照明装置及び画像形成装置
【課題】ＬＥＤ光の波長シフトが発生しても偏光フィルタにおける透過光量を減少させずに正確な検出を可能にすることを目的とする。
【解決手段】照明装置が、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、前記ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動手段と、前記ＬＥＤから入射された光の所定の偏光のみを透過させる偏光フィルタと、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記駆動手段に駆動電流を供給させるように制御する制御手段とを具備する。
【解決手段】照明装置が、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、前記ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動手段と、前記ＬＥＤから入射された光の所定の偏光のみを透過させる偏光フィルタと、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記駆動手段に駆動電流を供給させるように制御する制御手段とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いる画像形成装置では、光源に赤外発光ダイオード（以下単にＬＥＤと称する）が用いられたセンサがＩＤセンサとして搭載されている。ＩＤセンサは、感光体ドラムまたは中間転写ベルト上のトナー画像にＬＥＤ光を照射し、その反射光を検出することで画像のトナー濃度を検出する。ＩＤセンサでは、ＬＥＤ光が偏光フィルタによりＰ波とＳ波とに分離され、そのＰ波のみが検出光としてトナー画像に照射される。このようなＩＤセンサでは、発光ために電流が流れることによりＬＥＤチップ部が自己発熱し、自己発熱によりＬＥＤ光の波長が、長波長側にシフトする。ＬＥＤ光の波長がシフトすると、偏光フィルタに入射されるＬＥＤ光の波長が偏光フィルタのＰ波透過波長範囲内に収まらないので、ＬＥＤの透過光量が減少してしまう。このことは濃度検出時に照射光量が安定せず正確な濃度検出に支障をきたす。
【０００３】
このような温度上昇による波長シフトが原因の光学センサの検出精度の悪化を解決する方法として、例えば、下記特許文献１には、ＬＥＤ光を感光体ドラム表面に照射し、その反射光を受光デバイスにより受光してトナー濃度を検出する画像形成装置において、ＬＥＤの周辺温度に応じて受光デバイスの受光結果を補正する方法が開示されている。また、下記特許文献２には、ＬＥＤから光ファイバケーブルを介して受光部に光が伝送される光応用電流電圧センサにおいて、ＬＥＤの周辺温度の上昇に応じてＬＥＤの発光量を増加させることでセンサ感度誤差を補正する方法が開示されている。さらに、下記特許文献３には、カラーセンサによるＬＣＤ光の検出結果に基づいてＬＥＤをフィードバック制御するＬＥＤ発光システムにおいて、ＬＥＤ光のピーク波長のシフトに伴って色基準値を是正し、当該色基準値とＬＥＤ光の検出結果との差分に基づいてＬＥＤを制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２６７５１４号公報
【特許文献２】特開平０５−１２６８６７号公報
【特許文献３】特表２００９−５１４２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１〜３の解決方法は、偏光フィルタを透過させたＬＥＤ光を用いる技術に対する解決方法ではないので、上述のＩＤセンサのようにＬＥＤ光を偏光フィルタに透過させるもので発生する偏光フィルタの透過光量の減少という問題を解決することができない。そのため、検出に必要な十分な光量を得ることができずに、正確な検出を実行することができない。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ光の波長シフトが発生しても偏光フィルタにおける透過光量を減少させずに正確な検出を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、照明装置に係る第１の解決手段として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、前記ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動手段と、前記ＬＥＤから入射された光の所定の偏光のみを透過させる偏光フィルタと、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記駆動手段に駆動電流を供給させるように制御する制御手段とを具備するという手段を採用する。
【０００８】
本発明では、照明装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御手段は、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記ＬＥＤの点灯時間に応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御するという手段を採用する。
【０００９】
本発明では、照明装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記制御手段は、前記ＬＥＤの再点灯までの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御するという手段を採用する。
【００１０】
本発明では、照明装置に係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記制御手段は、前記ＬＥＤの再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、再点灯されるまでの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御するという手段を採用する。
【００１１】
本発明では、照明装置に係る第５の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記ＬＥＤの周辺温度を検出する温度検出手段を具備し、前記制御手段は、前記ＬＥＤの周辺温度と、再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、再点灯されるまでの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、前記温度検出手段により検出された周辺温度、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御するという手段を採用する。
【００１２】
また、本発明では、画像形成装置に係る第１の解決手段として、上記第１〜第５のいずれか１つの解決手段を採用する照明装置を用いたＩＤセンサによりトナー画像のトナー濃度を検出するという手段を採用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記ＬＥＤの発光量を制御する。これにより、自己発熱によるＬＥＤ光の波長シフトが発生しても偏光フィルタにおけるＬＥＤの透過光量が一定になるので、正確な検出を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る複合機Ａの特徴的な構成要素を示す機能構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る複合機ＡのＩＤセンサ５の構成要素を示す機能構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る複合機Ａの赤外ＬＥＤ５１ａのピーク波長のシフトを示すグラフ（ａ）と、偏光フィルタ５１ｂを透過した赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量を示す図（ｂ）である。
