JP2013195828A - 濃度検出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像保持体上に形成された濃度検出用画像の濃度を、像保持体の幅方向での位置ずれを修正する調整手段を利用して正確に検出することができる濃度検出装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】像保持体の幅方向での位置ずれを修正するように像保持体の位置及び支持部材の傾き角度の少なくとも一方を調整する調整手段と、像保持体上に濃度検出用画像を形成する画像形成手段と、反射光量を測定する測定手段と、像保持体の位置及び支持部材の傾き角度の少なくとも一方を濃度検出条件として取得する条件取得手段と、像保持体及び濃度検出用画像の反射光量に基づいて画像濃度を取得する濃度取得手段と、濃度検出時には、像保持体の位置ずれの修正を中断し、濃度検出条件に応じた調整後に、反射光量の測定を行って画像濃度を検出するように各部を制御する制御手段と、を有する濃度検出装置とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、濃度検出装置及び画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置では、画像濃度を補正するために、像保持体上に濃度検出用画像を形成し、濃度検出用画像の濃度を検出する技術が用いられている。

特許文献１には、無端ベルトと、この無端ベルトを所定の張力をもって支持する所定数のロールとを有し、前記所定数のロールのうちのいずれかを駆動ロールとし、この駆動ロールの回転によって前記無端ベルトを走行させるベルト駆動装置において、前記無端ベルトの蛇行を修正するための駆動源と、前記駆動源の駆動力をもって動作する中間駆動体と、前記所定数のロールとともに前記無端ベルトを支持するとともに、前記中間駆動体の動作に連動して傾き角度動作する蛇行修正ロールと、前記駆動体による前記中間駆動体の動作基準位置を設定すべく、その中間駆動体の動作範囲を規制する突き当て機構とから成る蛇行修正機構を備えることを特徴とするベルト駆動装置が開示されている。

特開平１１−２９２３３８号公報

本発明の目的は、像保持体の幅方向の位置及び位置ずれ修正ロールの傾き角度の少なくとも一方によって、濃度検出装置に対する像保持体の局所的な姿勢が変化するため濃度検出装置の反射光量はばらつき、像保持体上に形成された濃度検出用画像の濃度がばらつくのを、像保持体の幅方向での位置ずれを修正する調整手段（ステアリング制御機構）を利用して正確に検出することができる濃度検出装置及び画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、像保持体の幅方向での位置ずれを修正するように前記像保持体の幅方向の位置及び前記像保持体を支持する支持部材の傾き角度の少なくとも一方を調整する調整手段と、前記像保持体上に濃度検出用画像を形成する画像形成手段と、前記像保持体又は前記像保持体上に形成された前記濃度検出用画像の反射光量を測定する測定手段と、前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方を濃度検出条件として取得する条件取得手段と、前記像保持体の反射光量と前記濃度検出用画像の反射光量とに基づいて前記濃度検出用画像の濃度を取得する濃度取得手段と、濃度検出を行う場合には、前記像保持体の位置ずれの修正を中断し、前記濃度検出条件を満たすように前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方を調整した後に、前記像保持体及び前記像保持体上に形成された前記濃度検出用画像の反射光量の測定を行って濃度を検出するように、前記調整手段、前記画像形成手段、前記測定手段、及び前記濃度取得手段の各々を制御する制御手段と、を有する濃度検出装置である。

請求項２に記載の発明は、前記条件取得手段が、前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方について複数の候補条件が設定されるのを受け付ける受付手段と、前記複数の候補条件において前記像保持体の反射光量を測定し、測定された前記像保持体の１周分の反射光量のばらつき量を算出する算出手段と、前記ばらつき量が最小となる候補条件を前記濃度検出条件と決定する決定手段と、決定された前記濃度検出条件を記憶する記憶手段と、を更に備えた、請求項１に記載の濃度検出装置である。

請求項３に記載の発明は、面積率が閾値以下の濃度検出用画像が含まれる場合に、前記制御手段による制御を実行する請求項１または請求項２に記載の濃度検出装置である。

請求項４に記載の発明は、像保持体の幅方向での位置ずれを修正するように前記像保持体の幅方向の位置及び前記像保持体を支持する支持部材の傾き角度の少なくとも一方を調整する調整手段と、前記像保持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像保持体又は前記像保持体上に形成された濃度検出用画像の反射光量を測定する測定手段と、前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方を濃度検出条件として取得する条件取得手段と、前記像保持体の反射光量と前記濃度検出用画像の反射光量とに基づいて前記濃度検出用画像の濃度を取得する濃度取得手段と、濃度検出を行う場合には、前記像保持体の位置ずれの修正を中断し、前記濃度検出条件を満たすように前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方を調整した後に、前記像保持体及び前記像保持体上に形成された前記濃度検出用画像の反射光量の測定を行って濃度を検出するように、前記調整手段、前記画像形成手段、前記測定手段、及び前記濃度取得手段の各々を制御する制御手段と、前記濃度取得手段で取得された複数の濃度検出用画像に対応する濃度に基づいて、出力画像濃度を補正する補正手段と、を有する画像形成装置である。

請求項１、４に係る発明によれば、像保持体上に形成された濃度検出用画像の濃度を、像保持体の幅方向での位置ずれを修正する調整手段（ステアリング制御機構）を利用して正確に検出することができる。

