JP2020016791A

JP2020016791A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2020016791A
Application number: JP2018140607A
Authority: JP
Inventors: 雅之酒井; Masayuki Sakai
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2020-01-30
Also published as: US20200033761A1; US10719038B2

Abstract

【課題】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、検知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、検知精度の低下を招いてしまう。【解決手段】静電潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された前記静電潜像をトナーにより画像として現像する現像手段と、前記画像が転写される像担持体と、前記像担持体に向けて光を照射する複数の発光素子と、被検知材からの反射光を受光する受光素子とを備えた検知手段と、画像形成条件を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記像担持体上の第１の位置からの反射光量と、前記第１の位置とは異なる第２の位置からの反射光量との差分に基づき、前記複数の発光素子の発光比率を制御する。【選択図】図３

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用画像や、画像形成位置を補正するための位置検知用画像を検知する検知部を有する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。例えば、中間転写ベルト上に複数の異なる濃度で、濃度検知用のパッチ画像を形成する。そして、パッチ画像又は中間転写ベルトから反射した反射光をセンサによって検知する。これにより、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、例えば中間転写ベルト上に、位置検知用のパッチ画像を形成する。そして、パッチ画像又は中間転写ベルトから反射した反射光をセンサによって検知する。これにより、Ｃ（シアン）・Ｍ（マゼンタ）・Ｙ（イエロー）・Ｂｋ（ブラック）の各色の画像形成位置を補正することができる。

このような濃度補正や位置補正のための光学センサには、検知対象から反射した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検知用のパッチ画像のトナー量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検知用のパッチ画像の表面で反射した乱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、濃度検知用の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。

図５は、像担持体上に形成した濃度検知用のパッチ画像を光学センサで検知した場合の光量を示す図である。縦軸は光学センサでの正反射光の受光量であり、横軸は濃度検知用の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正反射光の受光量は減少するが、トナーが有彩色トナーの場合は、同じトナー濃度の黒色トナーほど正反射光の受光量が減少していない。これは、濃度パッチ画像の表面で反射した乱反射光が正反射光を受光する受光素子に混入することにより、黒色トナーの場合よりも有彩色トナーの場合の方が、正反射光が大きくなってしまうことによると考えられる。

例えば、特許文献１には、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。

特開平６−２５０４８０号公報

しかしながら、正反射光に乱反射光が混入した光を検知するだけではなく、例えば複数の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や、経時変化などに応じて、検知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る可能性がある。つまり、複数の発光素子の発光量の比率によっては、検知精度の低下を招いてしまう可能性があった。

本出願にかかる発明は、上記のような状況を鑑みてなされたものであり、複数の発光素子の発光比率を制御することで検知精度の低下を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、静電潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された前記静電潜像をトナーにより画像として現像する現像手段と、前記画像が転写される像担持体と、前記像担持体に向けて光を照射する複数の発光素子と、被検知材からの反射光を受光する受光素子とを備えた検知手段と、画像形成条件を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、前記制御手段は、前記像担持体上の第１の位置からの反射光量と、前記第１の位置とは異なる第２の位置からの反射光量との差分に基づき、前記複数の発光素子の発光比率を制御することを特徴とする。

本発明によれば、複数の発光素子の発光比率を制御することで検知精度の低下を抑制することができる。

レーザプリンタ２０１の概略構成図検知部２００の概略構成図発光素子３０２、３０３の光量調整について示したフローチャート発光素子３０２、３０３の光量調整について示したフローチャート濃度検知用のパッチ画像を光学センサで検知した場合の光量を示す図

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。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はなく、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の実施形態）
［画像形成装置の説明］
図１は、画像形成装置としてのレーザプリンタ２０１の概略構成図である。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、ファクシミリ等がある。本実施形態においては、一例として中間転写ベルト１０２を用いたインライン方式のレーザプリンタについて説明する。

レーザプリンタ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。

給紙部１０は、例えば紙である記録材２２１を積載し、転写部４０へと記録材２２１を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給紙カセット２２０と、給紙カセット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、帯電された感光体としての感光ドラム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、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から照射された光を走査するための回転多面鏡２０７とを有している。回転多面鏡２０７により反射された光はレンズ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。本実施形態においては、レーザプリンタ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１０２上に一次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。このレーザプリンタ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。

