の最大値
Ｖｃｍａｘ；色ずれ検出用画像３０３の出力電圧の最大値
しきい値Ｃは、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３からの乱反射光量に応じた出力電圧の最大値の平均から、中間転写ベルト６からの乱反射光量に応じた出力電圧の平均値を差し引いた値の５［％］とする。本実施形態では、オフセット補正回路６０４（図３）によって、受光部６０２から出力される電圧を平均出力電圧Ｖａｖｅ分オフセットしている。

これにより、しきい値は、受光部６０２が中間転写ベルト６からの乱反射光を受光することで出力する電圧よりも高い値に設定されるので、中間転写ベルト６からの乱反射光に応じた受光部６０２の出力電圧がしきい値以上となることを抑制することができる。さらに、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３からの乱反射光量に応じた出力電圧の最大値の平均から、中間転写ベルト６からの乱反射光量に応じた出力電圧の平均値を差し引いた値の５［％］をしきい値としているので、各色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３の濃度が低下した場合であっても、これら色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３の位置を高精度に検知することができる。さらに、しきい値は、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３からの乱反射光量に応じた出力電圧の最大値の平均から、中間転写ベルト６からの乱反射光量に応じた出力電圧の平均値を差し引いた値の５［％］としているので、トナーの載り量が不均一となった場合の誤検知を抑制することができる。

ここで、現像剤の劣化や温度や湿度の影響により色ずれ検出用画像に付着するトナーの量が搬送方向Ｒｂに不均一となることがわかっている。色ずれ検出用画像に付着するトナーの量が搬送方向Ｒｂに不均一となると、この色ずれ検出用画像からの反射光を受光部６０２が受光したときに、この受光部６０２の出力電圧の波形が歪んでしまう。

図９は、しきい値を異なる値に設定した状態で、受光部６０２から出力される電圧の波形が歪んでしまった場合にコンパレータ６０３から出力される信号の波形を比較した図である。図９（ａ）のしきい値Ｃは、最大濃度で形成されるマゼンタの色ずれ検出用画像３０２からの乱反射光量に応じて受光部６０２から出力される電圧の最大値の５０［％］とした。図９（ｂ）のしきい値Ｃは、最大濃度で形成されるマゼンタの色ずれ検出用画像３０２からの乱反射光量に応じて受光部６０２から出力される電圧の最大値の５［％］とした。受光部６０２の出力電圧の波形が歪んだ場合、しきい値を出力電圧の最大値の５０［％］とした場合に決定される色ずれ検出用画像の形成位置と、しきい値を出力電圧の最大値の５［％］とした場合に決定される色ずれ検出用画像の形成位置とに誤差が生じてしまう。そのため、しきい値Ｃは、受光部６０２の出力電圧の波形が歪んでしまうような色ずれ検出用画像の形成位置を誤検知しない値に設定する必要がある。そこで、本実施形態では、しきい値Ｃを出力電圧の最大値の５［％］とした。

次に、図７のステップＳ１０１とステップＳ１１２において実行される位置ずれ補正シーケンスについて図１０のフローチャートに基づき説明する。なお、ステップＳ１１２はステップＳ１０１と同様のシーケンスであるので、ここでの説明を省略する。また、このフローチャートの処理はＣＰＵ７０がＲＯＭ７３に格納されたプログラムを読み出すことにより実行される。

位置ずれ補正シーケンスが実行されると、先ず、ＣＰＵ７０はオフセット補正回路の設定電圧を前述のしきい値設定シーケンスにおいて算出された平均出力電圧Ｖａｖｅに設定する（Ｓ３００）。ステップＳ３００において設定電圧が設定されることにより、受光部６０２から出力される電圧と平均出力電圧Ｖａｖｅとの差分の電圧がコンパレータ６０３に入力される。

次いで、ＣＰＵ７０は、コンパレータ６０３のしきい値をしきい値設定シーケンスにおいて算出されたしきい値Ｃに設定し（Ｓ３０１）、モータ７８を回転駆動させることで、中間転写ベルト６の回転を開始する（Ｓ３０２）。次いで、ＣＰＵ７０は発光部６０１を点灯させ（Ｓ３０３）、像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫを用いて図４に示した色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３、及び、色ずれ検出用複合画像３０４を中間転写ベルト６上に形成する（Ｓ３０４）。ここで、色ずれ検出用画像３０２が第２の測定用画像に相当し、色ずれ検出用複合画像３０４が第１の測定用画像に相当する。

