JP2007033770A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 セルフチェック等の作像条件調整制御を行っている際に、光学センサにおけるＬＥＤの発光量の安定化を待つことによる制御時間の長期化を抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 プリント動作を停止している状態からセルフチェックを開始するにあたり、プロッタを立ち上げる際（Ｓ７０１）に、中間転写ベルトの駆動開始と同時に、光学センサのＬＥＤの発光をＯＮするようにした。更に、プロッタ立ち上げ時にＬＥＤをＯＮしたら、セルフチェックの終了の際にプロッタを立ち下げるまで、ＯＮしたままの状態を維持するようにした。これにより、ＬＥＤの発光量を十分に安定化させてから、Ｖｓｇ調整処理や階調パターン像の検知を行うことができるので、安定化のための待ち時間を不要にすることができた。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、所定のタイミングで、トナー像形成手段の作像条件を調整するための作像条件調整制御を実施する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来より、電源が投入された直後であるという条件や、プリントアウト枚数の累積が所定枚数に達したという条件など、所定の条件が具無されたことに基づいて、作像条件調整制御を実施する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等に記載のもの）。この作像条件調整制御においては、例えば、まず、光学センサの発光手段（例えばＬＥＤ）から発した光を潜像担持体たる感光体の表面で反射させ、その反射光量を光学センサの受光素子で検知する。次に、予め定められた形状の基準トナー像を感光体の表面に形成した後、この基準トナー像における光反射量を光学センサによって検知する。そして、それら光反射量の比に基づいて基準トナー像の単位面積あたりにおけるトナー付着量を把握して、感光体の一様帯電電位、現像バイアス、感光体に対する光書込強度、現像剤のトナー濃度の制御目標値などといった作像条件を調整する。このような作像条件調整制御により、長期に渡って安定した画像濃度のプリントアウトを行うことが可能になる。

特開平９−２８４５５６号公報 特開２００２−２３６４０２号公報 特開２００４−３５４６２３号公報 特許第３５００００８号公報

かかる作像条件調整制御を行う従来の画像形成装置においては、光学センサの発光手段の発光量安定化を待つことにより、作像条件調整制御の実施時間を長期化させるという問題が生じていた。具体的には、従来の画像形成装置においては、上述したような所定の条件が具備されているか否かを判定回路によって判定させ、具備された場合に、判定回路から実行要求信号を出力させていた。そして、この実行要求信号に基づいて、制御部に作像条件調整制御を行わせるようにしていた。作像条件調整制御が開始されると、基準トナー像の光反射量を測定するためにＬＥＤ等の発光手段がＯＮされるが、発光手段の発光量は、発光開始からの時間経過とともに、例えば図１に示すグラフのように変化する。同図において、発光量は、発光開始から数十μｓｅｃ後に最大になるが、その後は、発光手段の内部温度上昇による内部抵抗の増加に伴って発光量が徐々に低下していき、内部温度上昇が飽和に達した時点で安定化する。安定化までに要する時間は数秒であるが、この間には基準トナー像の光反射率を正確に検知することができない。このため、発光手段の発光量の安定化を待ってから、光学センサによる基準トナー像の光反射率を検知しなければならず、このことが作像条件調整制御の実施時間を長期化させていたのである。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、発光手段の発光量の安定化を待つことによる作像条件調整制御の長期化を抑えることができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体の移動する表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、発光手段から出射して該像担持体の表面に当てた光を受光手段で受光することで該表面や該表面上のトナー像の光学特性を検知する光学センサと、所定の条件が具備されたか否かを判定する判定手段と、該所定の条件が具備されたことに基づいて該トナー像形成手段の作像条件を調整するための作像条件調整制御を実施する制御手段とを備え、該作像条件調整制御にて、予め定められた形状のトナー像である基準トナー像を該像担持体の表面に形成した後、該表面上における該基準トナー像の光学特性を該光学センサによって検知した結果に基づいて該作像条件を調整する画像形成装置において、上記作像条件調整制御を開始するにあたり、上記像担持体の駆動が停止している場合には、該像担持体の駆動開始と同時に上記光学センサの発光手段による発光を開始する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、画像情報を取得する画像情報取得手段と、該画像情報に基づいて像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、発光手段から出射して該像担持体の表面に当てた光を受光手段で受光することで該表面や該表面上のトナー像の光学特性を検知する光学センサと、所定の条件が具備されたか否かを判定する判定手段と、該所定の条件が具備されたことに基づいて該トナー像形成手段の作像条件を調整するための作像条件調整制御を実施する制御手段とを備え、該作像条件調整制御にて、予め定められた形状のトナー像である基準トナー像を該像担持体の表面に形成した後、該表面上における該基準トナー像の光学特性を該光学センサによって検知した結果に基づいて該作像条件を調整する画像形成装置において、操作者からの命令によって上記画像情報に基づくトナー像を形成するために上記像担持体の駆動を開始する際に、上記判定手段による判定結果にかかわらず、該像担持体の駆動開始に基づいて、上記光学センサの発光手段による発光を開始する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、画像情報を取得する画像情報取得手段と、該画像情報に基づいて像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、発光手段から出射して該像担持体の表面に当てた光を受光手段で受光することで該表面や該表面上のトナー像の光学特性を検知する光学センサと、所定の条件が具備されたか否かを判定する判定手段と、該所定の条件が具備されたことに基づいて該トナー像形成手段の作像条件を調整するための作像条件調整制御を実施する制御手段とを備え、該作像条件調整制御にて、予め定められた形状のトナー像である基準トナー像を該像担持体の表面に形成した後、該表面上における該基準トナー像の光学特性を該光学センサによって検知した結果に基づいて該作像条件を調整する画像形成装置において、操作者からの命令によって上記画像情報に基づくトナー像を形成するための画像形成動作中に上記所定の条件が具備されるか否かを予測する予測手段を設け、画像形成動作中には、上記判定手段による判定結果にかかわらず、該予測手段による予測結果に基づいて、上記光学センサの発光手段による発光を開始する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記画像情報取得手段として、複数の記録部材にそれぞれ対応する複数の上記画像情報を連続して取得可能なものを用いるとともに、上記所定の条件として、画像形成を行った記録部材の累積数が所定数に達したという条件についてその正否を判定させるように上記判定手段を構成し、且つ、該画像情報取得手段による画像情報の取得結果に基づいて該条件が具備されるか否かを予測させるように、上記予測手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、上記作像条件調整制御の終了後の時間経過を計時する計時手段を設けるとともに、上記所定の条件として、計時手段による計時値が所定値に達したという条件についてその正否を判定させるように上記判定手段を構成し、且つ、該計時値と、実行中の画像形成動作を完了するまでに要する時間との比較に基づいて該条件が具備されるか否かを予測させるように、上記予測手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、上記トナー像形成手段として、潜像を担持する潜像担持体、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段、該潜像を現像してトナー像を得る現像手段、及び、表面を無端移動させる表面無端移動体の該表面にあるいはこれに保持される記録部材に該潜像担持体上のトナー像を転写せしめる転写手段を有するものであって、該潜像担持体上で現像した上記基準トナー像を上記像担持体たる該表面無端移動体に転写するものを用い、該基準トナー像を該表面移動体に転写された該基準トナー像を上記光学センサに検知させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、上記作像条件調整制御の際に複数の上記基準トナー像を形成し、それぞれの該基準トナー像についての上記光学特性に基づいて上記作像条件を調整する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、複数の上記基準トナー像として、単位面積あたりにおけるトナー付着量が互いに異なるものを形成する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項７又は８の画像形成装置において、上記作像条件調整制御のために上記発光手段による発光を開始したら、少なくとも、全ての上記基準トナー像についての上記光学特性を検知し終わるまで、該発光手段を発光させ続ける制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何れかの画像形成装置において、上記受光手段として、被検対象からの拡散反射光を検知する拡散反射光検知手段を用いるとともに、該拡散反射光検知手段による検知結果を補正する補正手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記補正手段として、基準部材からの拡散反射光を検知する上記拡散反射光検知手段による検知結果に基づいて、上記基準トナー像からの拡散反射光を検知する該拡散反射光検知手段による検知結果を補正するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記受光手段として、上記拡散反射光検知手段に加えて、被検対象からの正反射光を検知する正反射光検知手段を用いるとともに、上記補正手段として、上記基準トナー像からの正反射光を検知する該正反射光検知手段による検知結果に基づいて、該基準トナー像からの拡散反射光を検知する該拡散反射光検知手段による検知結果を補正するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、上記補正手段として、単位面積あたりにおけるトナー付着量が互いに異なる複数の上記基準トナー像についてそれぞれ上記正反射光を上記正反射光検知手段によって検知した結果と、それら基準トナー像についてそれぞれ上記拡散反射光射光を上記拡散反射光検知手段によって検知した結果との比較に基づいて、該拡散反射光検知手段による検知結果を補正するものを用いたことを特徴とするものである。

これらの発明のうち、請求項１の発明特定事項の全てを備えるものでは、次のような理由により、発光手段の発光量の安定化を待つことによる作像条件調整制御の長期化を抑えることができる。即ち、作像条件調整制御においては、光学センサによって基準トナー像を検知するのに先立って、その基準トナー像を像担持体の表面に形成する必要がある。そして、像担持体の表面に基準トナー像を形成するためには、像担持体の駆動を開始する必要がある。このため、像担持体の駆動を開始してから、基準トナー像を光学センサに検知させるまでには、少なくとも数秒といったある程度の時間を要する。そこで、作像条件調整制御を開始するにあたり、像担持体の駆動が停止している場合には、像担持体の駆動開始と同時に光学センサの発光手段の発光を開始する。これにより、像担持体の駆動開始から、基準トナー像を光学センサに検知させるまでに要する時間を利用して発光手段の発光量の安定化を図る。かかる構成では、作像条件調整制御中において必要となる発光量の安定化のための待ち時間を実質的に無くしたり、短縮したりして、安定化を待つことによる作像条件調整制御の長期化を抑えることができる。

