JP2017003689A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学センサの位置ずれによる影響を低減して、高精度な濃度補正制御や印刷位置補正制御を実現すること。【解決手段】画像形成部３０、中間転写ベルト１０２、中間転写ベルト１０２の表面を光学的に検知する検知部２００、制御部６０を有し、検知部２００は、中間転写ベルト１０２に向けて光を発光するための複数の発光素子３０２、３０３と反射光を受光するための受光素子１０３とを有し、制御部６０は、複数の発光素子３０２、３０３の光が中間転写ベルト１０２から反射された反射光が受光素子１０３によって受光されたことによる検知結果に基づき、複数の発光素子３０２、３０３のうちいずれかの発光素子を選択する制御である選択制御を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に、トナー濃度の濃度補正のための濃度検知や、画像形成位置を補正するための位置検知を行う画像形成装置に関する。

レーザプリンタ等の画像形成装置では、使用環境等の影響により濃度や印刷位置の変動を生じる場合がある。濃度や印刷位置の変動を校正するため、画像形成装置には、濃度補正制御、印刷位置補正制御のプロセスを有するものがある。像担持体としての感光ドラムや中間転写体等に複数の異なるトナー濃度でトナーの濃度パッチ画像（濃度検知パターン）を形成し、光源の光で濃度パッチ画像を照射して光学センサによって検知する。それにより、Ｃ（シアン）・Ｍ（マゼンタ）・Ｙ（イエロー）・Ｂｋ（ブラック）の各色の最大濃度の値やハーフトーン階調を表現する際の、画像形成装置の濃度特性を補正することができる。

また、像担持体としての感光ドラムや中間転写体に、トナーの位置パッチ画像（位置検知パターン）を形成し、光源の光で位置パッチ画像を照射して光学センサで検知する。それにより、Ｃ（シアン）・Ｍ（マゼンタ）・Ｙ（イエロー）・Ｂｋ（ブラック）の各色の印刷開始タイミングを補正することができる。

画像の濃度補正制御、印刷位置補正制御のための光学センサに、検知対象からの正反射光を検知するタイプのものがある。この正反射光を検知するタイプの光学センサを用いるものでは、検知対象としての像担持体からの正反射光の強度が、像担持体上に形成した濃度パッチ画像のトナー量の増減に応じてどの程度変化するかによって、濃度補正制御を可能とする。しかし、像担持体からの正反射光に濃度パッチ画像の表面で反射した表面反射光が混入して光センサで検知されると、濃度検知の性能に影響を及ぼす可能性がある。その影響の度合いは、一般に、濃度パッチ画像が黒色トナーの場合よりも有彩色トナーの場合の方が大きい。

例えば、図８（ａ）は、像担持体上に形成した濃度パッチ画像を光学センサで検知した様子を示す図である。図８（ａ）で、縦軸は受光センサの受光量であり、横軸は濃度パッチ画像のトナー量（トナー濃度）である。図からわかるように、トナー濃度の増加に伴い受光量は減少するが、トナーが有彩色トナーの場合は、同じトナー濃度の増加量に対して黒色トナーほど受光量は減少しない。これは、濃度パッチ画像の表面で反射した表面反射光の混入による影響が、黒色トナーの場合よりも有彩色トナーの場合の方が大きいことによると考えられる。

例えば、特許文献１に開示のものは、トナーへの投光によって反射する光のうち投光手段と同一の偏光光を選択して受光する第１の受光手段と、投光手段と異なる偏光光を選択して受光する第２の受光手段とを有している。そして、第１、第２の受光手段の受光出力に基づく信号差に応じてトナー付着情報を出力している。このように構成することで、トナー表面での反射光強度と、トナーを通過した後に反射した反射光強度とを切り分けることが可能とされている。また、例えば、特許文献２に開示のものは、黒トナー画像上に形成された有彩色トナーによる検知パターンを検知手段により検知することで、有彩色トナーに関する画像形成条件を決定している。

特開平６−２５０４８０号公報 特開２００３−５０４９３号公報

しかし、例えば発光素子の実装位置が理想的な位置からずれてしまうことによって、検出対象に対して十分な量の光を照射することができなくなり、検出精度の低下を招いてしまう可能性がある。本発明は、このような状況のもとでなされたもので、発光素子の実装位置による検出精度の低下を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。

（１）帯電された像担持体に対して露光を行うことにより前記像担持体の表面に静電潜像を形成し、当該静電潜像にトナーを付着させることにより前記像担持体の表面にトナー画像を形成し、かつ、当該トナー画像を被転写体の上に転写する画像形成部と、前記トナー画像が表面に転写される被転写体と、特定の位置において前記被転写体の表面を光学的に検知する検知部と、前記検知部の動作を制御する制御部と、を有し、前記検知部は、前記被転写体に向けて光を発光するための複数の発光素子と前記被写体からの反射光を受光するための受光素子とを有し、前記制御部は、前記複数の発光素子の各々の発光により前記被転写体の前記特定の位置から反射された反射光が前記受光素子によって受光されたことによる検知結果に基づき、前記複数の発光素子のうちいずれかの発光素子を選択する制御である第一の制御を実行する、ことを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、発光素子の実装位置による検出精度の低下を抑制することができる。

実施例１のプリンタの全体構成図 実施例１のプリンタが有する検知部の概略構成図 ＬＥＤの位置ずれ量と受光量との関係図 ＬＥＤが位置ずれを生じた場合の検知部の概略構成図 実施例１の選択制御での有彩色トナー画像のトナー濃度と受光量との関係図、第二選択制御でのトナー画像のトナー濃度と受光量との関係図 実施例２のプリンタが有する検知部の概略構成図 実施例２の選択制御での有彩色トナー画像のトナー濃度と受光量との関係図、第二選択制御でのトナー画像のトナー濃度と受光量との関係図 従来例でのトナー濃度と受光量との関係図、光学センサの構成図

以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。

［スリットホルダ１０５を有する光学センサの説明］
後述する実施例との比較のために、従来の光学センサの構成を説明する。正反射光を検知するタイプの光学センサにおいて、検知対象の位置とは異なる位置からの乱反射（いわゆる迷光）の混入を防止するために、スリットホルダを用いたものがある。図８（ｃ）は、一例として、スリットホルダ１０５を有する光学センサにより中間転写ベルト１０２の表面を検知する従来例の構成を示す。光学センサは基板１０４上に実装された発光素子１０１と受光素子１０３とを備え、スリットホルダ１０５には、発光素子１０１の光を通過させるアパーチャ１０６が形成されている。

発光素子１０１からの光が中間転写ベルト１０２の検知対象の位置Ｐ１に入射角θ１で入射し、反射角θ２で反射して受光素子１０３で受光される。光学センサ及びスリットホルダ１０５は、入射角θ１＝反射角θ２の正反射光を検知可能に配置されている。しかし、アパーチャ１０６が必要以上に大きいと、検知対象の位置Ｐ１とは異なる位置Ｐ２への発光素子１０１の光が入射角θ３で到達してしまう。そして位置Ｐ２からの反射光のうち反射角θ４（≠θ３）の乱反射光が迷光として受光素子１０３で検知されてしまう。

図８（ｂ）は、図８（ｃ）の構成において中間転写ベルト１０２上に形成した有彩色トナーによる濃度パッチ画像を光学センサで検知した様子を示す図である。図８（ｂ）で、縦軸は受光センサの受光量であり、横軸は濃度パッチ画像のトナー量（トナー濃度）である。検知対象の位置とは異なる位置Ｐ２からの乱反射光の影響により、トナー濃度が増加しても受光素子１０３による受光量はあまり減少しない。しかも、トナー濃度が一定濃度以上となると逆に乱反射光強度の増加による影響が強くなり、受光素子１０３の受光量が増加している。

