濃度検知装置、濃度検知方法及び画像形成装置
【課題】濃度センサの取り付け誤差の影響を正反射成分及び乱反射成分の２つに分けて取り除けるようにすると共に、画像の濃度を高精度に検知できるようにする。
【解決手段】ベルト素面に測定光Ｌ０を照射して正反射成分の反射光Ｌｐ及び乱反射成分の反射光Ｌｓを受光し、反射光Ｌｐ，Ｌｓを各々光電変換して２成分のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを出力する濃度センサ７１と、ベルト素面と濃度センサ７１の取り付け面との間の離隔距離を測定して測距検知信号Ｓ８２を出力する測距センサ８２と、この測距検知信号Ｓ８２に基づいてベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差を算出し、ベルト素面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射及び乱反射成分の電圧検知特性を各々作成する演算部７０７とを備える。濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて各々の電圧検知特性を補正し、第１及び第２のオフセット除去特性を作成するものである。
【解決手段】ベルト素面に測定光Ｌ０を照射して正反射成分の反射光Ｌｐ及び乱反射成分の反射光Ｌｓを受光し、反射光Ｌｐ，Ｌｓを各々光電変換して２成分のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを出力する濃度センサ７１と、ベルト素面と濃度センサ７１の取り付け面との間の離隔距離を測定して測距検知信号Ｓ８２を出力する測距センサ８２と、この測距検知信号Ｓ８２に基づいてベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差を算出し、ベルト素面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射及び乱反射成分の電圧検知特性を各々作成する演算部７０７とを備える。濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて各々の電圧検知特性を補正し、第１及び第２のオフセット除去特性を作成するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像濃度センサから得られる画像濃度情報に基づいてトナー画像の濃度を調整する機能を備えたカラー用、白黒用のプリンタや、複写機、これら複合機に適用して好適な濃度検知装置、濃度検知方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー用の画像情報に基づいて色画像を形成するカラープリンタや、原稿の画像を読み取ってカラー画像再生用の画像信号を出力するスキャン機能を備えたカラー用の複写機や、複合機が使用される場合が多くなってきた。例えば、カラー原稿を読み取って赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）系の画像データを取得し、この画像データに基づいて色画像を形成するデジタルカラー複写機が広く使用されている。
【０００３】
この種のカラー複写機において、電子写真方式の画像形成部が備えられ、画像形成部では、ＲＧＢ系の画像データがＹＭＣＫ系の画像データに色変換され、色変換後のイエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色及び黒（ＢＫ）色用の画像データに基づいてカラーのトナー像が形成される。画像形成部は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ色の像形成出力機能を各々分担する画像形成ユニットを備え、各作像色毎に帯電部によって一様に帯電された感光体ドラムに、画像データに基づいて静電潜像が、ポリゴンミラー等を使用した走査露光部により形成される。
【０００４】
この静電潜像は各作像色毎に現像装置によって現像される。このような帯電、露光、現像を行い、感光体ドラム上に形成されたカラートナー像が、中間転写ベルト上で重ね合わされ、ここに重ね合わされたカラートナー像が転写部によって用紙に転写される。用紙は、用紙給紙部によって、給紙トレイから転写部へ搬送される。所定の用紙上に転写されたトナー像は、定着部により定着される。この結果、画像データに基づくカラー画像を所定の用紙に形成することができる。
【０００５】
この種のカラー用の画像形成装置によれば、高画質かつ高品質のカラー画像を形成するために、濃度検知装置が備えられ、各色毎に中間転写ベルトに形成されたパッチ画像を読み取って、ここに得られた濃度検知情報に基づいてカラー画像の濃度を調整するようになされる。カラー画像の濃度は、例えば、濃度検知情報に基づいて現像バイアスを制御し、現像装置から感光体ドラムへ被着されるトナー剤の被着量を調整することで行われる。
【０００６】
この種の濃度検知機能を備えたカラー複写機に関連して、特許文献１には画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、画像形成手段、画像濃度取得手段、トナー量演算手段及び、画像濃度補正手段及び照射光量演算部を備えている。画像濃度取得手段には、光反射式の濃度センサ及び測距センサが設けられる。
【０００７】
画像形成装置では、画像形成手段が像担持体にトナー量検出用のパッチ画像を形成すると、画像濃度取得手段が、画像形成手段によって像担持体に形成されたパッチ画像の濃度を取得する。このとき、濃度センサはパッチ画像の形成箇所に測定光を照射する一方で、当該パッチ画像の形成箇所から反射されてくる反射光を受光して濃度を検知する。測距センサは、パッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間の距離を測る。
【０００８】
トナー量演算手段は、画像濃度取得手段によって取得されたパッチ画像の濃度に基づいて実際のトナー量を求める。画像濃度補正手段では、トナー量演算手段によって求められた実際のトナー量と、予め定められる基準のトナー量とに基づいて画像濃度を補正する。照射光量演算部は、測距センサによる測距値と、予め定められる基準距離とに基づいて、当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すための、パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算し、当該演算結果を濃度センサにフィードバック出力する。
【０００９】
これらを前提にして、濃度センサが、照射光量演算部で演算された照射光量に基づいて、パッチ画像の形成箇所へ光を照射するようになされる。このように画像形成装置を構成すると、像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と濃度センサとの間において、距離の変動を生じた場合であっても、濃度補正精度を高水準に維持できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−７２５８５号公報（第６頁 図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、特許文献１に見られるような濃度検知機能を備えた画像形成装置によれば、次のような問題がある。
【００１２】
ｉ．特許文献１の画像形成装置によれば、測距センサによる測距値と、予め定められた基準距離とに基づいて当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して、照射光量演算部がパッチ画像の形成箇所へ照射光量を演算し、当該演算結果を濃度センサにフィードバック出力し、これを受けて濃度センサでは、照射光量演算部で演算された、照射光量をもって、パッチ画像の形成箇所へ測定光を照射している。
【００１３】
このため、濃度センサにＩＤＣ（Image Density Control）センサ等を用いた場合、濃度検知誤差が大きくなるという問題がある。この問題は、ＩＤＣセンサによれば、単一のＬＥＤ発光源から照射される測定光に対して、正反射成分及び乱反射成分をそれぞれ独立に取り込み、その差分で濃度を相対的に測定している。しかし、ＩＤＣセンサに取り込まれる正反射成分及び乱反射成分のそれぞれの波形が濃度に対して直線性を有していない。これにより、ＩＤＣセンサと像担持体との距離や、角度特性等によって、濃度検知誤差が大きくなるというものである。
【００１４】
ii．因みに、上述の問題を解決するために、メカ取付精度を挙げ、ＩＤＣセンサと像担持体との間の離隔距離を一定に保つ対策が考えられる。しかし、像担持体が転写ベルト等のように動的に安定しないものである場合、メカの取付精度を上げて、センサ検知誤差を低減させるのは困難である。従って、距離差や角度差等によるベース面の電圧変化に起因して、濃度検知誤差がベルト走行中に取得される濃度検知情報に混入する場合が想定される。これにより、濃度センサの取付精度や、像担持体の動的変動による濃度検知誤差が濃度検知情報に不本意に含まれてしまい、その出力値である画像濃度値にバラツキを生じるという問題がある。
【００１５】
iii．また、ベルト検知面がテンションローラや、バックアップローラ等である場合でも、軸の偏芯などで、距離差や、角度差等が発生する。なお、ベルト検知面は鏡面反射体であり、通常の光学センサで、濃度センサと像担持体との間の距離を測定するのは困難であるという問題がある。
【００１６】
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、濃度センサの取り付け誤差の影響を正反射成分及び乱反射成分の２つに分けて取り除けるようにすると共に、画像の濃度を高精度に検知できるようにした濃度検知装置、濃度検知方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の濃度検知装置は、濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に乱反射成分の反射光を受光し、前記正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を出力する濃度センサと、前記濃度被検知面と前記濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を出力する測距センサと、前記濃度センサから２成分の前記濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成する情報作成部とを備え、前記情報作成部は、前記測距センサから前記測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する前記濃度センサの取り付け誤差を算出し、算出した前記濃度センサの取り付け誤差に基づいて前記正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正して、前記濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１に記載の濃度検知装置によれば、濃度センサは、濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に乱反射成分の反射光を受光し、正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を情報作成部へ出力する。測距センサは、濃度被検知面と濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を情報作成部へ出力する。情報作成部は、濃度センサから２成分の濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成する。
【００１９】
これらを前提にして、情報作成部が測距センサから測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する濃度センサの取り付け誤差を算出し、ここに算出した濃度センサの取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成するようになる。
【００２０】
画像濃度検知時に、画像濃度センサから取得された画像の正反射成分の濃度検知情報に第１のオフセット除去特性を演算できるようになると共に、その乱反射成分の濃度検知情報に第２のオフセット除去特性を演算できるようになる。従って、画像濃度検知時に得られた濃度検知情報から濃度センサの取り付け誤差の影響を正反射成分及び乱反射成分の２つに分けて取り除くことができる。
【００２１】
請求項２に記載の濃度検知装置は、請求項１において、前記情報作成部が、画像濃度検知時に、前記濃度被検知面に形成された画像に測定光を照射して当該画像の正反射成分の反射光を受光すると共に、前記画像の乱反射成分の反射光を受光し、前記画像の正反射成分及び乱反射成分の反射光を光電変換して当該画像の濃度検知情報を取得し、ここに取得された前記画像の正反射成分の濃度検知情報に前記第１のオフセット除去特性を演算すると共に、取得された前記画像の乱反射成分の濃度検知情報に前記第２のオフセット除去特性を演算し、前記第１のオフセット除去特性を演算した前記画像の正反射成分の濃度検知情報と、前記第２のオフセット除去特性を演算した前記画像の乱反射成分の濃度検知情報との差分を演算することにより当該画像の濃度を検知することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３に記載の濃度検知装置は、請求項２において、前記情報作成部が、前記濃度被検知面に対する濃度センサの取り付け誤差から傾斜角度情報を演算し、当該傾斜角度情報に基づいて前記正反射成分の電圧検知特性を回転して前記第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記乱反射成分の電圧検知特性を回転して前記第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４に記載の濃度検知方法は、濃度被検知面に形成された画像の濃度を検知する濃度検知装置が濃度センサ、測距センサ及び情報作成部を有し、前記濃度センサが、前記濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に乱反射成分の反射光を受光し、前記正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を取得し、前記測距センサが、前記濃度被検知面と前記濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を取得し、前記情報作成部が、前記濃度センサから２成分の前記濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成し、その後、前記測距センサから前記測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する前記濃度センサの取り付け誤差を算出し、算出した前記濃度センサの取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、前記濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５に記載の画像形成装置は、濃度被検知面を有して所定の速度で移動される像担持体に、所定の濃度のトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって前記像担持体の濃度被検知面に形成された前記トナー画像の濃度を検知する請求項１乃至３に記載の濃度検知装置とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る濃度検知装置及び請求項４に係る濃度検知方法によれば、濃度センサの取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成する情報作成部を備えるものである。
【００２６】
この構成によって、画像濃度検知時に、画像濃度センサから取得された画像の正反射成分の濃度検知情報に第１のオフセット除去特性を演算できるようになると共に、その乱反射成分の濃度検知情報に第２のオフセット除去特性を演算できるようになる。従って、画像濃度検知時に得られた濃度検知情報から濃度センサの取り付け誤差の影響を取り除くことができる。
【００２７】
請求項２に記載の濃度検知装置によれば、濃度センサの取り付け誤差の影響を取り除かれた画像の正反射成分の濃度検知情報と、濃度センサの取り付け誤差の影響を取り除かれた画像の乱反射成分の濃度検知情報との差分から当該画像の濃度を精度良く検知できるようになる。
【００２８】
請求項３に記載の濃度検知装置によれば、画像濃度検知時に得られる濃度検知情報から濃度センサの取り付け誤差の影響を取り除くための正反射成分の第１のオフセット除去特性や、その乱反射成分の第２のオフセット除去特性を容易に作成できるようになる。
