JP2015087621A - 画像形成装置、校正部材及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学センサのキャリブレーションを、像担持体の影響を受けずに短時間で正確に実施する。
【解決手段】トナー像が形成される被検知面を有する中間転写ベルト１３と、被検知面のトナー像の反射光を検知可能な光学センサ１と、中間転写ベルト１３の長手方向Ｙにセンサユニット６を介して光学センサ１を往復動させる駆動源としての駆動モータ１０を有する駆動装置５と、中間転写ベルト１３の長手方向の外部であって、且つ光学センサ１が検知可能な位置に配置された校正板１２と、光学センサ検知結果を基づいて被検知面の画像濃度を算出する第１の制御手段、及び駆動装置５をして光学センサ１を校正板１２上まで移動させてキャリブレーションを実施する第２の制御手段を有する制御装置７６と、を備える画像形成装置である。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置、校正部材及び制御装置に関し、詳しくは、電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置、これらの画像形成装置に用いられる校正部材、校正部材を用いて画像濃度検出手段のキャリブレーション（校正）を行う制御装置に関する。

感光体や転写ベルト等の像担持体上に基準画像（トナー付着パターン）を形成し、その付着量を光反射型フォトセンサなどによって検出することで、現像条件やトナー濃度の制御目標値などの画像形成条件を最適化する技術が知られている（例えば特許文献１）。以下、本明細書では、画像濃度検出手段の具体例である光反射型フォトセンサなどを含めて「光学センサ」という。また、感光体や転写ベルト等の像担持体のことをトナー像担持体ともいう。

ここで、図２１を参照して、従来から用いられている光学センサによりトナー付着量検知の一例について説明する。図２１は、従来から用いられている光学センサによりトナー付着量検知について説明する図である。図２１に示すように、トナー像担持体としての中間転写ベルト１３や感光体４０の表面に形成されたトナー像Ｔのトナー付着量の検知等に用いられる光学センサ１は、発光手段と受光手段とから成る。具体的には、光学センサ１は、発光手段としての発光素子２と、受光手段としての正反射受光素子３若しくは拡散反射受光素子４とから成る。正反射受光素子３は発光素子２の正反射光が検出できる位置に、また拡散反射受光素子４は発光素子２の拡散反射光が検出できる位置に、それぞれ配置される。これら正反射受光素子３や拡散反射受光素子４から得られた反射光量から、中間転写ベルト１３や感光体４０の表面状態を検出することができ、中間転写ベルト１３や感光体４０の表面上のトナー像の濃度、即ちトナー付着量を検出することができる。尚、発光素子２としてはＬＥＤ（発光ダイオード）が、正反射受光素子３や拡散反射受光素子４としてはフォトトランジスタやフォトダイオードが、それぞれ用いられる。

特許文献１には、光学センサのキャリブレーション時間を短縮する目的で、以下の技術が開示されている。即ち、トナー像担持体上の非画像部に対する光学センサ出力平均値が所定の設定基準値となるようにキャリブレーションを実行する画像形成装置において、前回のキャリブレーションにより設定された検出感度にて、キャリブレーションの動作時間よりも短い動作時間で光学センサ出力平均値を得る短縮キャリブレーションを実行する。この短縮キャリブレーションで得られた光学センサ出力平均値と設定基準値との差が、一定範囲内でばらつきが規定以下の場合には現在の検出感度の設定を保持するが、一定範囲を超えるか、ばらつきが規定以上となった場合にはキャリブレーション動作を実行するというものである。
特許文献１等に開示されているように、光反射型フォトセンサなどの光学センサを用いた画像形成条件の最適化では、光学センサ自体のキャリブレーションを実施する必要がある。

図２２を参照して、従来の光学センサのトナー像担持体に対する配置位置状態について説明する。図２２は従来の光学センサの配置位置について説明する簡略的な斜視図である。図２２に示すように、従来では、１つ又は複数の光学センサ１をトナー像担持体である感光体４０に対向する位置に固定していた。このため、光学センサ１のキャリブレーションを行う場合、例えば感光体４０上のトナー像が存在しない領域にて光学センサ１の出力が所定値になるように図２１に示した発光素子２の発光光量を調整していた。このように、今まで用いられてきた光学センサはトナー像担持体上に固定されているため、基準画像形成前に、トナー像担持体上のトナー像が存在しない領域にて光学センサの出力が所定値になるようにキャリブレーションしていた。

ここで、図２３を参照して、光学センサを用いて行う従来のキャリブレーションの問題点について説明する。図２３は、光学センサを用いて行う従来のキャリブレーションの問題点について説明する簡略的な斜視図である。光学センサを用いて行う従来のキャリブレーションでは、トナー像担持体のトナー像が存在しない領域で実施するため、種々の問題があった。例えば、図２３に示すように、中間転写ベルト１３をトナー像担持体とする装置では、他ユニットから中間転写ベルト１３上に落下したトナーなどによる汚れや、中間転写ベルト１３のたわみ、第１の支持ローラ１４の偏心などが発生することがある。これらの不具合発生により、光学センサ１の出力値が変動してしまい、光学センサ１の出力を正確にキャリブレーションできないことがあった。尚、図２３において、１５は中間転写ベルト１３を回転・走行可能に支持する第２の支持ローラを示す。

そのため、複数の光学センサを設けることで複数ポイントを検出すると、その平均をとる必要があり、キャリブレーションに時間がかかるという問題があった。また、トナー像担持体上にトナー以外の汚れなどがあると、正確にキャリブレーションできないという問題があった。上記問題点の影響を小さくする目的で、例えばトナー像担持体１周分の光学センサ平均出力値を用いてキャリブレーションする方法が知られているが、所要時間が増大してしまう。

一方、感光体上のあらゆるポイントにて測定を可能とすることにより、測定結果に基づく画質補正等をより効果的に行う技術も提案されている（例えば、特許文献２）。特許文献２には、画質補正に用いられる光学センサ（１１）が感光体ドラム（１）の長手方向を感光体ドラム（１）の表面に沿って往復動するように構成されていることが開示されている。しかしながら、特許文献２には、光学センサのキャリブレーションについては何らの記載・言及もない。

上記した特許文献１では、長時間かかるキャリブレーションの回数を減らすことはできるが、なくすことはできていない。また、キャリブレーション結果も、光学センサ平均出力値を用いるため、トナー像担持体上に生じた問題の影響を小さくすることはできるが、なくすことはできていない。
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光学センサのキャリブレーションを像担持体の影響を受けずに、短時間で正確に実施することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、トナー像が形成される被検知面を有する像担持体と、前記被検知面のトナー像の反射光を検知可能な画像濃度検出手段と、前記画像濃度検出手段の検知結果を基づいて前記被検知面の画像濃度を算出する第１の制御手段と、前記像担持体の長手方向に前記画像濃度検出手段を往復動させる駆動手段と、前記像担持体の前記長手方向の外部であって、且つ前記画像濃度検出手段が検知可能な位置に配置された校正部材と、前記駆動手段をして前記画像濃度検出手段を前記校正部材上まで移動させてキャリブレーションを実施する第２の制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、像担持体の影響を受けずに、短時間で正確に画像濃度検出手段のキャリブレーションを実施できる。

