JP2001075320A - 画像濃度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光素子の長寿命を図ることができるととも
に、発光素子の周辺温度の変化を抑制して安定して画像
濃度を検出することができる画像濃度検出装置を提供す
る。 【解決手段】 転写ユニットのローラ近傍に固定配置さ
れたパッチセンサＰＳは、パッチ画像形成媒体として機
能する中間転写ベルト４１に向けて所定の照射範囲ＩＲ
内で光を照射するＬＥＤ（発光素子）７１と、その照射
範囲ＩＲで反射された光を受光するフォトダイオード
（受光素子）７２とを一体化したものである。そして、
画像濃度検出処理を行っている間、ＬＥＤ７１を間欠発
光させるとともに、フォトダイオード７２で照射範囲Ｉ
Ｒからの反射光を受光して画像濃度を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パッチ画像が形
成されたパッチ画像形成媒体を移動させながら、予め決
められた位置から移動中の前記パッチ画像形成媒体に向
けて光を所定の照射範囲内で照射するとともに、その照
射範囲内からの光を受光して前記パッチ画像の画像濃度
を検出する画像濃度検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式のプリンタ、複写機および
ファクシミリ装置などの画像形成装置では、感光体およ
びトナーの疲労・経時変化や、装置周辺における温湿度
の変化などに起因して、画像濃度が変化することがあ
る。そこで、従来よりトナー像の画像濃度に影響を与え
る濃度制御因子、例えば帯電バイアス、現像バイアス、
露光量などを適宜調整して画像濃度を安定化させる技術
が数多く提案されている。例えば、特開平１０−２３９
９２４号公報に記載の発明では、帯電バイアスおよび現
像バイアスを適宜調整することで画像濃度の安定化を図
っている。すなわち、この従来技術では、帯電バイアス
および／または現像バイアスを変えながら、基準パッチ
画像を感光体上に形成し、各基準パッチの画像濃度を検
出している。そして、これらの検出値に基づき最適な帯
電バイアスおよび現像バイアスを決定し、トナー画像の
画像濃度検出処理を行っている。

【０００３】このように画像濃度を調整するためには基
準パッチのトナー濃度（画像濃度）を検出する必要があ
ることから、画像形成装置には画像濃度検出装置が装備
されている。画像濃度検出装置は、ＬＥＤなどの発光素
子と、フォトトランジスタやフォトダイオードなどの受
光素子とを備えており、発光素子を基準パッチに向けて
発光させ、その基準パッチからの反射光を受光素子で受
光し、その受光素子からの出力に基づきトナー濃度を検
出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の画像
濃度検出装置においては、画像形成装置のメイン電源を
投入した後、発光素子を常時発光していたり、画像濃度
検出処理の開始から終了まで連続して発光素子を発光し
ている。このように長時間に亘って発光素子を発光させ
ている場合、発光素子の劣化が問題となる。例えば、発
光素子にＬＥＤを使用した場合、長期間使用すると素子
劣化により発光光量が大幅に低下してしまう。また、発
光素子の連続発光によって発光素子周辺の温度が上昇し
てトナー濃度の検出結果に悪影響を及ぼして、正確な画
像濃度検出処理を行うことができなくなってしまう。

【０００５】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、発光素子の長寿命を図ることができるとともに、
発光素子の周辺温度の変化を抑制して安定して画像濃度
を検出することができる画像濃度検出装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、パッチ画像
が形成されたパッチ画像形成媒体を移動させながら、予
め決められた位置から移動中の前記パッチ画像形成媒体
に向けて光を所定の照射範囲内で照射するとともに、そ
の照射範囲内からの光を受光して前記パッチ画像の画像
濃度を検出することを処理内容とする画像濃度検出処理
を、実行する画像濃度検出装置であって、上記目的を達
成するため、移動中のパッチ画像形成媒体に向けて発光
する発光素子と、前記照射範囲からの光を受光する受光
素子と、画像濃度検出処理において前記発光素子を間欠
発光させるとともに、前記受光素子によって検出される
受光量に基づきパッチ画像の画像濃度を求める制御手段
とを備えている。

