(57)【要約】【課題】形成される画像の主走査方向のムラを高精度に補正可能とする。【解決手段】媒体に転写するトナー像が表面に担持される像担持体に、画像データに従いトナー像を形成する。像担持体に担持されるトナー像の、主走査方向の濃度ムラを検出する検出部を、主走査方向に配列される、トナー像の主走査方向のムラが予め定められた範囲内になるような数の複数の検知部を含んで構成する。検出部の検出結果に基づき、トナー像形成部によるトナー像の形成を制御する。【選択図】図５
2017173360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に転写するトナー像が表面に担持される像担持体と、
前記像担持体に画像データに従い前記トナー像を形成するトナー像形成部と、
前記像担持体に担持される前記トナー像の、主走査方向の濃度ムラを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき前記トナー像形成部による前記トナー像の形成を制御する制御部と
を備え、
前記検出部は、
前記主走査方向に配列される、前記トナー像の前記主走査方向のムラが予め定められた範囲内になるような数の複数の検知部を含む
画像形成装置。
【請求項２】
前記検出部は、
前記複数の検知部が前記主走査方向に配列される少なくとも一端から他端まで光が透過すると共に、透過する該光が該一端から該他端の間で外部に放射される導光体を含み、
光源から射出された光が前記導光体の前記一端に入射される
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検出部は、それぞれ前記導光体である第１の導光体および第２の導光体を含み、
前記第１の導光体は、前記光の照射面に対して、該照射面からの該光の反射光が前記検知部に入射される第１の角度で前記光を照射し、
前記第２の導光体は、前記光の照射面に対して前記第１の角度と異なる第２の角度で前記光を照射する
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光源は、前記第１の導光体に光を入射させる第１の光源と、前記第２の導光体に光を入射させる第２の光源とを含み、
前記検出部は、
前記複数の検知部が前記主走査方向に第１の列および第２の列を含む複数列に配列され、
前記制御部は、
前記第１の光源および前記第２の光源を交互に点灯させ、前記第１の光源が点灯された場合の前記複数の検知部のうち前記第１の列の検知部の出力と、前記第２の光源が点灯された場合の前記複数の検知部のうち前記第２の列の検知部の出力とを比較した結果に基づき、前記トナー像の形成を制御する
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検出部は、
前記画像データの前記主走査方向の解像度に応じた数の前記複数の検知部を含む
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検出部は、
前記光源と、前記複数の検知部と、前記導光体とを含むモジュールとして構成される
請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記モジュールは、
前記複数の検知部への光の入射路に少なくとも該複数の検知部が配列される幅に応じたレンズアレイを含む
請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナー像形成部は、
前記像担持体の表面を帯電バイアスに応じて帯電させる帯電部と、
前記帯電部により帯電された前記像担持体の表面を前記画像データに従い露光して静電潜像を形成する露光部と、
前記静電潜像に現像バイアスに応じてトナーを付着させて前記トナー像を形成する現像部と
を含み、
前記制御部は、
前記検出部に含まれる前記複数の検知部それぞれの出力に応じて、
前記露光部による露光を前記主走査方向の前記複数の検知部に応じた位置毎に補正することで、前記トナー像の形成を制御する
請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、さらに、
前記検出部の検出結果に基づき、前記帯電バイアスと、前記現像バイアスとのうち少なくとも一方を一定周期で変動させることで、前記トナー像の形成を制御する
請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
媒体に転写するトナー像が表面に担持される像担持体に画像データに従い前記トナー像を形成するトナー像形成ステップと、
主走査方向に配列される、前記トナー像の前記主走査方向のムラが予め定められた範囲内になるような数の複数の検知部を含む検出部により、前記像担持体に担持される前記トナー像の、前記主走査方向の濃度ムラを検出する検出ステップと、
前記検出ステップによる検出結果に基づき前記トナー像形成ステップによる前記トナー像の形成を制御する制御ステップと
を有する画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式を用いた複写機、レーザビームプリンタといった画像形成装置では、安定した画像が形成されるようにするために、次のような画像調整動作を行っている。すなわち、感光体ドラムや中間転写ベルトといった像担持体上にテストパターンを形成し、像担持体上のテストパターンを光学センサで検知し、その検知結果に基づいて、帯電バイアス、現像バイアス、露光量などの作像条件を調整する。
【０００３】
特許文献１には、像担持体上の未定着トナー像を検知する濃度センサと、記録紙上に定着された定着後トナー像を検知するカラーセンサとを備え、濃度センサおよびカラーセンサの検知結果を用いて、濃度センサが設置されている箇所よりも下流の画像形成工程（転写紙への転写工程や定着工程）での不具合を検知する画像形成装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来では、像担持体上の未定着トナー像を検知するセンサ、および、記録紙上に定着された定着後トナー像を検知するセンサは、それぞれ、主走査方向に数点が配置されていた。したがって、各センサによる検知は、主走査方向において局所的にしか行われず、形成される画像の主走査方向のムラを検知および補正することが困難であるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より高品質な画像を形成可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、媒体に転写するトナー像が表面に担持される像担持体と、像担持体に画像データに従いトナー像を形成するトナー像形成部と、像担持体に担持されるトナー像の、主走査方向の濃度ムラを検出する検出部と、検出部の検出結果に基づきトナー像形成部によるトナー像の形成を制御する制御部とを備え、検出部は、主走査方向に配列される、トナー像の主走査方向のムラが予め定められた範囲内になるような数の複数の検知部を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、より高品質な画像が形成可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に適用可能な画像形成装置の一例の構成を示す図である。
【図２】図２は、既存技術によるトナー像検知センサについて説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るトナー像検知センサモジュールの全体を概略的に示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るトナー像検知センサモジュールの一例の構成を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るトナー像検知センサモジュールを、構成に従い個々の部品に分解して示す斜視図である。
