特許 6244047 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】6244047

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/01 20060101AFI20171127BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20171127BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20171127BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/01 Y

   G03G21/00 510

   G03G15/00 303

   G03G21/14

【請求項の数】23

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-16972(P2017-16972)

(22)【出願日】2017年2月1日

(62)【分割の表示】特願2012-109929(P2012-109929)の分割

【原出願日】2012年5月11日

(65)【公開番号】特開2017-111456(P2017-111456A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2017年2月14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】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】榛葉 武士

(72)【発明者】

【氏名】中川 健

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 慎理

【審査官】 田代 憲司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１７７５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０７０２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７７０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４２６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５１６８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０１

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体に各色のトナー像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に形成されたトナー像に光を照射する発光素子と、前記発光素子から照射された光の反射光を受光する受光素子と、を有する検出手段と、
前記像担持体に形成したトナー像である第１の検出パターンを前記検出手段で検出した検出結果と閾値とに基づき、前記像担持体に形成される前記各色のトナー像の相対的な位置ずれ量を検出し、前記像担持体に形成したトナー像である第２の検出パターンを前記検出手段で検出することで、前記像担持体に形成される前記各色のトナー像の濃度に関する値を検出する制御を行う制御手段と、
を備えており、
前記第１の検出パターンは、ブラックのトナー像の部分であるブラック部分と、その他の色の部分であるカラー部分とを含み、
前記位置ずれ量の検出と前記濃度の検出を連続して行う場合、前記画像形成手段は、前記像担持体の回転方向において前記第１の検出パターンに続いて前記第２の検出パターンを前記像担持体に形成、又は前記像担持体の回転方向において前記第２の検出パターンに続いて前記第１の検出パターンを前記像担持体に形成し、
前記制御手段は、前記第１の検出パターンの検出結果又は前記第２の検出パターンの検出結果に基づき、前記検出手段が受光する前記ブラック部分からの拡散反射光の受光量が前記閾値未満であり、前記検出手段が受光する前記カラー部分からの拡散反射光の受光量が前記閾値より大きくなる様に、前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンを検出するために用いられる前記検出手段の発光量、前記閾値、又は、前記検出手段の感度を設定し、かつ、前記第１の検出パターンの検出結果又は前記第２の検出パターンの検出結果に基づき、前記カラー部分からの拡散反射光の受光量が前記検出手段で受光できる拡散反射光の受光量の上限値未満となる様に、前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンを検出するために用いられる前記検出手段の発光量、又は、前記検出手段の感度を設定することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記検出手段の発光量と、該発光量で前記検出手段が受光する前記カラー部分からの拡散反射光の受光量と、前記拡散反射光の受光量の上限値から第１の発光量を求め、前記検出手段の発光量を前記第１の発光量より小さい範囲で設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。

【請求項3】

前記制御手段は、前記検出手段の発光量と前記検出手段が受光する受光量との関係を示す基準値を使用して、前記第１の発光量を求め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】

前記制御手段は、前記検出手段の発光量と、該発光量で前記検出手段が受光する前記カラー部分からの拡散反射光の受光量と、前記閾値から第２の発光量を求め、前記検出手段の発光量と、該発光量で前記検出手段が受光する前記ブラック部分からの拡散反射光の受光量と、前記閾値から第３の発光量を求め、前記検出手段の発光量を、前記第２の発光量より大きく、かつ、前記第１の発光量及び前記第３の発光量の小さい方より小さい範囲で設定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】

前記制御手段は、前記検出手段の発光量と前記検出手段が受光する受光量との関係を示す基準値を使用して、前記第２の発光量および前記第３の発光量を求めることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記第１の発光量より小さい範囲で設定した前記検出手段の発光量で前記検出手段が受光する前記カラー部分からの拡散反射光の受光量と、前記ブラック部分からの拡散反射光の受光量との間の値を前記閾値として設定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7】

前記制御手段は、前記検出手段に設定した発光量で前記検出手段が受光する前記カラー部分からの拡散反射光の受光量が、前記拡散反射光の受光量の上限値未満となる様に、前記検出手段の感度を設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。

【請求項8】

前記制御手段は、前記検出手段に設定した発光量で前記検出手段が受光する前記カラー部分からの拡散反射光の受光量が前記閾値より大きく、かつ、前記ブラック部分からの拡散反射光の受光量が前記閾値未満となる様に、前記検出手段の感度を設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。

【請求項9】

前記制御手段は、前記検出手段に設定した発光量で前記検出手段が受光する前記カラー部分からの拡散反射光の受光量と前記拡散反射光の受光量の上限値との差と、前記カラー部分からの拡散反射光の受光量と前記閾値との差と、前記ブラック部分からの拡散反射光の受光量と前記閾値との差との分散を求めて前記検出手段の感度を設定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記制御手段は、前記検出手段に設定した発光量及び当該発光量で前記検出手段が受光する前記カラー部分からの拡散反射光の受光量が前記上限値未満となる様に設定した前記検出手段の感度において、前記カラー部分からの拡散反射光の受光量と前記ブラック部分からの拡散反射光の受光量との間の値を前記閾値として設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。

【請求項11】

前記制御手段は、前記位置ずれ量の検出と前記濃度の検出を連続して行う場合、前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンの両方を前記像担持体に形成し、さらに、前記検出手段が受光する前記像担持体の表面からの正反射光の受光量が前記検出手段で受光できる正反射光の受光量の上限値未満となる様に、前記検出手段の発光量、又は、前記検出手段の感度を設定することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項12】

像担持体に各色のトナー像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に形成されたトナー像に光を照射する発光素子と、前記発光素子から照射された光の反射光を受光する受光素子と、を有する検出手段と、
前記像担持体に形成したトナー像である第１の検出パターンを前記検出手段で検出した検出結果と閾値とに基づき、前記像担持体に形成される前記各色のトナー像の相対的な位置ずれ量を検出し、前記像担持体に形成したトナー像である第２の検出パターンを前記検出手段で検出することで、前記像担持体に形成される前記各色のトナー像の濃度に関する値を検出する制御を行う制御手段と、
を備えており、
前記位置ずれ量の検出と前記濃度の検出を連続して行う場合、前記画像形成手段は、前記像担持体の回転方向において前記第１の検出パターンに続いて前記第２の検出パターンを前記像担持体に形成、又は前記像担持体の回転方向において前記第２の検出パターンに続いて前記第１の検出パターンを前記像担持体に形成し、
前記制御手段は、前記第１の検出パターンの検出結果又は前記第２の検出パターンの検出結果に基づき、前記検出手段が受光する前記第１の検出パターンからの正反射光の受光量が前記閾値未満であり、前記検出手段が受光する前記像担持体の表面からの正反射光の受光量が前記閾値より大きくなる様に、前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンを検出するために用いられる前記検出手段の発光量、前記閾値、又は、前記検出手段の感度を設定し、かつ、前記第１の検出パターンの検出結果又は前記第２の検出パターンの検出結果に基づき、前記像担持体の表面からの正反射光の受光量が前記検出手段で受光できる正反射光の受光量の上限値未満となる様に、前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンを検出するために用いられる前記検出手段の発光量、又は、前記検出手段の感度を設定することを特徴とする画像形成装置。

