JP2017090599A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子から出射した光の反射光を受光素子で受光する光学センサにおいて、ハウジング内部で生じる反射光が受光光量の検出結果に与える影響を低減する技術を提供する。
【解決手段】トナー検出ユニットは、中間転写ベルトに向けて光を照射するＬＥＤ３３と、受光光量に応じた電流を出力する受光素子３５とを備える。光学検出ユニットは、受光素子３５から出力された電流を電圧に変換して出力する電流電圧変換回路８０と、当該変換回路から出力された電圧V₀と基準電圧Ｖ_ref1との差分を増幅して、受光光量に対応する電圧として出力する電圧増幅回路８１とを備える。マイコン８３は、トナー検出ユニットのハウジングに形成された開口部を通して受光素子３５に反射光が入射しない測定条件で、ＬＥＤ３３を発光させて電圧増幅回路８１から出力される電圧を測定し、得られた測定電圧に基づいて、電圧増幅回路８１で用いられる基準電圧Ｖ_ref1を調整する。
【選択図】図７

Description

本発明は、発光素子から出射した光の反射光を受光素子で受光して検出対象を検出するための光学センサを備えた画像形成装置に関するものである。

近年、電子写真方式の画像形成装置は、印刷スピードの高速化のために、感光体を色ごとに設けた構成であるタンデム型が主流となっている。タンデム型の画像形成装置では、例えば中間転写ベルトに色ずれ量の検出のためのテストパターンである検出用画像（トナー像）を形成し、当該検出用画像に光を照射してその反射光を光学センサで検出することで、色ずれ量を判定している。また、このような光学センサを用いてトナーの濃度（画像の濃度）の判定も行われている。特許文献１には、トナー像に照射した光の正反射光と乱反射光とをそれぞれ個別の受光部（センサ）で受光し、受光光量に基づいてトナーの濃度を検出する技術が開示されている。このような技術によれば、画像形成装置で用いる複数色のトナーが、光学センサによって使用される光に対して異なる反射特性を有する場合にも、光学センサによるトナーの検出精度を向上させることが可能である。

上述のタイプの光学センサでは、一般に、発光素子が出射する光を制限する（絞り込む）ための絞りが設けられるとともに、正反射光と乱反射光とを分離するために、正反射光及び乱反射光をそれぞれ受光する受光素子に対してもそのような絞りが設けられる。そのような光学センサとして、特許文献２，３には、回路基板の表面に光学素子を直接実装する表面実装タイプの光学センサが開示されている。

特許文献２では、発光素子及び２個の受光素子が直接実装された回路基板に対して光学ユニットホルダを取り付けるとともに、光学ユニットホルダの外表面に、発光素子及び２個の受光素子のそれぞれに対応する３個の偏光フィルタを配置している。しかし、このように複数の偏光フィルタを用いると、装置のコストアップ及び生産性の低下につながりうる。一方、特許文献３では、各光学素子（発光素子及び２個の受光素子）に対応する絞りとして機能する開口部（導光路）を有するハウジングを、開口部を構成する遮光壁が、回路基板に設けられたスリット穴に挿入されるように構成している。これにより、各光学素子を回路基板の表面に実装した光学センサにおける遮光性を向上させている。

特開平１０−２２１９０２号公報 特開２００６−２０８２６６号公報 特開２０１３−１９１８３５号公報

しかし、特許文献３に示される光学センサでは、遮光性を向上させたハウジングを実現するために、発光素子及び２個の受光素子を、互いにある程度の距離を置いて配置する必要がある。このような光学センサの構成によれば、遮光性の向上は可能であっても、発光素子及び２個の受光素子が並べられた方向における光学センサのサイズが大きくなる。このため、光学センサにおける更なる小型化の実現が望まれる。

光学センサの小型化を実現するための構成によっては、光学センサのハウジング内部で生じる光の反射によって、発光素子と受光素子との間の遮光性を十分に確保できない場合が起こりうる。光学センサのハウジング内部で生じる反射光が受光素子に照射されると、受光素子の受光光量の検出結果に、そのような反射光の受光光量に依存した誤差が生じる結果となる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本発明は、発光素子から出射した光の反射光を受光素子で受光する光学センサにおいて、ハウジング内部で生じる反射光が受光光量の検出結果に与える影響を低減する技術を提供することを目的とする。

本発明は、例えば、画像形成装置として実現できる。本発明の一態様に係る画像形成装置は、回転駆動される像担持体と、前記像担持体に向けて光を照射する発光素子と、受光光量に応じた電流を出力する受光素子と、前記発光素子から出射された光を前記像担持体に向けて導き、前記像担持体からの反射光を前記受光素子に導くよう構成され、かつ、前記発光素子から出射された光と前記受光素子へ入射する光とが通過する共通の開口部が形成されたハウジングと、を備える光学センサと、前記受光素子から出力された電流を電圧に変換して出力する変換回路と、前記変換回路から出力された電圧と基準電圧との差分を増幅して、前記受光光量に対応する電圧として出力する増幅回路と、前記開口部を通して前記受光素子に反射光が入射しない測定条件で、前記発光素子を発光させて前記増幅回路から出力される電圧の測定を実行し、当該測定によって得られた測定電圧に基づいて、前記増幅回路で用いられる前記基準電圧を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、発光素子から出射した光の反射光を受光素子で受光する光学センサにおいて、ハウジング内部で生じる反射光が受光光量の検出結果に与える影響を低減することが可能になる。

画像形成装置のハードウェア構成例を示す断面図。 画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図。 中間転写ベルトに対するトナー検出ユニットの配置例を示す斜視図。 トナー検出ユニットの構成例を示す斜視図。 トナー検出ユニットの構成例を示す断面図。 比較例のトナー検出ユニットの構成を示す斜視図。 制御ユニットの構成例を示す回路図。 電圧増幅回路の出力電圧波形の例を示す図。 抵抗アレイの抵抗値と電圧増幅率との関係の例を示す図。 電圧増幅回路の基準電圧及び増幅率の調整手順を示すフローチャート。 制御ユニットの構成例を示す回路図。 電圧増幅回路の基準電圧及び増幅率の調整手順を示すフローチャート。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

［第１実施形態］
＜画像形成装置の概要＞
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成例を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の現像剤（トナー）によってマルチカラー画像を形成するカラーレーザプリンタである。画像形成装置１００は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機（ＭＦＰ）及びファクシミリ装置のいずれであってもよい。なお、参照符号の末尾のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、対応する部材が対象とする現像剤（トナー）の色が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。以下の説明では、色を区別する必要がない場合には、末尾のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省いた参照符号を使用する。

画像形成装置１００は、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像を形成する画像形成ステーションに対応する４個のプロセスカートリッジ７（プロセスカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）を備えている。図１では、Ｙに対応するプロセスカートリッジ７Ｙの構成部品にのみ参照番号を付与しているものの、４個のプロセスカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、同一の構成を採用している。ただし、４個のプロセスカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、それぞれ異なる色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーによって画像を形成する点で相違している。

感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ２、露光ユニット３、現像ユニット４、一次転写ローラ２６、及びクリーニングブレード８が配置されている。本実施形態では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニングブレード８は、画像形成装置１００に対して着脱可能なプロセスカートリッジ７として一体化されている。露光ユニット３は、プロセスカートリッジ７の鉛直方向下方に配置されている。

プロセスカートリッジ７は、現像ユニット４及びクリーナユニット５によって構成されている。現像ユニット４は、現像ローラ２４、現像剤塗布ローラ２５、及びトナー容器を有している。トナー容器には、対応する色のトナーが収納されている。現像ローラ２４は、駆動モータ（図示せず）によって回転駆動され、高圧電源４４（図２）から現像バイアス電圧が印加されることで、トナー容器に収納されたトナーによって静電潜像の現像を行う。クリーナユニット５は、感光ドラム１、帯電ローラ２、クリーニングブレード８、及び廃トナー容器を有している。

感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。感光ドラム１は、その両端部がフランジによって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（図示せず）から駆動力が伝達されることによって、図１に示す矢印の方向に回転駆動される。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を一様に所定の電位に帯電させる。露光ユニット３は、画像情報（画像信号）に基づいて、感光ドラム１にレーザビームを照射して感光ドラム１を露光することで、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。現像ユニット４は、感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させて当該静電潜像を現像することによって、感光ドラム１上にトナー像（トナー画像）を形成する。

中間転写ベルト１２ａ、駆動ローラ１３ｂ、及びテンションローラ１２ｃは、中間転写ユニット１２を構成している。中間転写ベルト１２ａは、駆動ローラ１２ｂとテンションローラ１２ｃとの間に張架されており、駆動ローラ１２ｂによって回転駆動されることで、図１に示す矢印の方向に移動（回転）する。本実施形態では、中間転写ベルト１２ａは、回転駆動される像担持体の一例である。中間転写ベルト１２ａの内側の、感光ドラム１と対向する位置には、一次転写ローラ２６が配置されている。一次転写ローラ２６は、高圧電源４４（図２）から転写バイアス電圧が印加されることで、感光ドラム１上のトナー像を、中間転写ベルト１２ａ（中間転写体）に転写する。感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成された４色のトナー像は、中間転写ベルト１２ａ上に順に重ねて転写（一次転写）される。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから成るマルチカラーのトナー像が中間転写ベルト１２ａ上に形成される。中間転写ベルト１２ａ上に形成されたマルチカラーのトナー像は、中間転写ベルト１２ａの回転に伴って、中間転写ベルト１２ａと二次転写ローラ１６との間の二次転写ニップ部１５へ搬送される。

