(57)【要約】  【課題】正反射光の受光量を目標光量に維持しつつ、かつ、乱反射光を受光する受光部の出力を飽和させないようにすること。【解決手段】制御手段は、照射手段の発光量の調整を開始すると、駆動手段の駆動電流を変えながら駆動電流と第一検知信号の出力レベルとの相関関係を取得する。制御手段は、当該相関関係に基づき前記正反射光の光量が目標光量となるような前記駆動電流を決定する。正反射光の光量が目標光量となるように決定された駆動電流を照射手段に供給すると、トナー画像の濃度に対して第二検知信号の出力レベルが飽和してしまうことがある。この場合に、制御手段は、第二検知信号の出力レベルが飽和しなくなるまで、増幅手段のゲインを増加させつつ駆動電流を減少させる。【選択図】  図７
2020046473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に担持されているトナー画像の濃度を検知する検知手段と、
前記検知手段を制御する制御手段と、を有し、
前記検知手段は、
前記像担持体に担持されているトナー画像に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段に駆動電流を供給する駆動手段と、
前記トナー画像からの正反射光を受光し、当該正反射光の光量に応じた第一検知信号を出力する第一受光手段と、
前記第一検知信号を増幅する増幅手段と、
前記トナー画像からの乱反射光を受光し、当該乱反射光の光量に応じた第二検知信号を出力する第二受光手段と、を有し、
前記制御手段は、前記照射手段の発光量の調整を開始すると、前記駆動手段の前記駆動電流を変えながら前記駆動電流と前記第一検知信号の出力レベルとの相関関係を取得し、当該相関関係に基づき前記正反射光の光量が目標光量となるような前記駆動電流を決定するように構成されており、
さらに、前記制御手段は、前記正反射光の光量が前記目標光量となるように決定された前記駆動電流を前記照射手段に供給すると、前記トナー画像の濃度に対して前記第二検知信号の出力レベルが飽和してしまう場合に、前記第二検知信号の出力レベルが飽和しなくなるまで前記増幅手段のゲインを増加させつつ前記駆動電流を減少させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記正反射光の光量が前記目標光量となるように決定された前記駆動電流を前記照射手段に供給すると、前記第二検知信号の出力レベルが飽和閾値以下になるどうかを判定する判定手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記第二検知信号の出力レベルが前記飽和閾値以下とならない場合に、前記増幅手段のゲインを増加させるとともに前記駆動電流を減少させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記正反射光の光量が前記目標光量に維持されるように、前記増加されたゲインに対応する駆動電流を決定する決定手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記正反射光の光量が前記目標光量となるように決定された前記駆動電流の値を、前記増加されたゲインで除算することで、前記増加されたゲインに対応する駆動電流を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記照射手段に供給される駆動電流と前記第二検知信号の出力レベルとの関係を示す数式またはテーブルを用いて、前記正反射光の光量が前記目標光量となるように決定された前記駆動電流に対応する前記第二検知信号の出力レベルの予想値を予想する予想手段と、
前記予想値が飽和閾値以下となるかどうかを判定する判定手段と、をさらに有し、
前記制御手段は、前記予想値が前記飽和閾値以下とならない場合に、前記増幅手段のゲインを増加させるとともに前記駆動電流を減少させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記予想値が前記飽和閾値以下となるまで、前記増幅手段のゲインを増加させるとともに前記駆動電流を減少させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記数式は、前記飽和閾値より小さい前記第二検知信号の出力レベルと、当該出力レベルに対応した駆動電流との比を示す係数に、前記正反射光の光量が前記目標光量となるように決定された前記駆動電流を乗算することで、前記予想値を求める数式であることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記正反射光の光量が前記目標光量となるように決定された前記駆動電流の値を前記増加されたゲインで除算することで、前記増加されたゲインに対応する駆動電流を決定することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記正反射光の光量が前記目標光量となるように決定された前記駆動電流と、前記第二検知信号の出力レベルとを記憶する記憶手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記目標光量を達成でき、かつ、前記第二検知信号の出力レベルを飽和させない前記駆動電流と前記増幅手段のゲインとが確定すると、前記記憶手段に記憶されている前記駆動電流と前記第二検知信号の出力レベルとを更新することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記画像形成手段を制御し、前記駆動電流を異ならしめることでそれぞれ濃度の異なる第一のテスト画像と第二のテスト画像とを前記像担持体に形成し、
前記検知手段は、前記第一のテスト画像についての前記第一検知信号の出力レベルと前記第二のテスト画像についての前記第一検知信号の出力レベルとを検知し、
