(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する像形成手段と、
複数色のトナー像を担持する像担持体と、
光を照射する発光素子及び反射された光を受光する受光素子を含む光学検知手段と、
前記像担持体上に形成された複数色からなる位置ずれ検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき位置ずれ検知用画像の位置を求める位置検知手段と、
前記像担持体に形成された濃度検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき濃度検知を行なう濃度検知手段と、
前記像担持体に形成された光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき前記濃度検知手段による濃度検知時における発光光量を求める光量調整手段と、
前記像担持体に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果と、前記光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果との大小を比較する比較手段と、を有し、
前記像形成手段は、前記像担持体の１周長以内に前記位置ずれ検知用画像及び前記光量調整用画像を形成し、
前記位置検知手段は、前記１周長以内に形成された前記位置ずれ検知用画像の前記検知結果に基づき位置ずれ量を求め、
前記光量調整手段は、前記位置ずれ検知用画像へ発光を行う際の発光光量を用い前記１周長以内に形成された前記光量調整用画像と前記像担持体に前記発光素子により発光し、該発光に応じた前記受光素子による検知結果のうち、前記比較手段の比較結果により大きい検知結果であると判定された検知結果に基づき、濃度検知時における発光光量を求めることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記位置ずれ検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果は、前記受光素子による正反射光の受光に基づくことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記光量調整手段によって決定した前記濃度検知用画像への発光光量を不揮発性記憶手段に格納させる格納制御手段を有し、前記濃度検知手段は、前記不揮発性記憶手段に格納された発光光量に基づき濃度検知を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記濃度検知手段は、前記不揮発性記憶手段に格納された前記濃度検知用画像への発光光量を用いて、トナー像が形成されていない状態の前記像担持体上に前記発光素子により発光し、該発光に応じた前記受光素子による検知結果を取得することを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記光量調整用画像の前記検知結果を、前記濃度検知用画像への発光光量を用いた場合に得られると想定される検知結果に変換し、前記変換された検知結果を基に、前記濃度検知用画像への発光光量を求める変換手段を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記比較手段は、前記像担持体に前記発光素子により発光した場合の正反射光の検知結果と、前記光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の乱反射光の検知結果と、前記光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の正反射光の検知結果と、の３つの検知結果における大小を比較することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体の１周長以内に形成された前記位置ずれ検知用画像及び前記光量調整用画像の前記検知結果に基づき位置ずれ検知用画像の位置を求める処理及び前記発光光量を求める処理と、前記濃度検知と、を間に印刷ジョブの印刷を行なうことなく、連続して実行することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
画像を形成する像形成手段と、
複数色のトナー像を担持する像担持体と、
光を照射する発光素子及び反射された光を受光する受光素子を含む光学検知手段と、
前記像担持体上に形成された複数色からなる位置ずれ検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき位置ずれ検知用画像の位置を求める位置検知手段と、
前記像担持体に形成された濃度検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき濃度検知を行なう濃度検知手段と、
前記像担持体に形成された光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき前記濃度検知手段による濃度検知時における発光光量を求める光量調整手段と、
前記光量調整手段によって決定した前記濃度検知用画像への発光光量を不揮発性記憶手段に格納させる格納制御手段と、を有し、
前記像形成手段は、前記像担持体の１周長以内に前記位置ずれ検知用画像及び前記光量調整用画像を形成し、
前記位置検知手段は、前記１周長以内に形成された前記位置ずれ検知用画像の前記検知結果に基づき位置ずれ量を求め、
前記光量調整手段は、前記位置ずれ検知用画像へ発光を行う際の発光光量を用い前記１周長以内に形成された前記光量調整用画像に前記発光素子により発光し、該発光に応じた前記受光素子による検知結果に基づき、濃度検知時における発光光量を求め、
前記濃度検知手段は、前記不揮発性記憶手段に格納された前記濃度検知用画像への発光光量を用いて、トナー像が形成されていない状態の前記像担持体上に前記発光素子により発光し、該発光に応じた前記受光素子による検知結果を取得することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項９】
画像を形成する像形成手段と、
複数色のトナー像を担持する像担持体と、
光を照射する発光素子及び反射された光を受光する受光素子を含む光学検知手段と、
前記像担持体上に形成された複数色からなる位置ずれ検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき位置ずれ検知用画像の位置を求める位置検知手段と、
前記像担持体に形成された濃度検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき濃度検知を行なう濃度検知手段と、
前記像担持体に形成された光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき前記濃度検知手段による濃度検知時における発光光量を求める光量調整手段と、
前記像担持体に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果と、前記光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果との大小を比較する比較手段と、を有し、
前記像形成手段により前記像担持体の１周長以内に前記位置ずれ検知用画像及び前記光量調整用画像を形成する工程と、
前記位置検知手段により前記１周長以内に形成された前記位置ずれ検知用画像の前記検知結果に基づき位置ずれ量を求める工程と、
前記位置ずれ検知用画像へ発光を行う際の発光光量を用い前記１周長以内に形成された前記光量調整用画像と前記像担持体に前記発光素子により発光し、該発光に応じた前記受光素子による検知結果のうち、前記比較手段の比較結果により大きい検知結果であると判定された検知結果に基づき、前記光量調整手段により濃度検知時における発光光量を求める工程とを有することを特徴とするカラー画像形成装置における制御方法。
【請求項１０】
画像を形成する像形成手段と、
複数色のトナー像を担持する像担持体と、
光を照射する発光素子及び反射された光を受光する受光素子を含む光学検知手段と、
前記像担持体上に形成された複数色からなる位置ずれ検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき位置ずれ検知用画像の位置を求める位置検知手段と、
