JP2007333834A - 光学センサユニット、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自己に関する情報が分かる、または、装置装置本体に取り付けられているのが交換されたものであることを、装置本体が判断できる光学センサユニット及びこれを備えた画像形成装置装置を提供する。
【解決手段】Ｐセンサ３１０に情報を記憶するメモリ３１３を設けている。これにより、メモリ３１３に例えばＰセンサ３１０に関する情報を記憶させることができる。また、Ｐセンサ３１０にＰセンサ３１０の個体識別情報を有する識別部材を設けている。これにより、当該識別部材が有するＰセンサ３１０の個体識別情報と、装置本体内メモリに記憶されているＰセンサ３１０の個体識別情報とを照合し、個体識別情報が一致しない場合には、装置本体は装置本体内のＰセンサ３１０が交換されたという情報を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、光学センサユニットを有する画像形成装置に関するものである。

従来より、画像形成装置には、安価なものから高価なものまで様々なセンサが組み込まれている。例えば、発光素子と受光素子とを組み合わせた光センサとしては、スキャナ系では原稿用紙サイズ検知センサ、ドラム廻り系では濃度センサ、位置ずれを検知する位置ずれ検知センサがある。また、転写系では中間転写ベルトの速度を検知するフィードバックセンサ、紙搬送系では給紙センサ、レジストセンサ、用紙の種類を判別する紙種検知センサがある。また、装置本体には、光センサの寿命判定情報である稼動履歴や発光出力などの光センサに関する情報を記憶するメモリが設けられており、装置本体はこのような情報を基にして、装置本体に設けた制御装置により光センサの寿命判定を行ったり、発光出力の調整を行ったりする。

また近年、地球環境保全の観点から、複写機やプリンタ等の画像形成装置のリサイクルが進められており、上述した光センサなどの部品のリユースや再資源化が行われている。このことから、回収された光センサの品質状態や寿命判定情報である稼動履歴がある一定条件を満たしていれば、リユース可能なものとして装置本体から取り外した光センサを再び別の装置本体に組み込むことにより資源並びにエネルギーの消費量の削減及び製造コストを抑えることができる。また、それ以外のものについては分別を行ってリサイクル材として再資源化を図ることにより廃棄物量の削減ができる。
特に、光センサの中で特に高価なものとしては、濃度センサや位置ずれ検知センサがある。このようなセンサを用いた画像形成装置としては、図２と図３に示したように画像濃度検知センサユニット（Ｐセンサ）３１０内に、高価な光センサである濃度センサ３１１や位置ずれ検知センサ３１２を複数個実装したものがある。このような画像形成装置においてＰセンサをリユースする場合には、新品のＰセンサを組み込む場合に比べて画像形成装置の製造コストを抑える効果がさらに期待できる。

また、装置本体に設けられた光センサが故障したり寿命に達したり、そういった理由により、別の光センサと故障したり寿命に達したりした光センサとの交換を行う場合がある。この場合、光センサ個体ごとに発光出力などの特性値のバラツキがあるため、装置本体のメモリの光センサに関する情報を交換前の光センサの情報から交換後の光センサの情報へ書き換る必要がある。

特開２００４−３４１１４２号公報

一般に、装置本体から取り外された光センサに関する情報を管理する場合には、装置本体から取り外した光センサに関する情報を装置本体に設けられたメモリから読み取り、用紙や記録デバイスなどに記録する。そして、装置本体から取り外した光センサと、用紙や記録デバイスなどに記録した光センサに関する情報とは、その光センサの情報が分かるようにお互いを対応付けして管理する必要がある。もし、光センサと当該記録した光センサに関する情報とが対応付けされるように管理されていなければ、光センサと当該記録した光センサの情報との対応付けが正しくされなくなり、光センサの情報が分からなくなってしまうといった不具合が生じる。
例えば、装置本体から取り外した光センサに関する情報に、光センサのリユースの可否判定を行うために用いるリユース可否判定情報が含まれる場合がある。この場合、装置本体から取り外した光センサのリユース可否判定を行うときに、上述した不具合によって、その光センサのリユース可否判定情報が分からないといった第１の問題が生じる。

また、装置本体に設けた光センサの交換を行う場合に、装置本体などに設けられたメモリの情報を交換前の光センサの情報から交換後の光センサの情報へ書き換えを行うのを忘れてしまう恐れがある。もし、メモリへの情報の書き換えを忘れたまま交換後の光センサを使いつづけると、光センサには個体ごとに特性値のバラツキがあるため、発光出力などの特性値の調整が適切に行われなくなり、光センサの持っている本来の性能を十分に発揮できないという第２の問題が生じる。

本発明は、第１の問題に鑑みなされたものであり、その第１の目的とするところは、自己に関する情報が分かる光学センサユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。

また、本発明は、第２の問題に鑑みなされたものであり、その第２の目的とするところは、装置本体に取り付けられているのが交換されたものであることを、装置本体が判断できる光学検知ユニット及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。

