JP2012137619A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 濃度検出用パターンは、トナー濃度が異なる５つの矩形パターンを有している。反射型光学センサは、主方向に沿って等間隔Ｌｅで配置された１１個の発光部を含む照射系、及び１１個の受光部を含む受光系などを備えている。プリンタ制御装置は、１つの矩形パターンに対してＮ（ここでは、Ｎ＝２）個の発光部を順次、繰り返しＭ（≧２）回点灯・消灯させ、矩形パターン毎、点灯発光部毎、サンプリング毎にトナー濃度Ｔ_ｉｊ（ｉ＝１〜Ｎ、ｊ＝１〜Ｍ）を求める。そして、各矩形パターンについて、Ｎ×Ｍ個のトナー濃度Ｔ_ｉｊの平均値を算出し、該平均値を該矩形パターンの濃度ＡＴとする。
【選択図】図３５

Description

本発明は、画像形成装置に係り、更に詳しくは、トナーを用いて移動体上に画像を形成する画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、及びこれらの少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置が広く知られている。これらの画像形成装置では、一般的には、感光性を有するドラム（以下では、便宜上、「感光体ドラム」ともいう）の表面に静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着させることによっていわゆる現像を行い、「トナー画像」を得ている。

画像形成装置における画像形成プロセスでは、常に安定した画像濃度が得られるようにするため、次のような画像濃度制御が行われている。

（１）感光体ドラムに、トナー濃度がそれぞれ異なるように、それぞれ異なる作像条件（露光パワー、帯電バイアス、現像バイアスなど）で作像されたトナー濃度検出用の複数のパッチからなるテストパターンを形成する。

（２）上記複数のパッチを、光学的検知手段である反射型光学センサにより検出し、該反射型光学センサの出力と、所定の算出アルゴリズムとを用いて、各パッチのトナー濃度を算出する。

（３）各パッチのトナー濃度と、その作像条件から得られる現像ポテンシャルとの関係から、現像γ（現像ポテンシャルを横軸、トナー濃度を縦軸としたときの傾き）、及び現像開始電圧Ｖｋ（現像ポテンシャルを横軸（ｘ軸）、トナー濃度を縦軸（ｙ軸）としたときのｘ切片）を求める。

（４）求められた現像γに基づいて、適正なトナー濃度が得られる現像ポテンシャルとなるように、露光パワー、帯電バイアス、現像バイアスなどの作像条件を調整する。

上記反射型光学センサとしては、種々のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、従来の反射型光学センサとして、１個の発光部と２個の受光部からなる１ＬＥＤ−２ＰＤタイプの反射型光学センサや、２個の発光部と１個の受光部からなる２ＬＥＤ−１ＰＤタイプの反射型光学センサ、などがある。

１ＬＥＤ−２ＰＤタイプの反射型光学センサでは、１個の発光部からパッチに照射される光は、移動体（感光体ドラム、中間転写ベルト）上に１つの光スポットを形成する。一方、２ＬＥＤ−１ＰＤタイプの反射型光学センサでは、２個の発光部からパッチに照射される光は、移動体上のほぼ同一の場所に２つの光スポットを時間的な差を持って形成する。なお、移動体上で、パッチの移動する方向は「副方向」と呼ばれ、該副方向に直交する方向は「主方向」と呼ばれている。

複数のパッチは、主方向に関して、光スポットの形成位置に重なるように移動体上に形成され、移動体の移動とともに副方向に移動する。このとき、光スポットの大きさ（スポット径）は、通常２〜３ｍｍ程度であった。また、各パッチの大きさは、光スポットの大きさよりも十分大きくなっており、主方向及び副方向ともに１５ｍｍ以上であった。

パッチのトナー濃度検出を行うには、反射型光学センサの取り付け誤差や、発光部の取り付け誤差による光の照射方向ずれなどに起因する光スポットの主方向に関する照明位置誤差や、パッチの形成位置誤差や、移動体の蛇行などに起因するパッチの主方向に関する位置誤差があっても、光スポットとパッチとが重なるようにしなければならない。そこで、パッチの主方向に関する長さを、スポット径よりも大きくしている。

ところで、テストパターンを形成するトナーは、本来の画像形成に寄与しない「不寄与トナー」であり、テストパターンの面積に比例して不寄与トナーの量が大きくなる。すなわち、不寄与トナーの量を低減するためには、テストパターン（各パッチ）の面積を小さくする必要があるが、テストパターンの主方向に関する長さを、スポット径よりも大きくしなければならず、上記反射型光学センサを用いると、パッチを小さくすることができないという不都合があった。

例えば、特許文献２には、テストパターンの主方向に関する長さを上記反射型光学センサの場合よりも小さくすることができる反射型光学センサが開示されている。

しかしながら、特許文献２に開示されている反射型光学センサでは、光の利用効率が小さく、トナー濃度検知の精度が低下してしまうという不都合があった。また、パッチ内では必ずしもトナー濃度が一様でないため、スポット径を小さくすると、検出値の変動が大きくなってＳＮ比が小さくなり、検出精度が低下してしまうという不都合があった。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の方向に移動する移動体上に画像を形成する画像形成装置において、前記移動体上に、濃度検出用のパッチを作成するテストパターン作成装置と；前記第１の方向に直交する第２の方向に関して、等間隔Ｌｅに配置された少なくとも３つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記パッチで反射された光を受光する少なくとも３つの受光部からなる受光系とを含む反射型光学センサと；前記反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて、前記パッチの濃度を求める処理装置と；を備え、前記テストパターン作成装置は、前記第１の方向に関する大きさが、前記移動体上での光スポットの大きさと前記間隔Ｌｅの和以上となるように、前記パッチを作成し、前記パッチに対して、前記照射系におけるＮ（≧２）個の発光部からの複数の光が、順次、繰り返しＭ（≧２）回照射され、前記処理装置は、前記Ｎ個の発光部における各発光部が点灯される度に、前記反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて濃度データＴ_ｉｊ（ｉ＝１〜Ｎ、ｊ＝１〜Ｍ）を求め、得られたＮ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊから前記パッチの濃度ＡＴを算出することを特徴とする画像形成装置である。

これによれば、高品質の画像を形成することができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。 プリンタ制御装置を説明するためのブロック図である。 一般的な画像形成ユニットを説明するための図である。 光走査装置の概略構成を説明するための図（その１）である。 光走査装置の概略構成を説明するための図（その２）である。 光走査装置の概略構成を説明するための図（その３）である。 光走査装置の概略構成を説明するための図（その４）である。 トナーパターン検出器を説明するための図である。 反射型光学センサの配置位置を説明するための図である。 反射型光学センサを説明するための図（その１）である。 反射型光学センサを説明するための図（その２）である。 反射型光学センサを説明するための図（その３）である。 反射型光学センサを説明するための図（その４）である。 検出用光を説明するための図である。 反射型光学センサを説明するための図（その５）である。 トナーパターンを説明するための図である。 各濃度検出用パターンにおける５つの矩形パターンを説明するための図である。 位置ずれ検出用パターンを説明するための図である。 プリンタ制御装置によって行われる画像プロセス制御を説明するためのフローチャートである。 プリンタ制御装置によって行われる濃度検出処理を説明するためのフローチャートである。 図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、それぞれ、反射光を説明するための図である。 図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）は、それぞれΔＤ５〜ΔＤ７の一例を説明するための図である。 図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）に対応する矩形パターンの位置を説明するための図である。 図２４（Ａ）〜図２４（Ｄ）は、それぞれΔＤ５〜ΔＤ８の一例を説明するための図である。 図２４（Ａ）〜図２４（Ｄ）に対応する矩形パターンの位置を説明するための図である。 矩形パターンの変形例を説明するための図である。 図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は、それぞれ、矩形パターンが図２３の位置にあり、発光部Ｅ６が点灯され、照明対象物が転写ベルトのときの各受光部の受光量、及び照明対象物が矩形パターンｐ１のときの各受光部の受光量を説明するための図である。 サンプリングタイミングの例１を説明するための図である。 サンプリングタイミングの例２を説明するための図である。 サンプリングタイミングの例３を説明するための図である。 サンプリングタイミングの例４を説明するための図である。 サンプリングタイミングの例５を説明するための図である。 サンプリングタイミングの例６を説明するための図である。 サンプリングタイミングの例７を説明するための図である。 サンプリングタイミングの例８を説明するための図である。 サンプリングタイミングの例９を説明するための図である。 発光部Ｅ６が点灯されたとき、照明対象物が転写ベルトのときの各受光部の受光量を説明するための図である。 発光部Ｅ６が点灯されたとき、照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ１のときの各受光部の受光量を説明するための図である。 発光部Ｅ６が点灯されたとき、照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ２のときの各受光部の受光量を説明するための図である。 発光部Ｅ６が点灯されたとき、照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ３のときの各受光部の受光量を説明するための図である。 発光部Ｅ６が点灯されたとき、照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ４のときの各受光部の受光量を説明するための図である。 発光部Ｅ６が点灯されたとき、照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ５のときの各受光部の受光量を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ１で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ１で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ２で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ２で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ３で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ３で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ４で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ４で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ５で反射されたときの各受光部の受光量における正反射光成分を説明するための図である。 検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ５で反射されたときの各受光部の受光量における拡散反射光成分を説明するための図である。 各照明対象物における正反射光成分の合計値Ｄ１を説明するための図である。 各照明対象物における正反射光成分の合計値Ｄ１の相対値を説明するための図である。 各照明対象物における拡散反射光成分の合計値Ｄ２を説明するための図である。 各照明対象物のＤ２／Ｄ１を説明するための図である。 各照明対象物のＤ２／Ｄ１の相対値を説明するための図である。 位置ずれ検出処理を説明するための図（その１）である。 位置ずれ検出処理を説明するための図（その２）である。 図６０（Ａ）及び図６０（Ｂ）は、それぞれ副方向及び主方向の位置ずれ検出を説明するための図である。 位置認識用パターンＴＰを説明するための図である。 位置認識用パターンＴＰの位置の決定方法を説明するための図である。 図６２から決定された位置認識用パターンＴＰの位置を説明するための図である。 先頭の矩形パターンの位置の決定方法を説明するための図である。 図６４から決定された先頭の矩形パターンの位置を説明するための図である。 濃度検出用パターンの変形例１を説明するための図である。 変形例１の濃度検出用パターンと発光部との位置関係を説明するための図である。 図６７における発光部の点灯・消灯タイミングを説明するための図である。 濃度検出用パターンの変形例２を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図６０（Ｂ）に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、トナーパターン検出器２２４５、温湿度センサ（図示省略）及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えば、パソコン）及び公衆回線を介した情報機器（例えば、ファクシミリ装置）との双方向の通信を制御する。そして、通信制御装置２０８０は、受信した情報をプリンタ制御装置２０９０に通知する。

プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換器などを有している（図２参照）。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置及び情報機器からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置及び情報機器からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。

温湿度センサは、カラープリンタ２０００内の温度と湿度を検出し、プリンタ制御装置２０９０に通知する。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

ここで、一般的な画像形成ユニットの構成について図３を用いて説明する。画像形成ユニットは、感光体ドラムの周囲に、帯電ユニット、現像ユニット、感光体クリーニングユニットが設けられている。また、感光体ドラムに対して中間転写ベルトを介して対向する位置には１次転写ユニットが設けられている。

帯電ユニットは、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラムに接触して電圧を印加することにより感光体ドラムの表面を一様に帯電する。この帯電ユニットには、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。

現像ユニットは、磁性キャリアと非磁性トナーからなる二成分現像剤を使用している。なお、現像剤としては一成分現像剤を使用することもできる。この現像ユニットは、現像ケース内に設けられた攪拌部と現像部とに大別できる。攪拌部では、二成分現像剤が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ上に供給される。この攪拌部は平行な２本のスクリューが設けられており、２本のスクリューの間には、両端部で互いが連通するように仕切るために仕切り板が設けられている。また、現像ケースには現像ユニット内の現像剤のトナー濃度を検出するためのＴＣセンサが取り付けられている。二成分現像剤のキャリアは磁性体、トナーは非磁性体であるため、ＴＣセンサは透磁率方式を採用しており、現像ユニット内のトナー濃度は、現像剤の透磁率、つまり単位体積あたりの現像剤の磁気抵抗に現れる。

一方、現像部では、現像スリーブに付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラムに転移される。この現像部には、現像ケースの開口を通して感光体ドラムと対向する現像スリーブが設けられており、その現像スリーブ内には図示しないマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブに先端が接近するようにドクターブレードが設けられている。

この現像ユニットでは、現像剤を２本のスクリューで攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブに供給する。現像スリーブに供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げられて保持される。現像スリーブに汲み上げられた現像剤は、現像スリーブの回転に伴って搬送され、ドクターブレードにより適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部に戻される。このようにして感光体ドラムと対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブに印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブから離れ、攪拌部に戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部内のトナー濃度が薄くなると、それをＴＣセンサが検出し、その検出結果に基づいて攪拌部にトナーが補給される。

１次転写ユニットとして１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルトを挟んで感光体ドラムに押し当てるようにして設置されている。もちろん、１次転写ユニットは、ローラ状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用しても良い。

感光体クリーニングユニットは、先端を感光体ドラムに押し当てられるように配置される。例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレードを備えている。また、クリーニング性能を高めるために感光体ドラムに接触する導電性のファーブラシを併用している。このファーブラシには図示しない金属製の電界ローラからバイアスが印加されており、その電界ローラには図示しないスクレーパの先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレードやファーブラシにより感光体ドラムから除去されたトナーは、感光体クリーニングユニットの内部に収容され、図示しない廃トナー回収ユニットにて回収される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像が形成される。ところで、転写ベルト２０４０上で、トナー画像の移動する方向は「副方向」と呼ばれ、該副方向に直交する方向（ここでは、Ｙ軸方向）は「主方向」と呼ばれている。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。

トナーパターン検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の＋Ｚ側であって、転写ベルト２０４０の＋Ｘ側端部近傍に配置されている。このトナーパターン検出器２２４５については後述する。

次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。

光走査装置２０１０は、一例として図４〜図７に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの偏向器側走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、８枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ）、４つの像面側走査レンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、４つの光検知センサ（２２０５ａ、２２０５ｂ、２２０５ｃ、２２０５ｄ）、４枚の光検知用ミラー（２２０７ａ、２２０７ｂ、２２０７ｃ、２２０７ｄ）、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図４〜図６では図示省略、図７参照）の所定位置に組み付けられている。

なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

光源２２００ｂと光源２２００ｃは、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。そして、光源２２００ａは光源２２００ｂの−Ｚ側に配置されている。また、光源２２００ｄは光源２２００ｃの−Ｚ側に配置されている。

カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。

開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光束を整形する。

開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光束を整形する。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

ポリゴンミラー２１０４は、２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。

ここでは、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

各偏向器側走査レンズはそれぞれ、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。

偏向器側走査レンズ２１０５ａ及び偏向器側走査レンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、偏向器側走査レンズ２１０５ｃ及び偏向器側走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。

そして、偏向器側走査レンズ２１０５ａと偏向器側走査レンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ２１０５ａは１段目の４面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ２１０５ｂは２段目の４面鏡に対向している。また、偏向器側走査レンズ２１０５ｃと偏向器側走査レンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、偏向器側走査レンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡に対向し、偏向器側走査レンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡に対向している。

そこで、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ａ、折り返しミラー２１０６ａ、像面側走査レンズ２１０７ａ、及び折り返しミラー２１０８ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ、像面側走査レンズ２１０７ｂ、及び折り返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ、像面側走査レンズ２１０７ｃ、及び折り返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。

また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、偏向器側走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄ、像面側走査レンズ２１０７ｄ、及び折り返しミラー２１０８ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。

ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効走査領域」、「画像形成領域」、あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。

ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、偏向器側走査レンズ２１０５ａと像面側走査レンズ２１０７ａと折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）とからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、偏向器側走査レンズ２１０５ｂと像面側走査レンズ２１０７ｂと折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、偏向器側走査レンズ２１０５ｃと像面側走査レンズ２１０７ｃと折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、偏向器側走査レンズ２１０５ｄと像面側走査レンズ２１０７ｄと折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ）とからＹステーションの走査光学系が構成されている。

光検知センサ２２０５ａには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｋステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ａを介して入射する。

光検知センサ２２０５ｂには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｃステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｂを介して入射する。

光検知センサ２２０５ｃには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｍステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｃを介して入射する。

光検知センサ２２０５ｄには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｙステーションの走査光学系を介した光束のうち書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｄを介して入射する。

各光検知センサはいずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。

走査制御装置は、各光検知センサの出力信号に基づいて対応する感光体ドラムでの走査開始タイミングを検出する。

次に、前記トナーパターン検出器２２４５について説明する。

このトナーパターン検出器２２４５は、一例として図８に示されるように、３つの反射型光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）を有している。

そして、一例として図９に示されるように、反射型光学センサ２２４５ａは、転写ベルト２０４０における−Ｙ側の端部近傍に配置され、反射型光学センサ２２４５ｃは、転写ベルト２０４０における＋Ｙ側の端部近傍に配置されている。反射型光学センサ２２４５ｂは、主方向に関して、反射型光学センサ２２４５ａと反射型光学センサ２２４５ｃの中間位置に配置されている。

ここでは、主方向（Ｙ軸方向）に関して、反射型光学センサ２２４５ａの中心位置をＹ１、反射型光学センサ２２４５ｂの中心位置をＹ２、反射型光学センサ２２４５ｃの中心位置をＹ３とする。

３つの反射型光学センサ（２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ）は、いずれも同じ構成、同じ構造を有している。そこで、以下では、反射型光学センサ２２４５ａを代表として、反射型光学センサの構成及び構造について説明する。

反射型光学センサ２２４５ａは、一例として図１０〜図１３に示されるように、１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）を含む照射系、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）を含む照明光学系、１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）を含む受光光学系、１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）を含む受光系などを備えている。

１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）は、主方向に沿って等しい間隔Ｌｅで配置されている。各発光部には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。ここでは、一例として、Ｌｅ＝０．４ｍｍとしている。この場合は、主方向に関して、Ｅ１とＥ１１との間の距離は４ｍｍ（Ｌｅ×１０）である。また、各発光部の主方向の大きさは約０．０４ｍｍである。さらに、各発光部から射出される光束の波長は８５０ｎｍである。なお、以下では、便宜上、点灯された発光部を「点灯発光部」と略述する。

１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）は、それぞれ１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）に個別に対応している。

各照明用マイクロレンズは、対応する発光部から射出された光束を転写ベルト２０４０の表面に向けて集光的に導く。各照明用マイクロレンズでは、レンズ径、レンズの曲率半径、及びレンズ厚は同一である。また、各照明用マイクロレンズの光軸は、対応する発光部の発光面に直交する方向に平行である。

ここでは、説明をわかりやすくするため、各発光部から射出され対応する照明用マイクロレンズを通過した光束のみが、検出用光（Ｓ１〜Ｓ１１）として転写ベルト２０４０を照明するものとする（図１４参照）。そして、各検出用光によって転写ベルト２０４０の表面に形成される光スポット（以下では、便宜上「検出用光スポット」と略述する）の中心は、副方向に関して、対応する発光部と受光部の中間付近にある。

各検出用光スポットの大きさ（直径）は、一例として、０．４ｍｍである。この値は、上記１１個の発光部の間隔Ｌｅと等しい。なお、従来の検出用光スポットの大きさ（直径）は、通常、２〜３ｍｍ程度であった。

また、ここでは、転写ベルト２０４０の表面は滑らかであり、転写ベルト２０４０の表面に照射された検出用光のほとんどは正反射される。

１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）は、それぞれ発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）に個別に対応している。

各受光部は、対応する発光部から射出され、転写ベルト２０４０の表面で正反射された光束の光路上に配置されている。そして、１１個の受光部の間隔（配列ピッチ）は、１１個の発光部の間隔Ｌｅと等しい。各受光部の主方向の大きさは約０．３５ｍｍである。また、各受光部における受光感度のピーク波長は８５０ｎｍ付近にある。

