图像形成设备和图像形成方法与流程

本发明涉及图像形成设备和图像形成方法。

背景技术：

日本未审查的专利申请公开No.2009-244505公开了如下对准标记。关于黄色对准标记，在仅由黄色显影剂构成的一对黄色图案之间形成有黑色图案，黄色图案各形成在传送带的移动方向上的一侧。品红色和蓝绿色对准标记以与黄色对准标记类似的方式形成。

日本未审查的专利申请公开No.2010-160317公开了如下多色图像形成设备，该图像形成设备检测位置检测颜色图像图案。把从光学传感器输出的峰值的一定比率设置为阈值，并且当光学传感器的输出到达阈值时，检测各位置检测颜色图像图案的后缘。

技术实现要素：

希望减少在使用多种颜色形成图像的图像形成设备中发生的各色图像对准不良。

根据本发明的第一方面，提供一种图像形成设备，所述图像形成设备包括：图像形成单元，其使用多种预定颜色形成图像；指示器形成单元，其使得所述图像形成单元使用同样的颜色形成一种类型的两个以上连续的图像校正指示器，所述图像校正指示器用于对要由所述图像形成单元形成的图像的对准不良进行校正；图像载体，由所述图像形成单元形成的图像校正指示器依次转印到所述图像载体上；检测器，其包括光源和光接收器，所述光源向所述图像校正指示器发射光，所述光接收器接收被所述图像载体和所述图像校正指示器反射的光以生成用于检测所述图像校正指示器的检测信号；位置指定单元，其利用从所述检测器的光接收器获得的检测信号来指定两个连续的图像校正指示器之间的位置；以及对准不良校正单元，其利用所述两个连续的图像校正指示器之间的被指定位置对要由所述图像形成单元形成的图像的对准不良进行校正。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的图像形成设备中，所述指示器形成单元可以使得所述图像形成单元使用除了黑色之外的颜色形成所述一种类型的两个以上连续的图像校正指示器。

根据本发明的第三方面，在根据第一方面或第二方面的图像形成设备中，所述检测器可以不包括位于光路上的如下光学元件：所述光学元件用于折射从所述光源发射的光或被所述图像载体和所述图像校正指示器反射的光。

根据本发明的第四方面，在根据第一方面至第三方面中任一方面的图像形成设备中，所述位置指定单元可以通过检测所述检测信号的最大值来指定所述两个连续的图像校正指示器之间的位置。

根据本发明的第五方面，提供一种图像形成方法，所述图像形成方法包括：使用同样的颜色形成一种类型的两个以上连续的图像校正指示器，所述图像校正指示器用于对要形成的图像的对准不良进行校正；获得从发射到所述图像校正指示器上的光所照射的图像载体和图像校正指示器所反射的光生成的检测信号，所述检测信号用于检测所述图像校正指示器；利用所获得的检测信号指定两个连续的图像校正指示器之间的位置；以及利用所述两个连续的图像校正指示器之间的被指定位置对要形成的图像的对准不良进行校正。

根据本发明的第一方面，与不使用第一方面的构造的情况相比，可以提供使各色图像的对准不良的发生减少的图像形成设备。

根据本发明的第二方面，可以使用可能产生漫反射光的颜色形成一种类型的两个以上连续的图像校正指示器。

根据本发明的第三方面，与不使用第三方面的构造的情况相比，可以较为便宜地形成检测器。

根据本发明的第四方面，可以指定一种类型的两个连续的图像校正指示器之间的中央位置。

根据本发明的第五方面，与不使用第五方面的构造的情况相比，可以减少各色图像的对准不良的发生。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1示出根据本发明示例性实施例的图像形成设备的构造；

图2示出用于执行对准控制的构造的实例；

图3示出设置在检测传感器中的用于读取图像质量调节图案的读取功能单元的构造；

图4是示出主控制器和检测传感器的功能的框图；

图5示出设置在检测传感器中的检测电路的构造；

图6是示出使用主控制器对在图像形成单元中形成的图像执行对准控制的步骤的流程图；

图7A示出本示例性实施例的图像质量调节图案的实例；

图7B示出现有技术的图像质量调节图案的实例；

图8是示出使用检测传感器通过读取位置控制标记而生成的信号的时序图；

图9A、图9B和图9C示出当使用本示例性实施例的图像质量调节图案时获得的图案检测信号；

图10A、图10B和图10C示出当使用现有技术的图像质量调节图案时获得的图案检测信号；

图11示出使用位置控制标记计算对准不良量的方法；

图12示出与Y色、M色、C色和K色的色调剂相关的光谱反射率相对于光波长的关系；以及

图13示出当使用中心发射波长为680nm的发光二极管（LED）时图像质量调节图案的实例。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本发明的示例性实施例。

<图像形成设备>

图1示出根据本发明示例性实施例的图像形成设备1的构造。图1所示的图像形成设备1是所谓的串联型数字彩色打印机，包括图像形成处理器20和主控制器60。图像形成处理器20基于图像数据形成彩色图像。主控制器60控制图像形成处理器20的操作。

