(57)【要約】【課題】像担持体上のトナーパッチの濃度を濃度検出手段にて検出することで画像形成装置の濃度補正が行われる際、経時劣化等により、像担持体表面の色味が変わってしまうと、トナーパッチの濃度の検出値も変わってしまい、正しく補正することができない。【解決手段】像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に光を照射し、反射光量を検知することで読み取りを行う検知手段とを備える画像形成装置であって、前記像担持体上の下地部分を前記検知手段にて読み取らせ、前記下地部分の読み取り結果に応じて、前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成された補正用パッチを読み取る際の反射光の蓄積時間を決定する制御手段と、前記決定した蓄積時間で前記検知手段により検知された前記補正用パッチの反射光量を用いて、前記画像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正する補正手段とを有する。【選択図】  図８
2020101629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に光を照射し、反射光量を検知することで読み取りを行う検知手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記像担持体上の下地部分を前記検知手段にて読み取らせ、前記下地部分の読み取り結果に応じて、前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成された補正用パッチを読み取る際の反射光の蓄積時間を決定する制御手段と、
前記決定した蓄積時間で前記検知手段により検知された前記補正用パッチの反射光量を用いて、前記画像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正する補正手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成手段は複数の色のトナー像を形成でき、
前記制御手段は、前記複数の色それぞれのトナーに対して蓄積時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検知手段は、反射光の色成分それぞれに対応した複数のセンサを備え、
前記補正用パッチを構成する複数の色それぞれに対して異なるセンサが用いられることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記下地部分の読み取り結果と蓄積時間とが対応付けて定義されたテーブルを保持する保持手段を更に有し、
前記制御手段は、前記テーブルを用いて蓄積時間を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記像担持体の幅方向に沿って配置されたラインセンサであり、
前記補正用パッチは、
前記像担持体の幅方向に沿って、１つのトナーの色に対して濃度の異なる複数のパッチが形成され、
複数の色それぞれのトナーのパッチが前記幅方向にて平行に形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記像担持体の幅方向に沿って配置され、当該幅方向の所定の領域ごとに反射光の蓄積時間を制御できるラインセンサであり、
前記補正用パッチは、
前記像担持体の幅方向に直交する方向に沿って、１つのトナーの色に対して濃度の異なる複数のパッチが形成され、
複数の色それぞれのトナーのパッチが前記幅方向に直交する方向にて平行に形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体の色は、白色であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に光を照射し、反射光量を検知することで読み取りを行う検知手段と、
を備える画像形成装置の制御方法であって、
前記像担持体上の下地部分を前記検知手段にて読み取らせ、前記下地部分の読み取り結果に応じて、前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成された補正用パッチを読み取る際の反射光の蓄積時間を決定する工程と、
前記決定した蓄積時間で前記検知手段により検知された前記補正用パッチの反射光量を用いて、前記画像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正する補正工程と
を有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に光を照射し、反射光量を検知することで読み取りを行う検知手段と、
を備える画像形成装置を制御するためのコンピュータに、
前記像担持体上の下地部分を前記検知手段にて読み取らせ、前記下地部分の読み取り結果に応じて、前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成された補正用パッチを読み取る際の反射光の蓄積時間を決定させ、