各受光部には、ＰＤ（フォトダイオード）を用いることができる。そして、各受光部は、受光量に応じた信号を出力する。

１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）は、それぞれ１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）に個別し、転写ベルト２０４０あるいはトナーパターンで反射された検出用光を集光する。この場合には、各受光部の受光量を増加させることが可能となる。すなわち、検出感度を向上させることができる。各受光用マイクロレンズでは、レンズ径、レンズの曲率半径、及びレンズ厚は同一である。

各マイクロレンズには、主方向及び副方向に関して集光機能を有する球面レンズや、副方向に関して正のパワーを持つシリンドリカルレンズ、主方向に関するパワーと副方向に関するパワーとが互いに異なるアナモフィックレンズなどを用いることができる。

ここでは、一例として、各マイクロレンズは球面レンズである。そして、各照明用マイクロレンズでは、入射側の光学面は集光パワーを有し、射出側の光学面は集光パワーを有していない。また、各受光用マイクロレンズでは、射出側の光学面は集光パワーを有し、入射側の光学面は集光パワーを有していない。

具体的には、各照明用マイクロレンズでは、レンズ径は０．６１３ｍｍ、レンズの曲率半径は０．４３０ｍｍ、レンズ厚は０．１２９ｍｍである。

各受光用マイクロレンズでは、レンズ径は０．７５０ｍｍ、レンズの曲率半径は０．３８０ｍｍ、レンズ厚は０．３１９ｍｍである。

ここでは、各受光用マイクロレンズのレンズ径を各照明用マイクロレンズより大きくすることで、反射光をより多く受光できるようにした。また、各受光用マイクロレンズの曲率半径を各照明用マイクロレンズに比べて小さくすることで、レンズ内部における全反射が増えるため、正反射光の受光量が減らせることが可能であると考えた。また、各受光用マイクロレンズの曲率半径を小さくすることで、点灯させる発光部に対応する受光部に隣接する受光部の前面に配置した受光用マイクロレンズ通過後の光線を大きく屈折させることが可能となり、テストパターンからの拡散反射光が受光部に到達でき、拡散反射光の受光量も増加することが期待できる。

本実施形態では、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）と１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）は、一体化され、マイクロレンズアレイとなっている。これにより、各マイクロレンズを所定位置に組み付ける際の作業性を向上させることができる。また、複数のマイクロレンズにおけるレンズ面間の位置精度を高めることができる。各レンズ面は、フォトリソグラフィやモールド成形などの加工法を用いてガラス基板や樹脂基板上に形成することができる。

なお、以下では、発光部を特定する必要がない場合には、発光部Ｅｉと表示する。そして、発光部Ｅｉに対応する照明用マイクロレンズを照明用マイクロレンズＬＥｉと表示する。また、発光部Ｅｉから射出され照明用マイクロレンズＬＥｉを通過した光束を、検出用光Ｓｉと表示する。また、発光部Ｅｉに対応する受光部を受光部Ｄｉと表示する。さらに、受光部Ｄｉに対応する受光用マイクロレンズを受光用マイクロレンズＬＤｉと表示する。

また、一例として図１５に示されるように、各照明用マイクロレンズの光軸は、対応する各発光部の中心を通り該発光部に垂直な軸に対して受光系側にΔｄ（ここでは、０．０３５ｍｍ）ずれている。また、各受光用マイクロレンズの光軸は、対応する各受光部の中心を通り該受光部に垂直な軸に対して照射系側にΔｄ’（ここでは、０．０２０ｍｍ）ずれている。これにより、より多くの反射光を対応する受光部に導くことができる。

そして、副方向に関して、照明用マイクロレンズＬＥｉと受光用マイクロレンズＬＤｉのレンズ間距離は０．４４５ｍｍ、発光部Ｅｉと受光部Ｄｉの間隔は、０．５００ｍｍである。さらに、副方向に関して、発光部Ｅｉから照明用マイクロレンズＬＥｉまでの距離は、０．８００ｍｍであり、各マイクロレンズの−Ｚ側の面から転写ベルト２０４０表面までの距離は、５ｍｍである。

次に、テストパターンとしてのトナーパターンについて説明する。

ここでは、一例として図１６に示されるように、Ｙ１位置にパターンＰＰが形成され、Ｙ２位置にパターンＰＰとパターンＤＰ１〜ＤＰ４が形成され、Ｙ３位置にパターンＰＰが形成される。

パターンＤＰ１〜ＤＰ４は、いずれも濃度検出用パターンであり、パターンＰＰは位置ずれ検出用パターンである。

濃度検出用パターンＤＰ１はブラックトナーで形成され、濃度検出用パターンＤＰ２はマゼンタトナーで形成される。また、濃度検出用パターンＤＰ３はシアントナーで形成され、濃度検出用パターンＤＰ４はイエロートナーで形成される。

なお、以下では、濃度検出用パターンＤＰ１〜ＤＰ４を区別する必要がない場合には、総称して「濃度検出用パターンＤＰ」ともいう。

濃度検出用パターンＤＰは、一例として図１７に示されるように、５個の四角形状のパターン（ｐ１〜ｐ５、以下では、便宜上「矩形パターン」という）を有している。各矩形パターンは、転写ベルト２０４０の移動方向に沿って並んでおり、それぞれ全体としてみたときにトナー濃度の階調が異なっている。ここでは、トナー濃度の低い矩形パターンから、ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５とする。すなわち、矩形パターンｐ１のトナー濃度が最も低く、矩形パターンｐ５のトナー濃度が最も高い。

ここでは、一例として、各矩形パターンの主方向の長さｗ１を１ｍｍ、副方向の長さｗ２を２ｍｍとしている。すなわち、各矩形パターンの主方向の長さｗ１は、発光部の間隔Ｌｅ（０．４ｍｍ）と検出用光スポットの大きさ（０．４ｍｍ）の和よりも大きい。また、副方向に関して、隣接する２つの矩形パターンの中心間隔は３ｍｍである。

この場合は、トナーパターンを作成するのに必要なトナー量を従来の１／１００程度とすることができる。すなわち、不寄与トナーの量を大幅に減少させることができる。その結果、トナーカートリッジの交換時期を延長させることができる。

ところで、トナー濃度の階調は、光源から射出される光束のパワーの調整、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティの調整、帯電バイアス及び現像バイアスの調整によって変えることができる。また、網点の面積率を変えることによっても、トナー濃度の階調を変化させることができる。

位置ずれ検出用パターンＰＰは、一例として図１８に示されるように、主方向（Ｙ軸方向）に平行な４本のライン状パターン（ＬＰＹ１、ＬＰＭ１、ＬＰＣ１、ＬＰＫ１）からなる第１のパターン群と、主方向に対して傾斜した４本のライン状パターン（ＬＰＹ２、ＬＰＭ２、ＬＰＣ２、ＬＰＫ２）からなる第２のパターン群とにより構成されている。

ライン状パターンＬＰＹ１とＬＰＹ２はペアをなし、イエロートナーで形成され、ライン状パターンＬＰＭ１とＬＰＭ２はペアをなし、マゼンタトナーで形成される。また、ライン状パターンＬＰＣ１とＬＰＣ２はペアをなし、シアントナーで形成され、ライン状パターンＬＰＫ１とＬＰＫ２はペアをなし、ブラックトナーで形成される。

第１のパターン群では、各ライン状パターンの主方向の長さｗ１を１．０ｍｍ、副方向の長さを０．５ｍｍとし、それらの副方向の間隔を１ｍｍとしている。

また、第２のパターン群では、各ライン状パターンの傾斜角を４５°としている。そして、各ライン状パターンは、主方向に関して、内側に位置する２つの角部間の距離を１．０ｍｍ、線幅を０．５ｍｍとしている。

次に、画像プロセス制御のために、トナーパターン検出器２２４５を用いて行われる濃度検出処理及び位置ずれ検出処理について図１９を用いて説明する。本実施形態では、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理は、プリンタ制御装置２０９０によって行われる。図１９のフローチャートは、濃度検出処理及び位置ずれ検出処理の際に、プリンタ制御装置２０９０によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。

最初のステップＳ３０１では、画像プロセス制御の要求があるか否かを判断する。ここでは、画像プロセス制御フラグがセットされていれば、ここでの判断は肯定され、画像プロセス制御フラグがセットされていなければ、ここでの判断は否定される。

画像プロセス制御フラグは、電源投入直後では、（１）感光体ドラムの停止時間が６時間以上のとき、（２）装置内の温度が１０℃以上変化しているとき、（３）装置内の相対湿度が５０％以上変化しているとき、印刷時では、（４）プリント枚数が所定の枚数に達したとき、（５）現像ローラの回転回数が所定の回数に達したとき、（６）転写ベルトの走行距離が所定の距離に達したときなどにセットされる。

ステップＳ３０１での判断が否定されると、各検出処理はいずれも行われない。一方、ステップＳ３０１での判断が肯定されると、画像プロセス制御フラグをリセットし、ステップＳ３０３に移行する。

このステップＳ３０３では、走査制御装置に対してトナーパターンの作成を指示する。

これにより、走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ｄにおける所定位置に、濃度検出用パターンＤＰ４、ライン状パターンＬＰＹ１、ＬＰＹ２、が形成されるようにＹステーションを制御し、感光体ドラム２０３０ｃにおける所定位置に、濃度検出用パターンＤＰ２、ライン状パターンＬＰＭ１、ＬＰＭ２、が形成されるようにＭステーションを制御する。

また、走査制御装置は、感光体ドラム２０３０ｂにおける所定位置に、濃度検出用パターンＤＰ３、ライン状パターンＬＰＣ１、ＬＰＣ２、が形成されるようにＣステーションを制御し、感光体ドラム２０３０ａにおける所定位置に、濃度検出用パターンＤＰ１、ライン状パターンＬＰＫ１、ＬＰＫ２、が形成されるようにＫステーションを制御する。

なお、各パターンを形成するために必要なパターンの形成位置情報、濃度情報、濃度検出用パターンの各諧調に対応したバイアス条件、トナー濃度を推定するための反射型光学センサの出力の濃度変換ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）は、プリンタ制御装置２０９０のＲＯＭに予め格納されている。そして、各位置ずれ検出用パターンは、同一の作像条件（露光パワー、帯電バイアス、現像バイアスなど）で形成される。