本発明を適用する画像形成装置としての複写機を示す概略構成図である。 図１のタンデム画像形成部の一部を示す部分拡大図である。 （ａ）は実施形態１を示す画像形成装置の要部の簡略的な斜視図、（ｂ）は実施形態１の画像形成装置の動作効果等を説明する要部の簡略的な斜視図である。 実施形態１のセンサユニット及び駆動装置の要部の斜視図である。 図４の側面図である。 実施形態１等の制御構成・制御装置を示す制御ブロック図である。 実施形態２を示す画像形成装置の要部の簡略的な斜視図である。 実施形態２の動作順序を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は、校正板の画像濃度と光学センサ出力の関係を算出するまでの内容を説明するグラフである。 実施形態２の改良すべき内容を説明する説明図である。 実施形態３で用いられる校正板の平面図である。 実施形態３の光学センサの出力例を示すグラフである。 実施形態３の動作順序を示すフローチャートである。 実施形態４を示すグラフであって、予め定められた校正板の画像濃度に対する光学センサの出力のみをルックアップテーブル化したグラフである。 実施形態４に改良すべき内容があることを説明する説明図である。 実施形態４の改良すべき内容を説明する説明図である。 実施形態５の光学センサの出力と校正板の画像濃度との関係を近似式として表す方法を説明する線図である。 （ａ）は実施形態６を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値の傾向を示すグラフ、（ｂ）は実施形態６を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値で、はずれ値を記憶しないことを示すグラフである。 （ａ）は実施形態７を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値の傾向を示すグラフ、（ｂ）は実施形態７を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値で、はずれ値より小さい値が記憶されないことを示すグラフである。 実施形態７の動作順序を示すフローチャートである。 従来から用いられている光学センサによりトナー付着量検知について説明する図である。 従来の光学センサの配置位置について説明する簡略的な斜視図である。 光学センサを用いて行う従来のキャリブレーションの問題点について説明する簡略的な斜視図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態を詳細に説明する。上述した背景技術及び各実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。

まず、図１を参照して、本発明を適用した画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本発明を適用した画像形成装置としての複写機を示す概略構成図である。図１に示すように、画像形成装置の一例としての複写機５００は、プリンタ部１００と、給紙部２００と、スキャナ部３００と、原稿搬送部４００とを備えている。
プリンタ部１００は、装置本体のほぼ中央に配置されている。給紙部２００はプリンタ部１００の下部に配置され、画像読取装置であるスキャナ部３００はプリンタ部１００の上部に配置されている。さらに、スキャナ部３００の上には、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）からなる原稿搬送部４００が配置されている。

プリンタ部１００のほぼ中央部には、タンデム画像形成部２０が配置されている。タンデム画像形成部２０は、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｂｋ（ブラック）の４つの画像形成手段としてのプロセスユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋを横に並べて構成されている。タンデム画像形成部２０の各プロセスユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋは、それぞれＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋの各色トナー像が形成される像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋを有している。
以下、各プロセスユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋの構成は、同様であるため、このプロセスユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋ及び感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋのみにトナー色を表す添字符号を付すこととする。

タンデム画像形成部２０の上方には、露光装置２１が設けられている。露光装置２１は、各色毎に用意されたレーザダイオード（ＬＤ）方式の４つの光源と、６面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される１組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたｆθレンズ、長尺ＷＴＬ等のレンズやミラーから構成されている。各色の画像情報に応じてＬＤから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され各色の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋに照射される。

タンデム画像形成部２０の下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト１３が設置されている。中間転写ベルト１３は、図示例では３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回されて図中時計回りに回転搬送可能に構成されている。３つの支持ローラ１４、１５、１６のうちの何れか１つは、中間転写ベルト１３を回転駆動する駆動モータ（図示せず）に連結された駆動ローラであり、残りの２つは従動ローラである。また、第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間には、１次転写手段としての１次転写ローラ６２が中間転写ベルト１３を間に挟んで各感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋに対向するように設けられている。１次転写ローラ６２は、各色の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋから中間転写ベルト１３にトナー像を転写する機能を有する。各１次転写ローラ６２には、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されるようになっている。これにより、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋ用の１次転写ニップには、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋ上のトナー像を中間転写ベルト１３に向けて静電移動させる１次転写電界が形成される。

第３の支持ローラ１６の下流には、画像転写後に中間転写ベルト１３上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。中間転写ベルト１３の材質としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料をシームレスベルトに成型し使用することができる。これらの材料はそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電材により抵抗調整したりすることが可能である。また、これらの樹脂を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成し、積層構造にしてもよい。

中間転写ベルト１３の下方には、２次転写装置２２が配置されている。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成している。そして、中間転写ベルト１３を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１３上の画像をシート状記録媒体としての転写紙などの転写材に転写する。２次転写ベルト２４としては、中間転写ベルト１３と同様の材料を用いることができる。

２次転写装置２２の左側には、転写材上の画像を定着する定着装置２５が配置されている。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成されている。上述した２次転写装置２２は、画像転写後の転写材を定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、２次転写装置として、転写ローラや転写チャージャを配置してもよく、そのような場合は、この転写材搬送機能を別途備える必要がある。
なお、図示例では２次転写装置２２及び定着装置２５の下方に、上述したタンデム画像形成部２０と平行に、転写材を反転排紙したり、転写材の両面に画像を形成するために転写材を反転して再給紙したりする反転装置２８を備えている。また、プリンタ部１００は、図示しないトナー供給装置等も備えている。

プリンタ部１００において、中間転写ベルト１３下流側のプロセスユニット１８Ｂｋ近傍における中間転写ベルト１３上には、後で詳述する実施形態１等の駆動装置５が配設（配置して設けること、又は位置を決めて設けることを意味する）されている。また、プリンタ部１００には、駆動装置の制御を含む複写機全体の制御を司る制御装置７６が配設されている。尚、駆動装置５は、上記配置位置に限らず、その目的に応じて中間転写ベルト１３上の適宜の位置、或いは各感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋ上の適宜の位置に設けてもよい。駆動装置５の周りには、図３及び図５に示す校正板１２等も配設されているが、図１では省略されている。

給紙部２００は、プリンタ部１００の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ部１００の側面に配設された手差し部とを有している。自動給紙部は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された３つの給紙カセット４４、各給紙カセット４４から転写材（転写紙）を繰り出す給紙ローラ４２、繰り出した転写材を１枚ずつ分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ部１００の給紙路４８に転写材を搬送する搬送ローラ４７等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上の転写材を手差し給紙路５３に向けて１枚ずつ分離して給送する分離ローラ５２等を有している。
プリンタ部１００の給紙路４８の下流には、一対のレジストローラ４９が配設されている。このレジストローラ４９は、給紙カセット４４や手差しトレイ５１から送られてくる転写材を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト１３と２次転写装置２２との間に形成される２次転写ニップに送る。

