CN110824875A - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

公开了图像形成装置。图像形成装置包括被配置成检测在中间转印带上形成的图像的光学传感器。光学传感器包括第一LED、第二LED、第一PD和第二PD。第一LED和第二LED照射中间转印带的光轴中心点。第一PD布置在从第二LED发射的光的镜面反射光的光轴和从第一LED发射的光的镜面反射光沿着其被接收的光轴形成角度Ψ的位置处。第二PD布置在从第二LED发射的光的镜面反射光的光轴和从第二LED发射的光的漫反射光沿着其被接收的光轴形成比角度Ψ大的角度Φ的位置处。

Description

图像形成装置
技术领域
本公开涉及被配置成检测在图像承载构件上形成的检测图像的图像形成装置。
背景技术
电子照相图像形成装置被配置成通过带电、曝光、显影和转印的电子照相处理在片材上形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的图像。在片材上形成的图像的浓度取决于图像形成装置的温度和湿度、图像形成装置的打印数量和图像形成装置的工作时间而变化。为了解决这个问题，图像形成装置被配置成在与片材不同的图像承载构件上形成检测图像，通过包括在图像形成装置中的光学传感器检测检测图像，并基于检测结果调节针对图像浓度的图像形成条件。
图像形成装置还被配置成叠加不同颜色的图像以形成混合颜色的图像。因此，当黄色图像、品红色图像、青色图像和黑色图像的图像形成位置不同时，混合颜色的图像的色调不会变为期望的色调。这称为“颜色重合失调”。如同上述图像的浓度一样，已知颜色重合失调也取决于图像形成装置的温度和湿度、图像形成装置的打印数量和图像形成装置的工作时间而变化。为了解决这个问题，图像形成装置被配置成在有色图像(color image)的色调改变之前校正颜色重合失调。例如，图像形成装置被配置成形成用于检测图像承载构件上的颜色重合失调的不同颜色的检测图像，通过光学传感器检测检测图像，并基于检测结果检测颜色重合失调量。图像形成装置被配置成基于检测到的颜色重合失调量来调节相应颜色的图像形成位置。
包括在图像形成装置中的光学传感器包括发光器和受光器，受光器被配置成接收来自图像承载构件上的检测图像的反射光。通过光学传感器检测检测图像的方法包括：检测来自检测图像的镜面反射光的镜面反射光方法，以及检测来自检测图像的漫反射光的漫反射光方法(扩散反射光方法)。例如，在日本专利申请特许公开No.2013-031333中描述的图像形成装置被配置成通过包括两个发光元件和两个受光元件的光学传感器执行检测来自检测图像的镜面反射光的处理以及检测来自检测图像的漫反射光的处理。
但是，日本专利申请特许公开No.2013-031333中描述的光学传感器通过在基板上焊接子弹(bullet)发光元件和子弹受光元件来组装，因此难以减小光学传感器的尺寸。另外，当用于检测颜色重合失调的受光元件和用于检测图像浓度的受光元件安装在一个传感器上时，这些受光元件的布置受到限制，因此光学传感器难以以理想角度接收来自检测图像的反射光。因此，在包括含有用于检测颜色重合失调的子弹元件和用于检测图像浓度的子弹元件的光学传感器的图像形成装置中，担心不能以高精度检测颜色重合失调量和图像浓度。
发明内容
根据本公开的被配置成在片材上形成图像的图像形成装置包括如下的图像形成装置，其包括：多个图像形成部件，被配置成形成不同颜色的图像；图像承载构件，在其上形成测试图像和不同颜色的图案图像；传感器，包括其上形成有发光元件、第一受光元件和第二受光元件的基板；以及控制部件，被配置成：基于由第一受光元件接收来自图案图像的漫反射光的结果来调节颜色重合失调；及基于由第二受光元件接收来自测试图像的漫反射光的结果来调节所述多个图像形成部件的图像浓度，其中：在第一虚拟线和垂直于图像承载构件的表面的法线之间形成的第一角度小于来自发光元件的光的入射角，其中第一虚拟线穿过来自发光元件的光的入射点和第一受光元件，并且其中法线穿过该入射点；在第二虚拟线和垂直于图像承载构件的表面的法线之间形成的第二角度小于来自发光元件的光的入射角，其中第二虚拟线穿过来自发光元件的光的入射点和第二受光元件，并且其中法线穿过该入射点；并且第二角度大于第一角度。
从以下示例性实施例的描述(参考附图)，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是根据本公开至少一个实施例的图像形成装置的示意性截面图。
图2是光学传感器的主要部分的示意图。
图3A和图3B是由于中间转印带的振动引起的检测位置移位的说明图。
图4是由中间转印带和测试图像反射的光量的角度分布特性图。
图5是包括子弹元件的光学传感器的主要部分的示意图。
图6是图像形成装置的控制框图。
图7是用于检测颜色重合失调的第一图案图像的说明图。
图8是用于示出与检测用于检测颜色重合失调的第一图案图像的结果对应的模拟信号的示例的图。
图9A和图9B是用于检测颜色重合失调的第二图案图像的说明图。
图10是用于示出与检测用于检测颜色重合失调的第一图案图像的结果对应的模拟信号的示例的图。
图11是用于示出与检测用于检测颜色重合失调的第二图案图像的结果对应的模拟信号的示例的图。
图12A和图12B是用于检测图像浓度的测试图像的说明图。
图13是用于示出与检测用于检测图像浓度的第一测试图像的结果对应的模拟信号的示例的曲线图。
图14是用于示出与检测用于检测图像浓度的第二测试图像的结果对应的模拟信号的示例的曲线图。
图15是用于示出颜色重合失调检测处理的流程图。
图16是用于示出图像浓度检测处理的流程图。
图17是光学传感器的主要部分的示意图。
图18是光学传感器的主要部分的示意图，该光学传感器包括其上形成有发光元件和受光元件的半导体基板。
具体实施方式
现在，参考附图详细描述本公开的至少一个实施例。
整体配置
图1是根据至少一个实施例的图像形成装置100的示意性截面图。图像形成装置100包括感光鼓1a至1d、带电设备2a至2d、曝光设备15a至15d、显影设备16a至16d、中间转印带5、带支撑辊3、转印辊4和定影设备17。在下面的描述中，感光鼓1a至1d、带电设备2a至2d、曝光设备15a至15d以及显影设备16a至16d被称为“图像形成单元10”，该“图像形成单元10”被配置成形成黄色(Y)、青色(C)、品红色(M)和黑色(K)调色剂图像。标号后缀的字母“a”表示用于形成黄色图像的配置。标号后缀的字母“b”表示用于形成青色图像的配置。标号后缀的字母“c”表示用于形成品红色图像的配置。标号后缀的字母“d”表示用于形成黑色图像的配置。
中间转印带5围绕包括驱动辊和带支撑辊3的多个辊拉伸。向中间转印带5传送由图像形成单元10形成的调色剂图像。中间转印带5用作被配置成承载和传送调色剂图像的图像承载构件。而且，中间转印带5还用作调色剂图像将被转印到其上的中间转印构件。转印辊4被布置在相对于中间转印带5与带支撑辊3相对的一侧。由转印辊4按压中间转印带5形成的压合部N被称为“转印部”。中间转印带5上的图像在压合部N处被转印到片材上。片材通过传送辊被传送到转印部。转印辊4被配置成在转印部处把在转印带5上形成的调色剂图像转印到片材上。
