JP6562786B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の補正制御で使用する発光素子の発光強度の制御技術に関する。

複数の画像形成部により形成された画像を重ねて転写することでフルカラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置においては、形成する画像の品質を保つため、濃度補正及び色ずれ補正が行われる。特許文献１に記載の画像形成装置は、画像を担持する像担持体に形成された色ずれ補正用の測定用画像を測定するためのセンサと、濃度補正用の測定用画像を測定するためのセンサとを兼用している。センサは、入力信号に基づいて光を照射する発光部と、反射光を受光した結果に基づいて出力信号を出力する受光部とを備えている。この画像形成装置は、適正な発光強度によって測定用画像に光を照射するため、発光部に入力される入力信号を調整するキャリブレーションを実行する。特許文献１に記載の画像形成装置は色ずれ補正用の測定用画像を測定するために発光部に入力される入力信号を決定するキャリブレーションと濃度補正用の測定用画像を測定するために発光部に入力される入力信号を決定するキャリブレーションとを夫々実行する。特許文献２に記載の画像形成装置は、発光部に入力される入力信号を、二分探索を実行して決定する。

特開２０１０−２８２２２１号公報 特開平１０−２６８５９１号公報

濃度補正用の測定用画像と色ずれ補正用の測定用画像との夫々に最適な発光強度を決定するために、各キャリブレーションにおいて二分探索法を用いると、キャリブレーションを完了するまでに長い時間を要する。

そこで、本発明の目的は、測定用画像を適正な光を用いて測定するために発光部に入力すべき入力信号を短時間で決定することにある。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、第１の画像形成条件に基づいて制御され、第１色のトナーを用いて第１画像を形成する第１画像形成手段と、第２画像形成条件に基づいて制御され、前記第１色と異なる第２色のトナーを用いて第２画像を形成する第２画像形成手段と、前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とにより形成された測定用画像を担持する像担持体と、入力信号に基づく光を前記像担持体に向けて照射する発光部と、前記像担持体から反射された光を受光し、受光結果に基づいて出力信号を出力する受光部とを有し、前記像担持体上の前記測定用画像を測定する測定手段と、前記第１画像形成手段に第１測定用画像を形成させ、前記測定手段により前記第１測定用画像を測定し、前記第１画像形成条件を生成する第１生成手段と、前記第２画像形成手段に第２測定用画像を形成させ、前記測定手段により前記第２測定用画像を測定し、前記第２画像形成条件を生成する第２生成手段と、前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とに第３測定用画像を形成させ、前記測定手段により前記第３測定用画像を測定し、前記第１画像と前記第２画像との相対的な位置を補正する補正手段と、前記第１測定用画像と前記第２測定用画像を測定するときに前記発光部に入力すべき第１入力信号を、前記像担持体の測定結果に対応する前記出力信号が第１出力信号となるように決定する第１決定手段と、前記第３測定用画像を測定するときに前記発光部に入力すべき第２入力信号を、前記像担持体の測定結果に対応する前記出力信号が、前記第１出力信号と異なる第２出力信号となるように決定する第２決定手段とを有し、前記第１決定手段は、前記発光部に第３入力信号を入力し、前記像担持体の測定結果に対応する第３出力信号を前記受光部から出力させ、前記第１出力信号と前記第３出力信号とに基づいて第４入力信号を決定し、前記発光部に前記決定された第４入力信号を入力し、前記像担持体の測定結果に対応する第４出力信号を前記受光部から出力させ、前記第１出力信号と前記第４出力信号とに基づいて第５入力信号を決定し、前記発光部に前記決定された第５入力信号を入力し、前記像担持体の測定結果に対応する第５出力信号を前記受光部から出力させ、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号に基づいて前記第１入力信号を決定し、前記第２決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号に基づいて前記第２入力信号を決定することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明の他の画像形成装置は、像担持体に画像を形成する形成手段と、前記像担持体に向けて光を照射する発光手段と、前記発光手段が照射した光の反射光を受光する受光手段と、を含み、前記像担持体に形成された画像を検出する検出手段と、前記形成手段により前記像担持体に形成された色ずれ補正パターンの前記検出手段による検出結果に基づき色ずれ補正を行う色ずれ補正手段と、前記形成手段により前記像担持体に形成された濃度補正パターンの前記検出手段による検出結果に基づき濃度補正を行う濃度補正手段と、前記濃度補正での前記発光手段の発光強度を第１発光強度とするための前記発光手段への入力値である第１入力値と、前記色ずれ補正での前記発光手段の発光強度を第２発光強度とするための前記発光手段への入力値である第２入力値と、を決定する決定手段と、を備えており、前記第１発光強度は、前記発光手段が前記像担持体の画像が形成されていない領域に光を照射したときの前記受光手段の出力値が第１目標値となる強度であり、前記第２発光強度は、前記発光手段が前記像担持体の画像が形成されていない領域に光を照射したときの前記受光手段の出力値が第２目標値となる強度であり、前記決定手段は、前記第１目標値に基づく二分探索で前記第１入力値を決定し、前記第１入力値を決定するための二分探索での測定結果に基づき前記第２入力値を決定することを特徴とする。