給紙ユニット１３は、給紙ローラ９、搬送ローラ対１０、給紙カセット１１、及び分離パッド２３を有している。給紙カセット１１には、ユーザによってセットされたシートＳが収納されている。シートＳは、記録紙、記録材、記録媒体、用紙、転写材、転写紙等と称されてもよい。給紙ローラ９は、給紙カセット１１からシートＳを搬送路へ給紙する。なお、給紙カセット１１に収納されているシートＳは、分離パッド２３によって１枚ずつ搬送路へ給紙される。搬送ローラ対１０は、搬送路上に給紙されたシートＳを、レジストローラ対１７へ向かって搬送する。シートＳは、レジストローラ対１７まで搬送されると、中間転写ベルト１２ａ上のトナー像が二次転写ニップ部１５に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対１７によって二次転写ニップ部１５へ搬送される。これにより、二次転写ニップ部１５において中間転写ベルト１２ａ上のトナー像がシートＳへ転写（二次転写）される。

トナー像が転写されたシートＳは、定着ユニット１４へ搬送される。定着ユニット１４は、定着ベルト１４ａ、加圧ローラ１４ｂ、及びベルトガイド部材１４ｃを有し、定着ベルト１４ａは、ヒータ等の発熱装置が接着されたベルトガイド部材１４ｃにガイドされている。定着ベルト１４ａと加圧ローラ１４ｂとの間には定着ニップ部が形成されている。定着ユニット１４は、定着ニップ部において、シートＳ上に形成されたトナー像に熱及び圧力を加えることで、トナー像をシートＳに定着させる。定着ユニット１４による定着処理の後、シートＳは、排紙ローラ対２０によって排紙トレイ２１に排出される。

中間転写ベルト１２ａへのトナー像の一次転写後に感光ドラム１上に残ったトナーは、クリーニングブレード８によって感光ドラム１から除去され、クリーナユニット５内の廃トナー容器に回収される。また、シートＳへのトナー像の二次転写後に中間転写ベルト１２ａ上に残ったトナーは、クリーナユニット２２によって中間転写ベルト１２ａから除去され、廃トナー搬送路を通じて廃トナー容器（図示せず）に回収される。

画像形成装置１００内で駆動ローラ１２ｂと対向する位置には、トナー検出ユニット３１（光学センサ）が配置されている。トナー検出ユニット３１は、後述するように、中間転写ベルト１２ａ上のトナーを光学的に検出することが可能である。本実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト１２ａ上に、トナー像から成るテストパターンを形成し、中間転写ベルト１２ａ上に形成されたテストパターンをトナー検出ユニット３１によって検出する。更に、画像形成装置１００は、トナー検出ユニット３１によるテストパターンの検出結果に基づいて、後述するキャリブレーションを行う。

＜画像形成装置の制御構成＞
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の制御系の構成例を示すブロック図である。なお、図２には、本実施形態の説明に必要なデバイスのみを示している。画像形成装置１００は、マイクロコンピュータを搭載した制御ユニット４１を、エンジン制御部として備えている。画像形成装置１００は、更に、制御ユニット４１と通信可能に接続されたデバイスとして、インタフェース（Ｉ／Ｆ）ボード４２、低圧電源４３、高圧電源４４、各種駆動モータ４５、各種センサ４６、露光ユニット３、給紙ユニット１３、定着ユニット１４、及びトナー検出ユニット３１を備えている。

Ｉ／Ｆボード４２は、ＬＡＮ等のネットワークを介して、画像形成装置１００の外部のホストコンピュータ４０と通信可能である。低圧電源４３は、制御ユニット４１が動作するための電圧を制御ユニット４１に供給する。高圧電源４４は、制御ユニット４１による制御に従って、画像形成の実行時に帯電ローラ２、現像ローラ２４、一次転写ローラ２６、及び二次転写ローラ１６に対してバイアス電圧を供給する。各種駆動モータ４５には、感光ドラム１を回転駆動する駆動モータ、現像ローラ２４を回転駆動する駆動モータ等が含まれる。各種センサ４６には、搬送路を搬送されるシートＳを検出するためのセンサ等の、トナー検出ユニット３１以外のセンサが含まれる。制御ユニット４１は、トナー検出ユニット３１の出力信号、各種センサ４６の出力信号等の各種信号に基づいて、図２に示す各デバイスを制御することで、画像形成装置１００のキャリブレーション、画像形成のためのシーケンス制御等の、各種制御を実行する。

＜画像形成装置のキャリブレーション＞
次に、図３を参照して、画像形成装置１００のキャリブレーション（自動補正制御）について説明する。図３は、中間転写ベルト１２ａに対するトナー検出ユニット３１の配置例を示す斜視図であり、キャリブレーションの実行時における中間転写ベルト１２ａの状態の例を示している。画像形成装置１００のキャリブレーションは、大きく分けて「色ずれ補正制御」と「画像濃度制御」という２種類の制御を含む。これら２種類の制御は、いずれも、画像形成装置１００がシートへの画像形成を行っていない間に、中間転写ベルト１２ａ上にテストパターン３０を形成し、形成したテストパターン３０をトナー検出ユニット３１によって光学的に検出することによって行われる。

中間転写ベルト１２ａの平面部においてトナー検出ユニット３１によってテストパターン３０を検出する場合、ベルトの移動時の振動等に起因して、良好なセンサ出力を得ることが難しい。このため、トナー検出ユニット３１は、中間転写ベルト１２ａの平面部と対向する位置ではなく、図３に示すように、中間転写ベルト１２ａを介して駆動ローラ１２ｂと対向する位置に配置される。中間転写ベルト１２ａの表面（外周面）に形成されたテストパターン３０は、駆動ローラ１２ｂの位置を通過する際に、駆動ローラ１２ｂと対向する位置にあるトナー検出ユニット３１によって検出される。また、中間転写ベルト１２ａの表面の移動方向と直交する方向における少なくとも２つの位置でテストパターン３０を検出できるように、当該直交する方向において少なくとも２個のトナー検出ユニット３１が配置されている。以下では、色ずれ補正制御及び画像濃度制御のそれぞれについて、より具体的に説明する。

（色ずれ補正制御）
色ずれ補正制御は、各画像形成ステーションによって形成されるトナー像の、画像形成ステーション間の相対的な位置ずれ（色ずれ）の量を測定し、測定結果に基づいて色ずれの補正を行う色ずれ補正制御に相当する。制御ユニット４１は、感光ドラム１上のレーザビームの走査速度及び露光光量がそれぞれ所定の速度及び所定の光量となるよう、露光ユニット３を制御するとともに、各ラインの書き出しタイミングを調整することで、色ずれ補正制御を行う。

例えば、露光ユニット３が多面鏡タイプである場合、制御ユニット４１は、画像形成の際には、露光ユニット３からの書き出し基準パルスをカウントして画像先端信号を生成し、生成した画像先端信号をＩ／Ｆボード４２に出力する。Ｉ／Ｆボード４２は、画像先端信号に同期して、露光データを１ライン（多面鏡の１面）ごとに制御ユニット４１を介して露光ユニット３へ出力する。制御ユニット４１からの画像先端信号の出力タイミングを画像形成ステーションごとに数ドット程度の時間分、変化させることで、各ラインの書き出しタイミングを数ドット変化させることができる。これにより、感光ドラム１の主走査方向における画像の書き出し位置を調整できる。また、ライン単位で書き出しタイミングを変化させることで、感光ドラム１上のトナー像の搬送方向（副走査方向）に画像全体をシフトさせることができる。これにより、感光ドラム１の副走査方向における画像の書き出し位置を調整できる。また、画像形成ステーション間で露光ユニット３の多面鏡（ポリゴンミラー）の回転位相差を制御することで、副走査方向における各色の画像の位置合わせを１ライン以下の分解能で行うことが可能である。更には、露光データにおけるオン／オフの基準となるクロック周波数を変化させることで、主走査倍率の補正を行うことも可能である。

このように、色ずれ補正制御における画像形成ステーション間の色ずれの補正は、画像形成タイミング及び基準クロックを調整することによって実現できる。色ずれ補正制御を実現するためには、上述のように、画像形成ステーション間の相対的な色ずれ量を測定する必要がある。色ずれ補正制御では、中間転写ベルト１２ａ上に少なくとも２列の色ずれ量測定用のテストパターンを色ごとに形成し、少なくとも２個の光学センサ（トナー検出ユニット３１）によってテストパターンの位置（光学センサの対向位置の通過時間）を検出する。制御ユニット４１は、その検出結果に基づいて、画像形成ステーション間の主走査方向及び副走査方向の相対的な色ずれ量、主走査方向の倍率、並びに相対的な傾きを算出する。更に、制御ユニット４１は、画像形成ステーション間の色ずれ量が小さくなるように、上述のような色ずれ補正を行う。