【００２９】
請求項５に記載の画像形成装置によれば、本発明に係る濃度検知装置を備えるので、所定の速度で移動される像担持体の使用環境による速度変化（走行性）や、濃度センサが取り付けられた濃度センサ取付板の温度による位置変化（距離・角度）等も含めて、高精度に画像の濃度を検知できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る実施形態としてのカラー複写機１００の構成例を示す概念図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、濃度センサ７１の取り付け例を示す斜視図及びその側面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、センサ取り付け板７８の測距例を示す説明図である。
【図４】濃度検知装置７０における濃度検知例を示すグラフ図である。
【図５】Ｐ波検知信号Ｓｐに係る電圧検知特性の補正例を示すグラフ図である。
【図６】Ｓ波検知信号Ｓｓに係る電圧検知特性の補正例を示すグラフ図である。
【図７】濃度検知装置７０の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図８】濃度検知装置７０の初期補正例を示すフローチャートである。
【図９】濃度検知装置７０のベルトベースライン光量補正例（その１）を示すフローチャートである。
【図１０】濃度検知装置７０のベルトベースライン光量補正例（その２）を示すフローチャートである。
【図１１】濃度検知装置７０におけるパッチ画像の濃度検知例をフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る濃度検知装置、濃度検知方法及び画像形成装置について説明をする。なお、本欄の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や、用語の意味等を限定するものではない。
【００３２】
図１に示すカラー複写機１００は、タンデム型の電子写真方式の画像形成装置の一例を構成し、装置本体部１０１を有している。装置本体部１０１には、画像形成部６０、中間転写ベルト６、定着装置１７、操作＆表示部４８、濃度検知装置７０、制御装置９０及び画像読取装置１０２が備えられる。
【００３３】
画像読取装置１０２は装置本体部１０１の上部に配置され、原稿台上に載置された原稿が走査露装置の光学系により走査露光され、ラインイメージセンサで画像が読み込まれる。画像読取装置１０２で光電変換された画像情報信号は、画像処理部（不図示）において、アナログ処理、アナログ／ディジタル（以下Ａ／Ｄという）変換処理、シューディング補正、画像圧縮処理等を行った後に、画像形成部６０の光書込み部に入力される。
【００３４】
画像形成部６０は、ベルト素面を有して所定の速度で移動される中間転写ベルト６に所定の濃度のトナー画像を形成する。画像形成部６０は、イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙと、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍと、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃと、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋとを備えて構成される。この例では、それぞれ共通する機能名称、例えば、符号１０の後ろに形成する色を示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付して表記する。
【００３５】
画像形成ユニット１０Ｙは感光体ドラム１Ｙを有し、その周囲には帯電部２Ｙ、光書込み部３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング部８Ｙが配設されている。画像形成ユニット１０Ｍは感光体ドラム１Ｍを有し、その周囲には帯電部２Ｍ、光書込み部３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング部８Ｍが配設されている。画像形成ユニット１０Ｃは感光体ドラム１Ｃを有し、その周囲には帯電部２Ｃ、光書込み部３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング部８Ｃが配設されている。画像形成ユニット１０Ｋは感光体ドラム１Ｋを有し、その周囲には帯電部２Ｋ、光書込み部３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング部８Ｋが配設されている。
【００３６】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、光書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、クリーニング部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋは、それぞれ共通する内容の構成である。以下、特に、区別が必要な場合を除き、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付さずに表記することとする。
【００３７】
画像形成ユニット１０では、帯電部２が感光体ドラム１を帯電する。光書込み部３には、例えば、ポリゴンミラー方式のレーザー露光走査装置が使用される。光書込み部３が画像情報信号を感光体ドラム１に書き込み静電潜像を形成する。現像装置４が静電潜像を現像する。これにより、感光体ドラム１上に可視画像であるトナー画像が形成される。
【００３８】
画像形成部６０では、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色及び、黒（Ｋ）色の画像が形成される。感光体ドラム１のそれぞれに形成された各色のトナー像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色用の感光体ドラム１に対応して一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，Ｃ，Ｋを動作させて中間転写ベルト６に転写される（一次転写）。
【００３９】
中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、走行可能に支持されている。中間転写ベルト６上に形成されたカラー画像は、中間転写ベルト６が時計方向に回転することで、二次転写部７Ａに向けて搬送される。二次転写部７Ａは、画像形成部６０の下方であって、中間転写ベルト６の最下方位置に配設される。
【００４０】
画像形成部６０の下方には用紙搬送部２０が設けられ、画像形成部６０へ用紙Ｐを搬送する。用紙搬送部２０は給紙トレイ２９１，２９２，２９３を有し、用紙Ｐが収容される。用紙Ｐは、第１給紙部２１により給紙され、搬送ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ、レジストローラ２３を経て二次転写部７Ａに搬送される。中間転写ベルト６上のトナー画像は、二次転写部７Ａで、中間転写ベルト６から用紙Ｐに一括して転写される（二次転写）。
【００４１】
二次転写部７Ａの下流側には定着装置１７が設けられ、カラー画像が転写された用紙Ｐを定着処理する。定着処理後の記録紙は、定着搬送ローラ２４及び、排紙ローラ２５を経て装置外へ排紙される。カラー複写機１００は、用紙反転部２６を備えており、定着がなされた用紙Ｐを定着搬送ローラ２４から用紙反転部２６に導いて表裏を反転し、排出あるいは用紙の両面に画像を形成する。
【００４２】
感光体ドラム１の各々の左側下方には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色用の感光体ドラム１に対応してクリーニング部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋが設けられ、前回の書込みで感光体ドラム１に残留したトナー剤を除去（クリーニング）するように動作する。中間転写ベルト６の左側上方にはクリーニング部８Ａが設けられ、二次転写後の中間転写ベルト６上に残存するトナー剤をクリーニングするように動作する。
【００４３】
中間転写ベルト６の周囲領域の所定の位置には濃度検知装置７０が配設され、画像形成部６０によって中間転写ベルト６のベルト素面に形成されたトナー画像の濃度を検知する。濃度センサ７１は、例えば、クリーニング部８Ａの上流側又はＢＫ色の画像形成ユニット１０Ｋの下流側に配置され、中間転写ベルト６等に書かれた濃度検知用のパッチ画像を中間転写ベルト６から離れたところから画像濃度を検知する。これらにより、カラー複写機１００を構成する。
【００４４】
ここで、図２Ａ〜Ｃを参照して、濃度センサ７１の取り付け例について説明する。この例では、ベルト走行面に並行に濃度センサ７１をセンサ仕様値分の離隔距離（以下で単に距離ｄという）を置いて、センサ取り付け板７８（平行板）に取り付ける構造を採る。図２Ａに示す濃度センサ７１は、センサ取り付け板７８のほぼ中央付近に固定して取り付けられる。センサ取り付け板７８は、中間転写ベルト６の搬送方向と直交する幅方向（感光体ドラムの主走査方向に平行）に沿って配置される。この例では、センサ取り付け板７８と中間転写ベルト６との間において、その奥側も、手前側も距離ｄを維持して装置本体部１０１に取り付けられている。
【００４５】
図２Ｂに示すセンサ取り付け板７８は、工場出荷時、その左右端部の距離ｄが同等となるように取り付けられる。しかし、カラー複写機１００の使用態様や、その経時変化等によって、図２Ｃに示すセンサ取り付け板７８が、不本意に微小角度θだけ回転した状態となった場合が想定される。センサ取り付け板７８が微小角度θだけ回転した状態によれば、その左右端部の距離ｄにずれを生じる。図２Ｃに示す奥側の距離はｄ＋Δｄであり、その手前側の距離がｄ−Δｄである。
【００４６】
この状態によれば、奥側と手前側の距離ｄが異なり、濃度センサ７１が傾いた状態となるので、正反射成分の反射光を検知するＰ波検知受光器７０３（図７参照）への受光量が減少する。反対に、乱反射成分の反射光を検知するＳ波検知受光器７０５（図７参照）への受光量が増加する。この奥側と手前側の距離ｄの差は、どうしても無くならない機械間差である。これにより、中間転写ベルト６の濃度被検知面（以下でベルト面又はトナー検知面という）に対する濃度センサ７１の姿勢が傾いた状態でパッチ画像等の基準画像の濃度が検知されてしまう。本発明では、濃度センサ７１の姿勢傾きを原因とする濃度検知誤差をデータ処理上で補正するようにした。
【００４７】
次に、図３Ａ及びＢを参照して、センサ取り付け板７８の測距例について説明する。図３Ａに示すセンサ取り付け板７８には、２つの測距センサ８２，８２が設けられている。測距センサ８２，８２は、中間転写ベルト６の非画像形成領域（画像形成領域の両極端部）と対峙する位置であって、センサ取り付け板７８の両端、例えば、センサ取り付け板７８の手前側及び奥側に取り付けられる。測距センサ８２，８２は、ベルト面と濃度センサ７１の取り付け面との間の距離ｄを測定して測距データＤ８２を制御部７２（図７参照）へ出力する。
【００４８】
図３Ｂに示す測距センサ８２は、距離ｄを測定するために、センサ−ベルト面距離測定棒８０１及びＰＳＤセンサ８０２を有して構成されている。センサ−ベルト面距離測定棒８０１の一端にはローラ８０３が回動自在に取り付けられる共に、上下動可能な構造を有している。ローラ８０３は中間転写ベルト６に押し当てられる。
【００４９】
センサ−ベルト面距離測定棒８０１の他端には距離測定板８０４が設けられ、距離測定板８０４の上部にはＰＳＤセンサ８０２が設けられる。ＰＳＤセンサ８０２は連続的に距離ｄを測定し、測距検知信号Ｓ８２を発生するようになる。ＰＳＤセンサ８０２は距離測定板８０４の鏡面を直接センスする。ＰＳＤセンサ８０２は、センサ−ベルト面距離測定棒８０１（ローラを含む）の長さをｄ１とし、ＰＳＤセンサ８０２と距離測定板８０４との間の離隔距離をｄ２としたとき、離隔距離ｄ＝ｄ１＋ｄ２を含む測距検知信号Ｓ８２を発生する。測距検知信号Ｓ８２は図示しないアナログ・ディジタル（以下Ａ／Ｄという）変換器でＡ／Ｄ変換されて測距データＤ８２となる。
【００５０】
測距センサ８２，８２には、ベルト面と濃度センサ７１の取り付け面との離隔距離ｄがそれぞれ測定できるものであれば、無接点／接点方式の別を問わない。これにより、測距センサ８２から得られる測距データＤ８２を、濃度センサ７１の姿勢位置傾きを原因とするオフセット量を除去する演算系（傾きの距離差を無くす系）にフィードバックできるようになるので、濃度センサ７１の濃度検知情報を補正できるようになる。
【００５１】
続いて、図４を参照して、濃度検知装置７０における濃度検知例について説明する。この例では、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ対濃度Ｄの関係例を示す電圧検知特性や、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ対濃度Ｄの関係例を示す電圧検知特性は、予め何通りかの曲線形状が準備され、記憶部内にテーブル化されている。この何通りかの電圧検知特性から対応する電圧検知特性が選択可能なテーブル選択方式が採られる。
【００５２】
図４において、縦軸は濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓであり、横軸はベルト素面又はトナー検知面の濃度Ｄである。実線は、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ対濃度Ｄの関係例を示す検知曲線Ｉである。破線は、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ対濃度Ｄの関係例を示す検知曲線IIである（電圧検知特性）。
【００５３】
横軸の任意の濃度Ｄ１は、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ１と、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ２との差分（Ｐ−Ｓ）に基づいて決定される。図中、実線に示す検知曲線Ｉと、破線に示す検知曲線IIとが交差する点が最大濃度Ｄmaxを示している。
【００５４】
検知曲線Ｉ,IIは、図２Ｃに示したようにセンサ取り付け板７８が、不本意に微小角度θだけ回転した状態において、ベルト素面の濃度Ｄ又はトナー濃度を濃度センサ７１で読み取り、当該濃度センサ７１から得られたＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓに基づいてプロットされたものである。上述の例で濃度Ｄ１には微小角度θだけ回転した状態が反映された誤差が含まれている。
【００５５】
本発明では、微小角度θ回転した状態のセンサ取り付け板７８に取り付けられた濃度センサ７１から出力されるＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓの個々について測距データＤ８２に基づいて個別に補正するようにした。
【００５６】
続いて、図５を参照して、濃度検知装置７０におけるＰ波検知信号Ｓｐの補正例について説明する。この例では、図４に示したＰ波検知信号Ｓｐの電圧検知特性をセンサ取り付け板７８の傾き量に基づいて補正し、オフセット除去特性曲線Ｉ’を作成する形態が採られる。オフセット除去特性曲線Ｉ’は、データ上で離隔距離の差分Δｄを無くして傾き量θの影響をゼロにするために作成される補正テーブルである。
【００５７】
図５の一点鎖線に示す曲線Ｉ’は、Ｐ波検知信号Ｓｐのオフセット除去特性曲線（第１のオフセット除去特性）であり、実線に示したＰ波検知信号Ｓｐの電圧検知特性に係る検知曲線Ｉを移動したものである。検知曲線Ｉは、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ対濃度Ｄの関係例を示している（図４参照）。オフセット除去特性曲線Ｉ’は、横軸の各濃度Ｄにおいて、検知曲線Ｉからオフセット量を取り除いた検知曲線となっている。任意の濃度Ｄ１’は、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ１からオフセット量を除いた濃度検知電圧Ｖｐ１’で与えられる。図中、オフセット除去特性曲線Ｉ’は結果的に検知曲線Ｉを濃度Ｄの濃い側を回転中心にして反時計方向回りに回転した状態となっている。
【００５８】
この例では、センサ取り付け板７８の傾き量に基づいて検知曲線Ｉを平行に移動又は、検知曲線Ｉの一端を回転中心にしてグラフを回転する。センサ取り付け板７８の傾き量は、センサ取り付け板７８の全長をαとし、その左右端部とベルト面との離隔距離ｄの差分の長さをβとし、センサ取り付け板７８の傾斜角度をθとしたとき、（１）式、すなわち、
tanθ＝β／α ・・・・・（１）
