特許 6238782 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6238782

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/01 20060101AFI20171120BHJP

   G03G 15/16 20060101ALI20171120BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20171120BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/01 Z

   G03G15/16

   G03G15/00 303

   G01B11/00 C

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-30279(P2014-30279)

(22)【出願日】2014年2月20日

(65)【公開番号】特開2015-155944(P2015-155944A)

(43)【公開日】2015年8月27日

【審査請求日】2017年2月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099324

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 正剛

(72)【発明者】

【氏名】三宅 和則

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 慎也

(72)【発明者】

【氏名】小幡 修司

【審査官】 岡▲崎▼ 輝雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２８７１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０９８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４１２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１０８０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−１４０６８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０１

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された測定用画像が転写される中間転写体と、
入力値に基づく強度の光を発する発光手段と、
前記中間転写体からの反射光を受光し、前記反射光の強度に基づく出力値を出力する受光手段と、
前記発光手段を発光させ、前記受光手段に前記中間転写体上の前記測定用画像からの反射光に対応する出力値を出力させ、前記測定用画像からの反射光に対応する前記出力値に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を制御する制御手段と、
複数の入力値に基づいて前記発光手段を発光させ、前記受光手段に前記中間転写体からの反射光に対応する複数の出力値を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記複数の出力値の中から第１出力値と第２出力値とを選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された前記第１出力値と前記第２出力値とに基づいて、前記測定用画像を測定するために使用する前記発光手段の入力値を決定する決定手段と、を有し、
前記決定手段は、
前記第１出力値と前記第２出力値とが第１閾値未満ならば、前記測定用画像を測定するために使用する前記発光手段の前記入力値を前記第１出力値と前記第２出力値とに基づいて決定し、
前記第１出力値と前記第２出力値とが前記第１閾値未満でなければ、前記第１出力値と前記第２出力値との差が第２閾値以上か否かを判定し、
前記第１出力値と前記第２出力値との前記差が前記第２閾値以上ならば、前記測定用画像を測定するために使用する前記発光手段の入力値を前記第１出力値と前記第２出力値とに基づいて決定することを特徴とする、
画像形成装置。

【請求項2】

前記選択手段は、前記第１出力値と前記第２出力値との前記差が前記第２閾値未満ならば、前記選択手段に前記複数の出力値の中から前記第１出力値と前記第２出力値とを再選択することを特徴とする、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記選択手段は、前記第１出力値と前記第２出力値との前記差が前記第２閾値未満ならば、前記第１出力値及び前記第２出力値より小さい第３出力値を前記第１出力値として選択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】

前記受光手段により受光された前記反射光と前記受光手段の出力値との対応関係を調整するためのゲインを変更する変更手段をさらに有し、
前記変更手段は、複数の出力値の中から前記第１出力値と前記第２出力値とが選択できなければ、前記ゲインを変更することを特徴とする、
請求項２又は３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記受光手段により受光された前記反射光と前記受光手段の出力値との対応関係を調整するためのゲインを変更する変更手段をさらに有し、
前記変更手段は、前記決定手段により決定された前記入力値が所定範囲外ならば、前記ゲインを調整することを特徴とする、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記画像形成手段は、複数の異なる色の画像を形成するものであり、
前記画像形成条件は、前記複数の異なる色の画像の相対的な位置のずれを補正するための補正条件であることを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関し、特に、画像のズレを測定するための測定用画像に照射される光の光量調整技術に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置には、４色のトナー像を中間転写ベルトに形成し、これを用紙に転写することでフルカラーの画像を形成する方式のものがある。この方式の画像形成装置は、各色成分のトナー像が形成される位置を補正するために、レジストレーション補正を行う。レジストレーション補正では、中間転写ベルト上にトナー像が形成される位置のズレを測定するための測定用画像の画像パターン（以下、「補正パターン」という。）を形成する。中間転写ベルトの近傍には、補正パターンを検知するためのセンサが設けられる。このセンサは、補正パターンに光を照射し、補正パターンからの反射光を検知する。センサの検知結果により、各色成分のトナー像が形成される位置のズレ量（以下、「レジストレーションずれ量」という。）が算出される。画像形成装置は、算出したレジストレーションずれ量に基づいて、各色成分のトナー像を形成するタイミングの補正や、用紙上に形成される画像の位置の補正を行う。