この乱反射光による影響を低減すべく、アパーチャ１０６を小さくすることが考えられる。アパーチャ１０６を小さくすることで、発光素子１０１からの光が位置Ｐ２へと到達することが遮られ、受光素子１０３での位置Ｐ２からの乱反射光の受光量が低減される。それにより、有彩色トナーによる濃度パッチ画像の濃度変化に基づく受光素子１０３の受光量変化の感度を向上させることができる。

しかし、アパーチャ１０６を小さくすると、発光素子１０１の実装位置に対する要求精度が高くなってしまうという課題がある。発光素子１０１の実装位置が少しずれただけで検出対象の位置Ｐ１へ到達する光の光量が小さくなってしまうか、又は到達しなくなってしまう。その結果、受光素子１０３で検知する受光量が全体として低下してしまう。更に、検知対象の位置Ｐ１へ到達する光が少なくなるので、位置Ｐ２からの乱反射光の影響が相対的に大きくなってしまい、却って受光感度が低下してしまう場合もある。

［画像形成装置２０１］
以下、本発明の実施例１について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施例１の画像形成装置としてのレーザプリンタ２０１の全体構成図である。画像形成装置としては、電子写真方式を用いたレーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等を例示できる。本実施例１では、印刷（画像形成）時の印刷濃度を補正する濃度補正制御及び印刷位置（画像形成位置）を補正する印刷位置補正制御を実行可能なカラー方式のレーザプリンタ（以下、単にプリンタという）２０１について説明する。また、本実施例１のプリンタ２０１は、中間転写ベルト１０２を用いたインライン方式のレーザプリンタである。

プリンタ２０１は、四色（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック））の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するものである。以下、各色に対応する構成については、符号にｙ、ｍ、ｃ、ｋを添え書きし、各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する構成であることを示す。また、特段に色を特定しない場合は、符号の添え書きを省略することもある。プリンタ２０１は、給紙部１０、露光部２１０、画像形成部３０、転写部４０、検知部２００、定着部２２４、排紙部５０、制御部６０を有して大略構成される。

給紙部１０は、例えば紙である記録材２２１を保管し、転写部４０へと送り出すためのものである。給紙部１０は、記録材２２１を積層して収容するカセット２２０と、カセット２２０から記録材２２１を１枚ずつ給送して転写部４０へと搬送する給紙ローラ２２２とを有する。

露光部２１０は、帯電された感光ドラム（像担持体）２１５に対して露光を行うためのものである。露光部２１０による露光により、感光ドラム２１５の表面には、静電潜像が形成される。露光部２１０は、露光光源としてのレーザダイオード２１１と、レーザダイオード２１１からの光をスキャンするための回転多面鏡２０７とを有している。レーザダイオード２１１からの光は、回転多面鏡２０７によりスキャンされ、レンズ２１３によって集光され、ミラー２１４によって反射されて感光ドラム２１５の表面に結像する。レーザダイオード２１１は、画像生成部２０４によって生成されたビデオ信号２０５に基づいて駆動される。本実施例１では、プリンタ２０１はカラーレーザプリンタであるので、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色に対応した複数のレンズ２１３ｙ、２１３ｍ、２１３ｃ、２１３ｋと複数のミラー２１４ｙ、２１４ｍ、２１４ｃ、２１４ｋとが配置されている。レーザダイオード２１１からの光は、各色に対応する光２１２ｙ、２１２ｍ、２１２ｃ、２１２ｋごとに回転多面鏡２０７によって反射され、各々レンズ２１３ｙ、２１３ｍ、２１３ｃ、２１３ｋへと至る。光２１２ｙ、２１２ｍ、２１２ｃ、２１２ｋは各々複数のミラー２１４ｙ、２１４ｍ、２１４ｃ、２１４ｋで反射され、各色に対応した複数の感光ドラム２１５ｙ、２１５ｍ、２１５ｃ、２１５ｋの表面に各々結像する。

画像形成部３０は、帯電された感光ドラム２１５に対して露光を行って静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させることにより感光ドラム２１５表面にトナー画像を形成し、トナー画像を中間転写ベルト（被転写体）１０２上に転写するものである。画像形成部３０は、露光部２１０、感光ドラム２１５、帯電部２１６、現像部２１７、転写ローラ２１８を有している。このプリンタ２０１では、各色に対応して複数の感光ドラム２１５ｙ、２１５ｍ、２１５ｃ、２１５ｋが配置されている。また、各色の感光ドラム２１５に各々対応して複数の帯電部２１６ｙ、２１６ｍ、２１６ｃ、２１６ｋ、複数の現像部２１７ｙ、２１７ｍ、２１７ｃ、２１７ｋ、複数の転写ローラ２１８ｙ、２１８ｍ、２１８ｃ、２１８ｋが配置される。

感光ドラム２１５は、円筒又は円柱形状の回転可能な像担持体であって、周面（表面）が帯電部２１６によって帯電され、露光部２１０によって露光されることにより表面に静電潜像が形成されるものである。静電潜像が形成された感光ドラム２１５の表面に現像部２１７によってトナーが付着されることにより、静電潜像が顕像化され、感光ドラム２１５表面にトナー画像が形成される。トナー画像は、転写ローラ２１８によって感光ドラム２１５の表面から中間転写ベルト１０２上に転写されるようになっている。画像形成部３０は、濃度補正制御に用いる濃度パッチ画像（第一の検知画像としての濃度検知用トナー画像）、印刷位置補正制御に用いる位置パッチ画像（第二の検知画像としての印刷位置検知用トナー画像）も画像形成する。そして、画像形成部３０は、濃度パッチ画像や位置パッチ画像を中間転写ベルト１０２上に転写する。

転写部４０は、被転写体としての中間転写ベルト１０２、転写ローラ２１８、二次転写部２２３を有している。中間転写ベルト１０２の表面には、複数の感光ドラム２１５からの各色に対応したトナー画像が転写ローラ２１８によって一次転写されるようになっている。中間転写ベルト１０２は、無端ベルト状であって感光ドラム２１５と転写ローラ２１８とによって挟持され、駆動ローラ２２６によって回転駆動される。転写ローラ２１８によって一次転写用の転写電圧が印加されることにより、感光ドラム２１５からトナー画像が中間転写ベルト１０２へと転写される。中間転写ベルト１０２の表面に一次転写された各色のトナー画像は、二次転写部２２３によって二次転写用の転写電圧が印加されることにより記録材２２１上に二次転写される。給紙ローラ２２２によって送り出された記録材２２１が、二次転写部２２３へと至り、二次転写部２２３と従動ローラ２２７とによって中間転写ベルト１０２と記録材２２１とが接触させられることで、記録材２２１へのトナー画像の二次転写が行われる。

検知部２００は、中間転写ベルト１０２の表面を光学的に検知する光学センサである。本実施例１では、検知部２００は、駆動ローラ２２６に対向するように配置され、駆動ローラ２２６に巻き掛けられた状態での中間転写ベルト１０２の表面を検知する。検知部２００は、中間転写ベルト１０２の表面に転写されたトナー画像の濃度や位置を検知するために、光源としてのＬＥＤ３０１と受光素子としてのフォトトランジスタ（以下、ＰＴと略す）１０３とを有している（図２参照）。ＬＥＤ３０１は、中間転写ベルト１０２の表面に向けて光を発光する。ＰＴ１０３は、中間転写ベルト１０２からの反射光を受光する。検知部２００が検知するトナー画像としては、上述の濃度パッチ画像や位置パッチ画像を含む。

検知部２００は、濃度パッチ画像や位置パッチ画像の検知結果を画像制御部２０６へと送信可能である。なお、本実施例１のプリンタ２０１では、ＬＥＤ３０１は複数の発光素子３０２、３０３を有している。複数の発光素子３０２、３０３を有することで、ＬＥＤ３０１の位置ずれに対する許容幅が増大する。すなわち、位置ずれ量に応じて、発光素子３０２か発光素子３０３かのいずれかを選択して光源として用いることができる。

