(57)【要約】  【課題】基準パッチを用いる作像条件調整制御を実行せず、かつトナー消費量や装置のダウンタイムを増加させることなく画像濃度を一定に制御することが可能な画像形成装置を提供する。  【解決手段】現像剤担持体３上に担持した現像剤を現像領域に搬送して潜像担持体１上に形成された静電潜像を現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置４と、トナー像が中間転写される中間転写ベルト８と、トナー像を検知すべく設けられた検知手段６とを有し、出力画像の画素数を書込デバイスより取得可能であると共に、適正なトナー付着量を得るために検知手段６の検知結果に基づいて現像装置４の作像条件を変更することが可能な画像形成装置１０において、出力画像を解析して所定の書込条件に合致する特定領域を抽出し、特定領域における中間転写ベルト８上のトナー像を検知手段６により検知して作像条件を変化させる。【選択図】図１０
2014115517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体上に担持した現像剤を現像領域に搬送して潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像が転写される被転写体と、前記トナー像を検知すべく設けられた検知手段とを有し、出力画像の画素数を書込デバイスより取得可能であると共に、適正なトナー付着量を得るために前記検知手段の検知結果に基づいて前記現像装置の作像条件を変更することが可能な画像形成装置において、
前記出力画像を解析して所定の書込条件に合致する特定領域を抽出し、前記特定領域における前記被転写体上の前記トナー像を前記検知手段により検知して作像条件を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
４色の作像色を用いた画像形成が可能であると共に前記検知手段を前記被転写体の同一主走査位置に２個有し、第１の検知手段は第１の作像色と第２の作像色との間の前記被転写体上または第２の作像色と第３の作像色との間の前記被転写体上を検知すべく配置され、第２の検知手段は第４の作像色よりも走行方向下流側の前記被転写体上を検知すべく配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記特定領域の画像は色重ねが行われた画像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記特定領域の画像はベタ画像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記特定領域は全出力画像を分割して取得した画素情報を用いて抽出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記特定領域における前記被転写体上の前記トナー像を前記検知手段により検知して得られたトナー付着量を目標値と比較したときに、目標値よりも高い場合にはトナー付着量が低くなるように作像条件を変更し、目標値よりも低い場合にはトナー付着量が高くなるように作像条件を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記作像条件の変更は現像バイアスを変更することにより行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記作像条件の変更はトナー濃度制御基準値を変更することにより行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記潜像担持体上に前記静電潜像を形成する書込装置を有し、前記作像条件の変更は前記書込装置の光量を変更することにより行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
現像剤担持体上に担持した現像剤を現像領域に搬送して潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像が転写される被転写体と、前記トナー像を検知すべく前記被転写体の同一主走査位置に設けられた第３ないし第５の検知手段とを有し、出力画像の画素数を書込デバイスより取得可能であると共に、適正なトナー付着量を得るために前記検知手段の検知結果に基づいて前記現像装置の作像条件を変更する４色の作像色を用いた画像形成が可能な画像形成装置において、
第３の検知手段が第１の作像色と第２の作像色との間の前記被転写体上を検知するように、第４の検知手段が第２の作像色と第３の作像色との間の前記被転写体上を検知するように、第５の検知手段が第４の作像色よりも走行方向下流側の前記被転写体上を検知するようにそれぞれ配置され、前記出力画像を解析して所定の書込条件に合致する特定領域を抽出し、前記特定領域における前記被転写体ト上の前記トナー像を前記検知手段により検知して作像条件を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記被転写体は前記トナー像が中間転写される中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式により画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた複写機においては、温度や湿度等の使用環境の変化や経時変化に対して画像濃度が変化するという問題点があった。そのため、常に安定した画像濃度を得るために感光体等の像担持体上に濃度検知用階調パターンを作成し、そのパッチ濃度を光学的検知手段（光学センサともいう）により検知し、その検出値から階調パターンのトナー付着量を求め、現像ポテンシャルに対するトナー付着量の関係式（傾き：現像γ、ｘ切片：現像開始電圧Ｖｋ）を求めることにより、各作像条件を適正化するという手法が広く用いられている。これ等の手法は、求めた現像ポテンシャルとトナー付着量との関係式から目標付着量となるように作像条件を変更することで（具体的にはＬＤパワー、帯電バイアス、現像バイアスの変更）、常に安定した画像濃度を得るものである。この調整動作をプロセスコントロールという。
【０００３】
上述のプロセスコントロールは、電源投入時やある所定枚数通紙後に実行される。しかし、前回プロセスコントロールを実施してから次回実施するまでの間に現像能力が変化し、画像濃度が変化する場合があった。このような場合には画像濃度の制御が不可能であるため、プロセスコントロールの実行頻度を高くすることが考えられるが、それを実施するにはトナーパッチを作成する必要があるため、トナー消費量が増加することとなる。また、プロセスコントロールを実施するには時間を要するため、プロセスコントロールの実行頻度を高くすると装置のダウンタイムが長くなるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の問題点を解決すべく、画像形成中の紙間にトナーパッチを形成し、画像濃度を一定に制御する方法が知られている。例えば「特許文献１」、「特許文献２」では、現像装置内のトナー濃度を検知する手段を有し、非画像部に作成したトナーパターンの濃度に応じて現像装置内のトナー濃度制御目標値を変更して画像濃度を維持する方法が開示されている。しかし最近では、紙間にトナーパターンを作成することによるトナーの過剰消費を極力低減したいとの要望があり、紙間の基準トナーパターン作成による補正はトナーパターン間隔を広げるかまたは行わない方向となってきている。
