(57)【要約】【課題】パターン画像の読み取りを正確におこなうことによって、形成するパターン画像の小型化を図り、トナー付着量検出に要する作業時間の短縮化を実現する。【解決手段】カラープリンタ１００のパターン形成部２０２は、中間転写ベルト１０３上に各色のパターン画像を形成し、カウント部２０４は、中間転写ベルト１０３が回転駆動し始めてからの経過時間を計数する。また、第１センサ２０３は、中間転写ベルト１０３上を読み取り、検知部２０５によって第１センサ２０３から出力された検出信号の信号レベルを検知する。そして、記録部２０７は、検知部２０５の検知結果に基づいて、検出信号の信号レベルおよび当該検出信号の信号レベルが検知されたときのカウント値を記録し、演算部２０８は、記録された検出信号の信号レベルおよびカウント値に基づいて、パターン画像のトナー付着量を演算する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン画像が形成された回転駆動する転写ベルト上を光学センサによって読み取り、当該光学センサから出力された検出信号に基づいて前記パターン画像のトナー付着量を検出する付着量検出装置において、
前記転写ベルト上に異なる色のパターン画像を形成するパターン形成手段と、
前記転写ベルトが回転駆動し始めてからの経過時間を計数する計数手段と、
前記光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記検出信号の信号レベルおよび当該検出信号が検知されたときに前記計数手段によって計数された経過時間（以下、カウント値という）を記録する記録手段と、
前記記録手段によって記録された前記検出信号の信号レベルおよび前記カウント値に基づいて、前記転写ベルト上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算する演算手段と、
を備えることを特徴とする付着量検出装置。
【請求項２】
複数の感光体上に異なる色のトナー画像をそれぞれ形成し、形成された各トナー画像を回転駆動する転写ベルトに重ね合わせて転写することによりカラー画像を形成する電子写真式の画像形成装置において、
前記転写ベルト上に各色のパターン画像を形成するパターン形成手段と、
前記転写ベルトが回転駆動し始めてからの経過時間を計数する計数手段と、
前記パターン形成手段によってパターン画像が形成された転写ベルト上を読み取る光学センサと、
前記光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記検出信号の信号レベルおよび当該検出信号の信号レベルが検知されたときに前記計数手段によって計数された経過時間（以下、カウント値という）を記録する記録手段と、
前記記録手段によって記録された前記検出信号の信号レベルおよび前記カウント値に基づいて、前記転写ベルト上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算する演算手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記記録手段は、
前記検知手段によって初期値とは異なる検出信号の信号レベルが検知された場合に、当該検出信号の信号レベルおよびそのときのカウント値を記録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】
前記演算手段は、
前記記録手段によって最初に記録されたカウント値に基づいて、前記光学センサが前記転写ベルト上の読み取りをおこなう時間を演算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】
前記演算手段は、
前記記録手段によって連続して記録された検出信号の信号レベルの差分が所定の値以内であった場合、前記光学センサによって前記転写ベルト上を所定回数読み取り、前記連続して記録された検出信号の信号レベルを平均することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写ベルト上に設けられた所定のマークを検出する第２の光学センサをさらに備え、
前記計数手段は、
前記第２の光学センサによって前記マークが検出されたときに前記経過時間を計数し始め、前記第２の光学センサによってつぎに前記マークが検出されたときに経過時間をあらたに計数し始めることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記光学センサは、
前記転写ベルト上に光を照射し、当該転写ベルトからの正反射光および拡散反射光を検出して、それぞれ対応する正反射光信号および拡散反射光信号を出力することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記光学センサは、
前記正反射光を検出する第１の受光素子および前記拡散反射光を検出する第２の受光素子を備え、前記第１の受光素子に前記拡散反射光を入射させないためのレンズを有してい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】
前記転写ベルト上に当該転写ベルトの回転方向に対して垂直な方向から光を照射し、前記転写ベルトからの反射光を検出して検出信号を出力する第３の光学センサをさらに備え、
前記検知手段は、
前記第３の光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知することを特徴とする請求項２〜８のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記転写ベルト上に当該転写ベルトの回転方向に対して垂直な方向から光を照射し、前記転写ベルトからの反射光を検出して検出信号を出力する第４の光学センサをさらに備え、
前記検知手段は、
前記第４の光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
複数の感光体上に異なる色のトナー画像をそれぞれ形成し、形成された各トナー画像を回転駆動する転写ベルトに重ね合わせて転写することによりカラー画像を形成する電子写真式の画像形成方法において、
前記転写ベルト上に各色のパターン画像を形成するパターン形成工程と、
前記パターン形成工程によってパターン画像が形成された転写ベルト上を光学センサによって読み取る読取工程と、