また、請求項２の発明特定事項の全てを備える発明においては、次に説明する理由により、発光手段の発光量の安定化を待つことによる作像条件調整制御の長期化を回避することができる。即ち、作像条件調整制御を実施するタイミングは、操作者からの画像形成命令を待機している待機期間に限られるものではない。例えば、複数の記録部材に対する画像形成動作を連続して行う連続プリント動作中において、累積プリント枚数が所定値に達した場合に連続プリント動作を一時中断して作像条件調整制御を実施する画像形成装置が従来から知られている。この種の画像形成装置において、連続プリント動作を一時中断した際には、潜像担持体を一様帯電せしめる帯電手段、現像バイアスや転写バイアスなどを出力する電源、レーザー書込光学系などが既に立ち上がっている状態である。このため、連続プリント動作を一時中断したら直ちに基準トナー像の形成を開始することが可能である。しかし、このようなタイミングで発光手段の発光と基準トナー像の形成とを開始すると、発光手段の発光量を安定化させる前に光学センサに基準トナー像を検知させてしまう場合がある。このような場合には、基準トナー像の形成を開始する前に発光手段の発光を開始して、その発光量の安定化を待たなければならなくなる。そこで、操作者からの画像形成命令によってトナー像を形成するために像担持体の駆動を開始する場合には、作像条件調整制御の実施トリガーとなる条件が具備されているか否かにかかわらず、像担持体の駆動開始に基づいて発光手段の発光を開始しておく。かかる構成では、連続プリント動作中に、プリントアウト枚数の累積が所定値に達したなどといった条件が具備されて作像条件調整制御を実施する必要が生じても、その時点では既に発光手段の発光量を安定化させている。よって、作像条件調整制御中に発光手段の発光量を安定化させる必要を無くして、安定化を待つことによる作像条件調整制御の長期化を回避することができる。

また、請求項３の発明特定事項の全てを備える発明においては、次に説明する理由により、発光手段の発光量の安定化を待つことによる作像条件調整制御の長期化を回避することができる。即ち、作像条件調整制御の実施トリガーとなる条件によっては、画像形成動作中にその条件が具備されるか否かを予測できる場合がある。例えば、所定時間経過毎に作像条件調整制御を実施するという条件の場合には、画像形成動作中に次の実施タイミングが到来するか否かを予測することができる。また、所定枚数のプリントアウト毎に作像条件調整制御を実施するという条件の場合には、連続プリント動作中において、あと３枚のプリントアウトを行った時点で次の作像条件調整制御の実施タイミングが到来するなどといった予測を行うことができる。そこで、作像条件調整制御の実施トリガーとなる条件が具備されるか否かを画像形成動作中に予測する予測手段を設け、その予測結果に基づいて発光手段による発光を開始させるようにする。かかる構成では、作像条件調整制御の開始に先立って発光手段の発光量を予め安定化せしめることが可能になるので、安定化を待つことによる作像条件調整制御の長期化を回避することができる。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体を設けたいわゆるタンデム型のフルカラー電子写真複写機（以下、単に「複写機」という）の第１実施形態について説明する。

まず、本第１実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図２は、本第１実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。同図において、複写機は、画像形成を行うプリント部１００と、このプリント部１００が載置されプリント部１００に対して記録部材である転写紙５の供給を行う給紙装置２００と、プリント部１００上に取り付けられ原稿画像を読み取るスキャナ３００と、このスキャナ３００の上部に取り付けられる原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００とを備えている。プリント部１００には、転写紙５を手差し給紙させるための手差しトレイ６、及び、画像形成済みの転写紙５が排紙される排紙トレイ７が設けられている。

図３は、プリント部１００の構成を拡大して示す拡大構成図である。プリント部１００には、中間転写体であり且つ表面無端移動体である無端状の中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０材料には、ベルト伸びによる位置ずれを防止するために機械的特性に非常に優れた材料であるポリイミドが採用されている。このプリイミドには、高画質高安定化、即ち、温湿度環境に依存せず常に安定した転写性能が得られるようにするために電気抵抗調整剤としてカーボンを分散させている。このため、中間転写ベルト１０は黒色を呈している。

中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、図３中で時計回り方向に回転駆動される。図３に示すように、支持ローラ１４，１５，１６のうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間のベルト張架部分には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが並んで配置されている。また第２支持ローラ１５と第３支持ローラ１６との間のベルト張架部分には、中間転写ベルト１０上に形成された基準トナー像たる濃度パッチを検出するための光学センサユニット１１０が取り付けられている。

画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの上方には、図２に示したように、レーザー書込装置２１が設けられている。このレーザー書込装置２１は、スキャナ３００で読み取った原稿の画像情報に基づいて、図示しないレーザ−制御部によって半導体レーザ−（図示せず）を駆動して書込光を出射する。そして、その書込光により、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに設けられた潜像担持体たるドラム状の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋを露光走査して感光体に静電潜像を形成する。なお、書込光の光源としては、レーザーダイオードに限るものではなく、例えばＬＥＤであってもよい。

図４は、４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋのうちの２つを示す拡大構成図である。なお、４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋは、使用するトナーの色が互いに異なる点の他が同様の構成になっているので、同図においては、各部材の符号の末尾に付すＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字を省略している。また、以下の説明においても、これら添字を必要に応じて適宜省略する。

画像形成ユニット１８には、感光体２０の周囲に、帯電装置６０、現像装置６１、感光体クリーニング装置６３及び除電装置６４が設けられている。また、感光体２０に対して中間転写ベルト１０を介して対向する位置には、１次転写装置６２が設けられている。

帯電装置６０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２０に接触して電圧を印加することにより感光体２０の表面を一様に帯電する。この帯電装置６０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。

現像装置６１では、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してもよい。この現像装置６１は、現像ケース７０内に設けられた攪拌部６６と現像部６７とに大別できる。攪拌部６６では、二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という）が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての後述する現像スリーブ６５上に供給される。この攪拌部６６は、平行な２本のスクリュー６８が設けられており、２本のスクリュー６８の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケース７０には現像装置６１内の現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ７１が取り付けられている。一方、現像部６７では、現像スリーブ６５に付着した現像剤のうちのトナーが感光体２０に転移される。この現像部６７には、現像ケース７０の開口を通して感光体２０と対向する現像スリーブ６５が設けられており、その現像スリーブ６５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６５に先端が接近するようにドクタ−ブレード７３が設けられている。本第１実施形態では、このドクターブレード７３と現像スリーブ６５との間の最接近部における間隔が０．３５ｍｍとなるように設定されている。

現像装置６１内においては、現像剤を２本のスクリュー６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、現像スリーブ６５内に配設されたマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に汲み上げられる。現像スリーブ６５に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ６５の回転に伴って搬送され、ドクターブレード７３によって適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部６６に戻される。このようにして感光体２０と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットローラの発する磁力によって穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ６５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２０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２０上の静電潜像部分に転移し、感光体２０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６５から離れ、攪拌部６６に戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部６６にトナーが補給される。

１次転写装置６２としては、１次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体２０に押し当てるようにして設置している。１次転写装置６２は、ローラ形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よい。

感光体クリーニング装置６３は、先端を感光体２０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７５を備えている。また、本第１実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体２０から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置６３の内部に収容される。

除電ランプ等からなる除電装置６４は、光を照射して感光体２０の表面電位を初期化する。

画像形成ユニット１８には、感光体２０に対向する電位センサ１２０が設けられている。この電位センサ１２０は、感光体２０に対向するように設けられ、感光体２０表面電位を検出する。

感光体２０は、直径６０［ｍｍ］のドラム形状であり、２８２［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転駆動される。また、現像スリーブ６５は、直径２５［ｍｍ］の筒形状であり、５６４［ｍｍ／ｓｅｃ］の線速で回転駆動される。現像領域に供給される現像剤中のトナーの帯電量は、およそ−（マイナス）１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲となるのが好適である。感光体２０と現像スリーブ６５との間隙である現像ギャップは、０．５〜０．３［ｍｍ］の範囲で設定され、値が小さくなるほど現像効率の向上を図ることが可能である。感光体２０の感光層の厚みは３０［μｍ］であり、レーザー書込装置２１の光学系のレーザービームは、スポット径が５０×６０［μｍ］であり、その光量は約０．４７［ｍＷ］である。

帯電装置６０により、感光体２０の表面は例えば−７００Ｖに一様帯電せしめられ、レーザー書込装置２１によってレーザが照射された静電潜像部分の電位は、例えば−１２０Ｖとなる。これに対して、現像バイアスの電圧を−４７０Ｖとし、３５０Ｖの現像ポテンシャルを確保する。このようなプロセス条件は電位制御の結果によって適時変更される。

先に示した図２において、画像形成ユニット１８では、感光体２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体２０の表面を一様に帯電せしめる。次いで、スキャナ３００により読み取った画像情報に基づいてレーザー書込装置２１からレーザーによる書込光を照射し、感光体２０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置６１により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。このトナー像は、１次転写装置６２により中間転写ベルト１０上に１次転写される。１次転写後に感光体２０の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置６３により除去され、その後、感光体２０の表面は、除電装置６４により除電されて、次の画像形成に供される。

先に図３に示したように、支持ローラのうちの第３支持ローラ１６に対向する位置には、２次転写装置である２次転写ローラ２４が設けられている。そして、中間転写ベルト１０上のトナー像を転写紙５上に２次転写する際には、２次転写ローラ２４を第３支持ローラ１６に巻回された中間転写ベルト１０部分に押し当てて２次転写を行う。なお、２次転写装置としては２次転写ローラ２４を用いた構成でなくても、例えば転写ベルトや非接触の転写チャージャを用いた構成としてもよい。この２次転写ローラ２４には、２次転写ローラ２４に付着したトナーをクリーニングするローラクリーニング部９１が当接している。