（画像濃度制御）
画像濃度制御は、画像形成装置１００によって形成される画像の濃度特性が所望の濃度特性となるように、画像形成条件を補正するための制御である。画像形成装置１００では、温度及び湿度条件、並びに各色の画像形成ステーションの使用の度合いに起因して、形成される画像（トナー像）の濃度特性が変化する。画像濃度制御は、このような変化を補正するために行われる。具体的には、中間転写ベルト１２ａ上にテストパターン３０を形成し、トナー検出ユニット３１によるテストパターン３０の検出結果に基づいて、所望の濃度特性が得られるように画像形成条件を調整する。なお、テストパターン３０は、制御ユニット４１によって生成されてもよいし、外部装置（例えばホストコンピュータ４０）によって生成されてもよい。

制御ユニット４１（ＣＰＵ）は、トナー検出ユニット３１から出力される、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換後の受光光量信号から、テストパターン３０であるトナー像の濃度に対応する値を算出（トナー像の濃度を検出）する。更に、制御ユニット４１は、トナー像の濃度の検出結果に基づいて、画像形成を行う際に用いる画像形成条件を設定する。設定される画像形成条件は、例えば、帯電バイアス電圧、現像バイアス電圧、露光光量（露光ユニット３のレーザパワー）等である。このような設定を繰り返すことによって、画像の濃度特性に関連する画像形成条件を最適化することが可能である。なお、制御ユニット４１は、設定した画像形成条件を、画像形成時及び次回の画像濃度制御時に使用できるように、制御ユニット４１内のメモリに格納しておく。

このような画像濃度制御を行うことで、各色の最大濃度を所望の値に調整できるとともに、画像の白地部に不要なトナーが付着する「かぶり」と称される画像不良の発生を防止できる。また、画像濃度制御を行うことで、各色のカラーバランスを一定に保ちつつ、トナーの載り過ぎによる画像不良及び定着不良を防止することもできる。

＜トナー検出ユニットの構成＞
次に、テストパターン３０を検出するためのトナー検出ユニット３１の構成について説明する。図４及び図５はそれぞれ、トナー検出ユニット３１の構成例を示す斜視図及び概略的な断面図である。トナー検出ユニット３１は、図４に示すように、回路基板３６に設けられた穴にハウジング３７の突出部が挿入されることで、回路基板３６に対してハウジング３７が固定された構成を有している。図５は、回路基板３６に対してハウジング３７が固定された状態を示している。

トナー検出ユニット３１は、光学素子として、ＬＥＤ３３（発光素子）及び２個の受光素子３４，３５を有している。ＬＥＤ３３は、被照射体である中間転写ベルト１２ａに向けて光を照射する。即ち、ＬＥＤ３３は、検出対象（測定対象物）であるトナーが付着した中間転写ベルト１２ａに向けて光を照射する。受光素子３４，３５は、ＬＥＤ３３が中間転写ベルト１２ａに向けて照射した光の正反射光及び乱反射光をそれぞれ受光するために用いられる。トナー検出ユニット３１において、ハウジング３７は、ＬＥＤ３３が中間転写ベルト１２ａに向けて照射した光の正反射光及び乱反射光をそれぞれ受光素子３４，３５に導くように構成されている。

ＬＥＤ３３及び２個の受光素子３４，３５は、同一の回路基板３６の表面（実装面）に直接実装され、回路基板３６上で一列に実装されている。ＬＥＤ３３が中間転写ベルト１２ａに向けて照射した光の正反射光及び乱反射光をそれぞれ受光する受光素子３４，３５は、回路基板３６上で隣り合って配置されている。本実施形態では、受光素子３４は、受光素子３５よりもＬＥＤ３３から離れた位置に配置され、受光素子３５は、受光素子３４よりもＬＥＤ３３に近い位置に配置されている。また、図５に示すように、ＬＥＤ３３と受光素子３５との間には、ＬＥＤ３３から出射された光が受光素子３５によって直接受光されないようにするための遮光壁３９が設けられている。

本実施形態の受光素子３４，３５は、ＬＥＤ３３から出射される光の波長に対して感度を有するフォトトランジスタ（半導体）を一体化して基板にＣＯＢ実装した集積回路（ＩＣ）で構成されている。基板に実装されたフォトトランジスタは、透過性を有する樹脂材料で覆われている。本実施形態のＬＥＤ３３（発光素子）及び受光素子３４，３５は、赤外線を用いている。受光素子３４，３５が実装された基板が回路基板３６上に配置されている。ただし、発光素子と受光素子の組み合わせに依存して受光素子が感度を有する波長の光であれば、その他の波長の光を使用する発光素子及び受光素子がトナー検出ユニット３１に採用されてもよい。また、受光素子３４，３５として、フォトトランジスタに代えてフォトダイオードが用いられてもよい。

図５（ａ）に示すように、トナー検知ユニット３１のハウジング３７には、ＬＥＤ３３から出射された光を中間転写ベルト１２ａに向けて導くための導光路６０が設けられている。ハウジング３７には、更に、ＬＥＤ３３から出射された光の反射光を受光素子３４，３５にそれぞれ導くための導光路６１，６２が設けられている。導光路６０，６１は、ハウジング３７に設けられた開口部によって構成されており、かつ、遮光壁３８によって隔てられている。また、導光路６２は、遮光壁３８及び遮光壁３９によって構成されており、遮光壁３８によって導光路６１と隔てられている。なお、導光路６２は、ハウジング３７の内部において、ＬＥＤ３３から出射された光を被照射体である中間転写ベルト１２ａに向けて導く導光路６０と一部が重なっており、これは、トナー検出ユニット３１の小型化に貢献している。

遮光壁３８は、後述する受光可能領域５５からの乱反射光が受光素子３５によって受光されないように（導光路６２を通して受光素子３５に入射しないように）するためのものである。遮光壁３８は、ハウジング３７に一体的に形成されており、回路基板３６の実装面における受光素子３５の位置の、当該実装面に対して垂直方向の上方（即ち、受光素子３５の真上）に設けられ、ハウジング３７の開口部付近まで形成されている。

（ＬＥＤ３３による光の照射領域５４）
ここで、図５（ａ）に示す、ＬＥＤ３３による光の照射領域５４は、中間転写ベルト１２ａの外周面上（像担持体上）でＬＥＤ３３から光が照射される領域に相当する。照射領域５４は、導光路６０の左角６０ＬとＬＥＤ３３の一方の端部とを結ぶ直線と、導光路６０の右角６０ＲとＬＥＤ３３の他方の端部とを結ぶ直線と、によって規定される。

（受光素子３４，３５の受光可能領域５５，５６）
図５（ａ）に示す、受光素子３４の受光可能領域５５（第１領域）は、照射領域５４のうちで、受光素子３４が受光可能な光がＬＥＤ３３によって照射される領域（範囲）に相当し、照射領域５４の一部の領域である。受光可能領域５５は、導光路６１の左角６１Ｌと第１受光素子３４の一方の端部を結ぶ直線と、導光路６１の右角６１Ｒと第１受光素子３４の他方の端部とを結ぶ直線と、によって規定される。
図５（ａ）に示す、受光素子３５の受光可能領域５６（第２領域）は、照射領域５４のうちで、受光素子３５が受光可能な光がＬＥＤ３３によって照射される領域（範囲）に相当し、照射領域５４の一部の領域である。受光可能領域５６は、導光路６２の左角６２Ｌと受光素子３５の一方の端部とを結ぶ直線と、導光路６２の右角６２Ｒと受光素子３５の他方の端部とを結ぶ直線と、によって規定される。

本実施形態では、図５（ａ）に示すように、ハウジング３７は、ＬＥＤ３３の照射領域５４のうちで、受光可能領域５５からの正反射光を受光素子３４に導き、受光可能領域５６からの乱反射光を受光素子３５に導くように構成されている。また、ハウジング３７は、受光可能領域５５と受光可能領域５６とが互いに異なる領域となるように構成されている。なお、受光可能領域５５と受光可能領域５６とは、本実施形態では互いに重なり合わない領域となっているが、一部（例えば、各領域の端部）が重なっていてもよい。

トナー検出ユニット３１において、ＬＥＤ３３から出射された光のうちで受光素子３４が受光する正反射光は、図５（ｂ）に示すように、導光路６０内を光軸線５０に沿った方向に進み、中間転写ベルト１２ａの外周面に照射される光である。中間転写ベルト１２ａの外周面からの正反射光は、概ね光軸線５１に沿った方向に進み、ハウジング３７の導光路６１内に導かれて、受光素子３４に到達して受光される。より具体的には、受光素子３４は、ＬＥＤ３３から照射される光のうち、受光可能領域５５内の領域５７に入射角θで入射し、反射角θで反射した光（正反射光）を受光するとともに、受光可能領域５５に入射した光の乱反射光を受光することになる。