前記光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知する検知工程と、
前記検知工程の検知結果に基づいて、前記検出信号の信号レベルおよび当該検出信号が検知されたときに計数手段によって計数された経過時間（以下、カウント値という）を記録する記録工程と、
前記記録工程によって記録された前記検出信号の信号レベルおよび前記カウント値に基づいて、前記転写ベルト上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算する演算工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像形成プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像形成プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、付着量検出装置、画像形成装置、画像形成方法、画像形成プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、電子写真式のプリンタなどでは、転写ベルト上に所定の作業条件において基準となるテストパターン（パターン画像）を形成し、このパターン画像を光学的に読み取り、パターン画像のトナー付着量を検出することによって、たとえば現像ユニットへのトナーの供給または印刷条件の変更をおこない、印刷結果の画像品質を維持している。
【０００３】
従来より、電子写真式の画像形成装置において、感光体と転写ベルトとが一体的ではなく別々に設けられている。このため、転写ベルト上に形成されたパターン画像を光学センサなどによって読み取る場合には、露光ユニットによって感光体上へのパターン画像の書き込みを開始してから転写ベルト上に形成されたパターン画像を光学センサによって読み取るまでの時間を考慮してあらかじめタイマを設定する。そして、設定されたタイマに基づいて、光学センサが転写ベルト上を読み取ることによって複数のパターン画像のトナー付着量を検出する画像形成装置が提供されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１２１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の従来技術の画像形成装置では、回転駆動する転写ベルトの回転速度のムラや転写ベルトが伸びてしまうことによって、露光ユニットが感光体上にパターン画像の書き込みを開始してから、光学センサによってパターン画像の読み取りを開始するまでの時間にズレが生じてしまう場合がある。
【０００６】
このため、転写ベルト上に形成されたパターン画像を確実に読み取るために、あらかじめ上記時間のズレを考慮して大きめのパターン画像を形成する必要があった。これにより、転写ベルト上に形成するパターン画像の小型化を実現することが困難であり、付着量検出をおこなう際の作業時間の増加を招いてしまうという問題があった。さらに、形成するパターン画像が大きくなるにともない、付着量検出をおこなう際に使用するトナー量が増加してしまうという問題があった。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、パターン画像の読み取りを正確におこなうことによって、形成するパターン画像の小型化を図り、トナー付着量検出に要する作業時間の短縮化を実現することができる付着量検出装置、画像形成装置、画像形成方法、画像形成プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる付着量検出装置は、パターン画像が形成された回転駆動する転写ベルト上を光学センサによって読み取り、当該光学センサから出力された検出信号に基づいて前記パターン画像のトナー付着量を検出する付着量検出装置において、前記転写ベルト上に異なる色のパターン画像を形成するパターン形成手段と、前記転写ベルトが回転駆動し始めてからの経過時間を計数する計数手段と、前記光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記検出信号の信号レベルおよび当該検出信号が検知されたときに前記計数手段によって計数された経過時間（以下、カウント値という）を記録する記録手段と、前記記録手段によって記録された前記検出信号の信号レベルおよび前記カウント値に基づいて、前記転写ベルト上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明にかかる画像形成装置は、複数の感光体上に異なる色のトナー画像をそれぞれ形成し、形成された各トナー画像を回転駆動する転写ベルトに重ね合わせて転写することによりカラー画像を形成する電子写真式の画像形成装置において、前記転写ベルト上に各色のパターン画像を形成するパターン形成手段と、前記転写ベルトが回転駆動し始めてからの経過時間を計数する計数手段と、前記パターン形成手段によってパターン画像が形成された転写ベルト上を読み取る光学センサと、前記光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記検出信号の信号レベルおよび当該検出信号の信号レベルが検知されたときに前記計数手段によって計数された経過時間（以下、カウント値という）を記録する記録手段と、前記記録手段によって記録された前記検出信号の信号レベルおよび前記カウント値に基づいて、前記転写ベルト上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算する演算手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明にかかる画像形成装置は、請求項２に記載の発明において、前記記録手段は、前記検知手段によって初期値とは異なる検出信号の信号レベルが検知された場合に、当該検出信号の信号レベルおよびそのときのカウント値を記録することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４の発明にかかる画像形成装置は、請求項２または３に記載の発明において、前記演算手段は、前記記録手段によって最初に記録されたカウント値に基づいて、前記光学センサが前記転写ベルト上の読み取りをおこなう時間を演算することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５の発明にかかる画像形成装置は、請求項２〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記演算手段は、前記記録手段によって連続して記録された検出信号の信号レベルの差分が所定の値以内であった場合、前記光学センサによって前記転写ベルト上を所定回数読み取り、前記連続して記録された検出信号の信号レベルを平均することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６の発明にかかる画像形成装置は、請求項２〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記転写ベルト上に設けられた所定のマークを検出する第２の光学センサをさらに備え、前記計数手段は、前記第２の光学センサによって前記マークが検出されたときに前記経過時間を計数し始め、前記第２の光学センサによってつぎに前記マークが検出されたときに経過時間をあらたに計数し始めることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７の発明にかかる画像形成装置は、請求項２〜６のいずれか一つに記載の発明において、前記光学センサは、前記転写ベルト上に光を照射し、当該転写ベルトからの正反射光および拡散反射光を検出して、それぞれ対応する正反射光信号および拡散反射光信号を出力することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８の発明にかかる画像形成装置は、請求項７に記載の発明において、前記光学センサは、前記正反射光を検出する第１の受光素子および前記拡散反射光を検出する第２の受光素子を備え、前記第１の受光素子に前記拡散反射光を入射させないためのレンズを有していることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９の発明にかかる画像形成装置は、請求項２〜８のいずれか一つに記載の発明において、前記転写ベルト上に当該転写ベルトの回転方向に対して垂直な方向から光を照射し、前記転写ベルトからの反射光を検出して検出信号を出力する第３の光学センサをさらに備え、前記検知手段は、前記第３の光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１０の発明にかかる画像形成装置は、請求項９に記載の発明において、前記転写ベルト上に当該転写ベルトの回転方向に対して垂直な方向から光を照射し、前記転写ベルトからの反射光を検出して検出信号を出力する第４の光学センサをさらに備え、前記検知手段は、前記第４の光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１１の発明にかかる画像形成方法は、複数の感光体上に異なる色のトナー画像をそれぞれ形成し、形成された各トナー画像を回転駆動する転写ベルトに重ね合わせて転写することによりカラー画像を形成する電子写真式の画像形成方法において、前記転写ベルト上に各色のパターン画像を形成するパターン形成工程と、前記パターン形成工程によってパターン画像が形成された転写ベルト上を光学センサによって読み取る読取工程と、前記光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知する検知工程と、前記検知工程の検知結果に基づいて、前記検出信号の信号レベルおよび当該検出信号が検知されたときに計数手段によって計数された経過時間（以下、カウント値という）を記録する記録工程と、前記記録工程によって記録された前記検出信号の信号レベルおよび前記カウント値に基づいて、前記転写ベルト上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算する演算工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１２の発明にかかる画像形成プログラムは、請求項１１に記載の画像形成方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１３の発明にかかるコンピュータに読み取り可能な記録媒体は、請求項１２に記載の画像形成プログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる付着量検出装置、画像形成装置、画像形成方法、画像形成プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体によれば、トナー付着量検出時に転写ベルト上に形成するパターン画像を小さくすることができ、トナー付着量検出に要する作業時間の短縮化を実現することができるとともに、適切な検出結果を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる付着量検出装置、画像形成装置、画像形成方法、画像形成プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
まず、この発明の実施の形態１にかかる画像形成装置の一例であるカラープリンタについて説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかるカラープリンタの全体構成を示す概略図である。カラープリンタ１００は、感光体１０１と、現像ユニット１０２と、中間転写ベルト１０３と、クリーニングユニット１０４と、駆動ローラ１０５と、テンションローラ１０６と、センサ１０７と、給紙カセット１０８と、給紙ローラ１０９と、搬送路１１０と、２次転写ローラ１１１と、定着ユニット１１２と、を備えて構成されている。
【００２４】
感光体１０１の表面上は、図示しない帯電ユニットによって一様な負電荷に帯電している。そして、図示しない露光ユニットによって感光体１０１の表面上にレーザ光を照射することで、感光体１０１の表面上に静電潜像が形成される。
【００２５】
現像ユニット１０２は、感光体１０１の表面上に形成された静電潜像に帯電させたトナーを付着させることによって現像をおこなう。これにより、トナーの色ごとのトナー画像が感光体１０１の表面上に形成される。
【００２６】