また、２次転写ローラ２４の転写紙５搬送方向下流側には、２つのローラ２３ａ，２３ｂ間に無端ベルト状の搬送ベルト２２が張架した構成を有する。また、このさらに搬送方向下流側には、転写紙５上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、加熱ローラ２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成となっている。また、中間転写ベルト１０の支持ローラのうちの第２支持ローラ１５に対向する位置には、ベルトクリーニング装置１７が設けられている。このベルトクリーニング装置１７は、転写紙５に中間転写ベルト１０上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去するためのものである。

プリント部１００には、図２に示したように、給紙装置２００から給紙された転写紙５を２次転写ローラ２４を経由して排紙トレイ７に案内する搬送路４８が設けられている。また、この搬送路４８に沿って、搬送ローラ４９ａ、レジストローラ４９ｂ、排出ローラ５６なども設けられている。搬送路４８の下流側には、転写後の転写紙５の搬送方向を排紙トレイ７又は用紙反転装置９３に切り替える切替爪５５が設けられている。用紙反転装置９３は、転写紙５を反転させて再び２次転写ローラ２４に向けて送り出すものである。さらに、プリント部１００には、手差しトレイ６から搬送路４８へ合流する手差し給紙路５３が設けられ、この手差し給紙路５３の上流側には、手差しトレイ６にセットされた転写紙５を一枚ずつ給紙するための給紙ローラ５０及分離ローラ５１が設けられている。

給紙装置２００は、転写紙５を収納する複数の給紙カセット４４、これらの給紙カセット４４に収納された転写紙を一枚ずつ送り出す給紙ローラ４２及び分離ローラ４５、送り出された転写紙を給紙路４６に沿って搬送する搬送ローラ４７などから構成されている。給紙路４６は、プリント部１００の搬送路４８に接続している。

スキャナ３００では、コンタクトガラス３１上に載置される原稿（図示せず）の読取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーを搭載した第１及び第２の走行体３３，３４が往復移動する。これらの走行体３３，３４により走査された画像情報は、結像レンズ３５によってその後方に設置されている読取センサ３６の結像面に集光され、読取センサ３６によって画像信号として読込まれる。

図５は本第１実施形態に係る複写機の電気回路の要部を示すブロック図である。同図に示すように、本複写機には、コンピュータ構成のメイン制御部５００が備えられており、このメイン制御部５００が各部を駆動制御する。メイン制御部５００は、各種演算や各部の駆動制御を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０１にバスライン５０２を介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５０３と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５０４とが接続されて構成されている。

ＲＯＭ５０３には、光学センサユニット１１０の出力値に対する単位面積当りのトナー付着量への換算に関する情報を記憶した換算テーブル（図示せず）が格納されている。

メイン制御部５００には、プリント部１００の各部、給紙装置２００、スキャナ３００、原稿自動搬送装置４００が接続されている。ここで、プリント部１００の光学センサユニット１１０及び電位センサ１２０は、検出した情報をメイン制御部５００に送り出す。

本複写機を用いて原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、ユーザーが図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３１上に搬送される。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３３および第２走行体３４が走行を開始する。これにより、第１走行体３３からの光がコンタクトガラス３１上の原稿で反射し、その反射光が第２走行体３４のミラーで反射されて、結像レンズ３５を通じて読取センサ３６に案内される。このようにして原稿の画像情報を読み取る。

また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、図示しない駆動モータが駆動し、支持ローラ１４，１５，１６のうちの１つが回転駆動して中間転写ベルト１０が回転駆動する。また、これと同時に、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋも回転駆動する。その後、スキャナ３００の読取センサ３６で読み取った画像情報に基づいて、レーザー書込装置２１から、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上に書込光がそれぞれ照射される。これにより、各感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋにより可視像化される。そして、各感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。

このようにして形成された各色トナー像は、各１次転写装置６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋにより、順次中間転写ベルト１０上に重なり合うようにそれぞれ１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、２次転写後の中間転写ベルト１０上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１７により除去される。

また、ユーザーによりスタートスイッチが押されると、ユーザーが選択した転写紙５に応じた給紙装置２００の給紙ローラ４２が回転し、給紙カセット４４の１つから転写紙５が送り出される。送り出された転写紙５は、分離ローラ４５で１枚に分離して給紙路４６に入り込み、搬送ローラ４７によりプリント部１００内の搬送路４８まで搬送される。このようにして搬送された転写紙５は、レジストローラ４９ｂに突き当たったところで止められる。

レジストローラ４９ｂは、上述のようにして中間転写ベルト１０上に形成された合成トナー画像が２次転写ローラ２４に対向する２次転写部に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。レジストローラ４９ｂにより送り出された転写紙５は、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２４との間に送り込まれ、２次転写ローラ２４により、中間転写ベルト１０上の合成トナー像が転写紙５上に２次転写される。その後、転写紙５は、２次転写ローラ２４に吸着した状態で定着装置２５まで搬送され、定着装置２５で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置２５を通過した転写紙５は、排出ローラ５６により排紙トレイ７に排出されスタックされる。なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置２５を通過した転写紙５の搬送方向を切替爪５５により切り換え、用紙反転装置９３に送り込む。転写紙５は、そこで反転し再び２次転写ローラ２４に案内される。

本複写機の制御手段たる制御部（ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０３及びＲＡＭ５０４からなる組合せ）は、図示しない電源スイッチがＯＮされた直後に、セルフチェックと呼ばれる作像条件調整制御を行うように構成されている。このセルフチェックでは、４つの画像形成ユニット１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋにおいて、それぞれ感光体２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面に階調パターン像を形成し、これを像担持体たる中間転写ベルト１０上に転写する。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの階調パターン像は、それぞれ単位面積あたりのトナー付着量が互いに異なる複数の基準パッチ（基準トナー像）からなり、例えば、図６に示すような状態で中間転写ベルト１０に転写される。具体的には、複数のＭ基準パッチからなるＭ階調パターン像Ｔｍ、複数のＣ基準パッチからなるＣ階調パターン像Ｔｃ、複数のＹ基準パッチからなるＹ階調パターン像Ｔｙは、それぞれベルト移動方向にＭ、Ｃ、Ｙという順で一直線上に並ぶように転写される。一方、複数のＫ基準パッチからなるＫ階調パターン像Ｔｋは、ベルト幅方向において、他の階調パターン像とは異なる位置に転写される。

上述した光学センサユニット１１０は、互いにベルト幅方向に並んで配設された、正反射型光学センサ１１０ａと、マルチ反射型光学センサ１１０ｂとを有している。正反射型光学センサ１１０ａは、図７に示すように、発光手段たるＬＥＤ１１１から発した光を、中間転写ベルト１０の表面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト１０の表面や、その表面に転写された基準パッチで正反射した正反射光を、受光手段たる受光素子１１２によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。また、マルチ反射型光学センサ１１０ｂは、図８に示すように、ＬＥＤ１１１から発した光を、中間転写ベルト１０の表面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト１０の表面や、その表面に転写された基準パッチで正反射した正反射光を第１受光素子１１３によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。更に、中間転写ベルト１０の表面や、その表面に転写された基準パッチで拡散反射した拡散反射光を第２受光素子１１４によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。

正反射型光学センサ１１０ａは、中間転写ベルト１０上に転写されたＫ階調パターン像Ｔｋの各Ｋ基準パッチを検知して、それぞれのパッチにおけるトナー付着量に応じた電圧を出力する。また、マルチ反射型光学センサ１１０ｂは、中間転写ベルト１０上に転写されたＭ階調パターン像Ｔｍの各Ｍ基準パッチ、Ｃ階調パターン像Ｔｃの各Ｃ基準パッチ、Ｙ階調パターン像Ｔｙの各Ｙ基準パッチを検知して、それぞれのパッチにおけるトナー付着量に応じた電圧を出力する。なお、以下、正反射型光学センサ１１０ａと、マルチ反射型光学センサ１１０ｂとを総称して、光学センサということにする。

これら光学センサにおいては、発光手段であるＬＥＤとしてピーク発光波長：λｐ＝９５０ｎｍのＧａＡｓ赤外発光ダイオードを採用している。また、受光素子にはピーク受光感度：８００ｎｍのＳｉフォトトランジスタを採用している。これら光学センサと、検知対象面である中間転写ベルト１０との距離（検出距離）は５ｍｍ程度になっている。

セルフチェックでは、このようにして得られた各基準パッチに対応する出力電圧値に基づいて作像条件を調整することで、画像濃度の安定化を図る。セルフチェックで行われる処理をおおまかに分類すると、Ｖｓｇ調整処理と、電位設定値調整処理と、中間調光書込γ補正処理との３つに大別される。Ｖｓｇ調整処理では、検知対象面である中間転写ベルト１０の地肌部（トナー付着のない表面）を検知した光学センサからの出力電圧値が、所定の値（例えば、４．０±０．２Ｖ）になるように、ＬＥＤからの発光量を調整する。また、電位設定値調整処理では、中間転写ベルト１０上に形成した階調パターン像（例えば１０階調パターン）における各基準パッチを光学センサによって検知し、各基準パッチに対応する出力電圧値に基づいて適切な現像γを算出する。そして、算出結果に基づいて、狙いの画像濃度を得ることができる感光体一様帯電電位、現像バイアス、光書込強度を特定して、それぞれを設定値とする。また、中間調光書込γ補正処理では、中間転写ベルト１０上に形成した階調パターン像（例えば１６階調パターン）における各基準パッチを光学センサによって検知する。そして、各基準パッチに対応する出力電圧値と、狙いとする階調特性とのずれ量に基づいて、各階調に対応する光書込強度の設定値である書込γをそれぞれ補正することにより、狙いの階調特性が得られるようにする。なお、現像γとは、現像ポテンシャルと、単位面積たりにおけるトナー付着量との関係を示すグラフの傾きのことである。また、現像ポテンシャルとは、感光体表面の静電潜像と、現像バイアスが印加される現像スリーブ表面との電位差のことである。