【0003】

特許文献１には、センサが補正パターンを検知する際に、中間転写ベルト表面からの反射光の光量が所定量となるように、センサが照射する光の光量を調整する画像形成装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６−１２７０３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

中間転写ベルトの表面に傷や汚れ等がある場合、補正パターンからの反射光の光量が十分に得られない可能性がある。反射光の光量が不十分であると、センサは、精度よく補正パターンを検知することができなくなる。その結果、各色成分のトナー像が形成される位置を高精度に補正できなくなってしまう。

【0006】

本発明は、上記の問題を解決するために、測定用画像を高精度に検知する装置、及び、方法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】

【0007】

上記課題を解決する本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された測定用画像が転写される中間転写体と、入力値に基づく強度の光を発する発光手段と、前記中間転写体からの反射光を受光し、前記反射光の強度に基づく出力値を出力する受光手段と、前記発光手段を発光させ、前記受光手段に前記中間転写体上の前記測定用画像からの反射光に対応する出力値を出力させ、前記測定用画像からの反射光に対応する前記出力値に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を制御する制御手段と、複数の入力値に基づいて前記発光手段を発光させ、前記受光手段に前記中間転写体からの反射光に対応する複数の出力値を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記複数の出力値の中から第１出力値と第２出力値とを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された前記第１出力値と前記第２出力値とに基づいて、前記測定用画像を測定するために使用する前記発光手段の入力値を決定する決定手段と、を有し、前記決定手段は、前記第１出力値と前記第２出力値とが第１閾値未満ならば、前記測定用画像を測定するために使用する前記発光手段の前記入力値を前記第１出力値と前記第２出力値とに基づいて決定し、前記第１出力値と前記第２出力値とが前記第１閾値未満でなければ、前記第１出力値と前記第２出力値との差が第２閾値以上か否かを判定し、前記第１出力値と前記第２出力値との前記差が前記第２閾値以上ならば、前記測定用画像を測定するために使用する前記発光手段の入力値を前記第１出力値と前記第２出力値とに基づいて決定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、測定用画像を高精度に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】画像形成装置の概略断面構成図。

【図2】中間転写ベルト近傍の構成図。

【図3】補正パターンの例示図。

【図4】補正パターン検知センサの構成の説明図。

【図5】（ａ）、（ｂ）は制御部の構成図。

【図6】受光素子の出力信号の説明図。

【図7】（ａ）は出力信号の電圧値の変化を表す図、（ｂ）は発光素子に印加される電流の電流値と受光素子の出力信号の電圧値との関係を表すグラフ。

【図8】発光量制御処理に用いるデータの取得処理を表すフローチャート。

【図9】発光量制御処理を表すフローチャート。

【図10】（ａ）は出力信号の電圧値の変化を表す図、（ｂ）は発光素子に印加される電流の電流値と受光素子の出力信号の電圧値との関係を表すグラフ、（ｃ）は電位差と閾値電位差との比較図。

【図11】（ａ）は出力信号の電圧値の変化を表す図、（ｂ）は発光素子に印加される電流の電流値と受光素子の出力信号の電圧値との関係を表すグラフ、（ｃ）は電位差と閾値電位差との比較図。

【図12】（ａ）は出力信号の電圧値の変化を表す図、（ｂ）は発光素子に印加される電流の電流値と受光素子の出力信号の電圧値との関係を表すグラフ。

【図13】反射光の光量が一部飽和したときの電位差と、反射光の光量が少ないときの電位差との関係を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。

【0011】

＜全体構成＞
図１は、本実施形態の画像形成装置の概略断面構成図である。画像形成装置は、トナー像を形成するために、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ、一次帯電部１２ａ〜１２ｄ、露光部１３、現像部１４ａ〜１４ｄ、及びクリーナ１５ａ〜１５ｄを備える。感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、図中矢印Ａ方向に回転し、一次帯電部１２ａ〜１２ｄによって一様に帯電された後、露光部１３によって画像データに応じて露光される。これにより感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に画像データに応じた静電潜像が形成される。静電潜像は、現像部１４ａ〜１４ｄによってトナー像に現像される。感光ドラム１１ａにはイエローのトナー像、感光ドラム１１ｂにはマゼンタのトナー像、感光ドラム１１ｃにはシアンのトナー像、感光ドラム１１ｄにはブラックのトナー像が、それぞれ形成される。