なお、感光体１０１および現像ユニット１０２は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナーごとに設けられており、具体的に、現像ユニット１０２ａは、感光体１０１ａの表面上に形成された静電潜像に帯電させたシアンのトナーを付着させることによってトナー画像を形成する。同様に、現像ユニット１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄは、それぞれ感光体１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄの表面上にマゼンタ、イエロー、ブラックのトナー画像を形成する。
【００２７】
感光体１０１の表面上に形成されたトナー画像は、感光体１０１と中間転写ベルト１０３とが接する位置（一次転写位置）で、図示しない一次転写ローラの働きにより中間転写ベルト１０３上に転写される。このとき、各感光体１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄの表面上に形成されたトナー画像を順次中間転写ベルト１０３上に重ねて転写することによって、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色分のトナーによるトナー画像が形成される。また、トナー画像の転写が終了した後も感光体１０１の表面上に残留したトナーは、クリーニングユニット１０４によって払拭され、感光体１０１は、つぎの画像形成のために待機する。
【００２８】
中間転写ベルト１０３は、駆動ローラ１０５の回転にともなって回転駆動する。また、テンションローラ１０６によって中間転写ベルト１０３のベルトのたるみを防ぐことにより、中間転写ベルト１０３の円滑な回転駆動を実現している。
【００２９】
センサ１０７は、中間転写ベルト１０３上に転写されたトナー画像を読み取る。具体的には、たとえばセンサ１０７は、フォトダイオードなどにより構成されており、中間転写ベルト１０３上に転写されたトナー画像に光を照射し、中間転写ベルト１０３上からの反射光を受光することによってトナー画像を読み取る。
【００３０】
給紙カセット１０８には、カラープリンタ１００によって印刷をおこなうための記録紙がセットされている。給紙カセット１０８にセットされている記録紙は、給紙ローラ１０９の回転にともなって搬送路１１０に搬送される。
【００３１】
２次転写ローラ１１１は、給紙ローラ１０９によって給紙カセット１０８から搬送された記録紙に圧力を加えることによって、中間転写ベルト１０３上に形成されたトナー画像を記録紙に転写する。また、定着ユニット１１２は、記録紙に転写されたトナー画像を熱融着することによってトナー画像を記録紙に固着する。なお、定着ユニット１１２においてトナー画像が固着された記録紙は、印刷結果としてカラープリンタ１００外部に排出される。
【００３２】
つぎに、この発明の実施の形態１にかかるカラープリンタ１００において、中間転写ベルト１０３上に形成されたトナー画像のトナー付着量を検出する際の付着量検出処理について説明する。図２は、この発明の実施の形態１にかかるカラープリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【００３３】
図２に示すように、カラープリンタ１００は、制御部２０１と、パターン形成部２０２と、第１センサ２０３と、カウント部２０４と、検知部２０５と、第２センサ２０６と、記録部２０７と、演算部２０８と、を備えて構成されている。
【００３４】
制御部２０１は、カラープリンタ１００全体の制御を司る。パターン形成部２０２は、中間転写ベルト１０３上に各色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のパターン画像を形成する。
【００３５】
第１センサ２０３は、光学センサであり、パターン形成部２０２によってパターン画像が形成された中間転写ベルト１０３上を読み取る。具体的には、たとえば第１センサ２０３は、中間転写ベルト１０３上に光を照射し、中間転写ベルト１０３からの正反射光および拡散反射光を検出することによって、それぞれ対応する正反射光信号および拡散反射光信号を出力する。
【００３６】
また、第１センサ２０３は、正反射光を検出する第１の受光素子および拡散反射光を検出する第２の受光素子を備えており、第１の受光素子に拡散反射光を入射させないためのレンズを有している構成としてもよい。これにより、拡散反射光が第１の受光素子に入射することを防ぐことができ、より正確に中間転写ベルト１０３上を読み取ることができる。
【００３７】
カウント部２０４は、中間転写ベルト１０３が回転駆動し始めてからの経過時間を計数する。また、カウント部２０４は、中間転写ベルト１０３が一回転するごとに計数した経過時間をリセットして、またあらたに計数し始めるように構成してもよい。
【００３８】
検知部２０５は、第１センサ２０３から出力された検出信号の信号レベルを検知する。第１センサ２０３によって出力される検出信号の信号レベルは、光が照射された中間転写ベルト１０３上の状態によって異なる。
【００３９】
具体的には、たとえば中間転写ベルト１０３上の光が照射された部分にパターン画像が形成されているか、または形成されたパターン画像のトナーの付着量によって異なる。ここで、中間転写ベルト１０３上におけるパターン画像が形成されていない部分からの反射光を検出した際の信号レベルを初期値とする。なお、初期値は具体的な数値であってもよいし、特定範囲の値であってもよい。
【００４０】
第２センサ２０６は、光学的センサであり、中間転写ベルト１０３上に設けられた所定のマークを検出して検出信号を出力する。中間転写ベルト１０３上に設けられるマークは、中間転写ベルト１０３に穴を開けることによって形成されてもよいし、中間転写ベルト１０３上の一部の反射率を変えることによって形成されてもよい。
【００４１】
また、カウント部２０４は、たとえば第２センサ２０６によって中間転写ベルト１０３上に設けられたマークが検出されたときに経過時間を計数し始め、第２センサ２０６によってつぎに中間転写ベルト１０３上に設けられたマークが検出されたときに計数した経過時間をリセットし、あらたに経過時間を計数し始めるように構成してもよい。
【００４２】
記録部２０７は、検知部２０５の検知結果に基づいて、第１センサ２０３から出力された検出信号の信号レベルおよび当該検出信号の信号レベルが検知されたときにカウント部２０４によって計数された経過時間（以下、カウント値という）を図示しないメモリなどに記録する。