本発明によると、測定用画像を適正な光を用いて測定するために発光部に入力すべき入力信号を短時間で決定できる。

一実施形態による画像形成装置の構成図。 一実施形態による画像形成装置の機能ブロック図。 一実施形態によるセンサの構成図。 一実施形態による画像濃度とセンサの出力信号との関係を示す図。 一実施形態による色ずれ補正制御のフローチャート。 一実施形態による色ずれ補正パターンを示す図。 一実施形態による色ずれ補正時のセンサの出力信号を示す図。 一実施形態による濃度補正制御のフローチャート。 一実施形態による濃度補正パターンを示す図。 一実施形態による濃度補正時のセンサの出力信号を示す図。 一実施形態による発光素子への入力電圧決定処理のフローチャート。 一実施形態による発光素子への入力電圧決定処理の説明図。 一実施形態による発光素子への入力電圧決定処理の説明図。 一実施形態による発光素子への入力電圧決定処理のフローチャート。 一実施形態による発光素子への入力電圧決定処理の説明図。 一実施形態による発光素子への入力電圧決定処理のフローチャート。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置１００の構成図である。画像形成装置１００は、中間転写ベルト６に沿って配列され、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＫを有する。なお、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＫは、それぞれ、使用するトナーの色が異なる以外は同様の構成である。以下では、代表して画像形成部ＰＹについて説明する。像担持体である感光体１Ｙは、画像形成時、図中の矢印の方向に回転駆動される。帯電部２Ｙは、感光体１Ｙの表面を一様な電位に帯電させる。露光部３Ｙは、帯電された感光体１Ｙの表面を光で走査・露光して静電潜像を形成する。現像部４Ｙは、感光体１Ｙの静電潜像をイエローのトナーで現像してトナー像を形成する。一次転写ローラ７Ｙは、感光体１Ｙのトナー像を、像担持体である中間転写ベルト６に転写する。なお、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ及びＰＫが形成したトナー像を重ねて中間転写ベルト６に転写することでフルカラーのトナー像が中間転写ベルト６に形成される。

中間転写ベルト６は、テンションローラ６１、駆動ローラ６２及び対向ローラ６３により張架され、画像形成時には、駆動ローラ６２の回転に従属して図中の矢印Ｒ２の方向に回転駆動される。したがって、中間転写ベルト６に形成されたトナー像は、二次転写領域Ｔ２へと搬送される。二次転写ローラ６４は、カセット６５からローラ６６及び６７により搬送された記録材Ｐに、中間転写ベルト６のトナー像を転写する。トナー像が転写された記録材Ｐは、搬送ベルト１０により定着部１１に搬送される。定着部１１は、記録材Ｐを加熱・加圧し、トナー像を記録材Ｐに定着させる。トナー像の定着が行われた記録材Ｐは、その後、画像形成装置１００外に排出される。また、画像形成装置１００は、中間転写ベルト６に対向して配置され、色ずれ補正及び濃度補正のテストパターンを検出するセンサ５００を備えている。また、制御ボード収納部２００には、図２に示すプリンタコントローラ３００及びエンジン制御ＣＰＵ１０２が収納される。

図２は、本実施形態による画像形成装置１００の制御構成図である。ホストコンピュータ３０１は、有線又は無線の通信回線を介してプリントジョブを画像形成装置１００に送信するコンピュータである。プリンタコントローラ３００は、エンジン制御ＣＰＵ１０２と協働して、画像形成装置１００の動作を制御する。プリンタコントローラ３００を構成する各ユニットはバス３１９を介して接続されている。

ホストＩ／Ｆ部３０２は、ホストコンピュータ３０１との入出力を司る通信ユニットである。入出力バッファ３０３は、ホストＩ／Ｆ部３０２からの制御コードを記憶したり、各通信ユニットからのデータを蓄積したりする。プリンタコントローラＣＰＵ３１３（以下、単にＣＰＵ３１３と呼ぶ。）は、画像形成装置１００全体の動作を統括的に制御するメインプロセッサである。ＲＯＭ３０４は、ＣＰＵ３１３の制御プログラムや制御データを記憶するメモリである。この制御プログラムをＣＰＵ３１３が実行することで実現される機能としては、たとえば、画像情報生成部３０５、色ずれ量算出部３０６、階調補正テーブル生成部３０７及び光強度決定部３０８等がある。