【請求項13】

前記制御手段は、前記検出手段の発光量と、該発光量で前記検出手段が受光する前記像担持体の表面からの正反射光の受光量と、前記正反射光の受光量の上限値から第１の発光量を求め、前記検出手段の発光量を前記第１の発光量より小さい範囲で設定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。

【請求項14】

前記制御手段は、前記検出手段の発光量と前記検出手段が受光する受光量との関係を示す基準値を使用して、前記第１の発光量を求めることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。

【請求項15】

前記制御手段は、前記検出手段の発光量と、該発光量で前記検出手段が受光する前記像担持体の表面からの正反射光の受光量と、前記閾値から第２の発光量を求め、前記検出手段の発光量と、該発光量で前記検出手段が受光する前記第１の検出パターンからの正反射光の受光量と、前記閾値から第３の発光量を求め、前記検出手段の発光量を前記第２の発光量より大きく、かつ、前記第１の発光量及び前記第３の発光量の小さい方より小さい範囲で設定することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像形成装置。

【請求項16】

前記制御手段は、前記第１の発光量より小さい範囲で設定した前記検出手段の発光量で前記検出手段が受光する前記像担持体の表面からの正反射光の受光量と、前記第１の検出パターンからの正反射光の受光量との間の値を前記閾値として設定することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像形成装置。

【請求項17】

前記制御手段は、前記検出手段に設定した発光量で前記検出手段が受光する前記像担持体の表面からの正反射光の受光量が、前記正反射光の受光量の上限値未満となる様に、前記検出手段の感度を設定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。

【請求項18】

前記制御手段は、前記検出手段に設定した発光量で前記検出手段が受光する前記像担持体の表面からの正反射光の受光量が前記閾値より大きく、かつ、前記第１の検出パターンからの正反射光の受光量が前記閾値未満となる様に、前記検出手段の感度を設定することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。

【請求項19】

前記制御手段は、前記検出手段に設定した発光量及び当該発光量で前記検出手段が受光する前記像担持体の表面からの正反射光の受光量が前記上限値未満となる様に設定した前記検出手段の感度において、前記像担持体の表面からの正反射光の受光量と前記第１の検出パターンからの正反射光の受光量との間の値を前記閾値として設定することを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。

【請求項20】

前記制御手段は、前記第１の検出パターンを検出する場合と、前記第２の検出パターンを検出する場合とにおいて、前記検出手段の発光量、前記閾値、又は、前記検出手段の感度が同一となるように設定することを特徴とする請求項１又は１２に記載の画像形成装置。

【請求項21】

前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンは、前記像担持体上に形成された未定着画像であることを特徴とする請求項１又は１２に記載の画像形成装置。

【請求項22】

前記像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１又は１２に記載の画像形成装置。

【請求項23】

前記検出手段は、１つの発光素子と、前記像担持体の表面又は前記像担持体に形成されたトナー像から正反射した正反射光を受光する第１の受光素子と、前記像担持体の表面又は前記像担持体に形成されたトナー像から拡散反射した拡散反射光を受光する第２の受光素子と、を含むことを特徴とする請求項１又は１２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、主に電子写真方式、静電記憶方式の複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。特に、画像形成装置における濃度及び位置ずれの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の感光体を備えた画像形成装置は、感光体の機械的取り付けの誤差や、各色のレーザ光の光路長の誤差や、光路長の変化等により、各色間での相対的な位置ずれが発生する。また、使用環境やプリント枚数などの諸条件によって各色の画像濃度が変動し、カラーバランスが変動する。

【0003】

このため、特許文献１及び２は、中間転写ベルトに位置ずれと、濃度を検出するためのトナー像である検出パターンをそれぞれ形成し、位置ずれ及び濃度の補正を行う構成を開示している。特許文献１及び２では、位置ずれ及び濃度の検出パターンを同一の検出部で検出することで、装置の大型化及びコスト上昇を回避している。

【0004】

特許文献３は、位置ずれ及び濃度の補正を連続して行う必要がある場合、中間転写ベルトに位置ずれと、濃度の検出パターンの両方を形成して検出することで、補正制御処理の短縮を行うことを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０１-１６７７６９号公報

【特許文献2】特開平１１-１４３１７１号公報

【特許文献3】特開２００１−１６６５５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

濃度検出のためのセンサは、中間転写ベルトや発光素子の劣化が生じても濃度検出を可能とする様に制御されている。これに対して位置ずれの検出は、検出パターン内のトナー濃度や、検出パターンと中間転写ベルト表面との濃度差を利用しているため、例えば、濃度差が小さい場合には、位置ずれを検出できない場合が生じる。位置ずれを検出できない場合には、濃度の検出結果からプロセス条件、例えば、レーザ光量、帯電バイアス、現像バイアス等を変更して、再度、位置ずれの検出を開始することになるが補正制御の時間が長くなってしまう。

【0007】

本発明は、同じ設定で位置ずれと濃度の両方の検出パターンを検出できる画像形成装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の画像形成装置は、像担持体に各色のトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に形成されたトナー像に光を照射する発光素子と、前記発光素子から照射された光の反射光を受光する受光素子と、を有する検出手段と、前記像担持体に形成したトナー像である第１の検出パターンを前記検出手段で検出した検出結果と閾値とに基づき、前記像担持体に形成される前記各色のトナー像の相対的な位置ずれ量を検出し、前記像担持体に形成したトナー像である第２の検出パターンを前記検出手段で検出することで、前記像担持体に形成される前記各色のトナー像の濃度に関する値を検出する制御を行う制御手段と、
を備えており、前記第１の検出パターンは、ブラックのトナー像の部分であるブラック部分と、その他の色の部分であるカラー部分とを含み、前記位置ずれ量の検出と前記濃度の検出を連続して行う場合、前記画像形成手段は、前記像担持体の回転方向において前記第１の検出パターンに続いて前記第２の検出パターンを前記像担持体に形成、又は前記像担持体の回転方向において前記第２の検出パターンに続いて前記第１の検出パターンを前記像担持体に形成し、前記制御手段は、前記第１の検出パターンの検出結果又は前記第２の検出パターンの検出結果に基づき、前記検出手段が受光する前記ブラック部分からの拡散反射光の受光量が前記閾値未満であり、前記検出手段が受光する前記カラー部分からの拡散反射光の受光量が前記閾値より大きくなる様に、前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンを検出するために用いられる前記検出手段の発光量、前記閾値、又は、前記検出手段の感度を設定し、かつ、前記第１の検出パターンの検出結果又は前記第２の検出パターンの検出結果に基づき、前記カラー部分からの拡散反射光の受光量が前記検出手段で受光できる拡散反射光の受光量の上限値未満となる様に、前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンを検出するために用いられる前記検出手段の発光量、又は、前記検出手段の感度を設定することを特徴とする。

