(57)【要約】【課題】  濃度検出パターンを検出する光学センサが汚れ等で感度低下し出力値が変動した場合でも、濃度検出パターンの濃度を精度よく検出する。【解決手段】  トナー濃度が最大のベタパターンを搬送ベルト上に形成し、この最大濃度パターンに発光素子から光を照射して、拡散反射光受光素子で拡散反射光を検出し、検出された光量を基準時（プリント動作前）に検出されメモリに保存されている光量と比較し、検出された光量が基準時の光量と異なる場合には、基準時の光量と一致する拡散反射光量が得られるように発光素子の光量の補正値を算出する。次に、補正された光量を搬送ベルト上のトナー濃度０の領域に照射し、反射される正反射光量を正反射光受光素子で検出し、検出された光量を基準時に検出された光量（メモリに保存されている）と比較し、検出された光量が基準時の光量と一致するように正反射光補正ゲインＧｆを算出する。【選択図】図７
2010271735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的検出手段を用いて検出することにより画像形成条件を制御する画像形成装置であって、
基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段と、
所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出された拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように、前記光学的検出手段の発光素子の光量を補正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】
前記制御手段は、前記検出された拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子の出力を補正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４】
前記基準トナー像は、最大濃度のトナー像を含み、前記記憶手段には、前記基準時において前記最大濃度のトナー像によって拡散反射される光量が記憶されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記憶手段には、各色ごとに前記基準拡散反射光量が記憶されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記濃度測定用の基準トナー像は、色ずれを検出するための色ずれ検出パターンであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体と対向し転写材を担持して搬送する転写材担持搬送体を有し、前記光学的検出手段は、前記像担持体上に形成された前記基準トナー像、または、前記像担持体上に形成され続いて前記転写材担持搬送体上に転写された前記基準トナー像、を検出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８】
前記記憶手段は、前記基準時において、前記光学的検出手段の発光素子から光を、前記像担持体上の前記基準トナー像が形成されていないトナー濃度０の部位、または、前記基準トナー像が転写されていない前記転写材担持搬送体上のトナー濃度０の部位に照射し、前記部位で正反射され、前記光学的検出手段の正反射光受光素子で検出されるトナー濃度０における基準正反射光量を更に記憶することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記補正された光量が前記像担持体上または前記転写材担持搬送体上の前記部位に照射されたときに、前記部分から正反射され、前記正反射光受光素子で検出される光量が前記基準正反射光量と一致しない場合に、前記基準正反射光量と一致するように前記正反射光受光素子の出力値を更に補正することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記所定時に前記光学的検出手段から光を前記像担持体上の前記部位または前記転写材担持搬送体上の前記部位に照射したときに、前記正反射光受光素子で検出される光量が前記基準正反射光量と一致しない場合に、前記正反射光受光素子の出力値を前記基準正反射光量と一致するように更に補正することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的検出手段を用いて検出することにより画像形成条件を制御する画像形成装置の制御方法であって、前記画像形成装置は、基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段を有し、
所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御工程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１２】
像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的検出手段を用いて検出することにより画像形成条件を制御する画像形成装置を制御する制御プログラムであって、前記画像形成装置は、基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段を有し、
所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御工程のプログラムコードを有することを特徴とする画像形成装置を制御する制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の、特に、電子写真方式の画像形成装置及びその制御方法、制御プログラム、ならびに記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、中間転写ベルト上に順次異なる色の像を転写しプリント用紙上に一括転写する方式や、搬送ベルト上に保持されたプリント用紙上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。
【０００３】
一般に電子写真方式の画像形成装置では、使用環境や現像器、感光ドラムの印字枚数による特性変動、感光ドラムの製造時における感度ばらつき、現像剤（トナー）の製造時における摩擦帯電特性のばらつき等により、印字画像の濃度特性に変動が生じる。これらの変化、変動特性を安定化させる努力は日々行われているが、未だ十分ではない。特にカラー画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを重ねて色再現を行うので、４色の現像剤、即ち、トナー像の濃度が正確に調整されていなければ、良好なカラーバランスを得ることができない。
【０００４】
従って、多くのカラー画像形成装置においては、帯電電位、露光量、現像バイアス等の画像形成条件を自動調整する画像濃度調整機構が搭載されている。先ず、像担持体或いは転写材担持体上に予め決められた画像形成条件でトナー像を形成し、そのトナー像の濃度を発光素子及び受光素子からなる光学センサで検出する。そして、検出されたトナー像の濃度に応じて画像形成条件を調整する。
【０００５】
図１Ｃは、光学センサを説明する図である。５０１は検出するパターン、５０２はＬＥＤからなる発光素子、５０３はフォトトランジスタからなる拡散反射光受光素子、５０４はフォトトランジスタからなる正反射光受光素子である。発光素子５０２は搬送ベルト表面の垂直方向に対して３０度の角度で設置されており、赤外光を搬送ベルト上のパターンに照射させる。正反射光受光素子５０４は発光素子５０２に対して対称位置に設置されており、パターンからの正反射光を検出する。拡散反射光受光素子５０３は搬送ベルト表面の垂直方向に対して６０度の角度で設置されており、パターンからの拡散反射光を検出する。