そして、各ステーションによって形成された濃度検出用パターン、及び位置ずれ検出用パターンは、それぞれ所定のタイミングで転写ベルト２０４０に転写される。

次のステップＳ３０５では、トナー濃度の検出処理を行う。このトナー濃度の検出処理を図２０のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、反射型光学センサ２２４５ｂのみが使用される。

最初のステップＳ４０１では、主方向に関する矩形パターンの位置を認識する。

主方向に関する矩形パターンの位置としては、１１個の検出用光の中心にある検出用光Ｓ６が、矩形パターンの中心を照明する位置であることが好ましい。しかしながら、矩形パターンの形成位置のずれや、転写ベルトの蛇行などによって、主方向に関して、矩形パターンの位置に誤差が生じることがある。

そこで、矩形パターンの主方向に関する位置を予め認識しておくことが必要である。なお、前回、濃度検知処理を行った情報、すなわち、矩形パターンを検知したときの情報に基づいて、矩形パターンの位置を推定することができる。

例えば、メモリ等に保存されている、矩形パターンを検知したときの各受光部の出力情報から、次に、どの位置に矩形パターンがくるかを推定することが可能である。

具体的には、発光部Ｅｉを点灯させ、転写ベルトを照明したときの受光部Ｄｉの受光量と、矩形パターンを照明したときの受光部Ｄｉの受光量との差ΔＤｉの値に最大値がある場合、該最大値に対応する検出用光Ｓｉの照明位置に矩形パターンが位置していると判断できる。なお、各受光部の受光量は、各受光部から出力される信号の信号レベルから相対的に求めることができる。

なお、検出用光が、転写ベルトのみを照明したときの反射光は、ほとんどが転写ベルト表面で正反射された反射光（正反射光）である（図２１（Ａ）参照）。一方、検出用光が、矩形パターンを照明したときは、該検出用光は、トナーだけでなく下地の転写ベルト表面にも到達する（図２１（Ｂ）参照）。そこで、矩形パターンを照明したときの反射光は、転写ベルト表面で正反射された光と、少なくとも１回はトナーで反射・屈折されることにより散乱された光とに大別される。なお、後者の散乱光には、転写ベルト表面から正反射される方向と同一方向に散乱されるものも含まれるが、その光量は少ないものとし、また、転写ベルト表面から正反射される光と区別できないため、無視して考える。すなわち、前者の転写ベルトに起因する光を正反射寄与分、後者のトナーに起因する光を拡散反射寄与分とする。このように、矩形パターンを照明した検出用光は、正反射されるとともに拡散反射される。

例えば、ΔＤ１〜ΔＤ４、及びΔＤ８〜ΔＤ１１が０であり、図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）に示されるように、ΔＤ６の値が最大値となる場合には、図２３に示されるように、検出用光Ｓ６の照明位置に矩形パターンの中心が位置していると判断する。

また、図２４（Ａ）〜図２４（Ｄ）に示されるように、ΔＤ５＜ΔＤ６≒ΔＤ７＞ΔＤ８の関係がある場合には、図２５に示されるように、検出用光Ｓ６の照明位置と検出用光Ｓ７の照明位置の中間位置に矩形パターンの中心が位置していると判断する。

なお、受光部の出力情報を見なくても、前回、矩形パターンを検知してからの経過時間や環境条件の変化が小さい場合には、一般に矩形パターンの位置は大きく変化しないため、前回と同じ位置であると推定できる。

次のステップＳ４０３では、点灯させる発光部を決定する。

ここでは、一部の発光部を点灯させる場合と全ての発光部を点灯させる場合とが考えられる。

（Ａ−１）一部の発光部を点灯させる場合。

一部の発光部を点灯させる場合には、上記ステップＳ４０１で認識された主方向に関する矩形パターンの位置に基づいて、点灯させる発光部を決定することができる。

例えば、検出用光Ｓ６の照明位置に矩形パターンが位置していると認識されたときについて説明する。

このときには、発光部Ｅ１〜Ｅ４、及び発光部Ｅ８〜Ｅ１１を発光させても検出用光Ｓ１〜Ｓ４、及びＳ８〜Ｓ１１は、矩形パターンを照明しないため、濃度検知には寄与しない。また、発光部Ｅ５及びＥ７を発光させても、検出用光Ｓ５及びＳ７の一部は矩形パターンを照明しないため、濃度検知に対して、光の利用効率が小さく、濃度検知の精度は低い。

そこで、このときには、点灯させる発光部として発光部Ｅ６のみと決定することができる。

ところで、矩形パターンが副方向に移動している際に、主方向に関して矩形パターンの位置が変化し、検出用光Ｓ６の照明位置から矩形パターンが外れてしまうおそれがある場合には、余裕を見て、発光部Ｅ６に隣接する発光部Ｅ５及び発光部Ｅ７を加えて、点灯させる発光部として発光部Ｅ５〜Ｅ７の３つと決定しても良い。なお、余裕分は、画像形成装置の性能（矩形パターンの形成位置ずれ性能、転写ベルトの蛇行性能など）によって決定することができる。

次に、例えば、検出用光Ｓ６の照明位置と検出用光Ｓ７の照明位置の中間位置に矩形パターンが位置していると判断されたときについて説明する。

このときには、発光部Ｅ１〜Ｅ４、及び発光部Ｅ９〜Ｅ１１を発光させても検出用光Ｓ１〜Ｓ４、及びＳ９〜Ｓ１１は、矩形パターンを照明しないため、濃度検知には寄与しない。また、発光部Ｅ５及びＥ８を発光させても、検出用光Ｓ５及びＳ８の一部は矩形パターンを照明しないため、濃度検知に対して、光の利用効率が小さく、濃度検知の精度は低い。

そこで、このときには、点灯させる発光部として発光部Ｅ６と発光部Ｅ７の２つと決定することができる。この場合には、発光部毎にトナー濃度の演算結果が得られるので、発光部Ｅ６を点灯させたときに得られた演算結果と発光部Ｅ７を点灯させたときに得られた演算結果を平均化することにより、濃度検知精度を高めることができる。

また、このときには、発光部Ｅ６及び発光部Ｅ７の一方を、点灯させる発光部として決定しても良い。

さらに、このときに、検出用光の照明位置から矩形パターンが外れてしまうおそれがある場合には、余裕を見て、発光部Ｅ６に隣接する発光部Ｅ５及び発光部Ｅ７に隣接する発光部Ｅ８を加えて、点灯させる発光部として発光部Ｅ５〜Ｅ８の４つと決定しても良い。

（Ａ−２）全ての発光部を点灯させる場合。

この場合は、点灯させる発光部として発光部Ｅ１〜Ｅ１１の１１個と決定する。この場合には、矩形パターンの位置が主方向に若干（４ｍｍ以下）変化しても、矩形パターンが検出用光から外れてしまうおそれはない。

次のステップＳ４０５では、点灯パターンを決定する。

点灯パターンとして、点灯させる発光部が複数のとき、それらを同時に点灯・消灯させる場合と、それらを順次、点灯・消灯させる場合とがある。

例えば、発光部Ｅｎと発光部Ｅｍ（ｎ≠ｍ）を同時に点灯させて、検出用光Ｓｎと検出用光Ｓｍで１つの矩形パターンを照明する場合、検出用光Ｓｎによる反射光と、検出用光Ｓｍによる反射光が、同一の受光部で受光されると、それらを分離することはできない。しかしながら、発光部Ｅｎと発光部Ｅｍを、順次、点灯・消灯させて、検出用光Ｓｎと検出用光Ｓｍで１つの矩形パターンを照明する場合、検出用光Ｓｎによる反射光と、検出用光Ｓｍによる反射光が、同一の受光部で受光されても、受光タイミングの違いによって、それらを分離することができる。

一方、検出用光Ｓｎによる反射光と、検出用光Ｓｍによる反射光が、同一の受光部で受光されなければ、発光部Ｅｎと発光部Ｅｍを同時に点灯させることが可能である。もちろん、発光部Ｅｎと発光部Ｅｍを、順次、点灯・消灯させても良い。

ここでは、点灯対象の発光部の全てを１回点灯・消灯させるのに要する時間を「ライン周期」という。

複数の発光部を同時に点灯させる場合は、複数の発光部を順次、点灯・消灯させる場合に比べて、ライン周期を短くできるという利点がある。

複数の検出用光による反射光が、同一の受光部で受光されるか否かは、点灯させる複数の発光部の位置関係、矩形パターンにおける拡散反射特性（反射光の角度分布）などに依存する。

例えば、点灯させる発光部として発光部Ｅ６と発光部Ｅ７の２つが決定された場合、検出用光Ｓ６による反射光は、受光部Ｄ６と受光部Ｄ７で受光でき、検出用光Ｓ７による反射光も、受光部Ｄ６と受光部Ｄ７で受光できるレイアウトとなっている。そこで、発光部Ｅ６と発光部Ｅ７が同時点灯されると、受光部Ｄ６及び受光部Ｄ７で受光された反射光を、検出用光Ｓ６による反射光と、検出用光Ｓ７による反射光とに分離することができない。この場合には、発光部Ｅ６と発光部Ｅ７を、順次（この場合は、交互に）点灯・消灯させる必要がある。

例えば、点灯させる発光部として発光部Ｅ５〜Ｅ８の４つが決定された場合、発光部Ｅ５、発光部Ｅ６、発光部Ｅ７、発光部Ｅ８、発光部Ｅ５、発光部Ｅ６、・・・の順に点灯・消灯させる。

なお、検出用光Ｓ３による反射光は、受光部Ｄ１〜Ｄ５では受光できるが、受光部Ｄ６〜Ｄ１１では受光できないレイアウトとなっている。また、検出用光Ｓ９による反射光は、受光部Ｄ７〜Ｄ１１では受光できるが、受光部Ｄ１〜Ｄ６では受光できないレイアウトとなっている。そこで、例えば、図２６に示されるように、矩形パターンの主方向の長さを長くした場合、発光部Ｅ３とＥ９を同時点灯させることが可能である。

