(57)【要約】【課題】アナログ出力の変化を防ぐことで濃度補正精度のバラツキを低減し、安定した濃度補正を実現することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の色のトナーを用いて画像を形成する画像形成装置は、回転駆動される感光ドラム上にトナー像を形成する光走査装置、感光ドラム上に形成されたトナー像が転写される転写ベルト、転写ベルト上のトナー像を検知する光学式センサを有する。また、光学式センサからの出力を受け付けてこの出力をアナログ信号、及び、デジタル信号として出力するデジタル・アナログ出力回路を有する。デジタル・アナログ出力回路は、画像の濃度調整においてアナログ信号のみを出力する場合、デジタル信号の出力を一定状態にしてアナログ信号を出力する。【選択図】図４
2018072452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色のトナーを用いて画像を形成する画像形成装置であって、
回転駆動される像担持体上にトナー像を形成する露光手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される転写体と、
前記転写体上のトナー像を検知する検知手段と、
前記検知手段からの出力を受け付けて、当該検知手段の出力をアナログ信号、及び、デジタル信号として出力する出力手段と、
第１測定用画像の測定結果に基づいて各色の画像の相対的な位置を補正する補正手段と、
第２測定用画像の測定結果に基づいて前記画像の濃度を調整するための画像形成条件を制御する制御手段と、を有し、
前記出力手段は、前記第２測定用画像の測定を実行する場合には前記デジタル信号の出力を一定状態にして前記アナログ信号を出力することを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記転写体上のトナー像を検知する前記検知手段は、
前記トナー像及び前記転写体上に光を照射する照射手段と、
前記トナー像及び前記転写体からの反射光を受光する受光手段と、を有し、
前記受光手段が前記転写体上のトナー像の検知を行うことを特徴とする、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記受光手段は、前記転写体からの正反射光を受光する正反射受光部、及び、前記転写体上のトナー像からの拡散反射光を受光する拡散反射受光部を有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】
前記出力手段は、
前記検知手段からの出力を分圧する分圧回路と、
前記検知手段からの出力をデジタル信号に変換して出力するデジタル出力回路と、
前記検知手段からの出力をアナログ信号として出力するアナログ出力回路と、
前記デジタル信号に変換するための閾値を制御する閾値制御部と、を有することを特徴とする、
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記出力手段は、前記第２測定用画像の測定を実行する場合、前記デジタル出力回路の出力が一定となるように前記閾値制御部の出力を所定値に設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】
前記閾値制御部の出力の設定を、前記検知手段からの最大出力を前記分圧回路による分圧後の出力よりも大きい値となるように設定することを特徴とする、
請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナー像は、所定のパターンを有する濃度ずれ補正用の第２測定用画像であることを特徴とする、
請求項１乃至６いずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記出力手段は、前記濃度ずれ補正を行う場合にはアナログ信号のみを出力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】
前記画像形成装置は、前記検知手段からの出力を用いて色ずれ補正制御、及び、濃度ずれ補正制御を行うことを特徴とする、
請求項１乃至８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、電子写真プロセス方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の感光体に異なる色のトナー像を形成し、それらのトナー像を記録媒体に転写することによってカラー画像を形成する画像形成装置が知られている。
このような画像形成装置では、複数の感光体それぞれに形成されるトナー像が記録媒体上においてずれることがないように設計される。しかしながら、部品公差や画像形成時の装置の昇温による部品の位置変動の影響によって記録媒体上で重なるべきトナー像が重ならない、いわゆる色ずれ（レジストレーションずれ）が生じる。そのため、色ずれを補正する制御機構が装置に組み込まれている。
【０００３】