感光鼓1a、1b、1c和1d各自在箭头A的方向上旋转。感光鼓1a、1b、1c和1d各自在其表面上具有感光层。感光鼓1a、1b、1c和1d用作感光构件。带电设备2a、2b、2c和2d被配置成分别使感光鼓1a、1b、1c和1d的表面带电。曝光设备15a、15b、15c和15d被配置成分别将感光鼓1a、1b、1c和1d的带电表面曝光。利用从曝光设备15a、15b、15c和15d发射的激光扫描感光鼓1a、1b、1c和1d的表面，从而分别在感光鼓1a、1b、1c和1d的表面上形成静电潜像。显影设备16a、16b、16c和16d被配置成用调色剂(显影剂)显影静电潜像以分别在感光鼓1a、1b、1c和1d上形成各个颜色的调色剂图像。
中间转印带5的驱动辊被旋转以使中间转印带5在箭头B的方向上旋转。在感光鼓1a、1b、1c和1d上形成的各个颜色的调色剂图像以重叠的方式依次转印到作为图像承载构件的中间转印带5上。因此，在中间转印带5上形成全色调色剂图像6。
中间转印带5被旋转以将调色剂图像6传送到转印部。调色剂图像6在通过转印部时被转印到片材上。其上转印有调色剂图像6的片材通过传送带12被传送到定影设备17。定影设备17包括加热器171。加热器171被配置成加热调色剂图像6以将调色剂图像6定影到片材上。然后，将片材递送到图像形成装置100的托盘(未示出)。以这种方式，图像形成装置100的图像形成处理结束。
在感光鼓1d的沿着中间转印带5的传送方向(方向B)的下游侧，布置光学传感器7。光学传感器7被配置成检测用于检测颜色重合失调的图案图像和用于检测图像浓度的测试图像，这些图像在中间转印带5上形成。检测图案图像的结果用于确定颜色重合失调量，该颜色重合失调量用于颜色重合失调校正。检测测试图像的结果用于确定要用于图像浓度校正的校正量。在下文中，当不区分图案图像与测试图像时，图案图像和测试图像被称为“检测图像”。
从感光鼓1a至1d转印到中间转印带5上的各个颜色的调色剂图像的转印位置可能在中间转印带5上移位。已知这是由曝光设备15a至15d的温度升高引起的。转印位置的移位导致颜色重合失调，这改变了全色图像的色度和色调。为了解决这个问题，图像形成装置100被配置成通过光学传感器7检测图案图像，并校正作为检测结果检测到的颜色重合失调。
而且，由于使用环境(温度和湿度)和打印数量的增大，图像形成装置100可能在所要形成的图像浓度方面发生变化。为了解决这个问题，图像形成装置100被配置成通过光学传感器7检测测试图像，并执行图像浓度校正，其中基于检测测试图像的结果来控制关于图像浓度的图像形成条件。在这种情况下，关于图像浓度的图像形成条件例如包括：由曝光设备15a至15d发射的激光的强度、要施加到显影设备16a至16d的显影偏压、要施加到带电设备2a至2d的带电偏压或者要施加到转印辊4的转印偏压。为了校正图像浓度，图像形成装置100可以控制多个图像形成条件或者仅控制特定的图像形成条件。
光学传感器
图2是光学传感器7的说明图。光学传感器7包括两个发光元件和两个受光元件。光学传感器7包括两个发光二极管(LED)(第一LED701和第二LED702)作为发光元件。光学传感器7包括两个光电二极管(PD)(第一PD711和第二PD712)作为受光元件。通过管芯键合和引线键合将第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712接合到同一基板201的预定表面(安装表面)。从第一LED701和第二LED702发射的光的光轴垂直于基板201的预定表面(安装表面)。另外，由第一PD711和第二PD712接收的反射光的光轴也垂直于基板201的预定表面(安装表面)。
因为所有元件都安装在基板201的预定表面(安装表面)上，所以当执行一次回流步骤时，多个元件可以安装在基板201上。因此，与其中多个元件安装在基板201的两侧的光学传感器的制造成本相比，可以降低光学传感器7的制造成本。例如，基板201是印刷电路板(PCB)，但是本公开不限于此。第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712例如经由基板201电连接到电源电路(未示出)和检测电路(未示出)。
第一LED701被配置成向待测对象(中间转印带5或中间转印带5上的检测图像)发射光。第一PD711布置在当第一LED701发射光时可以接收来自待测对象的镜面反射光的位置。图2的光轴中心点P(入射点)指示出从第一LED701发射到中间转印带5的光被反射的位置。换句话说，第一LED701和第一PD711被布置成使得从第一LED701发射的光在光轴中心点P处被镜面反射(使得入射角和反射角彼此相等)，并且反射光被第一PD711接收。光轴中心点P是光学传感器7的检测位置。
第二LED702布置在第一PD711或第二PD712不接收到发射到中间转印带5的光的镜面反射光的位置处。换句话说，第二LED702被布置成使得：即使当从第二LED702发射的光在中间转印带5的光轴中心点P处被镜面反射时，反射光也不被第一PD711或第二PD712接收。即使当从第二LED702发射的光被检测图像镜面反射时，来自检测图像的镜面反射光也不被第一PD711或第二PD712接收。第二LED702布置在发射到中间转印带5的光的漫反射光被第一PD711和第二PD712接收的位置处。第一LED701和第二LED702布置成照射处于相同位置的光轴中心点P。第二LED702布置在连接第二LED702和光轴中心点P的虚拟线相对于中间转印带5的在光轴中心点P处的法线形成角度α(入射角)的位置处。例如，角度α为35°。
第一PD711布置在接收1)从第一LED701发射到中间转印带5的光的镜面反射光和2)从第二LED702发射到中间转印带5的光的漫反射光的位置。第二PD712布置在接收从第二LED702发射到中间转印带5的光的漫反射光的位置处。第二PD712不布置在接收从第一LED701发射到中间转印带5的光的镜面反射光的位置处。第一PD711和第二PD712不布置在接收从第二LED702照射到中间转印带5的光的镜面反射光的位置处。第一PD711和第二PD712布置在中间转印带5的在光轴中心点P处的法线与基板201彼此相交的位置的第二LED702侧(发光元件侧)。第一PD711布置在连接第一PD711和光轴中心点P的虚拟线相对于中间转印带5的在光轴中心点P处的法线形成角度θ的位置处。第二PD712布置在连接第二PD712和光轴中心点P的虚拟线相对于中间转印带5的在光轴中心点P处的法线形成角度β的位置处。角度β是大于角度θ的角度。角度θ例如是7°。角度β例如是18°。
基板201安装到壳体203。壳体203具有用于引导照射光使得从第一LED701和第二LED702发射的光有效地照射中间转印带5的导光路径。壳体203还具有用于引导反射光使得第一PD711和第二PD712有效地接收来自中间转印带5的反射光的导光路径。在用于引导照射光的导光路径和用于引导反射光的导光路径上，设置包括透镜204a至204d的透镜组204。
换句话说，从第一LED701发射的光在光轴方向(图2中的单点虚线)上行进，并且通过在壳体203中形成的导光路径和透镜204a照射中间转印带5。来自中间转印带5或检测图像的镜面反射光在光轴方向(图2中的单点虚线)上行进，并通过在壳体203中形成的导光路径和透镜204c到达第一PD711。从第二LED702发射的光在光轴方向(图2中的单点虚线)上行进，并且通过壳体203中的导光路径和透镜204b照射中间转印带5。
第一PD711被配置成接收第二LED702通过在壳体203中形成的导光路径和透镜204c照射中间转印带5的光的漫反射光。由第一PD711接收的来自第一LED701的镜面反射光用于颜色重合失调检测和图像浓度检测。由第一PD711接收的来自第二LED702的漫反射光用于颜色重合失调检测。换句话说，第一PD711用于通过镜面反射的颜色重合失调检测，通过漫反射的颜色重合失调检测，及通过镜面反射的浓度检测。