次のステップＳ４０７では、点灯モードを決定する。

点灯モードとして、発光部を常時点灯させる場合と、パルス点灯させる場合とある。

例えば、点灯させる発光部として発光部Ｅ６の１つのみが決定された場合には、発光部を常時点灯させても良いし、パルス点灯させても良い。

一方、例えば、点灯させる発光部として発光部Ｅ６と発光部Ｅ７の２つが決定された場合には、発光部Ｅ６と発光部Ｅ７は、順次（この場合は、交互に）点灯・消灯させる必要があり、各発光部はパルス点灯されることとなる。

なお、例えば、点灯させる発光部として発光部Ｅ３と発光部Ｅ９の２つが決定された場合には、各発光部を常時点灯させても良いし、パルス点灯させても良い。

このように、点灯対象の発光部が複数あり、それらを順次、点灯・消灯させる場合には、各発光部はパルス点灯される。一方、それ以外の場合には、各発光部は常時点灯及びパルス点灯の一方を選択することができる。

常時点灯は、発光部の点灯／消灯の回数を減らすことができ、駆動回路を簡素化できる利点がある。パルス点灯は、発光している時間を短くすることができ、発光部の劣化を抑え、長寿命化を図ることができる。また、発光部の温度上昇を抑えられるという利点がある。

なお、点灯させる発光部、点灯パターン、及び点灯モードの全てが選択可能であっても良いし、それらの少なくとも１つが、予め決定されていても良い。前者の場合は、駆動回路が複雑になってしまうが、様々な画像形成装置に対して種々の動作が可能となる。一方、後者の場合、例えば、点灯パターンと点灯モードが予め決定されていれば、駆動回路は容易になり、低コスト化が可能である。この場合、点灯させる発光部に関しては、矩形パターンの主方向の長さや、前記画像形成装置の性能に応じて適切に選択できるので、実用的である。

次のステップＳ４０９では、出力を取得する受光部を決定する。

出力を取得する受光部として、一部の受光部の出力を取得する場合と、全ての受光部の出力を取得する場合とがある。

一部の受光部の出力を取得する場合には、点灯させる発光部の決定結果に基づいて、出力を取得する受光部を決定することができる。

例えば、点灯させる発光部として発光部Ｅ６の１つのみが決定された場合について説明する。

図２７（Ａ）には、検出用光Ｓ６が転写ベルトを照明したときの、各受光部の出力が示され、図２７（Ｂ）には、検出用光Ｓ６が矩形パターンｐ１を照明したときの、各受光部の出力が示されている。この場合は、受光部Ｄ１〜Ｄ３及びＤ９〜Ｄ１１は受光部の出力が０あるため、必要な受光部はＤ４〜Ｄ８の５つである。

また、点灯させる発光部として発光部Ｅ６と発光部Ｅ７の２つが決定され、これらが順次、点灯・消灯される場合には、発光部Ｅ６に対して必要な受光部はＤ４〜Ｄ８であり、発光部Ｅ７に対して必要な受光部はＤ５〜Ｄ９であり、合わせて必要な受光部はＤ４〜Ｄ９の６つである。

また、点灯させる発光部として発光部Ｅ３と発光部Ｅ９の２つが決定され、これらが同時点灯・消灯、あるいは順次、点灯・消灯される場合には、発光部Ｅ３に対して必要な受光部はＤ１〜Ｄ５であり、発光部Ｅ９に対して必要な受光部はＤ７〜Ｄ１１であり、合わせて必要な受光部はＤ６を除く１０個である。

このように、不要な受光部の出力を取得しないことによって、データ量の削減、及び濃度演算の際の演算量の削減を図ることができる。

もちろん、点灯させる発光部として全ての発光部が決定された場合には、全ての受光部の出力が取得される。

なお、点灯させる発光部に関係なく、全ての受光部の出力を取得しても良い。

次のステップＳ４１１では、受光部の出力を取得するタイミングを決定する。

例えば、点灯させる発光部として発光部Ｅ６の１つのみが決定され、常時点灯されている場合について説明する。この場合、出力を取得する受光部はＤ４〜Ｄ８の５つである。

図２８には、発光部Ｅ６の点灯・消灯タイミング、及び受光部Ｄ４〜Ｄ８の出力のサンプリングタイミングが示されている。

ここでは、発光部Ｅ６は、矩形パターンｐ１が検出用光Ｓ６の照明領域に入る前に点灯される。なお、この点灯タイミングは、例えば、矩形パターンｐ１が形成されてからの経過時間で規定することができる。そして、検出用光Ｓ６の照明領域に矩形パターンがないタイミングｔ０で各受光部の出力をサンプリングする。次に、検出用光Ｓ６の照明領域に矩形パターンｐ１があることを検知した後、各受光部の出力が安定するタイミングｔ１で各受光部の出力をサンプリングする。続いて、検出用光Ｓ６の照明領域に矩形パターンｐ２があることを検知した後、各受光部の出力が安定するタイミングｔ２、検出用光Ｓ６の照明領域に矩形パターンｐ３があることを検知した後、各受光部の出力が安定するタイミングｔ３、検出用光Ｓ６の照明領域に矩形パターンｐ４があることを検知した後、各受光部の出力が安定するタイミングｔ４、検出用光Ｓ６の照明領域に矩形パターンｐ５があることを検知した後、各受光部の出力が安定するタイミングｔ５で、それぞれ各受光部の出力をサンプリングする。そして、矩形パターンｐ５が検出用光Ｓ６の照明領域を通過した後に、発光部Ｅ６が消灯される。

このとき、一例として図２９に示されるように、１つの矩形パターンにつき複数回のサンプリングを行っても良い。この場合には、矩形パターン毎に複数の演算結果が得られるので、それらを平均化することにより、濃度検出精度を高めることができる。

また、一例として図３０に示されるように、各矩形パターンが、検出用光Ｓ６の照明領域を通過するタイミングに合わせて、発光部Ｅ６がパルス点灯されても良い。そして、この場合に、一例として図３１に示されるように、点灯時間を、矩形パターンが検出用光Ｓ６の照明領域を通過する時間よりも短くしても良い。これにより、発光部の温度上昇を更に抑制することができる。また、この場合に、一例として図３２に示されるように、１つの矩形パターンにつき複数回のサンプリングを行っても良い。

また、一例として図３３及び図３４に示されるように、１つの矩形パターンにつき、発光部の点灯・消灯を複数回行っても良い。そして、発光部の点灯・消灯毎にサンプリングを行っても良い。

なお、受光部の出力を取得するタイミングは、画像形成装置が必要とする各矩形パターンに対するサンプリング回数が設定されれば、発光部に関する決定内容に合わせて、様々なタイミングの設定が可能である。

次に、点灯させる発光部として発光部Ｅ６と発光部Ｅ７の２つが決定された場合について説明する。この場合、出力を取得する受光部はＤ４〜Ｄ９の６つである。

図３５には、発光部Ｅ６の点灯・消灯タイミング、発光部Ｅ７の点灯・消灯タイミング、及び受光部Ｄ４〜Ｄ９の出力のサンプリングタイミングが示されている。

この場合には、矩形パターン毎に４個の演算結果が得られるので、それらを平均化することにより、濃度検出精度を高めることができる。

なお、一例として図３６に示されるように、ライン周期を短くしても良い。この場合は、サンプリング回数を増やすことができ、濃度検知精度を更に高めることができる。

ここでは、検出用光Ｓ６及び検出用光Ｓ７の照明位置に矩形パターンが位置していると判断されているものとする。そして、点灯させる発光部はＥ６とＥ７の２つ（Ｎ＝２）であり、発光モードはパルス発光、出力を取得する受光部は発光部Ｅ６に対してＤ４〜Ｄ８の５つ、発光部Ｅ７に対してＤ５〜Ｄ９の５つ。サンプリングは１つの矩形パターンにつきＭ（≧２）回と決定されたものとする。

次のステップＳ４１３では、検出用光Ｓ６が転写ベルトを照明したときの各受光部（ここでは、受光部Ｄ４〜Ｄ８）の受光量、及び検出用光Ｓ７が転写ベルトを照明したときの各受光部（ここでは、受光部Ｄ５〜Ｄ９）の受光量を求める。

検出用光Ｓ６が転写ベルトを照明したときの、受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量が図３７に示されている。なお、ここでの受光部Ｄ６の受光量を「１」とする。また、Ｄ＿ＡＬＬは、５個の受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量の和である。

次のステップＳ４１５では、検出用光Ｓ６が矩形パターンを照明したときの各受光部（ここでは、受光部Ｄ４〜Ｄ８）の受光量、及び検出用光Ｓ７が矩形パターンを照明したときの各受光部（ここでは、受光部Ｄ５〜Ｄ９）の受光量を求める。

検出用光Ｓ６が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ１を照明したときの、受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量が図３８に示されている。

図３８では、図３７に対して、トナーによる反射光が発生する一方で、転写ベルト表面からの反射光が減っている。

検出用光Ｓ６が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ２を照明したときの受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量が図３９に示されている。

図３９では、図３８に対して、トナーによる反射光が増える一方で、転写ベルト表面からの反射光がさらに減っている。

検出用光Ｓ６が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ３を照明したときの受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量が図４０に示されている。

図４０では、図３９に対して、トナーによる反射光が増える一方で、転写ベルト表面からの反射光がさらに減っている。

検出用光Ｓ６が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ４を照明したときの受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量が図４１に示されている。

図４１では、図４０に対して、トナーによる反射光が増える一方で、転写ベルト表面からの反射光がさらに減っている。

検出用光Ｓ６が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ５を照明したときの受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量が図４２に示されている。

図４２では、図４１に対して、トナーによる反射光が増える一方で、転写ベルト表面からの反射光がさらに減っている。

次のステップＳ４１７では、矩形パターン位置の正否を判定する。

ここでは、受光量の取得結果から、矩形パターン位置の正否判定を行う。この判定は、事前に矩形パターン位置が直接検出されている場合には不要であるが、矩形パターン位置が推定された位置である場合には行うことが望ましい。

例えば、点灯発光部がＥ６で照明対象物が矩形パターンのときの受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量分布が、点灯発光部がＥ６で照明対象物が転写ベルトのときの受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量分布と同じ場合には、なんらかの突発的な事象により、推定した位置に矩形パターンが存在しないと判定される。