一方、中間転写ベルト１２ａの外周面上の照射領域５４に、トナー像であるテストパターン３０が存在する場合、ＬＥＤ３３から出射された光は、中間転写ベルト１２ａの外周面で正反射するとともにテストパターン３０で乱反射する。このような反射光のうちの一部は、光軸線５１に沿った方向に反射して受光素子３４へ到達して受光され、他の一部は、光軸線５３に沿った方向に反射して導光路６２を通して受光素子３５に到達して受光される。

本実施形態では、図４及び図５に示すように、２個の受光素子３４，３５をＩＣとして回路基板３６上に実装することで、従来よりもトナー検出ユニット３１の小型化を実現している。ここで、図６は、本実施形態に対する比較例として示すトナー検出ユニット１３１の構成を示す断面図である。図６に示すトナー検出ユニット１３１では、ＬＥＤ３３（発光素子）から出射された光の正反射光及び乱反射光をそれぞれ受光する２個の受光素子３４，１３５は、独立した回路素子として回路基板１３６上に実装されている。また、このような実装に合わせて、ハウジング１３７には、ＬＥＤ３３及び２個の受光素子３４，３５に対応する個別の開口部が設けられている。本実施形態のトナー検知ユニット３１では、比較例として示すトナー検出ユニット１３１よりも、ＬＥＤ３３及び２個の受光素子３４，３５が配列された方向（図６における水平方向）のサイズを小型化することが可能である。

また、本実施形態のトナー検出ユニット３１を用いると、中間転写ベルト１２ａ上の２つの異なる領域（受光可能領域５５，５６）において同時にトナー像（テストパターン３０）を検出することが可能である。例えば、２個の受光素子３４，３５が、中間転写ベルト１２ａの表面の移動方向と直交する方向に沿って配置されるように、トナー検出ユニット３１を配置する。この場合、受光素子３４，３５の受光可能領域５５，５６も、中間転写ベルト１２ａの表面の移動方向と直交する方向に沿って配置される。その結果、トナー検出ユニット３１を用いると、受光可能領域５５及び受光可能領域５６をそれぞれ通過するトナー像（テストパターン３０）を、中間転写ベルト１２ａの回転位相が同位相となるタイミングに検出することができる。

本実施形態のトナー検出ユニット３１は、図５に示すように、正反射光を受光する受光素子３４の受光可能領域５５よりも、乱反射光を受光する受光素子３５の受光可能領域５６の方が広くなるように構成されている。ＬＥＤ３３から出射された光の正反射光は、比較的高い指向性を有する強い光である。これに対して、ＬＥＤ３３から出射された光の乱反射光は、様々な方向に拡散しており、低い指向性を有する弱い光である。このため、本実施形態では、受光素子３５による乱反射光の受光光量が多くなるよう、正反射光を受光するための受光可能領域５５よりも乱反射光を受光するための受光可能領域５６を広くしている。即ち、図５に示すように、受光可能領域５６は、受光可能領域５５よりも、受光素子３４と受光素子３５とが配列された方向におけるサイズが大きくなっている。なお、本実施形態では、２個の受光素子３４，３５は、トナー検出ユニット３１の小型化のために一体化されているが、独立した回路素子として、本実施形態と同様の位置に近接して配置されてもよい。その場合にも、本実施形態と同様に小型化されたトナー検出ユニット３１を実現できる。

＜光学検出ユニット＞
次に、図７を参照して、トナー検出ユニット３１のＬＥＤ３３及び受光素子３５と接続される光学検出ユニット８２について説明する。図７は、制御ユニット４１（ＤＣコントローラ）内に配置される、本実施形態に係る光学検出ユニット８２の構成例を示す回路図である。制御ユニット４１には、光学検出ユニット８２及びマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する。）８３が配置されている。

本実施形態では、受光素子３４，３５はそれぞれ、受光光量に対応する値の電流を検出信号として出力する。光学検出ユニット８２は、受光素子３４，３５からそれぞれ出力される電流を電圧に変換し、変換後の電圧を増幅してマイコン８３へ出力する。マイコン８３は、光学検出ユニット８２から出力される電圧に基づいて、中間転写ベルト１２ａ上にテストパターン３０として形成された画像（トナー像）の位置または濃度を検出する。マイコン８３は、検出した画像の位置に基づいて上述の色ずれ補正制御を実行し、また、検出した画像の濃度に基づいて上述の画像濃度制御を実行する。なお、図７では、受光素子３５に対応する構成のみを示し、受光素子３４に対応する構成については省略している。

図７に示すように、光学検出ユニット８２は、発光素子駆動回路８５、電流電圧変換回路８０及び電圧増幅回路８１で構成されている。発光素子駆動回路８５は、マイコン８３からの制御信号に従って、発光素子であるＬＥＤ３３に駆動電流を供給してＬＥＤ３３を駆動する回路である。マイコン８３は、ＬＥＤ３３に規定の電流が流れるよう、発光素子駆動回路８５を制御する。これにより、ＬＥＤ３３（発光素子）は、中間転写ベルト１２ａに向けて光を照射する。一方、受光素子３５は、受光光量に応じた電流を出力する。

電流電圧変換回路８０は、受光素子３５から出力される、受光素子３５の受光光量に応じた電流Ｉ₀を電圧Ｖ₀に変換して出力する回路である。電圧増幅回路８１は、電流電圧変換回路８０から出力された電圧Ｖ₀と基準電圧Ｖ_ref1との差分を増幅して、受光素子３５の受光光量に対応する電圧Ｖ₁として出力する回路である。電圧増幅回路８１から出力された電圧Ｖ₁は、Ａ／Ｄポート９７を介してマイコン８３に入力される。以下、電流電圧変換回路８０及び電圧増幅回路８１の構成について詳しく説明する。

電流電圧変換回路８０は、オペアンプ８６、コンデンサ８８及び抵抗８７で構成され、受光素子３５を流れる（受光素子３５から出力される）電流Ｉ₀を電圧Ｖ₀に変換する回路である。オペアンプ８６のプラス側の端子には、電流電圧変換（ＩＶ変換）用の基準電圧（以下、「ＩＶ変換用基準電圧」と称する。）Ｖ_ref0が入力される。オペアンプ８６のマイナス側の端子は、プラス側の端子とバーチャルショートの関係にあるため、オペアンプ８６のマイナス側の端子の電圧はＶ_ref0となる。その結果、オペアンプ８６の出力電圧Ｖ₀は、ＩＶ変換用基準電圧Ｖ_ref0から抵抗８７に流れる電流に応じた電圧降下が生じた値となる。

具体的には、受光素子３５を流れる電流の値をＩ₀、抵抗８７の抵抗値をＲ₀、オペアンプ８６の基準電圧（ＩＶ変換用基準電圧）をＶ_ref0とすると、オペアンプ８６の出力電圧Ｖ₀は、次式によって求められる。
Ｖ₀＝Ｖ_ref0−Ｒ₀×Ｉ₀ （１）
オペアンプ８６の出力電圧Ｖ₀は、電流電圧変換回路８０の出力電圧として電圧増幅回路８１に入力される。

電圧増幅回路８１は、オペアンプ８９、抵抗９３，９４、抵抗アレイ９１，９５、スイッチアレイ９２，９６及びＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）９０で構成され、電流電圧変換回路８０の出力電圧（オペアンプ８６の出力電圧）Ｖ₀と基準電圧Ｖ_ref1との差分を増幅する差動増幅回路である。本実施形態では、以下で説明するように、電圧増幅回路８１（オペアンプ８９）の基準電圧Ｖ_ref1及び増幅率（電圧増幅率）Ａｖがマイコン８３によって制御される。

電圧増幅回路８１のオペアンプ８９で用いられる基準電圧Ｖ_ref1は、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）９０から出力される。マイコン８３は、ＤＡＣ９０と通信を行い、オペアンプ８９の基準電圧として用いられる電圧Ｖ_ref1をＤ／Ａコンバータ９０から出力させる。マイコン８３は、ＤＡＣ９０を制御することで基準電圧Ｖ_ref1を制御（調整）する。また、マイコン８３は、抵抗アレイ９１の抵抗値Ｒ₄と抵抗アレイ９５の抵抗値Ｒ₂とを制御することで、電圧増幅回路８１（オペアンプ８９）の増幅率Ａｖを制御（調整）する。

抵抗アレイ９１，９５は、それぞれ、並列に接続された複数の抵抗で構成されている。抵抗アレイ９１，９５の抵抗値Ｒ₄，Ｒ₂は、並列接続された抵抗の合成抵抗値に相当し、並列接続された抵抗の数に応じて変化する。抵抗アレイ９１は、スイッチアレイ９２と接続されており、抵抗アレイ９１の各抵抗は、スイッチアレイ９２に含まれる、対応するスイッチと接続されている。また、抵抗アレイ９５は、スイッチアレイ９６と接続されており、抵抗アレイ９５の各抵抗は、スイッチアレイ９６に含まれる、対応するスイッチと接続されている。マイコン８３は、スイッチアレイ９２，９６に含まれる各スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御することで、抵抗アレイ９１，９５に含まれる各抵抗の接続／非接続を制御し、それにより、抵抗アレイ９１，９５の抵抗値（合成抵抗値）を制御する。本実施形態では、一例として、抵抗アレイ９１，９５には２０個の抵抗が並列に配置されており、各抵抗の抵抗値は２００［ｋΩ］である。