图像形成处理器20包括四个图像形成单元30Y、30M、30C和30K（也可以称为“图像形成单元30”或“多个图像形成单元30”），图像形成单元30Y、30M、30C和30K以均一的间距彼此平行地设置并分别形成黄色（Y）、品红色（M）、蓝绿色（青色）（C）和黑色（K）色调剂图像。各图像形成单元30Y、30M、30C和30K均是图像形成单元的实例。除了图像形成单元30Y、30M、30C和30K之外，图像形成处理器20还可以包括形成例如浅蓝绿色（LC）、浅品红色（LM）和复合色等其它颜色色调剂图像的图像形成单元。在这种情况下，图像形成处理器20包括形成五种以上颜色图像的图像形成单元。

各图像形成单元30均包括感光鼓31、充电辊32、显影装置33、以及感光鼓清洁器34。感光鼓31在朝箭头A所指示的方向旋转的同时形成静电潜像。充电辊32对感光鼓31的表面充电。显影装置33将形成在感光鼓31上的静电潜像显影。感光鼓清洁器34对经过一次转印操作的感光鼓31的表面进行清洁。设置在图像形成单元30Y、30M、30C和30K中的显影装置33分别使用从色调剂容器35Y、35M、35C和35K供应来的Y色、M色、C色和K色的色调剂将形成在感光鼓31上的静电潜像显影，由此形成Y色、M色、C色和K色的色调剂图像。

图像形成处理器20还包括激光曝光装置26和中间转印带41，中间转印带41是转印部件的实例。作为曝光装置的实例的激光曝光装置26将设置在相关联的图像形成单元30中的感光鼓31曝光在例如激光下。形成在图像形成单元30的感光鼓31上的Y色、M色、C色和K色的色调剂图像被转印到中间转印带41上，然后，叠加的多重色调剂图像在保持在中间转印带41上的同时被传送。图像形成处理器20还包括一次转印辊42、二次转印辊40、以及定影装置25。在与一次转印部分Tr1相对应的位置，一次转印辊42把在相关联的图像形成单元30中形成的Y色、M色、C色和K色的色调剂图像依次转印到中间转印带41上（一次转印操作）。在与二次转印部分Tr2相对应的位置，二次转印辊40将保持在中间转印带41上的叠加的色调剂图像同时转印到作为记录介质（记录纸张）的纸张（片材）（P1或P2）上。定影装置25将色调剂图像定影到纸张P上。

作为检测器的实例的检测传感器80在中间转印带41的移动方向上与二次转印部分Tr2（二次转印辊40）相比设置在更靠上游侧且与K色图像形成单元30K相比设置在更靠下游侧。在与中间转印带41的移动方向垂直的方向上，检测传感器80设置在中间转印带41的角落附近（参见图2）。检测传感器80读取形成在中间转印带41的角落附近的区域中且用于执行对准控制的图像质量调节图案（图像质量调节色调剂图像），由此检测图像质量调节色调剂图像的位置，以便执行各色图像质量调节色调剂图像的对准控制，稍后进行描述。也就是说，中间转印带41用作图像载体，由图像形成单元30形成的图像质量调节色调剂图像依次转印到该图像载体上。

激光曝光装置26包括：半导体激光器27，其用作光源；扫描光学系统（未示出），其将感光鼓31曝光在激光下；旋转棱镜（多棱镜）28，其形成为例如等边六棱镜；以及激光器驱动器29，其控制半导体激光器27的驱动。激光器驱动器29从主控制器60获得经过图像处理的图像数据、用于校正横向和处理方向上的曝光定时的控制信号、用于校正激光量的控制信号等，由此控制半导体激光器27的开关操作。

一次转印辊42从一次转印电源（未示出）接收一次转印偏压，并且将各种颜色的色调剂图像转印到中间转印带41上。二次转印辊40从二次转印电源（未示出）接收二次转印偏压，并且将叠加的色调剂图像转印到纸张P上。

定影装置25包括加压辊以及具有内置热源的定影辊，并且允许保持有未定影色调剂图像的纸张P在定影辊与加压辊之间穿过，由此将色调剂图像定影到片材P上。

在本示例性实施例的图像形成设备1中，将激光曝光装置26用作曝光装置的实例。然而，也可以采用使用发光二极管（LED）阵列的曝光装置或利用有机电致发光（EL）的曝光装置。

<图像形成操作>

图像形成设备1从均未示出的个人计算机（PC）或图像读取器（扫描仪）获得图像数据，并且对所获得的图像数据执行预定的图像处理，由此生成从所接收到的图像数据分离出来的各种颜色的图像数据（各色图像数据）。然后，将各色图像数据供应至图像形成处理器20的激光曝光装置26。

同时，在各图像形成单元30中，充电辊32对感光鼓31充电。然后，激光曝光装置26将带电的感光鼓31曝光在激光下。基于供应来的各色图像数据或各种控制信号来控制激光的开关操作。由于该扫描操作，在相关联的感光鼓31上形成相应颜色的静电潜像。相关联的显影装置33将形成在感光鼓31上的静电潜像显影，由此在相关联的感光鼓31上形成相应颜色的色调剂图像。

使用相关联的一次转印辊42把在相关联的图像形成单元30中形成的色调剂图像依次转印到朝图1中的箭头B所指示的方向旋转的中间转印带41上。通过这种转印操作，在中间转印带41上形成通过使各种颜色的色调剂图像彼此叠加而获得的叠加色调剂图像。随着中间转印带41的移动，叠加色调剂图像被传送至二次转印部分Tr2，在二次转印部分处设置有二次转印辊40和支撑辊49。