【図６】図６は、Ｙ、ＭおよびＣ各色のカラートナーによる各トナー層の分光透過率の例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に適用可能な作像ステーションの例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に適用可能な制御部の一例の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に適用可能なテストパターンの例を示す図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に適用可能なテストパターンの例を示す図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に適用可能な補正処理を概略的に示す一例のフローチャートである。
【図１３】図１３は、第１の実施形態に係る、副走査方向の補正処理を示す一例のフローチャートである。
【図１４】図１４は、第１の実施形態に係る、主走査方向の補正処理を示す一例のフローチャートである。
【図１５】図１５は、第２の実施形態に係るトナー像検知センサモジュールの一例の構成を示す図である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態に係る読み取り処理の例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、画像形成装置および画像形成装置の制御方法の実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
（実施形態に適用可能な画像形成装置）
図１は、実施形態に適用可能な画像形成装置の一例の構成を示す図である。図１に示される画像形成装置は、４連タンデム型中間転写方式のフルカラー印刷が可能とされた電子写真式の画像形成装置である。これはこの例に限定されず、実施形態は、４連タンデム型直接転写方式や１ドラム型中間転写方式などを用いてフルカラー印刷を可能とした画像形成装置を適用してもよいし、１ドラム型直接転写方式などのモノクロ印刷を行う画像形成装置であってもよい。
【００１１】
中間転写ベルト１の展張面に沿って、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のトナー像を担持する像担持体である感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが並設されている。中間転写ベルト１は、これら感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに担持された各色のトナー像が転写され担持する像担持体であり、担持された各色のトナー像を記録紙２０に転写する中間転写体である。
【００１２】
以下、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色を、それぞれＹ色、Ｍ色、Ｃ色およびＫ色、あるいは、単にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのように記述する。また、各色のトナー像を形成するための構成を、各色の作像ステーションと呼ぶ。各色の作像ステーションは、共通する構成を含み、例えばＹ色のトナー像を形成するＹ色の作像ステーションは、帯電ユニット３Ｙと、書込みユニット４Ｙと、現像ユニット５Ｙと、一次転写ローラ６Ｙと、感光体クリーニングユニット７Ｙと、クエンチングランプ８Ｙとを含む。
【００１３】
同様に、Ｍ色のトナー像を形成するＭ色の作像ステーションは、帯電ユニット３Ｍと、書込みユニット４Ｍと、現像ユニット５Ｍと、一次転写ローラ６Ｍと、感光体クリーニングユニット７Ｍと、クエンチングランプ８Ｍとを含む。Ｃ色のトナー像を形成するＣ色の作像ステーションは、帯電ユニット３Ｃと、書込みユニット４Ｃと、現像ユニット５Ｃと、一次転写ローラ６Ｃと、感光体クリーニングユニット７Ｃと、クエンチングランプ８Ｃとを含む。また、Ｋ色のトナー像を形成するＫ色の作像ステーションは、帯電ユニット３Ｋと、書込みユニット４Ｋと、現像ユニット５Ｋと、一次転写ローラ６Ｋと、感光体クリーニングユニット７Ｋと、クエンチングランプ８Ｋとを含む。
【００１４】
なお、図１では、各色の書き込みユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、纏めて書き込みユニット４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）として示されている。
【００１５】
書込みユニット４の上方には、スキャナ部９、ＡＤＦ(Auto  Document  Feeder)１０などが設けられている。
【００１６】
中間転写ベルト１は、それぞれ回転可能な複数のローラ１１、１２および１３で支持されており、ローラ１２に対向する部位には、中間転写ベルト１上に付着したトナーを除去するための中間転写ベルトクリーニングユニット１５が設けられている。ローラ１３に対向する部位には、中間転写ベルト１に担持されたトナー像を記録紙２０に転写するための二次転写ローラ１６が設けられている。
【００１７】
装置本体の下部には、複数の給紙トレイ１７が設けられており、これらのトレイに収容された記録媒体としての記録紙２０は、ピックアップローラ２１、給紙ローラ２２で給紙され、搬送ローラ対２３で搬送され、レジストローラ対２４により所定のタイミングで二次転写部位へ送られる。二次転写部位の用紙搬送方向の下流側には、記録紙２０に形成されたトナー像を定着させるための定着ユニット２５が設けられている。
【００１８】
定着ユニット２５から排出された記録紙２０は、排紙トレイ２６に導出される。また、図１において、スイッチバックローラ対２７は、記録紙２０を反転搬送させるために用いる。
【００１９】
図１に示す構成における画像形成動作について、概略的に説明する。なお、以下では、特に記載の無い限り、各色の作像ステーションをＹ色の作像ステーションで代表させて説明を行う。プリント開始命令が入力されると、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ周辺、中間転写ベルト１周辺、給紙搬送経路などにある各ローラが既定のタイミングで回転し始め、下部の給紙トレイ１７から記録紙２０の給紙が開始される。
【００２０】
一方、感光体ドラム２Ｙは帯電ユニット３Ｙによってその表面を一様な電位に帯電される。表面が帯電された感光体ドラム２Ｙは、書き込みユニット４Ｙによってその表面を画像データに従って露光され、感光体ドラム２Ｙの表面に、画像データに従った静電潜像が形成される。より詳細には、書き込みユニット４Ｙは、書込み光（レーザ光）を、主走査方向すなわち感光体ドラム２Ｙの回転軸方向にスキャンさせながら、画像データに従って主走査方向の各位置での書き込み光の強度を制御して、感光体ドラム２Ｙの表面を主走査方向に露光する。また、感光体ドラム２Ｙが所定の方向（図１では反時計回り）に所定の速度で回転されることで、感光体ドラム２Ｙの円周に沿って露光が行われ、副走査方向の露光が行われる。静電潜像を表面に担持した感光体ドラム２Ｙは、現像ユニット５ＹからＹ色のトナーを供給されることにより、担持している静電潜像がＹ色に現像され、Ｙ色のトナー像が感光体ドラム２Ｙの表面に形成される。
【００２１】
Ｍ色、Ｃ色およびＫ色の各感光体ドラム２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋも同様にして、画像データに従い、各表面にＭ色、Ｃ色およびＫ色のトナー像が形成される。
【００２２】
感光体ドラム２Ｙ上に現像されたＹ色のトナー像は、中間転写ベルト１との接点において、感光体ドラム２Ｙに対向して設置された一次転写ローラ６Ｙに印加される一次転写バイアスおよび押圧力によって中間転写ベルト１上に転写される。この一次転写動作をタイミングを合わせながらＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色毎に実行することにより、中間転写ベルト１上にＹ、Ｍ、ＣおよびＫ色の各色によるフルカラーのトナー像が形成される。
【００２３】
中間転写ベルト１上に形成されたフルカラーのトナー像は、二次転写ローラ１６において、レジストローラ対２４によってタイミングを合わせて搬送されてくる記録紙２０に転写される。このとき、二次転写ローラ１６に印加される二次転写バイアスおよび押圧力により、中間転写ベルト１上のトナー像の記録紙２０への二次転写が行われる。トナー像を転写された記録紙２０は、定着ユニット２５を通過することにより、表面に担持しているトナー像を加熱定着される。