また、例えば、点灯発光部がＥ６で照明対象物が矩形パターンのときの受光部Ｄ４〜Ｄ８の受光量分布が、前回の受光量分布と異なっている場合には、矩形パターンが推定した位置から主方向に大きくシフトしており、矩形パターンの一部のみ検出用光に照明されていると判定される。

ここで矩形パターン位置が推定した位置と大きく違っていると判定された場合には、パターン位置を直接検出し、上記ステップＳ３０３に戻る。一方、矩形パターン位置が推定した位置とほぼ同じであると判定された場合には、ステップＳ４２３に移行する。

なお、以下では、照明対象物が転写ベルト２０４０のときの各受光部の受光量をそれぞれ「基準受光量」ともいい、照明対象物が矩形パターンのときの各受光部の受光量をそれぞれ「検出受光量」ともいう。

このステップＳ４２３では、矩形パターン毎に、点灯発光部毎に、サンプリング毎に、各受光部の検出受光量を拡散反射光による受光量と正反射光による受光量とに分離する。以下では、点灯発光部がＥ６で、照明対象物が矩形パターンｐ１のときを例として説明する。

（１）受光部Ｄ６の受光量について
受光部Ｄ６は点灯発光部Ｅ６に対応する受光部であるため、この受光部Ｄ６の検出受光量は全て正反射光による受光量であると仮定する。一般的に、トナーパターンの反射率は、転写ベルト２０４０の反射率よりも低いため、受光部Ｄ６の検出受光量は１（基準受光量）よりも小さくなっている。

（２）受光部Ｄ４及び受光部Ｄ８の受光量について
受光部Ｄ４及び受光部Ｄ８では、基準受光量はいずれも０であった。そこで、受光部Ｄ４及び受光部Ｄ８の検出受光量は、いずれも、その全てが拡散反射光による受光量である。

（３）受光部Ｄ５の受光量について
受光部Ｄ５では、基準受光量は０ではなかった。そこで、受光部Ｄ５の検出受光量は、正反射光と拡散反射光とが混在した光による受光量である。

正反射光について考えてみると、受光部Ｄ５の検出受光量と受光部Ｄ６の検出受光量の比率は、受光部Ｄ５の基準受光量と受光部Ｄ６の基準受光量の比率と一致するはずである。

そこで、受光部Ｄ５の基準受光量を受光部Ｄ６の基準受光量で除した値（比率Ａとする）を求める。

そして、受光部Ｄ６の検出受光量に比率Ａを乗じる。ここで得られた値が、受光部Ｄ５の検出受光量に含まれる正反射光による受光量（受光量ａとする）である。

次に、受光部Ｄ５の検出受光量から上記受光量ａを差し引く。ここで得られた値が、受光部Ｄ５の検出受光量に含まれる拡散反射光による受光量である。

（４）受光部Ｄ７の受光量について
この受光部では、基準受光量は０ではなかった。そこで、受光部Ｄ７の検出受光量は、正反射光と拡散反射光とが混在した光による受光量である。

正反射光について考えてみると、受光部Ｄ７の検出受光量と受光部Ｄ６の検出受光量の比率は、受光部Ｄ７の基準受光量と受光部Ｄ６の基準受光量の比率と一致するはずである。

そこで、受光部Ｄ７の基準受光量を受光部Ｄ６の基準受光量で除した値（比率Ｂとする）を求める。

そして、受光部Ｄ６の検出受光量に比率Ｂを乗じる。ここで得られた値が、受光部Ｄ７の検出受光量に含まれる正反射光による受光量（受光量ｂとする）である。

次に、受光部Ｄ７の検出受光量から上記受光量ｂを差し引く。ここで得られた値が、受光部Ｄ７の検出受光量に含まれる拡散反射光による受光量である。

このようにして、各受光部の検出受光量を、正反射光による受光量と拡散反射光による受光量とに分離することができる。

点灯発光部がＥ６で照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ１のときの、正反射光による受光量が図４３に示され、拡散反射光による受光量が図４４に示されている。

点灯発光部がＥ６で照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ２のときの、正反射光による受光量が図４５に示され、拡散反射光による受光量が図４６に示されている。

点灯発光部がＥ６で照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ３のときの、正反射光による受光量が図４７に示され、拡散反射光による受光量が図４８に示されている。

点灯発光部がＥ６で照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ４のときの、正反射光による受光量が図４９に示され、拡散反射光による受光量が図５０に示されている。

点灯発光部がＥ６で照明対象物が濃度検出用パターンＤＰ１の矩形パターンｐ５のときの、正反射光による受光量が図５１に示され、拡散反射光による受光量が図５２に示されている。

次に、矩形パターン毎に、点灯発光部毎に、サンプリング毎に、正反射光による受光量の合計値（Ｄ１とする）、及び拡散反射光による受光量の合計値（Ｄ２とする）を求める。

点灯発光部がＥ６のときの各照明対象物の正反射光による受光量の合計値Ｄ１が図５３に示されている。また、照明対象物が転写ベルト２０４０のときの合計値Ｄ１を１としたときの、各矩形パターンの正反射光による受光量の合計値Ｄ１が図５４に示されている。これによると、合計値Ｄ１はトナー濃度が高くなるにつれて単調に減少している。これは、トナー濃度が高いほど多くのトナーが付着しているため、正反射する光が減少するためであり、トナー濃度と合計値Ｄ１は１対１で対応している。そこで、合計値Ｄ１の計測値から、その照明対象物のトナー濃度を知ることができる。

点灯発光部がＥ６のときの各照明対象物の拡散反射光による受光量の合計値Ｄ２が図５５に示されている。これによると、合計値Ｄ２は、トナー濃度に対して単調な関数になっていない。なお、直感的には、トナー濃度が高いほど多くのトナーが付着しているため、拡散反射する光が増加し、合計値Ｄ２はトナー濃度が高くなるにつれて単調に増加すると思われがちであるが、拡散反射光による受光量は、検出受光量から正反射光による受光量を減算して求めているため、単調に増加していないものと考えられる。そこで、合計値Ｄ２の計測値から、その照明対象物のトナー濃度を知ることは、不可能ではないが必ずしも容易ではない。

点灯発光部がＥ６のときの各照明対象物の合計値Ｄ２／合計値Ｄ１が図５６に示されている。また、合計値Ｄ２／合計値Ｄ１の最大値を１としたときの、各照明対象物の合計値Ｄ２／合計値Ｄ１が図５７に示されている。これによると、合計値Ｄ２／合計値Ｄ１はトナー濃度が高くなるにつれて単調に増加している。そこで、合計値Ｄ２／合計値Ｄ１からでも、その照明対象物のトナー濃度を知ることができる。

なお、合計値Ｄ１とトナー濃度との関係、あるいは（合計値Ｄ２／合計値Ｄ１）とトナー濃度との関係があらかじめ求められ、濃度テーブルとしてＲＯＭに格納されている。

そこで、プリンタ制御装置２０９０は、上記濃度テーブルを参照し、矩形パターン毎に、点灯発光部毎に、サンプリング毎に、合計値Ｄ１、あるいは（合計値Ｄ２／合計値Ｄ１）に基づいてトナー濃度を求める。すなわち、矩形パターン毎に、点灯発光部Ｅ６についてＭ個のトナー濃度が得られ、点灯発光部Ｅ７についてＭ個のトナー濃度が得られる。

そして、プリンタ制御装置２０９０は、矩形パターン毎に、点灯発光部Ｅ６におけるＭ個のトナー濃度の平均値ＡＶ_１を演算し、点灯発光部Ｅ７におけるＭ個のトナー濃度の平均値ＡＶ_２を演算する。さらに、平均値ＡＶ_１と平均値ＡＶ_２の平均値ＡＶを求め、その矩形パターンのトナー濃度ＡＴとする。これによって、濃度検出処理を終了し、ステップＳ３０７に移行する。

このステップ３０７では、位置ずれ検出処理を行う。ここでは、各反射型光学センサにおける発光部Ｅ６を連続点灯させる。発光部Ｅ６からの検出用光Ｓ６は、転写ベルト２０４０が回転するにつれて、すなわち、時間が経過するとともに、ライン状パターンＬＰＫ１〜ＬＰＹ２を順次照明する（図５８参照）。

そして、各受光部の出力信号を時間的に追跡し、ライン状パターンＬＰＫ１を検出してからライン状パターンＬＰＭ１を検出するまでの時間Ｔｋｍ１、ライン状パターンＬＰＫ１を検出してからライン状パターンＬＰＣ１を検出するまでの時間Ｔｋｃ１、ライン状パターンＬＰＫ１を検出してからライン状パターンＬＰＹ１を検出するまでの時間Ｔｋｙ１を求める（図５９参照）。なお、ここでは、わかりやすくするため、各受光部の出力信号は、増幅され、所定の基準値と比較する比較回路を介しているものとする。

さらに、ライン状パターンＬＰＫ２を検出してからライン状パターンＬＰＭ２を検出するまでの時間Ｔｋｍ２、ライン状パターンＬＰＫ２を検出してからライン状パターンＬＰＣ２を検出するまでの時間Ｔｋｃ２、ライン状パターンＬＰＫ２を検出してからライン状パターンＬＰＹ２を検出するまでの時間Ｔｋｙ２を求める（図５９参照）。

そして、時間Ｔｋｃ１、時間Ｔｋｍ１、及び時間Ｔｋｙ１をそれぞれ予め得られている基準時間と比較し、その時間差からブラックのトナー画像に対する、副方向に関するシアン、マゼンタ、及びイエローの各トナー画像の位置ずれ量ΔＳ１を求める（図６０（Ａ）参照）。

また、時間Ｔｋｃ２、時間Ｔｋｍ２、及び時間Ｔｋｙ２をそれぞれ予め得られている基準時間と比較し、その時間差ΔＴから、次の（１）式を用いて、ブラックのトナー画像に対する、主方向に関するシアン、マゼンタ、及びイエローの各トナー画像の位置ずれ量ΔＳ２を求める（図６０（Ｂ）参照）。ここで、Ｖは転写ベルト２０４０の副方向への移動速度、θはライン状パターンの主方向に対する傾斜角（ここでは、４５°）である。

