JP4386067B2 - 画像形成装置及び補正量算出プログラム - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複合機、コピー機、ファクシミリ装置等の画像形成装置及び補正量算出プログラムに関する。

画像形成装置は、像担持体にトナーを供給して像を形成し、その像を記録用紙に転写して画像形成を行う。画像形成装置は、記録用紙上の画像の濃淡を正確に調整するために、トナー量検出装置（濃度センサ）によって像担持体に付着するトナーの付着量（濃度）を検出している。

濃度センサは、発光部から像担持体に検出光を照射し、受光部が像担持体に反射された検出光を受光して出力するセンサ出力に基づいて、濃度を検出する。濃度センサは、発光部と受光部の前面を開閉するようにシャッタが設けられている。シャッタには、反射基準部材が設けられている。

濃度センサは、濃度を検出する前に、シャッタを閉じた状態で発光部から検出光を照射し、シャッタの反射基準部材に反射された検出光を受光して受光部が出力したセンサ出力を、初期の検出値に調整する。そのため、濃度センサは、例えば、発光部と受光部の性能が飛散トナー等によって低下した場合でも、センサ出力を調整してから濃度を検出するので、初期における検出状態をそのまま維持することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１０１６８７号公報

しかしながら、従来の画像形成装置は、一定の発光量を制御するために、遮蔽位置にある反射基準部材からの反射による受光量が一定となるように発光量の制御をその都度行っているが、実際には、センサ毎に測定面までの距離に対する応答性（感度）が異なる場合があり、シャッタ基準位置の発光量を一定に制御したとしても、実際にパッチを測定する像担持体位置までの距離が設定された値と異なると、受光量がばらついてしまう問題があった。

例えば、ある反射特性の反射基準部材をセンサからの距離２．５ｍｍ〜５．５ｍｍの位置においた濃度センサ１，２の出力特性を、図１２に示す。濃度センサ１，２から５ｍｍのベルト位置に基準となる反射基準部材が置かれていて、この反射基準部材の反射特性に対し、センサ出力が１．５Ｖになるように濃度センサ１，２の発光量を調整（図中実線、太線参照）したとしても、その他の距離ではセンサ出力がずれているのがわかる。

逆に、図中点線に示すように、濃度センサ１，２から３ｍｍのシャッタ位置で濃度センサ１，２の出力が共に１．６Ｖとなるよう発光量を調整しても、ベルト位置で測定したときの受光量は、濃度センサ２の方が濃度センサ１より低く、異なる結果となってしまう。

図１２に示すばらつきは、発光素子の指向性（強度分布）や受光素子の指向性（感度分布）にばらつきがあるために生じる。

また、反射基準部材（シャッタ基準）の反射特性を厳密に管理することも難しい。例えば、反射基準部材の一例となる２枚の印刷フィルムをシャッタに付け替え、ＬＥＤ電流とセンサ出力との関係を調べた結果を、図１３に示す。図中実線と太線に示すように、使用する反射基準部材Ａ，Ｂによって、ＬＥＤ電流に対するセンサ出力が異なる。

これは、印刷フィルムの印刷時のインク塗布量や溶剤の希釈量がばらつくためである。部品コストを抑えるためには、反射基準部材の反射特性が多少ばらついても、安定してトナー量を測定できる構成が望ましい。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、濃度検出特性を製品間で安定させることができる画像形成装置及び補正量算出プログラムを提供することを目的とする。

（１）像担持体上に形成されたトナー像からの反射光を検出して画像形成条件を制御する画像形成装置において、発光部と受光部とを有し、像担持体上に形成されたトナー像のトナー量を光検出するトナー量検出手段と、前記トナー量検出手段と前記像担持体との間に配設され、前記トナー量検出手段を覆う遮蔽位置と、前記トナー量検出手段を露出させる退避位置との間を移動可能な反射基準部材と、前記遮蔽位置に配置された前記反射基準部材からの反射光に基づいて前記トナー量検出手段が出力した第１出力値を記憶する第１の記憶手段と、前記反射基準部材が前記退避位置に配置された状態で、前記像担持体上に形成された基準トナー像からの反射光に基づいて、前記トナー量検出手段が出力した第２出力値を記憶する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段の記憶手段に第２の出力値と、前記第１の記憶手段に記憶された前記第１の出力値との比を用いて、前記トナー量検出手段の出力値を補正するための補正量を算出する補正量算出手段と、を有する。

（２）（１）に記載の発明において、前記補正量を記憶する第３の記憶手段と、装置組立時又はメンテナンス時に、前記像担持体上に前記基準トナー像を形成させ、形成された基準トナー像からの反射光に基づいて前記トナー量検出手段が出力する前記第２の出力値を前記第２の記憶手段に記憶させ、前記補正量算出手段に前記補正量を算出させて前記第３の記憶手段に記憶させる補正量算出制御手段と、を有する。

（３）（１）又は（２）に記載の発明において、前記補正量を算出するために前記像担持体に形成した基準トナー像は、トナー付着量に対し実質的に前記トナー量検出手段の出力値が飽和する程度に多量に付着したパッチである。

（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、画像形成する前に、前記像担持体に形成した測定用トナー像のトナー量を前記トナー量検出手段に検出させ、前記測定用トナー像のトナー量を、前記第３の記憶手段に記憶した補正量を用いて補正するトナー量算出手段を有する。

（５）本発明の補正量算出プログラムは、発光部と受光部とを有し、像担持体上に形成されたトナー像のトナー量を光検出するトナー量検出手段と、前記トナー量検出手段と前記像担持体との間に配設され、前記トナー量検出手段を覆う遮蔽位置と、前記トナー量検出手段を露出させる退避位置との間を移動可能な反射基準部材と、を有する画像形成装置に、前記遮蔽位置に配置された前記反射基準部材からの反射光に基づいて、前記トナー量検出手段に第１出力値を出力させ、前記反射基準部材を前記退避位置に配置した状態で、前記像担持体上に形成された基準トナー像からの反射光に基づいて前記トナー量検出手段に第２出力値を出力させ、前記第２の出力値と前記第１の出力値との比を用いて、前記トナー量検出手段の出力値を補正するための補正量を算出させるものである。

上記構成を有する本発明の画像形成装置及び補正量算出プログラムは、反射基準部材を退避位置に配置した状態で像担持体に形成された基準トナー像を基準に取得した第２の出力値と、反射基準部材を遮蔽位置に配置した状態で反射基準部材を基準に取得した第１の出力値との比を用いて、トナー量検出手段の出力値を補正するための補正量を算出する。第２の出力値と第１の出力値との比をとるのは、当該画像形成装置に固有の反射基準部材を基準にした反射特性と、像担持体に形成した基準トナー像を基準にした反射特性との関係を求めるためである。よって、本発明の画像形成装置及び補正量算出プログラムによれば、画像形成装置の個体差に基づく検出特性のバラツキを少なくし、濃度検出特性を製品間で安定させることができる。