定着部２２４は、記録材２２１上に二次転写されたトナー画像を加熱・加圧することにより、記録材２２１上にトナー画像を定着するものである。定着部２２４は、二次転写部２２３から送られてきた記録材２２１を加圧するための定着ローラと記録材２２１を加熱するためのヒータとを有している。

排紙部５０は、定着後の記録材２２１をプリンタ２０１内部から外部へと排出するためのものである。排紙部５０は、記録材２２１の搬送方向において定着部２２４より下流側に配置された排紙ローラ５１と排紙された記録材２２１を積層して載置する載置部５２とを有する。

制御部６０は、プリンタ２０１の画像形成部３０の動作制御を行うものであり、画像生成部２０４と画像制御部２０６とを有している。制御部６０は、検知部２００の動作も制御する。画像制御部２０６は、内部にＣＰＵ２０９を有し、画像生成部２０４と接続されている。ＣＰＵ２０９は、ＲＯＭ２０９ａに記憶された各種プログラムに従って、ＲＡＭ２０９ｂを作業領域として使用しながら、画像形成部３０や検知部２００の動作を制御する。画像生成部２０４は、外部機器２０２からの画像データ２０３に基づき画像形成用のビデオ信号２０５を生成し、画像制御部２０６へと送信する。画像制御部２０６は、画像形成部３０と接続され、ビデオ信号２０５に基づいて画像形成部３０に画像形成を実行させる。また、画像制御部２０６は、検知部２００と接続され、検知結果を受信可能である。

本実施例１では、制御部６０は、検知部２００による検知結果に基づき複数の発光素子３０２、３０３のうちいずれかを選択する選択制御（第一の制御）を実行する。制御部６０は、選択制御によって選択された発光素子を用いて濃度補正制御（第二の制御）及び印刷位置補正制御（第三の制御）を実行する。

［検知部２００］
図２は、このプリンタ２０１が有する検知部２００の概略構成図である。検知部２００は、複数の発光素子３０２、３０３を搭載したＬＥＤ３０１や受光素子としてのＰＴ１０３を実装した基板１０４とスリットホルダ（外郭）１０５とを組み合わせた構造である。基板１０４上にはランド３０４、３０７が配置され、そのランド３０４、３０７上にハンダ３０５、３０８を介してＬＥＤ３０１が実装されている。また、基板１０４上にはランド３２３が配置され、そのランド３２３上にハンダ３２２を介してＰＴ１０３が実装されている。

スリットホルダ１０５には、発光素子３０２、３０３から中間転写ベルト１０２への光の光路を制限する発光側アパーチャ（第一のアパーチャ）１０７が開口されて形成されている。スリットホルダ１０５には、中間転写ベルト１０２からＰＴ１０３への光の光路を制限する受光側アパーチャ（第二のアパーチャ）３２０が開口されて形成されている。基板１０４上に実装されたＬＥＤ３０１からの光は発光側アパーチャ１０７により光路を制限され、中間転写ベルト１０２の表面で反射され、ＰＴ１０３で検知される。ＬＥＤ３０１は、一つのパッケージ内に、複数の赤外発光の発光素子３０２、３０３を搭載している。複数の発光素子３０２、３０３は、中間転写ベルト１０２の移動方向に沿った方向に配列されている。すなわち、中間転写ベルト１０２の移動方向は、図２において左右方向である。

図２中の＜上面視＞は、ＬＥＤ３０１を上方から見た図であり、その等価回路を＜等価回路＞として示している。上面視に示すように、発光素子３０２と発光素子３０３は、図２中の左右方向に並んで配置されている。図２中の左右方向は、検知部２００に対向する側において、中間転写ベルト１０２の搬送方向（所定方向）である。つまり、中間転写ベルト１０２が発光素子３０２、３０３に対して搬送方向に沿って相対的に移動するように配置されている。そして、発光素子３０２と発光素子３０３は、中間転写ベルト１０２の搬送方向に沿って列状に配置されている。

発光素子３０２、３０３は、一般的な半導体を用いたｐｎ接合構造の発光ダイオードである。符号３０６は、ｎ型半導体が接続されるカソード側の電極であり、符号３０９は、ｐ型半導体が接続されるアノード側の電極である。カソード側電極３０６及びアノード側電極３０９は、発光素子３０２と発光素子３０３とで、独立していてもよいし、部分的に共通化されていてもよい。要は、発光素子３０２と発光素子３０３とが各々独立して発光、消灯が可能に構成されていればよい。

発光素子３０２、３０３としては、発光出力が大きくリモートコントローラや赤外線通信の光源として使われる赤外発光の発光素子を使用する。発光素子３０２、３０３を封止するパッケージには、白色ＬＥＤ等に用いられる樹脂モールドのパッケージ（不図示）を用いる。白色ＬＥＤのパッケージは、内部に複数色の光源を有する樹脂モールド構造である。この検知部２００では、白色ＬＥＤや、市販のマルチカラータイプのチップＬＥＤのパッケージを利用し、カラー発光素子の代わりに、赤外発光の複数の発光素子３０２、３０３を搭載する。

検知部２００は、ＬＥＤ３０１とＰＴ１０３とを収容する樹脂モールド製のスリットホルダ１０５を備える。スリットホルダ１０５は、中空内部が仕切壁７０によって仕切られ、基板１０４と協働して第一の収容室７１と第二の収容室７２とを画定している。第一の収容室７１内に複数の発光素子３０２、３０３が収容され、第二の収容室７２内にＰＴ１０３が収容されている。ＬＥＤ３０１から中間転写ベルト１０２への光の光路が発光側アパーチャ１０７によって制限され、中間転写ベルト１０２からＰＴ１０３への反射光の光路が受光側アパーチャ３２０によって制限される。

図２に、発光素子３０２を光源とした場合の正反射成分の光の光路Ｌ１を破線で示す。発光素子３０２からの光は、発光側アパーチャ１０７を通って中間転写ベルト１０２の検知対象となる位置（特定の位置）Ｐ１に入射角θ５で入射する。位置Ｐ１で反射した光の正反射成分は、反射角θ５で反射し受光側アパーチャ３２０を通ってＰＴ１０３へと向かう。発光側アパーチャ１０７の開口径は、乱反射光（散乱光）成分を低減するために小さい方が好ましい。一方、受光側アパーチャ３２０は、外部からの迷光（外乱光）を遮る程度でよく、発光側アパーチャ１０７よりも大径とされる。ここで、正反射光成分は、中間転写ベルト１０２の下地表面で反射する光の成分を意味し、乱反射光（散乱光）成分は、中間転写ベルト１０２表面に形成されたトナー像のトナー表面で反射された光の成分を意味する。

［ＬＥＤ３０１の位置ずれとＰＴ１０３の受光量との関係］
図３は、第一の収容室７１内でのＬＥＤ３０１の、中間転写ベルト１０２の移動方向における位置ずれ量とＰＴ１０３の受光量との関係を示す図である。第一の収容室７１内でのＬＥＤ３０１の位置ずれは、すなわち、発光側アパーチャ１０７に対するＬＥＤ３０１の位置ずれを意味する。図３において、横軸は、ＬＥＤ３０１の位置ずれ量Ｄを表し、縦軸は、ＰＴ１０３の受光量Ｌを表す。図３では、発光素子３０２、３０３からの光が中間転写ベルト１０２で反射したときのＰＴ１０３で受光される正反射光成分を実線で示している。発光素子３０２、３０３からの光が中間転写ベルト１０２で反射したときのＰＴ１０３で受光される乱反射光（散乱光）成分を破線で示している。

図３においては、基板１０４上でのＬＥＤ３０１の設計上の理想的な実装位置を原点（Ｄ＝０）としている。ＬＥＤ３０１の設計上の理想的な実装位置は、ＰＴ１０３で受光する位置Ｐ１からの反射光の光量が、発光素子３０２を光源とした場合と発光素子３０３を光源とした場合とで等しくなる位置である。