【００４３】
具体的には、たとえば記録部２０７は、検知部２０５によって初期値とは異なる検出信号の信号レベルが検知された場合に、当該検出信号の信号レベルおよびそのときのカウント値を記録するように構成してもよい。
【００４４】
演算部２０８は、記録部２０７によって記録された検出信号の信号レベルおよびカウント値に基づいて、中間転写ベルト１０３上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算する。また、制御部２０１は、演算部２０８の演算結果に基づいて、中間転写ベルト１０３上に形成するパターン画像の濃度（トナー量）を制御する。
【００４５】
図３は、この発明の実施の形態１にかかるカラープリンタの付着量検出処理手順の一例を示すフローチャートである。図３のフローチャートにおいて、カラープリンタ１００のパターン形成部２０２は、中間転写ベルト１０３上にｎ個のパターン画像を形成する（ステップＳ３０１）。つぎに、第１センサ２０３は、パターン形成部２０２によってパターン画像が形成された中間転写ベルト１０３上を読み取る（ステップＳ３０２）。
【００４６】
そして、検知部２０５は、第１センサ２０３から出力された検出信号の信号レベルが初期値か否かを判断する（ステップＳ３０３）。ここで、信号レベルが初期値であった場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０２に戻り、一連の処理を繰り返す。
【００４７】
また、信号レベルが初期値ではなかった場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、記録部２０７は、検知部２０５によって検知された検出信号の信号レベルおよびそのときのカウント値を図示しないメモリなどに記録する（ステップＳ３０４）。具体的には、初期値ではない検出信号の信号レベルが検知された場合は、第１センサ２０３によってパターン画像が読み取られたときであり、このとき記録されるカウント値は、読み取られたパターン画像が読み取られた時間を示すものでもある。
【００４８】
つぎに、すべてのパターン画像の読み取りが終了したか否かを判断する（ステップＳ３０５）。具体的には、たとえば第１センサ２０３による読み取り時間をあらかじめ設定しておき、その時間が経過した場合にｎ個のすべてのパターン画像の読み取りが終了したと判断するようにしてもよい。また、特定の検出信号の信号レベルを検知部２０５によって検知した場合にｎ個のすべてのパターン画像の読み取りが終了したと判断するようにしてもよい。
【００４９】
ここで、すべてのパターン画像の読み取りが終了していない場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）は、ステップＳ３０２に戻り、一連の処理を繰り返す。また、すべてのパターン画像の読み取りが終了した場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）は、演算部２０８は、記録部２０７によって記録された検出信号の信号レベルに基づいて、中間転写ベルト１０３上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算し（ステップＳ３０６）、本フローチャートによる一連の処理を終了する。
【００５０】
ところで、中間転写ベルト１０３上に形成されたパターン画像のトナー付着量が少ない（濃度が薄い）とき、検知部２０５は、トナーの付着量が少ないパターン画像間の境目（初期値）を確実に検知することができなくなる場合がある。このため、上記ステップＳ３０３において、検知部２０５は、正確に信号レベルが初期値か否かを検知することができなくなる場合がある。
【００５１】
この場合、つぎのような処理をおこなうことによって、中間転写ベルト１０３上に形成されたそれぞれのパターン画像に応じた検出信号を記録するようにしてもよい。たとえば、演算部２０８は、記録部２０７によって最初に記録されたカウント値に基づいて、第１センサ２０３が中間転写ベルト１０３上の読み取りをおこなう時間を演算する。
【００５２】
具体的には、たとえば演算部２０８は、最初に記録されたカウント値（最初のパターン画像が読み取られた時間）を加算していくことにより、形成されたすべてのパターン画像に対応するカウント値（それぞれのパターン画像が読み取られた時間）を演算する。
【００５３】
つぎに、演算されたカウント値に基づいて、第１センサ２０３は中間転写ベルト１０３の読み取りをおこない、記録部２０７によって検出信号の信号レベルを記録する。そして、演算部２０８は、記録部２０７によって記録された検出信号の信号レベルに基づいて、中間転写ベルト１０３上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算する。最後に、制御部２０１は、演算部２０８の演算結果に基づいて、中間転写ベルト１０３上に形成するパターン画像の濃度を調整する。
【００５４】
ここで、中間転写ベルト１０３上に形成されたパターン画像の一例を用いてｎ個のパターン画像の検出信号の信号レベルを記録する際の処理について説明する。図４は、中間転写ベルト上に形成されたパターン画像の一例を示す説明図である。図４に示すように、図４中矢印で示す中間転写ベルト１０３の回転方向（搬送方向）に沿ってｎ個のパターン画像４００が中間転写ベルト１０３上に順に形成されている。
【００５５】
このとき、ｎ個のパターン画像４００は、トナーの付着量が多い順（濃度が高い順）に中間転写ベルト１０３の回転方向に沿って形成されている。なお、ここでは、パターン形成部２０２は、中間転写ベルト１０３上にｎ個のパターン画像を等間隔に形成しており、連続するパターン画像間の距離と、カウント部２０４が経過時間を計数し始める位置から最初のパターン画像までの距離と、が同じ距離である場合を例に挙げて説明する。
【００５６】
まず、第１センサ２０３は、トナーの付着量が最も多い一個目のパターン画像４０１を読み取り、検出信号を出力する。そして、検知部２０５は、第１センサ２０３から出力された検出信号を検知して、初期値ではないと判断する。そして、記録部２０７は、初期値ではないと判断されたそのときのカウント値を図示しないメモリなどに記録する。
【００５７】