【図４】本発明の実施形態に係る複合機Ａの光量安定テーブルを示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る複合機Ａの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る複合機Ａの赤外ＬＥＤ５１ａのピーク波長のシフトを示すグラフ（ａ）と、光量安定テーブルを示す模式図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る複合機（画像形成装置）Ａは、コピー機能、プリント機能、スキャン機能、ファクシミリ送信／受信機能及び電子メール送信機能を併せ持つ。複合機Ａは、図１に示すように、画像形成ユニット１、中間転写ベルト２、１次転写ローラ３、２次転写ローラ４、ＩＤセンサ５、定着ローラ６、サーミスタ（温度検出手段）７、操作表示部８、記憶部９及び主制御部１０を備える。なお、複合機Ａについては、上述の特徴的な構成要素のみ説明し、それ以外の構成要素については説明を省略する。なお、記憶部９及び主制御部１０は、本実施形態における制御手段を構成する。
【００１６】
各画像形成ユニット１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色に対応するトナーからなる画像を形成するものであり、複合機Ａの正面から視て水平方向に所定間隔で配置され、図１に示すようにそれぞれ感光体ドラム１１と、帯電部１２と、レーザスキャニングユニット１３と、現像ユニット１４と、クリーナ１５とを備えている。
【００１７】
感光体ドラム１１は、静電潜像に基づいて形成されたトナー画像を周面に担持する円筒部材からなり、複合機Ａの正面から視て奥行き方向に延在して配置され、主制御部１０の制御の下、モータ等の速度調整が可能な駆動源（図示なし）により画像形成時に周面方向に回転する。
帯電部１２は、感光体ドラム１１に対して対向配置され、主制御部１０の制御の下、感光体ドラム１１の周面を帯電状態にするものである。
レーザスキャニングユニット１３は、主制御部１０の制御の下、レーザ光を帯電状態の感光体ドラム１１の周面に照射することで静電潜像を形成するものである。
【００１８】
現像ユニット１４は、トナーとキャリア（磁性キャリア）とが混合された２成分現像剤を内部に収容し、主制御部１０の制御の下、感光体ドラム１１の周面に対してトナーを供給することによって感光体ドラム１１の周面上に静電潜像に基づくトナー画像を形成（現像）するものである。
クリーナ１５は、主制御部１０の制御の下、感光体ドラム１１から記録用紙にトナー画像が転写された後に、感光体ドラム１１に残存するトナーを除去する。
【００１９】
中間転写ベルト２は、感光体ドラム１１に接するように設けられ、感光体ドラム１１に形成されたトナー画像が１次転写されるものであり、ベルト部材２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３及びテンションローラ２４から構成されている。
ベルト部材２１は、駆動ローラ２２、従動ローラ２３及びテンションローラ２４に張架された無端ベルトであり、感光体ドラム１１と１次転写ローラ３との間を通過するように設けられ、駆動ローラ２２の回転に従って走行する。ベルト部材２１は、１次転写ローラ３から印加される電圧により感光体ドラム１１の周面上に形成されたトナー画像が１次転写される。
【００２０】
駆動ローラ２２は、従動ローラ２３及びテンションローラ２４とともにベルト部材２１を支持し、ベルト部材２１に走行力を付与するローラであり、モータなどの駆動源（図示なし）がクラッチを介して連結されている。すなわち、駆動ローラ２２は、主制御部１０の制御の下、駆動源によって回転駆動されることによりベルト部材２１を走行させる。
従動ローラ２３は、上記ベルト部材２１の走行に伴って回転するローラである。
テンションローラ２４は、駆動ローラ２２の回転に従動して回転する従動ローラの一種であり、バネ機構を有してベルト部材２１に張力を与える。
【００２１】
１次転写ローラ３は、ベルト部材２１を挟むように感光体ドラム１１に対向配置されており、ベルト部材２１に所定の電圧を印加する帯電器を備えるとともにモータなどの駆動源（図示なし）がクラッチを介して連結されている。１次転写ローラ３は、主制御部１０の制御の下、駆動源によって回転駆動されながら帯電器によって電圧をベルト部材２１に印加することにより感光体ドラム１１からベルト部材２１にトナー画像を１次転写させる。
【００２２】
２次転写ローラ４は、ベルト部材２１を挟むように駆動ローラ２２に対向配置されており、給紙カセット（図示なし）から搬送された記録用紙にベルト部材２１に形成されているトナー画像を２次転写するものであり、ベルト部材２１に所定の電圧を印加する帯電器を備えるとともにモータなどの駆動源（図示なし）がクラッチを介して連結されている。２次転写ローラ４は、主制御部１０の制御の下、駆動源によって回転駆動されながら帯電器によって電圧を記録用紙に印加することによりベルト部材２１と２次転写ローラ４との間に搬送される記録用紙にベルト部材２１上のトナー画像を２次転写させる。
【００２３】
ＩＤセンサ５は、２次転写ローラ４に最も近い画像形成ユニット１と２次転写ローラ４との間かつ中間転写ベルト２のベルト部材２１の転写面側に設けられ、ベルト部材２１上のトナー画像のトナー濃度を検出し、当該トナー濃度を示す検出信号（電圧信号）を主制御部１０に出力する。このＩＤセンサ５は、図２に示すように、センサヘッド部５１、発光側回路（駆動手段）５２及び受光側回路５３から構成されている。なお、発光側回路５２は、本実施形態における駆動手段である。
【００２４】
センサヘッド部５１は、ＩＤセンサ５の表面に露出する発光デバイス及び受光デバイスなどであり、図２に示すように、赤外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）５１ａ、偏光フィルタ５１ｂ、偏光分離プリズム５１ｃ、発光側フォトトランジスタ５１ｄ、Ｓ波側フォトダイオード５１ｅ及びＰ波側フォトダイオード５１ｆから構成されている。
【００２５】
赤外ＬＥＤ５１ａは、赤外光を出射する発光デバイスであり、偏光フィルタ５１ｂを介して中間転写ベルト２のベルト部材２１の転写面に赤外光を照射する。
偏光フィルタ５１ｂは、赤外ＬＥＤ５１ａから入射された赤外光の所定の偏光のみ、つまりＰ波のみを透過させる。偏光フィルタ５１ｂを透過した赤外光のＰ波は、中間転写ベルト２のベルト部材２１の転写面に照射される。
【００２６】
偏光分離プリズム５１ｃは、入射された光のＳ波を反射するとともにＰ波を透過させるものであり、ベルト部材２１の転写面に反射された赤外光のＳ波をＳ波側フォトダイオード５１ｅに向けて反射し、Ｐ波をＰ波側フォトダイオード５１ｆに向けて透過する。
発光側フォトトランジスタ５１ｄは、赤外ＬＥＤ５１ａをフィードバック制御するために赤外ＬＥＤ５１ａが出射した赤外光を検出する受光デバイスであり、赤外ＬＥＤ５１ａから入射された赤外光の光量を示す検出電流を出力する。
【００２７】
Ｓ波側フォトダイオード５１ｅは、入射光を検出する受光デバイスであり、偏光分離プリズム５１ｃから入射された赤外光のＳ波光量を示すＳ波検出電流を出力する。
Ｐ波側フォトダイオード５１ｆは、入射光を検出する受光デバイスであり、偏光分離プリズム５１ｃから入射された赤外光のＰ波光量を示すＰ波検出電流を出力する。