【００２４】
トナー像が定着された記録紙２０は、片面プリントならばそのまま直線搬送されて排紙トレイ２６に排出される。また、両面プリントならば、記録紙２０は、搬送方向を下向きに変えられ、用紙反転部へ搬送されていく。用紙反転部へ到達した記録紙２０は、ここでスイッチバックローラ対２７により搬送方向を逆転されて紙の後端から用紙反転部を出て行く。表裏反転された記録紙は定着ユニット方向には戻らず、再給紙搬送経路を通過して本来の給紙経路に合流する。
【００２５】
なお、感光体ドラム２Ｙは、一次転写ローラ６Ｙを通過した表面にも、中間転写ベルト１に転写された残りのトナーが担持されている。この一次転写ローラ６Ｙを通過した表面に担持されるトナーは、ブレードおよびブラシなどで構成された感光体クリーニングユニット７Ｙにより除去される。その後、感光体ドラム２Ｙは、クエンチングランプ８Ｙによってその表面を一様に除電されて次の画像のための帯電に備える。
【００２６】
また、中間転写ベルト１は、二次転写ローラ１６の位置を通過した表面に二次転写により残ったトナーが担持されている。この二次転写ローラ１６の位置を通過した表面に残ったトナーは、ブレードおよびブラシなどで構成された中間転写ベルトクリーニングユニット１５によって除去される。その後、中間転写ベルト１は、次のトナー像の転写に備える。
【００２７】
画像形成装置は、上述のような動作の繰り返しで、片面プリントまたは両面プリントを行う。図１に示す画像形成装置においては、像担持体にトナー像を形成するトナー像形成部は、感光体ドラム２Ｙ、帯電ユニット３Ｙ、書込みユニット４Ｙ、現像ユニット５Ｙおよび一次転写ローラ６Ｙを含む。
【００２８】
中間転写ベルト１の外方におけるローラ１１に対向する位置Ｐｏｓ１（二次転写前の位置）には、トナー像を検知するためのトナー像検知センサモジュール３０が配置されている。これに限らず、トナー像検知センサモジュール３０は、二次転写部位の下流側の位置Ｐｏｓ２（二次転写後の位置）に配置することもできる。トナー像検知センサモジュール３０を二次転写部位の下流側に配置する場合には、中間転写ベルト１の内方に、振れ止めのためのローラ１４が設けられる。
【００２９】
詳細は後述するが、実施形態に係るトナー像検知センサモジュール３０は、主走査方向の全幅にわたってトナー像を検知可能な構成となっている。
【００３０】
図１に示す４連タンデム型中間転写方式の画像形成装置の場合には、トナー像検知センサモジュール３０の設置位置として、上述した位置Ｐｏｓ１およびＰｏｓ２の何れかが考えられる。二次転写前の位置Ｐｏｓ１は、二次転写工程前の中間転写ベルト１上のトナーパターンを検知できる位置であり、マシンレイアウトの制約において問題が無ければ、位置Ｐｏｓ１にトナー像検知センサモジュール３０を設置することが好ましい。
【００３１】
すなわち、トナー像検知センサモジュール３０を位置Ｐｏｓ１に設置することで、検知をテストパターン形成直後に実行できるため、待ち時間を少なくすることができる。また、位置Ｐｏｓ１にトナー像検知センサモジュール３０を設置することで、テストパターンに二次転写部位をすり抜けさせる必要が無く、構成が単純となる。
【００３２】
一方、各色の作像ステーションのうち最後にトナー画像が中間転写ベルト１に転写される作像ステーション（図１の例では、Ｋ色の作像ステーション）の直後が二次転写位置になっている機種も多い。この場合、装置内のスペースの点で、位置Ｐｏｓ１にトナー像検知センサモジュール３０を設置することが困難である場合が有り得る。そのような場合は、二次転写後の位置である位置Ｐｏｓ２にトナー像検知センサモジュール３０を設置し、中間転写ベルト１上に形成したテストパターンを、二次転写部をすり抜けさせた後、トナー像検知センサモジュール３０で検知することになる。
【００３３】
テストパターンが二次転写部をすり抜けるようにする方法としては、二次転写ローラ１６の離間、二次転写ローラ１６への逆バイアスの印加などが考えられ、何れの方法を用いてもよい。
【００３４】
定着ユニット２５の下流側近傍には、定着後の記録紙２０上の画像を検知するために、定着後画像検知センサモジュール３１が配置されている。定着後画像検知センサモジュール３１は、定着ユニット２５の直後（下流側）に設置される。すなわち、定着後画像検知センサモジュール３１は、二次転写工程で記録紙２０上に転写されたトナー像が定着ユニット２５において定着された直後の位置に配置され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色全ての定着後画像を、記録紙２０上で検知することができる。
【００３５】
定着後画像検知センサモジュール３１は、用紙反転部への分岐の前および後の何れに配置してもよい。定着後画像検知センサモジュール３１を用紙反転部への分岐の前および後の何れに配置するかは、画像検知のためのテストパターンを形成した記録紙２０の搬送先に応じて決めることができる。例えば、テストパターンを形成した記録紙２０をそのまま排紙トレイ２６に排出する場合には、定着後画像検知センサモジュール３１の設置位置は、用紙反転部への分岐の前および後の何れでもよい。一方、テストパターンを形成した記録紙２０を画像形成装置内の所定の位置（例えば、テストパターン記録紙に専用の内蔵トレイ）に搬送する場合には、定着後画像検知センサモジュール３１の設置位置を、分岐の手前とする必要がある。
【００３６】
次に、実施形態に係るトナー像検知センサモジュール３０について説明する。先ず、理解を容易とするために、実施形態に係るトナー像検知センサモジュール３０の説明に先んじて、既存技術による、１点で検知を行うトナー像検知センサの例について、図２を用いて説明する。中間転写ベルト１上に形成されたトナー像を検知する場合、一般的には、正反射光および拡散反射光の２種類の反射光を利用してトナー付着量（画像濃度）を測定する。
【００３７】
図２（ａ）は、１つの光源５０と２つの受光素子５１および５２とを含む、１発光２受光のタイプのトナー像検知センサ３０ａの一例の構成を示す。また、図２（ｂ）は、１つの受光素子５５と２つの光源５６および５７とを含む、２発光１受光のタイプのトナー像検知センサ３０ｂの一例の構成を示す。また、図２（ａ）および図２（ｂ）において、部材５３は防塵ガラスまたはレンズを、部材５４はセンサケースをそれぞれ示している。
【００３８】
図２（ａ）のトナー像検知センサ３０ａにおいて、光源５０から射出された光は、中間転写ベルト１に照射され、中間転写ベルト１において反射され、正反射光および拡散反射光として中間転写ベルト１から射出される。正反射光は、入射角に応じた出射角で射出される反射光である。一方、拡散反射光は、照射面で拡散されて入射角と異なる角度で射出される反射光である。トナー像検知センサ３０ａは、正反射光を受光素子５１により受光し、拡散反射光を受光素子５２により受光する。
【００３９】
図２（ｂ）のトナー像検知センサ３０ｂでは、光源５６および５７から射出された各光が中間転写ベルト１に照射される。光源５６から射出された光による正反射光および拡散反射光のうち、正反射光が、受光素子５５に受光される。一方、光源５７から射出された光による正反射光および拡散反射光のうち、拡散反射光が、受光素子５５に受光される。トナー像検知センサ３０ｂでは、光源５６および５７を例えば交互に切り替えて光を射出することで、１つの受光素子５５により正反射光および拡散反射光を分別して受光可能である。
【００４０】
中間転写ベルト１として一般的に用いられているポリイミドなどの素材は、正反射率が高い。そのため、中間転写ベルト１は、トナー像が無い状態では正反射光が強く、拡散反射光は殆ど射出されない。この中間転写ベルト１上にＫ色のトナー像が形成された場合、Ｋ色のトナー像は、中間転写ベルト１から射出される正反射光を遮り、且つ、拡散反射光の射出も極めて弱い。つまり、Ｋ色のトナー像の場合、拡散反射光の検知出力のトナー付着量での変化は極めて小さい一方で、正反射光の検知出力は、トナー付着量増加に伴い減少する。この変化を利用し、Ｋ色のトナーの付着量は、正反射光を検知することで行う。
【００４１】
一方、中間転写ベルト１上にＹ、Ｍ、Ｃ色の何れかのカラートナーによるトナー像が形成された場合、カラートナーによるトナー像は、中間転写ベルト１から射出される正反射光を遮り、且つ、拡散反射光を射出する。つまり、カラートナーの場合、トナー付着量の増加に従い拡散反射光量が増加する。したがって、カラートナーについては、拡散反射光を検知することで、トナー付着量の検知を行っている。