光学センサの発光手段であるＬＥＤは、その発光開始直後における発光量が先に図１に示したような特性を示す。このため、ＬＥＤの発光を開始してから、被検対象の光学特性である光反射量を検知するまでには、３〜５秒程度の待ち時間が必要であった。プリントジョブ中の処理内でスループットを低下させずにこの待ち時間を確保することができれば、ユーザーに不満を抱かせることはない。しかし、この待ち時間により、プリントジョブを中断させたり、プリント開始までの時間を延長したりせざるを得ない場合、ユーザーに対して「待たされる」というストレスを与えてしまう。

ＬＥＤの発光量の初期変動は、基準パッチを１個だけ形成してこれを光学センサで検知する場合、例えば、プリントジョブ中の紙間領域で１パッチのみ作成する場合には、ＬＥＤの発光量の初期変動があったとしても、工夫次第で待ち時間を無くすことができる。例えば、基準パッチを検知する直前でＶｓｇを検知し、その直後に基準パッチを検知すれば、両者の検知結果はほぼ同じ発光量によるものなので、検知精度にそれぞれ影響を及ぼさない。しかしながら、先に説明したセルフチェックの場合には、このような制御を行うことができない。

これについて、もう少し詳しく説明する。図９は、光学センサのＬＥＤをＯＮした後、センサ出力電圧値（ＬＥＤの発光量と同意）を十分に安定化させてから階調パターン像を検知させた場合におけるセンサ出力特性を示すグラフである。また、図１０は、光学センサのＬＥＤをＯＮした後、センサ出力電圧値を安定化させる前に階調パターン像を検知させた場合におけるセンサ出力特性を示すグラフである。何れのグラフも、単位面積あたりにおけるトナー付着量が徐々に増加する１０個の基準パッチからなる階調パターン像を検知させた例を示している。図９に示すように、センサ出力電圧値を十分に安定化させてから階調パターン像を検知させた場合、１０個の基準パッチのトナー付着量を適切に検知させることができている。これに対し、図１０に示すように、センサ出力電圧値を安定化させないで階調パターン像を検知させた場合、初めの６個の基準パッチのトナー付着量を適切に検知させることができなくなっている。

図１１は、これら２つのケースにおいて、それぞれ階調パターン像の検知結果に基づいて特定される現像γの特性を示すグラフである。このグラフは、階調パターン作像時の現像ポテンシャルを横軸とし、階調パターン像の光学センサによる検知結果をトナー付着量に変換した値を縦軸として両者の関係をプロットしたものである。実線で示される直線が、センサ出力値を安定化させた後に階調パターン像を検知させた場合における現像γを表している。また、破線で示される直線が、センサ出力値を安定化させないで階調パターン像を検知させた場合における現像γを示している。２つの現像γの間に誤差が生じることがわかる。このグラフから、センサ出力値を安定化させないで階調パターン像を検知させた場合には、狙いのトナー付着量を得るために必要な現像ポテンシャルを、適切値よりも低めに計算してしまい、結果として、セルフチェック後の画像濃度が狙いの画像濃度よりも低めに制御されてしまうことがわかる。階調パターン像を検知する場合には、このような不具合が起こるため、ＬＥＤの発光量を安定化させるための待ち時間が必要になるのである。

従来のセルフチェックにおいては、Ｖｓｇ調整処理、電位設定値調整処理、中間調光書込γ補正処理の３つ処理において、その都度、光学センサのＬＥＤをオンオフしていた。これにより、待ち時間の合計が例えば５秒×３回＝１５秒にもなっていた。

次に、本第１実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
図１２は、本複写機によって行われるセルフチェックにおける制御フローを示すフローチャートである。本複写機においては、図示しない電源が投入された直後にセルフチェックを行うようになっている。具体的には、まず、電源オン時の状態をジャム等の異常処理時と区別する目的で定着装置２５の定着ローラの表面温度を検出する。そして、この検出結果について１００［℃］を超えているか否かを判断し、１００［℃］を超えている場合には、セルフチェックを実行しない。これに対し、１００［℃］を超えていない場合には、セルフチェックを実行する。つまり、本複写機においては、電源ＯＮ直後における定着ローラの表面温度が１００［℃］を超えていないという条件を具備するか否かが制御部によって判断され、具備する場合にセルフチェックを実行する。かかる構成においては、ＣＰＵ５０１等から構成される制御部が、判定手段として機能している。

セルフチェックにおいては、まず、２つの光学センサについて、ＬＥＤをＯＦＦしている状態での出力電圧値をＶｏｆｆｓｅｔとして検知する（ステップ７００：以下、ステップをＳと記す）。このとき、正反射型光学センサ（１１０ａ）については、正反射光を受光する受光素子（１１２）からの出力電圧値をＶｏｆｆｓｅｔ＿ｒｅｇとして検知する。また、マルチ反射型光学センサ（１１０ｂ）については、正反射光を受光する第１受光素子（１１３）からの出力電圧値をＶｏｆｆｓｅｔ＿ｒｅｇとして検知するとともに、拡散反射光を受光する第２受光素子（１１４）からの出力電圧値をＶｏｆｆｓｅｔ＿ｄｉｆとして検知する。次に、プロッタ立ち上げ動作を行う（Ｓ７０１）。このプロッタ立ち上げ動作では、図１３のタイミングチャートに示すように、各感光体モータ、中間転写ベルトモータ、２次転写モータ等のモータ負荷の起動と、決められた作像タイミングに従った帯電、現像、転写バイアスの立ち上げとを行う。このとき、中間転写ベルトモータの起動により像担持体たる中間転写ベルト１０の駆動を開始するのであるが、図１３に示すように、同時に光学センサのＬＥＤをＯＮする。

次に、図１２に示したように、所定条件で一様に帯電せしめた各感光体２０の表面電位Ｖｄを電位センサ１２０によって検知した後（Ｓ７０２）、検知結果に基づいて帯電装置６０のＡＣ帯電バイアスを調整する（Ｓ７０３）。そして、上述したＶｓｇ調整処理を行う（Ｓ７０４）。このＶｓｇ調整処理では、中間転写ベルト１０の地肌部からの正反射光を検知する正反射型光学センサ１１０ａからの出力電圧値Ｖｓｇ＿ｒｅｇがある所定範囲内（例えば４．０±０．２Ｖ）になるように正反射型光学センサ１１０ａのＬＥＤ発光量を調整する。そして、調整後におけるそれぞれの出力電圧値をＶｓｇ＿ｒｅｇ、Ｖｓｇ＿ｄｉｆとしてＲＡＭ５０４に記憶する。なお、Ｓ７０２〜Ｓ７０３の処理は、各色の画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｋで並列して行われる。また、Ｓ７０４の処理は、２つの光学センサついて並列して行われる。

このようにして前処理を行った後には、電位設定値調整処理を行う。具体的には、まず、それぞれ互いにトナー付着量が異なる１０個の基準パッチからなるＹ−１０階調パターン像、Ｃ−１０階調パターン像、Ｍ−１０階調パターン像、Ｋ−１０階調パターン像を形成する（Ｓ７０５）。そして、これら階調パターン像を互いに４０［ｍｍ］の間隔をあけて配設された２つの光学センサによって検知し（Ｓ７０６）、それぞれの結果をＫ−Ｖｓｐ＿ｒｅｇ−ｉ、Ｙ−Ｖｓｐ＿ｄｉｆ−ｉ、Ｃ−Ｖｓｐ＿ｄｉｆ−ｉ、Ｍ−Ｖｓｐ＿ｄｉｆ−ｉ（ｉは１〜１０）としてＲＡＭ５０４に格納する。このとき、同時に、感光体２０上における各階調パターン部電位に対する電位センサ１２０の出力値を読み込んでＲＡＭ５０４に格納する。なお、各基準パッチのサイズは１５×２０ｍｍであり、各基準パッチは互いに間隔１０ｍｍをあけて配設されている。

次に、ＲＡＭ５０４に記憶しておいた電位センサ１２０の電位出力値と、パターン作像時現像バイアスとから現像ポテンシャルを計算する（Ｓ７０７）。同時に、各パッチにおけるトナー付着量を所定の付着量算出アルゴリズムに基づいて計算する。このとき、付着量算出アルゴリズムは、Ｋトナー付着量と、カラー（Ｙ、Ｃ、Ｍ）トナー付着量とで別のものを用いる。Ｋトナー付着量については、ベルト地肌部出力（Ｖｓｇ）と基準パッチ部出力（Ｖｓｐ）との出力比（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）を算出し、これをＲＯＭに収められている図示しない付着量変換テーブルを参照することによって求める。なお、カラートナー付着量の算出方法について後述する。

トナー付着量を計算したら、次に、現像γの計算を行う（Ｓ７０８）。図１４は、Ｓ７０７で求められた現像ポテンシャルと、各基準パッチのトナー付着量との関係を示すグラフである。Ｓ７０８では、このグラフに示す直線近似式（傾きを現像γと呼び、ｘ切片を現像開始電圧と呼ぶ）を計算するのである。

現像γを計算したら、次に、図１２に示したように、狙いのトナー付着量を得るのに必要な現像ポテンシャルを現像γに基づいて特定した後（Ｓ７０９）、この現像ポテンシャルにマッチした感光体帯電電位Ｖｄ、現像バイアスＶｂ、光書込強度ＶＬを、次の表１に示すような電位テーブルに基づいて特定する（Ｓ７１０）。

各電位を特定したら、レーザー書込装置２１を制御する図示しないレーザー制御回路を介して半導体レーザーのレーザー発光パワーが最大光量となるように制御し、電位センサ１２０の出力値を取り込むことによって感光体２０の残留電位を検出する（Ｓ７１１）。そして、その残留電位が０でない時には、先にＳ７１０で特定しておいたＶｄ、Ｖｂ、ＶＬに対してその残留電位分の補正を行って目標電位とする（Ｓ７１２）。

