(57)【要約】【課題】照射光量を適切に設定してパターン画像の測定精度を高め、画質を向上させる。【解決手段】ＣＰＵ５１は、濃度の判定に用いる１周プロファイルとして、第１の下地プロファイル（第１の下地データ）を実測により取得すると共に、第２の下地プロファイル（第２の下地データ）を、第１の下地プロファイル、及び照射光量Ｌ１、Ｌ２に基づいて演算する。そしてＣＰＵ５１は、パターン画像の階調に応じて、濃度の判定に用いる照射光量Ｌを設定する。ＣＰＵ５１は、第１の階調のパターン画像Ｐ１については、第１の下地プロファイルと、照射光量Ｌ１を用いたときのパターン画像Ｐ１の反射光出力とに基づき濃度ＤＥＮＳ（ｉ）を判定し、第２の階調のパターン画像Ｐ１については、第２の下地プロファイルと、照射光量Ｌ２を用いたときのパターン画像Ｐ１の反射光出力とに基づき濃度ＤＥＮＳ（ｉ）を判定する。【選択図】図４
2018132544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を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パターン画像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体へ光を照射する照射手段と、
前記中間転写体から反射された光を受光し、その受光結果に基づいて出力信号を出力する出力手段と、
前記画像形成手段に第１パターン画像を形成させ、前記照射手段を第１照射条件に基づいて照射させ、前記中間転写体からの反射光の受光結果に対応する第１出力信号を取得し、前記照射手段を前記第１照射条件に基づいて照射させ、前記第１パターン画像からの反射光の受光結果に対応する第２出力信号を取得し、前記第１出力信号と前記第２出力信号とに基づいて画像形成条件を生成する生成手段と、
前記照射手段を前記第１照射条件に基づいて照射させ、前記中間転写体からの反射光の受光結果に対応する第３出力信号を取得し、前記照射手段を前記第１照射条件と異なる第２照射条件に基づいて照射させた場合の前記中間転写体からの反射光の受光結果に対応する第４出力信号を、前記第１照射条件と前記第２照射条件と前記第３出力信号とに基づいて決定する決定手段と、を有し、
前記生成手段は、前記画像形成手段に第２パターン画像を形成させ、前記照射手段を前記第２照射条件に基づいて照射させ、前記第２パターン画像からの反射光の受光結果に対応する第５出力信号を取得し、前記決定手段により決定された前記第４出力信号と前記第５出力信号とに基づいて前記画像形成条件を生成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１照射条件に対応する第１の照射光量よりも前記第２照射条件に対応する第２の照射光量の方が高く、前記第１パターン画像の階調よりも前記第２パターン画像の階調の方が高い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パターン画像の階調には、前記第２の照射光量を用いたときの前記出力手段の出力が飽和するときの階調値が含まれ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】
前記決定手段は、前記第１出力信号に応じた値に、前記第１の照射光量に応じた値に対する前記第２の照射光量に応じた値の比を乗算した値に基づいて、前記第４出力信号を決定することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記決定手段は、前記照射手段の照射光量が０である場合の前記出力手段の出力を基準値として、前記第４出力信号を決定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記生成手段及び前記決定手段は、前記第１照射条件と前記第２照射条件とを切り替えるときに所定時間間隔を設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
記録材に画像を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パターン画像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体へ光を照射する照射手段と、
前記中間転写体から反射された光を受光し、その受光結果に基づいて出力信号を出力する出力手段と、
前記画像形成手段に形成させたパターン画像の濃度を前記出力手段の出力に基づいて判定し、判定した濃度に基づいて階調を制御すると共に、前記画像形成手段に形成させた現像コントラスト補正用のパターン画像の濃度を前記出力手段の出力に基づいて判定し、判定した濃度に基づいて現像コントラストを制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、階調を制御する場合と現像コントラストを制御する場合とで、前記照射手段の照射光量を異ならせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記出力手段の出力に基づき、前記照射手段により第１の照射光量で照射された前記中間転写体の下地からの反射光レベルである第１の下地データを取得すると共に、前記第１の下地データ、前記第１の照射光量、及び前記第１の照射光量より高い第２の照射光量に基づいて、第２の下地データを取得する取得手段を有し、
前記制御手段は、階調を制御する場合は、前記パターン画像の濃度を、前記取得手段により取得された前記第１の下地データと前記第１の照射光量を用いたときの前記出力手段の出力とに基づき判定し、
前記制御手段は、現像コントラストを制御する場合は、現像コントラスト補正用のパターン画像の濃度を、前記取得手段により取得された前記第２の下地データと前記第２の照射光量を用いたときの前記出力手段の出力とに基づき判定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】
前記取得手段は、前記第１の下地データに応じた値に、前記第１の照射光量に応じた値に対する前記第２の照射光量に応じた値の比を乗算した値に基づいて、前記第２の下地データを算出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】
前記取得手段は、前記照射手段の照射光量が０である場合の前記出力手段の出力を基準値として、前記第２の下地データを算出することを特徴とする請求項９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、画像形成装置のキャリブレーション技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置は、装置の周囲の環境や装置の各部品の経年変化によって画像濃度が所望の濃度とならない場合がある。そのため、画像形成装置は、目標となる濃度と実際に印刷される画像の濃度とのずれを補正するキャリブレーションを実行する。カラー画像形成装置においても、各色の画像濃度が変動するとカラーバランス（いわゆる色味）の変動が生じてしまうので、濃度変動を抑制することが重要となる。キャリブレーションにおいては、像担持体上に形成されたパターン画像が測定される。そして、出力画像の濃度が目標濃度となるように、画像形成条件が調整される。なお、画像形成条件は、露光量、現像バイアス、γ補正テーブルを含む。露光量、又は現像バイアスは最大濃度を補正するために制御される。γ補正テーブルは画像の階調特性を補正するために生成される。