円筒又は円柱形状の回転可能な感光ドラム２１５は、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の表面に現像手段としての現像部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、像担持体としての中間転写ベルト１０２上に転写される。画像形成部３０は、検知用画像としての濃度補正制御に用いる濃度パッチ画像（濃度検知用画像）、位置補正制御に用いる位置パッチ画像（位置検知用画像）も画像形成する。

転写部４０は、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。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一次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二次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に搬送されて二次転写部２２３と従動ローラ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。

検知手段としての検知部２００は、被検知材としての中間転写ベルト１０２の表面や、中間転写ベルト１０２に形成された検知用画像を光学的に検知する光学センサである。本実施形態では、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に向けて光を照射する。検知部２００は、中間転写ベルト１０２の表面に形成された検知用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。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や検知用画像からの反射光を受光する。

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、本実施形態のレーザプリンタ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の取り付け誤差などによる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の各々の電流値を調整して各々の発光素子から照射される光量を調整し、１つの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を加圧するための加圧ローラと記録材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をレーザプリンタ２０１の外部の排紙トレイ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を積載する排紙トレイ５２とを有する。

制御部６０は、レーザプリンタ２０１の動作を制御する。画像生成部２０４と画像制御部２０６とを有している。制御手段としての制御部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を作業領域として特性値を記憶しながら使用し、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。

本実施形態においては、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の光量を調整する調整制御を実行する。制御部６０は、調整制御により調整された複数の発光素子３０２、３０３を用いて濃度補正制御や位置補正制御を実行する。

［検知部２００の説明］
図２は、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へ照射される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。また、スリットホルダ１０５には、中間転写ベルト１０２や検知用画像から反射された反射光がＰＴ１０３へ向かう光路を制限する受光側アパーチャ（第二のアパーチャ）３２０も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の表面や検知用画像で反射され、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。

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。

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。光路Ｌ１は、入射角θ５と反射角θ５の角度が等しい正反射光の性質を持つ。また、中間転写ベルト１０２上に検知用画像が形成されている場合は、中間転写ベルト１０２からの正反射光に加え、検知用画像からの乱反射光もＰＴ１０３で受光されることがある。

光路Ｌ５は、中間転写ベルト１０２上のＰ２位置に入射角θ７で入射した光が、反射角θ８でＰＴ１０３に受光される乱反射光路である。この光路Ｌ５の光は、入射角と反射角が異なる乱反射光として、ＰＴ１０３に到達し得る。中間転写ベルト１０２に形成された検知用画像を区別できるようにするためには、可能な限りＰＴ１０３の光量は、正反射光と乱反射光の光量差が大きい方が良い。

従って、発光側アパーチャ１０７の開口径は、光路Ｌ５のような乱反射光（散乱光）成分を低減するためには小さい方が好ましい。しかし、開口径を小さくし過ぎると、発光素子の実装位置が少しずれただけで検知対象の位置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。よって、本実施形態においては、発光素子３０２、３０３のうち、検知対象に照射される正反射成分の光が大きい方の発光素子の発光量を大きくすることで、正反射光と乱反射光の光量差を適切に確保できるようにする。

なお、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よりも開口径は大きくてよい。また、本実施形態においては、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であり、乱反射光成分は、中間転写ベルト１０２表面に形成された、検知用画像で反射する光の成分であるとする。

［発光素子３０２、３０３の光量調整］
図３は、本実施形態における発光素子３０２、３０３の光量調整について示したフローチャートである。なお、ここでは一例として２つの発光素子３０２、３０３の光量調整を行う制御を行うが、発光素子の数は２つに限られるものではなく、２つ以上であってもよい。

Ｓ１０１において、制御部６０はＲＡＭ２０９ｂに格納した発光素子３０２、３０３に流す電流値の比率γを読み出す。なお、ここでは一例として、比率γ＝発光素子３０２の電流値／発光素子３０３の電流値、とする。つまり、比率γを上げるということは、相対的に発光素子３０２の光量を発光素子３０３の光量よりも大きくなるように制御することである。また、比率γを下げるということは、相対的に発光素子３０２の光量を発光素子３０３の光量よりも小さくなるように制御することである。

