JP6525207B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、一般に、画像を安定させるために、トナーを中間転写ベルトに転写してパッチ画像（基準画像）を形成し、そのトナー部分をセンサーで検出し、そのセンサーの出力値から、トナー量（トナー濃度）に対応する値を計算している。この結果に基づいて、印刷時のプロセス条件を再設定して、適正な濃度になるように制御している。

濃度を安定に制御するには、トナー量に対応する値を正確に検知することが重要であり、ある画像形成装置では、次式に従って、トナー量に対応する被覆率を計算している（例えば特許文献１参照）。

被覆率＝１−（（Ｐ−Ｐｏ）−（Ｓ−Ｓｏ）×Ｋ）／（（Ｐｇ−Ｐｏ）−（Ｓｇ−Ｓｏ）×Ｋ）

ここで、Ｐはトナーパターン検出時のＰ波出力であり、Ｓはトナーパターン検出時のＳ波出力であり、ＰｏはＰ波の暗電位であり、ＳｏはＳ波の暗電位であり、Ｐｇはベルト下地検出時のＰ波出力であり、Ｓｇはベルト下地検出時のＳ波出力であり、Ｋは定数である。

また、トナー量の検出に使用するセンサーにおいて迷光（フレア光）が発生する場合、図１１および図１２に示すように、センサー条件（フレア光の条件）に応じた誤差が、迷光（フレア光）に起因してトナー量（被覆率など）の検出値に生じる。

図１１は、センサー値に対するフレア光の影響を説明する図である。図１２は、被覆率に対するフレア光の影響を説明する図である。この場合、トナーからの反射光の正反射成分と拡散反射がそれぞれのセンサーによって検出され、それらのセンサー値から被覆率が計算されている。図１１および図１２は、３つのセンサー条件＃１，＃２，＃３（つまり、フレア光の条件）に関する実際のトナー濃度に対するセンサー値の特性の例および実際のトナー濃度に対する被覆率（つまり、測定値）の特性の例を示している。ここで、センサー条件＃１では、正反射成分のフレア光電位Ｒｆが０．１Ｖであり、拡散反射成分のフレア光電位Ｄｆが０．５Ｖであり、センサー条件＃２では、正反射成分のフレア光電位Ｒｆが０．３Ｖであり、拡散反射成分のフレア光電位Ｄｆが０．３Ｖであり、ここで、センサー条件＃３では、正反射成分のフレア光電位Ｒｆが０．５Ｖであり、拡散反射成分のフレア光電位Ｄｆが０．１Ｖである。

ある画像形成装置は、高濃度領域で、トナーからの正反射成分とトナーからの拡散反射成分とが等しくなることを利用して、迷光（フレア光）の影響を除去するための補正パラメーターの値を求めている（例えば特許文献２参照）。