【０００３】
上記画像濃度制御で主に使用される光学式センサの方式は、乱反射タイプと正反射タイプの２種類に大別される。正反射タイプでは、照射面の法線を基準に発光部と対向配置された正反射検知用の受光部で正反射光を検知する。一方、乱反射タイプでは、発光部からの拡散光を乱反射検知用の受光部で検知する。
【０００４】
パターン画像は、例えば像担持体に形成される。像担持体の下地（地肌）は、一般的に抵抗値調整のためカーボンブラックが分散されているため、平滑性が高く光沢性を有する。そして、像担持体の色は黒色または濃い灰色である。正反射タイプのセンサは、像担持体からの反射光を測定するので、黒トナーであっても濃度を測定可能である。画像濃度制御を実行する場合、パターン画像の測定結果と像担持体からの測定結果とに基づいて画像形成条件が生成される。
【０００５】
特許文献１は、いわゆる下地補正処理を提案している。特許文献１は、下地補正処理の演算を行うことで、精度の高いキャリブレーションを実現する。そのため、特許文献１では、像担持体の地肌濃度の取得と、像担持体の同一位置に形成されたパターン画像の濃度の取得とで、発光部から照射する照射光量を同じとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５６８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、検知精度を安定させるためには、照射光量を適正にすることが重要となる。照射光量が高過ぎて反射光量が多くなり過ぎると、受光素子の出力が上限に張り付いてしまう（出力値が飽和する）ため、正確な濃度検知の演算を行えない。一方、照射光量が低過ぎて反射光量が少なくなり過ぎると、パターン画像の濃度変化に対する受光素子の出力変化が小さくなって、濃度換算した場合の誤差が大きくなってしまう。
【０００８】
ここで、階調補正制御で用いられるパターン画像は、複数段階の階調で形成されるのが一般的である。パターン画像の濃度が高い領域では、パターン画像の濃度変化に対する受光素子の出力変化が小さくなるので、照射光量が低いと検知結果を濃度換算した場合に誤差が大きくなる。一方、照射光量を一律に高くすると、低濃度のパターン画像や下地からの反射光量が大きくなり過ぎて受光素子の出力が上限に張り付き、正確な濃度検知の演算を行えない。すなわち、広い濃度範囲でパターン画像の濃度を精度高く判定することが困難であった。
【０００９】
また、現像コントラスト補正では高濃度のパターン画像が用いられるのが一般的である。高濃度のパターン画像を低い照射光量で測定すると誤差が大きくなる。従って、現像コントラスト補正用のパターン画像と階調補正用のパターン画像とを共通の照射光量で測定すると、現像コントラスト補正用のパターン画像の濃度の判定精度が低くなる。このように、パターン画像の濃度判定精度を高め、画質を向上させるためには、照射光量を適切に設定することが重要である。
【００１０】
本発明は、照射光量を適切に設定してパターン画像の測定精度を高め、画質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、記録材に画像を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パターン画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体へ光を照射する照射手段と、前記中間転写体から反射された光を受光し、その受光結果に基づいて出力信号を出力する出力手段と、前記画像形成手段に第１パターン画像を形成させ、前記照射手段を第１照射条件に基づいて照射させ、前記中間転写体からの反射光の受光結果に対応する第１出力信号を取得し、前記照射手段を前記第１照射条件に基づいて照射させ、前記第１パターン画像からの反射光の受光結果に対応する第２出力信号を取得し、前記第１出力信号と前記第２出力信号とに基づいて画像形成条件を生成する生成手段と、前記照射手段を前記第１照射条件に基づいて照射させ、前記中間転写体からの反射光の受光結果に対応する第３出力信号を取得し、前記照射手段を前記第１照射条件と異なる第２照射条件に基づいて照射させた場合の前記中間転写体からの反射光の受光結果に対応する第４出力信号を、前記第１照射条件と前記第２照射条件と前記第３出力信号とに基づいて決定する決定手段と、を有し、前記生成手段は、前記画像形成手段に第２パターン画像を形成させ、前記照射手段を前記第２照射条件に基づいて照射させ、前記第２パターン画像からの反射光の受光結果に対応する第５出力信号を取得し、前記決定手段により決定された前記第４出力信号と前記第５出力信号とに基づいて前記画像形成条件を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、照射光量を適切に設定してパターン画像の測定精度を高め、画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の画像形成部の構成を示す図である。
【図２】画像処理部及びその関連要素のブロック図である。
【図３】センサの構成を示す模式図である。
【図４】階調補正制御のフローチャートである。
【図５】パターン画像の例を示す図である。
【図６】パターン画像を測定した結果を示す図、パターン画像の濃度と検出電圧との関係を示す図である。
【図７】光量設定に対するベルト下地のセンサ検出電圧の関係を示す図である。
【図８】反射光出力の下地１周分のプロファイルのテーブル、各プロファイルにおける下地測定位置と反射光出力との関係を示す図である。
【図９】１周プロファイル取得処理のフローチャートである。
【図１０】濃度変換テーブルを示す図である。
【図１１】１次元ＬＵＴの一例を示す図である。
【図１２】各階調のパターン画像を低・高の照射光量で測定した場合の測定精度の比較を示す図である。
【図１３】現像コントラスト補正用のパターン画像の例を示す図である。
【図１４】濃度補正制御の処理のフローチャートである。
【図１５】パターン画像の濃度と現像コントラストの関係を示す図である。
【図１６】同じ階調のパターン画像を低・高の照射光量で測定した場合の測定精度の比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
