(57)【要約】【課題】像保持体からの反射光の影響を受けることなく、色剤の濃度を高精度に制御することができる画像濃度制御装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、トナー像を保持する中間転写ベルト４、トナー像を中間転写ベルト４に形成する画像形成ユニット１０、形成されたトナー像に照射光を照射し、そのトナー像からの反射光の強度を検出する濃度検出部５、濃度検出部５により検出された光量に基づいてトナー像の濃度を制御する制御部１１等を備える。画像形成ユニット１０により形成されるトナー像は、第１のトナー層と、第１のトナー層上に積層された第２のトナー層とからなる積層画像であり、濃度検出部５は、その積層画像に対して、第２の色剤層による反射率が第１の色剤層による反射率より大きい波長の照射光を照射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体上に画像形成手段により形成された画像であって、第１の色剤層と前記第１の色剤層上に積層された第２の色剤層とからなる積層画像に、前記第２の色剤層による反射率が前記第１の色剤層による反射率より大きい波長の照射光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で反射した反射光の光量を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備えた画像濃度制御装置。
【請求項２】
前記積層画像は、黒の色剤で形成された前記第１の色剤層と、イエロー、マゼンタ及びシアンの色剤のうち少なくとも１つの色剤で形成された前記第２の色剤層とからなる請求項１に記載の画像濃度制御装置。
【請求項３】
前記光照射手段からの前記照射光は、赤外光である請求項１に記載の画像濃度制御装置。
【請求項４】
前記光照射手段は、前記像保持体上に前記画像形成手段により形成された前記第２の色剤層からなる単層画像に前記照射光を照射し、
前記検出手段は、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記単層画像で反射した反射光の光量をさらに検出し、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記積層画像による反射光の光量を用いて前記単層画像による反射光の光量を補正し、その補正した前記単層画像による反射光の光量に基づいて前記画像の濃度を制御する請求項１に記載の画像濃度制御装置。
【請求項５】
前記光照射手段は、前記像保持体上に前記画像形成手段により形成された前記第２の色剤層からなる単層画像に前記照射光を照射し、
前記検出手段は、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記単層画像で反射した反射光の光量をさらに検出し、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記単層画像による反射光の光量を用いて前記積層画像による反射光の光量を推定し、その推定した反射光の光量を用いて前記検出手段により検出された前記積層画像による反射光の光量を補正し、その補正した前記積層画像による反射光の光量に基づいて前記画像の濃度を制御する請求項１に記載の画像濃度制御装置。
【請求項６】
像保持体上に画像形成手段により形成された画像であって、第１の色剤層と前記第１の色剤層上に積層された第２の色剤層とからなる積層画像に、前記第２の色剤層による反射率が前記第１の色剤層による反射率より大きい波長の照射光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で正反射方向に反射した反射光から第１の反射光の光量を検出する第１の検出手段と、
前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で拡散反射方向に反射した反射光から第２の反射光の光量を検出する第２の検出手段と、
前記第１及び第２の検出手段によりそれぞれ検出された前記第１及び第２の反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備えた画像濃度制御装置。
【請求項７】
前記積層画像は、黒の色剤で形成された前記第１の色剤層と、イエロー、マゼンタ及びシアンの色剤のうち少なくとも１つの色剤で形成された前記第２の色剤層とからなる請求項６に記載の画像濃度制御装置。
【請求項８】
前記光照射手段からの前記照射光は、赤外光である請求項６に記載の画像濃度制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１及び第２の検出手段によりそれぞれ検出された前記第１及び第２の反射光の光量が同じ値となるように前記第１及び第２の反射光の光量の一方又は両方を補正し、その補正した前記第１及び第２の反射光の光量に基づいて前記画像の濃度を制御する請求項６に記載の画像濃度制御装置。
【請求項１０】
前記光照射手段は、前記像保持体上に前記画像形成手段により形成された前記第２の色剤層からなる単層画像に前記照射光を照射し、
前記第１の検出手段は、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記単層画像で正反射方向に反射した反射光から第３の反射光の光量をさらに検出し、
前記第２の検出手段は、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記単層画像で拡散反射方向に反射した反射光から第４の反射光の光量をさらに検出し、
前記制御手段は、前記第１の検出手段により検出された前記第１及び第３の反射光の光量と、前記第２の検出手段により検出された前記第２の反射光の光量とを用いて前記第２の検出手段により検出された第４の反射光の光量を補正し、その補正した前記第４の反射光の光量に基づいて前記画像の濃度を制御する請求項６に記載の画像濃度制御装置。
【請求項１１】
画像を保持する像保持体と、
第１の色剤層と前記第１の色剤層上に積層された第２の色剤層とからなる積層画像を前記像保持体上に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された前記積層画像に、前記第２の色剤層による反射率が前記第１の色剤層による反射率より大きい波長の照射光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で反射した反射光の光量を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備えた画像形成装置。
【請求項１２】
画像を保持する像保持体と、
第１の色剤層と前記第１の色剤層上に積層された第２の色剤層とからなる積層画像を前記像保持体上に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された前記積層画像に、前記第２の色剤層による反射率が前記第１の色剤層による反射率より大きい波長の照射光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で正反射方向に反射した反射光から第１の反射光の光量を検出する第１の検出手段と、
前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で拡散反射方向に反射した反射光から第２の反射光の光量を検出する第２の検出手段と、