この複写機５００を用いてコピー動作を行うときは、原稿搬送部４００の原稿台３０上に原稿をセットする。又は、原稿搬送部４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿搬送部４００を閉じて原稿を押さえる。そして、図１では図示しない操作表示部（図６参照）のスタートスイッチを押すと、複写機５００に備えられている制御装置７６からの指令に基づく以下の動作が自動的に行われる。
すなわち、原稿搬送部４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、第１走行体３３及び第２走行体３４を走行する。一方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ部３００を駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取センサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。その後、操作表示部でのモード設定、あるいは操作表示部で自動モード選択が設定されている場合には原稿の読み取り結果に従い、フルカラーモード又は白黒モードで画像形成動作を開始する。

フルカラーモードが選択された場合には、各感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋが図１で反時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋの表面が帯電手段としての帯電装置６０（図２参照）により一様に帯電される。そして、各色の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋには露光装置２１から各色の画像に対応するレーザ光Ｌ（図２参照）がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した静電潜像がそれぞれ形成される。各静電潜像は感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋが回転することにより各色の現像装置６１（図２参照）で各色のトナーが現像され、それらに、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像が形成される。この各色のトナー像は中間転写ベルト１３の搬送とともに、感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋと中間転写ベルト１３とが接触するＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて４色重ね合わせトナー像になる。これにより、中間転写ベルト上にフルカラー画像が形成される。転写後の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋは除電装置６４（図２参照）により光除電され、クリーニング装置６３（図２参照）により転写残トナー等が除去される。

一方、給紙部２００内に複数配設されている給紙ローラ４２の１つを選択回転し、給紙部２００のペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから転写材を送り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れる。さらに、搬送ローラ４７で搬送してプリンタ部１００内の給紙路４８に導き、その先端をレジストローラ４９に突き当てて止める。又は、手差し給紙の場合には、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写材を送り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくその先端をレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１３上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１３と２次転写装置２２との間に形成される２次転写ニップに転写材を送り込む。すると、２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１３上の４色重ね合わせトナー像と、転写材とが同期して密着する。そして、２次転写ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などによって４色重ね合わせトナー像が転写材上に２次転写され、転写材紙の白色と相まってフルカラー画像となる。

トナー像が転写された転写材は、２次転写装置２２で搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写材に定着された後、切換爪５５で切り換え案内されて排出ローラ５６で排出され、排紙トレイ５７上にスタックされる。又は、切換爪５５でその搬送方向が切り換えられてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び２次転写装置２２へと再給紙され、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
所定枚数の画像形成が終了した後には作像後処理を行ってから感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋの回転を停止する。作像後処理では帯電バイアス、転写バイアスをオフした状態で感光体を１周以上回転させ、その際に除電手段により感光体表面の電荷を除電して、感光体が除電したまま放置されて感光体が劣化することを防止する。

白黒モードが選択された場合には、支持ローラ１５が下方に移動し、中間転写ベルト１３を感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍから離間させる。感光体４０Ｂｋのみが図１の反時計回り方向に回転し、感光体４０Ｂｋの表面が帯電装置６０により一様に帯電され、Ｂｋの画像に対応するレーザ光が照射され、潜像が形成され、Ｂｋのトナーにより現像されてトナー像となる。このトナー像は中間転写ベルト１３上に転写される。この際、Ｂｋ以外の３色の感光体４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、現像装置６１は停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
一方、給紙カセット４４から転写材が給紙され、レジストローラ４９により、中間転写ベルト１３上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。トナー像が転写された転写材は、フルカラー画像の場合と同様に定着装置２５で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。

上記したとおり、複写機５００は、タンデム中間転写方式のフルカラー複写機となっている。また、プロセスユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋは、いわゆるプロセスカートリッジとしてプリンタ部１００に対して着脱可能になっている。この場合のプロセスユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋは、感光体１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋと、その他の幾つかの装置から選ばれる少なくとも１つの装置とを、１つのユニットとして共通の支持体に支持するものである。ここで、その他の幾つかの装置とは、図２に示す帯電装置６０、現像装置６１、クリーニング装置６３を意味する。

ブラック用のプロセスユニット１８Ｂｋを例にとると、感光体４０Ｂｋの他、感光体４０Ｂｋ表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像手段としての現像装置６１（図２参照）を有している。また、１次転写ニップを通過した後の感光体４０Ｂｋ表面に付着している転写残トナー等をクリーニングするクリーニング装置６３（図２参照）も有している。また、クリーニング後の感光体４０Ｂｋ表面を除電する除電装置６４（図２参照）や、除電後の感光体４０Ｂｋ表面を一様に帯電させる帯電装置６０（図２参照）なども有している。他色用のプロセスユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍも、取り扱うトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっている。

なお、現像装置６１を現像装置カートリッジとして構成し、この現像装置カートリッジを画像形成装置本体でもあるプリンタ部１００に対して着脱・交換可能に構成したものでもよい。

図２を参照して、プロセスユニット及びその周辺の細部構成について説明する。図２は、４つのプロセスユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋからなるタンデム画像形成部２０の一部を示す部分拡大図である。なお、４つのプロセスユニット１８Ｙ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｂｋは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、感光体を含めて同図においては各符号に付すＹ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋという添字を省略している。
同図に示すように、プロセスユニット１８は、感光体４０の周りに、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写ローラ６２、クリーニング装置６３、除電装置６４等を備えている。

感光体４０としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。また、帯電装置６０としては、非接触帯電方式のコロナ帯電器を用いている。
なお、感光体４０は、前記したものに限らず、無端ベルト状のものを用いてもよい。帯電装置６０は、前記したものに限らず、接触帯電方式のローラ帯電器を用いてもよい。

現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する２成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している２成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に供給する攪拌部６６と、現像スリーブ６５に付着した２成分現像剤のうちのトナーを感光体４０に転移させる現像部６７とを有している。なお、現像スリーブは、現像ローラとも呼ばれる。
攪拌部６６は、現像部６７よりも低い位置に設けられており、互いに平行に配設された２本のスクリュウ６８、これらスクリュウ６８間に設けられた仕切り板、現像ケース７０の底面に設けられたトナー濃度センサ７１などを有している。

現像部６７は、現像ケース７０の開口を通して感光体４０に対向する現像スリーブ６５、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ７２、現像スリーブ６５に先端を接近させるドクタブレード７３などを有している。ドクタブレード７３と現像スリーブ６５の外周面との間の最接近部における間隔は５００［μｍ］程度に設定されている。現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状になっている。また、現像スリーブ６５に連れ回らないようにされるマグネットローラ７２は、例えば、ドクタブレード７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の５磁極を有している。これら磁極は、それぞれ現像スリーブ６５上の２成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部６６から送られてくる２成分現像剤を現像スリーブ６５表面に引き寄せて担持させるとともに、現像スリーブ６５表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。

磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転に伴ってドクタブレード７３との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体４０に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ６５に印加される現像バイアスと、感光体４０の静電潜像との電位差によって、磁気ブラシ上のトナーが静電潜像上に転移して現像に寄与する。さらに、現像スリーブ６５の回転に伴って再び現像部６７内に戻り、マグネットローラ７２の磁極間の反発磁界の影響によって現像スリーブ６５表面から離脱した後、攪拌部６６に戻される。攪拌部６６内では、トナー濃度センサ７１による検知結果に基づいて、図示しないトナー補給部から２成分現像剤に適量のトナーが補給される。