（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画像形成部の構成を示す図である。この画像形成装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置（プリンタ）である。画像形成手段としての画像形成部１０は、タンデム方式で、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の画像を形成するための４つのステーションを有する。各ステーションの構成要素は共通であるので、以降、ステーションごとに各構成要素を区別しないときは同じ符号を用い、区別するときは符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付す。
【００１６】
画像形成部１０は各色に対応してレーザ光源２４（２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ）、感光ドラム２２（２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ）、一次帯電器２３（２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ）、現像器２６（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）を有する。感光ドラム２２は、アルミシリンダの外周に有機光伝導層を塗布して構成され、駆動モータ（図示せず）の駆動力により回転する。この駆動モータは、画像形成動作に応じて感光ドラム２２を図１の反時計周りに回転させる。レーザ光源２４は、原稿読取部（図示せず）からのデジタル信号に基づいて発光し、一次帯電器２３で均一に帯電された感光ドラム２２に静電潜像を形成する。感光ドラム２２に形成された静電潜像は、現像器２６によってトナー像で可視化される。また、現像器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、それぞれスリーブ２６ＹＳ、２６ＭＳ、２６ＣＳ、２６ＫＳが設けられている。
【００１７】
各感光ドラム２２上のトナー像は、中間転写体であり像担持体でもある中間転写ベルト２７に転写される。中間転写ベルト２７は、感光ドラム２２の回転に同期して時計回りに回転する。また、中間転写ベルト２７は、感光ドラム２２に接触しており、それらの接触部で、感光ドラム２２上のトナー像が中間転写ベルト２７上に一次転写される。中間転写ベルト２７として、周長８９５ｍｍのポリイミド製の単層樹脂ベルトが用いられている。また、ベルトの抵抗調整のために適量のカーボン微粒子が樹脂内に分散されている。そのため、中間転写ベルト２７の表面は、黒色で平滑性が高く光沢性を有している。中間転写ベルト２７の回転速度はプロセススピードと同じく、例えば２４６ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。
【００１８】
中間転写ベルト２７には、ＨＰ（ホームポジション）マーク４３が配置され、中間転写ベルト２７の１周毎にＨＰ検知センサ４４によってＨＰマーク４３が検知される。ＨＰマーク４３が検知されたＨＰ検知タイミングからの経過時間により、中間転写ベルト２７の位相を特定することができる。従って、中間転写ベルト２７におけるパターン画像Ｐ１（図５で後述）の形成位置と中間転写ベルト２７の表面（ベルト下地）位置との相対的な関係を合わせることができる。また、感光ドラム２２Ｋと中間転写ベルト２７との接触部である一次転写部の下流側において、中間転写ベルト２７の表面に対向して、パターン画像Ｐ１を測定するための光学式のセンサ４１が配置される。
【００１９】
中間転写ベルト２７に坦持されたトナー像は、給紙部１１から搬送されてきた記録材２１に転写部２８によって転写される。すなわち、中間転写ベルト２７と転写部２８のローラとに挟持されて搬送される記録材２１に、中間転写ベルト２７上の多色トナー像が転写される。その後、記録材２１に転写されたトナー像に対し、定着部３０で加熱ローラ３１および加圧ローラ３２により熱定着処理が施される。トナー像が定着した記録材２１は、定着部３０から排出されると、排紙センサ４２によって検知され、装置外へ排紙される。
【００２０】
図２は、画像処理部及びその関連要素のブロック図である。画像形成装置は、ＣＰＵ５１のほか、不図示の原稿読取部により読み取られた画像の処理を行う画像処理部５０を有する。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された制御プログラムに従って、ＲＡＭ５３をワークメモリとして使用し、画像形成装置の各部を統括的に制御する。ＣＣＤセンサ５０１は、原稿読取部に備えられ、読み込まれた原稿の画像を電気信号に変換する。このＣＣＤセンサ５０１は、ＲＧＢ３ラインのカラーセンサである。ＣＣＤセンサ５０１から出力される、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）それぞれの画像信号は、画像処理部５０のＡ／Ｄ変換部５０２に入力される。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換部５０２では、ゲイン調整、オフセット調整が行われた後、画像信号は色信号毎に８ビットのデジタル画像データに変換される。シェーディング補正部５０３は、基準白色板の読み取り信号を用いて、ＣＣＤセンサ５０１の各画素の感度ばらつきや原稿照明ランプの光量のばらつきなどを色毎に補正する。入力ガンマ補正部５０４による処理は、ＲＧＢの各入力に対し、輝度が線形関係になるように、補正を行う１次元のルックアップテーブル（ＬＵＴ：Look Up Table）により実現される。入力ダイレクトマッピング部５０５による処理は、色空間を統一するために、入力されたＲＧＢ信号からデバイス内のＲＧＢ信号に変換する三次元ＬＵＴにより実現される。この三次元ＬＵＴは、ＣＣＤセンサ５０１のＲＧＢフィルタの分光特性で決まる読取色空間をｓＲＧＢなどの標準色空間に変換し、ＣＣＤセンサ５０１の感度特性や照明ランプのスペクトル特性等の諸特性なども吸収することができる。
【００２２】
サンプリング部５０６は、原稿の下地を測定するため、指定された矩形領域の画素を離散的にサンプリングし、輝度のヒストグラムを作成する。このヒストグラムはプリント時の下地除去に利用される。下地除去部５０７は、ＲＧＢ画像データに対し、サンプリング部５０６の結果に基づき、下地の測定値を除去するための非線形変換を行う。出力ダイレクトマッピング部５０８では、ＲＧＢ画像データはＣＭＹＫ画像データに変換される。この変換において、出力ダイレクトマッピング部５０８は、ＲＧＢの３次元データより、Ｃ（Ｃｙａｎ）、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ）、Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）、Ｋ（ｂｌａｃＫ）の４次元データを、ルックアップテーブルを用いて生成する。出力ガンマ補正部５０９は、プリンタに対応した出力画像の濃度補正を行う。出力ガンマ補正部５０９は、予め記憶されているＣＭＹＫの１次元ＬＵＴに基づき、画像形成処理ごとに異なる入出力画像データのリニアリティを保つ役割を有する。このＣＭＹＫの１次元ＬＵＴは、新たに作成された１次元ＬＵＴが出力ガンマ補正部５０９に送信されたタイミングで更新される。