【００４２】
（第１の実施形態）
次に、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、トナー像検知センサモジュール３０を、主走査方向の全幅にわたってトナー像の検知が可能なように構成する。このように構成したトナー像検知センサモジュール３０による、主走査方向の検知結果に基づき、中間転写ベルト１に転写されるトナー像の、主走査方向の濃度ムラを抑制する。
【００４３】
図３は、第１の実施形態に係る、図１における位置Ｐｏｓ１に設置されたトナー像検知センサモジュール３０の全体を概略的に示す。第１の実施形態では、このように、トナー像検知センサモジュール３０は、中間転写ベルト１の主走査方向の略全幅にわたってトナー像の検知が可能なように設けられる。後述するように、トナー像検知センサモジュール３０は、像担持体である中間転写ベルト１に担持されるトナー像の主走査方向の濃度ムラを検出するための検出部として機能する。
【００４４】
図４は、第１の実施形態に係るトナー像検知センサモジュール３０の一例の構成を示す。図４は、トナー像検知センサモジュール３０の主走査方向に直交する面での断面を示している。基板６９に対して検知部であるセンサ６３が設けられる。センサ６３は、後述するように、主走査方向に配列された複数の受光素子７０を含む。受光素子７０は、入射された光の強度に応じた信号を出力するもので、例えばフォトトランジスタやフォトダイオードを用いることができる。
【００４５】
導光体６６ａおよび６６ｂは、トナー像検知センサモジュール３０を主走査方向に略貫通するように設けられる柱体であって、それぞれ一方の底面に設けられる光源（後述する）から射出された光が柱体の側面から放射されるように構成される。なお、導光体６６ａおよび６６ｂは、一端から入射された光が、主走査方向にわたって略均等に放射されると好ましい。これに限らず、導光体６６ａおよび６６ｂの、主走査方向への光量の減衰係数を予め求め、導光体６６ａおよび６６ｂの各部から放射される光の光量を、減衰係数を用いて補正することも考えられる。レンズアレイ６４は、主走査方向にアレイ状に並べられたレンズを含む。レンズアレイ６４は、多数の棒状のレンズを並列的に配列し、全体で１つの連続像を形成するようにしたロッドレンズアレイを用いることができる。
【００４６】
なお、レンズアレイ６４として、光路長のより長いロッドレンズアレイを用いることで、トナー像検知センサモジュール３０自体をトナーの担持体である中間転写ベルト１から離して配置することが可能となる。これにより、トナー像検知センサモジュール３０がトナーなどにより汚れることが防がれ、トナー像検知センサモジュール３０の特性を安定化できる。
【００４７】
部材７１は、導光体６６ａおよび６６ｂと、レンズアレイ６４とを固定的に保持すると共に、光路を制限する。図４の例では、導光体６６ａおよび６６ｂは、光源から射出され内部を通過する光が、側面の主走査方向にわたって設けられた突起部から放射されるように構成されている。
【００４８】
センサ６３、レンズアレイ６４および導光体６６ａは、導光体６６ａから射出され、中間転写ベルト１表面において入射角と等しい反射角で反射された光が、レンズアレイ６４を介してセンサ６３の各受光素子７０に受光されるように、角度および位置が決められる。すなわち、受光素子７０は、導光体６６ａから射出された光の正反射光を受光する。一方、導光体６６ｂは、導光体６６ｂから射出され、中間転写ベルト１表面において入射角と異なる反射角で反射された光が、レンズアレイ６４を介して受光素子７０に受光されるように、角度および位置が決められる。すなわち、受光素子７０は、導光体６６ｂから射出された光の拡散反射光を受光する。
【００４９】
第１の実施形態では、このような構成のトナー像検知センサモジュール３０を用いて、中間転写ベルト１上に形成されたトナー像８０を検知して、トナー像８０のトナー付着量（画像濃度）を求める。
【００５０】
図５は、第１の実施形態に係るトナー像検知センサモジュール３０を、構成に従い個々の部品に分解して示す斜視図である。なお、図５において、上述した図４と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。また、図５は、説明のため、基板６９を下側に表示し、図４とは上下を逆転させて示している。
【００５１】
トナー像検知センサモジュール３０において、複数の受光素子７０が主走査方向にラインセンサを構成するように配列されて、基板６９上にボンディングされる。受光素子７０は、例えば、ワイヤにより直接的に基板６９にボンディングし、基板６９上の配線と接続する。受光素子７０がボンディングされた基板６９上に、部材７１が配置され、部材７１に光路として設けられたスリットにレンズアレイ６４が嵌め込まれる。また、部材７１に設けられた２本の溝に、導光体６６ａおよび６６ｂがそれぞれ嵌め込まれる。部材７２ａおよび７２ｂは、導光体６６ａおよび６６ｂを固定するために設けられる。
【００５２】
導光体６６ａおよび６６ｂそれぞれの一方の底面に、フィルタ６２ａおよび６２ｂを介して、光源６１ａおよび６１ｂがそれぞれ配置される。光源６１ａは、正反射光を得るための光源、光源６１ｂは、拡散反射光を得るための光源である。また、第１の実施形態では、光源６１ａおよび６１ｂは、赤外光を射出する光源であり、赤外線ＬＥＤ(Light  Emitting  Diode)を適用することができる。
【００５３】
部材６５は、センサ６３（各受光素子７０）や、導光体６６ａおよび６６ｂをカバーして汚れなどを防止するためのカバーであり、赤外光に対して透明な材料（ガラスなど）により構成される。部材６８ａおよび６８ｂは、光のトナー像検知センサモジュール３０外部への漏れを防ぐために設けられる。
【００５４】
上述したように、第１の実施形態に係るトナー像検知センサモジュール３０は、主走査方向に複数の受光素子７０が配列されて構成される。受光素子７０の数は、各受光素子７０の検知信号に基づき第１の実施形態に係る主走査方向に対する補正を行った場合に、中間転写ベルト１に形成されるトナー像の主走査方向のムラ（トナー付着量のバラツキ）が予め定められた範囲内になるような数とする。
【００５５】
例えば、受光素子７０の数は、当該画像形成装置の画像形成における主走査方向の解像度に応じた数とする。一例として、主走査方向の画像形成の解像度が６００ｄｐｉ(dot  per  inch)であって、主走査方向の印刷可能範囲の長さが１２インチである場合、トナー像検知センサモジュール３０において、６００ｄｐｉ×１２インチ＝７２００個の受光素子７０が主走査方向に配列される。この場合、トナー像検知センサモジュール３０の主走査方向の解像度も、６００ｄｐｉとなる。
【００５６】
画像形成の解像度が大きい場合、トナー像検知センサモジュール３０の各検知信号を用いた処理の負荷が過大となるおそれがある。そのため、トナー像検知センサモジュール３０から得られる情報量を削減することも考えられる。例えば、受光素子７０の数を、主走査方向の解像度に対して所定の割合で間引いた数とすることで、情報量を削減することができる。具体的な例として、受光素子７０の数を、画像形成の６００ｄｐｉの解像度に対して、４００ｄｐｉ、２００ｄｐｉ、１００ｄｐｉなどに解像度を落とした数とすることが考えられる。これらの場合、トナー像検知センサモジュール３０において、それぞれ４８００個、２４００個、１２００個の受光素子７０が主走査方向に配列される（主走査方向の印刷可能範囲の長さが１２インチの場合）。
【００５７】
さらに、受光素子７０を高解像度、例えば６００ｄｐｉに対応する数だけ設け、信号処理などにより、検知信号を用いる受光素子７０を間引いて情報量を削減してもよい。また、全ての受光素子７０の検知信号を用いる場合でも、信号処理などにより隣接する２個乃至４個程度の受光素子７０毎に、検知信号に対して例えば平均化処理を施して、情報量を削減することも考えられる。
【００５８】
上述のように、第１の実施形態では、光源６１ａおよび６１ｂとして、赤外光を射出する赤外光源を用いる。赤外光を用いることで、トナー像、特にＹ、ＭおよびＣ各色のトナー像をより安定的に検知することが可能となる。図６は、Ｙ、ＭおよびＣ各色のカラートナーによる各トナー層の分光透過率の例を示している。図６において、縦軸が１で正規化された透過率、横軸が波長（ｎｍ）を表す。