特開２００６−２０１５２１号公報 特開２０１０−２０４１７０号公報

しかしながら、トナーが担持される像担持体（中間転写ベルトなど）の下地（表面）の光沢度が高い場合（特に光沢度が６０以上である場合）、トナー高濃度領域で、トナーからの正反射成分とトナーからの拡散反射成分とは一致しにくいため、トナー量（被覆率）を正確に特定することが困難である。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、像担持体の下地表面の光沢度が高くても、トナー高濃度領域におけるトナー量（被覆率）を正確に特定する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、トナーが担持される像担持体と、前記トナーの濃度を検出するセンサーと、前記センサーの出力値から特定されるトナー量を示す値を補正する濃度補正部とを備える。前記センサーは、測定光を出射する発光素子と、前記トナーで反射した前記測定光の反射光を受光する受光素子とを備える。そして、前記濃度補正部は、フレアに起因して前記受光素子で発生するフレア光電位に関し、前記発光素子の駆動電圧に対応する前記フレア光電位を特定し、特定した前記フレア光電位に基づいて、前記トナー量を示す値を補正する。前記センサーは、前記受光素子として、前記トナーで反射した前記測定光の反射光の正反射成分を受光する第１受光素子と、前記トナーで反射した前記測定光の拡散反射成分を受光する第２受光素子とを備える。前記濃度補正部は、フレアに起因して前記第１受光素子で発生する第１フレア光電位およびフレアに起因して前記第２受光素子で発生する第２フレア光電位に関し、前記発光素子の駆動電圧に対応する前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位を前記フレア光電位として特定し、特定した前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位に基づいて、所定の式に従って前記トナー量を示す値を計算する。前記所定の式は、前記トナー量を示す値をＣとし、トナー濃度測定時の前記第１受光素子の出力値をＲとし、トナー濃度測定時の前記第２受光素子の出力値をＤとし、前記像担持体の下地検出時の前記第１受光素子の出力値をＲｇとし、前記像担持体の下地検出時の前記第２受光素子の出力値をＤｇとし、前記第１受光素子の暗電位をＲ０とし、前記第２受光素子の暗電位をＤ０とし、前記第１フレア光電位をＲｆとし、前記第２フレア光電位をＤｆとし、所定の定数をＫとしたときに、Ｃ＝１−（（Ｒ−Ｒ０−Ｒｆ）−（Ｄ−Ｄ０−Ｄｆ）×Ｋ）／（（Ｒｇ−Ｒ０−Ｒｆ）−（Ｄｇ−Ｄ０−Ｄｆ）×Ｋ）である。

本発明によれば、像担持体の下地表面の光沢度が高くても、トナー高濃度領域におけるトナー量（被覆率）が正確に特定される。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。 図２は、実施の形態１に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１におけるセンサー８の光学系を説明する図である。 図４は、実施の形態１におけるフレア光電位測定時のセンサー８の光学系を説明する図である。 図５は、実施の形態１に係る画像形成装置のキャリブレーションについて説明するフローチャートである。 図６は、実施の形態１に係る画像形成装置におけるトナー濃度と受光素子５２，５３の出力値（つまり、正反射成分および拡散反射成分のセンサー値）との関係を説明する図である。 図７は、実施の形態１に係る画像形成装置におけるトナー濃度と被覆率の測定値との関係を説明する図である。 図８は、実施の形態２に係る画像形成装置のキャリブレーションについて説明するフローチャートである。 図９は、実施の形態３に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。 図１０は、実施の形態３に係る画像形成装置のキャリブレーションについて説明するフローチャートである。 図１１は、センサー値に対するフレア光の影響を説明する図である。 図１２は、被覆率に対するフレア光の影響を説明する図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像ユニット３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を有する。

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン等の帯電器、クリーニング装置、除電器などが配置されている。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。

現像ユニット３ａ〜３ｄでは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーが充填されているトナーコンテナーがそれぞれ装着されており、トナーコンテナーからトナーが供給され、キャリアとともに現像剤を構成する。このトナーには、酸化チタンなどの外添剤が付加されている。現像ユニット３ａ〜３ｄは、そのトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａ、および現像ユニット３ａにより、ブラックの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂ、および現像ユニット３ｂにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃ、および現像ユニット３ｃにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄ、および現像ユニット３ｄにより、イエローの現像が行われる。

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体である。この中間転写ベルト４は、中間転写体の一種である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

この実施の形態では、中間転写ベルト４は、例えばＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）系の弾性材料による中間転写ベルトであって、下地表面の光沢度が６０以上のものである。

転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。また、ローラー７は、濃度補正時に、中間転写ベルト４上で外添剤が付着した領域上に担持されたトナーとともに外添剤を併せて除去する。

センサー８は、中間転写ベルト４上のトナーの濃度を検出する。センサー８は、反射式の濃度センサーであって、中間転写ベルト４に測定光を照射し、その反射光を検出する。濃度および階調のキャリブレーション（濃度調整）の際、センサー８は、中間転写ベルト４の所定の領域に測定光を照射し光線の反射光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。

図２は、実施の形態１に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図２において、プリントエンジン１１は、上述のローラーなどを駆動する図示せぬ駆動源、現像バイアスおよび１次転写バイアスを印加するバイアス印加回路、並びに露光装置２ａ〜２ｄを制御して、給紙、印刷および排紙を実行させる処理回路である。現像バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと現像ユニット３ａ〜３ｄとの間にそれぞれ印加され、１次転写バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト４との間にそれぞれ印加される。