また、本発明の画像形成装置は、像担持体と反射基準部部材とトナー量検出手段との位置関係が製品組立後殆ど変化しないことに鑑みて、装置組立時又はメンテナンス時に補正量を算出して第３の記憶手段に記憶しておく。そのため、本発明の画像形成装置は、画像形成する前にトナー量を検出する度に補正量を算出する必要がなく、廃棄トナー量を抑制できる。

また、本発明の画像形成装置は、補正量を算出するために像担持体に形成した基準トナー像が、トナー付着量に対し実質的にトナー量検出手段の出力値が飽和する程度に多量に付着したパッチであるので、当該装置に適した補正量を精度良く算出できる。

また、本発明の画像形成装置は、画像形成前に像担持体に形成された測定用トナー像のトナー量を検出し、検出した測定用トナー像のトナー量を第３の記憶手段に予め記憶されている補正量によって補正するので、測定用トナー像のトナー量検出結果から個体差に基づくばらつきを排除し、トナー量検出精度を向上させることができる。

次に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について図面を参照して説明する。

＜全体構成＞
先ず最初に、画像形成装置の一例であるプリンタの全体構成を説明する。図１は、プリンタ１の概略構成図である。
プリンタ１は、ケーシング２内に給紙部３、画像形成部４、排紙部５が設けられている。ケーシング２の略中央部には、駆動ローラ６と従動ローラ７に巻回された搬送ベルト８が配置されている。搬送ベルト８の下方には、記録用紙を積層して収容する給紙カセット９が着脱可能に取り付けられている。

画像形成部４は、搬送ベルト８の上流側から下流側に向かってブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナーを収容するプロセスカートリッジ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを並べて配置している。感光ドラム１１Ｋ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃは、プロセスカートリッジ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃと対応して設けられ、搬送ベルト８を挟んで転写ローラ１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃとそれぞれ対向配置されている。プロセスカートリッジ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの下流側には、定着部１３が配置されている。

ケーシング２の上面には、排紙部５から排出された記録用紙を収容するための配置トレイ１４が設けられている。
プリンタ１は、制御部１５によって動作を制御されている。

かかるプリンタ１は、給紙カセット６の記録用紙を給紙部３によって１枚ピックアップし、画像形成部４へ送る。記録用紙は、搬送ベルト８に搬送されて画像形成部４を通過する。

このとき、画像形成部４は、感光ドラム１１Ｋ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃの表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成し、プロセスカートリッジ１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃからブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナーを感光ドラム１１Ｋ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃに供給し、静電潜像を可視化する。そして、感光ドラム１１Ｋ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃに付着したトナーを、感光ドラム１１Ｋ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃと転写ローラ１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃとの間で記録用紙に転写し、定着部１３でトナーを記録用紙に熱定着させる。

尚、画像形成部４は、「画像形成条件」としての、レーザ光の露出量、現像バイアス、転写バイアスなどの条件を、適切な値に設定することによって、より綺麗な画像を記録用紙に形成することができる。

画像形成された記録用紙は、排紙部５を介して排紙トレイ１４に積層して排紙される。

ところで、搬送ベルト８の定着部１３より下流側には、「トナー量検出手段」の一例である濃度センサ２０が配置されている。濃度センサ２０の下流側には、搬送ベルト８に付着したトナーを掻き落として清掃するためのクリーナ２６が配置されている。クリーナ２６は、掻き落とした廃棄トナーを集めて収容し、廃棄トナーの飛散を防いでいる。

＜濃度センサ＞
図２は、濃度センサ２０による検出態様を概略的に説明する説明図である。
濃度センサ２０は、発光部２１と受光部２２とを備える。光濃度センサ２０の正面側、すなわち、濃度センサ２０と搬送ベルト８との間には、シャッタ２４が設けられている。

シャッタ２４は、図示しない駆動モータによって、濃度センサ２０を覆って防塵する遮蔽位置（図中点線参照）と、濃度センサ２０を露出させる退避位置（図中実線参照）との間を直線往復運動するよう構成されている。

シャッタ２４の背面側、すなわち、濃度センサ２０と対向する面には、「反射基準部材」の一例である印刷フィルム２５が固定されている。そのため、印刷フィルム２５は、濃度センサ２０と搬送ベルト８との間に設けられ、濃度センサ２０を覆う遮蔽位置と濃度センサ２０を露出させる退避位置との間を移動可能にされている。印刷フィルム２５は、所定の反射率を得るように、溶剤で溶かしたインクを塗布されている。

上記濃度センサ２０は、発光部２１に含まれる「発光素子」の一例である赤外発光ＬＥＤ２１ａから搬送ベルト８に向けて赤外光を投光する。赤外光は、シャッタ２４が遮蔽位置にある場合には印刷フィルム２５により反射し、また、シャッタ２４が退避位置にある場合には搬送ベルト８の下地又は搬送ベルト８に付着したトナーにより反射する。

濃度センサ２０は、反射光の正反射成分を検出するために、「正反射用受光素子」の一例である正反射受光フォトトランジスタ２２ａが受光部２２に設けられている。また、濃度センサ２０は、反射光の拡散反射成分を検出するために、「拡散反射用受光素子」の一例である拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂが受光部２２に設けられている。

＜濃度センサの周辺回路構成＞
次に、濃度センサ２０の周辺回路構成について説明する。図５は、濃度センサ２０の周辺回路構成の一例を示す図である。
発光部２１は、上述の赤外発光ＬＥＤ２１ａと、この赤外発光ＬＥＤを駆動する駆動回路５１によって構成されている。駆動回路５１は、赤外発光ＬＥＤ２１ａの一端側にコレクタ端子が接続されるトランジスタＴＲ１と、ＣＰＵ３１のＰＷＭ（PULSE WIDTH MODULATION）出力端子Ｐ１に一端が接続され他端がトランジスタＴＲ１のベース端子に接続される抵抗Ｒ１とから構成されている。トランジスタＴＲ１のエミッタ端子は抵抗Ｒ２を介して接地ラインに接続されている。また、抵抗Ｒ１とトランジスタＴＲ１のベース端子との間にはコンデンサＣ１の一端が接続されており、このコンデンサＣ１の他端は接地されている。赤外発光ＬＥＤ２１ａは、アノード側が第１電源回路５２に接続されており、カソード側がトランジスタＴＲ１のコレクタ端子に接続されている。

ＣＰＵ３１のＰＷＭ出力端子Ｐ１から出力されるＰＷＭ信号は、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１によって平滑化され、その平滑化されたアナログ信号がトランジスタＴＲ１に供給される。そしてトランジスタＴＲ１に供給されるアナログ信号の電流に応じた電流が赤外発光ＬＥＤ２１ａを流れ、赤外発光ＬＥＤ２１ａから光が照射される。つまり、ＣＰＵ３１のＰＷＭ出力端子Ｐ１から出力されるＰＷＭ信号のデューティ値に応じて赤外発光ＬＥＤ２１ａの発光量が制御される。