【０００７】この発明では、画像濃度検出処理時におい
て発光素子は間欠発光しており、連続的に発光させてい
る従来例に比べて発光素子の寿命は長くなる。また、発
光と消灯とが繰り返して行われるため、画像濃度検出処
理中であっても、発光素子の温度上昇を抑えることがで
き、発光素子の周辺温度の変化が抑制される。その結
果、温度変化に伴う画像濃度の検出結果の変動が防止さ
れ、安定した画像濃度検出が可能となる。

【０００８】ここで、間欠発光の態様としては、以下の
２つの態様がある。まず第１の態様は、パッチ画像形成
媒体上に、その移動方向に沿って複数のパッチ画像が互
いに離隔して列状に形成されている場合に、各パッチ画
像が照射範囲に位置する間に限り発光素子が発光すると
いう態様である。また、第２の態様は、パッチ画像が照
射範囲を通過するのに要する時間よりも短い周期で、画
像濃度検出処理の間、発光素子が間欠発光するという態
様である。

【０００９】なお、前者（第１の態様）は、複数のパッ
チ画像がパッチ画像形成媒体上に形成されていることを
前提とするものであるが、後者の態様（第２の態様）は
それを前提するものではなく、パッチ画像形成媒体上に
形成されているパッチ画像の数とは無関係に適用するこ
とができる。特に、発光素子が短い周期で間欠発光する
場合、間欠発光を連続的に行っている間、発光素子の温
度および発光光量も安定化しており、パッチ画像形成媒
体のうちパッチ画像に挟まれた領域が照射範囲に入って
いる間においても連続的に発光素子が間欠発光するよう
に構成すると、発光素子の周辺温度の変化をより一層抑
制し、より安定した画像濃度検出が可能となる。

【００１０】また、間欠発光を画像濃度検出処理前から
事前的に行うことで、その事前間欠発光の間に発光素子
の温度および発光光量が安定化し、その安定状態のまま
画像濃度検出処理に入ることができ、画像濃度検出処理
の初期段階においても、安定した画像濃度検出が可能と
なる。

【００１１】さらに、パッチ画像のうち両端部近傍が照
射範囲に位置している時の受光素子の受光光量は大きく
変動することが多く、これらのデータ（受光光量）に基
づきパッチ画像の画像濃度を求めると、比較的大きな誤
差を含むおそれがある。そこで、これらのデータを捨て
て、パッチ画像の略中央部が照射範囲に位置している時
の受光光量に基づきパッチ画像の画像濃度を求めること
で、より精度の高い画像濃度検出が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】Ａ．画像形成装置の全体構成 図１は、この発明にかかる画像濃度検出装置の一の実施
形態を有する画像形成装置を示す図である。また、図２
は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図で
ある。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナ
ーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラッ
ク（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する
装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュー
タなどの外部装置から画像信号が制御ユニット１のメイ
ンコントローラ１１に与えられると、このメインコント
ローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１
２がエンジン部Ｅの各部を制御してシートＳに画像信号
に対応する画像を形成する。

【００１３】このように画像形成手段として機能するエ
ンジン部Ｅでは、像担持体ユニット２の感光体２１にト
ナー像を形成可能となっている。すなわち、像担持体ユ
ニット２は、図１の矢印方向に回転可能な感光体２１を
備えており、さらに感光体２１の周りにその回転方向に
沿って、帯電手段としての帯電ローラ２２、現像手段と
しての現像器２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋ、および
クリーニング部２４がそれぞれ配置されている。帯電ロ
ーラ２２は帯電バイアス発生部１２１から高電圧が印加
されており、感光体２１の外周面に当接して外周面を均
一に帯電させる。

【００１４】そして、この帯電ローラ２２によって帯電
された感光体２１の外周面に向けて露光ユニット３から
レーザ光Ｌが照射される。この露光ユニット３は、図２
に示すように、画像信号切換部１２２と電気的に接続さ
れており、この画像信号切換部１２２を介して与えられ
る画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１上に走査露
光して感光体２１上に画像信号に対応する静電潜像を形
成する。例えば、エンジンコントローラ１２のＣＰＵ１
２３からの指令に基づき、画像信号切換部１２２がパッ
チ作成モジュール１２４と導通している際には、パッチ
作成モジュール１２４から出力されるパッチ画像信号が
露光ユニット３に与えられてパッチ潜像が形成される。
一方、画像信号切換部１２２がメインコントローラ１１
のＣＰＵ１１１と導通している際には、ホストコンピュ
ータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介し
て与えられた画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１
上に走査露光して感光体２１上に画像信号に対応する静
電潜像が形成される。