【００２３】
ハーフトーン処理部５１０は、機能に応じて異なる種類の画像形成処理（スクリーニング）を択一的に適用することができる。一般に、複写動作などでは、モアレの起きにくい誤差拡散系の画像形成処理が利用され、プリント動作では、階調性や安定性、文字や細線の再現性を考えてディザマトリクスなどを利用した多値スクリーン系の画像形成処理が用いられる。前者は、注目画素とその周辺画素に対して誤差フィルタで重み付けし、階調数を保ちながら多値化の誤差を配分して補正していく方法である。一方、後者は、ディザマトリクスの閾値を多値に設定し、擬似的に中間調を表現する方法である。本実施の形態では、ＣＭＹＫ独立に変換が行われ、低線数（荒い線数）と高線数（細かい線数）の切り替えが可能である。
【００２４】
図３は、センサ４１の構成を示す模式図である。センサ４１は、正反射タイプであり、照射手段として発光部４１１、出力手段として受光部４１２を有する。発光部４１１は、例えばＬＥＤであり、受光部４１２は、例えばフォトダイオードである。センサ４１は、さらに、照射条件の１つとして発光部４１１の発光光量（照射光量）を制御するＩＣ４１３を有する。発光部４１１は、中間転写ベルト２７の法線に対して４５度の角度で設置されており、中間転写ベルト２７に光を照射する。受光部４１２は、中間転写ベルト２７の法線を中心に発光部４１１と対称の位置に設置されており、照射領域である中間転写ベルト２７の下地またはトナー画像からの正反射光を受光し、その受光結果（反射光レベル）に応じた値を出力する。図３では、パターン画像Ｐ１がセンサ４１の測定領域を通過する場合が示されている。なお、受光部４１２の出力可能な電圧の範囲である検出可能範囲は、０．０［Ｖ］〜５．０［Ｖ］であるとする。
【００２５】
ところで、濃度補正制御（キャリブレーション）は画像形成条件の制御によって実現される。一般に、濃度補正制御は、帯電バイアス、現像バイアス、レーザ露光強度などを変えることで現像コントラストを調整する制御（以下、Ｄｍａｘ制御という）と、入力画像データをＬＵＴで補正する制御（階調補正制御）の２種類に大別される。本実施の形態では、濃度補正制御の例として階調補正制御を挙げるが、これに限定されない。ＣＰＵ５１が、画像形成装置の階調特性を理想的な階調特性に補正するために、センサ４１によるパターン画像Ｐ１の測定結果に基づいて１次元ＬＵＴを生成する。出力ガンマ補正部５０９に適用される１次元ＬＵＴが、画像形成部１０が画像を形成するための画像形成条件の１つに相当する。
【００２６】
図４は、階調補正制御のフローチャートである。このフローチャートの処理は、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムをＲＡＭ５３に展開してＣＰＵ５１が実行することにより実現される。図４の処理において、ＣＰＵ５１は、本発明における生成手段、決定手段、制御手段に該当する。
【００２７】
まず、ステップＳ１０１では、ＣＰＵ５１は、階調補正制御が前回実行されてから画像形成装置により画像が形成された記録材の枚数（画像形成枚数）が１００枚以上か否かを判定する。なお、画像形成枚数はカウンタにより常にカウントされている。画像形成枚数が１００枚未満ならば、ＣＰＵ５１は、通常の画像形成動作を継続して図４の処理を終了させる。画像形成枚数が１００枚以上ならば、ステップＳ１０２へ処理が移行する。なお、ステップＳ１０１の判定処理は、上記例示に限定されるものではない。例えば、ＣＰＵ５１は、現像剤の消費量が所定量を超えたら階調補正制御を実行する構成としてもよい。また、例えば、ＣＰＵ５１は、画像形成装置に設けられた環境センサにより環境状態を検知し、当該検知された環境状態が所定の環境状態である場合に階調補正制御を実行する構成としてもよい。また、例えば、ＣＰＵ５１は、階調補正制御が前回実行されてから画像形成装置の稼働時間が所定時間を越えると階調補正制御を実行する構成としてもよい。また、例えば、ＣＰＵ５１は、不図示の入力装置からユーザからの指示に応じて階調補正制御を実行する構成としてもよい。
【００２８】
ステップＳ１０２では、ＣＰＵ５１は、画像形成部１０を制御して、パターン画像Ｐ１（図５）を中間転写ベルト２７上に形成させる。ステップＳ１０３では、ＣＰＵ５１は、センサ４１によりパターン画像Ｐ１の測定を行い、その測定結果に基づいてパターン画像Ｐ１の濃度を判定し、濃度データを取得する。パターン画像Ｐ１の濃度判定の手法については後に詳述する。ステップＳ１０４では、ＣＰＵ５１は、得られた濃度データに基づいて、入力画像データを補正するための１次元ＬＵＴを作成する。そして、出力ガンマ補正部５０９における１次元ＬＵＴを、新たに作成した１次元ＬＵＴに更新する。１次元ＬＵＴの作成方法については後述する。その後、ステップＳ１０５での通常の画像形成では、更新後の１次元ＬＵＴで入力画像データが補正され、補正された画像データに従って画像が形成される。
【００２９】
図５は、パターン画像Ｐ１の例を示す図である。本実施の形態では、中間転写ベルト２７にパターン画像Ｐ１が形成される。なお、パターン画像Ｐ１は、像担持体上に形成されればよく、感光ドラム２２に形成されてもよい。そして、センサ４１は、パターン画像Ｐ１が形成される像担持体に対向して配置すればよい。
【００３０】
図５の矢印は中間転写ベルト２７の回転方向を表す。パターン画像Ｐ１は、２５ｍｍ角である。パターン画像Ｐ１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ毎に画像印字率（濃度階調度）を８段階に変化させて（各色８パターンずつ）、中間転写ベルト２７の回転方向（周方向）に合計３２個形成される。なお、本実施の形態では、パターン画像Ｐ１の各パターンによって、測定時の発光部４１１による照射光量Ｌが異なる。すなわち、パターン画像Ｐ１の階調に応じて、濃度判定に用いる光量Ｌが設定される。光量Ｌ２は光量Ｌ１より高い。パターン画像Ｐ１における各パターンの印字率（階調度）、及び照射光量Ｌは、次のように設定されている。
Ｙ１、Ｍ１、Ｃ１、Ｋ１＝１２．５％：光量Ｌ１
Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２＝２５％：光量Ｌ１
Ｙ３、Ｍ３、Ｃ３、Ｋ３＝３７．５％：光量Ｌ２
Ｙ４、Ｍ４、Ｃ４、Ｋ４＝５０％：光量Ｌ２
Ｙ５、Ｍ５、Ｃ５、Ｋ５＝６２．５％：光量Ｌ２
Ｙ６、Ｍ６、Ｃ６、Ｋ６＝７５％：光量Ｌ２
Ｙ７、Ｍ７、Ｃ７、Ｋ７＝８７．５％：光量Ｌ２
Ｙ８、Ｍ８、Ｃ８、Ｋ８＝１００％：光量Ｌ２
【００３１】
図４のステップＳ１０３におけるパターン画像Ｐ１の濃度判定について図６、図７でさらに説明する。パターン画像Ｐ１の濃度判定は、センサ４１で検知された反射光レベルに基づきなされる。すなわち、中間転写ベルト２７の同一領域における、パターン画像Ｐ１からの反射光レベルと、トナーが載っていないベルト下地からの反射光レベルとに基づいて濃度が判定される。