ＬＥＤ３０１の位置が、図２中の右方向に位置ずれして位置ずれ量Ｄ＝Ｄｅとなると、発光素子３０２からの光のうち発光側アパーチャ１０７を通過する光量は減少する。したがって、発光素子３０２からの光の正反射光成分をＰＴ１０３で受光する受光量Ｌは減少する。しかし、発光素子３０３からの光のうち発光側アパーチャ１０７を通過する光量は増加する。したがって、発光素子３０３からの光の正反射光成分をＰＴ１０３で受光する受光量Ｌは増加する。位置ずれ量Ｄ＝Ｄｍのとき、発光素子３０３からの光の正反射光成分をＰＴ１０３で受光する受光量Ｌは最大値をとる。

中間転写ベルト１０２からの反射光の乱反射光（散乱光）成分は、光の入射角と異なる反射角での反射光である。換言すれば、入射角≠θ５で中間転写ベルト１０２へと入射し、反射角＝θ５で反射した光の成分が乱反射光成分である。位置ずれした発光素子３０２、３０３からの光が発光側アパーチャ１０７を通過してθ５以外の入射角で中間転写ベルト１０２の表面に入射し、反射角θ５で反射してＰＴ１０３によって受光された光は乱反射光成分である。この、ＰＴ１０３で受光する乱反射光成分の光は、ＬＥＤ３０１の位置ずれに対する受光量の変化量（感度）が正反射光成分よりも小さい。このように、ＬＥＤ３０１内に複数の発光素子３０２、３０３を異なる位置で配置することにより、位置ずれに対応してより反射光成分が大きい方の発光素子を選択して使用することができる。したがって、ＬＥＤ３０１の位置ずれに対するＰＴ１０３の受光量の低下を抑制することができ、有彩色トナー濃度の感度低下を低減することができる。

［濃度補正制御のための選択制御］
次に、プリンタ２０１での濃度補正制御に用いるための発光素子を複数の発光素子３０２、３０３の中から選択する選択制御のプロセスについて説明する。まず、濃度補正制御について説明する。プリンタ２０１においては、濃度補正制御が実行される。濃度補正制御は、制御部６０が実行する。濃度補正制御の概略プロセスは以下の通りである。すなわち、画像制御部２０６からの制御指令に基づき、画像形成部３０が予め定められた所定濃度の濃度パッチ画像を形成し、中間転写ベルト１０２の表面に転写する。検知部２００が、中間転写ベルト１０２上の濃度パッチ画像を光学的に検知し、その検知結果（実際の検知結果）を画像制御部２０６へと送信する。画像制御部２０６は、濃度基準値を有している。濃度基準値は、所定濃度の濃度パッチ画像を検知部２００で検知した場合の「設計上期待される」検知結果である。画像制御部２０６は、濃度基準値と実際の検知結果とを比較し、その比較結果に基づき濃度補正パラメータを算出する。

この濃度補正制御を実行するためには、検知部２００による中間転写ベルト１０２上の濃度パッチ画像の検知が、より感度の高い状態で行われることが望ましい。そのため、濃度補正制御の実行に先立って、選択制御によって複数の発光素子３０２、３０３の中から濃度補正制御の実行に際してより適切な発光素子を選択する。

図４は、ＬＥＤ３０１が位置ずれを生じた場合の検知部２００の概略構成図である。なお、図２で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付している。図４は、ＬＥＤ３０１が設計上本来あるべき位置から位置ずれ量Ｄｅだけ図中右方向に位置ずれを生じた場合を示している。図４において、位置ずれのない状態のＬＥＤ３０１を仮想的に破線で示しており、位置ずれ量Ｄ＝ＤｅのときのＬＥＤ３０１を実線で示している。図４に示す状態は、図３に示す位置ずれ量Ｄ＝Ｄｅの場合と同じ状態であり、位置ずれ量Ｄ＝０の状態よりも発光素子３０２からの光の正反射光成分が減少し、発光素子３０３からの光の正反射光成分が増加した状態である。発光素子３０２からの正反射光成分の光の光路Ｌ２及び発光素子３０３からの正反射光成分の光の光路Ｌ３を、図４中に破線で示す。

発光素子３０３から発光された光の正反射光成分は、入射角θ６＝反射角θ６で中間転写ベルト１０２の表面を位置Ｐ１で正反射する。図４では、ＬＥＤ３０１が発光側アパーチャ１０７に対して位置ずれ量Ｄｅだけ位置ずれを生じているので、発光素子３０２からの光の正反射光成分の図４中右側の一部（光路Ｌ４）が発光側アパーチャ１０７によって遮られている。また、発光素子３０３からの光の正反射光成分の図４中左側の一部（光路Ｌ５）が発光側アパーチャ１０７によって遮られている。

図５（ａ）は、図４に示す検知部２００を用いて中間転写ベルト１０２上に形成された有彩色トナーを検知した場合における、有彩色トナーのトナー濃度とＰＴ１０３の受光量との関係を示す図である。図５（ａ）では、横軸がトナー濃度Ｔを示し、縦軸がＰＴ１０３の受光量Ｌを示している。図５（ａ）において、ＬＥＤ３０１が位置ずれ量Ｄｅだけ位置ずれを生じた状態で、発光素子３０２、３０３を各々発光させたときのＰＴ１０３による受光量を破線で示す。ＬＥＤ３０１が位置ずれ量Ｄｍだけ位置ずれを生じた状態で、発光素子３０３を発光させたときのＰＴ１０３による受光量を実線で示す。位置ずれ量Ｄｍは、図３に示したように、発光素子３０２からの光の正反射光成分が殆どなく、発光素子３０３からの光の正反射光成分が最大となる位置ずれ量である。

図５（ａ）において、受光量Ｔ０Ｂは、位置ずれ量Ｄｅで、トナー濃度が０、すなわち、中間転写ベルト１０２上にトナーがない状態で発光素子３０３を発光させたときのＰＴ１０３の受光量である。受光量Ｔ０Ａは、位置ずれ量Ｄｅで、トナー濃度が０、すなわち、中間転写ベルト１０２上にトナーがない状態で発光素子３０２を発光させたときのＰＴ１０３の受光量である。受光量ＴＭＢは、位置ずれ量Ｄｅで、トナー濃度を最大濃度Ｔｍａｘとして中間転写ベルト１０２上にトナー像を形成した状態で発光素子３０３を発光させたときのＰＴ１０３の受光量である。受光量ＴＭＡは、位置ずれ量Ｄｅで、トナー濃度を最大濃度Ｔｍａｘとして中間転写ベルト１０２上にトナー像を形成した状態で発光素子３０２を発光させたときのＰＴ１０３の受光量である。Ｔ０Ｃは、位置ずれ量Ｄｍで、トナー濃度が０、すなわち、中間転写ベルト１０２上にトナーがない状態で発光素子３０３を発光させたときのＰＴ１０３の受光量である。ＴＭＣは、位置ずれ量Ｄｍで、トナー濃度を最大濃度Ｔｍａｘとして中間転写ベルト１０２上にトナー像を形成した状態で発光素子３０３を発光させたときのＰＴ１０３の受光量である。

トナー画像がない場合であって発光素子３０３を用いた場合、位置ずれ量Ｄｅの状態では位置ずれ量Ｄｍの状態に比較して中間転写ベルト１０２の下地からの反射光が少ない（Ｔ０Ｃ＞Ｔ０Ｂ）。トナー画像がない場合であって位置ずれ量Ｄｅの状態において、発光素子３０２を用いた場合は発光素子３０３を用いた場合に比較して中間転写ベルト１０２の下地からの反射光が少ない（Ｔ０Ｂ＞Ｔ０Ａ）。トナー濃度Ｔｍａｘでトナー画像を形成した場合であって位置ずれ量Ｄｅの状態において、発光素子３０２を用いた場合は発光素子３０３を用いた場合に比較して中間転写ベルト１０２の下地からの反射光が少ない（ＴＭＢ＞ＴＭＡ）。