【００２８】
発光側回路５２は、モニタ光検出回路５２ａ、インピーダンス変換回路５２ｂ、差動増幅回路５２ｃ及びＬＥＤ駆動回路５２ｄから構成されている。
モニタ光検出回路５２ａは、発光側フォトトランジスタ５１ｄから入力された検出電流を検出すると、当該検出電流を検出電圧に変換し、当該検出電圧をインピーダンス変換回路５２ｂに出力する。
インピーダンス変換回路５２ｂは、モニタ光検出回路５２ａから入力された検出電圧の低下をインピーダンス変換により防ぐものであり、検出電圧を差動増幅回路５２ｃに出力する。
【００２９】
差動増幅回路５２ｃは、主制御部１０から入力される基準電圧（制御電圧）と、インピーダンス変換回路５２ｂから入力される検出電圧との差分を所定の利得で増幅し、増幅した差分電圧をＬＥＤ駆動回路５２ｄに出力する。
ＬＥＤ駆動回路５２ｄは、差動増幅回路５２ｃから入力された差分電圧に基づいて駆動電流を生成し、当該駆動電流を赤外ＬＥＤ５１ａに出力する。
【００３０】
受光側回路５３は、Ｓ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ａ、Ｓ波側利得調整増幅回路５３ｂ、Ｐ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ｃ及びＰ波側利得調整増幅回路５３ｄから構成されている。
Ｓ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ａは、Ｓ波側フォトダイオード５１ｅから入力されたＳ波検出電流をＳ波検出電圧に変換し、当該Ｓ波検出電圧をＳ波側利得調整増幅回路５３ｂに出力する。
Ｓ波側利得調整増幅回路５３ｂは、Ｓ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ａから入力されたＳ波検出電圧を、主制御部１０により適切に調整された利得で増幅し、主制御部１０に出力する。
【００３１】
Ｐ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ｃは、Ｐ波側フォトダイオード５１ｆから入力された赤外光のＰ波光量を示すＰ波検出電流をＰ波検出電圧に変換し、当該Ｐ波検出電圧をＰ波側利得調整増幅回路５３ｄに出力する。
Ｐ波側利得調整増幅回路５３ｄは、Ｐ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ｃから入力されたＰ波検出電圧を、主制御部１０により適切に調整された利得で増幅し、主制御部１０に出力する。なお、主制御部１０は、Ｓ波検出電圧とＰ波検出電圧との比率に基づいてトナー濃度を検知する。
【００３２】
定着ローラ６は、内部にヒータを備えた加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１に圧接される圧接ローラ６２とから構成され、２つのローラでトナー画像が転写された記録用紙を挟持搬送することで記録用紙を加熱及び加圧して、トナー画像を記録用紙上に定着させる。
サーミスタ７は、赤外ＬＥＤ５１ａの周辺温度を検出する本実施形態における温度検出手段であり、検出結果を主制御部１０に出力する。
【００３３】
操作表示部８は、操作キー及びタッチパネルを備えており、ユーザと複合機Ａとを関係付けるマンマシンインタフェースとして機能する。操作表示部８は、押下された各操作キーの操作指示を主制御部１０に出力するとともに、主制御部１０の制御の下、タッチパネルに種々の画面を表示する。
【００３４】
記憶部９は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、偏光フィルタ５１ｂにおける赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量を一定にする光量安定テーブルを記憶する。赤外ＬＥＤ５１ａは、自己発熱の影響によって、図３の（ａ）に示すように、点灯時間の経過とともにピーク波長が長波長側にシフトする。これによって、図３の（ｂ）に示すように、波長シフト前の赤外光の波長域の大部分が偏光フィルタ５１ｂの透過率分布における安定透過範囲に収まっていたものが、波長シフトによって安定透過範囲に収まらない波長域が増えてしまう。そのため、偏光フィルタ５１ｂにおいてカットの対象となる波長域が増えるので、偏光フィルタ５１ｂにおける赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量が減少してしまう。
【００３５】
本実施形態では、この問題を解決するために赤外ＬＥＤ５１ａに発光量を増加させる。つまり、図３の（ｂ）に示すように波長がシフトしたとしても、赤外ＬＥＤ５１ａに発光量を増加させることにより透過光量を一定にする。光量安定テーブルは、そのためのものであり、図４に示すように、赤外ＬＥＤ５１ａの点灯時間に応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流（ａ１＜ａ２＜ａ３＜ａｎ）が登録されるている。光量安定テーブルに登録されている駆動電流は実験的に求められたものであり、点灯時間の経過とともに駆動電流を高くすることで、透過光量が一定になる。なお、この実験において求められた駆動電流は、赤外ＬＥＤ５１ａの周辺温度を一定にして、赤外ＬＥＤ５１ａの自己発熱のみが波長シフトの要因となる環境下において求められたものである。
【００３６】
主制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び上記画像形成ユニット１、中間転写ベルト２、１次転写ローラ３、２次転写ローラ４、ＩＤセンサ５、定着ローラ６、サーミスタ（温度検出手段）７、操作表示部８及び記憶部９と信号の入出力をそれぞれ行うインタフェース回路などから構成されており、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラム、操作表示部８が受け付ける操作指示及び記憶部９が記憶する光量安定テーブルに基づいて複合機Ａの全体動作を制御する。なお、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムには、光量安定プログラムが含まれており、主制御部１０は、この光量安定プログラムに基づいて光量安定テーブルから点灯時間応じた駆動電流を決定する。なお、主制御部１０が実行する処理の詳細については、以下に複合機Ａの動作として説明する。
【００３７】
次に、上記構成の本実施形態に係る複合機Ａの動作について図５を参照して詳しく説明する。
主制御部１０は、中間転写ベルト２のベルト部材２１上のトナー画像のトナー濃度を検出するタイミングになると、基準電圧を差動増幅回路５２ｃに出力することによって、駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるように制御する（ステップＳ１）。その際、主制御部１０は、光量安定テーブルに基づいて点灯時間に応じた駆動電流を決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるために、駆動電流に必要な基準電圧を差動増幅回路５２ｃに出力する。
【００３８】