在图像形成设备1中，设置有多个片材存储部71A和71B。响应用户通过使用操作输入面板（未示出）输入的指令，抽取存储在片材存储部71A中的片材P1。沿着传送路径R1逐张地传送所抽出的片材P1，并且根据中间转印带41上的叠加色调剂图像被传送至二次转印部分Tr2的定时，将各张片材P1传送至二次转印部分Tr2。然后，利用形成在二次转印部分Tr2上的转印电场的作用，将叠加色调剂图像同时地转印到片材P1上。

可以沿着传送路径R1将片材P传送至二次转印部分Tr2（沿着传送路径R1传送分别存储在片材存储部71A和71B中的片材P1和P2）。可选地，可以沿着传送路径R2或传送路径R3将片材P传送至二次转印部分Tr2，当在片材P上执行双面打印时使用传送路径R2，当使用手动馈送片材存储部75执行手动馈送时使用传送路径R3。

然后，叠加色调剂图像在二次转印部分Tr2处转印到片材P1上，片材P1与中间转印带41分离并被传送至定影装置25。定影装置25将叠加色调剂图像定影到片材P1上。然后，将形成有定影图像的片材P1传送至设置在图像形成设备1的排出单元中的片材叠置部79。同时，带清洁器45将未转印到片材P1上而残留在中间转印带41上的色调剂移除，带清洁器45设置成与中间转印带41接触。于是，图像形成设备1为下一个图像形成周期做好准备。

这样，以与片材的预定数量相同的次数重复执行图像形成设备1中的图像形成操作。

<对准控制>

下面对图像位置校正控制（所谓的“对准控制”）进行描述，图像位置校正控制用于对在相关联的图像形成单元30中形成的色调剂图像的对准不良进行校正。

由于例如环境温度的变化或图像形成设备1中的温度的升高，设置在相关联的图像形成单元30中的感光鼓31相对于中间转印带41的相对位置发生改变。另外，感光鼓31的状态或者设置在各图像形成单元30中的转印装置33内的显影剂的状态由于例如累计操作时间、累计非操作时间以及图像形成设备1的使用记录等内部因素或例如图像形成设备1中的温度/湿度环境等外部因素而改变。

因此，在本示例性实施例的图像形成装置1中，以如下方式执行用于减少颜色对准不良的发生的对准控制。在如下情况下，将中间转印带41上的色调剂图像的对准不良调节至允许水平：由于图像形成设备1在上一次图像形成操作之后已经长时间未被使用而使得图像形成设备1中的温度可能发生改变，例如，当图像形成设备1中的温度超过预设温度时、当已经对超过预定数量的片材执行图像形成操作时、当图像形成设备1的主电源（未示出）切换为打开时、或者当图像形成设备1的前盖打开时。

<用于执行对准控制的构造>

图2示出用于执行对准控制的构造的实例。在本示例性实施例的图像形成设备1中，在中间转印带41的移动方向上比二次转印部分Tr2（二次转印辊40）更靠上游侧且比K色图像形成单元30K更靠下游侧的位置设置有检测传感器80，如图2所示。检测传感器80在与中间转印带41的移动方向交叉的方向（横向）上设置在中间转印带41的角落附近。在本示例性实施例中，检测传感器80设置在与激光曝光装置26开始进行扫描曝光的感光鼓31对置的中间转印带41的角落附近。检测传感器80可以在与中间转印带41的移动方向垂直的方向上设置在中间转印带41的中部。也就是说，检测传感器80的横向位置不受特定限制。

主控制器60指示图像形成单元30Y、30M、30C和30K在中间转印带41的与检测传感器80对置的角落处形成图像质量调节图案T（图像质量调节色调剂图像）。响应该指令而在中间转印带41上形成图像质量调节图案T，并且检测传感器80读取图像质量调节图案T并将表示图像质量调节图案T的检测信号发送至主控制器60。

主控制器60基于从检测传感器80接收到的检测信号生成如下控制信号：该控制信号用于对在各图像形成单元30上执行的横向曝光和处理方向曝光的定时进行校正。然后，主控制器60将控制信号发送至激光曝光装置26的激光器驱动器29。

<检测传感器的构造>

下面对设置在检测传感器80中的读取功能单元的构造进行描述。检测传感器80利用读取功能单元读取图像质量调节图案T。

图3示出设置在检测传感器80中的用于读取图像质量调节图案T的读取功能单元的构造。如图3所示，检测传感器80包括发光二极管（LED）81和光电二极管（PD）83。作为光源的实例的LED 81具有940nm的中心发射波长。LED 81向中间转印带41的具有色调剂图像的表面施加光，并且向形成在中间转印带41上的图像质量调节图案T发射光。作为光接收器的实例的PD 83接收被LED 81所发射的光照射的中间转印带41和图像质量调节图案T所反射的光，并且输出表示与接收到的反射光量相对应的强度的电流值。也就是说，PD 83用作光接收器，接收图像质量调节图案T所反射的光，并且生成用于检测图像质量调节图案T的检测信号。

LED 81和PD 83容纳在壳体84中，从而将LED 81和PD 83设置在与中间转印带41的移动方向垂直的方向上，其中，壳体84是具有向下开口的支撑部件的实例。从LED 81发射的光穿过设置在壳体84中的出射狭缝84a，并且以例如80°的角度施加到中间转印带41的表面上。壳体84还设置有入射狭缝84c，入射狭缝84c允许中间转印带41和图像质量调节图案T所反射的光穿过入射狭缝84c射向PD 83。入射狭缝84c相对于中间转印带41的表面设置成例如100°的角度。