【０００５】
さらに、中間転写ベルト上にトナーパターンを作成する際に、２次転写ローラを１回の作像毎に離間しない場合には、２次転写ローラに付着する紙間パッチのトナーをクリーニングするためのクリーニング装置を設ける必要がある。また２次転写ローラを１回の作像または数回の作像毎に離間する場合にはクリーニング装置を設ける必要はないが、頻繁に発生する２次転写接離に耐え得る機械構成が必要となる。これ等の理由により、コスト削減の観点からも紙間のトナーパターン作成を極力抑える必要性が生じてくる。
【０００６】
そこで例えば「特許文献３」には、画像面積率の移動平均により、出力画像の画像面積率の推移（一定期間内における現像剤中のトナー入れ替え量）を把握することにより、画像濃度制御基準値を変化させ、高品位の画像を安定的に維持する方法が開示されている。この技術によれば、トナー濃度制御基準値をある一定期間内のトナー入れ替え量に応じて最適補正することが可能となるため、どのような画像出力パターンにも対応することが可能である。また、画像形成中にトナーパターンを作成する必要がないためにトナー消費量を低減することが可能であり、さらに２次転写ローラにクリーニング装置を設ける必要がないためにコストの観点からも非常に有効な手法である。
【０００７】
しかし上述の技術では、トナー入れ替え量に応じて画像濃度の変化を予測してトナー濃度制御基準値を変更しているため、実際の画像濃度（トナー付着量）を検知してフィードバック制御を行っているわけではないため、温度や湿度等の使用環境や経時変化によっては予め設定されている補正量にずれが生じ、適正に補正を実施することができない虞があるという問題点がある。
【０００８】
本発明は上述の問題点を解決し、基準パッチを用いる作像条件調整制御を実行せず、かつトナー消費量や装置のダウンタイムを増加させることなく画像濃度を一定に制御することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、現像剤担持体上に担持した現像剤を現像領域に搬送して潜像担持体上に形成された静電潜像を前記現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像が中間転写される中間転写ベルトと、前記トナー像を検知すべく設けられた検知手段とを有し、出力画像の画素数を書込デバイスより取得可能であると共に、適正なトナー付着量を得るために前記検知手段の検知結果に基づいて前記現像装置の作像条件を変更することが可能な画像形成装置において、前記出力画像を解析して所定の書込条件に合致する特定領域を抽出し、前記特定領域における前記中間転写ベルト上の前記トナー像を前記検知手段により検知して作像条件を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、出力画像の情報より特定領域を抽出し、この特定領域を光学センサで検知することによりトナー付着量が算出でき、その結果から作像条件の調整を行うことができる。これにより、調整のためのトナーパターンを作成する必要がなくトナー消費量を低減できると共に、画像形成中の画像を検知するために装置のダウンタイムが増加せず、安定した画像濃度制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態を適用可能な現像装置の要部概略平面図である。
【図３】本発明の一実施形態で行われるプロセスコントロール動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に用いられる階調パターンの一例を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に用いられる現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す線図である。
【図６】従来の画像情報取得方法を説明する概略図である。
【図７】本発明の一実施形態における画像情報取得方法を説明する概略図である。
【図８】本発明の一実施形態における画像情報取得方法を説明する概略図である。
【図９】本発明の一実施形態における画像情報取得方法を説明する概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態における画像濃度制御方法を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態における現像バイアス補正制御を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態におけるトナー濃度制御基準値補正制御を説明する図である。
【図１３】本発明の一実施形態における色重ねが行われた画像の画像情報取得方法を説明する概略図である。
【図１４】本発明の一実施形態の変形例に用いられる画像形成装置の概略正面図である。
【図１５】本発明の一実施形態の他の変形例に用いられる画像形成装置の概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に用いられる画像形成装置としてのフルカラープリンタの要部を示している。同図においてフルカラープリンタ１０の装置本体中央部には、潜像担持体である４個の感光体ドラム１Ｙ（イエロ），１Ｍ（マゼンタ），１Ｃ（シアン），１Ｋ（ブラック）がそれぞれ等間隔で並設されている。以下、イエロ画像用の感光体ドラム１Ｙについて説明を行うが、他の色の感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋについてもトナーの色が異なる点を除いて同様である。
【００１３】
感光体ドラム１Ｙは、図示しない駆動モータによって図において時計回り方向に回転駆動される。感光体ドラム１Ｙの周囲には、静電写真プロセスに従い帯電ローラ２、現像剤担持体である現像ローラ３を有する現像装置４、クリーニング装置７等の作像手段が配設されている。感光体ドラム１Ｙは、帯電装置２によって表面を一様に帯電された後に図示しない書込装置からの光によって露光され、その表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。現像装置４内の現像剤は現像ローラ３によって感光体ドラム１Ｙと対向する現像ニップ領域に搬送され、感光体ドラム１Ｙ上の静電潜像にトナーを付着させてこれを顕像化させる。
【００１４】
感光体ドラム１Ｙ上のトナー像は各感光体ドラム１の上部に配設された被転写体としての中間転写ベルト８に転写され、中間転写ベルト８上にはその移動に伴い各色のトナー像が順次転写されることによって色重ねが行われる。色重ねされたトナー像は２次転写装置１２の位置に移動し、この位置において転写紙に転写されて転写紙上に画像が形成される。クリーニング装置７は感光体ドラム１上に残留した不要なトナーを除去し、図示しない廃トナーボトルに不要なトナーを貯容する。上述の手順を繰り返すことにより、連続して画像形成が行われる。
【００１５】