【0009】

本発明の画像形成装置は、像担持体に各色のトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に形成されたトナー像に光を照射する発光素子と、前記発光素子から照射された光の反射光を受光する受光素子と、を有する検出手段と、前記像担持体に形成したトナー像である第１の検出パターンを前記検出手段で検出した検出結果と閾値とに基づき、前記像担持体に形成される前記各色のトナー像の相対的な位置ずれ量を検出し、前記像担持体に形成したトナー像である第２の検出パターンを前記検出手段で検出することで、前記像担持体に形成される前記各色のトナー像の濃度に関する値を検出する制御を行う制御手段と、
を備えており、前記位置ずれ量の検出と前記濃度の検出を連続して行う場合、前記画像形成手段は、前記像担持体の回転方向において前記第１の検出パターンに続いて前記第２の検出パターンを前記像担持体に形成、又は前記像担持体の回転方向において前記第２の検出パターンに続いて前記第１の検出パターンを前記像担持体に形成し、前記制御手段は、前記第１の検出パターンの検出結果又は前記第２の検出パターンの検出結果に基づき、前記検出手段が受光する前記第１の検出パターンからの正反射光の受光量が前記閾値未満であり、前記検出手段が受光する前記像担持体の表面からの正反射光の受光量が前記閾値より大きくなる様に、前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンを検出するために用いられる前記検出手段の発光量、前記閾値、又は、前記検出手段の感度を設定し、かつ、前記第１の検出パターンの検出結果又は前記第２の検出パターンの検出結果に基づき、前記像担持体の表面からの正反射光の受光量が前記検出手段で受光できる正反射光の受光量の上限値未満となる様に、前記第１の検出パターン及び前記第２の検出パターンを検出するために用いられる前記検出手段の発光量、又は、前記検出手段の感度を設定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

画像形成装置は、同じ設定で位置ずれと濃度の両方の検出パターンを検出することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態による画像形成装置の画像形成部の構成図。

【図2】一実施形態によるセンサ部の構成図。

【図3】一実施形態による画像形成装置の構成図。

【図4】一実施形態による検出パターンを示す図。

【図5】一実施形態による検出パターンと検出電圧との関係を示す図。

【図6】一実施形態による発光素子の光量の決定の説明図。

【図7】一実施形態による発光素子の光量決定制御のフローチャート。

【図8】一実施形態による検出パターンを示す図。

【図9】一実施形態による検出パターンと検出電圧との関係を示す図。

【図10】一実施形態による発光素子の光量の決定の説明図。

【図11】一実施形態による発光素子の光量決定制御のフローチャート。

【図12】一実施形態による発光素子の光量の決定の説明図。

【図13】一実施形態による発光素子の光量決定制御のフローチャート。

【図14】一実施形態による受光素子を含むセンサ部の構成図。

【図15】一実施形態による感度の決定の説明図。

【図16】一実施形態によるセンサ部の感度決定制御のフローチャート。

【図17】一実施形態による受光素子を含むセンサ部の構成図。

【図18】一実施形態によるセンサ部の閾値及び感度決定制御のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（第一実施形態）図１は、本実施形態による画像形成装置の画像形成部の概略的な構成図である。なお、以下の各図において、実施形態の理解に必要ではない構成要素は簡略化のため省略する。なお、図１において、参照符号の最後のアルファベットがａの構成要素は、イエロー（Ｙ）のトナー像を中間転写ベルト８０に形成するものである。同様に、参照符号の最後のアルファベットがｂ、ｃ、ｄの構成要素は、それぞれ、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を中間転写ベルト８０に形成するものである。なお、各色のトナー像を中間転写ベルト８０に形成する構成要素の動作は現像剤であるトナーの色以外は各色の構成要素で同様であるため、以下では、代表してイエローのトナー像を中間転写ベルト８０に形成する構成要素について説明する。

【0013】

帯電ローラ２ａは、像担持体である感光体１ａと当接し感光体表面を均一に帯電する。露光部１１ａは、画像信号に基づいて変調されたレーザ光１２ａを感光体１ａ上に照射して感光体１ａに静電潜像を形成する。現像ユニット８ａは、イエローのトナーを有し、感光体１ａに当接された現像ローラ４ａにより感光体１ａの静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する。１次転写ローラ８１ａは、感光体１ａに形成されたトナー像を像担持体である中間転写ベルト８０に転写する。クリーニングユニット３ａは、中間転写ベルト８０に転写されず、感光体１ａに残ったトナーをクリーニングする。なお、感光体１ａ、帯電ローラ２ａ、クリーニングユニット３ａ及び現像ユニット８ａは、画像形成装置から着脱自在な一体型のプロセスカートリッジ９ａとなっている。

【0014】

中間転写ベルト８０は、二次転写対向ローラ８６、駆動ローラ１４、テンションローラ１５の３本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ１４を駆動させることにより中間転写ベルト８０は感光体１ａ〜１ｄに対して順方向に略同速度で移動する。中間転写ベルト８０に、各色のトナー像を重ね合わせて転写することでカラー画像が形成される。中間転写ベルト８０に転写されたトナー像は、二次転写ローラ８２により搬送経路８７を搬送される記録材に転写される。記録材に転写されたトナー像は図示しない定着部により定着される。