上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、発光手段から照射された照射光を照射対象物を介して受光手段で受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部と、該光学検知部を収容する筐体とを有する、装置本体に対して交換可能な光学センサユニットにおいて、情報を記憶する情報記憶手段を上記筐体に設けたことを特徴とするものである。
上記第２の目的を達成するために、請求項２の発明は、発光手段から照射された照射光を照射対象物を介して受光手段で受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部と、該光学検知部を収容する筐体とを有する、装置本体に対して交換可能な光学センサユニットにおいて、該光学センサユニットの個体識別情報を有する識別部材を上記筐体に備えることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の光学センサユニットにおいて、情報を記憶する情報記憶手段を有する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１または３の光学センサユニットにおいて、上記情報には、上記光学検知部材の特性値を示す特性値情報が含まれる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４の光学センサユニットにおいて、上記特性値情報には、上記光学検知部材の寿命判定に用いる寿命判定情報が含まれる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５の光学センサユニットにおいて、上記寿命判定情報には、上記光学検知部材の寿命限界を示す寿命限界情報が含まれる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４、５、６または７の光学センサユニットにおいて、上記特性値情報には、上記光学検知部材初期時の初期時特性値情報が含まれる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４、５、６、７または８の光学センサユニットにおいて、上記特性値情報には、清掃された後の該光学検知部の特性値である清掃後特性値情報が含まれる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４、５、６、７、８または９の光学センサユニットにおいて、上記特性値情報には、上記光学センサユニットの個体識別情報が含まれる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４、５、６、７、８、９または１０の光学センサユニットにおいて、上記特性値情報には、上記光学センサユニットのリユース回数情報が含まれる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１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の光学センサユニットにおいて、上記光学検知部は、上記発光手段から照射された照射光が照射対象物によって反射したときの反射光を上記受光手段で受光するものである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１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の光学センサユニットにおいて、上記光学検知部は、上記発光手段から照射された照射光が照射対象物を透過したときの透過光を上記受光手段で受光するものであることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、記録体上に画像を形成する画像形成手段と、発光手段から照射された照射光を照射対象物を介して受光手段で受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部材を有する光学センサユニットとを備えた備えた画像形成装置において、該光学センサユニットに、請求項１、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の光学センサユニットを用いており、上記情報記憶手段に対し、情報の書き込み処理及び読み込み処理の少なくとも一方を行う処理手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１４の画像形成装置において、上記情報には、装置本体内の上記光学センサユニットが交換されたことを装置本体が判断できる情報である交換判断情報が含まれており、該交換判断情報として、初期時における上記発光手段の発光出力値を用い、該発光出力初期値を、上記光学検知部を正常に使用した状態では得られない特異な値に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、記録体上に画像を形成する画像形成手段と、発光手段から照射された照射光が照射対象物によって反射したときの反射光を受光手段によって受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部を有する光学センサユニットとを備えた備えた画像形成装置において、該光学センサユニットとして請求項１３の光学センサユニットを用いており、上記光学検知部は、画像濃度を検知するものであることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、記録体上に画像を形成する画像形成手段と、発光手段から照射された照射光が照射対象物を透過したときの透過光を受光手段で受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部を有する光学センサユニットとを備えた備えた画像形成装置において、該光学センサユニットとして請求項１４の光学センサユニットを用いており、上記光学検知部は、該記録体の種類を検知するものであることを特徴とするものである。

本発明においては、光学センサユニットに情報を記憶する情報記憶手段を設けている。これにより、当該情報記憶手段に例えば光学センサユニットに関する情報を記憶させることができる。よって、光学センサユニットと情報記憶手段とが一体化しているので、装置本体から光学センサユニットを取り外した場合でも、光学センサユニットに関する情報が当該情報記憶手段から分かるといった優れた効果がある。

また、本発明においては、光学センサユニットに光学センサユニットの個体識別情報を有する識別部材を設けている。これにより、光学センサユニットに設けた識別部材が有する光学センサユニットの個体識別情報と、装置本体内メモリに記憶されている光学センサユニットの個体識別情報とを照合し、個体識別情報が一致しない場合には、装置本体は装置本体内の光学センサユニットが交換されたという情報を得ることができる。よって、光学センサユニットが交換されたにもかかわらず、装置本体内メモリの光学センサユニットの情報が書き換えられていない場合には、装置本体を作動させないなどの方法により、光学センサユニットの性能が十分発揮できない状態で装置本体が画像形成を続けることを防止できるという優れた効果がある。

本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、画像形成装置として、タンデム型のフルカラーの電子写真複写機（以下、単に「複写機」という。）への適用例である。

まず、本実施形態の複写機全体の構成について説明する。図４は、本実施の形態の複写機全体を示す概略構成図である。複写機は、画像形成を行う複写機本体１００と、この複写機本体１００が載置され複写機本体１００に対して記録材である転写紙５の供給を行う給紙装置２００と、複写機本体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。複写機本体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５は、複写機本体１００の構成を示す拡大図である。複写機本体１００には、中間転写体である無端ベルト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おり、また、高画質高安定化，すなわち、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抵抗調整剤としてカーボンを分散させている。そのために、ベルト色は黒色となっている。そして、この中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、図５中で時計回り方向に回転駆動される。

図５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１支持ローラ１４と第３支持ローラ１６との間のベルト張架部分には、中間転写ベルト上に形成されたパッチ濃度を検出するためのＰセンサ３１０が取り付けられている。またＰセンサ３１１は、装置本体のケーブルとコネクタを介して繋がっており、Ｐセンサ３１１の交換を行う場合には、Ｐセンサ３１１からコネクタを取り外す、および、Ｐセンサにコネクタを取り付けるといった作業を行う。ここで、このようなパッチ濃度検出に用いられるセンサとしては、発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）と、受光素子としてＰＤ（フォトダイオード）またはＰＴｒ（フォトトランジスタ）とを組み合わせた反射型センサが一般に知られている。そのセンサの構成としては、（１）図６に示す正反射光のみを検出するタイプ、（２）図７に示す拡散反射光のみを検出するタイプ、（３）図８に示す正反射光及び拡散反射光の両者を検出するタイプ、（４）図９に示す発光路／受光路にビームスプリッタを設けたタイプなど様々なものがある。

図１に示すように、濃度センサ３１１は感光体２０長手方向に対し２ヶ設けられており、手前側センサはカラートナーパターン検知用として、また奥側センサは黒トナーパターン検知用として設けられている。この黒トナーパターン検知用センサは、図６に示す正反射型センサであり、またカラートナーパターン検知用センサは、図８に示す正反射＋拡散反射型センサである。これら濃度センサ３１１はともに、発光素子であるＬＥＤにはピーク発光波長：λｐ＝９５０［ｎｍ］のＧａＡｓ赤外発光ダイオードを、また受光素子にはピーク受光感度：８００［ｎｍ］のＳｉフォトトランジスタを使用している。また、濃度センサ３１１と検知対象面であるベルトとの距離（検出距離）は５［ｍｍ］となるように配置されている。
また、Ｐセンサ３１０の基板には、濃度センサ３１１の他に、ＣＭＹＫ各色の位置ずれ量を測定する位置ずれ検知センサ３１２が手前、中央。奥の３ヶ所に設けられており、更に本発明に係るメモリ３１３が設けられている。このメモリ３１３には、表１に示すデータが記憶情報として保存できるようになっている。なお、メモリ３１３に記憶させる情報は表１に示したものだけではなく、濃度センサ３１１の寿命時間や残使用時間などを記憶させても良い。

これらの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの上方には、図４に示すように、露光装置２１が設けられている。この露光装置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、レーザ制御部（図示せず）により半導体レーザ（図示せず）を駆動して書込光を出射し、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに設けられる像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上に静電潜像を形成するためのものである。ここで、書込光の出射は、レーザに限るものではなく、例えばＬＥＤであってもよい。

画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの構成について説明する。以下の説明では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニット１８Ｋを例に挙げて説明するが、他の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍも同様の構成を有する。ここで、図１０は隣り合う２つの画像形成ユニット１８Ｍ，１８Ｋの構成を示す拡大図である。なお、図中の符号では、色の区別を示す「Ｍ」及び「Ｋ」の記号を省略しており、以下の説明でも記号は適宜省略する。

