JP3804354B2

JP3804354B2 - 画像濃度検出装置

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Publication number: JP3804354B2
Application number: JP25226199A
Authority: JP
Inventors: 博中里
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2019-09-06
Also published as: JP2001075320A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パッチ画像が形成されたパッチ画像形成媒体を移動させながら、予め決められた位置から移動中の前記パッチ画像形成媒体に向けて光を所定の照射範囲内で照射するとともに、その照射範囲内からの光を受光して前記パッチ画像の画像濃度を検出する画像濃度検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式のプリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置では、感光体およびトナーの疲労・経時変化や、装置周辺における温湿度の変化などに起因して、画像濃度が変化することがある。そこで、従来よりトナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子、例えば帯電バイアス、現像バイアス、露光量などを適宜調整して画像濃度を安定化させる技術が数多く提案されている。例えば、特開平１０−２３９９２４号公報に記載の発明では、帯電バイアスおよび現像バイアスを適宜調整することで画像濃度の安定化を図っている。すなわち、この従来技術では、帯電バイアスおよび／または現像バイアスを変えながら、基準パッチ画像を感光体上に形成し、各基準パッチの画像濃度を検出している。そして、これらの検出値に基づき最適な帯電バイアスおよび現像バイアスを決定し、トナー画像の画像濃度検出処理を行っている。
【０００３】
このように画像濃度を調整するためには基準パッチのトナー濃度（画像濃度）を検出する必要があることから、画像形成装置には画像濃度検出装置が装備されている。画像濃度検出装置は、ＬＥＤなどの発光素子と、フォトトランジスタやフォトダイオードなどの受光素子とを備えており、発光素子を基準パッチに向けて発光させ、その基準パッチからの反射光を受光素子で受光し、その受光素子からの出力に基づきトナー濃度を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の画像濃度検出装置においては、画像形成装置のメイン電源を投入した後、発光素子を常時発光していたり、画像濃度検出処理の開始から終了まで連続して発光素子を発光している。このように長時間に亘って発光素子を発光させている場合、発光素子の劣化が問題となる。例えば、発光素子にＬＥＤを使用した場合、長期間使用すると素子劣化により発光光量が大幅に低下してしまう。また、発光素子の連続発光によって発光素子周辺の温度が上昇してトナー濃度の検出結果に悪影響を及ぼして、正確な画像濃度検出処理を行うことができなくなってしまう。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、発光素子の長寿命を図ることができるとともに、発光素子の周辺温度の変化を抑制して安定して画像濃度を検出することができる画像濃度検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数のパッチ画像が移動方向に沿って互いに離隔して列状に形成されたパッチ画像形成媒体を移動させながら、予め決められた位置から移動中の前記パッチ画像形成媒体に向けて光を所定の照射範囲内で照射するとともに、その照射範囲内からの光を受光して前記パッチ画像の画像濃度を検出することを処理内容とする画像濃度検出処理を、実行する画像濃度検出装置であって、上記目的を達成するため、移動中のパッチ画像形成媒体に向けて発光する発光素子と、前記照射範囲からの光を受光する受光素子と、前記発光素子を周期的に間欠発光させるとともに、前記受光素子によって検出される受光量を前記間欠発光と同期させてサンプリングし、そのサンプリング結果に基づきパッチ画像の画像濃度を求める制御手段とを備え、前記制御手段は、少なくとも最初のパッチ画像が前記照射範囲に到達するよりも前から最後のパッチ画像について前記サンプリングが完了するまでの期間、前記発光素子の間欠発光を継続することを特徴としている。
【０００７】