例えば、色ずれの補正方法の一つとして、各感光体に位置検出用パターンを色毎に中間転写ベルト、搬送ベルト、または記録媒体上に形成し、各色の位置検出用パターンの形成位置を検出する。そして、検出結果から各色の位置検出用パターンの相対位置を検出し、相対位置関係に基づいて色ずれ量を算出する。そして、色ずれ量が低減されるように各感光体に形成されるトナー像の形成位置を補正する。なお、位置検出用パターンの検出には光学式センサが用いられる。また、光学式センサは発光部と受光部を有する。
【０００４】
中間転写ベルトに位置検出用パターンを形成する装置の場合、中間転写ベルト及び位置検出用パターンに対して発光部から光を照射し、位置検出用パターンから反射する光を受光する。受光部からは中間転写ベルトからの反射光量及び位置検出用パターンからの反射光量それぞれに応じたレベルのアナログ信号が出力される。このアナログ信号を所定の閾値に基づいてデジタル信号に変換し、デジタル信号のパルスの重心位置、パルスの立ち上がりエッジ、パルスの立ち下りエッジのタイミングなどに基づいて中間転写ベルト上での各色の位置検出用パターンの相対位置を検出する。
【０００５】
位置検出のために拡散反射光検知方式の光学式センサを用いる場合、中間転写ベルトとして反射率が低い特性のものを用いると、中間転写ベルトと、同様に反射率が低いブラックなどの無彩色のトナー像はどちらもほぼ同等のレベルとなってしまう。そのため、トナー像を検出することが困難となる。
【０００６】
例えば、特許文献１に開示された画像形成装置では、拡散反射光検知方式を採用しており、ブラックなどの反射率の低いトナー像を検知する際には、中間転写ベルトに反射率の高い有彩色のトナー像で下地パターンを形成する。そして、その上にブラックのトナー像でパターンを形成して、ブラックのパターンを検知する。
【０００７】
また、同一画像形成条件で画像を形成した場合であっても、画像形成装置が置かれた環境の変動等による画像形成装置の特性の変動により、出力画像の濃度が所望の濃度にならないという現象が生じる。例えば、トナーの帯電量が増大すると画像の濃度は低下する。トナーとキャリアを含む現像剤を用いた画像形成装置では、現像装置において現像剤を撹拌することによってトナーとキャリアを摺擦させる。トナーとキャリアが摺擦することによってトナーが帯電する。
さらに、トナーの帯電量は湿度の影響を受ける。そのため、トナー周囲に水蒸気があるとトナーから水蒸気へ電荷が移動する。
水蒸気量が多ければトナーから放出される電荷量も多くなる。そのため、湿度７０［％］でのトナーの帯電量は湿度３０［％］でのトナーの帯電量よりも低くなる。従って、同一画像データで画像を形成した場合、湿度７０［％］で形成される画像の濃度は湿度３０［％］で形成される画像の濃度よりも高くなる。
【０００８】
このような出力画像の濃度変動を補正するために、電子写真方式の画像形成装置では濃度ずれ検出用パターンを所定の条件が満たされる毎に形成し、濃度ずれ検出用パターンと基準濃度とが略同一濃度になるように画像形成条件を制御する。このような濃度補正制御を定期的に行うことで、画像形成装置の特性の変動によって原稿画像の濃度と出力画像の濃度とが乖離しないようにしている（特許文献２参照）。
なお、一般的に上述した色ずれ補正と濃度補正を同一のセンサを用いて実施する場合、センサ出力をデジタル信号出力とアナログ信号出力に分岐する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−３２３４号公報
【特許文献２】特開２００２−３５７９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した様にセンサ出力をデジタル信号出力とアナログ信号出力に分岐する場合、以下のような問題がある。
図１２は、センサ出力をデジタル信号出力とアナログ信号出力に分岐して出力する回路の一例を示している。図１２に示すようにデジタル出力回路はアナログ信号出力をデジタル信号出力に変換するコンパレータとデジタル信号出力にするための閾値を決める制御部を備えている。また、センサ出力をデジタル出力回路とアナログ出力回路に分岐する前段に分圧回路を備える。分圧回路はセンサ最大出力を制御部の定格電圧まで減衰させる。
【００１１】
上記のような構成でアナログ信号出力のみを使用したい場合、コンパレータの出力が切り替わることで図１２のルート（Ａ）を通り分圧されることでアナログ信号の出力値が変化してしまう。このようなアナログ信号の出力値の変化（誤差）は、濃度変化を正しく検知できずに濃度ズレを補正の精度が低下する要因となる。そのため、画像形成装置の画質低下を招く恐れがある、という課題が残る。
【００１２】
本発明は、アナログ信号出力の変化を防ぐことで濃度補正精度のバラツキを低減し、安定した濃度補正を実現することができる画像形成装置を提供することを、主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、複数の色のトナーを用いて画像を形成する画像形成装置であって、回転駆動される像担持体上にトナー像を形成する露光手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される転写体と、前記転写体上のトナー像を検知する検知手段と、前記検知手段からの出力を受け付けて、当該検知手段の出力をアナログ信号、及び、デジタル信号として出力する出力手段と、第１測定用画像の測定結果に基づいて各色の画像の相対的な位置を補正する補正手段と、第２測定用画像の測定結果に基づいて前記画像の濃度を調整するための画像形成条件を制御する制御手段と、を有し、前記出力手段は、前記第２測定用画像の測定を実行する場合には前記デジタル信号の出力を一定状態にして前記アナログ信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アナログ信号出力の変化を防ぐことで濃度補正精度のバラツキを低減し、安定した濃度補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略縦断面図。