【０００６】
図１Ｅは搬送ベルト上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子５０４及び拡散反射光受光素子５０３で検出した時の出力特性を示した図である。Ｇ７１１は正反射光受光素子で検出した出力値を、Ｇ７１２は拡散反射光受光素子５０３で検出した出力値を、Ｇ７１３は正反射光受光素子５０４の出力値と拡散反射光受光素子５０３の出力値の差分値を示す。図１Ｅ中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。
【０００７】
図１Ｅ中、拡散反射光受光素子５０３の検出出力値Ｇ７１２は、トナー濃度の増加に伴い、上昇していく。正反射光成分の検出出力値Ｇ７１１はトナー濃度が高くなるにつれて、正反射光成分の検出出力Ｇ７１１に乱反射光成分が混在してしまう。従って、トナーによるパターンのトナー濃度検出にあたっては、正反射成分と拡散反射成分の差分を用いることが好ましく、正反射光受光素子の検出出力と、拡散反射光受光素子５０３の検出出力からトナー濃度を算出することが一般的に行われている（特許文献１参照）。本演算を行う場合、トナー濃度に関して正反射光特性と拡散反射光特性の比は常に一定であることが必要であり、センサ動作前に各々の比を一定にするような感度調整を行っている。
【０００８】
しかしながら、本構成の画像形成装置は、プリント動作を繰り返し行うにつれて、画像形成媒体と搬送ベルト間の速度差等の種々の要因により搬送ベルトにキズが発生し、ベルトの光沢が低下すると光学センサによって検出される検出感度は低下する。また、用紙の紙粉などが付着して光学センサが汚れるなどの原因により光学センサ感度が低下する。このように、上記説明した原因などにより光学センサの特性が低下すると、画像形成条件の調整精度が低下する。
【０００９】
そこで、画像形成条件の調整精度を向上するために、光学センサの検出精度の低下を防止する方法が考えられている。例えば、搬送ベルトの表面が露出している状態（トナー濃度０）での正反射光受光素子の検出出力において、プリント動作前（初期状態）の検出出力と、プリント動作後（耐久後）の検出出力から補正ゲインを算出し、正反射受光素子及び拡散反射受光素子の検出出力値を補正することにより、初期の検出出力特性を維持するものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−３９７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の補正方法には以下に示す欠点があった。すなわち、プリント動作（耐久後）に伴い、上記説明した像担持体或いは転写材担持体の光沢が低下する、もしくは、用紙の紙粉などが付着して光学センサが汚れるなどの原因により光学センサ感度が低下する場合、光学センサの正反射受光特性（出力）、拡散反射受光特性（出力）は必ずしも同じ割合で低下せず、異なる割合で低下する場合もある。
【００１２】
図１Ｅは、プリント動作（耐久）後の像担持体或いは転写材担持体の光沢低下、センサの汚れ等により光学センサの感度が低下した時の、搬送ベルト上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子５０４及び拡散反射光受光素子５０３で検出した時の出力特性を示した図である。Ｇ７３１は正反射光受光素子の出力特性を、Ｇ７３２は拡散反射光受光素子５０３の出力特性を示す。なお、図１Ｅには、プリント動作前（初期状態）における搬送ベルト上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子５０４及び拡散反射光受光素子５０３で検出した時の出力特性もあわせて示されている。
【００１３】
図１Ｅ中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。搬送ベルト上に形成する最大濃度で形成したトナーパターンの濃度はプリント動作では変化せず、背景技術で説明したベルト光沢の低下、光学センサの感度低下の要因によりＧ７３１、Ｇ７３２に示した出力特性となる。
【００１４】
この際、特許公報特開２０００−３９７４６号公報に開示された技術のように、いずれか一方の受光素子（この場合、正反射光受光素子）の検出出力変動により両方の受光素子のゲイン補正値を決定する場合、正反射光特性はトナー濃度の低い側（低濃度側）で出力値が大きい為、低濃度側で基準を設定し、基準に対する補正ゲインを算出する。その為、トナー濃度の高い側（高濃度側）には基準を持たず、低濃度側の補正ゲインを高濃度側の推定値として高濃度側にも使用している。図１ＥのＧ７３３は、Ｇ７３３は上記説明した補正ゲインで補正した正反射光受光素子の出力と補正ゲインで補正した拡散反射光受光素子５０３の出力の差分値を示すものである。
【００１５】
その為、特許公報特開２０００−３９７４６号公報に開示された技術では、図１ＥのＧ７３３に示すように高濃度側の検出精度が低下するため、画像形成条件の調整精度は必ずしも向上するものとは言えなかった。
【００１６】
本発明は上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものであり、その目的は、例えば、濃度検出パターンを形成する像担持体または転写材担持体の光沢低下、もしくは濃度検出パターンを検出する光学センサの汚れ等による感度低下、などにより光学センサの出力値が変動した場合でも、濃度検出パターンの濃度を精度よく検出することができる画像形成装置およびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像形成装置は、以下の構成を有する。すなわち、像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的検出手段を用いて検出することにより画像形成条件を制御する画像形成装置であって、基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段と、所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
ここで例えば、前記制御手段は、前記検出された拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように、前記光学的検出手段の発光素子の光量を補正することが好ましい。
【００１９】
ここで例えば、前記制御手段は、前記検出された拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子の出力を補正することが好ましい。
【００２０】
ここで例えば、前記基準トナー像は、最大濃度のトナー像を含み、前記記憶手段には、前記基準時において前記最大濃度のトナー像によって拡散反射される光量が記憶されていることが好ましい。
【００２１】
ここで例えば、前記記憶手段には、各色ごとに前記基準拡散反射光量が記憶されていることが好ましい。
【００２２】
ここで例えば、前記濃度測定用の基準トナー像は、色ずれを検出するための色ずれ検出パターンであることが好ましい。
【００２３】
ここで例えば、前記像担持体と対向し転写材を担持して搬送する転写材担持搬送体を有し、前記光学的検出手段は、前記像担持体上に形成された前記基準トナー像、または、前記像担持体上に形成され続いて前記転写材担持搬送体上に転写された前記基準トナー像、を検出することが好ましい。
【００２４】
ここで例えば、前記記憶手段は、前記基準時において、前記光学的検出手段の発光素子から光を、前記像担持体上の前記基準トナー像が形成されていないトナー濃度０の部位、または、前記基準トナー像が転写されていない前記転写材担持搬送体上のトナー濃度０の部位に照射し、前記部位で正反射され、前記光学的検出手段の正反射光受光素子で検出されるトナー濃度０における基準正反射光量を更に記憶することが好ましい。