前記第１及び第２の検出手段によりそれぞれ検出された前記第１及び第２の反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像濃度制御装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、色トナーの基準画像を形成し、その基準画像からの反射光を濃度検知手段により検知した検知結果に基づいて画像形成条件を制御する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この画像形成装置は、像保持体上に色トナーの基準画像を形成し、その基準画像からの反射光を拡散反射型と正反射型の濃度検知手段により検知し、その時の拡散反射型と正反射型の濃度検知手段の出力値に基づいて濃度検知手段の出力値を補正し、画像形成条件を制御する。
【特許文献１】特開２００２−２３６４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、像保持体からの反射光の影響を受けることなく、色剤の濃度を高精度に制御することができる画像濃度制御装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の画像濃度制御装置及び画像形成装置を提供する。
【０００６】
［１］像保持体上に画像形成手段により形成された画像であって、第１の色剤層と前記第１の色剤層上に積層された第２の色剤層とからなる積層画像に、前記第２の色剤層による反射率が前記第１の色剤層による反射率より大きい波長の照射光を照射する光照射手段と、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で反射した反射光の光量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備えた画像濃度制御装置。
【０００７】
［２］前記積層画像は、黒の色剤で形成された前記第１の色剤層と、イエロー、マゼンタ及びシアンの色剤のうち少なくとも１つの色剤で形成された前記第２の色剤層とからなる前記［１］に記載の画像濃度制御装置。
【０００８】
［３］前記光照射手段からの前記照射光は、赤外光である前記［１］に記載の画像濃度制御装置。
【０００９】
［４］前記光照射手段は、前記像保持体上に前記画像形成手段により形成された前記第２の色剤層からなる単層画像に前記照射光を照射し、前記検出手段は、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記単層画像で反射した反射光の光量をさらに検出し、前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記積層画像による反射光の光量を用いて前記単層画像による反射光の光量を補正し、その補正した前記単層画像による反射光の光量に基づいて前記画像の濃度を制御する前記［１］に記載の画像濃度制御装置。
【００１０】
［５］前記光照射手段は、前記像保持体上に前記画像形成手段により形成された前記第２の色剤層からなる単層画像に前記照射光を照射し、前記検出手段は、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記単層画像で反射した反射光の光量をさらに検出し、前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記単層画像による反射光の光量を用いて前記積層画像による反射光の光量を推定し、その推定した反射光の光量を用いて前記検出手段により検出された前記積層画像による反射光の光量を補正し、その補正した前記積層画像による反射光の光量に基づいて前記画像の濃度を制御する前記［１］に記載の画像濃度制御装置。
【００１１】
［６］像保持体上に画像形成手段により形成された画像であって、第１の色剤層と前記第１の色剤層上に積層された第２の色剤層とからなる積層画像に、前記第２の色剤層による反射率が前記第１の色剤層による反射率より大きい波長の照射光を照射する光照射手段と、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で正反射方向に反射した反射光から第１の反射光の光量を検出する第１の検出手段と、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で拡散反射方向に反射した反射光から第２の反射光の光量を検出する第２の検出手段と、前記第１及び第２の検出手段によりそれぞれ検出された前記第１及び第２の反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備えた画像濃度制御装置。
【００１２】
［７］前記積層画像は、黒の色剤で形成された前記第１の色剤層と、イエロー、マゼンタ及びシアンの色剤のうち少なくとも１つの色剤で形成された前記第２の色剤層とからなる前記［６］に記載の画像濃度制御装置。
【００１３】
［８］前記光照射手段からの前記照射光は、赤外光である前記［６］に記載の画像濃度制御装置。
【００１４】
［９］前記制御手段は、前記第１及び第２の検出手段によりそれぞれ検出された前記第１及び第２の反射光の光量が同じ値となるように前記第１及び第２の反射光の光量の一方又は両方を補正し、その補正した前記第１及び第２の反射光の光量に基づいて前記画像の濃度を制御する前記［６］に記載の画像濃度制御装置。
【００１５】
［１０］前記光照射手段は、前記像保持体上に前記画像形成手段により形成された前記第２の色剤層からなる単層画像に前記照射光を照射し、前記第１の検出手段は、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記単層画像で正反射方向に反射した反射光から第３の反射光の光量をさらに検出し、前記第２の検出手段は、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記単層画像で拡散反射方向に反射した反射光から第４の反射光の光量をさらに検出し、前記制御手段は、前記第１の検出手段により検出された前記第１及び第３の反射光の光量と、前記第２の検出手段により検出された前記第２の反射光の光量とを用いて前記第２の検出手段により検出された第４の反射光の光量を補正し、その補正した前記第４の反射光の光量に基づいて前記画像の濃度を制御する前記［６］に記載の画像濃度制御装置。
【００１６】
［１１］画像を保持する像保持体と、第１の色剤層と前記第１の色剤層上に積層された第２の色剤層とからなる積層画像を前記像保持体上に形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された前記積層画像に、前記第２の色剤層による反射率が前記第１の色剤層による反射率より大きい波長の照射光を照射する光照射手段と、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で反射した反射光の光量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備えた画像形成装置。
【００１７】