【００１５】こうして形成された静電潜像は現像部２３
によってトナー現像される。すなわち、この実施形態で
は現像部２３として、イエロー用の現像器２３Ｙ、シア
ン用の現像器２３Ｃ、マゼンタ用の現像器２３Ｍ、およ
びブラック用の現像器２３Ｋがこの順序で感光体２１に
沿って配置されている。これらの現像器２３Ｙ，２３
Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋは、それぞれ感光体２１に対して接
離自在に構成されており、エンジンコントローラ１２か
らの指令に応じて、上記４つの現像器２３Ｙ、２３Ｍ、
２３Ｃ、２３Ｂのうちの一の現像器が選択的に感光体２
１に当接するとともに、現像バイアス発生部１２５によ
って高電圧が印加されて選択された色のトナーを感光体
２１の表面に付与して感光体２１上の静電潜像を顕在化
する。

【００１６】現像部２３で現像されたトナー像は、ブラ
ック用現像器２３Ｋとクリーニング部２４との間に位置
する一次転写領域Ｒ1で転写ユニット４の中間転写ベル
ト４１上に一次転写される。なお、この転写ユニット４
の構造については後で詳述する。

【００１７】また、一次転写領域Ｒ1から周方向（図１
の矢印方向）に進んだ位置には、クリーニング部２４が
配置されており、一次転写後に感光体２１の外周面に残
留付着しているトナーを掻き落とす。

【００１８】次に、転写ユニット４の構成について説明
する。この実施形態では、転写ユニット４は、ローラ４
２〜４７と、これら各ローラ４２〜４７に掛け渡された
中間転写ベルト４１と、この中間転写ベルト４１に転写
された中間トナー像をシートＳに二次転写する二次転写
ローラ４８とを備えている。この中間転写ベルト４１に
は、転写バイアス発生部１２６から一次転写電圧が印加
されている。そして、カラー画像をシートＳに転写する
場合には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を
中間転写ベルト４１上に重ね合わせてカラー像を形成す
るとともに、給排紙ユニット６の給紙部６３によってカ
セット６１、手差しトレイ６２あるいは増設カセット
（図示省略）からシートＳを取出して二次転写領域Ｒ2
に搬送する。そして、このシートＳに、カラー像を二次
転写してフルーカラー画像を得る。また、モノクロ画像
をシートＳに転写する場合には、感光体２１上にブラッ
クトナー像のみを中間転写ベルト４１上に形成し、カラ
ー画像の場合と同様にして二次転写領域Ｒ2に搬送され
てきたシートＳに転写してモノクロ画像を得る。

【００１９】なお、二次転写後、中間転写ベルト４１の
外周面に残留付着しているトナーについては、ベルトク
リーナ４９によって除去される。このベルトクリーナ４
９は、中間転写ベルト４１を挟んでローラ４６と対向し
て配置されており、適当なタイミングでクリーナブレー
ドが中間転写ベルト４１に対して当接してその外周面に
残留付着しているトナーを掻き落す。

【００２０】また、ローラ４３の近傍には、後述するよ
うにして中間転写ベルト４１の外周面に形成されるパッ
チ画像の濃度を検出するためのパッチセンサＰＳが固定
配置されるとともに、中間転写ベルト４１の基準位置を
検出するための同期用読取センサＲＳが配置されてい
る。なお、このパッチセンサＰＳは、この発明にかかる
画像濃度検出装置の一の構成要素であり、その構成およ
び動作については、後の「Ｂ．画像濃度検出装置の構成
および動作」の項で詳細に説明する。