請求項２に係る発明によれば、複数の候補条件の中から濃度検出条件を決定することができる。

請求項３に係る発明によれば、像保持体の１周分の反射光量のばらつきの影響を受け易い、面積率が閾値以下の濃度検出用画像の濃度（ハイライト濃度）を正確に検出することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。 光量検出部の構成の一例を示す模式図である。 図１に示す画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は中間転写ベルトの位置ずれ調整部の構成の一例を示す模式図である。 像保持体上に形成される濃度検出用画像の一例を示す模式図である。 光量検出部から出力される検出信号の時間変化を示す図である。 「濃度補正処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｇ）は中間転写ベルトの幅方向の位置及びステアリングローラの傾き角度が変化する様子を示す模式図である。 「濃度検出条件決定処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。 （Ａ）はステアリング制御の最適状態を示す図であり、（Ｂ）は濃度検出の最適状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

＜画像形成装置＞
まず、画像形成装置の構成の一例について説明する。
画像形成装置は、トナーを含む電子写真用現像剤を用いて、用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。本実施の形態では、いわゆるタンデム型で中間転写方式の画像形成装置について説明する。また、本実施の形態では、像保持体は中間転写ベルトである。画像形成装置は、中間転写ベルトの幅方向での位置ずれ（偏り）を修正するステアリング制御機構を備えると共に、中間転写ベルト上に濃度検出用画像を形成し、濃度検出用画像の濃度を検出して、画像濃度を補正する画像形成装置であればよく、画像形成装置の構成はこれに限定される訳ではない。

図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。図２は光量検出部の構成の一例を示す模式図である。図３は図１に示す画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。図４は位置ずれ調整部の構成の一例を示す模式図である。

図１〜図４に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置は、操作表示部１０、画像読取部２０、画像形成部３０、用紙供給部４０、用紙排出部５０、光量検出部６０、位置検出部７０、位置ずれ調整部８０、通信部９０、記憶部９２、及び制御部１００を備えている。画像形成部３０、用紙供給部４０、及び用紙排出部５０の各々は、点線で図示した用紙搬送路に沿って、用紙供給部４０、画像形成部３０、及び用紙排出部５０の順序で配置されている。

光量検出部６０、位置検出部７０、及び後述するベルト端検出部８２の各々は、画像形成部３０を構成する中間転写ベルト３６の周囲に、中間転写ベルト３６と対向するように配置されている。光量検出部６０及びベルト端検出部８２は、画像形成部３０を構成する画像形成ユニット３２に対し、中間転写ベルト３６の移動方向の下流側に配置されている。位置検出部７０は、画像形成部３０を構成する画像形成ユニット３２に対し、中間転写ベルト３６の移動方向の上流側に配置されている。

制御部１００は、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されている。即ち、制御部１００は、ＣＰＵ（中央処理装置; Central Processing Unit）１００Ａ、各種プログラムを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）１００Ｂ、プログラムの実行時にワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１００Ｃ、各種情報を記憶する不揮発性メモリ１００Ｄ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）１００Ｅを備えている。ＣＰＵ１００Ａ、ＲＯＭ１００Ｂ、ＲＡＭ１００Ｃ、不揮発性メモリ１００Ｄ、及びＩ／Ｏ１００Ｅの各々は、バス１００Ｆを介して接続されている。

操作表示部１０、画像読取部２０、画像形成部３０、用紙供給部４０、用紙排出部５０、光量検出部６０、位置検出部７０、位置ずれ調整部８０、通信部９０、及び記憶部９２の各部は、制御部１００のＩ／Ｏ１００Ｅに接続されている。制御部１００は、操作表示部１０、画像読取部２０、画像形成部３０、用紙供給部４０、用紙排出部５０、光量検出部６０、位置検出部７０、位置ずれ調整部８０、通信部９０、及び記憶部９２の各部を制御する。

また、制御部１００は、光量検出部６０、位置検出部７０、及び後述するベルト端検出部８２の各々から、検出信号として出力された検出結果を取得する。なお、画像形成装置は、複数の搬送ローラ４６を有している。複数の搬送ローラ４６は、点線で図示した用紙搬送路に沿って配置されている。複数の搬送ローラ４６は、図示しない駆動機構により駆動されて、画像形成動作に応じて用紙を搬送する。

操作表示部１０は、スタートボタンやテンキー等の各種ボタン、警告画面や設定画面等の各種画面を表示するためのタッチパネルなどを含んで構成されている。操作表示部１０は、上記構成により、ユーザの操作を受け付けると共に、ユーザに各種情報を表示する。画像読取部２０は、ＣＣＤイメージセンサ等、用紙上に形成された画像を光学的に読み取る画像読み取り装置、用紙を走査するための走査機構等を含んで構成されている。画像読取部２０は、上記構成により、画像読取部２０に置かれた原稿用紙の画像を読み取り、画像情報を生成する。

画像形成部３０は、電子写真方式により用紙上に画像を形成するものである。画像形成部３０は、Ｋ色のトナー像を形成する画像形成ユニット３２Ｋ、Ｃ色のトナー像を形成する画像形成ユニット３２Ｃ、Ｍ色のトナー像を形成する画像形成ユニット３２Ｍ、及びＹ色のトナー像を形成する画像形成ユニット３２Ｙを備えている。また、画像形成部３０は、矢印Ｂ方向に移動するように複数のローラ３４に巻き掛けられた中間転写ベルト３６、中間転写ベルト３６上のトナー像を用紙上に一括転写する二次転写装置３８、及び二次転写されたトナー像を定着する定着装置３９を含んで構成されている。