【0015】

また、画像形成部には、図１に示す様に中間転写ベルト８０と対向する位置に、位置ずれ及び濃度検出及び補正のためのセンサ部６０が設けられている。図２は、本実施形態によるセンサ部６０の構成図である。センサ部６０は、中間転写ベルト８０に向けて光を照射する発光素子２０３と、発光素子２０３が発光し、中間転写ベルト８０の表面又はその表面に形成した検出パターンで反射した光を受光する受光素子２０４及び２０５を備えている。なお、受光素子２０４は、中間転写ベルト８０の表面又は検出パターンで拡散反射した光を受光し、受光素子２０５は正反射した光を受光する様に設けられ、受光素子２０４及び２０５のそれぞれは受光量に応じた検出電圧を出力する。なお、中間転写ベルト８０の各側に形成する検出パターンを検出する様に、発光素子２０３と、受光素子２０４及び２０５の組も、中間転写ベルト８０の各側に設けられている。なお、図２は、位置ずれの検出パターン２０６と、濃度の検出パターン２０７が中間転写ベルト８０に形成されている様子も示している。なお、本実施形態は、検出パターンを中間転写ベルトに形成してセンサ部６０で検出するものであるが、検出パターンを形成するのは記録材を含む任意の像担持体とすることができる。

【0016】

図３は、画像形成装置のシステム構成を説明するためのブロック図である。コントローラ３０１は、ホストコンピュータ３００及びエンジン制御部３０２と相互に通信が可能となっている。コントローラ３０１は、位置ずれ及び濃度の補正制御を実行する場合は、補正制御開始コマンドを、エンジン制御部３０２に出力する。ＣＰＵ３１１は、インタフェース部３１０経由で補正制御開始コマンドを受信すると、画像制御部３１３に補正制御開始を指示する。画像制御部３１３は、補正制御開始の指示を受け取ると、画像形成部を制御して、検出パターンを形成するための準備を行う。準備完了後、ＣＰＵ３１１は、コントローラ３０１に、検出パターンに対応する画像信号の送信を要求する。コントローラ３０１は、ＣＰＵ３１１からの要求に応じて画像信号をエンジン制御部３０２に出力する。

【0017】

画像処理ＧＡ３１２は、コントローラ３０１から画像信号を受信すると、画像制御部３１３に画像形成データを送信し、画像制御部３１３は、画像形成データにより検出パターンを中間転写ベルト８０に形成する様に画像形成部を制御する。その後、ＣＰＵ３１１は、検出パターンの濃度に応じた電圧値をセンサ部６０から取得する。ＣＰＵ３１１は、取得したセンサ部６０の検出電圧値により、形成した各色の検出パターンの濃度補正量と、主走査及び副走査方向それぞれについての各色の検出パターンの位置ずれ補正量を計算する。ＣＰＵ３１１は、その後、計算した位置ずれ補正量及び濃度補正量を、インタフェース部３１０経由でコントローラ３０１に通知する。

【0018】

図４は、本実施形態で使用する検出パターンを示す図であり、図４（Ａ）は位置ずれの検出パターン２０６（第１の検出パターン）を、図４（Ｂ）は濃度の検出パターン２０７（第２の検出パターン）を示している。なお、検出パターン２０６及び２０７は、図２に示す様にそれぞれ中間転写ベルト８０の各側に形成する。また、本実施形態において、位置ずれ及び濃度の補正を連続して行うため、位置ずれの検出パターン２０６の中間転写ベルト８０の進行方向の後ろ側に濃度検出用の検出パターン２０７を形成する。なお、検出パターン２０６及びその後の検出パターン２０７は、例えば、中間転写ベルト８０の一周に渡り繰り返し形成することができる。

【0019】

図４（Ａ）に示す様に、位置ずれの検出パターン２０６は、イエロー（Ｙ）のトナー像の上にブラック（Ｋ）のトナー像を形成した検出パターンと、マゼンダ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）単独のトナー像の検出パターンで構成される。なお、ブラックのトナー像を形成するのは、イエローのトナー像ではなく、マゼンダ又はシアンのトナー像の上であっても良い。濃度の検出パターン２０７は、各色について、複数の濃度のトナー像で構成される。なお、以下の説明において、位置ずれの検出パターン２０６のうち、イエロー、マゼンダ及びシアンの部分を、カラー部分と呼び、ブラックの部分をブラック部分と呼ぶものとする。

【0020】

ＣＰＵ３１１は、センサ部６０の受光素子２０４が出力する、受光した拡散反射光量に応じた検出電圧を閾値判定することにより各色部分の境界を判定し、これにより、各色間の相対的な位置ずれ量を検出する。ここで、中間転写ベルト８０の表面からの拡散反射光は少ないため、センサ部６０の検出領域に検出パターンが無い場合、受光素子２０４の検出電圧は低くなる。この状態で、図５（Ａ）のイエローの部分がセンサ部６０の検出領域に移動すると、カラー部分では拡散反射光の受光量が増加するため、受光素子２０４の検出電圧は上昇する。受光素子２０４の検出電圧が閾値を超えたときに、ＣＰＵ３１１は中間転写ベルト８０の表面とカラー部分の境界を越えたと判定する。その後、図５（Ａ）のブラック部分がセンサ部６０の検出領域に移動すると、ブラック部分からの拡散反射光は少ないため、受光素子２０４の検出電圧は減少する。ＣＰＵ３１１は、検出電圧が閾値を下回った時にカラー部分とブラック部分の境界を越えたと判定する。その後、再度、受光素子２０４の検出電圧が上昇し、検出電圧が閾値を超えたときに、ＣＰＵ３１１はブラック部分とカラー部分の境界を越えたと判定する。さらに、受光素子２０４の検出電圧が再度減少し、検出電圧が閾値を下回った時に、ＣＰＵ３１１はカラー部分と中間転写ベルト８０の表面との境界を越えたと判定する。なお、マゼンダ及びシアンの検出パターンの場合、受光素子２０４の検出電圧が上昇して閾値を超えたときと、その後の検出電圧の減少により閾値を下回った時に、それぞれ、検出パターン２０６と中間転写ベルト８０の境界を越えたと判定する。

【0021】

したがって、検出パターン２０６のカラー部分を検知しているときの受光素子２０４の検出電圧は閾値より大きくなければならない。また、ブラック部分を検知しているときの受光素子２０４の検出電圧は閾値より小さくなければならない。

【0022】

また、濃度制御時、ＣＰＵ３１１は、センサ部６０の受光素子２０５が受光する正反射光及び受光素子２０４が受光する拡散反射光により濃度を判定する。ここで、受光素子２０４の出力や、出力をデジタル変換する際のＡ／Ｄ変換器において飽和が発生すると濃度の検出ができなくなる。したがって、飽和が発生しない検出電圧の上限値、つまり、受光素子２０４が受光できる上限値を決定し、図５（Ｂ）に示す様に、受光素子２０４の検出電圧が上限値未満となる様にしなければならない。