【００２１】図１に戻ってエンジン部Ｅの構成説明を続
ける。転写ユニット４によってトナー像が転写されたシ
ートＳは、給排紙ユニット６の給紙部６３によって所定
の給紙経路（２点鎖線）に沿って二次転写領域Ｒ2の下
流側に配設された定着ユニット５に搬送され、搬送され
てくるシートＳ上のトナー像をシートＳに定着する。そ
して、当該シートＳはさらに給紙経路６３０に沿って排
紙部６４に搬送される。

【００２２】この排紙部６４は２つの排紙経路６４１
ａ，６４１ｂを有しており、一方の排紙経路６４１ａは
定着ユニット５から標準排紙トレイに延びるとともに、
他方の排紙経路６４１ｂは排紙経路６４１ａとほぼ平行
に、再給紙部６６とマルチビンユニットとの間に延びて
いる。これらの排紙経路６４１ａ，６４１ｂに沿って３
組のローラ対６４２〜６４４が設けられており、定着済
みのシートＳを標準排紙トレイやマルチビンユニット側
に向けて排出したり、その他方面側にも画像を形成する
ために再給紙部６６側に搬送したりする。

【００２３】この再給紙部６６は、図１に示すように、
上記のように排紙部６４から反転搬送されてきたシート
Ｓを再給紙経路６６４（２点鎖線）に沿って給紙部６３
のゲートローラ対６３７に搬送するものであり、再給紙
経路６６４に沿って配設された３つの再給紙ローラ対６
６１〜６６３で構成されている。このように、排紙部６
４から搬送されてきたシートＳを再給紙経路６６４に沿
ってゲートローラ対６３７に戻すことによって給紙部６
３においてシートＳの非画像形成面が中間転写ベルト４
１を向いて当該面に画像を二次転写可能となる。

【００２４】なお、図２において、符号１１３はホスト
コンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１
２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコン
トローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１２
７はエンジン部Ｅを制御するための制御データやＣＰＵ
１２３における演算結果などを一時的に記憶するための
ＲＡＭであり、さらに符号１２８はＣＰＵ１２３で行う
演算プログラムなどを記憶するＲＯＭである。

【００２５】Ｂ．画像濃度検出装置の構成および動作 図３は、図１の画像形成装置に組み込まれた画像濃度検
出装置の構成を示すブロック図である。この画像濃度検
出装置では、上記のように転写ユニット４のローラ４３
近傍に固定配置されたパッチセンサＰＳは、この実施形
態においてパッチ画像形成媒体として機能する中間転写
ベルト４１に向けて設置されており、パッチセンサＰＳ
では、光を照射するＬＥＤ（発光素子）７１と、中間転
写ベルト４１で反射された光を受光するフォトダイオー
ド（受光素子）７２とが一体化されており、前記ＬＥＤ
７１が中間転写ベルト４１を照射する範囲と前記フォト
ダイオード７２が検出する範囲の重なる領域がＩＲとな
るように構成されている。したがって、パッチセンサＰ
Ｓは領域ＩＲの反射光量を検出することができる。

【００２６】ＬＥＤ７１のアノード端子には駆動電圧Ｖ
CCが与えられる一方、そのカソード端子にはトランジス
タＱ１のコレクタ端子が接続されている。このトランジ
スタＱ１のベース端子はＤ／Ａ変換回路７３に接続さ
れ、エミッタ端子が抵抗Ｒ1を介してアース電位に接続
されている。このため、本発明の制御手段として機能す
るＣＰＵ１２３からの制御信号に応じて駆動電流が制御
され、ＬＥＤ７１の光量が制御されるようになってい
る。

【００２７】また、フォトダイオード７２は電流−電圧
（Ｉ／Ｖ）変換回路７４に接続されており、この電流−
電圧変換回路７４によってフォトダイオード７２に流れ
る電流値が電圧値に変換され、さらに、その電圧値が増
幅回路７５で増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路７６によっ
てデジタル信号に変換され、ＣＰＵ１２３に与えられ
る。

【００２８】次に、図４および図５を参照しつつ図３の
画像濃度検出装置の動作について説明する。図４は、図
３の画像濃度検出装置の動作の一例を示すフローチャー
トである。また、図５は発光タイミングとデータ取得タ
イミングを示す図である。