実施の形態１では、プリントエンジン１１は、濃度および階調のキャリブレーションを行う濃度補正部２１を有する。濃度補正部２１は、調整用トナーパターンを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像させて中間転写ベルト４へ転写させ、調整用トナーパターンを担持させる前の所定の測定領域からの測定光によるセンサー８の出力値と、調整用トナーパターンを担持させた所定の測定領域からの測定光によるセンサー８の出力値とに基づいて、調整用トナーパターンのトナー濃度に対応する被覆率を特定し、特定した被覆率に基づいて濃度補正を行う。なお、中間転写ベルト４上の調整用トナーパターンは、濃度測定後、ローラー７のクリーニングブラシで除去される。

図３は、実施の形態１におけるセンサー８の光学系を説明する図である。図４は、実施の形態１におけるフレア光電位測定時のセンサー８の光学系を説明する図である。

図３に示すように、センサー８は、発光素子５１と、受光素子５２，５３とを備える。発光素子５１は、測定光を出射する。受光素子５２，５３は、中間転写ベルト４上のトナー４１または中間転写ベルト４上の下地表面で反射される測定光の反射光を受光する。特に、受光素子５２は、反射光のうちの正反射成分を受光し、受光素子５３は、反射光のうちの拡散反射成分を受光する。

光学部材５４は、発光素子５１および受光素子５２，５３と中間転写ベルト４との間に設けられ、上述の測定光および反射光を整形する。光学部材５４は、発光素子５１からの測定光を光線に整形する集光レンズ５４ａと、トナー４１または中間転写ベルト４上の下地表面からの反射光のうちの正反射成分を受光素子５２へ集光する集光レンズ５４ｂ１と、トナー４１または中間転写ベルト４上の下地表面からの反射光のうちの拡散反射成分を受光素子５３へ集光する集光レンズ５４ｂ２とを備える。

発光素子５１は、例えば発光ダイオードであり、駆動電圧に応じた光量の測定光を生成する。受光素子５２，５３は、例えばフォトダイオードやフォトトランジスターであり、入射した光の光量に応じた電圧の電気信号（センサー値）を出力する。

受光素子５２，５３には、光学部材５４からのフレア光も入射する。そのため、受光素子５２，５３は、それぞれ、入射した反射光およびフレア光の光量に応じたセンサー値を出力する。

フレア光は、例えば、集光レンズ５４ａ，５４ｂ１，５４ｂ２の面からの反射光である。そのようなフレア光は、集光レンズ５４ａ，５４ｂ１，５４ｂ２の傷や劣化によって増加する。

また、この実施の形態１に係る画像形成装置は、反射対象部材６１と、図示せぬ駆動部とを備える。反射対象部材６１は、測定光または反射光を完全に吸収する板状の部材あるいは測定光または反射光を反射することで、反射光が受光素子５２，５３に入射しないようにする鏡面部材である。駆動部は、電気的に制御されるアクチュエーターなどであって、受光素子５２，５３のフレア光電位の測定開始前に、反射対象部材６１を遮断位置に配置するとともに、フレア光電位の測定開始後に、その遮断位置からホームポジションへ退避させる。つまり、反射光に基づきトナー量（被覆率）を測定する際には、図３に示すように、反射対象部材６１は、遮断位置から退避している。