この発明では、画像濃度検出処理時において発光素子は間欠発光しており、連続的に発光させている従来例に比べて発光素子の寿命は長くなる。また、発光と消灯とが繰り返して行われるため、画像濃度検出処理中であっても、発光素子の温度上昇を抑えることができ、発光素子の周辺温度の変化が抑制される。その結果、温度変化に伴う画像濃度の検出結果の変動が防止され、安定した画像濃度検出が可能となる。
【０００９】
間欠発光を連続的に行っている間、発光素子の温度および発光光量も安定化しており、パッチ画像形成媒体のうちパッチ画像に挟まれた領域が照射範囲に入っている間においても連続的に発光素子が間欠発光するように構成すると、発光素子の周辺温度の変化をより一層抑制し、より安定した画像濃度検出が可能となる。
【００１０】
また、間欠発光を画像濃度検出処理前から事前的に行うことで、その事前間欠発光の間に発光素子の温度および発光光量が安定化し、その安定状態のまま画像濃度検出処理に入ることができ、画像濃度検出処理の初期段階においても、安定した画像濃度検出が可能となる。
【００１１】
さらに、パッチ画像のうち両端部近傍が照射範囲に位置している時の受光素子の受光光量は大きく変動することが多く、これらのデータ（受光光量）に基づきパッチ画像の画像濃度を求めると、比較的大きな誤差を含むおそれがある。そこで、これらのデータを捨てて、パッチ画像の略中央部が照射範囲に位置している時の受光光量に基づきパッチ画像の画像濃度を求めることで、より精度の高い画像濃度検出が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
Ａ．画像形成装置の全体構成
図１は、この発明にかかる画像濃度検出装置の一の実施形態を有する画像形成装置を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が制御ユニット１のメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１２がエンジン部Ｅの各部を制御してシートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００１３】
このように画像形成手段として機能するエンジン部Ｅでは、像担持体ユニット２の感光体２１にトナー像を形成可能となっている。すなわち、像担持体ユニット２は、図１の矢印方向に回転可能な感光体２１を備えており、さらに感光体２１の周りにその回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ２２、現像手段としての現像器２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋ、およびクリーニング部２４がそれぞれ配置されている。帯電ローラ２２は帯電バイアス発生部１２１から高電圧が印加されており、感光体２１の外周面に当接して外周面を均一に帯電させる。
【００１４】
そして、この帯電ローラ２２によって帯電された感光体２１の外周面に向けて露光ユニット３からレーザ光Ｌが照射される。この露光ユニット３は、図２に示すように、画像信号切換部１２２と電気的に接続されており、この画像信号切換部１２２を介して与えられる画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１上に走査露光して感光体２１上に画像信号に対応する静電潜像を形成する。例えば、エンジンコントローラ１２のＣＰＵ１２３からの指令に基づき、画像信号切換部１２２がパッチ作成モジュール１２４と導通している際には、パッチ作成モジュール１２４から出力されるパッチ画像信号が露光ユニット３に与えられてパッチ潜像が形成される。一方、画像信号切換部１２２がメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１と導通している際には、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１上に走査露光して感光体２１上に画像信号に対応する静電潜像が形成される。
【００１５】
こうして形成された静電潜像は現像部２３によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では現像部２３として、イエロー用の現像器２３Ｙ、シアン用の現像器２３Ｃ、マゼンタ用の現像器２３Ｍ、およびブラック用の現像器２３Ｋがこの順序で感光体２１に沿って配置されている。これらの現像器２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋは、それぞれ感光体２１に対して接離自在に構成されており、エンジンコントローラ１２からの指令に応じて、上記４つの現像器２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂのうちの一の現像器が選択的に感光体２１に当接するとともに、現像バイアス発生部１２５によって高電圧が印加されて選択された色のトナーを感光体２１の表面に付与して感光体２１上の静電潜像を顕在化する。