【００２９】図１の画像形成装置においては、従来技術
と同様に、画像形成装置のメイン電源を投入した後や所
定時間（例えば２時間）の経過ごとに、画像濃度を調整
するために各トナー色ごとに現像バイアスや帯電バイア
スを変化させながら、パッチ画像を複数個形成する。こ
うして中間転写ベルト４１上に形成された複数のパッチ
画像ＰＩ1，ＰＩ2，…は、図５に示すように、その長手
方向（中間転写ベルト４１の回転移動方向）Ｘに沿って
互いに所定間隔だけ離隔して一列に配列されている。

【００３０】パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…の形成が完了
し、さらに、同期用読取センサＲＳからの出力信号と内
部カウンタ（図示省略）のカウンタ出力などに基づき、
サンプリング開始位置、つまり先頭位置のパッチ画像Ｐ
Ｉ1の先端部がＬＥＤ（発光素子）７１の照射範囲ＩＲ
に入ってきたか否かを判断し（ステップＳ１）、「ＹＥ
Ｓ」と判断されると、画像濃度検出処理を開始する。

【００３１】次のステップＳ２では、各パッチ画像ＰＩ
1，ＰＩ2，…が照射範囲ＩＲに位置している間、ＬＥＤ
７１を発光させる一方、中間転写ベルト４１のうちパッ
チ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…に挟まれた領域が照射範囲ＩＲ
に入っている間、ＬＥＤ７１を消灯しており、このよう
にパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…に対応してＬＥＤ７１を
間欠発光している。また、ＬＥＤ７１が発光している
間、所定時間間隔Δ（＝ｔ2−ｔ1＝ｔ3−ｔ2＝…）でフ
ォトダイオード（受光素子）７２の出力をサンプリング
する。このサンプリングにより、各時刻ｔ1，ｔ2，…に
おける受光光量データをそれぞれ計測することができ
る。なお、このステップＳ２は、ステップＳ３でサンプ
リング完了と判断されるまで繰り返される。

【００３２】サンプリングが完了して画像濃度検出処理
が完了すると、直ちにＬＥＤ７１の間欠発光を停止して
ＬＥＤ７１を消灯状態に戻す（ステップＳ４）。それと
並行して、あるいはその後、上記のようにして得られた
受光光量データのうち各パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…の
略中央部が照射領域ＩＲに位置している時に得られたデ
ータのみを集計して対応するパッチ画像の画像濃度を求
める。例えば、最初のパッチ画像ＰＩ1については、パ
ッチ画像ＰＩ1の移動方向Ｘにおける前後端部近傍の反
射光量を示すデータは捨てて、時刻ｔ4〜ｔ9の間に得ら
れた受光光量データに基づきパッチ画像ＰＩ1の画像濃
度を求める。

【００３３】このように、略中央部のデータのみに基づ
き画像濃度を求める理由は、以下の通りである。すなわ
ち、パッチ画像のうち移動方向Ｘにおける前後端部近傍
が照射範囲ＩＲに位置している時のフォトダイオード７
２の受光光量は大きく変動することが多く、これらのデ
ータ（受光光量）に基づきパッチ画像の画像濃度を求め
ると、比較的大きな誤差を含むおそれがあるのに対し、
略中央部では、このような問題は少なく、前後端部近傍
のデータを捨てて、パッチ画像の略中央部が照射範囲に
位置している時の受光光量に基づきパッチ画像の画像濃
度を求めることで、より精度の高い画像濃度検出が可能
となるからである。もちろん、このような問題が少な
い、あるいは無視できる場合には、すべてのデータに基
づきパッチ画像の画像濃度を求めるようにしてもよい。

【００３４】以上のように、この実施形態では、画像濃
度検出処理を行っている間、ＬＥＤ７１を間欠発光させ
ているので、連続的に発光させている従来例に比べてＬ
ＥＤ７１の寿命を長くすることができる。また、発光と
消灯とが繰り返して行われるため、画像濃度検出処理中
であっても、ＬＥＤ７１の温度上昇を抑えることがで
き、ＬＥＤ７１の周辺温度の変化を抑制することがで
き、その結果、温度変化に伴う画像濃度の検出結果の変
動を防止して、安定した画像濃度検出が可能となる。