【図２】光走査装置の内部構成の概略図及び感光ドラムを模式的に示す概略図。
【図３】中間転写ベルト上に形成される色ずれ検出用トナーパターンの一例を示す図。
【図４】画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図。
【図５】色ずれ補正制御処理の処理手順の一例を示すフローチャート。
【図６】光学式センサの構成の一例を説明するための図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、中間転写ベルト上に形成される色ずれ検出用の測定用画像検出時の信号波形の一例を示す図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、中間転写ベルト上に形成される濃度ずれ検出用の測定用画像とその検出結果の一例を説明するための図。
【図９】濃度補正処理の処理手順の一例を示すフローチャート。
【図１０】画像形成装置が有するデジタル・アナログ出力回路の回路構成の一例を示す図。
【図１１】図１０に示すルート（Ａ）の等価回路を示す図。
【図１２】センサ出力をデジタル信号出力とアナログ信号出力に分岐して出力する回路の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した画像形成装置を例に挙げて説明する。
なお、本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などに関して、特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１７】
［実施形態例］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１００の構成の一例を示す概略縦断面図である。
なお、図１では電子写真方式のフルカラープリンタである画像形成装置１００の概略構成を示している。
画像形成装置１００は、原稿を読み取るリーダ部１０１、画像を形成するプリンタ部１０２を有する。画像形成装置１００は、リーダ部１０１を介して原稿画像を読み取り、読み取られた画像データに基づいてプリンタ部１０２を介して記録媒体に画像を形成する。
【００１８】
プリンタ部１０２は、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成する画像形成ステーションＹ、マゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する画像形成ステーションＭ、シアンのトナー像を形成する画像形成ステーションＣを有する。また、ブラック（Ｂｋ）のトナー像を形成する画像形成ステーションＢｋを有する。
【００１９】
画像形成ステーションＹは、感光体（像担持体）である感光ドラム１０３ａ、感光ドラム１０３ａを帯電するための帯電装置１０４ａ、帯電された感光ドラム１０３ａに静電潜像を形成するための光ビーム（レーザ光）を出射する光走査装置１０５ａを有する。なお、光走査装置は、露光手段として機能する。
また、静電潜像をトナーによって現像する現像装置１０６ａ、感光ドラム１０３ａ上の残留トナーを清掃するためのクリーニング装置１０７ａが設けられている。このようにして像坦持体上にトナー像が形成される。なお同様に、その他の画像形成ステーションも画像形成ステーションＹと同様の構成を備える。
【００２０】
例えば、マゼンタのトナー像を形成する画像形成ステーションＭは、感光体（像担持体）である感光ドラム１０３ｂ、帯電装置１０４ｂ、光走査装置１０５ｂ、現像装置１０６ｂ、クリーニング装置１０７ｂを有する。
【００２１】
また、シアンのトナー像を形成する画像形成ステーションＣは、感光体（像担持体）である感光ドラム１０３ｃ、帯電装置１０４ｃ、光走査装置１０５ｃ、現像装置１０６ｃ、クリーニング装置１０７ｃを有する。
【００２２】
また、ブラックのトナー像を形成する画像形成ステーションＢｋは、感光体（像担持体）である感光ドラム１０３ｄ、帯電装置１０４ｄ、光走査装置１０５ｄ、現像装置１０６ｄ、クリーニング装置１０７ｄを有する。以下、各画像形成ステーションで行われる画像形成プロセスについて説明する。なお、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋで行われる画像形成プロセスは同様のプロセスであるので、代表してイエローの画像形成ステーションＹを例に挙げて説明する。
【００２３】