から求められる。以下で、傾斜角度θを示すデータ（傾斜角度情報）を傾き量データＤ８３とする。センサ取り付け板７８の左右端部とベルト面との離隔距離ｄの差分の長さβは、左右の測距センサ８２から得られる測距データＤ８２から算出される。図２Ｃに示した例によれば、Δｄが離隔距離ｄの差分の長さβ＝Δｄである。
【００５９】
記憶部７０８には測距データＤ８２の他に、傾き量データＤ８３とＰ波検知信号Ｓｐのオフセット除去特性曲線Ｉ’と対応付けた何通りかのテーブルデータＤtpを予め作成して保持されている（図７参照）。画像濃度検知時、傾き量データＤ８３をアドレスにして、Ｐ波検知信号Ｓｐのオフセット除去特性曲線Ｉ’に係るテーブルデータＤtpを読み出すようになされる。これらにより、オフセット除去特性曲線Ｉ’に基づいてＰ波検知信号Ｓｐを個別に補正できるようになる。
【００６０】
続いて、図６を参照して、濃度検知装置７０におけるＳ波検知信号Ｓｓの補正例について説明する。この例でも、図５に示したＰ波検知信号Ｓｐと同様にして、Ｓ波検知信号Ｓｓの電圧検知特性をセンサ取り付け板７８の傾き量に基づいて補正し、オフセット除去特性曲線II’を作成する形態が採られる。オフセット除去特性曲線II’は、データ上で離隔距離ｄの差分Δｄを無くして傾き量θの影響をゼロにするために作成される補正テーブルである。
【００６１】
図６の二点鎖線に示すII’は、Ｓ波検知信号Ｓｓのオフセット除去特性曲線（第２のオフセット除去特性）であり、実線に示した検知曲線IIを移動したものである。検知曲線IIは、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ対濃度Ｄの関係例を示している（図４参照）。オフセット除去特性曲線II’は、横軸の各濃度Ｄにおいて、検知曲線IIからオフセット量を取り除いた検知曲線となっている。任意の濃度Ｄ１’は、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ１からオフセット量を除いた濃度検知電圧Ｖｓ１’で与えられる。図中、オフセット除去特性曲線II’は結果的に検知曲線IIを濃度の薄い側を回転中心にして時計方向回りに回転した状態となっている。
【００６２】
この例では、センサ取り付け板７８の傾き量に基づいて検知曲線IIを平行に移動又は、検知曲線IIの一端を回転中心にしてグラフを回転する。センサ取り付け板７８の傾き量は、Ｐ波検知信号Ｓｐと同様な値を用いることができる。
【００６３】
記憶部７０８には傾き量データＤ８３とＳ波検知信号Ｓｓのオフセット除去特性曲線II’と対応付けた何通りかのテーブルデータＤtsを予め作成して保持されている。画像濃度検知時、傾き量データＤ８３をアドレスにして、Ｓ波検知信号Ｓｓのオフセット除去特性曲線II’に係るテーブルデータＤtsを読み出すようになされる。これらにより、オフセット除去特性曲線II’に基づいてＳ波検知信号Ｓｓを個別に補正できるようになる。
【００６４】
続いて、図７を参照して、濃度検知装置７０の構成例について説明する。図７に示す濃度検知装置７０は、濃度センサ７１及び制御部７２を有して構成される。濃度センサ７１はベルト素面又はトナー検知面に測定光（以下でレーザー光Ｌ０という）を照射して正反射成分の反射光Ｌｐを受光すると共に乱反射成分の反射光Ｌｓを受光するために、増幅回路７０１、ＬＥＤ発光回路７０２、Ｐ波検知受光器７０３、Ｓ波検知受光器７０５及び、増幅回路７０４，７０６を有して構成される。濃度センサ７１は、フォトダイオード及びトランジスタから構成される。濃度センサ７１にはトナー濃度が読み取り可能な光学センサが使用される。
【００６５】
ＬＥＤ発光回路７０２は増幅回路７０１に接続される。増幅回路７０１は制御部７２のフィルタ回路７５に接続され、当該フィルタ回路７５から出力される所定のデューティ比の発光駆動信号Ｓ０を増幅して発光駆動電圧Ｖ０をＬＥＤ発光回路７０２に出力する。ＬＥＤ発光回路７０２は増幅回路７０１から出力される発光駆動電圧Ｖ０に基づいて所定の強度のレーザー光Ｌ０を発生する。レーザー光Ｌ０はＬＥＤ発光回路７０２の図示しないＬＥＤ発光素子から中間転写ベルト６のトナー検知面に対してある角度で照射される。
【００６６】
Ｐ波検知受光器７０３は増幅回路７０４に接続される。増幅回路７０４は制御部７２のインピーダンス変換部７６に接続される。Ｐ波検知受光器７０３はトナー検知面から正反射されてくる正反射成分の反射光Ｌｐを受光し、当該反射光Ｌｐを光電変換して、増幅回路７０４へＰ波検知信号Ｓｐを出力する。増幅回路７０４はＰ波検知信号Ｓｐを増幅してインピーダンス変換部７６へ出力する。
【００６７】
Ｓ波検知受光器７０５はトナー検知面から乱反射されてくる乱反射成分の反射光Ｌｓを受光し、当該反射光Ｌｓを光電変換して、増幅回路７０６へＳ波検知信号Ｓｓを出力する。増幅回路７０６はＳ波検知信号Ｓｓを増幅してインピーダンス変換部７６へ出力する。これにより、濃度センサ７１から制御部７２へ濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓを含む２成分の濃度検知情報を出力できるようになる。
【００６８】
制御部７２は情報作成部７３、入力／出力インターフェース（以下でＩ／Ｏという）部７４、フィルタ回路７５、インピーダンス変換部７６及びＡ／Ｄ変換部７７を有している。情報作成部７３は、演算部７０７及び記憶部７０８を有して構成される。
【００６９】
Ｉ／Ｏ部７４は演算部７０７に接続される。Ｉ／Ｏ部にはフィルタ回路７５が接続される。Ｉ／Ｏ部７４は演算部７０７からＬＥＤ発光データＤ０を受信してフィルタ回路７５に転送する。ＬＥＤ発光データＤ０は、濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓがセンサ規定電圧範囲内に納まるような値を含んでいる。フィルタ回路７５はＬＥＤ発光データＤ０をフィルタ処理、例えば、ＰＷＭ変調して所定のデューティ比の発光駆動信号Ｓ０を発生し、発光駆動信号Ｓ０を上述した濃度センサ７１の増幅回路７０１へ出力する。
【００７０】
一方、インピーダンス変換部７６は濃度センサ７１の増幅回路７０４，７０５に接続される。インピーダンス変換部７６は増幅後のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓをインピーダンス変換して、正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧ＶｓをＡ／Ｄ変換部７７へ出力する。インピーダンス変換部７６には、高電圧駆動のハイ・インピーダンス回路を低電圧駆動のローインピーダンス回路に変換する回路装置が使用される。
【００７１】
インピーダンス変換部７６にはＡ／Ｄ変換部７７が接続される。Ａ／Ｄ変換部７７はインピーダンス変換後の正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧Ｖｓをアナログ・ディジタル変換して情報作成部７３へＰ波検知データＤｐ及び、Ｓ波検知データＤｓを出力する。
【００７２】
情報作成部７３は演算部７０７及び記憶部７０８を有して構成される。記憶部７０８は演算部７０７に接続される。演算部７０７は、初期補正時、測距センサ８２，８２が濃度センサ７１とベルト面との距離ｄを測定し、測距センサ８２，８２から測距検知信号Ｓ８２を入力し、測距検知信号Ｓ８２をＡ／Ｄ変換した後の測距データＤ８２を得る。
【００７３】
演算部７０７はベルトベースライン光量補正時に、測距データＤ８２から濃度センサ７１（センサ取り付け板）の傾き量を算出して傾き量データＤ８３を作成し、この傾き量データＤ８３に基づいてＬＥＤ発光回路７０２を制御してＬＥＤ発光量を補正する。記憶部７０８にはＰ波検知データＤｐ、Ｓ波検知データＤｓ、測距データＤ８２及び傾き量データＤ８３が各々格納される。
【００７４】
また、演算部７０７は、Ａ／Ｄ変換部７７又は記憶部７０８から２成分のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓを入力し、Ｐ波検知データＤｐに基づいてベルト素面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分の電圧検知特性（検知曲線Ｉ）を作成する。演算部７０７は、Ｓ波検知データＤｓに基づいてベルト素面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした乱反射成分の電圧検知特性（検知曲線II）を作成する（図４参照）。
【００７５】
更に、演算部７０７はＰ波検知データＤｐの取り込み値にオフセット値を反映するための演算をしたり、Ｓ波検知データＤｓの取り込み値にオフセット値を反映するための演算を実行する。例えば、傾き量データＤ８３に基づいて濃度センサ７１のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓのそれぞれのオフセット値を補正する。
【００７６】
この例では、演算部７０７がベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて、正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、ベルト素面の正反射成分の反射光Ｌｐに対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、ベルト素面の乱反射成分の反射光Ｌｓに対応する第２のオフセット除去特性を作成する（図５及び図６参照）。
【００７７】
続いて、図８〜図１１を参照して、本発明に係る濃度検知方法に関して、濃度検知装置７０における動作例について説明する。この例では、濃度検知装置７０の初期補正例、そのベルトベースライン光量補正例及び、濃度検知装置７０による画像の濃度検知例の３つに分けて説明する。
【００７８】
［濃度検知装置７０の初期補正例］
この例では、制御部７２が濃度センサ７１の初期補正命令を受信して初期補正を実行する。初期補正命令は、例えば、上位の制御装置９０から制御部７２に送信される。初期補正命令は、例えば、ユーザが画像濃度を調整する際に、操作＆表示部４８を操作して制御装置９０へ指示される。初期補正命令を指示された制御装置９０は、図８に示すステップＳＴ１で通紙条件を各駆動系に設定する。このとき、制御装置９０は感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等を動作開始する。
【００７９】
初期補正命令を受信した制御部７２は、ステップＳＴ２で測距センサ８２，８２による読み取りを準備する。そして、ステップＳＴ３で制御部７２は中間転写ベルト６が安定するまで読み取りを待機する。
【００８０】
中間転写ベルト６が安定したら、ステップＳＴ４で制御部７２は、ある一定時間だけ測距センサ８２，８２をそれぞれ動作させて測距データＤ８２を読み取る。測距センサ８２，８２はベルト素面と濃度センサ７１の取り付け面との間の距離ｄを測定して測距検知信号Ｓ８２を出力する。測距検知信号Ｓ８２はＡ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換後の測距データＤ８２（読み取った値）が記憶部７０８（テーブル）に記憶（登録）される。
【００８１】
その後、ステップＳＴ５で制御部７３は中間転写ベルト６が指定量走行するまで、測距センサ８２，８２による読み取りを継続する。中間転写ベルト６が指定量走行したら、ステップＳＴ６に移行して制御部７２は演算Ａ処理を実行する。演算Ａ処理では、演算部７０７が測距データＤ８２に基づいてベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差を算出し、傾き量データＤ８３を取得する。傾き量データＤ８３は先に説明した（１）式を算出する。そして、ステップＳＴ７で制御部７２は演算Ａ結果である傾き量データＤ８３を記憶部７０８に保持する。制御部７２は制御装置９０にデータ取得終了通知を送信する。
【００８２】
データ取得終了通知を受信した制御装置９０は、ステップＳＴ８で、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等の動作を停止する。これにより、ベルトベースライン光量補正時に必要な傾き量データＤ８３を準備できるようになる。
【００８３】
［ベルトベースライン光量補正例］
この例では、濃度検知装置７０のベルトベースライン光量補正時、濃度センサ７１からＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓをそれぞれ入力し、制御部７２でＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを別々に補正する場合を前提としている。ベルトベースライン光量補正は、中間転写ベルト６のベルト鏡面にトナー画像が形成されていないトナー剤＝「０」の状態で行われる。
【００８４】
例えば、制御部７２が濃度センサ７１のベルトベースライン光量補正命令を受信して当該光量補正を実行する。この光量補正命令は、上位の制御装置９０から制御部７２に発行される。ベルトベースライン光量補正命令を送信した制御装置９０は、図９に示すステップＳＴ１１で通紙条件を各駆動系に設定する。このとき、図８に示した初期補正時と同様にして、制御装置９０は感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等を動作開始する。
【００８５】
ベルトベースライン光量補正命令を受信した制御部７２は、ステップＳＴ１２で濃度センサ７１のＬＥＤ発光回路７０２のＬＥＤ発光素子をＯＮする。濃度センサ７１は、ベルト素面にレーザー光Ｌ０を照射する。その後、ステップＳＴ１３で制御部７２は、中間転写ベルト６が安定するまで読み取りを待機する。中間転写ベルト６が安定したら、ステップＳＴ１４で制御部７２はある一定時間だけ濃度センサ７１を動作させてＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを読み取るように制御する。
【００８６】
濃度センサ７１は、正反射成分の反射光Ｌｐを受光すると共に、乱反射成分の反射光Ｌｓを受光し、正反射成分及び乱反射成分の反射光Ｌｐ，Ｌｓを各々光電変換して２成分のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを発生する。その際に、例えば、ベルトｎ周分のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを検知する。
【００８７】
Ａ／Ｄ変換部７７はＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓをインピーダンス変換した後の正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧Ｖｓをアナログ・ディジタル変換して情報作成部７３へＰ波検知データＤｐ及び、Ｓ波検知データＤｓを出力する。Ａ／Ｄ変換部７７から得られたＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓ（値）は、記憶部７０８（テーブル）に登録される。
【００８８】
ステップＳＴ１５で制御部７２は中間転写ベルト６が指定量走行するまで、濃度センサ７１による読み取り処理を継続する。中間転写ベルト６が指定量走行したら、ステップＳＴ１６に移行して制御部７２は演算Ｂ処理を実行する。演算Ｂ処理では、Ｐ波検知信号Ｓｐ、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び乱反射成分の濃度検知電圧Ｖｓを平均化して基準電圧を得る。
【００８９】
その後、演算部７０７は濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓがセンサ規定電圧範囲内に納まるようなＬＥＤ発光データＤ０をＩ／Ｏ部７４を介してフィルタ回路８５に出力する。フィルタ回路８５はＬＥＤ発光データＤ０に基づいて濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓがセンサ規定電圧範囲内に納まるように、ＬＥＤ発光回路７０２のＬＥＤ発光素子への指令値であるＰＷＭ変調時のデューティ比（Ｄｕｔｙ値）を変化させる。
【００９０】
例えば、ある一定のレーザー光Ｌ０を発生するためのＬＥＤ発光素子への発光駆動電圧をＶ０とし、この発光駆動電圧Ｖ０のＰＷＭ変調時のデューティ比が６０％に設定されていた場合であって、そのときの濃度検知電圧Ｖｐが２．４Ｖであった場合を想定する。この場合、トナー”ゼロ”の状態を基準としたとき、濃度検知電圧が３．０Ｖで、そのデューティ比が７０％である場合に、そのＰＷＭ変調時のデューティ比を６０％から７０％へ変更するようになされる。
【００９１】
その後、ステップＳＴ１７で制御部７２は演算Ｂ結果をＬＥＤ発光回路７０２のＬＥＤ発光量へフィードバックする。このとき、フィルタ回路７５から出力される所定のデューティ比の発光駆動電圧Ｖ０が増幅回路７０１で増幅され、発光駆動電圧Ｖ０がＬＥＤ発光回路７０２に出力される。ＬＥＤ発光回路７０２は発光駆動電圧Ｖ０に基づいて所定の強度のレーザー光Ｌ０を発生する。レーザー光Ｌ０はＬＥＤ発光回路７０２から中間転写ベルト６のトナー検知面に対してある角度で照射される。