【００３２】
従来は、パターン画像Ｐ１の濃度（階調）にかかわらず、パターン画像Ｐ１とベルト下地とを同じ照射光量を用いて測定し、ベルト下地の測定結果（下地データ）を用いて下地補正処理を行っている。そのため、採用する照射光量は、下地データがセンサの検出可能範囲内に収まる値までしか高くすることができなかった。すなわち、反射光レベルが最も高くなるベルト下地の測定値を基準として、採用する照射光量を決めていた。これに対し、本実施の形態では、ベルト下地の測定値がセンサの検出可能範囲外となるような光量Ｌ２を用いる場合には、下地補正処理に用いる下地データを実測でなく演算により求める。パターン画像Ｐ１の濃度変化に対するセンサ出力変化の大きい低濃度のパターン画像Ｐ１は低い照射光量Ｌ１（第１照射条件）にて測定し、高濃度のパターン画像Ｐ１は高い照射光量Ｌ２（第２照射条件）にて測定する。
【００３３】
図６（ａ）は、照射光量Ｌを小、中、大の３段階で変えてパターン画像Ｐ１を測定した結果を示す図である。横軸に時間、縦軸に検出電圧をとっている。図６（ｂ）は、照射光量Ｌごとのパターン画像Ｐ１の濃度（形成時の目標階調）と検出電圧との関係を示す図である。横軸にパターン画像Ｐ１の濃度、縦軸に検出電圧をとっている。図６（ｂ）から、照射光量Ｌが高いほど、パターン画像濃度に対する検出電圧の傾きが大きいことがわかる。この傾きが大きいほど、検出電圧をパターン画像Ｐ１の判定濃度に換算した場合の誤差が小さくなることから、測定精度が高いことを意味する。本実施の形態では、パターン画像Ｐ１の階調範囲（濃度域）に応じて測定時の照射光量Ｌを変える。照射光量Ｌは、ＩＣ４１３によりセンサ４１内の発光部４１１に印加される電圧を調整することで制御される。
【００３４】
図７は、光量設定に対するベルト下地のセンサ検出電圧の関係を示す図である。一般に、ＬＥＤなどの発光素子の発光光量は、発光部４１１への入力電圧の増加に対して線形に増加する。暗電流値Ｌ０Ｂは、発光部４１１の入力電圧を０としたときのベルト下地からの検出出力である。暗電流値Ｌ０Ｂは、主にセンサ特性で決まる。上述のように、受光部４１２の検出可能範囲は、０．０［Ｖ］〜５．０［Ｖ］である。
【００３５】
本実施の形態では、低い方の照射光量Ｌ１は、ベルト下地に関する受光部４１２の検出可能範囲内となるような値とする。具体的には、照射光量Ｌ１＝４．０［Ｖ］±０．１［Ｖ］となるよう値とし、照射光量Ｌ１を実現するための発光部４１１への入力電圧をＬ１Ｖｉｎとする。高い方の照射光量Ｌ２は、ベルト下地に関する受光部４１２の検出電圧が検出可能な範囲外（出力が飽和して５.０［Ｖ］に張り付く）となるような値とし、照射光量Ｌ２を実現するための発光部４１１への入力電圧をＬ２Ｖｉｎとする。Ｌ２Ｖｉｎは固定値とするが、状況によって調整して求めてもよいし、Ｌ１Ｖｉｎに対して所定数倍した値としてもよい。
【００３６】
ところで、階調度２５％のパターンＹ２に対しては照射光量Ｌ１、階調度３７．５％のパターンＹ３に対しては照射光量Ｌ２が設定されるとした。しかし、階調度の分け方が例示と異なる場合でも、照射光量Ｌ１、Ｌ２のいずれかが選択される。選択する照射光量Ｌを分ける階調度の閾値は、２５％〜３７．５％の間にある値であるとする。従って、この階調度の閾値以下の階調（第１の階調）のパターンに対しては照射光量Ｌ１が設定され、階調度の閾値より高い階調（第２の階調）のパターンに対しては照射光量Ｌ２が設定される。上記階調度の閾値（例えば、３１％）は、照射光量Ｌ２を用いたときのセンサ４１の出力が飽和するときの階調値（例えば、３０％）と同じかそれよりも高い値とする。従って、第１の階調には照射光量Ｌ２を用いたときのセンサ４１の出力が飽和するときの階調値が含まれる。
【００３７】
次に、各照射光量による下地プロファイルの測定について図８で説明する。ＣＰＵ５１は、照射光量Ｌ１で照射されたベルト下地からの反射光レベルである第１の下地プロファイル（第１出力信号、第３出力信号、第１の下地データ）を取得する。すなわち、第１の階調のパターン画像Ｐ１（第１パターン画像）の濃度判定のために下地補正処理で用いる第１の下地プロファイルは実測によって求められる。一方、第２の階調のパターン画像Ｐ１（第２パターン画像）の濃度判定のために下地補正処理で用いる第２の下地プロファイル（第４出力信号、第２の下地データ）は、第１の下地プロファイル、及び照射光量Ｌ１、Ｌ２に基づいて演算によって決定・取得される。
【００３８】
図７において、反射光出力Ｌ１Ｂ（ｉ）は、照射光量Ｌ１によるベルト下地の反射光出力である。第１の下地プロファイルは、反射光出力Ｌ１Ｂ（ｉ）の下地１周分のプロファイルである。図７において、反射光出力Ｌ２Ｂ（ｉ）は、照射光量Ｌ２によるベルト下地の反射光出力である。反射光出力Ｌ２Ｂ（ｉ）は、受光部４１２の検出可能な範囲外（出力が飽和する５.０［Ｖ］以上）を含むので、実測値でなく推定値である。第２の下地プロファイルは、反射光出力Ｌ２Ｂ（ｉ）の下地１周分のプロファイルである。
【００３９】
図８（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、反射光出力Ｌ１Ｂ（ｉ）、Ｌ２Ｂ（ｉ）の下地１周分のプロファイルのテーブルを示す図である。これらの下地１周分のプロファイルはＲＡＭ５３（図２）に記憶される。各プロファイルは、下地１周分における、データナンバｎで表される下地測定位置をセンサ４１で読み取った反射光出力の値からなる。データナンバｎ＝０が、ＨＰマーク４３が検知されたＨＰ検知タイミングでセンサ４１により測定される位置に対応する。
【００４０】
図８（ｃ）は、各プロファイルにおける下地測定位置と反射光出力との関係を示す図である。横軸に下地の測定位置（データナンバｎ）をとり、縦軸にセンサ４１の出力をとっている。
【００４１】
プロファイルの取得のために、下地１周の測定動作が起動されると、中間転写ベルト２７はトナーが載っていない状態で回転する。この状態で、センサ４１は、回転する中間転写ベルト２７の表面を１周分読み取る。ＣＰＵ５１は、読み取りによって得られた正反射光出力（センサ出力）を、下地１周のプロファイル（以下、１周プロファイルと称することもある）としてＲＡＭ５３に記憶する。本実施の形態では、中間転写ベルト２７の回転速度が２４６ｍｍ／ｓｅｃ、周長が８９５ｍｍ、センサ４１の測定間隔が４ｍｓｅｃ（単位時間あたりの測定回数は２５０回／ｓｅｃ）である。従って、式（１）により、センサ４１の出力から９１０個のデータが得られる。
８９５（ｍｍ）÷２４６（ｍｍ／ｓｅｃ）÷（４／１０００（ｓｅｃ））≒９１０…（１）
【００４２】
つまり、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、各照射光量Ｌ１、Ｌ２による１周プロファイルは９１０個の連続する複数のデータから構成される。中間転写ベルト２７上のパターン画像Ｐ１の形成位置は、前述したＨＰ検知タイミングからの経過時間によりデータナンバｎとして算出される。ＨＰ検知タイミングからの経過時間をＴとすると、ｎは式（２）に従って求められる。