感光ドラム１０３ａは、帯電装置１０４ａによって帯電される。帯電された像担持体上、つまり感光ドラム１０３ａ上では、光源であるレーザ発光部を有する光走査装置１０５ａから出射されるレーザ光（光ビーム）により静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、現像装置１０６ａによりイエローのトナーを用いて現像される。
そして、この感光ドラム１０３ａ上に現像されたイエローのトナー像は、転写ブレード１０８ａに印加される転写バイアスによって転写体である中間転写ベルト１０９に転写される。
【００２４】
同様に、感光ドラム１０３ｂ上のマゼンタのトナー像は、転写ブレード１０８ｂを介して中間転写ベルト１０９上（転写体上）に転写される。感光ドラム１０３ｃ上のシアンのトナー像は、転写ブレード１０８ｃを介して中間転写ベルト１０９上に転写される。感光ドラム１０３ｄ上のブラックのトナー像は、転写ブレード１０８ｄを介して中間転写ベルト１０９上に転写される。
【００２５】
中間転写ベルト１０９に転写された各色のトナー像は、二次転写部Ｔにおいて二次転写ローラ１１０で記録紙に４色が一括転写される。その後、トナー像を担持した記録媒体は定着装置１１１を通過して定着処理が施された後、排紙ローラ１１２等によって装置外に排出される。
なお、ブラックの画像形成ステーションＢｋは、中間転写ベルト１０９の回転方向においてその他の有彩色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃよりも二次転写部側に設けられている。このように配置することによってモノクロ画像を形成する場合にユーザによって画像形成の指示がなされてから画像が出力されるまでの時間を抑えることができる。
【００２６】
また、中間転写ベルト１０９の近傍には、後述する色ずれ検出用トナーパターンを検出するための光学式センサ１１３が設けられている。光学式センサ１１３は、図１に示すように、ブラックとのトナー像を形成するための画像形成ステーションＢｋと二次転写ローラ１１０との間に設けられている。光学式センサ１１３は、トナー像を検知する検知手段として機能する。
【００２７】
図２は、光走査装置１０５の内部構成の概略図及び感光ドラム１０３を模式的に示す概略図である。光走査装置１０５ａ〜ｄの構成はそれぞれ同一であるので、代表して光走査装置１０５ａを例に挙げて説明する。
【００２８】
光走査装置１０５ａは、光源である半導体レーザ２０１、コリメータレンズ２０２、開口絞り２０３、シリンドリカルレンズ２０４、ポリゴンミラー２０５、ポリゴンミラー駆動部２０６、トーリックレンズ２０７、回折光学素子２０８を有する。
【００２９】
コリメータレンズ２０２は、半導体レーザ２０１から出射された光ビームを平行光束に変換している。開口絞り２０３は、通過するレーザ光の光束を制限している。
シリンドリカルレンズ２０４は、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、開口絞り２０３を通過した光束をポリゴンミラー２０５の反射面に主走査方向に長い楕円像として結像させている。
【００３０】
回転多面鏡であるポリゴンミラー２０５は、ポリゴンミラー駆動部２０６により図中矢印Ｃ方向に一定速度で回転しており、反射面上に結像したレーザ光を偏向走査する。
トーリックレンズ２０７は、ｆθ特性を有する光学素子であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なる屈折率を有する。トーリックレンズ２０７の主走査方向の表裏の両レンズ面は非球面形状より成っている。回折光学素子２０８は、ｆθ特性を有する光学素子であり主走査方向と副走査方向とで互いに異なる倍率を有する。
【００３１】
レーザ光検出手段であるＢｅａｍＤｅｔｅｃｔｏｒ２０９（以下、ＢＤ２０９と称す）は、画像形成装置１００が備える感光ドラム１０３ａの画像形成領域外に相当する位置に設置され、反射ミラー２１０によって反射されたレーザ光を検出する。これにより、走査タイミング信号（ＢＤ信号）を生成する。
【００３２】
感光ドラム１０３ａには、回転駆動されるポリゴンミラー２０５に偏向された半導体レーザ２０１から放射されるレーザ光のスポットが感光ドラム軸に平行に直線状に移動（走査）する。光走査装置１０５ａでは、例えば半導体レーザ２０１として複数ビームを発するマルチビームレーザーを使用しており、１回の走査により複数本のライン状の静電潜像を形成することができる。
感光ドラム１０３ａは、ドラム駆動部２１１によって回転駆動され、これによって主走査方向（図中矢印Ａ方向）における主走査を折り返すことで、副走査方向（感光ドラムの回転方向）に画像書き込みが行われる。
【００３３】
回折光学素子２０８はその光軸と平行な軸を中心に回動可能な構成となっている。この軸を中心に回折光学素子２０８を回動させることによって、感光ドラム１０３ａ上における走査線の向き（感光ドラム１０３ａの回転軸に対する走査線の傾き）を補正することができる。また、回折光学素子２０８は、回折光学素子２０８の長手方向と平行な軸を中心に回動可能な構成となっている。この軸を中心に回折光学素子２０８を回動させることによって感光ドラム１０３ａ上における走査線の湾曲を補正することができる。回折光学素子２０８は回折光学素子駆動部２１２によって回動される。
【００３４】
半導体レーザ２０１、ポリゴンミラー駆動部２０６、ドラム駆動部２１１、及び回折光学素子駆動部２１２は、後述するＣＰＵによって制御されているものとする。