前記決定した蓄積時間で前記検知手段により検知された前記補正用パッチの反射光量を用いて、前記画像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正させる
ためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびその制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置における画像の濃度補正は、感光ドラムや中間転写体などの像担持体上に複数の濃度補正用トナー像（トナーパッチ）を形成し、光学式センサによりトナーパッチを検知し、補正データを作成することが行われている。
【０００３】
また、カラー画像を形成する画像形成装置において、カラー画像の色成分ごとに感光ドラムを備え、中間転写体にてそれぞれの色成分のトナー像を合成するタンデム方式が知られている。タンデム方式における濃度補正動作は、中間転写体上に転写された複数の濃度補正用のトナーパッチを光学式センサによって読み取り、読み取ったトナーパッチの濃度を求め、その結果から、各色成分の画像形成条件を適正に調整する。また、光学式センサを主走査方向に複数備え並列動作を行うことで、上記の濃度補正動作にかかる時間を短縮することが可能な構成をとるものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３９１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、経時劣化によって、中間転写体の表面の色味が変化してしまう場合がある。このような場合、中間転写体上に転写形成されるカラートナーパッチを光学式センサで検出した際の検出値が、同じ濃度のトナーパッチが形成されているのにも関わらず、異なる検出値となってしまう可能性がある。その場合、検出された値を用いて濃度補正動作を実施しても濃度は適正化されず、正しい濃度での画像形成動作が行われなくなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、中間転写体の表面の変色度合いによらず、且つ、精度の高い濃度補正動作を実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に光を照射し、反射光量を検知することで読み取りを行う検知手段と、を備える画像形成装置であって、前記像担持体上の下地部分を前記検知手段にて読み取らせ、前記下地部分の読み取り結果に応じて、前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成された補正用パッチを読み取る際の反射光の蓄積時間を決定する制御手段と、前記決定した蓄積時間で前記検知手段により検知された前記補正用パッチの反射光量を用いて、前記画像形成手段により形成されるトナー像の濃度を補正する補正手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、中間転写体の色味変化によらず、精度の高い濃度補正動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成の例を示す図。
【図２】本発明に係る画像形成装置の制御ユニットの構成例を示す図。
【図３】本発明に係る中間転写ユニットの一部を示す断面図。
【図４】本発明に係る中間転写ユニット及びその周辺部の斜視図。
【図５】本発明に係る濃度検知センサの内部構成の例を示す図。
【図６】本発明に係る濃度テーブルを説明するための図。
【図７】中間転写ベルトの色味とセンサ検出値の関係を説明するための図。
【図８】第１の実施形態に係る濃度補正動作に用いられる基準パッチの例を示す図。
【図９】本実施形態に係る濃度補正動作のフローチャート。
【図１０】本実施形態に係る電荷蓄積時間のテーブルの例を示す図。
【図１１】第２の実施形態に係る濃度補正動作に用いられる基準パッチの例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。なお、以下に示す実施形態は一例であり、これに限定することを意図するものではない。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
［画像形成装置］
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を示す図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト２の下向き面に沿って４つの画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。分離ローラ８は、記録材カセット４から引き出した記録材Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ９へ送り出す。レジストローラ９は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、像担持体として機能している中間転写ベルト２のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。