当接收到第一LED701照射用于颜色重合失调检测的图案图像的光的镜面反射光时，第一PD711用于通过镜面反射的颜色重合失调检测，该图案图像在中间转印带5上形成。当接收到第一LED701照射用于图像浓度检测的测试图像的光的镜面反射光时，第一PD711用于通过镜面反射的浓度检测，该测试图像在中间转印带5上形成。当接收到第二LED702照射用于颜色重合失调检测的图案图像的光的漫反射光时，第一PD711用于通过漫反射的颜色重合失调检测，该图案图像在中间转印带5上形成。
为了准确地检测用于颜色重合失调检测的图案图像的位置，优选的是，第一PD711具有相对于中间转印带5的在光轴中心点P处的法线的较小的受光角θ。参考图3A和图3B描述了原因。图3A和图3B是由于中间转印带5的振动引起的检测位置移位的说明图。在图3A中，示出中间转印带5未振动的状态。在图3B中，示出中间转印带5振动的状态。当中间转印带5没有振动时，光学传感器7和中间转印带5之间的距离具有预定值zref。当中间转印带5振动时，光学传感器7和中间转印带5之间的距离是距离zp，其大于预定值zref。当光学传感器7的受光器71的受光角是相对于中间转印带5的法线方向的角度θ时，由于中间转印带5的振动，检测图像的光轴中心点P移位(zp-zref)×tanθ。因此，为了准确地检测颜色重合失调量，优选的是，相对于中间转印带5的在光轴中心点P处的法线的角度(受光角θ)是较小的。在图2中，第一PD711被布置成使得受光角θ(其是连接到光轴中心点P的虚拟线相对于中间转印带5的在光轴中心点P的法线的角度)是较小的。
第二PD712被配置成通过在壳体203中形成的导光路径和透镜204d接收从第二LED702发射以照射中间转印带5的光轴中心点P的光的漫反射光。由第二PD712接收的来自第二LED702的漫反射光用于图像浓度检测。优选的是，第二PD712以远离从第二LED702发射以照射中间转印带5的光的镜面反射光的光轴(镜面反射的光轴)的角度(以增大角度Φ)接收光轴的反射光。在这种情况下，可以准确地检测用于图像浓度检测的测试图像的浓度。参考图4描述了原因。
图4是由中间转印带5和用于图像浓度检测的测试图像反射的光量的角度分布特性图。当发光器70从预定方向发射光时，来自中间转印带5的反射光在相对于照射光的镜面反射方向(方向A)上更强。用于图像浓度检测的测试图像表现出基本上朗伯(Lambertian)反射的反射角特性，如图4的虚线和单点虚线所示。通过在中间转印带5上形成其中组合了不同浓度的图像的测试图像并且通过光学传感器7检测由测试图像反射的光量来执行图像浓度检测。实线表示中间转印带5的反射特性。虚线表示高浓度图像的反射特性。单点虚线表示低浓度图像的反射特性。
由低浓度图像反射的光量基本上等于由中间转印带5在图4的方向B上反射的光量。在这种情况下，难以检测测试图像的低浓度图像。这是因为，在来自中间转印带5的反射光的角度特性中，即使在镜面反射角附近的漫反射角处也存在反射光。因此，优选的是，光学传感器7以如图4的方向C那样远离镜面反射光的角度(以相对于镜面反射光的较大Φ)接收反射光。在图2中，第二PD712布置成使得受光角Φ较大。
第一PD711和第二PD712两者被配置成检测来自第二LED702的照射光在中间转印带5上的漫反射光。因此，第一PD711和第二PD712具有以下关系:相对于第二LED702的镜面反射角(参见图2)，(由第二PD712形成的角度Φ)>(由第一PD711形成的角度Ψ)。换句话说，角度Ψ小于角度Φ。由第一PD711形成的角度Ψ是连接第一PD711和光轴中心点P的虚拟线相对于第二LED702的镜面反射光的光轴(镜面反射的光轴)的角度。由第二PD712形成的角度Φ是连接第二PD712和光轴中心点P的虚拟线相对于第二LED702的镜面反射光的光轴的角度。角度Φ例如是53°。角度Ψ例如是42°。
第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712安装在同一基板201上，因此元件可以基本上平行于中间转印带5安装。因此，与通过具有引脚的子弹元件形成元件的情况相比，可以减小光轴从光轴中心点P的移位。另外，第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712是通过管芯键合和引线键合而接合到基板201的元件，因此可以减小元件间隔。因此，可以减小光学传感器7的整体尺寸。例如，虽然一般元件是大约3mm×大约2mm×大约1mm，但是即使没有引脚，子弹元件也具有大约5mm×大约10mm×大约5mm的尺寸。因此，可以显著减小部件体积，并且可以减小光学传感器7本身的尺寸。
现在，作为比较示例，描述包括子弹元件的光学传感器。图5是包括子弹元件的光学传感器的说明图。当发光元件161和162与受光元件163和164之间的位置关系经由与通过管芯键合和引线键合将元件接合到基板的情况类似的关系(照射角度、接收角度)来实现时，需要使发光元件161和受光元件163彼此更靠近。当发光元件161和受光元件163相对于中间转印带5具有类似于图2的位置关系的位置关系时，发光元件161和受光元件163彼此太靠近。因此，妨碍在基板165上设置的壳体166的遮光壁的功能。因此，为了防止发光元件161和162以及受光元件163和164干扰遮光壁，需要增大元件之间的间隔，如图3A所示，但在这种情况下，光学传感器的尺寸增大。
如上所述，在至少一个实施例的光学传感器7中，通过管芯键合和引线键合将发光元件和受光元件接合到基板201。通过管芯键合和引线键合将第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712接合到基板201，可以减小元件之间的距离。因此，与包括子弹元件的光学传感器(图5)相比，光学传感器7可以减小尺寸。而且，根据光学传感器7，第一LED701和第一PD711之间的距离可以减小，因此发射到待测对象的光的镜面反射光可以以比包括子弹发光元件和子弹受光元件的光学传感器的角度更尖锐的角度被检测到。因此，即使当从光学传感器7到待测对象的距离变化时，也几乎不改变待测对象上的照射区域。当中间转印带5旋转时，从光学传感器7到检测图像的距离趋于改变。根据至少一个实施例的光学传感器7，即使当从光学传感器7到检测图像的距离改变时，照射区域也几乎不变，因此可以以高精度检测来自检测图像的镜面反射光。另外，光学传感器7可以减小第一LED701和第一PD711之间的距离，因此也增大了设计灵活性。因此，根据光学传感器7，第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712可以以适合检测来自待测对象的镜面反射光和漫反射光的位置关系布置。特别地，与包括子弹元件的相关技术的光学传感器相比，在共享发光元件或共享受光元件的光学传感器7中，可以更准确地检测来自检测图像的镜面反射光和漫反射光。
控制器