【００９２】
次に、図１０に示すステップＳＴ１８で制御部７２は、濃度センサ７１で、更に、ある一定時間だけ濃度センサ７１を動作させてＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓを読み取るように制御する。例えば、ベルトｎ周分のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓを読み取り、読み取ったＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓ（値）を記憶部７０８（テーブル）に登録する。
【００９３】
このとき、演算部７０７が、Ａ／Ｄ変換部７７又は記憶部７０８から２成分のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓを入力し、Ｐ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓに基づいてベルト素面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成する（図４参照）。
【００９４】
その後、ステップＳＴ１９で制御部７２は、中間転写ベルト６が指定量走行するまで、濃度センサ７１による読み取り処理を継続する。指定量走行を終了したか否かは、カウンタ出力や、エンコーダ出力、経過時間等を検出して判別する。中間転写ベルト６が指定量走行したら、ステップＳＴ２０で制御部７２は、濃度センサ７１がセンサ指定範囲（読み取りレンジ）を読み取ったか否かを判別する。濃度センサ７１がセンサ指定範囲を全て読み取っていない場合は、ステップＳＴ１４に戻って制御部７２は上述の読み取り処理を繰り返す。
【００９５】
濃度センサ７１がセンサ指定範囲を全て読み取った場合は、ベースライン値が決定するので、ステップＳＴ２１に移行して、制御部７２は、図８で説明した演算Ａ結果を用いてＰ波検知信号Ｓｐを補正する。このとき、演算部７０７は、ベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて正反射成分の電圧検知特性を補正し、ベルト素面の正反射成分の反射光Ｌｐに対応する第１のオフセット除去特性を作成する。
【００９６】
その後、ステップＳＴ２２で、制御部７２は演算Ａ結果を用いてＳ波検知信号Ｓｓを補正する。このとき、演算部７０７は、ベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて乱反射成分の電圧検知特性を補正し、ベルト素面の乱反射成分の反射光Ｌｓに対応する第２のオフセット除去特性を作成する。
【００９７】
そして、ステップＳＴ２３で制御部７２は第１，第２のオフセット除去特性結果であるテーブルデータＤtp，Ｄtsを記憶部７０８に保持する。制御部７２は制御装置９０にデータ取得終了通知を送信する。データ取得終了通知を受信した制御装置９０は、ステップＳＴ８で、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等の動作を停止する。これにより、画像濃度検知時に必要な第１，第２のオフセット除去特性の結果となるテーブルデータＤtp，Ｄtsを準備できるようになる。
【００９８】
［濃度検知装置７０によるパッチ画像の濃度検知例］
この例では、ベルトベースライン光量補正時に演算Ａ結果により補正したＰ波検知データＤｐ及び、Ｓ波検知データＤｓの各々テーブルデータＤtp，Ｄtsを記憶部７０８内に保持し、そこから選択したベースライン補正値によるオフセット値で、パッチ画像の濃度検知時のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓ（濃度検知データ）を各濃度毎に調整するようにした。
【００９９】
パッチ画像の濃度検知時、制御部７２が濃度センサ７１によるパッチ画像の濃度検知命令を受信して当該パッチ画像の濃度検知を実行する。この濃度検知命令は、上位の制御装置９０から制御部７２に発行される。濃度検知命令を送信した制御装置９０は、図９に示すステップＳＴ３１で通紙条件を各駆動系に設定する。このとき、図８に示した初期補正時と同様にして、制御装置９０は感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等を動作開始する。
【０１００】
濃度検知命令を受信した制御部７２は、ステップＳＴ３２で濃度センサ７１のＬＥＤ発光回路７０２のＬＥＤ発光素子をＯＮする。濃度センサ７１は、ベルト素面にレーザー光Ｌ０を照射する。その後、ステップＳＴ３３で制御部７２は、中間転写ベルト６が安定するまでパッチ画像の形成開始を待機する。中間転写ベルト６が安定したら、ステップＳＴ３４で制御部７２はパッチ画像を形成するように画像形成部６０を制御する。
【０１０１】
画像形成部６０は、ベルト素面にパッチ画像情報に基づくトナー画像を形成する。画像形成部６０では、各色用の帯電部２が感光体ドラム１を帯電すると、光書込み部３が画像情報信号を感光体ドラム１に書き込み静電潜像を形成する。その後、現像装置４が静電潜像を現像することにより、感光体ドラム１上にパッチ画像（トナー画像）が形成される。
【０１０２】
そして、ステップＳＴ３５で制御部７２は、中間転写ベルト６に形成されたパッチ画像を読み取るように濃度センサ７１を制御する。例えば、制御部７２は、ベルト素面に形成されたパッチ画像（トナー画像）にレーザー光Ｌ０を照射して当該パッチ画像の正反射成分の反射光Ｌｐを受光すると共に、パッチ画像の乱反射成分の反射光Ｌｓを受光するように濃度センサ７１を制御する。
【０１０３】
濃度センサ７１では、Ｐ波検知受光器７０３がトナー検知面のパッチ画像から正反射されてくる正反射成分の反射光Ｌｐを受光し、当該反射光Ｌｐを光電変換して、増幅回路７０４へＰ波検知信号Ｓｐを出力する。増幅回路７０４はＰ波検知信号Ｓｐを増幅してインピーダンス変換部７６へ出力する。
【０１０４】
Ｓ波検知受光器７０５はトナー検知面のパッチ画像から乱反射されてくる乱反射成分の反射光Ｌｓを受光し、当該反射光Ｌｓを光電変換して、増幅回路７０６へＳ波検知信号Ｓｓを出力する。増幅回路７０６はＳ波検知信号Ｓｓを増幅してインピーダンス変換部７６へ出力する。
【０１０５】
インピーダンス変換部７６は、増幅後のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓをインピーダンス変換して、正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧ＶｓをＡ／Ｄ変換部７７へ出力する。Ａ／Ｄ変換部７７はインピーダンス変換後の正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧Ｖｓをアナログ・ディジタル変換する。Ａ／Ｄ変換部７７は、情報作成部７３へＰ波検知データＤｐ及び、Ｓ波検知データＤｓを出力する。
【０１０６】
情報作成部７３では、演算部７０７がパッチ画像の正反射成分のＰ波検知データＤｐに、第１のオフセット除去特性を演算すると共に、当該パッチ画像の乱反射成分のＳ波検知データＤｓに第２のオフセット除去特性を演算する。例えば、第１，第２のオフセット除去特性に濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓを設定した状態で、本発明に係る濃度センサ７１のＰ波検知信号Ｓｐ、Ｓ波検知信号Ｓｓのそれぞれの基本波形が決まる。
【０１０７】
従って、演算Ａ結果である濃度センサ７１の位置、微小角度θを、Ｐ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓの個別に上記ベースライン調整値に対する各濃度テーブルのオフセット除去特性で調整するようになる。その後、演算部７０７は、第１のオフセット除去特性を演算したパッチ画像の正反射成分のＰ波検知データＤｐと、第２のオフセット除去特性を演算したパッチ画像の乱反射成分のＳ波検知データＤｓとの差分（Ｐ−Ｓ）を演算することにより、当該パッチ画像のトナー濃度を検知するようになる。
【０１０８】
そして、ステップＳＴ３６で制御部７２は、濃度センサ７１が中間転写ベルト６上のパッチ画像を全部読み取ったか否かを判別する。このとき、制御部７２は、例えば、画像形成部６０が保持するパッチ画像の形成予定数と、中間転写ベルト６上に形成されたパッチ画像の形成済み数との一致比較を検出して読み取り終了を判断する。
【０１０９】
濃度センサ７１が中間転写ベルト６上のパッチ画像を全部読み取っていない場合は、ステップＳＴ３５に戻って、制御部７２は中間転写ベルト６上のパッチ画像の読み取りを継続する。濃度センサ７１が中間転写ベルト６上のパッチ画像を全部読み取った場合は、ステップＳＴ３６に移行して、制御部７２はパッチ画像のＰ波検知データＤｐsを記憶部７０８に格納する。
【０１１０】
その後、制御部７２は制御装置９０にデータ取得終了通知を送信する。データ取得終了通知を受信した制御装置９０は、ステップＳＴ３７で、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等の動作を停止する。これにより、パッチ画像のトナー濃度を示す濃度検知データＤpsを取得できるようになる。
【０１１１】
このように実施形態としての濃度検知装置７０及び濃度検知方法によれば、ベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、ベルト素面の正反射成分の反射光Ｌｐ，Ｌｓに対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、ベルト素面の乱反射成分の反射光Ｌｐ，Ｌｓに対応する第２のオフセット除去特性を作成する演算部７０７を備えるものである。
【０１１２】
この構成によって、画像濃度検知時に、濃度センサ７１から取得されたパッチ画像の正反射成分のＰ波検知データＤｐに第１のオフセット除去特性を演算できるようになると共に、その乱反射成分のＳ波検知データＤｓに第２のオフセット除去特性を演算できるようになる。
【０１１３】
従って、パッチ画像の濃度検知時に得られたＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓから濃度センサ７１の取り付け誤差の影響を個々に取り除くことができる。これにより、濃度センサ７１の取り付け誤差の影響を取り除かれた、パッチ画像の正反射成分のＰ波検知データＤｐと、濃度センサ７１の取り付け誤差の影響を取り除かれた、パッチ画像の乱反射成分のＳ波検知データＤｓとの差分から当該パッチ画像の濃度を精度良く検知できるようになる。
【０１１４】
上述した実施形態では、Ｐ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓの検知曲線Ｉ，IIについて、基準濃度を測定したときの、オフセット量を除去する補正方法（調整）について説明したが、これに限られることはない。
【０１１５】
例えば、演算部７０７において、トナー検知面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差から傾き量データＤ８３を演算し、当該傾き量データＤ８３に基づいて正反射成分の電圧検知特性を任意の角度だけ回転して第１のオフセット除去特性曲線Ｉ’を作成したり、乱反射成分の電圧検知特性を任意の角度だけ回転して第２のオフセット除去特性曲線II’を作成するようにしてもよい（他の補正方法）。
【０１１６】
これにより、正反射成分の第１のオフセット除去特性曲線Ｉ’や、その乱反射成分の第２のオフセット除去特性曲線II’を容易に作成できるので、画像濃度検知時に得られる濃度検知情報から濃度センサ７１の取り付け誤差の影響を取り除く際の複数のテーブル選択対象を記憶部７０８に格納できるようになる。
【０１１７】
しかも、実施形態としてのカラー複写機１００によれば、本発明に係る濃度検知装置７０を備えるので、所定の速度で移動される中間転写ベルト６の使用環境による速度変化（走行性）や、濃度センサ７１が取り付けられたセンサ取り付け板７８の温度による位置変化（距離・角度）等も含めて、高精度に画像の濃度を検知できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
この発明は、画像濃度センサから得られる画像濃度情報に基づいてトナー画像の濃度を調整する機能を備えたカラー用、白黒用のプリンタや、複写機、これら複合機に適用して極めて好適である。
【符号の説明】
【０１１９】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 感光体ドラム（像担持体）
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ 帯電部（画像形成部）
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 光書込み部（画像形成部）
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 現像装置（画像形成部）
６ 中間転写ベルト（像担持体）
８Ａ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ クリーニング部
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成ユニット（画像形成部）
１７ 定着装置
２１ 第１給紙部
２２Ａ〜２２Ｃ 搬送ローラ
２３ レジストローラ
２４ 定着搬送ローラ
２５ 排紙ローラ
２６ 用紙反転部
６０ 画像形成部
７０ 濃度検知装置
７１ 濃度センサ
７２ 制御部
７３ 情報作成部
７４ Ｉ／Ｏ部
７５ フィルタ部
７６ インピーダンス変換部
７７ Ａ／Ｄ変換部
７８ センサ取り付け板
８２ 測距センサ
９０ 制御装置
１００ カラー複写機
１０１ 装置本体部
１０２ 露光走査装置
７０７ 演算部
７０８ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像濃度センサから得られる画像濃度情報に基づいてトナー画像の濃度を調整する機能を備えたカラー用、白黒用のプリンタや、複写機、これら複合機に適用して好適な濃度検知装置、濃度検知方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー用の画像情報に基づいて色画像を形成するカラープリンタや、原稿の画像を読み取ってカラー画像再生用の画像信号を出力するスキャン機能を備えたカラー用の複写機や、複合機が使用される場合が多くなってきた。例えば、カラー原稿を読み取って赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）系の画像データを取得し、この画像データに基づいて色画像を形成するデジタルカラー複写機が広く使用されている。
【０００３】
この種のカラー複写機において、電子写真方式の画像形成部が備えられ、画像形成部では、ＲＧＢ系の画像データがＹＭＣＫ系の画像データに色変換され、色変換後のイエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色及び黒（ＢＫ）色用の画像データに基づいてカラーのトナー像が形成される。画像形成部は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ色の像形成出力機能を各々分担する画像形成ユニットを備え、各作像色毎に帯電部によって一様に帯電された感光体ドラムに、画像データに基づいて静電潜像が、ポリゴンミラー等を使用した走査露光部により形成される。
【０００４】
この静電潜像は各作像色毎に現像装置によって現像される。このような帯電、露光、現像を行い、感光体ドラム上に形成されたカラートナー像が、中間転写ベルト上で重ね合わされ、ここに重ね合わされたカラートナー像が転写部によって用紙に転写される。用紙は、用紙給紙部によって、給紙トレイから転写部へ搬送される。所定の用紙上に転写されたトナー像は、定着部により定着される。この結果、画像データに基づくカラー画像を所定の用紙に形成することができる。
【０００５】
この種のカラー用の画像形成装置によれば、高画質かつ高品質のカラー画像を形成するために、濃度検知装置が備えられ、各色毎に中間転写ベルトに形成されたパッチ画像を読み取って、ここに得られた濃度検知情報に基づいてカラー画像の濃度を調整するようになされる。カラー画像の濃度は、例えば、濃度検知情報に基づいて現像バイアスを制御し、現像装置から感光体ドラムへ被着されるトナー剤の被着量を調整することで行われる。
【０００６】
この種の濃度検知機能を備えたカラー複写機に関連して、特許文献１には画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、画像形成手段、画像濃度取得手段、トナー量演算手段及び、画像濃度補正手段及び照射光量演算部を備えている。画像濃度取得手段には、光反射式の濃度センサ及び測距センサが設けられる。
【０００７】