【００１２】
画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれの現像装置で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部１ａについて説明し、他の画像形成部１ｂ、１ｃ、１ｄについては、説明中の符号末尾のａを、ｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。画像形成部１ａは、感光ドラムａを含む交換ユニット（プロセスカートリッジ）に組み立てられている。感光ドラムａは、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の感光層を形成しており、駆動モータ（不図示）から駆動力を伝達されて、所定のプロセススピードで回転する。感光ドラムａは、画像形成部１ａに内蔵された帯電ローラ（不図示）を用いて、一様な負極性の電位に帯電される。
【００１３】
露光装置６は、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラー（不図示）で走査して、帯電した感光ドラムａの表面に画像の静電像を書き込む。感光ドラムａに書き込まれた静電像は、画像形成部１ａに内蔵された現像装置（不図示）によってトナーを付着させて、トナー像に反転現像される。
【００１４】
一次転写ローラ２ａは、中間転写ベルト２を押圧して、感光ドラムａと中間転写ベルト２との間に一次転写部Ｔａを形成する。一次転写ローラ２ａに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラムａに担持された負極性のトナー像が、一次転写部Ｔａを通過する中間転写ベルト２へ一次転写される。
【００１５】
中間転写ユニット２０は、画像形成部１ａ〜１ｄの上方に配置され、画像形成装置１００から回転駆動に係る着脱無しに一体に着脱して交換が可能な交換ユニットである。中間転写ユニット２０は、中間転写ベルト２の支持機構及び駆動機構を含んでいる。
【００１６】
ベルト部材の一例である中間転写ベルト２は、テンションローラ２７、駆動ローラ２６、二次転写張架ローラ２５、及び一次転写張架ローラ２８、２９に掛け渡して支持され、駆動ローラ２６に駆動されて矢印Ｒ２方向に回転する。中間転写ベルト２は、伸び縮みすることない無端状のベルト部材であって、駆動ローラ２６と二次転写張架ローラ２５とで回転方向を反転するように掛け渡されている。また、中間転写ユニット２０は、中間転写ベルト２上のトナー像の濃度を検出する濃度検知センサ８０を備えている。
【００１７】
画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対応させて、中間転写ユニット２０には、一次転写ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが組み立てられている。一次転写ローラ２ａ〜２ｄは、それぞれ感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄに向かってバネ付勢されることにより、中間転写ベルト２を感光ドラムａ、ｂ、ｃ、ｄに当接させて、トナー像の一次転写部を形成する。
【００１８】
二次転写部Ｔ２は、二次転写張架ローラ２５で内側面を張架された中間転写ベルト２に二次転写ローラ２２を当接して構成される。二次転写張架ローラ２５が中間転写ユニット２０に組み立てられている一方、二次転写ローラ２２は画像形成装置１００の本体３０に組み立てられている。二次転写張架ローラ２５は、トナー像の二次転写部Ｔ２で中間転写ベルト２を張架している。電源（不図示）から二次転写ローラ２２に正極性の直流電圧が印加されることで、接地電位に接続された二次転写張架ローラ２５との間にトナー像の転写電界が形成される。
【００１９】
定着ユニット５は、ヒータを設けた定着ローラ５ａに加圧ローラ５ｂを圧接して加熱ニップを形成する。記録材Ｐは、加熱ニップで挟持搬送される過程で、加熱加圧を受けてトナー像を溶融させ、フルカラー画像を表面に定着される。排出ローラ１１は、定着ユニット５で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された記録材Ｐを排紙トレイ７へ排出する。
【００２０】
次に、画像形成装置１００の動作について説明する。制御ユニットは、詳細は図２等を用いて後述するが、上記各ユニット内の機構の動作を制御するためのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、モータドライバ部などを有している。
【００２１】