现在，返回到至少一个实施例的图像形成装置100的描述，图6是被配置成控制图像形成装置100的控制器的配置的示例的示例性图。控制器40包括中央处理单元(CPU)109、只读存储器(ROM)111和图像形成控制器101。CPU 109包括A/D转换器110。图像形成控制器101包括曝光设备控制器112、显影设备控制器113、感光鼓控制器114和中间转印带驱动器115。曝光设备控制器112被配置成控制从包括在曝光设备15a至15d中的光源发射的激光的强度。显影设备控制器113被配置成控制用于旋转包括在显影设备16a至16d中的显影辊的马达。感光鼓控制器114被配置成控制用于旋转感光鼓1a至1d的马达。中间转印带驱动器115被配置成控制用于旋转中间转印带5的马达。CPU 109被配置成通过执行存储在ROM 111中的计算机程序来控制图像形成装置100。除了计算机程序之外，ROM111还在其中存储有用于形成用于颜色重合失调检测的图案图像的图案图像数据(将在后面描述)，以及用于形成用于图像浓度检测的测试图像的测试图像数据。控制器40不仅可以通过执行计算机程序来实现，而且还可以通过分立部件或单芯片半导体产品来实现。单芯片半导体产品包括例如微处理单元(MPU)、专用集成电路(ASIC)或片上系统(SOC)。
CPU 109被配置成控制光学传感器7以使第一LED701和第二LED702独立地发射光(被点亮)。
光学传感器7被配置成通过第一PD711和第二PD712接收来自中间转印带5或在中间转印带5上形成的检测图像的反射光。第一PD711和第二PD712被配置成输出通过将接收到的反射光转换为电压而获得的模拟信号作为检测结果。CPU 109被配置成通过A/D转换器110取得从第一PD711和第二PD712输出的模拟信号。CPU 109被配置成在存储器(未示出)中存储由A/D转换器110转换模拟信号得到的数字信号。
CPU 109被配置成通过图像形成控制器101控制曝光设备15a至15d、显影设备16a至16d以及感光鼓1a至1d以在中间转印带5上形成检测图像。CPU 109被配置成使光学传感器7的第一LED701和第二LED702被点亮。第一LED701和第二LED702被配置成照射要在其上形成检测图像的中间转印带5的表面(前表面)和在中间转印带5上形成的检测图像。第一PD711和第二PD712被配置成接收来自中间转印带5的前表面和在中间转印带5上形成的检测图像的反射光以输出与反射光对应的模拟信号。CPU 109被配置成根据从第一PD711和第二PD712输出的模拟信号来检测颜色重合失调量和图像浓度以执行颜色重合失调校正和图像浓度校正。
图案图像
图7是用于颜色重合失调检测的第一图案图像的说明图。第一图案图像包括作为基准颜色的黄色的有色图案，以及其它颜色(品红色、青色和黑色)的有色图案。有色图案是相对于中间转印带5的传送方向以预定角度(例如，45°)倾斜所形成的图像。形成相同颜色的两个图案图像。相同颜色的图案图像是相对于中间转印带5的传送方向在不同方向上倾斜所形成的。
在第一PD711接收从第一LED701发射的光的镜面反射光的情况下使用第一图案图像。换句话说，当来自中间转印带5的反射光的量是预定量或更多时，利用第一图案图像检测颜色重合失调量。当中间转印带5的前表面的光泽度没有减小时，来自中间转印带5的前表面的镜面反射光的量大于来自第一图案图像的镜面反射光的量。因此，与接收来自未形成第一图案图像的区域(中间转印带5的前表面)的反射光的结果对应的模拟信号值高于与接收来自第一图案图像的反射光的结果对应的模拟信号值。
图8是用于示出通过第一LED701和第一PD711检测到来自第一图案图像的反射光的情况下的模拟信号的示例的曲线图。当来自有色图案的反射光被接收时获得的第一PD711的模拟信号值低于当来自中间转印带5的前表面的反射光被接收时获得的第一PD711的模拟信号值。
CPU 109被配置成基于第一阈值将模拟信号转换成指示出第一电平或第二电平的二进制信号。转换后的信号对应于模拟信号值(图8)和第一阈值之间的比较结果。此时，CPU109基于当从第一LED701发射的光的来自中间转印带5的前表面的镜面反射光被第一PD711接收时获得的模拟信号值确定第一阈值。然后，CPU 109基于上述二进制信号检测第一图案图像的有色图案的颜色重合失调量。颜色重合失调校正是已知技术，并且这里省略其详细描述。
图9A和图9B是用于颜色重合失调检测的第二图案图像的说明图。第二图案图像包括作为基准颜色的黄色的有色图案，以及其它颜色(品红色、青色和黑色)的有色图案。但是，应当注意的是，第二图案图像的黑色的有色图案是叠加在品红色的有色图案上形成的。当从第二LED702发射的光的漫反射光被第一PD711接收时，使用第二图案图像。换句话说，当来自中间转印带5的反射光的量不是预定量或更多时，使用第二图案图像检测颜色重合失调量。换句话说，当来自中间转印带5的反射光量小于预定量时，使用第二图案图像检测颜色重合失调量。
当中间转印带5的光泽度由于中间转印带5的磨损而减小时，来自中间转印带5的前表面的镜面反射光的量减小。图10是用于示出当由第一LED701和第一PD711检测到来自在中间转印带5上形成的第一图案图像的反射光时获得的模拟信号的示例的图，该反射光具有减小的镜面反射光量。当来自中间转印带5的镜面反射光的量减少时，如图10所示，当接收到来自各个颜色的有色图案的镜面反射光时获得的模拟信号值与当接收到来自中间转印带5的镜面反射光获得的模拟信号值之间的差异减小。因此，在一些情况下，CPU 109不能以高精度根据二进制信号检测颜色重合失调量。
为了解决这个问题，在来自中间转印带5的镜面反射光的量减少的状态下，形成第二图案图像，并且由光学传感器7检测来自第二图案图像的漫反射光。光学传感器7通过第一PD711接收从第二LED702发射的光的漫反射光。图11是用于示出当由第二LED702和第一PD711检测来自在中间转印带5上形成的第二图案图像的反射光时获得的模拟信号的示例的曲线图，该反射光具有减少的镜面反射光量。
如图9A所示，第二图案图像与第一图案图像不同。具体而言，黑色的有色图案叠加在品红色的有色图案上。当使用漫反射光检测黑色的有色图案时，从第二LED702发射的光被黑色调色剂吸收。因此，来自仅黑色的有色图案的漫反射光的量与来自中间转印带5的漫反射光的量之间的差异非常小。在第二图案图像的每个黑色的有色图案中，使用品红色调色剂形成的图案从使用黑色调色剂以一定间隔形成的图案的间隙中露出。这被称为“复合图案”。图9B中示出复合图案的截面图。检测包括复合图案的第二图案图像的结果在图11中示出。与来自复合图案的漫反射光对应的模拟信号值是与来自使用品红色调色剂形成的复合图案的区域的漫反射光对应的值。黑色调色剂的图案之间的间隔是预先确定的，因此CPU109可以基于使用品红色形成的复合图案的区域与使用黄色调色剂的基准有色图案之间的相对位置来确定黑色的有色图案的颜色重合失调量。
CPU 109被配置成基于第二阈值将模拟信号(图11)转换成指示出第一电平或第二电平的二进制信号。转换后的信号对应于模拟信号值(图11)与第二阈值之间的比较结果。此时，CPU 109基于当从第二LED702发射的光的来自中间转印带5的前表面的漫反射光被第一PD711接收时获得的模拟信号值来确定第二阈值。然后，CPU 109基于上述二进制信号检测第二图案图像的有色图案的颜色重合失调量。使用复合图案的颜色重合失调校正是已知技术，并且这里省略其详细描述。
在根据至少一个实施例的图像形成装置100中，利用上面提到的图案图像(第一图案图像和第二图案图像)检测图像的颜色重合失调量。CPU 109检测各种颜色的有色图案的位置以计算其它颜色的图案图像相对于基准颜色(黄色)的图案图像的相对位置。CPU 109基于计算出的相对位置与目标相对位置之间的差异来确定各个颜色的颜色重合失调量。CPU 109基于所确定的颜色重合失调量通过曝光设备15a至15d控制写定时以执行颜色重合失调校正。此外，CPU 109可以基于检测到的颜色重合失调来校正图像数据，从而例如抑制要由图像形成单元10形成的图像的颜色重合失调量。基准颜色不限于黄色，可以是品红色或青色。