クリーニング装置６３は、図２に示すように、ウレタンゴム製のクリーニングブレード７５をクリーニングケース７７内に有している。クリーニングブレード７５の機械的な作用で感光体４０の表面に付着している転写しなかったトナーを機械的にかき落とし、感光体４０の表面をクリーニングする。かき落とされたトナーはクリーニングケース７７の底部に設けたトナー排出部材７６によって軸方向にかき出され、図示しない廃トナーボトルに排出される。トナー排出部材７６は、螺旋状の排出フィン７６ｂを備えたスクリュウ軸７６ａをクリーニングケース７７の底部で回転することで構成されている。

（実施形態１）
図３〜図６を参照して、本発明の実施形態１を説明する。図３（ａ）は実施形態１を示す画像形成装置の要部の簡略的な斜視図、図３（ｂ）は実施形態１の画像形成装置の動作効果等を説明する要部の簡略的な斜視図である。図４は実施形態１のセンサユニット及び駆動装置の要部の斜視図、図５は図４の側面図、図６は、実施形態１及び後述の実施形態を含む制御構成・制御装置を示す簡略的な制御ブロック図である。尚、図３（ａ）、図３（ｂ）は、図１に示した画像形成装置に適用される構成であるが、図の簡明化を図るため、駆動装置５を構成するガイド軸９等の図示、及び中間転写ベルト１３の第３の支持ローラ１６などの図示を、それぞれ省略して簡略的模式的に示している。これは、後述する図７でも同様である。
図３〜図６に示すように、実施形態１は、光学センサ１を有して移動可能なセンサユニット６、駆動装置５、制御装置７６及び校正板１２等を備えている。駆動装置５は、中間転写ベルト１３の長手方向Ｙにセンサユニット６を介して光学センサ１を往復動させる駆動手段として機能する。

中間転写ベルト１３は、トナー像が形成される被検知面を有する像担持体として機能し、図３に簡略的に示すようにＸ方向に回転・走行する。この実施形態１を始めとして後述の実施形態でも像担持体の具体例として中間転写ベルトで代表して説明するが、ドラム状或いは無端ベルト状の感光体なども含まれることは無論である。
センサユニット６には、図４に詳しく示すように、図２１に示したと同様の光学センサ１と、遮光板６ａとが固設（固定した状態に設けることを意味する）されている。光学センサ１は、図４及び図５に示すように、図２１に示した発光素子２、正反射受光素子３若しくは拡散反射受光素子４（図４及び図５では図示されていない）の各レンズ面（図示せず）が、中間転写ベルト１３の被検知面に対向して下向きに設けられている。このように、光学センサ１は、中間転写ベルト１３の被検知面に形成されたトナー像の反射光（正反射光及び拡散反射光を含む）を検知可能な位置に配置されている。

駆動装置５は、ホームポジションセンサ７、ネジ軸８、軸受８ｂ、ガイド軸９、駆動モータ１０等で構成されている。センサユニット６は、中間転写ベルト１３の回転・走行方向であるＸ方向と直交する長手方向Ｙ（ベルト幅方向でもある）と平行なネジ軸８に装着されて長手方向Ｙに往復動可能に設けられている。ネジ軸８は、適宜の金属で形成され、長手方向Ｙに沿って長手方向Ｙと平行に延びて設けられている。図３及び図４に示されている長手方向Ｙのうち、各図の左手前側に進む方向がフィード方向Ｙａであり、各図の右奥側に進む方向がリターン方向Ｙｂである。ネジ軸８は、ネジ軸８の両端部に装着された転がり軸受等の軸受８ｂに回動（正逆方向に円運動することを意味する）可能に支持されている。また、センサユニット６は、ネジ軸８と平行なガイド軸９によって摺動（接触して摺り動くことを意味する）可能に案内支持されている。図５に示すように、ネジ軸８の両端部は、各軸受８ｂを介して、プリンタ部１００の装置本体に固着して設けられた一対の側板１１ａ、１１ｂに回動可能に支持されている。ガイド軸９の両端部は、側板１１ａ、１１ｂに固設されている。
また、中間転写ベルト１３を支持する第１の支持ローラ１４も、第１の支持ローラ１４の回転軸１４ａを介して、側板１１ａ、１１ｂに回転可能に支持されている。尚、図５では、第２の支持ローラ１５は第１の支持ローラ１４に隠れていて見えないし、第３の支持ローラ１６はその図示を省略して中間転写ベルト１３とともに簡略的に示されている。

ネジ軸８には、つる巻線状の溝８ａが形成されている。このネジ軸８に形成されたつる巻線状の溝８ａと、センサユニット６の内部に設けられた図示しない転動（転がり動くことを意味する）可能なボールとによって、ボールネジを構成している。側板１１ｂには、ネジ軸８の一端部にその出力軸が連結された駆動モータ１０が固設されている。駆動モータ１０は、中間転写ベルト１３の長手方向Ｙにセンサユニット６を介して光学センサ１を往復動させる駆動手段の駆動源として機能する。駆動モータ１０は、実施形態１ではパルス入力で駆動するステッピングモータを用いており、これによりセンサユニット６を介して光学センサ１の位置決め等を高精度に制御できるようになっている。

ホームポジションセンサ７は、側板１１ａ、１１ｂ間に固着された不動部材に固設されている。ホームポジションセンサ７は、発光素子及び受光素子を有する光透過型のフォトセンサからなる。ホームポジションセンサ７は、センサユニット６の遮光板６ａと係合（係わり合うことを意味する）することにより上記フォトセンサの光路を遮ることで、センサユニット６を介して光学センサ１のホームポジションを検出する。ホームポジションセンサ７は、図５に示すように、中間転写ベルト１３の側端面寄りの位置に設けられており、この位置近傍が光学センサ１のホームポジションに設定されている。

校正板１２は、中間転写ベルト１３における長手方向Ｙの外部であって、センサユニット６の光学センサ１が検知可能な位置に配置された校正部材として機能する。図３及び図５に示すように、校正板１２は、校正板１２の上面（被検知面）が中間転写ベルト１３上面の被検知面と平行になるように側板１１ａの内側に固設されている。本実施形態の校正板１２の上面（被検知面）には、その反射特性が一定となるような画像濃度が一様に形成されている。

制御装置７６は、演算手段及び制御手段の機能を有するＣＰＵ７７と、情報記憶部とを備えている。情報記憶部は、データを記憶する記憶手段としての不揮発性ＲＡＭ７８を含むＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。本実施形態では、例えば、システムＯＳ、コピー、ファクシミリ、プリンタプロセスに必要な各種制御プログラム、プリンタのＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）処理系、システムの初期設定値等を納めたＲＯＭ７９と、ワークメモリ用ＲＡＭ７８等とで構成されている。