その後、各色並行して感光体２０の帯電装置６０による帯電電位Ｖｄが上記目標電位になるように図示しない電源回路を調整した後（Ｓ７１３）、レーザー制御回路を介して半導体レーザーにおけるレーザー発光パワーを感光体２０の表面電位ＶＬが上記目標電位になるように調整する（Ｓ７１４）。そして、黒現像装置６１Ｋ、シアン現像装置６１Ｃ、マゼンタ現像装置６１Ｍ、イエロー現像装置６１Ｙの各現像バイアス電位Ｖｂがそれぞれ上記目標電位になるように電源回路を調整した後、それぞれの調整値をプリント動作時における作像条件として記憶する（Ｓ７１５）。

このようにして電位設定値調整処理を終えて、各色について狙いのベタ濃度が得られるような作像ポテンシャルを調整したら、次に、中間調光書込γ補正処理を行う。この中間調光書込γ補正処理では、各色について、それぞれ１６階調パターン像を作成し（Ｓ７１６）、これらを中間転写ベルト１０上で光学センサによって検知する（Ｓ７１７）。そして、検知結果に基づいて、各基準パッチのトナー付着量を求める（Ｓ７１８）。更に、中間調補正としてＬＤ（レーザーダイオード）書込み値に対してその付着量データをプロットする。そして、プロット結果に基づいて理想的な中間調特性に対するずれ量を算出した後（Ｓ７１９）、算出結果に基づいて各ＬＤ書込み値の入力値に対する補正処理を行って、補正結果（プロコンγテーブル）を書込γにフィードバックする（Ｓ７２０）。

以上でセルフチェックの全ての処理動作が終了となるため、プロッタの立ち下げ処理を行ってセルフチェックを終了する（Ｓ７２１）。このとき、光学センサのＬＥＤをＯＦＦにする。

ここで注目すべき点は、一連のセルフチェックにおいて、プロッタ立ち上げ時に中間転写ベルト１０の駆動を開始すると同時に、２つの光学センサのＬＥＤをＯＮし、セルフチェック終了時のプロッタ立ち下げまで、そのＯＮを維持し続けていることである。プロッタ立ち上げには、各駆動系の駆動速度を安定化させたり、電源回路からの出力電圧値を安定化させたりするのに、２秒程度の時間を要する。この時間はプロッタ立ち上げに必須となる。また、プロッタ立ち上げ後には、Ｖｓｇを検知するのに先立って、Ｖｄを検知したり（Ｓ７０２）、帯電ＡＣを調整したり（Ｓ７０３）といった処理が必要になる。これらの処理を完了するには、少なくとも数秒が必要であり、この間にＬＥＤの発光量を安定化させることができる。そして、Ｓ７０４でＶｓｇを調整するにあたって、ＬＥＤの発光量を安定化させる待ち時間が不要となる。これにより、Ｖｓｇ調整時に待ち時間を発生させることによるセルフチェックの長期化を回避することができる。

また、本複写機においては、プロッタ立ち上げ時にＬＥＤをＯＮしたら、プロッタ立ち下げまでＬＥＤをＯＮし続ける。このため、階調パターン像を検知する処理を実行する度にＬＥＤをオンオフしていた従来装置において、電位設定値調整処理や中間調光書込γ補正処理でも発生していた待ち時間も不要にして、これら待ち時間によるセルフチェックの長期化も回避することができている。

ところで、古くは、基準パッチの検知結果を精度良くフィードバックするための理想的な検知位置として、現像後であって転写前、つまり、感光体上とることが一般的であった。しかしながら、感光体上で基準パッチを検知する場合には、ＬＥＤ光の照射による感光体の光疲労を引き起こし、感光体のＬＥＤ照射部に形成される画像だけが帯状に濃くなったり薄くなったりするという問題を発生させる。このため、ＬＥＤを必要最小限の時間だけＯＮ（点灯）して、感光体の光疲労をできるだけ抑える必要があった。このような構成では、ＬＥＤをできるだけ早くＯＮして発光量の安定化を事前に図っておくという本複写機の特徴的な構成を採用することができない。

そこで、本複写機においては、感光体上ではなく、中間転写ベルト１０上で各基準パッチを検知するようにしている。かかる構成では、ＬＥＤ光の照射による感光体の光疲労を引き起こすことなく、ＬＥＤを早いタイミングでＯＮしてセルフチェックの長期化を回避することができる。

図１５は、ＬＥＤがおかれている環境下の温度である周囲温度Ｔａと、ＬＥＤの許容順電流ＩＦとの関係を示すグラフ（温度定格図）である。図示のように、ＬＥＤにおいては、周囲温度Ｔａに応じてＬＥＤに発生させる電流値を決定する必要がある。周囲温度Ｔａが高くなるほど、ＬＥＤが許容し得る電流値が低くなるからである。

ここで、光学センサの被検対象面の地肌部における光反射率が比較的高い場合には、Ｖｓｇ調整処理において、受光素子に規定量の反射光を受光させるのに必要となるＬＥＤ発光量、即ち、光学センサからの出力電圧値を既定値（例えば４．０±０．２Ｖ）にするのに必要となるＬＥＤ電流値、が比較的小さくなる。例えば、中間転写ベルトとして透明のものを用い、光学センサの対向ローラとして鏡面反射率の高い金属ローラ（２０°光沢度：約５００）を用い、対向ローラ表面でＬＥＤ光を反射させた場合には、Ｖｓｇ＝４．０ＶのＶｓｇを得るのに必要なＬＥＤ電流値は４〜７［ｍＡ］程度である。

これに対し、本複写機では、被検対象たる中間転写ベルト１０として、温湿度環境に対する抵抗変動の小さいカーボン分散系のベルト（２０°光沢度：１２０）を採用している。この中間転写ベルト１０は、カーボン分散によって黒色を呈しており、鏡面反射率が約１／４程度と、かなり低くなっている。このような中間転写ベルト１０において、４．０ＶのＶｓｇを得るためには、ＬＥＤ電流が透明ベルトの約５倍の２０〜３５［ｍＡ］にもなってしまう。光沢度の低いベルトや表面粗さが大きいベルトでも、同様にＬＥＤ電流が相当に大きくなる。

先に説明したように、ＬＥＤ電流については、周囲温度に応じた許容順電流値内で使用しなければならないという制約があるため、２０〜３５［ｍＡ］をＬＥＤに流すのは困難である。ＬＥＤ電流を許容順電流値内に留めつつ、所望のＶｓｇ値を得る方法としては、光学センサの受光素子の感度、すなわち、ＯＰアンプのゲインを上げる方法がある。これによれば、ＬＥＤ電流を許容順電流値内に留めつつ、４．０ＶのＶｓｇを得ることも可能である。但し、この方法では、受光素子に入る非常に微弱な光を単に電気回路的に増幅するだけであるので、高いＳ／Ｎ比を得ることができなくなる。

そこで、本複写機では、検知対象面である中間転写ベルト１０が黒色であることへの対策として、高反射率のベルトに比べてＬＥＤ電流値を大きくすることに加えて、ＯＰアンプのゲインを上げている。両者を大きくすることで、ＬＥＤ電流値を許容順電流値内に留めつつ、Ｓ／Ｎ比の低下を抑えているのである。具体的には、ＬＥＤ電流については、周囲温度の最大値を５０［℃］、経時的な光量低下を約２／３と見込んで、１５［ｍＡ］に設定した。また、ＯＰアンプのゲインについては、ＬＥＤ電流のばらつきを２０〜３５ｍＡ（最大幅１５ｍＡ）と見込んで、２．５倍とした。これにより、環境によらず安定した転写性が得られる黒色の中間転写ベルト１０上で、光学センサとして必要なＳ／Ｎ比を確保することが可能となった。

ＬＥＤは、図１６に示すように、長期的な使用に伴って、格子欠陥を徐々に増大させつつ、発光量を徐々に低下させていくという特性を持つ。この発光量の低下度合いは、ＬＥＤの材料によって異なるが、多くの場合にはＬＥＤに流す電流に依存し、電流値が大きいほど経時的な発光量低下の割合が大きくなる。同図において、発光率は、初期状態のＬＥＤの発光量を１００［％］とした場合における各時点での発光量の割合を示している。同図から、ＬＥＤの発光量の低下率は、電流値が大きいほど高く、また周囲温度が高いほど劣化の進行が加速されることがわかる。

本複写機では、既に述べたように、セルフチェック中における無駄な待ち時間を無くす目的で、プロッタ立ち上げ時にＬＥＤをＯＮし、その後、プロッタ立ち下げ時までＯＮし続けている。かかる構成では、光学検知が必要なときだけＬＥＤをオンオフさせていた従来に比べて、ＬＥＤのＯＮ時間がかなり長くなる。すると、従来では発生していなかった図１４に示すような経時的なＬＥＤの発光量の低下が起こるようになる。正反射型光学センサ１１０ａの場合には、発光量の低下が検知精度にそれほど影響しないが、マルチ反射型光学センサ１１０ｂの場合には、発光量の低下が検知精度に影響してくる。

そこで、本複写機では、ＬＥＤの経時的な光量低下によるマルチ反射型光学センサ１１０ｂによる検知精度の低下を抑えるべく、検知結果を補正するようになっている。これにより、ＬＥＤ電流の経時的な光量低下による拡散反射光出力の変動を補正するのである。

この補正について、詳述する。この補正は、上述したＳ７０７などで、カラートナー付着量を算出する際に行われる。以下、説明文中の記号を次のように定義する。
・Ｖｓｇ 転写ベルト地肌部を検知する光学センサからの出力電圧値（地肌部検知電圧）
・Ｖｓｐ 各基準パッチを検知する光学センサからの出力電圧値（パッチ検知電圧）
・Ｖｏｆｆｓｅｔ オフセット電圧（ＬＥＤをＯＦＦしているときの出力電圧値）
＿ｒｅｇ 正反射光出力（Ｒｅｇｕｌａｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎの略）
＿ｄｉｆ 拡散反射光出力（Ｄｉｆｆｕｓｅ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎの略） （ｃｆ．ＪＩＳ Ｚ ８１０５ 色に関する用語）
・［ｎ］ 要素数：ｎの配列変数

