(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段が所定の画像形成条件で形成するトナー像から、前記像担持体の表面に垂直な方向の前記トナー像の高さを検知する第１の検知手段と、
前記第１の検知手段の検知結果に応じて前記画像形成手段の画像形成条件を決定する決定手段と、
前記画像形成手段が所定の画像形成条件で形成するトナー像の濃度を検知する第２の検知手段と、
前記第２の検知手段により検知される前記トナー像の濃度に基づき、前記決定手段により決定される前記画像形成手段の画像形成条件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】
前記第１の検知手段は、前記像担持体に向けて光を照射する照射部と、前記照射部から照射され、トナー像で反射される光を受光面で受光する受光部を有し、
前記第１の検知手段は、前記受光部の受光結果に基づいて前記トナー像の高さに応じた信号を出力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】
前記第１の検知手段は、前記照射部から照射され、前記像担持体で反射される光を前記受光面で受光することにより第１の信号を出力し、前記照射部から照射され、トナー像で反射される光を前記受光面で受光することにより第２の信号を出力し、
前記第１の検知手段は、前記第１の信号と前記第２の信号との差異に基づいて、トナー像の高さに応じた信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の信号は、前記照射部から照射され、前記像担持体で反射される光を受光面で受光したときの受光位置を示す信号であり、前記第２の信号は、前記照射部から照射され、前記トナー像で反射される光を受光面で受光したときの受光位置を示す信号であり、
前記第１の検知手段は、前記第１の信号と第２の信号とから特定される受光位置の差に基づいて、前記トナー像の高さに応じた前記信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２の検知手段は、トナー像から反射される光の光量に基づき前記トナー像の濃度を検知す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】
前記決定手段は、トナー像の高さに応じた信号とトナー像の濃度との対応関係を示すデータが記憶された記憶部を有し、
前記決定手段は、前記第１の検知手段から出力されるトナー像の高さに応じた信号から、前記記憶部に記憶された前記データを参照することにより、前記画像形成手段の画像形成条件を決定し、
前記補正手段は、前記第２の検知手段により検知される前記トナー像の濃度に基づき、前記記憶部に記憶された前記データを補正することで、前記決定手段により決定される前記画像形成手段の画像形成条件を補正することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記決定手段は、トナー像の高さに応じた信号とトナー付着量との関係を示す第１のデータと、トナー付着量とトナー像の濃度との関係を示す第２のデータとが記憶された記憶部を有し、
前記第２の検知手段は、前記画像形成手段により記録材に転写されたときの高さが特定される画像形成条件で形成されたトナー像の濃度を検知し、
前記補正手段は、前記第２の検知手段により検知されるトナー像の濃度から、前記記憶部に記憶される前記第２のデータを参照して特定される前記トナー付着量に基づき、前記記憶部に記憶された前記第１のデータを補正することで、前記決定手段により決定される前記画像形成手段の画像形成条件を補正することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第２の検知手段により濃度が検知されるトナー像は、前記第１の検知手段により高さが検知されるトナー像と同じ画像形成条件で形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第２の検知手段により濃度が検知されるトナー像は、前記第１の検知手段により高さが検知されたトナー像であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を採用した画像形成装置に関し、特にトナー付着量測定および画像濃度制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置が形成する画像の濃度を制御する方法として、感光ドラムや中間転写ベルトに濃度検知用のトナー像を形成し、このトナー像から検出された濃度に基づき画像形成条件をフィードバック制御している。ここで画像形成条件とは、帯電したトナーを担持する感光ドラムの帯電電圧、この帯電された感光ドラムに担持されるトナーの濃度を制御する露光光量、感光ドラムや中間転写ベルトに担持されたトナー像を紙などの記録材に転写させるための転写電圧などである。これら画像形成条件が決定されると、記録材に転写されたトナー像の濃度が決定される。
【０００３】
近年、感光ドラムや中間転写ベルトに担持されるトナー像の高さを精度良く検出することが可能となり、検出されたトナー像の高さからこのトナー像の濃度を検知する方法が提案されている。トナー像の濃度は、単位面積当たりに担持されるトナーの量（トナー付着量）によって変化する。具体的には、濃度の濃いトナー像を形成するためにトナー付着量を増加させると、トナー像の高さも増加し、濃度の薄いトナー像を形成するためにトナー付着量を減少させると、トナー像の高さも減少する。そのため、トナー像の高さを検出することにより、このトナー像の濃度を検知することができるのである。
【０００４】
例えば、感光ドラムや中間転写ベルトに担持された濃度検知用のトナー像に光を照射し、このトナー像からの反射光を受光するラインセンサ上の受光位置からトナー像の高さを測定し、このトナー像の高さを濃度に換算するものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１５６４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような画像形成装置では、温度・湿度などの環境変動や、トナーと磁性キャリアを混合した現像剤の劣化等が原因で現像器内のトナーの帯電量が変化すると、形成するトナー像の濃度を精度良く制御できなくなるという問題があった。この原因は、現像器内のトナーの帯電量が変化してしまうと、感光ドラムや中間転写ベルトに担持されるトナー像の高さと、この画像形成装置から出力される画像の濃度との対応関係が変化してしまうためである。
【０００７】