前記像担持体に形成された濃度検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき濃度検知を行なう濃度検知手段と、
前記像担持体に形成された光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき前記濃度検知手段による濃度検知時における発光光量を求める光量調整手段と、
前記光量調整手段によって決定した前記濃度検知用画像への発光光量を不揮発性記憶手段に格納させる格納制御手段と、を有し、
前記像形成手段により前記像担持体の１周長以内に前記位置ずれ検知用画像及び前記光量調整用画像を形成する工程と、
前記位置検知手段により前記１周長以内に形成された前記位置ずれ検知用画像の前記検知結果に基づき位置ずれ量を求める工程と、
前記光量調整手段により前記位置ずれ検知用画像へ発光を行う際の発光光量を用い前記１周長以内に形成された前記光量調整用画像に前記発光素子により発光し、該発光に応じた前記受光素子による検知結果に基づき、濃度検知時における発光光量を求める工程と、
前記濃度検知手段により前記不揮発性記憶手段に格納された前記濃度検知用画像への発光光量を用いて、トナー像が形成されていない状態の前記像担持体上に前記発光素子により発光し、該発光に応じた前記受光素子による検知結果を取得する工程とを有することを特徴とするカラー画像形成装置における制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式を用いたカラー画像形成装置（例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ（ＦＡＸ））に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置が普及している。このカラー画像形成装置では、正確な色再現性や色味安定性が要求されるため、自動で画像濃度制御を実行する機能を有していることが一般的である。特に、使用する環境の変化や、各種消耗品の使用履歴などにより色味は変動する為、常に色味を安定させるべく、定期的にこの画像濃度制御を実行する必要がある。
【０００３】
この画像濃度制御の一例として、像担持体上に、作像条件を変えながら形成された複数の試験用トナー像（パッチ）を画像形成装置内に配備した光学式の画像濃度検知器で検知する形態がある。この場合では、光学式の画像濃度検知器の検知結果をトナー付着量に換算し、その換算結果を基に、適切な作像条件を設定する。ここで、作像条件としては、例えば、帯電電圧、露光強度、現像電圧等のダイナミックな条件や、ハーフトーン画像を形成する際の変換条件テーブルの補正（調整）等がある。尚、このトナー付着量とは、トナー量（ｇ）そのものではなくとも、プリンタ本体が、トナー量に相当する量と判断できるものであれば良い。
【０００４】
ここで、光学式の画像濃度検知器の動作について少し詳しく説明する。まず、基本であるが、発光素子により照射された、パッチや像担持体自体からの反射光を受光素子で取得し、その結果を基に、当該パッチのトナー付着量を演算する。この際、検知精度を安定させる為には、発光素子から照射される光量を適性値とすることが重要となる。発光光量が多過ぎると、パッチや像担持体自体からの反射光が多くなり過ぎ、受光素子の出力が上限に張り付いてしまう為正確なトナー付着量の演算が行なえない。一方、発光光量が少な過ぎると、パッチや像担持体自体からの反射光が少なくなり過ぎ、パッチのトナー付着量変化に対し、受光素子の出力変化が小さくなり、トナー付着量換算した場合に誤差が大きくなってしまう。また、受光素子の出力は、検出対象面である像担持体の経時劣化による反射率変化や、画像濃度検知器の経時汚れ、画像濃度検知器の各構成部品のロットバラツキ等により変化する観点からも適切な発光光量が重要となる。
【０００５】
そして、このような背景のもと、トナー付着量検知（画像濃度制御）を行う前に、センサ特性を校正するのが一般的となっており、例えば、特許文献１や特許文献２に、その一形態が開示されている。尚、ここでの「校正」とは、センサ発光素子（ＬＥＤ等）の発光光量を調整しトナー付着量センサ出力を一定／略一定の値に調整することである。
【０００６】
この画像濃度制御について、一般的には、まず発光光量調整を行い、次に、トナーが付着していない時の受光素子の出力ＶＢを取得した後、像担持体の周回後に、今度はパッチを作成して、その受光素子の出力ＶＰを取得する。また、発光素子から照射する光量は、光出力が安定化するまでに時間を要することなどから、一般的に、ＶＢ、ＶＰ取得での発光光量を同じにする。また、光量調整を行う為には、像担持体上にベタパッチを形成する必要が生じる。そして、このベタパッチ（ｓｏｌｉｄ  ｐａｔｃｈとも呼ぶ）を完全に除去する必要も出てくる。ベタパッチの除去が十分でない状態でＶＢの出力を取得すると、正確なトナー量の演算ができなくなるからである。尚、ここでの「完全」とは濃度検知において十分という意味であり、本当の完全という意味ではない。
【特許文献１】特開２００２−２２９２７９号公報
【特許文献２】特開２０００−１３１９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のことを背景に、通常、図２７ように、像担持体の周回回数を増やし、トナー除去を行った後で、画像濃度制御を実行するというのが一般的である。
【０００８】
しかしながら、その結果として、画像濃度制御に、図２７の２６０１に示されるパッチの形成・検出以外にも、ベタパッチの除去に伴う、中間転写ベルトクリーニングが多数入るなど、処理時間が長くなるという問題が発生する。
【０００９】
一方、ベタパッチが完全に除去できないリスクを知りつつも、像担持体の周回回数を減らし、トナー除去を省略することで、画像濃度制御時間の短縮を図ることができる。しかし、この場合には、画像濃度制御の精度を低下させてしまう。
【００１０】
従って、画像濃度制御の精度を保ちつつ、且つ、画像濃度制御を迅速に行なえるようにすることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明のカラー画像形成装置は、画像を形成する像形成手段と、複数色のトナー像を担持する像担持体と、光を照射する発光素子及び反射された光を受光する受光素子を含む光学検知手段と、前記像担持体上に形成された複数色からなる位置ずれ検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき位置ずれ検知用画像の位置を求める位置検知手段と、前記像担持体に形成された濃度検知用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき濃度検知を行なう濃度検知手段と、前記像担持体に形成された光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果に基づき前記濃度検知手段による濃度検知時における発光光量を求める光量調整手段と、前記像担持体に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果と、前記光量調整用画像に前記発光素子により発光した場合の前記受光素子による検知結果との大小を比較する比較手段と、を有し、前記像形成手段は、前記像担持体の１周長以内に前記位置ずれ検知用画像及び前記光量調整用画像を形成し、前記位置検知手段は、前記１周長以内に形成された前記位置ずれ検知用画像の前記検知結果に基づき位置ずれ量を求め、前記光量調整手段は、前記位置ずれ検知用画像へ発光を行う際の発光光量を用い前記１周長以内に形成された前記光量調整用画像と前記像担持体に前記発光素子により発光し、該発光に応じた前記受光素子による検知結果のうち、前記比較手段の比較結果により大きい検知結果であると判定された検知結果に基づき、濃度検知時における発光光量を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像濃度制御の精度を保ちつつ、且つ、画像濃度制御を迅速に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、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。
【００１４】
［第１の実施形態］