ＣＰＵ７７は、各種センサ３８からの各種信号、操作表示部３７の各種キー等で設定された信号に基づき、情報記憶部を介してプリンタ部１００、給紙部２００、スキャナ部３００、原稿搬送部４００の各駆動部、操作表示部３７の液晶表示部の制御を行っている。各種センサ３８としては、代表的なものとして光学センサ１及びホームポジションセンサ７を挙げている。
実施形態１のＣＰＵ７７は、光学センサ１の計測・検知結果を基づいて、中間転写ベルト１３の被検知面の画像濃度を算出する第１の制御手段として機能する。また、ＣＰＵ７７は、校正板１２でのキャリブレーションが必要になったタイミングで、駆動装置５の駆動モータ１０を制御してセンサユニット６を介して光学センサ１を校正板１２上まで移動させてキャリブレーションを実施する第２の制御手段として機能する。

各種センサの情報やＣＰＵ７７の内部管理によるプリント枚数等のカウンタ情報や、後述する各グラフや線図に示されているデータ等は、定期的或いは随時に不揮発性ＲＡＭ７８に記憶する。ＲＯＭ７９には、後述するフローチャート等に示されている動作プログラムや、関係データなどが記憶されている。ユーザに対する警告報知は、図１の複写機５００に配設されていて図６に示した操作表示部３７を通じてユーザに対して警告表示することや、あるいは適宜の報知手段（視覚や聴覚など人間によって認識し得る全ての手段を含む）等を通じて行うものを含む。

図３〜図６を参照して、本実施形態の動作を説明する。この動作は、制御装置７６のＣＰＵ７７の指令の下に行われる。図３（ａ）及び図５に示すように、光学センサ１を搭載したセンサユニット６は中間転写ベルト１３上の被検知面に対向した自らのホームポジションで待機している。校正板１２でのキャリブレーションが必要になったタイミングで、所定の正転用のパルスが図示しないモータドライバを介して駆動モータ１０に供給される。これにより、駆動モータ１０が所定のステップ数分回転し、ネジ軸８がセンサユニット６をフィード方向Ｙａに移動する正転方向に回転され、センサユニット６がフィード方向Ｙａに移動する。そして、駆動モータ１０の所定のステップ数の回転により、センサユニット６は図３（ｂ）に示すように校正板１２の端部（図において手前側の端部）近傍上に移動して停止する。ここで、第２の制御手段としてのＣＰＵ７７によって、校正板１２を用いた光学センサ１のキャリブレーションが実施される。

上記キャリブレーションが終了すると、所定の逆転用のパルスが図示しないモータドライバを介して駆動モータ１０に供給される。これにより、駆動モータ１０が所定のステップ数分回転し、ネジ軸８が上記と逆転方向に回転され、センサユニット６がリターン方向Ｙｂに移動する。そして、ホームポジションセンサ７によってセンサユニット６がホームポジションを占めたことが検知されると、センサユニット６がホームポジションに停止することとなる。

図３（ｂ）に示すように、本実施形態１ではトナー像担持体外でキャリブレーションを実施するため、像担持体としての中間転写ベルト１３上のトナー落ちやベルトのたわみ、第１の支持ローラ１４の偏心などの問題に影響されることがない。また、上記問題に影響されないため、光学センサ１の出力（以下、単に「光学センサ出力」ともいう）の平均値をとる必要がなく、キャリブレーションに要する時間を短縮できる。
上述したとおり、本実施形態によれば、像担持体としての中間転写ベルト１３の影響を受けずに、校正板１２を用いて、短時間で正確に光学センサ１のキャリブレーションを実施できる。

（実施形態２）
図７〜図９を参照して、本発明の実施形態２を説明する（請求項２、３）。図７は実施形態２を示す画像形成装置の要部の簡略的な斜視図、図８は実施形態２の動作順序を示すフローチャートである。図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）は、校正板の画像濃度と光学センサ出力の関係を算出する内容を説明するグラフである。
従来技術では、予め計測しておいたトナー像の画像濃度と光学センサの受光光量の関係をメモリに記憶しておき、その関係を元に画像濃度を求めていた。しかし、光学センサの受光面の汚れなどから、画像濃度と光学センサの受光光量の関係が変化することがある。そこで、上記実施形態１を基本構成として以下に説明する実施形態２を創作した。

実施形態２は、実施形態１と比較して、校正板１２に代えて、図７に示す校正板１２Ａを用いる点、制御装置７６に代えて、図６に示す制御装置７６Ａを用いる点が主に相違する。この相違点以外の実施形態２の構成は、実施形態１と同様である。実施形態２を含め、後述の実施形態においては、説明の都合上から、光学センサ１は、図２１に示した拡散反射受光素子４を用いてトナー像担持体や校正板の拡散反射光を受光するものとする。

図７に示すように、校正板１２Ａは、校正板１２と比較して、光学センサ１を搭載したセンサユニット６の移動方向である長手方向Ｙに複数の画像濃度を持つ点のみ相違する。校正板１２Ａの画像濃度は、フィード方向Ｙａに行くに従い徐々に淡くなるように設定されている。

制御装置７６Ａは、実施形態１の制御装置７６と比較して、校正板１２Ａ上に移動時の光学センサ１の出力と駆動装置５による移動速度とから、光学センサ１の出力と校正板１２Ａの画像濃度とを対応させてＲＡＭ７８に記憶する点が主に相違する。この相違点以外の制御装置７６Ａの構成は、制御装置７６と同様である。

本実施形態の動作を説明する。図８において、光学センサ１の校正が開始されると、先ず、駆動装置５はセンサユニット６を介して光学センサ１を、校正板１２Ａの一端部１２Ａａ（図７における手前側の端部）の位置までフィード方向Ｙａに移動する（ステップＳ１）。ここで、校正板１２Ａの一端部１２Ａａにセンサユニット６を介して光学センサ１が位置する光学センサ１の移動位置を０［ｍｍ］とする。
次に、校正板１２Ａの画像濃度の反射光（上記した拡散反射光である。以下同じ）を光学センサ１で検知しながら、駆動装置５にて光学センサ１を校正板１２Ａの反対側の他端部１２Ａｂ（図７における奥側の端部）までリターン方向Ｙｂに移動する（ステップＳ２）。次に、図９に示すように、校正板１２Ａ上をリターン方向Ｙｂに通過している際の光学センサ１の移動距離と、光学センサ１の出力値とから、校正板１２Ａの各画像濃度に対する光学センサ検知結果の関係をＲＡＭ７８に記憶する（ステップＳ３）。

図９を用いて、図８のステップＳ３の動作を補説する。図９（ａ）のグラフは、横軸に時間［ｓ］を、縦軸に光学センサ１の出力（図中、「光学センサ出力」と略称している。以下同じ）［Ｖ］を、それぞれ取っている。図９（ｂ）のグラフは、横軸に光学センサ１の移動位置・移動距離（図中、「位置」と略称している。以下同じ）［ｍｍ］を、縦軸に光学センサ出力［Ｖ］を、それぞれ取っている。図９（ｃ）のグラフは、横軸には位置［ｍｍ］を、縦軸には校正板１２Ａの画像濃度（図中、「校正板濃度」と略称している。以下同じ）を、それぞれ取っている。図９（ｄ）のグラフは、横軸には校正板濃度を、縦軸には光学センサ出力［Ｖ］を、それぞれ取っている。
図９（ａ）に示すように、駆動装置５の駆動モータ１０の回転速度（によって移動する光学センサ１の移動速度）［ｍｍ／ｓ］から、図９（ｂ）に示すように、横軸に取った時間軸を位置軸に変換する。一方、図９（ｃ）に示すように、校正板１２Ａ上を通過している際の光学センサ１の移動距離［ｍｍ］と、校正板１２Ａの画像濃度との関係（ほぼ線形関係）が試験等によって予め求められていて、その関係データが制御装置７６のＲＯＭ７９に記憶されている。そして、図９（ｂ）と図９（ｃ）との対応するデータから、図９（ｄ）に示すように、校正板１２Ａの各画像濃度に対する光学センサ出力［Ｖ］の検知結果の関係をＲＡＭ７８に記憶することとなる（ステップＳ３）。