遮断位置は、反射光が受光素子５２，５３に入射しないように、反射対象部材６１が図４に示すように反射光（あるいは測定光および反射光）を遮断する位置である。

濃度補正部２１は、受光素子５２の出力値と受光素子５３の出力値とに基づいてトナー量（被覆率）を計算する。

その際、濃度補正部２１は、次式に従って、被覆率Ｃを計算する。

Ｃ＝１−（（Ｒ−Ｒ０−Ｒｆ）−（Ｄ−Ｄ０−Ｄｆ）×Ｋ）／（（Ｒｇ−Ｒ０−Ｒｆ）−（Ｄｇ−Ｄ０−Ｄｆ）×Ｋ）

ここで、Ｒは、トナー濃度測定時の受光素子５２の出力値（つまり、正反射成分のセンサー値）であり、Ｄは、トナー濃度測定時の受光素子５３の出力値（つまり、拡散反射成分のセンサー値）である。また、Ｒｇは、中間転写ベルト４の下地を検出した時の受光素子５２の出力値であり、Ｄｇは、中間転写ベルト４の下地を検出した時の受光素子５３の出力値である。さらに、Ｒ０は、受光素子５２の暗電位であり、Ｄ０は、受光素子５３の暗電位である。さらに、Ｒｆは、受光素子５２のフレア光電位（受光素子５２に入射するフレア光に起因する電位）であり、Ｄｆは、受光素子５３のフレア光電位（受光素子５３に入射するフレア光に起因する電位）である。

濃度補正部２１は、発光素子５１の駆動電圧に対応する受光素子５２，５３のフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆを特定し、特定したフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆに基づいて、例えば上述の式のようにして、トナー量を示す値（ここでは被覆率）を補正する。

実施の形態１では、濃度補正部２１は、発光素子５１から測定光を出射させ、上述の駆動部で、反射対象部材６１を遮断位置に移動させ、反射光が遮断された状態で受光素子５２，５３の出力値を検出し、検出した受光素子５２，５３の出力値に基づいてフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆを特定する。

なお、濃度補正部２１は、発光素子５１から測定光を出射させずに、受光素子５２，５３の出力値（つまり、暗電位Ｒ０，Ｄ０）を検出する。そのため、発光素子５１から測定光を出射させ、反射光が遮断された状態での受光素子５２，５３の出力値は、暗電位Ｒ０，Ｄ０とフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆとの和（Ｒ０＋Ｒｆ，Ｄ０＋Ｄｆ）となるが、暗電位Ｒ０，Ｄ０が既知であるので、実質的にフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆが特定されたものとみなせる。

また、実施の形態１では、濃度補正部２１は、受光素子５２の出力値（つまり、正反射成分のセンサー値）が所定値になるように発光素子５１の駆動電圧を設定し、設定した駆動電圧に対応する受光素子５２，５３のフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆを特定し、特定したフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆに基づいて、トナー量を示す値を補正する。

次に、実施の形態１に係る画像形成装置のキャリブレーションについて説明する。図５は、実施の形態１に係る画像形成装置のキャリブレーションについて説明するフローチャートである。

濃度補正部２１は、所定のタイミングで、以下のようにしてキャリブレーションを実行する。

まず、濃度補正部２１は、受光素子５２，５３の暗電位Ｒ０，Ｄ０を測定する（ステップＳ１）。具体的には、濃度補正部２１は、発光素子５１から測定光を出射させずに、受光素子５２，５３の出力値を検出し、検出した値を暗電位Ｒ０，Ｄ０とする。

次に、濃度補正部２１は、発光素子５１の駆動電圧を調整し、受光素子５２の出力値（つまり、正反射成分のセンサー値）が所定値になるように発光素子５１の駆動電圧を設定する（ステップＳ２）。

そして、濃度補正部２１は、上述の駆動部を使用して、反射対象部材６１をホームポジションから遮断位置へ移動させる（ステップＳ３）。その後、濃度補正部２１は、上述のようにして設定した駆動電圧で発光素子５１から測定光を出射させた状態で、受光素子５２，５３の出力値（つまり、暗電位とフレア光電位との和）を測定する（ステップＳ４）。フレア光電位の測定後、濃度補正部２１は、上述の駆動部を使用して、反射対象部材６１を遮断位置からホームポジションへ移動させる（ステップＳ５）。

その後、濃度補正部２１は、まず、駆動ローラー５を使用して、中間転写ベルト４を周回動作させ、上述のようにして設定した駆動電圧で発光素子５１から測定光を出射させて、中間転写ベルト４の所定位置の下地表面の受光素子５２，５３の出力値Ｒｇ，Ｄｇ（つまり、正反射成分のセンサー値および拡散反射成分のセンサー値）を測定し、次に、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、露光装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、現像ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを使用して、その所定位置に、あるトナー色の調整用トナーパターンを形成し、その調整用トナーパターンの受光素子５２，５３の出力値Ｒ，Ｄ（つまり、正反射成分のセンサー値および拡散反射成分のセンサー値）を測定する（ステップＳ６）。