【００２５】
ここで例えば、前記制御手段は、前記補正された光量が前記像担持体上または前記転写材担持搬送体上の前記部位に照射されたときに、前記部分から正反射され、前記正反射光受光素子で検出される光量が前記基準正反射光量と一致しない場合に、前記基準正反射光量と一致するように前記正反射光受光素子の出力値を更に補正することが好ましい。
【００２６】
ここで例えば、前記制御手段は、前記所定時に前記光学的検出手段から光を前記像担持体上の前記部位または前記転写材担持搬送体上の前記部位に照射したときに、前記正反射光受光素子で検出される光量が前記基準正反射光量と一致しない場合に、前記正反射光受光素子の出力値を前記基準正反射光量と一致するように更に補正することが好ましい。
【００２７】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像形成装置の制御方法は、以下の構成を有する。すなわち、像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的検出手段を用いて検出することにより画像形成条件を制御する画像形成装置の制御方法であって、前記画像形成装置は、基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段を有し、所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御工程を有することを特徴とする。
【００２８】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像形成装置を制御する制御プログラムは、以下の構成を有する。すなわち、像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的検出手段を用いて検出することにより画像形成条件を制御する画像形成装置を制御する制御プログラムであって、前記画像形成装置は、基準時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射し、前記基準トナー像によって拡散反射され、前記光学的検出手段の拡散反射光受光素子によって検出される基準拡散反射光量を記憶する記憶手段を有し、所定時に前記光学的検出手段から光を前記基準トナー像に照射したときに検出される拡散反射光量が前記基準拡散反射光量と一致しない場合に、前記拡散反射光受光素子によって検出される拡散反射光量が前記記憶手段に記憶されている前記基準拡散反射光量と一致するように前記光学的検出手段を制御する制御工程のプログラムコードを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、例えば、濃度検出パターンを形成する像担持体または転写材担持体の光沢が低下した場合、もしくは濃度検出パターンを検出する光学センサが汚れ等により感度が低下した場合などの原因により、光学センサの出力値に変動が生じた場合でも、光学センサを精度よく調整することができる。そのため、濃度検出パターンの濃度を簡単かつ精度よく検出でき、低コストで色再現の安定性に優れた画像形成装置及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】初期およびセンサ感度が低下した場合の光学センサ出力とトナー濃度の関係を説明する図である。
【図１Ｂ】本実施形態の画像形成装置の全体構成の一例を説明する図である。
【図１Ｃ】本実施形態の光学センサの一例を説明する図である。
【図１Ｄ】本実施形態の画像形成装置の制御構成の一例を説明する図である。
【図１Ｅ】従来例におけるセンサ感度が低下した場合の処理を説明する図である。
【図２】Ｄｍａｘ制御の濃度検出パターンの一例を説明する図である。
【図３】Ｄｈａｌｆ制御の濃度検出パターンの一例を説明する図である。
【図４Ａ】初期時の無彩色トナー検出時の光学センサ出力特性を説明する図である。
【図４Ｂ】初期時の有彩色トナー検出時の光学センサ出力特性を説明する図である。
【図５】第１実施形態の濃度制御方法を説明するフローチャートである。
【図６】第１、第２実施形態の最大濃度パターン（ベタパターン）の一例を説明する図である。
【図７】第１実施形態の光量制御シーケンスの処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図８】拡散反射光光量と発光光量補正値の関係を説明する図である。
【図９】第１実施形態の濃度制御方法を説明するフローチャートである。
【図１０】第２実施形態のゲイン補正シーケンスの処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図１１】第３実施形態の色ずれを説明する図である。
【図１２】第３実施形態の色ずれ検出パターンの一例を説明する図である。
【図１３】第３実施形態の濃度制御方法の一例を説明するフローチャートである。
【図１４】第３実施形態の色ずれ補正制御方法を説明するフローチャートである。
【図１５】本実施形態の別の光学センサの一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下添付図面を参照して本願発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００３２】
＜第１の実施形態＞
［本実施形態の概要］
本実施形態では、光学センサの出力が、用紙の紙粉などが付着して光学センサの汚れた場合、あるいは搬送ベルト（または像担持体）の光沢が低下する場合などにより変動した場合でも、以下に示す第１の方法により、正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定となるように制御することができる。そのため、濃度測定用の濃度パターンを精度よく測定でので、色再現の安定性に優れた画像形成装置及びその制御方法を提供できる。
【００３３】
すなわち、第１の方法では、まず、所定時（プリント動作後：耐久後）において、最大濃度パターン（トナー濃度が最大のベタパターン）を搬送ベルト上（または像担持体上）に形成し、この最大濃度パターンに発光素子から光を照射して、拡散反射光受光素子で拡散反射光を検出し、検出された光量を基準時（プリント動作前：初期）に検出されメモリに保存されている光量と比較し、検出された光量が基準時の光量と異なる場合には、基準時の光量と一致する拡散反射光量が得られるように発光素子の光量の補正値を算出する。
【００３４】
次に、基準時の拡散反射光量が得られる発光素子の光量を搬送ベルト上のトナー濃度０の領域（または像担持体上のトナー濃度０の領域）に照射し、反射される正反射光量を正反射光受光素子で検出し、検出された光量を基準時（プリント動作前：初期）に検出された光量（メモリに保存されている）と比較し、検出された光量が基準時の光量と一致するように正反射光補正ゲインＧｆを算出する。この結果、搬送ベルトの光沢低下あるいはセンサの汚れ等により光学センサの出力に変動が生じた場合でも、補正された発光素子の光量と正反射光補正ゲインＧｆを用いて正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定となるように制御することができる。
【００３５】
そこで、濃度測定用濃度パターン（図２，３など）を搬送ベルト上に形成し、補正された発光光量を濃度測定用濃度パターンに照射して、拡散反射光光量および正反射光光量を拡散反射素子および正反射受光素子で検出し、検出された正反射光光量を正反射光の補正ゲインＧｆで補正してから拡散反射光光量との差分をとることにより、適正な光学センサ出力−トナー濃度の関係式を得ることができる。このため、光学センサの出力が、光学センサの汚れ等あるいは搬送ベルトなどの光沢低下により変動が生じた場合でも画像形成条件を適切に調整することができ、色再現を安定して行うことができる。以下、上記説明した内容について、具体的に説明する。
