JP2011048178A - 画像形成装置及び画質調整にかかるパターン画像の検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画質調整の際に、センサ汚れなどの経時変化に追随したパターン検出を行うことを可能とする。
【解決手段】カラー画像形成装置１は、中間転写ベルト５Ｌに光を照射し、中間転写ベルト５Ｌから反射した光を受光した際の出力値を取得する光センサ２２を備え、その出力値に基づいて照射すべき光量である光量要求値を算出し、その光量要求値に基づいて、予め設定された制限値を上限として光量調整値を設定する。カラー画像形成装置１は、画質調整にかかるパターン画像を中間転写ベルト５Ｌに形成し、光センサ２２において光量調整値の光を照射して取得した出力値が所定の閾値を上回るか否かに応じてパターン画像の検出を行う。このパターン画像を検出する際に、光量要求値が制限値を超えている場合、その超過度合いに応じて閾値を低減させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置及び画質調整にかかるパターン画像の検出方法に関する。

従来、転写ベルトなどの画像担持体に画像を形成して用紙などの記録媒体（以下、用紙とする）に転写することで画像形成を行う画像形成装置がある。この画像形成装置は、画像担持体に検出用のパターン画像を形成し、このパターン画像をセンサで読み取った出力値を所定の閾値で判定してパターン画像の検出を行い、検出されたパターン画像を元に用紙に形成する画像の濃度調整や位置調整などの画質調整を行っている。

この画質調整に用いられるセンサは、埃などによる汚れ等の経年変化が生じ、出力値が変動することがある。このため、画質調整の際には、事前にセンサの出力を検出し、パターン画像の読み取り時における光量調整が行われている。また、所定の基準画像を画像担持体に形成し、基準画像の読み取り結果を元に、パターン画像を読み取る際の閾値を決定するものもある（特許文献１〜３参照）。

ところで、パターン画像の読み取り時における光量調整のマージンには、発光素子の駆動電流の規格上限などによる限界がある。しかしながら、上記従来技術では、光量調整の限界を考慮してパターン画像を読み取る際の閾値を決定するものではなく、センサ汚れなどの経時変化に追随したパターン検出を行うには十分ではなかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画質調整の際に、センサ汚れなどの経時変化に追随したパターン検出を行うことを可能とする画像形成装置及び画質調整にかかるパターン画像の検出方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像を画像担持体に形成し、当該形成された画像を用紙に転写して定着させる画像形成装置において、発光部から前記画像担持体に光を照射し、当該画像担持体から反射した光を受光した受光部の出力値を取得する取得手段と、前記出力値に基づいて前記発光部に要求する光量である光量要求値を算出し、当該算出された光量要求値に基づいて、予め設定された制限値を上限として前記発光部の光量を示す光量調整値を設定する光量設定手段と、画質調整にかかるパターン画像を前記画像担持体に形成し、前記発光部から前記光量調整値の光を照射して取得した出力値が所定の閾値を上回るか否かに応じて、前記パターン画像を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記画像担持体への画像形成を制御する制御手段と、を備え、前記検出手段は、前記光量要求値が前記制限値を超えている場合に、その超過度合いに応じて前記閾値を低減させることを特徴とする。

また、本発明は、画像を画像担持体に形成し、当該形成された画像を用紙に転写して定着させる画像形成装置の画質調整にかかるパターン画像の検出方法であって、発光部から前記画像担持体に光を照射し、当該画像担持体から反射した光を受光した受光部の出力値を取得する取得工程と、前記出力値に応じて前記発光部に要求する光量である光量要求値を算出し、当該算出された光量要求値に基づいて、予め設定された制限値を上限として前記発光部の光量を示す光量調整値を設定する光量設定工程と、画質調整にかかるパターン画像を前記画像担持体に形成し、前記発光部から前記光量調整値の光を照射して取得した出力値が所定の閾値を上回るか否かに応じて、前記パターン画像を検出する検出工程と、を含み、前記検出工程は、前記光量要求値が前記制限値を超えている場合に、その超過度合いに応じて前記閾値を低減させることを特徴とする。