【００５９】
図６に例示されるように、可視光の波長範囲（例えば波長４００ｎｍ〜７００ｎｍ）では、Ｙ色では５００ｎｍ以下、Ｍ色では波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍ、Ｃ色では５５０ｎｍ以上の波長で、透過率が大きく低下している。一方、波長が８００ｎｍ以上の赤外領域では、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色の透過率が大きな値（例えば０．８以上）で安定していることが分かる。したがって、光源６１ａおよび６１ｂとして、発光波長が８００ｎｍ以上の赤外光を射出する赤外光源を用いることで、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色のトナー付着量を高精度で検出することが可能となる。
【００６０】
なお、上述したように、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色のカラートナーのトナー付着量の検出は、拡散反射光の検知により行う。そのため、光源６１ａおよび６１ｂのうち、少なくとも、拡散反射光を得るための光源６１ｂを赤外光源とする。Ｋ色のトナーのトナー付着量の検出に用いる正反射光を得るための光源６１ａは、赤外光源であってもよいし、可視光の波長範囲の光を射出する可視光光源であってもよい。また、光源６１ｂについても、トナー付着量を精度良く検出可能であれば、可視光光源を用いてもよい。
【００６１】
（第１の実施形態に適用可能な構成の詳細）
次に、第１の実施形態に適用可能な構成の詳細について説明する。図７は、第１の実施形態に適用可能な作像ステーションの例を示す。なお、図７において、上述した図１と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６２】
ここでは、Ｋ色の作像ステーションを例にとって説明を行う。感光体ドラム２Ｋ（図１参照）に対して、帯電ローラ１０３Ｋが設けられる。帯電ローラ１０３Ｋは、後述する帯電部ドライバにより与えられた帯電バイアスに応じて、感光体ドラム２Ｋを帯電させる。また、帯電ローラ１０３Ｋに対して、帯電ローラ１０３Ｋの回転位置を検出するための位置センサ１１０Ｋｃが設けられる。これら帯電ローラ１０３Ｋおよび位置センサ１１０Ｋｃは、帯電ユニット３Ｋ（図１参照）に含まれるものである。
【００６３】
帯電ローラ１０３Ｋに対して感光体ドラム２Ｋの回転方向の下流側に、現像ローラ１０５Ｋが設けられる。現像ローラ１０５Ｋは、後述する現像部ドライバにより与えられた現像バイアスに応じて、感光体ドラム２Ｋ上に形成された静電潜像に対してＫ色のトナーを付着させて、静電潜像の現像を行う。また、現像ローラ１０５Ｋに対して、現像ローラ１０５Ｋの回転位置を検出するための位置センサ１１０Ｋｄが設けられる。これら現像ローラ１０５Ｋおよび位置センサ１１０Ｋｄは、現像ユニット５Ｋ（図１参照）に含まれるものである。
【００６４】
感光体ドラム２Ｋに対して、感光体ドラム２Ｋの回転位置を検出するための位置センサ１１０Ｋｐが設けられる。レーザダイオード（ＬＤ）１０４Ｋは、後述するＬＤドライバにより駆動され、射出するレーザ光により、帯電ローラ１０３Ｋにより帯電された感光体ドラム２Ｋの表面に対して画像データに従った書き込み（露光）を行い、静電潜像を形成する。
【００６５】
図８は、第１の実施形態に係る画像形成装置の構成例を、第１の実施形態に関連性の深い部分を抜き出して示す。なお、図８において、上述した図４、図５、図７と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６６】
図８において、トナー像検知センサモジュール３０（図８ではセンサモジュール３０として記載）に含まれる複数の受光素子７０それぞれから、アナログ方式の信号として出力された各検知信号が、信号処理部２０１に供給される。信号処理部２０１は、供給された各検知信号に対して、ゲイン調整、ノイズ除去など所定の信号処理を施して出力する。信号処理部２０１から出力された、信号処理を施された各検知信号は、Ａ／Ｄ変換部２０２に供給される。
【００６７】
Ａ／Ｄ変換部２０２は、供給されたアナログ方式の各検知信号を、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換によりディジタル方式の検知信号に変換し、各検知データとして出力する。Ａ／Ｄ変換部２０２から出力された各検知データは、制御部２００に供給される。制御部２００は、供給された各検知データに基づき、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の作像ステーションにおけるトナー像の形成処理を制御する。なお、Ａ／Ｄ変換部２０２におけるサンプリングのタイミングは、制御部２００により制御される。
【００６８】
図８において、各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の帯電ローラ、現像ローラおよび感光体ドラムの回転位置を検知する。各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐは、Ｋ色の作像ステーションの場合、図７で示した各位置センサ１１０Ｋｃ、１１０Ｋｄおよび１１０Ｋｐにそれぞれ対応する。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐの位置検知信号が、制御部２００に供給される。
【００６９】
各現像部ドライバ２０５は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の各現像ユニット（ＤＵ）２１０に対して、制御部２００の制御に従い現像バイアスを与える。なお、各現像ユニット２１０は、図１の各現像ユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対応する。また、各帯電部ドライバ２０６は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の各帯電ユニット（ＣＵ）２１１に対して、制御部２００の制御に従い帯電バイアスを与える。なお、各帯電ユニット２１１は、図１の各帯電ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対応する。
【００７０】
制御部２００は、Ａ／Ｄ変換部２０２から供給された各検知データと、各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐから供給された各位置検知信号とに基づき、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の各現像部ドライバ２０５および各帯電部ドライバ２０６を制御する。
【００７１】
さらに、制御部２００は、画像処理部２０４から供給される画像データと、Ａ／Ｄ変換部２０２から供給された各検知データとに基づき、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の各ＬＤドライバ２０７を制御する。各ＬＤドライバ２０７は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の露光を行う各レーザダイオード（ＬＤ）２１２を駆動する。
【００７２】
より具体的には、印刷のために外部から供給される画像データが画像処理部２０４で所定の処理を施されて制御部２００に供給される。制御部２００は、画像データに基づき、主走査方向に画素単位で各ＬＤドライバ２０７を制御する。このとき、制御部２００は、Ａ／Ｄ変換部２０２から供給された各検知データに基づき、画像データを、トナー像検知センサモジュール３０の解像度に応じた単位で補正する。
【００７３】
光源ドライバ２０８は、制御部２００の制御に従い、光源６１ａおよび６１ｂを点灯および消灯させる。
【００７４】
図９は、第１の実施形態に適用可能な制御部２００の一例の構成を示す。なお、図９において、上述の図８と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７５】