【００１６】
現像部２３で現像されたトナー像は、ブラック用現像器２３Ｋとクリーニング部２４との間に位置する一次転写領域Ｒ1で転写ユニット４の中間転写ベルト４１上に一次転写される。なお、この転写ユニット４の構造については後で詳述する。
【００１７】
また、一次転写領域Ｒ1から周方向（図１の矢印方向）に進んだ位置には、クリーニング部２４が配置されており、一次転写後に感光体２１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。
【００１８】
次に、転写ユニット４の構成について説明する。この実施形態では、転写ユニット４は、ローラ４２〜４７と、これら各ローラ４２〜４７に掛け渡された中間転写ベルト４１と、この中間転写ベルト４１に転写された中間トナー像をシートＳに二次転写する二次転写ローラ４８とを備えている。この中間転写ベルト４１には、転写バイアス発生部１２６から一次転写電圧が印加されている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト４１上に重ね合わせてカラー像を形成するとともに、給排紙ユニット６の給紙部６３によってカセット６１、手差しトレイ６２あるいは増設カセット（図示省略）からシートＳを取出して二次転写領域Ｒ2に搬送する。そして、このシートＳに、カラー像を二次転写してフルーカラー画像を得る。また、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上にブラックトナー像のみを中間転写ベルト４１上に形成し、カラー画像の場合と同様にして二次転写領域Ｒ2に搬送されてきたシートＳに転写してモノクロ画像を得る。
【００１９】
なお、二次転写後、中間転写ベルト４１の外周面に残留付着しているトナーについては、ベルトクリーナ４９によって除去される。このベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１を挟んでローラ４６と対向して配置されており、適当なタイミングでクリーナブレードが中間転写ベルト４１に対して当接してその外周面に残留付着しているトナーを掻き落す。
【００２０】
また、ローラ４３の近傍には、後述するようにして中間転写ベルト４１の外周面に形成されるパッチ画像の濃度を検出するためのパッチセンサＰＳが固定配置されるとともに、中間転写ベルト４１の基準位置を検出するための同期用読取センサＲＳが配置されている。なお、このパッチセンサＰＳは、この発明にかかる画像濃度検出装置の一の構成要素であり、その構成および動作については、後の「Ｂ．画像濃度検出装置の構成および動作」の項で詳細に説明する。
【００２１】
図１に戻ってエンジン部Ｅの構成説明を続ける。転写ユニット４によってトナー像が転写されたシートＳは、給排紙ユニット６の給紙部６３によって所定の給紙経路（２点鎖線）に沿って二次転写領域Ｒ2の下流側に配設された定着ユニット５に搬送され、搬送されてくるシートＳ上のトナー像をシートＳに定着する。そして、当該シートＳはさらに給紙経路６３０に沿って排紙部６４に搬送される。
【００２２】
この排紙部６４は２つの排紙経路６４１ａ，６４１ｂを有しており、一方の排紙経路６４１ａは定着ユニット５から標準排紙トレイに延びるとともに、他方の排紙経路６４１ｂは排紙経路６４１ａとほぼ平行に、再給紙部６６とマルチビンユニットとの間に延びている。これらの排紙経路６４１ａ，６４１ｂに沿って３組のローラ対６４２〜６４４が設けられており、定着済みのシートＳを標準排紙トレイやマルチビンユニット側に向けて排出したり、その他方面側にも画像を形成するために再給紙部６６側に搬送したりする。
【００２３】
この再給紙部６６は、図１に示すように、上記のように排紙部６４から反転搬送されてきたシートＳを再給紙経路６６４（２点鎖線）に沿って給紙部６３のゲートローラ対６３７に搬送するものであり、再給紙経路６６４に沿って配設された３つの再給紙ローラ対６６１〜６６３で構成されている。このように、排紙部６４から搬送されてきたシートＳを再給紙経路６６４に沿ってゲートローラ対６３７に戻すことによって給紙部６３においてシートＳの非画像形成面が中間転写ベルト４１を向いて当該面に画像を二次転写可能となる。