中間転写ベルト１０２の下地での反射光（正反射光成分）のＰＴ１０３での受光量と、濃度Ｔｍａｘのトナー画像での反射光（乱反射光成分）のＰＴ１０３での受光量との比が大きいほど、トナー濃度の変化に対する受光量変化の感度が高い。例えば、図５（ａ）では、受光量Ｔ０Ｂ／受光量ＴＭＢの値の方が受光量Ｔ０Ａ／受光量ＴＭＡの値よりも大きくなっている。受光量Ｔ０Ｂ／受光量ＴＭＢの値の方が受光量Ｔ０Ａ／受光量ＴＭＡの値よりも大きいことは、発光素子３０３を用いた場合の方が発光素子３０２を用いた場合に比較してトナー濃度の変化に対する感度が高いことを意味する。したがって、図４に示す検知部２００が位置ずれ量Ｄｅの場合、発光素子３０２でなく発光素子３０３を選択した方が、一層高感度にトナー濃度の濃度検知を行うことができ、濃度補正制御の精度を高いものとすることができる。検知部２００の検知結果に基づき、制御部６０は選択制御（第一の制御）を実行して発光素子３０３を選択する。選択された発光素子３０３を用いて、制御部６０は、濃度補正制御を実行する。

具体的なプロセスとしては、外部機器２０２からの画像データ２０３に基づく画像形成動作の開始に先立って、まず、選択制御を実行する。選択制御においては、制御部６０（実質的にはＣＰＵ２０９）が検知部２００に中間転写ベルト１０２の検知動作を実行させる。つまり、発光素子３０２を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ａを検知する。発光素子３０２を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＡを検知する。発光素子３０３を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ｂを検知する。発光素子３０３を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＢを検知する。

これら受光量Ｔ０Ａ、ＴＭＡ、Ｔ０Ｂ、ＴＭＢの値から、ＣＰＵ２０９が発光素子３０２を使用した場合の受光割合Ｒａ＝Ｔ０Ａ／ＴＭＡと発光素子３０３を使用した場合の受光割合Ｒｂ＝Ｔ０Ｂ／ＴＭＢとを算出する。そして、算出の結果、受光割合Ｒａ＜受光割合Ｒｂであれば、選択制御において制御部６０は発光素子３０３を選択する。もちろん受光割合Ｒａ＞受光割合Ｒｂであれば、選択制御において制御部６０は発光素子３０２を選択する。受光割合Ｒａ＝受光割合Ｒｂの場合は、選択制御において制御部６０がいずれの発光素子を選択しても構わない。この選択制御において選択した発光素子を用いて、濃度補正制御が実行される。

上記の例では、受光量Ｔ０Ａ、Ｔ０Ｂをトナー画像を形成しない状態、受光量ＴＭＡ、ＴＭＢを最大濃度のトナー画像を形成した状態として説明した。ここで、最大濃度とは、プリンタ２０１の設計上の上限値であって、トナー濃度が最大の場合を意味する。受光量Ｔ０Ａ、Ｔ０Ｂがトナー画像なし（濃度０）に対応し、受光量ＴＭＡ、ＴＭＢが最大濃度のトナー画像に対応することが好ましいが、必ずしもその場合に限られない。受光量Ｔ０Ａ、Ｔ０Ｂでのトナー濃度が０でなくても、また、受光量ＴＭＡ、ＴＭＢでのトナー濃度が最大濃度でなくてもよい。受光量Ｔ０Ａ、Ｔ０Ｂでのトナー濃度と受光量ＴＭＡ、ＴＭＢでのトナー濃度とが異なる濃度であれば、受光割合Ｒａ、Ｒｂを算出することができ、選択制御の実行が可能である。

また、上記の「異なるトナー濃度でのトナー画像」は、典型的には異なる濃度の少なくとも二以上の（複数の）トナー画像を概念することができる。しかしながら、もちろん一つのトナー画像においてトナー濃度が相互に異なる複数の位置を利用することで、受光割合Ｒａ、Ｒｂを算出することも可能である。すなわち、異なるトナー濃度の実現には、必ずしもトナー画像が複数であることを必要としない。一連の又は連続的な実質的に単一のトナー画像において検知位置によってトナー濃度が異なる場合にも、「異なるトナー濃度」を実現可能である。

［印刷位置補正制御のための選択制御］
次に、プリンタ２０１での印刷位置補正制御に用いるための発光素子を複数の発光素子３０２、３０３の中から選択する選択制御のプロセスについて説明する。まず、印刷位置補正制御について説明する。プリンタ２０１においては、印刷位置補正制御が実行される。印刷位置補正制御は、制御部６０が実行する。印刷位置補正制御の概略プロセスは以下の通りである。すなわち、画像制御部２０６からの制御指令に基づき、画像形成部３０が予め定められた所定濃度（本実施例１では、最大濃度）の位置パッチ画像を形成し、中間転写ベルト１０２の表面に転写する。検知部２００が、中間転写ベルト１０２上の位置パッチ画像を光学的に検知し、その検知結果（実際の検知結果）を画像制御部２０６へと送信する。画像制御部２０６は、位置基準値を有している。位置基準値は、所定濃度の位置パッチ画像を検知部２００で検知した場合に「本来検知されるべき位置」に関する検知結果である。画像制御部２０６は、位置基準値と実際の検知結果とを比較し、その比較結果に基づき位置補正パラメータを算出する。

この印刷位置補正制御を実行するためには、検知部２００による中間転写ベルト１０２上の位置パッチ画像の検知が、より感度の高い状態で行われることが望ましい。位置パッチ画像からの受光量と位置パッチ画像のない中間転写ベルト１０２の表面からの受光量との差が大きいほど検知感度が高くなり、印刷位置補正制御の精度が向上する。そのため、印刷位置補正制御の実行に先立って、選択制御によって複数の発光素子３０２、３０３の中から印刷位置補正制御の実行に際してより適切な発光素子を選択する。

この印刷位置補正制御のための選択制御（便宜上、この選択制御を第二選択制御と呼び、濃度補正制御のための選択制御と区別する）においても、図４に示すＬＥＤ３０１が位置ずれを生じた場合の検知部２００を例として説明する。第二選択制御では、発光素子３０２の発光強度が発光素子３０３の発光強度よりも強いものとする。

図５（ｂ）は、第二選択制御の実行に用いる検知部２００で、中間転写ベルト１０２上に形成されたトナー画像を検知した場合における、トナー画像のトナー濃度とＰＴ１０３の受光量との関係を示す図である。図５（ｂ）では、横軸がトナー濃度Ｔを示し、縦軸がＰＴ１０３の受光量Ｌを示している。図５（ｂ）に、ＬＥＤ３０１が位置ずれ量Ｄｅだけ位置ずれを生じた状態で、発光素子３０２、３０３を各々発光させたときのＰＴ１０３による受光量を示す。また、図５（ｂ）に一点鎖線で示す直線は、検知閾値Ｉである。検知閾値Ｉは、中間転写ベルト１０２の表面に形成されたトナー画像の有無を検知するための閾値である。検知閾値Ｉは、予め適切に設定された所定の閾値である。検知部２００は、ＰＴ１０３の受光量Ｌが検知閾値Ｉ以上であると、トナー画像がない状態（中間転写ベルト１０２の表面を検知している状態）であると認識する。検知部２００は、ＰＴ１０３の受光量Ｌが検知閾値Ｉ未満であると、トナー画像を検知している状態であると認識する。つまり、受光量Ｌが検知閾値Ｉ以上であるか未満であるかによって、トナー画像の有無を判断することができ、印刷位置を把握することができる。