画像形成ユニット３２Ｋ、３２Ｃ、３２Ｍ、及び３２Ｙの各々は、中間転写ベルト３６が矢印Ｂ方向に移動した場合に、中間転写ベルト３６上にＹ色、Ｍ色、Ｃ色、及びＫ色の順序でトナー像が形成されるように、図示した順序で配置されている。以下では、各色を区別する必要がない場合には、画像形成ユニット３２と総称する。画像形成ユニット３２は、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置等を含んで構成されている。感光体ドラムは、矢印方向に回転するように構成されている。

中間転写ベルト３６は、駆動ローラ３４Ａ、背面支持ローラ３４Ｂ、張力付与ローラ３４Ｃ、従動ローラ３４Ｄ、及び後述するステアリングローラ８４に巻き掛けられている。これらのローラを区別する必要がない場合には、複数のローラ３４と総称する。複数のローラ３４は、図示しない駆動機構により駆動されている。駆動機構により駆動ローラ３４Ａが回転駆動されることにより、中間転写ベルト３６は予め定めた速度で矢印Ｂ方向に移動する。また、駆動機構により張力付与ローラ３４Ｃが外側に移動することにより、中間転写ベルト３６に予め定めた張力が付与されている。

画像形成部３０は、具体的には以下の手順で画像を形成する。
画像形成ユニット３２Ｋにより、Ｋ色のトナー像を中間転写ベルト３６上に転写する。画像形成ユニット３２Ｋでは、感光体ドラムが、帯電装置により帯電される。露光装置は、帯電された感光体ドラム上をＫ色画像に応じた光で露光する。これにより、感光体ドラム上にＫ色画像に応じた静電潜像が形成される。現像装置は、感光体ドラム上に形成された静電潜像をＫ色トナーにより現像する。転写装置は、感光体ドラム上に形成されたＫ色のトナー像を、中間転写ベルト３６上に転写する。

同様に、画像形成ユニット３２Ｃにより、Ｃ色のトナー像を中間転写ベルト３６上に転写する。また、画像形成ユニット３２Ｍにより、Ｍ色のトナー像を中間転写ベルト３６上に転写する。また、画像形成ユニット３２Ｙにより、Ｙ色のトナー像を中間転写ベルト３６上に転写する。中間転写ベルト３６上には、Ｋ色、Ｃ色、Ｍ色、及びＹ色のトナー像が重ね合わされて「重ねトナー像」が形成される。二次転写装置３８は、中間転写ベルト３６上の「重ねトナー像」を、用紙上に一括転写する。定着装置３９は、用紙上に一括転写された「重ねトナー像」を加熱や加熱により定着する。

用紙供給部４０は、用紙が収容される用紙収容部４２、用紙収容部４２から画像形成部３０に用紙を供給する供給機構等を含んで構成されている。供給機構は、用紙収容部４２から用紙を取り出す取出ローラ４４、搬送ローラ４６等で構成されている。用紙の種類やサイズに応じて、複数の用紙収容部４２が設けられている。用紙供給部４０は、いずれかの用紙収容部４２から用紙を取り出し、画像形成部３０に供給する。用紙排出部５０は、用紙が排出される排出部５４、用紙を排出部５４上に排出させるための排出機構等を含んで構成されている。

光量検出部６０は、被検出物に検出光を照射すると共に、被検出物から反射された反射光の光量を検出する光センサである。光量検出部６０から出力される検出信号は、被検出物からの反射光量を表す。被検出物は、濃度検出用画像が形成されていない中間転写ベルト３６、又は中間転写ベルト３６上に形成された濃度検出用画像Ｇである（図５参照）。なお、濃度補正処理及び濃度検出用画像については、後で詳しく説明する。

図２に示すように、光量検出部６０は、被検出物に照射する検出光を射出する発光素子６２、及び反射光を受光する受光素子６４を有している。発光素子６２としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子が用いられる。受光素子６４としては、ＰＤ（Photo Diode）等、検出光に感度を有する受光素子が用いられる。なお、発光素子６２は、制御部１００からの制御信号に応じて、図示しないドライバにより点灯駆動されている。また、受光素子６４は、図示しないＡ/Ｄ変換器を介して制御部１００に接続されており、ディジタル変換された検出信号を制御部１００に出力する。

発光素子６２及び受光素子６４の各々は、図示しない支持部材により支持されて筐体６１内に収納されている。図２に示す例では、筐体６１は、検出光を導光する導光路６６と、反射光を導光する導光路６８とを有している。発光素子６２から射出された検出光は、導光路６６を伝搬して、中間転写ベルト３６上の濃度検出用画像Ｇに照射される。濃度検出用画像Ｇで反射された反射光は、導光路６８を伝搬して、受光素子６４により受光される。本実施の形態では、発光素子６２及び受光素子６４は、検出光の正反射光が受光されるように配置されている。即ち、光量検出部６０は、正反射方式の光センサである。

位置検出部７０は、中間転写ベルト３６上に付された基準マークＭ（図５参照）を検知することで、予め定めた基準位置を検出する位置センサである。画像形成時には、画像形成動作の開始タイミングの基準となる位置検出信号を出力する。位置検出部７０は、光量検出部６０と同様に発光素子及び受光素子を有し、中間転写ベルト３６に向けて光を照射すると共にマークＭの表面で反射された光を受光することで、中間転写ベルト３６の位置を検出する。後述する「濃度補正処理」においては、この位置検出信号を基準とするタイミングで、各種処理が行われる。