図２は、現像装置４の平面図である。現像装置４は、上述したように現像ローラ３を備えており、現像ローラ３は感光体ドラム１に対向配置されている。現像装置４には、第１スクリュ１３及び第２スクリュ１９からなる２軸の搬送スクリュが設けられており、各スクリュ１３，１９の回転によって現像装置４内を現像剤が循環搬送される。第１スクリュ１３が設けられた部分では現像剤が現像ローラ３の表面に汲み上げられ、現像領域を通過した現像剤が戻される。第２スクリュ１９側の現像剤室の下部には、トナー濃度センサ５が配置されている。トナー濃度センサ５としては、例えば現像装置４内のトナー透磁率を測定するものが用いられる。ここでトナー濃度制御は、トナー濃度センサ５の出力値（Ｖｔ）をトナー濃度の制御基準値（Ｖｔｒｅｆ）と比較し、その差分に応じてトナー補給量を演算式から算出してトナー補給装置を駆動する。これにより、トナー補給口２０を通じて現像装置４内にトナーが補給される。
【００１６】
本実施形態に示す画像形成装置１０では、上述した画像形成モードとは別に電源投入時あるいは所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化させるためのプロセスコントロール動作が実施される。このプロセスコントロール動作では、濃度検知を行うために各色複数の階調パターンを、帯電バイアスと現像バイアスとを適当なタイミングで順次切り替えることにより中間転写ベルト８上に作像する。そして、これ等の階調パターンを図１に示すように中間転写ベルト８の駆動ローラ１５近傍に配置された検知手段としての光学センサ６によって検知し、その出力電圧をトナー付着量に変換して現像能力を表すγ及び現像開始電圧Ｖｋの算出を行う。そして、この算出値に基づいて現像バイアス及びトナー濃度制御目標値を変更する制御を行っている。
【００１７】
次に、本実施形態で行われるプロセスコントロール動作を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず、装置立ち上げを行う（ＳＴ０１）。これは、電源投入時や所定枚数通紙時に各種モータや各種デバイスのバイアスがオンされ、プロセスコントロールを実行するための準備が行われる。次に、必要に応じて光学センサ６のＬＥＤ電流を調整する（ＳＴ０２）。これは、中間転写ベルト８の地肌部にＬＥＤ光を照射してその正反射光を検出し、検出した正反射光出力が４ＶとなるようにＬＥＤ電流を調整する。この調整動作をＶｓｇ調整と呼び、Ｖｓｇ調整は全てのセンサに対して実施する。ただし、Ｖｓｇ調整には時間を要するため、前回調整時のＬＥＤ電流値を用いて中間転写ベルト８の地肌部に所定時間ＬＥＤ光を照射し、その正反射光を検出して検出した正反射光出力の平均値を求める。これをＶｓｇａｖｅ検知という。求めた平均値が所定の範囲内である場合には、ＬＥＤ電流の調整を行う必要がないと判断してＶｓｇ調整は実行しない。次に、トナー濃度センサ５の出力（Ｖｔ）を取得する（ＳＴ０３）。これは、現在のトナー濃度を知るために測定するものであり、後述するトナー濃度補正（Ｖｔｒｅｆ）に必要なものである。
【００１８】
次に、階調パターンを作成する（ＳＴ０４）。これは、現像γを検出するために必要であり、本実施形態では具体的に、光学センサ６が設けられた位置に対応するよう、図４に示すように主走査方向の幅が１０ｍｍ、副走査方向の幅が１４．４ｍｍ、パターン間隔５．６ｍｍで階調パターンを作成する。ここで、作成する各色の階調パターンの数は、感光体ドラム間ピッチに収まる数とすることが望ましい。これは、作成する各色の階調パターンの全長が感光体ドラム間ピッチよりも長くなると、他の色と重なってしまうこととなるため、書き込みの遅延を行って他色の階調パターンの作成を待ってから次の色の階調パターンの書き込みを開始しなくてはならなくなる。このような動作となった場合には、全色の階調パターンを作成する時間が長くなってしまうこととなり、調整動作に要する時間が長くなってしまう。
【００１９】
次に、階調パターンを光学センサ６で検出する（ＳＴ０５）。これは、上述したように作成して中間転写ベルト８に転写させた階調パターンにおける各色パターンのトナー付着量を光学センサ６によってそれぞれ検知する。本実施形態では、ブラックパターンは正反射光のみ検知し、シアン、マゼンタ、イエロパターンは正反射光と拡散反射光との両方を検知する。また、濃度検知用の光学センサ６は図４に示すように複数配置しており、画像中心に設けられたセンタセンサによって全色の階調パターンの検知を行う。
【００２０】
次に、光学センサ６の検出値をトナー付着量に変換する（ＳＴ０６）。これは、光学センサ６の出力値からトナー付着量を算出する。本実施形態では、正反射光を受光する受光素子と拡散反射光を受光する受光素子とを備えた光学センサ６を使用し、高付着量のトナーパッチを検出可能に構成している。光学センサ６では、温度変化や経時劣化等により発光素子の出力が変化したり受光素子の出力が変化したりし、さらに像担持体の経時劣化によっても受光素子の出力が変化する。このため、受光素子の出力値を何等補正（校正）することなく受光素子の出力値からトナー付着量を一義的に求めると、正確なトナー付着量の検知を行うことができないといった問題点がある。そこで、光学センサ６の補正制御を行い、拡散反射光を受光する受光素子（拡散反射受光素子）の出力値からトナーパッチの付着量を求めている。本実施形態では、特開２００６−１３９１８０号公報に記載された方法を用いてトナーパッチ付着量の算出を行う。
【００２１】
次に、現像γと現像開始電圧Ｖｋとを求める（ＳＴ０７）。これは、トナーパッチ作像時の現像ポテンシャルとステップＳＴ０６で求められたトナー付着量との関係から、現像γ及び現像開始電圧Ｖｋを求める。具体的には図５に示すように、横軸を現像ポテンシャル、縦軸をトナー付着量とし、最小二乗法により１次直線式を求める。この１次直線式の傾きを現像γと呼び、ｘ切片を現像開始電圧Ｖｋと呼ぶ。
【００２２】
次に、目標トナー付着量を得るために必要な現像バイアスを求める（ＳＴ０８）。これは、上述の１次直線式に基づいて目標付着量（縦軸）から現像ポテンシャル（横軸）を求める。目標付着量は予めトップ濃度を得るために必要な値が決められている（トナー顔料の着色度合いとトナー粒径とで決まるが、一般的には０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ２程度である）。そして、求めた現像ポテンシャルを現像バイアスに変換する。これは、現像バイアスＶｂ［−Ｖ］＝現像ポテンシャル［−Ｖ］＋露光部電位Ｖ１［−Ｖ］として求める。個々で求めた現像バイアス値を画像部の現像バイアスＶｂとする。帯電バイアスＶｃはキャリアが感光体に飛翔しない程度の値で予め決定されている（Ｖｂ＝４００〜７５０［−Ｖ］、Ｖｃ＝Ｖｂ＋１００〜２００［−Ｖ］程度が一般的である）。このようにして、求めたＶｂ及びＶｃを作像時のバイアスとして設定する。そして最後にトナー濃度制御基準値（Ｖｔｒｅｆ）の補正を行う（ＳＴ０９）。
【００２３】
ここで、本発明における出力画像情報の取得方法について説明する。始めに比較として、従来の画像形成装置における出力画像情報の取得について説明する。従来機では、出力画像の画素数を書込デバイスより取得してトナー補給制御等に用いており、従来方法では記録紙１枚毎の画素数を書込デバイスより取得する。例えば、画素密度が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉ、画像面積が１００［ｃｍ２］の画像を形成した場合について説明する。この６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉは次のように変換できる。