【００３５】ところで、上記実施形態では、１つのパッ
チ画像に対しＬＥＤ７１を連続的に発光させているが、
図３に示す画像濃度検出装置と同一構成でＬＥＤ７１の
間欠発光タイミングを以下のように制御しても上記実施
形態と同様の効果が得られる。以下、図６および図７を
参照しつつ別の実施形態について詳述する。

【００３６】図６は、この発明にかかる画像濃度検出装
置の他の動作フローを示す図である。また、図７は、図
６の動作フローにしたがった画像濃度検出処理の内容を
示す模式図である。

【００３７】この実施形態においても、画像形成装置の
メイン電源を投入した後や所定時間（例えば２時間）の
経過ごとに、画像濃度を調整するために各トナー色ごと
に現像バイアスや帯電バイアスを変化させながら、パッ
チ画像を複数個形成する。こうして中間転写ベルト４１
上に形成された複数のパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…は、
図７に示すように、その長手方向（中間転写ベルト４１
の回転移動方向）Ｘに沿って互いに所定間隔だけ離隔し
て一列に配列されている。

【００３８】パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…の形成が完了
すると、画像濃度検出処理に先立ってＬＥＤ（発光素
子）７１の間欠発光を開始する（ステップＳ１１）。具
体的には、図７に示すように、同期用読取センサＲＳに
よって中間転写ベルト４１の基準位置が検出された時点
（時刻ｔ0）で、ＬＥＤ７１の間欠発光を開始する。こ
こで、この実施形態が先の実施形態（図５）と大きく相
違する点として間欠発光周期が挙げられる。すなわち、
パッチ画像が照射範囲ＩＲに位置する間だけ発光してい
るのに対し、この実施形態ではパッチ画像が照射範囲Ｉ
Ｒを通過するのに要する時間Ｔ0よりも短い周期、例え
ば時間（Ｔ0／６０）の発光と時間（Ｔ0／１５）の消灯
とを１周期とする間欠発光を行っている点で、大きく相
違している。また、この実施形態では、パッチ画像ＰＩ
1，ＰＩ2，…が照射範囲ＩＲに入っている間はもとよ
り、中間転写ベルト４１のうちパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ
2，…に挟まれた領域が照射範囲ＩＲに入っている間に
おいても、ＬＥＤ７１は上記周期で間欠発光している点
で、その間消灯している先の実施形態（図４および図
５）と大きく相違している。

【００３９】そして、サンプリング開始待ち時間Ｔ1が
経過する（ステップＳ１２）と、画像濃度検出処理を開
始する。そして、所定時間間隔Δ（＝ｔ5−ｔ4＝ｔ6−
ｔ5＝…）でフォトダイオード（受光素子）７２の出力
をサンプリングする（ステップＳ１３）。この時、各サ
ンプリングは前記ＬＥＤ７１の間欠発光の周期と同期し
ており、前記ＬＥＤ７１の発光光量が所定の光量に達し
ている状態でサンプリングしている。このサンプリング
により、各時刻ｔ4，ｔ5，…における受光光量データを
それぞれ計測することができる。なお、このステップＳ
１３は、ステップＳ１４でサンプリング完了と判断され
るまで繰り返される。

【００４０】サンプリングが完了して画像濃度検出処理
が完了すると、直ちにＬＥＤ７１の間欠発光を停止して
ＬＥＤ７１を消灯状態に戻す（ステップＳ１５）。それ
と並行して、あるいはその後、上記のようにして得られ
た受光光量データのうち各パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…
の略中央部が照射領域ＩＲに位置している時に得られた
データのみを集計して対応するパッチ画像の画像濃度を
求める（ステップＳ１６）。例えば、最初のパッチ画像
ＰＩ1については、パッチ画像ＰＩ1の両端部近傍の反射
光量を示すデータは捨てて、時刻ｔ7〜ｔ12の間に得ら
れた受光光量データに基づきパッチ画像ＰＩ1の画像濃
度を求める。