受光部２２は、正反射用受光部２３ａと拡散反射用受光部２３ｂとを含む。正反射用受光部２３ａは、上述の正反射受光フォトトランジスタ２２ａと、正反射受光フォトトランジスタ２２ａに流れる電流を電圧信号に変換する電流電圧変換部とを備えた構成をなしている。電流電圧変換部は、オペアンプＯＰ１と可変抵抗ＶＲ１とによって実現されている。より詳しくは、正反射受光フォトトランジスタ２２ａの一端がオペアンプＯＰ１の反転入力端子（マイナス端子）に接続され、他端がオペアンプＯＰ１の非反転入力端子（プラス端子）に接続されている。オペアンプＯＰ１の出力端子には帰還抵抗とされた可変抵抗ＶＲ１の一端が接続され、反転入力端子には可変抵抗ＶＲ１の他端が接続されている。この電流電圧変換部では、正反射受光フォトトランジスタ２２ａに入射する光量に応じて当該正反射受光フォトトランジスタ２２ａを流れる電流値と、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値によって出力値Ｖ３が定まるようになっている。

増幅回路５３は、正反射用受光部２３ａからの出力値Ｖ３を増幅した出力電圧値Ｖ４を出力する構成をなしている。この出力電圧値Ｖ４が「トナー量検出手段の出力値」の一例に相当する。尚、正反射用受光部２３ａと増幅回路５３により、正反射用受光センサ５４を構成する。

増幅回路５３の出力端子には抵抗Ｒ３の一端が接続され、抵抗Ｒ３の他端はＣＰＵ３１のＡ／Ｄ入力端子Ｐ２に接続されており、出力電圧値Ｖ４が内蔵Ａ／Ｄコンバータを介してＣＰＵ３１のコア部に入力される。

一方、拡散反射用受光部２３ｂは、上述の拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂと、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂに流れる電流を電圧信号に変換する電流電圧変換部とを備えた構成をなしている。電流電圧変換部は、オペアンプＯＰ２と可変抵抗ＶＲ２とによって実現されている。より詳しくは、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂの一端がオペアンプＯＰ２の反転入力端子（マイナス端子）に接続され、他端がオペアンプＯＰ２の非反転入力端子（プラス端子）に接続されている。オペアンプＯＰ２の出力端子には帰還抵抗とされた可変抵抗ＶＲ２の一端が接続され、反転入力端子には可変抵抗ＶＲ２の他端が接続されている。この電流電圧変換部では、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂに入射する光量に応じて当該拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂを流れる電流値と、可変抵抗ＶＲ２の抵抗値によって出力値Ｖ５が定まるようになっている。

増幅回路５５は、拡散反射用受光部２３ｂからの出力値Ｖ５を増幅した出力電圧値Ｖ６を出力する構成をなしている。この出力電圧値Ｖ６が「トナー量検出手段の出力値」の一例に相当する。尚、拡散反射用受光部２３ｂと増幅回路５５により、拡散反射用受光センサ５６を構成する。

増幅回路５５の出力端子には抵抗Ｒ４の一端が接続され、抵抗Ｒ４の他端はＣＰＵ３１のＡ／Ｄ入力端子Ｐ３に接続されており、出力電圧値Ｖ６が内蔵Ａ／Ｄコンバータを介してＣＰＵ３１のコア部に入力される。

＜制御部＞
図３は、制御部１５の電気ブロック図である。
制御部１５は、ＣＰＵ３１にインターフェース（以下「Ｉ／Ｆ」と略記する。）３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、ＥＥＰＲＯＭ３５が接続し、プログラムに従ってプリンタ１の動作を制御する。

ＣＰＵ３１は、データの加工・演算を行うものである。
Ｉ／Ｆ３２は、パソコンや外部接続メモリ（例えばＵＳＢメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ）等の外部装置３６との間でデータを入出力するものである。

ＲＯＭ３３は、読み出し専用の不揮発性メモリであって、各種データやプログラムを記憶している。例えば、本実施形態では、感度調整プログラム３７と、パッチ測定プログラム３８と、ルックアップテーブル３９がＲＯＭ３３に記憶されている。

感度調整プログラム３７は、装置組立時又はメンテナンス時に実行され、濃度センサ２０から搬送ベルト８の表面までの距離に対する濃度センサ２０の応答性や、発光部２１の発光量や、印刷フィルム２５の反射特性を調整するための「補正量」の一例である「補正係数coef」を算出して記憶するためのプログラムである。本実施形態では、感度調整プログラム３７が「補正量算出手段」、「補正量算出制御手段」、「補正量算出プログラム」の一例になり得る。感度調整プログラム３７については後述する。

パッチ測定プログラム３８は、濃度センサ２０が検出したパッチ濃度を補正し、トナー付着量（濃度）を算出するためのプログラムである。本実施形態では、パッチ測定プログラム３８が「トナー量算出手段」の一例になり得る。パッチ測定プログラム３８については後述する。

ルックアップテーブル３９は、各色トナーの濃度を算出するためのテーブルである。図４は、ルックアップテーブル３９の一例を示す図である。
例えば、本実施形態のルックアップテーブル３９は、黒トナーについては、搬送ベルト８に形成したパッチと搬送ベルト８の下地との反射比率と、「濃度」との関係をマップデータとして記憶している。また、ルックアップテーブル３９は、カラートナーについては、搬送ベルト８に形成したパッチと印刷フィルム２５との反射比率と、「濃度」との関係をマップデータとして記憶している。

図３に戻り、ＲＡＭ３４は、読み書き可能な揮発性メモリであって、各種データやプログラムを記憶する。
ＥＥＰＲＯＭ３５は、読み書き可能な不揮発性メモリであって、各種データを記憶する。例えば、本実施形態では、制御パラメータ記憶手段４０がＥＥＰＲＯＭ３５に設けられている。

制御パラメータ記憶手段４０は、「黒ベタ標準基準Krt＿std」を初期登録するものである。「黒ベタ標準基準Krt＿std」は、シャッタ２４を基準としたセンサ出力の設計値「Vdf＿pat＿std」で、感度調整用黒ベタパッチ５１を基準としたセンサ出力の設計値「Vdfb＿adj＿std」を割ることにより算出したものである。よって、「黒ベタ標準基準Krt＿std」は、感度調整用黒ベタパッチ５１を基準としたセンサ出力と、シャッタ２４を基準としたセンサ出力との設計上の相関関係（本来比）を規定する。

また、制御パラメータ記憶手段４０は、感度調整プログラム３７を実行して取得した「補正係数coef」を記憶するものである。本実施形態では、制御パラメータ記憶手段４０が「第３の記憶手段」になり得る。
また、制御パラメータ記憶手段４０は、感度調整プログラム３７やパッチ測定プログラム３８を実行するときに使用する初期値や基準値や閾値などを記憶する。例えば、本実施形態では、「正反射初期発光設定bk0＿led＿pwm」、「拡散反射初期発光設定col0＿led＿pwm」、「下地判定値V**＿base＿max,min」、「黒パッチ濃度判定値Vsp＿belt＿min,max」、「カラーパッチ濃度判定値Vdf＿belt＿min,max」、「感度調整初期発光設定X0＿led＿pwm」とを、制御パラメータ記憶手段４０に記憶している。