特許文献１の方法によって画像形成条件を決定した場合、所定の濃度に対応する所定の高さのトナー像が形成される。しかし、帯電量の低いトナーで現像されるトナー像は、トナーとトナーの間に働く斥力が小さくなるため、このトナー像を形成するトナーの密度が高くなってしまう。そのため、帯電量の低いトナーを所定の高さとなるまで担持させたトナー像は、所定の濃度よりも濃い濃度の画像として出力されてしまう。また、帯電量の高いトナーで現像されるトナー像は、トナーとトナーの間に働く斥力が大きくなるため、このトナー像を形成するトナーの密度が低くなってしまう。そのため、帯電量の高いトナーを所定の高さとなるまで担持させたトナー像は、所定の濃度よりも薄い濃度の画像として出力されてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、トナー帯電量が変化した場合であっても、適正な濃度のトナー像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段が所定の画像形成条件で形成するトナー像から、前記像担持体の表面に垂直な方向の前記トナー像の高さを検知する第１の検知手段と、前記第１の検知手段の検知結果に応じて前記画像形成手段の画像形成条件を決定する決定手段と、前記画像形成手段が所定の画像形成条件で形成するトナー像の濃度を検知する第２の検知手段と、前記第２の検知手段により検知される前記トナー像の濃度に基づき、前記決定手段により決定される前記画像形成手段の画像形成条件を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トナー帯電量が変化した状態であっても、適正な濃度のトナー像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置を示す概略断面図
【図２】第１の実施形態のトナー高さセンサユニットを示す要部概略図
【図３】第１の実施形態のトナー高さセンサユニットが測定したパッチ画像の光強度分布を示す図
【図４】受光位置差とトナー付着量の対応関係と、トナー付着量と濃度の対応関係を示す図
【図５】トナー帯電量の違いによるトナー高さの変化を示す図
【図６】第１の実施形態の画像形成装置の制御ブロック図
【図７】第１の実施形態の画像形成処理を表すフローチャート図
【図８】第２の実施形態の画像濃度センサを示す要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態の画像形成装置１００であり、プリンタ部１００Ｂと、このプリンタ部１００Ｂの上に搭載したリーダ部１００Ａを有する。
【００１３】
リーダ部１００Ａは、原稿８０が載置される原稿台ガラス８１と、原稿台ガラス８１に載置された原稿８０の画像を走査する露光ランプ８２と、ミラーからなる画像走査ユニット８５を有している。露光ランプ８２は、画像走査ユニット８５が原稿台ガラス８１の下面を移動する過程で、原稿８０に光を照射する。原稿８０からの反射光は、短焦点レンズアレイ８３により集光される。この集光された光は、画像走査ユニット８５のミラーで反射され、ＣＣＤなどのフルカラーセンサ８４により読み取られる。フルカラーセンサ８４により読み取られた光は、画像処理部１０８でイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色に色分解され、色成分毎の画像信号に変換される。
【００１４】
プリンタ部１００Ｂは、矢印Ａ方向に回転駆動される感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、ドラムクリーナ６等が配置されている。
【００１５】
帯電器２は、感光ドラム１を非接触に帯電させるコロナ帯電器である。帯電器２には、この他にも感光ドラム１に接触して、または、近接して設けられた導電性の帯電ローラや帯電ブラシ、磁気ブラシ等の接触型の帯電器を用いることができる。
【００１６】
露光装置３は、帯電した感光ドラム１に画像信号に応じた露光光Ｅを照射する。これによって、感光ドラム１の表面には、原稿８０に応じた静電潜像が色成分毎に順次形成される。
【００１７】
現像装置４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各々の現像剤を収容する各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを一体とした、ロータリ部が矢印Ｂ方向に回転する構成となっている。ここで、現像器４Ｙはイエローの現像剤を収容し、現像器４Ｍはマゼンタの現像剤を収容し、現像器４Ｃはシアンの現像剤を収容し、現像器４Ｋはブラックの現像剤を収容している。静電潜像の現像に際しては、現像装置４のロータリ部が矢印Ｂ方向に回転することにより、現像に供される色の現像器が感光ドラム１の表面に近接した現像位置に移動され、静電潜像がトナー像として可視化される。
【００１８】
転写装置５は、中間転写ベルト５１と、一次転写ローラ５３、二次転写対向ローラ５６、二次転写ローラ５７とを有する。中間転写ベルト５１は矢印Ｃ方向に回転駆動される無端状の像担持体である。一次転写ローラ５３は中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１を押圧することで一次転写ニップ部を形成する。二次転写ローラ５７は中間転写ベルト５１を介して二次転写対向ローラ５６を押圧することで二次転写ニップ部を形成する。
【００１９】
一次転写ニップ部では、感光ドラム１に形成されたトナー像が、感光ドラム１から中間転写ベルト５１へ転写される。また、二次転写ニップ部では、中間転写ベルト５１に担持されたトナー像が、中間転写ベルト５１から記録材Ｐへ転写される。
【００２０】
また、中間転写ベルト５１の移動方向で二次転写ニップ部の下流側には、中間転写ベルト５１から記録材Ｐに転写されずに、中間転写ベルト５１に残ったトナーを除去するベルトクリーナ５５が配設されている。
【００２１】
また、感光ドラム１の回転方向で一次転写ニップ部の下流側には、感光ドラム１から中間転写ベルト５１へ転写されずに感光ドラム１に残ったトナーを除去するドラムクリーナ６が配設されている。
【００２２】
プリンタ部１００Ｂは、他に、前述の記録材Ｐを収容する給紙カセット７と、装置内の温度と湿度を検知する環境センサ１３と、トナー像が転写された記録材Ｐを二次転写ニップ部から搬送する搬送ベルト５８と、記録材Ｐにトナー像を定着させる定着器９を有する。
【００２３】
更に、プリンタ部１００Ｂには、中間転写ベルト５１上に転写されたパッチ画像に測定光を照射し、その反射光が受光される受光面上の位置に基づいてパッチ画像の高さを検知するためのトナー高さセンサユニット２１が設けられている。なお、パッチ画像の高さとは、中間転写ベルト５１の表面に垂直な方向の高さである。以降、パッチ画像の高さをトナー高さと称す。
【００２４】
次に、本実施形態の画像形成装置１００が原稿８０に基づき、トナー像を形成する画像形成動作を説明する。
【００２５】
先ず、帯電器２が感光ドラム１の表面を一様に帯電する。次いで、露光装置３が、リーダ部１００Ａから出力されるイエロー成分の画像信号に応じて変調した露光光Ｅを感光ドラム１上に露光すると、感光ドラム１の表面には、原稿８０のイエロー成分の画像に対応した静電潜像が形成される。
【００２６】
次いで、現像装置４は、矢印Ｂ方向へ回転し、現像器４Ｙを現像位置へ移動させる。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像器４Ｙによりイエローのトナー像として顕像化される。
【００２７】
次いで、イエローのトナー像が感光ドラム１の矢印Ａ方向への回転に伴い一次転写ニップ部に進入すると、一次転写ローラ５３は転写電圧を印加する。これにより、感光ドラム１上のイエローのトナー像が中間転写ベルト５１上に転写される。中間転写ベルト５１へ転写されずに感光ドラム１上に残留したトナーはドラムクリーナ６によって除去される。