なお、ここでは一例として、電源オン時などのプリントを一度も行っていない場合における初期値は、比率γ＝１とする。また、初期値を使わずとも、Ｓ１０１においてＲＡＭ２０９ｂに比率が格納されていない、又は比率が１である場合に、後述するＳ１０９〜Ｓ１１７の複数の発光素子の発光比率補正制御をＳ１０１の段階で行うことも可能である。つまり、この段階で制御することで、例えば複数の発光素子の実装位置が理想的な位置からずれてしまっていても、実装位置に応じた発光比率で複数の発光素子３０２、３０３を発光させることができる。

Ｓ１０２において、制御部６０は発光素子３０２、３０３の光量を安定させる為、比率γで発光素子３０２、３０３電流を流す。発光素子３０２、３０３は、電流を流した後、発光量が安定するまで時間が掛かる。発光素子３０２、３０３に電流を流すタイミングは任意で決めてよい。しかし、発光素子３０２、３０３に対して同時に電流を流して同時に発光を開始させる、又は少なくとも一部のタイミングが重複するように電流を流してさせる。このように制御することで、各々の発光素子を一つずつ別々に点灯させて光量安定を待つ場合より、ダウンタイムを抑制することができる。

次に、濃度補正制御、又は位置補正制御の前提について説明する。発光素子３０２、３０３から発光され、中間転写ベルト１０２から反射した反射光を検知する方法は、以下のようになる。つまり、ＣＰＵ２０９のＡＤ端子の入力値の上限が３．３Ｖである場合、中間転写ベルト１０２から反射した反射光をＰＴ１０３で受光し、受光量を電圧変換した値は３．３Ｖ以下の値となるようにする。これにより、中間転写ベルト１０２上に形成されたパッチのトナー量の変動に応じて変動する反射光量の増減を、ＡＤ端子の入力値の変化量として検知することができる。この入力値や入力値の変化量に応じて、濃度補正制御や位置補正制御を行うことができる。

Ｓ１０３において、制御部６０は濃度補正制御、及び位置補正制御を実施する。濃度補正制御は、まず画像形成条件（濃度）を変えて複数の濃度パッチ画像を中間転写ベルト１０２上に形成する。そして、複数の濃度パッチ画像の反射光をＰＴ１０３で検知する。検知結果に応じて帯電部２１６等の高圧条件やレーザ２１１の光量などの画像形成条件を制御することによって、画像の濃度や、ハーフトーン階調特性を適切に制御することができる。

濃度補正制御において、濃度パッチ画像が形成されている位置からの反射光量と、濃度パッチ画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光量の差分が大きい方が、濃度パッチ画像の検知精度が上がる。反射光量の差分が小さいと、濃度パッチ画像が形成されていない位置における反射光量から、最大濃度で形成された濃度パッチ画像の位置における反射光量までにおけるセンサ出力の変化の幅が小さくなってしまう。つまり、変化の幅が小さくなると、ＡＤ端子のノイズ変動の影響が大きくなってしまい十分な検知精度が得られない可能性があるため、適切に反射光量の差分を保つことが重要となる。

また、印字位置補正制御は、まずＹＭＣＫ各色の位置パッチ画像を中間転写ベルト１０２上に形成する。そして、位置パッチ画像の反射光をＰＴ１０３で検知する。各色の位置パッチ画像の検知タイミングと、理想的な位置に位置パッチ画像が形成されている場合の検知タイミングとから位置ずれ量を求める。位置ずれ量に応じて、レーザ光２１２ｙ、２１２ｍ、２１２ｃ、２１２ｋの書出しタイミングなどの画像形成条件を制御することによって、位置ずれを適切に制御することができる。

位置補正制御においても、位置パッチ画像が形成されている位置からの反射光量と、位置パッチ画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光量の差分が大きい方が、位置パッチ画像の検知精度が上がる。反射光量の差分が小さいと、中間転写ベルト１０２を検知しているのか位置パッチ画像を検知しているのかを判断することが難しくなる。つまり、位置パッチ画像を検知したタイミングのＡＤ端子が検知するスルーレートが小さくなり、十分な検知タイミング精度が得られない可能性があるため、適切に反射光の差分を保つことが重要となる。