そして、濃度補正部２１は、上述のようにして、フレア光電位Ｒｆ，Ｄｆで補正された被覆率Ｃを計算し、計算した被覆率Ｃに基づいて、ガンマ補正特性や現像バイアスなどの出力条件を設定して、濃度特性および階調特性を調整する（ステップＳ７）。

以上のように、上記実施の形態１によれば、センサー８は、中間転写ベルト４上のトナーの濃度を検出する。濃度補正部２１は、センサー８の出力値から特定されるトナー量を示す値を補正する。センサー８は、測定光を出射する発光素子５１と、上述のトナーで反射した測定光の反射光を受光する受光素子５２，５３とを備える。そして、濃度補正部２１は、フレアに起因して受光素子５２，５３で発生するフレア光電位に関し、発光素子５１の駆動電圧に対応するフレア光電位を特定し、特定したフレア光電位に基づいて、トナー量を示す値を補正する。

これにより、センサー８の出力値が、センサー８に固有のフレア光電位で補正されるため、トナー量（被覆率）の特定がフレア光による影響を受けずに済み、中間転写ベルト４の下地表面の光沢度が高くても、トナー高濃度領域におけるトナー量（被覆率）が正確に特定される。

図６は、実施の形態１に係る画像形成装置におけるトナー濃度と受光素子５２，５３の出力値（つまり、正反射成分および拡散反射成分のセンサー値）との関係を説明する図である。図７は、実施の形態１に係る画像形成装置におけるトナー濃度と被覆率の測定値との関係を説明する図である。

図６および図７は、３つのセンサー条件＃１，＃２，＃３（つまり、フレア光の条件）についての、実際のトナー濃度に対する受光素子５２，５３の出力値の特性の例、および実際のトナー濃度に対する被覆率の測定値との特性の例を示している。

ここで、センサー条件＃１では、正反射成分のフレア光電位Ｒｆが０．１Ｖであり、拡散反射成分のフレア光電位Ｄｆが０．５Ｖであり、センサー条件＃２では、正反射成分のフレア光電位Ｒｆが０．３Ｖであり、拡散反射成分のフレア光電位Ｄｆが０．３Ｖであり、ここで、センサー条件＃３では、正反射成分のフレア光電位Ｒｆが０．５Ｖであり、拡散反射成分のフレア光電位Ｄｆが０．１Ｖである。なお、ここでは、係数Ｋの値が１に設定されている。

図６および図７に示すように、実施の形態１に係る画像形成装置では、フレア光電位でセンサー値が補正されるため、センサー８のフレア光の条件が異なっても、補正後のセンサー値の特性は一定となり、ひいては、被覆率の特性も一定となる。つまり、複数の画像形成装置における複数のセンサー８の個体差があり、その個体差によってフレア光の条件が異なっても、複数の画像形成装置におけるキャリブレーションがそれぞれ正確に行われる。

実施の形態２．

図８は、実施の形態２に係る画像形成装置のキャリブレーションについて説明するフローチャートである。

実施の形態２に係る画像形成装置では、濃度補正部２１は、ステップＳ２において設定した発光素子５１の駆動電圧の値を図示せぬ不揮発性の記憶装置（フラッシュメモリーなど）を格納するとともに、ステップＳ４において、測定したフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆ（または、フレア光電位と暗電位との和Ｒｆ＋Ｒ０，Ｄｆ＋Ｄ０）の値を格納する。

そして、実施の形態２に係る画像形成装置では、濃度補正部２１は、その記憶装置から前回のキャリブレーション時の駆動電圧の値を読み出し、ステップＳ２において設定した発光素子５１の駆動電圧の値と、読み出した前回の駆動電圧の値との差が所定値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１１）。