【００２４】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１２７はエンジン部Ｅを制御するための制御データやＣＰＵ１２３における演算結果などを一時的に記憶するためのＲＡＭであり、さらに符号１２８はＣＰＵ１２３で行う演算プログラムなどを記憶するＲＯＭである。
【００２５】
Ｂ．画像濃度検出装置の構成および動作
図３は、図１の画像形成装置に組み込まれた画像濃度検出装置の構成を示すブロック図である。この画像濃度検出装置では、上記のように転写ユニット４のローラ４３近傍に固定配置されたパッチセンサＰＳは、この実施形態においてパッチ画像形成媒体として機能する中間転写ベルト４１に向けて設置されており、パッチセンサＰＳでは、光を照射するＬＥＤ（発光素子）７１と、中間転写ベルト４１で反射された光を受光するフォトダイオード（受光素子）７２とが一体化されており、前記ＬＥＤ７１が中間転写ベルト４１を照射する範囲と前記フォトダイオード７２が検出する範囲の重なる領域がＩＲとなるように構成されている。したがって、パッチセンサＰＳは領域ＩＲの反射光量を検出することができる。
【００２６】
ＬＥＤ７１のアノード端子には駆動電圧ＶCCが与えられる一方、そのカソード端子にはトランジスタＱ１のコレクタ端子が接続されている。このトランジスタＱ１のベース端子はＤ／Ａ変換回路７３に接続され、エミッタ端子が抵抗Ｒ1を介してアース電位に接続されている。このため、本発明の制御手段として機能するＣＰＵ１２３からの制御信号に応じて駆動電流が制御され、ＬＥＤ７１の光量が制御されるようになっている。
【００２７】
また、フォトダイオード７２は電流−電圧（Ｉ／Ｖ）変換回路７４に接続されており、この電流−電圧変換回路７４によってフォトダイオード７２に流れる電流値が電圧値に変換され、さらに、その電圧値が増幅回路７５で増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路７６によってデジタル信号に変換され、ＣＰＵ１２３に与えられる。
【００２８】
次に、図４および図５を参照しつつ図３の画像濃度検出装置の動作について説明する。図４は、図３の画像濃度検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。また、図５は発光タイミングとデータ取得タイミングを示す図である。
【００２９】
図１の画像形成装置においては、従来技術と同様に、画像形成装置のメイン電源を投入した後や所定時間（例えば２時間）の経過ごとに、画像濃度を調整するために各トナー色ごとに現像バイアスや帯電バイアスを変化させながら、パッチ画像を複数個形成する。こうして中間転写ベルト４１上に形成された複数のパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…は、図５に示すように、その長手方向（中間転写ベルト４１の回転移動方向）Ｘに沿って互いに所定間隔だけ離隔して一列に配列されている。
【００３０】
パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…の形成が完了し、さらに、同期用読取センサＲＳからの出力信号と内部カウンタ（図示省略）のカウンタ出力などに基づき、サンプリング開始位置、つまり先頭位置のパッチ画像ＰＩ1の先端部がＬＥＤ（発光素子）７１の照射範囲ＩＲに入ってきたか否かを判断し（ステップＳ１）、「ＹＥＳ」と判断されると、画像濃度検出処理を開始する。
【００３１】
次のステップＳ２では、各パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…が照射範囲ＩＲに位置している間、ＬＥＤ７１を発光させる一方、中間転写ベルト４１のうちパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…に挟まれた領域が照射範囲ＩＲに入っている間、ＬＥＤ７１を消灯しており、このようにパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…に対応してＬＥＤ７１を間欠発光している。また、ＬＥＤ７１が発光している間、所定時間間隔Δ（＝ｔ2−ｔ1＝ｔ3−ｔ2＝…）でフォトダイオード（受光素子）７２の出力をサンプリングする。このサンプリングにより、各時刻ｔ1，ｔ2，…における受光光量データをそれぞれ計測することができる。なお、このステップＳ２は、ステップＳ３でサンプリング完了と判断されるまで繰り返される。
【００３２】