【００３６】
［画像形成装置の全体構成：図１Ｂ］
図１Ｂに、本発明の第１の実施形態の一例を示すカラー画像形成装置の全体構成を示す。本画像形成装置は、４色すなわち、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像形成手段を備えたカラー画像形成装置であり、同図において、１０１は静電潜像を形成する感光ドラム（ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々Ｂｌａｃｋ、Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｙｅｌｌｏｗに対応する）、１０２は画像データに基づいて感光ドラム１０１上を露光して静電潜像を形成するレーザスキャナ、１０３はプリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルト、１０４は図示しないモータとギアなどで構成される駆動手段と接続されて搬送ベルト１０３を駆動する駆動ローラ、１０５は搬送ベルト１０３の移動に伴なって回転し、かつ、搬送ベルト１０３に一定の張力を付与する従動ローラである。１０７は、搬送ベルト１０３上に形成されたパターンを検出する、搬送ベルト１０３の主走査方向中央に設けられた光学センサである。
【００３７】
これらのカラー画像形成装置において、各色の濃度を正確に合わせ所望の色味の画像を得るために、濃度制御が行われている。濃度制御は具体的には、各色の所望の現像特性が得られるように画像形成条件を適正化するＤｍａｘ制御と、入力画像データとハーフトーン画像濃度が良好な直線性を持つようにルックアップテーブルを変更するＤｈａｌｆ制御とが実行される。
【００３８】
［光学センサ：図１Ｃ］
光学センサ１０７の詳細を図１Ｃに示す。図１Ｃは、光学センサを説明する図である。５０１は検出するパターン、５０２はＬＥＤからなる発光素子、５０３はフォトトランジスタからなる拡散反射光受光素子、５０４はフォトトランジスタからなる正反射光受光素子である。発光素子５０２は搬送ベルト表面の垂直方向に対して３０度の角度で設置されており、赤外光を搬送ベルト上のパターンに照射させる。正反射光受光素子５０４は発光素子５０２に対して対称位置に設置されており、パターンからの正反射光を検出する。拡散反射光受光素子５０３は搬送ベルト表面の垂直方向に対して６０度の角度で設置されており、パターンからの拡散反射光を検出する。
【００３９】
［画像形成装置の制御構成：図１Ｄ］
図１Ｄに、本画像形成装置の制御構成を示す。同図において、２１１はＣＰＵであり、２１２は搬送ベルト、駆動ローラ、駆動部などを有する駆動制御部であり、２１３は光学センサ、光学センサ制御部などを有する検出部であり、２１４は各種の制御プログラムや各種データ、ルックアップテーブルなど有するＲＯＭであり、２１５はＲＡＭであり、２１６は、感光ドラム、レーザスキャナ、濃度制御部などを有する画像形成部である。ＣＰＵ２１１はＲＯＭ２１４に格納されている制御プログラムに基づいてＲＡＭ２１５を作業領域に用いて各部を制御しながら後述する図５，７に示す処理などを行う。
【００４０】
［濃度検出パターン（Ｄｍａｘ制御）：図２］
図２は、Ｄｍａｘ制御の濃度検出パターンの一例を示す模式図である。図２において、１０３は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、１０７は、搬送ベルト１０３上に形成された濃度検出パターンを検出する、搬送ベルト１０３の主走査方向中央に設けられた光学センサである。
【００４１】
４１０１Ｙ、４１０２Ｙ、４１０３Ｙ、４１０４Ｙはそれぞれ画像パターンが同一で現像バイアスを変更することで濃度差をつけたイエロートナーのパッチ画像である。４１０１Ｍ、４１０２Ｍ、４１０３Ｍ、４１０４Ｍ、４１０１Ｃ、４１０２Ｃ、４１０３Ｃ、４１０４Ｃ、４１０１Ｋ、４１０２Ｋ、４１０３Ｋ、４１０４Ｋも、同様にそれぞれ画像パターンが同一で現像バイアスを変更することで濃度差をつけたマゼンタ、シアン、ブラックのパッチ画像である。矢印は搬送ベルト１０３の移動方向を示す。
【００４２】
［濃度検出パターン（Ｄｍａｘ制御）：図３］
図３は、Ｄｈａｌｆ制御の濃度検出パターンの一例を示す模式図である。図３において、１０３は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、１０７は、搬送ベルト１０３上に形成された濃度検出パターンを検出する、搬送ベルト１０３の主走査方向中央に設けられた光学センサである。
【００４３】
４２０１Ｙ、４２０２Ｙ、４２０３Ｙ、４２０４Ｙはそれぞれ現像バイアスが同一で入力画像信号を変更することで濃度差をつけたイエロートナーのパッチ画像である。４２０１Ｍ、４２０２Ｍ、４２０３Ｍ、４２０４Ｍ、４２０１Ｃ、４２０２Ｃ、４２０３Ｃ、４２０４Ｃ、４２０１Ｋ、４２０２Ｋ、４２０３Ｋ、４２０４Ｋも、同様にそれぞれ現像バイアスが同一で入力画像信号を変更することで濃度差をつけたマゼンタ、シアン、ブラックのパッチ画像である。矢印は搬送ベルト１０３の移動方向を示す。
【００４４】
まず、Ｄｍａｘ制御時には、所定濃度で同一の画像データ（濃度検出パターン）で現像バイアスを切替えながら画像形成する。そして、光学センサ１０７によって正反射光検出出力及び拡散反射光検出出力を検出し、所望の現像特性に適正な現像バイアス値を求める。
【００４５】
次に、Ｄｈａｌｆ制御は電子写真特有の非線形的な入力特性（γ特性）によって、入力画像信号に対して出力濃度がずれて自然的な画像が形成できないことを防止する為、γ特性を打ち消して入力特性をリニアに保つような画像処理を行う。Ｄｈａｌｆ制御時は、現像バイアスをＤｍａｘ制御後に適正化された値に固定して、複数の画像データで画像形成する。そして、光学センサ１０７によって正反射光検出出力及び拡散反射光検出出力を検出し、所望のハーフトーン濃度が得られる画像形成装置に入力する画像データを画像形成装置のコントローラにより変換する。Ｄｈａｌｆ制御はＤｍａｘ制御により画像形成条件を決定した後に行う。
【００４６】
［光学センサ出力−トナー濃度の関係（無彩色）：図４Ａ］
図４Ａは搬送ベルト上に無彩色であるブラックトナーによるパターンを形成し、発光素子５０２から赤外光をパターンに照射し、そのパターンからの反射光を正反射光受光素子５０４及び拡散反射光受光素子５０３で検出した時の出力特性を示した図である。Ｇ７２１は正反射光受光素子５０４の出力特性を、Ｇ７２２は拡散反射光受光素子５０３の出力特性を、Ｇ７２３は正反射光受光素子５０４の検出出力と拡散反射光受光素子５０３の検出出力の差分値を示す。図４Ａ中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。
【００４７】
図４Ａ中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。本実施形態において搬送ベルトの表面色は黒色であり、新品ベルトでの拡散反射はほとんど生じない。搬送ベルトの表面にパターンが無く、表面が露出している状態（トナー濃度０）では、搬送ベルトの表面に光沢性を有するため、図４Ａに示すように正反射光受光素子５０４が光を検出する。一方、搬送ベルト上にブラックトナーのパターンが形成された場合は、パターンのトナー濃度が増加するに従って、正反射出力は次第に減少していく（Ｇ７２１）。これは、トナーが搬送ベルトの表面を覆い隠すことにより、ベルト表面からの正反射光が減少するからである。これに対し、拡散反射光受光素子５０３の検出出力は図４Ａ中に示すように、低い値であり、ある程度のトナー濃度によりセンサの出力値は変化しない（Ｇ７２２）。
【００４８】
［光学センサ出力−トナー濃度の関係（有彩色）：図４Ｂ］