上述したとおり、後述の実施形態を含め実施形態２では、光学センサ１は校正板の拡散反射光の受光検知でキャリブレーションを行うため、図９（ｄ）に示したように、校正板１２Ａの画像濃度が濃くなるのに従い光学センサ出力が高くなることが分かる。光学センサ１が校正板１２Ａの正反射光の受光検知でキャリブレーションを行う場合には、図９（ｄ）とは反対に、校正板１２Ａの画像濃度が濃くなるのに従い光学センサ出力が低くなるのが一般的である。

上述したとおり、本実施形態では、校正板１２Ａが複数の画像濃度を持っているため、光学センサ出力と校正板１２Ａ上の画像濃度との関係を正確に校正できる。加えて、校正のたびに画像濃度と光学センサ１の受光光量との関係を容易に算出して更新することができ、より正確に光学センサ１のキャリブレーションを行うことができる。

（実施形態３）
図１０〜図１３を参照して、本発明の実施形態３を説明する（請求項４、５）。図１０は実施形態２の改良すべき内容を説明する説明図、図１１は実施形態３で用いられる校正板の平面図、図１２は実施形態３の光学センサの出力例を示すグラフ、図１３は実施形態３の動作順序を示すフローチャートである。
実施形態２では、図７に示した駆動装置５の速度から光学センサ出力と校正板１２Ａの位置（画像濃度）との関係を求めている。しかしながら、駆動装置５の駆動源を安価なモータ（回転駆動することが主で回転速度制御や位置決め制御等を行えないようなモータを指す）などで構成すると、駆動装置５の速度を一定に制御しようとしても、速度にムラが発生してしまうことがある。駆動装置５の速度にムラが発生すると、図１０に示すように、光学センサ出力と計測時間との関係が崩れるため、単純に駆動装置の制御しようとしている速度から、光学センサ出力とその位置の関係を求めることは難しくなってしまう。そこで、以下に説明する実施形態３を創作した。

実施形態３は、実施形態２と比較して、校正板１２Ａに代えて、図１１に示す校正板１２Ｂを用いる点、制御装置７６Ａに代えて、図６に示す制御装置７６Ｂを用いる点が主に相違する。この相違点以外の実施形態３の構成は、実施形態２と同様である。

校正板１２Ｂは、校正板１２Ａと比較して、センサユニット６の移動方向である長手方向Ｙに複数の画像濃度を持ち、且つ画像濃度が切り替わる箇所に、光学センサ出力が大きくなる画像又は光学センサ出力が小さくなる画像を有する点のみ相違する。校正板１２Ｂの画像濃度は、リターン方向Ｙｂに行くに従い徐々に濃くなるように設定されている。加えて、校正板１２Ｂ上で画像が切り替わる箇所には、黒色など反射光（拡散反射光）が大きくなる４箇所の目印色１２Ｂ１、又は白色など反射光（拡散反射光）が小さくなる４箇所の目印色１２Ｂ２で目印をつけている。

制御装置７６Ｂは、制御装置７６Ａと比較して、光学センサ１の校正板１２Ｂ移動時に、光学センサ出力が４箇所の目印色１２Ｂ１、又は４箇所の目印色１２Ｂ２の閾値を超えたならば、閾値を超える前の光学センサ出力値をＲＡＭ７８に記憶する点が主に相違する。この相違点以外の制御装置７６Ｂの構成は、制御装置７６Ａと同様である。

具体的には、図１１のような校正板１２Ｂ上で、光学センサ１をリターン方向Ｙｂに動かして校正板１２Ｂの各画像濃度を検知すると、図１２に示すような光学センサ出力値が得られる。黒色などの目印色１２Ｂ１を光学センサ１が跨ぐ（超える）際の出力値に閾値を設定し、又は白色などの目印色１２Ｂ２を光学センサ１が跨ぐ（超える）際の出力値に閾値を設定する。そして、閾値を跨ぐまでの光学センサ出力値と、校正板１２Ｂの各画像濃度に対する光学センサ検知結果との関係をＲＡＭ７８に記憶する。これにより、より正確なキャリブレーションデータとすることができる。

本実施形態の動作を説明する。図１３において、光学センサ１の校正が開始されると、先ず、駆動装置５はセンサユニット６を介して光学センサ１を、校正板１２Ｂの一端部１２Ｂａ（図１１における左側の端部）の位置までフィード方向Ｙａに移動する（ステップＳ５）。次に、校正板１２Ｂの画像濃度の反射光（拡散反射光）を光学センサ１で検知しながら、駆動装置５にて光学センサ１を校正板１２Ｂの反対側の他端部１２Ｂｂ（図１１における右側の端部）までリターン方向Ｙｂに移動する（ステップＳ６）。
そして、光学センサ出力値が閾値を超えた場合（ステップＳ７）、閾値を超える前の光学センサ出力値をＲＡＭ７８に記憶する（ステップＳ８）。これを校正板１２Ｂの濃度の数（本実施形態では８つ）だけ繰り返すと、校正板１２Ｂの各画像濃度に対する光学センサ検知結果の関係が記憶されることになる（ステップＳ９）。尚、ステップＳ７において、光学センサ出力値が閾値を超えていない場合には、ステップＳ６からの動作を繰り返すこととなる。

上述したとおり、本実施形態３によれば、上記校正板１２Ｂを用いるため、校正板１２Ｂの、どの画像濃度を検出したか分かるようになる。また、駆動装置５の駆動モータ１０の速度によらず、校正板１２Ｂの画像濃度と光学センサ出力との関係を算出できる、という効果を奏する。

（実施形態４）
図１４を参照して、本発明の実施形態４を説明する（請求項６）。図１４は実施形態４を示すグラフであって、予め定められた校正板の画像濃度に対する光学センサの出力のみをルックアップテーブル化したグラフである。実施形態４は、実施形態２又は３と比較して、制御装置７６Ａ又は制御装置７６Ｂに代えて、図６に示す制御装置７６Ｃを用いる点のみ相違する。この相違点以外の実施形態４の構成は、実施形態２又は３と同様である。