色ずれ量算出部３０６は、センサ５００の検出結果に基づき色ずれ補正を行うための色ずれ量を算出する。なお、色ずれ補正とは、基準となる色の画像の画像形成位置に対して他の色の画像の画像形成位置の相対的な位置を補正する制御である。以下の説明においては、中間転写ベルト６におけるイエローの画像（第１画像）の画像形成位置と、イエロー以外の他の色の画像（第２画像）の画像形成位置との相対的な位置関係が補正される色ずれ補正について説明する。階調補正テーブル生成部３０７は、センサ５００の検出結果に基づき濃度を補正するための階調補正テーブル（γＬＵＴ）を生成する。光強度決定部３０８は、センサ５００の発光強度を決定する。ＲＡＭ３０９は、制御コードおよびデータの解釈、印刷に必要な計算、または、プリントデータを処理するためのワークエリアに利用されるメモリであり、格納部３１０が設けられる。格納部３１０には、色ずれ量算出部３０６及び階調補正テーブル生成部３０７が行った色ずれ補正及び濃度補正の結果や、光強度決定部３０８が決定したセンサ５００の発光強度が格納される。

画像情報生成部３０５は、ホストコンピュータ３０１から受信した設定情報にしたがって各種の画像オブジェクト（テストパターンなど）を生成する。ＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）部３１４は、画像オブジェクトをビットマップ画像に展開するプロセッサーである。色処理部３１５は、多次色の色変換処理を行う。階調補正部３１６は、階調補正テーブル生成部３０７が作成した階調補正テーブルを用いて単色の階調補正を実行する。擬似中間調処理部３１７は、画像データに対してディザマトリクスや誤差拡散法などの擬似中間調処理を施す。エンジンＩ／Ｆ部３１８は、画像データをエンジン制御ＣＰＵ１０２に転送する通信ユニットである。また、エンジンＩ／Ｆ部３１８は、センサ５００が測定した測定結果を示す測定データをバス３１９に出力する。エンジン制御ＣＰＵ１０２は、画像データに従い図１の各部材を制御して記録材に画像を形成する。操作パネル１８０は、表示装置と入力装置とにより構成されており、ユーザが印刷や補正処理の実行指示を入力したり、ユーザに対して各種情報を表示したりする。なお、パネルＩ／Ｆ部３１１は、操作パネル１８０との入出力処理を行う。

図３は、本実施形態によるセンサ５００の構成図である。ＬＥＤ等の発光素子５０１は、中間転写ベルト６に向けて光を照射する発光部である。なお、発光素子５０１の発光強度は、発光素子５０１への入力電圧により制御され、発光素子５０１への入力電圧が高くなると、発光強度も強くなる。受光素子５０２は、発光素子５０１が照射し、中間転写ベルト６の表面や、中間転写ベルト６に形成されたテストパターンで反射した正反射光を受光する様に配置される受光部である。図４は、中間転写ベルト６に形成された画像の濃度と、受光素子５０２の受光結果に基づく出力信号との関係を示している。図４に示す様に、濃度が高くなると、受光素子５０２の出力は低くなる。これは画像の濃度が高くなる程、正反射光が減少するからである。なお、図４において、実線及び点線は、それぞれ、中間転写ベルト６に画像を形成せず、その表面からの反射光を受光した際の受光素子５０２の出力が２．５Ｖ及び３．０Ｖとなる様に調整した場合を示している。発光素子５０１の発光強度を強くし、反射光を強くすると受光素子５０２の出力信号のダイナミックレンジは大きくなる。しかしながら、発光素子５０１の強度を強くしすぎると、画像の濃度と受光素子５０２の出力との線形性が劣化する。よって、線形性を確保するには、例えば、図４の実線の様に、発光素子５０１の発光強度を調整する。一方、ダイナミックレンジを最大限に確保するためには、図４の点線の様に発光素子５０１の発光強度を調整する。本実施形態においては、濃度補正制御の際には、線形性を確保するため、図４の実線の様に、中間転写ベルト６の表面からの反射光を受光した際の受光素子５０２の出力が２．５Ｖとなる様に、発光素子５０１の発光強度を調整する。つまり、像担持体である中間転写ベルト６の測定結果に対応する出力信号が２．５Ｖとなる様に、発光素子５０１への入力電圧を決定する。これは、濃度補正制御においては線形性が補正制御に影響を及ぼすからである。一方、色ずれ補正においては、各色の画像の位置を判定できればよく、線形性よりはダイナミックレンジが重要となる。したがって、本実施形態においては、色ずれ補正の際には、図４の点線の様に、中間転写ベルト６の表面からの反射光を受光した際の受光素子５０２の出力が３．０Ｖとなる様に、発光素子５０１の発光強度を調整する。つまり、像担持体である中間転写ベルト６の測定結果に対応する出力信号が３．０Ｖとなる様に、発光素子５０１への入力電圧を決定する。