更に、制御パラメータ記憶手段４０は、「正反射黒ベタレベルbk＿sld」を記憶するものである。「正反射黒ベタレベルbk＿sld」は、黒ベタパッチの理想的な測定レベルを示す定数としてプリンタ１に初期登録されている。

また、ＣＰＵ３１は、給紙部３と画像形成部４と排紙部５と駆動ローラ６に接続し、印刷動作を制御する。また、ＣＰＵ３１は、濃度センサ２０の赤外発光ＬＥＤ２１ａと、正反射受光フォトトランジスタ２２ａと、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂと、シャッタ２４と、クリーナ２６に接続し、濃度検出を制御する。

＜パッチについて＞
後述の感度調整プログラム３７とパッチ測定プログラム３８は、何れもパッチ濃度を測定する。感度調整プログラム３７とパッチ測定プログラム３８の説明に先立ち、各プログラム３７，３８で搬送ベルト８に印刷するパッチについて説明する。

図６は、パッチ測定時に形成されるパッチ５２Ｋ，５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃの一例を示す図である。
プリンタ１は、ＲＯＭ３３に記憶されたパッチ測定プログラム３８を実行する際に、仮想上の用紙先端位置からＸｍｍ遅れて、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のパッチ５２Ｋ，５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃを搬送ベルト８に直接形成する。パッチ５２Ｋ，５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃは、それぞれ同じ大きさで形成される。

図７は、感度調整用黒ベタパッチ５１の一例を示す図である。
プリンタ１は、ＲＯＭ３３に記憶された感度調整プログラム１を実行する場合に、パッチ測定用の黒パッチ５２Ｋとほぼ同じ位置に、「基準トナー像」の一例である感度調整用黒ベタパッチ５１を形成する。すなわち、仮想上の用紙先端位置からＸｍｍ遅れて、感度調整用黒ベタパッチ５１を搬送ベルト８に直接形成する。

ここで、搬送ベルト８に形成するパッチ５１，５２とプログラム３７，３８との関係について説明する。図８は、正反射特性を示す図である。図９は、拡散反射特性を示す図である。

搬送ベルト８の下地は、表面に光沢感があり、正反射成分を大きく含む。その一方で、カーボンを含んだ黒色をしており、拡散反射成分はほとんど持たない。

黒トナーは、カーボンブラックを顔料として含んでいるので、発光部２１の赤外発光ＬＥＤ２１ａが出力する赤外光を吸収する特性を持つ。搬送ベルト８上に黒トナーが付着した場合、図８に示すように、トナー付着量が増えるにつれて搬送ベルト８の下地からの正反射成分が減少する。よって、正反射特性を利用すれば、黒トナーの付着量を検出することができる。黒トナーの付着量（濃度）に対するセンサ検出性は、対数関数カーブに近い減衰曲線を描く。

一方、カラートナー（図８ではシアントナー）は、所定量付着するまでは、センサ出力が減少するが、付着量が所定量を超えると、センサ出力が増加する。よって、カラートナーは、正反射特性では付着量（濃度）を検出することが難しい。

カラートナー（本実施形態では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー）は、赤外領域の波長について殆ど吸収せず、拡散反射する特性を持つ。搬送ベルト８の下地は、ほとんど拡散反射成分がないので、図９に示すように、シアントナーは付着量が増加するにつれ、拡散反射する特性を持つ。よって、拡散反射特性を利用すれば、シアントナーの付着量を検出することができる。シアントナーの付着量（濃度）に対するセンサ検出性は、単調増加な一次直線を描く。尚、他のカラートナーも、シアントナーと同様の性質を有する。

ここで、図８のＡ部に示すように、黒トナーは、付着量（濃度）が増加していくと、濃度センサ２０のセンサ出力が殆ど変化しない飽和状態に近づくが、反射光ゼロという状況（すなわち、センサ出力ゼロという状況）には至らない。これは、正反射受光フォトトランジスタ２２ａに拡散反射成分が僅かながら入射してきているためと思われる。このわずかに検出される成分は、搬送ベルト８の下地の正反射特性に依存していない。

そして、図９のＢ部に示すように、飽和領域で検出されている拡散成分は、搬送ベルト８の下地状態に依存しない。この拡散反射特性を利用して、補正係数を算出する折には、感度調整用黒ベタパッチ５１を搬送ベルト８に形成する。

尚、感度調整用黒ベタパッチ５１は、濃度測定用のパッチ５２Ｋ，５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃより大きく形成される。感度調整プログラム３７の１回の動作でパッチ内の複数箇所を測定し、その平均値を取り、位置によるばらつきを抑えて正確なパッチレベル測定を行うためである。

＜パッチ測定機能＞
次に、プリンタ１のパッチ測定機能について説明する。図１０は、パッチ測定プログラム３８のフロー図である。
パッチ測定機能は、例えばプリンタ１の電源をＯＮしたときに、ＲＯＭ３３からＲＡＭ３４にパッチ測定プログラム３８をコピーすることにより、実行される。

パッチ測定プログラム３８は、ステップ１（以下「Ｓ１」と略記する。）において、駆動ローラ６を駆動して、搬送ベルト８を回転させる。

そして、Ｓ２において、「正反射出力暗レベルVsp＿drk」と「拡散反射出力暗レベルVdf＿drk」を測定する。具体的には、シャッタ２４を遮蔽位置（図２の点線参照）に配置し、且つ、発光部２１の赤外発光ＬＥＤ２１ａから赤外光を投光しない状態で、正反射用受光部２２の正反射受光フォトトランジスタ２２ａと拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂが出力するセンサ出力をサンプリングし、「正反射出力暗レベルVsp＿drk」と「拡散反射出力暗レベルVdf＿drk」としてＲＡＭ３４にそれぞれ記憶する。

尚このとき、「正反射出力暗レベルVsp＿drk」と「拡散反射出力暗レベルVdf＿drk」を判定値V**＿drk＿max,minと比較して異常がある場合には、エラーとしてキャリブレーションを中止するとよい。廃棄トナー量を減らすことができるからである。

そして、Ｓ３において、正反射測定光量調整を行う。具体的には、制御パラメータ記憶手段４０から「正反射初期発光設定bk0＿led＿pwm」を読み出す。そして、シャッタ２４を遮蔽位置（図２の点線参照）に配置した状態で、「正反射初期発光設定bk0＿led＿pwm」からセンサ動作を開始させ、赤外発光ＬＥＤ２１ａに赤外光を投光させる。赤外光が印刷フィルム２５に反射した反射光を正反射受光フォトトランジスタ２２ａで受光し、その受光量が所定値(bk＿std＿tglvl)となるように、赤外発光ＬＥＤ２１ａの発光量を少しずつ上げていく。但し、ここで調整する受光量は、暗出力分を除いたレベルとする。尚、赤外発光ＬＥＤ２１ａの発光量は、ＣＰＵ３１のＰＷＭ出力端子Ｐ１から出力されるＰＷＭ信号のデューティ値を大きくすることにより増加させることができる。

「正反射初期発光設定bk0＿led＿pwm」で所定レベル（bk＿std＿max）以上の受光量がある場合には、エラーにするとよい。また、発光量を上げていって、拡散反射受光量が正常範囲になる前に、ＰＷＭ信号のデューティ値が判定値（bk＿led＿pwm＿max）を超えてしまう場合にも、エラーとしてキャリブレーションを中止するとよい。