そして、その差が所定値より大きい場合は、濃度補正部２１は、実施の形態１と同様に、フレア光電位Ｒｆ，Ｄｆの測定（ステップＳ３〜Ｓ５）を行う。

一方、その差が所定値より大きくない場合は、濃度補正部２１は、フレア光電位Ｒｆ，Ｄｆの測定（ステップＳ３〜Ｓ５）を行わず、その記憶装置から前回のキャリブレーション時のフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆの値を読み出し、その読み出したフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆの値を今回のキャリブレーションのフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆとして使用する（ステップＳ１２）。

そして、濃度補正部２１は、まず、駆動ローラー５を使用して、中間転写ベルト４を周回動作させ、ステップＳ２で今回設定した駆動電圧で発光素子５１から測定光を出射させて、中間転写ベルト４の所定位置の下地表面の受光素子５２，５３の出力値Ｒｇ，Ｄｇを測定し、次に、その所定位置に、あるトナー色の調整用トナーパターンを形成し、その調整用トナーパターンの受光素子５２，５３の出力値Ｒ，Ｄを測定する（ステップＳ６）。その後、濃度補正部２１は、上述のようにして、フレア光電位Ｒｆ，Ｄｆで補正された被覆率Ｃを計算し、計算した被覆率Ｃに基づいて、出力条件を設定して、濃度特性および階調特性を調整する（ステップＳ７）。

なお、実施の形態２に係る画像形成装置のその他の構成および動作については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

以上のように、上記実施の形態２によれば、発光素子の駆動電圧が前回のキャリブレーション時の駆動電圧と略同一である場合（つまり両者の差が所定誤差範囲内である場合）には、フレア光電位が前回のキャリブレーション時のフレア光電位と同一であるとみなして、トナー量が測定される。

これにより、その場合には、フレア光電位の測定を行わないため、短時間でキャリブレーションが行われる。

実施の形態３．

実施の形態３に係る画像形成装置は、発光素子５１の駆動電圧に対する受光素子５２，５３のフレア光電位の特性を示すフレア光電位データを使用することで、キャリブレーション毎にフレア光電位を測定することなく、フレア光電位を特定する。したがって、実施の形態３に係る画像形成装置では、反射対象部材６１およびその駆動部は特に必要ない。

図９は、実施の形態３に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図９に示すように、実施の形態３に係る画像形成装置は、フラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置１２を備える。記憶装置１２は、フレア光電位データ３２を格納している。なお、フレア光電位データ３２は、予め実験などで所定範囲の駆動電圧に対応するフレア光電位の測定結果に基づいて作成され記憶装置１２に格納される。

実施の形態３では、プリントエンジン１１は、濃度および階調のキャリブレーションを行う濃度補正部３１を有する。濃度補正部３１は、実施の形態１，２の濃度補正部２１と同様にして、濃度補正を行う。濃度補正部３１は、発光素子の駆動電圧を特定し、フレア光電位データ３２に基づいて、特定した駆動電圧に対応するフレア光電位を特定する。

次に、実施の形態３に係る画像形成装置のキャリブレーションについて説明する。図１０は、実施の形態３に係る画像形成装置のキャリブレーションについて説明するフローチャートである。

まず、濃度補正部３１は、受光素子５２，５３の暗電位Ｒ０，Ｄ０を測定する（ステップＳ１）。具体的には、濃度補正部３１は、発光素子５１から測定光を出射させずに、受光素子５２，５３の出力値を検出し、検出した値を暗電位Ｒ０，Ｄ０とする。

次に、濃度補正部３１は、発光素子５１の駆動電圧を調整し、受光素子５２の出力値（つまり、正反射成分のセンサー値）が所定値になるように発光素子５１の駆動電圧を設定する（ステップＳ２）。

実施の形態３では、駆動電圧の設定後、濃度補正部３１は、フレア光電位データ３２を参照して、設定した駆動電圧に対応するフレア光電位Ｒｆ，Ｄｆの値を特定する（ステップＳ２１）。