制御部２００は、第１補正値生成部２００１と、第２補正値生成部２００２と、演算部２００３とを含む。制御部２００は、さらに、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit)２０１０と、ＲＯＭ(Read  Only  Memory)２０１１と、ＲＡＭ(Random  Access  Memory)２０１２とを含む。制御部２００は、さらにまた、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の露光を制御する各書き込み制御部２１００Ｙ、２１００Ｍ、２１００Ｃおよび２１００Ｋを含む。
【００７６】
ＣＰＵ２０１０は、ＲＯＭ２０１１に予め記憶されるプログラムに従い、ＲＡＭ２０１２をワークメモリとして用いて、制御部２００の全体の動作を制御する。また、ＣＰＵ２０１０は、Ａ／Ｄ変換部２０２におけるサンプリングのタイミングを制御するためのタイミング信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部２０２に供給する。ＣＰＵ２０１０は、生成したタイミング信号を演算部２００３にも供給する。また、ＣＰＵ２０１０は、タイミング信号を含む制御信号を、第１補正値生成部２００１および第２補正値生成部２００２に供給する。
【００７７】
なお、図９において、第１補正値生成部２００１、第２補正値生成部２００２および演算部２００３が互いに独立したハードウェア回路にて構成されるように示されているが、これはこの例に限定されない。例えば、第１補正値生成部２００１、第２補正値生成部２００２および演算部２００３の一部または全部を、ＣＰＵ２０１０上で動作するプログラムにより実現することも可能である。
【００７８】
各書き込み制御部２１００Ｙ、２１００Ｍ、２１００Ｃおよび２１００Ｋは、画像処理部２０４から供給される画像データに従い、各ＬＤドライバ２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃおよび２０７Ｋを、画素単位で制御する。各ＬＤドライバ２０７Ｙ、２０７Ｍ、２０７Ｃおよび２０７Ｋは、制御に従い、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色に対応する各レーザダイオード２１２を駆動する。
【００７９】
演算部２００３は、Ａ／Ｄ変換部２０２から供給された各検知データに対して所定の演算を行い、例えば、各検知データを１つの値で表す代表値、例えば各検知データの平均値を求める。演算部２００３は、算出した代表値を、第１補正値生成部２００１に供給する。
【００８０】
第１補正値生成部２００１は、さらに、各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐから出力された各位置検知信号が供給される。第１補正値生成部２００１は、演算部２００３から供給された代表値と、各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐから供給された各位置検知信号とに基づき、副走査方向のトナー付着量ムラを補正するための補正値を生成する。
【００８１】
例えば、図１０に例示されるように、中間転写ベルト１の主走査方向の略全幅と、副走査方向に少なくとも各感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの円周分の長さを有する領域に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色のうち１色のトナー（Ｃ色のトナーとする）により、一定の濃度でベタパターンによるテストパターン３００を形成する。以降、ベタパターンによるテストパターン３００を、ベタテストパターン３００と呼ぶ。
【００８２】
このベタテストパターン３００を、副走査方向の長さにわたってトナー像検知センサモジュール３０により検知し、各受光素子７０の各検知信号を、Ａ／Ｄ変換部２０２により所定の間隔でサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、各タイミングにおける各検知データを得る。演算部２００３は、各受光素子７０による各検知データに対して各タイミング毎に演算を行い、各タイミング毎の代表値（平均値）を算出する。
【００８３】
第１補正値生成部２００１は、演算部２００３から供給された各タイミング毎の代表値の変動を検出する。なお、このとき、第１補正値生成部２００１は、予め求めた、受光素子７０の検知信号とトナー付着量との関係に基づき、演算部２００３から供給された各タイミング毎の代表値を、トナー付着量の代表値に変換する。例えば、第１補正値生成部２００１は、予め求めた変換テーブルなどを参照することで、この変換を行う。第１補正値生成部２００１は、ベタテストパターン３００の色に対応する各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐの位置検知信号から周期を検出し、検出した周期と、各タイミング毎のトナー付着量の代表値の変動とを関連付ける。
【００８４】
第１補正値生成部２００１は、この、周期と、トナー付着量の代表値の変動との関係に基づき、副走査方向に周期的に変動する補正値を生成する。補正値生成部２００１は、各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐの位置検知信号から検出した周期に基づき、各現像部ドライバ２０５および各帯電部ドライバ２０６それぞれの補正値を算出することができる。例えば、各現像部ドライバ２０５に対する各補正値は、各現像部ドライバ２０５による各現像バイアスをそれぞれ補正するための補正値である。同様に、各帯電部ドライバ２０６に対する各補正値は、各帯電部ドライバ２０６による各帯電バイアスをそれぞれ補正するための補正値である。
【００８５】
第１補正値生成部２００１は、例えば、各タイミングについて算出した現像部ドライバ２０５および帯電部ドライバ２０６それぞれの補正値を、補正値記憶部２２０１に記憶する。第１補正値生成部２００１は、補正値記憶部２２０１に記憶した各タイミングの各補正値を、各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐの位置検知信号に基づき各タイミングに応じて読み出して、現像部ドライバ２０５および帯電部ドライバ２０６に供給する。なお、これに限らず、第１の補正値生成部２００１は、補正値を、現像部ドライバ２０５および帯電部ドライバ２０６のうち少なくとも一方に供給するようにしてもよい。
【００８６】
第１補正値生成部２００１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色について形成されたベタテストバターン３００それぞれについて上述の処理を実行し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の作像ステーションによる副走査方向のトナー付着量ムラを補正する。
【００８７】
すなわち、例えばＫ色の作像ステーションにおいて、感光体ドラム２Ｋや現像ローラ１０５Ｋに偏心がある場合、感光体ドラム２Ｋと現像ローラ１０５Ｋとの間のギャップ（隙間）が周期的に変動する。この変動により、感光体ドラム２Ｋに対する現像ローラ１０５Ｋによる現像バイアスが周期的に変動して、トナー付着量（画像濃度）にムラが生じる。帯電ローラ１０３Ｋについても同様に、偏心などにより帯電バイアスが周期的に変動し、トナー付着量のムラの要因となる。上述の、ベタパターン３００を用いた補正処理により、この感光体ドラム２Ｋ、現像ローラ１０５Ｋ、帯電ローラ１０３Ｋの偏心によるトナー付着量の副走査方向のムラを抑制できる。
【００８８】
第２補正値生成部２００２は、Ａ／Ｄ変換部２０２から供給された各検知データに基づき、主走査方向のトナー付着量ムラを、トナー像検知センサモジュール３０の主走査方向の解像度に応じた単位で補正する。
【００８９】