Ｓ１０４において、制御部６０は検知用画像が形成されていない位置（第１の位置）である中間転写ベルト１０２からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第１の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。また、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置（第２の位置）からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第２の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。前述した通り、第１の値が大きく第２の値が小さいほど、つまり中間転写ベルト１０２の下地の出力値と検知用画像の出力値の差分が大きいほど、濃度補正制御も位置補正制御も精度よく行うことが可能となる。このような検知精度を確保するために、複数の発光素子の発光量を調整することで、適切に上述の差分を確保することができる。

上述のような差分が変動する１つの要因として、例えば現像容器に収納されたトナーの容量が低下することで、形成する検知用画像の濃度が狙いの濃度より薄くなってしまうことがある。検知用画像の濃度が薄くなってしまうと差分が小さくなってしまうため、以下に説明する複数の発光素子の発光量の調整を行うことで、差分を適切に調整する。

Ｓ１０５において、制御部６０は通常の画像形成を行う。Ｓ１０６において、制御部６０は形成した画像の枚数をＲＡＭ２０９ｂに格納する。Ｓ１０７において、制御部６０は画像形成が終わったか否かを判断する。終わっていなければＳ１０５に戻り、終わっていればＳ１０８に進む。

Ｓ１０８において、制御部６０はＲＡＭ２０９ｂに格納した通算の画像形成枚数が１００枚以上となったか否かを判断する。１００枚以上となっていれば、Ｓ１０９に進み発光素子３０２、３０３に流す電流値の比率γを補正する発光比率補正制御を実施する。なお、ここでいう比率γとは、発光素子３０２、３０３の光量を相対的に示すものである。発光比率補正制御とは、発光素子３０２の方が大きい光量がいいのか、発光素子３０３の方が大きい光量がいいのか、また相対的にどの程度光量差がある方がいいのか、という調整を行う制御である。

１００枚以上となっていなければ、発光比率制御を実施しない。なお、通算の画像形成枚数のカウントは、ＲＡＭ２０９ｂに格納しておき、次に画像形成が行われた場合には、積算枚数を増やしていく。また、ここでは一例として１００枚を閾値としているがこれに限られるものではない。収容されているトナー量に応じて閾値となる画像形成枚数を適宜設定したり、複数の発光素子の寿命に応じて閾値となる画像形成枚数を適宜設定したりしてもよい。

Ｓ１０９から本実施形態における発光比率補正制御を行う。Ｓ１０９において、制御部６０は発光素子３０２、３０３に流れる電流の比率γを０．１下げる。比率γを下げるということは、発光素子３０２の光量を下げる、又は発光素子３０３の光量を上げるという調整を行うことである。Ｓ１１０において、制御部６０は検知用画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を検知する。さらに、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を検知する。

Ｓ１１１において、制御部６０はＳ１１０で検知した検知用画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第３の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。また、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第４の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。

Ｓ１１２において、制御部６０は第１の値と第３の値を比較し、第３の値の方が大きくなっているか否かを判断する。さらに、第２の値と第４の値を比較し、第４の値の方が小さくなっているか否かを判断する。２つの条件を満たす場合は、差分を広げるように光量調整ができているため、Ｓ１１７に進む。２つの条件を満たさない場合は、Ｓ１１３に進む。なお、ここでは一例として２つの条件を満たすとすぐにＳ１１７に進む制御を示しているが、これに限られるものではない。例えば、比率γの値をさらに下げていき、差分が広がらなくなるポイントを見つけてＳ１１７に進んでもよい。この制御については、後の第２の実施形態で詳しく説明する。

Ｓ１１３において、制御部６０は発光素子３０２、３０３に流れる電流の比率γを０．２上げる。比率γを上げるということは、発光素子３０２の光量を上げる、又は発光素子３０３の光量を下げるという調整を行うことである。なお、比率γを０．２だけ上げている理由は、Ｓ１０９において比率γを０．１下げている分を加味して、比率γを０．１だけ上げるために設定している。また、ここでは一例として先に比率γを下げて、その後比率γを上げる順序で制御を行ったが、比率を変える順序は逆でも良い。

Ｓ１１４において、制御部６０は検知用画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を検知する。さらに、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を検知する。

Ｓ１１５において、制御部６０はＳ１１４で検知した検知用画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第３の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。また、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第４の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。