如参考图2所述，第一PD711被布置成使得相对于中间转印带5的法线方向的受光角θ较小。因此，可以准确地检测第一图案图像的位置，同时抑制参考图3A和图3B描述的中间转印带5的振动的影响。
测试图像
图12A和图12B是用于图像浓度检测的测试图像的说明图。在图12A中，示出用于要利用镜面反射光检测的图像浓度检测的第一测试图像的示例。在图12B中，示出用于要利用漫反射光检测的图像浓度检测的第二测试图像的示例。
当通过第一PD711接收从第一LED701发射的光的镜面反射光时，使用第一测试图像。特别地，第一测试图像用于检测黑色的图像浓度。黑色调色剂吸收光，因此来自黑色测试图像的漫反射光的量非常小。因此，当要检测由黑色调色剂形成的图像的浓度时，CPU109检测来自黑色测试图像的镜面反射光。第一测试图像由四个图像浓度的分段渐变图案形成：70％、50％、30％和10％。图像形成单元10基于测试图像数据的图像信号值形成第一测试图像。测试图像数据的图像信号值是预先确定的。
在中间转印带5上形成的第一测试图像由光学传感器7读取。从第一PD711输出的模拟信号由A/D转换器110转换成数字信号。CPU 109基于数字信号值与目标值之间的差异来控制针对图像浓度的图像形成条件。例如，CPU 109通过图像形成控制器101控制从曝光设备15d发射的激光的强度以调节黑色的图像浓度。
图13是用于示出当第一LED701和第一PD711检测到来自第一测试图像的反射光时获得的模拟信号的示例的曲线图。浓度为70％的(第一测试图像的最高浓度)的图像的镜面反射光的量减小，这是因为除了黑色调色剂吸收光的事实之外调色剂附着量大。因此，由光学传感器7(第一PD711)输出的模拟信号值减小。与浓度为70％的情况相比，浓度为10％(第一测试图像的最低浓度)的图像的黑色调色剂吸收的光量减小，并且调色剂附着量减小，结果是镜面反射光的量增大。因此，由光学传感器7(第一PD711)输出的模拟信号值增大。
当从第二LED702发射的光的漫反射光被第二PD712接收时，使用第二测试图像。第二测试图像用于检测彩色(chromatic color)的图像浓度，特别地诸如黄色、品红色和青色。使用漫反射光检测黄色、品红色和青色的图像浓度。第二测试图像由四种浓度的分段渐变图案形成：70％、50％、30％和10％。在图12B中，示出黄色的测试图像。在中间转印带5上形成黄色、品红色和青色这些颜色的第二测试图像。
在中间转印带5上形成的第二测试图像由光学传感器7读取。从第二PD712输出的模拟信号由A/D转换器110转换成数字信号。CPU 109基于数字信号值与目标值之间的差异来控制图像浓度的图像形成条件。以这种方式，CPU 109调节黄色、品红色和青色的图像浓度。
图14是用于示出当第二LED702和第二PD712检测到来自第二测试图像的反射光时获得的模拟信号的示例的曲线图。这里示出用于黄色的第二测试图像的模拟信号。浓度为70％(第二测试图像的最高浓度)的图像的漫反射光的量增大，这是因为除了黄色调色剂反射光的事实之外调色剂附着量大。因此，由光学传感器7(第二PD712)输出的模拟信号值增大。与浓度为70％的情况相比，浓度为10％(第二测试图像的最低浓度)的图像的由黄色调色剂反射的光量减小，并且漫反射光的量减小。因此，由光学传感器7(第二PD712)输出的模拟信号值减小。品红色和青色的第二测试图像获得的模拟信号表现出类似的趋势。
颜色重合失调校正
图15是用于示出在至少一个实施例中检测颜色重合失调量的处理的流程图。
CPU 109首先通过光学传感器7检测在中间转印带5的前表面上反射的光量(步骤S1201)。CPU 109使第一LED701发射光。此时，在中间转印带5上没有形成图像，因此来自第一LED701的光照射中间转印带5的前表面。第一PD711接收来自中间转印带5的前表面的镜面反射光以输出与镜面反射光量对应的模拟信号。CPU 109从第一PD711取得模拟信号以检测由中间转印带5的前表面反射的光量。
CPU 109确定所取得的由中间转印带5的前表面反射的光量是否是预定量或更多(步骤S1202)。通过这种处理，CPU 109确定中间转印带5的前表面的光泽度是否高。
当由中间转印带5的前表面反射的光量是预定量或更多时(步骤S1202：是)，CPU109确定中间转印带5的前表面的光泽度没有降低。在这种情况下，CPU 109使用第一图案图像检测颜色重合失调量。换句话说，CPU 109将图案图像数据P1传送到图像形成控制器101，并控制图像形成控制器101在中间转印带5上形成第一图案图像(步骤S1203)。CPU 109使第一LED701发射光，并通过第一PD711读取在中间转印带5上形成的第一图案图像(步骤S1204)。在步骤S1204中，CPU 109取得从第一PD711输出的模拟信号。CPU 109根据检测黄色、品红色、青色和黑色的各种颜色的第一图案图像的结果来计算颜色重合失调量(步骤S1207)。
当由中间转印带5的前表面反射的光量小于预定量时(步骤S1202：否)，CPU 109确定中间转印带5的前表面的光泽度降低。在这种情况下，CPU 109使用第二图案图像检测颜色重合失调量。换句话说，CPU 109将图案图像数据P2传送到图像形成控制器101，并控制图像形成控制器101以在中间转印带5上形成第二图案图像(步骤S1205)。CPU 109使第二LED702发射光，并通过第一PD711读取在中间转印带5上形成的第二图案图像(步骤S1206)。在步骤S1206中，CPU 109取得从第一PD711输出的模拟信号。然后，CPU 109使处理前进到步骤S1207。CPU 109基于检测黄色、品红色、青色和黑色的各种颜色的第二图案图像的结果来计算颜色重合失调量(步骤S1207)。在步骤S1207的处理完成之后，CPU 109结束检测颜色重合失调量的处理。
CPU 109将计算出的颜色重合失调量存储在存储器(未示出)中。当图像形成装置100要在片材上形成图像时，CPU 109从存储器读取颜色重合失调量，并根据颜色重合失调量校正要基于图像数据形成的图像的图像形成位置。
如上所述，CPU 109使用与检测中间转印带5的光泽度的结果对应的用于颜色重合失调检测的图案图像(第一图案图像和第二图案图像)以通过发光器和受光器的最佳组合取得颜色重合失调量。因此，CPU 109可以检测准确的颜色重合失调量以执行准确的颜色重合失调校正。
图像浓度校正
图16是用于示出至少一个实施例中的图像浓度检测处理的流程图。在至少一个实施例中，描述了在对黑色进行图像浓度检测之后执行彩色的图像浓度检测的情况，但是可以颠倒次序。
CPU 109将测试图像数据TK传送到图像形成控制器101，并控制图像形成控制器101以在中间转印带5上形成黑色的测试图像(第一测试图像)(步骤S1301)。CPU 109使第一LED701发射光，并从接收到镜面反射光的第一PD711取得模拟信号，以读取黑色的测试图像(步骤S1302)。CPU 109通过A/D转换器110将与读取的黑色测试图像对应的模拟信号的电平转换成数字信号值。CPU 109基于数字信号值确定针对图像浓度的图像形成条件(步骤S1303)。在步骤S1303中，CPU 109将曝光设备15d的激光强度的校正量确定为关于黑色的图像浓度的图像形成条件，并将校正量存储在存储器(未示出)中。当要形成黑色图像时，CPU109从存储器读取校正量，并根据校正量控制要由图像形成单元10形成的黑色图像的浓度。