画像形成装置では、画像形成手段が像担持体にトナー量検出用のパッチ画像を形成すると、画像濃度取得手段が、画像形成手段によって像担持体に形成されたパッチ画像の濃度を取得する。このとき、濃度センサはパッチ画像の形成箇所に測定光を照射する一方で、当該パッチ画像の形成箇所から反射されてくる反射光を受光して濃度を検知する。測距センサは、パッチ画像の形成箇所と、濃度センサとの間の距離を測る。
【０００８】
トナー量演算手段は、画像濃度取得手段によって取得されたパッチ画像の濃度に基づいて実際のトナー量を求める。画像濃度補正手段では、トナー量演算手段によって求められた実際のトナー量と、予め定められる基準のトナー量とに基づいて画像濃度を補正する。照射光量演算部は、測距センサによる測距値と、予め定められる基準距離とに基づいて、当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すための、パッチ画像の形成箇所への照射光量を演算し、当該演算結果を濃度センサにフィードバック出力する。
【０００９】
これらを前提にして、濃度センサが、照射光量演算部で演算された照射光量に基づいて、パッチ画像の形成箇所へ光を照射するようになされる。このように画像形成装置を構成すると、像担持体におけるパッチ画像の形成箇所と濃度センサとの間において、距離の変動を生じた場合であっても、濃度補正精度を高水準に維持できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１０−７２５８５号公報（第６頁 図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、特許文献１に見られるような濃度検知機能を備えた画像形成装置によれば、次のような問題がある。
【００１２】
ｉ．特許文献１の画像形成装置によれば、測距センサによる測距値と、予め定められた基準距離とに基づいて当該両者間における距離偏差の影響を打ち消すことを考慮して、照射光量演算部がパッチ画像の形成箇所へ照射光量を演算し、当該演算結果を濃度センサにフィードバック出力し、これを受けて濃度センサでは、照射光量演算部で演算された、照射光量をもって、パッチ画像の形成箇所へ測定光を照射している。
【００１３】
このため、濃度センサにＩＤＣ（Image Density Control）センサ等を用いた場合、濃度検知誤差が大きくなるという問題がある。この問題は、ＩＤＣセンサによれば、単一のＬＥＤ発光源から照射される測定光に対して、正反射成分及び乱反射成分をそれぞれ独立に取り込み、その差分で濃度を相対的に測定している。しかし、ＩＤＣセンサに取り込まれる正反射成分及び乱反射成分のそれぞれの波形が濃度に対して直線性を有していない。これにより、ＩＤＣセンサと像担持体との距離や、角度特性等によって、濃度検知誤差が大きくなるというものである。
【００１４】
ii．因みに、上述の問題を解決するために、メカ取付精度を挙げ、ＩＤＣセンサと像担持体との間の離隔距離を一定に保つ対策が考えられる。しかし、像担持体が転写ベルト等のように動的に安定しないものである場合、メカの取付精度を上げて、センサ検知誤差を低減させるのは困難である。従って、距離差や角度差等によるベース面の電圧変化に起因して、濃度検知誤差がベルト走行中に取得される濃度検知情報に混入する場合が想定される。これにより、濃度センサの取付精度や、像担持体の動的変動による濃度検知誤差が濃度検知情報に不本意に含まれてしまい、その出力値である画像濃度値にバラツキを生じるという問題がある。
【００１５】
iii．また、ベルト検知面がテンションローラや、バックアップローラ等である場合でも、軸の偏芯などで、距離差や、角度差等が発生する。なお、ベルト検知面は鏡面反射体であり、通常の光学センサで、濃度センサと像担持体との間の距離を測定するのは困難であるという問題がある。
【００１６】
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、濃度センサの取り付け誤差の影響を正反射成分及び乱反射成分の２つに分けて取り除けるようにすると共に、画像の濃度を高精度に検知できるようにした濃度検知装置、濃度検知方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の濃度検知装置は、濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に乱反射成分の反射光を受光し、前記正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を出力する濃度センサと、前記濃度被検知面と前記濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を出力する測距センサと、前記濃度センサから２成分の前記濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成する情報作成部とを備え、前記情報作成部は、前記測距センサから前記測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する前記濃度センサの取り付け誤差を算出し、算出した前記濃度センサの取り付け誤差に基づいて前記正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正して、前記濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１に記載の濃度検知装置によれば、濃度センサは、濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に乱反射成分の反射光を受光し、正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を情報作成部へ出力する。測距センサは、濃度被検知面と濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を情報作成部へ出力する。情報作成部は、濃度センサから２成分の濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成する。
【００１９】
これらを前提にして、情報作成部が測距センサから測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する濃度センサの取り付け誤差を算出し、ここに算出した濃度センサの取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成するようになる。
【００２０】
画像濃度検知時に、画像濃度センサから取得された画像の正反射成分の濃度検知情報に第１のオフセット除去特性を演算できるようになると共に、その乱反射成分の濃度検知情報に第２のオフセット除去特性を演算できるようになる。従って、画像濃度検知時に得られた濃度検知情報から濃度センサの取り付け誤差の影響を正反射成分及び乱反射成分の２つに分けて取り除くことができる。
【００２１】
請求項２に記載の濃度検知装置は、請求項１において、前記情報作成部が、画像濃度検知時に、前記濃度被検知面に形成された画像に測定光を照射して当該画像の正反射成分の反射光を受光すると共に、前記画像の乱反射成分の反射光を受光し、前記画像の正反射成分及び乱反射成分の反射光を光電変換して当該画像の濃度検知情報を取得し、ここに取得された前記画像の正反射成分の濃度検知情報に前記第１のオフセット除去特性を演算すると共に、取得された前記画像の乱反射成分の濃度検知情報に前記第２のオフセット除去特性を演算し、前記第１のオフセット除去特性を演算した前記画像の正反射成分の濃度検知情報と、前記第２のオフセット除去特性を演算した前記画像の乱反射成分の濃度検知情報との差分を演算することにより当該画像の濃度を検知することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３に記載の濃度検知装置は、請求項２において、前記情報作成部が、前記濃度被検知面に対する濃度センサの取り付け誤差から傾斜角度情報を演算し、当該傾斜角度情報に基づいて前記正反射成分の電圧検知特性を回転して前記第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記乱反射成分の電圧検知特性を回転して前記第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４に記載の濃度検知方法は、濃度被検知面に形成された画像の濃度を検知する濃度検知装置が濃度センサ、測距センサ及び情報作成部を有し、前記濃度センサが、前記濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に乱反射成分の反射光を受光し、前記正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を取得し、前記測距センサが、前記濃度被検知面と前記濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を取得し、前記情報作成部が、前記濃度センサから２成分の前記濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成し、その後、前記測距センサから前記測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する前記濃度センサの取り付け誤差を算出し、算出した前記濃度センサの取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、前記濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５に記載の画像形成装置は、濃度被検知面を有して所定の速度で移動される像担持体に、所定の濃度のトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって前記像担持体の濃度被検知面に形成された前記トナー画像の濃度を検知する請求項１乃至３に記載の濃度検知装置とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る濃度検知装置及び請求項４に係る濃度検知方法によれば、濃度センサの取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成する情報作成部を備えるものである。
【００２６】
この構成によって、画像濃度検知時に、画像濃度センサから取得された画像の正反射成分の濃度検知情報に第１のオフセット除去特性を演算できるようになると共に、その乱反射成分の濃度検知情報に第２のオフセット除去特性を演算できるようになる。従って、画像濃度検知時に得られた濃度検知情報から濃度センサの取り付け誤差の影響を取り除くことができる。
【００２７】
請求項２に記載の濃度検知装置によれば、濃度センサの取り付け誤差の影響を取り除かれた画像の正反射成分の濃度検知情報と、濃度センサの取り付け誤差の影響を取り除かれた画像の乱反射成分の濃度検知情報との差分から当該画像の濃度を精度良く検知できるようになる。
【００２８】
請求項３に記載の濃度検知装置によれば、画像濃度検知時に得られる濃度検知情報から濃度センサの取り付け誤差の影響を取り除くための正反射成分の第１のオフセット除去特性や、その乱反射成分の第２のオフセット除去特性を容易に作成できるようになる。
【００２９】
請求項５に記載の画像形成装置によれば、本発明に係る濃度検知装置を備えるので、所定の速度で移動される像担持体の使用環境による速度変化（走行性）や、濃度センサが取り付けられた濃度センサ取付板の温度による位置変化（距離・角度）等も含めて、高精度に画像の濃度を検知できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る実施形態としてのカラー複写機１００の構成例を示す概念図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、濃度センサ７１の取り付け例を示す斜視図及びその側面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、センサ取り付け板７８の測距例を示す説明図である。
【図４】濃度検知装置７０における濃度検知例を示すグラフ図である。
【図５】Ｐ波検知信号Ｓｐに係る電圧検知特性の補正例を示すグラフ図である。
【図６】Ｓ波検知信号Ｓｓに係る電圧検知特性の補正例を示すグラフ図である。
【図７】濃度検知装置７０の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図８】濃度検知装置７０の初期補正例を示すフローチャートである。
【図９】濃度検知装置７０のベルトベースライン光量補正例（その１）を示すフローチャートである。
【図１０】濃度検知装置７０のベルトベースライン光量補正例（その２）を示すフローチャートである。
【図１１】濃度検知装置７０におけるパッチ画像の濃度検知例をフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る濃度検知装置、濃度検知方法及び画像形成装置について説明をする。なお、本欄の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や、用語の意味等を限定するものではない。
【００３２】
図１に示すカラー複写機１００は、タンデム型の電子写真方式の画像形成装置の一例を構成し、装置本体部１０１を有している。装置本体部１０１には、画像形成部６０、中間転写ベルト６、定着装置１７、操作＆表示部４８、濃度検知装置７０、制御装置９０及び画像読取装置１０２が備えられる。
【００３３】
画像読取装置１０２は装置本体部１０１の上部に配置され、原稿台上に載置された原稿が走査露装置の光学系により走査露光され、ラインイメージセンサで画像が読み込まれる。画像読取装置１０２で光電変換された画像情報信号は、画像処理部（不図示）において、アナログ処理、アナログ／ディジタル（以下Ａ／Ｄという）変換処理、シューディング補正、画像圧縮処理等を行った後に、画像形成部６０の光書込み部に入力される。
【００３４】
画像形成部６０は、ベルト素面を有して所定の速度で移動される中間転写ベルト６に所定の濃度のトナー画像を形成する。画像形成部６０は、イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙと、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍと、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃと、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋとを備えて構成される。この例では、それぞれ共通する機能名称、例えば、符号１０の後ろに形成する色を示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付して表記する。
【００３５】
画像形成ユニット１０Ｙは感光体ドラム１Ｙを有し、その周囲には帯電部２Ｙ、光書込み部３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング部８Ｙが配設されている。画像形成ユニット１０Ｍは感光体ドラム１Ｍを有し、その周囲には帯電部２Ｍ、光書込み部３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング部８Ｍが配設されている。画像形成ユニット１０Ｃは感光体ドラム１Ｃを有し、その周囲には帯電部２Ｃ、光書込み部３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング部８Ｃが配設されている。画像形成ユニット１０Ｋは感光体ドラム１Ｋを有し、その周囲には帯電部２Ｋ、光書込み部３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング部８Ｋが配設されている。
【００３６】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、帯電部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、光書込み部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、クリーニング部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋは、それぞれ共通する内容の構成である。以下、特に、区別が必要な場合を除き、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付さずに表記することとする。
【００３７】
画像形成ユニット１０では、帯電部２が感光体ドラム１を帯電する。光書込み部３には、例えば、ポリゴンミラー方式のレーザー露光走査装置が使用される。光書込み部３が画像情報信号を感光体ドラム１に書き込み静電潜像を形成する。現像装置４が静電潜像を現像する。これにより、感光体ドラム１上に可視画像であるトナー画像が形成される。