本発明によれば、画質調整の際に、センサ汚れなどの経時変化に追随したパターン検出を行うことを可能とする、という効果を奏する。

図１は、一実施形態にかかるカラー画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、光センサの構成を説明する概略図である。 図３は、色ずれ補正や光量調整に係る設定情報を設定する処理を示すフローチャートである。 図４は、光量調整処理を示すフローチャートである。 図５は、中間転写ベルト上に形成される光量調整パターンを示す図である。 図６は、光センサの出力値を元にした光量要求値の算出を説明する図である。 図７は、パターン検出処理を示すフローチャートである。 図８は、中間転写ベルト上に形成される色ずれ検出パターンを示す図である。 図９は、色ずれ検出パターンを検出した際の光センサの出力値（電圧値）を示す図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置及びパターン検出方法の一実施形態を詳細に説明する。図１は、一実施形態にかかるカラー画像形成装置１の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、カラー画像形成装置１は、電子写真によるタンデム方式のもので、概略的には、画像担持体である４つのドラム状の感光体ドラム２Ｙ（イエロー），２Ｃ（シアン），２Ｍ（マゼンダ），２Ｋ（ブラック）と、その感光体ドラム２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上の静電潜像を現像ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋにより現像することにより形成されるトナー画像を、一次転写装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋにより転写媒体としての中間転写ベルト５Ｌ上に順次転写し、その中間転写ベルト５Ｌ上の画像を二次転写装置６Ｌにより転写体である用紙Ｐ上に一括転写する間接転写方式を採用したものである。

中間転写ベルト５Ｌは、無端状のベルトであって、複数のローラ１０Ｌ〜１３Ｌによって張架されており、ローラ１０Ｌ〜１３Ｌのいずれかの軸に連結されたモータ（図示しない）により一定速度で回動方向（副走査方向）Ｄ１に駆動される。中間転写ベルト５Ｌおよび中間転写ベルト５Ｌの駆動部（モータおよびローラ１０Ｌ〜１３Ｌなど）により、中間転写ユニットが構成されている。このような中間転写ベルト５Ｌの上部側には、その中間転写ベルト５Ｌの回動方向Ｄ１に沿って、ブラック、マゼンダ、シアン、イエローの各色用に４個の上述した感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙを、並列にそれぞれ配置している。また、感光体ドラム２Ｙから回動方向Ｄ１の下流側には、中間転写ベルト５Ｌに形成されたトナー像を検出するための光センサ２２を配置している。

感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙの周回には、帯電装置７Ｋ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｙと、前述した現像ユニット３Ｋ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｙと、一次転写装置４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙと、ブレードやブラシ等で構成されるクリーニング装置８Ｋ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｙと、除電装置９Ｋ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｙとがそれぞれ配設されている。

一次転写装置４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙは、中間転写ベルト５Ｌを挟んで感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙにそれぞれ対向配置されている。すなわち、中間転写ベルト５Ｌは、各一次転写装置４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙと感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙとの間には挟まれた状態で回動するようになっている。

感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙは、回転方向Ｄ２に回転駆動され、このとき帯電装置７Ｋ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｙによって感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙの表面が所定の極性に帯電される。次いで、感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙの帯電面に、ＬＤ、ＬＥＤ、ＥＬ等による光書き込みユニットである光ビーム走査装置１６Ｌから画像データに応じたレーザ光が照射されることによって、感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙに静電潜像が形成される。なお、このレーザ光の照射に係る画像データは、制御部２０の制御の下で光ビーム走査装置１６Ｌに入力されるデータであり、制御部２０や図示しない画像処理用ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより所定の画像処理が施されている。このようにして形成された静電潜像は、現像ユニット３Ｋ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｙにより各色のトナー像にそれぞれ現像されて可視像化される。

このようにして現像された感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ上のブラック、マゼンダ、シアン、イエローのトナー像は、一次転写装置４Ｋ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｙの作用によって中間転写ベルト５Ｌの表面に順次重ね合わされた状態で転写されていき、フルカラーの合成カラー画像が形成される。

なお、感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙは、感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ上に残っているトナー像をクリーニング装置８Ｋ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｙによりクリーニングされた後、除電装置９Ｋ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｙにより除電される。

二次転写装置６Ｌは、中間転写ベルト５Ｌを挟んでローラ１２Ｌに対向配置されている。このようなローラ１２Ｌ（中間転写ベルト５Ｌ）と二次転写装置６Ｌの間には、制御部２０の制御の下、給紙ユニット（図示しない）から給紙された用紙Ｐが所定のタイミングで送り込まれる。ローラ１２Ｌ（中間転写ベルト５Ｌ）と二次転写装置６Ｌの間に用紙Ｐが紙搬送方向Ｄ３に向けて送り込まれると、中間転写ベルト５Ｌに担持されている合成カラー画像が二次転写装置６Ｌの作用により用紙Ｐに一括して転写される。