【0012】

画像形成装置は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄに形成されたトナー像を中間転写ベルト１６に転写するために、中間転写ベルト１６を挟んで感光ドラム１１ａ〜１１ｄに対向する位置に一次転写部１７ａ〜１７ｄ及び中間転写ベルトクリーナ１８を備える。中間転写ベルト１６は、二次転写対向ローラ２４及び駆動ローラ２５により張架されており、図中矢印Ｂ方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、中間転写ベルト１６の回転方向に沿って並んで配置される。このように画像形成装置は、４連タンデム方式である。

【0013】

中間転写ベルト１６は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び一次転写部１７ａ〜１７ｄにより、トナー像が重なるように順次転写される。一次転写部１７ａ〜１７ｄが中間転写ベルト１６を感光ドラム１１ａ〜１１ｄとの間で挟むことで転写が行われる。転写後に感光ドラム１１ａ〜１１ｄに残留するトナーは、クリーナ１５ａ〜１５ｄにより除去される。

【0014】

画像形成装置は、中間転写ベルト１６に転写されたトナー像を用紙Ｐに転写するために、二次転写部１９を備える。また、画像形成装置は、用紙Ｐを給紙するための給紙カセット２０、給紙カセット２０から用紙Ｐを二次転写部１９まで搬送するための搬送ローラ２３、トナー像が転写された用紙Ｐにトナー像を定着する定着部２１を備える。

【0015】

用紙Ｐは、中間転写ベルト１６に転写されたトナー像が二次転写部１９に搬送されるタイミングに合わせて、給紙カセット２０から、搬送ローラ２３により二次転写部１９まで搬送される。二次転写部１９が二次転写対向ローラ２４との間で中間転写ベルト１６及び用紙Ｐを挟むことで、中間転写ベルト１６から用紙Ｐへトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部２１に搬送され、定着部２１によりトナー像の定着処理が行われる。転写後に中間転写ベルト１６に残留するトナーは、中間転写ベルトクリーナ１８により除去される。

【0016】

以上のような構成及び処理により画像形成装置は、用紙Ｐ上に画像を形成する。画像形成装置は、画像形成処理に関するユーザの操作を受け付ける操作部２２を備える。また画像形成装置は、中間転写ベルト１６上に形成された測定用画像（補正パターン）を検知するための補正パターン検知センサ３１を備える。図２は、中間転写ベルト１６近傍の構成図である。

【0017】

画像形成装置は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ、中間転写ベルト１６、二次転写部１９等の組み立て誤差や製品誤差、温度の影響によって、各色成分のトナー像が形成される位置にズレが生じる。このような各色成分のトナー像が形成される位置のズレを、以下、「位置ずれ」という。画像形成装置は、このような位置ずれの補正（以下、「位置ずれ補正」という。）を行うために、位置ずれ補正用の補正パターンを中間転写ベルト１６上に形成する。

【0018】

図３は、中間転写ベルト１６に形成される補正パターンＮの例示図である。補正パターンＮは、画像形成時と同様の処理により、感光ドラム１１ａ〜１１ｄから中間転写ベルト１６に転写されるイエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）のトナー像である。イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の各トナー像を、「イエローパターン」、「マゼンタパターン」、「シアンパターン」、「ブラックパターン」という。

【0019】

イエローパターン、マゼンタパターン、シアンパターン、ブラックパターンは、中間転写ベルト１６が搬送される搬送方向において、所定の間隔をあけて形成される。各補正パターンは例えば同じ幅、且つ、同じ長さとなるように形成される。補正パターンＮは、搬送方向の位置ずれを補正するための補正パターンＮ１と、搬送方向に直交する方向の位置ずれを補正するための補正パターンＮ２とから構成される。

【0020】

図４は、補正パターン検知センサ３１の構成の説明図である。補正パターン検知センサ３１は、中間転写ベルト１６に形成された補正パターンＮを検知するために、発光素子３１１及び２個の受光素子３１２、３１３を備える。