以下の説明では、画像濃度制御時に必要となる光学検知センサ４０の発光素子の光量調整を、定期的に行なう色ずれ補正制御の期間を利用し且つ色ずれ補正制御用の光量と同一／略同値の光量を用いて事前に行なう例を説明する。そして、濃度制御用の光量調整を事前に行なうことで、画像濃度制御時に光量調整の必要が無く、画像濃度制御をより短い時間で行なうことが出来る。この時間短縮について、具体的には、画像濃度制御の中で行っていた光量調整とそれに付随して発生していたクリーニング動作の時間を削除できる。また、色ずれ補正制御において、中間転写ベルト一周以内に画像濃度制御の為の光量調整用パッチを付加するので、追加のクリーニング動作を必要としない為、色ずれ補正制御自体に要する時間も増加しない。以下、図面を併用して具体的に説明を行なっていく。
【００１５】
［画像形成装置の概略断面図：図１］
図１は、本実施形態で用いた電子写真プロセスを利用した、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色のカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。尚、以下では、４色のカラー画像形成装置について説明を行うが、勿論、６色等のカラー画像形成装置に本願を適用できることはいうまでもない。
【００１６】
図１の説明に戻ると、本装置は、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ３２を縦方向に並置する構成となっている。図１中において、数字の後に付加されたａ、ｂ、ｃ、ｄの符号は各色に対応しており、以下では、このａ、ｂ、ｃ、ｄを区別することなく説明を行なっていく。プロセスカートリッジ３２はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ用の感光ドラム２、感光ドラム２にそれぞれのトナーを現像する現像器、感光ドラム２上の残余トナーを除去するクリーニング部を有する。そして、これらプロセスカートリッジ（画像形成ステーション）３２で形成したそれぞれ色の異なるトナー像を、像担持体としての中間転写ベルト３１に順次に重ねて転写した後、それを転写材Ｓに一括転写することでフルカラー画像を得る構成となっている。転写材Ｓは、給紙ユニット１５から給紙され、排紙トレイ（不図示）に排出される。
【００１７】
感光ドラム２は、繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体であり、予め決められた周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。この感光ドラム２は、１次帯電ローラ（帯電手段）３により予め決められた極性・電位（本実施の形態ではマイナス）に一様に帯電処理されている。そして、画像露光手段４（レーザダイオード、ポリゴンスキャナ、レンズ群、等によって構成される）による画像露光を受けることにより、第１〜第４の色成分像（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【００１８】
次いで、現像器により、像担持体に形成された静電潜像へ現像剤としてのトナーを付着させる、いわゆる現像が行われる。現像器は、トナーを収容するトナー容器と、トナーを担持し搬送する現像剤担持体としての現像ローラ（現像手段）５からなる。現像ローラ５は、抵抗調整された弾性ゴムで構成されている。現像ローラ５は感光ドラムに対して順方向に回転しながら、感光ドラム２に対して接触配設されている。現像ローラ５に予め決められた極性の高圧（本実施の形態ではマイナス）を印加することで、各現像器内で同一極性に摩擦帯電された状態で現像ローラ５上に担持されているトナーが、感光ドラム２上の静電潜像に転移することで現像が行われる。
【００１９】
中間転写ベルト３１（像担持体）は、各感光ドラム２と接触しながら、感光ドラム２とほぼ同じ周速度をもって、駆動ローラ８の作用で回転駆動されている。また、中間転写ベルト３１は、１０８〜１０１２Ωｃｍの体積固有抵抗率を持たせた厚さ５０〜１５０μｍ程度の無端のフィルム状部材で構成されている。さらに、中間転写ベルト３１は黒色で反射率の大きなものとした。そして中間転写ベルト３１を挟んで、感光ドラム２の対向に配置された一次転写ローラ（１次転写手段）１４に印加した高圧による静電気の作用で、感光ドラム２から異なる各色のトナー像が中間転写ベルト３１に転写される。一次転写ローラ１４は、１０７〜１０９Ωに抵抗調整されたソリッドゴムローラである。そして、感光ドラム２から中間転写ベルト３１にトナー像の転写が行われた後の感光ドラム２上に残留する一次転写残トナーは、クリーニングブレード６によって除去回収される。
【００２０】
給紙ユニット１５から給紙された転写材Ｓは、予め決められたタイミングにて駆動回転するレジストローラ対１７によって、中間転写ベルト３１と二次転写ローラ３５のニップ部に向けて給送される。続いて、二次転写ローラ３５に印加した高圧による静電気の作用で、中間転写ベルト３１上のトナー画像が転写材Ｓに転写される。二次転写ローラ３５は、１０７〜１０９Ωに抵抗調整されたソリッドゴムローラである。そして、フルカラートナー像が定着器１８による加熱加圧によって、トナーが転写材Ｓに定着され、機外（画像形成装置本体外部）に排出される。中間転写ベルト３１から転写材Ｓにトナー像の転写が行われた後の中間転写ベルト３１上に残留する二次転写残トナーは、クリーニング手段としてのクリーニングブレード３３によって除去回収される。
【００２１】
［画像形成装置のブロック図：図２］
図２に、本画像形成装置の制御部構成の一例を示すブロック図である。
【００２２】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された各種制御プログラムに基づいてＲＡＭ１０３を作業領域に用い画像形成装置の各部を制御しながら、環境の変化に起因する画像の色味変動を低減し、色味を安定させる為の画像濃度制御処理を行なう。また、精度よくカラー画像を形成するために各色の画像を形成するタイミングを調整する色ずれ補正制御処理など行なう。また、後述の各フローチャートにおける各ステップの処理に係る演算、指示、各部材の制御、センサーからのデータの取り込み処理も行なう。環境の変化とは、例えば、（１）消耗品の交換、（２）使用する環境の変化（温度、湿度、装置の劣化）、（３）消耗品の使用状況変化（プリント枚数）等である。ＲＯＭ１０２には、各種制御プログラムや各種データ、テーブルが格納されている。ＲＡＭ１０３にはプログラムロード領域、ＣＰＵ１０１の作業領域、各種データの格納領域などがある。１０４はパッチ或いはライン状のトナー像を発生するテストパターン発生手段である。１０６は中間転写ベルト３１上に形成された濃度調整用パッチや光量調整用パッチ（光量調整用画像とも呼ぶ）などのトナー画像（パッチ）を検出する光学検知センサ４０等を含むトナー付着量＆色ずれ量検出部である。画像形成部１０８には、上記説明した感光ドラム２、帯電手段３、画像露光手段４、現像手段５、１次転写手段１４等などが含まれる。各種データを保存する１０９は不揮発メモリであり、画像濃度制御実行時の光量設定等が格納されている。この画像濃度制御実行時の光量設定は、後述の図１４のフローチャートの実行により、図７のフローチャートが実行される前に先立って、不揮発性メモリに格納される。図１４のフローチャートが未実行の場合には、初期値が格納されているものとする。
【００２３】
尚、上の例では、ＣＰＵ１０１の処理に基づき、各種処理が行なわれるよう説明してきたが、ＣＰＵ１０１が行なう処理の一部或いは全てを集積回路であるＡＳＩＣに行なわせても良い。また、その逆で処理を行っても良い。
【００２４】
［光学検知センサ：図３］
次に、光学検出部１０６の詳細について図３を用いて説明する。
【００２５】
図１に示すように本画像形成装置には、中間転写ベルト３１の対向部に光学検知手段としての光学検知センサ４０が配置されている。光学検知手段としての光学検知センサ４０は、図３に示すように波長９５０ｎｍのＬＥＤ発光素子４０ａ、フォトダイオード等のふたつの受光素子４０ｂ、４０ｃ及びホルダーから構成されている。そして、発光素子４０ａからの赤外光を中間転写ベルト３１自体や、中間転写ベルト３１上の各色のパッチや、ライン（位置検知用画像）に照射させ、反射光を受光素子４０ｂ、４０ｃで測定する。この測定により中間転写ベルト３１の状態や、トナー付着量や、トナー位置ずれ量（色ずれ量）を演算することが出来る。また、光学検知センサ４０は、発光素子４０ａが照射角度１５°、受光素子４０ｂが受光角度１５°、受光素子４０ｃが受光角度４５°に設定されている。ここで、パッチやラインからの反射光には正反射成分と乱反射成分が含まれているが、４０ｂでは、正反射成分と乱反射成分の両方を検出し、４０ｃは、乱反射成分のみを検出する構成となっている。