つぎに、演算部２０８は、一個目のパターン画像４０１が読み取られた時間（経過時間）を示すカウント値を加算していくことにより、残りのパターン画像に関してのカウント値を演算する。具体的には、たとえばパターン画像４０１が読み取られた時間を示すカウント値が「Ｔ」であった場合、パターン画像４０１のつぎに形成されているパターン画像４０２に関するカウント値は、「Ｔ＋Ｔ＝２Ｔ」となる。このようにして、演算部２０８は、すべてのパターン画像に関するカウント値を演算する。そして、記録部２０７は、演算されたカウント値が示す時間に検出された検出信号を記録する。
【００５８】
これにより、最初に読み込んだパターン画像に関するカウント値を記録するだけで、残りのパターン画像に関するそれぞれのカウント値を自動的に演算することができる。さらに、演算されたカウント値に基づいて第１センサ２０３からの検出信号の信号レベルを記録することによって、それぞれのパターン画像に関する検出信号の信号レベルを確実に記録することができる。
【００５９】
以上説明した実施の形態１にかかるカラープリンタ１００によれば、検知部２０５によって初期値とは異なる検出信号の信号レベルを検知した場合に、そのときの検出信号の信号レベルを記録することができる。このように、第１センサ２０３から出力された検出信号の信号レベルを検知し、その検知結果に基づいて検出信号の信号レベルを記録することができる。
【００６０】
このため、カラープリンタ１００は、検出信号の信号レベルを記録するタイミングを正確に判断し、第１センサ２０３によって検出された個々のパターン画像に関する検出信号の信号レベルを確実に記録することによって正確なトナーの付着量検出をおこなうことができる。
【００６１】
さらに、中間転写ベルト１０３上に形成されたパターン画像を確実に読み取ることができるため、パターン画像の形状を小さくすることができ、トナーの付着量検出に要する作業時間の短縮化を実現することができる。また、パターン画像の形状を小さくすることができるため、トナーの付着量検出をおこなう際に使用するトナー量の削減を図ることができる。
【００６２】
また、中間転写ベルト１０３上に形成されたパターン画像のトナー付着量が少ないために、検知部２０５が正確に信号レベルが初期値か否かを検知することができない場合であっても、最初に読み込んだパターン画像に関するカウント値を記録するだけで、残りのパターン画像に関するそれぞれのカウント値を自動的に演算することができる。さらに、演算されたカウント値に基づいて第１センサ２０３からの検出信号の信号レベルを記録することにより、それぞれのパターン画像に関する検出信号の信号レベルを確実に記録することができ、正確なトナーの付着量検出をおこなうことができる。
【００６３】
（実施の形態２）
つぎに、トナーの付着量検出の精度を高めるために、第１センサ２０３によって検出される検出信号を平均してトナーの付着量検出処理に利用する場合について説明する。なお、実施の形態２におけるカラープリンタ１００の基本的構成は、上述した実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。図５は、この発明の実施の形態２にかかるカラープリンタの付着量検出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００６４】
図５のフローチャートにおいて、カラープリンタ１００のパターン形成部２０２によって、中間転写ベルト１０３上にトナーの付着量の異なるｎ個のパターン画像を形成する（ステップＳ５０１）。第１センサ２０３は、パターン形成部２０２によってパターン画像が形成された中間転写ベルト１０３上を読み取る（ステップＳ５０２）。
【００６５】
そして、検知部２０５は、第１センサ２０３から出力された検出信号の信号レベルが初期値か否かを判断する（ステップＳ５０３）。ここで、信号レベルが初期値であった場合（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０２に戻り、一連の処理を繰り返す。
【００６６】
また、信号レベルが初期値ではなかった場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、記録部２０７は、検知部２０５によって検知された検出信号の信号レベルおよびそのときのカウント値とを図示しないメモリなどに記録する（ステップＳ５０４）。
【００６７】
つぎに、連続して記録された検出信号の信号レベルの差分がＡ％以内か否かを判断する（ステップＳ５０５）。具体的には、たとえば図４に示すパターン画像４０１，４０２を連続して読み取った際に、制御部２０１は、第１センサ２０３から出力される検出信号の信号レベルの差が所定の値であるＡ％以内であるか否かを判断する。
【００６８】
ここで、信号レベルの差分がＡ％以内でなかった場合（ステップＳ５０５：Ｎｏ）は、ステップＳ５０２に戻り一連の処理を繰り返す。また、信号レベルの差分がＡ％以内であった場合（ステップＳ５０５：Ｙｅｓ）は、第１センサ２０３によって中間転写ベルト１０３上をＢ回繰り返し読み取る（ステップＳ５０６）。
【００６９】
具体的には、たとえば図４に示すパターン画像４０１とパターン画像４０２の検出信号の信号レベルの差が所定の値であるＡ％以内であった場合に、第１センサ２０３は、中間転写ベルト１０３上を所定回数であるＢ回繰り返し読み取る（ｎ個のパターン画像すべてをＢ回繰り返し読み取る）。なお、ステップＳ５０５における信号レベルの差分「Ａ」、およびステップＳ５０６における繰り返し回数「Ｂ」は、ユーザが任意に設定可能である。
【００７０】
つぎに、演算部２０８は、ステップＳ５０６においてＢ回繰り返し読み取って、記録した検出信号の信号レベルに基づいて、ステップＳ５０５において信号レベルの差分がＡ％以内であると判断された検出信号の信号レベルを平均する（ステップＳ５０７）。そして、記録部２０７は、演算部２０８によって平均された検出信号の信号レベルを図示しないメモリなどに記録する。
【００７１】
そして、すべてのパターン画像の読み取りが終了したか否かを判断する（ステップＳ５０８）。ここで、すべてのパターン画像の読み取りが終了していない場合（ステップＳ５０８：Ｎｏ）は、ステップＳ５０２に戻り、一連の処理を繰り返す。また、すべてのパターン画像の読み取りが終了した場合（ステップＳ５０８：Ｙｅｓ）は、演算部２０８は、記録部２０７によって記録された検出信号の信号レベルに基づいて、中間転写ベルト１０３上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算し（ステップＳ５０９）、本フローチャートによる一連の処理を終了する。
