JP2003215990A

JP2003215990A - 画像形成装置および画像形成方法

Info

Publication number: JP2003215990A
Application number: JP2002015134A
Authority: JP
Inventors: 高志 ▲濱▼; Takashi Hama
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2003-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体や転写媒体などの像担持体の表面状態
の影響を抑えて像担持体上に形成されるトナー像の画像
濃度を高精度に求めることができる画像形成装置および
画像形成方法を提供する。【解決手段】ＣＰＵ１２４は、パッチ画像を中間転写
ベルト７１に担持させる前に、中間転写ベルト７１を回
転移動させながら発光素子６０１から中間転写ベルト７
１に向けて光を照射するとともに、受光素子６７２ｐか
らの出力電圧Ｖpに関連する値を光量設定用出力値とし
て求めておき、パッチ画像の画像濃度を求める際には発
光素子６０１から照射される光の光量を光量設定用出力
値に応じて制御する。

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、トナー像が形成
された感光体や転写媒体などの像担持体に向けて光を発
光素子から照射するとともに、像担持体からの光を受光
素子で受光し、受光素子からの出力に基づきトナー像の
画像濃度を求める画像形成装置および画像形成方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機およびファクシミリ装
置などの電子写真方式の画像形成装置では、画像濃度の
安定化などを図るために、感光体や転写媒体などの像担
持体に形成されるトナー像の画像濃度を測定している。
このように画像濃度を測定する具体的な構成としては、
例えば特開２０００−２９２７１号公報に記載されたも
のがある。この画像形成装置では、発光素子から感光体
（像担持体）に向けて光を照射するとともに、感光体で
反射された光を反射側受光ユニットの受光素子で受光
し、その受光量（反射光量）に基づき感光体上のトナー
量を求めている。

【０００３】また、照射光量の安定化を図るべく、照射
光の一部をビームスプリッターによって所定の比率で分
割して取り出している。そして、取り出した光の光量を
別の受光素子（照射側受光素子）で検出し、その検出結
果が基準値となるように発光素子をフィードバック制御
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では単に照射光量の安定化を図っているのみであ
り、実際に受光素子からの出力については全く考慮され
ておらず、従来装置は次のような問題を含んでいる。す
なわち、照射光量が基準値に制御されていたとしても、
感光体の表面状態が累積印字回数の増大とともに変化す
るため、その表面状態の変化に応じて受光素子からの出
力も変動してしまう。より具体的には、感光体上にトナ
ー像を全く形成しない状態で、感光体に対して基準照射
光量で照射光を照射するとともに、受光素子で反射光を
受光すると、例えば図１６に示すような画像濃度−セン
サ出力特性が得られる。つまり、最新の感光体に対して
基準照射光量で照射光が発光素子から感光体に照射され
た際には受光素子から出力電圧Ｖ1が出力されていたも
のが、画像形成を繰り返すことで感光体の表面にトナー
が徐々に残留し、感光体表面色の明度が低下していき、
その明度低下に伴って受光素子からの出力電圧は電圧Ｖ
2、Ｖ3、Ｖ4…と低下していく。なお、高濃度側（同図
の右手側）においては下地である感光体表面の影響は少
なく、ほぼ同一値になる。

【０００５】このように、感光体の表面状態の変化に応
じて画像濃度−センサ出力特性が変化してしまい、特に
低濃度側での正確な濃度測定が困難となるという問題が
ある。また、感光体表面色の明度が低下することにより
受光素子から出力される電圧のダイナミックレンジが狭
くなり、このことが濃度測定精度の低下要因のひとつと
なっている。

【０００６】また、画像形成装置においてトナー像の画
像濃度を測定する主目的はパッチ画像の濃度を正確に読
取り、その画像濃度に基づき現像バイアスや帯電バイア
スなどを制御することでトナー像の画像濃度を調整し、
画像濃度の安定化を図る点にある。しかしながら、上記
した従来の画像形成装置では、高精度な濃度測定が期待
できず、その結果トナー像の画像濃度を調整して安定し
た濃度の画像を形成することが困難となっている。

【０００７】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、感光体や転写媒体などの像担持体の表面状態の影
響を抑えて像担持体上に形成されるトナー像の画像濃度
を高精度に求めることができる画像形成装置および画像
形成方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、トナー像を
担持可能な像担持体と、像担持体に向けて光を照射する
発光素子と、像担持体からの光を受光し、その受光光量
に対応する値を出力する受光素子と、受光素子からの出
力に基づきトナー像の画像濃度を求める制御手段とを備
えた画像形成装置であって、上記目的を達成するため、
制御手段は、像担持体の表面のうちトナー像を担持して
いない非担持領域に向けて発光素子から光を照射した際
の受光素子からの出力に関連する値を光量設定用出力値
として求める一方、トナー像の画像濃度を求める際に発
光素子から照射される光の光量を光量設定用出力値に基
づき制御するように構成している。

【０００９】このように構成された発明では、発光素子
から非担持領域に向けて光が照射された際の受光素子か
らの出力に関連する値が光量設定用出力値として求めら
れる。この「非担持領域」とは、像担持体の表面のうち
トナー像が形成されていない表面領域、つまりトナー像
を形成する前の下地領域であったり、トナー像を形成し
ない非画像部を意味するものである。また、「受光素子
からの出力に関連する値」とは、受光素子からの出力値
そのもの、あるいは該出力に対して信号処理やデータ処
理などを加えて得られる値を意味するものであり、受光
素子で受光した光の光量に対応する値である。つまり、
上記のように非担持領域に対応して得られる光量設定用
出力値はその非担持領域の表面状態を正確に反映した値
となる。そして、トナー像の画像濃度を求める際に発光
素子から照射される光の光量を光量設定用出力値に応じ
て制御することにより、像担持体の表面状態が変化した
としても、受光素子からの出力とトナー像の画像濃度と
の関係を示す特性、つまり画像濃度−センサ出力特性は
ほぼ一定に維持される。したがって、トナー像の画像濃
度を高精度に求めることができる。

【００１０】また、光量設定用出力値を求めるために、
トナー像を像担持体に担持させる前に、該像担持体を回
転移動させながら、受光素子から出力を連続的または断
続的にサンプリングして得られたサンプリングデータに
基づき光量設定用出力値を求めてもよい。こうすること
で複数の非担持領域に対応する出力に基づき光量設定用
出力値を求めることができ、該光量設定用出力値はトナ
ー像の形成前における像担持体の表面状態をより正確に
反映したものとなる。そして、画像濃度−センサ出力特
性を一定にするためには、例えばトナー像の画像濃度を
求める際に、この光量設定用出力値が所定の基準値とな
るように発光素子から照射される光の光量を制御すれば
よい。