主制御部１０は、ステップＳ１の後に、所定の時間が経過したか否か判定し（ステップＳ２）、ステップＳ２において『ＮＯ』と判定した場合には、すなわち所定の時間が経過していない場合には、ステップＳ２において待機し、ステップＳ２において『ＹＥＳ』と判定した場合には、すなわち所定の時間が経過した場合には、ステップＳ１に戻り、次の点灯時間に応じた駆動電流を決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるようにする制御する。例えば、図３に示すように、光量安定テーブルの点灯時間が１分毎に登録されている場合には、上記所定の時間を１分として、上記ステップＳ１を１分毎に繰り返し実行する。これにより、例えば、点灯時間０分，１分，２分に応じた駆動電流が決定され、その点灯時間に応じた駆動電流がＬＥＤ駆動回路５２ｄから赤外ＬＥＤ５１ａに供給される。これにより、赤外ＬＥＤ５１ａの発光量は、偏光フィルタ５１ｂにおける透過光量が一定になるように制御される。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る複合機Ａにおいて、記憶部９は偏光フィルタ５１ｂにおける赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量が一定になるように赤外ＬＥＤ５１ａの点灯時間に応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、主制御部１０は、点灯時間に応じた駆動電流を光量安定テーブルに基づいてＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるように制御する。これにより、偏光フィル５１ｂタにおける赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量が一定になるので、自己発熱による赤外ＬＥＤ５１ａの赤外光の波長シフトが発生しても、ＩＤセンサ５における正確な検出を可能にすることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態において光量安定テーブルには、点灯時間に応じた駆動電流が登録されているが本発明はこれに限定されない。波長シフトを引き起こす要因には、赤外ＬＥＤ５１ａの自己発熱以外にも、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯までの消灯時間と、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、赤外ＬＥＤ５１ａの周辺温度とがある。例えば、赤外ＬＥＤ５１ａは、図６の（ａ）に示すように、消灯時間の短い方が点灯開始（点灯時間０分）時のピーク波長が長波長側にシフトしている。同様に、連続点灯時間が長い場合や、周辺温度が高い場合も、点灯開始（点灯時間０分）時のピーク波長が長波長側にシフトしている。これら要因を加味して、実験的に駆動電流を求め、光量安定テーブルを作成するようにしてもよい。
【００４１】
具体的には、図６の（ｂ）に示すような消灯時間と点灯時間とに応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶部９に記憶させた場合には、主制御部１０は、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯時に、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を光量安定テーブルに基づいて決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるようにする制御する。
【００４２】
また、連続点灯時間と消灯時間と点灯時間とに応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶部９に記憶させた場合には、主制御部１０は、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯時に、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を光量安定テーブルに基づいて決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるようにする制御する。
【００４３】
さらに、周辺温度と連続点灯時間と消灯時間と点灯時間とに応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルが記憶部９に記憶された場合には、主制御部１０は、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯時に、サーミスタ７により検出された赤外ＬＥＤ５１ａの周辺温度、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を光量安定テーブルに基づいて決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるようにする制御する。
【００４４】
（２）上記実施形態は、予め実験データに基づいて作成された光量安定テーブルに基づいて赤外ＬＥＤ５１ａの発光量が制御されるオープン制御を用いているが、本発明はこれに限定されない。
例えば、フィードバック制御で赤外ＬＥＤ５１ａの発光量を制御するようにしてもよい。つまり、複合機Ａにおいて、偏光フィルタ５１ｂを透過して中間転写ベルト２のベルト部材２１上のトナー画像に照射される赤外光のＰ波の光量を検出する光学センサを設け、主制御部１０は、光学センサによって検出されたＰ波光量に基づいてＰ波光量が一定になるように、ＬＥＤ駆動回路５２ｄの駆動電流を制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ…複合機、１…画像形成ユニット、２…中間転写ベルト、３…１次転写ローラ、４…２次転写ローラ、５…ＩＤセンサ、６…定着ローラ、７…サーミスタ、８…操作表示部、９…記憶部、１０…主制御部、１１…感光体ドラム、１２…帯電部、１３…レーザスキャニングユニット、１４…現像ユニット、１５…クリーナ、２１…ベルト部材、２２…駆動ローラ、２３…従動ローラ、２４…テンションローラ、５１…センサヘッド部、５２…発光側回路、５３…受光側回路、５１ａ…赤外ＬＥＤ、５１ｂ…偏光フィルタ、５１ｃ…偏光分離プリズム、５１ｄ…発光側フォトトランジスタ、５１ｅ…Ｓ波側フォトダイオード、５１ｆ…Ｐ波側フォトダイオード、５２ａ…モニタ光検出回路、５２ｂ…インピーダンス変換回路、５２ｃ…差動増幅回路、５２ｄ…ＬＥＤ駆動回路、５３ａ…Ｓ波側Ｉ／Ｖ変換回路、５３ｂ…Ｓ波側利得調整増幅回路、５３ｃ…Ｐ波側Ｉ／Ｖ変換回路、５３ｄ…Ｐ波側利得調整増幅回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いる画像形成装置では、光源に赤外発光ダイオード（以下単にＬＥＤと称する）が用いられたセンサがＩＤセンサとして搭載されている。ＩＤセンサは、感光体ドラムまたは中間転写ベルト上のトナー画像にＬＥＤ光を照射し、その反射光を検出することで画像のトナー濃度を検出する。ＩＤセンサでは、ＬＥＤ光が偏光フィルタによりＰ波とＳ波とに分離され、そのＰ波のみが検出光としてトナー画像に照射される。このようなＩＤセンサでは、発光ために電流が流れることによりＬＥＤチップ部が自己発熱し、自己発熱によりＬＥＤ光の波長が、長波長側にシフトする。ＬＥＤ光の波長がシフトすると、偏光フィルタに入射されるＬＥＤ光の波長が偏光フィルタのＰ波透過波長範囲内に収まらないので、ＬＥＤの透過光量が減少してしまう。このことは濃度検出時に照射光量が安定せず正確な濃度検出に支障をきたす。
【０００３】