画像形成ユニット１８には、感光体ドラム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、感光体ドラム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非接触帯電方式のものであり、感光体ドラム２０にある所定のギャップを持って電圧を印加することにより感光体ドラム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。

また、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。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ドラム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ドラム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。

この現像装置６１では、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、マグネットにより汲み上げて保持される。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、ドクタブレード７３により適正な量に規制される。なお、規制された現像剤は攪拌部６６に戻される。このようにして感光体ドラム２０と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。現像領域では、現像スリーブ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ドラム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、感光体ドラム２０上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム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は、転写ローラを採用しており、中間転写ベルト１０を挟んで感光体ドラム２０に押し当てるようにして設置されている。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、先端を感光体ドラム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、本実施の形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム２０に接触する導電性のファーブラシ７６を併用している。そして、クリーニングブレード７５やファーブラシ７６により感光体ドラム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。

除電装置６４は、除電ランプで構成されており、光を照射して感光体ドラム２０の表面電位を初期化する。

また画像形成ユニット１８には、各感光体ドラム２０に対応させて、電位センサ３２０が設けられている。この電位センサ３２０は、感光体ドラム２０に対向するように設けられ、感光体ドラム２０表面の電位を検出する。

画像形成ユニット１８の具体的な設定について説明する。感光体ドラム２０の直径は６０［ｍｍ］であり、感光体ドラム２０を２８２［ｍｍ／ｓ］の線速で駆動している。また、現像スリーブ６５の直径は２５［ｍｍ］であり、現像スリーブ６５を５６４［ｍｍ／ｓ］の線速で駆動している。また、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−１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲となるのが好適である。また、感光体ドラム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］の範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。また、感光体ドラム２０の感光層の厚みは３０［μｍ］であり、露光装置２１の光学系のビームスポット径は５０×６０［μｍ］であり、その光量は約０．４７［ｍＷ］である。一例として帯電装置６０により、感光体ドラム２０の表面は−７００［Ｖ］に一様帯電され、露光装置２１によりレーザが照射された静電潜像部分の電位は、−１２０［Ｖ］となる。これに対して、現像バイアスの電圧を−４７０［Ｖ］とし、３５０［Ｖ］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。

以上の構成をもつ画像形成ユニット１８では、感光体ドラム２０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する。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露光装置２１からレーザによる書込光を照射し、感光体ドラム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次転写後に感光体ドラム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、感光体ドラム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。

次いで、図５に示すように、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。

また、複写機本体１００には、図４に示すように、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が設けられており、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などが設けられている。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、複写機本体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、複写機本体１００の搬送路４８に接続している。

スキャナ３００について図４に基づいて簡単に説明する。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１１は本実施の形態の複写機が備える各部の電気的な接続を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施の形態の複写機には、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、Ｐセンサ３１０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、複写機本体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、複写機本体１００のＰセンサ３１０及び電位センサ３２０は、検出した情報をメイン制御部５００に送り出す。

次に、本実施形態の複写機の動作について説明する。上記構成をもつ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の感光体ドラム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、露光装置２１から、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上に書込光がそれぞれ照射される。これにより、各感光体ドラム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、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上には、それぞれ、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）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により複写機本体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。

次に、本実施の形態のＣＰＵ５０１がコンピュータプログラムに基づいて行う画像濃度を安定に保つための制御について説明する。画像濃度が不安定になるのは後述する濃度センサ３１１の寿命が原因の場合がある。例えば濃度センサ３１１の発光素子としてＬＥＤを用いた場合、ＬＥＤは通電により格子欠陥が増大し光度が徐々に低下するといった性質を持っている。図１２に、ＬＥＤ動作時間（＝発光時間）に対する光度残存率のデータを示したが、このように、ＬＥＤの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速度が加速されることがわかる。そのため、経時的に発光素子の光度が低下することにより画像濃度の検知を安定して行うことができなくなる。そのため、濃度センサ３１１の寿命が原因で画像濃度が不安定になる場合には、濃度センサ３１１を新しいものと交換することにより安定した画像濃度を得ることができる。
また、画像濃度が不安定になる原因は濃度センサ３１１の寿命だけではなく、濃度センサ３１１の汚れが原因の場合もある。これは、濃度センサ３１１が、検知対象面である像担持体上に作成した濃度検知用トナーパッチのパッチ濃度を検知するため、検知対象物であるトナーが静電気を帯びた粉体であることから、濃度センサ３１１の周囲を浮遊しているトナーが濃度センサ３１１に付着することによって濃度センサ３１１が汚れてしまう。このため、画像濃度が不安定になったとしても、濃度センサ３１１の汚れが原因であれば濃度センサ３１１を清掃することにより、再び安定した画像濃度を得ることができる。そのため、画像濃度が不安定になったからといって、安易に濃度センサ３１１の交換を行ってしまうと、リサイクルの観点から無駄が生じてしまう。

このことから、濃度センサ３１１が汚れているか否かの汚れ判定を行う必要がある。この濃度センサ３１１の汚れ判定の方法としては、前述した特許公報１に記載されたものがある。特許公報１に記載された画像形成装置では、中間転写ベルト表面からの反射光を受光するセンサの出力電圧Ｖｐが所定範囲内にあれば正常と判定し、この範囲を下回ればセンサが汚れていると判定している。この方法では、汚れの判定しきい値を受光素子の出力電圧側に設けている。このように、汚れ判定のしきい値を受光素子側出力に設けると言うことは、汚れの判定を行う比較判定対象である受光素子出力電圧に制御であらかじめ決めている基準電圧が存在するので、その基準電圧との差がある値を超えたら不可という具合に、汚れ判定を簡単に行いやすい。

しかしながら、判定しきい値を下回ったときに、単に操作部等に警告を発するだけで、そのまま装置を使用可能な状態にした場合、濃度検出誤差が許容範囲外であるため、画像濃度が本来の狙いとは違った濃度に制御されてしまう可能性が高い。よって、本実施形態では、これを回避するために、濃度センサ３１１の汚れにより出力電圧が低下した場合、即座に光量調整を行うことによって濃度検出誤差の低下を防ぐ方法を用いている。この場合、濃度センサ３１１の受光出力が常に一定となるように発光出力側の調整を行うので、汚れ判定は発光出力側の特性値、すなわちＬＥＤの電流値乃至はそれに相当する値で行えばよい。

また、濃度センサ３１１を構成する発光素子及び受光素子には、素子ごとに出力値のばらつきがある。ここで、素子の出力のばらつきがどのくらいあるのかを明らかにするために、発光素子としてＬＥＤ、受光素子としてＰＴｒをそれぞれ数ロット（１ロット＝１９７ヶ）ずつ、以下の方法による出力測定によって評価を行った。