図５は、本実施形態による色ずれ補正制御のフローチャートである。ＣＰＵ３１３は、Ｓ１０で、色ずれ補正のための測定用画像（第３測定用画像）であるテストパターン（以下、色ずれ補正パターンと呼ぶ。）を中間転写ベルト６に形成する。図６は、色ずれ補正パターンの一例を示している。図６に示す色ずれ補正パターンは、中間転写ベルト６の移動方向に沿って順に配置されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのライン画像６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ及び６Ｋを含んでいる。なお、移動方向において隣接するライン画像は、所定の間隔で形成される。Ｓ１１で、センサ５００は、色ずれ補正パターンを検出する。図７は、色ずれ補正パターンがセンサ５００の対向位置を通過する際のセンサ５００の出力信号を示している。なお、上述した様に、色ずれ補正においては、中間転写ベルト６の表面からの反射光を受光した場合にセンサ５００の出力が３．０Ｖとなる様にセンサ５００の発光強度を調整している。図７に示す様に、ライン画像６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋからの反射光は、中間転写ベルト６の表面からの反射光より低いため、センサ５００の出力も低くなり、よって、色ずれ量算出部３０６は、各ライン画像の位置を検出することができる。色ずれ量算出部３０６は、Ｓ１２で、色ずれ量を判定する。本実施形態においては、イエローの画像を基準とし、イエローに対する他の色のトナー像の相対的な位置ずれ量を、各色の色ずれ量として算出する。具体的には、マゼンタの色ずれ量は、検出したライン画像６Ｙと６Ｍとの距離と、ライン画像６Ｙと６Ｍの理想的な距離との差として求めることができる。色ずれ量算出部３０６は、Ｓ１３で、算出した色ずれ量をＲＡＭ３０９に格納する。この色ずれ量は、画像形成時において、トナー像を形成するタイミング等の画像形成条件の補正に使用され、これにより色ずれが低減される。なお、この画像形成条件は、形成するトナー像毎の値となる。

図８は、本実施形態による濃度補正制御のフローチャートである。ＣＰＵ３１３は、Ｓ２０で、濃度補正のためのテストパターン（以下、濃度補正パターンと呼ぶ）を中間転写ベルト６に形成する。図９は、濃度補正パターンの一例を示している。図９に示す濃度補正パターンは、イエローのパッチＹ１〜Ｙ５（第１測定用画像）と、マゼンタのパッチＭ１〜Ｍ５（第２測定用画像）と、シアンのパッチＣ１〜Ｃ５（第２測定用画像）と、ブラックのパッチＫ１〜Ｋ５（第２測定用画像）と、を有する。なお、各色それぞれの５つのパッチの濃度は異なる。例えば、各色のパッチの５つの濃度は、それぞれ、最大濃度に対して２０％、４０％、６０％、８０％、１００％とすることができる。Ｓ２１で、センサ５００は、濃度補正パターンを検出する。図１０は、濃度補正パターンがセンサ５００の対向位置を通過する際のセンサ５００の出力信号を示している。なお、上述した様に、濃度補正においては、中間転写ベルト６の表面からの反射光を受光した場合にセンサ５００の出力が２．５Ｖとなる様にセンサ５００の発光強度を調整している。図１０に示す様に、センサ５００は、パッチが形成されていない領域を検出しているときには２．５Ｖを出力し、パッチを検出している場合にはパッチの濃度に応じた電圧を出力する。

階調補正テーブル生成部３０７は、Ｓ２２で、センサ５００の出力から各パッチの濃度を求めて各色の画像形成条件である階調補正テーブルを生成し、Ｓ２３で、生成した階調補正テーブルをＲＡＭ３０９に保存する。ＲＡＭに保存された階調補正テーブルは、画像形成時、階調補正部３１６による階調補正に使用される。

続いて、センサ５００の発光素子５０１の発光強度の調整について説明する。なお、ＣＰＵ３１３は、例えば、電源投入時や、前回の光強度調整からの印刷枚数が所定枚数に達する等の所定の条件が満たされたときに発光素子５０１の発光強度の調整を行う。上述した様に、本実施形態においては、濃度補正と色ずれ補正での発光素子５０１の発光強度は異なる値に設定される。以下に説明する様に、ＣＰＵ３１３は、まず、濃度補正制御での発光素子５０１の発光強度を二分探索法で決定する。その後、二分探索法による濃度補正制御での発光強度を決定した際の測定結果を利用して、色ずれ補正制御での発光素子５０１の発光強度を決定する。

図１１は、濃度補正制御での発光素子５０１の発光強度を決定する処理のフローチャートである。光強度決定部３０８は、Ｓ３０で、ｉを１に初期化する。光強度決定部３０８は、Ｓ３１で、発光素子５０１を発光させ、受光素子５０２からの出力値である出力電圧を測定値Ｍｉとして取得する。なお、本実施形態における発光素子５０１には、０．４Ｖから３．２Ｖの範囲の電圧を入力することが可能であるものとする。この場合、例えば、図１２に示す様に、ｉ＝１、つまり、１回目の測定においては、入力可能な電圧範囲の中間の値である１．８Ｖを発光素子５０１への入力値である入力値圧とする。光強度決定部３０８は、Ｓ３２で、測定値Ｍｉが、目標値、本例では、２．５Ｖ以下であるか否かを判定する。