一方、有彩色であるカラートナーによるパターンを検出し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子５０４及び拡散反射光受光素子５０３で検出した時の出力特性を図４Ｂに示すが、図４Ｂに示すＧ７１１、Ｇ７１２、Ｇ７１３は図１Ｅで説明したＧ７１１、Ｇ７１２、Ｇ７１３と同様の特性を示すものである。搬送ベルト（または像担持体）上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子５０４及び拡散反射光受光素子５０３で検出した時の出力特性を示した図である。Ｇ７１１は正反射光受光素子で検出した出力値を、Ｇ７１２は拡散反射光受光素子５０３で検出した出力値を、Ｇ７１３は正反射光受光素子５０４の出力値と拡散反射光受光素子５０３の出力値の差分値を示す。図１Ｅ中、縦軸は正反射光成分及び拡散反射光成分のセンサ出力値を示しており、横軸はパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。
【００４９】
［濃度制御方法：図５］
図５は、上記説明した本画像形成装置における濃度制御方法を説明するフローチャートである。この処理は、制御プログラムに基づいてＣＰＵが各部を制御しながら実行するものである。
【００５０】
ステップＳ１０００において、電源が投入されると、ステップＳ１０００１に進み、濃度制御の実行待ち状態となり、ステップＳ１０００１で、濃度制御の実行が要求されると、ステップＳ１０００１１に進み、光量制御シーケンス処理を実行するように制御してからステップＳ１０００２に進む。ステップＳ１０００１の光量制御シーケンス処理の詳細は、図７を用いて後述する。
【００５１】
次に、ステップＳ１０００２では、光量制御シーケンス処理を実行した光量Ｐｄ（図７のステップＳ１３００７で用いた補正後の光量Ｐｄ（補正前のＰｄ＋Ｐｒ）で光学センサ１０７のＬＥＤからなる発光素子５０２を発光するように制御する。
【００５２】
次に、ステップＳ１００３に進み、発光素子５０２発光後、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋからなる濃度検出パターンを搬送ベルト上に形成するように制御する。
【００５３】
次に、ステップＳ１００４に進み、図１Ｃに示した光学センサ１０７で濃度検出パターンを検出するように制御し、次にステップＳ１００５で検出結果に基づいて、濃度制御演算を行うように制御する。すなわち、各トナー毎の濃度パターン検出に関しては、図４Ａ、４Ｂに示した出力特性から正反射光受光素子５０４及び拡散反射光受光素子５０３の検出出力値を使用し、次に、正反射光受光素子５０４の検出出力は、正反射光補正ゲンイを用いて補正した後、拡散反射光受光素子５０３の検出出力との差分値を求めるように制御する。次に、この差分値を用いて、画像形成条件として、適正な現像バイアス値を算出するように制御する。
【００５４】
［最大濃度パターン（ベタパターン）：図６］
図６は、図５のステップＳ１０００１１の光量制御シーケンス処理で用いられる最大濃度パターン（ベタパターン）の一例を示す模式図である。図６において、１０３は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、１０７は、搬送ベルト１０３上に形成された濃度検出パターンを検出する、搬送ベルト１０３の主走査方向中央に設けられた光学センサである。１７０１Ｙは最大濃度のイエロートナーのパッチ画像である。１７０１Ｍ、１７０１Ｃも、同様にそれそれ最大濃度のマゼンタトナー、ブラックトナーのパッチ画像である。
【００５５】
［光量制御シーケンスの処理：図７］
図７は、図５のステップＳ１０００１１に対応する光量制御シーケンスの処理の詳細を説明するフローチャートである。
【００５６】
図５のステップＳ１０００１１で光量制御シーケンスが要求されると、図７のステップＳ１３００２に進み、所定の光量Ｐｄで光学センサのＬＥＤからなる発光素子５０２を発光させるように制御する。
【００５７】
次に、ステップＳ１３００３に進み、図６に示したＹ、Ｍ、Ｃからなる最大濃度のパターン（ベタパターン）を搬送ベルト上に形成するように制御する。
【００５８】
次に、ステップＳ１３００４に進み、図１Ｃに示した光学センサでＹ、Ｍ、Ｃの最大濃度パターン（ベタパターン）の拡散反射光光量Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃを検出する。最大濃度パターン（ベタパターン）にＹ、Ｍ、Ｃのパターンが複数ある場合は、各色毎に検出した拡散反射光光量の平均値を各色の拡散反射光光量とする。Ｋの拡散反射光光量を検出しないのは、前述した通り、トナー濃度により拡散反射光受光素子５０３の検出出力の出力値はほとんど変化せず、濃度検出が困難な為である。
【００５９】
次に、ステップＳ１３００５に進み、Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃの最大値Ｌｄを算出するように制御する。ここで、Ｌｄ＝ｍａｘ（Ｌｙ,Ｌｍ,Ｌｃ）  （式１０１）である。
【００６０】
次に、ステップＳ１３００６に進み、算出したＹ、Ｍ、Ｃの拡散反射光光量の最大値Ｌｄが所望の光量Ｌｔｇｔになるような発光光量補正値Ｐｒを算出する。算出の詳細は図８を用いて後述する。ここで、Ｐｒ＝ｆ（Ｌｄ）  （式１０２）である。
【００６１】
次に、ステップＳ１３００７に進み、発光素子５０２の発光光量Ｐｄを発光光量補正値Ｐｒで補正する。すなわち、Ｐｄ←Ｐｄ＋Ｐｒ  （式１０３）に従い補正する。
【００６２】
次に、ステップＳ１３００７１に進み、補正後の発光光量Ｐｄで光学センサのＬＥＤからなる発光素子５０２を発光する。
【００６３】
次に、ステップＳ１３００７２に進み、補正後の発光光量Ｐｄで発光素子５０２を発光したときに、搬送ベルト表面（トナー濃度０の部分）で正反射する正反射光光量Ｌｆを検出する。
【００６４】
次に、ステップＳ１３００７３に進み、正反射光補正ゲインＧｆを次式で算出する。                      Ｇｆ＝Ｌｆ０／Ｌｆ  （式１０４）
ここでＬｆ０はプリント動作前（初期）の検出出力値であり、予めＲＯＭ２１４などの記憶手段に記憶されている。
【００６５】
［拡散反射光光量Ｌｄと発光光量補正値とＰｒの関係：図８］
図８は、拡散反射光光量Ｌｄと発光光量補正値とＰｒの関係を説明する図である。図７のステップＳ１３００５で算出された拡散反射光光量Ｌｄが、所望の光量Ｌｔｇｔになるような発光光量補正値Ｐｒを算出する。すなわち、図８で、Ｌｄ＞Ｌｔｇｔの場合には、所望の光量よりも拡散反射光光量が大きい（多い）と判断し、Ｐｒ（＝ｆ（Ｌｄ））＜０となり、発光素子５０２の発光光量を減少させる。一方、Ｌｄ＜Ｌｔｇｔの場合には、所望の光量よりも拡散反射光光量が小さい（少ない）と判断し、Ｐｒ（＝ｆ（Ｌｄ））＞０となり、発光素子５０２の発光光量を増加させる。
【００６６】
［光学センサの感度が低下した時の処理のまとめ：図１］
図１は本実施形態における、搬送ベルト上にトナーによるパターンを形成し、そのパターンによる反射光を正反射光受光素子５０４及び拡散反射光受光素子５０３で検出した時の出力特性を示した図であり、Ｇ７１１はプリント動作前（すなわち、基準時）の正反射光受光素子の出力特性、Ｇ７１２は基準時の拡散反射光受光素子５０３の出力特性、Ｇ７１３は基準時の正反射光受光素子５０４の検出出力と拡散反射光受光素子５０３の検出出力の差分値を示す。一方、Ｇ７１１１はプリント動作後（耐久後）（すなわち、所定時：像担持体或いは転写材担持体の光沢低下、センサの汚れ等により光学センサの感度が低下した時）の拡散反射光受光素子の出力特性、Ｇ７１３１は所定時の正反射光受光素子５０４の検出出力と拡散反射光受光素子５０３の検出出力の差分値を示す。なお、図１の横軸は形成されたトナーパターンを紙上に転写し、定着した後の光学濃度から紙濃度を引いた濃度値である。
【００６７】