【００２６】
図４で示すように、中間転写ベルト３１上にトナーが付着すると、トナーによって光が遮断されるため、正反射光は減少する、即ち、受光素子４０ｂの出力は低下する。一方、本実施形態で使用した９５０ｎｍの赤外光に対して、黒トナーは吸収し、イエロー、マゼンタ、シアントナーは乱反射する為、中間転写ベルト３１上のトナー付着量が増大すると、イエロー、マゼンタ、シアンに関しては、受光素子４０ｃの出力が大きくなる。尚、受光素子４０ｂもその影響を受ける。即ち、イエロー、マゼンタ、シアンに関しては、トナー付着量が多く、トナーで中間転写ベルト３１を完全に遮断しても、その出力はゼロにはならない。また、受光素子４０ｂに関しては、乱反射成分の影響をできるだけ小さくするため、受光素子４０ｃより、アパーチャ径を小さくしてある。ここで光学検知センサ４０のアパーチャ径は、発光素子４０ａ  ０．７ｍｍ、受光素子４０ｂ  １．５ｍｍ、受光素子４０ｃ  ２．９ｍｍとした。また、受光素子４０ｂによる正反射光成分の検出範囲としてはφ１．０ｍｍ程度であり、受光素子４０ｃによる乱反射光成分の検出範囲は、発光素子４０ａによる照射の拡がりに相当し、φ３．０ｍｍ程度となっている。以下、これらのことを、受光素子４０ｂのスポット径、受光素子４０ｃのスポット径と呼ぶ。
【００２７】
［画像濃度制御の必要性］
次に、本実施形態における画像濃度制御に関して説明する。
【００２８】
一般に、電子写真方式のカラー画像形成装置では、（１）消耗品の交換、（２）使用する環境の変化（温度、湿度、装置の劣化など）、（３）消耗品の使用状況変化（プリント枚数）等の諸条件によって、トナーや上述した各キーパーツの特性が変化する。その特性の変化は、画像濃度の変動、色再現性の変化として顕在化する。即ち、この変動により、本来の正しい色再現性が得られなくなってしまう。そこで、本実施形態では、常に正確な色再現性が得られるようにする為、ユーザの指示に基づく画像形成を行っていない状態で、作像条件を変えながら、複数のパッチ（濃度検知用画像）を試験的に形成し、それらの濃度を光学検知センサ４０で検知する。そして、その検知結果を基に、画像濃度に影響を与える因子を制御する濃度検知手段としての画像濃度制御を実行する。この画像濃度制御とは、画像濃度に影響を与える因子を変更し、画像形成条件の調整又は更新することを意味する。そして、画像濃度に影響を与える因子としては、帯電バイアス、現像バイアス、露光強度、ルックアップテーブル等を代表例として挙げることができる。以下では、画像濃度制御として、ルックアップテーブル（後述の図１２、１３）を更新／調整する例を説明することとする。しかし、画像濃度制御としては、ルックアップテーブルの制御のみに限定されることはなく、上に代表例を挙げた、帯電バイアス、現像バイアス、露光強度等を調整／更新することもできる。尚、画像濃度制御の具体的な動作については後述の図７で詳しく説明する。
【００２９】
［画像濃度制御のための光量調整の必要性］
次に、本実施形態における画像濃度制御に先立って行う光量調整手段としての光量調整に関して説明する。
【００３０】
図４のように、受光素子４０ｂ、４０ｃの出力とトナー付着量に相関関係を見ることができる。一方、発光光量が多過ぎると、図５のように、トナー付着量が少ない領域において、受光素子４０ｂの出力が上限に張り付いてしまったり、トナー付着量が多い領域において、受光素子４０ｃの出力が上限に張り付いてしまったりしている。この状態では正確なトナー付着量の演算が行えない。また、図６のように、発光光量が少な過ぎると、トナー付着量の変化に対して、受光素子４０ｂ、４０ｃの出力変化が小さくなり、トナー付着量換算した場合に誤差が大きくなってしまう。
【００３１】
即ち、画像濃度制御を正確に行うためには、図４のように、受光素子４０ｂ、４０ｃの両方とも、その出力が上限に張り付くことなく、トナー付着量の変化に対して、大きな検出レンジを得られるような発光素子の光量を選択することが重要である。ところが、受光素子の出力は、検出対象面である中間転写ベルト３１表面の経時による色味変化、光学検知センサの経時汚れ、光学検知センサの各構成部品のロットバラツキ等により変化する。この為、画像濃度制御で用いる発光素子の適切光量設定を随時見直すための校正（光量調整）を定期的に行うことが必要となる。尚、光量調整の具体的な動作については後述する。
【００３２】
［色ずれ補正制御（位置ずれ補正制御）の必要性］
先に説明したように、電子写真方式のカラー画像形成装置では、（１）消耗品の交換、（２）使用する環境の変化（温度、湿度、装置の劣化など）、（３）プリント枚数等の諸条件によって、上述した各パーツの特性が変化する。そして、駆動ローラ８の耐久磨耗、温湿度による伸縮、画像露光手段４による感光ドラム２へのレーザー照射位置変動等の特性の変化は、カラー画像を形成した際に、各色のトナーが正確に重なり合わなくなる色味変動として顕在化する。
【００３３】
そこで、常に正確な色再現性を得る為、本実施形態では、ユーザ指示による画像形成を行っていない状態で、複数色のライン画像を試験的に形成し、光学検知センサ４０で検知する。そして、その検知結果を基に、色毎に、画像を形成するタイミング（主走査方向、副走査方向）を調整する色ずれ調整制御を実行する。尚、色ずれ補正制御の具体的な動作については後述する。
【００３４】
このように、本実施形態のカラー画像形成装置は、今述べた色ずれ制御用のパッチ（ライン）、また、先に説明した濃度制御用パッチ、濃度制御時の光量調整用パッチの少なくとも３種類のパッチを形成する。そして、これらのことを、夫々、第１検知用画像（第１検出用画像）、第２検知用画像（第２検出用画像）、第３検知用画像（第３検出用画像）などと区別して呼ぶこともある。
【００３５】
［画像濃度制御の具体例］
次に本実施形態における画像濃度制御の具体例について図７、図８を用いて説明する。まずステップＳ１で、画像濃度制御が起動されると、中間転写ベルト３１の回転動作を開始する。またそれと共に、ステップＳ２で、不揮発性メモリ１０９（不揮発性記憶手段１０９）に格納された画像濃度制御実行時の光量設定を読込み、光学検知センサ４０を発光させる。このステップＳ２の処理により、画像濃度制御の中で行っていた光量調整とそれに付随して発生していたクリーニング動作の時間を削除でき、結果、画像濃度制御の時間の短縮を実現することができる。
【００３６】
次にステップＳ３で、中間転写ベルト３１を２周させ、中間転写ベルト３１上に付着したトナーを、クリーニングブレード３３の作用で、除去する。
【００３７】
次に、ステップＳ４で光学検知センサ４０の発光が安定した所で、ステップＳ５で、中間転写ベルト３１自体からの受光素子４０ｂ、４０ｃそれぞれの反射光信号Ｂｂ，Ｂｃの取得を開始する。その後、中間転写ベルト３１がさらに１周回転した所で、図８の８０４下部に示したような色毎のパッチ画像を形成する。図８の８０４の下部のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのパッチは、中間転写ベルト３１の２周目で形成及び検知されるパッチである。
【００３８】
そしてステップＳ６で、パッチ画像の中央部において、受光素子４０ｂ、４０ｃそれぞれの反射光信号Ｐｂ、Ｐｃの取得を行う。この際、ステップＳ５、Ｓ６過程では、中間転写ベルト３１上の同一／略同一箇所での信号を取得するように制御する。なお、パッチ画像の中央部とは、図８の下部に示される個々の正方形のパッチの中央を指す。
【００３９】
尚、本実施形態では、パッチ画像全体が中間転写ベルト３１の周長以内に収めるようにしている。これは、パッチ画像全体の長さが、中間転写ベルト３１の形成が一周長以上になり、一周分のパッチ形成を終えた後に、クリーニング動作などが入り、処理時間を長く要することを防止する為である。
【００４０】
そして、ステップＳ１１で、ステップＳ６での受光素子４０ｂ、４０ｃによる反射光信号Ｐｂ、Ｐｃの取得を完了すると、光学検知センサ４０の発光素子４０ａを消灯させる。
【００４１】
また、ステップＳ７で、各パッチに関して、ステップＳ５，Ｓ６の結果を基に、トナー付着相当量を換算する。換算方法は、種々のものが考えられる。例えば、Ｂｂ，Ｂｃ，Ｐｂ，Ｐｃを用いて、以下のような式で演算することが可能である。