【００４１】このように、略中央部のデータのみに基づ
きパッチ画像の画像濃度を求めることによって、先の実
施形態と同一の作用効果、つまりパッチ画像のうち移動
方向Ｘにおける前後端部近傍が照射範囲ＩＲに位置して
いる時のフォトダイオード７２の受光光量は大きく変動
することが多く、これらのデータ（受光光量）に基づき
パッチ画像の画像濃度を求めると、比較的大きな誤差を
含むおそれがあるのに対し、略中央部では、このような
問題は少なく、両端部近傍のデータを捨てて、パッチ画
像の略中央部が照射範囲に位置している時の受光光量に
基づきパッチ画像の画像濃度を求めることができるとい
う作用効果が得られる。

【００４２】以上のように、この実施形態によれば、先
に説明した実施形態（図４および図５）と同様に、画像
濃度検出処理を行っている間、ＬＥＤ７１を間欠発光さ
せているので、連続的に発光させている従来例に比べて
ＬＥＤ７１の寿命を長くすることができるとともに、発
光と消灯とを繰り返すことでＬＥＤ７１の温度上昇を抑
えて、温度変化に伴う画像濃度の検出結果の変動を防止
して、安定した画像濃度検出が可能となる。

【００４３】また、この実施形態では、先に説明した実
施形態（図４および図５）と異なるいくつかの構成を有
することから、次に説明するような特有の作用効果を有
している。すなわち、この実施形態では、間欠発光を画
像濃度検出処理前から行っており、その間（サンプリン
グ開始待ち時間）にＬＥＤ７１の温度および発光光量が
安定化し、その安定状態のまま画像濃度検出処理に入る
ことができ、画像濃度検出処理の初期段階，例えば時刻
ｔ4，ｔ5などにおいても、安定した画像濃度検出が可能
となる。

【００４４】また、ＬＥＤ７１が短い周期で連続的に間
欠発光しているため、先の実施形態のようにパッチ画像
に対応して間欠発光させる場合に比べてＬＥＤ７１の温
度および発光光量も安定なものとなっている。しかも、
中間転写ベルト４１のうちパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…
に挟まれた領域が照射範囲ＩＲに入っている間において
も連続的にＬＥＤ７１が間欠発光しており、その間にお
いてもＬＥＤ７１の周辺温度の変化を抑制して安定な状
態のまま次のパッチ画像の濃度検出が可能となる。

【００４５】なお、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。例えば、上記実施形態では、４色のトナーを用いた
カラー画像を形成することができる画像形成装置に適用
可能な画像濃度検出装置であったが、本発明の適用対象
はこれに限定されるものではなく、モノクロ画像のみを
形成する画像形成装置にも当然に適用することができ
る。また、上記実施形態の適用対象たる画像形成装置
は、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフ
ェース１１２を介して与えられた画像を複写紙、転写
紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに形成
するプリンタであるが、本発明は複写機やファクシミリ
装置などの電子写真方式の画像形成装置全般に適用する
ことができる。

【００４６】また、上記実施形態では、パッチ画像形成
媒体として中間転写ベルト４１を採用しているが、中間
転写ベルト以外の転写媒体（転写ドラム、転写ベルト、
転写シート、中間転写ドラム、中間転写シート、反射型
記録シートあるいは透過性記憶シートなど）をパッチ画
像形成媒体として採用し、それらにトナー像を転写して
パッチ画像を形成するように構成してもよい。また、転
写媒体にパッチ画像を形成する代わりに、感光体上のパ
ッチ画像の濃度を検出するパッチセンサを設け、このパ
ッチセンサによって感光体上の各パッチ画像の画像濃度
を検出するようにしてもよく、この場合、感光体がパッ
チ画像形成媒体として機能する。

【００４７】さらに、上記実施形態では、パッチ画像形
成媒体上に複数のパッチ画像を形成し、各パッチ画像の
トナー濃度を検出しているが、図６および図７に示した
実施形態に関しては、パッチ画像形成媒体上に単一のパ
ッチ画像が形成される場合にも適用可能となっている。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、画像
濃度検出処理時において発光素子を間欠発光させてお
り、連続的に発光させている従来例に比べて発光素子の
寿命を延ばすことができ、また発光と消灯を繰り返して
行われるため、画像濃度検出処理中であっても、発光素
子の温度上昇を抑えることができ、発光素子の周辺温度
の変化が抑制され、その結果、温度変化に伴う画像濃度
の検出結果の変動を防止し、安定した画像濃度検出が可
能となる。