【0021】

本実施形態では、発光素子３１１にＬＥＤを使用し、受光素子３１２、３１３にフォトトランジスタを使用する。受光素子３１２は、補正パターンＮ及び中間転写ベルト１６からの正反射の反射光の光量（以下、「反射光量」という。）を検知する。画像形成装置は、受光素子３１２による検知結果を位置ずれ補正に用いる。受光素子３１３は、画像形成装置の濃度ずれを補正するための不図示の補正パターン及び中間転写ベルト１６からの乱反射の反射光量を検知する。画像形成装置は、受光素子３１３による検知結果を濃度ずれ補正に用いる。

【0022】

以下、位置ずれ補正を行うための補正パターンＮを検知する受光素子３１２について説明するが、濃度ずれの補正を行うための補正パターンを検知する受光素子３１３についても同様の処理を行うことができる。

【0023】

図５は、画像形成装置の動作を制御する制御部の構成図である。図５（ａ）は、制御部６００の構成図である。制御部６００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１２に記憶された制御用のコンピュータプログラムを読み出し、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１３を作業領域として実行することで画像形成装置の動作を制御する。本実施形態では、位置ずれ補正を行う構成について説明し、画像形成処理等を行うための他の構成については説明を省略する。

【0024】

ＣＰＵ１０１には、モータ駆動回路１０３、センサ駆動回路１０５、及びセンサ出力検知回路１０６が接続される。モータ駆動回路１０３は、ＣＰＵ１０１により動作が制御されてモータ１０４を駆動する。モータ１０４は、中間転写ベルト１６を回転駆動するための駆動装置である。

【0025】

センサ駆動回路１０５は、補正パターン検知センサ３１の発光素子３１１を発光させる。センサ駆動回路１０５は、ＣＰＵ１０１からの指示に応じて、発光素子３１１の発光タイミング及び発光量を制御する。

【0026】

センサ出力検知回路１０６は、補正パターン検知センサ３１から検知結果を取り込んで、ＣＰＵ１０１のＡ／Ｄ入力ポート１１１に入力する。補正パターン検知センサ３１は、２つの受光素子３１２、３１３を備える。受光素子３１２、３１３は、それぞれ検知結果を出力する。そのためにセンサ出力検知回路１０６は、２個用意され、対応する受光素子３１２、３１３から検知結果を取り込む。ここでは、センサ出力検知回路１０６が受光素子３１２から検知結果を取り込む。

【0027】

図５（ｂ）は、センサ出力検知回路１０６の構成図である。センサ出力検知回路１０６は、ゲイン調整回路６１１、オペアンプ６０１、及び可変抵抗器６０４を備える。ゲイン調整回路６１１は、補正パターン検知センサ３１から検知結果を表す出力信号Ｖoutを受け取り、抵抗器６０５を介してオペアンプ６０１に入力する。出力信号Ｖoutは、アナログ信号であり電圧値で表される。ゲイン調整回路６１１は、補正パターン検知センサ３１（受光素子３１２）のゲインを調整する。オペアンプ６０１は、出力信号Ｖoutを所定量増幅し、抵抗器６０６を介してＣＰＵ１０１のＡ／Ｄ入力ポート１１１に入力する。ＣＰＵ１０１は、入力される出力信号Ｖoutが最適値となるように、受光素子３１２のゲインを調整するためのゲイン信号をゲイン調整回路６１１に入力する。可変抵抗器６０４は、出力信号Ｖoutが所定電圧となるようにオペアンプ６０１の負入力を調整する。可変抵抗器６０４は、接続される受光素子の出力信号が所定の電圧となるように、受光素子に応じて抵抗値が調整される。

【0028】

図６は、補正パターンＮを検知した受光素子３１２の出力信号の説明図である。発光素子３１１から照射される光の発光量は、中間転写ベルト１６により反射される反射光を受光した受光素子３１２の出力信号が電圧値Ｖtgtとなるように調整される。電圧値Ｖtgtは、補正パターンＮを確実に精度よく検知できるように予め決められた、所定の閾値電圧Ｖth2以上の値である。発光素子３１１から照射される光の発光量の詳細な調整方法は後述する。補正パターン検知センサ３１は、中間転写ベルト１６の回転に応じて、補正パターンＮのイエローパターン、マゼンタパターン、シアンパターン、ブラックパターンを順次検知する。