トナー付着相当量＝｛Ｐｂ−α＊（Ｐｃ−Ｂｃ）｝／Ｂｂ  ・・・数式１
ここで、αは定数であり、ＲＡＭ１０３あるいは不揮発メモリ１０９に格納してあるもの（画像形成装置の所定の動作により演算）を使用したり、予めＲＯＭ１０２に格納されてあるものを用いたりする。このトナー付着相当量は、値が小さくなるほど、実際にはトナー付着量が多くなる。この数式の分子は、パッチ画像に光を照射した際の受光素子４０ｂによって受光される正味の正反射光（乱反射成分を差し引く）を意味していることになる。
【００４２】
さらに、このトナー付着相当量は、ＲＯＭ１０２に内蔵してある図９で示したようなテーブルを用いて、トナー付着量や実際に紙へ印字した際の画像濃度に換算することが可能となる。紙上濃度への換算は、パッチとして用いたハーフトーン画像を、キヤノンＣＬＣ−Ｓｋ（坪量８０ｇ）の用紙に印字し、それをＧｒｅｔａｇ  Ｍａｃｂｅｔｈ社製のＲＤ９１８にて測定した結果との相関を取ったものである。
【００４３】
その後、ステップＳ８で、トナー付着量あるいは画像濃度への換算結果を基に、ルックアップテーブルの更新を行う。さらに、ステップＳ６の処理終了後、ステップＳ７、Ｓ８と並行して、ステップＳ９で、中間転写ベルト３１上に形成した画像のクリーニング（中間転写ベルト３１を２周）を行う。そして、クリーニングが終了した時点で、ステップＳ１０で、中間転写ベルト３１の回転を停止し、画像濃度制御は完了となる。
【００４４】
［画像濃度制御の詳細］
以下、図１０乃至１２を用いて、図７のステップＳ８の処理の詳細の一例について説明する。まず、パッチ画像のサイズであるが８ｍｍＸ８ｍｍの複数のハーフトーンパターンを用いた。上述した受光素子４０ｃのスポット径がφ３．０ｍｍであること、パッチエッジ部ではトナー載り量が不均一になる傾向があること、パッチ中央部で複数回のサンプリングを行うことを鑑み、パッチサイズを決定している。これらは、実際の画像形成に用いる多値ディザ処理を施したパターンであり、画像露光手段４による露光比率が６％、１３％、２１％、３１％、４３％、６１％、７５％、９０％の８個のハーフトーン画像をパッチとして用いた。尚、ルックアップテーブルの更新の概略は以下の通りである。
【００４５】
図１０の横軸は、露光比率であり階調に相当し、縦軸は紙に印刷した際の画像濃度である。また、図１１は、図１０により概算される最大濃度（露光時間１００％時の濃度）で規格化し、各ポイントを線形補間したものである。この曲線のことを「素のγカーブ」と呼ぶ。そして、この「素のγカーブ」の縦軸と横軸を入れ替えたテーブルがルックアップテーブル（図１２）である。ホストからの入力画像データをルックアップテーブルで変換して実際の画像形成を行うことで、ホストによる画像濃度指示と実際の濃度の間に、線形の関係（図１３）が生まれ、正確な色再現を行うことができるようになる。
【００４６】
［色ずれ補正制御＆画像濃度制御時の光量調整］
次に、本実施形態における色ずれ補正制御及び画像濃度制御時の光量調整の処理について、図１４、図１５を用いて説明する。尚、本実施形態では、受光素子４０ｂの出力に基づいて、色ずれ補正制御を実施する場合について説明する。
【００４７】
ステップＳ２１で、色ずれ補正制御が起動されると、中間転写ベルト３１の回転動作を開始する。
【００４８】
次に、ステップＳ２２で、色ずれ補正制御用発光光量の設定及び、設定された色ずれ補正制御用の光量で光学検知センサ４０を発光させる。一般的に、色ずれ補正制御用の光量設定に対する精度の許容範囲は、画像濃度制御における光量設定に比べて大きい。上述の通り、色ずれ補正制御はライン画像のエッジ部変化が読み取れればよいからである。そこで、色ずれ補正制御用の光量を決定する為の動作としては、例えば、色ずれ補正制御に先立ち、光量の設定値をいくつか割り振って、中間転写ベルト３１自体を照射し、受光素子４０ｂの出力が、所定範囲となるような光量の設定値を選択する。この場合、画像濃度制御のように調整用パッチを形成する場合に比べ、時間短縮を実現できる。
【００４９】
次に、ステップＳ２３で、中間転写ベルト３１を２周させ、中間転写ベルト３１上に付着（残留）した残トナーを、クリーニングブレード３３の作用で除去する。
【００５０】
次に、ステップＳ２４で、光学検知センサ４０の発光が安定した所で、ステップＳ２５で、色ずれ検知用のパターンとして、図１５に示したような主走査方向の長さが２ｍｍである、色ずれ補正制御用の斜めライン画像を中間転写ベルト３１上に形成する。図１５の１５０３の下部に示されたパッチがそれに相当する。また、この時に、光量調整用パッチも、中間転写ベルト３１の１周以内に形成する。図１５の１５０４の下部に示される正方形の４つのパッチがそれに相当する。ここで、光量調整用パッチは、画像濃度制御で用いたパッチと同サイズの８ｍｍＸ８ｍｍのベタ画像であり、各色で合計４個ある。従って、光量調整用パッチを検出するのに時間をあまり要せず、色ずれ補正制御の時間を大幅に伸ばしてしまうことは無い。また、図１５中では、光量調整用パッチが斜めライン画像の後に形成されているが、斜めライン画像の前に形成しても良い。
【００５１】
次に、ステップＳ２６で、受光素子４０ｂの出力変動を基に、それぞれのライン画像位置の特定を行う。より具体的には、同一のライン画像をベルト搬送方向軸に対して４５°と−４５°の線により配置することで、ライン画像の主走査方向ずれ量、副走査方向ずれ量の特定を行う。尚、上述した色ずれ補正制御で使用する受光素子４０ｂのスポット径はφ１．０ｍｍであること、ライン画像のエッジ部での出力変化が取得できれば良いことを鑑み、ライン画像の主走査方向の長さ設定を行っている。尚、検出された主走査方向ずれ量及び副走査方向ずれ量を基に、具体的にどのように色ずれ補正を行なうかについては、色毎に、画像を形成するタイミング（主走査方向、副走査方向）を調整する等が従来から知られており、詳しい説明はここでは省略する。また、求められた各色のずれ量から、レーザダイオードの発光タイミングを変更する等の画像形成条件を変更するなども既に良く知られた技術なので詳しい説明を省略する。
【００５２】
次に、ステップＳ２７で、色ずれ検知用の斜めライン画像に引き続いて、画像濃度制御用の光量を決定する為の光量調整用パッチについて、パッチの中央部からの反射光に対応する受光素子４０ｃの出力を取得する。取得方法は、画像濃度制御におけるそれと同様である。また、ステップＳ２７では、受光素子４０ｃの出力に基づき、濃度検知時における光量設定を行う。ここで、光量調整用パッチへの発光に際して、光量設定を変化させた場合、出力が安定するまでに時間を長く必要とする。しかし、これでは、光量調整用パッチを色ずれ検知用の画像に引き続き連続して読み込むことができない。これに対して、ステップＳ２７では、光量調整用パッチ出力の取得に際して、色ずれ補正制御用の光量設定と同じ或いは略同じで光学検知センサ４０を発光する。なお、濃度制御用の光量設定については、実際には濃度制御時までに行えば良く、ステップＳ２７のタイミングに限定されるものではない。
【００５３】
次に、ステップＳ３０で、受光素子４０ｃによる光量調整用パッチの出力の取得完了後、光学検知センサ４０の発光素子４０ａを消灯させる。またステップＳ３０の処理とともに、ステップＳ２８で、中間転写ベルト３１上に形成した画像をクリーニングするために、中間転写ベルト３１を２周させ、ステップＳ２９で、中間転写ベルト３１の回転を停止する。これで、色ずれ補正制御＆画像濃度制御の光量調整は終了となる。
【００５４】
［画像濃度制御用の光量決定方法］
以下、図１６を用いて、濃度制御用の光量調整に係る詳細について説明する。尚、図１６では、ベタ画像と中間転写ベルト３１夫々に関する発光光量−受光素子出力特性について、ベタ画像のそれのほうが大きい場合に対応する。これは後述する図２１の中間転写ベルト３１をある程度使用した場合に対応するともいえる。尚、受光素子出力特性とは、ある大きさの光を照射した場合に、受光素子がどれくらいの光を検知し、その検知に対応した出力を行なうかというものであり、発光光量−検知出力特性などと呼ぶこともある。尚、中間転写ベルト３１に関する発光光量−受光素子出力特性がグラフ中にあるのは、濃度検出を行なう上で、中間転写ベルト３１の下地濃度特性を計測する必要があり、その中間転写ベルト３１の検知結果も、正常範囲内に収める必要があるからである。グラフ中の線は、（ＩＯ、０）と、（ＩＲ、Ｓｃ）の２点を直線で結ぶことで作成されたものである。
【００５５】