このような温度上昇による波長シフトが原因の光学センサの検出精度の悪化を解決する方法として、例えば、下記特許文献１には、ＬＥＤ光を感光体ドラム表面に照射し、その反射光を受光デバイスにより受光してトナー濃度を検出する画像形成装置において、ＬＥＤの周辺温度に応じて受光デバイスの受光結果を補正する方法が開示されている。また、下記特許文献２には、ＬＥＤから光ファイバケーブルを介して受光部に光が伝送される光応用電流電圧センサにおいて、ＬＥＤの周辺温度の上昇に応じてＬＥＤの発光量を増加させることでセンサ感度誤差を補正する方法が開示されている。さらに、下記特許文献３には、カラーセンサによるＬＣＤ光の検出結果に基づいてＬＥＤをフィードバック制御するＬＥＤ発光システムにおいて、ＬＥＤ光のピーク波長のシフトに伴って色基準値を是正し、当該色基準値とＬＥＤ光の検出結果との差分に基づいてＬＥＤを制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２６７５１４号公報
【特許文献２】特開平０５−１２６８６７号公報
【特許文献３】特表２００９−５１４２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１〜３の解決方法は、偏光フィルタを透過させたＬＥＤ光を用いる技術に対する解決方法ではないので、上述のＩＤセンサのようにＬＥＤ光を偏光フィルタに透過させるもので発生する偏光フィルタの透過光量の減少という問題を解決することができない。そのため、検出に必要な十分な光量を得ることができずに、正確な検出を実行することができない。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤ光の波長シフトが発生しても偏光フィルタにおける透過光量を減少させずに正確な検出を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、照明装置に係る第１の解決手段として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、前記ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動手段と、前記ＬＥＤから入射された光の所定の偏光のみを透過させる偏光フィルタと、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記駆動手段に駆動電流を供給させるように制御する制御手段とを具備するという手段を採用する。
【０００８】
本発明では、照明装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御手段は、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記ＬＥＤの点灯時間に応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御するという手段を採用する。
【０００９】
本発明では、照明装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記制御手段は、前記ＬＥＤの再点灯までの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御するという手段を採用する。
【００１０】
本発明では、照明装置に係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記制御手段は、前記ＬＥＤの再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、再点灯されるまでの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御するという手段を採用する。
【００１１】
本発明では、照明装置に係る第５の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記ＬＥＤの周辺温度を検出する温度検出手段を具備し、前記制御手段は、前記ＬＥＤの周辺温度と、再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、再点灯されるまでの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、前記温度検出手段により検出された周辺温度、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御するという手段を採用する。
【００１２】
また、本発明では、画像形成装置に係る第１の解決手段として、上記第１〜第５のいずれか１つの解決手段を採用する照明装置を用いたＩＤセンサによりトナー画像のトナー濃度を検出するという手段を採用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記ＬＥＤの発光量を制御する。これにより、自己発熱によるＬＥＤ光の波長シフトが発生しても偏光フィルタにおけるＬＥＤの透過光量が一定になるので、正確な検出を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る複合機Ａの特徴的な構成要素を示す機能構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る複合機ＡのＩＤセンサ５の構成要素を示す機能構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る複合機Ａの赤外ＬＥＤ５１ａのピーク波長のシフトを示すグラフ（ａ）と、偏光フィルタ５１ｂを透過した赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量を示す図（ｂ）である。
【図４】本発明の実施形態に係る複合機Ａの光量安定テーブルを示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係る複合機Ａの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る複合機Ａの赤外ＬＥＤ５１ａのピーク波長のシフトを示すグラフ（ａ）と、光量安定テーブルを示す模式図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る複合機（画像形成装置）Ａは、コピー機能、プリント機能、スキャン機能、ファクシミリ送信／受信機能及び電子メール送信機能を併せ持つ。複合機Ａは、図１に示すように、画像形成ユニット１、中間転写ベルト２、１次転写ローラ３、２次転写ローラ４、ＩＤセンサ５、定着ローラ６、サーミスタ（温度検出手段）７、操作表示部８、記憶部９及び主制御部１０を備える。なお、複合機Ａについては、上述の特徴的な構成要素のみ説明し、それ以外の構成要素については説明を省略する。なお、記憶部９及び主制御部１０は、本実施形態における制御手段を構成する。
【００１６】
各画像形成ユニット１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色に対応するトナーからなる画像を形成するものであり、複合機Ａの正面から視て水平方向に所定間隔で配置され、図１に示すようにそれぞれ感光体ドラム１１と、帯電部１２と、レーザスキャニングユニット１３と、現像ユニット１４と、クリーナ１５とを備えている。
【００１７】
感光体ドラム１１は、静電潜像に基づいて形成されたトナー画像を周面に担持する円筒部材からなり、複合機Ａの正面から視て奥行き方向に延在して配置され、主制御部１０の制御の下、モータ等の速度調整が可能な駆動源（図示なし）により画像形成時に周面方向に回転する。
帯電部１２は、感光体ドラム１１に対して対向配置され、主制御部１０の制御の下、感光体ドラム１１の周面を帯電状態にするものである。
レーザスキャニングユニット１３は、主制御部１０の制御の下、レーザ光を帯電状態の感光体ドラム１１の周面に照射することで静電潜像を形成するものである。
【００１８】