カラートナー付着量については、ＳＴＥＰ１〜７という７段階の処理によって演算する。
ＳＴＥＰ１では、データサンプリングを行って、ΔＶｓｐやΔＶｓｇを算出する。まず、正反射光出力，拡散反射光出力ともに、全基準パッチ［ｎ］個についてオフセット電圧との差分を計算する。これは、最終的には「センサ出力の増分をカラートナーの付着量に変化よる増分」のみで表したいためである。

正反射光出力増分については、次のようにして求める。
ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］
＝Ｖｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］−Ｖｏｆｆｓｅｔ＿ｒｅｇ．
また、拡散反射光出力増分については、次のようにして求める。
ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］
＝Ｖｓｐ＿ｄｉｆ． ［ｎ］−Ｖｏｆｆｓｅｔ＿ｄｉｆ．
但し、オフセット出力電圧値（Ｖｏｆｆｓｅｔ＿ｒｅｇ、Ｖｏｆｆｓｅｔ＿ｄｉｆ）が、無視できるレベルに十分に小さい値となるＯＰアンプを用いた場合、この様な差分処理は省略しても構わない。
このようなＳＴＥＰ１により、図１７に示す特性曲線を得る。

ＳＴＥＰ２では、感度補正係数αを算出する。まず、ＳＴＥＰ１にて求めたΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］やΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］から、各基準パッチ毎に「ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］／ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］」を算出する。そして、後述するＳＴＥＰ３で正反射光出力の成分分解を行う際に、拡散光出力（ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ［ｎ］）に乗ずるための感度補正係数αを、次のようにして算出する。
α＝ｍｉｎ（ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ［ｎ］／Ｖｓｐ＿Ｄｉｆ．［ｎ］）
このようなＳＴＥＰ２により、図１８に示すような特性曲線を得る。なお、感度補正係数αをΔＶｓｐ＿ｒｅｇ［ｎ］とＶｓｐ＿Ｄｉｆ．［ｎ］との最小値としたのは、正反射光出力の正反射成分の最小値がほぼゼロであり、かつ正の値となることがあらかじめわかっているからである。

ＳＴＥＰ３では、正反射光の成分分解を行う。
正反射光出力の拡散光成分については、次のようにして求める。
ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．＿ｄｉｆ．［ｎ］＝ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］×α
また、正反射光出力の正反射成分については、次のようにして求める。
ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．＿ｒｅｇ．［ｎ］
＝ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］−ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．＿ｄｉｆ．［ｎ］
このようにして成分分解を行うと、感度補正係数αが求まるパッチ検知電圧にて、正反射光出力の正反射成分がゼロとなる。そして、図１９に示すように、正反射光出力が正反射光成分と拡散光成分とに成分分解される。

ＳＴＥＰ４では、正反射光出力の正反射成分を正規化する。次の式のようにして、各パッチ検知電圧における地肌検知電圧との比を求めて、０〜１までの正規化値へ変換するのである。
正規化値β［ｎ］＝中間転写ベルト地肌部の露出率
＝ΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．＿ｒｅｇ．／ΔＶｓｇ＿ｒｅｇ．＿ｒｅｇ
このようなＳＴＥＰ４により、図２０に示すような特性曲線を得る。

ＳＴＥＰ５では、拡散光出力の地肌部変動補正を行う。まず、次の式のようにして、ベルト地肌部からの拡散光出力成分を、拡散光出力電圧から除去する。
補正後の拡散光出力＝ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ‘
＝拡散光出力電圧−地肌部検知電圧×正反射成分の正規化値
＝ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ（ｎ）−ΔＶｓｇ＿ｄｉｆ×β（ｎ）
これにより、中間転写ベルト１０の地肌部の影響を除くことができる。よって、正反射光出力が感度を持つ低付着量域において、ベルト地肌部から直接反射される拡散光成分を、拡散光出力から、除去することができる。そして、トナー付着量ゼロ〜１層形成までのトナー付着量範囲における補正後拡散光出力が、図２１に示すように、原点を通り、且つトナー付着量に対して１次線形関係のある値に変換される。

ＳＴＥＰ６では、拡散光出力の感度を補正する。具体的には、図２２に示すように、「正反射光の正反射成分の正規化値」に対し、地肌部変動補正後の拡散光出力をプロットし、トナー低付着量域における直線関係から、拡散光出力の感度を求める。そして、この感度が予め定めた狙いの感度となるような補正を行う。ここで言う拡散光出力の感度とは、図２２に示す直線の傾きである。この傾きが、ある正規化値の地肌部変動補正後の拡散光出力を所定の値（図示の例ではｘ，ｙ＝０．３，１．２）にするように、現状の傾きに対して乗じる補正係数を算出する。つまり、出力電圧値の測定結果を補正するのである。

直線の傾きについては、次のような最小二乗法によって求める。
Ｘ＝正反射光＿正反射成分の正規化値の平均値
ｙ＝Ｙ−直線の傾き×Ｘ
ｘ［ｉ］＝正反射光＿正反射成分の正規化値（但し、ｘの範囲は０．０６≦ｘ≦１）
ｙ［ｉ］＝地肌部変動補正後拡散光出力
Ｙ＝地肌部変動補正後拡散光出力の平均値
直線の傾き
＝Σ（ｘ［ｉ］−Ｘ）（ｙ［ｉ］−Ｙ）／Σ（ｘ［ｉ］−Ｘ）^２

なお、本複写機においては、計算に用いるｘの範囲の下限値を０．０６としたが、この下限値はｘ，ｙとが線形関係にある範囲内で任意に決めることができる値である。上限値については、正規化値が０〜１までの値であることから１とした。

こうして求められた感度から計算される正規化値ａがある値ｂとなるような感度補正係数γを、次のようにして求める。
感度補正係数：γ＝ｂ／（直線の傾き×ａ＋ｙ切片）
そして、ＳＴＥＰ５で求めた地肌部変動補正後の拡散光出力を、この感度補正係数γの乗算によって補正する。
感度補正後の拡散光出力
＝ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ‘’
＝地肌部変動補正後拡散光出力×感度補正係数γ
＝ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ（ｎ）‘×感度補正係数γ

ＳＴＥＰ７では、センサ出力値をトナー付着量に変換する。ＳＴＥＰ６までの処理により、ＬＥＤ光量低下などによって生ずる拡散反射出力の経時的な変動に対する補正処理が全て行われたため、最後に、センサ出力値をトナー付着量変換テーブルに基づいてトナー付着量に変換するのである。

次に、本発明を適用した複写機の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態に係る複写機の基本的な構成は第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

本第２実施形態に係る複写機は、第１実施形態で説明したように、画像情報取得手段たるスキャナ３００でによって原稿の画像情報を読み取ることができる。また、外部のパーソナルコンピュータから送られてくる画像情報を、画像情報取得手段たる図示しないプリンタインターフェースによって取得することもできる。そして、これら画像情報取得手段によって取得した画像情報に基づいて、転写紙５にトナー像を形成する。

また、本第２実施形態に係る複写機は、図示しない周知のカウント回路により、セルフチェックを実施した後からのプリントアウト枚数をカウントしている。そして、そのカウント値が例えば２００枚といった所定枚数に達しているか否かを、図示しない判定回路によって判定している。判定手段たるこの判定回路は、カウント値が所定枚数に達したと判断すると、セルフチェックの実行要求信号をＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０３、ＲＡＭ５０４等からなる制御部に送信する。

制御手段たる制御部は、複数の転写紙５に対するプリントアウトを連続的に行っている連続プリント動作中に、上記判定回路からの実行要求信号を受信すると、連続プリント動作を一時中断してセルフチェックを行う。

連続プリント動作を一時中断する際には、プロコンが既に立ち上がっている状態であるので、実行要求信号を受信したら直ちに、光学センサのＬＥＤを点灯して、セルフチェックにおけるＶｓｇ調整処理（例えば図１２のＳ７０４）を開始することが可能である。但し、このようにすると、Ｖｓｇの検知に先立って、ＬＥＤの発光量を安定化させるための待ち時間が必要になってくる。

そこで、本複写機においては、制御部が、操作者からの命令により、スキャナ３００やプリンタインターフェースによって取得した画像情報に基づくトナー像を形成するためにプロコンを立ち上げる際に、判定回路による判定結果にかかわらず、光学センサのＬＥＤを点灯させる。連続プリント動作中において、プリントアウト枚数の累積値が所定枚数に達するためには、少なくとも転写紙１枚に対するプリントジョブが行われる必要がある。このため、連続プリント動作の開始にあたってプロコンと立ち上げる際に光学センサのＬＥＤを点灯させておけば、プリントアウト枚数の累積値が所定枚数に達して判定回路から実行要求信号が出されたとしても、そのときにはＬＥＤの発光量を安定化させている。よって、セルフチェック中にＬＥＤの発光量を安定化させる必要を無くして、安定化を待つことによるセルフチェック中の長期化を回避することができる。なお、連続プリント動作の初期におけるプロッタ立ち上げ時にＬＥＤを点灯したら、セルフチェックの有無にかかわらず、連続プリント動作の後期におけるプロッタ立ち下げ時まで、ＬＥＤを点灯させつづける。即ち、少なくとも全ての基準パッチの検知を終了するまではＬＥＤを点灯させ続けている。

次に、本発明を適用した複写機の第３実施形態について説明する。
本第３実施形態に係る複写機においても、第２実施形態と同様に、周知のカウント回路により、セルフチェックを実施した後からのプリントアウト枚数をカウントしている。そして、そのカウント値が例えば２００枚といった所定枚数に達しているか否かを、図示しない判定回路によって判定し、達している場合には判定回路から制御部に実行要求信号を出力する。

外部のパーソナルコンピュータから画像情報取得手段に向けて複数枚の転写紙５に対する画像情報が連続して送られてきた場合、即ち、連続プリント動作における個々の転写紙に対する画像情報が送られてきた場合には、その連続プリント動作中において、上記カウント値が所定枚数に達するか否かを予測することができる。例えば、カウント値が２００枚になった時点でセルフチェックを行う設定において、連続プリント動作を実施する前のカウント値が１８９枚であり、且つ、転写紙２０枚に対する画像情報が連続的にパーソナルコンピュータから送られてきたとする。すると、２０枚の転写紙５に対する連続プリント動作を行うにあたり、１１枚目のプリントアウトを行った時点で判定回路から実行要求信号が出されることを予測することができる。