也就是说，出射狭缝84a和入射狭缝84c形成为相对于中间转印带41的表面的法线N在与中间转印带41的移动方向垂直的方向上以相同的角度（在本实例中是10°）倾斜。利用这种布置方式，使得被LED 81发射的光照射的图像质量调节图案T和中间转印带41所反射的光入射到PD 83上。

出射狭缝84a和入射狭缝84c形成为分别随着远离LED 81和PD 83而直径变小。也就是说，出射狭缝84a和入射狭缝84c是渐缩形的，并且它们的直径在出射狭缝84a的开口（孔）处和入射狭缝84c的开口（孔）处最小，光经由出射狭缝84a的开口出射，反射光经由入射狭缝84c的开口入射。利用这种布置方式，出射狭缝84a的开口和入射狭缝84c的开口用作设置在光路上的光限制单元。

入射狭缝84c的光限制单元具有抑制被图像质量调节图案T反射的漫反射光进入PD 83的功能。更具体地说，如上所述地构造的PD 83位于使其接收到规则反射光的位置。然而，同时，漫反射光仍有可能进入PD 83。如果漫反射光进入PD 83，则由PD 83生成的图案检测信号可能会受干扰，从而使得难以正确地读取图像质量调节图案T。因此，入射狭缝84c是渐缩形的使得入射狭缝84c随着远离PD 83而直径变小，由此抑制可能会干扰图案检测信号的漫反射光进入PD 83。

为了抑制漫反射光进入PD 83，入射狭缝84c的开口的直径，即，被图像质量调节图案T反射的光入射的入射狭缝84c的直径，优选的是1.5mm以下。在本示例性实施例中，出射狭缝84a和入射狭缝84c两者的开口的直径均为大约1.1mm。然而，即使采用这样的直径，仍然会有一部分漫反射光进入PD 83。因此，在本示例性实施例中，将使用稍后描述的方法来进一步降低漫反射光的影响。

在抑制漫反射光进入PD 83方面，由入射狭缝84c的开口实现的光限制单元的功能是必要的，但在另一方面，由出射狭缝84a的开口实现的光限制单元的功能不总是必要的。然而，如果也为出射狭缝84a的开口设置光限制单元的功能，则施加到图像质量调节图案T上的光斑变得更小。这改善了读取图像质量调节图案T的精确度，并且还降低了产生漫反射光的可能性。

代替如同本示例性实施例设置光限制单元，例如，可以在入射狭缝84c中或在出射狭缝84a及入射狭缝84c二者中设置透镜来抑制漫反射光进入PD 83。然而，在这种情况下，需要独立地设置透镜，从而增加了检测传感器80的制造成本。在本示例性实施例中，检测传感器80的制造成本更低，而且检测传感器80不包括位于光路上的用于折射光的光学元件。

在壳体84的与中间转印带41相对的底部设置有防污膜85。防污膜85设置成覆盖出射狭缝84a的开口和入射狭缝84c的开口。设置防污膜85降低了如下可能性：色调剂进入出射狭缝84a或入射狭缝84c内，从而使LED 81或PD 83被污染。

<执行对准控制的主控制器和检测传感器的功能>

下面对执行对准控制的主控制器60和检测传感器80的功能进行描述。

图4是示出主控制器60和检测传感器80的功能的框图。在图4中，在与多个控制操作相关的主控制器60的框中，仅示出了与上述对准控制相关的框。

主控制器60包括：中央处理单元（CPU）61、随机存取存储器（RAM）62、以及只读存储器（ROM）63。CPU 61执行当执行对准控制时的算术处理、或执行由图像形成设备1执行的图像形成操作的控制。在ROM 63中，存储由CPU 61执行的用于例如对准控制的软件程序。在RAM 62中，存储在执行程序期间生成的各种计数值和临时数据。

主控制器60还包括图像输出电路64和图像质量调节图案数据存储单元65。图像输出电路64响应来自CPU 61的指令而输出用于实际图像形成操作的图像信息或用于形成图像质量调节图案T的图像信息。图像质量调节图案数据存储单元65中预先存储用于形成图像质量调节图案T的图像信息（表示控制标记的图像数据）。图像输出电路64将用于实际图像形成操作的图像信息或用于形成图像质量调节图案T的图像信息输出至激光曝光装置26。图像输出电路64和图像质量调节图案数据存储单元65用作指示器（index）形成单元。

主控制器60还包括光源驱动电路66，光源驱动电路66对设置在检测传感器80中的LED 81的开关操作进行控制。

除了包括读取图像质量调节图案T的读取功能之外，检测传感器80还包括检测电路89，如图3和图4所示。检测电路89将与从PD 83（参见图3）输出的光量相对应的电流值转换成与电流值的强度相对应的电压值，然后将电压值放大，由此生成图案检测信号。然后，检测电路89检测所生成的图案检测信号的最小值和最大值，由此生成峰值检测信号，并且还生成通过保持图案检测信号的最小值和最大值而获得的保持信号。然后，检测电路89将峰值检测信号和保持信号输出至主控制器60。