Ｓ１１６において、制御部６０は第１の値と第３の値を比較し、第３の値の方が大きくなっているか否かを判断する。さらに、第２の値と第４の値を比較し、第４の値の方が小さくなっているか否かを判断する。２つの条件を満たす場合は、差分を広げるように光量調整ができているため、Ｓ１１７に進む。２つの条件を満たさない場合は、比率γを変更することなく終了する。なお、ここでは一例として２つの条件を満たすとすぐにＳ１１７に進む制御を示しているが、これに限られるものではない。例えば、比率γの値をさらに上げていき、差分が広がらなくなるポイントを見つけてＳ１１７に進んでもよい。この制御については、後の第２の実施形態で詳しく説明する。Ｓ１１７において、制御部６０は発光素子３０２、３０３の比率γを更新してＲＡＭ２０９ｂに格納する。

このように、複数の発光素子３０２、３０３の発光比率を決定する制御を行うことで、検知精度の低下を抑制して、濃度補正制御や位置補正制御を行うことができる。なお、本実施形態においては一例として、差分を算出するために、以下の位置を検知した。つまり、検知用画像が形成されていない位置（第１の位置）である中間転写ベルト１０２からの反射光と、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置（第２の位置）からの反射光とを検知した。この２つの位置の反射光が最も大きな差分を得られるため、比較には適している。しかし、差分を算出するための位置は、これらに限られるものではない。例えば、第１の濃度として１０％濃度の検知用画像が形成されている位置（第１の位置）からの反射光と、第２の濃度として９０％濃度の検知用画像が形成されている位置（第２の位置）からの反射光とを検知して差分を求めてもよい。つまり、算出精度にもよるが、差分が取れるように、検知用画像が形成されていない位置と形成されている位置、又は異なる濃度の検知用画像が形成されている２つの位置、を検知対象として、複数の発光素子の発光比率を制御することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、比率γを０．１ずつ上下させる制御方法について説明した。比率γを変動させる範囲を絞ることで、発光比率補正制御にかかる時間を抑制していた。本実施形態においては、さらに適切な比率γをみつけるために、第１の実施形態よりも比率γを変動させる範囲を広く方法について説明する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様の構成については、ここでの詳しい説明は省略する。

図４は、本実施形態における発光素子３０２、３０３の光量調整について示したフローチャートである。なお、ここでは一例として２つの発光素子３０２、３０３の光量調整を行う制御を行うが、発光素子の数は２つに限られるものではなく、２つ以上であってもよい。また、図４におけるＳ２０１〜Ｓ２０８までの制御は、先の第１の実施形態におけるＳ１０１〜Ｓ１０８の制御と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。

Ｓ２０９から本実施形態における発光比率補正制御を行う。Ｓ２０９において、制御部６０は発光素子３０２、３０３に流れる電流の比率γを０．１下げる。比率γを下げるということは、発光素子３０２の光量を下げる、又は発光素子３０３の光量を上げるという調整を行うことである。Ｓ２１０において、制御部６０は検知用画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を検知する。さらに、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を検知する。

Ｓ２１１において、制御部６０はＳ２１０で検知した検知用画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第３の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。また、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第４の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。

Ｓ２１２において、制御部６０は第１の値と第３の値を比較し、第３の値の方が大きくなっているか否かを判断する。さらに、第２の値と第４の値を比較し、第４の値の方が小さくなっているか否かを判断する。２つの条件を満たす場合は、さらに比率γを下げるため、Ｓ２０９に進む。Ｓ２０９に進むことで、最も差分が広がる比率γを見つけるまで、Ｓ２０９〜Ｓ２１２の制御を繰り返し行うことができる。２つの条件を満たさない場合は、Ｓ２１３に進む。Ｓ２１３において、制御部６０はＳ２１２において比率を下げたことによって差分が１度でも広がったか否かを判断する。広がった場合は、Ｓ２１９に進む。広がっていない場合は、Ｓ２１４に進む。

Ｓ２１４において、制御部６０は発光素子３０２、３０３に流れる電流の比率γを０．１上げる。比率γを上げるということは、発光素子３０２の光量を上げる、又は発光素子３０３の光量を下げるという調整を行うことである。なお、ここでは一例として先に比率γを下げて、その後比率γを上げる順序で制御を行ったが、比率を変える順序は逆でも良い。