光強度決定部３０８は、測定値Ｍｉが目標値以下であると、Ｓ３３において次の測定では発光素子５０１への入力電圧を強くすると決定する。一方、測定値Ｍｉが目標値より大きいと、光強度決定部３０８は、Ｓ３４において次の測定では発光素子５０１への入力電圧を弱くすると決定する。図１２において、右上に向かう矢印は、測定値Ｍｉが目標値以下である場合を示しており、右下に向かう矢印は、測定値Ｍｉが目標値より大きい場合を示している。例えば、１回目の測定において測定値Ｍｉが目標値以下であると、ｉ＝２、つまり、２回目の測定においては２．５Ｖを発光素子５０１への入力電圧とする。一方、１回目の測定において測定値Ｍｉが目標値より大きいと、２回目の測定においては１．１Ｖを発光素子５０１への入力電圧とする。光強度決定部３０８は、Ｓ３５で、ｉが４であるか否か、つまり、４回測定を行ったか否か判定し、４回の測定を行っていなければ、Ｓ３７でｉを１だけ増加させてＳ３１からの処理を繰り返す。図１１のフローチャートに示す様に、本実施形態では、４回の測定を行い、２回目から４回目の測定での発光素子５０１への入力電圧は、前回の測定において測定値Ｍｉが目標値以下であるか否かにより決定する。光強度決定部３０８は、４回の測定を行うと、Ｓ３６で、４回の測定値Ｍ１〜Ｍ４の内、目標値を挟む２つの測定値を選択する。より詳しくは、目標値以下であり、かつ、目標値に一番近い測定値と、目標値より大きく、かつ、目標値に一番近い測定値を選択する。光強度決定部３０８は、Ｓ３８で、選択した２つの測定値と、その入力電圧を線形補間することで、濃度補正制御での発光強度、より詳しくは発光素子５０１への入力電圧を決定する。

なお、図１２に示す様に、本実施形態において１回目の測定では、０．４Ｖから３．２Ｖの範囲の中央値である１．８Ｖを入力電圧とする。２回目の測定での入力電圧は、１回目の測定結果に依存する。例えば、１回目の測定での測定値Ｍｉが目標値より低いと、１回目での入力電圧１．８Ｖと発光素子５０１への入力電圧の上限値である３．２Ｖの中央値である２．５Ｖを２回目の測定での入力電圧としている。一方、１回目の測定での測定値Ｍｉが目標値より高いと、１回目での入力電圧１．８Ｖと発光素子５０１への入力電圧の下限値である０．４Ｖの中央値である１．１Ｖを２回目の測定での入力電圧としている。３回目と４回目の入力電圧についても同様に決定している。なお、図１２に示す入力電圧は、予め決定されてＲＯＭ３０４に保存されている。

なお、本実施形態では、４回測定を繰り返すとしたが本発明は４回の測定に限定されない。例えば、３回測定を繰り返す構成であっても良い。より、一般的には、Ｎ回（Ｎは２以上の整数）の測定を行い、ｋ回目（ｋは、２〜Ｎの整数）の測定での発光素子５０１への入力電圧は、ｋ−１回目の測定結果と目標値との比較結果により決定する構成とできる。

図１３は、濃度補正制御での発光素子５０１への入力電圧が決定される様子の一例を示している。図１３においては、１．８Ｖで発光素子５０１を駆動する１回目の測定において測定値は目標値である２．５Ｖより小さい。よって、図１２から、２回目の測定においては２．５Ｖで発光素子５０１を駆動している。そして、２回目の測定値は目標値である２．５Ｖより大きく、よって、図１２から、３回目の測定においては２．１５Ｖで発光素子５０１を駆動している。そして、３回目の測定値は目標値である２．５Ｖより小さく、よって、図１２から、４回目の測定においては２．３２５Ｖで発光素子５０１を駆動している。そして、４回目の測定値は目標値である２．５Ｖより小さい。したがって、光強度決定部３０８は、図１１のＳ３６において、入力電圧として２．３２５Ｖと２．５Ｖを使用したときの測定値を選択する。その後、光強度決定部３０８は、Ｓ３８で、２．３２５Ｖを入力電圧としたときの測定値と、２．５Ｖを入力電圧としたときの測定値から、出力電圧が目標値である２．５Ｖとなる入力電圧を求める。

以上の構成により、入力電圧を予め決められた一定間隔で変更していくよりも少ない回数で、受光素子５０２の出力電圧が目標値に近くなる発光素子５０１への入力電圧を判定することができる。よって、図１３に示す様な、発光素子５０１への入力電圧と受光素子５０２からの出力電圧が線形ではない場合においても高い精度で、受光素子５０２の出力を目標値とする発光素子５０１への入力電圧を決定することができる。