【００１１】ここで、像担持体表面のうちトナー像を担
持する画像部の表面状態をより正確に求めるためには、
上記サンプリングデータの中に少なくとも画像部からの
光を受光した受光素子からの出力が含まれるのが望まし
く、さらに言えば上記サンプリングデータが画像部から
の光を受光した受光素子からの出力のみで構成されるの
がより好適である。

【００１２】また、光量設定用出力値については、像担
持体の移動を停止させた状態で光量設定用出力値を求め
るようにしてもよい。例えば発光素子からの光が像担持
体の表面のうちトナー像を形成しない非画像部に照射さ
れた状態で光量設定用出力値を求めるようにしてもよ
い。この場合、トナー像を像担持体に担持させる前はも
ちろんのこと、トナー像を像担持体の画像部に担持させ
た後であっても光量設定用出力値を求めることが可能と
なる。そして、画像濃度−センサ出力特性を一定にする
ためには、トナー像の画像濃度を求める際に光量設定用
出力値が所定の基準値となるように発光素子から照射さ
れる光の光量を制御すればよい。

【００１３】また、発光素子からの光の光量を変化させ
ながら光量設定用出力値を求めるようにしてもよい。す
なわち、第１光量で非担持領域に向けて発光素子から光
を照射した際の受光素子からの出力に関連する第１出力
値と、第１光量と異なる第２光量で非担持領域に向けて
発光素子から光を照射した際の受光素子からの出力に関
連する第２出力値とを光量設定用出力値として求めるよ
うにしてもよい。そして、第１光量、第１出力値、第２
光量および第２出力値に基づき、発光素子からの光の光
量と光量設定用出力値との相関関係を求めるようにして
もよく、この場合、画像濃度−センサ出力特性を一定に
するためには、トナー像の画像濃度を求める際に発光素
子から照射される光の光量を相関関係に基づき制御する
ことができる。

【００１４】また、トナー像としてパッチ画像を像担持
体上に形成するとともに、上記のように発光素子から照
射される光の光量を光量設定用出力値に基づき制御しな
がら、パッチ画像の画像濃度を求めるように構成しても
よく、こうすることで像担持体の表面状態にかかわらず
パッチ画像の画像濃度を精度良く求めることができる。
そして、その画像濃度に基づきトナー像の画像濃度に影
響を与える濃度制御因子を調整して像担持体上に形成さ
れるトナー像の画像濃度を制御することで、トナー像の
画像濃度を調整して安定した濃度の画像を形成すること
が可能となる。

【００１５】さらに、この発明は、トナー像が形成され
た像担持体に向けて光を発光素子から照射するととも
に、像担持体からの光を受光素子で受光し、受光素子か
らの出力に基づきトナー像の画像濃度を求める画像形成
方法であって、上記目的を達成するため、像担持体にト
ナー像を担持させる前に、像担持体に向けて発光素子か
ら光を照射するとともに、受光素子からの出力に関連す
る値を光量設定用出力値として求める工程と、トナー像
の画像濃度を求める際に発光素子から照射される光の光
量を光量設定用出力値に基づき制御する工程とを備えて
いる。

【００１６】このように構成された発明では、像担持体
にトナー像を担持させる前に、像担持体の表面状態を正
確に反映した光量設定用出力値が求められており、トナ
ー像の画像濃度を求める際に発光素子から照射される光
の光量が光量設定用出力値に基づき制御されるため、像
担持体の表面状態が変化したとしても、受光素子からの
出力とトナー像の画像濃度との関係を示す特性、つまり
画像濃度−センサ出力特性はほぼ一定に維持される。し
たがって、トナー像の画像濃度を高精度に求めることが
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、この発明にかかる画像形
成装置の一実施形態を示す図である。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、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、
マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）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１
１からの指令に応じてエンジンコントローラ１２がエン
ジン部ＥＧ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。

【００１８】このエンジン部ＥＧでは、感光体２が同図
の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、こ
の感光体２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電手
段としての帯電ユニット３、現像手段としてのロータリ
ー現像ユニット４およびクリーニング部５がそれぞれ配
置されている。帯電ユニット３は帯電バイアス発生部１
２１から帯電バイアスが印加されており、感光体２の外
周面を均一に帯電させる。

【００１９】そして、この帯電ユニット３によって帯電
された感光体２の外周面に向けて露光ユニット６から光
ビームＬが照射される。この露光ユニット６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
画像信号に応じて露光パワー制御部１２３が露光ユニッ
ト６を制御し、光ビームＬを感光体２上に走査露光して
感光体２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ＣＰＵ１２４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１２５と導通している際には、パッチ作成モジ
ュール１２５から出力されるパッチ画像信号が露光パワ
ー制御部１２３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光ビームＬが感光体２上
に走査露光されて画像信号に対応する静電潜像が感光体
２上に形成される。

【００２０】こうして形成された静電潜像は現像ユニッ
ト４によってトナー現像される。すなわち、この実施形
態では現像ユニット４として、ブラック用の現像器４
Ｋ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、
およびイエロー用の現像器４Ｙが軸中心に回転自在に設
けられている。そして、これらの現像器４Ｋ，４Ｃ，４
Ｍ，４Ｙは回転位置決めされるとともに、感光体２に対
して選択的に当接、もしくは離間位置で位置決めされ、
現像バイアス発生部１２６によって現像バイアスが印加
されて選択された色のトナーを感光体２の表面に付与す
る。これによって、感光体２上の静電潜像が選択トナー
色で顕像化される。

【００２１】上記のようにして現像ユニット４で現像さ
れたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７
の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニッ
ト７は、図１に示すように、複数のローラ７２〜７５に
掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転
駆動することで中間転写ベルト７１を回転させる駆動部
（図示省略）とを備えている。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２上に形成される各
色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカ
ラー画像を形成するとともに、所定の二次転写領域ＴＲ
2において、カセット８から取り出されたシートＳ上に
カラー画像を二次転写する。また、こうしてカラー画像
が形成されたシートＳは定着ユニット９を経由して装置
本体の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。

【００２２】また、ローラ７５の近傍には、図１に示す
ように、クリーニング部７６、濃度センサ６０および垂
直同期センサ７７が配置されている。これらのうち、ク
リーニング部７６は図示を省略するクリーナ駆動部によ
ってローラ７５に対して近接・離間移動可能となってい
る。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーニン
グ部７６のブレードがローラ７５に掛け渡された中間転
写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベ
ルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去す
る。また、垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１
の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベ
ルト７１の回転駆動に関連して出力される同期信号、つ
まり垂直同期信号Ｖsyncを得るための垂直同期センサと
して機能する。さらに、濃度センサ６０は中間転写ベル
ト７１の表面に対向して設けられており、後述するよう
にして構成されて中間転写ベルト７１の外周面に形成さ
れるパッチ画像の光学濃度を測定する。