感光ドラム１０３ａは帯電装置１０４ａにより表面が帯電された後、レーザ光は帯電された感光ドラム１０３ａ表面を露光査する。感光ドラム１０３ａ表面の電位は照射されたレーザ光の強度に応じて電位が変位する。
なお、画像形成装置１００が有する各構成機器は、主としてＣＰＵ（Central Processing Unit、後述するＣＰＵ４０１）により制御される。
【００３５】
ここで、各画像形成ステーションによって中間転写ベルト１０９に転写される各色のトナー像間に生じる相対的なずれ（色ずれ）について説明する。
上述したように、感光ドラム１０３ａ〜ｄ上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像がそれぞれ形成される。各感光ドラム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写することによって記録媒体上にカラー画像が形成される。このとき、各感光ドラム上に形成されるトナー像の重なり方にずれが生じると、原稿画像と出力画像との色味が異なるようになるため画質が低下する。
【００３６】
そこで、画像形成装置１００では、電源がＯＮされた場合、待機状態から復帰する場合、所定枚数（累積枚数）の記録媒体に画像形成した場合等の所定のタイミングで各色のトナーによって色ずれ検出用トナーパターンを中間転写ベルト１０９上に形成する。
そして、測定用画像である色ずれ検出用トナーパターン（第１測定用画像）を検出（測定）した検出結果（測定結果）に基づいて、各色のトナー像の相対的なずれを補正するための制御を行う。このようにして、各色の画像の相対的な位置が補正される。
【００３７】
図３は、中間転写ベルト１０９上に形成される色ずれ検出用トナーパターン（測定用画像Ｎ、第１測定用画像）の一例を示す図である。
測定用画像Ｎは、各色に対応する感光ドラム１０３ａ〜ｄから中間転写ベルト１０９上に転写される。
なお、イエローのトナーパターンＹ、マゼンタのトナーパターンＭ、シアンのトナーパターンＣ、ブラックのトナーパターンＢｋが各々重ならないように、所定の幅、及び間隔で、中間転写ベルト１０９上の主走査方向端部に形成される。ここで言う主走査方向とは、中間転写ベルト１０９の搬送方向（副走査方向）に対して垂直方向のことを示す。
また、色ずれ検出用トナーパターンである測定用画像Ｎは、副走査方向の色ずれを補正するための測定用画像Ｎ１と、主走査方向の色ずれを補正するための測定用画像Ｎ２の２種類から構成される。
【００３８】
光学式センサ１１３は、図３に示す主走査方向において異なる位置に形成される色ずれ検出用トナーパターン（測定用画像Ｎ）をそれぞれ検出できるような位置（光学式センサ１１３ａ、１１３ｂ）に複数個設けられている。なお、光学式センサ１１３の構成は後述する図６を用いて説明する。
【００３９】
本実施形態に係る画像形成装置１００では、基準色としてイエローのトナーパターンＹに対する他の色のトナーパターンの形成位置の相対位置関係を求め、その相対位置関係から相対的なずれ量を算出する。そして、算出結果に応じて入力画像データに基づく画像形成を行う際に各色のトナー像間に色ずれが生じないように補正制御（色ずれ補正）を行う。
【００４０】
図４は、画像形成装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、色ずれを補正する処理などの各種制御は、主としてＣＰＵ４０１により制御される。また、メモリ４０２には、色ずれ補正制御を実行するための制御プログラムなどが記憶される。
【００４１】
光学式センサ１１３ａが出力したアナログ信号は、デジタル・アナログ出力回路４１２を介してＣＰＵ４０１に入力される。また、光学式センサ１１３ａが出力したアナログ信号はデジタル・アナログ出力回路４１２を介してデジタル信号に変換され、変換後のデジタル信号がＣＰＵ４０１に入力される。なお、デジタル・アナログ出力回路４１２の構成は、後述する図１０を用いて説明する。
【００４２】
また、光学式センサ１１３ｂから出力されるアナログ信号も同様に、ＣＰＵ４０１に入力されるとともに、デジタル・アナログ出力回路４１２を介してデジタル信号に変換された後、ＣＰＵ４０１に入力される。以下、説明を簡易にするために、光学式センサ１１３ａ、１１３ｂに関しては光学式センサ１１３として説明を進める。
【００４３】
ＣＰＵ４０１は、デジタル・アナログ出力回路４１２を介して光学式センサ１１３から入力されたアナログ信号に基づいて、光学式センサ１１３の出力が所定の値となるように光学式センサ１１３の光量を調整する。
ＣＰＵ４０１は、デジタル・アナログ出力回路４１２を介して入力されるデジタル信号に基づいて、それぞれの色のトナーパターンの相対位置関係を検出する。そして、その検出結果から各色のトナーパターンの相対的なずれ量を算出してそのずれ量に基づいて色ずれ補正制御を行う。
なお、色ずれ補正制御は、ＣＰＵ４０１が画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋに対して色ずれを補正するための信号を送信することにより行われる。
【００４４】