图5示出设置在检测传感器80中的检测电路89的构造。如图5所示，检测电路89包括：放大电路部181、峰值检测电路部182、以及采样保持电路部183。放大电路部181将与从PD 83输出的光量相对应的电流值转换成与电流值的强度相对应的电压值，然后将电压值放大，由此生成图案检测信号。峰值检测电路部182检测从放大电路部181输出的图案检测信号的最小值和最大值，以输出峰值检测信号。采样保持电路部183接收来自放大电路部181的图案检测信号并且还输出保持信号，该保持信号是当从峰值检测电路部182输出图案检测信号时通过保持图案检测信号的最小值和最大值而获得的。然后，检测电路89将峰值检测信号和保持信号输出至主控制器60（CPU61）。

<对准控制步骤>

图6是示出使用主控制器60对在图像形成单元30Y、30M、30C和30K中形成的图像执行对准控制的步骤的流程图。

在步骤S101中，主控制器60（图像输出电路64）利用图像形成单元30在中间转印带41上的预定部分形成图像质量调节图案T。图像质量调节图案T由黑色（K）色调剂图像所形成的用于各种颜色的位置控制标记M构成。在这种情况下，K色是基准颜色。此时，用于校正图像形成单元30中的对准不良量的值处于复位状态。

在步骤S102中，检测传感器80读取形成在中间转印带41上的图像质量调节图案T（参见图2）。

然后，在步骤S103中，主控制器60（CPU 61）基于使用检测传感器80读取图像质量调节图案T而获得的结果来计算与作为基准颜色的黑色（K）相关的位置控制标记MK在横向及处理方向两个方向上相对于目标值的绝对对准不良量。主控制器60（CPU 61）还计算与Y色、M色及C色相关的位置控制标记MY、MM、MC在横向及处理方向两个方向上相对于K色位置控制标记MK的相对对准不良量。然后，在步骤S104中，主控制器60基于各种颜色在横向及处理方向两个方向上的对准不良量重新设定要在图像形成单元30的感光鼓31上形成的色调剂图像（静电潜像）在横向及处理方向上的位置，即，要使用激光曝光装置26将感光鼓31曝光的曝光定时。利用该步骤对要在图像形成单元30中形成的各种颜色的色调剂图像的位置进行校正。结果，使形成在中间转印带41上的色调剂图像中的颜色对准不良的发生减少。CPU 61用作对准不良校正单元，对要在图像形成单元30中形成的图像的对准不良进行校正。

这样，在步骤S101至步骤S104中，执行图像形成单元30中的对准控制。

<图像质量调节图案>

图7A示出由主控制器60的图像输出电路64从图像质量调节图案数据存储单元65读取并且由图像形成单元30Y、30M、30C和30K在中间转印带41上形成的图像质量调节图案T的实例。图7B示出现有技术的图像质量调节图案T的实例。

如图7A和7B所示，沿着中间转印带41的移动方向（处理方向）形成待由检测传感器80（参见图4）读取的图像质量调节图案T。图像质量调节图案T由Y色、M色、C色和K色的色调剂图像形成的位置控制标记MY、MM、MC和MK（在下文中可以统称为“位置控制标记M”）构成。位置控制标记M起到用以对图像形成单元30将要形成的图像的对准不良进行校正的图像校正指示器的作用。

关于位置控制标记M，位置控制标记MY、MM和MC交替地设置，位置控制标记MY、MM和MC之间设置有用作基准的位置控制标记MK。各位置控制标记M均包括形成为相对于中间转印带41的移动方向（处理方向）和垂直于该移动方向的方向（横向）两个方向倾斜的第一边Ma和第二边Mb。利用这种布置方式，第一边Ma和第二边Mb形成为大致倒V形。第一边Ma和第二边Mb相对于横向具有27°的倾斜角，第一边Ma和第二边Mb之间的角度为54°。利用这种构造，位置控制标记M用作用于检测色调剂图像在横向和处理方向两个方向上的对准不良量的图像校正指示器（标记）。

图7A所示的本示例性实施例的位置控制标记MY、MM和MC与图7B所示的现有技术的位置控制标记MY、MM和MC的不同之处在于第一边Ma的数量和第二边Mb的数量。也就是说，在图7B所示的现有技术的图像质量调节图案T中，为各位置控制标记MY、MM和MC形成一条第一边Ma和一条第二边Mb。另一方面，在图7A所示的本示例性实施例的图像质量调节图案T中，为各位置控制标记MY、MM和MC形成两条第一边Ma1和Ma2和两条第二边Mb1和Mb2。也就是说，第一边Ma和第二边Mb均用作图案类型，对于Y色、M色和C色中的各种颜色，为各图案类型均连续地形成两条边。对于K色，为各图案类型形成仅一条边。

<用于读取位置控制标记的检测传感器的操作>

下面对检测传感器80执行的读取图像质量调节图案T的位置控制标记M的操作进行描述。

图8是示出通过使用检测传感器80读取位置控制标记M而生成的信号的时序图。图8中的（a）部分示出通过使用检测传感器80读取图像质量调节图案T的位置控制标记M而生成的图案检测信号。图8中的（b）部分示出通过使用检测传感器80检测图案检测信号的最小值和最大值（均为峰值）而生成的峰值检测信号。