ΔＳ２＝Ｖ・ΔＴ・ｃｏｔθ ……（１）

次のステップＳ３０９では、画像プロセス制御を実施する。

先ず、上記濃度検出処理で得られたトナー濃度から、トナーの色毎に、トナー濃度のずれ量を求める。そして、トナー濃度のずれ量が許容限を超えている場合には、トナー濃度が狙いのトナー濃度となるように、或いは、トナー濃度のずれ量が許容限内となるように制御する。

例えば、トナー濃度のずれ量に応じて、対応する画像形成ステーションにおいて、光源から射出される光束のパワー、光源に供給される駆動パルスにおけるデューティ、帯電バイアス、現像バイアス（例えば、特開２００９−２１６９３０号公報参照）の少なくともいずれかを調整する。

ところで、画像濃度を維持するための画像濃度制御には、現像ポテンシャル制御、及び階調制御がある。

現像ポテンシャル制御では、所望の画像濃度（例えばベタ濃度）を確保するために、現像ポテンシャル（現像バイアス−ベタ露光電位）の制御を行う。すなわち、濃度検出用パターンから得られたトナー濃度と現像ポテンシャルとの関係より、現像γ（現像ポテンシャルを横軸、トナー濃度を縦軸としたときの傾き）と現像開始電圧Ｖｋ（現像ポテンシャルを横軸（ｘ軸）、トナー濃度を縦軸（ｙ軸）としたときのｘ切片）を求める。そして、次の（２）式を用いて、所望の画像濃度を確保するために必要な現像ポテンシャルを決定し、これに基づいて、作像条件（露光パワー、帯電バイアス、現像バイアス）を決定している。

必要な現像ポテンシャル［−ｋＶ］＝所望の画像濃度（トナー濃度）［ｍｇ／ｃｍ^２］／現像γ［（ｍｇ／ｃｍ^２）／（−ｋＶ）］＋現像開始電圧Ｖｋ［−ｋＶ］ ……（２）

トナーの帯電量と現像ポテンシャルとが一定であれば、現像γはほぼ維持されるが、温度や湿度の変化がある環境ではトナーの帯電量の変化が避けられず、中間調領域の階調性が変化してしまう。それを補正するために階調制御が行われる。階調制御も現像ポテンシャル制御と同等の濃度検出用パターンを用いることができる。

光走査装置の光源が半導体レーザ（ＬＤ）の場合には、ＬＤパワーを固定しておき、発光デューティを変化させることで、濃度検出用パターンの矩形パターン毎のトナー濃度を異ならせることができる。

階調制御では、得られた階調性と目標とする階調性との偏差がなくなるように階調補正用ＬＵＴ（ルック・アップ・テーブル）が適宜変更される。具体的には、その都度、新しい階調補正用ＬＵＴに書き換える方法や、予め用意した複数の階調補正用ＬＵＴから最適なものを選択する方法などがある。

次に、上記位置ずれ検出処理において、ブラックのトナー画像に対する副方向の位置関係にずれがあると、該ずれ量が０となるように、例えば、対応する画像形成ステーションにおける画像の書き出しタイミングの変更を走査制御装置に指示する。

また、上記位置ずれ検出処理において、ブラックのトナー画像に対する主方向の位置関係にずれがあると、該ずれ量が０となるように、例えば、対応する画像形成ステーションにおける画素クロックの位相調整を走査制御装置に指示する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るカラープリンタ２０００では、反射型光学センサ２２４５ｂによって、本発明の画像形成装置における反射型光学センサが構成されている。

また、プリンタ制御装置２０９０によって、本発明の画像形成装置における処理装置が構成されている。

以上説明したように、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）と、各感光体ドラムに対して画像情報に応じて変調された光束を主走査方向に走査し、潜像を形成する光走査装置２０１０と、潜像にトナーを付着させトナー画像を生成する４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）と、各感光体ドラムからトナー画像が転写される転写ベルト２０４０と、転写ベルト２０４０に転写されたトナーパターンを検出するためのトナーパターン検出器２２４５と、全体を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

テストパターンとしてのトナーパターンは、４つの濃度検出用パターン（ＤＰ１〜ＤＰ４）を含んでいる。そして、各濃度検出用パターンは、それぞれ互いのトナー濃度が異なる５つの矩形パターンを有している。

トナーパターン検出器２２４５は、４つの濃度検出用パターン（ＤＰ１〜ＤＰ４）に対向する位置に設けられた反射型光学センサ２２４５ｂを有している。

反射型光学センサ２２４５ｂは、主方向に沿って等間隔Ｌｅで配置された１１個の発光部（Ｅ１〜Ｅ１１）を含む照射系、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）を含む照明光学系、１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）を含む受光光学系、及び１１個の受光部（Ｄ１〜Ｄ１１）を含む受光系などを備えている。

プリンタ制御装置２０９０は、１つの矩形パターンに対してＮ（ここでは、Ｎ＝２）個の発光部を順次、繰り返しＭ（≧２）回点灯・消灯させ、矩形パターン毎、点灯発光部毎、サンプリング毎にトナー濃度Ｔ_ｉｊ（ｉ＝１〜Ｎ、ｊ＝１〜Ｍ）を求める。そして、プリンタ制御装置２０９０は、各矩形パターンについて、Ｎ×Ｍ個のトナー濃度Ｔ_ｉｊの平均値を算出し、該平均値を該矩形パターンの濃度ＡＴとする。

これにより、トナー濃度の検出精度を向上させることができる。その結果、カラープリンタ２０００は、高品質の画像を安定して形成することができる。

なお、上記実施形態では、プリンタ制御装置２０９０は、Ｎ×Ｍ個のトナー濃度Ｔ_ｉｊの平均値ＡＶを矩形パターンのトナー濃度ＡＴとしているが、これに限定されるものではない。

例えば、プリンタ制御装置２０９０は、Ｎ×Ｍ個のトナー濃度Ｔ_ｉｊにおいて前記平均値ＡＶとの差の絶対値が予め設定されている閾値を超えているトナー濃度を除いたトナー濃度の平均値を算出し、該平均値を矩形パターンのトナー濃度ＡＴとしても良い。

また、プリンタ制御装置２０９０は、Ｎ×Ｍ個のトナー濃度Ｔ_ｉｊにおいて前記平均値ＡＶとの差の絶対値が大きいほうから予め設定されているｍ個を除いたトナー濃度の平均値を算出し、該平均値を矩形パターンのトナー濃度ＡＴとしても良い。

また、プリンタ制御装置２０９０は、Ｎ×Ｍ個のトナー濃度Ｔ_ｉｊの中央値ＣＨを算出し、Ｎ×Ｍ個のトナー濃度Ｔ_ｉｊにおいて該中央値ＣＨとの差の絶対値が予め設定されている閾値を超えているトナー濃度を除いたトナー濃度の平均値を算出し、該平均値を矩形パターンのトナー濃度ＡＴとしても良い。

また、プリンタ制御装置２０９０は、Ｎ×Ｍ個のトナー濃度Ｔ_ｉｊの中央値ＣＨを算出し、Ｎ×Ｍ個のトナー濃度Ｔ_ｉｊにおいて該中央値ＣＨとの差の絶対値が大きいほうから予め設定されているｍ個を除いたトナー濃度の平均値を算出し、該平均値を矩形パターンのトナー濃度ＡＴとしても良い。

なお、上記実施形態では、１つの矩形パターンに対する点灯発光部の数Ｎが２の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、矩形パターンの主方向に関する長さを１．２ｍｍとすれば、１つの矩形パターンに対する点灯発光部の数Ｎを３にすることができる。この場合は、矩形パターンの主方向に関する長さは、検出用光スポットの大きさと発光部間隔Ｌｅの２倍の和となる。

なお、上記実施形態において、一例として図６１に示されるように、濃度検出用パターンの前方に位置認識用パターンＴＰを形成しても良い。位置認識用パターンＴＰとしては、例えば、主方向の長さ０．５ｍｍ、副方向の長さ１．０ｍｍの矩形状で、マゼンタのベタパッチを用いることができる。これは濃度検出用パターンの主方向の長さよりも小さい。

位置認識用パターンＴＰは、濃度検出用パターンに先立ち、転写ベルトの表面に形成されて副方向に移動し、反射型光学センサ２２４５ｂからの検出用光の照明領域に近づく。

位置認識用パターンＴＰが形成されるタイミングは既知であるので、プリンタ制御装置２０９０は、所定のタイミングで全ての発光部Ｅｉ（ｉ＝１〜１１）の順次点灯・消灯を開始する。ここでの順次点灯・消灯は１ライン、あるいは数ライン程度で十分である。受光部の出力信号の取得は、発光部Ｅｉの点灯タイミングに合わせて、受光部Ｄｉのみについて行えば良い。発光部Ｅｉが点灯され、検出用光Ｓｉが転写ベルト上を照明するので、その検出用光スポット位置における位置認識用パターンＴＰの有無は、受光部Ｄｉの出力信号から判別できる。位置認識用パターンＴＰがあれば、ない場合よりも受光部出力が低下するからである。

従って、位置認識用パターンＴＰに対して、少なくとも１ラインの点灯・消灯を行い、取得した各受光部の出力信号から、どの発光部に対応する位置に位置認識用パターンＴＰが存在するかが分かる。

図６２には、位置認識用パターンＴＰが検出用光の照明領域に到達し、全ての発光部を１ライン点灯・消灯させたときの、各受光部の出力レベルが示されている。受光部Ｄ１及び受光部Ｄ５〜Ｄ１１は転写ベルトからの正反射光を受光しており、出力レベルは高い。一方、受光部Ｄ２及びＤ４では、それより少し出力レベルが低く、受光部Ｄ３では出力レベルが大きく低下している。このことから、位置認識用パターンＴＰは、ちょうど発光部Ｅ６に対向する位置にあることが分かる（図６３参照）。