そこで、本複写機においては、パーソナルコンピュータから送られてくる連続的な画像情報に基づいて、連続プリント動作中にカウント値が所定枚数に達するか否かを予測し、達すると予測した場合には実行要求信号が出される前にＬＥＤを点灯する制御を実施させるように、制御部を構成している。即ち、制御部を予測手段として機能させている。かかる構成においても、実行要求信号が出されるのに先立ってＬＥＤの発光量を安定化させることが可能なので、安定化を待つことによるセルフチェックの長期化を回避することができる。なお、本複写機においても、連続プリント動作中にＬＥＤをＯＮしたら、連続プリント動作の後期にプロッタを立ち下げるまで、ＬＥＤをＯＮし続けるようになっている。即ち、少なくとも全ての基準パッチの検知を終了するまではＬＥＤを点灯させ続けている。

次に、第３実施形態に係る複写機の変形例について説明する。
この変形例装置においては、図示しない周知の計時回路により、セルフチェックを実施した後からの経過時間を計時している。そして、その計時値が例えば４０時間などといった所定値に達しているか否かを、図示しない判定回路によって判定している。判定手段たるこの判定回路は、計時値が所定値に達したと判断すると、セルフチェックの実行要求信号をＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０３、ＲＡＭ５０４等からなる制御部に送信する。

制御手段たる制御部は、複数の転写紙５に対するプリントアウトを連続的に行っている連続プリント動作中に、上記判定回路からの実行要求信号を受信すると、連続プリント動作を一時中断してセルフチェックを行う。

本変形例装置では、転写紙１枚に対するプリントジョブにどの程度の時間を要するのかが予め判明している。このため、プリント命令が出されれば、連続プリント動作であるか、１ジョブプリント動作であるかにかかわらず、プリント動作中に、計時値が所定値に達するか否かを予測することができる。

そこで、本変形例装置では、プリント命令がなされた場合に、その後に行うプリント動作中に計時値が所定値に達するか否かを予測し、達すると予測した場合には実行要求信号が出される前にＬＥＤを点灯する制御を実施させるように、制御部を構成している。即ち、制御部を予測手段として機能させている。かかる構成においても、実行要求信号が出されるのに先立ってＬＥＤの発光量を安定化させることが可能なので、安定化を待つことによるセルフチェックの長期化を回避することができる。

これまで、光学センサとして、発光手段たるＬＥＤから発した光を被検対象面で反射させて得た反射光を受光手段たる受光素子によって受光する反射型光学センサを用いた例について説明したが、透過型光学センサを用いてもよい。この場合、中間転写ベルト１０として、光透過性を発揮する材料からなるものを用い、発光手段から発した光をベルトに透過させて得た透過光を受光手段に受光させる。そして、受光手段による透過光の受光量に基づいて、基準パッチのトナー付着量を求めればよい。

また、光学センサとして、図２３に示す構成のものを用いてもよい。同図において、発光手段たるＬＥＤ１２１から発せられた光は、Ｐ偏光成分とＳ偏向成分とを含んでいる。そして、偏向フィルター１２２を通ることによってＳ偏向成分がカットされてＰ偏向成分のみとなった後、被検対象面で反射して反射光となる。このとき、反射によって偏光状態が乱れて、再びＰ偏向成分とＳ偏向成分とを含むようになる。反射光は、ビームスプリッタ１２３を通ることにより、Ｐ偏向成分がスプリッタ入射前と同じ方向に進むのに対し、Ｓ偏向成分がその方向から９０［°］傾いた方向に進むようになる。これにより、Ｐ偏向成分とＳ偏向成分とが分離される。ビームスプリッタ１２３を通過した後のＰ偏向成分は、第１受光素子１２４によって受光される。また、ビームスプリッタ１２３を通過した後のＳ偏向成分は、第２受光素子１２５によって受光される。

各実施形態においては、潜像担持体たる感光体２０上のトナー像を、表面無端移動体たる中間転写ベルト１０を介して記録部材たる転写紙５に転写する例について説明したが、次のような構成にしてもよい。即ち、表面無端移動体たる紙搬送ベルトを感光体との対向位置に配設し、この紙搬送ベルトの表面に保持させながら搬送している転写紙に対して、感光体上のトナー像を直接転写するのである。かかる構成でも、基準パッチについては、紙搬送ベルトの表面に保持されている転写紙ではなく、紙搬送ベルトの表面に転写させるようにすることで、紙搬送ベルトの表面上の基準パッチを光学センサに検知させることができる。

また、重ね合わせの転写によって多色トナー像を形成するカラータイプの複写機について説明したが、単色トナー像だけを形成する単色タイプの画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。

また、４つの感光体を並べてそれぞれの表面に互いに異なる色のトナー像を形成し、それらを重ね合わせ転写して多色トナー像を得るいわゆるタンデム方式の複写機について説明したが、１つの感光体を用いて多色トナー像を得る方式の画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。図２４は、かかる方式の複写機の一例を示す概略構成図である。同図において、図２に示した複写機と同様の機能を発揮する部材や装置には、図２の複写機と同じ符号を付している。図２４の複写機では、中間転写ベルト１０の上方に感光体２０が１つだけ配設されており、この感光体２０の図中左側方には、回転式現像装置６１０が配設されている。この回転式現像装置６１０は、回転可能な回転軸６１０ａを中心にした法線方向に、Ｙ現像装置６１Ｙ、Ｃ現像装置６１Ｃ、Ｍ現像装置６１Ｍ、Ｋ現像装置６１Ｋを保持している。そして、回転軸６１０ａを回転させることで、これら４つの現像装置のうち、任意のものを感光体２０に対向する現像ポジションに移動させる。感光体２０の表面上に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像を順次形成し、回転式現像装置６１０を回転させながら、これらをそれぞれ対応する色の現像装置で順次現像していく。そして、現像によって得られたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせて転写していく構成である。

また、補正手段たる制御部として、単位面積あたりにおけるトナー付着量が互いに異なる複数の基準パッチについてそれぞれ正反射光を正反射光検知手段たるマルチ反射型光学センサ１１０ｂによって検知した結果と、それら基準パッチについてそれぞれ拡散反射光を拡散反射光検知手段たるマルチ反射型光学センサ１１０ｂによって検知した結果との比較に基づいて、拡散反射光による検知結果を補正するものを用いたが次のような構成にしてもよい。即ち、１つの基準パッチで得られた正反射光の検知結果とに基づいて、同基準パッチで得られる拡散反射光の検知結果を補正させるように補正手段たる制御手段を構成するのである。このような補正のやり方については、例えば、特開２００２−２３６４０２号公報などに開示されている。

また、所定のタイミングで、中間転写ベルト１０と光学センサとの間に基準部材を挿入したり、光学センサを基準部材に向けるように方向転換させたりして、基準部材における拡散反射光を検知させるようにして、その検知結果に基づいて、基準パッチを検知する光学センサの拡散反射光についての出力値を補正させるように、補正手段たる制御部を構成してもよい。このような補正のやり方については、例えば、特開平９−２８４５５６号公報などに開示されている。

以上、第３実施形態に係る複写機においては、画像情報取得手段たるプリンタインターフェースやスキャナ３００によって取得された画像情報に基づいて、作像条件調整制御たるセルフチェックの実施トリガーとなる所定枚数のプリントアウトという条件が連続プリント動作中に具備されるか否かを予測させるように、予測手段たる制御部を構成している。かかる構成では、上述したように、連続プリント動作中に前述の条件が具備されるか否かを正確に予測して、必要に応じて、セルフチェックに先立ってＬＥＤの発光量の安定化を図っておくことができる。

また、第３実施形態に係る複写機の変形例においては、所定時点からの時間経過を計時する計時手段たる計時回路による計時結果に基づいて、セルフチェックの実施トリガーとなる所定時間経過という条件が連続プリント動作中に具備されるか否かを予測させるように、制御部を構成している。かかる構成においても、連続プリント動作中に前述の条件が具備されるか否かを正確に予測して、必要に応じて、セルフチェックに先立ってＬＥＤの発光量の安定化を図っておくことができる。

また、各実施形態に係る複写機においては、トナー像形成手段として、潜像を担持する潜像担持体たる感光体、この感光体に潜像を形成する潜像形成手段たるレーザー書込装置２１、潜像を現像してトナー像を得る現像手段たる現像装置６１、及び、表面を無端移動させる表面無端移動体たる中間転写ベルト１０の表面に感光体上のトナー像を転写せしめる転写手段たる１次転写装置６２を有するものであって、感光体上で現像した基準トナー像たる基準パッチを中間転写ベルト１０に転写するものを用いている。そして、中間転写ベルト１０上の基準パッチを光学センサによって検知している。かかる構成では、上述したように、ＬＥＤ光の照射による感光体の光疲労を引き起こすことなく、ＬＥＤを早いタイミングでＯＮしてセルフチェックの長期化を回避することができる。

また、各実施形態に係る複写機においては、セルフチェックの際に複数の基準パッチを形成し、それぞれの基準パッチについての光学特性たる光反射量に基づいて所定の変数たるＶｄ、Ｖｂ、ＶＬ等の作像条件設定値や光書込γを演算する制御を実施させるように、制御部を構成しているので、複数の基準パッチについての光反射量の検知結果に基づいて作像条件を適切に設定することができる。

また、各実施形態に係る複写機においては、複数の基準パッチとして、単位面積あたりにおけるトナー付着量が互いに異なるものの集合である階調パターン像を形成する制御を実施させるように、制御部を構成しているので、階調パター像における各基準パッチについての検知結果に基づいて現像γや書込γを適切に調整することができる。