画素密度［ｄｏｔ／ｃｍ２］＝６００［ｄｏｔ］×６００［ｄｏｔ］／（２．５４［ｃｍ］×２．５４［ｃｍ］）≒５５８００［ｄｏｔ／ｃｍ２］
つまり、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉの場合には単位面積当たり５５８００ｄｏｔを形成することが可能であることを示している。そのため、上述したように画像面積が１００［ｃｍ２］の画像を形成した場合、書込デバイスより取得できる画素数は、
画素数［ｄｏｔ］＝画像面積［ｃｍ２］×画素密度［ｄｏｔ／ｃｍ２］・・・式（１）
＝１００［ｃｍ２］×５５８００［ｄｏｔ／ｃｍ２］＝５５８００００［ｄｏｔ］となる。
【００２４】
例えば、図６（ａ）に示すようにＡ４記録紙に前面ベタ画像を出力した場合には、Ａ４記録紙の用紙サイズは２１．０ｃｍ×２９．７ｃｍ＝６２３．７ｃｍ２であるため、式（１）より画素数は６２３．７×５５８００＝３４８０２４６０［ｄｏｔ］となる。また、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、Ａ４記録紙に対して版分の面積のベタ画像を出力した場合には、所得できる画素数はそれぞれ３４８０２４６０÷２＝１７４０１２３０［ｄｏｔ］となり、（ｂ）と（ｃ）とは同じ値となる。このように、形成する画像の面積が同じ場合には記録紙に対する画像形成位置が異なっていても取得する画素数は同じ値となる。
【００２５】
以上より、従来のように記録紙１枚毎に画素数を取得する場合には、記録紙１枚当たりにどのくらいの画像を形成しているかは判定できるが、それがどのような画像であり記録紙のどの位置に形成されているかを特定することはできなかった。一方、本実施形態では画像情報を記録紙１枚毎ではなく分割して取得する方式を採用している。具体的には、図７に示すように記録紙を主走査方向及び副走査方向に分割して画像取得を行っており、図７に示す例では主走査方向に５分割、副走査方向に１０分割して出力画像の画素数を取得している。
【００２６】
本実施形態では、先ず図８に示すように、Ａ４サイズの記録紙に対して一部のみにベタ画像を有しその他の部分は全て画像がない出力画像について説明する。図８（ａ）に示す従来のように、記録紙１枚毎に画像情報を取得する場合には、画素数は３４８０２４６０÷５０≒６９６０４９［ｄｏｔ］と取得できる。一方で、図８（ｂ）に示すように分割して画像情報を取得する場合には、ベタ画像部分の画素数は６９６０４９［ｄｏｔ］、その他の非画像部分の画素数は０［ｄｏｔ］となる。このように取得できる画素数は同じであるが、分割して画像情報を取得すれば画像がどのエリアに形成されているのかを特定することが可能となる。
【００２７】
次に、分割して取得した画像情報より、そのエリアがベタ画像であるか否かを判定する方法について説明する。本実施形態では画像情報を分割して取得しているが、その際の画像分割数は予め決まっているため、分割した１つ１つのエリア面積は、次式によって求めることができる。
分割エリア面積［ｃｍ２］＝用紙面積［ｃｍ２］÷分割数・・・式（２）
例えばＡ４記録紙を５０分割して画像情報を取得する場合、１つの分割エリア面積は２１．０［ｃｍ］×２９．７［ｃｍ］÷５０＝１２．４７４［ｃｍ２］となる。このように分割エリア面積が算出できれば、そのエリア毎に取得できる基準エリアの画素数を次式より算出することができる。
基準エリア画素数［ｄｏｔ］＝分割エリア面積［ｃｍ２］×画素密度［ｄｏｔ／ｃｍ２］・・・式（３）
例えば画素密度が６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉで５０分割する場合、基準エリアが素数＝１２．４７４×５５８００≒６９６０４９となる。
【００２８】
ここで、分割エリア毎に取得した画素数が最大値となるのは、分割エリア全てに書込が行われる場合であり、これはすなわちベタ画像である。つまり、分割エリア毎に取得したが素数が基準エリア画素数と一致すれば、その分割エリアはベタ画像であると判定できる。ただしベタ画像の判定を行う際に、取得した画素数が基準エリア画素数と一致した場合のみベタ画像であると判定しなくともよい。なぜなら、分割したエリアの９５％（本形態では６６１２４６［ｄｏｔ］）がベタ画像であった場合には、そのエリアはほぼベタ画像であると見なすことができるからである。
【００２９】
取得した画素数が基準エリア画素数と一致した場合のみベタ画像であると判断すると、そのエリアの大部分がベタ画像であるにも拘わらず一致していないためにベタ画像ではないと判断されることにより、ベタ画像を検知する機会が減少することが考えられる。そのためある閾値を予め設定しておき、取得した画素数がその閾値以上であればベタ画像であると判断する構成とすればよい。後述するようにベタ画像をセンサで検知する際に、検知結果を平均化してベタ画像のセンサ出力値として算出するため、９５％がベタであれば１００５ベタである場合とほぼ同等のセンサ出力値が得られる。そのため、ベタ画像の判定は次式に示すように取得した画素数が予め定められた画素数判定閾値以上であった場合にはベタ画像であると判定する。また、画素数判定閾値はベタ画像と判断しても影響がない値を予め実験により確認しておき設定することが望ましい。
画素数≧画素数判定閾値・・・式（４）
また、次式を用いて取得した画素数から印字率を算出して判定を行ってもよい。
印字率［％］＝画素数／基準エリア画素数×１００・・・式（５）
例えば、取得した画素数が６９６０４９［ｄｏｔ］であり、基準エリア画素数が６９６０４９［ｄｏｔ］であった場合、印字率は１００％と計算される。印字率が１００％ということは、その分割エリア全てに書込が行われることを示しているため、ベタ画像であると特定することが可能である。そのため次式を用いて印字率に対して判定を行い、閾値以上の場合にはそのエリアはベタ画像であると判断できる。
印字率≧印字率判定閾値・・・式（６）
ベタ画像を特定するには、式（６）における印字率判定閾値を１００％とすればよいが、上述したように画像を検知した際にセンサ出力値の平均化処理を行うため、印字率で判定を行う場合も同様に印字率判定閾値を９５％といった値に設定してもよい。
【００３０】
このように、取得した画素数をそのまま使用するのではなく、印字率を算出してもベタ画像の特定を行うことができる。さらに、印字率を算出すれば画素数そのままの値を使用するよりも取り扱う桁数を下げることができる。その結果、メモリへの保存領域を低減することができる。また解像度が高くなった場合、例えば１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの場合には６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉと比較して単位面積当たりの画素数が４倍となりさらに画素数の桁数が増加することとなる。これより、取得した画素数をそのまま扱うよりも印字率を算出して判定を行った方が好ましい。
【００３１】
以上説明したように、出力画像の画像情報を分割して取得すればその情報を用いて分割エリア毎の画像がベタ画像であるか否かを特定することができる。そのため、光学センサ６と同じ主走査位置にベタ画像が作成されることが特定できれば、そのベタ画像がセンサ位置に到達するタイミングで検知を行い、トナー付着量を算出することが可能となる。そして、この検知結果を用いて付着量が一定となるように作像条件を調整すれば、紙間等にトナーパターンを作成して無駄にトナー消費を行うことなく、画像濃度を一定に制御することが可能となる。