【００２８】
次いで、帯電器２が感光ドラム１の表面を一様に帯電する。次いで、露光装置３が、リーダ部１００Ａから出力されるマゼンタ成分の画像信号に応じて変調した露光光Ｅを感光ドラム１上に露光する。これにより、感光ドラム１の表面には、原稿８０のマゼンタ成分の画像に対応した静電潜像が形成される。
【００２９】
次いで、現像装置４は、矢印Ｂ方向へ回転し、現像器４Ｍを現像位置へ移動させる。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像器４Ｍによりマゼンタのトナー像として顕像化される。
【００３０】
次いで、感光ドラム１は矢印Ａ方向へ回転することで、マゼンタのトナー像を一次転写ニップ部へ搬送する。また、中間転写ベルト５１は矢印Ｃ方向へ回転することでイエローのトナー像を一次転写ニップ部へ搬送する。マゼンタのトナー像が中間転写ベルト５１に担持されたイエローのトナー像と重なるように一次転写ニップ部へ進入すると、一次転写ローラ５３は転写電圧を印加する。これにより、マゼンタのトナー像がイエローのトナー像の上に重ねて転写される。
【００３１】
同様に、シアンのトナー像とブラックのトナー像が、感光ドラム１上に順次形成され、一次転写ニップ部で順次重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト５１上には、フルカラーのトナー像が形成される。
【００３２】
ここで、二次転写ローラ５７は、各色のトナー像が中間転写ベルト５１上で順次重ねられてフルカラーのトナー像が形成されるまで、転写電圧を印加しない。そのため、中間転写ベルト５１に担持、搬送されているトナー像はフルカラーのトナー像となるまで中間転写ベルト５１に担持され続ける。また、ベルトクリーナ５５は既知の構成により中間転写ベルト５１から離間された状態となっている。そのため、中間転写ベルト５１に転写される各色のトナー像は記録材Ｐへの転写が完了するまでベルトクリーナ５５によって除去されることはない。
【００３３】
中間転写ベルト５１上に形成されたフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト５１の矢印Ｃ方向への回転に伴い二次転写ニップ部へと搬送される。
給紙ローラ７１及び７２は給紙カセットから、記録材Ｐを１枚ずつ給送する。記録材Ｐは破線で示した搬送パスを通り、レジストレーションローラ７３まで搬送される。レジストレーションローラ７３まで搬送された記録材Ｐは、タイミングを調整されて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へと送り出される。
【００３４】
中間転写ベルト５１上のフルカラーのトナー像と記録材Ｐが二次転写ニップ部に進入するタイミングに合わせて、二次転写ローラ５７に転写電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト５１上のフルカラーのトナー像が記録材Ｐに転写される。記録材Ｐへ転写されずに中間転写ベルト５１上に残留したトナーはベルトクリーナ５５により除去される。
【００３５】
トナー像を担持した記録材Ｐは搬送ベルト５８によって定着器９へと搬送され、不図示のヒータによって加熱された定着ローラ９１及び９２に挟持、搬送されながらトナー像が定着される。
【００３６】
その後、トナー像の定着した記録材Ｐは排紙ローラ７４により排紙トレイ７５に排出される。
図２は本実施形態のトナー高さセンサユニット２１の要部概略図である。
レーザ発振器２０１は、測定光（波長７８０［ｎｍ］）を、集光レンズ２０２を介して中間転写ベルト５１に照射する。レーザ発振器２０１から照射された測定光は、中間転写ベルト５１上で、スポット径が５０［μｍ］となる。なお、以降の説明では、測定光が照射される位置を照射位置と称す。本実施形態において、レーザ発振器２０１は、照射部として機能する。
【００３７】
ラインセンサ２０４は、多数の受光素子を一列に並べた構成となっている。また、ラインセンサ２０４の各受光素子は、光を受光すると夫々光強度に応じた電圧を出力する。なお、各受光素子は、パッチ画像２１０が平均粒径のトナー１個分変化した場合にも、パッチ画像２１０からの反射光から受光位置の変化を検出できる間隔で並んでいる。本実施形態において、ラインセンサ２０４は、受光部として機能する。
なお、パッチ画像２１０で反射される光を受光するセンサは、受光素子が２次元に配列されたエリアセンサであってもよい。
【００３８】
次に、トナー高さセンサユニット２１が中間転写ベルト５１からの反射光と、パッチ画像２１０からの反射光とを受光する方法について説明する。
【００３９】
先ず、パッチ画像２１０が照射位置に到達していない状態で、レーザ発振器２０１が測定光を照射する。この測定光は、レーザ発振器２０１から集光レンズ２０２を介して中間転写ベルト５１上に照射され、中間転写ベルト５１の表面で反射される。中間転写ベルト５１の表面で反射された光は、受光レンズ２０３を介してラインセンサ２０４上の受光位置Ｐ（０）に結像される。ここで、矢印Ｇは、中間転写ベルト５１で反射した光の内、受光レンズ２０３の中心を通過する光を表したものである。また、受光レンズ２０３に入射できなかった反射光は、不図示の遮蔽板によって遮られる。
【００４０】
中間転写ベルト５１が矢印Ｃ方向へ移動すると、パッチ画像２１０が照射位置に到達する。このとき、レーザ発振器２０１が照射する測定光は、パッチ画像２１０の表面で反射される。パッチ画像２１０の表面で反射された光は、受光レンズ２０３を介してラインセンサ２０４上の受光位置Ｐ（１）に結像される。即ち、パッチ画像２１０で反射される光の受光位置Ｐ（１）は、受光位置Ｐ（０）とは異なる。ここで、矢印Ｔは、パッチ画像２１０で反射した光の内、受光レンズ２０３の中心を通過する光を表したものである。また、受光レンズ２０３に入射できなかった反射光は、不図示の遮蔽板によって遮られる。
【００４１】
次に、中間転写ベルト５１で反射した光の受光位置Ｐ（０）と、パッチ画像２１０で反射した光の受光位置Ｐ（１）を特定する方法について説明する。
【００４２】
図３はラインセンサ２０４によって測定された中間転写ベルト５１の表面で反射された光の光強度分布Ｄ（０）と、パッチ画像２１０の表面で反射された光の光強度分布Ｄ（１）である。
【００４３】
中間転写ベルト５１から反射される光の受光位置Ｐ（０）は、中間転写ベルト５１で反射された光の光強度が最大値となるラインセンサ２０４上の位置である。また、パッチ画像２１０から反射される光の受光位置Ｐ（１）は、パッチ画像２１０で反射された光の光強度が最大値となるラインセンサ２０４上の位置である。
【００４４】
中間転写ベルト５１で反射される光の受光位置Ｐ（０）と、パッチ画像２１０で反射される光の受光位置Ｐ（１）との受光位置差ΔＰ（１）は、パッチ画像２１０のトナー高さが高くなる程増加し、トナー高さが低くなる程減少する。なお、受光位置差ΔＰ（１）は式１により求められる。
ΔＰ（１）＝Ｐ（１）−Ｐ（０）      ・・・（式１）