抵抗９３、抵抗アレイ９５、抵抗９４及び抵抗アレイ９１の抵抗値をそれぞれ、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄とし、Ｒ₂＝Ｒ₄、Ｒ₁＝Ｒ₃とすると、電圧増幅回路８１（オペアンプ８９）の電圧増幅率Ａｖ及び出力電圧Ｖ₁は、次式によって求められる。
Ｖ₁＝（Ｖ₀−Ｖ_ref1）×Ｒ₂／Ｒ₁ （２）
Ａｖ＝Ｒ₂／Ｒ₁ （３）
式（１）及び（２）を用いると、オペアンプ８９の出力電圧Ｖ₁は、次式によって表すことができる。
Ｖ₁＝（Ｖ_ref0−Ｒ₀×Ｉ₀−Ｖ_ref1）×Ｒ₂／Ｒ₁ （４）
オペアンプ８９の出力電圧Ｖ₁は、電圧増幅回路８１（光学検出ユニット８２）の出力電圧としてマイコン８３のＡ／Ｄポート９７に入力される。

本実施形態では、マイコン８３は、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁に基づいて、電圧増幅回路８１で用いられる各パラメータ（基準電圧Ｖ_ref1、抵抗アレイ９１の（合成）抵抗値Ｒ₄、及び抵抗アレイ９５の（合成）抵抗値Ｒ₂）を制御（調整）する。マイコン８３は、後述するように、マイコン８３に入力される電圧Ｖ₁の範囲が、トナー検出ユニット３１を用いたトナー像の位置（色ずれ量）及び濃度の検出に適した範囲とするために、電圧増幅回路８１のこのようなパラメータを調整する。

＜ハウジング内の反射光（不要反射光）＞
上述のように、本実施形態のトナー検出ユニット３１は、小型化を目的として、ＬＥＤ３３と、ＬＥＤ３３から出射された光の乱反射光を受光する受光素子３５とが近接して配置された構成を有する。トナー検出ユニット３１のハウジング３７は、ＬＥＤ３３から出射された光を中間転写ベルト１２ａに向けて導き、中間転写ベルト１２ａからの乱反射光を受光素子３５に導くよう構成されている。また、ハウジング３７には、ＬＥＤ３３から出射された光と受光素子３５に入射する光とが通過する共通の開口部が形成されている。即ち、ハウジング３７は、ＬＥＤ３３から中間転写ベルト１２ａに向けて照射される光の出口と、ＬＥＤ３３から出射された光の乱反射光の入口とが共通となるように構成されている。

このような構成のトナー検出ユニット３１では、図５（ｃ）に示すように、ＬＥＤ３３から出射された光の一部が、光経路５０１または５０２のような光経路を伝搬することで、ハウジング３７内の反射光（以下、「不要反射光」と称する。）として受光素子３５へ照射されてしまう問題がある。具体的には、ＬＥＤ３３から出射された光の一部が、開口部からハウジング３７の外部へ出射されずに、ハウジング３７の内部で反射して光経路５０１を伝搬することで、受光素子３５に照射される。また、トナー検出ユニット３１は、上述のように、ＬＥＤ３３から出射された光が受光素子３５によって直接受光されることを防ぐための遮光壁３９を備えている。しかし、遮光壁３９として用いられる部品の形状のばらつきに起因して、回路基板３６と遮光壁３９との間にわずかな隙間が生じると、ＬＥＤ３３から出射された光の一部が、光経路５０２を伝搬することで、受光素子３５へ照射される。

このような光経路５０１，５０２を伝搬した光が受光素子３５に照射されると、受光素子３５は、中間転写ベルト１２ａの表面またはトナー像からの乱反射光だけでなく、上述の不要反射光を受光することになる。その結果、電圧増幅回路８１の出力電圧（マイコン８３の入力電圧）Ｖ₁は、中間転写ベルト１２ａの表面またはトナー像からの乱反射光の受光光量に応じた電流に、不要反射光の受光光量に応じた電流が重畳された電流に相当する電圧となる。

ここで、図８（ａ）は、中間転写ベルト１２上にテストパターン３０を形成し、トナー検出ユニット３１によってテストパターン３０を検出する場合の、電圧増幅回路８１の出力電圧（マイコン８３の入力電圧）波形の例を示している。なお、図８（ａ）及び（ｂ）では、中間転写ベルト１２ａの表面またはトナー像からの乱反射光を受光素子３５が受光した場合の、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁を示している。ここでは、それぞれＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー画像である複数のパッチ画像７０Ｋ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｙをテストパターン３０として中間転写ベルト１２ａ上に順に形成し、トナー検出ユニット３１（受光素子３５）によって各パッチ画像を順に検出している。パッチ画像７０Ｋ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｙは、中間転写ベルト１２上で副走査方向に沿って１列に形成され、中間転写ベルト１２ａによって搬送される間にトナー検出ユニット３１による検出ポイントに配置される。この検出ポイントは、中間転写ベルト１２によって搬送される各パッチ画像が、受光素子３５の受光可能領域５６（特定の領域）を通過するポイントである。

図８（ａ）は、上述のようにして形成されたパッチ画像７０Ｋ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｙをトナー検出ユニット３１によって検出する場合の、電圧増幅回路８１の出力電圧（マイコン８３の入力電圧）Ｖ₁の時間変化を示している。同図では、中間転写ベルト１２ａ上でパッチ画像（トナー像）が形成されていない領域からの反射光（中間転写ベルト１２ａの表面からの反射光）を受光素子３５が受光した場合の入力電圧Ｖ₁を、Ｖ_eとしている。また、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのパッチ画像からの反射光を受光素子３５が受光した場合の入力電圧Ｖ₁を、それぞれ、Ｖ_k，Ｖ_c，Ｖ_m，Ｖ_yとしている。

ここでは、抵抗８７，９３，９４の抵抗値Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₃と、ＩＶ変換用基準電圧Ｖ_ref0と，電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1とを、Ｒ₀＝２［ＭΩ］、Ｒ₁＝Ｒ₃＝１０［ｋΩ］、Ｖ_ref0＝２．０[Ｖ]、Ｖ_ref1＝０．６［Ｖ］、と設定している。また、抵抗アレイ９５，９１における、それぞれ２００［ｋΩ］の２０個の抵抗の全てを接続した状態とすることで、抵抗アレイ９５，９１の抵抗値Ｒ₂，Ｒ₄を、Ｒ₂＝Ｒ₄＝１０［ｋΩ］、と設定している。

なお、上述のように、オペアンプ８６の出力電圧Ｖ₀は、オペアンプ８６のプラス側の端子の入力電圧（ＩＶ変換用基準電圧Ｖ_ref0）から、抵抗８７に流れる電流Ｉ₀に応じた電圧降下が生じた値となる。このため、ＩＶ変換用基準電圧Ｖ_ref0は、想定する最大値（上限値）の電流Ｉ₀が流れたとしてもＶ₀が０［Ｖ］にならないように設定されている。また、基準電圧Ｖ_ref1は、式（２）に示されるように、Ｖ₀が下限値（本例では１．２［Ｖ］とする。）である場合にもオペアンプ８９の出力電圧Ｖ₁が０［Ｖ］以上となるように設定されている。

図８（ａ）では、マイコン８３が発光素子駆動回路８５を制御してＬＥＤ３３を所定の光量で発光させ、Ｋ及びＣのパッチ画像が受光可能領域５６を通過した際にＬＥＤ３３から出力された電流Ｉ₀を、それぞれ４００及び１００［ｎＡ］としている。この場合、マイコン８３の入力電圧は、Ｖ_k＝０．６［Ｖ］、Ｖ_c＝１．２［Ｖ］となる。一般的にＫのパッチ画像は光を吸収し、反射率が非常に低いため、Ｋのパッチ画像からの乱反射光の光量は少ない。このため、Ｋのパッチ画像７０Ｋが受光可能領域５６を通過する際には、受光素子３５からほとんど電流が出力されないことになる。その結果、Ｖ_kは、Ｖ_c，Ｖ_m，Ｖ_yより低くなり、理想的にはＶ_k＝０［Ｖ］となる。

しかし、図８（ａ）では、Ｋのパッチ画像７０ＫにＬＥＤ３３から光を照射した場合であっても、図５（ｃ）の光経路５０１，５０２を主に伝搬する不要反射光を受光素子３５が受光することで、Ｖ_kとして０．６［Ｖ］が発生している。この０．６［Ｖ］の電圧は、不要反射光の受光光量に対応する電圧である。更に、Ｃのパッチ画像にＬＥＤ３３から光を照射した場合の電圧Ｖ_cにも、不要反射光の受光光量に対応する電圧である０．６［Ｖ］が重畳される。即ち、中間転写ベルト１２ａからの乱反射光の受光光量に対応する電圧０．６［Ｖ］に、不要反射光の受光光量に対応する電圧０．６［Ｖ］が加算されることで、Ｖ_c＝１．２［Ｖ］となっている。なお、Ｍ，Ｙのパッチ画像についてのマイコン８３の入力電圧Ｖ_m，Ｖ_yも同様である。このような不要反射光の受光光量に対応する電圧（０．６［Ｖ］）は、信号振幅のダイナミックレンジを減少させるため、パッチ画像の位置または濃度の検出精度に影響を与える。