［発光素子側］
図６に示すセンサヘッドを用い、Ｖｃｃ＝５［Ｖ］、ＬＥＤ電流値Ｉｆ＝１４．２［ｍＡ］、受光素子固定とした条件で、発光素子を順次入れ替えていき、ある基準板に光を照射したときの受光素子の光電流ＩＬの測定を行い、発光出力の大小を判定する。
［受光素子側］
図６に示すセンサヘッドを用い、Ｖｃｃ＝５［Ｖ］、ＬＥＤ電流値Ｉｆ＝１４．２［ｍＡ］、発光素子固定とした条件で、発光素子を順次入れ替えていき、ある基準板に光を照射したときの受光素子の光電流ＩＬの測定を行い、受光感度の大小を判定する。

表２に測定結果を示す。このように、発光素子側では２倍弱、受光素子側では４倍弱の出力のばらつきがあることがわかる。

このため、濃度センサ３１１を何らかの理由で交換した場合に、そのまま濃度センサ３１１の汚れ判定を行うと、装置本体に記憶されている交換する前の濃度センサ３１１の情報がそのまま使用されるため、濃度センサ３１１の出力のばらつきから濃度センサ３１１の汚れ判定の精度が低下する恐れがある。そのため、メモリ３１３に濃度センサ３１１のＩＤ情報などの識別可能な情報を持たせることにより、装置本体に記憶された濃度センサ３１１のＩＤ情報と、メモリ３１３に記憶されている実際に装置本体に取り付けられている濃度センサ３１１のＩＤ情報とを照合することによって、濃度センサ３１１を交換したか否かを判断できる。そして、濃度センサ３１１が交換されていると判断すれば、交換した濃度センサ３１１の情報に基づいて制御を行うことにより、濃度センサ３１１の汚れ判定の精度を高めることができる。

次に、画像濃度制御であってセルフチェックと呼ばれる電位制御について説明する。このセルフチェック処理ルーチンは、濃度センサ交換、電源ＯＮ時、一定枚数毎及び一定時間毎にて行われる。
図１は中間転写ベルト１０上に転写される階調パターンと、これに向かい合って取り付けられている濃度センサ３１１との位置関係を示す平面図、図１４は電位制御時の現像ポテンシャルに対するトナー付着量の直線近似を示すグラフである。また、表３は電位制御テーブルである。

ここで電源ＯＮ時の手順を示す。
まず電源ＯＮ時、濃度メモリ３１３のＡｄｄｒｅｓｓ１に保存されているＩＤ情報と、本体装置内メモリ（ＲＡＭ）５０４に保存されている濃度センサ３１１のＩＤ情報との照合を行う。
ここで、もし本体内ＩＤ情報とメモリ３１３のＩＤ情報とが一致しない場合には、センサが交換されたと判断し、センサ交換フラグを立て、電位制御を実行する。
また、ＩＤ情報が一致する場合には、メモリ３１３内に記憶されているＬＥＤ点灯時間を見て寿命を判断し、もしＬＥＤ点灯時間が寿命時間を超えていた場合には、センサ寿命と判定し、ネットワーク経由でコールセンターにセンサ交換通知を行う。
なお、このＬＥＤ点灯時間は、寿命時間ちょうどの時間をしきい値とするのではなく、コールセンターに情報を通知してから実際にサービスマンがセンサ交換をする時間までのタイムラグを考慮して、あらかじめ寿命時間よりも何時間か短い時間設定としておくのが望ましい。
なお電位制御実行中に何らかの理由により、処理が異常終了してしまうことを考慮し、この時点では本体内メモリに保存されているＩＤ情報の書き換え（更新）は行わない。

もし、本体内ＩＤ情報とセンサＩＤ情報とが一致する場合には、電源ＯＮ時の電位制御の実行条件として定着装置２５の定着温度を検出する。図示しない定着温度センサからの入力信号を基に、定着装置２５の定着温度が１００℃を越えているか否かを判断し、定着装置２５の定着温度が１００℃以下の場合に電位制御を実行する。なお、１００℃を越えている場合には、電位制御を実行しない。

電位制御では、プロッタを立ち上げに先立ち、まずはじめに２つの濃度センサ３１１のオフセット電圧（Ｖｏｆｆｓｅｔ＿ｒｅｇ，Ｖｏｆｆｓｅｔ＿ｄｉｆ）測定を行い、測定終了後、プロッタ立ち上げ動作を行う。このプロッタ立ち上げ動作では、図１３に示すように各感光体ドラムモータ，中間転写ベルトモータ，２次転写モータ等々のモータ負荷の起動と、決められた作像タイミングに従い帯電，現像，転写バイアスの立ち上げ動作等の作像動作に必要な制御負荷立ち上げ動作処理を行う。
また図１３に示すように、この立ち上げ動作処理内で、中間転写モータの起動タイミングと同期してＰセンサＬＥＤをＯＮし、この時点で、ＰセンサＬＥＤの点灯時間を計測するためのタイマー値を取得する。

次に、ＬＥＤ発光出力が安定化する点灯から約３秒後、中間転写ベルト１０の地肌部（表面）からの正反射光（Ｖｓｇ＿ｒｅｇ）がある所定範囲内（４．０±０．２Ｖ）となるようにＬＥＤ発光量を調整（Ｖｓｇ調整と呼ぶ）する。光量調整後、ベルト地肌部出力（Ｖｓｇ＿ｒｅｇ，Ｖｓｇ＿ｄｉｆ）は本体ＲＡＭに記憶しておく。

また光量調整後、メモリ３１３内に保存されているＬＥＤ電流値（現在値）とＬＥＤ電流値（最小値）との比較判定を行い、数１が成立する場合にはセンサ汚れと判定し、ネットワーク経由でコールセンターにセンサ汚れ通知を行う。通知がなされると直ちにサービスマンに連絡が行われ、サービスマンによる清掃作業が行われる。

なお、汚れ判定には数１を満足するものだけではなく、数２を満足する場合に濃度センサ３１１が汚れていると判定することもできる。

例えば、数２にＬＥＤ電流値（最小値）を１０［ｍＡ］、ＬＥＤ電流値（現在値）を１１［ｍＡ］、汚れ判定しきい値を２０［％］とすると、数３のような関係となるので、濃度センサ３１１が汚れているとは判定しない。