制御装置７６Ｃは、制御装置７６Ａ又は７６Ｂと比較して、前記各キャリブレーションの結果として、予め定められた校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度に対する光学センサ出力との関係をルックアップテーブルとしてＲＡＭ７８に記憶する点のみ相違する。具体的には、上述した実施形態２又は３では、光学センサ出力と校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度との関係をメモリであるＲＡＭ７８に記憶する必要がある。このとき、実施形態４では、図１４に示すように、校正板１２Ａ又は１２Ｂの予め定められた画像濃度に対する光学センサ出力のみをルックアップテーブルとしてＲＡＭ７８に記憶することとなる。図１４において、横軸には校正板濃度（予め定められた校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度）が、縦軸には光学センサ出力（光学センサ出力）が、それぞれ取られている。

上述したとおり、本実施形態４によれば、光学センサ出力値をそのままＲＡＭ７８に記憶するだけで光学センサ出力と校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度との対応関係が求まる。これにより、光学センサ出力をそのままルックアップテーブルとして表にすることで、演算処理を少なくすることができるので、処理時間が短くなる、という効果を奏する。

（実施形態５）
図１５〜図１７を参照して、本発明の実施形態５を説明する（請求項７）。図１５は実施形態４に改良すべき内容があることを説明する説明図、図１６は実施形態４の改良すべき内容を説明する説明図である。図１７は実施形態５の光学センサの出力と校正板の画像濃度との関係を近似式として表す方法を説明する線図である。
実施形態４では、予め定められた校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度に対する光学センサ出力との関係をルックアップテーブルとしてＲＡＭ７８に記憶していた。その際、図１５に示すように、実際に測定した光学センサ出力値間（中間転写ベルト上の画像濃度を測定した光学センサ出力値））の光学センサ出力値では、予め定められた校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度が記憶されていないことがある。そのため、同図に破線で示すように線形近似などして校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度を算出して求める必要がある。尚、図１５において、縦軸に示す「画像濃度」とは、校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度ではなく、第２の制御手段としてのＣＰＵ７７によるキャリブレーション結果後、第１の制御手段としてのＣＰＵ７７によって算出される画像濃度を表わしている。図１５以降の各図の縦軸や横軸に示される「画像濃度」も上記したと同様の意味合いである。
しかしながら、図１６に示すように、キャリブレーションで測定した値に「はずれ値」が生じた場合、そのはずれ値はノイズ等の要因で測定に失敗していた可能性がある。そこで、実施形態５を創作した。

実施形態５は、実施形態４と比較して、制御装置７６Ｃに代えて、図６に示す制御装置７６Ｄを用いる点のみ相違する。この相違点以外の実施形態５の構成は、実施形態２又は３と同様である。制御装置７６Ｄは、制御装置７６Ｃと比較して、キャリブレーションの結果として、予め定められた校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度に対する光学センサ出力との関係を近似式としてＲＡＭ７８に記憶する点のみ相違する。

上述したとおり、実施形態５によれば、上記近似式を記憶したＲＡＭ７８から中間の値を呼び出すことで、光学センサ１で検出した際にも値を算出できるので、キャリブレーションで測定した際のはずれ値の影響を小さくすることができる。

（実施形態６）
図１８を参照して、本発明の実施形態６を説明する（請求項８）。図８（ａ）は実施形態６を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値の傾向を示すグラフである。図８（ｂ）は実施形態６を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値で、はずれ値を記憶しないことを示すグラフである。
上述の実施形態４及び５では、キャリブレーション時、光学センサ出力にはずれ値が発生してもその値を用いてキャリブレーション結果としていた。ここで、図８（ａ）に示すように、例えば、光学センサ出力と画像濃度との関係が単調増加であることが分かっているとすると、単調増加から外れた光学センサ出力値（同図では減少値として表されている）は測定失敗した値であると考えられる。そこで、以下に説明する実施形態６を創作した。

実施形態６は、実施形態４又は５と比較して、制御装置７６Ｃ又は７６Ｄに代えて、図６に示す制御装置７６Ｆを用いる点のみ相違する。この相違点以外の実施形態６の構成は、実施形態４又は５と同様である。制御装置７６Ｆは、制御装置７６Ｃ又は７６Ｄと比較して、前記キャリブレーションの結果として、測定失敗とみなされる光学センサ出力値が検出されたならば、その値をＲＡＭ７８に記憶しないキャリブレーション失敗処理を実施する点のみ相違する。

実施形態６では測定失敗した値、即ち、はずれ値がなくなるため、実施形態４のルックアップテーブルを用いた際は、記憶された光学センサ出力値間の間を線形補正することで、はずれ値がある場合と比べて精度よくキャリブレーションできる。また、実施形態５の近似式を用いた際も、記憶された光学センサ出力のみで近似式を作成するため、はずれ値の影響を受けずに、精度よくキャリブレーションできるといえる。上述したとおり、実施形態６によれば、はずれ値の影響を受けずにキャリブレーションできる、という効果を奏する。

（実施形態７）
図１９及び図２０を参照して、本発明の実施形態７を説明する（請求項９、１０、１１、１２）。図１９（ａ）は実施形態７を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値の傾向を示すグラフである。図１９（ｂ）は実施形態７を説明するための、測定された校正板の画像濃度に対する光学センサの出力値で、はずれ値より小さい値が記憶されないことを示すグラフである。図２０は実施形態７の動作順序を示すフローチャートである。
上述の実施形態６では、測定失敗したと考えられる値については記憶しない。即ち、図１９（ａ）に示すように、はずれ値が光学センサ出力値と校正板１２Ａ又は１２Ｂの画像濃度との関係で予想される傾向と同じである場合、はずれ値を検出した画像濃度の次に濃い箇所は記憶されない。上記予想される傾向と同じである場合とは、例えば、同図に示すように単調増加傾向で、はずれ値が大きく増加方向にずれる例が挙げられる。このため、前回記憶された値（＝はずれ値）よりも小さい値はすべて記憶されることがなくなる。このとき、記憶された点数が少ないため、ルックアップテーブルも、近似式も作成することができなくなってしまう。そこで、以下に説明する実施形態７を創作した。

実施形態７は、実施形態６と比較して、制御装置７６Ｆに代えて、図６に示す制御装置７６Ｇを用いる点のみ相違する。この相違点以外の実施形態７の構成は、実施形態６と同様である。制御装置７６Ｇは、制御装置７６Ｆと比較して、図２０に示すフローチャートに示されている制御動作を行う点が相違する。即ち、使用できる光学センサ出力値が所定の数以下だった場合に、前記キャリブレーション失敗処理を実施する。このキャリブレーション失敗処理には、再度、前記キャリブレーションをやり直したり、前回のキャリブレーション結果を引き続き使用したりすることが含まれる。更には、制御装置７６Ｆの第２の制御手段としてのＣＰＵ７７は、前記キャリブレーション失敗処理を報知手段としての図６に示した操作表示部３７の液晶表示部に警告表示させることも含まれる。

制御装置７６Ｇは、具体的には図２０に示されている動作を実行する。図２０において、まず、使用できる光学センサ出力値が所定の数以下だった場合に、キャリブレーション失敗とみなし、前記キャリブレーション失敗処理を実施する（ステップＳ１０、ステップＳ１１）。この際のキャリブレーション失敗時の処理としては、再度キャリブレーションをやり直してもよいし、前回のキャリブレーション結果をキャリブレーション結果として使用してもよい。また、ユーザに上記のように警告をだしてもよい。一方、ステップＳ１０において、使用できる光学センサ出力値が所定の数より多い場合には、光学センサ出力値と画像濃度との関係をＲＡＭ７８に記憶することとなる。