下面以实例的方式对表示与Y色相关的位置控制标记MY的峰值检测信号进行描述。如图8的（a）部分所示，当图像质量调节图案T的位置控制标记MY进入检测传感器80的PD 83的视野区域R1时，随着视野区域R1和位置控制标记MY的第一边Ma1的重合面积增大，表示位置控制标记MY的图案检测信号逐渐下降。然后，在位置控制标记MY的第一边Ma1几乎完全覆盖视野区域R1的位置处，表示位置控制标记MY的图案检测信号取得最小值。在这种情况下，位置控制标记MY的第一边Ma1的厚度设置成比PD 83的视野区域R1的直径稍小。在图案检测信号根据位置控制标记MY的第一边Ma1而取得最小值的位置之后，视野区域R1和位置控制标记MY的重合面积逐渐减小，图案检测信号逐渐升高。然后，在位置控制标记MY的第一边Ma1完全位于PD 83的视野区域R1之外的位置处，图案检测信号取得最大值。

然后，位置控制标记MY进一步移动，并且当位置控制标记MY的第一边Ma2进入PD 83的视野区域R1时，图案检测信号再次开始改变。随着位置控制标记MY进一步移动，视野区域R1和位置控制标记MY的第一边Ma2的重合面积逐渐增大，因此图案检测信号逐渐下降。然后，在位置控制标记MY的第一边Ma2几乎完全覆盖视野区域R1的位置处，表示位置控制标记MY的图案检测信号取得最小值。然后，视野区域R1和位置控制标记MY的第一边Ma2的重合面积逐渐减小，图案检测信号逐渐升高并再次取得最大值。

当位置控制标记MY的第一边Ma1和Ma2两者的厚度方向上的中央位置与PD 83的视野区域R1的中央位置匹配时，图案检测信号瞬时取得最小值，如图8中的（a）部分所示。图案检测信号另外在两个最小值之间取得最大值。然后，图案检测电路89的峰值检测电路部182（参见图5）检测与位置控制标记M相关的图案检测信号中的瞬时最大值（峰值），然后生成如下的峰值检测信号：在图案检测信号取得最大值时，峰值检测信号就同时地从低电平（L）上升至高电平（H）。各峰值检测信号的上升沿表示位置控制标记M的第一边Ma1和Ma2之间的位置。检测传感器80检测第一边Ma1和Ma2之间的位置。然后，检测传感器80将所生成的峰值检测信号输出至主控制器60。实际上，检测传感器80检测图案检测信号的最大值，以便检测第一边Ma1和Ma2之间的中央位置以及第二边Mb1和Mb2之间的中央位置。图案检测信号在检测传感器80读取位置控制标记M时下降的原因是中间转印带41平滑且充分地反射光。也就是说，位置控制标记M的反射率小于中间转印带41的反射率，因此图案检测信号在检测传感器80读取位置控制标记M时下降。在上述实例中，以位置控制标记M的第一边Ma1和Ma2为实例进行了描述。当检测传感器80读取第二边Mb1和Mb2时，类似地生成图案检测信号和峰值检测信号。

关于位置控制标记MK，如图8所示，图案检测信号根据位置控制标记MK的第一边Ma和第二边Mb取得一个最小值。因此，关于位置控制标记MK，检测传感器80检测图案检测信号的最小值，由此检测第一边Ma和第二边Mb的中央位置。

<图案检测信号>

下面更详细地描述通过使用检测传感器80读取图像质量调节图案T的位置控制标记M而生成的图案检测信号。

图9A示出本示例性实施例的图案检测信号，更具体地说，图9A是示出图8中的（a）部分所示的图案检测信号的放大图。也就是说，图9A所示的图案检测信号是通过读取图7A所示的位置控制标记M而获得的图案检测信号。在图9A中示出图案检测信号D1Y和图案检测信号D1K，图案检测信号D1Y通过读取与Y色相关的位置控制标记MY而获得，图案检测信号D1K通过读取与K色相关的位置控制标记MK而获得。

图10A所示的图案检测信号是通过读取图7B所示的现有技术的图案质量调节图案T的位置控制标记M而获得的图案检测信号。在图10A中，示出图案检测信号D2Y和图案检测信号D2K，图案检测信号D2Y通过读取与Y色相关的位置控制标记MY而获得，图案检测信号D2K通过读取与K色相关的位置控制标记MK而获得。

通过将图10A所示的图案检测信号D2Y与图案检测信号D2K进行比较可以看出，图案检测信号D2Y的中心处的检测峰值最小值高于图案检测信号D2K的中心处的检测峰值最小值。在与中间转印带41不具有位置控制标记M的位置相对应的位置，图案检测信号D2Y所表示的值同样高于图案检测信号D2K所表示的值。另外，图案检测信号D2Y的波形相对于峰值位置（最小值）不是左右对称的，相对于峰值位置而言右侧的值高于左侧的值。

这是因为，检测传感器80不仅获取图10B所示的规则反射成分，而且还获取图10C所示的漫反射成分。漫反射成分是由于相邻的位置控制标记M受光照射而反射光（漫反射）所产生的。漫反射成分的波形相对于峰值位置不是左右对称的。因此，通过组合规则反射成分和漫反射成分而获得的图10A所示的图案检测信号D2Y的波形相对于峰值位置不是左右对称的。这种现象不仅出现在Y色中，而且出现在M色和C色中。在图案检测信号D2K中不出现这种现象的原因是：由位置控制标记MK产生的漫反射光量可以忽略不计。