図１に示すように、プリント動作前（基準時）では、得られる正反射光受光素子５０４の検出出力と拡散反射光受光素子５０３の検出出力との差分値Ｇ７１３を用いて、画像形成条件を精度よく設定することができる。しかしながら、図１に示すように、プリント動作後（所定時）では、得られる正反射光受光素子５０４の検出出力と拡散反射光受光素子５０３の検出出力の差分値Ｇ７１３１は、プリント動作前（基準時）に得られる差分値Ｇ７１３と異なるため、差分値Ｇ７１３１を用いると画像形成条件を精度よく設定することはできない。
【００６８】
そこで、本実施形態では、プリント動作（耐久）後において、例えば、図１に示す像担持体或いは転写材担持体の光沢低下、センサの汚れ等により光学センサの感度が低下した時の検出パターンからの正反射光受光素子の出力特性Ｇ７１１１、拡散反射光受光素子５０３の出力特性Ｇ７１２１が得られる場合でも、図７で説明した光量制御シーケンスの処理を行うことにより、拡散反射光受光素子５０３で検出される拡散反射光の光量が所定光量となるように発光素子５０２の光量を制御（補正）することができる。さらに、補正された光量を搬送ベルト表面（トナー濃度０の領域）に照射し、反射される正反射光量を正反射光受光素子で検出し、検出された光量を基準時（プリント動作前：初期）に検出された光量（メモリに保存されている）とから、正反射光補正ゲインＧｆを算出することができる。
【００６９】
このように、本実施形態の画像形成装置では、最大濃度パターン（ベタパターン）の拡散反射光光量から発光素子５０２の光量を制御し、搬送ベルト表面の正反射光光量から正反射光検出出力の補正ゲインを算出して補正することができるので、例えば、搬送ベルトの光沢低下、センサの汚れ等といった光学センサの出力に対して変動要因が生じた場合でも、正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定にすることができる。そのため、濃度制御の検出精度を向上し、より低コスト且つ色再現の安定性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。
【００７０】
なお、図７中ステップＳ１３００７、ステップＳＳ１３００７３で算出された発光素子光量Ｐｄ、正反射補正ゲインＧｆは次回の濃度制御での光学センサ１０７のＬＥＤからなる発光素子５０２の光量にも反映させることができる。
【００７１】
上記説明では、光学センサは搬送ベルト（転写材担持体）上に転写されたトナー画像の検出および転写材担持体の光沢低下の検出を行う例を用いて説明したが、光学センサは像担持体（感光ドラム）上に形成されたトナー画像の検出および像担持体（感光ドラム）上にの光沢低下の検出を行うような構成としてもよい。
【００７２】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明するが、以下説明する第２の実施形態の画像形成装置は第１の実施形態の画像形成装置と類似するものであるので、共通する点の説明は重複するのでその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００７３】
［本実施形態の概要］
本実施形態では、光学センサの出力が、用紙の紙粉などが付着して光学センサの汚れた場合、あるいは搬送ベルト（または像担持体）の光沢が低下する場合などにより変動した場合でも、以下に示す第２の方法により、正反射光特性と拡散反射光特性の比をほぼ一定となるように制御することができる。そのため、濃度測定用の濃度パターンを精度よく測定でので、色再現の安定性に優れた画像形成装置及びその制御方法を提供できる。
【００７４】
すなわち、第２の方法では、まず、所定時（プリント動作後：耐久後）において、搬送ベルト表面（または像担持体）の濃度パターンの無い部分（トナー濃度０に部分）に発光素子から光を照射して反射される正反射光Ｌｆを正反射光受光素子で検出し、検出された正反射光量Ｌｆを基準時（プリント動作前：初期）に検出された光量（メモリに保存されている）Ｌｆ０と比較して正反射光の補正ゲインＧｆを算出する。次に、最大濃度パターン（トナー濃度最大のベタパターン）を搬送ベルト上に形成し、この最大濃度パターンに発光素子から光を照射して、拡散反射光受光素子で拡散反射光量を検出し、検出された光量を基準時（プリント動作前：初期）の拡散反射光量（メモリに保存されている）と比較して拡散反射光の補正ゲインＧｄを算出する。
【００７５】
この結果、搬送ベルトの光沢低下あるいはセンサの汚れ等により光学センサの出力に変動が生じた場合でも、正反射光および拡散反射光の補正ゲインＧｄ、Ｇｆを用いて補正することにより正反射光特性と拡散反射光特性の比をほぼ一定となるように制御することができる。
【００７６】
そこで、次に、濃度測定用の濃度パターン（図２，３など）を搬送ベルト上（または像担持体）に形成し、発光素子からこの濃度測定用の濃度パターンに光を照射して、得られる反射される拡散反射光の光量と正反射光の光量とをそれぞれ拡散反射または正反射受光素子で検出し、次に、検出された拡散反射光の光量と正反射光の光量を各補正ゲインＧｄ、Ｇｆで補正し、補正後の正反射光量と拡散反射光量との差分をとることにより、適正な光学センサ出力−トナー濃度の関係式を得ることができる。このため、光学センサの出力が、センサの汚れ等あるいは搬送ベルトの光沢低下により変動が生じた場合でも画像形成条件を適切に調整することができ、色再現を安定して行うことができる。以下、上記説明した内容について、具体的に説明する。
【００７７】
［濃度制御方法：図９］
図９は、本実施形態の画像形成装置における濃度制御方法を説明するフローチャートである。この処理は、制御プログラムに基づいてＣＰＵが各部を制御しながら実行するものである。
【００７８】
ステップＳ１００００〜ステップＳ１０００１の処理は、図５で説明した第１の実施形態のステップＳ１００００〜ステップＳ１０００１と同様の処理であるので、その説明は重複するので省略する。
【００７９】
次に、ステップＳステップＳ１４００１１において、濃度制御が要求されると、ゲイン演算シーケンスを実行するように制御する。ゲイン演算シーケンスの処理詳細は図１０で後述する。
【００８０】
次に、ゲイン演算シーケンス処理を実行後、ステップＳ１０００２〜ステップＳ１０００４までは第１の実施形態図５中ステップＳ１０００２〜ステップＳ１０００４と同様の処理を行うが、その説明は重複するので省略する。
【００８１】
次に、ステップＳ１４００４１では、ステップＳ１０００３で形成された濃度検出パターン（図２，３）を、ステップＳ１０００において図１Ｃに示した光学センサ１０７で検出し、各トナー毎のパターンの正反射光受光素子５０４及び拡散反射光受光素子５０３の検出出力に対して、正反射受光出力にはステップＳ１４００１１で得られた正反射補正ゲインＧｆを、拡散反射受光出力にはステップＳ１４００１１で得られた拡散反射補正ゲインＧｄを各々積算等を実行し、補正演算を行うように制御する。
【００８２】
次に、ステップＳ１４００５では、ステップＳ１４００４１の補正演算によって得られる正反射光受光素子５０４と拡散反射光受光素子５０３の検出出力の各補正後の出力値を求めるように制御する。次に、この差分値を用いて、画像形成条件として、適正な現像バイアス値を算出するように制御する。
【００８３】
［ゲイン演算シーケンスの処理：図１０］
図１０は、図９のステップＳ１４００１１に対応するゲイン演算シーケンスの詳細を説明するフローチャートである。
【００８４】
図９のステップＳ１４００１１でゲイン演算シーケンスが要求されると、図１０ｎステップＳ１５０００に進み、所定の光量Ｐｄで光学センサのＬＥＤからなる発光素子５０２を発光する様に制御する。次に、ステップＳ１５００１に進み、搬送ベルト表面（トナー濃度０の部分）の正反射光光量Ｌｆを検出する。
【００８５】