所定値Ｉ０は、受光素子の特性により予め定まったものであり、検知可能な最小の光量を意味する。言い換えれば、Ｉ０以上の光量に設定することで発光素子４０ａによる発光が開始される。また、Ｉ０は予め決まった値なので、予め不揮発メモリ１０９に格納されているものとする。なお、当該格納は、ＣＰＵ１０１の格納制御により行なわれるものとする。
【００５６】
またＩＲは、上述の光量調整用パッチを検出する際に使用した色ずれ補正用の光量設定である。このＩＲは、ステップＳ２２で決定された色ずれ補正制御用発光光量に相当する。
【００５７】
また、４つの光量調整用パッチ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を受光素子４０ｃで検出した時の最大値をＳｃとする。例えばイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのうち、受光素子４０ｃの出力値が、マゼンダが最大であれば、そのマゼンダの出力値が、図１６中のＳｃとし設定される。また、ターゲットラインをＳｔ（固定値）とする。ターゲットラインＳｔは、予め受光素子の特性より仕様として決まっており、ＲＯＭ１０２等に事前に記憶され、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２から必要な時に読込み特定される。
【００５８】
ここで、光量設定が大き過ぎると、受光素子４０ｃ、受光素子４０ｂの出力が上限に張り付いてしまう。受光素子４０ｃの検出レンジをなるべく大きくしつつ、上限に張り付かないような値（図１６のターゲットライン）に設定するのが、もっとも好ましい。
【００５９】
そして、この好ましい形態を実現すべく、画像濃度制御用の光量設定ＩＤは、以下のようにして演算される。
ＩＤ  ＝  （Ｓｔ／Ｓｃ）＊（ＩＲ−Ｉ０）＋Ｉ０  ・・・数式２
そして、演算された画像濃度制御用の光量設定ＩＤを不揮発メモリ１０９に格納し更新する。尚、この不揮発性メモリ１０９に記憶された光量設定ＩＤは、図７のＳ２で、不揮発性メモリ１０９から読込まれる値に相当する。また、光量を設定できる値であれば、光量そのものの値でも良いし、或いは、間接的に光量を設定できる値であっても良い。
【００６０】
［反射光の種類と色ずれ補正制御用パッチの長さの関係］
図１７（ａ）は、本実施形態の一効果を説明する為の表である。縦軸には、受光素子で受光する光の種類を、横軸には各種処理の対応関係を示している。
【００６１】
図１７（ａ）には、画像濃度制御において、正反射光、乱反射光（拡散反射光）の双方を用いることが示されている。先にも述べたように、乱反射成分を差し引いた正反射出力を利用するのが濃度検知用画像の検出で一般的である。これまで述べてきた通り、例えば本実施例で示した光学検知センサ４０では、受光素子４０ｂで取得される反射光量には、正反射光成分のみならず、一部乱反射成分を含んでいる。この乱反射成分を差し引き、正味の正反射光に基づいて制御することで、画像濃度制御の精度を確保することが可能となるからである。
【００６２】
また、色ずれ補正制御については、どのような状態／種類の像担持体に、色ずれ補正制御用のパッチを形成するかによって、パッチの検知にどのような種類の光を用いるかが変わってくることが示されている。まず、安価な像担持体では、色ずれ補正制御用のパッチの検知に乱反射が適することが示されている。これは、安価な像担持体は高価な場合に対して表面の凹凸が激しくなり、像担持体表面の光沢度が低下することで、像担持体表面からの正反射光成分が少なくなり、色ずれ補正制御の精度を確保する為の反射光が確保できなくなることを踏まえている。これに対し、乱反射であれば、スポット径が大きく、反射光も多いため、像担持体の表面の凹凸影響割合が少なく、より高精度な検知を行なえる。一方、高価な像担持体上に色ずれ補正制御用のパッチを形成する場合には、安価な像担持体の場合と比べて、表面の凹凸が少なく、正反射光による検出を行なっても、像担持体表面の凹凸の影響を心配する必要が少ない。この安価な像担持体と高価な像担持体とを採用した夫々の場合において、色ずれ補正制御用パッチの長さに差異が出てくる。安価な像担持体の場合には、乱反射光が適しているので、スポット径が大きく、その結果、色ずれ補正制御用パッチの長さが長くなる。一方、高価な像担持体の場合には、正反射光用いることができ、この場合、図３に示した通り、乱反射光を用いる場合に比べて、スポット径を小さく出来、その結果、色ずれ補正制御用パッチの長さを短くすることができる。
【００６３】
本実施形態では、色ずれ補正制御用パッチの検出に、正反射光を用いており、結果、図１７（ｂ）に示すように、色ずれ補正制御用パッチの副走査方向の長さを短くできる。その結果、色ずれ補正制御用パッチを像担持体１周分に多数形成することができ、色ずれ補正制御の精度を一定のレベルに維持することが出来る。また、画像濃度制御用の光量調整のため、光量調整用パッチが４色分続いているが、この長さを考慮しても、乱反射光を色ずれ補正制御用パッチに用いた場合に比べ、パターンの全長を短くすることができる。例えば像担持体の１周の長さを６００ｍｍとすれば、光量調整用パッチにより、色ずれ補正制御用パッチの精度にはさほど影響しない。
【００６４】
一方、色ずれ補正制御用パッチを用いて光量調整を行なうことも考えられるが、その場合には、以下の問題を発生してしまう。光量調整は、ベタ画像のため、乱反射光の検出量のほうが一般的に大きく（図４を参照）、その乱反射光で検出を行なう必要がある。すると、色ずれ補正制御用のパッチも乱反射光で検出する必要があり、乱反射光のスポット径が大きいため、色ずれ補正制御用パッチの副走査方向幅を太くする必要がある（例えば図１７（ｂ）中の光量調整用パッチと同じ８ｍｍ）。その結果、像担持体１周以内に形成できる色ずれ補正制御用パッチの数が少なくなり、色ずれ補正制御の精度を低下させてしまう。また、色ずれ補正制御の為に一部のパッチの副走査方向幅を太くすることも一見して想定されるかもしれない。しかしながら、色ずれ補正制御用パッチの間隔は一定間隔でなければ、像担持体上のムラを偏って検知してしまう可能性が高くなり、実際には、そのような形態は現実的ではない。
【００６５】
即ち、上記実施形態では、必ずしも限定されるものではないが、色ずれ補正制御について乱反射光ではなく、正反射光を利用する場合に、特に有用となってくる。
【００６６】
［第１の実施形態の効果］
上にも述べたように、画像濃度制御を行なう際に、光量調整を行なおうとすると、まず、像担持体として中間転写ベルト３１の下地を校正済みの光量で検出する必要がある為、必ず、光量調整用パッチの前後に中間転写ベルトクリーニングを入れなければならない。この従来技術に対し、図１４、１５での説明によれば、事前に濃度制御用調整パッチで光量調整を行って、図７の濃度制御実行を行うので、従来に比べ、少なくとも、図２７の２６０２に要する中間転写ベルトクリーニング処理を削減することが出来る。これにより、光量調整用画像であるベタパッチの検知を、画像濃度制御の精度を保ちつつ、且つ、画像濃度制御を迅速に行なうことが出来る。
【００６７】
さらに、図１４、１５で説明した処理によれば、色ずれ検出のパターンと、同一回転内の中間転写ベルト３１に光量調整用パッチを形成し、色ずれ検出パターンの光量を用い、光量調整を行うので、色ずれと光量調整に係るトータル処理時間を短縮することが出来る。
【００６８】
また、画像濃度制御時間を短縮するという観点では、色ずれ位置制御時と別に、光量調整用パッチを形成するようにしても良いが、図１４、１５の処理では、その場合と比べても、色ずれ制御と、光量調整用パッチ制御に要するトータル時間を短縮することが出来る。
【００６９】
また、色ずれ検出の時と同じ光量によって光量調整用パッチの検出を行なった場合、光量調整用パッチの設定を行えるテーブル（変換手段）を持つので、ＬＥＤ発光素子４０ａの発光光量の安定までに、ある一定の時間を要する課題に対しても対応できる。もし、図１５の様子において、光量調整用パッチの発光光量を濃検時と同様にしてしまうと、発光素子の発光が安定するまでに時間を要してしまい、結果、色ずれ位置制御と、光量調整用パッチのトータル時間が長くなり、プリンタのダウンタイムを長くしてしまう。一方、図１４、１５の仕組みによれば、このダウンタイムを短縮することができるので、ユーザビリティーを向上させることもできる。