図４に示すように、位置ずれ量Ｄ＝Ｄｅの場合、発光素子３０２の発光による正反射光は、発光素子３０３の発光による正反射光に比較して、発光側アパーチャ１０７によって多くが遮られる。発光素子３０２を用いた場合の、トナーなし（トナー濃度０）のときの受光量Ｔ０Ａ１と最大濃度のトナー画像のときの受光量ＴＭＡ１との比率（受光割合）をＲａ１＝Ｔ０Ａ１／ＴＭＡ１とする。発光素子３０３を用いた場合の、トナーなし（トナー濃度０）のときの受光量Ｔ０Ｂ１と最大濃度のトナー画像のときの受光量ＴＭＢ１との比率（受光割合）をＲｂ１＝Ｔ０Ｂ１／ＴＭＢ１とする。図５（ｂ）に示すように、この例では、受光割合Ｒａ１＜受光割合Ｒｂ１である。しかしながら、発光素子の単位面積当たりの発光強度は、発光素子自体の品質によって異なる場合があり、発光素子３０３に比較して発光素子３０２の発光量が大きい場合がある。

市販のＬＥＤでは、同種の素子でも個々によって２〜４倍程度の発光強度ばらつきを生じる場合がある。そのため、発光素子からの光による正反射光成分が大きくても、その受光量が大きいとは限らない。品質の高い発光素子では、単位面積当たりの発光強度が強く、発光素子からの光の正反射光成分と乱反射光成分との合計量は大きくなる。本実施例において、発光素子３０２を用いた方が発光素子３０３を用いた場合よりもトナー画像の濃度変化に対する受光感度が低くても、発光素子３０２の方が発光強度が強ければ、受光量自体は発光素子３０２の場合の方が大きい場合がある。印刷位置補正制御では、濃度補正制御の場合よりも大きな光量を必要とする場合があり、本実施例では、濃度補正制御と印刷位置補正制御とで異なる発光素子が選択される。

具体的なプロセスとしては、外部機器２０２からの画像データ２０３に基づく画像形成動作の開始に先立って、まず、第二選択制御を実行する。第二選択制御においては、制御部６０（実質的にはＣＰＵ２０９）が検知部２００に中間転写ベルト１０２の検知動作を実行させる。つまり、発光素子３０２を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ａ１を検知する。発光素子３０２を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＡ１を検知する。発光素子３０３を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ｂ１を検知する。発光素子３０３を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＢ１を検知する。

これら受光量Ｔ０Ａ１、ＴＭＡ１、Ｔ０Ｂ１、ＴＭＢ１の値と検知閾値Ｉとに基づいて、ＣＰＵ２０９が下記の演算処理を行い、制御部６０は、いずれの発光素子を選択するかについての制御を行う。すなわち、ＣＰＵ２０９は、各受光量Ｔ０Ａ１、ＴＭＡ１、Ｔ０Ｂ１、ＴＭＢ１の各々の値と検知閾値Ｉとの差分の絶対値を算出する。そして、制御部６０は、その差分が最も小さい場合に用いた発光素子以外の発光素子を選択する。

例えば、図５（ｂ）において、差分｜Ｔ０Ａ１−Ｉ｜、差分｜Ｉ−ＴＭＡ１｜、差分｜Ｔ０Ｂ１−Ｉ｜、差分｜Ｉ−ＴＭＢ１｜のうち、差分｜Ｔ０Ｂ１−Ｉ｜が最も小さい値である。したがって、第二選択制御において、制御部６０は、この受光量Ｔ０Ｂ１のときの発光素子３０３以外の発光素子（すなわち、本実施例１では発光素子３０２）を選択する制御を行う。そして、この第二選択制御において選択した発光素子３０２を用いて、印刷位置補正制御が実行される。

上記の例では、受光量Ｔ０Ａ１、Ｔ０Ｂ１をトナー画像を形成しない状態、受光量ＴＭＡ１、ＴＭＢ１を最大濃度のトナー画像を形成した状態として説明した。ここで、最大濃度とは、プリンタ２０１の設計上の上限値であって、トナー濃度が最大の場合を意味する。受光量Ｔ０Ａ１、Ｔ０Ｂ１がトナー画像なし（濃度０）に対応し、受光量ＴＭＡ１、ＴＭＢ１が最大濃度のトナー画像に対応することが好ましいが、必ずしもその場合に限られない。受光量Ｔ０Ａ１、Ｔ０Ｂ１でのトナー濃度が０でなくても、また、受光量ＴＭＡ１、ＴＭＢ１でのトナー濃度が最大濃度でなくてもよい。受光量Ｔ０Ａ１、Ｔ０Ｂ１でのトナー濃度と受光量ＴＭＡ１、ＴＭＢ１でのトナー濃度とが異なる濃度であれば、各受光量と検知閾値Ｉとの差分を算出することができ、第二選択制御の実行が可能である。

以上、本実施例１によれば、複数の発光素子の中から濃度補正制御や印刷位置補正制御の実行に適正な発光素子を選択することができる。したがって、光学センサの位置ずれによる影響を低減して、高精度な濃度補正制御や印刷位置補正制御を実現することができる。

なお、上記の説明では、濃度補正制御のための選択制御及び位置補正制御のための選択制御において、ＬＥＤ３０１の位置ずれ量の基準位置を発光素子３０２と発光素子３０３との中間位置としている（図３参照）。すなわち、発光素子３０２〜発光素子３０３間の中央位置であって、発光素子３０２からの光の正反射光成分及び発光素子３０３からの光の正反射光成分のＰＴ１０３による各々の受光量が略同一となる位置を基準位置（位置ずれ量Ｄ＝０）としている。そして基準位置からの位置ずれ量をＤｅで表し、例えば、発光素子３０３からの光の正反射光成分のＰＴ１０３での受光量が最大となる位置ずれ量を基準位置からの位置ずれ量Ｄ＝Ｄｍとして表している。

しかし、基準位置をどの位置に設定するかは、設計上の都合に応じて決定可能な事項である。例えば、発光素子３０２からの光の正反射光成分のＰＴ１０３での受光量が最大となる位置を基準位置としてもよい。また、例えば、発光素子３０３からの光の正反射光成分のＰＴ１０３での受光量が最大となる位置（上記説明において位置ずれ量Ｄ＝Ｄｍとされている位置）を基準位置としてもよい。いずれにしても、設定した基準位置からの位置ずれ量とその位置でのＰＴ１０３での受光量との関係に基づいて、濃度補正制御のための選択制御や位置補正制御のための選択制御を実行することが可能である。

プリンタ２０１は、濃度補正制御及び濃度補正制御のための選択制御を行い、印刷位置補正制御及び印刷位置補正制御のための選択制御を行わないものであってもよい。また、印刷位置補正制御及び印刷位置補正制御のための選択制御を行い、濃度補正制御及び濃度補正制御のための選択制御を行わないものであってもよい。もちろん、濃度補正制御及び濃度補正制御のための選択制御と印刷位置補正制御及び印刷位置補正制御のための選択制御との両方を行うものであってもよい。

濃度補正制御と印刷位置補正制御の両方を行うプリンタ２０１において、濃度パッチ画像と位置パッチ画像とは、別々の画像であってもよい。また、一つ又は同種のパッチ画像を濃度パッチ画像（第一の検知画像）及び位置パッチ画像（第二の検知画像）の両方に兼用しても構わない。この場合において、濃度補正制御のための選択制御と印刷位置補正制御のための選択制御は、異なる選択制御であることが好ましい。すなわち、濃度補正制御のための選択制御は、受光割合Ｒａと受光割合Ｒｂとの大小関係に基づいて発光素子を選択するものであることが好ましい。印刷位置補正制御のための選択制御は、ＰＴ１０３による受光量と検知閾値Ｉとの差分に基づいて発光素子を選択するものであることが好ましい。