位置ずれ調整部８０は、中間転写ベルト３６の幅方向での位置ずれを修正するステアリング制御を実施するものである。位置ずれ調整部８０は、ベルト端検出部８２、ステアリングローラ８４、揺動アーム８６、及び駆動機構８８を含んで構成されている。ベルト端検出部８２により、中間転写ベルト３６の幅方向の位置が検出される。中間転写ベルト３６の幅方向での位置ずれが発生している場合には、ステアリングローラ８４を傾けて位置ずれを修正するステアリング制御を実施する。なお、詳細は後述する。

ベルト端検出部８２は、中間転写ベルト３６の幅方向の位置を検出する位置センサである。ステアリング制御時等には、位置ずれの有無を示す位置検出信号を出力する。ベルト端検出部８２は、光量検出部６０と同様に発光素子及び受光素子を有し、中間転写ベルト３６に向けて光を照射すると共にベルトの表面で反射された光を受光することで、中間転写ベルト３６の位置を検出する。後述する「濃度補正処理」においては、この位置検出信号に基づいて中間転写ベルト３６の位置調整が行われる。

通信部９０は、有線又は無線の通信回線を介して外部装置と通信を行うためのインターフェースである。通信部９０は、外部装置から、印刷指示や電子文書の画像情報と共に、ページ、部数等の印刷属性を含む印刷パラメータを取得する。記憶部９２は、ハードディスク等の記憶装置を備えている。記憶部９２には、ログデータ等の各種データ、制御プログラム等が記憶される。

本実施の形態では、後述する「濃度補正処理」の制御プログラムが、記憶部９２に予め記憶されている場合について説明する。予め記憶された制御プログラムは、ＣＰＵ１００Ａにより読み出されて実行される。なお、制御プログラムは、ＲＯＭ１００Ｂ等の他の記憶装置に記憶されていてもよい。また、本実施の形態では、記憶部９２には、濃度検出時の中間転写ベルト３６の幅方向の位置（例えば、ステアリングローラ８４の幅方向の中心線からの距離ｄ）と、濃度検出時のステアリングローラ８４の傾き角度（例えば、回転軸が水平方向と成す角度θ）とが、「濃度検出条件」として予め記憶されている。

なお、制御部１００には、各種ドライブが接続されていてもよい。各種ドライブは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な可搬性の記録媒体からデータを読み込んだり、記録媒体に対してデータを書き込んだりする装置である。各種ドライブを備える場合には、可搬性の記録媒体に制御プログラムを記録しておいて、これを対応するドライブで読み込んで実行してもよい。

（中間転写ベルトの位置ずれ調整部の構成）
ここで、位置ずれ調整部８０の詳細な構成について説明する。
図４（Ａ）〜（Ｃ）は位置ずれ調整部８０の要部構成の一例を示す模式図である。図４に示すように、位置ずれ調整部８０は、ステアリングローラ８４、揺動アーム８６、及び駆動機構８８を含んで構成されている。駆動機構８８は、偏心カム８８Ａ、及びモータ８８Ｂを含んで構成されている。中間転写ベルト３６は、ステアリングローラ８４に巻き付けられている。ステアリングローラ８４の回転軸８４Ａは、揺動アーム８６の一端に回転自在に取り付けられている。揺動アーム８６は、支軸８６Ａにより揺動自在に支持されている。また、揺動アーム８６の他端には、偏心カム８８Ａが圧接状態に保持されている。偏心カム８８Ａは、モータ８８Ｂの駆動軸に取り付けられている。

上記構成においては、中間転写ベルト３６の走行中に、ベルト端検出部８２により中間転写ベルト３６の幅方向の位置が検出され、その検出結果に基づいてモータ８８Ｂの駆動状態が制御される。図４（Ａ）は、中間転写ベルト３６がその幅方向において正規の位置で走行して、ステアリングローラ８４がほぼ水平状態にある場合を示す。これに対して、ベルト端検出部８２により中間転写ベルト３６の幅方向の位置が検出され、位置ずれが発生していると、そのずれ方向及びずれ量に応じて偏心カム８８Ａ及びモータ８８Ｂの各々が回転駆動する。

ここで、中間転写ベルト３６の幅方向の位置は、ステアリングローラ８４の幅方向の中心線ＣＬからの距離ｄで表す。また、ステアリングローラ８４の傾き角度は、ステアリングローラ８４の回転軸が水平方向ＶＬと成す角度θで表す。角度は左回りを正とする。また、図面右側が「外側」であり、図面左側が「内側」である。

例えば、図４（Ｂ）に示すように、中間転写ベルト３６の幅方向の位置が中心線ＣＬに対し外側に偏った場合には、中間転写ベルト３６を内側に戻すように矢印Ｃ方向に移動させる。まず、モータ８８Ｂが回転駆動され、偏心カム８８Ａが矢印Ｄ方向に回転する。次に、揺動アーム８６が支軸８６Ａを中心に矢印Ｅ方向に回転し、ステアリングローラ８４（回転軸８４Ａ）の一端側が矢印Ｆ方向に移動する。即ち、ステアリングローラ８４の一端が持ち上げられ、回転軸８４Ａが水平方向ＶＬと角度＋θを成すように傾けられる。これにより、中間転写ベルト３６が矢印Ｃ方向に移動して内側に戻り、中間転写ベルト３６の幅方向での位置ずれが修正される。