また、各実施形態に係る複写機においては、セルフチェックのために発光手段たるＬＥＤによる発光を開始したら、少なくとも、全ての基準パッチについての光反射量を検知し終わるまで、ＬＥＤを発光させ続ける制御を実施させるように、制御部を構成している。かかる構成では、上述したように、セルフチェック中において、光学センサによる検知が必要になる度にＬＥＤをオンオフする場合に生じていたその度ごとの待ち時間の発生を回避することができる。

また、各実施形態に係る複写機においては、受光手段たる受光素子として、被検対象からの拡散反射光を検知する拡散反射光検知手段たるマルチ反射型光学センサ１１０ｂを用いるとともに、これによる検知結果を補正する補正手段を設けている。かかる構成では、上述したように、Ｙ、Ｃ、Ｍのカラー基準パッチにおけるトナー付着量を正確に検知するとともに、ＬＥＤの発光時間を増加させることによる検知精度の低下を抑えることができる。

ＬＥＤの発光開始初期における発光特性を示すグラフ。 第１実施形態に係る複写機を示す概略構成図。 同複写機における中間転写ユニットとその周囲構成とを示す拡大構成図。 同複写機における４つの画像形成ユニットのうち、２つを示す拡大構成図。 同複写機の電気回路の要部を示すブロック図。 同複写機の中間転写ベルトとその表面に形成された階調パターン像とを示す模式図。 同複写機の光学センサユニットにおける正反射型光学センサを示す拡大構成図。 同光学センサユニットにおけるマルチ反射型光学センサを示す拡大構成図。 光学センサのＬＥＤをＯＮした後、センサ出力電圧値を十分に安定化させてから階調パターン像を検知させた場合におけるセンサ出力特性を示すグラフ。 光学センサのＬＥＤをＯＮした後、センサ出力電圧値を安定化させる前に階調パターン像を検知させた場合におけるセンサ出力特性を示すグラフ。 階調パターン像の検知結果に基づいて特定される現像γの特性を示すグラフ。 同複写機の制御部によって行われるセルフチェックにおける制御フローを示すフローチャート。 同複写機における各機器のオンオフタイミングを示すタイミングチャート。 現像ポテンシャルと基準パッチのトナー付着量との関係を示すグラフ。 ＬＥＤの周囲温度Ｔａと、ＬＥＤの許容順電流ＩＦとの関係を示すグラフ。 長期的な使用に伴うＬＥＤの発光量変化特性を示すグラフ。 基準パッチのトナー付着量と、ＶｓｐやＶｓｇとの関係を示すグラフ。 基準パッチのトナー付着量と、△Ｖｓｐや△Ｖｓｇと、感度補正係数αとの関係を示すグラフ。 基準パッチのトナー付着量と、拡散反射成分と、正反射成分との関係を示すグラフ。 基準パッチのトナー付着量と、正反射光における正反射成分の正規化値との関係を示すグラフ。 基準パッチのトナー付着量と、△Ｖｓｐ＿ｄｉｆと、地肌部変動補正量との関係を示すグラフ。 市販遮光における正反射成分の正規化値と、地肌部変動補正後の拡散光による出力値との関係を示すグラフ。 ビームスプリッタ方式の光学センサを示す拡大構成図。 回転式現像装置を搭載した複写機を示す概略構成図。

符号の説明

５ 転写紙（記録部材）
１０ 中間転写ベルト（像担持体、表面無端移動体）
２０ 感光体（潜像担持体、トナー像形成手段の一部）
２１ レーザー書込装置（潜像形成手段、トナー像形成手段の一部））
６１ 現像装置（トナー像形成手段の一部）
６２ １次転写装置（転写手段、トナー像形成手段の一部）
１１０ａ 正反射型光学センサ（光学センサ）
１１０ｂ マルチ反射型光学センサ（光学センサ）
１１１ ＬＥＤ（発光手段）
１１２ 受光素子（受光手段）
１１３ 第１受光素子（受光手段）
１１４ 第２受光素子（受光手段）
３００ スキャナ（画像情報取得手段）
５０１ ＣＰＵ（制御手段の一部、補正手段の一部）
５０３ ＲＯＭ（制御手段の一部、補正手段の一部）
５０４ ＲＡＭ（制御手段の一部、補正手段の一部）

Claims (13)

1. 像担持体の移動する表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、発光手段から出射して該像担持体の表面に当てた光を受光手段で受光することで該表面や該表面上のトナー像の光学特性を検知する光学センサと、所定の条件が具備されたか否かを判定する判定手段と、該所定の条件が具備されたことに基づいて該トナー像形成手段の作像条件を調整するための作像条件調整制御を実施する制御手段とを備え、該作像条件調整制御にて、予め定められた形状のトナー像である基準トナー像を該像担持体の表面に形成した後、該表面上における該基準トナー像の光学特性を該光学センサによって検知した結果に基づいて該作像条件を調整する画像形成装置において、
   上記作像条件調整制御を開始するにあたり、上記像担持体の駆動が停止している場合には、該像担持体の駆動開始と同時に上記光学センサの発光手段による発光を開始する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 画像情報を取得する画像情報取得手段と、該画像情報に基づいて像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、発光手段から出射して該像担持体の表面に当てた光を受光手段で受光することで該表面や該表面上のトナー像の光学特性を検知する光学センサと、所定の条件が具備されたか否かを判定する判定手段と、該所定の条件が具備されたことに基づいて該トナー像形成手段の作像条件を調整するための作像条件調整制御を実施する制御手段とを備え、該作像条件調整制御にて、予め定められた形状のトナー像である基準トナー像を該像担持体の表面に形成した後、該表面上における該基準トナー像の光学特性を該光学センサによって検知した結果に基づいて該作像条件を調整する画像形成装置において、
   操作者からの命令によって上記画像情報に基づくトナー像を形成するために上記像担持体の駆動を開始する際に、上記判定手段による判定結果にかかわらず、該像担持体の駆動開始に基づいて、上記光学センサの発光手段による発光を開始する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 画像情報を取得する画像情報取得手段と、該画像情報に基づいて像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、発光手段から出射して該像担持体の表面に当てた光を受光手段で受光することで該表面や該表面上のトナー像の光学特性を検知する光学センサと、所定の条件が具備されたか否かを判定する判定手段と、該所定の条件が具備されたことに基づいて該トナー像形成手段の作像条件を調整するための作像条件調整制御を実施する制御手段とを備え、該作像条件調整制御にて、予め定められた形状のトナー像である基準トナー像を該像担持体の表面に形成した後、該表面上における該基準トナー像の光学特性を該光学センサによって検知した結果に基づいて該作像条件を調整する画像形成装置において、
   操作者からの命令によって上記画像情報に基づくトナー像を形成するための画像形成動作中に上記所定の条件が具備されるか否かを予測する予測手段を設け、画像形成動作中には、上記判定手段による判定結果にかかわらず、該予測手段による予測結果に基づいて、上記光学センサの発光手段による発光を開始する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   上記画像情報取得手段として、複数の記録部材にそれぞれ対応する複数の上記画像情報を連続して取得可能なものを用いるとともに、上記所定の条件として、画像形成を行った記録部材の累積数が所定数に達したという条件についてその正否を判定させるように上記判定手段を構成し、且つ、該画像情報取得手段による画像情報の取得結果に基づいて該条件が具備されるか否かを予測させるように、上記予測手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３又は４の画像形成装置において、
   上記作像条件調整制御の終了後の時間経過を計時する計時手段を設けるとともに、上記所定の条件として、計時手段による計時値が所定値に達したという条件についてその正否を判定させるように上記判定手段を構成し、且つ、該計時値と、実行中の画像形成動作を完了するまでに要する時間との比較に基づいて該条件が具備されるか否かを予測させるように、上記予測手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、
   上記トナー像形成手段として、潜像を担持する潜像担持体、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段、該潜像を現像してトナー像を得る現像手段、及び、表面を無端移動させる表面無端移動体の該表面にあるいはこれに保持される記録部材に該潜像担持体上のトナー像を転写せしめる転写手段を有するものであって、該潜像担持体上で現像した上記基準トナー像を上記像担持体たる該表面無端移動体に転写するものを用い、該基準トナー像を該表面移動体に転写された該基準トナー像を上記光学センサに検知させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６の何れかの画像形成装置において、
   上記作像条件調整制御の際に複数の上記基準トナー像を形成し、それぞれの該基準トナー像についての上記光学特性に基づいて上記作像条件を調整する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７の画像形成装置において、
   複数の上記基準トナー像として、単位面積あたりにおけるトナー付着量が互いに異なるものを形成する制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７又は８の画像形成装置において、
   上記作像条件調整制御のために上記発光手段による発光を開始したら、少なくとも、全ての上記基準トナー像についての上記光学特性を検知し終わるまで、該発光手段を発光させ続ける制御を実施させるように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至９の何れかの画像形成装置において、
    上記受光手段として、被検対象からの拡散反射光を検知する拡散反射光検知手段を用いるとともに、該拡散反射光検知手段による検知結果を補正する補正手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１０の画像形成装置において、
    上記補正手段として、基準部材からの拡散反射光を検知する上記拡散反射光検知手段による検知結果に基づいて、上記基準トナー像からの拡散反射光を検知する該拡散反射光検知手段による検知結果を補正するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１０の画像形成装置において、
    上記受光手段として、上記拡散反射光検知手段に加えて、被検対象からの正反射光を検知する正反射光検知手段を用いるとともに、上記補正手段として、上記基準トナー像からの正反射光を検知する該正反射光検知手段による検知結果に基づいて、該基準トナー像からの拡散反射光を検知する該拡散反射光検知手段による検知結果を補正するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１２の画像形成装置において、
    上記補正手段として、単位面積あたりにおけるトナー付着量が互いに異なる複数の上記基準トナー像についてそれぞれ上記正反射光を上記正反射光検知手段によって検知した結果と、それら基準トナー像についてそれぞれ上記拡散反射光を上記拡散反射光検知手段によって検知した結果との比較に基づいて、該拡散反射光検知手段による検知結果を補正するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。

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