［１２］画像を保持する像保持体と、第１の色剤層と前記第１の色剤層上に積層された第２の色剤層とからなる積層画像を前記像保持体上に形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された前記積層画像に、前記第２の色剤層による反射率が前記第１の色剤層による反射率より大きい波長の照射光を照射する光照射手段と、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で正反射方向に反射した反射光から第１の反射光の光量を検出する第１の検出手段と、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で拡散反射方向に反射した反射光から第２の反射光の光量を検出する第２の検出手段と、前記第１及び第２の検出手段によりそれぞれ検出された前記第１及び第２の反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備えた画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１，６，１１，１２に係る発明によれば、像保持体からの反射光の影響を受けることなく、本構成を有していない場合に比較して、色剤の濃度を高精度に制御することができる。
【００１９】
請求項２，７に係る発明によれば、イエロー、マゼンタ及びシアンの色剤に対して共通の波長の照射光を用いることができる。
【００２０】
請求項３，８に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、光照射手段の製造コストを低減することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、正反射方向の反射光の検出精度を向上することができる。
【００２２】
請求項５に係る発明によれば、拡散反射方向に反射された反射光を検出する検出手段を設けることなく、拡散反射成分の反射光の光量を検出することができる。
【００２３】
請求項９に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、第１及び第２の検出手段間の検出感度を調整する手間を簡略化することができる。
【００２４】
請求項１０に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、高濃度の色剤に対を高精度に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施の形態に係る画像濃度制御装置は、像保持体上に画像形成手段により形成された画像であって、第１の色剤層と前記第１の色剤層上に積層された第２の色剤層とからなる積層画像に、前記第２の色剤層に対する反射率が前記第１の色剤層に対する反射率より大きい波長の照射光を照射する光照射手段と、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で反射した反射光の光量を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備える。
【００２６】
上記反射の意味は、特に記載が無い限り、正反射と拡散反射の両者を含む。
【００２７】
上記画像濃度制御装置は、上記検出手段及び上記制御手段の代わりに、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で正反射方向に反射した反射光から第１の反射光の光量を検出する第１の検出手段と、前記光照射手段からの前記照射光の照射により前記積層画像で拡散反射方向に反射した反射光から第２の反射光の光量を検出する第２の検出手段と、前記第１及び第２の検出手段によりそれぞれ検出された前記第１及び第２の反射光の光量に基づいて前記画像形成手段により前記像保持体上に形成される前記画像の濃度を制御する制御手段とを備えていてもよい。
【００２８】
上記積層画像は、例えば、黒（Ｋ）の色剤で形成された第１の色剤層と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の色剤のうち少なくとも１つの色剤で形成された第２の色剤層とからなり、上記光照射手段からの照射光は、例えば、波長が７００ｎｍ〜１ｍｍの赤外光を用いてもよい。
【００２９】
上記像保持体とは、例えば、感光体、中間転写体、用紙等であり、画像を保持するものであれば、これらに限定されない。
【００３０】
上記構成において、光照射手段による照射光が画像形成手段により形成された積層画像に照射されると、その照射光は、第１の色剤層より反射率が大きい第２の色剤層により反射され、第２の色剤層を透過した照射光は、第１の色剤層で吸収され、像保持体の表面に到達しない。これにより、検出手段は、像保持体の表面からの反射光の影響を受けることなく、第２の色剤層による反射光の光量を検出し、制御手段は、その反射光の光量を用いて画像形成手段を制御するので、画像形成手段により第２の色剤を用いた高画質の画像が形成される。
【００３１】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す図である。この画像形成装置１は、画像としてのトナー像を保持する中間転写ベルト（像保持体）４と、トナー像を中間転写ベルト４に形成する画像形成ユニット（画像形成手段）１０と、中間転写ベルト４上に形成されたトナー像に照射光を照射する光照射手段及びそのトナー像により反射された反射光の強度を検出する検出手段として機能する濃度検出部５と、濃度検出部５により検出された反射光の光量に基づいて画像形成ユニット１０により中間転写ベルト４上に形成されるトナー像の濃度を制御する制御部（制御手段）１１とを備える。
【００３２】
また、画像形成装置１は、複数の用紙Ｐを収容し、給紙ロール６０を介して用紙Ｐを供給する給紙カセット６と、中間転写ベルト４を挟んで後述する支持ロール４０Ａの対向する位置（二次転写位置）に配置され、中間転写ベルト４上の画像を用紙Ｐに転写する二次転写ロール７と、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる定着部８とを備える。
【００３３】
（画像形成ユニット）
画像形成ユニット１０は、感光層を表面に有する感光体ドラム２と、感光体ドラム２上の静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の複数色のトナーを用いてトナー像に現像する、いわゆるロータリー型と呼ばれる現像器３とを備える。
【００３４】
感光体ドラム２は、図示しない回転機構を有し、矢印Ａの方向に回転駆動される。感光体ドラム２の周囲には、露光前の感光体ドラム２に所定の電荷を付与する帯電器２１と、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の画像データに基づいて変調されたレーザービームにより感光体ドラム２を露光し、静電潜像を形成する露光部２２と、中間転写ベルト４を挟んで感光体ドラム２に対向する位置（一次転写位置）に配置され、現像器３により感光体ドラム２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト４に転写させる一次転写ロール２３と、感光体ドラム２を除電する除電器２４と、感光体ドラム２に残留したトナーを除去するドラム清掃部２５とが設けられている。
【００３５】
また、感光体ドラム２の表面に現像器３により順次形成された各色のトナー像は、中間転写体ベルト４上に重ね合わせた状態で一次転写される。
【００３６】