【００３８】
画像形成部６０では、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色及び、黒（Ｋ）色の画像が形成される。感光体ドラム１のそれぞれに形成された各色のトナー像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色用の感光体ドラム１に対応して一次転写ローラ７Ｙ，７Ｍ，Ｃ，Ｋを動作させて中間転写ベルト６に転写される（一次転写）。
【００３９】
中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、走行可能に支持されている。中間転写ベルト６上に形成されたカラー画像は、中間転写ベルト６が時計方向に回転することで、二次転写部７Ａに向けて搬送される。二次転写部７Ａは、画像形成部６０の下方であって、中間転写ベルト６の最下方位置に配設される。
【００４０】
画像形成部６０の下方には用紙搬送部２０が設けられ、画像形成部６０へ用紙Ｐを搬送する。用紙搬送部２０は給紙トレイ２９１，２９２，２９３を有し、用紙Ｐが収容される。用紙Ｐは、第１給紙部２１により給紙され、搬送ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ、レジストローラ２３を経て二次転写部７Ａに搬送される。中間転写ベルト６上のトナー画像は、二次転写部７Ａで、中間転写ベルト６から用紙Ｐに一括して転写される（二次転写）。
【００４１】
二次転写部７Ａの下流側には定着装置１７が設けられ、カラー画像が転写された用紙Ｐを定着処理する。定着処理後の記録紙は、定着搬送ローラ２４及び、排紙ローラ２５を経て装置外へ排紙される。カラー複写機１００は、用紙反転部２６を備えており、定着がなされた用紙Ｐを定着搬送ローラ２４から用紙反転部２６に導いて表裏を反転し、排出あるいは用紙の両面に画像を形成する。
【００４２】
感光体ドラム１の各々の左側下方には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色用の感光体ドラム１に対応してクリーニング部８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋが設けられ、前回の書込みで感光体ドラム１に残留したトナー剤を除去（クリーニング）するように動作する。中間転写ベルト６の左側上方にはクリーニング部８Ａが設けられ、二次転写後の中間転写ベルト６上に残存するトナー剤をクリーニングするように動作する。
【００４３】
中間転写ベルト６の周囲領域の所定の位置には濃度検知装置７０が配設され、画像形成部６０によって中間転写ベルト６のベルト素面に形成されたトナー画像の濃度を検知する。濃度センサ７１は、例えば、クリーニング部８Ａの上流側又はＢＫ色の画像形成ユニット１０Ｋの下流側に配置され、中間転写ベルト６等に書かれた濃度検知用のパッチ画像を中間転写ベルト６から離れたところから画像濃度を検知する。これらにより、カラー複写機１００を構成する。
【００４４】
ここで、図２Ａ〜Ｃを参照して、濃度センサ７１の取り付け例について説明する。この例では、ベルト走行面に並行に濃度センサ７１をセンサ仕様値分の離隔距離（以下で単に距離ｄという）を置いて、センサ取り付け板７８（平行板）に取り付ける構造を採る。図２Ａに示す濃度センサ７１は、センサ取り付け板７８のほぼ中央付近に固定して取り付けられる。センサ取り付け板７８は、中間転写ベルト６の搬送方向と直交する幅方向（感光体ドラムの主走査方向に平行）に沿って配置される。この例では、センサ取り付け板７８と中間転写ベルト６との間において、その奥側も、手前側も距離ｄを維持して装置本体部１０１に取り付けられている。
【００４５】
図２Ｂに示すセンサ取り付け板７８は、工場出荷時、その左右端部の距離ｄが同等となるように取り付けられる。しかし、カラー複写機１００の使用態様や、その経時変化等によって、図２Ｃに示すセンサ取り付け板７８が、不本意に微小角度θだけ回転した状態となった場合が想定される。センサ取り付け板７８が微小角度θだけ回転した状態によれば、その左右端部の距離ｄにずれを生じる。図２Ｃに示す奥側の距離はｄ＋Δｄであり、その手前側の距離がｄ−Δｄである。
【００４６】
この状態によれば、奥側と手前側の距離ｄが異なり、濃度センサ７１が傾いた状態となるので、正反射成分の反射光を検知するＰ波検知受光器７０３（図７参照）への受光量が減少する。反対に、乱反射成分の反射光を検知するＳ波検知受光器７０５（図７参照）への受光量が増加する。この奥側と手前側の距離ｄの差は、どうしても無くならない機械間差である。これにより、中間転写ベルト６の濃度被検知面（以下でベルト面又はトナー検知面という）に対する濃度センサ７１の姿勢が傾いた状態でパッチ画像等の基準画像の濃度が検知されてしまう。本発明では、濃度センサ７１の姿勢傾きを原因とする濃度検知誤差をデータ処理上で補正するようにした。
【００４７】
次に、図３Ａ及びＢを参照して、センサ取り付け板７８の測距例について説明する。図３Ａに示すセンサ取り付け板７８には、２つの測距センサ８２，８２が設けられている。測距センサ８２，８２は、中間転写ベルト６の非画像形成領域（画像形成領域の両極端部）と対峙する位置であって、センサ取り付け板７８の両端、例えば、センサ取り付け板７８の手前側及び奥側に取り付けられる。測距センサ８２，８２は、ベルト面と濃度センサ７１の取り付け面との間の距離ｄを測定して測距データＤ８２を制御部７２（図７参照）へ出力する。
【００４８】
図３Ｂに示す測距センサ８２は、距離ｄを測定するために、センサ−ベルト面距離測定棒８０１及びＰＳＤセンサ８０２を有して構成されている。センサ−ベルト面距離測定棒８０１の一端にはローラ８０３が回動自在に取り付けられる共に、上下動可能な構造を有している。ローラ８０３は中間転写ベルト６に押し当てられる。
【００４９】
センサ−ベルト面距離測定棒８０１の他端には距離測定板８０４が設けられ、距離測定板８０４の上部にはＰＳＤセンサ８０２が設けられる。ＰＳＤセンサ８０２は連続的に距離ｄを測定し、測距検知信号Ｓ８２を発生するようになる。ＰＳＤセンサ８０２は距離測定板８０４の鏡面を直接センスする。ＰＳＤセンサ８０２は、センサ−ベルト面距離測定棒８０１（ローラを含む）の長さをｄ１とし、ＰＳＤセンサ８０２と距離測定板８０４との間の離隔距離をｄ２としたとき、離隔距離ｄ＝ｄ１＋ｄ２を含む測距検知信号Ｓ８２を発生する。測距検知信号Ｓ８２は図示しないアナログ・ディジタル（以下Ａ／Ｄという）変換器でＡ／Ｄ変換されて測距データＤ８２となる。
【００５０】
測距センサ８２，８２には、ベルト面と濃度センサ７１の取り付け面との離隔距離ｄがそれぞれ測定できるものであれば、無接点／接点方式の別を問わない。これにより、測距センサ８２から得られる測距データＤ８２を、濃度センサ７１の姿勢位置傾きを原因とするオフセット量を除去する演算系（傾きの距離差を無くす系）にフィードバックできるようになるので、濃度センサ７１の濃度検知情報を補正できるようになる。
【００５１】
続いて、図４を参照して、濃度検知装置７０における濃度検知例について説明する。この例では、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ対濃度Ｄの関係例を示す電圧検知特性や、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ対濃度Ｄの関係例を示す電圧検知特性は、予め何通りかの曲線形状が準備され、記憶部内にテーブル化されている。この何通りかの電圧検知特性から対応する電圧検知特性が選択可能なテーブル選択方式が採られる。
【００５２】
図４において、縦軸は濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓであり、横軸はベルト素面又はトナー検知面の濃度Ｄである。実線は、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ対濃度Ｄの関係例を示す検知曲線Ｉである。破線は、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ対濃度Ｄの関係例を示す検知曲線IIである（電圧検知特性）。
【００５３】
横軸の任意の濃度Ｄ１は、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ１と、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ２との差分（Ｐ−Ｓ）に基づいて決定される。図中、実線に示す検知曲線Ｉと、破線に示す検知曲線IIとが交差する点が最大濃度Ｄmaxを示している。
【００５４】
検知曲線Ｉ,IIは、図２Ｃに示したようにセンサ取り付け板７８が、不本意に微小角度θだけ回転した状態において、ベルト素面の濃度Ｄ又はトナー濃度を濃度センサ７１で読み取り、当該濃度センサ７１から得られたＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓに基づいてプロットされたものである。上述の例で濃度Ｄ１には微小角度θだけ回転した状態が反映された誤差が含まれている。
【００５５】
本発明では、微小角度θ回転した状態のセンサ取り付け板７８に取り付けられた濃度センサ７１から出力されるＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓの個々について測距データＤ８２に基づいて個別に補正するようにした。
【００５６】
続いて、図５を参照して、濃度検知装置７０におけるＰ波検知信号Ｓｐの補正例について説明する。この例では、図４に示したＰ波検知信号Ｓｐの電圧検知特性をセンサ取り付け板７８の傾き量に基づいて補正し、オフセット除去特性曲線Ｉ’を作成する形態が採られる。オフセット除去特性曲線Ｉ’は、データ上で離隔距離の差分Δｄを無くして傾き量θの影響をゼロにするために作成される補正テーブルである。
【００５７】
図５の一点鎖線に示す曲線Ｉ’は、Ｐ波検知信号Ｓｐのオフセット除去特性曲線（第１のオフセット除去特性）であり、実線に示したＰ波検知信号Ｓｐの電圧検知特性に係る検知曲線Ｉを移動したものである。検知曲線Ｉは、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ対濃度Ｄの関係例を示している（図４参照）。オフセット除去特性曲線Ｉ’は、横軸の各濃度Ｄにおいて、検知曲線Ｉからオフセット量を取り除いた検知曲線となっている。任意の濃度Ｄ１’は、Ｐ波検知信号Ｓｐに基づく濃度検知電圧Ｖｐ１からオフセット量を除いた濃度検知電圧Ｖｐ１’で与えられる。図中、オフセット除去特性曲線Ｉ’は結果的に検知曲線Ｉを濃度Ｄの濃い側を回転中心にして反時計方向回りに回転した状態となっている。
【００５８】
この例では、センサ取り付け板７８の傾き量に基づいて検知曲線Ｉを平行に移動又は、検知曲線Ｉの一端を回転中心にしてグラフを回転する。センサ取り付け板７８の傾き量は、センサ取り付け板７８の全長をαとし、その左右端部とベルト面との離隔距離ｄの差分の長さをβとし、センサ取り付け板７８の傾斜角度をθとしたとき、（１）式、すなわち、
tanθ＝β／α ・・・・・（１）
から求められる。以下で、傾斜角度θを示すデータ（傾斜角度情報）を傾き量データＤ８３とする。センサ取り付け板７８の左右端部とベルト面との離隔距離ｄの差分の長さβは、左右の測距センサ８２から得られる測距データＤ８２から算出される。図２Ｃに示した例によれば、Δｄが離隔距離ｄの差分の長さβ＝Δｄである。
【００５９】
記憶部７０８には測距データＤ８２の他に、傾き量データＤ８３とＰ波検知信号Ｓｐのオフセット除去特性曲線Ｉ’と対応付けた何通りかのテーブルデータＤtpを予め作成して保持されている（図７参照）。画像濃度検知時、傾き量データＤ８３をアドレスにして、Ｐ波検知信号Ｓｐのオフセット除去特性曲線Ｉ’に係るテーブルデータＤtpを読み出すようになされる。これらにより、オフセット除去特性曲線Ｉ’に基づいてＰ波検知信号Ｓｐを個別に補正できるようになる。
【００６０】
続いて、図６を参照して、濃度検知装置７０におけるＳ波検知信号Ｓｓの補正例について説明する。この例でも、図５に示したＰ波検知信号Ｓｐと同様にして、Ｓ波検知信号Ｓｓの電圧検知特性をセンサ取り付け板７８の傾き量に基づいて補正し、オフセット除去特性曲線II’を作成する形態が採られる。オフセット除去特性曲線II’は、データ上で離隔距離ｄの差分Δｄを無くして傾き量θの影響をゼロにするために作成される補正テーブルである。
【００６１】
図６の二点鎖線に示すII’は、Ｓ波検知信号Ｓｓのオフセット除去特性曲線（第２のオフセット除去特性）であり、実線に示した検知曲線IIを移動したものである。検知曲線IIは、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ対濃度Ｄの関係例を示している（図４参照）。オフセット除去特性曲線II’は、横軸の各濃度Ｄにおいて、検知曲線IIからオフセット量を取り除いた検知曲線となっている。任意の濃度Ｄ１’は、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく濃度検知電圧Ｖｓ１からオフセット量を除いた濃度検知電圧Ｖｓ１’で与えられる。図中、オフセット除去特性曲線II’は結果的に検知曲線IIを濃度の薄い側を回転中心にして時計方向回りに回転した状態となっている。
【００６２】
この例では、センサ取り付け板７８の傾き量に基づいて検知曲線IIを平行に移動又は、検知曲線IIの一端を回転中心にしてグラフを回転する。センサ取り付け板７８の傾き量は、Ｐ波検知信号Ｓｐと同様な値を用いることができる。
【００６３】
記憶部７０８には傾き量データＤ８３とＳ波検知信号Ｓｓのオフセット除去特性曲線II’と対応付けた何通りかのテーブルデータＤtsを予め作成して保持されている。画像濃度検知時、傾き量データＤ８３をアドレスにして、Ｓ波検知信号Ｓｓのオフセット除去特性曲線II’に係るテーブルデータＤtsを読み出すようになされる。これらにより、オフセット除去特性曲線II’に基づいてＳ波検知信号Ｓｓを個別に補正できるようになる。
【００６４】
続いて、図７を参照して、濃度検知装置７０の構成例について説明する。図７に示す濃度検知装置７０は、濃度センサ７１及び制御部７２を有して構成される。濃度センサ７１はベルト素面又はトナー検知面に測定光（以下でレーザー光Ｌ０という）を照射して正反射成分の反射光Ｌｐを受光すると共に乱反射成分の反射光Ｌｓを受光するために、増幅回路７０１、ＬＥＤ発光回路７０２、Ｐ波検知受光器７０３、Ｓ波検知受光器７０５及び、増幅回路７０４，７０６を有して構成される。濃度センサ７１は、フォトダイオード及びトランジスタから構成される。濃度センサ７１にはトナー濃度が読み取り可能な光学センサが使用される。
【００６５】
ＬＥＤ発光回路７０２は増幅回路７０１に接続される。増幅回路７０１は制御部７２のフィルタ回路７５に接続され、当該フィルタ回路７５から出力される所定のデューティ比の発光駆動信号Ｓ０を増幅して発光駆動電圧Ｖ０をＬＥＤ発光回路７０２に出力する。ＬＥＤ発光回路７０２は増幅回路７０１から出力される発光駆動電圧Ｖ０に基づいて所定の強度のレーザー光Ｌ０を発生する。レーザー光Ｌ０はＬＥＤ発光回路７０２の図示しないＬＥＤ発光素子から中間転写ベルト６のトナー検知面に対してある角度で照射される。
【００６６】
Ｐ波検知受光器７０３は増幅回路７０４に接続される。増幅回路７０４は制御部７２のインピーダンス変換部７６に接続される。Ｐ波検知受光器７０３はトナー検知面から正反射されてくる正反射成分の反射光Ｌｐを受光し、当該反射光Ｌｐを光電変換して、増幅回路７０４へＰ波検知信号Ｓｐを出力する。増幅回路７０４はＰ波検知信号Ｓｐを増幅してインピーダンス変換部７６へ出力する。
【００６７】
Ｓ波検知受光器７０５はトナー検知面から乱反射されてくる乱反射成分の反射光Ｌｓを受光し、当該反射光Ｌｓを光電変換して、増幅回路７０６へＳ波検知信号Ｓｓを出力する。増幅回路７０６はＳ波検知信号Ｓｓを増幅してインピーダンス変換部７６へ出力する。これにより、濃度センサ７１から制御部７２へ濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓを含む２成分の濃度検知情報を出力できるようになる。
【００６８】
制御部７２は情報作成部７３、入力／出力インターフェース（以下でＩ／Ｏという）部７４、フィルタ回路７５、インピーダンス変換部７６及びＡ／Ｄ変換部７７を有している。情報作成部７３は、演算部７０７及び記憶部７０８を有して構成される。
【００６９】
Ｉ／Ｏ部７４は演算部７０７に接続される。Ｉ／Ｏ部にはフィルタ回路７５が接続される。Ｉ／Ｏ部７４は演算部７０７からＬＥＤ発光データＤ０を受信してフィルタ回路７５に転送する。ＬＥＤ発光データＤ０は、濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓがセンサ規定電圧範囲内に納まるような値を含んでいる。フィルタ回路７５はＬＥＤ発光データＤ０をフィルタ処理、例えば、ＰＷＭ変調して所定のデューティ比の発光駆動信号Ｓ０を発生し、発光駆動信号Ｓ０を上述した濃度センサ７１の増幅回路７０１へ出力する。