一方、図４（Ｃ）に示すように、中間転写ベルト３６の幅方向の位置が中心線ＣＬに対し内側に偏った場合には、中間転写ベルト３６を外側に戻すように矢印Ｇ方向に移動させる。まず、モータ８８Ｂが回転駆動され、偏心カム８８Ａが矢印Ｈ方向に回転する。次に、揺動アーム８６が支軸８６Ａを中心に矢印Ｉ方向に回転し、ステアリングローラ８４（回転軸８４Ａ）の一端側が矢印Ｊ方向に移動する。即ち、ステアリングローラ８４の一端が押し下げられ、回転軸８４Ａが水平方向ＶＬと角度−θを成すように傾けられる。これにより、中間転写ベルト３６が矢印Ｇ方向に移動して外側に戻り、中間転写ベルト３６の幅方向での位置ずれが修正される。

＜濃度検出用画像＞
次に、濃度検出用画像について説明する。
図５は像保持体上に形成される濃度検出用画像の一例を示す模式図である。図５に示すように、濃度検出用画像群Ｇは、複数の濃度検出用画像Ｐ（以下、「パッチ画像Ｐ」という。）を有している。複数のパッチ画像Ｐは、特定の１色（例えば、Ｋ色）によって形成されたトナー像である。複数のパッチ画像Ｐは、中間転写ベルト３６の移動方向（矢印Ｂ方向）に沿って、中間転写ベルト３６上に一次元状に配列されている。即ち、複数のパッチ画像Ｐを配列した画像群が、濃度検出用画像群Ｇである。濃度検出用画像群Ｇは、中間転写ベルト３６の１周分の長さ「Ｌ」内に収まるように形成されている。中間転写ベルト３６の１周分の長さＬは、中間転写ベルト３６上の基準マークＭにより特定される。

１つのパッチ画像Ｐは、予め定めた面積に予め定めた面積率で形成された画像である。図示した例では、複数のパッチ画像Ｐは、各々異なる面積率を有している。複数のパッチ画像Ｐは、配列方向に沿って面積率が増加又は減少するように配列されている。パッチ画像Ｐの「面積率」は、例えば「６０％」のように、単位面積当たりのトナー被覆率で表される。「１００％」はベタ画像であり、「０％」は無色である。この例では、濃度検出用画像群Ｇは１２個のパッチ画像Ｐを有し、図面上では左側から右側に向かって面積率が１００％から０％まで単調に減少する。

なお、複数のパッチ画像Ｐの面積率は段階的に変化するため、本実施の形態では、パッチ画像Ｐの面積率を「階調」又は「階調値」と称する場合がある。

中間転写ベルト３６が矢印Ｂ方向に移動することにより、位置検出部７０により中間転写ベルト３６上の基準マークＭが検知されて、予め定めた基準位置が検出される。また、光量検出部６０により、中間転写ベルト３６上の濃度検出用画像群Ｇからの反射光量が検出される。複数のパッチ画像Ｐについて、面積率の高いパッチ画像Ｐから順に反射光量が検出される。

＜反射光量のばらつき＞
次に、像保持体の反射光量Ｖ_cleanのばらつきについて説明する。
図６は光量検出部６０から出力される検出信号の時間変化を示す図である。ここでは、濃度検出用画像は、中間転写ベルト３６の１周分の長さＬにわたって、同じ面積率を有している。図６に示すように、光量検出部６０で検出される反射光量は、中間転写ベルト３６の回転に伴って変動する。０％では、中間転写ベルト３６からの反射光量が検出されている。２０％、４０％、６０％では、対応する面積率のトナー像からの反射光量が検出されている。０％、２０％、４０％、６０％と、濃度検出用画像の面積率が高くなるほど、反射光量の変動量は小さくなる。

光量検出部６０で検出される反射光量は、光センサの個体差、光センサの取り付け状態、光センサの光路の汚れ、光センサの温度特性など、種々の原因により変化する。一般に、これらの原因による反射光量の変化は、像保持体の反射光量Ｖ_cleanを基準値として補正される。像保持体の反射光量Ｖ_cleanを基準値とする補正は、正反射方式の光センサで特に有効である。

ところが、上記のステアリング制御が実行されていると、中間転写ベルト３６にしわや振動などが発生して、基準値である反射光量Ｖ_cleanが変動することになり、画像濃度が正確に取得されない。特に、面積率が閾値以下の濃度検出用画像については、反射光量Ｖ_cleanの影響が大きく、濃度（ハイライト濃度）を安定して取得することが難しくなる。

本実施の形態では、濃度補正処理を実行する場合に、位置ずれ調整部８０の各部を利用して、中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ及びステアリングローラ８４の傾き角度θの少なくとも一方を、中間転写ベルト３６の１周分の反射光量Ｖ_cleanのばらつきが小さくなるように調整する。調整後の状態では反射光量Ｖ_cleanの変動が少なく、画像濃度が正確に取得されるようになる。なお、濃度補正処理の実行中は、ステアリング制御は中断する。即ち、本実施の形態では、中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ及びステアリングローラ８４の傾き角度θの少なくとも一方を、濃度補正処理に適した状態に調整して、濃度補正処理を実行する。以下では、反射光量Ｖ_cleanのばらつきが小さくなる位置ｄ及び傾き角度θの少なくとも一方の状態を「濃度検出条件」という。