図１４は、色ずれ補正制御において、発光素子５０１に入力する入力電圧を決定する処理のフローチャートである。光強度決定部３０８は、Ｓ４０で、図１１の処理での４回の測定値Ｍ１〜Ｍ４を取得し、Ｓ４１で、４回の測定値が目標値、本例で、３．０Ｖを挟んでいるか否かを判定する。つまり、４回の測定値の中に、目標値より大きい測定値と、目標値より小さい測定値の両方が存在するかを判定する。なお、目標値と同じ測定値が存在する場合には、以下の処理を中止して、当該測定値を色ずれ補正制御において、発光素子５０１に入力する入力電圧とすることができる。或いは、目標値と同じ測定値については、目標値より大きい測定値、又は、目標値より小さい測定値と見做して以下の処理を継続する構成であっても良い。測定値が目標値を挟んでいない場合、光強度決定部３０８は、Ｓ４２で、目標値に近い２つの測定値を選択する。具体的には、目標値に一番近い測定値と、２番目に近い測定値を選択する。一方、挟んでいれば、光強度決定部３０８は、Ｓ４３で、目標値を挟む２つの測定値を選択する。より詳しくは、目標値より小さく、かつ、目標値に一番近い測定値と、目標値より大きく、かつ、目標値に一番近い測定値とを、それぞれ選択する。光強度決定部３０８は、Ｓ４４で、選択した測定値と、そのときの入力電圧の線形補間により、色ずれ補正において発光素子５０１に入力する入力電圧を決定する。なお、Ｓ４１での判定が"Ｙｅｓ"であると、内挿補間となり、"Ｎｏ"であると外挿補間となる。

図１５は、図１１の処理での４回の測定における発光素子５０１への入力電圧が図１３の様に選択された場合の、色ずれ補正における発光素子５０１への入力電圧が決定される様子を示している。図１５では、４回の測定値は、総て、目標値である３．０Ｖより小さい。したがって、測定値が目標値である３．０Ｖに一番近い入力電圧が２．５Ｖのときと、測定値が目標値に２番目に近い入力電圧２．３２５ＶのときがＳ４２で選択される。そして、この２つの測定値の外挿補間により、色ずれ補正での発光素子５０１への入力電圧が決定される。

なお、図１１に示す二分探索法においては、測定値Ｍｉが目標値と同じであった場合には、次の測定において入力電圧を強くしていた。しかしながら、測定値Ｍｉが目標値と同じであった場合には、次の測定において入力電圧を弱くする構成であっても良い。また、図１１のＳ３６においては、目標値以下であり、かつ、目標値に一番近い測定値と、目標値より大きく、かつ、目標値に一番近い測定値を選択していた。しかしながら、Ｓ３６においては、目標値より小さく、かつ、目標値に一番近い測定値と、目標値以上であり、かつ、目標値に一番近い測定値を選択する構成であっても良い。さらには、Ｓ３６においては、目標値に一番近い測定値と、目標値に二番目に近い測定値を選択する構成であっても良い。さらに、図１１に示す二分探索法では、１回目から３回目のいずれかにおいて測定値Ｍｉが目標値と同じであっても、次の測定を行っていた。しかしながら、測定値Ｍｉが目標値と同じであると、処理を終了して、そのときの入力電圧を使用すると決定する構成であっても良い。

以上、本実施形態では、濃度補正制御時の発光強度については二分探索法を用いて決定する。二分探索法においては、発光素子５０１を発光させたときの受光素子５０２の出力を測定し、測定結果を濃度補正における目標値と比較することを複数回だけ繰り返す。なお、複数回の測定のうち、２回目以降の測定における発光素子５０１の発光強度は、前回の測定における測定結果と当該目標値との比較結果により決定する。より詳しくは、ある測定における測定結果が目標値より大きいと、次回の測定における発光素子５０１の発光強度を今回の測定における発光強度より小さくする。一方、測定結果が目標値より小さいと、次回の測定における発光強度を今回の測定における発光強度より大きくする。これにより、発光強度が補正制御の精度に影響を与える濃度補正におけるセンサ５００の設定の精度を、少ない測定回数で確保することができる。一方、色ずれ補正制御時の発光強度については、濃度補正時の発光強度を決定する際の測定結果を使用する。色ずれ補正においては色ずれ補正パターンの位置を検出できれば良く、濃度補正制御と比較して発光素子５０１の発光強度が補正精度に与える影響は少ない。この構成により、短い時間で濃度補正と色ずれ補正の両補正制御のための発光強度を決定することができる。