次に、本発明の実施例２について説明する。実施例２において、実施例１と同様の構成については、同様の符号を付し、その説明は省略する。図６に示すように、実施例２の検知部２００は、基板１０４上に３つの赤外発光素子を搭載するＬＥＤ４０１を有する。ＬＥＤ４０１は、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎ、Ｒｅｄの三色を発光可能なマルチカラータイプのチップＬＥＤに用いられる樹脂パッケージを利用している。三色の発光素子に代えて、ＬＥＤ４０１では３つの赤外発光の発光素子４０２、４０３、４０４を実装している。発光素子４０２、４０３、４０４のパッケージ内での配置は、図６に示す通りである。すなわち、図６中の紙面手前側（＜上面視＞における下側）に発光素子４０３、４０２が左右（中間転写ベルト１０２の移動方向）に並んで配置され、紙面奥側（＜上面視＞における上側）に発光素子４０４が配置されている。中間転写ベルト１０２の移動方向（搬送方向）は、図６における左右方向である。発光素子４０２、４０３、４０４は各々独立して発光、消灯が可能である。この実施例２では、発光素子４０２と発光素子４０３とが中間転写ベルト１０２の搬送方向に沿って列状に配置されている。発光素子４０２と発光素子４０４とが中間転写ベルト１０２の搬送方向に交差する一の方向に沿って列状に配置されている。発光素子４０３と発光素子４０４とが中間転写ベルト１０２の搬送方向に交差する他の方向に沿って列状に配置されている。

実施例２では、ランド３０４、３０７上に形成されたハンダ３０５、３０８の高さが異なることで、ＬＥＤ４０１は基板１０４上で本来の配置位置（図中破線で示すＬＥＤ４０１）に対し、傾斜して実装配置されている。このＬＥＤ４０１の傾斜や図６中左右方向（中間転写ベルト１０２の移動方向）への位置ずれが複合し、結果的にＬＥＤ４０１は位置ずれ量Ｌｅの分だけ、図６中右方向に位置ずれしている。

［濃度補正制御のための選択制御］
実施例２において、濃度補正制御に用いるための発光素子を複数の発光素子４０２、４０３、４０４の中から選択する選択制御のプロセスについて説明する。図７（ａ）は、図６に示す検知部２００を用いて中間転写ベルト１０２上に形成された有彩色トナーを検知した場合における、有彩色トナーのトナー濃度とＰＴ１０３の受光量との関係を示すグラフである。図７（ａ）では、横軸がトナー濃度Ｔを示し、縦軸がＰＴ１０３の受光量Ｌを示している。図７（ａ）は、ＬＥＤ４０１が、図６に示すように位置ずれ量Ｌｅだけ位置ずれを生じ、基板１０４に対して傾斜している状態を示している。図７（ａ）には、発光素子４０２、４０３、４０４を各々発光させたときのＰＴ１０３による受光量が示されている。受光量Ｔ０Ｃ、Ｔ０Ｄ、Ｔ０Ｅは、いずれも中間転写ベルト１０２にトナー画像が形成されていない（トナー濃度０）状態での受光量である。換言すると、中間転写ベルト１０２の下地表面からの正反射光成分である。受光量ＴＭＣ、ＴＭＤ、ＴＭＥは、いずれも中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像が形成された状態での受光量である。換言すると、中間転写ベルト１０２上に形成されたトナー画像からの乱反射成分である。

中間転写ベルト１０２の下地表面からの正反射光成分の受光割合が大きいほど、トナー濃度の変化に対する受光量変化の感度が高く、より高精度に濃度補正制御を実現することができる。したがって、この実施例２の選択制御では、図７（ａ）に示すように、受光割合＝Ｔ０Ｃ／ＴＭＣ、Ｔ０Ｄ／ＴＭＤ、Ｔ０Ｅ／ＴＭＥのうち、最も受光割合の大きいＴ０Ｃ／ＴＭＣに対応する発光素子４０２を制御部６０が選択する。

具体的なプロセスとしては、外部機器２０２からの画像データ２０３に基づく画像形成動作の開始に先立って、まず、選択制御を実行する。選択制御においては、制御部６０（実質的にはＣＰＵ２０９）が検知部２００に中間転写ベルト１０２の検知動作を実行させる。つまり、発光素子４０２を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ｃを検知する。発光素子４０２を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＣを検知する。発光素子４０３を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ｄを検知する。発光素子４０３を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＤを検知する。発光素子４０４を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ｅを検知する。発光素子４０４を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＥを検知する。

これら受光量Ｔ０Ｃ、ＴＭＣ、Ｔ０Ｄ、ＴＭＤ、Ｔ０Ｅ、ＴＭＥの値から、ＣＰＵ２０９が発光素子４０２を使用した場合の受光割合Ｒｃ＝Ｔ０Ｃ／ＴＭＣを算出する。ＣＰＵ２０９が、発光素子４０３を使用した場合の受光割合Ｒｄ＝Ｔ０Ｄ／ＴＭＤを算出する。ＣＰＵ２０９が、発光素子４０４を使用した場合の受光割合Ｒｅ＝Ｔ０Ｅ／ＴＭＥを算出する。そして、算出の結果、受光割合Ｒｅ＜受光割合Ｒｄ＜受光割合Ｒｃであれば、選択制御において制御部６０は発光素子４０２を選択する。この選択制御において選択した発光素子４０２を用いて、濃度補正制御が実行される。

複数の発光素子を一方向（例えば、図６の左右方向）に配列するだけでなく、異なる複数の方向（例えば、図６の左右方向及び紙面に垂直な方向（中間転写ベルト１０２の移動方向に直交する方向））に配列する。これにより、ＬＥＤが異なる複数の方向に位置ずれしても適正な発光素子を選択することができる。すなわち、本発明に基づく選択制御（第二選択制御を含む）は、ＬＥＤの位置ずれの方向が中間転写ベルト１０２の移動方向であってもその直交方向であっても適用可能である。加えて、ＬＥＤの基板１０４上への実装の際に傾斜を生じたとしても、適正な発光素子を選択することができる。

［印刷位置補正制御のための選択制御］
実施例２において、印刷位置補正制御に用いるための発光素子を複数の発光素子４０２、４０３、４０４の中から選択する選択制御のプロセスについて説明する。なお、実施例２におけるこの選択制御を、濃度補正制御のための選択制御と区別するために便宜上第二選択制御と呼ぶこととする。

発光素子４０２、４０３、４０４の各々の発光強度が略同じ強度である場合には、第二選択制御においても濃度補正制御のための選択制御の場合と同様に、最も大きな受光割合に対応する発光素子を選択し、印刷位置補正制御に用いてもよい。しかし、発光素子４０２、４０３、４０４の各々の発光強度に一定以上の差異がある場合は、必ずしも大きな受光割合に対応する発光素子を用いることが印刷位置補正制御に適しているとは限らない。

図７（ｂ）は、第二選択制御の実行に用いる検知部２００で、中間転写ベルト１０２上に形成されたトナー画像を検知した場合における、トナー画像のトナー濃度とＰＴ１０３の受光量との関係を示すグラフである。図７（ｂ）では、横軸がトナー濃度Ｔを示し、縦軸がＰＴ１０３の受光量Ｌを示している。検知部２００の構成は、図６に示すものと同様であり、図７（ｂ）において、ＬＥＤ４０１が位置ずれ量Ｌｅだけ位置ずれを生じているものとする。発光素子４０２、４０３、４０４の発光強度は、発光素子４０４が最も強く、次いで発光素子４０３、発光素子４０２の順に強度が弱いものとする。図７（ｂ）に一点鎖線で示す直線は、検知閾値Ｉである。