【0029】

イエローパターンを検知すると、受光素子３１２は電圧値Ｖyの出力信号を出力する。同様に、マゼンタパターン、シアンパターン、ブラックパターンを検知すると、受光素子３１２は、各々、電圧値Ｖm、Ｖc、Ｖkの出力信号を出力する。補正パターンＮを検知しない間、受光素子３１２は、中間転写ベルト１６による反射光量に応じた電圧値Ｖtgtの出力信号を出力する。

【0030】

位置ずれ補正を行う場合、ＣＰＵ１０１は、イエローパターン、マゼンタパターン、シアンパターン、ブラックパターンの検知による各出力信号の出力時間の中心点を算出する。次いでＣＰＵ１０１は、イエローパターンの中心点からマゼンタパターンの中心点までの距離Ｌym、マゼンタパターンの中心点からシアンパターンの中心点までの距離Ｌmc、シアンパターンの中心点からブラックパターンの中心点までの距離Ｌckを算出する。ＣＰＵ１０１は、出力信号の中心点間の時間により距離Ｌym、Ｌmc、Ｌckを算出する。ＣＰＵ１０１は、算出した距離Ｌym、Ｌmc、Ｌckが予め定められた距離と一致するように各色の画像形成タイミングを調整することで、位置ずれ補正を行う。つまり、イエローパターン、マゼンタパターン、シアンパターン、ブラックパターンの中間転写ベルト１６上の形成位置を調整することで、位置ずれ補正が行われる。

【0031】

画像形成装置は、中間転写ベルト１６により反射される反射光を受光した受光素子３１２の出力信号が電圧値Ｖtgtとなるように、発光素子３１１から照射される光の発光量を調整する発光量制御処理を行う。図７（ａ）は、受光素子３１２の出力信号の電圧値の変化を表す。図８は、発光量制御処理に用いるデータの取得処理を表すフローチャートである。なお、データを取得する処理及び後述の発光量制御処理は、位置ずれ補正に先駆けて行われる。

【0032】

ＣＰＵ１０１は、モータ駆動回路１０３によりモータ１０４の駆動を開始して中間転写ベルト１６を回転させる（Ｓ８０１）。モータ１０４が所定回転数になった時刻ｔ７１１（図７（ａ）参照）で（Ｓ８０２：Y）、ＣＰＵ１０１は、センサ駆動回路１０５により補正パターン検知センサ３１の発光素子３１１に所定の電流値Ｉ７１１の電流を印加する（Ｓ８０３）。これにより発光素子３１１は発光して、中間転写ベルト１６を照射する。

【0033】

ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト１６による反射光を受光した受光素子３１２の出力信号の電圧値を所定間隔で所定期間、ここでは時刻ｔ７１２までサンプリングし（Ｓ８０４）、サンプリングした電圧値の平均電圧値Ｖ７１１を算出する（Ｓ８０５）。なお、受光素子３１２は、中間転写ベルト１６の補正パターンＮが形成されていない部分の反射光を受光する。

【0034】

ＣＰＵ１０１は、時刻ｔ７１２で発光素子３１１に印加する電流を電流値Ｉ７１１より多い電流値Ｉ７１２に変更する（Ｓ８０６）。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ８０４、Ｓ８０５と同様に、受光素子３１２の出力信号の電圧値を所定間隔でサンプリングし（Ｓ８０７）、サンプリングした電圧値の平均電圧値Ｖ７１２を算出する（Ｓ８０８）。

【0035】

ＣＰＵ１０１は、所定数（複数）の平均電圧値を取得するまで、ステップＳ８０６〜Ｓ８０８の処理を繰り返す（Ｓ８０９）。本実施形態では、ＣＰＵ１０１が発光素子３１１に印加する電流を電流値Ｉ７１３、Ｉ７１４、Ｉ７１５と順次増加させ、各電流値に応じて平均電圧値Ｖ７１３、Ｖ７１４、Ｖ７１５を算出する。これによりＣＰＵ１０１は、発光量制御処理に用いるデータとして平均電圧値Ｖ７１１〜Ｖ７１５の５個のデータを取得する。