その後、濃度補正部３１は、まず、駆動ローラー５を使用して、中間転写ベルト４を周回動作させ、上述のようにして設定した駆動電圧で発光素子５１から測定光を出射させて、中間転写ベルト４の所定位置の下地表面の受光素子５２，５３の出力値Ｒｇ，Ｄｇ（つまり、正反射成分のセンサー値および拡散反射成分のセンサー値）を測定し、次に、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、露光装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、現像ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを使用して、その所定位置に、あるトナー色の調整用トナーパターンを形成し、その調整用トナーパターンの受光素子５２，５３の出力値Ｒ，Ｄ（つまり、正反射成分のセンサー値および拡散反射成分のセンサー値）を測定する（ステップＳ６）。

そして、濃度補正部３１は、まず、駆動ローラー５を使用して、中間転写ベルト４を周回動作させ、ステップＳ２で今回設定した駆動電圧で発光素子５１から測定光を出射させて、中間転写ベルト４の所定位置の下地表面の受光素子５２，５３の出力値Ｒｇ，Ｄｇを測定し、次に、その所定位置に、あるトナー色の調整用トナーパターンを形成し、その調整用トナーパターンの受光素子５２，５３の出力値Ｒ，Ｄを測定する（ステップＳ６）。その後、濃度補正部３１は、上述のようにして、フレア光電位Ｒｆ，Ｄｆで補正された被覆率Ｃを計算し、計算した被覆率Ｃに基づいて、出力条件を設定して、濃度特性および階調特性を調整する（ステップＳ７）。

なお、実施の形態３に係る画像形成装置のその他の構成および動作については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

以上のように、上記実施の形態３によれば、フレア光電位データ３２で、発光素子の駆動電圧に対応するフレア光電位がただちに特定される。

これにより、キャリブレーション時にフレア光電位の測定を行わないため、短時間でキャリブレーションが行われる。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

例えば、上記実施の形態１〜３において、光学部材５４にビームスプリッターを設け、そのビームスプリッターで反射光のうちのＰ偏光成分とＳ偏光成分とを分離し、受光素子５２が、そのＰ偏光成分を受光し、受光素子５３が、そのＳ偏光成分を受光するようにしてもよい。その場合、上述の場合と同様にして、濃度補正部２１，３１は、次式に従って被覆率Ｃを計算すればよい。

Ｃ＝１−（（Ｐ−Ｐ０−Ｐｆ）−（Ｓ−Ｓ０−Ｓｆ）×Ｋ）／（（Ｐｇ−Ｐ０−Ｐｆ）−（Ｓｇ−Ｓ０−Ｓｆ）×Ｋ）

ここで、Ｐはセンサー８によるトナー検出時のＰ偏光成分のセンサー値であり、Ｓはセンサー８によるトナー検出時のＳ偏光成分のセンサー値であり、Ｐ０はセンサー８のＰ偏光成分の受光素子の暗電位であり、Ｓ０はセンサー８のＳ偏光成分の受光素子の暗電位であり、Ｐｇはセンサー８により中間転写ベルト４の下地を検出した時のＰ偏光成分のセンサー値であり、Ｓｇはセンサー８により中間転写ベルト４の下地を検出した時のＳ偏光成分のセンサー値であり、Ｋは定数である。また、Ｐｆは、Ｐ偏光成分の受光素子のフレア光電位であり、Ｓｆは、Ｓ偏光成分の受光素子のフレア光電位である。

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

４ 中間転写ベルト（像担持体の一例）
８ センサー
１２ 記憶装置
２１，３１ 濃度補正部
５１ 発光素子
５２ 受光素子（第１受光素子の一例）
５３ 受光素子（第２受光素子の一例）
６１ 反射対象部材

Claims (6)