その後、用紙Ｐ上の合成カラー画像は、定着装置１４Ｌにより熱と圧力によって定着され、排紙トレイ（図示しない）上に排出される。一方、合成カラー画像の転写後の中間転写ベルト５Ｌの表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１５Ｌによって除去される。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロコントローラなどであり、カラー画像形成装置１の全体制御を司る。記憶部２１は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）などであり、制御部２０の制御にかかるデータ、例えばプログラムや各種設定情報や、後述する光量要求値及び光量調整値を書き換え可能に格納する。表示部２３は液晶表示パネルなどであり、制御部２０の制御の下で各種画面を表示する。

図２は、光センサ２２の構成を説明する概略図である。図２に示すように、光センサ２２は、中間転写ベルト５Ｌに光を照射するためのＬＥＤ光源などである発光部２２１と、中間転写ベルト５Ｌで反射した光を検出するためのフォトトランジスタなどである受光部２２２とを備える。受光部２２２において、中間転写ベルト５Ｌからの光を検出した信号は制御部２０に出力される。光センサ２２では、光量調整パターン、トリガーパターン、色ずれ検知用パターンなどの中間転写ベルト５Ｌ上に形成されたトナー像を検出する。なお、光センサ２２は、中間転写ベルト５Ｌの主走査方向（回動方向と直交する）において、複数個設けられている。

制御部２０は、記憶部２１に記憶されたプログラムを内部ＲＡＭ（Random Access Memory）に展開して順次実行することで、カラー画像形成装置１の各部に制御信号を出力してカラー画像形成装置１の全体制御を行う。例えば、カラー画像形成装置１では、制御部２０の制御の下、上述した用紙Ｐへのカラー画像の形成が行われる。このカラー画像の形成に際し、制御部２０は、記憶部２１に格納された色ずれ補正に係る設定情報を読み出し、その設定情報に基づいて光ビーム走査装置１６Ｌが感光体ドラム２Ｋ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｙに静電潜像を形成するタイミングを制御している。したがって、カラー画像形成装置１では、色ずれの無いカラー画像を用紙Ｐへ形成できる。

また、制御部２０は、記憶部２１に格納された光量調整に係る設定情報を読み出し、その設定情報に基づいて発光部２２１が照射する光の光量を制御している。これにより、カラー画像形成装置１では、発光部２２１が照射し、中間転写ベルト５Ｌで反射した光が受光部２２２で検出された際に出力される出力信号を、所望の値に調整することが可能となる。

図３は、色ずれ補正や光量調整に係る設定情報を設定する処理を示すフローチャートである。図３に示すように、処理が開始されると、カラー画像形成装置１は、制御部２０の制御の下で発光部２２１が照射する光の光量調整を行う（Ｓ１０）。

図４は、光量調整処理を示すフローチャートである。図４に示すように、Ｓ１０において光量調整が開始されると、カラー画像形成装置１は、制御部２０の制御の下、中間転写ベルト５Ｌ上に光量調整パターンを形成（印刷）する（Ｓ１１）。

図５は、中間転写ベルト５Ｌ上に形成される光量調整パターンＰ１を示す図である。図５に示すように、光量調整パターンＰ１は、主走査方向に複数設置された光センサ２２の各々に対応した位置に形成されている。したがって、中間転写ベルト５Ｌが副走査方向に搬送されることで、光センサ２２の各々で光量調整パターンＰ１が検出されることとなる。

また、光量調整パターンＰ１は、副走査方向において、所定幅（図示例では２ｄｏｔ）の帯状の画像が、センサスポットより細かい所定のピッチ（図示例では１０ｄｏｔ）で複数同一濃度として形成されている。このため、光センサ２２では、帯状画像の有無に対応した出力信号を得ることができる。また、図５に示すように、光量調整パターンＰ１は、副走査方向において、カラーの色を変更したものを複数、所定の空き領域を挟んで形成されている。したがって、光センサ２２では、それぞれの色での信号値を得ることができる。

次いで、制御部２０は、中間転写ベルト５Ｌに形成された光量調整パターンＰ１を検出した光センサ２２の出力信号を読み取り（Ｓ１２）、それぞれの色について、光センサ２２の出力信号値を所望の値（目標出力値）とするため、発光部２２１が照射すべき光量、すなわち、発光部２２１に要求する光量を示す光量要求値を算出する（Ｓ１３）。