【００２３】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ＣＰＵ１２４で行う演算プログラム、ＣＰＵ１２４
における演算結果、ならびにエンジン部ＥＧを制御する
ための制御データなどを記憶するためのメモリ（記憶手
段）である。

【００２４】図３は濃度センサの構成を示す図である。
この濃度センサ６０は、本発明の「像担持体」に相当す
る中間転写ベルト７１の表面領域のうちローラ７５に巻
き掛けられた巻き掛け領域７１ａに光を照射するＬＥＤ
などの発光素子６０１を有している。また、この濃度セ
ンサ６０には、後述するようにＣＰＵ１２４から与えら
れる光量制御信号Ｓlに応じて照射光の照射光量を調整
するために、偏光ビームスプリッター６０３、照射光量
モニタ用受光ユニット６０４および照射光量調整ユニッ
ト６０５が設けられている。

【００２５】この偏光ビームスプリッター６０３は、同
図に示すように、発光素子６０１と中間転写ベルト７１
との間に配置されており、中間転写ベルト７１上におけ
る照射光の入射面に平行な偏光方向を有するｐ偏光と、
垂直な偏光方向を有するｓ偏光とに分割している。そし
て、ｐ偏光についてはそのまま中間転写ベルト７１に入
射する一方、ｓ偏光については偏光ビームスプリッター
６０３から取り出された後、照射光量モニタ用の受光ユ
ニット６０４に入射され、この受光ユニット６０４から
照射光量に比例した信号が照射光量調整ユニット６０５
に出力される。

【００２６】この照射光量調整ユニット６０５は、受光
ユニット６０４からの信号と、エンジンコントローラ１
２のＣＰＵ１２４からの光量制御信号Ｓlとに基づき発
光素子６０１をフィードバック制御して発光素子６０１
から中間転写ベルト７１に照射される照射光量を光量制
御信号Ｓlに対応する値に調整する。このように、この
実施形態では、照射光量を広範囲に、かつ適切に変更調
整することができる。

【００２７】また、この実施形態では、照射光量モニタ
用受光ユニット６０４に設けられた受光素子６４２の出
力側に入力オフセット電圧６４１が印加されており、光
量制御信号Ｓlがある信号レベルを超えない限り、発光
素子６０１が消灯状態に維持されるように構成されてい
る。その具体的な電気的構成は図４に示す通りである。
図４は図３の濃度センサ６０において採用された受光ユ
ニット６０４の電気的構成を示す図である。この受光ユ
ニット６０４では、フォトダイオードなどの受光素子Ｐ
Ｓのアノード端子は電流−電圧（Ｉ／Ｖ）変換回路を構
成するオペアンプＯＰの非反転入力端子に接続されると
ともに、オフセット電圧６４１を介して接地電位に接続
されている。また、受光素子ＰＳのカソード端子は、オ
ペアンプＯＰの反転入力端子に接続されるとともに、抵
抗Ｒを介してオペアンプＯＰの出力端子に接続されてい
る。このため、受光素子ＰＳに光が入射されて光電流ｉ
が流れると、オペアンプＯＰの出力端子からの出力電圧
Ｖ0は、Ｖ0＝ｉ・Ｒ＋Ｖoff （ただし、Ｖoffはオフセット電圧値である）となり、
反射光量に対応した信号が受光ユニット６０４から出力
される。このように構成した理由について以下説明す
る。

【００２８】入力オフセット電圧６４１を印加しない場
合には、図５の破線で示すような光量特性を示す。つま
り、光量制御信号Ｓl(0)をＣＰＵ１２４から照射光量調
整ユニット６０５に与えると、発光素子６０１は消灯状
態となり、光量制御信号Ｓlの信号レベルを高めると、
発光素子６０１は点灯し、中間転写ベルト７１上への照
射光量も信号レベルにほぼ比例して増大する。しかしな
がら、光量特性は周辺温度の影響や照射光量調整ユニッ
ト６０５の構成などによって図５に示す一点鎖線や二点
鎖線のように平行シフトすることがあり、仮に同図の一
点鎖線のようにシフトしてしまうと、ＣＰＵ１２４から
消灯指令、つまり光量制御信号Ｓl(0)を与えているにも
かかわらず、発光素子６０１が点灯していることがあ
る。

【００２９】これに対し、本実施形態の如く、入力オフ
セット電圧６４１を印加して予め同図の右手側にシフト
させて不感帯（信号レベルＳl(0)〜Ｓl(1)）を設けてい
る場合（同図の実線）には、ＣＰＵ１２４から消灯指
令、つまり光量制御信号Ｓl(0)を与えることで確実に発
光素子６０１を消灯することができ、装置の誤作動を未
然に防止することができる。

【００３０】一方、信号レベルＳl(1)を超える光量制御
信号ＳlがＣＰＵ１２４から照射光量調整ユニット６０
５に与えられると、発光素子６０１は点灯し、中間転写
ベルト７１にｐ偏光が照射光として照射される。する
と、このｐ偏光は中間転写ベルト７１で反射され、反射
光量検出ユニット６０７で反射光の光成分のうちｐ偏光
の光量とｓ偏光の光量とが検出され、各光量に対応する
信号がＣＰＵ１２４に出力される。

【００３１】この反射光量検出ユニット６０７は、図３
に示すように、反射光の光路上に配置された偏光ビーム
スプリッター６７１と、偏光ビームスプリッター６７１
を通過するｐ偏光を受光し、そのｐ偏光の光量に対応す
る信号を出力する受光ユニット６７０ｐと、偏光ビーム
スプリッター６７１で分割されたｓ偏光を受光し、その
ｓ偏光の光量に対応する信号を出力する受光ユニット６
７０ｓとを備えている。この受光ユニット６７０ｐで
は、受光素子６７２ｐが偏光ビームスプリッター６７１
からのｐ偏光を受光し、その受光素子６７２ｐからの出
力をアンプ回路６７３ｐで増幅した後、その増幅信号を
ｐ偏光の光量に相当する信号として受光ユニット６７０
ｐから出力している。また、受光ユニット６７０ｓは受
光ユニット６７０ｐと同様に受光素子６７２ｓおよびア
ンプ回路６７３ｓを有している。このため、反射光の光
成分のうち互いに異なる２つの成分光（ｐ偏光とｓ偏
光）の光量を独立して求めることができる。