ここで、本実施形態のトナー高さセンサユニット２１は、中間転写ベルト５１から反射される光の受光位置Ｐ（０）を測定せずに受光位置差ΔＰ（１）を特定する構成としてもよい。この構成とする場合、ラインセンサ２０４は、中間転写ベルト５１から反射される光をラインセンサ２０４上の基準位置で受光するように配置される。これにより、トナー高さセンサユニット２１によりパッチ画像２１０に光が照射され、パッチ画像２１０で反射される光の受光位置Ｐ（１）が検知された後、受光位置Ｐ（１）と基準位置との差分によって受光位置差ΔＰ（１）が特定される。
【００４５】
次に、トナー高さセンサユニット２１を用いて特定した受光位置差ΔＰ（１）から、パッチ画像２１０の濃度を検知する方法について説明する。
【００４６】
図４（ａ）は、受光位置差とトナー付着量の対応関係を示すデータを表した図である。図４（ｂ）は、トナー付着量と濃度の対応関係を示すデータを表した図である。なお、トナー付着量とは、単位面積当たりに担持されるトナーの量である。
【００４７】
パッチ画像２１０の受光位置差ΔＰ（１）は、図４（ａ）の受光位置差とトナー付着量の対応関係を示すデータが参照されることで、パッチ画像２１０のトナー付着量Ｑに変換される。このトナー付着量Ｑは、図４（ｂ）のトナー付着量と濃度の対応関係を示すデータが参照されることで、パッチ画像２１０の濃度に変換される。つまり、ラインセンサ２０４の受光結果から、パッチ画像２１０の濃度が求められる。
【００４８】
しかしながら、所定の濃度に対応するトナー付着量Ｑが同一であっても、所定の付着量Ｑのトナー像から検知される受光位置差ΔＰ（１）は、環境変動や現像剤の劣化が原因で変化してしまう。
【００４９】
以下、トナー付着量Ｑが同一であっても、トナー高さセンサユニット２１により検知される受光位置差ΔＰ（１）が変化してしまう理由を説明する。
【００５０】
図５は、帯電量が異なるトナーで形成されたトナー像のトナー高さを表す図である。
破線Ｎは所定時間攪拌された新しい現像剤を用いて形成されるトナー像のトナー付着量とトナー高さの関係を表すデータである。実線Ｗはトナー像を１０万枚現像後に形成されるトナー像のトナー付着量とトナー高さの関係を表すデータである。なお、本実施形態の画像形成装置は、最大濃度（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製５３０分光濃度計で濃度１．６）でトナー像を形成した場合、このトナー像のトナー付着量が０．６［ｍｇ／ｃｍ２］であった。
【００５１】
図５において、同じトナー付着量のトナー像を形成した場合、１０万枚現像後の現像剤を用いて形成されたトナー像のトナー高さ（実線Ｗ）は、新しい現像剤で形成されたトナー像のトナー高さ（破線Ｎ）よりも低くなる。また、図５においてトナー付着量が同じ中間調（トナー付着量が０．２［ｍｇ／ｃｍ２］）のトナー高さの変動量Δｔ１はトナー付着量が同じ高濃度（トナー付着量が０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］）のトナー高さの変動量Δｔ２よりも小さくなっている。
【００５２】
そのため、同じトナー付着量であっても、トナー高さが異なるため、トナー高さセンサユニット２１により測定される受光位置差ΔＰ（１）が異なってしまう。
【００５３】
本実施形態では、受光位置差とトナー付着量の対応関係を示すデータ（図４（ａ））が補正されることで、トナー高さセンサユニット２１により測定される受光位置差から精度良く濃度が検知される構成とする。
【００５４】
以下、受光位置差とトナー付着量の対応関係を示すデータ（図４（ａ））を第１のデータと称し、トナー付着量と濃度の対応関係を示すデータ（図４（ｂ））を第２のデータと称す。また、第１のデータと第２のデータは、夫々、色成分毎に設けられている。
【００５５】
以下、図６と図７を用いて、本実施形態の画像形成装置１００が第１のデータを補正する処理について説明する。
【００５６】
本実施形態の画像形成装置１００は、２５６階調（０〜２５５）によって画像の濃淡を表現している。そのため、パッチ画像の濃度を検知する場合や、第１のデータを補正する場合には、色成分毎に１６個のパッチ画像が形成される。また、１６個のパッチ画像の濃度は、１５、３１、・・・、２３９、２５５というように１６レベル刻みになっている。以後、１６個のイエローのパッチ画像Ｔ（Ｙａ）、Ｔ（Ｙｂ）、・・・、Ｔ（Ｙｐ）をまとめてＴ（Ｙｘ）とする。ただし、ａ、ｂ、・・・、ｐは濃度レベルが１５、３１、・・・、２５５であることを意味する。同様に、マゼンタのパッチ画像Ｔ（Ｍａ）、Ｔ（Ｍｂ）、・・・、Ｔ（Ｍｐ）をＴ（Ｍｘ）、シアンのパッチ画像Ｔ（Ｃａ）、Ｔ（Ｃｂ）、・・・、Ｔ（Ｃｐ）をＴ（Ｃｘ）、ブラックのパッチ画像Ｔ（Ｋａ）、Ｔ（Ｋｂ）、・・・、Ｔ（Ｋｐ）をＴ（Ｋｘ）とする。
【００５７】
なお、パッチ画像の個数と濃度レベルは適宜決められるものであり、本実施形態に限定されるものではない。
【００５８】
図６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。
【００５９】
ＣＰＵ１２８は画像形成装置１００を制御する制御回路である。ＲＯＭ１３０には、画像形成装置１００で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。また、ＲＯＭ１３０には、第１のデータを補正する際に形成するパッチ画像の画像形成条件が記憶されている。さらに、ＲＯＭ１３０には、第１のデータ及び第２のデータが格納されている。つまり、本実施形態において、ＲＯＭ１３０は記憶部に相当する。ＲＡＭ１３２は、ＣＰＵ１２８が処理のために使用するシステムワークメモリである。ここで画像形成条件とは、帯電器２が感光ドラム１を帯電するための帯電電圧、露光装置３が照射する露光光Ｅの露光光強度及び露光時間、各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと感光ドラム１の間に印加される現像バイアスである。また、第１のデータ及び第２のデータは、主電源がオンされた直後にＲＡＭ１３２に格納される。
【００６０】
レーザ発振器２０１は、ＣＰＵ１２８からの信号に応じて中間転写ベルト５１上に測定光を照射する。
ラインセンサ２０４は、前述の図２で説明したため、ここでの説明を省略する。
リーダ部１００Ａは、ＣＰＵ１２８からの信号に応じて、原稿８０又はパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）が転写された記録材Ｐを読み取り、色成分毎の画像信号をＣＰＵ１２８に出力する。
【００６１】
プリンタ部１００Ｂは、ＣＰＵ１２８からの信号によって、画像信号に応じたトナー像を形成する。また、プリンタ部１００Ｂは、ＣＰＵ１２８からパッチ画像を形成させる信号が入力されると、ＲＯＭ１３０又はＲＡＭ１３２に格納された画像形成条件を用いて前述のパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）を形成する。
【００６２】
操作部１０１は、図１に示す画像形成装置１００に設けられた不図示の操作パネルである。この操作部１０１にはスタートボタンが設けられている。操作部１０１は、使用者がスタートボタンを押すことによって、コピーを開始する信号をＣＰＵ１２８へ出力する。また、操作部１０１は、使用者が操作部１０１から所定の入力を行うことで、第１のデータを補正する処理を実行する信号をＣＰＵ１２８へ出力する。なお、操作部１０１はネットワークを通じて画像形成装置１００と接続されたＰＣのマウスやキーボードであってもよい。