ここで、光量要求値の算出について、図６を参照して説明する。図６は、光センサ２２の出力値を元にした光量要求値の算出を説明する図である。具体的には、現在設定されている発光部２２１の光量で光量調整パターンＰ１を読み取った際の、光センサ２２の出力値を元にした光量要求値の算出を説明する図である。

図６に示すように、現在設定されている光量で光量調整パターンＰ１を検出した際の読み取り結果（Ｓ１２）と、Ｘ切片とによりグラフの直線が決定される（Ｓ１３１）。Ｘ切片は、光センサ２２の出力値が０となる発光部２２１の光量調整値であり、カラー画像形成装置１に固有のものとして予め記憶部２１に記憶されている。なお、上述したように、光量調整パターンＰ１の色を変更し、複数の色で光センサ２２の出力値を得ている場合は、例えばその出力の最大値をグラフにプロットすることで、グラフの直線を決定することができる。

次いで、光量調整パターンＰ１を光センサ２２で検出した際に目標出力値となる光量要求値を、決定した直線をもとに算出する（Ｓ１３２）。このようにして、カラー画像形成装置１では、光センサ２２の出力信号値を目標出力値とする光量要求値を算出する。なお、光量要求値の算出について、式で表すと次のとおりである。
（光量要求値）＝（現在の光量設定値−Ｘ切片）×目標出力値／読み取り結果値＋Ｘ切片

Ｓ１３に次いで、制御部２０は、算出された光量要求値と、発光部２２１における駆動電流の規格上限などに基づいて予め設定された規格上限値（制限値）とを元に、発光部２２１に設定する光量である光量調整値を算出する（Ｓ１４）。具体的には、規格上限値を超えて発光部２２１の光量調整値を設定することはできないため、Ｓ１４では光量要求値と規格上限値の最大値を取る。なお、式で表すと次のとおりである。
光量調整値＝ｍａｘ（光量要求値，規格上限値）：但し、光量要求値＞規格上限値の場合は光量調整値＝規格上限値とする。

次いで、制御部２０は、算出された光量要求値と、光量調整値とを記憶部２１へ保存して（Ｓ１５）、光量調整処理を終了する。

なお、Ｓ１５では、光量要求値及び光量調整値を記憶部２１にスタックして記録してよい。この場合、カラー画像形成装置１では、光量調整処理が行われる度に光量要求値及び光量調整値が記憶部２１に順次記録されることとなる。この記憶部２１に順次記録された光量要求値及び光量調整値は、制御部２０の制御の下、用紙Ｐへの印刷や表示部２３への表示により出力してよい。これにより、カラー画像形成装置１では、順次記録された光量要求値及び光量調整値からセンサ汚れなどの経時変化の度合いをモニタすることができる。

図３に示すように、光量調整処理の後、カラー画像形成装置１では、制御部２０の制御の下、色ずれ補正を行うためのパターン検出用閾値の算出を、光量要求値と、光量調整値とを用いて行い（Ｓ２０）、算出されたパターン検出用閾値による色ずれ補正のパターン検出を行う（Ｓ３０）。

Ｓ２０において、パターン検出用閾値Ｖｔは、工場出荷時などにおいて予め設定された標準閾値、オフセット値、Ｘ切片と、Ｓ１０で記憶部２１に保存された光量調整値、光量要求値とにより、次の演算を行って算出する。
パターン検出用閾値Ｖｔ＝標準閾値×（光量調整値−Ｘ切片）／（光量要求値−Ｘ切片）＋オフセット値 ［単位：Ｖ］

これにより、光量要求値が規格上限値を超えていない場合は光量調整値＝光量要求値であるため、パターン検出用閾値Ｖｔは、予め設定された標準閾値にオフセット値を足した値となる。また、光量要求値が規格上限値を超えている場合は光量調整値＝規格上限値であり、パターン検出用閾値Ｖｔは、光量要求値−規格上限値だけ生じる必要出力の低下分に合わせて標準閾値を低減させてオフセット値を足した値となる。