在计算出黑色图像浓度的校正量之后，CPU 109确定是否已经对黄色、品红色和青色的所有颜色执行了图像浓度检测处理(步骤S1304)。
当尚未对所有颜色执行图像浓度检测时(步骤S1304：否)，CPU 109首先针对黄色执行图像浓度检测。换句话说，CPU 109将测试图像数据TY传送到图像形成控制器101，并控制图像形成控制器101以在中间转印带5上形成黄色的测试图像(第二测试图像)(步骤S1305)。CPU 109使第二LED702发射光，并从接收到漫反射光的第二PD712取得模拟信号以读取黄色的测试图像(步骤S1306)。CPU 109通过A/D转换器110将与读取的黄色测试图像对应的模拟信号的电平转换成数字信号值。CPU 109基于数字信号值确定针对图像浓度的图像形成条件(步骤S1307)。在步骤S1307中，CPU 109将曝光设备15a的激光强度的校正量确定为关于黄色的图像浓度的图像形成条件，并将校正量存储在存储器(未示出)中。当要形成黄色图像时，CPU 109从存储器读取校正量，并根据校正量控制要由图像形成单元10形成的黄色图像的浓度。
CPU 109重复地执行步骤S1305至步骤S1307的处理，直到所有颜色的图像浓度检测处理结束。当已经对黄色、品红色和青色的所有颜色执行了图像浓度检测处理时(步骤S1304：是)，CPU 109结束图像浓度检测处理。
如上所述，CPU 109使用与要检测的颜色对应的用于图像浓度检测的测试图像(第一测试图像、第二测试图像)以通过发光器和受光器的最佳组合来取得图像浓度。因此，CPU109可以检测准确的图像浓度校正量以执行准确的图像浓度校正。
如上所述，根据至少一个实施例的图像形成装置100包括光学传感器7，该光学传感器7具有通过芯片键合和引线键合接合在同一基板201上的多个元件。因此，可以减小光学传感器7自身的尺寸和成本。图像形成装置100在镜面反射光方法和漫反射光方法两者中使用光学传感器7。而且，图像形成装置100分别准备在镜面反射光方法中使用的检测图像和在漫反射光方法中使用的检测图像。
在检测颜色重合失调量的处理中，图像形成装置100可以通过以最佳方式将第一LED701、第二LED702和第一PD711组合在一起来实现对适合中间转印带5的状态的图案图像的检测。被配置成接收用于检测颜色重合失调量的镜面反射光的第一PD711被布置成使得受光角θ相对于中间转印带5的法线方向尽可能小。因此，即使对于由于中间转印带5的振动引起的检测位置的变化，也可以以高精度检测颜色重合失调量。此外，在图像浓度检测处理中，图像形成装置100可以通过以最佳方式组合第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712来实现对适合于测试图像的颜色的测试图像的检测。被配置成接收第二LED702的用于图像浓度检测的漫反射光的第二PD712被布置成形成相对于第二LED702的镜面反射光尽可能地远离的角度。因此，即使对于具有低浓度的测试图像，也可以以高精度检测图像浓度。
为了最大化光学传感器7的检测能力，需要以高精度补偿元件之间的位置关系。在光学传感器7中，第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712通过芯片键合和引线键合而接合到基板201，因此在镜面反射光方法中使用的第一LED701和第一PD711被准确定位。同时，可以在有裕量的情况下执行其它元件之间的定位。因此，光学传感器7的组装操作比相关技术更容易。
在检测颜色重合失调量的处理中，组合第一LED701或第二LED702和第一PD711。换句话说，在检测颜色重合失调量的处理中，在受光侧使用相同的元件(第一PD711)。受光元件(第一PD711)的位置是固定的，因此与通过不同的受光元件检测第一图案图像和第二图案图像的情况相比，增大了颜色重合失调量的检测精度。在图像浓度检测处理中，组合第一LED701和第一PD711或者第二LED702和第二PD712。
光学传感器的另一个配置示例
在参考图2描述的光学传感器7中，第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712是单独的部件。在这种情况下，担心可能降低每个部件的安装精度。图17是是在每个部件的安装精度降低的情况下光学传感器7的说明图。当每个部件的安装精度降低时，光学传感器7不能检测以光轴中心点P作为检测位置的检测图像。因此，优选的是增大第一LED701、第二LED702、第一PD711和第二PD712的安装精度。
图18是光学传感器14的主要部分的示意图。光学传感器14包括作为发光元件的第一LED 721和第二LED 722，以及作为受光元件的第一PD 731和第二PD 732。第一LED 721、第二LED 722、第一PD 731和第二PD 732在同一半导体基板141上形成为半导体元件。在半导体基板141中，其上形成有第一LED 721、第二LED 722、第一PD 731和第二PD 732的表面被称为“处理表面”。来自第一LED 721和第二LED 722的照射光的光轴与半导体基板141的处理表面正交。另外，由第一PD 731和第二PD 732接收的反射光的光轴也与半导体基板141的处理表面正交。利用粘合剂(例如环氧树脂)将半导体基板141固定在基板201上。
基板201安装在壳体203上。壳体203具有用于引导照射光使得从第一LED 721和第二LED 722发射的光有效地照射中间转印带5的导光路径。壳体203还具有用于引导反射光使得第一PD 731和第二PD 732有效地接收来自中间转印带5的反射光的导光路径。在用于引导照射光的导光路径和用于引导反射光的导光路径上，设置包括透镜214a至214d的透镜组214。
换句话说，从第一LED 721发射的光在光轴方向(图18中的单点虚线)上行进，并且通过在壳体203中形成的导光路径和透镜214a照射中间转印带5。来自中间转印带5或检测图像的镜面反射光在光轴方向(图18中的单点虚线)上行进，并到达第一PD 711。
从第二LED 722发射的光在光轴方向(图18中的单点虚线)上行进，并且通过壳体203中的导光路径和透镜214b照射中间转印带5。第一PD 731被配置成接收第二LED 722照射了中间转印带5的光的漫反射光。第二PD 732被配置成接收从第二LED 722发射以照射中间转印带5的光的漫反射光。
第一PD 731和第二PD 732的布置类似于图2的第一PD711和第二PD712的布置。因此，光学传感器14可以提供与图2中所示的光学传感器7的效果类似的效果。在上面提到的光学传感器14中，元件在半导体基板141上形成，因此可以高水平地确保每个元件的位置精度。换句话说，光学传感器14可以容易地将每个元件的光轴聚焦在光轴中心点P上。因此，检测图像的检测精度比直接接合到基板的光学传感器7所获得的检测精度进一步增大。