1. トナーが担持される像担持体と、
   前記トナーの濃度を検出するセンサーと、
   前記センサーの出力値から特定されるトナー量を示す値を補正する濃度補正部とを備え、
   前記センサーは、測定光を出射する発光素子と、前記トナーで反射した前記測定光の反射光を受光する受光素子とを備え、
   前記濃度補正部は、フレアに起因して前記受光素子で発生するフレア光電位に関し、前記発光素子の駆動電圧に対応する前記フレア光電位を特定し、特定した前記フレア光電位に基づいて、前記トナー量を示す値を補正し、
   前記センサーは、前記受光素子として、前記トナーで反射した前記測定光の反射光の正反射成分を受光する第１受光素子と、前記トナーで反射した前記測定光の拡散反射成分を受光する第２受光素子とを備え、
   前記濃度補正部は、フレアに起因して前記第１受光素子で発生する第１フレア光電位およびフレアに起因して前記第２受光素子で発生する第２フレア光電位に関し、前記発光素子の駆動電圧に対応する前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位を前記フレア光電位として特定し、特定した前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位に基づいて、所定の式に従って前記トナー量を示す値を計算し、
   前記所定の式は、前記トナー量を示す値をＣとし、トナー濃度測定時の前記第１受光素子の出力値をＲとし、トナー濃度測定時の前記第２受光素子の出力値をＤとし、前記像担持体の下地検出時の前記第１受光素子の出力値をＲｇとし、前記像担持体の下地検出時の前記第２受光素子の出力値をＤｇとし、前記第１受光素子の暗電位をＲ０とし、前記第２受光素子の暗電位をＤ０とし、前記第１フレア光電位をＲｆとし、前記第２フレア光電位をＤｆとし、所定の定数をＫとしたときに、
   Ｃ＝１−（（Ｒ−Ｒ０−Ｒｆ）−（Ｄ−Ｄ０−Ｄｆ）×Ｋ）／（（Ｒｇ−Ｒ０−Ｒｆ）−（Ｄｇ−Ｄ０−Ｄｆ）×Ｋ）
   であること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 反射対象部材と、
   前記反射対象部材を、前記反射光を遮断する遮断位置に配置するとともに、前記遮断位置から退避させる駆動部とをさらに備え、
   前記濃度補正部は、前記発光素子から前記測定光を出射させ、前記駆動部で、前記反射対象部材を前記遮断位置に移動させ、前記反射光が遮断された状態で前記第１受光素子および前記第２受光素子の出力値を検出し、検出した前記第１受光素子および前記第２受光素子の出力値に基づいて前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位を特定すること、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記濃度補正部は、（ａ）今回のキャリブレーション実行時の前記発光素子の駆動電圧が前回のキャリブレーション実行時の前記発光素子の駆動電圧と略同一ではない場合には、前記発光素子から前記測定光を出射させ、前記駆動部で、前記反射対象部材を前記遮断位置に移動させ、前記反射光が遮断された状態で前記第１受光素子および前記第２受光素子の出力値を検出し、検出した前記第１受光素子および前記第２受光素子の出力値に基づいて前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位を特定し、（ｂ）今回のキャリブレーション実行時の前記発光素子の駆動電圧が前回のキャリブレーション実行時の前記発光素子の駆動電圧と略同一である場合には、前記反射光が遮断された状態での前記第１受光素子および前記第２受光素子の出力値に基づく前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位の特定を行わずに、前回のキャリブレーション実行時の前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位を、今回のキャリブレーション実行時の前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位とすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記発光素子の駆動電圧に対する前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位の特性を示すフレア光電位データを記憶する記憶装置をさらに備え、
   反射対象部材と、前記反射対象部材を、前記反射光を遮断する遮断位置に配置するとともに前記遮断位置から退避させる駆動部とを備えず、
   前記濃度補正部は、（ａ）前記発光素子の駆動電圧を特定し、（ｂ）前記第１受光素子の暗電位および前記第２受光素子の暗電位を測定し、（ｃ）前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位の測定をせずに、前記フレア光電位データに基づいて、特定した前記駆動電圧に対応する前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位を特定し、（ｄ）測定した前記第１受光素子の暗電位および前記第２受光素子の暗電位、並びに前記フレア光電位データに基づいて特定された前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位に基づいて、前記所定の式に従って前記トナー量を示す値を計算すること、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記濃度補正部は、前記第１受光素子の出力値が所定値になるように前記発光素子の駆動電圧を設定し、設定した前記駆動電圧に対応する前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位を特定し、特定した前記第１フレア光電位および前記第２フレア光電位に基づいて、前記トナー量を示す値を補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体は、下地表面の光沢度が６０以上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５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。

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