すなわち、光量要求値が規格上限値を超えてない間は、パターン検出用閾値Ｖｔが変化することがない。したがって、パターン検出用閾値Ｖｔが光量調整における突発的な変動の影響を受けることがなくなり、カラー画像形成装置１では安定したパターン検出を行うことが可能となる。また、センサ汚れなどの経時変化により光量要求値が過大となり、光量要求値が規格上限値を超えている場合は、その度合いに応じてパターン検出用閾値Ｖｔが低減することとなる。したがって、センサ汚れなどの経時変化に追随したパターン検出を行うことが可能となる。

図７は、パターン検出処理を示すフローチャートであり、具体的にはＳ３０における色ずれ補正のパターン検出処理を示すフローチャートである。図７に示すように、Ｓ３０においてパターン検出が開始されると、カラー画像形成装置１は、制御部２０の制御の下、中間転写ベルト５Ｌ上に色ずれ検出パターンを形成（印刷）する（Ｓ３１）。

図８は、中間転写ベルト５Ｌ上に形成される色ずれ検出パターンを示す図である。図８に示すように、パターン検出処理では、中間転写ベルト５Ｌの副走査方向において、トリガーパターンＰ２に次いで主走査色ずれ検出パターンＰ３及び副走査色ずれ検出パターンＰ４が形成される。

トリガーパターンＰ２は、主走査色ずれ検出パターンＰ３、副走査色ずれ検出パターンＰ４の開始を示すパターン画像である。主走査色ずれ検出パターンＰ３は、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの各色について、主走査方向の位置ずれを検出するためのパターン画像である。副走査色ずれ検出パターンＰ４は、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの各色について、副走査方向の位置ずれを検出するためのパターン画像である。なお、これら色ずれ検出パターンであるパターン画像は単にパッチとも呼ぶ。主走査色ずれ検出パターンＰ３及び副走査色ずれ検出パターンＰ４は、カラー色と基準色のパッチの重なり量を順に主方向（または副方向）にシフトして変更した一連のパッチ群である。

このように、Ｓ３１において、中間転写ベルト５Ｌには、上述した色ずれ検出パターンが、主走査方向に複数設置された光センサ２２の各々に対応した位置に形成される。したがって、カラー画像形成装置１では、中間転写ベルト５Ｌが副走査方向に搬送されることで、光センサ２２の各々で色ずれ検出パターンが検出されることとなり、各主走査位置における色ずれが検出可能となる。

Ｓ３１に次いで、制御部２０は、中間転写ベルト５Ｌに形成された色ずれ検出パターンを検出した光センサ２２の出力信号を読み取り（Ｓ３２）、最初にパターン検出用閾値Ｖｔを超える出力信号の検出によりトリガーパターンＰ２の検出を行う（Ｓ３３）。

次いで、制御部２０は、トリガーパターンＰ２の検出ピーク位置を基準に、以降所定時間幅の最大値の検出を繰り返すことにより、主走査色ずれ検出パターンＰ３、副走査色ずれ検出パターンＰ４のパッチピーク値の検出、すなわち色ずれ検出パターンの検出を行う（Ｓ３４）。

次いで、制御部２０は、Ｓ３３で検出したトリガーパターンＰ２を基準に、Ｓ３４で検出した主走査色ずれ検出パターンＰ３、副走査色ずれ検出パターンＰ４のピーク値から各色の位置ずれ量（色ずれ量）を算出する（Ｓ３５）。例えば、出力信号が最小となる実測位置と、色ずれが理想状態で最小となる理想位置との差異により現在の色ずれ量を求めることができる。

なお、Ｓ３５で算出した位置ずれ量は、色ずれ補正に係る設定情報として記憶部２１に保存される。したがって、制御部２０は、カラー画像の形成を行う際に、上述した位置ずれ量をもとに、基準色に対する各色の形成タイミングを制御する。これにより、カラー画像形成装置１では、色ずれの無いカラー画像を形成できる。

図３に示すように、Ｓ３０のパターン検出処理の後、カラー画像形成装置１では、色ずれ検出パターンの検出の際に、検出異常が発生したか否かを、Ｓ３２で読み取った光センサ２２の出力信号に基づいて制御部２０が判定する（Ｓ４０）。この判定により、検出異常がある場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、カラー画像形成装置１では、制御部２０の制御の下、色ずれ検出に異常があったことを表示部２３に表示して、ユーザへの異常通知を行う（Ｓ５０）。