ＣＰＵにより画像形成動作の開始信号が発せられると、選択された用紙サイズなどにより選択された給紙段から給紙動作を開始する。先ず、分離ローラ８により、記録材カセット４から記録材Ｐが一枚ずつ送り出され、レジストローラ９まで搬送される。その時、レジストローラ９は停止されており、記録材Ｐの先端はレジストローラ９にて形成されるニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１ａ〜１ｄが画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ９は回転を始める。この回転時期は、記録材Ｐと画像形成部１ａ〜１ｄより中間転写ベルト２上に一次転写されたトナー画像とが二次転写部Ｔ２において一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００２２】
一方、画像形成部１ａ〜１ｄでは、画像形成動作の開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト２の回転方向において一番上流にある感光ドラムａ上に形成されたトナー画像を一次転写領域Ｔａにおいて中間転写ベルト２に一次転写する。一次転写されたトナー画像は次の一次転写領域Ｔｂまで搬送される。そこでは画像形成部１間をトナー画像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストを合わせて、その次のトナー画像が転写される。以下も同様の工程が繰り返され、結果として４色のトナー画像が中間転写ベルト２上に一次転写される。
【００２３】
その後、記録材Ｐが二次転写部Ｔ２に進入し、中間転写ベルト２に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ２２に高電圧を印加する。これにより、前述したプロセスにより中間転写ベルト２上に形成された４色のトナー画像が記録材Ｐの表面に転写される。その後、記録材Ｐは定着ユニット５のニップ部まで正確に案内される。
【００２４】
定着ユニット５において記録材Ｐは挟持搬送され、その搬送過程で熱と圧力によってトナー画像が記録材表面に定着される。定着ユニット５を通過した記録材Ｐは、排出ローラ１１により搬送され、排紙トレイ７上に排出、積載される。
【００２５】
［制御ユニット］
次に、図２に画像形成装置１００が備える制御ユニットの構成例を示す。本実施形態に係る画像形成装置１００は、制御ユニット２００によって統括的にコントロールされている。制御ユニット２００は、画像形成装置１００内の各負荷の駆動、センサ類の情報の収集／解析、画像制御、および操作部２０２、即ちユーザインターフェースとのデータの交換の役割を担っている。制御ユニット２００の内部構成は、上述した役割を担うために、ＣＰＵ２０１ａを搭載している。ＣＰＵ２０１ａは、制御ユニット２００に搭載されているＲＯＭ２０１ｃに格納されたプログラムによって、予め決められた画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスを実行する。また、制御ユニット２００は、一次的または恒久的に保存することが必要な書き換え可能なデータを格納するために、ＲＡＭ２０１ｂを搭載している。ＲＡＭ２０１ｂには、例えば、高圧制御部２０５への高圧設定値、後述する各種データ、操作部２０２からの画像形成指令情報などを保存する。ＲＡＭ２０１ｂは、バッテリー（不図示）等により、画像形成装置の電源が切られてもデータを保持し続ける構成となっている。
【００２６】
制御ユニット２００は、操作部２０２を介して、ユーザにより設定された複写倍率、濃度設定値などの情報を得る。また、制御ユニット２００は、操作部２０２に対して、画像形成装置１００の状態、例えば画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生やその箇所等をユーザに示すためのデータを送出している。
【００２７】
画像形成装置１００は、装置内部の各所にモータ、クラッチ／ソレノイド等のＤＣ負荷及び、フォトインタラプタやマイクロスイッチ等のセンサを配置している。つまり、モータの駆動や各ＤＣ負荷を適宜駆動させることで、図１に示したような記録材Ｐの搬送や各ユニットの駆動を行っており、その動作を監視しているものが各種センサである。
【００２８】
制御ユニット２００は、各種センサ類２１４からの信号に基づいて、モータ制御部２０７により各モータ２１２をコントロールさせると同時に、ＤＣ負荷制御部２０８により、クラッチ／ソレノイド２１３を動作させて画像形成動作を円滑に進める。また、制御ユニット２００は、高圧制御部２０５から各種高圧制御信号を高圧ユニット２０６に送出する。高圧ユニット２０６は、制御ユニット２００からの信号に基づき、各種帯電器である一次帯電器、転写帯電器、及び現像器内の現像ローラに適切な高圧を印可させている。更に定着ローラ５ｂには、それぞれローラを加熱するための定着ヒータ２１１が内蔵されており、定着ヒータ２１１は、ＡＣドライバ２１０によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている。また、各定着ローラにはその温度を測定するためのサーミスタ２０４が設けられ、Ａ／Ｄ２０３によって、各定着ローラの温度変化に応じたサーミスタ２０４の抵抗値変化を電圧値に変換した後、デジタル値として制御ユニット２００に入力される。この温度データに基づいて前述のＡＣドライバ２１０が制御される。