サンプリングが完了して画像濃度検出処理が完了すると、直ちにＬＥＤ７１の間欠発光を停止してＬＥＤ７１を消灯状態に戻す（ステップＳ４）。それと並行して、あるいはその後、上記のようにして得られた受光光量データのうち各パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…の略中央部が照射領域ＩＲに位置している時に得られたデータのみを集計して対応するパッチ画像の画像濃度を求める。例えば、最初のパッチ画像ＰＩ1については、パッチ画像ＰＩ1の移動方向Ｘにおける前後端部近傍の反射光量を示すデータは捨てて、時刻ｔ4〜ｔ9の間に得られた受光光量データに基づきパッチ画像ＰＩ1の画像濃度を求める。
【００３３】
このように、略中央部のデータのみに基づき画像濃度を求める理由は、以下の通りである。すなわち、パッチ画像のうち移動方向Ｘにおける前後端部近傍が照射範囲ＩＲに位置している時のフォトダイオード７２の受光光量は大きく変動することが多く、これらのデータ（受光光量）に基づきパッチ画像の画像濃度を求めると、比較的大きな誤差を含むおそれがあるのに対し、略中央部では、このような問題は少なく、前後端部近傍のデータを捨てて、パッチ画像の略中央部が照射範囲に位置している時の受光光量に基づきパッチ画像の画像濃度を求めることで、より精度の高い画像濃度検出が可能となるからである。もちろん、このような問題が少ない、あるいは無視できる場合には、すべてのデータに基づきパッチ画像の画像濃度を求めるようにしてもよい。
【００３４】
以上のように、この実施形態では、画像濃度検出処理を行っている間、ＬＥＤ７１を間欠発光させているので、連続的に発光させている従来例に比べてＬＥＤ７１の寿命を長くすることができる。また、発光と消灯とが繰り返して行われるため、画像濃度検出処理中であっても、ＬＥＤ７１の温度上昇を抑えることができ、ＬＥＤ７１の周辺温度の変化を抑制することができ、その結果、温度変化に伴う画像濃度の検出結果の変動を防止して、安定した画像濃度検出が可能となる。
【００３５】
ところで、上記実施形態では、１つのパッチ画像に対しＬＥＤ７１を連続的に発光させているが、図３に示す画像濃度検出装置と同一構成でＬＥＤ７１の間欠発光タイミングを以下のように制御しても上記実施形態と同様の効果が得られる。以下、図６および図７を参照しつつ別の実施形態について詳述する。
【００３６】
図６は、この発明にかかる画像濃度検出装置の他の動作フローを示す図である。また、図７は、図６の動作フローにしたがった画像濃度検出処理の内容を示す模式図である。
【００３７】
この実施形態においても、画像形成装置のメイン電源を投入した後や所定時間（例えば２時間）の経過ごとに、画像濃度を調整するために各トナー色ごとに現像バイアスや帯電バイアスを変化させながら、パッチ画像を複数個形成する。こうして中間転写ベルト４１上に形成された複数のパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…は、図７に示すように、その長手方向（中間転写ベルト４１の回転移動方向）Ｘに沿って互いに所定間隔だけ離隔して一列に配列されている。
【００３８】
パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…の形成が完了すると、画像濃度検出処理に先立ってＬＥＤ（発光素子）７１の間欠発光を開始する（ステップＳ１１）。具体的には、図７に示すように、同期用読取センサＲＳによって中間転写ベルト４１の基準位置が検出された時点（時刻ｔ0）で、ＬＥＤ７１の間欠発光を開始する。ここで、この実施形態が先の実施形態（図５）と大きく相違する点として間欠発光周期が挙げられる。すなわち、パッチ画像が照射範囲ＩＲに位置する間だけ発光しているのに対し、この実施形態ではパッチ画像が照射範囲ＩＲを通過するのに要する時間Ｔ0よりも短い周期、例えば時間（Ｔ0／６０）の発光と時間（Ｔ0／１５）の消灯とを１周期とする間欠発光を行っている点で、大きく相違している。また、この実施形態では、パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…が照射範囲ＩＲに入っている間はもとより、中間転写ベルト４１のうちパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…に挟まれた領域が照射範囲ＩＲに入っている間においても、ＬＥＤ７１は上記周期で間欠発光している点で、その間消灯している先の実施形態（図４および図５）と大きく相違している。
【００３９】
そして、サンプリング開始待ち時間Ｔ1が経過する（ステップＳ１２）と、画像濃度検出処理を開始する。そして、所定時間間隔Δ（＝ｔ5−ｔ4＝ｔ6−ｔ5＝…）でフォトダイオード（受光素子）７２の出力をサンプリングする（ステップＳ１３）。この時、各サンプリングは前記ＬＥＤ７１の間欠発光の周期と同期しており、前記ＬＥＤ７１の発光光量が所定の光量に達している状態でサンプリングしている。このサンプリングにより、各時刻ｔ4，ｔ5，…における受光光量データをそれぞれ計測することができる。なお、このステップＳ１３は、ステップＳ１４でサンプリング完了と判断されるまで繰り返される。