図５は、色ずれ補正制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図５に示す各処理は、主としてＣＰＵ４０１により実行される。
なお、測定用画像の形成は、画像形成装置１００の電源がＯＮにされた場合、待機状態のときにリーダ部１０１あるいは外部情報装置から画像データが入力された場合、連続画像形成中に記録媒体への画像形成累積枚数が所定枚数に到達した場合などに実行される。
図５の説明では、待機状態のときに画像データが入力されてから画像形成が終了するまでにＣＰＵ４０１が実行する制御フローを例に挙げている。
【００４５】
ＣＰＵ４０１は、リーダ部１０１あるいは外部情報装置から画像データを受け付けたか否かを判定する（Ｓ５００）。
ＣＰＵ４０１は、画像データを受け付けた場合（Ｓ５００：Ｙｅｓ）、所定の閾値をレジ検用閾値に設定する（Ｓ５０１）。
ＣＰＵ４０１は、各画像形成ステーションに測定用画像Ｎ１、Ｎ２（色ずれ検出用トナーパターン）を形成させる（Ｓ５０２）。
ＣＰＵ４０１は、測定用画像Ｎ１、Ｎ２を検出した光学式センサ１１３からの出力に基づいて色ずれ補正量を算出する（Ｓ５０３）。
【００４６】
ＣＰＵ４０１は、光走査装置に備えられるレンズや反射ミラーなどの光学系（例えば、回折光学素子２０８）の位置を制御（変更）する必要があるか否かを判定する（Ｓ５０４）。
ＣＰＵ４０１は、光学系の位置の変更が必要であると判定した場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、光学系の位置制御を実行する（Ｓ５０５）。また、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ５０４の処理において光学系の位置の変更が必要でないと判定した場合（Ｓ５０４：Ｎｏ）、ステップＳ５０６の処理に進む。
【００４７】
位置制御を終了した後ＣＰＵ４０１は、ステップＳ５０３の処理において算出した補正量に基づいて半導体レーザ２０１の照射タイミングを変更して各画像形成ステーションに画像形成を実行させる（Ｓ５０６）。
【００４８】
ＣＰＵ４０１は、１枚の記録媒体に画像形成が行われる毎に、すべての画像データに基づく画像形成が行われたか否か、つまり一連の画像形成処理が終了したか否かを判定する（Ｓ５０７）。すべての画像データに基づく画像形成が終了したと判定した場合（Ｓ５０７：Ｙｅｓ）、一連の制御処理を終了する。
また、そうでない場合（Ｓ５０７：Ｎｏ）、ＣＰＵ４０１は、記録媒体へ画像形成した累積枚数が所定枚数に到達したか否かを判定する（Ｓ５０８）。
【００４９】
ＣＰＵ４０１は、画像形成累積枚数が所定枚数に到達したと判定された場合（Ｓ５０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０１の処理に戻る。また、そうでない場合（Ｓ５０８：Ｎｏ）、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ５０６の処理に戻る。
【００５０】
図６は、光学式センサ１１３の構成の一例を説明するための図である。
光学式センサ１１３は、中間転写ベルト１０９またはトナーパターンに対して光を照射（投射）する発光部３１１、中間転写ベルト１０９からの正反射光を受光する正反射受光部３１２、トナーパターンからの拡散反射光を受光する拡散反射受光部３１３を有する。
正反射受光部３１２は、発光部３１１から中間転写ベルト１０９へ向けて照射された光の正反射光が受光できるように入射角と反射角が等しくなる位置に配置される。
拡散反射受光部３１３は、発光部３１１からトナーパターンへ照射した光の拡散反射光が受光できるように発光部３１１の光進行方向と逆側に配置されている。各受光部３１２、３１３は受光光量に応じたレベルの信号を出力する。
【００５１】
図７は、中間転写ベルト上に形成される色ずれ検出用の測定用画像検出時に光学式センサ１１３から出力されるアナログ信号、及び、このアナログ信号から生成されるデジタル信号の波形の一例を示す図である。
図７（ａ）は、光学式センサ１１３が中間転写ベルト１０９、測定用画像Ｎ１を検出した時の波形である。
なお、本実施形態に係る画像形成装置１００では、正反射光を検出する方式を採用している。そのため、光学式センサ１１３が中間転写ベルト１０９を検出した時は出力が高くなり、測定用画像Ｎ１を検出した時は出力が低くなるような波形となっている。
また、図７（ｂ）は、アナログ信号から生成されるデジタル信号の波形を示している。
【００５２】
図７（ａ）に示す波形をデジタル・アナログ出力回路４１２によりデジタル信号に変換すると、光学式センサ１１３が中間転写ベルト１０９を検出した時はＨｉｇｈ出力に変化し、測定用画像Ｎ１を検出した時はＬｏｗ出力に変化する波形となる。
測定用画像Ｎ１のトナーパターン（Ｙ）検出時にデジタル信号がＬｏｗ出力となる区間を図中Ａ、トナーパターン（Ｙ）検出直後からトナーパターン（Ｍ）検出直前までにデジタル信号がＨｉｇｈ出力となる区間を図中Ｂと示している。また、測定用画像Ｎ１のトナーパターン（Ｍ）検出時にデジタル信号がＬｏｗ出力となる区間を図中Ｃと示している。
【００５３】
図７（ｃ）は、光学式センサ１１３が中間転写ベルト１０９、測定用画像Ｎ２を検出した時の波形である。また、図７（ｄ）は、アナログ信号から生成されるデジタル信号の波形を示している。