＜濃度補正処理＞
次に、「濃度補正処理」について説明する。
画像形成装置は、予め定めた条件が満たされた場合に、濃度補正処理を開始する。濃度補正処理中には、通常の画像形成動作は行われない。本実施の形態では、画像形成回数をカウントし、画像形成回数が制限回数を超えた場合に、濃度補正処理を開始する。なお、濃度補正処理を開始する条件は、他の条件としてもよい。例えば、予め定めた期間が経過した場合に、濃度補正処理を開始してもよい。

図７は「濃度補正処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。「濃度補正処理」は、制御部１００のＣＰＵ１００Ａにより実行される。この「濃度補正処理」により、中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ及びステアリングローラ８４の傾き角度θの少なくとも一方が、濃度補正処理に適した状態に調整されて、濃度検出用画像の濃度が正確に検出される。なお、本実施の形態では、濃度検出用画像群Ｇは、面積率の異なるｎ個のパッチ画像（パッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎ）で構成されている。以下、濃度補正処理の手順を具体的に説明する。

中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ及びステアリングローラ８４の傾き角度θの一方だけを調整してもよいが、ここでは、中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ及びステアリングローラ８４の傾き角度θの両方を調整する場合について説明する。

まず、ステップ１００で、ステアリング制御を中断する。次に、ステップ１０２で、記憶部９２に予め記憶された「濃度検出条件」を読み出し、濃度検出条件に係る中間転写ベルト３６の幅方向の位置「ｄ_Ｄ」及びステアリングローラ８４の傾き角度「θ_Ｄ」を取得する。

次に、ステップ１０４で、中間転写ベルト３６の幅方向の位置が「ｄ_Ｄ」となり、ステアリングローラ８４の傾き角度が「θ_Ｄ」となるように、位置ずれ調整部８０に指示する。位置ずれ調整部８０では、ベルト端検出部８２により中間転写ベルト３６の幅方向の位置を検出しながら、検出結果に基づいてモータ８８Ｂの駆動状態を制御して、中間転写ベルト３６の幅方向の位置を「ｄ_Ｄ」に調整すると共に、ステアリングローラ８４の傾き角度を「θ_Ｄ」に調整する。

次に、ステップ１０６で、中間転写ベルト３６の１周分の反射光量を測定するように、光量検出部６０に指示する。なお、画像形成時と同様に、中間転写ベルト３６は、予め定めた速度で矢印Ｂ方向に移動している。光量検出部６０により、中間転写ベルト３６が１周分移動している間に、中間転写ベルト３６からの反射光量が測定される。光量検出部６０は、制御部１００に反射光量を表す検出信号を出力する。従って、次のステップ１０８で、中間転写ベルト３６の１周分の反射光量Ｖ_cleanを取得する。

次に、ステップ１１０で、ｎ個のパッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎの作成位置に対応した反射光量Ｖ_clean-sync1〜Ｖ_clean-syncnを取得する。反射光量Ｖ_clean-sync1〜Ｖ_clean-syncnは、ｎ個のパッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎを形成する位置の１周前の中間転写ベルト３６の反射光量である。反射光量Ｖ_clean-sync1〜Ｖ_clean-syncnは、光量検出部６０で検出される反射光量を補正する「基準値」として使用される。

次に、ステップ１１２で、面積率の異なるｎ個のパッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎを形成するように、画像形成部３０に指示する。画像形成部３０により、位置検出部７０で検出された位置検出信号を基準とするタイミングで、中間転写ベルト３６上に濃度検出用画像群Ｇが形成される。濃度検出用画像群Ｇは、ｎ個のパッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎが一次元状に配列された画像群である（図５参照）。

次に、ステップ１１４で、中間転写ベルト３６上のｎ個のパッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎの反射光量を測定するように、光量検出部６０に指示する。光量検出部６０により、中間転写ベルト３６が１周分移動している間に、ｎ個のパッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎからの反射光量が測定される。光量検出部６０は、制御部１００に反射光量を表す検出信号を出力する。従って、次のステップ１１６で、ｎ個のパッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎの反射光量Ｖ_patch1〜Ｖ_patchnを取得する。

次に、ステップ１１８で、下記式（１）に従い、ｎ個のパッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎの画像濃度Ｄ_patch1〜Ｄ_patchnを取得する。

Ｄ_patch＝Ｖ_patch/Ｖ_{clean_sync}×Ｋ_std 式（１）

上記式（１）の各パラメータは、既に説明したものも含め以下の通り定義される。
Ｄ_patch：パッチ画像の濃度
Ｖ_patch：パッチ画像の反射光量
Ｖ_{clean_sync}：パッチ画像に対応した中間転写ベルトの１周前の反射光量（基準値）
Ｋ_std：正規化係数（除算結果を整数（０〜２５５、０〜１０２３等）にするための係数）

次に、ステップ１２０で、取得された画像濃度Ｄ_patchiに応じた濃度補正処理を実行する。なお、濃度補正処理では、ｉ番目のパッチ画像Ｐ_ｉの画像濃度Ｄ_patchiに基づいて、画像形成時の出力画像濃度が入力画像濃度（目標値）に近付くように、画像濃度の補正を行う。次に、ステップ１２２で、中断していたステアリング制御を再開して、ルーチンを終了する。