ｎ＝Ｔ（ｓｅｃ）÷（４／１０００（ｓｅｃ））…（２）
【００４３】
ＣＰＵ５１は、装置動作中は常に中間転写ベルト２７の位相を管理し、センサ４１の対向位置を特定している。ＣＰＵ５１は、ＨＰマーク位置を基準（０）として、中間転写ベルトの位相（ｉ）を管理する。
【００４４】
次に、第１の下地プロファイル（反射光出力Ｌ１Ｂ（ｉ）の１周プロファイル）及び第２の下地プロファイル（反射光出力Ｌ２Ｂ（ｉ）の１周プロファイル）の取得方法を図９で説明する。図９は、１周プロファイル取得処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムをＲＡＭ５３に展開してＣＰＵ５１が実行することにより実現される。この処理は、例えば、ユーザからの指示に応じて開始されるが、定期的に実行されてもよい。なお、第１、第２の下地プロファイルはＲＡＭ５３に記憶され、図９の１周プロファイル取得処理が終了すると最新のものに更新される。
【００４５】
ステップＳ２０１では、ＣＰＵ５１は、発光部４１１の入力電圧を０に設定し、ベルト下地の反射光出力から、暗電流値Ｌ０Ｂを測定し、ＲＡＭ５３に記憶する。第２の下地プロファイルの算出に暗電流値Ｌ０Ｂを考慮することから、位相を管理する必要はない。なお、暗電流値Ｌ０Ｂが、照射光量Ｌ１でのセンサ出力に対して十分に小さい場合は、暗電流値Ｌ０Ｂを無視してもよい。ステップＳ２０２で、ＣＰＵ５１は、ＩＣ４１３によりセンサ４１内の発光部４１１に印加される電圧を調整することで、発光部４１１の発光光量が照射光量Ｌ１となる入力電圧Ｌ１Ｖｉｎを求め、ＲＡＭ５３に記憶する。ステップＳ２０３で、ＣＰＵ５１は、第１の下地プロファイル（反射光出力Ｌ１Ｂ（ｉ）の１周プロファイル）を、前述した実測による方法で取得し、ＲＡＭ５３に記憶する。ステップＳ２０４で、ＣＰＵ５１は、反射光出力Ｌ２Ｂ（ｉ）を式（３）により算出することで、第２の下地プロファイルを演算により取得し、ＲＡＭ５３に記憶する。
Ｌ２Ｂ（ｉ）＝（Ｌ１Ｂ（ｉ）−Ｌ０Ｂ）／Ｌ１Ｖｉｎ×Ｌ２Ｖｉｎ＋Ｌ０Ｂ…（３）
【００４６】
式（３）によって、暗電流値Ｌ０Ｂの影響を排した条件で第２の下地プロファイルを算出できる。その後、図９の処理は終了する。従って、暗電流値Ｌ０Ｂ考慮した上で、第１の下地データに、照射光量Ｌ１に応じた値に対する照射光量Ｌ２に応じた値の比を乗算した値に基づいて、第２の下地プロファイルが算出される。
【００４７】
次に、下地補正処理について説明する。下地補正処理においては、ＣＰＵ５１は、照射光量毎にパターン画像Ｐ１の反射光出力を下地の反射光出力で除算することによって、パターン画像Ｐ１の正反射出力における下地の反射光の影響を補正する。その際、ＣＰＵ５１は、暗電流値Ｌ０Ｂの影響は除くように演算する。
【００４８】
具体的に、照射光量Ｌ１におけるセンサ４１によるパターン画像Ｐ１の反射光出力をＬ１Ｐ（ｉ）（第２出力信号）とする。濃度判定に照射光量Ｌ１を用いる場合、ＣＰＵ５１はパターン画像Ｐ１の補正出力ＳＩＧ（ｉ）を式（４）で算出する。
ＳＩＧ（ｉ）＝（Ｌ１Ｐ（ｉ）−Ｌ０Ｂ）／（Ｌ１Ｂ（ｉ）−Ｌ０Ｂ）…（４）
【００４９】
一方、照射光量Ｌ２におけるセンサ４１によるパターン画像Ｐ１の反射光出力をＬ２Ｐ（ｉ）とする。濃度判定に照射光量Ｌ２を用いる場合、ＣＰＵ５１はパターン画像Ｐ１の補正出力ＳＩＧ（ｉ）を式（５）で算出する。
ＳＩＧ（ｉ）＝（Ｌ２Ｐ（ｉ）−Ｌ０Ｂ）／（Ｌ２Ｂ（ｉ）−Ｌ０Ｂ）…（５）
【００５０】
図１０は、濃度変換テーブルを示す図である。この濃度変換テーブル５２０は予めＲＯＭ５２に記憶されているテーブルであり、センサ４１の出力特性に合わせて作成されている。なお、濃度変換テーブル５２０は光量毎に作成・保持されてもよい。ＣＰＵ５１は、補正出力ＳＩＧ（ｉ）を濃度変換テーブル５２０により変換することでパターン画像Ｐ１の濃度ＤＥＮＳ（ｉ）を得る。本実施の形態では、センサ４１は同一濃度の（同一階調で形成された）パターン画像Ｐ１を複数回（例えば、１０回）測定する。そして、得られた１０個のデータの平均値がパターン画像Ｐ１の測定結果とされる。最終的なパターン画像Ｐ１の濃度ＤＥＮＳ＿ＡＶＥとしては、ＤＥＮＳ（ｉ）からＤＥＮＳ（ｉ＋９）までの平均値が採用される。
【００５１】
このようにして、ＣＰＵ５１は、パターン画像Ｐ１の濃度ＤＥＮＳ（ｉ）を判定する。パターン画像Ｐ１の濃度ＤＥＮＳ（ｉ）は中間転写ベルト２７の表面状態のムラを考慮して得られた濃度であるので、下地補正処理により高精度に濃度を判定できる。このように、パターン画像Ｐ１の反射光出力（反射光量）とベルト下地の反射光出力（反射光量）とに基づき、パターン画像Ｐ１の濃度ＤＥＮＳ（ｉ）が演算される。さらに、この演算結果に基づき、補正データが生成される。この過程の詳細については図１１で後述する。そして、生成された補正データは、ＣＰＵ５１により画像処理部５０に送信される。
【００５２】
次に、図４の階調補正制御の具体例を説明する。階調補正制御は、以下の手順（ａ１）〜（ｄ２）に沿って行われる。
【００５３】
・手順（ａ１）：階調補正制御が起動されると、ＣＰＵ５１は、中間転写ベルト２７にパターン画像Ｐ１を形成させる。これは図４のステップＳ１０２に相当する。そしてＣＰＵ５１は、前述した照射光量Ｌ１、Ｌ２の切り替えを行うようセンサ４１を制御した状態で、パターン画像Ｐ１をセンサ４１によって測定する。すなわち、ＣＰＵ５１は、第１の階調の（例示では階調度２５％以下の）パターンＹ１、Ｙ２については照射光量Ｌ１を用いて測定し、第２の階調の（例示では階調度３７．５％以上の）パターンＹ３〜Ｙ８については照射光量Ｌ２を用いて測定する。
【００５４】
・手順（ｂ１）：ＣＰＵ５１は、パターン画像測定時の照射光量Ｌとパターン画像Ｐ１が形成された位置とに基づいて、その形成位置のベルト下地の反射光出力を特定する。ここで、ＣＰＵ５１は、照射光量Ｌが照射光量Ｌ１、Ｌ２である場合、それぞれ、第１、第２の下地プロファイルから、各形成位置のベルト下地の反射光出力を特定する。
【００５５】
・手順（ｃ１）：ＣＰＵ５１は、パターン画像Ｐ１の反射光出力とベルト下地の反射光出力とを用いて、パターン画像Ｐ１の濃度を判定する。具体的には、ＣＰＵ５１は、第１の階調のパターン画像Ｐ１については、第１の下地プロファイルから得た値と、照射光量Ｌ１を用いたときのパターン画像Ｐ１の反射光出力とに基づき濃度ＤＥＮＳ（ｉ）を算出（判定）する。また、ＣＰＵ５１は、第２の階調のパターン画像Ｐ１については、第２の下地プロファイルから得た値と、照射光量Ｌ２を用いたときのパターン画像Ｐ１の反射光出力とに基づき濃度ＤＥＮＳ（ｉ）を算出（判定）する。手順（ａ１）の後半から手順（ｃ１）までが、図４のステップＳ１０３に相当する。
【００５６】
・手順（ｄ１）：ＣＰＵ５１は、算出したパターン画像Ｐ１の濃度に基づき階調補正制御を実施する。
【００５７】