【００４０】
サンプリングが完了して画像濃度検出処理が完了すると、直ちにＬＥＤ７１の間欠発光を停止してＬＥＤ７１を消灯状態に戻す（ステップＳ１５）。それと並行して、あるいはその後、上記のようにして得られた受光光量データのうち各パッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…の略中央部が照射領域ＩＲに位置している時に得られたデータのみを集計して対応するパッチ画像の画像濃度を求める（ステップＳ１６）。例えば、最初のパッチ画像ＰＩ1については、パッチ画像ＰＩ1の両端部近傍の反射光量を示すデータは捨てて、時刻ｔ7〜ｔ12の間に得られた受光光量データに基づきパッチ画像ＰＩ1の画像濃度を求める。
【００４１】
このように、略中央部のデータのみに基づきパッチ画像の画像濃度を求めることによって、先の実施形態と同一の作用効果、つまりパッチ画像のうち移動方向Ｘにおける前後端部近傍が照射範囲ＩＲに位置している時のフォトダイオード７２の受光光量は大きく変動することが多く、これらのデータ（受光光量）に基づきパッチ画像の画像濃度を求めると、比較的大きな誤差を含むおそれがあるのに対し、略中央部では、このような問題は少なく、両端部近傍のデータを捨てて、パッチ画像の略中央部が照射範囲に位置している時の受光光量に基づきパッチ画像の画像濃度を求めることができるという作用効果が得られる。
【００４２】
以上のように、この実施形態によれば、先に説明した実施形態（図４および図５）と同様に、画像濃度検出処理を行っている間、ＬＥＤ７１を間欠発光させているので、連続的に発光させている従来例に比べてＬＥＤ７１の寿命を長くすることができるとともに、発光と消灯とを繰り返すことでＬＥＤ７１の温度上昇を抑えて、温度変化に伴う画像濃度の検出結果の変動を防止して、安定した画像濃度検出が可能となる。
【００４３】
また、この実施形態では、先に説明した実施形態（図４および図５）と異なるいくつかの構成を有することから、次に説明するような特有の作用効果を有している。すなわち、この実施形態では、間欠発光を画像濃度検出処理前から行っており、その間（サンプリング開始待ち時間）にＬＥＤ７１の温度および発光光量が安定化し、その安定状態のまま画像濃度検出処理に入ることができ、画像濃度検出処理の初期段階，例えば時刻ｔ4，ｔ5などにおいても、安定した画像濃度検出が可能となる。
【００４４】
また、ＬＥＤ７１が短い周期で連続的に間欠発光しているため、先の実施形態のようにパッチ画像に対応して間欠発光させる場合に比べてＬＥＤ７１の温度および発光光量も安定なものとなっている。しかも、中間転写ベルト４１のうちパッチ画像ＰＩ1，ＰＩ2，…に挟まれた領域が照射範囲ＩＲに入っている間においても連続的にＬＥＤ７１が間欠発光しており、その間においてもＬＥＤ７１の周辺温度の変化を抑制して安定な状態のまま次のパッチ画像の濃度検出が可能となる。
【００４５】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、４色のトナーを用いたカラー画像を形成することができる画像形成装置に適用可能な画像濃度検出装置であったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、モノクロ画像のみを形成する画像形成装置にも当然に適用することができる。また、上記実施形態の適用対象たる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに形成するプリンタであるが、本発明は複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置全般に適用することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、パッチ画像形成媒体として中間転写ベルト４１を採用しているが、中間転写ベルト以外の転写媒体（転写ドラム、転写ベルト、転写シート、中間転写ドラム、中間転写シート、反射型記録シートあるいは透過性記憶シートなど）をパッチ画像形成媒体として採用し、それらにトナー像を転写してパッチ画像を形成するように構成してもよい。また、転写媒体にパッチ画像を形成する代わりに、感光体上のパッチ画像の濃度を検出するパッチセンサを設け、このパッチセンサによって感光体上の各パッチ画像の画像濃度を検出するようにしてもよく、この場合、感光体がパッチ画像形成媒体として機能する。
【００４７】