【００２９】
また、画像制御部２２０は、外部から入力される画像データに対して処理を行い、処理された画像データが画像形成部１ａ〜１ｄのそれぞれへと送られる。
【００３０】
［中間転写ユニット］
図３は、本実施形態に係る中間転写ユニット２０の一部を示す断面図である。濃度補正動作は、中間転写ベルト２上にトナー画像による基準パッチ９８を形成し、濃度検知センサ８０で基準パッチの濃度が検出される。本実施形態において、濃度検知センサ８０はカラーイメージセンサであり、中間転写ベルト２上のカラートナー画像に対して光を照射し、その反射光を検出する。ＣＰＵ２０１ａは、上記の基準パッチ９８に対して読み取られた濃度に基づいて、ＲＡＭ２０１ｂに記憶されている濃度テーブル（ＬＵＴ：Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）を補正し、画像処理動作に反映させる。
【００３１】
図４は、本実施形態に係る中間転写ユニット２０及びその周辺部の斜視図である。図４に示すように、中間転写ユニット２０において、駆動ローラ２６は、駆動モータ（不図示）によって、図中の矢印Ｈの方向に中間転写ベルト２を回転させる。中間転写ユニット２０の下部には、ライン状のカラーイメージセンサである濃度検知センサ８０が主走査方向（幅方向）の長手に配置されている。図４に示すように中間転写ベルト２の搬送方向である矢印Ｈの方向に対し、濃度検知センサ８０が延伸して配置される主走査方向は直交している。本実施形態において、濃度検知センサ８０による検知可能な幅は、中間転写ユニット２０における画像形成幅よりも長いもしくは同等の幅にて構成される。
【００３２】
濃度補正動作時には、各色の画像形成部１ａ〜１ｄで形成された基準パッチ像が一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄで中間転写ベルト２上に所定のタイミングで転写される。そして、濃度検知センサ８０により中間転写ベルト２上に形成された基準パッチ像が読み取られる。基準パッチ９８は、トナーの各色で濃度の異なるｎ個（ｎは正の整数）の濃度のパッチが形成される。なお、濃度検知センサ８０として中間転写ベルト２の幅方向に沿って配置されたラインセンサを用いることで、複数の濃度パッチの読み取りが同時に行うことができ、補正動作にかかる時間を短縮することが可能となる。
【００３３】
中間転写ベルト２の表面は白色または明るい所定色で構成され、Ｌａｂ色空間の数値で規定される。ここでは、所定の色として、Ｌ＊が８５以上、ａ＊、ｂ＊がそれぞれ±１０の範囲内で規定している。トナー像が形成されていない状態では反射光量が高く、トナー像が形成されると、各色の濃度に応じて補色成分の反射光量が減少する。濃度検知センサ８０はレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のそれぞれに感度を持つ３色のカラーセンサで構成されており、各々の補色成分の基準パッチ像を読み取ることで、各々の濃度の検出が可能となっている。本実施形態では、Ｃ（シアン）の基準パッチをレッド（Ｒ）のカラーセンサで読み取る。同様に、Ｍ（マゼンダ）及びＫ（ブラック）のパッチをグリーン（Ｇ）のカラーセンサで、Ｙ（イエロー）の基準パッチをブルー（Ｂ）のカラーセンサで読み取る。
【００３４】
［濃度検知センサ］
図５は、本実施形態に係る濃度検知センサ８０の内部構成の例を示す図である。ＬＥＤアレイ５０１は中間転写ベルト２の表面を照射し、その反射光が３本のフォトダイオードアレイ５０２に入射される。本実施形態に係るフォトダイオードアレイ５０２は各々、７７００個のフォトダイオードを含んだ画素から構成されており、主走査方向に３０４．８ｍｍまでの用紙サイズついて、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の解像度を可能としている。なお、この構成は一例であり、画素数や解像度は他の値であってもよい。本実施形態において、濃度補正を行うためのパッチの検出時には、一定の光量にて光の照射が行われるものとする。
【００３５】
３本のフォトダイオードアレイ５０２は各々、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）に対する感度を持ち、光を受光して、その受光量に応じた電荷に変換する。フォトダイオードアレイ５０２には、画素毎にチャージアンプ５０３が接続され、電荷が蓄積される。蓄積時間中における入射光量（受光した反射光の総量）に比例してチャージアンプ５０３の出力電圧が変化する。
【００３６】
チャージアンプ５０３の後段には、画素毎にホールド回路５０４が接続される。チャージアンプ５０３のリセットが行われる直前に、ホールド回路５０４にＣＰＵ２０１ａからの制御信号の１つであるホールドパルスが入力されることで、チャージアンプ５０３の出力が、全画素同時にホールド回路５０４に保持される。チャージアンプ５０３のリセット動作は、全画素同時に行われる。チャージアンプ５０３のリセットスイッチ（不図示）がオフになってからホールドパルスが入力されるまでの時間が電荷蓄積時間となる。このように、電荷蓄積時間は、ＣＰＵ２０１ａからの制御信号により、ＲＡＭ２０１ｂに記憶されている予め設定された時間となるように制御される。