＜第二実施形態＞
第一実施形態においては、濃度補正制御での発光強度については二分探索法により決定したが、色ずれ補正制御での発光強度については濃度補正制御での測定結果を利用していた。しかしながら、濃度補正制御と色ずれ補正制御では、受光素子５０２の出力信号の目標値が異なるため、色ずれ補正制御の発光強度の理想的な強度からのずれが大きくなっている可能性がある。本実施形態においては、決定した色ずれ補正での発光強度に対する受光素子５０２の出力電圧を実際に測定し、誤差が大きい場合には、色ずれ補正での発光強度も二分探索法で再決定する。

図１６は、本実施形態における処理のフローチャートである。光強度決定部３０８は、Ｓ５０で、図１４の処理で決定した入力電圧により発光素子５０１を発光させ、受光素子５０２の出力信号を取得する。Ｓ５１で、光強度決定部３０８は、受光素子５０２の出力電圧が許容範囲内であるかを確認する。例えば、目標値である３.０Ｖに対して、±０．３Ｖの範囲を許容範囲とすることができる。許容範囲内であると、光強度決定部３０８は、色ずれ補正において図１４の処理で決定した入力電圧を使用する。一方、許容範囲内にないと、光強度決定部３０８は、Ｓ５２において、二分探索法を実行して、色ずれ補正における発光素子５０１への入力電圧を決定する。なお、この処理は、図１１に示す処理と同様である。但し、目標値は、色ずれ補正のための３.０Ｖになる。

以上、本実施形態では、簡易な方法で決定した色ずれ補正での発光強度が許容範囲内であるかを確認する。そして、許容範囲内にないときのみ、色ずれ補正での発光強度についても二分探索法で決定する。この構成により、色ずれ補正の際の発光強度についても所定の精度を保つことができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ：画像形成部、５００：センサ、５０１：発光素子、５０２：受光素子、３０６：色ずれ量算出部、３０７：濃度補正テーブル生成部、３０８：光強度決定部

Claims (16)