【0023】

例えば、カラー部分の濃度が薄く、かつ、発光素子２０３の光量が少ないことにより、カラー部分検出時の受光素子２０４の検出電圧が閾値を越えない場合、ＣＰＵ３１１は、検出パターン２０６の位置を検出することができなくなる。また、ブラック部分の濃度が薄く、かつ、発光素子２０３の光量が多いことにより、ブラック部分検出時の受光素子２０４の検出電圧が閾値を下回らない場合にも、ＣＰＵ３１１は、検出パターン２０６の位置を検出することができなくなる。さらに、発光素子２０３の光量が多いことにより、検出パターン２０７検出時の受光素子２０４の検出電圧が飽和する場合には、濃度を検出することができなくなる。

【0024】

位置ずれの検出パターン２０６は、通常、最大濃度で形成する。しかし、検出パターン２０６のトナー像の表面の状態は一様ではないため、拡散反射光には、ばらつきが生じる。よって、このばらつきを考慮した上で、受光素子２０４が検出するカラー部分の最小電圧値と、ブラック部分の最大電圧値を、補正制御の開始によりまず求める。この場合、求めた各電圧値が以下の条件を満たせば、位置検出ができなくなることを防ぐことができる。
カラー部分検出時の最小電圧値 ＞ 閾値 （１）
ブラック部分検出時の最大電圧値 ＜ 閾値 （２）

【0025】

同様に、受光素子２０４が検出する濃度の検出パターン２０７の最大電圧値を測定により求める。この場合、求めた各電圧値が以下の条件を満たせば、濃度検出ができなくなることを防ぐことができる。
検出パターン２０７検出時の最大電圧値 ＜ 受光素子２０４の受光量の上限値 （３）

【0026】

なお、濃度検出において、拡散反射光が最大となるのは、最大濃度のトナー像を形成したときであり、位置検出の検出パターン２０６は最大濃度で形成することから、式（３）の条件は、
カラー部分検出時の最大電圧値 ＜ 受光素子２０４の受光量の上限値 （４）
との条件に置きかえることができる。

【0027】

続いて、図６を用いて、式（１）、（２）及び（４）を満たす様に発光素子２０３の光量を変更する方法を説明する。図６において開始光量とは、発光素子２０３への電流を増加させたときに、初めて発光を開始する点である。なお、本実施形態においては、点６１６の開始光量及び受光素子２０４の暗電圧については、予め図示しない記憶部に保存しておくものとする。点６１６は、開始光量における検出電圧が暗電圧であることを示し、以下に述べる発光光量制御の基準値となる。なお、本実施形態においては、閾値は予め決められており、センサ部６０の感度も、予め決められた値であるものとする。点６１４は、発光素子２０３を任意の測定光量にしてセンサ部６０が検出したカラー部分の最小電圧値を示す点である。点６１４と点６１６を結ぶ直線６１１は、発光素子２０３の光量と、カラー部分検出時のセンサ部６０の最小電圧値との関係を示すものとなる。式（１）より、発光素子２０３は、直線６１１が閾値より上となる光量は使用できるが、閾値以下となる光量は使用できない。よって、符号６２１で示す位置の光量は、発光素子２０３の最小光量となる。

【0028】

同様に、点６１５は、発光素子２０３を任意の測定光量にしてセンサ部６０が検出したブラック部分の最大電圧値を示す点である。点６１６と点６１５を結ぶ直線６１２は、発光素子２０３の光量と、ブラック部分検出時のセンサ部６０の最大電圧値との関係を示すものとなる。式（２）より、発光素子２０３は、直線６１２が閾値未満となる光量は使用できるが、閾値以上となる光量は使用できない。よって、発光素子２０３は、少なくとも、符号６２２で示す光量より小さい光量としなければならない。以下、符号６２２の位置の光量を最大光量候補と呼ぶものとする。

【0029】

さらに、点６１３は、発光素子２０３を任意の測定光量にしてセンサ部６０が検出したカラー部分の最大電圧値を示す点である。点６１６と点６１３を結ぶ直線６１０は、発光素子２０３の光量と、カラー部分検出時のセンサ部６０の最大電圧値との関係を示すものとなる。式（４）より、発光素子２０３は、直線６１０が上限値未満となる光量は使用できるが、上限値以上となる光量は使用できない。よって、発光素子２０３は、少なくとも、符号６２０で示す光量より小さい光量としなければならない。以下、符号６２０の位置の光量を最大光量候補と呼ぶものとする。

【0030】

したがって、図６に示す状態である場合、発光素子２０３に設定可能な光量の下限は符号６２１で示す最小光量（第２の発光量）となる。一方、発光素子２０３に設定可能な光量の上限は符号６２０で示す最大光量候補（第１の発光量）及び符号６２２で示す最大光量候補（第３の発光量）の小さい方となる。図６の例では、符号６２０で示す位置の光量が最大光量となる。よって、発光素子２０３に設定可能な光量の範囲は符号６１７で示す範囲となる。本実施形態においては、最小光量と最大光量の間の光量、例えば中間の光量を、発光素子２０３の光量に設定するが、最小光量と最大光量の間であれば、任意の光量に設定可能である。

【0031】

図７は、第一実施形態においてエンジン制御部３０２が実行する発光素子２０３の光量設定のフローチャートである。ＣＰＵ３１１は、位置ずれ及び濃度検出制御の開始により、Ｓ１０において、各検出パターンを画像形成部に形成させる。Ｓ１１において、ＣＰＵ３１１は、検出パターン２０６のカラー部分の検出電圧の最小値及び最大値と、ブラック部分の検出電圧の最大値を取得する。Ｓ１２において、ＣＰＵ３１１は、カラー部分の検出電圧の最小値により最小光量を判定する。Ｓ１３において、ＣＰＵ３１１は、カラー部分の検出電圧の最大値と、ブラック部分の検出電圧の最大値により、上述した様に最大光量を判定する。最後に、ＣＰＵ３１１は、Ｓ１４において、最小光量と最大光量の間の光量を発光素子２０３に設定する光量に決定する。一例として、最小光量と最大光量の中間の光量を発光素子２０３に設定することができる。なお、上記処理を行った後、ＣＰＵ３１１は、形成した検出パターンにより位置ずれ及び濃度補正を実行する。

【0032】

以上の構成により、位置ずれ検出と濃度検出を連続して実行するための発光素子２０３の発光量を決定して設定することができる。

【0033】

（第二実施形態）第一実施形態は、位置ずれ及び濃度の検出の両方に使用する拡散反射光の受光素子２０４の受光量により発光素子２０３の光量を設定するものであった。本実施形態においては、受光素子２０５が受光する正反射光の受光量により位置ずれを決定する。よって、両方の制御で使用する正反射光の受光素子２０５の受光量により発光素子２０３の光量を設定する。なお、以下では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、画像形成装置の構成等、第一実施形態と同様な部分については説明を省略する。