現像器３は、図示しない回転機構を有し、矢印Ｂの方向に回転駆動される。現像器３には、露光部２２により感光体ドラム２上に形成された静電潜像を各色のトナーで現像する現像ロール３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃと、各色のトナーを格納し、対応する現像ロール３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃにトナーを供給するトナーカートリッジ３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃとが設けられている。
【００３７】
（中間転写ベルト）
中間転写ベルト４には、中間転写ベルトを矢印Ｃの方向に回転駆動するとともに、中間転写ベルト４を所定の張力で回転自在に支持する支持ロール４０Ａ〜４０Ｃと、中間転写ベルト４の表面に残留したトナーや用紙Ｐの紙片等をブラシ及びブレード等で除去するベルト清掃部４１とが設けられている。
【００３８】
（濃度検出部）
濃度検出部５は、中間転写ベルト４の表面、及び画像形成ユニット１０により中間転写ベルト４上に形成された後述のトナーパターン等の検出対象物に照射光を照射し、その検出対象物から反射される反射光を検出し、その検出した反射光の光量に応じて出力値を出力する。なお、出力値は、電圧値又は電流値でもよいし、これらに限られない。
【００３９】
（制御部）
制御部１１は、例えば、ＣＰＵ等の演算回路により実現されている。制御部１１は、濃度検出部５により検出された中間転写ベルト４の表面及びトナーパターンからの出力値に基づいて、画像形成ユニット１０により中間転写ベルト４上にトナー像を形成する際の画像濃度を制御する。なお、濃度検出部５及び制御部１１が、画像濃度制御装置を構成する。
【００４０】
（メモリ）
メモリ１２は、例えば、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等により実現される記憶部である。メモリ１２には、トナーパターンを形成する際のパターン画像データ１２０と、トナーパターンを形成した際の画像濃度と濃度検出部５による出力値との相関関係が定められた、画像濃度を検出する際の基準となる基準出力値情報１２１等が記憶されている。なお、基準出力値情報１２１は、画像濃度及び出力値を関係付けるテーブルでもよいし、画像濃度及び出力値の一方から他方を計算する計算式でもよいし、これらに限られない。
【００４１】
（トナーの反射特性）
図２（ａ）〜（ｄ）は、トナーカートリッジ３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃに格納されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色トナーの反射特性をそれぞれ示す図である。イエロートナーは約４００〜５００ｎｍ、マゼンタトナーは約５００〜６００ｎｍ，シアントナーは約６００〜７００ｎｍの波長領域において反射率が小さく、それ以外の波長領域では反射率が大きくなるという反射特性を有する。一方、黒トナーは、全ての波長領域において反射率が小さいという反射特性を有する。なお、反射率が大きい波長領域を光反射領域という。
【００４２】
（濃度検出部の詳細な構成）
図３は、濃度検出部の構成例を示す断面図である。この濃度検出部５は、検出対象物に照射光を照射する発光素子（光照射手段）５０と、検出対象物から正反射方向に反射された反射光を受光する第１の受光素子（第１の検出手段）５１Ａと、検出対象物から拡散反射方向に反射された反射光を受光する第２の受光素子（第２の検出手段）５１Ｂと、外部からのノイズ光を遮断しながら、発光素子５０、第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂを収容するハウジング５２とを備える。
【００４３】
発光素子５０は、この発光素子５０からの照射光が中間転写ベルト４の垂線に対して角度θ１をなす位置に配置され、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）等により構成されている。本実施の形態では、発光素子５０は、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーの光反射領域の波長である、例えば、９３０ｎｍ付近の赤外光を照射光として照射する。
【００４４】
第１の受光素子５１Ａは、発光素子５０と対向し、中間転写ベルト４の垂線に対して角度θ１をなす位置に配置されている。第２の受光素子５１Ｂは、中間転写ベルト４の垂線に対して角度θ２をなす位置に配置されている。第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂは、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）等により構成され、その受光した反射光の強度に応じた出力値を出力する。
【００４５】
図４（ａ）は、トナーパターンの断面図であり、図４（ｂ）は、トナーパターンの上面図である。トナーパターン１００は、画像形成ユニット１０により中間転写ベルト４上に形成されるトナー像であり、２層の積層トナーパッチ（積層画像）１０１と、１層の単層トナーパッチ（単層画像）１０２とからなる。
【００４６】
積層トナーパッチ１０１は、黒トナーにより形成された黒トナー層（第１の色剤層）１０３Ｋの上に、例えば、イエロートナーにより形成されたイエロートナー層（第２の色剤層）１０３Ｙが積層されている。単層トナーパッチ１０２は、イエロートナー層１０３Ｙにより形成されている。黒トナー層１０３Ｋは、画像濃度（Ｃｉｎ）１００％であり、イエロートナー層１０３Ｙは、画像濃度１００％に限られず、制御部１１により指定された特定の画像濃度で形成されている。また、トナーパターン１００は、図４（ｂ）に例示するように、濃度検出部５の受光素子５１からの照射光が照射される範囲である検出範囲５３内に配置されている。
【００４７】
図５（ａ）〜（ｃ）は、中間転写ベルトの表面、積層トナーパッチ、単層トナーパッチに照射光をそれぞれ照射した場合の濃度検出部による出力例を示す図である。
【００４８】
図５（ａ）において、発光素子５０によりトナーが転写されていない中間転写ベルト４の表面に照射光が照射された場合、第１の受光素子５１Ａは、中間転写ベルト４の表面から反射された反射光を受光し、その反射光の光強度を示す出力値Ｖｃ１を検出する。
【００４９】
図５（ｂ）に例示した積層トナーパッチ１０１のイエロートナー層１０３Ｙ−１は、画像形成ユニット１０により画像濃度１００％又は１００％に近い飽和濃度Ｄ１で形成されている。この積層トナーパッチ１０１に照射光が照射された場合、イエロートナー層１０３Ｙ−１を透過、又はイエロートナー層を面積階調等で表現した中間濃度で形成した場合、トナーパッチ内でもイエロートナーの載っていない部分において通過した照射光は、黒トナー層１０３Ｋに吸収され、中間転写ベルト４に到達しないので、中間転写ベルト４により反射光として反射されない。そのため、第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂは、イエロートナー層１０３Ｙにより反射された拡散反射光をそれぞれ受光し、その拡散反射光の光強度を示す出力値（第１の反射光の光量）Ｖｐ１＿Ｋと、出力値（第２の反射光の光量）Ｖｐ２＿Ｋとをそれぞれ検出する。