【００３７】
その後、シフトレジスタ５０５からのアドレスパルスのタイミングでホールド回路５０４の後段スイッチ（不図示）がオンされる。これにより、ホールド回路５０４に保持された信号が時系列信号として順次出力され、信号処理Ｉ／Ｆ回路５０７を介して制御ユニット２００へ出力される。
【００３８】
［濃度テーブル］
図６は、本実施形態に係る濃度テーブルを説明するための図である。図６において、縦軸を濃度データとし、横軸をデータ出力とする。図６（ａ）は、データ値に対する実際の階調特性と、理想の階調特性との関係を示す。ＣＰＵ２０１ａは、濃度検知センサ８０で読み取られた基準パッチ９８の濃度から色ごとに、データ値に対する実際の階調特性グラフを近似曲線にて作成する。そして、ＣＰＵ２０１は、作成した近似曲線と、理想の階調特性に対する差分を算出する。ＣＰＵ２０１ａは、差分の算出結果から、階調補正グラフを作成し、ＲＡＭ２０１ｂに記憶されている濃度テーブルを書き換える。これを、各色に対して実施する。図６（ｂ）は、補正後の階調特性と理想の階調特性との関係を示す。これは、書き換え後の濃度テーブルに基づいて補正された濃度データの階調特性に相当し、これを用いることで、形成されるトナー像の階調特性を理想の階調特性に近づけるように補正する。
【００３９】
ここで、中間転写ベルト２の経時変化に起因する検出値の変動について説明する。中間転写ベルト２は、経時変化により、ベルト表面の色味が初期状態（例えば、製品出荷時）の色味に対して変化してしまう事がある。図７において、縦軸は検出値を示し、横軸はパッチ濃度を示す。パッチ濃度は右に行くほど濃いものとする。図７に示すように、中間転写ベルト２が初期の状態であった場合、ベルト表面はｘ０で示す検出値となるとする。これに対し、ベルト表面の色味が変化していくと、同じ濃度のパッチを形成したとしても、ｙ０、ｚ０といった検出値をとるようになる。つまり、同じ濃度のパッチを形成したとしても、経時変化により検出値が変動する。同様に、中間転写ベルト２上に形成した基準パッチの各濃度の検出値も、ｘ１、ｘ２、…、ｘｎ―１、ｘｎ、といった値から、ｙ１、ｙ２、…、ｙｎ−１、ｙｎ、更にはｚ１、ｚ２、…、ｚｎ−１、ｚｎ、といった値をとることになる。その結果、導き出される階調特性グラフの近似曲線も変わってしまい、正しい濃度テーブルを作り出すことが難しくなってしまう。
【００４０】
上記の問題点に対する最も簡単な改善策としては、基準パッチの各濃度の検出値にｘ０とｙ０、もしくはｘ０とｚ０の差分を一律足し合わせることが考えられる。しかし、図７に示されるように、各々の階調特性グラフの傾きが異なるため、一致させることができない。これは、色ごとにも中間転写ベルト２の経時変化による影響度合いが異なるため、一律に制御することはできない。
【００４１】
また、ｘ０とｙ０、もしくはｘ０とｚ０の比率から基準パッチ各濃度の検出値に係数をかけた値とすることで改善を図る方法が考えられる。しかし、この方法では、検出値に含まれる誤差成分やノイズ成分も増幅されることになる。その結果、補正精度が低下してしまい、好ましい結果が得られない。
【００４２】
また、ベルト表面の検出値の変化に応じて、濃度検知センサ８０のＬＥＤアレイ５０１の発光量を変化させることで改善を図る方法が考えられる。しかし、この方法では、装置の消費電力が増え、且つ、ＬＥＤアレイ５０１の寿命が短くなってしまう。
【００４３】
そこで、本実施形態では、ベルト表面の検出値の変化に応じて濃度検知センサ８０の電荷蓄積時間を変更することで改善を図る構成を有する。本実施形態に係る方法により、上述したような他の方法にて生じる問題が生じることなく、精度の良い濃度補正を実現する。
【００４４】
［パッチ構成］
図８は、本実施形態に係る、中間転写ベルト２上に作成された基準パッチ群の模式図である。本実施形態において、基準パッチ９８は、画像形成における濃度の補正用パッチとして用いられる。中間転写ユニット２０を下側（画像形成部１側）から見た図である。図８は、濃度補正動作のタイミングが訪れた際に、中間転写ベルト２の表面に形成された基準パッチ９８の例を示している。ここでは、主走査方向に沿って濃度の異なる複数のパッチを並べ、それを副走査方向（搬送方向）にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の色毎に並べている。つまり、各色のトナーに対するパッチは、副走査方向にて平行に形成される。なお、パッチの色の並びや、パッチの濃度の段数（ここでは、５段階の濃度）は一例であり、これに限定するものではない。また、本実施形態において、基準パッチ９８を構成する各色のパッチの形状、大きさ、および配置間隔は同等であるものとする。
【００４５】
図中、Ｑで示される領域は中間転写ベルト２の下地部分を読み取る箇所を表しており、基準パッチ９８を読み取る前に、この領域Ｑに対する読み取り動作が行われる。本実施形態において、読取対象となる領域Ｑの数は、基準パッチ９８の段数に対応して設定される。