実施形態７によれば、実施形態６で測定失敗していてもはずれ値とみなされない光学センサ出力値があった際に、その値を使うことなくキャリブレーションを実施できる。そのため、実施形態６よりもはずれ値の影響を受けずにキャリブレーションできる、という効果を奏する。
また、再度、前記キャリブレーションをやり直すので、確実に成功したキャリブレーション結果が得られる、という効果を奏する。また、前回のキャリブレーション結果を引き続き使用することにより、上述したよりもキャリブレーションに時間をかけない、という効果を奏する。さらに、キャリブレーション失敗処理を報知手段に報知させることにより、マシンの異常をユーザに知らせることができる、という効果も奏する。

本発明を特定の実施形態等について説明したが、本発明が開示する技術内容は、上述した実施形態等に例示されているものに限定されるものではない。すなわち、それらを適宜組み合わせて構成しても良く、本発明の範囲内において、その必要性及び用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。

本発明の像担持体としては、上記したドラム状の感光体や、無端ベルト状の感光体、上記各実施形態で代表して説明した中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト、或いは中間転写体としてのドラム状の中間転写ドラムであってもよいことは無論である。
上記実施形態のセンサユニット６の光学センサ１は、特許文献２と同様に、トナー像担持体の長手方向の複数箇所で検知パターンを検知するようにして、第１の制御手段が前記検知結果を基づいてトナー像担持体上の被検知面の画像濃度を算出することも可能である。

上記実施形態に限らず、上記のように配設された各校正板１２、１２Ａ、１２Ｂに対して、センサユニット６の長手方向Ｙの往復動に連動して開閉するシャッタ部材などを設け、各校正板１２、１２Ａ、１２Ｂに対するトナーや塵埃などの付着を防止してもよい。
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等又はそれら複数の機能を備えた複合機等の電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置に適用可能なことは無論である。

１ 光学センサ（画像濃度検出手段の一例）
２ 発光素子（発光手段）
３ 正反射受光素子（受光手段）
４ 拡散反射光受光素子（受光手段）
５ 駆動装置（駆動手段の一例）
６ センサユニット
７ ホームポジションセンサ
８ ネジ軸
９ ガイド軸
１０ 駆動モータ（駆動源）
１２、１２Ａ、１２Ｂ 校正板（校正部材の一例）
１３ 中間転写ベルト（像担持体の一例）
１８ プロセスユニット
２０ タンデム画像形成部
２１ 露光装置
３７ 操作表示部
４０ 感光体（像担持体の一例）
６０ 帯電装置
６１ 現像装置
６３ クリーニング装置
７６、７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ、７６Ｄ、７６Ｆ、７６Ｇ 制御装置
７７ ＣＰＵ（第１及び第２の制御手段の一例）
７８ ＲＡＭ（記憶手段の一例）
７９ ＲＯＭ
１００ プリンタ部
２００ 給紙部
３００ スキャナ部
４００ 原稿搬送部
５００ 複写機（画像形成装置の一例）
Ｔ トナー像
Ｙ 長手方向
Ｙａ フィード方向
Ｙｂ リターン方向

特開２０１０−０９１７２１号公報 特開平５−２８１８１８号公報

Claims (12)

1. トナー像が形成される被検知面を有する像担持体と、
   前記被検知面のトナー像の反射光を検知可能な画像濃度検出手段と、
   前記画像濃度検出手段の検知結果を基づいて前記被検知面の画像濃度を算出する第１の制御手段と、
   前記像担持体の長手方向に前記画像濃度検出手段を往復動させる駆動手段と、
   前記像担持体の前記長手方向の外部であって、且つ前記画像濃度検出手段が検知可能な位置に配置された校正部材と、
   前記駆動手段をして前記画像濃度検出手段を前記校正部材上まで移動させてキャリブレーションを実施する第２の制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の校正部材において、
   前記校正部材の画像濃度を前記画像濃度検出手段の移動方向に複数持つことを特徴とする校正部材。
3. 請求項１記載の画像形成装置に用いられる、第１及び第２の制御手段並びに記憶手段を有する制御装置であって、
   請求項１記載の校正部材は、前記画像濃度検出手段の移動方向に前記画像濃度を複数持つものであり、
   前記キャリブレーションの結果として、前記校正部材上に移動時の前記画像濃度検出手段の出力と前記駆動手段の移動速度とから、前記画像濃度検出手段の出力と前記校正部材の画像濃度とを対応させて前記記憶手段に記憶することを特徴とする制御装置。
4. 請求項２記載の校正部材において、
   前記画像濃度が切り替わる箇所に、前記画像濃度検出手段の出力が大きくなる画像又は前記画像濃度検出手段の出力が小さくなる画像を有することを特徴とする校正部材。
5. 請求項１記載の画像形成装置に用いられる、第１及び第２の制御手段並びに記憶手段を有する制御装置であって、
   請求項１記載の校正部材は、前記画像濃度検出手段の移動方向に前記画像濃度を複数持ち、且つ前記画像濃度が切り替わる箇所に、前記画像濃度検出手段の出力が大きくなる画像又は前記画像濃度検出手段の出力が小さくなる画像を有するものであり、
   前記画像濃度検出手段の前記校正部材上移動時に、前記画像濃度検出手段の出力が前記大きくなる画像又は前記小さくなる画像の閾値を超えたならば、前記閾値を超える前の前記画像濃度検出手段の出力値を前記記憶手段に記憶することを特徴とする制御装置。
6. 請求項３又は５記載の制御装置において、
   前記キャリブレーションの結果として、予め定められた前記校正部材の画像濃度に対する前記画像濃度検出手段の出力との関係をルックアップテーブルとして前記記憶手段に記憶することを特徴とする制御装置。
7. 請求項３又は５記載の制御装置において、
   前記キャリブレーションの結果として、予め定められた前記校正部材の画像濃度に対する前記画像濃度検出手段の出力との関係を近似式として前記記憶手段に記憶することを特徴とする制御装置。
8. 請求項６又は７記載の制御装置において、
   前記キャリブレーションの結果として、測定失敗とみなされる前記画像濃度検出手段の出力値が検出されたならば、その値を前記記憶手段に記憶しないキャリブレーション失敗処理を実施することを特徴とする制御装置。
9. 請求項８記載の制御装置において、
   使用できる前記画像濃度検出手段の出力値が所定の数以下だった場合に、前記キャリブレーション失敗処理を実施することを特徴とする制御装置。
10. 請求項９記載の制御装置において、
    再度、前記キャリブレーションをやり直すことを特徴とする制御装置。
11. 請求項９記載の制御装置において、
    前回の前記キャリブレーション結果を引き続き使用することを特徴とする制御装置。
12. 請求項９記載の制御装置において、
    第２の制御手段は、前記キャリブレーション失敗処理を報知手段に報知させることを特徴とする制御装置。

Images