【００５０】
図５（ｃ）に例示した単層トナーパッチ１０２のイエロートナー層１０３Ｙ−２は、予め定められた画像濃度として、例えば、５０％の中間濃度Ｄ２で形成されている。この単層トナーパッチ１０２に照射光が照射された場合、イエロートナー層１０３Ｙ−２を透過した照射光は、中間転写ベルト４により正反射光として反射される。そのため、第１の受光素子５１Ａは、中間転写ベルト４により反射された正反射光と、イエロートナー層１０３Ｙ−２により反射された拡散反射光とを受光し、それら反射光の光強度を示す出力値（第３の反射光の光量）Ｖｐ１＿Ｙを検出する。また、第２の受光素子５１Ｂは、イエロートナー層１０３Ｙ−２により反射された拡散反射光を受光し、その拡散反射光の光強度を示す出力値（第４の反射光の光量）Ｖｐ２＿Ｙを検出する。
【００５１】
（制御部の詳細な構成）
図６は、画像形成装置の制御系の一例を示すブロック図である。制御部１１は、補正係数算出手段１１０Ａ、出力値補正手段１１１Ａ、特性値算出手段１１２Ａ及び濃度制御手段１１３Ａを備える。
【００５２】
（補正係数算出手段）
補正係数算出手段１１０Ａは、第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂから積層トナーパッチ１０１による出力値Ｖｐ１＿Ｋ、Ｖｐ２＿Ｋが入力される。補正係数算出手段１１０Ａは、以下の式（１）に示すように、その出力値Ｖｐ２＿Ｋから出力値Ｖｐ１＿Ｋを除算することにより、感度補正係数Ｒ１を算出する。
Ｒ１＝Ｖｐ１＿Ｋ／Ｖｐ２＿Ｋ・・・式（１）
【００５３】
図７は、画像濃度（横軸）と濃度検出部の出力値（縦軸）との関係を示す図である。グラフＧ１，Ｇ２は、メモリ１２に基準出力値情報１２１として記憶された、第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂの基準感度となる出力値である。ここで、出力値Ｖｐ１＿Ｋ，Ｖｐ２＿Ｋは、積層トナーパッチ１０１が有する飽和濃度Ｄ１のイエロートナー層１０３Ｙ−１からの反射光に基づく出力値であるため、グラフＧ１，Ｇ２上にそれぞれプロットされる。
【００５４】
すなわち、補正係数算出手段１１０Ａは、第２の受光素子５１Ｂの出力値が、第１の受光素子５１Ａの出力値と同じ値となるように、第２の受光素子５１Ｂの出力値を補正するものである。従って、図７において、グラフＧ２全体に感度補正係数Ｒ１を乗算することにより、グラフＧ２の傾きを補正して、出力値Ｖｐ１＿ＫにおいてグラフＧ１と交差するグラフＧ３が得られる。
【００５５】
なお、補正係数算出手段１１０Ａは、第１の受光素子５１Ａの出力値を補正するようにしてもよいし、第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂの出力値の両方を補正するようにしてもよい。また、補正係数算出手段１１０Ａは、感度補正係数Ｒ１を濃度検出部５に送り、第２の受光素子５１Ｂのゲイン調整に用いてもよい。
【００５６】
（出力値補正手段）
出力値補正手段１１１Ａは、第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂから単層トナーパッチ１０２による出力値Ｖｐ１＿Ｙ，Ｖｐ２＿Ｙが入力される。出力値補正手段１１１Ａは、以下の式（２）に示すように、補正係数算出手段１１０Ａにより算出された感度補正係数Ｒ１と出力値Ｖｐ２＿Ｙとを用いて出力値Ｖｐ１＿Ｙを補正することにより、補正出力値Ｖｐ＿Ｒを算出する。
Ｖｐ＿Ｒ＝Ｖｐ１＿Ｙ−Ｒ１×Ｖｐ２＿Ｙ・・・式（２）
【００５７】
（特性値算出手段）
特性値算出手段１１２Ａは、第１の受光素子５１Ａから中間転写ベルト４の表面による出力値Ｖｃ１が入力される。特性値算出手段１１２Ａは、以下の式（３）に示すように、出力値補正手段１１１Ａにより補正された補正出力値Ｖｐ＿Ｒを出力値Ｖｃ１で除算することにより、補正出力値Ｖｐ＿Ｒを基準化した検出特性値ＲＡＤＣを算出する。
ＲＡＤＣ＝Ｖｐ＿Ｒ／Ｖｃ１・・・式（３）
【００５８】
特性値算出手段１１２Ａにより算出された検出特性値ＲＡＤＣは、図７におけるグラフＧ１からグラフＧ３を減算し、さらに出力値Ｖｃ１で除算することにより得られるグラフＧ４にプロットされる。このグラフＧ４は、画像濃度の低い領域から高い領域までの全濃度領域において画像濃度と出力値との間が１対１の対応関係になっているため、高濃度を含む全濃度領域において画像濃度が検出可能である。
【００５９】
（濃度制御手段）
濃度制御手段１１３Ａは、特性値算出手段１１２Ａにより算出された検出特性値ＲＡＤＣに対応する検出濃度Ｄ３と、イエロートナー層１０３Ｙ−２を形成した際の中間濃度Ｄ２との差分から濃度ずれ量を算出し、その濃度ずれ量が少なくなるように画像形成ユニット１０の画像形成条件を補正する。
【００６０】
画像形成条件としては、例えば、帯電器２１により感光体ドラム２を帯電する際の帯電条件、露光部２２により感光体ドラム２を露光する際の露光条件、現像器３により感光体ドラム２上の静電潜像をトナー像で現像する際の現像条件等が挙げられる。なお、濃度制御手段１１３Ａは、画像データに基づく画像信号を画像形成ユニット１０に送る前に、その画像データの内容を補正するものでもよい。また、本実施の形態では、積層トナーパッチ１０１及び単層トナーパッチ１０２はイエロートナーにより形成され、イエロートナーの濃度を検出したが、濃度制御手段１１３Ａは、イエロートナーに関する画像形成条件だけを補正してもよいし、他のトナーであるマゼンタトナー、シアントナーに関する画像形成条件も補正してもよい。
【００６１】
以上のようにして、制御手段１１は、上記の式（１），（２）により第１の受光素子５１Ａによる出力値Ｖｐ１＿Ｋ，Ｖｐ１＿Ｙと、第２の受光素子５１Ｂによる出力値Ｖｐ２＿Ｋとを用いて第２の受光素子５１Ｂによる出力値Ｖｐ２＿Ｙを補正し、その補正した補正出力値Ｖｐ＿Ｒに基づいて画像の濃度を制御する。
【００６２】
（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１の動作の一例を図８のフローチャートに従って説明する。制御部１１は、予め定められた調整タイミングを検知すると、画像濃度の補正処理を行う。調整タイミングとしては、例えば、電源オン時、トナーカートリッジ等の部材交換時、所定の枚数の用紙Ｐを出力した時、所定の時間が経過した時等が挙げられる。
【００６３】
まず、濃度検出部５は、図５（ａ）に例示するように、トナーが転写されていない中間転写ベルト４の表面に発光素子５０により照射光を照射し、中間転写ベルト４の表面からの反射光による出力値Ｖｃ１を検出する（図８：Ｓ１０１）。
【００６４】
次に、制御部１１は、画像形成ユニット１０を制御し、図５（ｂ）に例示した積層トナーパッチ１０１を中間転写ベルト４上に形成する（Ｓ１０２）。
【００６５】
具体的には、制御部１１は、メモリ１２からパターン画像データ１２０を読み出し、そのパターン画像データ１２０に基づくパターン画像信号を露光部２２に送る。そして、感光体ドラム２が回転し、帯電器２１によって帯電された後、露光部２２からのパターン画像信号に基づくレーザービームにより露光されて、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。そして、その静電潜像は、黒の現像ロール３０Ｋによって黒のトナー像に現像され、中間転写ベルト４上に黒トナー層１０３Ｋが形成される。同様にして、感光体ドラム２の表面に帯電器２１及び露光部２２によりイエローの静電潜像が形成され、イエローの現像ロール３０Ｙによってイエローのトナー像が現像され、中間転写ベルト４の黒トナー層１０３Ｋ上に、イエロー層１０３Ｙ−１が積層され、積層トナーパッチ１０１が形成される。