【００６３】
表示部１０２は、図１に示す画像形成装置１００に設けられた不図示のディスプレイである。表示部１０２は、ＣＰＵ１２８からの信号に応じて、画像形成装置１００の各種制御のために使用者が行う動作を補助する情報（以降、ガイダンスと称す。）を表示する。なお、表示部１０２はネットワークを通じて画像形成装置１００と接続されたＰＣのディスプレイであってもよい。
【００６４】
図７は、画像形成装置１００が画像を形成する処理を表すフローチャートであり、ＣＰＵ１２８が第１のデータを補正する処理を含んでいる。また、このフローチャートの処理はＣＰＵ１２８がＲＯＭ１３０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。
【００６５】
画像形成装置１００の主電源がオンされると、ＣＰＵ１２８は、画像が形成される枚数を表すカウント値ｎを０に設定する（Ｓ１００）。
【００６６】
次いで、ＣＰＵ１２８は、操作部１０１からコピーを開始する信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１において、ＣＰＵ１２８は、操作部１０１からコピーを開始する信号が入力されていない場合、後述のステップＳ１１３へ移行する。
【００６７】
一方、ステップＳ１０１において、操作部１０１からコピーを開始する信号が入力された場合、ＣＰＵ１２８は、プリンタ部１００Ｂにより画像形成動作を行う（Ｓ１０２）。本実施形態では、操作部１０１からコピーを開始する信号が１度入力されることにより所定枚数の画像形成が開始される。この場合、ＣＰＵ１２８は、記録材１枚分の画像形成を行う度にステップＳ１０３へ移行する。なお、コピーを開始する信号が１度入力されることにより所定枚数の画像形成が開始される場合、この所定枚数分の画像形成を画像形成ジョブと称す。
【００６８】
次いで、ＣＰＵ１２８は、カウント値ｎを１増加させ（Ｓ１０３）、カウント値ｎが１０００よりも小さいか否かを判定する（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４において、カウント値ｎが１０００よりも小さい場合、ＣＰＵ１２８は、画像形成ジョブの全ての画像形成が完了したか否かを判定し（Ｓ１０５）、全ての画像の形成が完了していれば、ステップＳ１０１へ移行する。
【００６９】
一方、ステップＳ１０５において、画像形成ジョブの全ての画像の形成が完了していない場合、ＣＰＵ１２８は、次の画像の形成を開始するため、ステップＳ１０２へ移行する。
【００７０】
また、ステップＳ１０４において、カウント値ｎが１０００以上となった場合、ＣＰＵ１２８は、以下に示す濃度制御を実行する。
【００７１】
ＣＰＵ１２８は、プリンタ部１００Ｂにより、ＲＯＭ１３０又はＲＡＭ１３２に格納された画像形成条件を用いて、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）を形成する（Ｓ１０６）。
【００７２】
次いで、ＣＰＵ１２８は、レーザ発振器２０１から光を照射させ、ラインセンサ２０４から出力される電圧を測定し、各パッチ画像の受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）、ΔＰ（Ｍｘ）、ΔＰ（Ｃｘ）、ΔＰ（Ｋｘ）を特定する（Ｓ１０７）。ここで、受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）は、受光位置Ｐ（０）、Ｐ（Ｙｘ）から式２を用いて算出される。なお、受光位置Ｐ（Ｙｘ）は、イエローのパッチ画像Ｔ（Ｙａ）、Ｔ（Ｙｂ）、・・・、Ｔ（Ｙｐ）で反射される光の受光位置Ｐ（Ｙａ）、Ｐ（Ｙｂ）、・・・、Ｐ（Ｙｐ）である。
ΔＰ（Ｙｘ）＝Ｐ（Ｙｘ）−Ｐ（０）  （ｘ＝ａ、ｂ、・・・、ｐ）      ・・・（式２）
同様に、受光位置Ｐ（Ｍｘ）、Ｐ（Ｃｘ）、Ｐ（Ｋｘ）と、中間転写ベルト５１から測定される受光位置Ｐ（０）とから、式３から式５により、受光位置差ΔＰ（Ｍｘ）、ΔＰ（Ｃｘ）、ΔＰ（Ｋｘ）が特定される。ここで、ΔＰ（Ｍｘ）はマゼンタのパッチ画像Ｔ（Ｍｘ）の受光位置差であり、ΔＰ（Ｃｘ）はシアンのパッチ画像Ｔ（Ｃｘ）の受光位置差であり、ΔＰ（Ｋｘ）はブラックのパッチ画像Ｔ（Ｋｘ）の受光位置差である。
ΔＰ（Ｍｘ）＝Ｐ（Ｍｘ）−Ｐ（０）  （ｘ＝ａ、ｂ、・・・、ｐ）      ・・・（式３）
ΔＰ（Ｃｘ）＝Ｐ（Ｃｘ）−Ｐ（０）  （ｘ＝ａ、ｂ、・・・、ｐ）      ・・・（式４）
ΔＰ（Ｋｘ）＝Ｐ（Ｋｘ）−Ｐ（０）  （ｘ＝ａ、ｂ、・・・、ｐ）      ・・・（式５）
ステップＳ１０７において、中間転写ベルト５１からの反射光がラインセンサ２０４に受光されたときに、このラインセンサ２０４の各受光素子から出力される電圧値がラインセンサ２０４上の受光位置Ｐ（０）を示す第１の信号に相当する。また、イエローのパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）からの反射光がラインセンサ２０４に受光されたときに、このラインセンサ２０４の各受光素子から出力される電圧値がラインセンサ２０４上の受光位置Ｐ（Ｙｘ）を示す第２の信号に相当する。同様に、マゼンタのパッチ画像Ｔ（Ｍｘ）からの反射光がラインセンサ２０４に受光されたときに、このラインセンサ２０４の各受光素子から出力される電圧値がラインセンサ２０４上の受光位置Ｐ（Ｍｘ）を示す第２の信号に相当する。同様に、シアンのパッチ画像Ｔ（Ｃｘ）からの反射光がラインセンサ２０４に受光されたときに、このラインセンサ２０４の各受光素子から出力される電圧値がラインセンサ２０４上の受光位置Ｐ（Ｃｘ）を示す第２の信号に相当する。同様に、ブラックのパッチ画像Ｔ（Ｋｘ）からの反射光がラインセンサ２０４に受光されたときに、このラインセンサ２０４の各受光素子から出力される電圧値がラインセンサ２０４上の受光位置Ｐ（Ｋｘ）を示す第２の信号に相当する。つまり、ステップＳ１０７において、ＣＰＵ１２８とトナー高さセンサユニット２１は、第１の信号と第２の信号との差異から、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）のトナー高さに応じた信号を出力する第１の検知手段として機能する。
【００７３】
ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１０７で特定した受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）、ΔＰ（Ｍｘ）、ΔＰ（Ｃｘ）、ΔＰ（Ｋｘ）から、ＲＡＭ１３２に格納された第１のデータを参照し、トナー付着量Ｑ（Ｙｘ）、Ｑ（Ｍｘ）、Ｑ（Ｃｘ）、Ｑ（Ｋｘ）を検知する（Ｓ１０８）。ここで、トナー付着量Ｑ（Ｙｘ）は、イエローのパッチ画像Ｔ（Ｙａ）、Ｔ（Ｙｂ）、・・・、Ｔ（Ｙｐ）のトナー付着量Ｑ（Ｙａ）、Ｑ（Ｙｂ）、・・・、Ｑ（Ｙｐ）である。同様に、トナー付着量Ｑ（Ｍｘ）は、マゼンタのパッチ画像Ｔ（Ｍａ）、Ｔ（Ｍｂ）、・・・、Ｔ（Ｍｐ）のトナー付着量Ｑ（Ｍａ）、Ｑ（Ｍｂ）、・・・、Ｑ（Ｍｐ）である。また、トナー付着量Ｑ（Ｃｘ）は、シアンのパッチ画像Ｔ（Ｃａ）、Ｔ（Ｃｂ）、・・・、Ｔ（Ｃｐ）のトナー付着量Ｑ（Ｃａ）、Ｑ（Ｃｂ）、・・・、Ｑ（Ｃｐ）である。また、トナー付着量Ｑ（Ｋｘ）は、ブラックのパッチ画像Ｔ（Ｋａ）、Ｔ（Ｋｂ）、・・・、Ｔ（Ｋｐ）のトナー付着量Ｑ（Ｋａ）、Ｑ（Ｋｂ）、・・・、Ｑ（Ｋｐ）である。