手順（ａ１）〜（ｃ１）は前述した通りであるので、手順（ｄ１）の階調補正制御について詳しく説明する。これは図４のステップＳ１０４に相当する。まず、ＣＰＵ５１は、算出されたパターン画像Ｐ１の濃度に基づいて補正データを作成し、出力ガンマ補正部５０９は、この補正データ（１次元ＬＵＴ）を用いて入力画像データを補正する。図１１で、パターン画像Ｐ１の濃度の測定結果により更新される１次元ＬＵＴについて説明する。
【００５８】
図１１は、ＲＡＭ５３に記憶される１次元ＬＵＴの一例を示す図である。なお、ここでは、シアン色の階調補正処理についてのみ説明するが、マゼンタ、イエロー、ブラックについても同様の方法で補正が行われる。１次元ＬＵＴは、入力画像データの濃度と出力画像の濃度とを直線関係にするために、入力画像データを補正するための補正データである。横軸に入力画像データ、縦軸にセンサ４１で測定されるパターン画像Ｐ１の測定濃度（判定した濃度ＤＥＮＳ（ｉ））をとっている。
【００５９】
また、直線の目標階調特性ＴＡＲＧＥＴ（ターゲット）は、画像濃度制御における目標とする階調特性を表す。点Ｃ１〜Ｃ８は、シアンのパターン画像Ｐ１の測定濃度を示す点である。曲線γは各パターン画像Ｐ１の測定濃度値を表す。ここでは、曲線γは画像濃度制御を行う前の状態における階調特性を表す。なお、曲線γにおいて、パターン画像が形成されていない階調の濃度値は、原点および点Ｃ１〜Ｃ８を通るようにスプライン補間を行うことで算出される。曲線Ｄは、この画像濃度制御で算出される１次元ＬＵＴを表す。曲線Ｄは、補正前の曲線γの、目標階調特性ＴＡＲＧＥＴに対する対称ポイントを求めることにより算出される。測定濃度値を曲線Ｄに基づいて補正することで、例えば、曲線Ｄの値を入力画像の濃度に乗算することで、入力画像の濃度に対する出力画像の濃度の階調性を目標階調特性ＴＡＲＧＥＴに近づけることができる。
【００６０】
算出（作成）される１次元ＬＵＴ（曲線Ｄ）は、ＲＡＭ５３に記憶される際、それ以前に作成された１次元ＬＵＴと置き換えられることで、１次元ＬＵＴの更新が完了する。これ以後、画像形成装置は、入力画像データを、更新された１次元ＬＵＴで補正し、この補正された画像データに従って画像を形成することによって、目標濃度の画像を得ることができる。
【００６１】
図１２（ａ）は、各階調のパターン画像を照射光量Ｌ１で測定した場合と照射光量Ｌ２で測定した場合との測定精度の比較を示す図である。この例では、照射光量Ｌ２を照射光量Ｌ１の約２倍とした場合について示している。
【００６２】
図１２（ｂ）は、従来例と本実施の形態との比較を示す図である。従来例では、パターン画像の階調によらず照射光量Ｌ１で測定している。本実施の形態では、低階調のパターン画像は照射光量Ｌ１で測定し、高階調のパターン画像は照射光量Ｌ２で測定している。低階調のパターン画像については、従来例、本実施の形態ともに照射光量Ｌ１で測定するので測定精度に差はない。一方、高階調のパターン画像については照射光量Ｌ２で測定する本実施の形態での測定精度が従来例の約２倍となっていることがわかる。
【００６３】
以上説明したように、高階調のパターン画像を測定するときの照射光量を高くできるので、パターン画像の濃度変化に対するセンサ出力変化が大きくなり、濃度換算する際の誤差が小さくなる。また、受光素子自身がもつ電気的なノイズなど、光量によらない誤差の影響も相対的に小さくなる。
【００６４】
本実施の形態によれば、濃度の判定に用いる１周プロファイルとして、第１の下地プロファイル（第１の下地データ）は実測により取得される。一方、第２の下地プロファイル（第２の下地データ）は第１の下地プロファイル、及び照射光量Ｌ１、Ｌ２に基づいて演算で取得される。そして、パターン画像の階調に応じて、濃度の判定に用いる照射光量Ｌが設定される。すなわち、ＣＰＵ５１は、第１の階調のパターン画像Ｐ１については、第１の下地プロファイルと、照射光量Ｌ１を用いたときのパターン画像Ｐ１の反射光出力とに基づき濃度ＤＥＮＳ（ｉ）を判定する。また、ＣＰＵ５１は、第２の階調のパターン画像Ｐ１については、第２の下地プロファイル（第４出力信号）と、照射光量Ｌ２を用いたときのパターン画像Ｐ１の反射光出力（第５出力信号）とに基づき濃度ＤＥＮＳ（ｉ）を判定する。これにより、広い階調範囲のパターン画像の濃度判定精度が高まる。よって、照射光量を適切に設定してパターン画像の測定精度（濃度判定精度）を高め、画質を向上させることができる。
【００６５】
また、測定時に照射光量Ｌ１が用いられるパターン画像Ｐ１の階調（第１の階調）には、照射光量Ｌ２を用いたときのセンサ４１の出力が飽和するときの階調値が含まれる。これにより、全ての階調のパターン画像Ｐ１の測定において出力に飽和が生じないようにすることができる。
【００６６】
また、第２の下地プロファイルを算出する式（３）においては、照射光量Ｌが０である場合のセンサ出力を基準値として第２の下地プロファイルが算出される。これにより、暗電流の影響を排して第２の下地データを正確に算出することができる。
【００６７】
なお、センサ４１の種類や光量設定によっては、実際の照射光量が安定するまでに時間を必要とすることがある。そこで、ＣＰＵ５１は、安定した照射光量でパターン画像Ｐ１を測定できるようにするために、照射光量を切り替えるときに所定時間間隔を設けるようにしてもよい。そのためには、例えば、照射光量を切り替える前後に、各パターン画像Ｐ１を分割して形成することで、光量が安定しない領域を使用しない構成としてもよい。つまり、低濃度のパターン画像Ｐ１と高濃度のパターン画像Ｐ１との形成位置に所定の間隔を設け、形成位置に対応して光量の切り替えタイミングを合わせる。あるいは、各パターン画像Ｐ１を通常通り形成するが、ベルト搬送速度を途中で変更することで所定時間間隔を設けてもよい。例えば、ＣＰＵ５１がベルト搬送速度を低下させる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、パターン画像の階調に応じて、濃度の判定に用いる照射光量Ｌを２段階で設定したが、３段階以上で設定してもよい。
【００６９】
（第２の実施の形態）
上述のように、濃度補正制御には、大別してＤｍａｘ制御と階調補正制御とがある。第１の実施の形態では、階調補正制御を行う場合に、低濃度のパターン画像Ｐ１と高濃度のパターン画像Ｐ１とで測定時の照射光量を変えることで特に高濃度のパターン画像Ｐ１の読み取り精度を向上させた。これに対し本発明の第２の実施の形態では、現像コントラストを決める制御（Ｄｍａｘ制御）と階調補正制御とで、パターン画像の測定時の照射光量を切り替える例を説明する。現像コントラストは、像担持体の露光電位と現像バイアスとの電位差である。第１の実施の形態に対して図１３〜図１６を加えて本実施の形態を説明する。
【００７０】
図１３は、Ｄｍａｘ制御に用いる現像コントラスト補正用のパターン画像Ｐ２の例を示す図である。本実施の形態では、中間転写ベルト２７にパターン画像Ｐ２が形成される。なお、パターン画像Ｐ２は、像担持体上に形成されればよく、感光ドラム２２に形成されてもよい。そして、センサ４１は、パターン画像Ｐ２が形成される像担持体に対向して配置すればよい。