【００７０】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、ベタ画像と中間転写ベルト３１夫々の光量−受光素子出力特性について、ベタ画像の光量−受光素子出力特性のほうが大きい場合を例に説明を行なってきた。これに対し、第２の実施形態では、中間転写ベルト３１とベタ画像における、光量−受光素子出力特性の大小関係が、逆になる場合をも想定し、適切な濃度制御用の光量を設定する場合の説明を行なう。
【００７１】
［色ずれ補正制御＆画像濃度制御の光量調整準備］
以下、色ずれ補正制御の具体例について図１８、図１９を用いて説明する。まず、ステップＳ４１乃至Ｓ４６の処理は、図１４のステップＳ２１乃至Ｓ２６と同様の処理を行う。また、Ｓ４７の処理は、この部分では濃度制御用の光量設定を行わないことを除いて、Ｓ２７と同様の処理を行う。
【００７２】
その後、ステップＳ４８で、中間転写ベルト３１のクリーニングを開始する。このクリーニングは図１９中の符号１８０６に対応する。そして、中間転写ベルト３１を２周分回転させながら、中間転写ベルト３１上に形成したライン画像や光量調整用パッチを、クリーニングブレード３３の作用で除去する。
【００７３】
そして、ステップＳ４８の処理と並行して、ステップＳ４９で、発光素子４０ａの光量設定を、不揮発メモリ１０９に格納されてある画像濃度制御用の光量（光量設定ＩＤに対応）に変更し点灯を行なう。この点灯が図１９中の１８０５に対応する。
【００７４】
そして、ステップＳ５０で、さらに光学検知センサの発光を安定化させる。
【００７５】
ステップＳ５１では、中間転写ベルト３１自体からの反射光信号を所定の間隔で受光素子４０ｂにより中間転写ベルト３１の１周分取得する（図１９の１８０７に対応）。この中間転写ベルト３１自体の下地検出は、中間転写ベルト３１とベタ画像における光量−受光素子出力特性の大小関係を明らかにする為に行なう。これにより、後述の光量設定をケース１（図２０）とケース２（図２１）のいずれで行うかを決定することができる。また、このステップＳ５１の処理で取得された受光素子の出力値が、後述の図２２、２３で説明する、濃度制御用の光量調整演算に用いられる。
【００７６】
ここで更なる応用例として、このＳ５１の処理を、中間転写ベルト３１の状態が、図２０から図２１に遷移する境界状態で実行すれば、より効率的な処理を行なえる。より具体的には、画像形成装置或いはプロセスカートリッジ３２の駆動量をパラメータに前記境界状態か否かを判定すれば良い。更に具体的には、例えば印字枚数が所定枚数に達したか否かや、プリンタの駆動時間が所定時間に達したか否かで判断すれば良い。
【００７７】
そして、ステップＳ５１の取得処理が終了すると、ステップＳ５２で中間転写ベルト３１の回転を停止し、また、ステップＳ５３で、光学検知センサ４０の発光素子４０ａを消灯し、色ずれ補正制御＆画像濃度制御の光量調整準備を終了する。
【００７８】
尚、図１８のフローチャートには、光量調整自体を求める処理は含まれていないが、ステップＳ５１以降であれば、画像濃度制御を実行する前のどの段階で行っても良いものとする。
【００７９】
［画像濃度制御の光量決定方法］
以下では、中間転写ベルト３１及び光量調整用のベタ画像パッチの双方の反射率の大小関係を考慮した、濃度制御時の光量調整の実施形態について説明を行なう。より具体的には、中間転写ベルト３１及び光量調整用のベタ画像パッチに発光素子４０ａから照射を行った各々の場合の受光素子４０ｂ及び受光素子４０ｃの出力値の大小関係を比較し、この比較結果に応じて光量調整方法を切り替える処理について説明する。尚、中間転写ベルト３１に対して光照射を行なった場合の出力値としては、ある光量（ＩＤ）で照射し得られる複数の検知結果より最大のものを採用することとする。また、光量調整用のベタ画像に照射を行なった場合の出力値としては、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのベタ画像から得られる濃度（検知値）より最大のものを採用することとする。
【００８０】
例えば、図２０のように、中間転写ベルト３１が新品に近い場合は、その表面の反射率が高く、中間転写ベルト３１自体の受光素子４０ｂの出力の最大値の方が大きくなる（ケース１）。一方、図２１のように、中間転写ベルト３１が長期に使用された場合には、その表面の反射率が低下し、結果として中間転写ベルト３１自体の受光素子４０ｂの出力の最大値の方が小さくなる（ケース２）ということが想定される。尚、中間転写ベルト３１自体の表面反射率は、画像データでいうとベタ白に対応する反射率（受光量）を参照すれば良い。図２２、図２３は、上述のケース１、ケース２に相当する、光量設定と受光素子４０ｂ、４０ｃの出力の関係を示したものである。本カラー画像形成装置は、ステップＳ５１で得られた結果が、図２２と図２３のどちらの出力特性であるかを判断し、夫々に対応した、濃度制御時の光量調整方法を選択し実行する。
【００８１】
図２２では、画像濃度制御用の光量設定ＩＤで発光を行い、検出対象から検出した受光素子４０ｂの中間転写ベルト３１  １周分の出力の最大値Ｓｂをグラフ中にプロットしている。この画像濃度制御用の光量設定ＩＤは、上述のステップＳ４９で読込まれた値に対応する。
【００８２】
また、図２３では、色ずれ補正制御用の光量設定ＩＲで検出した４つの光量調整用パッチ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の受光素子４０ｃの出力の最大値Ｓｃをグラフ中にプロットしている。尚、Ｓｃについては、第１の実施形態で説明した通りである。
【００８３】
受光素子４０ｃ、受光素子４０ｂの出力の両方が上限に張り付くことなく、できるだけ大きな値（図２２、２３のターゲットライン）に設定するのが好ましい。
（ｉ）  ケース１の場合には、画像濃度制御用の光量設定ＩＤの更新は、以下のようにして演算することができる。画像濃度制御用の光量設定ＩＤの更新した値をＩＤ’と表記する。
ＩＤ’  ＝  （Ｓｔ／Ｓｂ）＊（ＩＤ−Ｉ０）＋Ｉ０  ・・・数式３
（ｉｉ）  また、ケース２の場合には、画像濃度制御用の光量設定ＩＤ’は、以下のようにして演算することができる。この演算式は第１の実施形態において、ＩＤを更新するのと用いた演算式（数式２）と同じである。
ＩＤ’  ＝  （Ｓｔ／Ｓｃ）＊（ＩＲ−Ｉ０）＋Ｉ０  ・・・数式４
この光量決定方法は、以下のように言い換えることもできる。色ずれ補正用の光量設定ＩＲで検出した４つの光量調整用パッチ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の受光素子４０ｃの出力の最大値Ｓｃに関し、以下の数式を用いて、画像濃度制御用の光量設定ＩＤで検出した場合に想定される出力値Ｓｃ’へ変換する。
Ｓｃ’  ＝  Ｓｃ／（ＩＲ−Ｉ０）＊（ＩＤ−Ｉ０）  ・・・数式５
Ｓｃ’、Ｓｂの値の大きい方を、Ｓｍａｘと表記した場合、画像濃度制御用の光量設定ＩＤの更新値ＩＤ’は以下のように計算できる。
ＩＤ’  ＝  （Ｓｔ／Ｓｍａｘ）＊（ＩＤ−Ｉ０）＋Ｉ０・・・数式６
［第２の実施形態の効果］
上記説明したように、所定の光量を用いた際に、乱反射光を受光する受光素子４０ｃの出力の最大値と、正反射光を受光する受光素子４０ｂの出力の最大値の大小関係が、画像形成装置の使用状況に応じて変動したとしても、適確に光量設定を行える。そして、色ずれ補正制御用の光量で、画像濃度制御用の適切な光量設定を演算することが可能となり、画像濃度制御時間を長くさせることなく、画像濃度制御の検知精度を維持することが可能となる。本実施形態では、第１の実施形態に比べて、中間転写ベルト３１の１周分の処理が余分に入っている形であるが、画像濃度制御を迅速に行なえるという意味では、第１の実施形態と同様の効果を得ることが出来る。
【００８４】
［第３の実施形態］
上述の各実施形態では、受光素子４０ｂ、受光素子４０ｃから得られる最大の出力値が、ターゲットラインＳｔとなるように、画像濃度制御用の光量設定ＩＤ（図１６）若しくはＩＤ’（図２２、２２）で調整することを説明してきた。例えば実施例１の［画像濃度制御の為の光量調整の必要性］にて説明したように、画像濃度制御において、受光素子４０ｂ、４０ｃの出力レンジをなるべく大きくすることで演算誤差（量子化誤差）を小さくに抑え、画像濃度制御の精度を確保する為である。通常想定においては、トナー付着量に対して、受光素子４０ｂ、受光素子４０ｃの出力は、図２０若しくは図２１に示すような挙動を示す。即ち、主に正反射光を受光する受光素子４０ｂは、トナー付着量が増大すると、トナーにより光が遮蔽されるため、出力が減少する。一方、乱反射光のみを受光する受講素子４０ｃは、トナー付着量が増大する光散乱が多くなり出力が増大する。ここで、この原理に基づくと、受光素子４０ｂ、受光素子４０ｃから得られる出力値の最大は、トナーが付着していない状態の受光素子４０ｂの出力値、ベタパッチに対する受光素子４０ｃの出力値の何れかであることがわかる。そして、この前提で、本願発明を適用したのが実施例２に記載した例である。