測定用画像Ｎ２のトナーパターン（Ｙ）検出時にデジタル信号がＬｏｗ出力となる区間を図中Ｄ、トナーパターン（Ｙ）検出直後からトナーパターン（Ｍ）検出直前までにデジタル信号がＨｉｇｈ出力となる区間を図中Ｅと示している。
また、測定用画像Ｎ２のトナーパターン（Ｍ）検出時にデジタル信号がＬｏｗ出力となる区間を図中Ｆ、トナーパターン（Ｍ）検出直後から２つ目のトナーパターン（Ｙ）検出直前までの区間を図中Ｇと示している。
また、測定用画像Ｎ２の２つ目のトナーパターン（Ｙ）検出時にデジタル信号がＬｏｗ出力となる区間を図中Ｈと示している。また、測定用画像Ｎ２の２つ目のトナーパターン（Ｙ）検出直後から２つ目のトナーパターン（Ｍ）検出直前までにデジタル信号がＨｉｇｈ出力となる区間を図中Ｉと示している。また、測定用画像Ｎ２の２つ目のトナーパターン（Ｍ）検出時にデジタル信号がＬｏｗ出力となる区間を図中Ｆと示している。
【００５４】
ここで、副走査色ずれ量の算出方法について説明する。マゼンタの副走査色ずれ量ΔＶｍは下記式（１）に基づいて算出することができる。
【００５５】
ΔＶｍ＝Ｌ−（Ａ＋Ｃ）／２＋Ｂ・・・式（１）
なお、Ｌ：Ｙ−Ｍ距離の理論値。また、シアン、ブラックについても同様の算出方法を用いる。
【００５６】
次に、主走査色ずれ量の算出方法について説明する。マゼンタの主走査色ずれ量ΔＨｍは下記式（２）、（３）、（４）に基づいて算出することができる。
【００５７】
ΔＨｍ＝（Ｍｘ−Ｙｘ）／２・・・式（２）
Ｙｘ＝（Ｄ＋Ｈ）／２＋Ｅ＋Ｆ＋Ｇ・・・式（３）
Ｍｘ＝（Ｆ＋Ｊ）／２＋Ｇ＋Ｈ＋Ｉ・・・式（４）
【００５８】
図８は、中間転写ベルト上に形成される濃度ずれ検出用の測定用画像（第２測定用画像）とその測定結果の一例を説明するための図である。
図８（ａ）は、所定のパターンを有する濃度ずれ検出用の測定用画像Ｎ３（第２測定用画像）の一例である。また、図８（ｂ）、（ｃ）に示すグラフは、測定用画像Ｎ３を検出した時の光学式センサ１１３から出力されるアナログ信号を示している。
【００５９】
正反射受光部３１２に係る正反射出力に関しては、図８（ｂ）のように光学式センサ１１３が中間転写ベルト１０９を検出した時は出力が高くなり、測定用画像Ｎ３を検出した時は測定用画像Ｎ３の濃度によって出力が低くなるような波形となる。
一方、拡散反射受光部３１３に係る拡散反射出力に関しては、図８（ｃ）のように光学式センサ１１３が中間転写ベルト１０９を検出した時は出力が低くなり、測定用画像Ｎ３を検出した時は測定用画像Ｎ３の濃度によって出力が高くなるような波形となる。
以下、濃度補正処理の処理手順について説明する。
【００６０】
図９は、濃度補正処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図９に示す各処理は、主としてＣＰＵ４０１により実行される。
ＣＰＵ４０１は、リーダ部１０１あるいは外部情報装置から画像データを受け付けたか否かを判定する（Ｓ９００）。
ＣＰＵ４０１は、画像データを受け付けた場合（Ｓ９００：Ｙｅｓ）、デジタル・アナログ出力回路４１２の出力がＬｏｗレベルとなるように閾値を所定値に設定する（Ｓ９０１）。ステップＳ９０１においてデジタル・アナログ出力回路４１２の閾値を所定値に設定する理由は図１０を用いて後述する。
ＣＰＵ４０１は、各画像形成ステーションに測定用画像Ｎ３（濃度ずれ検出用トナーパターン）を形成させる（Ｓ９０２）。
【００６１】
ＣＰＵ４０１は、光学式センサ１１３が測定用画像Ｎ３を検出（Ｓ９０３）した検出結果である正反射出力・拡散反射出力を取得する（Ｓ９０４）。
ＣＰＵ４０１は、取得した正反射出力・拡散反射出力に基づいて濃度を算出する（Ｓ９０５）。なお、濃度の算出は、下記式（５）に基づいて行うことができる。
【００６２】
濃度＝Ｐ−α×Ｓ・・・式（５）
なお、Ｐ：トナーパターンＮ３を検出した時の正反射出力、Ｓ：トナーパターンＮ３を検出した時の拡散反射出力、α：正反射出力に混入する拡散反射出力の比率。
【００６３】
ＣＰＵ４０１は、算出した濃度値に基づいて光走査装置１０５ａのレーザ光の強度を変更することにより濃度補正を行い（ステップＳ９０６）、補正後の濃度で各画像形成ステーションに画像形成を実行させる（Ｓ９０７）。
【００６４】
ＣＰＵ４０１は、１枚の記録媒体に画像形成が行われる毎に、すべての画像データに基づく画像形成が行われたか否か、つまり一連の画像形成処理が終了したか否かを判定する（Ｓ９０８）。すべての画像データに基づく画像形成が終了したと判定した場合（Ｓ９０８：Ｙｅｓ）、一連の制御処理を終了する。
また、そうでない場合（Ｓ９０８：Ｎｏ）、ＣＰＵ４０１は、記録媒体へ画像形成した累積枚数が所定枚数に到達したか否かを判定する（Ｓ９０９）。
【００６５】
ＣＰＵ４０１は、画像形成累積枚数が所定枚数に到達したと判定された場合（Ｓ９０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ９０１の処理に戻る。また、そうでない場合（Ｓ９０９：Ｎｏ）、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ９０７の処理に戻る。
なお、本実施形態に係る画像形成装置１００では、一例として色ずれ補正、濃度ずれ補正を同一の光学式センサ１１３を用いて行うように構成しているが、この構成に限るものではない。