＜濃度検出条件の取得＞
なお、上記では、「濃度検出条件」が予め記憶されている例について説明したが、「濃度検出条件」は必要に応じて取得すればよい。例えば、濃度補正処理を実行する度に取得してもよい。また、予め定めた期間ごとに「濃度検出条件」を取得して更新してもよい。例えば、装置の製造時、中間転写ベルトの交換時、転写装置に含まれる部材のメンテナンス後、高温多湿時など、像保持体である中間転写ベルト３６の状態が変化した場合に「濃度検出条件」を取得するようにしてもよい。

ここで、濃度補正処理に適した状態について説明する。図８（Ａ）〜（Ｇ）は、ステアリング制御により、中間転写ベルトの幅方向の位置及びステアリングローラの傾き角度が変化する様子を示す模式図である。図８（Ｄ）は中間転写ベルト３６が中央位置にある状態を示す。図８（Ｄ）に示すように、中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ＝０である。また、ステアリングローラ８４の傾き角度θ＝０であり、ほぼ水平状態に保持されている。

図８（Ｃ）は中間転写ベルト３６が外側に偏った状態を示す。中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ＞０である。図８（Ｂ）はステアリングローラ８４が中間転写ベルト３６を内側に戻そうと傾いた状態を示す。中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ＞０である。また、ステアリングローラ８４の傾き角度θ＞０である。図８（Ａ）は中間転写ベルト３６が内側に戻った状態を示す。中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ＝０である。また、ステアリングローラ８４の傾き角度θ＞０である。

図８（Ｅ）は中間転写ベルト３６が内側に偏った状態を示す。中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ＞０である。図８（Ｆ）はステアリングローラ８４が中間転写ベルト３６を外側に戻そうと傾いた状態を示す。中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ＞０である。また、ステアリングローラ８４の傾き角度θ＜０である。図８（Ｇ）は中間転写ベルト３６が外側に戻った状態を示す。中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ＝０である。また、ステアリングローラ８４の傾き角度θ＜０である。

中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ及びステアリングローラ８４の傾き角度θは、図８（Ａ）〜（Ｇ）に示すように調整される。ステアリング制御では、図８（Ｄ）に示すステアリングローラ８４に角度が付いていない状態は、中間転写ベルト３６は幅方向に動く状態である。図１０（Ａ）に示すように、ステアリングローラ８４を中間転写ベルト３６が幅方向に動かない角度θ＝αに保持することで、中間転写ベルト３６の動きは止まった状態となる。この状態がステアリング制御の最適状態であり、図８（Ｂ）と図８（Ｃ）との間、図８（Ｅ）と図８（Ｆ）との間で発生する。

一方、濃度補正処理に適した状態か否かは、中間転写ベルト３６の１周分の反射光量Ｖ_cleanを測定して、反射光量Ｖ_cleanのばらつきを取得してみなければ分からない。しかしながら、中間転写ベルト３６上にしわや歪みが無い状態で、反射光量のばらつきが小さくなる。このため、ステアリングローラ８４の傾き角度θが小さく、θ＝０に近いθ＝β状態が、濃度検出の最適条件となる。例えば、図１０（Ｂ）に示すように、中間転写ベルト３６が内側に偏り、ステアリングローラ８４の傾き角度θ＝βの状態である。この状態は、図８（Ｃ）と図８（Ｄ）との間、図８（Ｄ）と図８（Ｅ）との間で発生する。

具体的には、以下の手順で「濃度検出条件」を取得する。図９は「濃度検出条件決定処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。

まず、ステップ２００で、中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ及びステアリングローラ８４の傾き角度θの組合せについて、ｎ種類の候補条件を設定する。例えば、図８（Ａ）〜（Ｇ）に示す状態に対応して、７種類の候補条件が設定されるようにしてもよい。或いは、操作表示部１０に候補条件を設定するための設定画面を表示して、ユーザにより設定された候補条件を受け付けてもよい。

次に、ステップ２０２で、中間転写ベルト３６の幅方向の位置ｄ及びステアリングローラ８４の傾き角度θが、ｉ番目（ｉ＝１から開始）の「候補条件」となるように、位置ずれ調整部８０に指示する。位置ずれ調整部８０では、ベルト端検出部８２により中間転写ベルト３６の幅方向の位置を検出しながら、検出結果に基づいてモータ８８Ｂの駆動状態を制御して、中間転写ベルト３６の位置ｄ及びステアリングローラ８４の傾き角度θを調整する。

次に、ステップ２０４で、中間転写ベルト３６の１周分の反射光量を測定するように、光量検出部６０に指示する。光量検出部６０により、中間転写ベルト３６からの反射光量が測定される。光量検出部６０は、制御部１００に反射光量を表す検出信号を出力する。次のステップ２０６で、中間転写ベルト３６の１周分の反射光量Ｖ_cleanを取得する。

次に、ステップ２０８で、中間転写ベルト３６の１周分の反射光量Ｖ_cleanのばらつき量を取得する。ここで「ばらつき量」とは、標準偏差、又は最大値と最小値との差分を意味する。次に、ステップ２１０で、設定された全部の候補条件でばらつき量が取得されたか否かを判定する。ステップ２１０で肯定判定の場合には、設定された全部の候補条件でばらつき量が取得されているので、次のステップ２１２に進む。一方、ステップ２０８で否定判定の場合には、ばらつき量が取得されていない候補条件があるので、ステップ２０２に戻って処理を繰り返す。