また、数２にＬＥＤ電流値（最小値）を１０［ｍＡ］、ＬＥＤ電流値（現在値）を１３［ｍＡ］、汚れ判定しきい値を２０［％］とすると、数４のような関係となるので、数２を満足することになり、濃度センサ３１１が汚れていると判定する。

なお、本実施例の画像形成装置には、ユーザ操作可能な清掃機構をもっていないため、ネットワーク経由での通報とした。もし、濃度センサ３１１の清掃作業をユーザ自身が行うことが可能な構成であれば、画像形成装置の操作部に表示する、または、これに接続されるＰＣなどの外部装置端末上の画面（プリンタドライバまたはドライバユーティリティー画面）に表示し、清掃を促すなどの方法が考えられる。

センサ汚れ判定後、メモリ３１３内に保存されているＬＥＤ電流値（上限値）とＬＥＤ電流値（現在値）との比較判定を行い、数２が成立する場合には、メモリ３１３内のＬＥＤ電流値上限異常カウンタを１カウントアップする。

また、数５が成立しない場合には、ＬＥＤ電流値上限異常カウンタをリセットする（ゼロを書き込む）。
もし、カウントアップ後のカウント値が３回を超えた場合、すなわち、３回連続ＬＥＤ電流値上限異常が発生した場合には、センサ寿命と判定し、ネットワーク経由でコールセンターにセンサ交換通知を行う。

また、センサ汚れ判定として、メモリ３１３内に保存されているＬＥＤ電流値（現在値）とセンサ初期時のＬＥＤ電流値（初期値）との比較を行い、ＬＥＤ電流値（現在値）が初期時のＬＥＤ電流値（初期値）よりも所定の値だけ高くなった場合に、濃度センサ３１１が汚れていると判定することも可能である。

このＶｓｇ調整終了後、各感光体ドラム２０上に階調パターンの静電潜像を形成する。この各色の階調パターンの形成位置は、図１に示す２つの濃度センサ３１１の長手方向位置に対応する位置（Ｃ，Ｍ，Ｙについては画像中心に対し手前側４０［ｍｍ］位置に、Ｋについては画像中心に対し奥側４０［ｍｍ］位置）に作像する。本実施形態では、１０階調パターン（各パッチサイズは１５×２０［ｍｍ］）を所定の間隔１０［ｍｍ］で形成する。

次のステップでは、感光体ドラム２０上のこれらの階調パターン部電位に対する電位センサ３２０の出力値を読み込んでＲＡＭ５０４に格納する。また、この電位出力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しておく。そして、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像は、それぞれ現像装置６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋにより現像させて顕像化させることにより各色のトナー像とする。

次いで、ＣＰＵ５０１は、中間転写ベルト１０上に形成された階調パターンに対するＰＰセンサ３１０によるトナー付着量検出を行う。このトナー付着量検出では、各色のトナー像であるパッチパターンに対するＰセンサ３１０の正反射光出力（Ｖｓｐ＿ｒｅｇ）及び拡散反射光出力（Ｖｓｐ＿ｄｉｆ）の全て（１０パッチ×４色分）をＲＡＭ５０４に格納する。

次に、トナーの付着量を算出する。
この付着量算出アルゴリズムは、黒トナー検知用センサとカラートナー検知用センサとではセンサ構成が異なるために、別のアルゴリズムとなる。

まず、黒トナーパッチの付着量変換処理について述べる。
黒トナーの付着量計算は、ベルト地肌部出力（Ｖｓｇ）とパターン部出力（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り、付着量を算出する。

次に、カラートナーパッチの付着量変換処理について述べる。なお、以下説明中の記号（略号）の意味は以下の通りである。
Ｖｓｇ・・・転写ベルト地肌部出力電圧
Ｖｓｐ・・・各パターン部出力電圧
Ｖｏｆｆｓｅｔ・・・オフセット電圧（ＬＥＤ＿ＯＦＦ時の出力電圧）
＿ｒｅｇ．・・・正反射光出力（Ｒｅｇｕｌａｒ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎの略）
＿ｄｉｆ．・・・拡散反射光出力（Ｄｉｆｆｕｓｅ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎの略）
（ｃｆ．ＪＩＳＺ８１０５：色に関する用語参照）
［ｎ］・・・要素数：ｎの配列変数

［ＳＴＥＰ１］データサンプリング：Ｖｓｐ，ΔＶｓｇ算出
まず初めに、正反射光出力，拡散光出力ともに、全ポイント［ｎ］についてオフセット電圧との差分を計算する。
＜処理式＞
正反射光出力増分：

拡散反射光出力増分：

［ＳＴＥＰ２］感度補正係数αの算出
ＳＴＥＰ１にて求めたΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］、ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］から、各ポイント毎にΔＶｓｐ＿ｒｅｇ．［ｎ］／ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ．［ｎ］を算出し、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］）に乗ずる係数αの算出を行う。
＜処理式＞

［ＳＴＥＰ３］正反射光の成分分解
以下の式により、正反射光出力の成分分解を行う。
＜処理式＞
正反射光出力の拡散光成分：

正反射光出力の正反射成分：

［ＳＴＥＰ４］正反射光出力＿正反射成分の正規化
次に、各パターン部出力のベルト地肌部出力との比を取り、０〜１までの正規化値へ変換する。
＜処理式＞
正規化値：

［ＳＴＥＰ５］拡散光出力の地肌部変動補正
次に、［拡散光出力電圧］から［ベルト地肌部からの拡散光出力成分］を除去する処理を行う。
＜処理式＞
補正後の拡散光出力：

［ＳＴＥＰ６］拡散光出力の感度補正
「正反射光（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、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、この感度があらかじめ定めた狙いの感度となる様、補正を行う。
ここで拡散光出力の感度と述べているのは数１３で計算される直線の傾きであり、ある正規化値の地肌部変動補正後の拡散光出力がある値（ここでは０．３の時１．２）となる様、現状の傾きに対して乗じる補正係数を算出し補正する。
直線の傾きを最小二乗法により求める。

ｘ［ｉ］：正反射光＿正反射成分の正規化値
Ｘ：正反射光＿正反射成分の正規化値の平均値
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
なお、計算に用いるｘの範囲は、０．０６≦ｘ≦１である。

本実施例においては、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事ができる値である。なお、上限値は、正規化値が０〜１までの値である事から１とした。

こうして求められた感度から計算されるある正規化値ａがある値ｂとなる様な感度補正係数γを求める。

ここで算出された感度補正係数γ（現在値）と、メモリ３１３内の感度補正係数γ上限との比較判定を行い、数１５が成立する場合には、メモリ３１３内の感度補正係数γ異常カウンタを１カウントアップする。