这样，当读取现有技术的位置控制标记M时，与K色相关的图案检测信号MK的波形不同于与其它颜色相关的图案检测信号的波形。由于与除了K色之外的颜色相关的图案检测信号包括使图案检测信号的波形不对称的漫反射成分，所以峰值位置偏离本应该所处的位置。因此，K色的峰值位置与其它颜色的峰值位置不同。这导致难以准确地执行对准不良校正。

相反地，通过将图9A所示的图案检测信号D1Y与图案检测信号D1K进行比较可以看出，图案检测信号D1Y的波形相对于最大值是左右对称的。

通过组合图9B所示的规则反射成分和图9C所示的漫反射成分而获得图9A所示的图案检测信号D1Y。与图10C所示的漫反射成分不同，图9C所示的漫反射成分的波形相对于最大值左右对称。这是因为图案检测信号D1Y在较小的间距上取得两个最小值，从而使漫反射成分的波形变宽。因此，在与图案检测信号D1Y的波形的最大值相对应的位置，漫反射成分的波形变成几乎平坦的。因此，图9A所示的图案检测信号D1Y的波形相对于最大值是左右对称的。也就是说，即使存在漫反射成分，图案检测信号D1Y的最大值的位置仍然基本不变。

由于上述原因，读取本示例性实施例的位置控制标记M的结果为，与全部颜色相关的图案检测信号的波形变得左右对称。在本示例性实施例中，关于K色，使用图案检测信号D1K取得最小值的位置作为检测位置来执行对准不良校正。关于Y色、M色和C色，使用各图案检测信号取得最大值的位置作为检测位置来执行对准不良校正。利用这种布置方式，K色和与其它颜色之间几乎不存在检测位置的偏差，由此可以准确地执行对准不良校正。如结合图7A所述，对于与除了K色之外的Y色、M色和C色相关的位置控制标记，为一种图案类型连续地形成两个位置控制标记M（两条边）。另一方面，对于与K色相关的位置控制标记，为一种图案类型形成仅一个位置控制标记M（一条边）。这样做的原因如下。Y色、M色和C色更容易产生漫反射光。然而，K色比较不容易产生漫反射光，因此可以将与现有技术的位置控制标记类似的位置控制标记安全地用于K色。

<对准不良量的检测以及校正>

下面描述如下内容：利用从检测传感器80输出的峰值检测信号来检测并且校正对准不良量。

图11示出使用位置控制标记M计算对准不良量的方法。

在以下描述中，将描述用于计算与Y色、M色和C色相关的对准不良量的方法。更具体地说，检测与Y色、M色和C色相关的图案检测信号的最大值的位置，并且基于最大值的位置计算对准不良量。在实际操作中，CPU 61确定图8中的（b）部分所示的与最大值相对应的峰值检测信号的位置，然后执行以下计算。因此，CPU 61用作位置指定单元，利用图案检测信号指定两个连续的位置控制标记M之间（两条边Ma或Mb之间）的位置。

在图11中，实线表示图案检测信号的最大值的位置，虚线表示理想状态下的最大值的位置（理想位置）。

在图11中，中间转印带41上预设有基准位置，以DA表示从基准位置到两条第一边Ma之间的检测位置A的距离，以DB表示从基准位置到两条第二边Mb之间的检测位置B的距离。然后，由于第一边Ma和第二边Mb对称地形成，所以位置控制标记M在横向上的对准不良量（在下文中称为“横向对准不良量”）Lerr与DA和DB之间的差值相对应。在理想位置处，检测出两条第一边Ma之间的位置位于检测位置A’，并且检测出两条第二边Mb之间的位置位于检测位置B’。然后，当将这种情况下的DA和DB之间的差值设为DW时，用下面的等式（1）计算横向对准不良量Lerr：

Lerr=((DB-DA-DW)×0.5)×tanθ （1）

其中，θ是第一边Ma或第二边Mb与处理方向之间的角度。在本示例性实施例中，θ=90°-27°=63°。假定检测传感器80的PD 83的视野区域R1在横向上位于理想状态下的中间部分，则DW通过将第一边Ma或第二边Mb的长度乘以cosθ来计算。

位置控制标记M在处理方向上的对准不良量（在下文中称为“处理对准不良量”）Perr同样基于DA和DB来计算。更具体地说，以C’表示理想状态下的检测位置A’与检测位置B’之间的中间位置，以DP表示从基准位置到中间位置C’的距离。然后，由于第一边Ma和第二边Mb对称地形成，所以用下面的等式（2）计算处理对准不良量Perr。

Perr=0.5×(DA+DB)-DP （2）

当以DA’表示从基准位置到理想状态下的两条第一边Ma之间的检测位置A’的距离时，并且当以DB’表示从基准位置到理想状态下的两条第二边Mb之间的检测位置B’的距离时，DP=(DA’+DB’)/2。

在实际操作中，检测传感器80将表示两条第一边Ma之间的检测位置A和两条第二边Mb之间的检测位置B的峰值检测信号输出至主控制器60。然后，主控制器60利用从检测传感器80接收到表示检测位置A和B的峰值检测信号时的定时，来计算横向对准不良量Lerr(1)和处理对准不良量Perr(2)。也就是说，主控制器60利用主控制器60接收到表示检测位置A和B的峰值检测信号时的定时作为时间TA和TB来测量横向对准不良量Lerr(1)和处理对准不良量Perr(2)，TA和TB是中间转印带41从基准位置开始分别移动距离DA和DB所需要的时间。当以V表示中间转印带41的移动速度（处理速度）时，DA=TA×V并且DB=TB×V。另外，通过把第一边Ma或第二步Mb的长度乘以cosθ而获得的值除以处理速度V，来获得中间转印带41移动距离DW所需要的时间TW。