現像ユニット１４は、トナーとキャリア（磁性キャリア）とが混合された２成分現像剤を内部に収容し、主制御部１０の制御の下、感光体ドラム１１の周面に対してトナーを供給することによって感光体ドラム１１の周面上に静電潜像に基づくトナー画像を形成（現像）するものである。
クリーナ１５は、主制御部１０の制御の下、感光体ドラム１１から記録用紙にトナー画像が転写された後に、感光体ドラム１１に残存するトナーを除去する。
【００１９】
中間転写ベルト２は、感光体ドラム１１に接するように設けられ、感光体ドラム１１に形成されたトナー画像が１次転写されるものであり、ベルト部材２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３及びテンションローラ２４から構成されている。
ベルト部材２１は、駆動ローラ２２、従動ローラ２３及びテンションローラ２４に張架された無端ベルトであり、感光体ドラム１１と１次転写ローラ３との間を通過するように設けられ、駆動ローラ２２の回転に従って走行する。ベルト部材２１は、１次転写ローラ３から印加される電圧により感光体ドラム１１の周面上に形成されたトナー画像が１次転写される。
【００２０】
駆動ローラ２２は、従動ローラ２３及びテンションローラ２４とともにベルト部材２１を支持し、ベルト部材２１に走行力を付与するローラであり、モータなどの駆動源（図示なし）がクラッチを介して連結されている。すなわち、駆動ローラ２２は、主制御部１０の制御の下、駆動源によって回転駆動されることによりベルト部材２１を走行させる。
従動ローラ２３は、上記ベルト部材２１の走行に伴って回転するローラである。
テンションローラ２４は、駆動ローラ２２の回転に従動して回転する従動ローラの一種であり、バネ機構を有してベルト部材２１に張力を与える。
【００２１】
１次転写ローラ３は、ベルト部材２１を挟むように感光体ドラム１１に対向配置されており、ベルト部材２１に所定の電圧を印加する帯電器を備えるとともにモータなどの駆動源（図示なし）がクラッチを介して連結されている。１次転写ローラ３は、主制御部１０の制御の下、駆動源によって回転駆動されながら帯電器によって電圧をベルト部材２１に印加することにより感光体ドラム１１からベルト部材２１にトナー画像を１次転写させる。
【００２２】
２次転写ローラ４は、ベルト部材２１を挟むように駆動ローラ２２に対向配置されており、給紙カセット（図示なし）から搬送された記録用紙にベルト部材２１に形成されているトナー画像を２次転写するものであり、ベルト部材２１に所定の電圧を印加する帯電器を備えるとともにモータなどの駆動源（図示なし）がクラッチを介して連結されている。２次転写ローラ４は、主制御部１０の制御の下、駆動源によって回転駆動されながら帯電器によって電圧を記録用紙に印加することによりベルト部材２１と２次転写ローラ４との間に搬送される記録用紙にベルト部材２１上のトナー画像を２次転写させる。
【００２３】
ＩＤセンサ５は、２次転写ローラ４に最も近い画像形成ユニット１と２次転写ローラ４との間かつ中間転写ベルト２のベルト部材２１の転写面側に設けられ、ベルト部材２１上のトナー画像のトナー濃度を検出し、当該トナー濃度を示す検出信号（電圧信号）を主制御部１０に出力する。このＩＤセンサ５は、図２に示すように、センサヘッド部５１、発光側回路（駆動手段）５２及び受光側回路５３から構成されている。なお、発光側回路５２は、本実施形態における駆動手段である。
【００２４】
センサヘッド部５１は、ＩＤセンサ５の表面に露出する発光デバイス及び受光デバイスなどであり、図２に示すように、赤外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）５１ａ、偏光フィルタ５１ｂ、偏光分離プリズム５１ｃ、発光側フォトトランジスタ５１ｄ、Ｓ波側フォトダイオード５１ｅ及びＰ波側フォトダイオード５１ｆから構成されている。
【００２５】
赤外ＬＥＤ５１ａは、赤外光を出射する発光デバイスであり、偏光フィルタ５１ｂを介して中間転写ベルト２のベルト部材２１の転写面に赤外光を照射する。
偏光フィルタ５１ｂは、赤外ＬＥＤ５１ａから入射された赤外光の所定の偏光のみ、つまりＰ波のみを透過させる。偏光フィルタ５１ｂを透過した赤外光のＰ波は、中間転写ベルト２のベルト部材２１の転写面に照射される。
【００２６】
偏光分離プリズム５１ｃは、入射された光のＳ波を反射するとともにＰ波を透過させるものであり、ベルト部材２１の転写面に反射された赤外光のＳ波をＳ波側フォトダイオード５１ｅに向けて反射し、Ｐ波をＰ波側フォトダイオード５１ｆに向けて透過する。
発光側フォトトランジスタ５１ｄは、赤外ＬＥＤ５１ａをフィードバック制御するために赤外ＬＥＤ５１ａが出射した赤外光を検出する受光デバイスであり、赤外ＬＥＤ５１ａから入射された赤外光の光量を示す検出電流を出力する。
【００２７】
Ｓ波側フォトダイオード５１ｅは、入射光を検出する受光デバイスであり、偏光分離プリズム５１ｃから入射された赤外光のＳ波光量を示すＳ波検出電流を出力する。
Ｐ波側フォトダイオード５１ｆは、入射光を検出する受光デバイスであり、偏光分離プリズム５１ｃから入射された赤外光のＰ波光量を示すＰ波検出電流を出力する。
【００２８】
発光側回路５２は、モニタ光検出回路５２ａ、インピーダンス変換回路５２ｂ、差動増幅回路５２ｃ及びＬＥＤ駆動回路５２ｄから構成されている。
モニタ光検出回路５２ａは、発光側フォトトランジスタ５１ｄから入力された検出電流を検出すると、当該検出電流を検出電圧に変換し、当該検出電圧をインピーダンス変換回路５２ｂに出力する。
インピーダンス変換回路５２ｂは、モニタ光検出回路５２ａから入力された検出電圧の低下をインピーダンス変換により防ぐものであり、検出電圧を差動増幅回路５２ｃに出力する。
【００２９】
差動増幅回路５２ｃは、主制御部１０から入力される基準電圧（制御電圧）と、インピーダンス変換回路５２ｂから入力される検出電圧との差分を所定の利得で増幅し、増幅した差分電圧をＬＥＤ駆動回路５２ｄに出力する。
ＬＥＤ駆動回路５２ｄは、差動増幅回路５２ｃから入力された差分電圧に基づいて駆動電流を生成し、当該駆動電流を赤外ＬＥＤ５１ａに出力する。
【００３０】
受光側回路５３は、Ｓ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ａ、Ｓ波側利得調整増幅回路５３ｂ、Ｐ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ｃ及びＰ波側利得調整増幅回路５３ｄから構成されている。
Ｓ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ａは、Ｓ波側フォトダイオード５１ｅから入力されたＳ波検出電流をＳ波検出電圧に変換し、当該Ｓ波検出電圧をＳ波側利得調整増幅回路５３ｂに出力する。
Ｓ波側利得調整増幅回路５３ｂは、Ｓ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ａから入力されたＳ波検出電圧を、主制御部１０により適切に調整された利得で増幅し、主制御部１０に出力する。
【００３１】
Ｐ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ｃは、Ｐ波側フォトダイオード５１ｆから入力された赤外光のＰ波光量を示すＰ波検出電流をＰ波検出電圧に変換し、当該Ｐ波検出電圧をＰ波側利得調整増幅回路５３ｄに出力する。
Ｐ波側利得調整増幅回路５３ｄは、Ｐ波側Ｉ／Ｖ変換回路５３ｃから入力されたＰ波検出電圧を、主制御部１０により適切に調整された利得で増幅し、主制御部１０に出力する。なお、主制御部１０は、Ｓ波検出電圧とＰ波検出電圧との比率に基づいてトナー濃度を検知する。
【００３２】