【００３２】
次に、特定したベタ画像をセンサで検知する方法について説明する。先ず、分割エリア毎に取得した画像情報をＲＡＭに順次保存し、このときＲＡＭに分割エリアの位置情報と印字率とを同時に保存する。そして、この保存されている情報を用いて光学センサ６の検知タイミングを設定する。例えば、図９（ａ）に示すような画像を出力した場合について説明する。この出力画像においてエリア４Ｃは全ベタ画像であるため、ＲＡＭには４Ｃ＝１００［％］と保存される。非画像部のエリア１Ａ，エリア１Ｂ・・・＝０［％］と保存される。エリア１０Ａはその半分が画像部であるため１０Ａ＝５０［％］と保存される。
【００３３】
記録紙のベタ画像領域を特定するには、保存されている情報から印字率判定閾値以上の印字率情報を抽出し、これに対応する分割エリア情報を取得すればよい。ベタ画像のエリアが特定できれば、記録紙先端からベタ画像位置までの距離を特定することができる。本実施形態では副走査方向に１０分割しているため、エリア４Ｃのベタ画像までの副走査長さは、（記録紙副走査長さ）／１０×３となる。Ａ４記録紙の場合、記録紙先端からベタ画像までの副走査長さは２９．７［ｃｍ］／１０×３＝８．９１［ｃｍ］と算出できる。そして実際に書込が行われ、形成画像がセンサ位置に到達するタイミングで検知を行うように遅延を行う。
【００３４】
画像出力は１枚毎に書込開始信号が出力されるため、この信号をトリガとして検知タイミングを設定することができる。具体的には、書込開始信号がオンしてから次式で計算される時間分遅延して検知を開始すればベタ画像を検知することが可能となる。
【００３５】
｛（記録紙先端からベタ画像までの副走査長さ）＋露光からセンサまでの距離（色）｝／線速・・・式（７）
上述したように、記録紙先端からベタ画像までの副走査長さはＲＡＭに保存してあるベタ画像に対応したエリア情報から求めることができる。露光からセンサまでの距離（色）は、露光位置からセンサ検知位置までのレイアウト距離によって決まる。この距離は色毎に異なるため、次式によって各色の距離を算出する。
【００３６】
露光からセンサまでの距離（色）＝露光（Ｋ）からセンサまでの距離＋作像間ピッチ×ｎ（ただし、ｎ＝０，１，２，３  Ｋ：０，Ｃ：１，Ｍ：２，Ｙ：３）・・・式（８）
式（７）で示すタイミングで検知を開始し、ベタ画像であることが判っている分割エリアの副走査長さを線速で割った時間分検知を行えば出力画像のベタ部のみを検知することができる。以上が出力画像からベタ画像領域を特定してその領域を検知する方法である。
【００３７】
上述したように、出力画像において光学センサ６と同一の主走査位置にあるベタ画像が特定できれば光学センサ６を用いて検知することが可能となる。すなわち、センサ検知位置にベタ画像がない場合には検知を行うことができない。そのため、図９（ｂ）に示すように、光学センサ６と同一主走査位置のみの画像情報をＲＡＭに保存する構成としてもよい。この構成によれば、検知を行うことができない領域の情報は保存しないため、ＲＡＭの保存領域を低減することができる。本実施形態で示すように光学センサ６がフロント、センタ、リヤの３箇所に設けられている場合には、それぞれの主走査位置のみの画像情報を保存すればよい。
【００３８】
次に、図１３に示すように色重ねが行われた画像について説明する。図１３はレッドのベタ画像であり、イエロとマゼンタとの色重ねが行われた画像を示している。上述したようにベタ画像の位置は出力画像を分割して取得することにより特定することができるが、色重ねが行われた場合には光学センサ６で検知を行う場合に単色に比して約２倍の付着量として検知してしまうこととなる。これは、光学センサ６が赤外光を用いているために色の判定を行うことができず、２色が重ねられている場合には単純に付着量が単色に比して２倍であると検知することとなるためである。例えば、イエロの付着量が多くマゼンタの付着量が少ない場合であってもイエロの付着量が少なくマゼンタの付着量が多い場合であってもほぼ同じ付着量として検知することになる。このため、検知結果から作像条件を調整する場合に、どちらの色（若しくは両方の色）を調整すればよいか判断することができない。
【００３９】
２色の色重ねを行って作成するベタ画像は、レッド（イエロ＋マゼンタ）、ブルー（マゼンタ＋シアン）、グリーン（シアン＋イエロ）の３種類であり、ベタ画像を作成する際にブラックとの色重ねは一般的に行われない。また、イエロ、マゼンタ、シアンの３色を重ねてベタ画像を形成することもほとんどない。これは、付着量が多すぎると定着において巻き付き等の不具合が発生する虞があるため、付着量の総量を規制するように構成しているためである。
【００４０】
以上より、本発明では図１４に示すように、第１作像色であるイエロと第２作像色であるマゼンタとの間の中間転写ベルト８上を検知するように、光学センサ６と同様の光学センサ９を第１の検知手段として配置する。そして、第４の作像色であるブラックのベルト走行方向下流側であって光学センサ６と同様の位置に、光学センサ６と同様の光学センサ１１を第２の検知手段として配置する。このとき、各センサ９，１１は同一の主走査位置となるように配置される。
【００４１】
このように２個の光学センサ９，１１を配置することにより、図１３に示したようなイエロとマゼンタとを重ね合わせたレッド画像についても各色の付着量を求めることができる。具体的には、分割して画素情報を取得することによりレッド画像のベタ画像部分を特定し、この特定は各色の分割エリアの情報と印字率とから行う。イエロ及びマゼンタの情報より、同一の分割エリアの印字率が共に１００％の場合には、２色の色重ねが行われレッドのベタ画像であると判断できる。
【００４２】
このような場合には、光学センサ９を用いて色重ねが行われる前のイエロ単色のベタ画像の付着量を検知し、続いてマゼンタで色重ねが行われた後のレッドのベタ画像を光学センサ１１で検知する。光学センサ１１で検知される付着量は、イエロとマゼンタの２色分の付着量である。光学センサ９によってイエロ単色の付着量を検知しているので、光学センサ１１の検知結果から光学センサ９で検知した付着量を差し引くことにより、マゼンタ単色の付着量を測定することができる。以上の方法により、２色が重ねられたベタ画像より各色の付着量を検知することができる。
【００４３】
グリーンのベタ画像の場合、イエロとシアンの色を重ねて作像する。このため、上述の方法と同様に、光学センサ９でイエロ単色の付着量を求め、光学センサ１１でイエロとシアンとを重ねた２色分の付着量を測定する。そして、光学センサ１１で求めた付着量から光学センサ９で求めた付着量を差し引くことで、シアン単色の付着量を求めることができる。
【００４４】
一方でブルーのベタ画像の場合、マゼンタとシアンの色を重ねて作像する。この場合、光学センサ９ではマゼンタとシアンが中間転写ベルト８上に転写される前の位置に配置されているために検知することができない。そのため光学センサ１１で検知することとなるが、この場合は２色が重ねられた付着量を検知することになるため、マゼンタ及びシアンそれぞれの付着量を求めることができない。
【００４５】