【００３２】また、この実施形態では、受光素子６７２
ｐ，６７２ｓの出力側に出力オフセット電圧６７４ｐ，
６７４ｓがそれぞれ印加されており、アンプ回路６７３
ｐ，６７３ｓからＣＰＵ１２４に与えられる信号の出力
電圧Ｖp，Ｖsは図６に示すようにプラス側にオフセット
されている。各受光ユニット６７０ｐ，７０ｓの具体的
な電気的構成については、受光ユニット６０４と同一で
あるため、ここでは図示説明を省略する。このように構
成された受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓにおいても、
受光ユニット６０４と同様に、反射光量がゼロであると
きであっても、各出力電圧Ｖp，Ｖsはゼロ以上の値を有
し、しかも反射光量の増大に比例して出力電圧Ｖp，Ｖs
も増大する。このように出力オフセット電圧６７４ｐ，
６７４ｓを印加することで図５の不感帯の影響を確実に
排除することができ、反射光量に応じた出力電圧を出力
することができる。

【００３３】これら出力電圧Ｖp，Ｖsの信号は図示を省
略するＡ／Ｄ変換回路を介してＣＰＵ１２４に入力され
るように構成されている。そして、適当なタイミング、
例えば装置電源が投入された時点、印刷枚数の累積カウ
ント値が所定値になった時点などのタイミングで、現像
バイアス、帯電バイアスや露光エネルギーなどの画像濃
度に影響を与える濃度制御因子の最適化処理を行って画
像濃度の安定化を図っている。以下、その濃度制御因子
の最適化処理について、図７ないし図１１を参照しつつ
詳述する。

【００３４】図７は図１の画像形成装置において実行さ
れる濃度制御因子の最適化処理を示すフローチャートで
ある。この画像形成装置では、上記したタイミングでＣ
ＰＵ１２４は予めメモリ１２７に記憶されているプログ
ラムにしたがって装置各部を制御して濃度制御因子の最
適値を決定している。なお、ここでは中間転写ベルト７
１の周長がセンサ対向ローラ７５の周長の整数倍となっ
ており、中間転写ベルト７１が１周するのに要する媒体
周期Ｐ71が、センサ対向ローラ７５が１周するのに要す
るローラ周期Ｐ75の整数倍（後の図１２に示すように
「５」倍）で、しかもＣＰＵ１２４が濃度センサ６０か
らの出力電圧Ｖp，Ｖsをサンプリングするサンプリング
間隔の整数倍となっているという前提で最適化処理につ
いて説明する。

【００３５】まずパッチ画像を中間転写ベルト７１に転
写するのに先立って、ステップＳ１〜Ｓ３を実行して中
間転写ベルト７１に関する情報（後で説明するローラ７
５の偏心成分、周期プロファイル）を補正情報として求
める。すなわち、最初のステップＳ１では、暗出力電圧
Ｖp0，Ｖs0を検出するとともに、それらをメモリ１２７
に記憶する。ここで、「暗出力電圧Ｖp0，Ｖs0」とは、
消灯指令に相当する光量制御信号Ｓl(0)を照射光量調整
ユニット６０５に出力して発光素子６０１を消灯し、こ
の消灯状態でのｐおよびｓ偏光の光量を示す出力電圧を
意味している。そして、後述するように出力電圧Ｖp，
Ｖsから出力電圧Ｖp0，Ｖs0をそれぞれ差し引くことで
暗出力電圧Ｖp0，Ｖs0の悪影響を排除し、より高精度な
測定が可能となる。

【００３６】次に、光量制御信号Ｓlとして不感帯を超
える信号レベルで、しかも受光素子６７２ｐからの出力
が基準値となる光量制御信号Ｓl(s)を設定し、この光量
制御信号Ｓl(s)を照射光量調整ユニット６０５に与えて
発光素子６０１を点灯させる（光量の設定：ステップＳ
２）。

【００３７】図８は光量の設定処理を示すフローチャー
トであり、図９および図１０は光量の設定処理を示す図
である。この光量の設定処理（ステップＳ２）では、光
量制御信号Ｓlとして不感帯を超える信号レベルである
光量制御信号Ｓl(lw)を設定し、この光量制御信号Ｓl(l
w)を照射光量調整ユニット６０５に与えて発光素子６０
１を点灯させる（ステップＳ２１）。これによって、発
光素子６０１からの照射光の光量は比較的低い値とな
り、これが本発明の「第１光量」に相当している。

【００３８】そして、低光量で発光素子６０１を点灯し
たまま、中間転写ベルト７１を回転駆動した後、各時刻
での出力電圧Ｖp_lを中間転写ベルト７１の１周分だけ
サンプリングする（ステップＳ２２）。こうすること
で、例えば図９に示すサンプリングデータＤlw(x)が得
られる。この実施形態では、中間転写ベルト７１の表面
のうちトナー像を担持させる画像部のみならず、トナー
像を担持させない非画像部についてもサンプリングデー
タＤlw(x)を求めているが、画像部のみについてサンプ
リングデータＤlw(x)を求めるようにしてもよい。

【００３９】次に、こうして得られたサンプリングデー
タＤlw(x)から出力電圧の平均値Ｖp_l(av)を算出し、低
光量側での光量設定用出力値（第１出力値）としてメモ
リ１２７に記憶する（ステップＳ２３）。

【００４０】次に、発光素子６０１からの照射光量を比
較的高い値に設定し、上記したと同様にして、高光量側
での光量設定用出力値を求める。すなわち、光量制御信
号Ｓlとして不感帯を超える信号レベルで、しかも受光
素子６７２ｐからの出力が光量制御信号Ｓl(lw)より十
分に大きくなる光量制御信号Ｓl(hg)を設定し、この光
量制御信号Ｓl(hg)を照射光量調整ユニット６０５に与
えて発光素子６０１を点灯させる（ステップＳ２４）。
これによって、発光素子６０１からの照射光の光量は比
較的大きな値となり、これが本発明の「第２光量」に相
当している。

【００４１】そして、高光量で発光素子６０１を点灯し
たまま、中間転写ベルト７１を回転駆動し、各時刻での
出力電圧Ｖp_hを中間転写ベルト７１の１周分だけサン
プリングする（ステップＳ２５）。こうすることで、例
えば図９に示すサンプリングデータＤhg(x)が得られ
る。また、こうして得られたサンプリングデータＤhg
(x)から出力電圧の平均値Ｖp_h(av)を算出し、高光量側
での光量設定用出力値（第２出力値）としてメモリ１２
７に記憶する（ステップＳ２６）。