【００７４】
次いで、ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１０８で検知したトナー付着量Ｑ（Ｙｘ）、Ｑ（Ｍｘ）、Ｑ（Ｃｘ）、Ｑ（Ｋｘ）から、ＲＡＭ１３２に格納されている第２のデータを参照し、濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）を検知する（Ｓ１０９）。ここで、濃度Ｄ（Ｙｘ）は、イエローのパッチ画像Ｔ（Ｙａ）、Ｔ（Ｙｂ）、・・・、Ｔ（Ｙｐ）の濃度Ｄ（Ｙａ）、Ｄ（Ｙｂ）、・・・、Ｄ（Ｙｐ）である。同様に濃度Ｄ（Ｍｘ）は、マゼンタのパッチ画像Ｔ（Ｍａ）、Ｔ（Ｍｂ）、・・・、Ｔ（Ｍｐ）の濃度Ｄ（Ｍａ）、Ｄ（Ｍｂ）、・・・、Ｄ（Ｍｐ）である。また、濃度Ｄ（Ｃｘ）は、シアンのパッチ画像Ｔ（Ｃａ）、Ｔ（Ｃｂ）、・・・、Ｔ（Ｃｐ）の濃度Ｄ（Ｃａ）、Ｄ（Ｃｂ）、・・・、Ｄ（Ｃｐ）である。また、濃度Ｄ（Ｋｘ）は、ブラックのパッチ画像Ｔ（Ｋａ）、Ｔ（Ｋｂ）、・・・、Ｔ（Ｋｐ）の濃度Ｄ（Ｋａ）、Ｄ（Ｋｂ）、・・・、Ｄ（Ｋｐ）である。
【００７５】
次いで、ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１０９で検知した濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）が所定の濃度となっているか否かを判定する（Ｓ１１０）。なお、所定の濃度とは各色成分のパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）を形成する画像信号レベルに対応した濃度である。ステップＳ１１０において、検知した濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）が所定の濃度とならない場合、ＣＰＵ１２８は、画像形成条件を変更し（Ｓ１１１）、ステップＳ１０６へ移行する。なお、ステップＳ１１１において、ＣＰＵ１２８は変更した画像形成条件をＲＡＭ１３２に格納する。ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１０６からステップＳ１１１を繰り返すことにより、濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）が所定の濃度となるときの画像形成条件を特定する。
【００７６】
一方、ステップＳ１１０において、濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）が所定の濃度である場合、ＣＰＵ１２８は、カウント値ｎを０に設定し（Ｓ１１２）、ステップＳ１０５へ移行する。濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）が所定の濃度である場合、ＣＰＵ１２８は、所定の濃度の画像を形成するための画像形成条件が特定されたと判定する。ここで、ＣＰＵ１２８は、トナー高さセンサユニット２１の検知結果に応じて画像形成条件を決定する決定手段として機能する。
【００７７】
次に、ステップＳ１０１においてＣＰＵ１２８が、操作部１０１からコピーを開始する信号を入力されない場合について説明する。
【００７８】
ＣＰＵ１２８は、操作部１０１からコピーを開始する信号が入力されない場合、第１のデータを更新する要求があるか否かを判定する（Ｓ１１３）。具体的には、ＣＰＵ１２８は、操作部１０１から第１のデータを補正する処理を実行する信号が入力されたか否かを判定している。ステップＳ１１３において、第１のデータを補正する処理を実行する信号が入力されない場合、ＣＰＵ１２８は第１のデータを更新する指示が無いと判定し、ステップＳ１０１へ移行する。
【００７９】
ステップＳ１１３において、第１のデータを補正する処理を実行する信号が入力されると、ＣＰＵ１２８は、プリンタ部１００Ｂにより、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）を形成する（Ｓ１１４）。ステップＳ１１４において、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）は、ＲＯＭ１３０に格納された画像形成条件を用いて形成される。
【００８０】
次いで、ＣＰＵ１２８は、レーザ発振器２０１から光を照射させ、ラインセンサ２０４から出力される電圧を測定し、パッチ画像の受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）、ΔＰ（Ｍｘ）、ΔＰ（Ｃｘ）、ΔＰ（Ｋｘ）を特定する（Ｓ１１５）。ステップＳ１１５で特定された受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）、ΔＰ（Ｍｘ）、ΔＰ（Ｃｘ）、ΔＰ（Ｋｘ）は、夫々濃度レベルに関連付けてＲＡＭ１３２に格納される。
【００８１】
次いで、ＣＰＵ１２８は、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）を記録材Ｐに転写し、排紙トレイ７５に出力する（Ｓ１１６）。以降、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）が転写された記録材Ｐをテストチャートと称す。ここで、ＣＰＵ１２８は、プリンタ部１００Ｂにより、ＲＯＭ１３０に格納された画像形成条件を用いてパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）を形成する。このとき、各色成分のパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）が１枚の記録材Ｐに転写されるように、各色成分のパッチ画像を互いに重ならないように形成する。具体的には、イエローのパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、マゼンタのパッチ画像Ｔ（Ｍｘ）、シアンのパッチ画像Ｔ（Ｃｘ）、及び、ブラックのパッチ画像Ｔ（Ｋｘ）が、中間転写ベルト５１の回転方向（Ｃ方向）に直交する方向へ、所定距離ずつ離れて形成される。これらのパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）が記録材Ｐに転写及び定着されることで、テストチャートが形成される。また、テストチャートは前述のように、各色成分のパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）が１枚の記録材Ｐに転写される構成に限定されず、１枚の記録材に１色成分のパッチ画像が転写される構成としてもよい。
【００８２】
次いで、ＣＰＵ１２８は、表示部１０２に、テストチャートの読み取りを実行するためのガイダンスを表示する（Ｓ１１７）。このとき、表示部１０２には、テストチャートの読み取りが実行される旨の説明が表示される。
【００８３】