定着ローラ６は、内部にヒータを備えた加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１に圧接される圧接ローラ６２とから構成され、２つのローラでトナー画像が転写された記録用紙を挟持搬送することで記録用紙を加熱及び加圧して、トナー画像を記録用紙上に定着させる。
サーミスタ７は、赤外ＬＥＤ５１ａの周辺温度を検出する本実施形態における温度検出手段であり、検出結果を主制御部１０に出力する。
【００３３】
操作表示部８は、操作キー及びタッチパネルを備えており、ユーザと複合機Ａとを関係付けるマンマシンインタフェースとして機能する。操作表示部８は、押下された各操作キーの操作指示を主制御部１０に出力するとともに、主制御部１０の制御の下、タッチパネルに種々の画面を表示する。
【００３４】
記憶部９は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、偏光フィルタ５１ｂにおける赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量を一定にする光量安定テーブルを記憶する。赤外ＬＥＤ５１ａは、自己発熱の影響によって、図３の（ａ）に示すように、点灯時間の経過とともにピーク波長が長波長側にシフトする。これによって、図３の（ｂ）に示すように、波長シフト前の赤外光の波長域の大部分が偏光フィルタ５１ｂの透過率分布における安定透過範囲に収まっていたものが、波長シフトによって安定透過範囲に収まらない波長域が増えてしまう。そのため、偏光フィルタ５１ｂにおいてカットの対象となる波長域が増えるので、偏光フィルタ５１ｂにおける赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量が減少してしまう。
【００３５】
本実施形態では、この問題を解決するために赤外ＬＥＤ５１ａに発光量を増加させる。つまり、図３の（ｂ）に示すように波長がシフトしたとしても、赤外ＬＥＤ５１ａに発光量を増加させることにより透過光量を一定にする。光量安定テーブルは、そのためのものであり、図４に示すように、赤外ＬＥＤ５１ａの点灯時間に応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流（ａ１＜ａ２＜ａ３＜ａｎ）が登録されるている。光量安定テーブルに登録されている駆動電流は実験的に求められたものであり、点灯時間の経過とともに駆動電流を高くすることで、透過光量が一定になる。なお、この実験において求められた駆動電流は、赤外ＬＥＤ５１ａの周辺温度を一定にして、赤外ＬＥＤ５１ａの自己発熱のみが波長シフトの要因となる環境下において求められたものである。
【００３６】
主制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び上記画像形成ユニット１、中間転写ベルト２、１次転写ローラ３、２次転写ローラ４、ＩＤセンサ５、定着ローラ６、サーミスタ（温度検出手段）７、操作表示部８及び記憶部９と信号の入出力をそれぞれ行うインタフェース回路などから構成されており、上記ＲＯＭに記憶された制御プログラム、操作表示部８が受け付ける操作指示及び記憶部９が記憶する光量安定テーブルに基づいて複合機Ａの全体動作を制御する。なお、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムには、光量安定プログラムが含まれており、主制御部１０は、この光量安定プログラムに基づいて光量安定テーブルから点灯時間応じた駆動電流を決定する。なお、主制御部１０が実行する処理の詳細については、以下に複合機Ａの動作として説明する。
【００３７】
次に、上記構成の本実施形態に係る複合機Ａの動作について図５を参照して詳しく説明する。
主制御部１０は、中間転写ベルト２のベルト部材２１上のトナー画像のトナー濃度を検出するタイミングになると、基準電圧を差動増幅回路５２ｃに出力することによって、駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるように制御する（ステップＳ１）。その際、主制御部１０は、光量安定テーブルに基づいて点灯時間に応じた駆動電流を決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるために、駆動電流に必要な基準電圧を差動増幅回路５２ｃに出力する。
【００３８】
主制御部１０は、ステップＳ１の後に、所定の時間が経過したか否か判定し（ステップＳ２）、ステップＳ２において『ＮＯ』と判定した場合には、すなわち所定の時間が経過していない場合には、ステップＳ２において待機し、ステップＳ２において『ＹＥＳ』と判定した場合には、すなわち所定の時間が経過した場合には、ステップＳ１に戻り、次の点灯時間に応じた駆動電流を決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるようにする制御する。例えば、図３に示すように、光量安定テーブルの点灯時間が１分毎に登録されている場合には、上記所定の時間を１分として、上記ステップＳ１を１分毎に繰り返し実行する。これにより、例えば、点灯時間０分，１分，２分に応じた駆動電流が決定され、その点灯時間に応じた駆動電流がＬＥＤ駆動回路５２ｄから赤外ＬＥＤ５１ａに供給される。これにより、赤外ＬＥＤ５１ａの発光量は、偏光フィルタ５１ｂにおける透過光量が一定になるように制御される。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る複合機Ａにおいて、記憶部９は偏光フィルタ５１ｂにおける赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量が一定になるように赤外ＬＥＤ５１ａの点灯時間に応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、主制御部１０は、点灯時間に応じた駆動電流を光量安定テーブルに基づいてＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるように制御する。これにより、偏光フィル５１ｂタにおける赤外ＬＥＤ５１ａの透過光量が一定になるので、自己発熱による赤外ＬＥＤ５１ａの赤外光の波長シフトが発生しても、ＩＤセンサ５における正確な検出を可能にすることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態において光量安定テーブルには、点灯時間に応じた駆動電流が登録されているが本発明はこれに限定されない。波長シフトを引き起こす要因には、赤外ＬＥＤ５１ａの自己発熱以外にも、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯までの消灯時間と、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、赤外ＬＥＤ５１ａの周辺温度とがある。例えば、赤外ＬＥＤ５１ａは、図６の（ａ）に示すように、消灯時間の短い方が点灯開始（点灯時間０分）時のピーク波長が長波長側にシフトしている。同様に、連続点灯時間が長い場合や、周辺温度が高い場合も、点灯開始（点灯時間０分）時のピーク波長が長波長側にシフトしている。これら要因を加味して、実験的に駆動電流を求め、光量安定テーブルを作成するようにしてもよい。
【００４１】