【００７２】
以上説明した実施の形態２にかかるカラープリンタ１００によれば、記録部２０７によって連続して記録された検出信号の信号レベルの差分が所定の値以内であった場合には、第１センサ２０３によって中間転写ベルト１０３上の読み取りを複数回おこなう。そして、複数回読み取ることによって複数記録された検出信号の信号レベルを演算部２０８によって平均して、トナーの付着量の演算に用いることができる。このため、カラープリンタ１００によれば、より正確にトナーの付着量検出をおこなうことができる。
【００７３】
（実施の形態３）
つぎに、カラープリンタにあらたな第３センサを設けることによって、第１センサから出力された検出信号の信号レベルを記録するタイミングをより正確におこなうことができるトナーの付着量検出処理について説明する。なお、実施の形態３におけるカラープリンタ６００の基本的構成は、上述した実施の形態１および２に記載のカラープリンタ１００とほぼ同様であるため、同一部分については同様の符号を付して説明を省略する。
【００７４】
図６は、この発明の実施の形態３にかかるカラープリンタの電気的構成を示すブロック図である。図６に示すように、カラープリンタ６００は、制御部２０１と、パターン形成部２０２と、第１センサ２０３と、カウント部２０４と、検知部２０５と、第２センサ２０６と、記録部２０７と、演算部２０８と、第３センサ６０１と、を備えて構成されている。
【００７５】
パターン形成部２０２は、中間転写ベルト１０３上に第１センサ２０３が読み取るパターン画像とともに、第３センサ６０１が読み取るあらたな起点パターン画像を追加して形成する。なお、起点パターン画像についての説明は、図７を用いて後述する。
【００７６】
第３センサ６０１は、光学センサであり、パターン形成部２０２によって起点パターン画像が形成された中間転写ベルト１０３上を読み取る。具体的には、第３センサ６０１は、中間転写ベルト１０３上に中間転写ベルト１０３の回転方向（搬送方向）に対して垂直な方向から光を照射し、中間転写ベルト１０３からの反射光を検出して検出信号を出力する。なお、実施の形態３における第１センサ２０３と中間転写ベルト１０３との距離は、図２に示す第１センサ２０３と中間転写ベルト１０３との距離と同様である。
【００７７】
ここで、パターン形成部２０２によって中間転写ベルト１０３上に形成されるパターン画像および起点パターン画像について説明する。図７は、中間転写ベルト上に形成されたパターン画像の他の一例を示す説明図である。図７に示すように、中間転写ベルト１０３の回転方向に沿ってｎ個のパターン画像７００が中間転写ベルト１０３上に順に形成されている。
【００７８】
さらに、中間転写ベルト１０３上には、第３センサ６０１が読み取る起点パターン画像７０１が形成されている。起点パターン画像７０１は、第１センサ２０３からの検出信号の信号レベルを記録部２０７が記録する際に起点となるパターン画像である。
【００７９】
具体的には、第３センサ６０１によって起点パターン画像７０１を読み取り、検知部２０５によって起点パターン画像７０１の検出信号の信号レベルを検知した場合に、記録部２０７は、第１センサ２０３からの検出信号の信号レベルの記録をおこなう。なお、図７中矢印は、中間転写ベルト１０３の回転方向（搬送方向）を示している。
【００８０】
ここで、図７に示すパターン画像のトナーの付着量を検出する際の付着量検出処理について説明する。図８は、この発明の実施の形態３にかかるカラープリンタの付着量検出処理手順の一例を示すフローチャートである。図８のフローチャートにおいて、カラープリンタ６００のパターン形成部２０２は、中間転写ベルト１０３上にｎ個のパターン画像７００および起点パターン画像７０１を形成する（ステップＳ８０１）。
【００８１】
つぎに、第１センサ２０３および第３センサ６０１は、パターン形成部２０２によってｎ個のパターン画像７００および起点パターン画像７０１が形成された中間転写ベルト１０３上を読み取る（ステップＳ８０２）。
【００８２】
そして、検知部２０５は、第３センサ６０１から出力された検出信号の信号レベルが初期値か否かを判断する（ステップＳ８０３）。具体的には、第３センサ６０１によって中間転写ベルト１０３上に形成された起点パターン画像７０１を読み取り、検出信号を出力することにより、検知部２０５によって初期値とは異なる検出信号の信号レベルが検知されたか否かを判断する。ここで、信号レベルが初期値であった場合（ステップＳ８０３：Ｙｅｓ）は、ステップＳ８０２に戻り、一連の処理を繰り返す。
【００８３】
また、信号レベルが初期値ではなかった場合（ステップＳ８０３：Ｎｏ）、記録部２０７は、検知部２０５によって検知された検出信号の信号レベルおよびそのときのカウント値を図示しないメモリなどに記録する（ステップＳ８０４）。
【００８４】
つぎに、ｎ個のパターン画像７００の読み取りが終了したか否かを判断する（ステップＳ８０５）。ここで、ｎ個のパターン画像７００の読み取りが終了していない場合（ステップＳ８０５：Ｎｏ）は、ステップＳ８０２に戻り、一連の処理を繰り返す。
【００８５】
また、ｎ個のパターン画像７００の読み取りが終了した場合（ステップＳ８０５：Ｙｅｓ）は、演算部２０８は、記録部２０７によって記録された検出信号の信号レベルに基づいて、中間転写ベルト１０３上に形成されたｎ個のパターン画像７００のトナー付着量を演算し（ステップＳ８０６）、本フローチャートによる一連の処理を終了する。
【００８６】
以上説明した実施の形態３にかかるカラープリンタ６００によれば、中間転写ベルト１０３の回転方向に対して垂直な方向から光を照射して、起点パターン画像７０１を検出する第３センサ６０１を設けることによって、より正確に検出信号の信号レベルを記録するタイミングを判断することができる。このため、カラープリンタ６００は、第１センサ２０３によって検出された個々のパターン画像に関する検出信号の信号レベルを確実に記録することができ、より正確なトナーの付着量検出をおこなうことができる。
【００８７】