また、もし数１５が成立しない場合には、感度補正係数γ上限異常カウンタをリセットする。（ゼロを書き込む）
もし、カウントアップ後のカウント値が３を超えた場合、すなわち、３回連続感度補正係数γ上限異常が発生した場合には、センサ寿命と判定し、ネットワーク経由でコールセンターにセンサ交換通知を行う。

ＳＴＥＰ５で求めた地肌部変動補正後の拡散光出力に対し、この感度補正係数γを乗じて、補正する。
感度補正後の拡散光出力：ΔＶｓｐ＿ｄｉｆ‘’

［ＳＴＥＰ７］付着量変換
以上の計算処理により、ＬＥＤ光量低下などにより生じ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、付着量変換テーブルを参照することにより、付着量への変換を行う。

ここまでの処理が正常終了した場合、センサ交換フラグに関わらず、ＬＥＤ電流値（現在値）及び感度補正係数γ（現在値）をメモリ３１３に書き込み更新する。

次に、センサ基板に持つメモリ３１３に保存されているＬＥＤ電流調整値（最小値）と、調整されたＬＥＤ電流値（現在値）との比較判定を行い、そのとき両者に数１７の関係が成立する場合のみＬＥＤ電流調整値（最小値）をメモリ３１３に保存する。

このようにＬＥＤ電流調整値の最小値を記憶しておくのは、受光出力がある所定範囲内となるようにＬＥＤ調整を行った場合に、このＬＥＤ電流値は、汚れ及び発光素子の経時劣化により増大する増加関数特性を持ち、またセンサ清掃直後では出力が減少する特性を持っているからで、最小値更新することにより、ＬＥＤ経時劣化の影響を無くした汚れ判定が可能となる。

感度補正係数γについても、ＬＥＤ電流値と同様、最小値と現在値との比較判定を行い、数１５が成立する場合のみ、メモリ３１３内の感度補正係数（最小値）を更新する。

このように、ＬＥＤ電流値と同様の扱いができるのは、この感度補正係数γは、ＬＥＤ電流値と同様、センサ汚れが生じた時に計算値が増加する特性を持っているからである。

センサ交換フラグをチェックして、センサが交換されたと判断された場合、下記情報の書き換え（更新）を行う。
まず、メモリ３１３内に保存されているセンサＩＤ情報を取得し、本体メモリ５０４内のセンサＩＤ情報を更新する。次に、メモリ３１３内のＬＥＤ電流値（初期値）にＬＥＤ電流値（現在値）を、また感度補正係数γ（初期値）に感度補正係数（現在値）を保存する。

以上で、黒トナー、カラートナーともに付着量計算までができたので、次に現像γの計算を行う。
図１４はトナーパッチ作像時の現像ポテンシャル（現像バイアス電位ＶＢと感光体ドラム２０の表面電位との差，単位：［−Ｋｖ］）に対し、各パッチの付着量データ（単位面積当りのトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ^２］）をプロットしたものである。

作像条件を決定するには、図１４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）を計算し、狙いの付着量を得るのに必要なポテンシャルを算出して、このポテンシャルにマッチしたＶｄ，Ｖｂ，Ｖｌを表３に示すような電位テーブルを参照することにより求める。

次に、感光体ドラム２０の残留電位を検出し、目標電位Ｖｂ、Ｖｄ、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。

この後、この目標電位が得られるよう帯電ＤＣバイアス調整、ＬＤパワー調整を行い、この作像条件を画像形成装置内メモリＲＡＭ５０４に保存し、処理を終了する。

以上の一連の動作が完了後、プロッタの立ち下げ動作を行い処理を終了する。このプロッタの立ち下げ動作では、図１３に示すように各感光体ドラムモータ，中間転写ベルトモータ，２次転写モータ等々のモータ負荷の起動と、決められた作像タイミングに従い帯電、現像、転写バイアスの立ち上げ動作等の作像動作に必要な制御負荷立ち下げ動作処理を行う。

ＰセンサＬＥＤもこの立ち下げ動作処理内でＯＦＦ動作が行われる。
ＬＥＤＯＦＦの際には、ＬＥＤＯＮ時のタイマー値と、ＬＥＤＯＦＦ時のタイマー値との差分からＬＥＤ点灯時間を算出し、メモリ３１３に保存する。

次に、濃度センサ３１１が清掃された時のセンサチェック処理の説明を行う。
本実施例では、Ｐセンサ３１０には清掃機構を設けていないので、濃度センサ３１１が清掃されたか否かの判断は、前ドアが閉じられた動作をトリガーとする。

前ドアが閉められた時、前述したＶｓｇ調整動作を行い、ＬＥＤ電流値（現在値）の更新を行う。

またＬＥＤ電流値（現在値）とＬＥＤ電流値（最小値）との比較判定の結果、数１９を満足する場合には、濃度センサ３１１は清掃されたと判断し、ＬＥＤ電流値（最小値）にＬＥＤ電流値（現在値）の値を書き込む。

このセンサチェック動作時の場合であっても、ＬＥＤＯＦＦタイミングで、ＬＥＤＯＮからのＬＥＤ点灯時間を計算し、メモリ３１３に記憶させる。

なお、メモリ３１３に記憶させる通電時間は、本実施例においては、本体記憶装置内のメモリに保存されている通電時間を、１ｈｒ毎にメモリ３１３に加算値を書き込むこととしているが、このタイミングは、この通りである必要はなく、他の方法であっても構わない。

以上述べてきた実施形態のＰセンサ３１０が取り付けられた機械がリース期間が切れ、リサイクル回収された場合、このメモリ３１３を読みとれば、センサの稼動履歴が判るため、これをリユース対象とするのか、それとも資源リサイクルに回すのかを判断することが可能となる。

またリユース可能と判断され、リユースする場合には、組み付け工程でリユース回数のカウンタ値を１カウントアップさせておけば、リユース回数をリユース判定条件として使うことも可能である。

また本実施例では、反射型光センサの一形態である濃度センサ３１１への適用例についての説明をしたが、発光素子と受光素子とを組み合わせた光センサであって、やはり同様に汚れ環境の中で使われるものや交換リサイクルが行われるセンサ、例えば、透過型センサの一形態である紙種検知センサ、反射型光センサの一形態であるフィードバックセンサに適用した場合でも、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例では、濃度センサ３１１のＩＤ情報をメモリ３１３内に記憶させる形態としているが、濃度センサ３１１を特定するための情報としてシリアルナンバーなどのＩＤ情報ではなく、例えば、メモリ３１３内に特異な値を持つセンサ初期値を記憶させておいても良い。また、濃度センサ３１１のＩＤ情報が、メモリ３１３に記憶させると言うことが必要要件ではなく、濃度センサ３１１が取り付けられている画像形成装置側からＩＤ情報が取得可能であれば、別形態であったとしても構わない。