受光素子３５の受光光量に対応する電圧（電圧Ｖ₁）に基づいて、パッチ画像の濃度を検出する場合には、例えば、Ｖ_k，Ｖ_c，Ｖ_m，Ｖ_yの相対的な差分を、中間転写ベルト１２ａ上の画像の濃度に換算する。したがって、不要反射光の受光光量に対応する電圧に起因して、画像の濃度の検出結果に誤差が生じてしまう。

また、画像の濃度を検出する場合には、電気的なノイズ成分や中間転写ベルト１２ａの凹凸による電圧変動の影響を低減するために、受光素子３５の受光光量に応じた電流から変換された電圧を増幅することで、検出用の電圧のダイナミックレンジを広げている。しかし、図５（ｃ）の光経路５０１，５０２を主に伝搬する不要反射光を受光素子３５が受光すると、増幅回路（電圧増幅回路８１）よって、不要反射光の受光光量に対応する電圧（０．６［Ｖ］）も増幅することになる。その結果、画像の濃度の検出用の電圧に十分なダイナミックレンジを確保することができず、濃度の検出精度を十分に改善できなくなってしまう。

そこで、本実施形態では、図５（ｃ）の光経路５０１，５０２を主に伝搬する不要反射光が、受光素子３５の受光結果に与える影響を低減するために、電圧増幅回路８１で用いられる基準電圧Ｖ_ref1を調整する。具体的には、マイコン８３は、ハウジング３７の開口部を通して受光素子３５に反射光（乱反射光）が入射しない測定条件で、ＬＥＤ３３（発光素子）を発光させて電圧増幅回路８１から出力される電圧Ｖ₁の測定を実行する。更に、マイコン８３は、当該測定によって得られた測定電圧に基づいて、電圧増幅回路８１で用いられる基準電圧Ｖ_ref1を調整する。本実施形態では、中間転写ベルト１２ａにＫ（ブラック）のパッチ画像７０Ｋを形成し、当該パッチ画像にＬＥＤ３３から光を照射した際に電圧増幅回路８１から出力される電圧Ｖ₁を測定することで、そのような測定条件を実現している。

基準電圧Ｖ_ref1を、理想的には電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁の測定電圧が０になるように調整することができれば、不要反射光の影響を限りなく抑えることが可能である。本実施形態では、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁の測定電圧が閾値電圧Ｖ_thよりも低くなるように、基準電圧Ｖ_ref1を調整することで、不要反射光の影響を低減している。特に、後述する図８（ｂ）及び図１０では、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁の測定と基準電圧Ｖ_ref1の調整とを、Ｖ₁の測定電圧が閾値電圧Ｖ_thより低くなるまで繰り返す例を示している。

また、本実施形態では、マイコン８３は、電圧増幅回路８１から出力される電圧Ｖ₁に基づいて画像の位置または濃度を検出するためのダイナミックレンジを改善するために、電圧増幅回路８１の増幅率Ａｖも調整する。具体的には、マイコン８３は、Ｋのパッチ画像７０Ｋ及び異なる色（Ｃ）のパッチ画像７０Ｃを中間転写ベルト１２ａに形成し、上述の測定条件で、各パッチ画像にＬＥＤ３３から光を照射した際に電圧増幅回路８１から出力される電圧Ｖ₁を測定する。更に、マイコン８３は、当該測定によって得られた、Ｋのパッチ画像７０Ｋに対応する測定電圧とＣのパッチ画像７０Ｃに対応する測定電圧との差分に基づいて、電圧増幅回路８１の増幅率Ａｖを調整する。本実施形態では、そのような測定電圧との差分が、電圧増幅回路８１から出力される電圧Ｖ₁のダイナミックレンジの目標値Ｄ_tgtと等しくなるように増幅率Ａｖを調整することで、ダイナミックレンジを改善している。

＜基準電圧及び増幅率の調整＞
以下では、図７及び図８（ｂ）を参照して、上述した電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1及び増幅率Ａｖの調整の具体例について説明する。図８（ｂ）に示す例は、中間転写ベルト１２ａにＫのパッチ画像７０ＫとＣのパッチ画像７０Ｃとを順に形成し、各パッチ画像にＬＥＤ３３から光を照射した際の電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁を、Ｖ_k及びＶ_cとして測定している。マイコン８３は、測定によって得られた測定電圧Ｖ_k及びＶ_cに基づいて、電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1及び増幅率Ａｖを調整する。

基準電圧Ｖ_ref1の調整では、Ｋのパッチ画像７０Ｋに対応する測定電圧Ｖ_kが閾値電圧Ｖ_thより低くなるまで、Ｖ_ref1を段階的に変更することで、Ｖ_ref1を決定する。また、増幅率Ａｖの調整では、Ｋのパッチ画像７０Ｋに対応する測定電圧Ｖ_kとＣのパッチ画像７０Ｃに対応する測定電圧Ｖ_cとの差分が、ダイナミックレンジの目標値Ｄ_tgtと等しくなるように、増幅率Ａｖを決定する。本例では、閾値電圧Ｖ_thを０．１［Ｖ］、ダイナミックレンジの目標値Ｄ_tgtを３．０［Ｖ］としている。

ここでは、図８（ａ）の例と同様、抵抗８７，９３，９４の抵抗値Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₃と、ＩＶ変換用基準電圧Ｖ_ref0と，電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1とを、Ｒ₀＝２［ＭΩ］、Ｒ₁＝Ｒ₃＝１０［ｋΩ］、Ｖ_ref0＝２．０[Ｖ]、Ｖ_ref1＝０．６［Ｖ］、と設定している。また、抵抗アレイ９５，９１における、それぞれ２００［ｋΩ］の２０個の抵抗の全てを接続した状態とすることで、抵抗アレイ９５，９１の抵抗値Ｒ₂，Ｒ₄を、Ｒ₂＝Ｒ₄＝１０［ｋΩ］、と設定している。

図８（ｂ）では、図８（ａ）と同様、マイコン８３は、まず、Ｖ_ref1を初期値（０．６［Ｖ］）に設定し、発光素子駆動回路８５を制御してＬＥＤ３３を所定の光量で発光させる。マイコン８３は、中間転写ベルト１２ａに形成されたＫのパッチ画像７０Ｋが受光可能領域５６に到達する前に予めＬＥＤ３３の発光を開始させ、ＬＥＤ３３が所定の光量で発光している状態で、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁の測定を行う。このようにして、マイコン８３は、Ｋのパッチ画像７０ＫにＬＥＤ３３から光を照射した際の電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁を測定し、測定電圧Ｖ_k＝０．６［Ｖ］を得ている。この測定電圧には、Ｋのパッチ画像７０Ｋからのごくわずかな乱反射光の受光光量に対応する電圧と不要反射光の受光光量に対応する電圧に対応する電圧とが含まれる。

その後、マイコン８３は、タイミングＴ１においてＶ_ref1の変更を開始し、Ｖ_kが閾値電圧Ｖ_th（０．１［Ｖ］）より低くなるタイミングＴ２まで、Ｖ_ref1を段階的に変更（例えば、０．１［Ｖ］ずつ上げる）する。Ｖ_kが閾値電圧Ｖ_thより低くなると、マイコン８３は、その時のＶ_ref1の値（ここでは１．２［Ｖ］とする。）を記憶部８４に格納する。このようにして、マイコン８３による基準電圧Ｖ_ref1の調整が完了する。

次に、マイコン８３は、Ｖ_ref1を再び初期値（０．６［Ｖ］）に設定し、発光素子駆動回路８５を制御してＬＥＤ３３を所定の光量で発光させる。マイコン８３は、中間転写ベルト１２ａに形成されたＣのパッチ画像７０Ｃが受光可能領域５６に到達する前に予めＬＥＤ３３の発光を開始させ、ＬＥＤ３３が所定の光量で発光している状態で、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁の測定を行う。このようにして、マイコン８３は、Ｃのパッチ画像７０ＣにＬＥＤ３３から光を照射した際の電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁を測定し、測定電圧Ｖ_c＝１．２［Ｖ］を得ている。この測定電圧には、Ｃのパッチ画像７０Ｃからの乱反射光の受光光量に対応する電圧と不要反射光の受光光量に対応する電圧に対応する電圧とが含まれる。

その後、マイコン８３は、測定電圧Ｖ_k，Ｖ_c及びダイナミックレンジの目標値Ｄ_tgtに基づいて、次式によって増幅率Ａｖを算出する。
Ａｖ＝Ｄ_tgt／（Ｖ_c−Ｖ_k） （５）
ここでは、Ｄ_tgt＝３．０［Ｖ］、Ｖ_k＝０．６［Ｖ］、Ｖ_c＝１．２［Ｖ］から、Ａｖ＝５が算出される。