而且，在根据至少一个实施例的光学传感器14中，发光器和受光器在半导体基板141上形成，因此可以减小元件之间的距离。因此，与包括子弹元件的光学传感器(图5)相比，可以减小光学传感器14的尺寸。而且，根据光学传感器14，可以减小第一LED 721和第一PD 731之间的距离，因此可以以比包括子弹发光元件和子弹受光元件的光学传感器的角度更尖锐的角度检测发射到待测对象的光的镜面反射光。因此，即使当从光学传感器14到待测对象的距离变化时，也几乎不改变待测对象上的照射区域。当中间转印带5旋转时，从光学传感器14到检测图像的距离趋于变化。根据至少一个实施例的光学传感器14，即使当从光学传感器14到检测图像的距离改变时，照射区域也几乎不变，因此可以以高精度检测来自检测图像的镜面反射光。另外，光学传感器14可以减小第一LED 721和第一PD 731之间的距离，因此也增大了设计灵活性。因此，根据光学传感器14，第一LED 721、第二LED 722、第一PD 731和第二PD 732可以以适合于检测来自待测对象的镜面反射光和漫反射光的位置关系进行布置。特别地，在共享发光元件或共享受光元件的光学传感器14中，与包括子弹元件的现有技术的光学传感器相比，可以更准确地检测来自检测图像的镜面反射光和漫反射光。
利用上述至少一个实施例中的光学传感器7、14，可以以高精度检测来自检测图像的反射光。
以上已经描述了光学传感器7、14的发光器和受光器按以下次序布置的配置：第一LED701、721，第一PD711、731，第二PD712、732和第二LED702、722。发光器和受光器的布置不限于此。对于光学传感器，仅需要：受光器被布置成使得角度Φ和Ψ相对于由发光器发射的光的待测对象的镜面反射光的方向成预定角度。而且，仅需要：受光器被布置使得角度α和β相对于中间转印带5在照射位置(光轴中心点P)处的法线成各自的预定角度。例如，第一LED、第一PD、第二LED和第二PD可以以所述次序布置。可替代地，第一PD、第一LED、第二PD和第二LED可以以所述次序布置。当第一PD布置在相对于从照射位置起的法线与基板彼此相交的位置而言与第二LED相反的一侧时，光学传感器7、14的尺寸略微增大。但是，与在相关技术中通过将子弹元件焊接在基板上而组装的光学传感器相比，实现了足够的小型化。而且，本公开的至少一个实施例可应用于排除第一LED而包括第一PD、第二PD和一个LED的光学传感器。在上面提到的配置中，可以在检测黄色、品红色和青色的测试图像的浓度的同时检测第二图案图像的颜色重合失调。为了检测黑色测试图像的浓度，可以采用单独地包括传感器的配置。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。
本申请要求于2018年8月14日提交的日本专利申请No.2018-152596的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

Claims (12)

1.一种图像形成装置，被配置成在片材上形成图像，该图像形成装置包括：
多个图像形成部件，被配置成形成不同颜色的图像；
图像承载构件，在其上形成测试图像和不同颜色的图案图像；
传感器，包括其上形成有发光元件、第一受光元件和第二受光元件的基板；以及
控制部件，被配置成：
基于由第一受光元件接收来自图案图像的漫反射光的结果来调节颜色重合失调；及
基于由第二受光元件接收来自测试图像的漫反射光的结果来调节所述多个图像形成部件的图像浓度，
其中：
在第一虚拟线和垂直于图像承载构件的表面的法线之间形成的第一角度小于来自发光元件的光的入射角，其中第一虚拟线穿过来自发光元件的光的入射点和第一受光元件，并且其中法线穿过该入射点；
在第二虚拟线和垂直于图像承载构件的表面的法线之间形成的第二角度小于来自发光元件的光的入射角，其中第二虚拟线穿过来自发光元件的光的入射点和第二受光元件，并且其中法线穿过该入射点；并且
第二角度大于第一角度。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中：
在所述多个图像形成部件中的用于彩色的图像形成部件之间形成测试图像；并且
控制部件被配置成调节用于彩色的图像形成部件的图像浓度。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中：
传感器还包括用于与所述测试图像不同的黑色测试图像的另一个发光元件，该另一个发光元件在基板上形成；并且
控制部件被配置成基于接收来自黑色测试图像的镜面反射光的结果来调节黑色的图像浓度。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其中，控制部件被配置成基于由第一受光元件接收来自黑色测试图像的镜面反射光的结果来调节黑色的图像浓度。
5.根据权利要求3所述的图像形成装置，其中，在穿过来自所述另一个发光元件的光的入射点和第一受光元件的第三虚拟线与穿过来自所述另一个发光元件的光的入射点并且垂直于图像承载构件的表面的法线之间形成的第三角度等于来自所述另一个发光元件的光的入射角。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中：
传感器还包括在基板上形成的另一个发光元件；并且
第一受光元件和第二受光元件在所述发光元件和所述另一个发光元件之间形成。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，第一受光元件在法线和基板彼此相交的位置的发光元件侧形成。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中：
基板包括半导体基板；并且
发光元件、第一受光元件和第二受光元件包括在半导体基板上形成的半导体元件。
9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，控制部件被配置成基于由第二受光元件接收来自测试图像的漫反射光的结果来控制用于调节由所述多个图像形成部件形成的图像的浓度的图像形成条件。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置，其中：
所述多个图像形成部件各自包括感光构件、被配置成将感光构件暴露给光以形成静电潜像的光源、以及被配置成使在感光构件上形成的静电潜像显影的显影辊；并且
图像形成条件包括光源的光强度。
11.一种图像形成装置，被配置成在片材上形成图像，该图像形成装置包括：
多个图像形成部件，被配置成形成不同颜色的图像；
图像承载构件，在其上形成图案图像和测试图像；
传感器，包括其上形成有第一发光元件、第二发光元件、第一受光元件和第二受光元件的基板；以及
控制部件，被配置成：
基于在第一发光元件发射光的时段期间由第一受光元件接收来自黑色测试图像的镜面反射光的结果来调节黑色的图像浓度；及
基于在第二发光元件发射光的时段期间由第一受光元件接收来自不同颜色的图案图像的漫反射光的结果来调节颜色重合失调；以及
基于在第二发光元件发射光的时段期间由第二受光元件接收来自彩色测试图像的漫反射光的结果来调节彩色的图像浓度，
其中：
在第一虚拟线和垂直于图像承载构件的表面的法线之间形成的第一角度小于来自第二发光元件的光的入射角，其中第一虚拟线穿过来自第二发光元件的光的入射点和第一受光元件，并且其中法线穿过来自第二发光元件的光的入射点；
在第二虚拟线和垂直于图像承载构件的表面的法线之间形成的第二角度小于来自第二发光元件的光的入射角，其中第二虚拟线穿过来自第二发光元件的光的入射点和第二受光元件，并且法线穿过来自第二发光元件的光的入射点；
第二角度大于第一角度；并且
在第三虚拟线和垂直于图像承载构件的表面的法线之间形成的第三角度等于来自第一发光元件的光的入射角，其中第三虚拟线穿过来自第一发光元件的光的入射点和第一受光元件，并且法线穿过来自第一发光元件的光的入射点。