【００８５】
しかしながら、更なるケースとして、例えば、光検知センサのロットばらつきにより、主に正反射光を受光するように設計された受光素子４０ｂが、多くの乱反射光を取り込んでしまうことも想定され得る。この場合、受光素子４０ｃと同様、トナー付着量が増大した際に、出力が増大する可能性がある（図２５参照）。以下、第３の実施形態では、このような更なるケースが発生した場合においても、適正な画像濃度制御用の光設定ＩＤ’を選択できるように、考案した例である。即ち、正反射光を受光する受光素子４０ｂの中間転写体自体の出力、及び正反射光を受光する受光素子４０ｂのベタ画像の出力、及び乱反射光のみを受光する受光素子４０ｃのベタ画像の出力の３つを用い、画像濃度制御用の適切な光量設定を行なえる。
【００８６】
［色ずれ補正制御＆画像濃度制御の光量調整］
次に本実施形態における色ずれ補正制御の具体例について図２４を用いて説明する。本実施形態における処理（Ｓ６１）〜（Ｓ６６）は、実施例２における処理（Ｓ４１）〜（Ｓ４６）と同様である。
【００８７】
本実施形態では、その後、光量調整用のパッチを形成し、その出力をモニタする際に、受光素子４０ｂと受光素子４０ｃの両方の出力を取得（Ｓ６７）する。
【００８８】
また、これ以後の処理（Ｓ６８）〜（Ｓ７３）は、実施例２における処理（Ｓ４８）〜（Ｓ５３）と同様である。
【００８９】
［画像濃度制御の光量決定方法］
以下では、図２５のように、中間転写ベルト３１及びパッチ画像に発光素子４０ａから照射を行った際、受光素子４０ｂによる中間転写ベルト３１自体の出力よりも、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのベタ画像を検知した際の最大の出力値の方が大きくなる場合を説明する。これは、中間転写ベルト３１が長期使用された上に、センサのロットばらつき等の要因で、受光素子４０ｂが多くの乱反射成分を取り込むようなケースが想定される。
【００９０】
図２６は、光量設定と受光素子４０ｂの中間転写体３１自体、受光素子４０ｂのベタ画像、受光素子４０ｃのベタ画像の出力を示したものである。色ずれ補正用の光量設定ＩＲで検出した４つの光量調整用パッチ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）の受光素子４０ｂの出力の最大値をＳｄと表記した場合、以下の数式を用いて、画像濃度制御用の光量設定ＩＤで検出した場合に想定される出力値Ｓｄ’へ変換できる。
Ｓｄ’  ＝  Ｓｄ／（ＩＲ−Ｉ０）＊（ＩＤ−Ｉ０）  ・・・数式７
Ｓｄ’、Ｓｃ’（実施例２の数式５参照）、Ｓｂの値の大小を比較し一番大きな値を、Ｓｍａｘ２と表記した場合、画像濃度制御用の光量設定ＩＤの更新値ＩＤ’は以下のように計算できる。
ＩＤ’  ＝  （Ｓｔ／Ｓｍａｘ２）＊（ＩＤ−Ｉ０）＋Ｉ０・・・数式８
このように、所定光量で中間転写ベルト３１及びパッチ画像に発光素子４０ａで照射を行った際、受光素子４０ｂの中間転写ベルト３１自体の出力値よりも、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのベタ画像からの最大の出力値の方が大きくなるケースに対応できる。色ずれ補正制御用の光量で、画像濃度制御用の適切な光量設定を演算することが可能となり、画像濃度制御時間を長くさせることなく、画像濃度制御の検知精度を維持することが可能となる。本実施形態でも上述の実施形態と同様の色ずれ補正制御の所要時間短縮の効果を得ることができる。
【００９１】
［第４の実施形態］
第１乃至第３の実施形態では、図７及び図８に示される濃度制御と、図１５、図１９における光量調整処理とを非同期に実行するよう説明してきた。しかし、これに限定されない。
【００９２】
前記像担持体の１周長以内に形成された前記位置ずれ検知用画像及び前記光量調整用画像の検知結果に基づく位置ずれ検知用画像の位置を求める処理及び前記発光光量を求める処理と、前記濃度検知と、を間に印刷ジョブの印刷を行なうことなく、連続して実行する。
【００９３】
例えば、図１５の１５０５を、図８の８０２とし、図１５に示される処理の後に、連続して図８に示される処理を実行することもある。即ち、像担持体の１周長以内に形成された位置ずれ検知用画像及び光量調整用画像の検知結果に基づく位置ずれ検知用画像の位置を求める処理及び発光光量を求める処理と、濃度検知と、を間に印刷ジョブの印刷を行なうことなく連続して実行することも出来る。
【００９４】
また、別の例では、図１９の１８０５、１８０６、１８０７を、図８の８０１、８０２として図１９に示される処理の後に、連続して図８に示される処理を実行しても良い。尚、この時に図８の８０１の処理は、図１９の１８０５に示されるように、濃度制御用光量で、８０４の処理が終了するまで点灯がなされる。本実施形態における処理によっても、第１乃至第４実施形態と同様の処理を得ることが出来る。
【００９５】
［他の実施例］
上述の画像形成装置では、中間転写ベルト３１のクリーニング手段として、クリーニングブレード３３を用いたが、それの限定されるものではない。例えば、中間転写ベルト３１に対し、ブラシ部材やローラ部材を接触させ、機械的あるいは静電的にトナーを（一時的に）収集する方式のクリーニング手段を採用できる。また、ローラ部材、コロナ部材、ブラシ等の帯電器を用いて、中間転写ベルト３１に付着したトナーに電荷を付与し、それを感光ドラム２へ静電的に戻すという方式のクリーニング手段でも採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本画像形成装置の概略断面の一例を示す図である。
【図２】本画像形成装置の制御構成の一例を示すブロック図である。
【図３】濃度検知センサの一例を示す構成図である。
【図４】発光量が正常な場合の受光素子の出力例である。
【図５】発光量が多過ぎる場合の受光素子の出力例である。
【図６】発光量が少な過ぎる場合の受光素子の出力例である。
【図７】画像濃度制御のフローチャートである。
【図８】画像濃度制御の動作タイミングを示す図である。
【図９】画像濃度制御結果に対するトナー付着相当量あるいは濃度への換算図である。
【図１０】露光比率に対する画像濃度の関係を示す図である。
【図１１】素のγカーブを示す図である。
【図１２】ルックアップテーブルを示す図である。
【図１３】画像濃度制御実行後の入力画像データに対する画像濃度を示す図である。
【図１４】第１の実施形態における色ずれ補正制御＆画像濃度制御の光量調整のフローチャートである。
【図１５】第１の実施形態における色ずれ補正制御＆画像濃度制御の光量調整の動作タイミングを示す図である。
【図１６】第１の実施形態における画像濃度制御の光量決定方法を示す図である。
【図１７】本実施形態における効果を説明する為の図である。
【図１８】第２の実施形態における色ずれ補正制御＆画像濃度制御の光量調整のフローチャートである。
【図１９】第２の実施形態における色ずれ補正制御＆画像濃度制御の光量調整の動作タイミングを示す図である。
【図２０】中間転写ベルト３１の反射率が大きい場合の受光素子の出力例である。
【図２１】中間転写ベルト３１の反射率が小さい場合の受光素子の出力例である。
【図２２】第２の実施形態における中間転写ベルト３１の反射率が大きい場合の画像濃度制御の光量決定方法を示す図である。
【図２３】第２の実施形態における中間転写ベルト３１の反射率が小さい場合の画像濃度制御の光量決定方法を示す図である。
【図２４】第３の実施形態における色ずれ補正制御＆画像濃度制御の光量調整のフローチャートである。
【図２５】受光素子４０ｂによるベタ画像の出力値が大きい場合の受光素子の出力例である。
【図２６】第３の実施形態における画像濃度制御の光量決定方法を示す図である。
【図２７】従来における画像濃度調整シーケンスの一例を示す図である。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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