なお、第３センサ６０１とあわせて図示しない第４センサを、カラープリンタ６００にさらに設ける構成としてもよい。第４センサは、光学センサであり、パターン形成部２０２によって起点パターン画像が形成された中間転写ベルト１０３上を読み取る。具体的には、第４センサは、中間転写ベルト１０３上に中間転写ベルト１０３の回転方向（搬送方向）に対して垂直な方向から光を照射し、中間転写ベルト１０３からの反射光を検出して検出信号を出力する。
【００８８】
カラープリンタ６００に図示しない第４センサをさらに設けた場合、上記ステップＳ８０３における判断結果に応じてつぎのような工程を追加しておこなうようにしてもよい。ステップＳ８０３において、第３センサ６０１から出力された検出信号の信号レベルが初期値ではなかった場合（ステップＳ８０３：Ｎｏ）、つぎに検知部２０５は、図示しない第４センサから出力される検出信号の信号レベルが初期値か否かを判断する。
【００８９】
そして、第４センサから出力される検出信号の信号レベルが初期値ではなかった場合、記録部２０７は、検知部２０５によって検知された検出信号の信号レベルおよびそのときのカウント値を図示しないメモリなどに記録する。また、第４センサから出力される検出信号の信号レベルが初期値であった場合は、ステップＳ８０２に戻り、本フローチャートによる一連の処理を繰り返す。
【００９０】
また、上記ステップＳ８０４のつぎに図５のフローチャートのステップＳ５０５〜ステップＳ５０７に示す工程を追加して処理をおこなうようにしてもよい。これにより、より正確なトナーの付着量検出をおこなうことができる。
【００９１】
なお、この発明の本実施の形態１〜３で説明した画像形成装置の一例であるカラープリンタは、付着量検出をおこなうための各構成部を備える構成としたが、付着量検出装置を画像形成装置とは別体に設ける構成としてもよい。
【００９２】
たとえば、パターン画像が形成された回転駆動する転写ベルト上を光学センサによって読み取り、当該光学センサから出力された検出信号の信号レベルに基づいてパターン画像のトナー付着量を検出する付着量検出装置をカラープリンタなどの画像形成装置に接続することによって、トナーの付着量検出をおこなうようにしてもよい。
【００９３】
具体的には、付着量検出装置は、転写ベルト上に異なる色のパターン画像を形成するパターン形成部と、転写ベルトが回転駆動し始めてからの経過時間を計数する計数部と、光学センサから出力された検出信号の信号レベルを検知する検知部と、検知部の検知結果に基づいて、検出信号の信号レベルおよび当該検出信号が検知されたときに計数部によって計数された経過時間（以下、カウント値という）を記録する記録部と、記録部によって記録された検出信号の信号レベルおよびカウント値に基づいて、転写ベルト上に形成されたパターン画像のトナー付着量を演算する演算部を備えている。
【００９４】
この付着量検出装置を用いてトナーの付着量検出をおこなうことによって、上述した画像形成装置であるカラープリンタ１００，６００と同様の効果を奏することができる。
【００９５】
以上説明したように、付着量検出装置、画像形成装置、画像形成方法、画像形成プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体によれば、トナー付着量検出時に転写ベルト上に形成するパターン画像を小さくすることができ、トナー付着量検出に要する作業時間の短縮化を実現することができるとともに、適切な検出結果を提供することができる。
【００９６】
なお、本実施の形態で説明した画像形成方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上のように、本発明にかかる付着量検出装置、画像形成装置、画像形成方法、画像形成プログラムおよびコンピュータに読み取り可能な記録媒体は、電子写真技術を用いて画像を形成するファクシミリ、レーザプリンタなどの画像形成装置に有用であり、特に、カラープリンタに適している。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】この発明の実施の形態１にかかるカラープリンタの全体構成を示す概略図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかるカラープリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１にかかるカラープリンタの付着量検出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】中間転写ベルト上に形成されたパターン画像の一例を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２にかかるカラープリンタの付着量検出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態３にかかるカラープリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】中間転写ベルト上に形成されたパターン画像の他の一例を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態３にかかるカラープリンタの付着量検出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１００，６００  カラープリンタ
１０１  感光体
１０２  現像ユニット
１０３  中間転写ベルト
１０４  クリーニングユニット
１０５  駆動ローラ
１０６  テンションローラ
１０７  センサ
１０８  給紙カセット
１０９  給紙ローラ
１１０  搬送路
１１１  ２次転写ローラ
１１２  定着ユニット
２０１  制御部
２０２  パターン形成部
２０３  第１センサ
２０４  カウント部
２０５  検知部
２０６  第２センサ
２０７  記録部
２０８  演算部
４００，７００  ｎ個のパターン画像
４０１，４０２  パターン画像
６０１  第３センサ
７０１  起点パターン画像
【図１】
2007298877.tif 000003
【図２】
2007298877.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007298877.tif 000008
【図７】
2007298877.tif 000009
【図８】
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