1. 第１画像形成条件に基づいて制御され、第１色のトナーを用いて第１画像を形成する第１画像形成手段と、
   第２画像形成条件に基づいて制御され、前記第１色と異なる第２色のトナーを用いて第２画像を形成する第２画像形成手段と、
   前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とにより形成された測定用画像を担持する像担持体と、
   入力信号に基づく光を前記像担持体に向けて照射する発光部と、前記像担持体から反射された光を受光し、受光結果に基づいて出力信号を出力する受光部とを有し、前記像担持体に形成された前記測定用画像を測定する測定手段と、
   前記第１画像形成手段に第１測定用画像を形成させ、前記測定手段により前記第１測定用画像を測定し、前記第１画像形成条件を生成する第１生成手段と、
   前記第２画像形成手段に第２測定用画像を形成させ、前記測定手段により前記第２測定用画像を測定し、前記第２画像形成条件を生成する第２生成手段と、
   前記第１画像形成手段と前記第２画像形成手段とに第３測定用画像を形成させ、前記測定手段により前記第３測定用画像を測定し、前記第１画像と前記第２画像との相対的な位置を補正する補正手段と、
   前記第１測定用画像と前記第２測定用画像を測定するときに前記発光部に入力すべき第１入力信号を、前記像担持体の測定結果に対応する前記出力信号が第１出力信号となるように決定する第１決定手段と、
   前記第３測定用画像を測定するときに前記発光部に入力すべき第２入力信号を、前記像担持体の測定結果に対応する前記出力信号が、前記第１出力信号と異なる第２出力信号となるように決定する第２決定手段とを有し、
   前記第１決定手段は、前記発光部に第３入力信号を入力し、前記像担持体の測定結果に対応する第３出力信号を前記受光部から出力させ、前記第１出力信号と前記第３出力信号とに基づいて第４入力信号を決定し、前記発光部に前記決定された第４入力信号を入力し、前記像担持体の測定結果に対応する第４出力信号を前記受光部から出力させ、前記第１出力信号と前記第４出力信号とに基づいて第５入力信号を決定し、前記発光部に前記決定された第５入力信号を入力し、前記像担持体の測定結果に対応する第５出力信号を前記受光部から出力させ、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号に基づいて前記第１入力信号を決定し、
   前記第２決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号に基づいて前記第２入力信号を決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１決定手段は、前記第３出力信号が前記第１出力信号より大きい場合には、前記第４入力信号を前記第３入力信号より小さくし、前記第３出力信号が前記第１出力信号より小さい場合には前記第４入力信号を前記第３入力信号より大きく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. 前記第１決定手段は、前記第３出力信号が前記第１出力信号より大きく、且つ、前記第４出力信号が前記第１出力信号より大きい場合には、前記第５入力信号を前記第４入力信号より小さくし、
   前記第１決定手段は、前記第３出力信号が前記第１出力信号より小さく、且つ、前記第４出力信号が前記第１出力信号より大きい場合には、前記第５入力信号を前記第３入力信号より大きく、且つ、前記第４入力信号より小さくし、
   前記第１決定手段は、前記第３出力信号が前記第１出力信号より大きく、且つ、前記第４出力信号が前記第１出力信号より小さい場合には、前記第５入力信号を前記第３入力信号より小さく、且つ、前記第４入力信号より大きくし、
   前記第１決定手段は、前記第３出力信号が前記第１出力信号より小さく、且つ、前記第４出力信号が前記第１出力信号より小さい場合には、前記第５入力信号を前記第４入力信号より大きくすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号の中から２つの出力信号を選択し、前記選択した２つの出力信号を線形補間することで前記第１入力信号を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号の中から、前記第１出力信号との差が最も小さい出力信号と、前記第１出力信号との差が２番目に小さい出力信号を選択することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号の中から、前記第１出力信号より小さく、かつ、前記第１出力信号との差が最も小さい出力信号と、前記第１出力信号より大きく、かつ、前記第１出力信号との差が最も小さい出力信号を選択することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記第２決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号の中から、前記第２出力信号との差が最も小さい出力信号と、前記第２出力信号との差が２番目に小さい出力信号とを補間することによって前記第２入力信号を決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記第２決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号の中から、前記第２出力信号より大きい出力信号と、前記第２出力信号より小さい出力信号とを内挿補間することによって前記第２入力信号を決定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第２決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号がいずれも前記第２出力信号より小さい場合、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号の中から、前記第２出力信号よりも小さく、且つ、前記第２出力信号との差が最も小さい出力信号と、前記第２出力信号よりも小さく、且つ、前記第２出力信号との差が２番目に小さい出力信号とを外挿することによって、前記第２入力信号を決定することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
10. 前記第２決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号がいずれも前記第２出力信号より大きい場合、前記第３出力信号、前記第４出力信号、及び前記第５出力信号の中から、前記第２出力信号よりも大きく、且つ、前記第２出力信号との差が最も小さい出力信号と、前記第２出力信号よりも大きく、且つ、前記第２出力信号との差が２番目に小さい出力信号とを外挿することによって、前記第２入力信号を決定することを特徴とする請求項７又は９に記載の画像形成装置。
11. 前記第２決定手段は、前記決定した第２入力信号に基づいて前記発光部に光を照射させ、前記像担持体からの測定結果に対応する出力信号が許容範囲内にない場合には、前記第２入力信号の再決定を行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記第１決定手段は、前記第５出力信号と前記第１出力信号とに基づいて第６入力信号を決定し、前記発光部に前記決定された第６入力信号を入力し、前記像担持体の測定結果に対応する第６出力信号を前記受光部から出力させ、前記第３出力信号、前記第４出力信号、前記第５出力信号、及び前記第６出力信号に基づいて前記第１入力信号を決定し、
    前記第２決定手段は、前記第３出力信号、前記第４出力信号、前記第５出力信号、及び前記第６出力信号に基づいて前記第２入力信号を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
13. 像担持体に画像を形成する形成手段と、
    前記像担持体に向けて光を照射する発光手段と、前記発光手段が照射した光の反射光を受光する受光手段と、を含み、前記像担持体に形成された画像を検出する検出手段と、
    前記形成手段により前記像担持体に形成された色ずれ補正パターンの前記検出手段による検出結果に基づき色ずれ補正を行う色ずれ補正手段と、
    前記形成手段により前記像担持体に形成された濃度補正パターンの前記検出手段による検出結果に基づき濃度補正を行う濃度補正手段と、
    前記濃度補正での前記発光手段の発光強度を第１発光強度とするための前記発光手段への入力値である第１入力値と、前記色ずれ補正での前記発光手段の発光強度を第２発光強度とするための前記発光手段への入力値である第２入力値と、を決定する決定手段と、
    を備えており、
    前記第１発光強度は、前記発光手段が前記像担持体の画像が形成されていない領域に光を照射したときの前記受光手段の出力値が第１目標値となる強度であり、
    前記第２発光強度は、前記発光手段が前記像担持体の画像が形成されていない領域に光を照射したときの前記受光手段の出力値が第２目標値となる強度であり、
    前記決定手段は、前記第１目標値に基づく二分探索で前記第１入力値を決定し、前記第１入力値を決定するための二分探索での測定結果に基づき前記第２入力値を決定することを特徴とする画像形成装置。
14. 前記決定手段は、前記第１目標値に基づく二分探索において、前記発光手段への入力値と、前記受光手段の出力値との関係を所定の回数だけ測定し、２回目以降の測定における前記発光手段への入力値は、前回の測定における前記受光手段の出力値と前記第１目標値との比較結果により決定されることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記決定手段は、前記所定の回数の測定結果から２つの測定結果を選択し、選択した２つの測定結果を補間することで前記第１発光強度を決定することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記決定手段は、前記決定した第２入力値で前記発光手段を発光させたときの前記受光手段の出力値と前記第２目標値との差が許容範囲内にあるかを判定し、許容範囲内にないと、前記第２目標値に基づく二分探索で前記第２入力値を再決定することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。