そこで本実施形態では、前回測定したマゼンタ及びシアンの付着量情報をメモリに保存しておく。この値は、マゼンタ、シアン単色のベタ画像を検知した結果、または上述したようにレッド及びグリーンのベタ画像を検知して求めた結果を保存する。マゼンタ及びシアンの付着量は、検知後常時最新の値に更新して保存する。そして、この情報を用いてブルー画像を検知した結果より、例えばマゼンタの付着量を差し引いてシアンの付着量を算出する。このとき、保存されているマゼンタ及びシアンの付着量の何れを用いて計算してもよいが、保存されている付着量のうち更新が新しい方の付着量を用いて計算するとよい。なぜなら付着量は現像装置の状態で変化するため、メモリに保存してある付着量を得たときの現像装置の状態と現在の状態とが異なる可能性がある。そのために新しく更新した付着量を用いた方がより現在の状態に近い付着量が得られると考えられるからである。
【００４６】
しかし、保存してあるマゼンタ、シアンの付着量がしばらく更新されていない場合には、現状の状態と保存した時点の状態とに差異があると考えられるため、今回検知したブルーのベタ画像の検知結果から付着量を算出しないことにする。この判定は、例えば過去何枚以内に検知して保存したか等を用いるとよい。現像剤の容量が少ない画像形成装置では現像剤の変化が大きいために枚数設定を小さくするとよい。上述した方法により、ブルーのベタ画像からも各色の付着量を算出することができる。
【００４７】
上記実施形態では、光学センサ９を第１の作像色と第２の作像色との間に配置したが、光学センサ９を第２の作像色と第３の作像色との間に配置してもよい。この場合、レッドのベタ画像を検知する場合に２色重ねられた後の付着量しか検知できないが、上述したブルーのベタ画像と同様の方法を用いて各色の付着量を求めることができる。
【００４８】
上記実施形態の変形例として、図１５に示すように光学センサをさらにもう１個追加した構成としてもよい。図１５において、第３の検知手段である光学センサ１４が光学センサ９と同様に配置され、第４の検知手段である光学センサ１６が第２の作像色と第３の作像色との間の中間転写ベルト８上を検知するように配置されている。また、第５の検知手段である光学センサ１７が光学センサ１１と同様に配置されている。各光学センサ１４，１６，１７は同一主走査位置に配置されており、これ等によって２色重ねされたベタ画像を用いて各色の付着量を求めることができる。具体的には、レッドのベタ画像の場合、光学センサ１４，１６の検知結果よりイエロとマゼンタの付着量を算出できる。グリーンのベタ画像の場合、光学センサ１４，１７の検知結果よりイエロとシアンの付着量を算出できる。そしてブルーのベタ画像の場合には、光学センサ１６，１７の検知結果よりマゼンタとシアンの付着量を算出できる。
【００４９】
次に、本発明の特徴部である、画像形成中の画像を用いて画像濃度制御を行う方法を、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず、光学センサ６のＬＥＤを点灯させる（ＳＴ１０）。これは、画像形成動作を開始するための装置の立ち上げ準備を行うと同時に光学センサ６のシャッタを開放して、ＬＥＤを点灯させて検知が行える状態とする。そして、画像形成動作中は常時検知を実施する。次に、画像形成条件を取得する（ＳＴ１１）。取得する条件は、線速、書込解像度、用紙サイズである。
【００５０】
次に、形成画像の画像情報を取得する（ＳＴ１２）。これは、出力画像の画素数を分割したエリア毎に取得していき、本実施形態では主走査方向に５分割、副走査方向に１０分割していることから、１枚の記録紙に対して５０分割して画像面積情報を取得する。ただし、画像の分割数はこれに限られない。次に、印字率を算出する（ＳＴ１３）。これは取得した画素数から算出し、上述の式（２）、式（３）、式（５）を用いて算出する。このとき、ステップＳＴ１１で取得した画像形成条件の書込解像度、用紙サイズを用いて計算を行う。そのため、用紙サイズや書込解像度に変更があった場合でも適正な印字率を算出することができる。そしてＲＡＭへの保存は、エリア１Ａ＝０％、エリア１Ｂ＝５０％、エリア１Ｃ＝１００％・・・というように分割エリアと印字率とをセットにして行う。また、上述したように光学センサ６と同一主走査方向の情報のみを保存してもよい。
【００５１】
次に、ベタ画像が光学センサ６の検知位置にあるか否かを判定する（ＳＴ１４）。ここでは、センサ検知位置と同一の主走査位置にあるベタ部を特定する。これは、ＲＡＭに保存した結果より印字率が印字率判定閾値以上のデータを抽出した後、抽出したデータの位置情報が光学センサ６と同一の主走査位置であるか判定を行う。また、各色の印字率を比較して同一エリアにおける１色のみ印字率が印字率判定閾値以上でその他の色の印字率が０％の場合かを判定する。さらに、同一エリアにおける２色のみ印字率が印字率判定閾値以上でその他の色の印字率が０％の場合かを判定する。その他の色の印字率が０％であるか否かを判定するのは、分割エリアの半分の面積が単色のベタ画像で残りの半分が２色のベタ画像の場合に付着量を正しく検知できないことが考えられるためである。判定の結果、センサ位置にベタ画像があり、ベタ画像が単色または２色の場合にはステップＳＴ１５に進む。一方、単色または２色のベタ画像がない場合はステップＳＴ２１に進む。
【００５２】
次に、ベタ画像を検知する（ＳＴ１５）。これは、ベタ部がセンサ検知位置と同一の主走査位置にあると判定された場合に、常時検知を行っているセンサ出力値よりベタ画像部分を抽出する。ベタ画像を抽出する方法は、上述したように分割して画像情報を取得するために記録紙のどの位置にベタ画像があるかを特定することができることから、記録紙の先端からベタ画像までの副走査長さを把握することができる。ＲＡＭから読み出したベタ画像に対応した分割エリア位置情報より、記録紙先端からベタ画像位置までの副走査長さを求め、式（７）より書込の開始信号をトリガとして遅延時間を求める。遅延時間経過後から分割エリア分の検知時間におけるセンサ出力値を抽出し、その値を平均化してベタ画像部のセンサ出力値とする。
【００５３】
次に、トナー付着量を算出する（ＳＴ１６）。これは、ステップＳＴ１５で得られたセンサ出力値をトナー付着量に変換する。ここで、トナー付着量を算出する方法は、上述した図３に示すフローチャートにおけるステップＳＴ０６を用いる。そして、ベタ画像部が単色であるか２色であるかを判定し、各色の分割エリアと印字率とを確認する。同一の分割エリアにおいて１色の印字率が印字率判定閾値以上であり、その他の色の印字率が０％の場合には単色のベタ画像であると判定してステップＳＴ１７に進む。また、ブラックの場合はベタ画像が色重ねを行わないためにステップＳＴ１７に進む。同一エリアにおいて２色のみ印字率判定閾値以上であり、その他の色の印字率が０％の場合には２色のベタ画像であると判定して各色のトナー付着量を算出する。
【００５４】
図１４は、第１作像色であるイエロと第２作像色であるマゼンタとの間の中間転写ベルト８上を検知するように第１の検知手段である光学センサ９を配置している。そして、第４の作像色よりもベルト走行方向下流側であって光学センサ６と同様の位置に、光学センサ６と同様の光学センサ１１を第２の検知手段として配置している。以下、この場合について説明する。
【００５５】