ここで、イエロー、マゼンタ、シアンの位置ずれ補正が従来公知の方法を用いて行われるので、以下の説明（Ｓ３０５−Ｓ３１３）では、ブラックの位置ずれ補正についてのみ述べる。

ＣＰＵ７０は、コンパレータ６０３から出力されるローレベルの信号の期間が規定期間以下であるか否かを判定する（Ｓ３０５）。ここで、規定期間は、色ずれ検出用複合画像３０４のブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２の間隔が発光部６０１の照射位置を通過し終えるまでの時間によって決定される。

コンパレータ６０３から出力されるローレベルの信号の期間が規定期間以下であれば、ＣＰＵ７０は中間転写ベルト６上のブラックの画像の形成位置を検知することができると判定する。ステップＳ３０５において、ローレベルの信号の期間が規定期間以下であれば、ＣＰＵ７０は前述の式１、式２を用いて、色ずれ検出用画像３０２に対する色ずれ検出用複合画像３０４の位置ずれ量ΔＶ、ΔＨを夫々算出する（Ｓ３０６）。次いで、ＣＰＵ７０はステップＳ３０６において算出された色ずれ検出用複合画像３０４の位置ずれ量ΔＶ、ΔＨに基づき、ブラックの像形成部ＳｔＫが画像を形成する位置を調整し（Ｓ３０７）、発光部６０１を消灯させる（Ｓ３０８）。

また、前述のローレベルの信号の期間が規定期間より長い場合、ブラックの画像ＰＫ１、ＰＫ２で覆われたマゼンタの画像ＰＭの領域からの乱反射光が受光部６０２に受光されることで、この受光部６０２から出力される電圧がしきい値以上となったことを意味する。これにより、ＣＰＵ７０は、ローレベルの信号の期間が規定期間よりも長ければ、中間転写ベルト６上のブラックの画像の形成位置を検知することができないと判定する。

ステップＳ３０５において、コンパレータ６０３から出力されるローレベルの信号の期間が規定期間より長ければ、ＣＰＵ７０は現在設定されたしきい値が設定可能なしきい値の上限値であるか否かを判定する（Ｓ３０９）。ここで、本実施形態ではしきい値ＣをステップＳ３０１で設定されたしきい値の２倍、３倍、４倍、５倍の４段階まで上げることができる。ステップＳ３０９において、現在設定されているしきい値が設定可能なしきい値の上限値（５倍）でなければ、ＣＰＵ７０はしきい値を１段階上げる（Ｓ３１０）。次いで、ＣＰＵ７０は、像形成部ＳｔＭ、ＳｔＫを用いて色ずれ検出用複合画像３０４を形成し（Ｓ３１１）、ステップＳ３０５へ移行する。ステップＳ３０５からステップＳ３１１を繰り返すことにより、ＣＰＵ７０は色ずれ検出用複合画像３０４の形成位置を検知するためのしきい値を特定することができる。

一方、ステップＳ３０９において、現在設定されているしきい値が設定可能なしきい値の上限値であれば、ＣＰＵ７０は操作パネル７１のタッチパネルの液晶画面に位置ずれを補正できない旨のメッセージを表示してエラーを報知する（Ｓ３１２）。ステップＳ３１２において操作パネル７１はユーザにエラーを報知する報知手段として機能する。なお、受光部６０２からの反射光量がしきい値の上限値以上となる期間が規定期間よりも長ければ、ブラックのトナーが著しく劣化しているか、測定光が照射される位置を色ずれ検出用複合画像３０４が通過できない異常が生じていることを意味している。

次いで、ＣＰＵ７０は画像形成動作の実行を禁止し（Ｓ３１３）、位置ずれ補正シーケンスを終了する。ステップＳ３１３においてＣＰＵ７０は画像形成動作の実行を禁止する禁止手段として機能する。