図９は、増幅率Ａｖを電圧増幅回路８１のＲ₂，Ｒ₄に換算するためのテーブルの例を示している。本実施形態の電圧増幅回路８１では、抵抗アレイ９１の抵抗値Ｒ₄と抵抗アレイ９５の抵抗値Ｒ₂とを、図９に示すテーブルに含まれる値に設定することによって、対応する増幅率Ａｖを実現できる。例えば、マイコン８３は、Ａｖ＝５に対応するＲ₂＝Ｒ₄＝５０［ｋΩ］を記憶部８４に格納する。なお、上述のように算出された増幅率Ａｖが図９に示すテーブルに含まれる値のいずれとも一致しない場合には、増幅率Ａｖを、テーブルに含まれる値のうちで最も近い値に近似してもよい。このようにして、マイコン８３による増幅率Ａｖの調整が完了する。

基準電圧Ｖ_ref1及び増幅率Ａｖの調整の完了後に、画像の位置または濃度の検出を行う際には、マイコン８３は、Ｖ_ref1＝１．２［Ｖ］、Ｒ₂＝Ｒ₄＝５０［ｋΩ］に設定する。これにより、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁として、最小値０．１［Ｖ］未満、最大値３．０［Ｖ］の範囲（ダイナミックレンジ）の出力電圧に基づいて、画像の位置または濃度の検出を行うことが可能である。即ち、受光素子３５の受光結果に対する不要反射光の影響を低減することが可能である。

＜基準電圧及び増幅率の調整手順＞
次に、図１０を参照して、マイコン８３によって実行される、基準電圧Ｖ_ref1及び増幅率Ａｖの調整手順について説明する。マイコン８３は、上述のように、Ｋのパッチ画像７０Ｋ及びＣのパッチ画像７０Ｃを順に中間転写ベルト１２ａ上に形成しながら、以下の手順で基準電圧Ｖ_ref1及び増幅率Ａｖの調整を行う。なお、中間転写ベルト１２ａに形成されるパッチ画像７０Ｋ及びパッチ画像７０Ｃの濃度は最大濃度であることが望ましい。

マイコン８３は、まずＳ１０１で、基準電圧Ｖ_ref1を初期値（０．６［Ｖ］）に設定し、ＬＥＤ３３を所定の光量で発光させ、Ｓ１０２で、Ｋのパッチ画像７０ＫにＬＥＤ３３から光を照射した際の電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ_kを測定する。マイコン８３は、Ｖ_k＜Ｖ_th（＝０．１［Ｖ］）であるか否かを判定し、Ｖ_k＜Ｖ_thであれば処理をＳ１０５へ進め、そうでなければ処理をＳ１０４へ進める。Ｓ１０４で、マイコン８３は、基準電圧Ｖ_ref1を０．１Ｖ上げ、処理をＳ１０２へ戻す。Ｓ１０２では、マイコン８３は、Ｋのパッチ画像７０Ｋが受光可能領域５６を通過している間に、再度、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ_kを測定する。このようにして、マイコン８３は、Ｖ_k＜Ｖ_thと判定するまで、測定と基準電圧Ｖ_ref1の調整とを繰り返す。

Ｖ_k＜Ｖ_thとなると、マイコン８３は、Ｓ１０５で、その時の基準電圧Ｖ_ref1を記憶部８４に格納し、Ｓ１０６で、基準電圧Ｖ_ref1を再び初期値（０．６［Ｖ］）に設定する。その後、Ｓ１０７で、マイコン８３は、Ｃのパッチ画像７０ＣにＬＥＤ３３から光を照射した際の電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ_cを測定する。更に、マイコン８３は、Ｓ１０８で、測定したＶ_k及びＶ_cから増幅率Ａｖを算出し、算出した増幅率Ａｖを記憶部８４に格納し、処理を終了する。

このようにして、基準電圧Ｖ_ref1及び増幅率Ａｖの調整が完了すると、マイコン８３は、中間転写ベルト１２ａに各色のパッチ画像を形成し、電圧増幅回路８１から出力される電圧Ｖ₁に基づいて、パッチ画像の位置または濃度の検出を行ってもよい。また、マイコン８３は、検出したパッチ画像の位置に基づいて色ずれ補正制御を実行してもよいし、検出したパッチ画像の濃度に基づいて画像濃度制御を実行してもよい。

以上説明したように、本実施形態では、トナー検出ユニット３１のハウジング３７内で光経路５０１または５０２のような光経路を伝搬して受光素子３５によって受光される不要反射光の影響を、電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1を調整することで低減する。具体的には、Ｋのパッチ画像７０ＫにＬＥＤ３３から光を照射した際の電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ_kを測定し、その測定結果に基づいて、基準電圧Ｖ_ref1を調整する。これにより、中間転写ベルト１２ａまたはトナー像からの乱反射光以外の不要反射光の受光光量に対応する電圧を０［Ｖ］近くまで抑えることが可能となる。その結果、不要反射光が受光素子３５の受光結果に与える影響を低減し、画像の位置または濃度の検出精度を向上させることが可能になる。

また、本実施形態では、Ｋのパッチ画像７０Ｋに対応する電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ_kと、Ｃのパッチ画像７０Ｃに対応する出力電圧Ｖ_kとの差分に基づいて、電圧増幅回路８１の増幅率Ａｖを調整する。これにより、画像の位置または濃度を検出するためのダイナミックレンジを、より適切な範囲にまで（例えば、０．４〜１．２［Ｖ］の範囲から約０〜３．０［Ｖ］の範囲に）広げることが可能になる。その結果、画像の位置または濃度の検出精度を向上させることが可能になる。

なお、本実施形態では、Ｃのパッチ画像７０Ｃに対応する出力電圧Ｖ_kを測定する例について説明したが、Ｃ以外のＭまたはＹのパッチ画像に対応する出力電圧Ｖ_mまたはＶ_yを測定し、増幅率Ａｖの調整を行ってもよい。

［第２実施形態］
第１実施形態の基準電圧Ｖ_ref1の調整では、Ｋのパッチ画像に対応する測定電圧Ｖ_kが閾値電圧Ｖ_thより低くなるまで、Ｖ_ref1を段階的に変更している。本実施形態では、基準電圧Ｖ_ref1の調整を、第１実施形態とは異なる方法で行う。以下では、第１実施形態との相違点を中心として本実施形態について説明する。

＜基準電圧の調整＞
以下では、図１１を参照して、本実施形態に係る、電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1の調整について説明する。図１１は、制御ユニット４１（ＤＣコントローラ）内に配置される、本実施形態に係る光学検出ユニット８２の構成例を示す回路図である。第１実施形態（図７）との相違点は、電流電圧変換回路８０が、受光素子３５から出力された電流から変換した電圧Ｖ₀を、電圧増幅回路８１だけでなくマイコン８３にも出力する点である。電流電圧変換回路８０の出力電圧Ｖ₀は、マイコン８３のＡ／Ｄポート１１６を介してマイコン８３に入力される。

本実施形態では、マイコン８３は、ハウジング３７の開口部を通して受光素子３５に反射光（乱反射光）が入射しない測定条件で、電流電圧変換回路８０からの出力電圧Ｖ₀を測定する。更に、マイコン８３は、出力電圧Ｖ₀に基づいて、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁の測定電圧が０となるよう、基準電圧Ｖ_ref1を設定する。具体的には、式（２）を参照すると、Ｖ₁が０となるのは、Ｖ_ref1＝Ｖ₀となる場合である。したがって、マイコン８３は、電流電圧変換回路８０からの出力電圧Ｖ₀を、電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1として設定する。

上述の測定条件は、第１実施形態と同様、中間転写ベルト１２ａにＫのパッチ画像７０Ｋを形成し、当該パッチ画像にＬＥＤ３３から光を照射することによって実現できる。このため、マイコン８３は、中間転写ベルト１２ａにＫのパッチ画像７０Ｋを形成し、当該パッチ画像が受光可能領域５６を通過する際に電流電圧変換回路８０から出力される電圧Ｖ₀を、基準電圧Ｖ_ref1として設定する。なお、電圧増幅回路８１の増幅率Ａｖの調整は、第１実施形態と同様に行えばよい。

＜基準電圧及び増幅率の調整手順＞
次に、図１２を参照して、マイコン８３によって実行される、基準電圧Ｖ_ref1及び増幅率Ａｖの調整手順について説明する。マイコン８３は、上述のように、Ｋのパッチ画像７０Ｋ及びＣのパッチ画像７０Ｃを順に中間転写ベルト１２ａ上に形成しながら、以下の手順で基準電圧Ｖ_ref1及び増幅率Ａｖの調整を行う。なお、第１実施形態（図１１）と同様の処理を実行するステップについては、同じ参照符号を付している。