イエロとマゼンタの印字率が印字率判定閾値以上の場合にはレッドのベタ画像であると判断できる。この場合は、光学センサ９でイエロ単色の付着量を検知し、光学センサ１１でイエロとマゼンタとを足し合わせた付着量を検知し、光学センサ１１の付着量から光学センサ９の付着量を差し引くことでマゼンタ単色の付着量を測定する。以上によりイエロとマゼンタの付着量を算出できる。
【００５６】
同様に、イエロとシアンの印字率が印字率判定閾値以上の場合にはグリーンのベタ画像であると判断できる。この場合は、光学センサ９でイエロ単色の付着量を検知し、光学センサ１１でイエロとシアンとを足し合わせた付着量を検知し、光学センサ１１の付着量から光学センサ９の付着量を差し引くことでシアン単色の付着量を測定する。以上によりイエロとシアンの付着量を算出できる。
【００５７】
マゼンタとシアンの印字率が印字率判定閾値以上の場合にはブルーのベタ画像であると判断できる。この場合は光学センサ９で検知ができないため、光学センサ１１で検知した結果より前回検知したマゼンタ若しくはシアンの付着量を差し引いてトナー付着量を求める。このとき、前回検知した結果が新しい方の色を差し引くようにする。前回の検知結果が所定の枚数以前の場合には、今回のブルーベタ画像の検知結果から各色のトナー付着量を算出しないようにしておけば、現像装置内の変化によってずれが生じることを防止することができる。最後に算出した各色のトナー付着量はメモリに保存する。
【００５８】
次に、作像条件の補正量を算出する（ＳＴ１７）。これは、ステップＳＴ１６で得られたトナー付着量が適正な範囲にあるか否かを判定し、その結果に応じて作像条件補正量を決定する。先ず検知結果よりトナー付着量を算出し、算出したトナー付着量が目標値と比較して高い場合にはトナー付着量が低くなるように作像条件を変更し、算出したトナー付着量が目標値と比較して低い場合にはトナー付着量が高くなるように作像条件を変更する。変更する作像条件は以下に示す（１）〜（３）であり、この変更を実施することによってトナー付着量を一定に制御することができる。
【００５９】
（１）現像バイアスを変更する場合
図１１に示すように、算出したトナー付着量が目標値よりも高い場合には、現像バイアスが小さな値となるように補正を行う。一方、算出したトナー付着量が目標値よりも低い場合には、現像バイアスが大きな値となるように補正を行う。本実施形態では、トナー付着量の目標値に対して上限と下限それぞれに閾値を２つ設け、トナー付着量の目標値との差分値に応じて補正量を変化させる。閾値を２つ設けることにより目標値からの差分値が大きい場合には補正量を大きくし、早く目標値に近付けるようにする。一方、差分値が小さい場合には補正量を小さくし、過補正とならないようにしている。
【００６０】
具体的に、図１１（ａ）ではベタ画像を検知して算出したトナー付着量が上限閾値２を超えた場合に現像バイアスを下げる方向に変化させている。また、トナー付着量が下限閾値２を下回った場合に現像バイアスを上げるように変化させている。バイアスの変更量は、図１１（ｂ）に示すように設定している。このように一度に現像バイアスを補正する値は、変更前後において見た目で画像濃度が変化しない値を予め求めておき、その値に設定している。このように、ベタ画像の検知結果より算出したトナー付着量より現像バイアスを調整することにより、トナー付着量を一定に制御することができる。
【００６１】
（２）トナー濃度制御基準値（Ｖｔｒｅｆ）を変更する場合
図１２（ａ）に示すように、算出したトナー付着量が目標値よりも高い場合には、Ｖｔｒｅｆをより大きな値に補正する（トナー濃度の目標値をより低くする）。これによりトナー補給量を一時的に少なくし、目標電圧Ｖｔｒｅｆよりも小さな出力電圧Ｖｔをいち早く目標電圧Ｖｔｒｅｆまで上昇させる。このように現像装置内のトナー濃度を低下させることにより帯電量を高くし、結果としてトナー付着量（画像濃度）を低くすることができる。
【００６２】
一方、算出したトナー付着量が目標値よりも低い場合には、Ｖｔｒｅｆをより小さな値に補正する（トナー濃度の目標値を高くする）。これによりトナー補給量を一時的に増加させ、目標電圧Ｖｔｒｅｆよりも大きな出力電圧Ｖｔをいち早く目標電圧Ｖｔｒｅｆまで下降させる。その結果、現像装置内のトナー濃度が上昇して帯電量が低下し、トナー付着量を高くすることができる。
【００６３】
このように、検知したベタ画像より算出したトナー付着量に応じて現像装置内のトナー濃度を変更することにより、目標付着量に近付けることが可能となる。また、本実施形態のようにトナー付着量の目標値に対して上限と下限それぞれに閾値を設け、トナー付着量の目標値との差分値に応じて補正量を変化させることにより、差分値が大きい場合にはより早く目標付着量となるように補正することができる。本実施形態では、トナー濃度制御基準値を変更する量は図１２（ｂ）に示す値としている。このようにベタ画像の検知結果より算出したトナー付着量よりトナー濃度制御基準値を調整することにより、トナー付着量を一定に制御することができる。
【００６４】
書込装置のレーザダイオード光量を変更する場合
算出したトナー付着量が目標値よりも高い場合には、感光体に静電潜像を形成する図示しない書込装置のレーザダイオード光量が小さな値となるように補正を行う。一方、算出したトナー付着量が目標値よりも低い場合には、レーザダイオード光量が大きな値となるように補正を行う。このようにベタ画像の検知結果より算出したトナー付着量に基づいてレーザダイオード光量を調整することにより、トナー付着量を一定に制御することができる。
【００６５】
作像条件の変更は上述した（１）〜（３）の何れかを変更すればよいが、複数を組み合わせて変更を行ってもよい。例えば、算出したトナー付着量が目標付着量に比して非常に少ない場合には、現像バイアスを高くすると共にＶｔｒｅｆを小さく設定してトナー濃度を高くする。これにより、より早く目標付着量に近付けることが可能となる。以上のように、ベタ画像を検知した結果に基づいてトナー付着量を算出し、算出結果に応じて作像条件の補正量を決定する。
【００６６】
次に、作像条件の補正量を保存する（ＳＴ１８）。これは、ステップＳＴ１７で算出された作像条件の補正量をメモリに保存する。  
次に、作像条件の変更が可能であるか否かを判定する（ＳＴ１９）。本実施形態では、作像条件を変更するタイミングは記録紙の切り替わりに対応したレーザダイオード書込のインターバル毎に変更を行っている。これは、記録紙１枚の途中で作像条件を変更すると同じ記録紙の中で画像濃度が変わることとなるためであり、これを防止すべく記録紙が切り替わるタイミングで作像条件の変更を実施している。そして、記録紙の書込動作が終了し、記録紙が切り替わるタイミングであるか否かを判定する。作像条件が変更可能なタイミングである場合はステップＳＴ２０に進み、作像条件が変更不可能なタイミングである場合（書込動作中）はステップＳＴ２１に進む。
【００６７】
ただし、長尺紙に画像形成する場合には、上述のタイミングで作像条件を変更するとなかなか作像条件を変更できないこととなるため、長尺紙の場合には記録紙の途中で作像条件を変更する構成としてもよい。具体的には、例えばＡ４サイズ毎のタイミングで作像条件を変更すればよい。この場合、上述したように記録紙中で画像濃度が変化してしまう虞があるため、作像条件の補正量を通常よりも小さくする等、設定を変更することが望ましい。また、画像情報を取得した結果、ベタ画像を抽出したエリア以降に画像がない場合については作像条件を切り替えてもよい。本実施形態では、書込動作のインターバルで作像条件を変更する構成としたが、ベタ画像を検知して作像条件の補正量を求めた直後に変更を実施する構成としてもよい。