また、本実施形態では、マゼンタの画像の上にブラックの画像を形成することでブラックの画像が形成される位置を検知するための色ずれ検出用複合画像３０４を形成する構成としたが、マゼンタの代わりにイエローやシアンの画像を形成してもよい。つまり、色ずれ検出用複合画像３０４は、有彩色のトナーを用いて形成された画像の上に、無彩色のトナーを用いて形成された画像を重ねて形成すればよい。

また、ブラック以外の画像が形成される位置を検知するために、ブラック以外のトナーと、該トナーよりも反射率が高いトナーとを用いて色ずれ検出用複合画像を形成する構成としてもよい。具体的には、シアンの画像が形成される位置を検知するために、イエローのトナーを用いて形成された画像の上に、イエローのトナーよりも反射率の低いシアンのトナーを用いて形成された画像を重ねて色ずれ検出用複合画像３０４を形成する構成としてもよい。

なお、本実施形態では中間転写ベルト６上にマゼンタの画像が形成される位置を基準として、イエロー、シアン、ブラックの画像が形成される位置を調整する構成としたが、マゼンタ以外の色の画像が形成される位置を基準としてもよい。例えば、中間転写ベルト６上にイエローの画像が形成される位置を基準として、マゼンタ、シアン、ブラックの画像が形成される位置を調整する構成としてもよい。この構成とする場合、色ずれ検出用画像３０１、３０２、３０３、及び、色ずれ検出用複合画像３０４の形成位置を検知した結果に基づき、マゼンタ、シアン、ブラックの画像が形成される位置を調整すればよい。

６ 中間転写ベルト
７０ ＣＰＵ
６０１ 発光部
６０２ 受光部
６０３ コンパレータ
ＳｔＭ マゼンタの像形成部
ＳｔＫ ブラックの像形成部

Claims (19)