【００４２】こうして低光量および高光量での出力電圧
が得られると、それらの値に基づき光量制御信号と出力
電圧との相関関係を示す特性を求める（ステップＳ２
７）。具体的には、例えば図１０に示すように光量制御
信号と出力電圧とはほぼ比例関係にあるため、光量制御
信号と出力電圧との関係式を求める。このようにして、
この実施形態では発光素子６０１からの光の光量と光量
設定用出力値との相関関係を求めている。なお、光量制
御信号Ｓl(lw)、Ｓl(hg)の大小関係が逆転したとして
も、光量制御信号と出力電圧とはほぼ比例関係をとり、
上記と同様にして相関関係を求めるようにしてもよい。

【００４３】そして、予め設定している基準出力電圧Ｖ
p_sを得るために必要な光量制御信号の信号レベルＳl
(s)を上記関係式に基づき導出し、その光量制御信号Ｓl
(s)を照射光量調整ユニット６０５に与えて発光素子６
０１からの照射光量を制御する（ステップＳ２８）。こ
こで、この実施形態では、図１０に示すように、光量制
御信号Ｓl(lw)、Ｓl(hg)、Ｓl(s)が次の大小関係、Ｓl(lw)＜Ｓl(s)＜Ｓl(hg) を満足するように光量制御信号Ｓl(lw)、Ｓl(hg)を予め
設定しているが、光量制御信号と出力電圧とがほぼ比例
関係をとることから、これらの大小関係についても特に
限定されるものではない。ただし、相関関係を示す関係
式を高精度に求め、その関係式から光量制御信号Ｓl(s)
を的確に求めるためには、光量制御信号Ｓl(lw)、Ｓl(h
g)、Ｓl(s)が次の大小関係、Ｓl(lw)＜＜Ｓl(s)＜＜Ｓl(hg) を満足するように光量制御信号Ｓl(lw)、Ｓl(hg)を予め
設定するのが望ましい。

【００４４】このようにして照射光量の設定が完了する
と、その設定状態で発光素子６０１を点灯させて該発光
素子６０１からの光を中間転写ベルト７１に照射すると
ともに、中間転写ベルト７１で反射された光のｐ偏光お
よびｓ偏光の光量を反射光量検出ユニット６０７によっ
て検出し、補正情報を算出し、メモリ１２７に記憶する
（ステップＳ３）。

【００４５】図１１は補正情報の算出処理を示すフロー
チャートであり、図１２は補正情報の算出処理を示す図
である。この補正情報の算出処理（ステップＳ３）で
は、垂直同期信号Ｖsyncが出力されてから所定時間ΔＴ
だけ経過する（ステップＳ３１）と、出力電圧Ｖp，Ｖs
のサンプリングを開始する（ステップＳ３２）。そし
て、各サンプリング位置ｘでの出力電圧Ｖpから消灯時
の出力電圧Ｖp0を差し引き、この光量信号ＳigＰ（＝Ｖ
p−Ｖp0）を求めるとともに、各サンプリング位置ｘで
の出力電圧Ｖsから消灯時の出力電圧Ｖs0を差し引き、
この光量信号ＳigＳ（＝Ｖs−Ｖs0）を求めた後、これ
らの光量信号比（＝ＳigＰ／ＳigＳ）を各サンプリング
位置ｘでのサンプリングデータＤ(x)としてメモリ１２
７に記憶する（ステップＳ３３）。

【００４６】この装置では、上記したように中間転写ベ
ルト７１の周長がセンサ対向ローラ７５の周長の５倍と
なっているため、上記のようにして求められたサンプリ
ングデータＤ(x)から連続するｎ個、例えば６０個のサ
ンプリングデータを取り出すと、それら６０個のサンプ
リングデータ中にセンサ対向ローラ７５の１周期（ロー
ラ周期Ｐ75）分の成分が含まれていることとなる。そし
て、ローラ７５の偏心成分に着目すると、ローラ７５の
１周期分の平均値をとることにより、偏心成分を考慮す
る必要がなくなる。というのは、センサ対向ローラ７５
が１周する間には偏心によりセンシング距離が遠くなる
場合と近くなる場合の両方が含まれ、平均値をとること
により各々の影響が打ち消しあって、結局、設計上のセ
ンシング距離における平均値とほぼ等価と考えることが
できるからである。

【００４７】そこで、例えば図１２に示すサンプリング
データＤ(x)から連続する６０個のサンプリングデータ
を１つの区間として５個（＝Ｐ71／Ｐ75）の区間を規定
し、各区間を構成するサンプリング位置ｘ（ｘ＝３０，
３１，…，２１０）を中心としたローラ７５の１周分の
平均値ＡＶ(x)を求める。つまり、ＡＶ(30)＝（Ｄ(0)＋…＋Ｄ(30)＋…＋Ｄ(59)）／６０ＡＶ(31)＝（Ｄ(1)＋…＋Ｄ(31)＋…＋Ｄ(60)）／６０ＡＶ(32)＝（Ｄ(2)＋…＋Ｄ(32)＋…＋Ｄ(61)）／６０ … ＡＶ(210)＝（Ｄ(180)＋…＋Ｄ(210)＋…＋Ｄ(239)）／
６０を求める。上式では、サンプリング位置「０」〜「５
９」の６０個のサンプリングデータの中心を３０として
いるが、厳密に中心は「２９」と「３０」の間であり上
式は、ＡＶ(29)＝（Ｄ(0)＋…＋Ｄ(30)＋…＋Ｄ(59)）／６０（以下同様）と処理してもよい。

【００４８】このようにして求められた平均値ＡＶ(x)
はローラ７５の偏心成分をキャンセルしたものであり、
サンプリングデータＤ(x)から平均値ＡＶ(x)を減算する
ことによって各サンプリング位置ｘでのローラ７５の偏
心成分Ｅ(x)を求めることができる。つまり、Ｅ(x)＝Ｄ(x)−ＡＶ(x) によってローラ７５の偏心成分Ｅ(x)を求めることがで
きる。ただし、ここでは、中間転写ベルト７１が１周す
る間のローラ７５の５周分の偏心成分を求めている。

【００４９】ここで、各区間はいずれもローラ７５の１
周に相当するので、同位相であれば偏心成分Ｅ(x)は同
じ値を示すはずである。そこで、５つの区間の各同位相
での偏心成分の平均値Ｅav(a)を次式、Ｅav(a)＝｛Ｄ(30+a)−ＡＶ(30+a)｝＋｛Ｄ(90+a)−ＡＶ(90+a)｝＋｛Ｄ(120+ a)−ＡＶ(120+a)｝／３ … (1) （ただし、ａ＝０，１，…５９である）に基づき求め、
メモリ１２７に記憶する（ステップＳ３４）。このよう
に、この実施形態では、中間転写ベルト７１が１周する
間に複数の偏心成分を求め、それらの平均値を求めてい
るため、補正情報たる偏心成分Ｅ(x)を高精度に求める
ことができる（図１２）。もちろん、中間転写ベルト７
１の１周に対するローラ７５の回転数は「５」に限定さ
れるものではなく、２回転以上であれば、上記と同様に
してローラ７５の偏心成分を求めることができる。