正反射測定用の発光量の調整ができたら、その発光設定（bk＿led＿pwm）（ＰＷＭ信号のデューティ値）をＲＡＭ３４に記憶する。また、基準板測定時の拡散反射発光レベル（bk＿std＿lvl）を、「黒ベタパッチ測定用基準板拡散反射出力Vdfb＿std」としてＲＡＭ３４に記憶する。

そして、Ｓ４において、拡散反射測定光量調整を行う。拡散反射測定光量調整は、Ｓ３の正反射測定光量調整と同様に行われる。このとき、制御パラメータ記憶手段４０に記憶している「拡散反射初期発光設定col0＿led＿pwm」に基づいて、反射光を拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂの受光量が所定値(col＿std＿tglvl)となるように、赤外発光ＬＥＤ２１ａの発光量を少しずつ上げていく。

そして、初期の発光設定で所定レベル（col＿std＿max）以上の受光量がある場合には、エラーとするとよい。また、発光量を上げていって、拡散反射受光量が正常範囲になる前に、ＰＷＭ信号のデューティ値が判定値（col＿led＿pwm＿max）を超える場合には、キャリブレーションを中止するとよい。

拡散反射測定用の発光量の調整ができたら、その発光設定（col＿led＿pwm）（ＰＷＭ信号のデューティ値）をメモリに記憶する。また、基準板測定時の拡散反射受光レベルを、「カラーパッチ測定用基準板拡散反射出力Vdf＿std」としてＲＡＭ３４に保存する。

そして、Ｓ５において、下地測定を行う。
具体的には、搬送ベルト８を回転させた状態で、シャッタ２４を遮蔽位置（図２の点線参照）から退避位置（図２の実線参照）に移動させ、濃度センサ２０を露出させる。そして、パッチ測定用パッチ５２Ｋ，５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃを形成してパッチ測定を行う予定の場所について、下地データをサンプリングする。

例えば、正反射で測定する位置、すなわち、黒パッチ５２Ｋを測定する予定の位置では、Ｓ３でＲＡＭ３４に保存した正反射測定用の発光設定（bk＿led＿pwm）を使用して赤外発光ＬＥＤ２１ａから赤外光を投光し、正反射受光フォトトランジスタ２２ａにより反射光を受光する。そして、正反射受光フォトトランジスタ２２ａが出力するセンサ出力を、「黒パッチ位置ベルト下地正反射出力Vspk＿base」としてＲＡＭ３４に記憶する。

また、例えば、拡散反射で測定する位置、すなわち、イエローパッチ５２Ｙ、マゼンタパッチ５２Ｍ、シアンパッチ５２Ｃを測定する予定の位置では、Ｓ４でＲＡＭ３４に保存した拡散反射測定用の発光設定（col＿led＿pwm）を使用して赤外発光ＬＥＤ２１ａから赤外光を投光し、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂにより反射光を受光する。そして、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂが出力するセンサ出力を、「イエローパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfy＿base」、「マゼンタパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfm＿base」、「シアンパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」としてＲＡＭ３４に記憶する。

そして、Ｓ６において、下地エラー判定を行う。具体的には、制御パラメータ記憶手段４０から「下地判定値V**＿base＿max,min」を読み出し、「黒パッチ位置ベルト下地正反射出力Vspk＿base」及び「イエローパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」、「マゼンタパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfm＿base」、「シアンパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」が「下地判定値V**＿base＿max,min」内であるか否かに基づいて判断する。

「黒パッチ位置ベルト下地正反射出力Vspk＿base」、「イエローパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」、「マゼンタパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfm＿base」、「シアンパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」の何れかが「下地判定値V**＿base＿max,min」外であり、下地エラーありと判断した場合には（Ｓ７：ＮＯ）、そのままＳ１１へ進む。Ｓ１１については後述する。

一方、「黒パッチ位置ベルト下地正反射出力Vspk＿base」、「イエローパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」、「マゼンタパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfm＿base」、「シアンパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」の何れも「下地判定値V**＿base＿max,min」内であり、下地エラー無しと判断した場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、Ｓ８において、パッチ印刷を行う。すなわち、図６に示すように、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のパッチ５２Ｋ，５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃを搬送ベルト８に印刷する。

そして、図１０のＳ９において、パッチ濃度を測定する。パッチ濃度は、「補正係数coef」を用いて黒パッチ５２Ｋと搬送ベルト８の下地との反射比率である「黒トナー下地比率Krt'」（カラートナーについてはパッチ５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃと印刷フィルム２５との反射比率である「カラートナー基準板比率Yrt'，Mrt'，Crt'」）を求め、求めた比率を、ＲＯＭ３３に記憶されているルックアップテーブル３９に当てはめて濃度を算出する。

具体的には、シャッタ２４を退避位置（図２の実線参照）に配置した状態で、Ｓ３でＲＡＭ３４に保存した正反射測定用の発光設定（bk＿led＿pwm）を使用して赤外発光ＬＥＤ２１ａから赤外光を、黒パッチ５２Ｋに投光する。黒パッチ５２Ｋに反射した反射光を正反射受光フォトトランジスタ２２ａにより受光し、正反射受光フォトトランジスタ２２ａが出力するセンサ出力を、「黒パッチ正反射出力Vspk＿pat」としてＲＡＭ３４に記憶する。

従来は、数１により「黒トナー下地比率Krt」を算出していた。

すなわち、「黒パッチ正反射出力Vspk＿pat」から「正反射出力暗レベルVsp＿drk」と、正制御パラメータ記憶手段４０に記憶されている「正反射黒ベタレベルbk＿sld」を減算した値を、「黒パッチ位置ベルト下地正反射出力Vspk＿base」から「正反射出力暗レベルVsp＿drk」と、「正反射黒ベタレベルbk＿sld」を減算した値で割ることにより、「黒トナー下地比率Krt」を算出していた。

これに対して、本実施形態では、数２により「黒トナー下地比率Krt’」を算出する。

すなわち、本実施形態では、「黒パッチ正反射出力Vspk＿pat」から「正反射出力暗レベルVsp＿drk」と、制御パラメータ記憶手段４０に記憶されている「正反射黒ベタレベルbk＿sld」に、制御パラメータ記憶手段４０に記憶されている「補正係数coef」（「補正係数coef」は図１１に示す感度調整プログラム３７によって算出されるものであり、これについては後述する。）を掛けた値とを減算することにより、黒パッチ５２Ｋの反射量を補正する。

そして、「黒パッチ位置ベルト下地正反射出力Vspk＿base」から「正反射出力暗レベルVsp＿drk」と、「正反射黒ベタレベルbk＿sld」に「補正係数coef」を掛けた値とを減算することにより、搬送ベルト８の反射量を補正する。