【0034】

本実施形態においては、位置ずれ検出のために、図４（Ａ）の検出パターン２０６に代えて、図８に示す検出パターン２０６を使用する。図８の検出パターンは、イエローのトナー像の上にブラックのトナー像を形成するのではなく、それぞれ、個別に形成する点で、図４（Ａ）の検出パターン２０６とは異なる。

【0035】

検出パターン２０６での正反射光は、中間転写ベルト８０の表面での正反射光より小さく、かつ、検出パターン２０６の濃度が濃いほど小さくなる。よって、図９（Ａ）に示す様に、検出パターン２０６を検出しているときの受光素子２０５の検出電圧は、中間転写ベルト８０の表面を検出している場合より小さくなる。よって、受光素子２０５の検出電圧が閾値未満のとき、ＣＰＵ３１１は検出パターン２０６を検出していると判定する。つまり、中間転写ベルト８０の表面を検出しているときの受光素子２０５の検出電圧は閾値より大きく、かつ、検出パターン２０６を検出しているときの受光素子２０５の検出電圧は閾値より小さくなければならない。

【0036】

また、図９（Ｂ）に示す様に、濃度検出のためには、濃度の検出パターン２０７を検出しているときの受光素子２０５の検出電圧は、受光素子２０５の検出電圧の上限値、つまり、受光素子２０５が受光できる上限値より小さくなければならない。

【0037】

中間転写ベルト８０や検出パターンからの正反射光は、中間転写ベルト８０や検出パターンの表面状態が一様ではないためばらつきが生じる。よって、このばらつきを考慮した上で、受光素子２０５が検出する中間転写ベルト８０の最小電圧値と、位置ずれの検出パターン２０６の最大電圧値を測定により求める。この場合、求めた各電圧値が以下の条件を満たせば、位置検出ができなくなることを防ぐことができる。
中間転写ベルト表面検出時の最小電圧値 ＞ 閾値 （５）
検出パターン２０６検出時の最大電圧値 ＜ 閾値 （６）

【0038】

同様に、受光素子２０５が検出する濃度の検出パターン２０７の最大電圧値を測定により求める。この場合、求めた電圧値が以下の条件を満たせば、濃度検出ができなくなることを防ぐことができる。
検出パターン２０７検出時の最大電圧値 ＜ 受光素子２０５の受光量の上限値（７）

【0039】

なお、正反射光が最大となるのは、中間転写ベルト８０表面の検出時であり、よって、式（７）の条件は、
中間転写ベルト表面検出時の最大電圧値 ＜ 受光素子２０５の受光量の上限値（８）
との条件に置きかえることができる。

【0040】

続いて、図１０を用いて、式（５）、（６）及び（８）を満たす様に発光素子２０３の光量を変更する方法を説明する。点９１６は既に説明した開始光量である。なお、本実施形態においても、点９１６の開始光量及び暗電圧については、予め図示しない記憶部に保存しておくものとする。また、点９１４は、発光素子２０３を任意の測定光量に設定し、受光素子２０５が中間転写ベルト８０表面を検出しているときの最小電圧値を示す点である。点９１４と点９１６を結ぶ直線９１１は、発光素子２０３の光量と、中間転写ベルト８０表面検出時の最小電圧値との関係を示すものとなる。式（５）より、発光素子２０３は、直線９１１が閾値より上となる光量は使用できるが、閾値以下となる光量は使用できない。よって、符号９２１で示す位置の光量は、発光素子２０３の最小光量となる。

【0041】

同様に、点９１５は、発光素子２０３を任意の測定光量に設定したときの、受光素子２０５による検出パターン２０６検出時の最大電圧値を示す点である。点９１６と点９１５を結ぶ直線９１２は、発光素子２０３の光量と、検出パターン２０６を検出しているときの最大電圧値との関係を示すものとなる。式（６）より、発光素子２０３は、直線９１２が閾値未満となる光量は使用できるが、閾値以上となる光量は使用できない。よって、発光素子２０３は、少なくとも、符号９２２で示す光量より小さい光量としなければならない。以下、符号９２２の位置の光量を最大光量候補と呼ぶものとする。

【0042】

さらに、点９１３は、発光素子２０３を任意の測定光量に設定したときの、受光素子２０５が中間転写ベルト８０表面を検出しているときの最大電圧値を示す点である。点９１６と点９１３を結ぶ直線９１０は、発光素子２０３の光量と、中間転写ベルト８０表面を検出している時の最大電圧値との関係を示すものとなる。式（８）より、発光素子２０３は、直線９１３が上限値未満となる光量は使用できるが、上限値以上となる光量は使用できない。よって、発光素子２０３は、少なくとも、符号９２０で示す光量より小さい光量としなければならない。以下、符号９２０の位置の光量を最大光量候補と呼ぶものとする。

【0043】

ＣＰＵ３１１は、第一実施形態と同様に最大光量候補の小さい方を最大光量とする。第一実施形態と同様、発光素子２０３に設定可能な光量の範囲は、符号９１７で示す最小光量より大きく最大光量未満の範囲となる。なお、本実施形態においては、最小光量と最大光量の中間の光量を、発光素子２０３の光量に設定するが、最小光量と最大光量の間であれば、任意の光量に設定可能である。

【0044】

図１１は、第二実施形態においてエンジン制御部３０２が実行する発光素子２０３の光量設定のフローチャートである。ＣＰＵ３１１は、位置ずれ及び濃度検出制御の開始により、Ｓ２０において、各検出パターンを画像形成部に形成させる。Ｓ２１において、ＣＰＵ３１１は、受光素子２０５による中間転写ベルト８０表面検出時の検出電圧の最小値及び最大値と、位置ずれの検出パターン２０６検出時の検出電圧の最大値を取得する。Ｓ２２において、ＣＰＵ３１１は、中間転写ベルト８０表面検出時の受光素子２０５の検出電圧の最小値より最小光量を判定する。Ｓ２３において、ＣＰＵ３１１は、中間転写ベルト８０検出時の受光素子２０５の検出電圧の最大値と、検出パターン２０６検出時の受光素子２０５の検出電圧の最大値により、最大光量を判定する。最後に、ＣＰＵ３１１は、Ｓ２４において、最小光量と最大光量の間の光量を発光素子２０３に設定する光量に決定する。一例として、最小光量と最大光量の中間の光量を発光素子２０３に設定することができる。