Ｓ２１５において、制御部６０は検知用画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を検知する。さらに、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を検知する。

Ｓ２１６において、制御部６０はＳ２１５で検知した検知用画像が形成されていない位置である中間転写ベルト１０２からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第３の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。また、１００％濃度であるいわゆるベタ画像とも呼ばれる検知用画像が形成されている位置からの反射光に応じたＰＴ１０３の受光量を、第４の値としてＲＡＭ２０９ｂに格納する。

Ｓ２１７において、制御部６０は第１の値と第３の値を比較し、第３の値の方が大きくなっているか否かを判断する。さらに、第２の値と第４の値を比較し、第４の値の方が小さくなっているか否かを判断する。２つの条件を満たす場合は、さらに比率γを上げるため、Ｓ２１４に進む。Ｓ２１４に進むことで、最も差分が広がる比率γを見つけるまで、Ｓ２１４〜Ｓ２１７の制御を繰り返し行うことができる。２つの条件を満たさない場合は、Ｓ２１８に進む。Ｓ２１８において、制御部６０はＳ２１７において比率を上げたことによって差分が１度でも広がったか否かを判断する。広がった場合は、Ｓ２１９に進む。広がっていない場合は、処理を終了する。Ｓ２１９において、制御部６０は発光素子３０２、３０３の比率γを更新してＲＡＭ２０９ｂに格納する。

このように、複数の発光素子３０２、３０３の発光比率を決定する制御を行うことで、検知精度の低下を抑制して、濃度補正制御や位置補正制御を行うことができる。また、本実施形態の発光比率補正制御を行うことで、発光素子３０２、３０３の発光比率をさらに適切に制御することができる。

６０制御部
１０２中間転写ベルト
２００検知部
２１５感光ドラム
２１７現像部

Claims

静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体に形成された前記静電潜像をトナーにより画像として現像する現像手段と、
前記画像が転写される像担持体と、
前記像担持体に向けて光を照射する複数の発光素子と、被検知材からの反射光を受光する受光素子とを備えた検知手段と、
画像形成条件を制御する制御手段と、を有する画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記像担持体上の第１の位置からの反射光量と、前記第１の位置とは異なる第２の位置からの反射光量との差分に基づき、前記複数の発光素子の発光比率を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記第１の位置とは、画像が形成されていない前記像担持体上の位置であり、前記第２の位置とは、画像が形成されている前記像担持体上の位置であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の位置とは、第１の濃度の画像が形成されている前記像担持体上の位置であり、前記第２の位置とは、前記第１の濃度よりも濃い第２の濃度の画像が形成されている前記像担持体の位置であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記複数の発光手段を第１の発光比率で発光させた場合の第１の差分と、前記複数の発光手段を前記第１の発光比率とは異なる第２の発光比率で発光させた場合の第２の差分とを比較して、前記複数の発光素子の発光比率を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の差分の方が大きい場合は前記第１の発光比率で、前記第２の差分の方が大きい場合は前記第２の発光比率で、前記複数の発光素子を発光させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記第１の発光比率は、第１の発光素子の方が第２の発光素子より発光量が大きく、前記第２の発光比率は、前記第１の発光素子より前記第２の発光素子の方が発光量が大きく、
前記制御手段は、前記第１の差分の方が大きい場合は、前記第１の発光比率よりさらに前記第１の発光素子の発光量を大きくする第３の発光比率で、前記第２の差分の方が大きい場合は、前記第２の発光比率よりさらに前記第２の発光素子の発光量を大きくする第４の発光比率で、前記複数の発光素子を発光させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記像担持体上に検知用画像としての濃度検知用の画像、又は位置検知用の画像を形成させ、
前記検知手段は、前記制御手段により決定された発光比率で前記複数の発光素子を発光させ、前記検知用画像が形成された位置からの反射光を前記受光素子により受光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記検知用画像として前記濃度検知用の画像を検知した場合は、前記画像形成条件の制御として、形成する画像の濃度を補正し、前記検知用画像として前記位置検知用の画像を検知した場合は、前記画像形成条件の制御として、形成する画像の位置を補正することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記複数の発光素子は、前記像担持体の移動する方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記複数の発光素子を同時に発光が開始されるように制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。