具体的には、図６の（ｂ）に示すような消灯時間と点灯時間とに応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶部９に記憶させた場合には、主制御部１０は、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯時に、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を光量安定テーブルに基づいて決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるようにする制御する。
【００４２】
また、連続点灯時間と消灯時間と点灯時間とに応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶部９に記憶させた場合には、主制御部１０は、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯時に、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を光量安定テーブルに基づいて決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるようにする制御する。
【００４３】
さらに、周辺温度と連続点灯時間と消灯時間と点灯時間とに応じた赤外ＬＥＤ５１ａに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルが記憶部９に記憶された場合には、主制御部１０は、赤外ＬＥＤ５１ａの再点灯時に、サーミスタ７により検出された赤外ＬＥＤ５１ａの周辺温度、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を光量安定テーブルに基づいて決定し、当該駆動電流をＬＥＤ駆動回路５２ｄに供給させるようにする制御する。
【００４４】
（２）上記実施形態は、予め実験データに基づいて作成された光量安定テーブルに基づいて赤外ＬＥＤ５１ａの発光量が制御されるオープン制御を用いているが、本発明はこれに限定されない。
例えば、フィードバック制御で赤外ＬＥＤ５１ａの発光量を制御するようにしてもよい。つまり、複合機Ａにおいて、偏光フィルタ５１ｂを透過して中間転写ベルト２のベルト部材２１上のトナー画像に照射される赤外光のＰ波の光量を検出する光学センサを設け、主制御部１０は、光学センサによって検出されたＰ波光量に基づいてＰ波光量が一定になるように、ＬＥＤ駆動回路５２ｄの駆動電流を制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ…複合機、１…画像形成ユニット、２…中間転写ベルト、３…１次転写ローラ、４…２次転写ローラ、５…ＩＤセンサ、６…定着ローラ、７…サーミスタ、８…操作表示部、９…記憶部、１０…主制御部、１１…感光体ドラム、１２…帯電部、１３…レーザスキャニングユニット、１４…現像ユニット、１５…クリーナ、２１…ベルト部材、２２…駆動ローラ、２３…従動ローラ、２４…テンションローラ、５１…センサヘッド部、５２…発光側回路、５３…受光側回路、５１ａ…赤外ＬＥＤ、５１ｂ…偏光フィルタ、５１ｃ…偏光分離プリズム、５１ｄ…発光側フォトトランジスタ、５１ｅ…Ｓ波側フォトダイオード、５１ｆ…Ｐ波側フォトダイオード、５２ａ…モニタ光検出回路、５２ｂ…インピーダンス変換回路、５２ｃ…差動増幅回路、５２ｄ…ＬＥＤ駆動回路、５３ａ…Ｓ波側Ｉ／Ｖ変換回路、５３ｂ…Ｓ波側利得調整増幅回路、５３ｃ…Ｐ波側Ｉ／Ｖ変換回路、５３ｄ…Ｐ波側利得調整増幅回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、
前記ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動手段と、
前記ＬＥＤから入射された光の所定の偏光のみを透過させる偏光フィルタと、
前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記駆動手段に駆動電流を供給させるように制御する制御手段とを具備することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記ＬＥＤの点灯時間に応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ＬＥＤの再点灯までの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ＬＥＤの再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、再点灯されるまでの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤの周辺温度を検出する温度検出手段を具備し、
前記制御手段は、前記ＬＥＤの周辺温度と、再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、再点灯されるまでの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、前記温度検出手段により検出された周辺温度、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置を用いたＩＤセンサによりトナー画像のトナー濃度を検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、
前記ＬＥＤに駆動電流を供給する駆動手段と、
前記ＬＥＤから入射された光の所定の偏光のみを透過させる偏光フィルタと、
前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記駆動手段に駆動電流を供給させるように制御する制御手段とを具備することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記偏光フィルタにおける前記ＬＥＤの透過光量が一定になるように前記ＬＥＤの点灯時間に応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ＬＥＤの再点灯までの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ＬＥＤの再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、再点灯されるまでの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤの周辺温度を検出する温度検出手段を具備し、
前記制御手段は、前記ＬＥＤの周辺温度と、再点灯直前の点灯時の連続点灯時間と、再点灯されるまでの消灯時間と、再点灯時の点灯時間とに応じた前記ＬＥＤに対する駆動電流が登録された光量安定テーブルを記憶し、前記ＬＥＤの再点灯時に、前記温度検出手段により検出された周辺温度、連続点灯時間、消灯時間及び点灯時間に応じた駆動電流を前記光量安定テーブルに基づいて前記駆動手段に供給させるように制御することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置を用いたＩＤセンサによりトナー画像のトナー濃度を検出す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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−９３６３３（Ｐ２０１２−９３６３３Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４２３２８（Ｐ２０１０−２４２３２８）
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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