そして、補正後の黒パッチ５２Ｋの反射量を、補正後の搬送ベルト８の反射量で割ることにより、「黒トナー下地比率Krt'」を算出する。黒パッチ５２Ｋと搬送ベルト８の反射量を「補正係数coef」で補正することにより、濃度センサ２０から搬送ベルト８までの距離のばらつきや、赤外発光ＬＥＤ２１ａや正反射受光フォトトランジスタ２２ａの指向のばらつきなどが解消される。

そして、算出した「黒トナー下地比率Krt'」をＲＯＭ３３に記憶されているルックアップテーブル３９にあてはめ、濃度Ｎ１を算出する。

また、カラートナーの濃度については次のように測定する。カラートナーの算出方法は同様であるので、ここでは、シアントナーの濃度算出を例に挙げて説明する。
シャッタ２４を退避位置（図２の実線参照）に配置した状態で、Ｓ４でＲＡＭ３４に保存した拡散反射測定用の発光設定（col＿led＿pwm）を使用して赤外発光ＬＥＤ２１ａから赤外光を、シアンパッチ５２Ｃに投光する。シアンパッチ５２Ｃに反射した反射光を拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂにより受光し、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂが出力するセンサ出力を、「シアンパッチ拡散反射出力Vdfc＿pat」としてＲＡＭ３４に記憶する。

従来は、数３により「シアン基準板比率Crt」を算出していた。

すなわち、「シアンパッチ拡散反射出力Vdfc＿pat」から「シアンパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」を減算することにより、下地の拡散反射成分を除いたシアンパッチ５２Ｃの拡散反射出力が求められる。この値を、「カラーパッチ測定用基準板拡散反射出力Vdf＿std」から「シアンパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」を減算することにより求めた印刷フィルム２５からの拡散反射出力で割り、シアントナー検出時の反射量と、印刷フィルム２５の反射量との比率を求めていた。

これに対して、本実施形態では、数４により「シアン基準板比率Crt'」を算出する。

すなわち、本実施形態では、「シアン基準板比率Crt」を「補正係数coef」で割る。これにより、濃度センサ２０から搬送ベルト８までの距離のばらつきや、赤外発光ＬＥＤ２１ａや拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂの指向のばらつきなどの個体差に基づく影響を排除した「シアン基準板比率Crt'」を算出できる。

そして、算出した「シアン基準板比率Crt'」をＲＯＭ３３に記憶されているルックアップテーブル３９にあてはめ、濃度Ｎ２を算出する。

上記のようにして、各色トナーの濃度を算出したら、Ｓ１０において、パッチエラー判定を行う。

具体的には、制御パラメータ記憶手段４０から「黒パッチ濃度判定値Vsp＿belt＿min,max」と「カラーパッチ濃度判定値Vdf＿belt＿min,max」を読み出す。そして、算出した各色トナーの濃度が「黒パッチ濃度判定値Vsp＿belt＿min,max」又は「カラーパッチ濃度判定値Vdf＿belt＿min,max」外である場合には、エラーフラグを出力する。

エラー判定が終了したら、Ｓ１１において、クリーナ２６を駆動して搬送ベルト８からトナーを除去する。

＜補正量算出機能＞
次に、プリンタ１の補正量算出機能について説明する。図１１は、感度調整プログラム３６のフロー図である。
補正量算出機能は、プリンタ１の組立時及びメンテナンス時にＥＥＰＲＯＭ３５からＲＡＭ３４に感度調整プログラム３７をコピーして実行し、「補正係数coef」を算出して制御パラメータ記憶手段４０に記憶する。感度調整プログラム３７は、パッチ測定プログラム３８の一部を変更したものであるので、ここでは、パッチ測定プログラムと同じ処理については図面に同一符号を付して説明を省略し、異なる点を中心に説明する。

感度調整プログラム３７は、Ｓ２１において、感度調整用光量を調整する。
具体的には、制御パラメータ記憶手段４０から「感度調整初期発光設定X0＿led＿pwm」を読み出す。黒トナーは拡散反射成分が少ないため、「感度調整初期発光設定X0＿led＿pwm」は、「正反射初期発光設定bk0＿led＿pwm」及び「拡散反射初期発光設定col0＿led＿pwm」より高い値に設定されている。

シャッタ２４を遮蔽位置（図２の点線参照）に配置した状態で、「感度調整初期発光設定X0＿led＿pwm」からセンサ動作を開始させ、赤外発光ＬＥＤ２１ａに赤外光を投光させる。赤外光が印刷フィルム２５に反射した反射光を拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂで受光し、その受光量が所定値(X＿std＿tglvl)となるように、赤外発光ＬＥＤ２１ａの発光量を少しずつ（add＿pwm）上げていく。但し、ここで調整する受光量は、暗出力分を除いたレベルとする。

ここで、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂを使用して拡散受光量で調整するのは、センサ出力が飽和状態になる領域（図９のＡ部参照）で感度調整を行いやすくするためである。

「感度調整初期発光設定X0＿led＿pwm」で所定レベル（X＿std＿max）以上の受光量がある場合には、エラーにするとよい。また、発光量を上げていって、拡散反射受光量が正常範囲になる前に、ＰＷＭ信号のデューティ値が判定値（X＿led＿pwm＿max）を超えてしまう場合にも、エラーとしてキャリブレーションを中止するとよい。

感度調整用の発光量の調整ができたら、その発光設定（X＿led＿pwm）をＲＡＭ３４に記憶する。また、基準板測定時の拡散反射発光レベルを、「黒ベタパッチ測定用基準板拡散反射出力Vdfb＿std」としてＲＡＭ３４に記憶する。

このように感度調整用の光量を調整することにより、使用環境や使用時間、流れる電流量等によって赤外発光ＬＥＤ２１ａの光量に個体差がある場合でも、赤外発光ＬＥＤ２１ａの発光量を平準化することができる。

Ｓ２２においては、感度調整用パッチ５１の濃度を測定する。具体的には、シャッタ２４を退避位置（図２の実線参照）に配置した状態で、Ｓ２１でＲＡＭ３４に保存した感度調整用の発光設定（X＿led＿pwm）を使用して赤外発光ＬＥＤ２１ａから赤外光を、搬送ベルト８に印刷した感度調整用黒ベタパッチ５１に投光する。感度調整用黒ベタパッチ５１に反射した反射光を拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂにより受光し、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂが出力するセンサ出力を、「感度調整用パッチ拡散反射出力Vdfbk＿pat」としてＲＡＭ３４に記憶する。

そして、Ｓ２３において、「補正係数coef」を算出する。「補正係数coef」は、数５により算出される。

すなわち、「感度調整用パッチ拡散反射出力Vdfbk＿pat」を「黒ベタパッチ測定用基準板拡散反射出力Vdfb＿std」で割った値に、制御パラメータ記憶手段４０に記憶されている「黒ベタ標準基準Krt＿std」の逆数を掛けることにより、「補正係数coef」を算出する。

次に、プリンタ１の実施例について説明する。

「補正係数coef」は、プリンタ１の組立時又はメンテナンス時に算出され、制御パラメータ記憶手段４０に記憶される。そして、プリンタ１をユーザに納入した後、プリンタ１の起動時や、ユーザが濃度検出指令をプリンタ１に入力した場合などに、濃度センサ２０が測定したパッチ５２Ｋ，５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃの濃度、制御パラメータ記憶手段４０に記憶されている「補正係数coef」を用いて補正する。