具体的なプロセスとしては、外部機器２０２からの画像データ２０３に基づく画像形成動作の開始に先立って、まず、第二選択制御を実行する。第二選択制御においては、制御部６０（実質的にはＣＰＵ２０９）が検知部２００に中間転写ベルト１０２の検知動作を実行させる。つまり、発光素子４０２を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ｃ１を検知する。発光素子４０２を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＣ１を検知する。発光素子４０３を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ｄ１を検知する。発光素子４０３を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＤ１を検知する。発光素子４０４を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２にトナー画像を形成しない場合のＰＴ１０３での受光量Ｔ０Ｅ１を検知する。発光素子４０４を発光させた状態で、中間転写ベルト１０２に最大濃度のトナー画像を形成した場合のＰＴ１０３での受光量ＴＭＥ１を検知する。

これら受光量Ｔ０Ｃ１、ＴＭＣ１、Ｔ０Ｄ１、ＴＭＤ１、Ｔ０Ｅ１、ＴＭＥ１の値と検知閾値Ｉとに基づいて、ＣＰＵ２０９が下記の演算処理を行い、制御部６０は、いずれの発光素子を選択するかについての制御を行う。すなわち、ＣＰＵ２０９は、各受光量Ｔ０Ｃ１、ＴＭＣ１、Ｔ０Ｄ１、ＴＭＤ１、Ｔ０Ｅ１、ＴＭＥ１の各々の値と検知閾値Ｉとの差分の絶対値を算出する。ここで、トナー濃度０の場合の受光量から最大トナー濃度（Ｔｍａｘ）の場合の受光量までのグラフが、検知閾値Ｉと交差していない場合は、そのグラフに対応する発光素子を選択から除外する。図７（ｂ）の例では、受光量Ｔ０Ｅ１〜受光量ＴＭＥ１が示すグラフは検知閾値Ｉと交差していない。つまり、（Ｔ０Ｅ１−Ｉ）の値と（Ｉ−ＴＭＥ１）の値との積が負の数である。この場合、中間転写ベルト１０２上のトナーの有無の検知を高精度に行うことができないと判断し、制御部６０は、対応する発光素子４０４を選択から除外する。次に、制御部６０は、差分｜Ｔ０Ｃ１−Ｉ｜、差分｜Ｔ０Ｄ１−Ｉ｜、差分｜Ｉ−ＴＭＣ１｜、差分｜Ｉ−ＴＭＤ１｜のうち最も小さい値のものを判断する。図７（ｂ）の例では、差分｜Ｔ０Ｃ１−Ｉ｜が最も小さいので、これに対応する発光素子４０２を選択から除外する。その結果、制御部６０は、最後に残った発光素子４０３を選択する。そして、制御部６０は、その差分が小さい場合に対応する発光素子を選択から除外する。そして、この第二選択制御において選択した発光素子を用いて、印刷位置補正制御が実行される。

以上、本実施例２によれば、複数の発光素子の中から濃度補正制御や印刷位置補正制御の実行に適正な発光素子を選択することができる。したがって、光学センサの位置ずれによる影響を低減して、高精度な濃度補正制御や印刷位置補正制御を実現することができる。

なお、上記実施例１、２においては、被転写体としての中間転写ベルト１０２を使用するプリンタ２０１について説明したが、被転写体が記録材２２１を搬送する搬送ベルトであってもよい。すなわち、本発明が、搬送ベルトによって記録材２２１を各色ごとの感光ドラム２１５ｃ、２１５ｍ、２１５ｙ、２１５ｋに通過させることで、記録材２２１上にカラー画像を転写するプリンタに適用されてもよい。その場合、搬送ベルト上にトナー画像が形成され、そのトナー画像を検知部によって検知することにより選択制御が実行される。

３０ 画像形成部
６０ 制御部
１０２ 中間転写ベルト（被転写体）
１０３ フォトトランジスタ（受光素子）
２００ 検知部
３０２、３０３ 発光素子

Claims (12)

1. 帯電された像担持体に対して露光を行うことにより前記像担持体の表面に静電潜像を形成し、当該静電潜像にトナーを付着させることにより前記像担持体の表面にトナー画像を形成し、かつ、当該トナー画像を被転写体の上に転写する画像形成部と、
   前記トナー画像が表面に転写される被転写体と、
   特定の位置において前記被転写体の表面を光学的に検知する検知部と、
   前記検知部の動作を制御する制御部と、を有し、
   前記検知部は、前記被転写体に向けて光を発光するための複数の発光素子と前記被転写体からの反射光を受光するための受光素子とを有し、
   前記制御部は、前記複数の発光素子の各々の発光により前記被転写体の前記特定の位置から反射された反射光が前記受光素子によって受光されたことによる検知結果に基づき、
   前記複数の発光素子のうちいずれかの発光素子を選択する制御である第一の制御を実行する、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検知部は、
   前記複数の発光素子から前記被転写体への光の光路を制限する第一のアパーチャと、
   前記被転写体から前記受光素子への反射光の光路を制限する第二のアパーチャと、
   を有することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検知部は、樹脂によって形成されると共に第一の収容室及び第二の収容室を内部に画定する外郭を備えた樹脂モールドによって形成され、
   前記第一の収容室の中に前記複数の発光素子が収容され、前記第二の収容室の中に前記受光素子が収容され、
   前記第一の収容室を画定する前記外郭の一部が開口されて前記第一のアパーチャとされており、前記第二の収容室を画定する前記外郭の一部が開口されて前記第二のアパーチャとされている、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、
   前記画像形成部により前記被転写体の上に形成された第一の検知画像の濃度を前記検知部によって検知することに基づき、前記画像形成部によりトナー画像を形成する際の濃度を補正する第二の制御を実行し、
   前記第二の制御は、前記第一の制御により選択された発光素子を用いて実行される、ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第一の制御において、
   前記制御部は、前記被転写体に前記第一の検知画像を相互に異なる濃度で形成した場合の検知結果の比に基づき、又は、前記第一の検知画像を形成した場合と形成しない場合との検知結果の比に基づき、前記複数の発光素子のうちいずれかの発光素子を選択する、ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、
   前記画像形成部により前記被転写体の上に形成された第二の検知画像の位置を前記検知部によって検知することに基づき、前記画像形成部によりトナー画像を形成する際の画像形成位置を補正する第三の制御を実行し、
   前記第三の制御は、前記第一の制御により選択された発光素子を用いて実行される、ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 予め設定された所定の検知閾値を有し、かつ、
   前記第一の制御において、
   前記制御部は、前記第二の検知画像を前記検知部によって検知した検知結果と前記検知閾値との差分に基づき、前記複数の発光素子のうちいずれかの発光素子を選択する、ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、
   前記画像形成部により前記被転写体の上に形成された第一の検知画像の濃度を前記検知部によって検知することに基づき、前記画像形成部によりトナー画像を形成する際の濃度を補正する第二の制御と、
   前記画像形成部により前記被転写体の上に形成された第二の検知画像の位置を前記検知部によって検知することに基づき、前記画像形成部によりトナー画像を形成する際の画像形成位置を補正する第三の制御と、を実行し、
   前記第二の制御の実行に用いる発光素子を前記複数の発光素子の中から選択する制御と、前記第三の制御の実行に用いる発光素子を前記複数の発光素子の中から選択する制御とが異なる、ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成部が、カラー画像に対応する複数色のトナー画像を形成することが可能であり、
   前記被転写体が、前記複数色のトナー画像を記録材の上に転写するための中間転写ベルトである、ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記画像形成部が、カラー画像に対応する複数色のトナー画像を形成することが可能であり、かつ当該画像形成部は、被転写体の上にも記録材の上にも複数色のトナー画像を転写することが可能であり、
    前記被転写体が、前記記録材を搬送する搬送ベルトである、請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記被転写体が、前記複数の発光素子に対して所定方向に沿って相対的に移動するように配置されており、
    前記複数の発光素子が、前記所定方向に沿って列状に配置されている、ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記被転写体が、前記複数の発光素子に対して所定方向に沿って相対的に移動するように配置されており、
    前記複数の発光素子が、前記所定方向と交差する方向に沿って列状に配置されている、ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の画像形成装置。

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