次に、ステップＳ１５００２に進み、正反射光補正ゲインＧｆを次式で算出する。Ｇｆ＝Ｌｆ０／Ｌｆ  （式２０１）  ここで、Ｌｆ０はプリント動作前（初期）の検出出力値であり、ＲＯＭ２１４（図１Ｄ）などに予め記憶されている。
【００８６】
次に、ステップＳ１５００３に進み、Ｙ、Ｍ、Ｃからなる最大濃度のパターン（ベタパターン）を搬送ベルト上に形成する。次に、ステップＳ１５００４に進み、最大濃度パターン（ベタパターン）形成後、図１Ｃに示した光学センサでＹ、Ｍ、Ｃの最大濃度パターン（ベタパターン）の拡散反射光光量Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃを検出する。最大濃度パターン（ベタパターン）にＹ、Ｍ、Ｃのパターンが複数ある場合は、各色毎に検出した拡散反射光光量の平均値を各色の拡散反射光光量とする。Ｋの拡散反射光光量を検出しないのは、前述した通り、トナー濃度により拡散反射光受光素子５０３の検出出力の出力値はほとんど変化しない為である。
【００８７】
次に、ステップＳ１５００６に進み、Ｙ、Ｍ、Ｃ各々の拡散反射光光量から拡散反射光補正ゲインＧｄを次式で演算する。Ｇｄ＝Ｌｄ０／Ｌｄ（式２０２）  ここで、Ｌｄ０はプリント動作前（初期）の検出出力値であり、ＲＯＭ２１４（図１Ｄ）などに予め記憶されている。
【００８８】
［光学センサの感度が低下した時の処理のまとめ：図１］
図１に示すように、プリント動作前（基準時）では、得られる正反射光受光素子５０４の検出出力と拡散反射光受光素子５０３の検出出力との差分値Ｇ７１３を用いて、画像形成条件を精度よく設定することができる。しかしながら、図１に示すように、プリント動作後（所定時）では、得られる正反射光受光素子５０４の検出出力と拡散反射光受光素子５０３の検出出力の差分値Ｇ７１３１は、プリント動作前（基準時）に得られる差分値Ｇ７１３と異なるため、差分値Ｇ７１３１を用いると画像形成条件を精度よく設定することはできない。
【００８９】
そこで、本実施形態では、プリント動作（耐久）後において、例えば、図１に示す像担持体或いは転写材担持体の光沢低下、センサの汚れ等により光学センサの感度が低下した時の検出パターンからの正反射光受光素子の出力特性Ｇ７１１１、拡散反射光受光素子５０３の出力特性Ｇ７１２１が得られる場合でも、図１０で説明したゲイン演算シーケンスの処理を行うことにより、最大濃度パターン（トナー濃度最大のベタパターン）の拡散反射光光量から拡散反射光検出出力の補正ゲインＧｄを算出し、搬送ベルト表面（トナー濃度０の領域）の正反射光光量から正反射光検出出力の補正ゲインＧｆを算出することができる。
【００９０】
そこで、これらの補正ゲインＧｄ、Ｇｆを用いて各々補正することにより、本本実施形態の画像形成装置では、第１の実施形態で説明したのと同様に、例えば、搬送ベルトの光沢低下、センサの汚れ等といった光学センサの出力に対して変動要因が生じた場合でも、正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定にすることができる。そのため、濃度制御の検出精度を向上し、より低コスト且つ色再現の安定性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。そのため、濃度制御の検出精度を向上し、より低コスト且つ色再現の安定性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。
【００９１】
なお、図１０中ステップＳ１５００２、Ｓ１５００６で演算された正反射光補正ゲインＧｆ、拡散反射光補正ゲインＧｄは、次回の濃度制御での検出結果に反映させることもできる。
【００９２】
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について説明するが、以下説明する第３の実施形態の画像形成装置は第１または第２の実施形態の画像形成装置と類似するものであるので、共通する点の説明は重複するのでその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
［本実施形態の概要］
上記説明した第１の実施形態では濃度制御実行中に光量制御シーケンスとして最大濃度パターン（ベタパターン）を形成し、拡散反射光を検出していたが、本実施形態では、色ずれ補正制御において色ずれ検出パターンの拡散反射光光量から発光素子の光量制御を行う。そのため、本実施形態の画像形成装置では、第１の実施形態で説明した第１の方法の処理（発光素子の光量制御）を色ずれ補正制御の処理中に行うことができるので、第１の実施形態に比べて処理時間を短縮できる。以下、上記説明した内容について、具体的に説明する。
【００９３】
［色ずれの例：図１１］
複数の画像形成部での各色毎の機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらや、各画像形成部の転写位置での感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量の関係等が各色毎にバラバラに発生し、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ（位置ずれ）を生じることが挙げられる。特に、レーザスキャナと感光ドラムを有する複数の画像形成部を有する装置では、各画像形成部でレーザスキャナと感光ドラム間の距離に誤差があり、この誤差が各画像形成部間で異なると、感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが発生し、色ずれが発生する。
【００９４】
色ずれの例を図１１に示す。２０１は本来の画像位置を、２０２は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。又、（ａ）（ｂ）（ｃ）は走査方向に色ずれがある場合であるが、説明の為、２つの線を搬送方向に離して描いてある。（ａ）は走査線の傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生する。例えば、光学部や感光ドラムの位置や、レンズの位置を調整することによって矢印方向に修正する。（ｂ）は走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。例えば、画像周波数を微調整（走査幅が長い場合は、周波数を速くする。）して、走査線の長さ変えることよって矢印方向に修正する。（ｃ）は走査方向の書出し位置誤差を示す。例えば、光学部がレーザススキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。（ｄ）は用紙搬送方向の書出し位置誤差を示す。例えば、用紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。上記色ずれを修正する為に、搬送ベルト１０３上に、各色毎に色ずれ検出用パターンを形成し、搬送ベルトに設けられた光学センサで検出し、色ずれ量を検出して補正する色ずれ補正制御を行う。
【００９５】
［色ずれ検出用パターン：図１２］
図１２は色ずれ検出用パターンの一例を示す模式図である。１０３は、プリント用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルトであり、１０７は、搬送ベルト１０３上に形成された色ずれ検出パターンを検出する、搬送ベルト１０３の主走査方向に設けられた光学センサである。ここで３０９〜３０２０は用紙搬送方向及び走査方向の色ずれ量を検出する為のパターンであり、３０９〜３０１２の色ずれ検出用パターンをパターン１、３０１３〜３０１６の色ずれ検出用パターンをパターン２、３０１７〜３０２０の色ずれ検出用パターンをパターン３とする。またａ、ｃ、ｅ、ｇは基準色であるＫを表しており、ｂ、ｄ、ｆはそれぞれ検出色であるＹ、Ｍ、Ｃを表している。矢印は搬送ベルト１０３の移動方向を示す。各パターンの検出タイミングに応じて、各色毎の色ずれ量を算出し、所望の書き出しタイミングに補正し、色ずれを低減する。