【0036】

ＣＰＵ１０１は、取得したデータ（平均電圧値）を用いて発光量制御処理を行う。図７（ｂ）は、発光素子３１１に印加される電流の電流値と受光素子３１２の出力信号の電圧値との関係を表すグラフである。図９は、発光量制御処理を表すフローチャートである。

【0037】

ＣＰＵ１０１は、取得した平均電圧値の内、電圧値の高い方から２つを抽出する（Ｓ９０１）。補正パターン検知センサ３１の出力信号は、センサ出力検知回路１０６を介して、ＣＰＵ１０１のＡ／Ｄ入力ポート１１１に入力される。ここで補正パターン検知センサ３１や制御部６００に印加される電源電圧Ｖsnsは、ＤＣＤＣコンバータやレギュレータ等で生成されるために、例えば±１％や、±３％の精度誤差が発生する。電源電圧Ｖsnsの精度誤差は、補正パターン検知センサ３１の出力信号の電圧値Ｖoutや、ＣＰＵ１０１のＡＤ変換結果に影響を及ぼす。電源電圧Ｖsnsの精度誤差は、例えば５Ｖ電源では、±１％の場合±０．０５［Ｖ］、±３％の場合±０．１５［Ｖ］となるため、補正パターン検知センサ３１の出力信号の電圧値Ｖoutが低いほど影響が大きくなる。従って電圧値の高い２点を抽出して発光量制御処理を行うことが望ましい。

【0038】

ＣＰＵ１０１は、抽出した２つの平均電圧値の少なくとも一方が所定の調整用閾値電圧Ｖth1未満であるかを確認する（Ｓ９０２）。図７では、平均電圧値Ｖ７１４、Ｖ７１５が抽出され、これらはいずれも調整用閾値電圧Ｖth1未満である（Ｓ９０２：Y）。ＣＰＵ１０１は、平均電圧値Ｖ７１４、Ｖ７１５と、そのときに発光素子３１１に印加される電流値Ｉ７１４、Ｉ７１５とから、２点（Ｉ７１５，Ｖ７１５）、（Ｉ７１４，Ｖ７１４）を通る線形近似直線Ｌ７０１（図７（ｂ）参照）を生成する（Ｓ９０３）。ＣＰＵ１０１は、生成した線形近似直線Ｌ７０１を用いて、位置ずれ補正時に中間転写ベルト１６からの反射光を受光した受光素子３１２の出力信号が電圧値Ｖtgtとなるように、発光素子３１１に印加される電流の電流値Ｉtgt1を算出する（Ｓ９０４）。ＣＰＵ１０１は、算出した電流値Ｉtgt1を位置ずれ補正を行う際に発光素子３１１に印加する電流値に決定する。

【0039】

抽出した平均電圧値が調整用閾値電圧Ｖth1以上である場合（Ｓ９０２：N）、ＣＰＵ１０１は、抽出した２つの平均電圧値の電位差を算出する（Ｓ９０５）。出力信号の電圧値が一部飽和する場合、平均電圧値が調整用閾値電圧Ｖth1以上になる。図１０（ａ）は、出力信号の電圧値が一部飽和する場合の受光素子３１２の出力信号の電圧値の変化を表す。この電圧値の波形により、図８のフローチャートの処理を行うことで、画像形成装置は平均電圧値を得ることができる。

【0040】

中間転写ベルト１６の反射率が高い場合、発光素子３１１からの光に対する反射光量も多くなり、補正パターン検知センサ３１からの出力信号の電圧値が高くなる。補正パターン検知センサ３１の出力信号の電圧値は電源電圧Ｖsnsと同値になると飽和する。また、ＣＰＵ１０１に入力される出力信号の電圧値は、オペアンプ６０１の最大出力電圧に応じた電圧（例えば最大出力電圧＝（電源電圧−１．５）［Ｖ］の場合、（Ｖsns−１．５）［Ｖ］）で飽和する。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に応じた、発光素子３１１に印加される電流の電流値と受光素子３１２の出力信号の電圧値との関係を表すグラフである。