1. 回転駆動される像担持体と、
   前記像担持体上に第１色のトナーを用いて第１画像を形成する第１の画像形成部と、前記像担持体上に前記第１色のトナーよりも反射率が低い第２色のトナーを用いて第２画像を形成する第２の画像形成部と、
   前記第１の画像形成部および前記第２の画像形成部を制御して、第１色のパターン画像の上に第２色のパターン画像を所定の間隔だけ離して重ねた測定用画像を前記像担持体上に形成させる制御手段と、
   前記像担持体に向けて光を照射する照射手段と、
   前記測定用画像からの反射光を受光する受光部を有し、前記受光部に受光された光量に基づく信号値を出力する出力手段と、
   前記出力手段から出力された前記信号値と閾値とを比較し、前記比較結果に基づいて前記第１画像と前記第２画像との位置に関する情報を決定する決定手段と、
   前記決定手段により決定された前記情報に基づいて前記第１画像と前記第２画像との色ずれを補正する補正手段と、
   前記出力手段から出力された前記測定用画像に対応する前記信号値と前記閾値とを比較し、前記閾値を調整する調整手段と、を有し、
   前記出力手段から出力される前記信号値は、前記受光部に受光された光量が大きいほど増加し、
   前記調整手段は、前記測定用画像の前記第２色のパターン画像からの反射光を前記受光部が受光した場合に前記出力手段から出力される信号値が前記閾値よりも小さくなるように、前記閾値を増加することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記調整手段が前記閾値を調整した場合には、前記第１の画像形成部および前記第２の画像形成部を制御して、前記測定用画像を新たに形成させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記調整手段が前記閾値を調整した後に、前記測定用画像の前記第２色のパターン画像からの反射光に基づき前記出力手段から出力された信号値が前記閾値よりも小さくならない場合には、前記第１画像と前記第２画像との色ずれが補正できないことを報知する報知手段を更に有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. 前記調整手段が前記閾値を調整した後に、前記測定用画像の前記第２色のパターン画像からの反射光に基づき前記出力手段から出力された信号値が前記閾値よりも小さくならない場合には、前記第２の画像形成部の異常を報知する報知手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置
5. 前記調整手段が前記閾値を調整した後に、前記測定用画像の前記第２色のパターン画像からの反射光に基づき前記出力手段から出力された信号値が前記閾値よりも小さくならない場合には、前記第２の画像形成部による前記第２画像の形成を禁止する禁止手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 回転駆動される像担持体と、
   前記像担持体上に第１色のトナーを用いて第１画像を形成する第１の画像形成部と、前記像担持体上に前記第１色のトナーよりも反射率が低い第２色のトナーを用いて第２画像を形成する第２の画像形成部と、
   前記第１の画像形成部および前記第２の画像形成部を制御して、第１色のパターン画像の上に第２色のパターン画像を所定の間隔だけ離して重ねた測定用画像を前記像担持体上に形成させる制御手段と、
   前記像担持体に向けて光を照射する照射手段と、
   前記測定用画像からの反射光を受光する受光部を有し、前記受光部に受光された光量に基づく信号値を出力する出力手段と、
   前記出力手段から出力された前記信号値と閾値とを比較し、前記比較結果に基づいて前記第１画像と前記第２画像との位置に関する情報を決定する決定手段と、
   前記決定手段により決定された前記情報に基づいて前記第１画像と前記第２画像との色ずれを補正する補正手段と、
   前記出力手段から出力された前記測定用画像に対応する前記信号値と前記閾値とを比較し、前記閾値を調整する調整手段と、を有し、
   前記出力手段から出力される前記信号値は、前記受光部に受光された光量が大きいほど増加し、
   前記調整手段は、前記出力手段から出力された前記信号値が前記閾値よりも高い時間が所定時間よりも長い場合には前記閾値を増加することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記調整手段は、前記信号値が前記閾値よりも高い前記時間が前記所定時間以下となるように前記閾値を増加することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記測定用画像は、前記第２色のパターン画像が前記第１色のパターン画像に重ねられていない領域を有し、
   前記測定用画像の前記第１色のパターン画像は前記領域から露出しており、
   前記所定時間は、前記像担持体の回転方向において前記領域の長さに対応した時間であることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記調整手段が前記閾値を調整した後に、前記信号値が前記閾値よりも高い前記時間が前記所定時間よりも長い場合には、前記第１画像と前記第２画像との色ずれが補正できないことを報知する報知手段を更に有することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記調整手段が前記閾値を調整した後に、前記信号値が前記閾値よりも高い前記時間が前記所定時間よりも長い場合には、前記第２の画像形成部の異常を報知する報知手段を更に有することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記調整手段が前記閾値を調整した後に、前記信号値が前記閾値よりも高い前記時間が前記所定時間よりも長い場合には、前記第２の画像形成部による前記第２画像の形成を禁止する禁止手段を更に有することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記比較結果は、前記信号値が前記閾値よりも低い第１の値から前記信号値が前記閾値よりも高い第２の値へ変化した第１のタイミングと、前記信号値が前記第２の値から前記第１の値へ変化した第２のタイミングとを示し、
    前記決定手段は、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとに基づいて前記情報を決定することを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記受光部が前記像担持体上の前記測定用画像が形成されていない領域からの反射光を受光した場合に前記出力手段から出力される信号値に基づいて、前記閾値を設定する設定手段を更に有し、
    前記調整手段は、前記出力手段から出力された前記測定用画像の前記信号値と前記設定手段により設定された前記閾値とを比較し、前記設定された前記閾値を調整することを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 前記領域は、前記像担持体の複数の位置を含み、
    前記設定手段は、前記受光部が前記複数の領域から反射光を受光した場合に前記出力手段から出力された複数の信号値に基づいて前記閾値を設定することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記設定手段は、前記複数の信号値の平均に基づいて前記閾値を設定することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記制御手段は、前記第１の画像形成部に、前記像担持体上に他の測定用画像を形成させ、
    前記出力手段は、前記照射手段から発せられ、前記他の測定用画像から反射された光を前記受光部が受光した場合に、前記他の測定用画像からの反射光の光量に基づき他の信号値を出力し、
    前記決定手段は、前記出力手段から出力された前記信号値、前記出力手段から出力された前記他の信号値、及び、前記閾値を比較し、前記比較結果に基づいて前記情報を決定することを特徴とする請求項６乃至１５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
17. 前記補正手段は、前記像担持体上において前記第１の画像形成部により形成される前記第１画像の位置と、前記像担持体上において前記第２の画像形成部により形成される前記第２画像の位置との少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項６乃至１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
18. 前記受光部は、前記測定用画像からの乱反射光を受光することを特徴とする請求項６乃至１７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
19. 前記第１色は有彩色であり、前記第２色は無彩色であることを特徴とする請求項６乃至１８のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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