【００７０】
一方、インピーダンス変換部７６は濃度センサ７１の増幅回路７０４，７０５に接続される。インピーダンス変換部７６は増幅後のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓをインピーダンス変換して、正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧ＶｓをＡ／Ｄ変換部７７へ出力する。インピーダンス変換部７６には、高電圧駆動のハイ・インピーダンス回路を低電圧駆動のローインピーダンス回路に変換する回路装置が使用される。
【００７１】
インピーダンス変換部７６にはＡ／Ｄ変換部７７が接続される。Ａ／Ｄ変換部７７はインピーダンス変換後の正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧Ｖｓをアナログ・ディジタル変換して情報作成部７３へＰ波検知データＤｐ及び、Ｓ波検知データＤｓを出力する。
【００７２】
情報作成部７３は演算部７０７及び記憶部７０８を有して構成される。記憶部７０８は演算部７０７に接続される。演算部７０７は、初期補正時、測距センサ８２，８２が濃度センサ７１とベルト面との距離ｄを測定し、測距センサ８２，８２から測距検知信号Ｓ８２を入力し、測距検知信号Ｓ８２をＡ／Ｄ変換した後の測距データＤ８２を得る。
【００７３】
演算部７０７はベルトベースライン光量補正時に、測距データＤ８２から濃度センサ７１（センサ取り付け板）の傾き量を算出して傾き量データＤ８３を作成し、この傾き量データＤ８３に基づいてＬＥＤ発光回路７０２を制御してＬＥＤ発光量を補正する。記憶部７０８にはＰ波検知データＤｐ、Ｓ波検知データＤｓ、測距データＤ８２及び傾き量データＤ８３が各々格納される。
【００７４】
また、演算部７０７は、Ａ／Ｄ変換部７７又は記憶部７０８から２成分のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓを入力し、Ｐ波検知データＤｐに基づいてベルト素面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分の電圧検知特性（検知曲線Ｉ）を作成する。演算部７０７は、Ｓ波検知データＤｓに基づいてベルト素面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした乱反射成分の電圧検知特性（検知曲線II）を作成する（図４参照）。
【００７５】
更に、演算部７０７はＰ波検知データＤｐの取り込み値にオフセット値を反映するための演算をしたり、Ｓ波検知データＤｓの取り込み値にオフセット値を反映するための演算を実行する。例えば、傾き量データＤ８３に基づいて濃度センサ７１のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓのそれぞれのオフセット値を補正する。
【００７６】
この例では、演算部７０７がベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて、正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、ベルト素面の正反射成分の反射光Ｌｐに対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、ベルト素面の乱反射成分の反射光Ｌｓに対応する第２のオフセット除去特性を作成する（図５及び図６参照）。
【００７７】
続いて、図８〜図１１を参照して、本発明に係る濃度検知方法に関して、濃度検知装置７０における動作例について説明する。この例では、濃度検知装置７０の初期補正例、そのベルトベースライン光量補正例及び、濃度検知装置７０による画像の濃度検知例の３つに分けて説明する。
【００７８】
［濃度検知装置７０の初期補正例］
この例では、制御部７２が濃度センサ７１の初期補正命令を受信して初期補正を実行する。初期補正命令は、例えば、上位の制御装置９０から制御部７２に送信される。初期補正命令は、例えば、ユーザが画像濃度を調整する際に、操作＆表示部４８を操作して制御装置９０へ指示される。初期補正命令を指示された制御装置９０は、図８に示すステップＳＴ１で通紙条件を各駆動系に設定する。このとき、制御装置９０は感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等を動作開始する。
【００７９】
初期補正命令を受信した制御部７２は、ステップＳＴ２で測距センサ８２，８２による読み取りを準備する。そして、ステップＳＴ３で制御部７２は中間転写ベルト６が安定するまで読み取りを待機する。
【００８０】
中間転写ベルト６が安定したら、ステップＳＴ４で制御部７２は、ある一定時間だけ測距センサ８２，８２をそれぞれ動作させて測距データＤ８２を読み取る。測距センサ８２，８２はベルト素面と濃度センサ７１の取り付け面との間の距離ｄを測定して測距検知信号Ｓ８２を出力する。測距検知信号Ｓ８２はＡ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換後の測距データＤ８２（読み取った値）が記憶部７０８（テーブル）に記憶（登録）される。
【００８１】
その後、ステップＳＴ５で制御部７３は中間転写ベルト６が指定量走行するまで、測距センサ８２，８２による読み取りを継続する。中間転写ベルト６が指定量走行したら、ステップＳＴ６に移行して制御部７２は演算Ａ処理を実行する。演算Ａ処理では、演算部７０７が測距データＤ８２に基づいてベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差を算出し、傾き量データＤ８３を取得する。傾き量データＤ８３は先に説明した（１）式を算出する。そして、ステップＳＴ７で制御部７２は演算Ａ結果である傾き量データＤ８３を記憶部７０８に保持する。制御部７２は制御装置９０にデータ取得終了通知を送信する。
【００８２】
データ取得終了通知を受信した制御装置９０は、ステップＳＴ８で、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等の動作を停止する。これにより、ベルトベースライン光量補正時に必要な傾き量データＤ８３を準備できるようになる。
【００８３】
［ベルトベースライン光量補正例］
この例では、濃度検知装置７０のベルトベースライン光量補正時、濃度センサ７１からＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓをそれぞれ入力し、制御部７２でＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを別々に補正する場合を前提としている。ベルトベースライン光量補正は、中間転写ベルト６のベルト鏡面にトナー画像が形成されていないトナー剤＝「０」の状態で行われる。
【００８４】
例えば、制御部７２が濃度センサ７１のベルトベースライン光量補正命令を受信して当該光量補正を実行する。この光量補正命令は、上位の制御装置９０から制御部７２に発行される。ベルトベースライン光量補正命令を送信した制御装置９０は、図９に示すステップＳＴ１１で通紙条件を各駆動系に設定する。このとき、図８に示した初期補正時と同様にして、制御装置９０は感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等を動作開始する。
【００８５】
ベルトベースライン光量補正命令を受信した制御部７２は、ステップＳＴ１２で濃度センサ７１のＬＥＤ発光回路７０２のＬＥＤ発光素子をＯＮする。濃度センサ７１は、ベルト素面にレーザー光Ｌ０を照射する。その後、ステップＳＴ１３で制御部７２は、中間転写ベルト６が安定するまで読み取りを待機する。中間転写ベルト６が安定したら、ステップＳＴ１４で制御部７２はある一定時間だけ濃度センサ７１を動作させてＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを読み取るように制御する。
【００８６】
濃度センサ７１は、正反射成分の反射光Ｌｐを受光すると共に、乱反射成分の反射光Ｌｓを受光し、正反射成分及び乱反射成分の反射光Ｌｐ，Ｌｓを各々光電変換して２成分のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを発生する。その際に、例えば、ベルトｎ周分のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓを検知する。
【００８７】
Ａ／Ｄ変換部７７はＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓをインピーダンス変換した後の正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧Ｖｓをアナログ・ディジタル変換して情報作成部７３へＰ波検知データＤｐ及び、Ｓ波検知データＤｓを出力する。Ａ／Ｄ変換部７７から得られたＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓ（値）は、記憶部７０８（テーブル）に登録される。
【００８８】
ステップＳＴ１５で制御部７２は中間転写ベルト６が指定量走行するまで、濃度センサ７１による読み取り処理を継続する。中間転写ベルト６が指定量走行したら、ステップＳＴ１６に移行して制御部７２は演算Ｂ処理を実行する。演算Ｂ処理では、Ｐ波検知信号Ｓｐ、Ｓ波検知信号Ｓｓに基づく正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び乱反射成分の濃度検知電圧Ｖｓを平均化して基準電圧を得る。
【００８９】
その後、演算部７０７は濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓがセンサ規定電圧範囲内に納まるようなＬＥＤ発光データＤ０をＩ／Ｏ部７４を介してフィルタ回路８５に出力する。フィルタ回路８５はＬＥＤ発光データＤ０に基づいて濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓがセンサ規定電圧範囲内に納まるように、ＬＥＤ発光回路７０２のＬＥＤ発光素子への指令値であるＰＷＭ変調時のデューティ比（Ｄｕｔｙ値）を変化させる。
【００９０】
例えば、ある一定のレーザー光Ｌ０を発生するためのＬＥＤ発光素子への発光駆動電圧をＶ０とし、この発光駆動電圧Ｖ０のＰＷＭ変調時のデューティ比が６０％に設定されていた場合であって、そのときの濃度検知電圧Ｖｐが２．４Ｖであった場合を想定する。この場合、トナー”ゼロ”の状態を基準としたとき、濃度検知電圧が３．０Ｖで、そのデューティ比が７０％である場合に、そのＰＷＭ変調時のデューティ比を６０％から７０％へ変更するようになされる。
【００９１】
その後、ステップＳＴ１７で制御部７２は演算Ｂ結果をＬＥＤ発光回路７０２のＬＥＤ発光量へフィードバックする。このとき、フィルタ回路７５から出力される所定のデューティ比の発光駆動電圧Ｖ０が増幅回路７０１で増幅され、発光駆動電圧Ｖ０がＬＥＤ発光回路７０２に出力される。ＬＥＤ発光回路７０２は発光駆動電圧Ｖ０に基づいて所定の強度のレーザー光Ｌ０を発生する。レーザー光Ｌ０はＬＥＤ発光回路７０２から中間転写ベルト６のトナー検知面に対してある角度で照射される。
【００９２】
次に、図１０に示すステップＳＴ１８で制御部７２は、濃度センサ７１で、更に、ある一定時間だけ濃度センサ７１を動作させてＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓを読み取るように制御する。例えば、ベルトｎ周分のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓを読み取り、読み取ったＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓ（値）を記憶部７０８（テーブル）に登録する。
【００９３】
このとき、演算部７０７が、Ａ／Ｄ変換部７７又は記憶部７０８から２成分のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓを入力し、Ｐ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓに基づいてベルト素面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成する（図４参照）。
【００９４】
その後、ステップＳＴ１９で制御部７２は、中間転写ベルト６が指定量走行するまで、濃度センサ７１による読み取り処理を継続する。指定量走行を終了したか否かは、カウンタ出力や、エンコーダ出力、経過時間等を検出して判別する。中間転写ベルト６が指定量走行したら、ステップＳＴ２０で制御部７２は、濃度センサ７１がセンサ指定範囲（読み取りレンジ）を読み取ったか否かを判別する。濃度センサ７１がセンサ指定範囲を全て読み取っていない場合は、ステップＳＴ１４に戻って制御部７２は上述の読み取り処理を繰り返す。
【００９５】
濃度センサ７１がセンサ指定範囲を全て読み取った場合は、ベースライン値が決定するので、ステップＳＴ２１に移行して、制御部７２は、図８で説明した演算Ａ結果を用いてＰ波検知信号Ｓｐを補正する。このとき、演算部７０７は、ベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて正反射成分の電圧検知特性を補正し、ベルト素面の正反射成分の反射光Ｌｐに対応する第１のオフセット除去特性を作成する。
【００９６】
その後、ステップＳＴ２２で、制御部７２は演算Ａ結果を用いてＳ波検知信号Ｓｓを補正する。このとき、演算部７０７は、ベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて乱反射成分の電圧検知特性を補正し、ベルト素面の乱反射成分の反射光Ｌｓに対応する第２のオフセット除去特性を作成する。
【００９７】
そして、ステップＳＴ２３で制御部７２は第１，第２のオフセット除去特性結果であるテーブルデータＤtp，Ｄtsを記憶部７０８に保持する。制御部７２は制御装置９０にデータ取得終了通知を送信する。データ取得終了通知を受信した制御装置９０は、ステップＳＴ８で、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等の動作を停止する。これにより、画像濃度検知時に必要な第１，第２のオフセット除去特性の結果となるテーブルデータＤtp，Ｄtsを準備できるようになる。
【００９８】
［濃度検知装置７０によるパッチ画像の濃度検知例］
この例では、ベルトベースライン光量補正時に演算Ａ結果により補正したＰ波検知データＤｐ及び、Ｓ波検知データＤｓの各々テーブルデータＤtp，Ｄtsを記憶部７０８内に保持し、そこから選択したベースライン補正値によるオフセット値で、パッチ画像の濃度検知時のＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓ（濃度検知データ）を各濃度毎に調整するようにした。
【００９９】
パッチ画像の濃度検知時、制御部７２が濃度センサ７１によるパッチ画像の濃度検知命令を受信して当該パッチ画像の濃度検知を実行する。この濃度検知命令は、上位の制御装置９０から制御部７２に発行される。濃度検知命令を送信した制御装置９０は、図９に示すステップＳＴ３１で通紙条件を各駆動系に設定する。このとき、図８に示した初期補正時と同様にして、制御装置９０は感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等を動作開始する。
【０１００】
濃度検知命令を受信した制御部７２は、ステップＳＴ３２で濃度センサ７１のＬＥＤ発光回路７０２のＬＥＤ発光素子をＯＮする。濃度センサ７１は、ベルト素面にレーザー光Ｌ０を照射する。その後、ステップＳＴ３３で制御部７２は、中間転写ベルト６が安定するまでパッチ画像の形成開始を待機する。中間転写ベルト６が安定したら、ステップＳＴ３４で制御部７２はパッチ画像を形成するように画像形成部６０を制御する。
【０１０１】
画像形成部６０は、ベルト素面にパッチ画像情報に基づくトナー画像を形成する。画像形成部６０では、各色用の帯電部２が感光体ドラム１を帯電すると、光書込み部３が画像情報信号を感光体ドラム１に書き込み静電潜像を形成する。その後、現像装置４が静電潜像を現像することにより、感光体ドラム１上にパッチ画像（トナー画像）が形成される。
【０１０２】
そして、ステップＳＴ３５で制御部７２は、中間転写ベルト６に形成されたパッチ画像を読み取るように濃度センサ７１を制御する。例えば、制御部７２は、ベルト素面に形成されたパッチ画像（トナー画像）にレーザー光Ｌ０を照射して当該パッチ画像の正反射成分の反射光Ｌｐを受光すると共に、パッチ画像の乱反射成分の反射光Ｌｓを受光するように濃度センサ７１を制御する。
【０１０３】