因此，主控制器60基于接收到分别表示检测位置A和B的峰值检测信号的时间TA和TB，分别使用下面的等式（3）和（4）来确定横向对准不良量Lerr(1)和处理对准不良量Perr(2)：

Lerr(1)=((TB-TA-TW)×V×0.5)×tanθ （3）

Perr(2)=(0.5×(TA+TB)-TP)×V （4）

其中，TP是中间转印带41从基准位置到中间位置C’移动距离DP所需要的时间，并且可以表述为TP=(DA’+DB’)/2V。

主控制器60基于分别使用等式（3）和（4）从理想状态下的位置控制标记M’计算出的横向对准不良量Lerr(1)和处理对准不良量Perr(2)，还计算位置控制标记MK与各位置控制标记MY、MM及MC之间的相对横向对准不良量Lerr (1)’和相对处理对准不良量Perr(2)’。

在上述实例中，描述了计算与Y色、M色和C色相关的对准不良量的方法。在K色的情况下，可以基于与K色相关的图案检测信号的最小值的位置以相似的方式计算对准不良量。

<图像质量调节图案的其它实例>

图像质量调节图案T不限于图7A所示的情况。例如，图像质量调节图案T可以基于LED 81的波长而改变。

图12示出与Y色、M色、C色和K色的色调剂相关的光谱反射率相对于光波长的关系。在图12中，横轴表示光波长，纵轴表示光谱反射率。

当使用中心发射波长为940nm的LED 81以光照射使用Y色、M色、C色和K色的色调剂形成的位置控制标记M时，例如图3所示，Y色、M色和C色每者的光谱反射率大约为75%。相比之下，K色的光谱反射率几乎为0%。在这种情况下，由于K色的光谱反射率低，所以几乎不产生漫反射光成分。相比之下，Y色、M色和C色的光谱反射率高，因此产生了大量的漫反射光。因此，如图7A所示，对于Y色、M色和C色，为各图案类型连续地形成具有两个位置控制标记M（两条边）的图像质量调节图案T。另一方面，对于K色，为各图案类型形成具有仅一个位置控制标记M（一条边）的图像质量调节图案T就足够了。

下面考虑将中心发射波长为680nm的LED用作LED 81的情况。在这种情况下，当使用LED 81以光照射使用Y色、M色、C色和K色的色调剂形成的位置控制标记M时，Y色和M色两者的光谱反射率大约为75%，而C色和K色两者的光谱反射率大约为0%。因此，对于Y色和M色，为各图案类型连续地形成两个位置控制标记M（两条边）。另一方面，对于C色和K色，为各图案类型形成仅一个位置控制标记M（一条边）就足够了。

图13示出当将中心发射波长为680nm的LED用作LED 81时图像质量调节图案T的实例。

如图13所示，在图像质量调节图案T中，与Y色和M色相关的各位置控制标记MY和MM均形成两条第一边Ma和两条第二边Mb。两条第一边Ma示为Ma1和Ma2，两条第二边Mb示为Mb 1和Mb2。相比之下，分别与C色和K色相关的各位置控制标记MC和MK均形成一条第一边Ma和一条第二边Mb。

在上述实例中，形成一种图案类型的两个位置控制标记。然而，可以形成一种图像类型的三个以上位置控制标记。在这种情况下，CPU 61从图案检测信号中检测最先两个连续的位置控制标记（图像校正指示器）之间的位置，并且主控制器60基于图像校正指示器的检测位置来执行对准不良校正。

可以通过操作软件和硬件资源来实现由本示例性实施例中的主控制器60执行的处理。例如，设置在主控制器60中的计算机中的CPU 61可以将实现主控制器60的功能的程序加载到RAM 62中并执行该程序。

由主控制器60执行的处理可以实现为程序，该程序使计算机实现如下功能：使图像处理单元30用同样的颜色形成一种类型的两个以上连续的位置控制标记M的功能，其中，位置控制标记M用于对要由图像形成单元30使用预定的多种颜色形成的图像的对准不良进行校正；从检测传感器80获得用于检测位置控制标记M的检测信号的功能，其中，检测传感器80包括LED 81和PD 83，LED 81向位置控制标记M发射光，PD 83接收被中间转印带41和位置控制标记M反射的光以生成检测信号；利用从检测传感器80的PD 83获得的检测信号来指定两个连续的位置控制标记M之间的位置的功能；以及利用两个连续的位置控制标记M之间的被指定位置对要由图像形成单元30形成的图像的对准不良进行校正的功能。

实现本示例性实施例的程序可以使用通信介质来提供，或者可以通过将其存储在例如光盘只读存储器（CD-ROM）等记录介质中来提供。

出于示例和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的上述说明。其意图不在于穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本领域的技术人员而言许多修改和变型是显而易见的。选择和说明实施例是为了最佳地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他人员能够理解各种实施例的发明和适合于特定预期应用的各种修改。其目的在于用所附权利要求书及其等同内容来限定本发明的范围。