【0045】

以上の構成により、位置ずれ検出と濃度検出を連続して実行するための発光素子２０３の発光量を決定して設定することができる。

【0046】

（第三実施形態）第一実施形態及び第二実施形態は、受光素子２０４又は２０５の受光光量により発光素子２０３の光量を設定するものであった。しかしながら、いずれか一方の受光素子を使用して、発光素子２０３の光量を変更すると、他方の受光素子の受光光量も変化し、例えば、他方の受光素子の受光量が受光範囲外となることが生じ得る。本実施形態は、第一実施形態の構成において、受光素子２０５の検出電圧、つまり正反射光の受光量も考慮して発光素子２０３の光量の設定を行うものである。なお、以下では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、画像形成装置の構成等、第一実施形態と同様な部分については説明を省略する。

【0047】

本実施形態は、第一実施形態における式（１）、式（２）及び式（４）の条件に加えて、第二実施形態における式（８）を条件とすることで、発光素子２０３の光量を設定するものである。

【0048】

続いて、図１２を用いて、式（１）、（２）、（４）及び式（８）を満たす様に発光素子２０３の光量を変更する方法を説明する。なお、図１２は、図６のグラフに、式（８）に関する関係を追加したものであり、図６にて説明した内容については再度の説明を省略する。

【0049】

図１２の符号６７０は、受光素子２０５の開始光量と暗電圧の関係を示している。つまり、点６７０は、図１０の点９１６に対応するものである。点６７１は、任意の測定光量において、中間転写ベルト８０表面検出時の受光素子２０５の最大電圧値を示す点である。点６７１と点６７０を結ぶ直線６７２は、発光素子２０３の光量と、受光素子２０５が検出する中間転写ベルト８０の最大電圧値との関係を示すものとなる。式（８）より、発光素子２０３は、直線６７２が、受光素子２０５の上限値未満となる光量は使用できるが、受光素子２０５の上限値以上となる光量は使用できない。よって、符号６７３で示す光量も、符号６２２及び６２０で示す光量と共に発光素子２０３の最大光量候補となる。

【0050】

したがって、図１２に示す状態である場合、発光素子２０３に設定可能な光量の下限は符号６２１で示す最小光量となる。一方、発光素子２０３に設定可能な光量の上限は符号６２０、６２２及び６７３で示す３つの最大光量候補の最も小さいものとなる。つまり、符号６７３で示す位置の光量が最大光量となる。よって、発光素子２０３に設定可能な光量の範囲は符号６１７で示す範囲となる。本実施形態においては、最小光量と最大光量の中間の光量を、発光素子２０３の光量に設定するが、最小光量と最大光量の間であれば、任意の光量に設定可能である。

【0051】

図１３は、第三実施形態においてエンジン制御部３０２が実行する発光素子２０３の光量設定のフローチャートである。ＣＰＵ３１１は、位置ずれ及び濃度検出制御の開始により、Ｓ３０において、各検出パターンを画像形成部に形成させる。Ｓ３１において、ＣＰＵ３１１は、受光素子２０４が検出するカラー部分の検出電圧の最小値及び最大値と、ブラック部分の検出電圧の最大値を取得する。さらに、受光素子２０５が検出する中間転写ベルト８０表面の検出電圧の最大値を取得する。Ｓ３２において、ＣＰＵ３１１は、カラー部分の検出電圧の最小値により最小光量を判定する。Ｓ３３において、ＣＰＵ３１１は、カラー部分の検出電圧の最大値と、ブラック部分の検出電圧の最大値と、中間転写ベルト８０の検出電圧の最大値から、上述した様に最大光量を判定する。最後に、ＣＰＵ３１１は、Ｓ３４において、最小光量と最大光量の間の光量を発光素子２０３に設定する光量に決定する。

【0052】

以上の構成により、位置ずれ検出と濃度検出を連続して実行するための発光素子２０３の発光量を決定して設定することができる。

【0053】

なお、上記各実施形態において、正反射光や拡散反射光のばらつきを考慮して、受光素子２０４及び２０５が検出する検出電圧の最大値や最小値を求めたが本発明はこれに限定されない。つまり、１回の測定の値を使用する構成であっても良い。また、複数回の測定の最大値や最小値ではなく平均値等を使用する構成であっても良い。

【0054】

（第四実施形態）第一実施形態から第三実施形態は、受光素子２０４又は２０５の受光光量により発光素子２０３の光量を設定するものであった。本実施形態では、受光素子２０４の受光感度を変更することで、同時に位置ずれ検出と濃度検出を成功させる方法を説明する。なお、以下では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、画像形成装置の構成等、第一実施形態と同様な部分については説明を省略する。

【0055】

図１４は、センサ部６０の受光素子２０４の受光感度を変更する構成を示している。ＣＰＵ３１１からの駆動信号Ｖｌｅｄｏｎは、ベース抵抗１４０３を介してトランジスタなどのスイッチング素子１４０４を駆動し、電流制限抵抗１４０５で発光素子２０３に流れる電流を制御することで発光制御を行う。中間転写ベルト８０及び検出パターンからの拡散反射光を受光素子２０４で検出し、検出した反射光量に応じた光電流が抵抗１４０１に流れることにより、反射光量は、アナログ信号として検出される。分圧抵抗１４０６及び１４０７で設定する所望の閾値電圧である基準電圧と、検出したアナログ信号とをコンパレータ１４０２などを用いて比較することにより、アナログ信号はデジタル信号Ｖｄｏｕｔに変換される。Ｖｄｏｕｔは、例えば、ＣＰＵ３１１に入力され、ＣＰＵ３１１は、Ｖｄｏｕｔの変化から検出パターン２０６の各色の境界を検出する。つまり、閾値電圧は、例えば、図６に示す位置ずれの検出パターン２０６を検出するための閾値に対応する。感度調整部１４０８は、トランジスタなどを用いてコンパレータ１４０２に入力されるアナログ信号を分圧することで、その電圧レベルを調整する。つまり、感動調整部１４０６は、受光素子２０４の受光感度（ゲイン）を変更する。

【0056】

図１５は、図６のグラフに、各検出電圧との差の値１５１７から１５１９を追加したものである。なお、差の値１５１７は、受光素子２０４の受光可能な上限値からカラー部分の検出電圧の最大値６１３を減じたものである。また、差の値１５１８は、カラー部分の検出電圧の最小値６１４から閾値を減じたものである。さらに、差の値１５１９は、閾値からブラック部分の検出電圧の最大値６１５を減じたものである。なお、図６にて説明した内容については再度の説明を省略する。