【0041】

図１０の場合、発光量制御処理においてＣＰＵ１０１は、平均電圧値Ｖ７２４、Ｖ７２５の２つを抽出する。平均電圧値Ｖ７２４、７２５は調整用閾値電圧Ｖth1以上であるので、ＣＰＵ１０１は、平均電圧値Ｖ７２５と平均電圧値Ｖ７２４との電位差ΔＶ21（図１０（ｂ）参照）を算出する。ＣＰＵ１０１は、電位差ΔＶ21を算出すると、電位差ΔＶ21が所定の閾値電位差ΔＶth未満であるか判断する（Ｓ９０６）。図１０（ｃ）は、電位差と閾値電位差ΔＶthとの比較図である。図１０（ｃ）では、電位差ΔＶ21は閾値電位差ΔＶth未満である（Ｓ９０６：Y）。そのためにＣＰＵ１０１は、抽出した平均電圧値Ｖ７２４、Ｖ７２５を無効データと判断し（Ｓ９０７）、次に電圧値の高い２つの平均電圧値の有無を確認する（Ｓ９０８）。

【0042】

次に電圧値の高い２つの平均電圧値が有る場合（Ｓ９０８：Y）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ９０１からの処理を再度行う。ここでは、ＣＰＵ１０１は、平均電圧値Ｖ７２３、Ｖ７２４を抽出し、これを調整用閾値電圧Ｖth1と比較する。平均電圧値Ｖ７２４が調整用閾値電圧Ｖth1以上であるため、ＣＰＵ１０１は、平均電圧値Ｖ７２４と平均電圧値Ｖ７２３との電位差ΔＶ22（図１０（ｂ）参照）を算出する。図１０（ｃ）に示すとおり、電位差ΔＶ22が閾値電位差ΔＶth以上であるため（Ｓ９０６：N）、ＣＰＵ１０１は、図１０（ｂ）のグラフから２点（Ｉ７２４，Ｖ７２４）、（Ｉ７２３，Ｖ７２３）を通る線形近似直線Ｌ７０２を生成する（Ｓ９０３）。ＣＰＵ１０１は、線形近似直線Ｌ７０２を用いて、位置ずれ補正時に中間転写ベルト１６からの反射光を受光した受光素子３１２の出力信号が電圧値Ｖtgtとなる、発光素子３１１に印加される電流の電流値Ｉtgt2を算出する（Ｓ９０４）。ＣＰＵ１０１は、算出した電流値Ｉtgt2を位置ずれ補正を行う際に発光素子３１１に印加する電流値に決定する。このように、出力信号の電圧値が一部飽和した場合であっても、位置ずれ補正時の電流値を精度良く算出することができる。

【0043】

次に電圧値の高い２つの平均電圧値が無い場合（Ｓ９０８：N）、ＣＰＵ１０１は、ゲインの変更の可否を判断する（Ｓ９０９）。図１１（ａ）は、このようなケースとなる受光素子３１２の出力信号の電圧値の変化を表す。このような電圧値の波形は、補正パターン検知センサ３１のゲインが最適ではないときに生じる。この電圧値の波形により、図８のフローチャートの処理を行うことで、画像形成装置は平均電圧値を得ることができる。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に応じた、発光素子３１１に印加される電流の電流値と受光素子３１２の出力信号の電圧値との関係を表すグラフである。

【0044】

図１１の場合、平均電圧値Ｖ７３１〜Ｖ７３５は、いずれも調整用閾値電圧Ｖth1以上である。また、各平均電圧値Ｖ７３１〜Ｖ７３５間の電位差は図１１（ｃ）に示すように閾値電位差ΔＶth以下である。そのために図１１の場合、ＣＰＵ１０１は、ゲインの変更の可否を判断する。ゲイン変更が可能な場合（Ｓ９０９：Y）、ＣＰＵ１０１はゲイン調整回路６１１にゲイン信号を入力することで受光素子３１２のゲインの変更を行い（Ｓ９１０）、図８に示す発光量制御処理に用いるデータの取得処理を再度実施する（Ｓ９１１）。この場合、平均電圧値Ｖ７３１〜Ｖ７３５を下げる必要があるために、ＣＰＵ１０１は、受光素子３１２のゲインが小さくなるようにゲイン調整回路６１１にゲイン信号を入力する。