ここでいう、色ずれ検出パターンの検出の際における検出異常とは、色ずれ検出パターンを検出した光センサ２２の出力信号に基づいて、色ずれ検出パターンの位置を検出する際の異常のことである。具体的には、パターン検出用閾値Ｖｔを超える出力信号が所定の時間内に検出できず、色ずれ検出パターンの読み取りに失敗している場合がある。また、パターン検出用閾値Ｖｔを超える出力信号の検出を開始してから所定の時間内に検出が終了しないなど、色ずれ検出パターンの読み取りが終了しない場合がある。また、色ずれ検出パターンを検出した際の光センサ２２の出力値が、所定の範囲内に収まらずに異常である場合がある。

ここで、光センサ２２の出力値について図９を参照して説明する。図９は、色ずれ検出パターンを検出した際の光センサ２２の出力値（電圧値）を示す図である。より具体的には、図８に示す例は、副走査色ずれ検出パターンを検出した際の光センサ２２の出力値を、副走査方向に沿って示したものである。

図９に示すように、色ずれ検出パターンは光センサ２２の出力値のピークに該当する。ここで、Ｖｍａｘは光センサ２２の出力値の最大ピーク値、Ｖｍｉｎは光センサ２２の出力値の最小ピーク値、ＶｐｄはＶｍａｘとＶｍｉｎの差分値、Ｖ０はパターンが形成されていない中間転写ベルト５Ｌのベルト下地を検出した値である。なお、実際には図８の色ずれ検出パターンを検知した場合に各色のパッチの出力が時系列で交互に現れるが、この図では便宜上ある特定の一色のみに着目して図示している。

例えば、光センサ２２の出力値が異常である場合は、発光部２２１の光量の異常によって色ずれ検出パターンを誤検知し、ベルト下地を示すＶ０と、色ずれ検出パターンを示すピーク値（Ｖｍａｘ、Ｖｍｉｎ）との大小関係が、正常の場合と比較して逆転していることがある。したがって、Ｖ０と、色ずれ検出パターンを示すピーク値との大小関係が正常であるか否かを判定することで、検出異常の発生の有無を判定することができる。

また、光センサ２２の出力値が異常である場合では、発光部２２１の光量が異常に大きくなり、色ずれ検出パターンを示す最大ピーク値（Ｖｍａｘ）が所定の閾値を超えていることがある。したがって、最大ピーク値（Ｖｍａｘ）が所定の閾値以上であるか否かを判定することで、検出異常の発生の有無を判定することができる。また、光センサ２２の出力値が異常である場合では、発光部２２１の光量が異常に小さくなり、色ずれ検出パターンを示す最大ピーク値（Ｖｍａｘ）が所定の閾値を下回っていることがある。したがって、最大ピーク値（Ｖｍａｘ）が所定の閾値以下であるか否かを判定することで、検出異常の発生の有無を判定することができる。

また、光センサ２２の出力値が異常である場合では、発光部２２１の光量が異常に小さくなり、色ずれ検出パターンを示す最小ピーク値（Ｖｍｉｎ）が所定の閾値以下となることがある。したがって、最小ピーク値（Ｖｍｉｎ）が所定の閾値以下であるか否かを判定することで、検出異常の発生の有無を判定することができる。また、光センサ２２の出力値が異常である場合では、発光部２２１の光量が異常に大きくなり、色ずれ検出パターンを示す最小ピーク値（Ｖｍｉｎ）が所定の閾値以上となることがある。したがって、最小ピーク値（Ｖｍｉｎ）が所定の閾値以上であるか否かを判定することで、検出異常の発生の有無を判定することができる。

また、光センサ２２の出力値が異常である場合では、受光部２２２の汚れなどで受光部２２２の受光量が低下し、色ずれ検出パターンを示す最大ピーク値（Ｖｍａｘ）と、ベルト下地を示すＶ０との差分値が所定の閾値以下となることがある。したがって、色ずれ検出パターンを示す最大ピーク値（Ｖｍａｘ）と、ベルト下地を示すＶ０との差分値が所定の閾値以下であるか否かを判定することで、検出異常の発生の有無を判定することができる。

また、光センサ２２の出力値が異常である場合では、受光部２２２の汚れなどで受光部２２２の受光量が低下し、色ずれ検出パターンを示す最大ピーク値（Ｖｍａｘ）と、最小ピーク値（Ｖｍｉｎ）との差分値ＶＰｄが所定の閾値以下となることがある。したがって、差分値ＶＰｄが所定の閾値以下であるか否かを判定することで、検出異常の発生の有無を判定することができる。