また、発光部間隔Ｌｅが０．４ｍｍ、位置認識用パターンＴＰの主方向の長さが０．５ｍｍであることと、受光部Ｄ５及びＤ７の出力レベルから、位置認識用パターンＴＰの両端部が少し検出用光Ｓ５及びＳ７に照明されたことがわかる。このように、位置認識用パターンＴＰは、受光部の出力レベルがもっとも低い受光部に対応する位置に存在することがわかる。

この位置認識用パターンＴＰの後方に、その主方向の中心位置を同じくして濃度検出用パターンを配置すれば、濃度検出用パターンの主方向の位置の推定を、高精度に行うことができる。

なお、位置認識用パターンＴＰの色については、制約はなく、ブラックでもシアンでもイエローでも良い。また、位置認識用パターンＴＰは、ベタパッチである必要はなく、中間調でも良い。但し、発光部の出力レベルの低下を大きくするという観点から、ブラック、あるいはカラーであれば高濃度であることが好ましい。

また、位置認識用パターンＴＰの大きさは上記の大きさに限定されるものではなく、その主方向の位置が分かればよいので、トナー消費量を削減する上でも濃度検出用パターンの主方向の大きさよりも小さいことが望ましい。

さらに、位置認識用パターンＴＰの一部が照明されただけで、受光部の出力レベルの低下が認識できるならば、位置認識用パターンＧＰの主方向の大きさを発光部の間隔Ｌｅより小さくしても良い。

また、上記実施形態において、前記主方向に関する矩形パターンの位置を認識する際（ステップＳ４０１）に、直接、矩形パターンの主方向の位置を検出しても良い。

濃度検出用パターンが形成されるタイミングは既知であるので、プリンタ制御装置２０９０は、所定のタイミングで全ての発光部Ｅｉ（ｉ＝１〜１１）の順次点灯・消灯を開始する。ここでの順次点灯・消灯は１ライン、あるいは数ライン程度で十分である。受光部の出力信号の取得は、発光部Ｅｉの点灯タイミングに合わせて、受光部Ｄｉのみについて行えば良い。発光部Ｅｉが点灯され、検出用光Ｓｉが転写ベルト上を照明するので、その検出用光スポット位置における矩形パターンの有無は、受光部Ｄｉの出力信号から判別できる。矩形パターンがあれば、ない場合よりも受光部出力が低下するからである。

一例として図６４には、先頭の矩形パターンが検出用光の照明領域に到達し、全ての発光部を１ライン点灯・消灯させたときの、各受光部の出力レベルが示されている。受光部Ｄ１〜Ｄ４及び受光部Ｄ８〜Ｄ１１は転写ベルトからの正反射光を受光しており、出力レベルは高い。一方、受光部Ｄ５及びＤ７では、それより出力レベルが低く、受光部Ｄ６では出力レベルが大きく低下している。このことから、矩形パターンは、ちょうど発光部Ｅ６に対向する位置にあることが分かる。

また、発光部間隔Ｌｅが０．４ｍｍ、矩形パターンの主方向の大きさが１ｍｍであることと、受光部Ｄ５及びＤ７の出力レベルとから、矩形パターンの大部分に検出用光Ｓ５及びＳ７が照射されたことがわかる（図６５参照）。このように、出力レベルが最も低い受光部に対向する位置に矩形パターンが存在することがわかる。

この矩形パターンはテストパターンそのものであり、該矩形パターンに続いて、複数の矩形パターンが連なっている。すなわち、濃度検出用パターンの主方向の位置を推定するまでもなく、決定することができる。

なお、あとに続く処理に時間的な影響を与えるおそれがある場合には、先頭の矩形パターンのみの副方向の長さを長くして、該矩形パターンの主方向の位置を検出するための時間を新たに確保しても良い。

また、上記実施形態では、各濃度検出用パターンＤＰが５個の矩形パターンを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態において、４つの濃度検出用パターンＤＰ１〜ＤＰ４が、副方向に沿って一列に配置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、一例として図６６に示されるように、各濃度検出用パターンＤＰが４個の矩形パターンを有し、計１６個の矩形パターンが、副方向に沿って二列（第１パターン列、第２パターン列）に配置されても良い。この場合は、トナー濃度の検出に要する時間を短縮することができる。

このとき、一例として図６７に示されるように、発光部Ｅ３と発光部Ｅ４に対向する位置に第１パターン列が形成され、発光部Ｅ８と発光部Ｅ９に対向する位置に第２パターン列が形成されると、一例として図６８に示されるように、発光部Ｅ３と発光部４が交互に点灯・消灯され、発光部Ｅ８と発光部９が交互に点灯・消灯される。そして、発光部Ｅ３と発光部８、及び発光部Ｅ４と発光部９は、それぞれ同時に点灯・消灯することができる。もちろん、発光部Ｅ３、発光部４、発光部Ｅ８及び発光部９を順に点灯・消灯させても良い。

また、図６９には、計１６個の矩形パターンの配置の変形例が示されている。

また、上記実施形態では、１１個の照明用マイクロレンズ（ＬＥ１〜ＬＥ１１）と１１個の受光用マイクロレンズ（ＬＤ１〜ＬＤ１１）が一体化されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、１つの反射型光学センサが１１個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、全ての反射型光学センサが同一個数の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、転写ベルトの表面が滑らかな場合について説明したが、これに限らず、転写ベルトの表面が滑らかでなくても良い。この場合であっても、上記実施形態と同様にして位置ずれを検出することができる。また、転写ベルトの表面の一部が滑らかであっても良い。

また、上記実施形態において、反射型光学センサに処理装置を設け、プリンタ制御装置２０９０での処理の少なくとも一部を、該処理装置が行っても良い。

また、上記実施形態において、プリンタ制御装置２０９０での処理の少なくとも一部を、走査制御装置が行っても良い。

また、上記実施形態では、濃度検出用パターンが位置Ｙ２に形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、濃度検出用パターンが位置Ｙ１あるいは位置Ｙ３に形成されても良い。

また、上記実施形態では、濃度検出用パターンが位置Ｙ２のみに形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、濃度検出用パターンが、さらに位置Ｙ１あるいは位置Ｙ３にも形成されても良い。

また、上記実施形態では、４色のトナーが用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、５色あるいは６色のトナーが用いられる場合であっても良い。

また、上記実施形態では、トナーパターン検出器２２４５が、転写ベルト２０４０上のトナーパターンを検出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム表面のトナーパターンを検出しても良い。なお、感光体ドラムの表面は、転写ベルト２０４０と同様に正反射体に近い。

また、上記実施形態において、トナーパターンを記録紙に転写し、該記録紙上のトナーパターンを、トナーパターン検出器２２４５で検出しても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置として、カラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限らず、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。

以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。

２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置（テストパターン作成装置）、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム、２０４０…転写ベルト（移動体）、２０９０…プリンタ制御装置（処理装置）、２２４５…トナーパターン検出器、２２４５ａ、２２４５ｂ、２２４５ｃ…反射型光学センサ、Ｄ１〜Ｄ１１…受光部、Ｅ１〜Ｅ１１…発光部、ＬＤ１〜ＬＤ１１…受光用マイクロレンズ、ＬＥ１〜ＬＥ１１…照明用マイクロレンズ、ｐ１〜ｐ５…矩形パターン（パッチ）。

特開２００９−２１６９３０号公報 特開２００９−２５８６０１号公報

Claims (12)

1. 第１の方向に移動する移動体上に画像を形成する画像形成装置において、
   前記移動体上に、濃度検出用のパッチを作成するテストパターン作成装置と；
   前記第１の方向に直交する第２の方向に関して、等間隔Ｌｅに配置された少なくとも３つの発光部からなる照射系と、該照射系から射出され前記パッチで反射された光を受光する少なくとも３つの受光部からなる受光系とを含む反射型光学センサと；
   前記反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて、前記パッチの濃度を求める処理装置と；を備え、
   前記テストパターン作成装置は、前記第１の方向に関する大きさが、前記移動体上での光スポットの大きさと前記間隔Ｌｅの和以上となるように、前記パッチを作成し、
   前記パッチに対して、前記照射系におけるＮ（≧２）個の発光部からの複数の光が、順次、繰り返しＭ（≧２）回照射され、
   前記処理装置は、前記Ｎ個の発光部における各発光部が点灯される度に、前記反射型光学センサの受光系の出力信号に基づいて濃度データＴ_ｉｊ（ｉ＝１〜Ｎ、ｊ＝１〜Ｍ）を求め、得られたＮ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊから前記パッチの濃度ＡＴを算出することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記処理装置は、前記Ｎ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊの平均値を算出し、該平均値を前記パッチの濃度ＡＴと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. 前記処理装置は、前記Ｎ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊの平均値ＡＶを算出し、前記Ｎ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊにおいて前記平均値ＡＶとの差の絶対値が予め設定されている閾値を超えている濃度データを除いた濃度データの平均値を算出し、該平均値を前記パッチの濃度ＡＴとすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記処理装置は、前記Ｎ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊの平均値ＡＶを算出し、前記Ｎ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊにおいて前記平均値ＡＶとの差の絶対値が大きいほうから予め設定されているｍ個を除いた濃度データの平均値を算出し、該平均値を前記パッチの濃度ＡＴとすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記処理装置は、前記Ｎ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊの中央値ＣＨを算出し、前記Ｎ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊにおいて前記中央値ＣＨとの差の絶対値が予め設定されている閾値を超えている濃度データを除いた濃度データの平均値を算出し、該平均値を前記パッチの濃度ＡＴとすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記処理装置は、前記Ｎ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊの中央値ＣＨを算出し、前記Ｎ×Ｍ個の濃度データＴ_ｉｊにおいて前記中央値ＣＨとの差の絶対値が大きいほうから予め設定されているｍ個を除いた濃度データの平均値を算出し、該平均値を前記パッチの濃度ＡＴとすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記テストパターン作成装置は、前記第１の方向に関する大きさが、前記移動体上での光スポットの大きさと前記間隔Ｌｅの２倍の和以上となるように、前記パッチを作成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記照射系における複数の発光部は、同時に点灯されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記照射系における複数の発光部は、順次点灯・消灯されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記照射系におけるＮ個の発光部は、同時に点灯されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記照射系におけるＮ個の発光部は、順次点灯・消灯されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記移動体は、中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。