【0045】

ゲイン変更が不可能な場合（Ｓ９０９：N）、ＣＰＵ１０１は、エラー通知を操作部２２のディスプレイに表示する（Ｓ９１２）。このように補正パターン検知センサ３１のゲインが最適ではない場ときには、これを検知して最適なゲイン調整を行う。

【0046】

ゲインの変更は、中間転写ベルト１６や補正パターン検知センサ３１の表面にトナー等の汚れが付着した場合にも行われる。図１２（ａ）は、このようなケースとなる受光素子３１２の出力信号の電圧値の変化を表す。このような電圧値の波形は、中間転写ベルト１６や補正パターン検知センサ３１の表面が汚れて受光する反射光量が少ないときに生じる。この電圧値の波形により、図８のフローチャートの処理を行うことで、画像形成装置は平均電圧値を得ることができる。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に応じた、発光素子３１１に印加される電流の電流値と受光素子３１２の出力信号の電圧値との関係を表すグラフである。

【0047】

図１２の場合、平均電圧値Ｖ７４１〜Ｖ７４５は、いずれも調整用閾値電圧Ｖth1以下である。そのためにＣＰＵ１０１は、図９のステップＳ９０１〜Ｓ９０４の処理により、位置ずれ補正時に中間転写ベルト１６からの反射光を受光した受光素子３１２の出力信号が電圧値Ｖtgtとなる、発光素子３１１に印加される電流の電流値Ｉtgt3を算出する。ＣＰＵ１０１は、算出した電流値Ｉtgt3を位置ずれ補正を行う際に発光素子３１１に印加する電流値に決定する。

【0048】

ＣＰＵ１０１は、ステップＳ９０４の処理の後に、算出した電流値Ｉtgt3がセンサ駆動回路１０５で出力できる最大電流値以上であるか否かを確認する。ＣＰＵ１０１は、最大電流値未満であればそのまま処理を終了するが、最大電流値以上であればステップＳ９０９以降の処理を行う。これにより、ＣＰＵ１０１は、ゲイン変更が可能であればゲインを変更し、ゲイン変更が不可能であればエラー通知を操作部２２のディスプレイに表示する。ゲインを変更する場合、平均電圧値Ｖ７４１〜Ｖ７４５を上げる必要があるために、ＣＰＵ１０１は、受光素子３１２のゲインが大きくなるようにゲイン調整回路６１１にゲイン信号を入力する。

【0049】

図１３は、出力信号の電圧値が一部飽和したときの電位差ΔＶ21（図１０参照）と、中間転写ベルト１６や補正パターン検知センサ３１の表面が汚れて受光する反射光量が少ないときの電位差ΔＶ41との関係を示す図である。上記の通り、電位差ΔＶ21を算出したときの平均電圧値Ｖ７２４、Ｖ７２５は無効データとされ、電位差ΔＶ41を算出したときの平均電圧値Ｖ７４４、Ｖ７４５は有効データとされる。

【0050】

以上のように、平均電圧値が調整用閾値電圧Ｖth1未満か否かにより、補正パターン検知センサ３１の出力信号の電圧値が飽和している状態（図１０）と、補正パターン検知センサ３１表面に汚れが付着した状態（図１２）とを区別する。状態を区別して発光量制御処理を行うことで、補正パターンＮの検出時に必要となる発光量を精度良く調整して、位置ずれ補正パターンを精度良く検知することが可能となる。

【0051】

このような位置ずれ補正と同様に濃度ずれ補正の場合も、上記の発光量制御処理を行うことで、補正パターンＮの検出時に必要となる光量を精度良く調整して、濃度ずれ補正パターンを精度良く検知することが可能となる。

【符号の説明】

【0052】

１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…感光ドラム、１３…露光部、１６…中間転写ベルト、３１…補正パターン検知センサ、１０１…ＣＰＵ、１０３…モータ駆動回路、１０４…モータ、１０５…センサ駆動回路、１０６…センサ出力検知回路、１１１…Ａ／Ｄ入力ポート、１１２…ＲＯＭ、１１３…ＲＡＭ、６００…制御部、６１１…ゲイン調整回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】