【００４９】また、間欠発光を画像濃度検出処理前から
行うように構成した場合には、その間（画像濃度検出処
理前の間欠発光を行っている間）に発光素子の温度およ
び発光光量を安定化させて、その安定状態のまま画像濃
度検出処理に入ることができ、画像濃度検出処理の初期
段階においても、安定した画像濃度検出が可能となる。

【００５０】さらに、発光素子を短い周期で連続的に間
欠発光させてパッチ画像形成媒体のうちパッチ画像に挟
まれた領域が照射範囲に入っている間においても連続的
に発光素子を間欠発光させると、その間においても発光
素子の周辺温度の変化を抑制して安定な状態のまま次の
パッチ画像の濃度検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる画像濃度検出装置の一の実施
形態を有する画像形成装置を示す図である。

【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】図１の画像形成装置に組み込まれた画像濃度検
出装置の構成を示すブロック図である。

【図４】図３の画像濃度検出装置の動作の一例を示すフ
ローチャートである。

【図５】図４のフローチャートにしたがって画像濃度検
出処理を行う場合の発光タイミングとデータ取得タイミ
ングを示す図である。

【図６】図３の画像濃度検出装置の動作の他の例を示す
フローチャートである。

【図７】図６のフローチャートにしたがって画像濃度検
出処理を行う場合の発光タイミングとデータ取得タイミ
ングを示す図である。

【符号の説明】

１…制御ユニット（制御手段） １２…エンジンコントローラ（制御手段） ２１…感光体 ４１…中間転写ベルト（パッチ画像形成媒体） ７１…ＬＥＤ（発光素子） ７２…フォトダイオード（受光手段） １２３…ＣＰＵ（制御手段） Ｅ…エンジン部 ＩＲ…照射範囲 ＰＩ，ＰＩ1，ＰＩ2…パッチ画像 ＰＳ…パッチセンサ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッチ画像が形成されたパッチ画像形成
   媒体を移動させながら、予め決められた位置から移動中
   の前記パッチ画像形成媒体に向けて光を所定の照射範囲
   内で照射するとともに、その照射範囲内からの光を受光
   して前記パッチ画像の画像濃度を検出することを処理内
   容とする画像濃度検出処理を、実行する画像濃度検出装
   置であって、 移動中のパッチ画像形成媒体に向けて発光する発光素子
   と、 前記照射範囲からの光を受光する受光素子と、 画像濃度検出処理において前記発光素子を間欠発光させ
   るとともに、前記受光素子によって検出される受光量に
   基づきパッチ画像の画像濃度を求める制御手段とを備え
   たことを特徴とする画像濃度検出装置。
2. 【請求項２】 前記パッチ画像形成媒体上には、その移
   動方向に沿って複数のパッチ画像が互いに離隔して列状
   に形成されており、 前記制御手段は、前記画像濃度検出処理において各パッ
   チ画像が前記照射範囲に位置する間に限り前記発光素子
   が発光するように、前記発光素子を間欠発光制御する請
   求項１記載の画像濃度検出装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記パッチ画像が前記
   照射範囲を通過するのに要する時間よりも短い周期で、
   前記画像濃度検出処理の間、前記発光素子を間欠発光制
   御する請求項１記載の画像濃度検出装置。
4. 【請求項４】 前記パッチ画像形成媒体上には、その移
   動方向に沿って複数のパッチ画像が互いに離隔して列状
   に形成されている請求項３記載の画像濃度検出装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記発光素子の間欠発
   光制御を、前記画像濃度検出処理前から開始する請求項
   ３または４記載の画像濃度検出装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記パッチ画像形成媒
   体の移動方向におけるパッチ画像の略中央部が前記照射
   範囲に位置するときに、前記受光素子によって検出され
   る受光量のみに基づき当該パッチ画像の画像濃度を求め
   る請求項１ないし５のいずれかに記載の画像濃度検出装
   置。