なお、本発明は、図１５に示した各色毎に感光体上に潜像を形成して現像し、転写材上に順次色重ねを行って多色画像を形成する、いわゆるロータリー現像方式の画像形成装置にも適用できる。

以上、本実施形態によれば、複写機本体に設けられた発光手段である発光素子のＬＥＤから照射された照射光を照射対象物を介して受光手段である受光素子で受光することにより、照射対象物の光学特性を検知する光学検知部である濃度センサ３１１を有する光学センサユニットであるＰセンサ３１０は、情報を記憶する情報記憶手段であるメモリ３１３を有している。これにより、メモリ３１３に記憶させる情報として濃度センサ３１１の特性値情報に含まれる、濃度センサ３１１の寿命判定情報を記憶させることができる。よって、Ｐセンサ３１０をリサイクルする場合に、メモリ３１３に記憶させた濃度センサ３１１の寿命判定情報に基づいて、濃度センサ３１１の寿命を判定し、その判定結果からＰセンサ３１０のリユース可否判定を行うことができる。したがって、装置本体からＰセンサ３１０を取り外しても濃度センサ３１１の寿命判定情報をＰセンサ３１０が有するメモリ３１３から参照できるので、Ｐセンサ３１０のリユース可否判定を的確に行うことが可能である。
また、本実施形態によれば、上記寿命判断情報として、特に濃度センサ３１１の寿命限界情報である、ＬＥＤ電流上限値並びに感度補正係数γ上限値及びＬＥＤ電流上限異常カウント数並びに感度補正係数γ上限異常カウント数をセンサ３１３に記憶させるている。これにより、濃度センサ３１１の初期特性値のＬＥＤ電流値（上限値）とＬＥＤ（現在値）とを比較して、ＬＥＤ電流値（現在値）がＬＥＤ電流値（上限値）よりも高い場合には、メモリ３１３内のＬＥＤ電流値上限異常カウンタを１カウントアップする。また、ＬＥＤ電流値（現在値）がＬＥＤ電流値（上限値）よりも低い場合には、ＬＥＤ電流値上限異常カウンタをリセット（ゼロを書き込む）する。よって、例えば、カウントアップ後のカウント値が３回を越えた場合、すなわち、３回連続ＬＥＤ電流値上限異常が発生した場合に、濃度センサ３１１の寿命と判定することができる。
同様に、感度補正係数γ（現在値）と感度補正係数γ（上限値）とを比較する。そして、感度補正係数γ（現在値）が感度補正係数（上限値）よりも大きい場合には、メモリ３１３内の感度補正係数γ上限異常カウンタを１カウントアップする。また、感度補正係数γ（現在値）が感度補正係数（上限値）よりも小さい場合には、感度補正係数γ上限異常カウンタをリセット（ゼロを書き込む）する。これにより、例えば、カウントアップ後のカウント値が３回を越えた場合、すなわち、３回連続感度補正係数γ上限異常が発生した場合に、濃度センサ３１１の寿命と判定することができる。
また、本実施形態によれば、上記寿命判断情報として、特に濃度センサ３１１の稼動履歴情報である濃度センサ３１１のＬＥＤ点灯時間をセンサ３１３に記憶させることにより、このメモリ３１３からＬＥＤ点灯時間を参照してＬＥＤ点灯時間が寿命時間を超えていれば濃度センサ３１１が寿命であると判断することができる。
また、本実施形態によれば、上記初期時特性値情報のうち、少なくともＬＥＤの発光出力初期値であるＬＥＤ電流値（初期値）は、濃度センサ３１１を正常に使用した状態では得られない特異な値である。装置本体が、濃度センサ３１１のＬＥＤ電流値（初期値）が所定値であることを読み取ることによって、装置本体に組み込まれたＰセンサ３１０が交換されたと判断を行なうものとする。また、当該所定値は、例えば濃度センサ３１１を正常に使用した場合には決して得られない値である０とする。これにより、装置本体が当該所定値である０を読み取ることによって、装置本体に組み込まれている濃度センサ３１１が交換されたという情報を得ることができる。
また、本実施形態によれば、上記特性値情報には、濃度センサ３１１の清掃後使用開始時における清掃後特性値情報が含まれる。ＬＥＤの光度は経時劣化により低下するので、受光素子が受光する光度を一定にするために、ＬＥＤ電流値（現在値）は高い値に出力調整される。そのため、濃度センサ３１１が汚れていないにもかかわらず、装置本体は濃度センサ３１１が汚れていると判断してしまう場合がある。よって、濃度センサ３１１の汚れ判定の基準を濃度センサ３１１の初期時のＬＥＤ電流値（初期値）ではなく、濃度センサ３１１清掃直後のＬＥＤ電流値（最小値）とする。これにより、ＬＥＤ電流値（現在値）が当該清掃直後のＬＥＤ電流値（初期値）よりも所定の値だけ高くなった場合に濃度センサ３１１が汚れていると判定することにより、ＬＥＤの経時劣化による影響を抑制できるため、濃度センサ３１１の汚れ判定の誤判定を防ぐことができる。
また、本実施形態によれば、上記特性値情報には、Ｐセンサ３１０の個体識別情報であるＩＤ情報を含んでいる。これにより、Ｐセンサ３１０のメモリ３１３に記憶されているＩＤ情報と、装置本体内メモリに記憶されているＰセンサ３１０のＩＤ情報とを照合し、ＩＤ情報が一致しない場合には、装置本体は装置本体内の濃度センサ３１１が交換されたという情報を得ることができる。なお、Ｐセンサ３１０のＩＤ情報は、メモリ３１３に記憶させておくことが必要要件ではなく、Ｐセンサ３１０が組み込まれている装置本体側からＰセンサ３１０のＩＤ情報が取得可能であれば良い。例えば、Ｐセンサ３１０のＩＤ情報をもった識別部材をＰセンサ３１０に設けても良い。
また、本実施形態によれば、上記特性値情報には、Ｐセンサ３１０のリユース回数情報が含まれる。これにより、濃度センサ３１１がリユース可能と判断されリユースする場合に、リユース回数のカウンタ値を１カウントアップさせておけば、次回のリユース判定時にリユース回数をリユース判定条件として利用することができる。
また、本実施形態によれば、上記特性値情報には、濃度センサ３１１初期時の初期時特性値情報が含まれる。これにより、濃度センサ３１１の汚れ判定に濃度センサ３１１初期時の発光出力（初期値）であるＬＥＤ電流値（初期値）を用いることができる。つまり、濃度センサ３１１に汚れが生じた場合、受光素子に入る光が汚れにより小さくなるため、発光出力（現在値）であるＬＥＤ電流値（現在値）はこれを補うために高い値に出力調整される。よって、ＬＥＤ電流値（現在値）が初期時のＬＥＤ電流値（初期値）よりも所定の値だけ高くなった場合に、濃度センサ３１１が汚れていると判定できる。
また、本実施形態によれば、Ｐセンサ３１０は、発光素子から照射された照射光が照射対象物によって反射した時の反射光を受光素子で受光する反射型光センサの一形態であるトナー像のトナー濃度を検知する濃度センサ３１１について上述した効果が得られるが、反射型光センサとしては濃度センサ３１１に限るものではない。また、発光素子から照射された照射光が照射対象物を透過した時の透過光を受光素子で受光する透過型光センサに適用した場合でも本実施形態と同様の効果を得ることができ、透過型光センサの一形態としては、記録体である用紙の種類を検知する紙種検知センサがある。