例えば、図１１に例示されるように、中間転写ベルト１の主走査方向の略全幅にわたって一定の階調を指定して形成されたパターンを、副走査方向に、階調毎に複数形成する。この各階調の複数のパターンの組を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色について中間転写ベルト１上に形成する。図１１の例では、中間転写ベルト１に対し、ベルト搬送方向の上流側から、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色によるパターンの組３１０Ｋ、３１０Ｃ、３１０Ｍおよび３１０Ｙが形成されている。また、各組３１０Ｋ、３１０Ｃ、３１０Ｍおよび３１０Ｙは、階調がそれぞれ最も明るい階調に対して１００％、７５％、５０％および２５％である４本のパターンを含んでいる。
【００９０】
説明のため、例えばＹ色のパターンの組３１０Ｙについて、例えばトナー像検知センサモジュール３０に含まれる複数の受光素子７０のうち１つの受光素子７０の検知信号を用いてトナー付着量補正を行う場合について考える。例えば、第２補正値生成部２００２は、各階調の検知信号を、予め求めた、受光素子７０の検知信号とトナー付着量との関係に基づきトナー付着量に変換する。第２補正値生成部２００２は、予め求めた変換テーブルなどを参照することで、この変換を行う。第２補正値生成部２００２は、例えば、検知信号を変換したトナー付着量と、対応する階調の基準となるトナー付着量とを比較して、両者の差分に基づき補正値を算出する。
【００９１】
第２補正値生成部２００２は、上述の補正値算出処理を、トナー像検知センサモジュール３０に含まれる全ての受光素子７０による各検知信号に対して実行する。第２補正値生成部２００２は、各受光素子７０にそれぞれ対応する各補正値（Ｙ色に対する各補正値）を、補正値記憶部２２０２に記憶する。
【００９２】
第２補正値生成部２００２は、補正値記憶部２００２に記憶される各補正値（Ｙ色に対する各補正値）を、書き込み制御部２１００Ｙに供給する。また、書き込み制御部２１００Ｙには、画像処理部２０４から、Ｙ色の画像データが例えばライン単位で供給される。書き込み制御部２１００Ｙは、ライン単位で供給された画像データの各画素の画素値を、第２補正値生成部２００２から供給された、各画素位置に対応する各補正値に従い補正して、補正された各画素値に従いＬＤドライバ２０７Ｙを制御する。これにより、露光量が画素毎に補正され、主走査方向のトナー付着量ムラを抑制できる。
【００９３】
（第１の実施形態に係る補正処理の流れ）
図１２〜図１４を用いて、第１の実施形態に係る補正処理の流れについて説明する。図１２は、第１の実施形態に適用可能な補正処理を概略的に示す一例のフローチャートである。
【００９４】
図１２のフローチャートによる処理に先立って、トナー像検知センサモジュール３０の、光源６１ａおよび６１ｂを含めたセンサ感度調整処理を実施することが好ましい。具体的には、光源６１ａおよび６１ｂを消灯した際の暗時のセンサ感度キャリブレーションにより、主走査方向の全幅にわたる各受光素子７０の暗時におけるノイズバラツキの調整を行い、主走査方向の全幅において一定のノイズレベルとする。次に、反射用光源である光源６１ｂを点灯して得られる中間転写ベルト１上のトナー未付着時の全反射状態の明時の光源光量において、各受光素子７０の感度バラツキの調整を行う。このようにして、主走査方向の全幅にわたって一定の基準で検知できるようにしておく。
【００９５】
この感度調整処理は、例えば、画像形成装置電源投入時に実行する。これに限らず、画像形成装置における各印刷ジョブ間で感度調整処理を実行してもよい。さらに、画像形成装置内に温度センサを配置し、温度センサによる温度検知結果に応じて感度調整処理を実行してもよい。
【００９６】
図１２において、ステップＳ１０で、制御部２００は、ベタテストパターン３００を用いた副走査方向の補正処理を行う。次のステップＳ２０で、制御部２００は、各階調の複数のパターンの組３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃおよび３１０Ｋを用いた主走査方向の補正処理を行う。
【００９７】
図１３は、上述したステップＳ１０の、第１の実施形態に係る、副走査方向の補正処理を示す一例のフローチャートである。ステップＳ１００で、画像形成装置は、図１０に示した、対象色のベタテストパターン３００を中間転写ベルト１に形成する。以下、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理は、この対象色に対する処理となる。次のステップＳ１０１で、制御部２００は、ベタテストパターン３００をトナー像検知センサモジュール３０により読み取る。
【００９８】
制御部２００は、トナー像検知センサモジュール３０により読み取られて入力された、各タイミングの検知データの各代表値を演算部２００３により算出し、算出した各代表値を第１補正値生成部２００１に供給する。
【００９９】
次のステップＳ１０２で、第１補正値生成部２００１は、供給された各代表値をそれぞれトナー付着量に変換する。次のステップＳ１０３で、第１の補正値生成部２００１は、各タイミングのトナー付着量と、各位置センサ１１０ｃ、１１０ｄおよび１１０ｐの位置検出信号とに基づき、現像部ドライバ２０５および帯電部ドライバ２０６それぞれに対する副走査方向の補正値を生成する。次のステップＳ１０４で、第１補正値生成部２００１は、生成した各補正値を現像部ドライバ２０５および帯電部ドライバ２０６それぞれに供給し、現像バイアスおよび帯電バイアスに各補正値を適用する。
【０１００】
次のステップＳ１０５で、制御部２００は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色についてステップＳ１００〜ステップＳ１０４の処理が終了したか否かを判定する。終了していないと判定した場合（ステップＳ１０５、「次の色へ」）、制御部２００は、処理をステップＳ１００に戻し、次の色に対する処理を開始する。一方、制御部２００は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色について処理が終了したと判定した場合（ステップＳ１０５、「Ｙｅｓ」）、図１３のフローチャートにおける一連の処理を終了する。そして、処理が図１２のステップＳ２０に移行する。
【０１０１】
図１４は、上述したステップＳ２０の、第１の実施形態に係る、主走査方向の補正処理を示す一例のフローチャートである。ステップＳ２００で、画像形成装置は、図１１に示した、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色について、階調毎のテストパターンの組３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、３１０Ｋを中間転写ベルト１に形成する。以下、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４の処理は、各色毎の処理となる。
【０１０２】
なお、以下では、各組３１０Ｙ、３１０Ｍ、３１０Ｃ、３１０Ｋを、組３１０で代表させて説明を行う。同様に、各書き込み制御部２１００Ｙ、２１００Ｍ、２１００Ｃおよび２１００Ｋを、書き込み制御部２１００で代表させて説明を行う。
【０１０３】
次のステップＳ２０１で、制御部２００は、対象色について、階調毎のテストパターンの組３１０に含まれる各階調のパターンをトナー像検知センサモジュール３０により読み取る。制御部２００は、トナー像検知センサモジュール３０により読み取られて入力された、受光素子７０毎の検知データを第２補正値生成部２００２に供給する。
【０１０４】
次のステップＳ２０２で、第２補正値生成部２００２は、供給された各検知データをそれぞれトナー付着量に変換する。次のステップＳ２０３で、第２の補正値生成部２００２は、各検知データに基づき、主走査方向の各補正値を生成する。次のステップＳ２０４で、第２補正値生成部２００２は、生成した各補正値を対象色の書き込み制御部２１００に供給し、書き込みを行うための画像データを、トナー像検知センサモジュール３０の主走査方向の解像度に応じた単位で補正する。
【０１０５】
次のステップＳ２０５で、制御部２００は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色についてステップＳ２０１〜ステップＳ２０４の処理が終了したか否かを判定する。終了していないと判定した場合（ステップＳ２０５、「次の色へ」）、制御部２００は、処理をステップＳ２０１に戻し、次の色に対する処理を開始する。一方、制御部２００は、ステップＳ２０５でＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色について処理が終了したと判定した場合（ステップＳ２０５、「Ｙｅｓ」）、図１４のフローチャートにおける一連の処理を終了する。