【００６６】
そして、濃度検出部５の発光素子５０は、中間転写ベルト４上の積層トナーパッチ１０１に照射光を照射し、第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂは、その積層トナーパッチ１０１からの反射光による出力値Ｖｐ１＿Ｋ，Ｖｐ２＿Ｋをそれぞれ検出する（Ｓ１０３）。そして、補正係数算出手段１１０Ａは、その検出された出力値Ｖｐ１＿Ｋ，Ｖｐ２＿Ｋを用いて、上記の式（１）により感度補正係数Ｒ１を算出する（Ｓ１０４）。
【００６７】
次に、制御部１１は、画像形成ユニット１０を制御し、図５（ｃ）に例示した単層トナーパッチ１０２を中間転写ベルト４上に形成する（Ｓ１０５）。そして、第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂは、その単層トナーパッチ１０２からの反射光による出力値Ｖｐ１＿Ｙ，Ｖｐ２＿Ｙをそれぞれ検出する（Ｓ１０６）。
【００６８】
次に、出力値補正手段１１１Ａは、検出された出力値Ｖｐ１＿Ｙ，Ｖｐ２＿Ｙと感度補正係数Ｒ１とを用いて、上記の式（２）により補正出力値Ｖｐ＿Ｒを算出する（Ｓ１０７）。
【００６９】
そして、特性値算出手段１１２Ａは、出力値補正手段１１１Ａにより算出された補正出力値Ｖｐ＿Ｒから上記の式（３）により検出特性値ＲＡＤＣを算出する（Ｓ１０８）。濃度制御手段１１３Ａは、その検出特性値ＲＡＤＣに基づいて、画像形成ユニット１０の画像形成条件を補正し（Ｓ１０９）、画像濃度の補正処理を終了する。
【００７０】
その後画像データが入力されると、制御部１１は、上記ステップＳ１０９により画像形成条件が補正された状態でその画像データに基づく画像形成を行う。すなわち、感光体ドラム２が帯電器２１によって帯電され、露光部２２によって出力画像に基づく静電潜像が形成され、現像ロール３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃによって各色のトナー像に現像される。感光体ドラム２上に現像されたトナー像は、一次転写ロール２３により中間転写ベルト４上に転写される。そして、給紙カセット６から給紙ロール６０を介して用紙Ｐが給紙されると、中間転写ベルト４上のトナー像は、二次転写ロール７によりその用紙Ｐに転写され、定着部８により定着され、その用紙Ｐが画像形成装置１から排出される。
【００７１】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態に係る画像形成装置１の濃度検出部５は、第１及び第２の受光素子５１Ａ，５１Ｂを備えていた。これに対し、本実施の形態に係る画像形成装置１の濃度検出部５は、正反射方向に設けられた１つの受光素子を備え、制御部１１は、濃度検出部５により検出された積層トナーパッチによる出力値を用いて単層トナーパッチによる出力値を補正し、その補正した単層トナーパッチによる出力値に基づいて画像濃度を制御するものである。その他の基本的構成は、第１の実施の形態と共通する。
【００７２】
（濃度検出部）
図９（ａ）〜（ｃ）は、中間転写ベルトの表面、積層トナーパッチ、単層トナーパッチに照射光をそれぞれ照射した場合の濃度検出部による出力例を示す図である。濃度検出部５は、照射光を検出対象物に照射する発光素子５０と、検出対象物から正反射方向に反射された反射光を受光する受光素子５１と、発光素子５０及び受光素子５１を収容するハウジングを備える。発光素子５０及び受光素子５１は、第１の実施の形態に係る発光素子５０及び第１の受光素子５０Ａにそれぞれ対応する。
【００７３】
図９（ａ）において、発光素子により中間転写ベルト４の表面に照射光が照射された場合、図５（ａ）と同様に、受光素子５１は、中間転写ベルト４の表面からの反射光による出力値Ｖｃを検出する。
【００７４】
図９（ｂ）に例示した積層トナーパッチ１０１のイエロートナー層１０３Ｙ−３は、画像形成ユニット１０により、例えば、５０％の中間濃度で形成されている。この積層トナーパッチ１０１に照射光が照射された場合、図５（ｂ）と同様に、イエロートナー層１０３Ｙ−３を透過した照射光は、黒トナー層１０３Ｋに吸収され、中間転写ベルト４に到達しないので、受光素子５１は、イエロートナー層１０３Ｙ−３からの反射光による出力値Ｖｐ＿Ｋを検出する。
【００７５】
図９（ｃ）に例示した単層トナーパッチ１０２のイエロートナー層１０３Ｙ−３は、図９（ｂ）の積層トナーパッチ１０１と同様の中間濃度で形成されている。この単層トナーパッチ１０２に照射光が照射された場合、図５（ｃ）と同様に、イエロートナー層１０３Ｙ−３を透過した照射光は、中間転写ベルト４により正反射光として反射されるため、受光素子５１は、中間転写ベルト４からの正反射光と、イエロートナー層１０３Ｙ−３からの拡散反射光とによる出力値Ｖｐ＿Ｙを検出する。
【００７６】
（制御部）
図１０は、画像形成装置の制御系の一例を示すブロック図である。制御部１１は、正反射光出力算出手段１１４、特性値算出手段１１２Ｂ及び濃度制御手段１１３Ｂを備える。
【００７７】
正反射光出力算出手段１１４は、受光素子５１から積層トナーパッチ１０１による出力値Ｖｐ＿Ｋと、単層トナーパッチ１０２による出力値Ｖｐ＿Ｙとが入力される。正反射光出力算出手段１１４は、以下の式（４）に示すように、出力値Ｖｐ＿Ｙから出力値Ｖｐ＿Ｋを減算することにより、純粋正反射光出力値Ｖｐ＿Ｒ２を算出する。
Ｖｐ＿Ｒ２＝Ｖｐ＿Ｙ−Ｖｐ＿Ｋ・・・式（４）
【００７８】
特性値算出手段１１２Ｂは、受光素子５１から中間転写ベルト４の表面による出力値Ｖｃが入力される。特性値算出手段１１２Ｂは、以下の式（５）に示すように、正反射光出力算出手段１１４により算出された純粋正反射光出力値Ｖｐ＿Ｒ２を出力値Ｖｃで除算することにより、純粋正反射光出力値を正規化した検出特性値ＲＡＤＣを算出する。
ＲＡＤＣ＝（Ｖｐ＿Ｒ２）／Ｖｃ・・・式（５）
【００７９】
濃度制御手段１１３Ｂは、その検出特性値ＲＡＤＣに対応する検出濃度と、イエロートナー層１０３Ｙ−３を形成した際の中間濃度との差分から濃度ずれ量を算出し、その濃度ずれ量が少なくなるように画像形成ユニット１０の画像形成条件を補正する。
【００８０】
（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１の動作の一例を図１１のフローチャートに従って説明する。まず、制御部１１は、予め定められた調整タイミングを検知すると、濃度検出部５は、図９（ａ）に例示するように、中間転写ベルト４の表面からの出力値Ｖｃを検出する（図１１：Ｓ２０１）。
【００８１】
次に、制御部１１は、画像形成ユニット１０を制御し、図９（ｂ）に例示した積層トナーパッチ１０１を中間転写ベルト４上に形成する（Ｓ２０２）。濃度検出部５は、その積層トナーパッチ１０１からの反射光による出力値Ｖｐ＿Ｋを検出する（Ｓ２０３）。
【００８２】
次に、制御部１１は、画像形成ユニット１０を制御し、図９（ｃ）に例示した単層トナーパッチ１０２を中間転写ベルト４上に形成する（Ｓ２０４）。濃度検出部５は、その単層トナーパッチ１０２からの反射光による出力値Ｖｐ＿Ｙを検出する（Ｓ２０５）。
【００８３】