例えば、「感度調整用パッチ測定値bkpat＿lvl」の設計値が５１、「感度調整用基準測定値sadj＿lvl」の設計値が５１０であるとする。この場合、「黒ベタ標準基準Krt＿std」は、０．１となる。

例えば、濃度センサ２０から搬送ベルト８までの距離が設計値より短く、発光部２１とシャッタ２４との距離が短い場合には、シャッタ２４の位置における受光部２２の感度が高くなる。この場合には、検出部２１の検出光が設計上の光量より少なくなるため、感度調整用黒ベタパッチ５１の「感度調整用パッチ測定値bkpat＿lvl」が、設計値（５１）より例えば１０％低い４５．９になる。

そこで、上記数５に、「感度調整用パッチ測定値bkpat＿lvl」である４５．９を、「感度調整用基準測定値sadj＿lvl」である５１０で割った値に、「黒ベタ標準基準Krt＿std」である０．１を掛けることにより、補正係数０．９を算出し、制御パラメータ記憶手段４０に記憶する。

尚、シャッタ２４に設けた印刷フィルム２５の反射率が高い場合にも、検出部２１の検出光が設計上の光量より少なくなり、「感度調整用基準測定値sadj＿lvl」が小さくなることがある。この場合にも、数式１を用いれば、印刷フィルム２５に起因する誤差に対応した補正係数coefを算出することができる。

また、例えば、濃度センサ２０から搬送ベルト８までの距離が設計値より長く、濃度センサ２０とシャッタ２４との間の距離が長い場合には、シャッタ２４に設けた印刷フィルム２５の反射率が低くなったり、若しくは、シャッタ２４の位置における受光部２２の感度が低くなることがある。この場合には、検出部２１が発光する検出光の光量が設計値より多くなり、感度調整用黒ベタパッチ５１の「感度調整用パッチ測定値bkpat＿lvl」が、設計値（５１）より例えば１０％低い５６．１になり、かつ、「感度調整用基準測定値sadj＿lvl」が設計値より例えば３％高い５２５．３になることがある。

そこで、上記数１を用いて、「感度調整用パッチ測定値bkpat＿lvl」である５６．１を、「感度調整用基準測定値sadj＿lvl」である５２５．３で割った値に、標準基準（０．１）を掛けることにより、補正係数１．０７（小数点第３位を四捨五入）を算出し、「補正係数coef」として制御パラメータ記憶手段４０に記憶する。

プリンタ１は、例えば、電源投入時に濃度検出を行うよう設定されている場合には、濃度センサ２０が検出したトナー量（濃度）を、装置組立時等に補正量記憶手段４０に記憶しておいた「補正係数coef」を用いて補正する。すなわち、上記数２と数４に「補正係数coef」を代入し、「補正係数coef」によって補正した「黒トナー下地比率Krt'」と「カラー基準板比率Yrt'，Mrt'，Crt'」を求め、補正後の比率Krt'，Yrt'，Mrt'，Crt'をルックアップテーブル３９にあてはめて各色トナーの濃度を算出する。そして、この算出された結果に基づいて、画像形成部４の画像形成条件が自動的に設定される。

＜作用効果＞
以上説明したプリンタ１及び感度調整プログラム３７は、印刷フィルム２５を退避位置（図２の実線参照）に配置した状態で搬送ベルト８の感度調整用黒ベタパッチ５１を基準に取得した「感度調整用パッチ測定値bkpat＿lvl」と、印刷フィルム２５を遮蔽位置に配置した状態で印刷フィルム２５を基準に取得した「感度調整用基準測定値sadj＿lvl」との比を用いて、濃度センサ２０の出力値を補正するための「補正係数coef」を算出する（数５及び図１１のＳ２３参照）。

「感度調整用パッチ測定値bkpat＿lvl」と「感度調整用基準測定値sadj＿lvl」との比をとるのは、赤外発光ＬＥＤ２１ａや正反射受光フォトトランジスタ２２ａ、拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂの指向ばらつき、或いは、濃度センサ２０から搬送ベルト８までの距離のばらつき、印刷フィルム２５の反射特性のバラツキ等、部品や組立のばらつきに基づくトナー量検出特性のバラツキを排除するように、当該プリンタ１に固有の印刷フィルム２５を基準にした反射特性と、搬送ベルト８に形成した感度調整用パッチ５１を基準にした反射特性との関係を求めるためである。

よって、本実施形態のプリンタ１及び感度調整プログラム３７によれば、プリンタ１の個体差に基づく検出特性のバラツキを少なくし、濃度検出特性を製品間で安定させることができる。

また、本実施形態のプリンタ１は、搬送ベルト８とシャッタ２４と濃度センサ２０との位置関係が製品組立後殆ど変化しないことに鑑みて、装置組立時又はメンテナンス時に「補正係数coef」を算出して制御パラメータ記憶手段４０に記憶しておく。そのため、本実施形態のプリンタ１は、パッチ測定プログラム３８を実行してトナー量を検出する度に「補正係数coef」を算出する必要がなく、廃棄トナー量を抑制できる。

また、本実施形態のプリンタ１は、装置電源投入時にパッチ測定プログラム３８を実行したときに、「補正係数coef」を用いて補正した「黒トナー下地比率Krt'」と「カラー基準板比率Yrt'，Mrt'，Crt'」を求め、それをルックアップテーブル３９に当てはめて濃度を検出することにより、濃度センサ２０が検出したトナー量を補正する。よって、本実施形態のプリンタ１によれば、濃度センサ２０が算出したトナー量から個体差に基づくバラツキを排除し、トナー量の検出精度を向上させることができる。

また、本実施形態のプリンタ１は、「補正係数coef」を算出するために搬送ベルト８に形成した感度調整用黒パッチ５１が、図９のＢ部に示すように、トナー付着量に対し実質的に拡散反射受光フォトトランジスタ２２ｂの出力値（センサ出力）が飽和する程度に多量に付着したものである。そのため、本実施形態のプリンタ１は、図９のＢ部領域内であれば、濃度に多少のばらつきがあっても一定のセンサ出力を得ることが可能である。よって、本実施形態のプリンタ１によれば、当該装置に適した補正係数を精度良く算出することができる。

＜変形例＞
尚、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。

（１）例えば、上記実施形態では、画像形成装置の一例としてプリンタを上げた。これに対して、複数の機能（プリンタ機能、ファクシミリ機能、コピー機能、スキャナ機能等）を有する複合機や、ファクシミリ装置や、コピー装置などを画像形成装置の一例としてもよい。

（２）例えば、上記実施形態では、感光ドラムに付着したトナーを記録用紙に転写するプリンタを画像形成装置の一例として説明した。これに対して、感光ドラムに付着したトナーを搬送ベルトに転写し、搬送ベルトのトナーを記録用紙に転写するプリンタを画像形成装置の一例としてもよい。