【００５０】こうして、式(1)にしたがって各位相での
ローラ７５の偏心成分Ｅav(a)が求まると、サンプリン
グデータＤ(x)から偏心成分を減算することにより、中
間転写ベルト７１の表面状態を反映した周期プロファイ
ルＦ(x)が得られる（図１２）。つまり、周期プロファ
イルＦ(x)は、Ｆ(0)＝Ｄ(0)−Ｅav(30) Ｆ(1)＝Ｄ(1)−Ｅav(31) … Ｆ(29)＝Ｄ(29)−Ｅav(59) Ｆ(30)＝Ｄ(30)−Ｅav(0) Ｆ(31)＝Ｄ(31)−Ｅav(1) … となる。そして、補正情報たる周期プロファイルＦ(x)
についても、メモリ１２７に記憶する（ステップＳ３
５）。

【００５１】こうして補正情報が得られると、図７のス
テップＳ４に進んでパッチセンシング処理を行う。図１
３はパッチセンシング処理を示すフローチャートであ
り、図１４はパッチセンシング処理を示す図である。こ
のパッチセンシング処理（ステップＳ４）では、濃度制
御因子を多段階に変化させながらパッチ作成モジュール
１２５から出力されるパッチ画像信号に対応するパッチ
画像を感光体２１上に形成するとともに、該パッチ画像
を中間転写ベルト７１に転写する（ステップＳ４１）。

【００５２】そして、補正情報の算出処理（ステップＳ
３）の場合と同様に、垂直同期信号Ｖsyncが出力されて
から所定時間ΔＴだけ経過した（ステップＳ４２）後、
出力電圧Ｖp，Ｖsのサンプリングを開始する（ステップ
Ｓ４３）。そして、各サンプリング位置ｘでの出力電圧
Ｖpから消灯時の出力電圧Ｖp0を差し引き、この光量信
号ＳigＰ（＝Ｖp−Ｖp0）を求めるとともに、各サンプ
リング位置ｘでの出力電圧Ｖsから消灯時の出力電圧Ｖs
0を差し引き、この光量信号ＳigＳ（＝Ｖs−Ｖs0）を求
めた後、これらの光量信号比（＝ＳigＰ／ＳigＳ）を各
サンプリング位置ｘでのサンプリングデータＤＤ(x)と
してメモリ１２７に記憶する（ステップＳ４４）。

【００５３】次のステップＳ４５では、サンプリングデ
ータＤＤ(x)からステップＳ３で予め求めておいた補正
情報、つまり偏心成分Ｅ(x)および周期プロファイルＦ
(x)を差し引くことによって、サンプリングデータＤＤ
(x)からローラ７５の偏心成分および中間転写ベルト７
１の表面状態の影響を取り除き、パッチ画像の画像濃度
のみを反映した補正値Ｃ(x)を求めている（ステップＳ
４５）。

【００５４】こうしてパッチセンシング処理（ステップ
Ｓ４）が完了すると、各パッチ画像の画像濃度を補正値
Ｃ(x)に基づき算出した後（ステップＳ５）、これらの
画像濃度に基づき濃度制御因子の最適値を決定する（ス
テップＳ６）。

【００５５】以上のように、この実施形態では、パッチ
画像を中間転写ベルト７１に担持させる前に、中間転写
ベルト７１を回転移動させながら発光素子６０１から中
間転写ベルト７１に向けて光を照射するとともに、受光
素子６７２ｐからの出力電圧Ｖpに関連する値Ｖp_l(a
v)、Ｖp_h(av)を光量設定用出力値として求めておき、
パッチ画像の画像濃度を求める際には発光素子６０１か
ら照射される光の光量を光量設定用出力値Ｖp_l(av)、
Ｖp_h(av)に基づいて制御するように構成しているの
で、中間転写ベルト７１の表面状態、例えば表面色の明
度が変化したとしても、受光素子６７２ｐ，６７２ｓか
らの出力とトナー像の画像濃度との関係を示す特性、つ
まり画像濃度−センサ出力特性（図１６）をほぼ一定に
維持させることができ、パッチ画像の画像濃度を高精度
に求めることができる。

【００５６】また、中間転写ベルト７１を回転移動させ
ながら、受光素子６７２ｐからの出力電圧Ｖp_l，Ｖp_h
を適当なサンプリング間隔で断続的にサンプリングして
中間転写ベルト７１の１周分のサンプリングデータを得
るとともに、該サンプリングデータに基づき光量設定用
出力値を求めているので、パッチ画像の形成前における
像担持体の表面状態をより正確に求めることができる。

【００５７】また、発光素子６０１からの光の光量を低
光量および高光量の２段階に変化させながら、各光量で
の光量設定用出力値Ｖp_l(av)、Ｖp_h(av)を求めるだけ
でなく、それらのデータ（低光量、高光量および光量設
定用出力値Ｖp_l(av)、Ｖp_h(av)）に基づき発光素子６
０１からの光の光量と光量設定用出力値との相関関係
（図１０）を求めている。そして、その相関関係から基
準出力電圧Ｖp_sを得るために必要な光量制御信号の信
号レベルＳl(s)を導出し、その光量制御信号Ｓl(s)を照
射光量調整ユニット６０５に与えて発光素子６０１から
の照射光量を制御しているので、中間転写ベルト７１の
表面状態、例えば表面色の明度が変動したとしても、画
像濃度−センサ出力特性をほぼ一定に維持することがで
きる。その結果、パッチ画像の画像濃度を精度良く求め
ることができ、その画像濃度に基づきトナー像の画像濃
度に影響を与える濃度制御因子を調整してトナー像の画
像濃度を制御しているため、トナー像の画像濃度を調整
して安定した濃度の画像を形成することが可能となる。

【００５８】なお、上記実施形態では、受光素子６７２
ｐからの出力電圧Ｖpの平均値を光量設定用出力値とし
ているが、受光素子からの出力電圧に対する信号処理や
データ処理などについては平均化処理に限定されるもの
ではなく、例えば出力電圧Ｖpから暗出力電圧Ｖp0を差
し引いたものを光量設定用出力値としたり、受光素子６
７２ｐ．６７２ｓからの出力電圧Ｖp，Ｖsの比をとった
ものを光量設定用出力値としてもよい。また、受光素子
からの出力電圧をそのまま光量設定用出力値として用い
てよい。