【００４６】
図中のＹｔ、Ｍｔ、Ｃｔ、Ｋｔで示される破線は、濃度検知センサ８０の電荷蓄積時間の設定を変更するタイミングを疑似的に表している。本実施形態において、濃度検知センサ８０の電荷蓄積時間は、中間転写ベルト２の下地部分（領域Ｑ）を読み取った結果に基づいて決められる。
【００４７】
また、図８に示すように、本実施形態では、主走査方向に同じ色における濃度が異なる複数のパッチを並べている。これは、１つ色に対して１つの電荷蓄積時間で測定させ、電荷蓄積時間の切り替え回数を減らすためである。これによって、主走査方向に異なる色の基準パッチを形成する構成よりも、簡単なアルゴリズムで基準パッチを測定することが可能となる。
【００４８】
［処理フロー］
以下、本実施形態に係る濃度補正動作を、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態に係る濃度補正動作のフローチャートである。濃度補正動作は、印刷ジョブの終了時に実施される。なお、濃度補正動作の実施タイミングは印刷ジョブの終了時に限定するものではなく、ユーザの指示が行われた場合や、前回の印刷動作からの経過時間が一定時間以上である場合など、他のタイミングにて実施されてもよい。本実施形態においては、ＣＰＵ２０１ａがＲＯＭ２０１ｃに格納されたプログラムを読み出して実行し、各種部位を制御することで実現される。
【００４９】
Ｓ９０１にて、ＣＰＵ２０１ａは、印刷ジョブが終了したか否かを判定する。印刷ジョブが終了したと判定された場合は（Ｓ９０１にてＹＥＳ）Ｓ９０２へ進む。
【００５０】
Ｓ９０２にて、ＣＰＵ２０１ａは、中間転写ベルト２を搬送方向に移動するように回転させる。この時、中間転写ベルト２は前回の印刷ジョブの終了時に停止させず、そのまま回転させておいてもよい。
【００５１】
Ｓ９０３にて、ＣＰＵ２０１ａは、画像形成部１により、所定の基準パッチ９８を中間転写ベルト２上に形成させる。本実施形態において、形成される基準パッチ９８は、図８にて示した構成を有する。
【００５２】
Ｓ９０４にて、ＣＰＵ２０１ａは、濃度検知センサ８０にて、基準パッチ９８が形成される前の中間転写ベルト２の下地の濃度を検出する。ここで検出される下地の位置は、図８にて示した領域Ｑに相当する。
【００５３】
Ｓ９０５にて、ＣＰＵ２０１ａは、ＲＯＭ２０１ｃに格納されている、設定値テーブルを参照し、中間転写ベルト２の下地の濃度検出値に対する各色の電荷蓄積時間の値を決定する。
【００５４】
図１０は、本実施形態に係る設定値テーブルの構成例を示す図である。上述したように、本実施形態では、濃度検知センサ８０のフォトダイオードアレイ５０２のうち、レッドのセンサが基準パッチ９８のシアンのトナーパッチに対する濃度検出を行う。同様に、グリーンのセンサが基準パッチ９８のマゼンタおよびブラックのトナーパッチに対する濃度検出を行い、ブルーのセンサが基準パッチ９８のイエローのトナーパッチに対する濃度検知を行う。設定値テーブルでは、下地の検出値に応じて、基準パッチ９８の各色に対するフォトダイオードアレイ５０２による電荷蓄積時間を定義している。ベルト検出値に対応する電荷蓄積時間は、例えば、中間転写ベルト２の初期値（劣化が無い状態）と検出値とから、検出値が初期値となるように算出される係数に基づいて、電荷蓄積時間を算出することができる。なお、本実施形態では、予め規定されたテーブルを用いた例について説明するが、上記のような算出式を用いて、濃度補正処理時に色ごとに電荷蓄積時間を算出してもよい。
【００５５】
例えば、濃度検知センサ８０におけるレッドのカラーセンサにおいて、中間転写ベルト２の濃度検出値がａ１の場合、電荷蓄積時間はｂ１に決定される。同様に、中間転写ベルト２の濃度検出値がａ２の場合には、電荷蓄積時間はｂ２に決定される。このとき、ａ１＞ａ２、ｂ１＜ｂ２の関係がある。また、ａ１＞ａ２＞ａ３であり、ｂ１＜ｂ２＜ｂ３である。他の色についても同様の関係性を有する。なお、図１０の例では、中間転写ベルト２の検出値と電荷蓄電時間とが１対１で対応付けられているが、検出値は範囲にて指定されてもよい。
【００５６】
Ｓ９０６にて、ＣＰＵ２０１ａは、Ｓ９０５にて決定された各色の電荷蓄積時間に、濃度検知センサ８０の設定値を変更する。ここでの電荷蓄積時間の設定変更は、基準パッチ９８を読み取りつつ、図８のＫｔ、Ｃｔ、Ｍｔ、Ｙｔのそれぞれの検知対象の色のタイミングにて行われる。
【００５７】
Ｓ９０７にて、ＣＰＵ２０１ａは、濃度検知センサ８０を用いて基準パッチ９８の濃度の検出を行う。つまり、各色に対応したフォトダイオードアレイ５０２が、設定された電荷蓄積時間に応じて電荷を蓄積し、その受光量に応じた各色の検出値を出力する。
【００５８】
Ｓ９０８にて、ＣＰＵ２０１ａは、Ｓ９０７にて検出した値のうちのいずれかが所定の範囲を超えた異常値であるか否かを判定する。ここでの所定の範囲は、色ごとに予め定義され、ＲＯＭ２０１ｃ等に保持されているものとする。いずれかの色のパッチにおいて異常データがあると判定された場合には（Ｓ９０８にてＹＥＳ）Ｓ９１２へ進み、全ての値にて異常データが無いと判定された場合には（Ｓ９０８にてＮＯ）Ｓ９０９へ進む。