Ｓ１０１及びＳ１０２は、第１実施形態と同様である。Ｓ２０１で、マイコン８３は、Ａ／Ｄポート１１６を介して、電流電圧変換回路８０の出力電圧Ｖ₀を取得する。更に、Ｓ２０２で、マイコン８３は、上述のように、出力電圧Ｖ₀に基づいて、Ｋのパッチ画像７０ＫにＬＥＤ３３から光を照射した際の電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ_k＝０［Ｖ］となる基準電圧Ｖ_ref1を決定する。具体的には、マイコン８３は、基準電圧Ｖ_ref1＝Ｖ₀と決定する。その後、Ｓ１０５〜Ｓ１０９は、第１実施形態と同様である。

以上説明したように、本実施形態では、Ｋのパッチ画像７０ＫにＬＥＤ３３から光を照射した際の電流電圧変換回路８０の出力電圧Ｖ₀から、電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1を設定する。これにより、第１実施形態と同様、中間転写ベルト１２ａまたはトナー像からの乱反射光以外の不要反射光の受光光量に対応する電圧を０［Ｖ］近くまで抑えることが可能となる。その結果、不要反射光が受光素子３５の受光結果に与える影響を低減し、画像の位置または濃度の検出精度を向上させることが可能になる。

［第３実施形態］
第３実施形態では、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁の測定を、第１及び第２実施形態とは異なる測定条件で行う。具体的には、画像形成装置１００の製造工程において中間転写ベルト１２ａが画像形成装置１００に組み込まれる前の、中間転写ベルト１２ａからの乱反射光がハウジング３７の開口部を通して受光素子３５に入射しない状態で、電圧Ｖ₁の測定を行う。以下では、第１実施形態との相違点を中心として本実施形態について説明する。

第１及び第２実施形態における基準電圧Ｖ_ref1の調整は、画像形成装置１００の製造後にユーザの使用環境で行われる。本実施形態では、画像形成装置１００の製造工程において、電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁を測定し、基準電圧Ｖ_ref1を調整し、調整後のＶ_ref1を記憶部８４に格納する。電圧Ｖ₁の測定は、画像形成装置１００から中間転写ベルトユニット１２を除いた状態、即ち、中間転写ベルト１２ａが画像形成装置１００に組み込まれる前の状態で行う。この状態では、ＬＥＤ３３を発光させても、受光素子３５に中間転写ベルト１２ａからの乱反射光が入射せず、受光素子３５は不要反射光のみを受光する。このようにして、中間転写ベルト１２ａからの乱反射光がハウジング３７の開口部を通して受光素子３５に入射しない状態で、電圧Ｖ₁の測定を行うことが可能である。

なお、ＬＥＤ３３からの光が画像形成装置１００内で反射して受光素子３５に入射する場合、または、画像形成装置１００の内部が外乱光によって明るい場合には、例えば、光を吸収する黒い箱のような部材でトナー検出ユニット３１を囲ってもよい。

電圧増幅回路８１の出力電圧Ｖ₁の測定結果に基づく基準電圧Ｖ_ref1の調整は、第１及び第２実施形態と同様に行うことが可能である。調整後の基準電圧Ｖ_ref1は、記憶部８４に格納される。マイコン８３は、中間転写ベルト１２ａにパッチ画像を形成し、画像の位置または濃度の検出を行う際には、第１及び第２実施形態と同様、記憶部８４に格納された基準電圧Ｖ_ref1を使用する。

以上説明したように、本実施形態では、画像形成装置１００の製造時に、電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1を調整する。これにより、第１及び第２実施形態と同様、中間転写ベルト１２ａまたはトナー像からの乱反射光以外の不要反射光の受光光量に対応する電圧を０［Ｖ］近くまで抑えることが可能となる。その結果不要反射光が受光素子３５の受光結果に与える影響を低減し、画像の位置または濃度の検出精度を向上させることが可能になる。

［その他の実施形態］
上述の第１乃至第３実施形態では、乱反射光の受光用の受光素子３５に不要反射光が入射する場合に、電圧増幅回路８１の基準電圧Ｖ_ref1（及び増幅率Ａｖ）の調整により、不要反射光の影響を低減する例について説明している。しかし、上述の実施形態は、上述のようにハウジング３７内で生じる不要反射光が、正反射光の受光用の受光素子３４に入射する場合にも、同様に適用可能である。その場合、光学検出ユニット８２内に、電流電圧変換回路８０及び電圧増幅回路８１と同様の回路を、受光素子３４に対して設ける。マイコン８３は、ハウジング３７の開口部を通して受光素子３４に反射光（正反射光）が入射しない測定条件で、ＬＥＤ３３を発光させて電圧増幅回路から出力される電圧Ｖ₁の測定を実行し、電圧増幅回路の基準電圧Ｖ_ref1の調整を行えばよい。なお、電圧増幅回路の増幅率Ａｖの調整も、上述の実施形態と同様に行うことが可能である。このようにして、上述の実施形態と同様、不要反射光が受光素子３４の受光結果に与える影響を低減し、受光素子３４を用いた画像の位置または濃度の検出の精度を向上させることが可能になる。

１００：画像形成装置、１：感光ドラム、３１：トナー検出ユニット、１２ａ：中間転写ベルト、３０：テストパターン、３３：ＬＥＤ、３４，３５：受光素子、３６：回路基板、３７：ハウジング、３８，３９：遮光壁、４１：制御ユニット、８０：電流電圧変換回路、８１：電圧増幅回路、８２：光学検出ユニット、８３：マイコン

Claims (13)

1. 回転駆動される像担持体と、
   前記像担持体に向けて光を照射する発光素子と、受光光量に応じた電流を出力する受光素子と、前記発光素子から出射された光を前記像担持体に向けて導き、前記像担持体からの反射光を前記受光素子に導くよう構成され、かつ、前記発光素子から出射された光と前記受光素子へ入射する光とが通過する共通の開口部が形成されたハウジングと、を備える光学センサと、
   前記受光素子から出力された電流を電圧に変換して出力する変換回路と、
   前記変換回路から出力された電圧と基準電圧との差分を増幅して、前記受光光量に対応する電圧として出力する増幅回路と、
   前記開口部を通して前記受光素子に反射光が入射しない測定条件で、前記発光素子を発光させて前記増幅回路から出力される電圧の測定を実行し、当該測定によって得られた測定電圧に基づいて、前記増幅回路で用いられる前記基準電圧を調整する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記測定電圧が閾値電圧よりも低くなるよう前記基準電圧を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記測定と前記基準電圧の調整とを、前記測定電圧が前記閾値電圧よりも低くなるまで繰り返す
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記変換回路は、前記受光素子から出力された電流から変換した電圧を、前記増幅回路と前記制御手段とに出力し、
   前記制御手段は、前記測定電圧が０になるよう、前記変換回路から出力された電圧を前記基準電圧として設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体に画像を形成する画像形成手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記画像形成手段によって前記像担持体にブラックの第１パッチ画像を形成させ、当該第１パッチ画像に前記発光素子から光を照射した際に前記増幅回路から出力される電圧を測定する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記ハウジングは、前記像担持体上で前記発光素子から光が照射される照射領域のうちの特定の領域からの乱反射光を前記受光素子に導くよう構成されており、
   前記制御手段は、前記像担持体に形成された前記第１パッチ画像が前記特定の領域を通過する際に前記増幅回路から出力される電圧を測定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記ハウジングは、前記像担持体上で前記発光素子から光が照射される照射領域のうちの特定の領域からの正反射光を前記受光素子に導くよう構成されており、
   前記制御手段は、前記像担持体に形成された前記第１パッチ画像が前記特定の領域を通過する際に前記増幅回路から出力される電圧を測定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、更に、
   前記画像形成手段によって前記像担持体に前記第１パッチ画像とは異なる色の第２パッチ画像を形成させ、当該第２パッチ画像に前記発光素子から光を照射した際に前記増幅回路から出力される電圧を測定し、
   前記第１パッチ画像に対応する前記測定電圧と前記第２パッチ画像に対応する前記測定電圧との差分に基づいて、前記増幅回路の増幅率を調整する
   ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記第１パッチ画像に対応する前記測定電圧と前記第２パッチ画像に対応する前記測定電圧との差分が、前記増幅回路から出力される電圧のダイナミックレンジの目標値と等しくなるよう、前記増幅率を調整する
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記目標値は、前記増幅回路から出力される電圧に基づいて画像の位置または濃度を検出するためのダイナミックレンジとして定められている
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段による前記調整が完了すると、前記画像形成手段によって前記像担持体にパッチ画像を形成し、前記増幅回路から出力される電圧に基づいて前記パッチ画像の位置または濃度を検出する検出手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記検出手段によって検出された前記パッチ画像の位置に基づいて色ずれ補正制御を実行するか、または前記検出手段によって検出された前記パッチ画像の濃度に基づいて画像濃度制御を実行する実行手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段は、前記画像形成装置の製造工程において前記像担持体が前記画像形成装置に組み込まれる前の、前記像担持体からの反射光が前記開口部を通して前記受光素子に入射しない状態で、前記発光素子を発光させた際に前記増幅回路から出力される電圧を測定する
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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