なお、上述した検出異常の発生の有無を判定するための閾値（以下、異常判定値と呼ぶ）は、工場出荷時などにおいて予め設定された固定値だけでなく、パターン検出用閾値Ｖｔと同様に、Ｓ１０で記憶部２１に保存された光量要求値と、これを規格上限値で制限した光量調整値とにより決定する可変値であってよい。具体的には、異常判定値Ｖｃは、工場出荷時などにおいて予め設定された標準閾値、オフセット値、Ｘ切片、Ｓ１０で記憶部２１に保存された光量調整値、光量要求値などにより、次の演算を行って算出する。
異常判定値Ｖｃ＝標準閾値×（光量調整値−Ｘ切片）／（光量要求値−Ｘ切片）＋オフセット値 ［単位：Ｖ］

これにより、光量要求値が規格上限値を超えていない場合は光量調整値＝光量要求値であるため、異常判定値Ｖｃは、予め設定された標準閾値にオフセット値を足した値となる。また、光量要求値が規格上限値を超えている場合は光量調整値＝規格上限値であり、異常判定値Ｖｃは、光量要求値−規格上限値だけ生じる必要出力の低下分に合わせて標準閾値を低減させてオフセット値を足した値となる。

すなわち、光量要求値が規格上限値を超えてない間は、異常判定値Ｖｃが変化することがない。したがって、異常判定値Ｖｃが光量調整における突発的な変動の影響を受けることがなくなり、カラー画像形成装置１では安定した色ずれパターン検出の検出異常の判定を行うことが可能となる。また、センサ汚れなどの経時変化により光量要求値が過大となり、光量要求値が規格上限値を超えている場合は、その度合いに応じて異常判定値Ｖｃが低減することとなる。したがって、センサ汚れなどの経時変化に追随した色ずれパターン検出の検出異常の判定を行うことが可能となる。

例えば、経時でのセンサ汚れなどの光量低下による出力低下により、光センサ２２からの出力波形は単純に比例圧縮された形となる。この比例圧縮に応じて異常判定値Ｖｃも低下することとなるため、センサ汚れに合わせた色ずれパターン検出を行うことが可能となり、センサ汚れに対して、色ずれパターン検出の検出異常と判定されるまでのマージンを増加させることができる。

［変形例］
以下の変形例では、直近の処理における色ずれ検出パターンの検出結果を用いて光量調整を行う場合について説明する。上述した実施形態では、図３に示すように、光量調整パターンＰ１による光量調整の後に、パターン検出量閾値を算出し、色ずれ検出パターンの検出を行っている。これに対し、変形例では、直近の処理における色ずれ検出パターンの検出結果を用いて光量調整を行うため、光量調整パターンＰ１による光量調整を行う必要がない。従って、変形例では、処理時間やトナー消費量の低減を実現できる。

具体的には、図３におけるパターン検出（Ｓ３０）において、現在設定されている光量で主走査色ずれ検出パターンＰ３、副走査色ずれ検出パターンＰ４を検出した際の読み取り結果と、前述したＸ切片とにより図６に例示したグラフの直線を決定する。なお、主走査色ずれ検出パターンＰ３、副走査色ずれ検出パターンＰ４を検出した際の読み取り結果としては、図９に例示した出力値における複数のピーク値の最大値又は１番目の最大値と２番目の最大値との平均値であってよい。これは、所定の濃度で形成した各パターンの中でピーク値が最大値となるパターンが、光センサ２２に対して位置ずれがなく、光量調整に用いるのに適した色ずれ検出パターンであるためである。

次いで、主走査色ずれ検出パターンＰ３、副走査色ずれ検出パターンＰ４を光センサ２２で検出した際に目標出力値となる光量要求値を、決定した直線をもとに算出する。この場合に用いる目標出力値は、前述した実施形態で用いる目標出力値とはパターンが異なるため値が異なる場合もある。このようにして、カラー画像形成装置１では、光センサ２２の出力信号値を目標出力値とする光量要求値を算出してよい。なお、光量要求値の算出式や、算出された光量要求値を用いた光量調整値の算出については、光量調整パターンＰ１を用いた場合と同様に行われる。

次いで、算出された光量要求値と、光量調整値とを記憶部２１へ保存する。これにより、次回の処理では、記憶部２１に保存された光量要求値と、光量調整値とを読み出すだけでよく、光量調整パターンＰ１による光量調整を行う必要がない。