次に、正反射光出力算出手段１１４は、検出された両出力Ｖｐ＿Ｋ，Ｖｐ＿Ｙを用いて、上記の式（４）により純粋正反射光出力値Ｖｐ＿Ｒ２を算出する（Ｓ２０６）。
【００８４】
そして、特性値算出手段１１２Ｂは、正反射光出力算出手段１１４により算出された純粋正反射光出力値Ｖｐ＿Ｒ２と出力値Ｖｃとを用いて、上記の式（３）により検出特性値ＲＡＤＣを算出する（Ｓ２０７）。そして、濃度制御手段１１３Ｂは、第１の実施の形態と同様に、その検出特性値ＲＡＤＣに基づいて画像形成条件を補正する（Ｓ２０８）。
【００８５】
［第３の実施の形態］
本実施の形態に係る画像形成装置１の濃度検出部５は、第２の実施の形態と同様に、１つの受光素子５１を備えるが、受光素子５１により検出された出力値を用いた画像形成条件の補正方法が異なり、その他の基本的構成は共通する。具体的には、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御部１１は、濃度検出部５により検出された単層トナーパッチによる出力値を用いて積層トナーパッチによる出力値を推定し、その推定した出力値を用いて濃度検出部５により検出された積層トナーパッチによる出力値を補正し、その補正した積層トナーパッチによる出力値に基づいて画像濃度を制御するものである。
【００８６】
（濃度検出部）
図１２（ａ）〜（ｄ）は、中間転写ベルトの表面、単層トナーパッチ、係数算出用の積層トナーパッチ、濃度補正用の積層トナーパッチに照射光をそれぞれ照射した場合の濃度検出部による出力例を示す図である。
【００８７】
図１２（ａ）において、受光素子５１は、図９（ａ）と同様に、中間転写ベルト４の表面からの反射光による出力値Ｖｃを検出する。
【００８８】
図１２（ｂ）に例示した単層トナーパッチ１０２のイエロートナー層１０３Ｙ−４は、画像形成ユニット１０により係数算出用濃度Ｄ４で形成されている。この単層トナーパッチ１０２に照射光が照射された場合、図９（ｃ）と同様に、受光素子５１は、中間転写ベルト４からの正反射光と、イエロートナー層１０３Ｙ−４からの拡散反射光とによる出力値Ｖｐ＿Ｙを検出する。
【００８９】
図１２（ｃ）に例示した係数算出用の積層トナーパッチ１０１Ａのイエロートナー層１０３Ｙ−４は、図１２（ｂ）の単層トナーパッチ１０２と同様の係数算出用濃度Ｄ４で形成されている。この係数算出用の積層トナーパッチ１０１Ａに照射光が照射された場合、図９（ｂ）と同様に、受光素子５１は、イエロートナー層１０３Ｙ−４からの反射光による出力値Ｖｐ＿Ｋ１を検出する。
【００９０】
図１２（ｄ）に例示した濃度補正用の積層トナーパッチ１０１Ｂのイエロートナー層１０３Ｙ−５は、係数算出用の積層トナーパッチ１０１Ａの係数算出用濃度Ｄ４とは異なる補正用濃度Ｄ６で形成されている。この濃度補正用の積層トナーパッチ１０１Ｂに照射光が照射された場合、受光素子５１は、イエロートナー層１０３Ｙ−５からの反射光による出力値Ｖｐ＿Ｋ２を検出する。
【００９１】
（制御部）
図１３は、画像形成装置の制御系の一例を示すブロック図である。制御部１１は、補正係数算出手段１１０Ｂ、出力値補正手段１１１Ｂ及び特性値算出手段１１２Ｃ及び濃度制御手段１１３Ｃを備える。
【００９２】
補正係数算出手段１１０Ｂは、受光素子５１から単層トナーパッチ１０２による出力値Ｖｐ＿Ｙと、受光素子５１から係数算出用の積層トナーパッチ１０１Ａによる出力値Ｖｐ＿Ｋ１とが入力されると、メモリ１２に記憶されている基準出力値情報１２１を参照することにより、出力値Ｖｐ＿Ｙに対応する推定濃度を取得する。次に、補正係数算出手段１１０Ｂは、その取得した推定濃度に対応する拡散反射光の基準出力値Ｖｐ＿Ｂ１を推定した出力値として基準出力値情報１２１から取得する。そして、補正係数算出手段１１０Ｂは、以下の式（６）に示すように、出力値Ｖｐ＿Ｋ１を基準出力値Ｖｐ＿Ｂ１により除算することにより、感度補正係数Ｒ３を算出する。
Ｒ３＝Ｖｐ＿Ｂ１／Ｖｐ＿Ｋ１・・・式（６）
【００９３】
図１４は、画像濃度（横軸）と、濃度検出部による出力値（縦軸）との関係を示す図である。グラフＧ５，Ｇ６は、基準出力値情報１２１として記憶された、単層トナーパッチ及び積層トナーパッチの基準感度となる出力値である。出力値Ｖｐ＿Ｙは、グラフＧ５上にプロットされ、補正係数算出手段１１０Ｂは、その出力値Ｖｐ＿Ｙに対応する推定濃度Ｄ５を取得する。そして、補正係数算出手段１１０Ｂは、その推定濃度Ｄ５に対応するグラフＧ６上の出力値を基準出力値情報１２１から基準出力値Ｖｐ＿Ｂ１として取得する。そして、補正係数算出手段１１０Ｂは、積層トナーパッチから検出した出力値Ｖｐ＿Ｋ１をグラフＧ６上の基準出力値Ｖｐ＿Ｂ１と同じ値になるように、受光素子５１の出力値を補正する感度補正係数Ｒ３を算出する。
【００９４】
出力値補正手段１１１Ｂは、濃度補正用の積層トナーパッチ１０１Ｂによる出力値Ｖｐ＿Ｋ２が入力される。出力値補正手段１１１Ｂは、以下の式（７）に示すように、補正係数算出手段１１０Ａにより算出された感度補正係数Ｒ３を用いて出力値Ｖｐ＿Ｋ２を補正することにより、補正出力値Ｖｐ＿Ｒ３を算出する。
Ｖｐ＿Ｒ３＝Ｒ３×Ｖｐ＿Ｋ２・・・式（７）
【００９５】
特性値算出手段１１２Ｃは、受光素子５１から中間転写ベルト４の表面による出力値Ｖｃが入力され、以下の式（８）に示すように、出力値補正手段１１１Ｂにより補正された補正出力値Ｖｐ＿Ｒ３を出力値Ｖｃで除算することにより、補正出力値Ｖｐ＿Ｒ３を基準化した検出特性値ＲＡＤＣを算出する。
ＲＡＤＣ＝Ｖｐ＿Ｒ３／Ｖｃ・・・式（８）
【００９６】
濃度制御手段１１３Ｃは、特性値算出手段１１２Ａにより算出された検出特性値ＲＡＤＣに対応する検出濃度Ｄ７と、イエロートナー層１０３Ｙ−５を形成した際の補正用濃度Ｄ６との差分から濃度ずれ量を算出し、その濃度ずれ量が少なくなるように画像形成ユニット１０の画像形成条件を補正する。
【００９７】
（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１の動作の一例を図１５のフローチャートに従って説明する。まず、制御部１１は、予め定められた調整タイミングを検知すると、濃度検出部５は、図１２（ａ）に例示するように、中間転写ベルト４の表面からの出力値Ｖｃを検出する（図１５：Ｓ３０１）。
【００９８】
そして、制御部１１は、画像形成ユニット１０を制御し、図１２（ｂ）に例示した単層トナーパッチ１０２を中間転写ベルト４上に形成する（Ｓ３０２）。濃度検出部５は、その単層トナーパッチ１０２からの反射光による出力値Ｖｐ＿Ｙを検出する（Ｓ３０３）。
【００９９】
次に、制御部１１は、画像形成ユニット１０を制御し、図１２（ｃ）に例示した係数算出用の積層トナーパッチ１０１Ａを中間転写ベルト４上に形成する（Ｓ３０４）。濃度検出部５は、その係数算出用の積層トナーパッチ１０１Ａからの反射光による出力値Ｖｐ＿Ｋ１を検出する（Ｓ３０５）。
【０１００】
次に、補正係数算出手段１１０Ｂは、メモリ１２の基準出力値情報１２１を参照し、出力値Ｖｐ＿Ｙに対応する推定濃度Ｄ５を取得し、その取得した推定濃度Ｄ５に対応する拡散反射光の基準出力値Ｖｐ＿Ｂ１を基準出力値情報１２１から取得する。そして、補正係数算出手段１１０Ｂは、出力値Ｖｐ＿Ｋ１と基準出力値Ｖｐ＿Ｂ１とを用いて、上記の式（６）により感度補正係数Ｒ３を算出する（Ｓ３０６）。
【０１０１】