【００５９】また、上記実施形態では、中間転写ベルト
７１を回転移動させながら、受光素子６７２ｐからの出
力電圧Ｖp_l，Ｖp_hを適当なサンプリング間隔で断続的
にサンプリングして光量設定用出力値を求めているが、
出力電圧Ｖp_l，Ｖp_hを連続的にサンプリングして光量
設定用出力値を求めたり、例えば図１５に示すように中
間転写ベルト７１を停止させた状態で出力電圧Ｖp_l，
Ｖp_hをサンプリングして光量設定用出力値を求めるよ
うにしてもよい。以下、図１５を参照しつつ他の実施形
態について説明する。

【００６０】図１５は、この発明にかかる画像形成装置
の他の実施形態を示すフローチャートである。この実施
形態は中間転写ベルト７１を停止させた状態で光量の設
定を行っている点で、中間転写ベルト７１を回転移動さ
せた状態で光量の設定を行う先の実施形態で相違するの
みで、その他の構成は共通している。したがって、ここ
では相違点を中心に本実施形態の動作について詳述す
る。

【００６１】まず中間転写ベルト７１の所定の表面領
域、例えば非画像部が濃度センサ６０に対向するように
中間転写ベルト７１を位置決め停止させる（ステップＳ
５１）。そして、ステップＳ２１と同様に、光量制御信
号Ｓlとして不感帯を超える信号レベルである光量制御
信号Ｓl(lw)を設定し、この光量制御信号Ｓl(lw)を照射
光量調整ユニット６０５に与えて発光素子６０１を点灯
させる（ステップＳ５２）。すると、受光素子６７２ｐ
は非画像部で反射された光を受光し、発光素子６０１か
らの光の光量（低光量）に対応する出力電圧Ｖp_lを出
力する。そこで、この実施形態では、その出力電圧Ｖp
を低光量側での光量設定用出力値（第１出力値）として
メモリ１２７に記憶する（ステップＳ５３）。

【００６２】次に、中間転写ベルト７１を停止させたま
ま、ステップＳ２４と同様に、光量制御信号Ｓlとして
不感帯を超える信号レベルで、しかも受光素子６７２ｐ
からの出力が光量制御信号Ｓl(lw)より十分に大きくな
る光量制御信号Ｓl(hg)を設定し、この光量制御信号Ｓl
(hg)を照射光量調整ユニット６０５に与えて発光素子６
０１を点灯させる（ステップＳ５４）。すると、受光素
子６７２ｐは非画像部で反射された光を受光し、発光素
子６０１からの光の光量（高光量）に対応する出力電圧
Ｖpを出力する。そこで、この実施形態では、その出力
電圧Ｖp_hを高光量側での光量設定用出力値（第２出力
値）としてメモリ１２７に記憶する（ステップＳ５
５）。

【００６３】こうして低光量および高光量での出力電圧
が得られると、それらの値に基づき光量制御信号と出力
電圧との相関関係を示す特性を求めた（ステップＳ５
６）後、予め設定している基準出力電圧Ｖp_sを得るた
めに必要な光量制御信号の信号レベルＳl(s)を上記相関
関係に基づき導出し、その光量制御信号Ｓl(s)を照射光
量調整ユニット６０５に与えて発光素子６０１からの照
射光量を制御する（ステップＳ５７）。ここで、この実
施形態においても、先の実施形態と同様に、光量制御信
号Ｓl(lw)、Ｓl(hg)の大小関係、ならびに光量制御信号
Ｓl(lw)、Ｓl(hg)、Ｓl(s)の大小関係は上記実施形態に
限定されるものではなく、任意に設定することができ
る。ただし、相関関係を示す関係式を高精度に求め、そ
の関係式から光量制御信号Ｓl(s)を的確に求めるために
は、光量制御信号Ｓl(lw)、Ｓl(hg)、Ｓl(s)が次の大小
関係、Ｓl(lw)＜＜Ｓl(s)＜＜Ｓl(hg) を満足するように光量制御信号Ｓl(lw)、Ｓl(hg)を予め
設定するのが望ましい。

【００６４】このようにして照射光量の設定が完了する
と、中間転写ベルト７１の回転移動を開始し、先の実施
形態と同様に、上記設定状態で発光素子６０１を点灯さ
せて該発光素子６０１からの光を中間転写ベルト７１に
照射するとともに、中間転写ベルト７１で反射された光
のｐ偏光およびｓ偏光の光量を反射光量検出ユニット６
０７によって検出し、補正情報を算出した後、パッチセ
ンシング処理（ステップＳ４）、各パッチ画像の画像濃
度の算出（ステップＳ５）および濃度制御因子の最適値
の決定（ステップＳ６）を順次実行する。

【００６５】以上のように、この実施形態によれば、先
の実施形態と同様の作用効果が得られるのみならず、中
間転写ベルト７１を回転移動させることなく、光量の設
定を行うことができ、先の実施形態に比べて光量の設定
に要する時間を短縮することができる。

【００６６】なお、この実施形態では、パッチ画像を中
間転写ベルト７１に担持させる前に光量の設定（ステッ
プＳ３）を行っているため、中間転写ベルト７１の非画
像部を濃度センサ６０に対向させた状態で中間転写ベル
ト７１を停止させる必要はなく、中間転写ベルト７１の
画像部が濃度センサ６０に対向した状態で中間転写ベル
ト７１を停止させてもよい。ただし、中間転写ベルト７
１の非画像部を濃度センサ６０に対向させた状態で中間
転写ベルト７１を停止させるように構成した場合には、
パッチ画像を中間転写ベルト７１の画像部に担持させた
後でも光量の設定を行うことができる。

【００６７】なお、本発明は上記した２種類の実施形態
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、ｐ偏光側の出力
電圧Ｖpに基づき光量設定用出力値を求め、それらに基
づき発光素子６０１の光量設定を行っているが、ｓ偏光
側の出力電圧Ｖsに基づき光量設定用出力値を求めるよ
うにしてもよい。また、両出力電圧Ｖp，Ｖsに基づき光
量設定用出力値を求めるようにしてもよい。

【００６８】また、上記実施形態では、図１０に示す相
関関係を求めるために、発光素子６０１からの光の光量
を低光量および高光量の２段階に変化させながら、各光
量での光量設定用出力値Ｖp_l(av)、Ｖp_h(av)を求めて
いるが、各光量の設定値や設定個数については任意であ
る。

【００６９】また、上記実施形態では、図１０に示す相
関関係に基づき光量制御信号Ｓl(s)を決定しているが、
かかる相関関係を導出することは本発明の必須構成要件
ではなく、単一または複数の光量設定用出力値に基づき
発光素子６０１からの光の光量を制御するようにしても
よい。