【００５９】
Ｓ９０９にて、ＣＰＵ２０１ａは、全ての基準パッチの検出値が所定の範囲内であると判定された場合、各色について階調グラフを作成する。これは、図６（ａ）に示した曲線の階調特性に相当する。
【００６０】
Ｓ９１０にて、ＣＰＵ２０１ａは、Ｓ９０８にて作成した結果から補正データを作成する。
【００６１】
Ｓ９１１にて、ＣＰＵ２０１ａは、Ｓ９１０にて作成した補正データを用いて、ＲＡＭ２０１ｂに記憶されている濃度テーブルの書き換えを行う。その後、Ｓ９１３へ進む。
【００６２】
Ｓ９１２にて、ＣＰＵ２０１ａは、いずれかの色にて異常データである場合には今回の検出値は反映させず、操作部２０２に警告情報として濃度補正が行われなかったことを表示する。このとき、異常データが検出された色の情報を併せて通知してもよい。その後、Ｓ９１３へ進む。
【００６３】
Ｓ９１３にて、ＣＰＵ２０１ａは、中間転写ベルト２を停止させる。そして、本処理フローを終了する。
【００６４】
Ｓ９１１にて書き換えられた濃度テーブルを用いることで、図６（ｂ）に示す補正後の階調特性が得られ、画像形成において理想の階調特性が実現できることとなる。
【００６５】
以上、本実施形態により、濃度補正動作時に、中間転写体表面の濃度を検出し、その値に応じてセンサ電荷蓄積時間を変えることで、中間転写体の色味変化によらず、精度良く濃度補正動作を行うことが可能となる。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、濃度補正動作に用いる基準パッチ９８のパターンを変更した例を、図１１を用いて説明する。なお、第１の実施形態と重複する構成等については説明を省略する。
【００６７】
［パッチ構成］
図１１は、本実施形態に係る、中間転写ベルト２上に作成された基準パッチ群の模式図である。中間転写ユニット２０を下側（画像形成部１側）から見た図である。濃度検知センサ８０における電荷蓄積時間の設定が、カラーセンサの各色で個別に設定が可能な場合に、基準パッチ９８のパターンを、図１１のように配置できる。つまり、本実施形態では、濃度検知センサ８０が、主走査方向の位置ごとに電荷蓄積時間を設定できる構成とする。ここでは、副走査方向に濃度の異なる複数の基準パッチが並ぶように配置し、それを主走査方向にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の色毎に並ぶよう作成している。なお、パッチの色の並びや、パッチの濃度の段数（ここでは、５段階の濃度）は一例であり、これに限定するものではない。また、各色において、搬送方向下流側に濃い濃度のパッチを配置しているが、逆であってもよい。
【００６８】
図中、Ｑで示される領域は中間転写ベルト２の下地部分を読み取る箇所を表しており、基準パッチ９８を読み取る前に、この領域Ｑに対する読み取り動作が行われる。読取対象となる領域Ｑの数は、トナーの色数に応じて設定される。
【００６９】
図中のＴｔで示される破線は、濃度検知センサ８０の電荷蓄積時間を変更するタイミングを疑似的に表している。本実施形態において、濃度検知センサ８０の電荷蓄積時間は、中間転写ベルト２の下地部分を読み取った結果に基づいて設定される。本実施形態では、濃度検知センサ８０のカラーセンサ各色での個別の設定を同時に行う。このようにすることで、濃度補正動作にかかる時間を短縮させることが可能となる。
【００７０】
濃度補正の処理フローは、第１の実施形態にて述べた図９と同様である。
【００７１】
以上、本実施形態により、濃度補正動作時に、中間転写体表面の濃度を検出し、その値に応じてセンサ電荷蓄積時間を変えることで、中間転写体の色味変化によらず、精度良く濃度補正動作を行うことが可能となる。
【００７２】
＜その他の実施形態＞
本発明は上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１００  画像形成装置、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  画像形成部、２  中間転写ベルト、２０  中間転写ユニット、２００  制御ユニット、２０１ａ  ＣＰＵ、２０１ｂ  ＲＡＭ、２５  懸架ローラ、２６  駆動ローラ、８０  濃度検知センサ、９８  基準パッチ
【図１】
2020101629.tif 000003
【図２】
2020101629.tif 000004
【図３】
2020101629.tif 000005
【図４】
2020101629.tif 000006
【図５】
2020101629.tif 000007
【図６】
2020101629.tif 000008
【図７】
2020101629.tif 000009
【図８】
2020101629.tif 000010
【図９】
2020101629.tif 000011
【図１０】
2020101629.tif 000012
【図１１】
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