ＣＰＵ１２８は、操作部１０１から読み取りを開始するための信号が入力されるまで待機する（Ｓ１１８）。本実施形態では、使用者によってテストチャートが原稿台ガラス８１の所定の位置に載置され、操作部１０１のスタートボタンが押されることで、操作部１０１からＣＰＵ１２８に、読み取りを開始するための信号が入力される。ステップＳ１１８において、操作部１０１から読み取りを開始するための信号が入力されると、ＣＰＵ１２８は、リーダ部１００Ａによりテストチャートを読み取り、各パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）の濃度を検知する（Ｓ１１９）。ここで、ＣＰＵ１２８は、画像走査ユニット８５によりテストチャートを走査することで、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）から反射される光をフルカラーセンサ８４に受光させる。フルカラーセンサ８４はパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）から反射される光を受光すると、この反射光の光量からパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）の濃度に応じた画像信号を取得する。ＣＰＵ１２８は、取得した画像信号を濃度に変換することによって、パッチ画像の濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）を検知する。ステップＳ１１８において、リーダ部１００Ａは、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）の濃度を検知する第２の検知手段として機能する。
【００８４】
トナーの帯電量が変化することによってパッチ画像のトナー高さが変化しても、このパッチ画像から反射される光の光量は変化しない。そのため、本実施形態では、第１のデータを補正するために、テストチャートをリーダ部１００Ａで読み取らせることで、このテストチャート上のパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）から反射される光の光量に基づいて濃度が検出される。
【００８５】
ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１１９で検知した濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）から第２のデータを参照し、トナー付着量ＱＤ（Ｙｘ）、ＱＤ（Ｍｘ）、ＱＤ（Ｃｘ）、ＱＤ（Ｋｘ）に変換する（Ｓ１２０）。なお、トナー付着量ＱＤ（Ｙｘ）、ＱＤ（Ｍｘ）、ＱＤ（Ｃｘ）、ＱＤ（Ｋｘ）とは、濃度がＤ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）となるパッチ画像のトナー付着量である。ＣＰＵ１２８は、トナー付着量ＱＤ（Ｙｘ）、ＱＤ（Ｍｘ）、ＱＤ（Ｃｘ）、ＱＤ（Ｋｘ）と、ステップＳ１１５で検出した受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）、ΔＰ（Ｍｘ）、ΔＰ（Ｃｘ）、ΔＰ（Ｋｘ）とから、第１のデータを更新する（Ｓ１２１）。ＣＰＵ１２８は、ＲＡＭ１３２に格納された受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）、ΔＰ（Ｍｘ）、ΔＰ（Ｃｘ）、ΔＰ（Ｋｘ）に対応するトナー付着量を、トナー付着量ＱＤ（Ｙｘ）、ＱＤ（Ｍｘ）、ＱＤ（Ｃｘ）、ＱＤ（Ｋｘ）に置き換えることで、第１のデータを補正する。なお、本実施形態では、イエローのパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）から１６個のトナー付着量ＱＤ（Ｙｘ）が検知される。そのため、２５６階調全ての濃度に対応するイエローのトナー付着量は、１６個のトナー付着量ＱＤ（Ｙｘ）を線形補間することによって求められる。また、同様の方法によって、２５６階調全ての濃度に対応するマゼンタのトナー付着量、２５６階調全ての濃度に対応するシアンのトナー付着量、２５６階調全ての濃度に対応するブラックのトナー付着量が求められる。なお、更新された各色成分の第１のデータはＲＡＭ１３２に格納される。
【００８６】
ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１２１において、第１のデータを補正すると、次いで、この補正された第１のデータを用いて濃度制御処理を行う。
【００８７】
この濃度制御処理は色成分毎のパッチ画像を用いて実施されることで、各色成分のトナー像を所定の濃度で形成するための画像形成条件が決定される。
【００８８】
ＣＰＵ１２８は、プリンタ部１００Ｂにより、ＲＡＭ１３２に格納された画像形成条件を用いて、再度、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）を形成する（Ｓ１２２）。ＣＰＵ１２８は、レーザ発振器２０１から光を照射し、ラインセンサ２０４から出力される電圧を測定し、パッチ画像の受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）、ΔＰ（Ｍｘ）、ΔＰ（Ｃｘ）、ΔＰ（Ｋｘ）を特定する（Ｓ１２３）。ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１２３で特定した受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）、ΔＰ（Ｍｘ）、ΔＰ（Ｃｘ）、ΔＰ（Ｋｘ）から、補正された第１のデータを参照し、トナー付着量Ｑ（Ｙｘ）、Ｑ（Ｍｘ）、Ｑ（Ｃｘ）、Ｑ（Ｋｘ）を検知する（Ｓ１２４）。次いで、ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１２４で検知したトナー付着量Ｑ（Ｙｘ）、Ｑ（Ｍｘ）、Ｑ（Ｃｘ）、Ｑ（Ｋｘ）から、ＲＡＭ１３２に格納されている第２のデータを参照し、濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）を検知する（Ｓ１２５）。
【００８９】
次いで、ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１２５で検知した濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）が所定の濃度となっているか否かを判定する（Ｓ１２６）。なお、所定の濃度とは各色成分のパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）、Ｔ（Ｍｘ）、Ｔ（Ｃｘ）、Ｔ（Ｋｘ）を形成する画像信号レベルに対応した濃度である。ステップＳ１２５において検知された濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）が所定の濃度とならない場合、ＣＰＵ１２８は、画像形成条件を変更し（Ｓ１２７）、ステップＳ１２２へ移行する。なお、ステップＳ１２７において、ＣＰＵ１２８は変更した画像形成条件をＲＡＭ１３２に格納する。
【００９０】