その後画像データが入力されると、制御部１１は、その画像データに基づく画像を形成する前に、画像形成ユニット１０を制御し、図１２（ｄ）に例示した濃度補正用の積層トナーパッチ１０１Ｂを中間転写ベルト４上に形成する（Ｓ３０７）。そして、濃度検出部５は、その濃度補正用の積層トナーパッチ１０１Ｂによる出力値Ｖｐ＿Ｋ２を検出する（Ｓ３０８）。
【０１０２】
次に、出力値補正手段１１１Ｂは、検出された出力値Ｖｐ＿Ｋ２と感度補正係数Ｒ３とを用いて、上記の式（７）により補正出力値Ｖｐ＿Ｒ３を算出する（Ｓ３０９）。
【０１０３】
次に、特性値算出手段１１２Ｃは、上記の式（８）により、補正出力値Ｖｐ＿Ｒ３を正規化した検出特性値ＲＡＤＣを算出する（Ｓ３１０）。そして、濃度制御手段１１３Ｃは、その検出特性値ＲＡＤＣに基づいて、画像形成条件を補正する（Ｓ３１１）。
【０１０４】
以上のようにして、画像形成装置１は、画像形成条件を補正した状態で、上記で入力された画像データに基づく画像を形成する。
【０１０５】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、上記各実施の形態において、画像形成装置の制御部が有する補正係数算出手段、出力値補正手段、特性値算出手段、濃度制御手段、正反射光出力算出手段等の各手段は、制御部を動作するためのプログラムにより実現してもよいし、それらの一部又は全部をハードウェアにより実現してもよい。
【０１０６】
また、上記のプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から画像形成装置内のメモリに読み込んでもよく、インターネット等のネットワークに接続されているサーバ等から画像形成装置内のメモリにダウンロードしてもよい。
【０１０７】
また、上記各実施の形態に係る積層トナーパッチでは、第１の色剤層として黒トナーを用い、第２の色剤層としてイエロートナーを用いたが、第２の色剤層にマゼンタトナー又はシアントナー、その他レッド、グリーン、ブルーや、透明トナー（定着すると透明になるトナー）等を用いてもよい。また、積層トナーパッチは、３層以上に色剤層を積層してもよく、この場合には最下層の色剤層に黒トナーを用い、最下層以外の色剤層に黒トナー以外のトナーを用いればよい。また、単層トナーパッチにおいても、マゼンタトナー又はシアントナー、その他レッド、グリーン、ブルーや、透明トナー（定着すると透明になるトナー）等を用いてもよい。
【０１０８】
また、濃度検出部による照射光の波長は、積層トナーパッチに用いるトナーの反射特性に応じて変更してもよい。例えば、第１の色剤層に黒トナーの代わりにシアントナーを用い、第２の色剤層にイエロートナー又はマゼンタトナーを用いた場合には、図２に例示したように、６００〜７００ｎｍの波長領域において、イエロートナー又はマゼンタトナーによる反射率がシアントナーによる反射率より大きいことから、濃度検出部の発光素子は、例えば、６５０ｎｍの照射光を照射するように構成すればよい。また、積層トナーパッチに用いるトナーを、濃度検出部による照射光の波長に応じて変更するようにしてもよい。
【０１０９】
また、上記各実施の形態において図８、図１１、図１５に例示したフローチャートは、同等の処理結果が得られる範囲内で、各ステップの順序を入れ替えてもよいし、並列的に行ってもよい。
【０１１０】
また、上記各実施の形態における画像形成装置は、ロータリー型として説明したが、本発明は、タンデム型の画像形成装置にも適用可能である。また、感光体ドラムの代わりに感光体ベルトを用いた画像形成装置に適用可能である。
【０１１１】
また、上記各実施の形態において、画像形成装置により使用されるトナーの色は、３原色のＹＭＣのみに限定されず、例えば、プラスワンカラー又はマルチカラーの画像形成装置において、特別な色（例えば、印鑑用の朱肉の色など）をパッチに用いた場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す全体図である。
【図２】図２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色トナーの反射特性を示す図である。
【図３】図３は、濃度検出部の構成例を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は、トナーパターンの断面図であり、図４（ｂ）は、トナーパターン１００の上面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、中間転写ベルトの表面、積層トナーパッチ、単層トナーパッチに照射光をそれぞれ照射した場合の濃度検出部による出力例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の制御系の一例を示すブロック図である。
【図７】図７は、画像濃度（横軸）と濃度検出部の出力値（縦軸）との関係を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、中間転写ベルトの表面、積層トナーパッチ、単層トナーパッチに照射光をそれぞれ照射した場合の濃度検出部による出力例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の制御系の一例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｄ）は、中間転写ベルトの表面、単層トナーパッチ、係数算出用の積層トナーパッチ、濃度補正用の積層トナーパッチに照射光をそれぞれ照射した場合の濃度検出部による出力例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の制御系の一例を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、画像濃度（横軸）と濃度検出部の出力値（縦軸）との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１３】
１…画像形成装置、２…感光体ドラム、３…現像器、４…中間転写ベルト、５…濃度検出部、６…給紙カセット、７…二次転写ロール、８…定着部、１１…制御部、１２…メモリ、２１…帯電器、２２…露光部、２３…一次転写ロール、２４…除電器、２５…ドラム清掃部、３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ…現像ロール、３１Ｋ，３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ…トナーカートリッジ、４０Ａ〜４０Ｃ…支持ロール、４１…ベルト清掃部、５０…発光素子、５１…感光体ドラム、５１，５１Ａ，５１Ｂ…受光素子、５２…ハウジング、５３…検出範囲、６０…給紙ロール、１００…トナーパターン、１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ…積層トナーパッチ、１０２…単層トナーパッチ、１０３Ｋ…黒トナー層、１０３Ｙ，１０３Ｙ−１〜１０１Ｙ−５…イエロートナー層、１１０Ａ，１１０Ｂ…補正係数算出手段、１１１Ａ，１１１Ｂ…出力値補正手段、１１２Ａ〜１１２Ｃ…特性値算出手段、１１３Ａ〜１１３Ｃ…濃度制御手段、１１４…正反射光出力算出手段、１２０…基準出力値情報、１２１…パターン画像データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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