【００９６】
［濃度制御方法：図１３］
図１３は、上記説明した本画像形成装置における濃度制御方法を説明するフローチャートである。この処理は、制御プログラムに基づいてＣＰＵが各部を制御しながら実行するものである。
【００９７】
図１３のステップＳ１００００〜ステップＳ１０００５までは、第１の実施形態の図５中、ステップＳ１００００、Ｓ１０００１、Ｓ１０００２〜Ｓ１０００５と同様の処理であるので、その説明は重複するので個々での説明は省略する。なお、第１の実施形態においては光量制御シーケンス（ステップＳＳ１０００１１）を実行したが、本実施形態においては実行せず、図１４で説明する色ずれ補正制御処理において行われる。
【００９８】
［色ずれ補正制御方法：図１４］
図１５は、上記説明した本画像形成装置における濃度制御方法を説明するフローチャートである。この処理は、制御プログラムに基づいてＣＰＵが各部を制御しながら実行するものである。
【００９９】
電源を投入すると、ステップＳ８００１に進み、色ずれ補正制御の実行待ち状態となり、色ずれ補正制御の実行が要求されると、ステップＳ８００２に進み、所定の光量Ｐｄで光学センサ１０７のＬＥＤからなる発光素子５０２を発光する様に制御する。
【０１００】
次に、ステップＳ８００３に進み、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋからなる色ずれ検出パターンを搬送ベルト上に形成する様に制御する。次に、ステップＳ８００４に進み、色ずれ検出パターン形成後、図１Ｃに示した光学センサ１０７で色ずれ検出パターンのタイミングを色ずれ検出パターンの正反射光から検知すると、次にステップＳ８００５に進み、Ｙ、Ｍ、Ｃの拡散反射光光量Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃを検出する様に制御する。検出パターンにＹ、Ｍ、Ｃのパターンが複数ある場合は、各色毎に検出した拡散反射光光量の平均値を各色の拡散反射光光量とする様に制御する。
【０１０１】
次に、ステップＳ８００６に進み、Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃの最大値Ｌｄを算出する様に制御する。ここで、Ｌｄ＝ｍａｘ（Ｌｙ,Ｌｍ,Ｌｃ）（式３０１）である。
【０１０２】
次に、ステップＳ８００７に進み、ステップＳ８００４で検出した色ずれ検出パターンから各色の色ずれ量δｅｐを算出し、各色毎に最適な書出しタイミングを決定する。次に、ステップＳ８００８に進み、ステップＳ８００６で算出したカラー色の拡散反射光光量の最大値Ｌｄを所望の光量になるような補正値Ｐｒを算出する。ここで、Ｐｒ＝ｆ（Ｌｄ）（式３０２）である。なお、算出の詳細は第１の実施形態中の説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０３】
次に、ステップＳ８００９に進み、補正値Ｐｒ算出後、発光素子５０２の発光光量ＰｄにＰｒの補正を行う。ここで、Ｐｄ←Ｐｄ＋Ｐｒ（式３０３）である。
【０１０４】
次に、ステップＳ８０１０において、発光光量Ｐｄの補正実行後、補正後の発光光量Ｐｄで光学センサのＬＥＤからなる発光素子５０２を発光する。次に、ステップＳ８０１１に進み、発光素子５０２発光後、搬送ベルト表面（トナー濃度０）の正反射光光量Ｌｆを検出する。
【０１０５】
次に、ステップＳ８０１２に進み、正反射光補正ゲインＧｆを演算する。                Ｇｆ＝Ｌｆ０／Ｌｆ（式１０４）
ここで、Ｌｆ０はプリント動作前（初期）の検出出力値であり、予めＲＯＭ２１４などの記憶手段に記憶されている。
【０１０６】
以上説明したように、色ずれ補正制御において、色ずれ検出パターンの拡散反射光光量から発光素子５０２の光量を制御し、搬送ベルト表面の正反射光光量から正反射光検出出力の補正ゲインを算出して補正することができる。そのため、本実施形態では、色ずれ補正制御において第１の実施形態で説明した光量制御シーケンスの処理を行うことができるので、光量制御シーケンスの処理によるダウンタイムを低減しつつ、例えば、搬送ベルトの光沢低下、センサの汚れ等といった光学センサの出力に対して変動要因が生じた場合でも、正反射光特性と拡散反射光特性の比を常にほぼ一定にすることができる。そのため、濃度制御の検出精度を向上し、より低コスト且つ色再現の安定性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。
【０１０７】
なお、図８のステップＳ８００９で演算された発光素子光量Ｐｄは次回の濃度制御での光学センサ１０７のＬＥＤからなる発光素子５０２の光量にも反映させることができる。
【０１０８】
なお、上記説明した色ずれ補正制御の処理の思想は、第２の実施形態に適用することも可能であり、その適用によって、第２の実施形態のゲイン演算シーケンス実行処理時間をを低減することができる。
【０１０９】
さらに、本発明では、光学センサを１個備えた例で説明したが、光学センサの数量はこれに限定されない。また、光学センサの構造は図１Ｃで説明したが、発光素子５０２、正反射光受光素子５０４、拡散反射光受光素子５０３を備える構造であれば、これに限定されない。例えば、搬送ベルトの主走査方向両端に１対の光学センサを設け、一方の光学センサで正反射光受光素子を検出し、もう一方の光学センサで拡散反射光受光素子を検出する構成であっても良い。さらに図１５のような構造であっても良い。
【０１１０】
［光学センサの別の例：図１５］
図１５は本発明の光学センサの構造の一例を説明する図である。５０１は検出するパターン、５０２ａ、５０２ｂはＬＥＤからなる発光素子、５０５はフォトトランジスタからなる反射光受光素子である。本構成において発光素子５０２ａのみを発光することで、反射光受光素子５０５は正反射光を検出する。発光素子５０２ｂのみを発光することで、反射光受光素子５０５は拡散反射光を検出する。これを各検出パターンにおいて時系列で発光素子５０２ａ、５０２ｂを交互に発光させることで正反射光光量と、拡散反射光光量を検出することが出来る。また、配置角度も３０度、６０度に限定するものではない。
【０１１１】
発光素子５０２の光量補正値を有彩色の拡散反射光光量の最大値に基づいて算出したが、補正後の発光光量出力が飽和しない演算であれば、その他の演算を使用しても良い。第３の実施形態において、色ずれ検出パターンを正反射光から検出したが、拡散反射光から検出しても良い。
【０１１２】
［他の実施形態］
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【０１１３】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１４】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１５】
又、自装置にセットされたＣＤ−ＲＯＭ、或いは、インターネット等の外部供給源から、前述した実施形態の機能を実現する為のプログラムデータを、自装置のメモリにダウンロードし、前述した実施形態の機能が実現されるような形態も本発明に包含される。
【０１１６】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることが好ましい。
【符号の説明】
【０１１７】
１０１‥‥感光ドラム
１０２‥‥レーザスキャナ
１０３‥‥搬送ベルト
１０４‥‥ベルト駆動ローラ
１０５‥‥ベルト従動ローラ
１０７‥‥光学センサ
５０２‥‥発光素子
５０３‥‥拡散反射光受光素子
５０４‥‥正反射光受光素子
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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