本実施形態の特徴部であるメモリを備えたＰセンサの概略構成図。 位置ずれ検知用センサ２個と濃度センサ１個を備えたＰセンサの概略構成図。 濃度センサ４個を並列に並べたＰセンサの概略構成図。 本実施形態の画像形成装置である複写機全体の概略構成図。 複写機本体の構成を示す拡大図。 正反射光のみを検出する反射型センサの概略構成図。 拡散反射光のみを検出する反射型センサの概略構成図。 正反射光及び拡散反射光の両者を検出する反射型センサの概略構成図。 発光路／受光路にビームスプリッタを設けた反射型センサの概略構成図。 隣り合う２つの画像形成ユニットの構成を示す拡大図。 複写機が備える各部の電気的な接続を示すブロック図。 ＬＥＤ動作時間に対する光度残存率を示すグラフ。 立ち上げ動作処理の説明図。 電位制御時の現像ポテンシャルに対するトナー付着量の直線近似を示すグラフ。 ロータリー現像方式の画像形成装置の概略構成図。

符号の説明

３１０ Ｐセンサ
３１１ 濃度センサ
３１２ 位置ずれ検知センサ
３１３ メモリ

Claims (17)

1. 発光手段から照射された照射光を照射対象物を介して受光手段で受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部と、該光学検知部を収容する筐体とを有する、装置本体に対して交換可能な光学センサユニットにおいて、
   情報を記憶する情報記憶手段を上記筐体に設けたことを特徴とする光学センサユニット。
2. 発光手段から照射された照射光を照射対象物を介して受光手段で受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部と、該光学検知部を収容する筐体とを有する、装置本体に対して交換可能な光学センサユニットにおいて、
   該光学センサユニットの個体識別情報を有する識別部材を上記筐体に備えることを特徴とする光学センサユニット。
3. 請求項２の光学センサユニットにおいて、
   情報を記憶する情報記憶手段を有することを特徴とする光学センサユニット。
4. 請求項１または３の光学センサユニットにおいて、
   上記情報には、上記光学検知部材の特性値を示す特性値情報が含まれることを特徴とする光学センサユニット。
5. 請求項４の光学センサユニットにおいて、
   上記特性値情報には、上記光学検知部材の寿命判定に用いる寿命判定情報が含まれることを特徴とする光学センサユニット。
6. 請求項５の光学センサユニットにおいて、
   上記寿命判定情報には、上記光学検知部材の寿命限界を示す寿命限界情報が含まれることを特徴とする光学センサユニット。
7. 請求項５または６の光学センサユニットにおいて、
   上記寿命判定情報には、上記光学検知部材の稼動履歴を示す稼動履歴情報が含まれることを特徴とする光学センサユニット。
8. 請求項４、５、６または７の光学センサユニットにおいて、
   上記特性値情報には、上記光学検知部材初期時の初期時特性値情報が含まれることを特徴とする光学センサユニット。
9. 請求項４、５、６、７または８の光学センサユニットにおいて、
   上記特性値情報には、清掃された後の該光学検知部の特性値である清掃後特性値情報が含まれることを特徴とする光学センサユニット。
10. 請求項４、５、６、７、８または９の光学センサユニットにおいて、
    上記特性値情報には、上記光学センサユニットの個体識別情報が含まれることを特徴とする光学センサユニット。
11. 請求項４、５、６、７、８、９または１０の光学センサユニットにおいて、
    上記特性値情報には、上記光学センサユニットのリユース回数情報が含まれることを特徴とする光学センサユニット。
12. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の光学センサユニットにおいて、
    上記光学検知部は、上記発光手段から照射された照射光が照射対象物によって反射したときの反射光を上記受光手段で受光するものであることを特徴とする光学センサユニット。
13. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の光学センサユニットにおいて、
    上記光学検知部は、上記発光手段から照射された照射光が照射対象物を透過したときの透過光を上記受光手段で受光するものであることを特徴とする光学センサユニット。
14. 記録体上に画像を形成する画像形成手段と、
    発光手段から照射された照射光を照射対象物を介して受光手段で受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部材を有する光学センサユニットとを備えた備えた画像形成装置において、
    該光学センサユニットに、請求項１、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の光学センサユニットを用いており、
    上記情報記憶手段に対し、情報の書き込み処理及び読み込み処理の少なくとも一方を行う処理手段を有することを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１４の画像形成装置において、
    上記情報には、装置本体内の上記光学センサユニットが交換されたことを装置本体が判断できる情報である交換判断情報が含まれており、
    該交換判断情報として、初期時における上記発光手段の発光出力値を用い、
    該発光出力初期値を、上記光学検知部を正常に使用した状態では得られない特異な値に設定したことを特徴とする画像形成装置。
16. 記録体上に画像を形成する画像形成手段と、
    発光手段から照射された照射光が照射対象物によって反射したときの反射光を受光手段によって受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部を有する光学センサユニットとを備えた備えた画像形成装置において、
    該光学センサユニットとして請求項１３の光学センサユニットを用いており、
    上記光学検知部は、画像濃度を検知するものであることを特徴とする画像形成装置。
17. 記録体上に画像を形成する画像形成手段と、
    発光手段から照射された照射光が照射対象物を透過したときの透過光を受光手段で受光することにより、該照射対象物の光学特性を検知する光学検知部を有する光学センサユニットとを備えた備えた画像形成装置において、
    該光学センサユニットとして請求項１４の光学センサユニットを用いており、
    上記光学検知部は、該記録体の種類を検知するものであることを特徴とする画像形成装置。

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