濃度センサ７１では、Ｐ波検知受光器７０３がトナー検知面のパッチ画像から正反射されてくる正反射成分の反射光Ｌｐを受光し、当該反射光Ｌｐを光電変換して、増幅回路７０４へＰ波検知信号Ｓｐを出力する。増幅回路７０４はＰ波検知信号Ｓｐを増幅してインピーダンス変換部７６へ出力する。
【０１０４】
Ｓ波検知受光器７０５はトナー検知面のパッチ画像から乱反射されてくる乱反射成分の反射光Ｌｓを受光し、当該反射光Ｌｓを光電変換して、増幅回路７０６へＳ波検知信号Ｓｓを出力する。増幅回路７０６はＳ波検知信号Ｓｓを増幅してインピーダンス変換部７６へ出力する。
【０１０５】
インピーダンス変換部７６は、増幅後のＰ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓをインピーダンス変換して、正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧ＶｓをＡ／Ｄ変換部７７へ出力する。Ａ／Ｄ変換部７７はインピーダンス変換後の正反射成分の濃度検知電圧Ｖｐ及び、乱反射成分の濃度検知電圧Ｖｓをアナログ・ディジタル変換する。Ａ／Ｄ変換部７７は、情報作成部７３へＰ波検知データＤｐ及び、Ｓ波検知データＤｓを出力する。
【０１０６】
情報作成部７３では、演算部７０７がパッチ画像の正反射成分のＰ波検知データＤｐに、第１のオフセット除去特性を演算すると共に、当該パッチ画像の乱反射成分のＳ波検知データＤｓに第２のオフセット除去特性を演算する。例えば、第１，第２のオフセット除去特性に濃度検知電圧Ｖｐ，Ｖｓを設定した状態で、本発明に係る濃度センサ７１のＰ波検知信号Ｓｐ、Ｓ波検知信号Ｓｓのそれぞれの基本波形が決まる。
【０１０７】
従って、演算Ａ結果である濃度センサ７１の位置、微小角度θを、Ｐ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓの個別に上記ベースライン調整値に対する各濃度テーブルのオフセット除去特性で調整するようになる。その後、演算部７０７は、第１のオフセット除去特性を演算したパッチ画像の正反射成分のＰ波検知データＤｐと、第２のオフセット除去特性を演算したパッチ画像の乱反射成分のＳ波検知データＤｓとの差分（Ｐ−Ｓ）を演算することにより、当該パッチ画像のトナー濃度を検知するようになる。
【０１０８】
そして、ステップＳＴ３６で制御部７２は、濃度センサ７１が中間転写ベルト６上のパッチ画像を全部読み取ったか否かを判別する。このとき、制御部７２は、例えば、画像形成部６０が保持するパッチ画像の形成予定数と、中間転写ベルト６上に形成されたパッチ画像の形成済み数との一致比較を検出して読み取り終了を判断する。
【０１０９】
濃度センサ７１が中間転写ベルト６上のパッチ画像を全部読み取っていない場合は、ステップＳＴ３５に戻って、制御部７２は中間転写ベルト６上のパッチ画像の読み取りを継続する。濃度センサ７１が中間転写ベルト６上のパッチ画像を全部読み取った場合は、ステップＳＴ３６に移行して、制御部７２はパッチ画像のＰ波検知データＤｐsを記憶部７０８に格納する。
【０１１０】
その後、制御部７２は制御装置９０にデータ取得終了通知を送信する。データ取得終了通知を受信した制御装置９０は、ステップＳＴ３７で、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、中間転写ベルト６、一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、二次転写部７Ａ、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ等の動作を停止する。これにより、パッチ画像のトナー濃度を示す濃度検知データＤpsを取得できるようになる。
【０１１１】
このように実施形態としての濃度検知装置７０及び濃度検知方法によれば、ベルト素面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、ベルト素面の正反射成分の反射光Ｌｐ，Ｌｓに対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、ベルト素面の乱反射成分の反射光Ｌｐ，Ｌｓに対応する第２のオフセット除去特性を作成する演算部７０７を備えるものである。
【０１１２】
この構成によって、画像濃度検知時に、濃度センサ７１から取得されたパッチ画像の正反射成分のＰ波検知データＤｐに第１のオフセット除去特性を演算できるようになると共に、その乱反射成分のＳ波検知データＤｓに第２のオフセット除去特性を演算できるようになる。
【０１１３】
従って、パッチ画像の濃度検知時に得られたＰ波検知データＤｐ及びＳ波検知データＤｓから濃度センサ７１の取り付け誤差の影響を個々に取り除くことができる。これにより、濃度センサ７１の取り付け誤差の影響を取り除かれた、パッチ画像の正反射成分のＰ波検知データＤｐと、濃度センサ７１の取り付け誤差の影響を取り除かれた、パッチ画像の乱反射成分のＳ波検知データＤｓとの差分から当該パッチ画像の濃度を精度良く検知できるようになる。
【０１１４】
上述した実施形態では、Ｐ波検知信号Ｓｐ及びＳ波検知信号Ｓｓの検知曲線Ｉ，IIについて、基準濃度を測定したときの、オフセット量を除去する補正方法（調整）について説明したが、これに限られることはない。
【０１１５】
例えば、演算部７０７において、トナー検知面に対する濃度センサ７１の取り付け誤差から傾き量データＤ８３を演算し、当該傾き量データＤ８３に基づいて正反射成分の電圧検知特性を任意の角度だけ回転して第１のオフセット除去特性曲線Ｉ’を作成したり、乱反射成分の電圧検知特性を任意の角度だけ回転して第２のオフセット除去特性曲線II’を作成するようにしてもよい（他の補正方法）。
【０１１６】
これにより、正反射成分の第１のオフセット除去特性曲線Ｉ’や、その乱反射成分の第２のオフセット除去特性曲線II’を容易に作成できるので、画像濃度検知時に得られる濃度検知情報から濃度センサ７１の取り付け誤差の影響を取り除く際の複数のテーブル選択対象を記憶部７０８に格納できるようになる。
【０１１７】
しかも、実施形態としてのカラー複写機１００によれば、本発明に係る濃度検知装置７０を備えるので、所定の速度で移動される中間転写ベルト６の使用環境による速度変化（走行性）や、濃度センサ７１が取り付けられたセンサ取り付け板７８の温度による位置変化（距離・角度）等も含めて、高精度に画像の濃度を検知できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
この発明は、画像濃度センサから得られる画像濃度情報に基づいてトナー画像の濃度を調整する機能を備えたカラー用、白黒用のプリンタや、複写機、これら複合機に適用して極めて好適である。
【符号の説明】
【０１１９】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 感光体ドラム（像担持体）
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ 帯電部（画像形成部）
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 光書込み部（画像形成部）
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 現像装置（画像形成部）
６ 中間転写ベルト（像担持体）
８Ａ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ クリーニング部
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成ユニット（画像形成部）
１７ 定着装置
２１ 第１給紙部
２２Ａ〜２２Ｃ 搬送ローラ
２３ レジストローラ
２４ 定着搬送ローラ
２５ 排紙ローラ
２６ 用紙反転部
６０ 画像形成部
７０ 濃度検知装置
７１ 濃度センサ
７２ 制御部
７３ 情報作成部
７４ Ｉ／Ｏ部
７５ フィルタ部
７６ インピーダンス変換部
７７ Ａ／Ｄ変換部
７８ センサ取り付け板
８２ 測距センサ
９０ 制御装置
１００ カラー複写機
１０１ 装置本体部
１０２ 露光走査装置
７０７ 演算部
７０８ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に、乱反射成分の反射光を受光し、前記正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を出力する濃度センサと、
前記濃度被検知面と前記濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を出力する測距センサと、
前記濃度センサから２成分の前記濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成する情報作成部とを備え、
前記情報作成部は、
前記測距センサから前記測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する前記濃度センサの取り付け誤差を算出し、
算出した前記濃度センサの取り付け誤差に基づいて前記正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正して、前記濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とする濃度検知装置。
【請求項２】
前記情報作成部は、
画像濃度検知時に、
前記濃度被検知面に形成された画像に測定光を照射して当該画像の正反射成分の反射光を受光すると共に、前記画像の乱反射成分の反射光を受光し、
前記画像の正反射成分及び乱反射成分の反射光を光電変換して当該画像の濃度検知情報を取得し、
取得された前記画像の正反射成分の濃度検知情報に前記第１のオフセット除去特性を演算すると共に、取得された前記画像の乱反射成分の濃度検知情報に前記第２のオフセット除去特性を演算し、
前記第１のオフセット除去特性を演算した前記画像の正反射成分の濃度検知情報と、前記第２のオフセット除去特性を演算した前記画像の乱反射成分の濃度検知情報との差分を演算することにより当該画像の濃度を検知することを特徴とする請求項１に記載の濃度検知装置。
【請求項３】
前記情報作成部は、
前記濃度被検知面に対する濃度センサの取り付け誤差から傾斜角度情報を演算し、当該傾斜角度情報に基づいて前記正反射成分の電圧検知特性を回転して前記第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記乱反射成分の電圧検知特性を回転して前記第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とする請求項１に記載の濃度検知装置。
【請求項４】
濃度被検知面に形成された画像の濃度を検知する濃度検知装置が濃度センサ、測距センサ及び情報作成部を有し、
前記濃度センサが、
前記濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に乱反射成分の反射光を受光し、前記正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を取得し、
前記測距センサが、
前記濃度被検知面と前記濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を取得し、
前記情報作成部が、
前記濃度センサから２成分の前記濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成し、
その後、前記測距センサから前記測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する前記濃度センサの取り付け誤差を算出し、
算出した前記濃度センサの取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、前記濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とする濃度検知方法。
【請求項５】
濃度被検知面を有して所定の速度で移動される像担持体に、所定の濃度のトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって前記像担持体の濃度被検知面に形成された前記トナー画像の濃度を検知する請求項１乃至３に記載の濃度検知装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に、乱反射成分の反射光を受光し、前記正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を出力する濃度センサと、
前記濃度被検知面と前記濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を出力する測距センサと、
前記濃度センサから２成分の前記濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成する情報作成部とを備え、
前記情報作成部は、
前記測距センサから前記測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する前記濃度センサの取り付け誤差を算出し、
算出した前記濃度センサの取り付け誤差に基づいて前記正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正して、前記濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とする濃度検知装置。
【請求項２】
前記情報作成部は、
画像濃度検知時に、
前記濃度被検知面に形成された画像に測定光を照射して当該画像の正反射成分の反射光を受光すると共に、前記画像の乱反射成分の反射光を受光し、
前記画像の正反射成分及び乱反射成分の反射光を光電変換して当該画像の濃度検知情報を取得し、
取得された前記画像の正反射成分の濃度検知情報に前記第１のオフセット除去特性を演算すると共に、取得された前記画像の乱反射成分の濃度検知情報に前記第２のオフセット除去特性を演算し、
前記第１のオフセット除去特性を演算した前記画像の正反射成分の濃度検知情報と、前記第２のオフセット除去特性を演算した前記画像の乱反射成分の濃度検知情報との差分を演算することにより当該画像の濃度を検知することを特徴とする請求項１に記載の濃度検知装置。
【請求項３】
前記情報作成部は、
前記濃度被検知面に対する濃度センサの取り付け誤差から傾斜角度情報を演算し、当該傾斜角度情報に基づいて前記正反射成分の電圧検知特性を回転して前記第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記乱反射成分の電圧検知特性を回転して前記第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とする請求項１に記載の濃度検知装置。
【請求項４】
濃度被検知面に形成された画像の濃度を検知する濃度検知装置が濃度センサ、測距センサ及び情報作成部を有し、
前記濃度センサが、
前記濃度被検知面に測定光を照射して正反射成分の反射光を受光すると共に乱反射成分の反射光を受光し、前記正反射成分及び乱反射成分の反射光を各々光電変換して２成分の濃度検知情報を取得し、
前記測距センサが、
前記濃度被検知面と前記濃度センサの取り付け面との間の距離を測定して測距情報を取得し、
前記情報作成部が、
前記濃度センサから２成分の前記濃度検知情報を入力し、当該濃度検知情報に基づいて濃度被検知面の濃度値に対する濃度検知電圧をプロットした正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を作成し、
その後、前記測距センサから前記測距情報を入力し、当該測距情報に基づいて濃度被検知面に対する前記濃度センサの取り付け誤差を算出し、
算出した前記濃度センサの取り付け誤差に基づいて正反射成分及び乱反射成分の電圧検知特性を補正し、前記濃度被検知面の正反射成分の反射光に対応する第１のオフセット除去特性を作成すると共に、前記濃度被検知面の乱反射成分の反射光に対応する第２のオフセット除去特性を作成することを特徴とする濃度検知方法。
【請求項５】
濃度被検知面を有して所定の速度で移動される像担持体に、所定の濃度のトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって前記像担持体の濃度被検知面に形成された前記トナー画像の濃度を検知する請求項１乃至３に記載の濃度検知装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−７７８７（Ｐ２０１３−７７８７Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８７９０（Ｐ２０１１−１３８７９０）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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