【０１０６】
従来では、トナー付着量の検出は、単体のトナー検知センサが配置された極一部の領域を対象として行っていた。そのため、センサが配置されていない領域の濃度ムラを検知することができず、高品質な画像を提供することが困難であった。例えば、従来の画像形成装置では、副走査方向に向けて発生する帯状の濃度ムラを抑制することが困難であった。
【０１０７】
これに対して、第１の実施形態に係るトナー像検知センサモジュール３０は、主走査方向の全幅にわたって、画像形成における解像度に応じた数の受光素子７０を含み、主走査方向の全幅にわたってトナー付着量を検出している。そのため、主走査方向の濃度ムラを抑制することができ、より高品質の印刷画像を提供することが可能である。例えば、第１の実施形態に係る画像形成装置では、上述した副走査方向に向けて発生する帯状の濃度ムラを抑制することが可能である。
【０１０８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図１５は、第２の実施形態に係るトナー像検知センサモジュール３０’の一例の構成を示す。図１５は、トナー像検知センサモジュール３０’の主走査方向に直交する面での断面を、概略的に示している。なお、図１５において、上述した図４と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１０９】
また、第２の実施形態では、図８および図９を用いて説明した画像形成装置および制御部２００の構成をそのまま適用できる。第１補正値生成部２００１および第２補正値生成部２００２による各補正値の算出方法も、上述した第１の実施形態と同様なので、ここでの説明を省略する。
【０１１０】
図１５において、センサ６３’は、主走査方向に配列される複数の受光素子７０ａと、各受光素子７０ａに副走査方向で対応する各位置に配置される複数の受光素子７０ｂとを含む。換言すれば、センサ６３’は、それぞれ主走査方向に配列される、複数の受光素子７０ａの列と、当該複数の受光素子７０ａと副走査方向の位置がそれぞれ対応する複数の受光素子７０ｂの列とを含む。
【０１１１】
第２の実施形態では、正反射光を得るための光源６１ａと、拡散反射光を得るための光源６１ｂとを交互に点灯させて、パターンの読み取りを行う。図１６は、第２の実施形態に係る読み取り処理の例を示すタイミングチャートである。なお、以下では、適宜、受光素子７０ａをセンサｓ０、受光素子７０ｂをセンサｓ１として説明を行う。
【０１１２】
図１６において、図の右方向に時間が進行することを示し、図１６（ａ）は、光源６１ｂの点灯制御（点灯：ＯＮ、消灯：ＯＦＦ）を示し、拡散反射光が得られる光源６１ｂを拡散反射ｄとしている。同様に、図１６（ｂ）は、光源６１ａの点灯制御を示し、正反射光が得られる光源６１ａを正反射ｒとしている。
【０１１３】
また、図１６（ｃ）および図１６（ｄ）は、それぞれ、センサｓ０およびｓ１にて読み取られる信号を示している。ここでは、図１５に示される中間転写ベルト１上のトナー像８０における各領域ｐ０〜ｐ５から、正反射光（ｒ）および拡散反射光（ｄ）の何れが検知されたかを示している。例えば、領域ｐ０からの正反射光が検知された場合、「ｐ０ｒ」として示している。なお、各領域ｐ０〜ｐ５は、センサｓ０およびｓ１の副走査方向の間隔に対応して便宜的に設けられたものである。
【０１１４】
図１６（ｅ）は、センサｓ０およびｓ１の検知信号を合成した出力を示している。センサｓ０およびｓ１の検知信号の合成処理は、制御部２００内部で行ってもよいし、信号処理部２０１で行うこともできる。
【０１１５】
例えば、中間転写ベルト１の搬送により、導光体６６ａから射出された光源６１ａの光（以下、光源６１ａの光とする）、および、導光体６６ｂから射出された光源６１ｂの光（以下、光源６１ｂの光とする）の照射位置は、各時間Ｔ0〜Ｔ4において、それぞれ各領域ｐ１〜ｐ５を１つずつ移動するものとする。
【０１１６】
図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示されるように、制御部２００は、光源６１ａおよび６１ｂが、各時間Ｔ0〜Ｔ4において、交互にＯＮ、ＯＦＦが切り替えられるよう、光源ドライバ２０８を制御する。図１６の例では、時間Ｔ0において、光源６１ａがＯＦＦ、光源６１ｂがＯＮとされ、センサｓ０により領域ｐ０からの拡散反射光が検知され（図１６（ｃ））、センサｓ１により領域ｐ１からの拡散反射光が検知される（図１６（ｄ））。次の時間Ｔ1において、光源６１ａがＯＮ、光源６１ｂがＯＦＦとされ、中間転写ベルト１の搬送に伴い、センサｓ０により領域ｐ１からの正反射光が検知され、センサｓ１により領域ｐ２からの正反射光が検知される。
【０１１７】
以下同様に、光源６１ａおよび６１ｂのＯＮ、ＯＦＦが時間Ｔ2、Ｔ3、…毎に切り替えられ、センサｓ０により各領域ｐ２、ｐ３、…からの正反射光および拡散反射光が順次検知される。また、センサｓ１により、センサｓ０に対して一つずれた各領域ｐ１、ｐ２、…からの正反射光および拡散反射光が順次検知される。
【０１１８】
出力は、図１６（ｅ）に示されるように、図１６（ｃ）および図１６（ｄ）の、各センサｓ０およびｓ１の検知結果に基づき、同じ領域の正反射光および拡散反射光の検知信号の差分を用いる。一例として、信号処理部２０１において検知信号の差分を求める場合について説明する。信号処理部２０１は、例えば、時間Ｔ1においてセンサｓ１により領域ｐ２から検知された検知信号を保持する。信号処理部２０１は、次の時間Ｔ2において、センサｓ０により領域ｐ２に対する検知がなされると、保持した検知信号と、センサｓ０による領域ｐ２に対する検知による検知信号との差分を求める。
【０１１９】
このように、第２の実施形態では、センサ６３’において、主走査方向の全幅にわたって２列に受光素子７０ａおよび７０ｂを配列し、光源６１ａおよび６１ｂの点灯、消灯を交互に切り替えて読み取り処理を行う。これにより、読み取り速度を低下させずに光源６１ａおよび６１ｂによる反射光を検出できる。
【０１２０】
なお、上述の実施形態は、本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形による実施が可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１  中間転写ベルト
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ  感光体ドラム
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ  帯電ユニット
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ  現像ユニット
３０，３０’  トナー像検知センサモジュール
５１，５２，５５，７０，７０ａ，７０ｂ  受光素子
５０，５６，５７，６１ａ，６１ｂ  光源
６３，６３’  センサ
６６ａ，６６ｂ  導光体
１０３Ｋ  帯電ローラ
１０４Ｋ，２１２  レーザダイオード
１０５Ｋ  現像ローラ
１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｐ，１１０Ｋｃ，１１０Ｋｄ，１１０Ｋｐ  位置センサ
２００  制御部
２０１  信号処理部
２０２  Ａ／Ｄ変換部
２０５  現像部ドライバ
２０６  帯電部ドライバ
２０７，２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋ  ＬＤドライバ
２０８  光源ドライバ
２００１  第１補正値生成部
２００２  第２補正値生成部
２００３  演算部
２１００Ｙ，２１００Ｍ，２１００Ｃ，２１００Ｋ  書き込み制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２２】
【特許文献１】特許第５３８７９６８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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