【００６６】
次に、図１０を用いて、ステップＳ９０１においてデジタル・アナログ出力回路４１２の閾値を所定値に設定する理由について説明する。図１０は、画像形成装置１００が有するデジタル・アナログ出力回路４１２の回路構成の一例を示す図である。
デジタル・アナログ出力回路４１２は、図１０に示すように、デジタル出力回路１００１、閾値制御部１００２、アナログ出力回路１００３、分圧回路１００４を含んで構成される。
【００６７】
デジタル出力回路１００１は、光学式センサ１１３からのアナログ信号出力をデジタル信号出力に変換するコンパレータ１０１１を有する。また、閾値制御部１００２は、デジタル出力回路１００１がアナログ信号をデジタル出力に変換するための閾値を設定する。
分圧回路１００４は、光学式センサ１１３からのアナログ信号出力をデジタル出力回路とアナログ出力回路に分岐する。分圧回路１００４は、また、光学式センサ１１３からの最大出力（センサ最大出力）を閾値制御部１００２の定格電圧まで減衰させる。
【００６８】
例えば、上記のような構成でアナログ信号の出力のみを使用したい場合、コンパレータ１０１１の出力が切り替わることで図１０に示すルート（Ａ）を通り、分圧された時のアナログ信号の出力値が変化してしまうことになる。以下、この点について具体的に説明する。
【００６９】
図１１は、図１０に示すルート（Ａ）の等価回路を示す図である。
ルート（Ａ）によって分圧されたアナログ出力Ｖａｎは、下記式（６）〜（８）により表わすことができる。
【００７０】
Ｖａｎ＝Ｒ２×ｉＲ２・・・式（６）
なお、ｉＲ２＝ｉ１＋ｉ２
ｉ１＝（Ｒ１+Ｒ２）×Ｅ１−Ｒ２×Ｅ２／ （（Ｒ３＋Ｒ４）×Ｒ１＋（Ｒ３＋Ｒ４）×Ｒ２+Ｒ１×Ｒ２・・・式（７）
ｉ２＝（−Ｒ２×Ｅ１＋（（Ｒ３＋Ｒ４）＋Ｒ２）×Ｅ２）／（（Ｒ３＋Ｒ４）×Ｒ１＋（Ｒ３＋Ｒ４）×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ２）・・・式（８）
なお、ｉ１：Ｒ４、Ｒ３、Ｒ２を流れる電流、ｉ２：Ｒ１、Ｒ２を流れる電流、Ｅ１：コンパレータ１０１１の出力、Ｅ２：光学式センサ１１３の出力。
【００７１】
上記式（６）、（７）、（８）によりコンパレータ１０１１の出力Ｅ１が変化すると、アナログ出力Ｖａｎが変化してしまうことが確認できる。
このようにアナログ出力Ｖａｎが変化すると濃度変化を正しく検知することができずに濃度ズレを補正する精度が低下してしまう。
そこで、本実施形態に係る画像形成装置１００では、濃度ずれ補正の時（アナログ信号出力のみ取り出す場合）はコンパレータ１０１１の出力が切り替わらない、つまり一定状態になるように閾値を所定値に固定する。
【００７２】
画像形成装置１００では、光学式センサ１１３の出力がＬｏｗレベルの時の誤差が小さくなるように閾値を設定する。これは光学式センサ１１３の出力がＬｏｗレベルの時（ダイナミックレンジが小さい時）の方が濃度算出時に誤差の影響を大きく受けるためである。光学式センサ１１３の出力がＬｏｗレベルと仮定すると、アナログ出力Ｖａｎは下記式（９）により表わすことができる。
【００７３】
Ｖａｎ＝Ｒ１×Ｅ１／（（Ｒ３＋Ｒ４）×Ｒ１＋（Ｒ３＋Ｒ４）×Ｒ２+Ｒ１×Ｒ２）・・・式（９）
【００７４】
つまり、光学式センサ１１３の出力がＬｏｗレベルの時はコンパレータ１０１１の出力をＬｏｗレベルに固定するように制御することでアナログ出力ＶａｎはＬｏｗレベルになり、アナログ出力の誤差が小さくなる。
【００７５】
このように、本実施形態に係る画像形成装置１００では、濃度ずれ補正においてアナログ信号の出力のみを取得する場合、コンパレータ１０１１の出力がＬｏｗレベルになるように、閾値を光学式センサ１１３のアナログ出力Ｖａｎよりも大きい値に固定する。つまり、第２測定用画像の測定を実行する場合にはデジタル信号の出力を一定状態にしてアナログ信号を出力するように制御される。例えば、閾値制御部１００２の出力の設定を、光学式センサ１１３からの最大出力を分圧回路１００４による分圧後の出力よりも大きい値となるように設定する。
これにより、濃度ずれ補正時においてコンパレータ１０１１の出力が切り替わることで生じるアナログ出力の変化（誤差）を抑えて、装置が行う濃度補正精度のバラツキを低減することができる。
【００７６】
上記説明した実施形態は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲が、これらの例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７７】
１００・・・画像形成装置、１０１・・・リーダ部、１０２・・・プリンタ部、１０９・・・中間転写ベルト、１１３ａ、ｂ・・・光学式センサ、４０１・・・ＣＰＵ、４０２・・・メモリ、４１２・・・デジタル・アナログ出力回路、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ・・・画像形成ステーション。
【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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