なお、上述した実施形態のカラー画像形成装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。上述した実施形態のカラー画像形成装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、上述した実施形態のカラー画像形成装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述した実施形態のカラー画像形成装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

また、上述したプログラムは、Ｉ／Ｆ部を介してカラー画像形成装置と接続する、ＰＣ（Personal Computer）等の情報機器が実行するプリンタドライバであってもよい。すなわち、カラー画像形成装置は、ＰＣ等の情報機器がプリンタドライバなどのプログラムを実行することで、色ずれ補正に係る制御が行われるものであってよい。

なお、上記実施形態におけるカラー画像形成装置は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機や、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等であればいずれにも適用することができる。

１ カラー画像形成装置
５Ｌ 中間転写ベルト
１６Ｌ 光ビーム走査装置
２０ 制御部
２１ 記憶部
２２ 光センサ
２３ 表示部
２２１ 発光部
２２２ 受光部
Ｐ１ 光量調整パターン
Ｐ２ トリガーパターン
Ｐ３ 主走査色ずれ検出パターン
Ｐ４ 副走査色ずれ検出パターン

特開２００１−３２４８４７号公報 特開２００３−１３１４４３号公報 特開２００４−２１３０３２号公報

Claims (7)

1. 画像を画像担持体に形成し、当該形成された画像を用紙に転写して定着させる画像形成装置において、
   発光部から前記画像担持体に光を照射し、当該画像担持体から反射した光を受光した受光部の出力値を取得する取得手段と、
   前記出力値に基づいて前記発光部に要求する光量である光量要求値を算出し、当該算出された光量要求値に基づいて、予め設定された制限値を上限として前記発光部の光量を示す光量調整値を設定する光量設定手段と、
   画質調整にかかるパターン画像を前記画像担持体に形成し、前記発光部から前記光量調整値の光を照射して取得した出力値が所定の閾値を上回るか否かに応じて、前記パターン画像を検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、前記画像担持体への画像形成を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記検出手段は、前記光量要求値が前記制限値を超えている場合に、その超過度合いに応じて前記閾値を低減させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検出手段は、標準閾値×（光量調整値−Ｘ切片）／（光量要求値−Ｘ切片）に所定のオフセット値を加えて（標準閾値は予め設定された閾値、Ｘ切片は前記発光部の光量を０とする光量調整値とする）、前記閾値を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記光量設定手段が算出した光量要求値及び当該光量要求値に基づいて設定した光量調整値を順次記録する記録手段と、
   前記記録手段が順次記録した光量要求値及び光量設定値を出力する出力手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記検出手段が前記パターン画像を検出する際に取得した出力値をもとに、所定の判定値との比較結果に応じて前記パターン画像の検出異常の有無を判定する判定手段を更に備え、
   前記判定手段は、前記光量要求値が前記制限値を超えている場合に、その超過度合いに応じて前記判定値を低減させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記検出手段は、複数色の画像の色ずれ補正を行うための色ずれ検出パターン画像を前記画像担持体に形成して当該色ずれ検出パターン画像を検出し、
   前記制御手段は、前記色ずれ検出パターン画像の検出結果に基づいて、前記画像担持体へのカラー画像形成を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記検出手段が前記画質調整にかかるパターン画像を前記画像担持体に形成して取得した出力値を記憶する記憶手段を更に備え、
   前記光量設定手段は、直近の処理で前記記憶手段に記憶された出力値に基づいて前記光量要求値を算出し、当該算出された光量要求値に基づいて前記光量調整値を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 画像を画像担持体に形成し、当該形成された画像を用紙に転写して定着させる画像形成装置の画質調整にかかるパターン画像の検出方法であって、
   発光部から前記画像担持体に光を照射し、当該画像担持体から反射した光を受光した受光部の出力値を取得する取得工程と、
   前記出力値に応じて前記発光部に要求する光量である光量要求値を算出し、当該算出された光量要求値に基づいて、予め設定された制限値を上限として前記発光部の光量を示す光量調整値を設定する光量設定工程と、
   画質調整にかかるパターン画像を前記画像担持体に形成し、前記発光部から前記光量調整値の光を照射して取得した出力値が所定の閾値を上回るか否かに応じて、前記パターン画像を検出する検出工程と、
   を含み、
   前記検出工程は、前記光量要求値が前記制限値を超えている場合に、その超過度合いに応じて前記閾値を低減させることを特徴とする画質調整にかかるパターン画像の検出方法。

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