【００７０】また、上記実施形態では、中間転写ベルト
７１を転写媒体とする画像形成装置に本発明を適用して
いるが、本発明の適用対象はこれに限定されるものでは
なく、例えば転写媒体として転写ドラムを用いた画像形
成装置などにも適用可能であり、感光体上に形成される
トナー像を転写媒体に転写する画像形成装置全般に本発
明を適用することができる。

【００７１】また、上記実施形態では、中間転写ベルト
７１や転写ドラムなどの転写媒体に担持されるトナー像
の画像濃度を求める画像形成装置に対して本発明を適用
しているが、感光体に担持されるトナー像の画像濃度を
求める、つまり感光体が本発明の「像担持体」に相当す
る画像形成装置に対して本発明を適用することも可能で
ある。

【００７２】さらに、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
にかかる画像形成装置は、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Ｓ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。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、発光
素子から非担持領域に向けて光を照射した際の受光素子
からの出力に関連する値を光量設定用出力値として求め
ておき、トナー像の画像濃度を求める際には発光素子か
ら照射される光の光量を光量設定用出力値に応じて制御
するように構成しているので、像担持体の表面状態が変
化したとしても、受光素子からの出力とトナー像の画像
濃度との関係を示す特性、つまり画像濃度−センサ出力
特性をほぼ一定に維持することができ、トナー像の画像
濃度を高精度に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を
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】濃度センサの構成を示す図である。

【図４】図３の濃度センサにおいて採用された受光ユニ
ットの電気的構成を示す図である。

【図５】図３の濃度センサにおける光量制御特性を示す
図である。

【図６】図３の濃度センサにおける反射光量に対する出
力電圧の変化の様子を示すグラフである。

【図７】図１の画像形成装置において実行される濃度制
御因子の最適化処理を示すフローチャートである。

【図８】図１の画像形成装置において実行される光量の
設定処理を示すフローチャートである。

【図９】光量の設定処理を示す図である。

【図１０】光量の設定処理を示す図である。

【図１１】補正情報の算出処理を示すフローチャートで
ある。

【図１２】補正情報の算出処理を示す図である。

【図１３】パッチセンシング処理を示すフローチャート
である。

【図１４】補正情報の算出処理を示す図である。

【図１５】パッチセンシング処理を示す図である。

【図１６】画像濃度−センサ出力特性の一例を示す図で
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）６０…濃度センサ７１…中間転写ベルト（像担持体）１２４…ＣＰＵ（制御手段）６０１…発光素子６７２ｐ，６７２ｓ…受光素子Ｄhg(x)，Ｄlw(x)…サンプリングデータＶp_h，Ｖp_h(av)…光量設定用出力値（第２出力値）Ｖp_l，Ｖp_l(av)…光量設定用出力値（第１出力値）Ｖp_s…基準出力電圧（基準値）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA09 DA10 DE02 DE07 DE10 EA01 EA02 EA05 EB04 EF15 2H077 AD06 DA05 DA47 DA63 DB00 GA13 2H200 FA02 FA18 GA23 GA30 GA34 GA44 GA47 GA50 GB11 GB25 GB41 HA02 HA29 HB12 HB22 JA02 JB10 JC03 JC12 JC20 LA11 LA12 LB13 PA02 PA19 PB17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像を担持可能な像担持体と、前記
像担持体に向けて光を照射する発光素子と、前記像担持
体からの光を受光し、その受光光量に対応する値を出力
する受光素子と、前記受光素子からの出力に基づき前記
トナー像の画像濃度を求める制御手段とを備えた画像形
成装置において、前記制御手段は、前記像担持体の表面のうちトナー像を
担持していない非担持領域に向けて前記発光素子から光
を照射した際の前記受光素子からの出力に関連する値を
光量設定用出力値として求める一方、トナー像の画像濃度を求める際に前記発光素子から照射
される光の光量を前記光量設定用出力値に基づき制御す
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、トナー像を前記像担持
体に担持させる前に、該像担持体を回転移動させなが
ら、前記受光素子からの出力を連続的または断続的にサ
ンプリングして得られたサンプリングデータに基づき前
記光量設定用出力値を求める請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記像担持体はトナー像を担持する画像
部とそれ以外の非画像部とを備える請求項２記載の画像
形成装置において、前記サンプリングデータには、少なくとも前記画像部か
らの光を受光した前記受光素子からの出力が含まれる画
像形成装置。
【請求項４】前記サンプリングデータは、前記画像部
からの光を受光した前記受光素子からの出力のみで構成
されている請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記制御手段は前記像担持体の移動を停
止させた状態で前記光量設定用出力値を求める請求項１
記載の画像形成装置。
【請求項６】前記像担持体はトナー像を担持する画像
部とそれ以外の非画像部とを備える請求項５記載の画像
形成装置において、前記制御手段は、前記発光素子からの光が前記像担持体
の表面のうちトナー像を形成しない非画像部に照射され
た状態で前記光量設定用出力値を求める画像形成装置。
【請求項７】前記制御手段は、トナー像の画像濃度を
求める際に前記光量設定用出力値が所定の基準値となる
ように前記発光素子から照射される光の光量を制御する
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】前記制御手段は、第１光量で前記非担持
領域に向けて前記発光素子から光を照射した際の前記受
光素子からの出力に関連する第１出力値と、前記第１光
量と異なる第２光量で前記非担持領域に向けて前記発光
素子から光を照射した際の前記受光素子からの出力に関
連する第２出力値とを前記光量設定用出力値として求め
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】前記制御手段は、前記第１光量、前記第
１出力値、前記第２光量および前記第２出力値に基づ
き、前記発光素子からの光の光量と前記光量設定用出力
値との相関関係を求め、さらにトナー像の画像濃度を求
める際に前記発光素子から照射される光の光量を前記相
関関係に基づき制御する請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前記トナー像として
パッチ画像を前記像担持体上に形成するとともに、前記
パッチ画像の画像濃度を求め、その画像濃度に基づきト
ナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子を調整し
て前記像担持体上に形成されるトナー像の画像濃度を制
御する請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項１１】トナー像が形成された像担持体に向け
て光を発光素子から照射するとともに、前記像担持体か
らの光を受光素子で受光し、前記受光素子からの出力に
基づき前記トナー像の画像濃度を求める画像形成方法に
おいて、前記像担持体にトナー像を担持させる前に、前記像担持
体に向けて前記発光素子から光を照射するとともに、前
記受光素子からの出力に関連する値を光量設定用出力値
として求める工程と、トナー像の画像濃度を求める際に前記発光素子から照射
される光の光量を前記光量設定用出力値に基づき制御す
る工程とを備えたことを特徴とする画像形成方法。