【0057】

図１５に示す各値の測定時の感度調整部１４０８の感度をＧとし、開始光量と測定光量の差をＸとすると、
最大電圧６１３−受光素子２０４の暗電圧＝Ｇ・α１・Ｘ （９）
最小電圧６１４−受光素子２０４の暗電圧＝Ｇ・α２・Ｘ （１０）
最大電圧６１５−受光素子２０４の暗電圧＝Ｇ・α３・Ｘ （１１）
となる。なお、α１及びα２はカラー部分からの拡散反射光の反射率及びそのばらつきにより決まる係数であり、α３はブラック部分からの拡散反射光の反射率及びそのばらつきにより決まる係数である。

【0058】

式（９）〜（１１）より、差の値１５１７、１５１８及び１５１９はいずれも感度調整部１４０８の感度Ｇの関数となる。本実施形態においては、例えば、差の値１５１７、１５１８及び１５１９の分散が最小になる様に感度Ｇを設定することで、位置ずれ及び濃度の検出に関するマージンを最適化する。しかしながら、最大値６１３が上限値を超えず、最小値６１４が閾値より大きく、最大値６１５が閾値を超えない任意の感度Ｇを使用することができる。つまり、各差の値１５１７、１５１８及び１５１９が共に０未満とならない感度Ｇを使用することができる。なお、分散は、差の値１５１７、１５１８及び１５１９をそれぞれＤ１、Ｄ２、Ｄ３とし、Ｄ１からＤ３の平均値をＡとすると、
（（Ｄ１−Ａ）^２＋（Ｄ２−Ａ）^２＋（Ｄ３−Ａ）^２）／３
である。

【0059】

図１６は、第四実施形態においてエンジン制御部３０２が実行する受光素子２０４の感度設定のフローチャートである。ＣＰＵ３１１は、位置ずれ及び濃度検出制御開始により、Ｓ４０において、各検出パターンを画像形成部に形成させる。Ｓ４１において、ＣＰＵ３１１は、受光素子２０４が検出するカラー部分の検出電圧の最小値及び最大値と、ブラック部分の検出電圧の最大値を取得する。Ｓ４２において、ＣＰＵ３１１は、受光素子２０４の上限電圧からカラー部分の検出電圧の最大値を減じることで図１５の差１５１７に対応する濃度検知マージンを計算する。Ｓ４３において、ＣＰＵ３１１は、カラー部分の検出電圧の最小値から閾値を減じることにより、図１５の差１５１８に対応するカラー部分の位置ずれ検知マージンを計算する。Ｓ４４において、ＣＰＵ３１１は、閾値からブラック部分の検出電圧の最大値を減じることにより、図１５の差１５１９に対応するブラック部分の位置ずれ検知マージンを計算する。最後に、ＣＰＵ３１１は、Ｓ４５において、例えば、上記３つのマージンの分散が最小になる感度を求める。なお、各マージンが０未満とならない任意の感度とすることができる。

【0060】

以上の構成により、位置ずれ検出と濃度検出を連続して実行するための受光素子２０４の感度を決定して設定することができる。なお、拡散反射光の受光素子２０４ではなく正反射光の受光素子２０５を使用する場合においても、同様に、受光素子２０５の感度を調整することにより位置ずれ検出と濃度検出を連続して実行することができる。つまり、第二実施形態における発光光量の制御に代えて、受光素子２０５の感度を制御することができる。

【0061】

（第五実施形態）第四実施形態は、受光素子の受光感度を変更するものであった。本実施形態は、受光素子の受光感度に加え、閾値も変更することで、同時に位置ずれ検出と濃度検出を成功させる。なお、以下では、第四実施形態との相違点を中心に説明し、画像形成装置の構成等、第四実施形態と同様な部分については説明を省略する。

【0062】

図１７は、図１４に示す検出部に、位置ずれの検出パターン２０６を検出するための閾値を変更する切替部１４０９を追加したものである。切替部１４０９は、トランジスタなどを用いてコンパレータ１４０２に入力される基準電圧を分圧することで閾値を変更する。

【0063】

図１８は、本実施形態においてエンジン制御部３０２が実行する閾値及び受光素子の感度設定制御のフローチャートである。なお、Ｓ５０からＳ５４は、図１６のＳ４０からＳ４４と同様であるため説明は省略する。ＣＰＵ３１１は、Ｓ５５において、Ｓ５２からＳ５４で求めた３つの検知マージンが等しくなるように受光素子２０４の感度及び閾値を変更する。しかしながら、最大値６１３が、受光素子２０４の上限未満であり、閾値が最小値６１４と最大値６１５の間にあれば良く、その範囲で閾値及び感度を設定する。

【0064】

例えば、最大値６１３が、受光素子２０４の上限未満であれば、閾値を最小値６１４と最大値６１５の間となる様に調整すれば良い。また、例えば、最大値６１３が、受光素子２０４の上限値を超えている場合や、超えていないがマージンが少ない場合いは、十分なマージンを確保できる感度を決定する。その後、ＣＰＵ３１１は、決定した感度での最小値６１５と最小値６１４の変化を計算し、計算した最小値６１５と最小値６１４の間となる閾値を決定することができる。なお、その場合には、例えば、発光素子２０３の光量は一定としておく。

【0065】

以上の構成により、位置ずれ検出と濃度検出を連続して実行するための受光素子２０４の受光感度と、位置ずれの検出パターン２０６検出用の閾値を設定することができる。

【0066】

なお、上記実施形態において、拡散反射光の受光素子２０４の感度と閾値を制御したが、本発明はこれに限定されない。つまり、第二実施形態と同様に正反射光を使用する構成であっても良い。さらに、上記実施形態においては、受光素子２０４の感度と閾値を制御対象としていたが、発光素子２０３の発光光量と閾値とすることもできる。つまり、例えば、図６の最大値６１３が上限値より大きい場合には、発光光量を制御し、最小値６１４と最大値６１５については、閾値を変更する形態であっても良い。より具体的には、図６及び図１０の最大値９１３が受光素子の上限値未満とするために、発光素子２０３の発光光量及び／又は受光素子の感度を調整する。そして、決定した発光光量及び感度における図６の最小値６１４及び最大値６１５や、図１０の最小値９１４と最大値９１５を計算する。そして閾値が、図６の計算した最小値６１４及び最大値６１５の間や、図１０の最小値９１４及び最大値９１５の間となる様に、発光光量、感度及び／又は閾値を調整すれば良い。

【符号の説明】

【0067】

８０：中間転写ベルト、６０：センサ部、３０２：エンジン制御部

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】