【００７１】
図１３の矢印は中間転写ベルト２７の回転方向を表す。パターン画像Ｐ２は、２５ｍｍ角である。パターン画像Ｐ２は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ毎に、帯電バイアス、現像バイアス、レーザ露光強度などを変えて、現像コントラストをＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５の５段階で変えた条件で（各色５パッチずつ）形成される。パターン画像Ｐ２は、中間転写ベルト２７の回転方向（周方向）に合計２０個形成される。なお、パターン画像Ｐ２の画像印字率（濃度階調度）はすべて同一とする。
【００７２】
図１４は、濃度補正制御の処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムをＲＡＭ５３に展開してＣＰＵ５１が実行することにより実現される。
【００７３】
なお、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、第１の下地プロファイル（反射光出力Ｌ１Ｂ（ｉ）の１周プロファイル）及び第２の下地プロファイル（反射光出力Ｌ２Ｂ（ｉ）の１周プロファイル）が取得される（図９）。また、照射光量Ｌ１、Ｌ２の意義は第１の実施の形態で説明したものと同様とする。
【００７４】
ステップＳ３０１では、ＣＰＵ５１は、Ｄｍａｘ制御が必要か否かを判別する。ここで、例えば、画像形成動作の積算数が所定以上である場合や、ユーザによって実施が指示されている場合に、Ｄｍａｘ制御が必要と判別される。そして、Ｄｍａｘ制御が必要でない場合は、ＣＰＵ５１は、処理をステップＳ３０４に進める一方、Ｄｍａｘ制御が必要な場合は、処理をステップＳ３０２に進める。
【００７５】
ステップＳ３０２では、ＣＰＵ５１は、センサ４１における、パターン画像Ｐ２の測定に用いる照射光量Ｌを照射光量Ｌ２に設定する。Ｄｍａｘ制御では、画像印字率＝１００％となる最大濃度が目標濃度になるように制御するため、高濃度のパターン画像を用いる。高濃度のパターン画像の測定精度が高くなるように、高い照射光量Ｌ２で測定するのが適切である。次に、ステップＳ３０３で、ＣＰＵ５１は、Ｄｍａｘ制御を実施する。Ｄｍａｘ制御の詳細は手順（ａ２）〜（ｄ２）として後述する。
【００７６】
ステップＳ３０４では、ＣＰＵ５１は、照射光量Ｌを照射光量Ｌ１に設定する。これは、階調補正制御では、低濃度域から高濃度域までのパターン画像Ｐ１を測定できるようにするためである。次に、ステップＳ３０５で、ＣＰＵ５１は、階調補正制御を実施する。ステップＳ３０３の後に階調補正制御を実行するのは、Ｄｍａｘ制御を実施すると、現像コントラストの補正によってγ特性が変化することから、Ｄｍａｘ制御後にも階調補正制御が必要となるからである。この階調補正制御では、従来と同様に、同一の照射光量Ｌ１で全ての階調のパターン画像Ｐ１を測定する。なお、第１の実施の形態で説明したように、この階調補正制御においても、パターン画像Ｐ１の階調に応じて、濃度の判定に用いる照射光量Ｌを設定するようにしてもよい。その後、図１４の処理は終了する。
【００７７】
ところで、Ｄｍａｘ制御に用いるパターン画像Ｐ２における各パターンの現像コントラストは、次のように設定されている。
ＤｍａｘＹ１、ＤｍａｘＭ１、ＤｍａｘＣ１、ＤｍａｘＫ１：Ｖ１
ＤｍａｘＹ２、ＤｍａｘＭ２、ＤｍａｘＣ２、ＤｍａｘＫ２：Ｖ２
ＤｍａｘＹ３、ＤｍａｘＭ３、ＤｍａｘＣ３、ＤｍａｘＫ３：Ｖ３
ＤｍａｘＹ４、ＤｍａｘＭ４、ＤｍａｘＣ４、ＤｍａｘＫ４：Ｖ４
ＤｍａｘＹ５、ＤｍａｘＭ５、ＤｍａｘＣ５、ＤｍａｘＫ５：Ｖ５
【００７８】
次に、ステップＳ３０３のＤｍａｘ制御処理の具体例を説明する。Ｄｍａｘ制御処理は、以下の手順（ａ２）〜（ｄ２）に沿って行われる。
・手順（ａ２）：Ｄｍａｘ制御が起動されると、ＣＰＵ５１は、中間転写ベルト２７にパターン画像Ｐ２を形成させ、照射光量Ｌ２でセンサ４１を制御した状態でパターン画像Ｐ２をセンサ４１によって測定する。
【００７９】
・手順（ｂ２）：ＣＰＵ５１は、パターン画像測定時の照射光量Ｌ２とパターン画像Ｐ２が形成された位置とに基づいて、その形成位置のベルト下地の反射光出力を特定する。ここでは、ＣＰＵ５１は、第２の下地プロファイルから、各形成位置のベルト下地の反射光出力を特定する。
【００８０】
・手順（ｃ２）：ＣＰＵ５１は、パターン画像Ｐ２の反射光出力とベルト下地の反射光出力とを用いて、パターン画像Ｐ２の濃度を判定する。具体的には、ＣＰＵ５１は、パターン画像Ｐ２について、第２の下地プロファイルから得た値と、照射光量Ｌ２を用いたときのパターン画像Ｐ２の反射光出力とに基づき濃度ＤＥＮＳ（ｉ）を算出（判定）する。
【００８１】
・手順（ｄ２）：ＣＰＵ５１は、算出したパターン画像Ｐ２の濃度に基づき、現像コントラスト制御を実施する。
【００８２】
これらの手順（ａ２）〜（ｃ２）は前述した通りである。手順（ｄ２）のコントラスト制御は次のようになされる。図１５は、パターン画像Ｐ２の濃度と現像コントラストの関係を示す図である。この関係はＲＯＭ５２に記憶されている。ＣＰＵ５１は、パターン画像Ｐ２の濃度に基づいて、画像形成を行う現像コントラストを決める。すなわち、ＣＰＵ５１は、図１５に示す関係を用いて、画像印字率が１００％となる最大濃度が目標値になるように現像コントラストを決める。決められた現像コントラストは、以降の画像形成に反映される。
【００８３】
図１６に、同じ階調のパターン画像Ｐ２を照射光量Ｌ１で測定した場合と照射光量Ｌ２で測定した場合との測定精度の比較を示す図である。照射光量Ｌ１で測定する従来例と比較して、照射光量Ｌ２で測定する本実施の形態では、測定精度が高い。
【００８４】
本実施の形態によれば、ＣＰＵ５１は、階調を制御する場合と現像コントラストを制御する場合とで、照射光量Ｌを異ならせる。そして、ＣＰＵ５１は、現像コントラストを制御する場合は、現像コントラスト補正用のパターン画像Ｐ２の濃度を、第２の下地プロファイルと、照射光量Ｌ２を用いたときのパターン画像Ｐ２の反射光出力とに基づき判定する。これにより、現像コントラスト補正用のパターン画像の濃度の判定精度が高まる。よって、照射光量を適切に設定してパターン画像の測定精度を高め、画質を向上させることに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００８５】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０  画像形成部
２７  中間転写ベルト
４１  センサ
５１  ＣＰＵ
４１１  発光部
４１２  受光部
【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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【図１６】
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