次に、ステップ２１２で、各候補条件で取得したばらつき量が最小となる候補条件を「濃度検出条件」と決定し、決定された「濃度検出条件」、即ち、濃度検出条件に係る中間転写ベルト３６の幅方向の位置「ｄ_Ｄ」及びステアリングローラ８４の傾き角度「θ_Ｄ」を記憶して、ルーチンを終了する。例えば、濃度補正処理では、図１０（Ｄ）に示す状態が最適であるという結果になる。

＜変形例＞
なお、上記では、ｎ個のパッチ画像Ｐ_１〜Ｐ_ｎを形成する位置の１周前の中間転写ベルト３６の反射光量Ｖ_clean-sync1〜Ｖ_clean-syncnを取得する例について説明したが、１周前の反射光量に限定される訳ではない。数周前の反射光量を取得してもよい。また、パッチ画像Ｐの反射光量を測定した後に、画像消去後の中間転写ベルト３６の反射光量を取得してもよい。但し、像保持体の表面状態が変化するので、パッチ画像Ｐの反射光量を測定時から短期間の間に、中間転写ベルト３６の反射光量を取得する方がよい。

また、上記各実施の形態で説明した装置構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない。例えば、フローチャートの各ステップの順序を入れ替える等してもよい。

１０ 操作表示部
２０ 画像読取部
３０ 画像形成部
３２ 画像形成ユニット
３４ ローラ
３４Ａ 駆動ローラ
３４Ｂ 背面支持ローラ
３４Ｃ 張力付与ローラ
３４Ｄ 従動ローラ
３６ 中間転写ベルト
３８ 二次転写装置
３９ 定着装置
４０ 用紙供給部
４２ 用紙収容部
４４ 取出ローラ
４６ 搬送ローラ
５０ 用紙排出部
５４ 排出部
６０ 光量検出部
６１ 筐体
６２ 発光素子
６４ 受光素子
６６ 導光路
６８ 導光路
７０ 位置検出部
８０ 位置ずれ調整部
８２ ベルト端検出部
８４ ステアリングローラ
８４Ａ 回転軸
８６ 揺動アーム
８６Ａ 支軸
８８ 駆動機構
８８Ａ 偏心カム
８８Ｂ モータ
９０ 通信部
９２ 記憶部
１００ 制御部
Ｇ 濃度検出用画像群
Ｍ 基準マーク
Ｐ 濃度検出用画像（パッチ画像）

Claims (4)

1. 像保持体の幅方向での位置ずれを修正するように前記像保持体の幅方向の位置及び前記像保持体を支持する支持部材の傾き角度の少なくとも一方を調整する調整手段と、
   前記像保持体上に濃度検出用画像を形成する画像形成手段と、
   前記像保持体又は前記像保持体上に形成された前記濃度検出用画像の反射光量を測定する測定手段と、
   前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方を濃度検出条件として取得する条件取得手段と、
   前記像保持体の反射光量と前記濃度検出用画像の反射光量とに基づいて前記濃度検出用画像の濃度を取得する濃度取得手段と、
   濃度検出を行う場合には、前記像保持体の位置ずれの修正を中断し、前記濃度検出条件を満たすように前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方を調整した後に、前記像保持体及び前記像保持体上に形成された前記濃度検出用画像の反射光量の測定を行って濃度を検出するように、前記調整手段、前記画像形成手段、前記測定手段、及び前記濃度取得手段の各々を制御する制御手段と、
   を有する濃度検出装置。
2. 前記条件取得手段が、
   前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方について複数の候補条件が設定されるのを受け付ける受付手段と、
   前記複数の候補条件において前記像保持体の反射光量を測定し、測定された前記像保持体の１周分の反射光量のばらつき量を算出する算出手段と、
   前記ばらつき量が最小となる候補条件を前記濃度検出条件と決定する決定手段と、
   決定された前記濃度検出条件を記憶する記憶手段と、
   を更に備えた、請求項１に記載の濃度検出装置。
3. 面積率が閾値以下の濃度検出用画像が含まれる場合に、前記制御手段による制御を実行する請求項１または請求項２に記載の濃度検出装置。
4. 像保持体の幅方向での位置ずれを修正するように前記像保持体の幅方向の位置及び前記像保持体を支持する支持部材の傾き角度の少なくとも一方を調整する調整手段と、
   前記像保持体上に画像を形成する画像形成手段と、
   前記像保持体又は前記像保持体上に形成された濃度検出用画像の反射光量を測定する測定手段と、
   前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方を濃度検出条件として取得する条件取得手段と、
   前記像保持体の反射光量と前記濃度検出用画像の反射光量とに基づいて前記濃度検出用画像の濃度を取得する濃度取得手段と、
   濃度検出を行う場合には、前記像保持体の位置ずれの修正を中断し、前記濃度検出条件を満たすように前記像保持体の幅方向の位置及び前記支持部材の傾き角度の少なくとも一方を調整した後に、前記像保持体及び前記像保持体上に形成された前記濃度検出用画像の反射光量の測定を行って濃度を検出するように、前記調整手段、前記画像形成手段、前記測定手段、及び前記濃度取得手段の各々を制御する制御手段と、
   前記濃度取得手段で取得された複数の濃度検出用画像に対応する濃度に基づいて、出力画像濃度を補正する補正手段と、
   を有する画像形成装置。