ＣＰＵ１２８は、ステップＳ１２２からステップＳ１２７を繰り返すことにより、濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）が所定の濃度となるときの画像形成条件を特定する。つまり、ステップＳ１２７において、ＣＰＵ１２８は、リーダ部１００Ａにより検知されるパッチ画像の濃度に応じて画像形成条件を補正する補正手段として機能する。
【００９１】
一方、ステップＳ１２６において、濃度Ｄ（Ｙｘ）、Ｄ（Ｍｘ）、Ｄ（Ｃｘ）、Ｄ（Ｋｘ）が所定の濃度である場合、ＣＰＵ１２８は、所定の濃度の画像を形成するための画像形成条件が特定されたと判定し、ステップＳ１００へ移行する。
【００９２】
（第２の実施形態）
本実施形態の基本構成は第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と同一もしくは実質的に同一なものについては同一の符号を付して詳しい説明を省略し、本実施形態について特徴的な部分について説明する。
【００９３】
本実施形態の画像形成装置は、画像濃度センサ２４を有している。画像濃度センサ２４は、図１に示すように記録材Ｐが両面搬送パス７９を搬送される過程で、この記録材Ｐに定着された画像の画像濃度を測定する。また、図８は本実施形態の画像濃度センサ２４近傍及び記録材Ｐの概略断面図である。
【００９４】
画像濃度センサ２４は、ＬＥＤ２４ａと、イメージセンサ２４ｂにより構成される。ＬＥＤ２４ａは、白色光を照射するＬＥＤで構成され、両面搬送パス７９を搬送される記録材Ｐに向けて光を照射する。イメージセンサ２４ｂは、ＲＧＢカラーフィルタが設けられたＣＣＤで構成され、ＬＥＤ２４ａから照射され、記録材Ｐに転写されたパッチ画像で反射した光を受光することで、パッチ画像の濃度を検知する。つまり、本実施形態では、画像濃度センサ２４が第２の検知手段として機能する。
【００９５】
以下、図１の画像形成装置１００の概略断面図を用いて、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）が定着された記録材Ｐから、このパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）の濃度を検知する方法について説明する。なお、マゼンタのパッチ画像Ｔ（Ｍｘ）、シアンのパッチ画像Ｔ（Ｃｘ）、ブラックのパッチ画像Ｔ（Ｋｘ）の濃度を検知する方法は、イエローのパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）と同様であるため、その説明を省略する。
【００９６】
パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）が定着された記録材Ｐは、第１切換ガイド７６によって反転パス７７に導かれ、反転ローラ７８にて反転された後、両面搬送パス７９を通して画像濃度センサ２４のＬＥＤ２４ａが光を照射する紙搬送経路を通過する。これにより、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）で反射された光が、イメージセンサ２４ｂに受光される。このとき、記録材Ｐが反転パス７７と反転ローラ７８によって反転されるため、記録材Ｐに担持されたイエローのパッチ画像Ｔ（Ｙｘ）は、搬送される方向の前後が逆になる。そのため、画像濃度センサ２４は、パッチ画像の濃度をＤ（Ｙｐ）、Ｄ（Ｙｏ）、・・・、Ｄ（Ｙｂ）、Ｄ（Ｙａ）の順番で検知する。
【００９７】
イメージセンサ２４ｂは、第１の実施形態で説明したフルカラーセンサ８４と同様に、パッチ画像Ｔ（Ｙｘ）からの反射光を受光すると、この反射光の光量から濃度を検知することができる。
【００９８】
ＣＰＵ１２８は、トナー高さセンサユニット２１により測定した受光位置差ΔＰ（Ｙｘ）に対応するトナー付着量を、画像濃度センサ２４により検知したトナー付着量ＱＤ（Ｙｘ）に置き換えることで第１のデータを補正する。
【００９９】
本実施形態では、パッチ画像が定着された記録材Ｐを画像形成装置１００外に排出する前に、パッチ画像の濃度を検知することができるため、使用者がテストチャートをリーダ部１００Ａに載せ、読み込みを実行させる手間が省ける。
【０１００】
また、本実施形態の画像濃度センサ２４を用いれば、リーダ部１００Ａを有しない画像形成装置においても画像形成条件を制御することができ、トナー帯電量が変化した場合であっても、階調性の優れた画像を形成することができる。
【０１０１】
また、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に、使用者が操作部１０１から第１のデータを補正する処理を実行する信号を入力することで、第１のデータを補正する処理を開始する構成としたが、この構成に限定されない。第２の実施形態では、環境センサ１３により測定された画像形成装置１００内の絶対湿度が所定値以上変動した場合に、第１のデータを補正する処理を開始する構成としてもよい。所定値は、例えば２［ｇ／ｍ３］とすればよい。
【０１０２】
また、第１の実施形態と第２の実施形態は、トナー高さセンサユニット２１のレーザ発振器２０１が中間転写ベルト５１上に測定光を照射し、この測定光が照射される照射位置を通過するパッチ画像から、受光位置差を検知する構成とした。しかしながら、トナー高さセンサユニット２１の配置は、この構成に限定されない。定着前のパッチ画像が転写される記録材Ｐに測定光を照射するトナー高さセンサユニット２２（図１）を用いる構成としてもよい。この構成とすれば、トナー高さセンサユニット２２は、記録材Ｐから反射される光の受光位置を測定し、この記録材Ｐに転写されたパッチ画像から反射される光の受光位置を測定する。
【０１０３】
また、感光ドラム１に形成されたパッチ画像に測定光を照射するトナー高さセンサユニット２３を用いても良い。この構成とすれば、トナー高さセンサユニット２３は、感光ドラム１から反射される光の受光位置を測定し、この感光ドラム１に形成されたパッチ画像から反射される光の受光位置を測定する。
【０１０４】
また、第１の実施形態と第２の実施形態は、受光位置差とトナー付着量の対応関係を示す第１のデータと、トナー付着量と濃度の対応関係を示す第２のデータとを有する構成とした。しかしながら、第１のデータと第２のデータを合成した受光位置差と濃度の対応関係を示すデータを有する構成としてもよい。この構成とする場合、トナー高さセンサユニット２１により特定される受光位置差と、リーダ部１００Ａ又は画像濃度センサ２４によって検知されるパッチ画像の濃度に基づき、受光位置差と濃度の対応関係を示すデータを補正する構成とすればよい。
【符号の説明】
【０１０５】
５１  中間転写ベルト
１００Ａ  リーダ部
１００Ｂ  プリンタ部
２０１  レーザ発振器
２０４  ラインセンサ
１２８  ＣＰＵ
【図１】
0005631221.tif 000002
【図２】
0005631221.tif 000003
【図３】
0005631221.tif 000004
【図４】
0005631221.tif 000005
【図５】
0005631221.tif 000006
【図６】
0005631221.tif 000007
【図７】
0005631221.tif 000008
【図８】
0005631221.tif 000009