さらに、上記実施形態では、パッチ画像形成媒体上に複数のパッチ画像を形成し、各パッチ画像のトナー濃度を検出しているが、図６および図７に示した実施形態に関しては、パッチ画像形成媒体上に単一のパッチ画像が形成される場合にも適用可能となっている。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、画像濃度検出処理時において発光素子を間欠発光させており、連続的に発光させている従来例に比べて発光素子の寿命を延ばすことができ、また発光と消灯を繰り返して行われるため、画像濃度検出処理中であっても、発光素子の温度上昇を抑えることができ、発光素子の周辺温度の変化が抑制され、その結果、温度変化に伴う画像濃度の検出結果の変動を防止し、安定した画像濃度検出が可能となる。
【００４９】
また、間欠発光を画像濃度検出処理前から行うように構成した場合には、その間（画像濃度検出処理前の間欠発光を行っている間）に発光素子の温度および発光光量を安定化させて、その安定状態のまま画像濃度検出処理に入ることができ、画像濃度検出処理の初期段階においても、安定した画像濃度検出が可能となる。
【００５０】
さらに、発光素子を短い周期で連続的に間欠発光させてパッチ画像形成媒体のうちパッチ画像に挟まれた領域が照射範囲に入っている間においても連続的に発光素子を間欠発光させると、その間においても発光素子の周辺温度の変化を抑制して安定な状態のまま次のパッチ画像の濃度検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる画像濃度検出装置の一の実施形態を有する画像形成装置を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の画像形成装置に組み込まれた画像濃度検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の画像濃度検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートにしたがって画像濃度検出処理を行う場合の発光タイミングとデータ取得タイミングを示す図である。
【図６】図３の画像濃度検出装置の動作の他の例を示すフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートにしたがって画像濃度検出処理を行う場合の発光タイミングとデータ取得タイミングを示す図である。
【符号の説明】
１…制御ユニット（制御手段）
１２…エンジンコントローラ（制御手段）
２１…感光体
４１…中間転写ベルト（パッチ画像形成媒体）
７１…ＬＥＤ（発光素子）
７２…フォトダイオード（受光手段）
１２３…ＣＰＵ（制御手段）
Ｅ…エンジン部
ＩＲ…照射範囲
ＰＩ，ＰＩ1，ＰＩ2…パッチ画像
ＰＳ…パッチセンサ

Claims

複数のパッチ画像が移動方向に沿って互いに離隔して列状に形成されたパッチ画像形成媒体を移動させながら、予め決められた位置から移動中の前記パッチ画像形成媒体に向けて光を所定の照射範囲内で照射するとともに、その照射範囲内からの光を受光して前記パッチ画像の画像濃度を検出することを処理内容とする画像濃度検出処理を、実行する画像濃度検出装置であって、
移動中のパッチ画像形成媒体に向けて発光する発光素子と、
前記照射範囲からの光を受光する受光素子と、
前記発光素子を周期的に間欠発光させるとともに、前記受光素子によって検出される受光量を前記間欠発光と同期させてサンプリングし、前記パッチ画像の画像濃度を当該パッチ画像についてのサンプリング結果に基づき求める制御手段と
を備え、
前記制御手段は、少なくとも最初のパッチ画像が前記照射範囲に到達するよりも前から最後のパッチ画像について前記サンプリングが完了するまでの期間、前記発光素子の間欠発光を継続する
ことを特徴とする画像濃度検出装置。
前記制御手段は、前記発光素子の間欠発光を開始してから所定のサンプリング開始待ち時間が経過すると、前記受光量のサンプリングを開始する請求項１記載の画像濃度検出装置。
前記制御手段は、前記パッチ画像が前記照射範囲を通過するのに要する時間よりも短い周期で、前記発光素子を間欠発光させる請求項１または２記載の画像濃度検出装置。
前記制御手段は、前記パッチ画像形成媒体表面のうち前記複数のパッチ画像が形成された領域およびそれらのパッチ画像に挟まれた領域が前記照射範囲に入っている間、一定の周期で前記発光素子を間欠発光させる請求項１ないし３のいずれかに記載の画像濃度検出装置。
前記制御手段は、前記パッチ画像形成媒体の移動方向におけるパッチ画像の略中央部が前記照射範囲に位置するときにサンプリングされたサンプリング結果のみに基づき当該パッチ画像の画像濃度を求める請求項１ないし４のいずれかに記載の画像濃度検出装置。