（３）例えば、上記実施形態では、「正反射出力暗レベルVsp＿drk」、「拡散反射出力暗レベルVdf＿drk」、「黒パッチ位置ベルト下地正反射出力Vspk＿base」、「イエローパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」、「マゼンタパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfm＿base」、「シアンパッチ位置ベルト下地拡散反射出力Vdfc＿base」、「カラーパッチ測定用基準板拡散反射出力Vdf＿std」、「黒ベタパッチ測定用基準板拡散反射出力Vdfb＿std」、「黒パッチ正反射出力Vspk＿pat」、各色の「パッチ拡散反射出力Vdfy＿pat，Vdfm＿pat，Vdfc＿pat」等のサンプリング値を一つの値として取り扱った。これに対して、感度調整プログラム３７やパッチ測定プログラム３８を実行するときにサンプリング値を複数取得してもよい。この場合には、例えば、サンプリング値を平均化して、濃度補正を行ってもよい。

（４）上記実施形態では、予めＥＥＰＲＯＭ３５に感度調整プログラム３７を記憶した。これに対して、感度調整プログラム３７をＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に格納し、装置組立時やメンテナンス時に作業員やサービスマンがＣＤ−ＲＯＭからＲＡＭ３４やＥＥＰＲＯＭ３５に感度調整プログラム３７読み込ませて「補正係数coef」を取得するようにしてもよい。

（５）上記実施形態では、「反射基準部材」の一例として印刷フィルム２５を挙げたが、所定の反射率を持つ塗装樹脂を反射基準部材としても良い。
（６）上記実施形態では、「反射基準部材」の一例である印刷フィルム２５をシャッタ２４に一体的に設けたが、反射基準部材をシャッタ２４と別に移動可能に設けてもよい。

（７）上記実施形態では、受光部２２が２個のフォトトランジスタ２２ａ，２２ｂを備える。これに対して、例えば画像形成装置が白黒プリンタである場合には、正反射受光フォトトランジスタ２２ａのみを受光部２２に設けてもよい。また、発光部２１は、赤外発光ＬＥＤ２１ａと別種類の発光素子を設けてもよい。

本発明の実施形態に係り、画像形成装置の概略構成図である。 同じく、濃度センサによる検出態様を概略的に説明する説明図である。 同じく、制御部の電気ブロック図である。 同じく、ルックアップテーブルの一例を示す図である。縦軸は、濃度を示す。横軸は、黒トナー（Ｋ）についてはパッチと下地との比率を示し、カラートナー（Ｃ，Ｙ，Ｍ）についてはパッチと基準板（反射基準部材）との比率を示す。 同じく、濃度センサの周辺回路構成の一例を示す図である。 同じく、パッチ測定時に形成されるパッチの一例を示す図である。 同じく、感度調整用ベタパッチの一例を示す図である。 同じく、正反射特性を示す図である。 同じく、拡散反射特性を示す図である。 同じく、パッチ測定プログラムのフロー図である。 同じく、感度調整プログラムのフロー図である。 濃度センサ間で生じる検出特性のバラツキの一例を示す図である。縦軸は、濃度センサのセンサ出力を示す。横軸は、濃度センサと像担持体との間の距離（ｍｍ）を示す。図中実線は、濃度センサ１の検出特性を示す。図中太線は、濃度センサ２の検出特性を示す。図中点線は、反射基準部材に反射する検出光の光量に基づいて濃度センサ２の検出特性を調整したものを示す。 反射基準部材に基づく検出特性のバラツキの一例を示す図である。縦軸は、濃度センサのセンサ出力を示す。横軸は、ＬＥＤ電流（ｍＡ）を示す。図中実線は、反射基準部材Ａを使用した場合の検出特性を示す。図中太線は、反射基準部材Ｂを使用した場合の検出特性を示す。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
２０ 濃度センサ（トナー量検出手段）
２１ 発光部
２２ 受光部
２４ シャッタ
２５ 印刷フィルム（反射基準部材）
３４ ＲＡＭ（第１の記憶手段、第２の記憶手段）
３７ 感度調整プログラム（補正量算出手段、補正量算出制御手段、補正量算出プログラム）
３８ パッチ測定プログラム（トナー量算出手段）
４０ 補正係数記憶手段（第３の記憶手段）
５１ 感度調整量黒ベタパッチ（パッチ）

Claims (5)

1. 像担持体上に形成されたトナー像からの反射光を検出して画像形成条件を制御する画像形成装置において、
   発光部と受光部とを有し、前記トナー像のトナー量を光検出するトナー量検出手段と、
   前記トナー量検出手段と前記像担持体との間に配設され、前記トナー量検出手段を覆う遮蔽位置と、前記トナー量検出手段を露出させる退避位置との間を移動可能な反射基準部材と、
   前記遮蔽位置に配置された前記反射基準部材からの反射光に基づいて前記トナー量検出手段が出力した第１出力値を記憶する第１の記憶手段と、
   前記反射基準部材が前記退避位置に配置された状態で、前記像担持体上に形成された基準トナー像からの反射光に基づいて、前記トナー量検出手段が出力した第２出力値を記憶する第２の記憶手段と、
   前記第２の記憶手段の記憶手段に第２の出力値と、前記第１の記憶手段に記憶された前記第１の出力値との比を用いて、前記トナー量検出手段の出力値を補正するための補正量を算出する補正量算出手段と、を有すること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載する画像形成装置において、
   前記補正量を記憶する第３の記憶手段と、
   装置組立時又はメンテナンス時に、前記像担持体上に前記基準トナー像を形成させ、形成された基準トナー像からの反射光に基づいて前記トナー量検出手段が出力する前記第２の出力値を前記第２の記憶手段に記憶させ、前記補正量算出手段に前記補正量を算出させて前記第３の記憶手段に記憶させる補正量算出制御手段と、を有すること、
   を特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載する画像形成装置において、
   前記基準トナー像は、トナー付着量に対し実質的に前記トナー量検出手段の出力値が飽和する程度に多量に付着したパッチであること
   を特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する画像形成装置において、
   画像形成する前に、前記像担持体に形成した測定用トナー像のトナー量を前記トナー量検出手段に検出させ、前記測定用トナー像のトナー量を、前記第３の記憶手段に記憶した補正量を用いて補正するトナー量算出手段を有すること
   を特徴とする画像形成装置。
5. 発光部と受光部とを有し、像担持体上に形成されたトナー像のトナー量を光検出するトナー量検出手段と、前記トナー量検出手段と前記像担持体との間に配設され、前記トナー量検出手段を覆う遮蔽位置と、前記トナー量検出手段を露出させる退避位置との間を移動可能な反射基準部材と、を有する画像形成装置に、
   前記遮蔽位置に配置された前記反射基準部材からの反射光に基づいて、前記トナー量検出手段に第１出力値を出力させ、
   前記反射基準部材を前記退避位置に配置した状態で、前記像担持体上に形成された基準トナー像からの反射光に基づいて前記トナー量検出手段に第２出力値を出力させ、
   前記第２の出力値と前記第１の出力値との比を用いて、前記トナー量検出手段の出力値を補正するための補正量を算出させること
   を特徴とする補正量算出プログラム。

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