12.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中，第三角度等于第一角度。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020016791A (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP7452283B2 (ja) 2020-06-25 2024-03-19 コニカミノルタ株式会社 紙粉検知装置及び画像形成装置
JP2023141322A (ja) * 2022-03-23 2023-10-05 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 転写装置、画像形成装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0666722A (ja) * 1992-08-20 1994-03-11 Sharp Corp トナー濃度検出装置
JP2000250304A (ja) * 1999-03-04 2000-09-14 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置のフォトセンサ装置
EP2104000A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-23 Ricoh Company, Limited Toner-density calculating method, reflective optical sensor, and image forming apparatus
JP2010181570A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、位置ずれ補正方法、位置ずれ補正プログラム、及び記録媒体
US20110123209A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
US20130216245A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-22 Ricoh Company, Ltd. Optical sensor and image forming apparatus
US20150293487A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Ricoh Company, Ltd. Sheet discriminator and image forming apparatus incorporating the sheet discriminator
US20150323882A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Canon Kabushiki Kaisha Reflection detection apparatus and apparatus using the same
US20150362878A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus, method for controlling amount of light, and method for controlling image forming apparatus

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3423481B2 (ja) * 1994-06-03 2003-07-07 キヤノン株式会社 被記録媒体判別装置および方法、該判別装置を備えたインクジェット記録装置および情報処理システム
JP5844083B2 (ja) 2011-07-29 2016-01-13 株式会社日本自動車部品総合研究所 モータ制御装置
JP2013097156A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP6061703B2 (ja) * 2012-02-13 2017-01-18 キヤノン株式会社 光学センサ及び画像形成装置
JP6685753B2 (ja) 2016-02-16 2020-04-22 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP6750863B2 (ja) * 2016-07-13 2020-09-02 キヤノン株式会社 画像形成装置
US10444693B2 (en) 2017-11-02 2019-10-15 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0666722A (ja) * 1992-08-20 1994-03-11 Sharp Corp トナー濃度検出装置
JP2000250304A (ja) * 1999-03-04 2000-09-14 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置のフォトセンサ装置
EP2104000A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-23 Ricoh Company, Limited Toner-density calculating method, reflective optical sensor, and image forming apparatus
JP2010181570A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、位置ずれ補正方法、位置ずれ補正プログラム、及び記録媒体
US20110123209A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
US20130216245A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-22 Ricoh Company, Ltd. Optical sensor and image forming apparatus
US20150293487A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Ricoh Company, Ltd. Sheet discriminator and image forming apparatus incorporating the sheet discriminator
US20150323882A1 (en) * 2014-05-07 2015-11-12 Canon Kabushiki Kaisha Reflection detection apparatus and apparatus using the same
US20150362878A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus, method for controlling amount of light, and method for controlling image forming apparatus

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