【００６８】
次に、作像条件の変更を実施する（ＳＴ２０）。これは、ステップＳＴ１７で判定を行った結果、レーザダイオードで書込動作を実施していないタイミングであると判定された場合には、ステップＳＴ１８で保存した補正量より作像条件の変更を実施する。作像条件の変更を実施後、保存した補正量は０クリアする。保存してある補正量が０の場合には、変更なしとして作像条件は前回の値を維持する。
【００６９】
次に、画像形成動作が終了したか否かを判定する（ＳＴ２１）。画像形成動作が継続して行われる場合には、ステップＳＴ１１に戻り再度ステップＳＴ１１〜ＳＴ１９を繰り返し実施する。ステップＳＴ１９がＮｏでステップＳＴ２１に進んだ場合にはステップＳＴ２１は必ずＮｏとなるためにステップＳＴ１１に戻る。画像形成動作が終了した場合にはステップＳＴ２２に進む。
【００７０】
次に、光学センサ６のＬＥＤを消灯する（ＳＴ２２）。ステップＳＴ２１で画像形成動作が終了したと判断されると、光学センサ６のＬＥＤを消灯すると共にシャッタを閉じて終了する。  
以上が本実施形態における、出力画像を検知して作像条件を調整し、画像濃度制御を行う方法である。
【００７１】
上述の構成によれば、出力画像の情報より特定領域を抽出し、この特定領域を光学センサで検知することによりトナー付着量が算出でき、その結果から作像条件の調整を行うことができる。これにより、調整のためのトナーパターンを作成する必要がなくトナー消費量を低減できると共に、画像形成中の画像を検知するために装置のダウンタイムが増加せず、安定した画像濃度制御を行うことができる。また、色重ねが行われた画像についても各色のトナー付着量を算出できるため、作像条件を調整でき安定した画像濃度制御を行うことができる。
【００７２】
さらに本発明によれば、出力画像の画像情報を分割して取得することにより、記録紙のどの位置に特定領域があるのかを抽出でき、また１枚毎に画像情報を取得する場合に比して情報を早く取得することができる。その結果、作像条件へのフィードバックを早く行うことができ、より適正なタイミングで画像濃度の調整を行うことができる。また、出力画像の画像情報を分割して取得し、その情報を保存する際に、光学センサと同一主走査位置のみの画像情報をＲＡＭに保存することにより、検知不可である領域の情報は保存しないためにＲＡＭの保存領域を低減することができる。
【００７３】
また本発明によれば、出力画像の特定領域を検知して算出したトナー付着量が、目標値に対して高い場合にはこれが低くなるように、目標値に対して低い場合にはこれが高くなるように作像条件を変更することにより、安定した画像濃度制御を行うことができる。また、前記トナー付着量と目標値とに差異がある場合に現像バイアスを変更することにより目標値に近付けることができ、これにより安定した画像濃度制御を行うことができる。また、前記トナー付着量と目標値とに差異がある場合にトナー濃度制御基準値を変更してトナー濃度を変化させて現像装置内の帯電量を制御することにより目標値に近付けることができ、これにより安定した画像濃度制御を行うことができる。また、前記トナー付着量と目標値とに差異がある場合に書込装置のレーザダイオード光量を変更することにより目標値に近付けることができ、これにより安定した画像濃度制御を行うことができる。
【００７４】
さらに本発明によれば、出力画像の情報より特定領域を抽出してこれを中間転写ベルト上に向けて配置された光学センサで検知することによりトナー付着量を算出でき、その結果作像条件の調整を行うことができる。本発明では、色が重ねられる前の単色の状態でトナー付着量を検知できるため、他の色に関係なくトナー付着量を算出でき、作像条件を制御することができる。その結果、安定した画像濃度制御を行うことができる。
【００７５】
図１０に示したフローチャートでは、画像形成開始時に光学センサ６のＬＥＤを点灯させて画像形成動作中において常時検知を行う構成としている。しかしこの構成に代えて、ライン画像を含む分割エリアが検知位置に到達するタイミングでのみＬＥＤを点灯させ、ライン画像を含む分割エリアの検知が終了したらＬＥＤを消灯する構成としてもよい。このように検知する場合のみ光学センサ６を点灯させれば、常時検知を行っている場合に比して消費電力を低減することができる。また、検知を行う場合のみシャッタを開放して検知を行うため、トナー飛散やトナー落ち等の影響によりセンサ検知面が汚れる不具合の発生を防止することができる。
【００７６】
ここで、記録紙１枚中に複数の検知可能なベタ画像が存在する場合について説明する。具体例として、図１０に示すフローチャートのステップＳＴ１７における「（１）現像バイアスを変更する場合」を用いて説明を行う。例えば、複数のベタ画像のうち最初に検知した結果としてトナー付着量が非常に少ないと算出され、現像バイアスＶｂの補正量が＋４［−Ｖ］であったとする。この補正量はステップＳＴ１８で保存され、ステップＳＴ１９で作像条件が変更可能である場合には作像条件を変更し、保存されている補正量は０クリアされる。しかし、ステップＳＴ１９で作像条件が変更可能であるタイミングはなかった場合には、ステップＳＴ１１に戻り次のベタ画像を検知する。この結果、トナー付着量が少ないと算出された場合には、現像バイアスＶｂの補正量は＋２［−Ｖ］となる。このような場合には、本実施形態では新たな検知結果を保存し、常に最新の結果を補正量とするように更新を行う。これは、現像装置内のトナー濃度はトナー補給やトナー消費によって常時変化するため、最新の検知結果を用いて作像条件の補正を行うように構成すれば、適正な画像濃度を維持することができるためである。
【００７７】
上記実施形態では、被転写体として中間転写方式の中間転写ベルトを示したが、被転写体として直接転写方式の転写シート（用紙、封筒、ハガキ、ＯＨＰシート、樹脂フィルム等の画像転写が可能なものであればよい）を採用してもよい。上記実施形態では画像形成装置として複写を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限られず、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、これ等の複合機等の画像形成装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  潜像担持体（感光体ドラム）
３  現像剤担持体（現像ローラ）
４  現像装置
６  検知手段（光学センサ）
８  被転写体（中間転写ベルト）
９  第１の検知手段（光学センサ）
１０  画像形成装置（カラープリンタ）
１１  第２の検知手段（光学センサ）
１４  第３の検知手段（光学センサ）
１６  第４の検知手段（光学センサ）
１７  第５の検知手段（光学センサ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特開昭５７−１３６６６７号公報
【特許文献２】特開平２−３４８７７号公報
【特許文献３】特開２００７−１４８２６０号公報
【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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