前記制御手段は、前記第一のテスト画像についての前記第一検知信号の出力レベルと前記第二のテスト画像についての前記第一検知信号の出力レベルとに基づき、前記駆動電流と前記第一検知信号の出力レベルとの相関関係を取得するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記目標光量を達成でき、かつ、前記第二検知信号の出力レベルを飽和させない前記駆動電流と前記増幅手段のゲインとが確定すると、トナー画像の階調特性を目標階調特性へ補正する階調補正処理を実行することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセス方式の画像形成装置に関し、特に色ずれ補正機能を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は濃度センサによりテスト画像を検知することで様々な制御パラメータを調整する。そのため、濃度センサの検知結果は高精度でなければならない。特許文献１によれば、正反射光を受光する受光部と乱反射光を受光する受光部とを備え、正反射光の受光量を乱反射光の受光量で補正してセンサ出力を生成することが記載されている。これにより、テスト画像が形成される中間転写体の反射率の変動の影響が軽減されるという。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２１９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
正反射光を受光する受光部と乱反射光を受光する受光部との両方をもつ濃度センサでは、正反射光の受光量が目標光量となるように、発光部の発光量が調整される。一般に中間転写体により形成された画像の数が増加するにつれて中間転写体の反射率が低下して行く。この場合、正反射光の受光量が目標光量となるように発光部の発光量を増加させると、乱反射光を受光する受光部の出力が飽和してしまうことがある。このような飽和が発生すると、濃度センサの検知結果の精度が低下する。一方で、乱反射光を受光する受光部の出力が飽和しないように発光部の駆動電流を低下させると、正反射光の受光量が目標光量よりも少なくなってしまう。そこで、本発明は、正反射光の受光量を目標光量に維持しつつ、かつ、乱反射光を受光する受光部の出力を飽和させにくい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】
【０００５】
本発明は、たとえば、
像担持体と、
前記像担持体にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に担持されているトナー画像の濃度を検知する検知手段と、
前記検知手段を制御する制御手段と、を有し、
前記検知手段は、
前記像担持体に担持されているトナー画像に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段に駆動電流を供給する駆動手段と、
前記トナー画像からの正反射光を受光し、当該正反射光の光量に応じた第一検知信号を出力する第一受光手段と、
前記第一検知信号を増幅する増幅手段と、
前記トナー画像からの乱反射光を受光し、当該乱反射光の光量に応じた第二検知信号を出力する第二受光手段と、を有し、
前記制御手段は、前記照射手段の発光量の調整を開始すると、前記駆動手段の前記駆動電流を変えながら前記駆動電流と前記第一検知信号の出力レベルとの相関関係を取得し、当該相関関係に基づき前記正反射光の光量が目標光量となるような前記駆動電流を決定するように構成されており、
さらに、前記制御手段は、前記正反射光の光量が前記目標光量となるように決定された前記駆動電流を前記照射手段に供給すると、前記トナー画像の濃度に対して前記第二検知信号の出力レベルが飽和してしまう場合に、前記第二検知信号の出力レベルが飽和しなくなるまで前記増幅手段のゲインを増加させつつ前記駆動電流を減少させることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、正反射光の受光量を目標光量に維持しつつ、かつ、乱反射光を受光する受光部の出力を飽和させにくい画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像形成装置を示す断面図
【図２】濃度センサを説明する図
【図３】濃度センサを説明する図
【図４】コントローラを説明する図
【図５】光量調整を説明する図
【図６】乱反射出力の飽和を説明する図
【図７】光量調整と濃度ずれ補正を示すフローチャート
【図８】ＣＰＵの機能を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置１０の前面側から見た画像形成装置１０の模式的な断面図である。図１によれば、画像形成装置１０は、原稿を読み取る読取部１６と画像形成エンジン１５とを有している。画像形成エンジン１５はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）といった４色のトナーを重畳して多色画像を形成する４つの像形成ステーション（画像形成部）を有している。参照符号の末尾に付与されたｙｍｃｋの文字はトナーの色を示しているが、四色に共通する事項が説明されるときはｙｍｃｋの文字が省略される。感光体１は静電潜像やトナー画像を担持するドラム状の像担持体である。帯電装置の帯電ローラ２は感光体１に対して帯電電圧を印加し、感光体１の表面を一様に帯電させる。帯電電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳させて生成される。露光装置３はレーザ光源と回転多面鏡を有する走査光学装置である。露光装置３は、画像データに応じてレーザ光を変調して出力し、回転多面鏡でレーザ光を偏向する。これにより、レーザ光が感光体１の表面を走査し、画像データに対応した静電潜像が形成される。このように、露光装置３は静電潜像を形成するために一様に帯電した感光体の表面を露光する露光手段として機能する。現像器４はトナーを収容しており、現像スリーブを介して静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成する。一次転写ローラ６は感光体１と協働して中間転写ベルト５を挟持しており、感光体１に担持されているトナー画像を中間転写ベルト５に転写する。４色それぞれのトナー画像が順番に中間転写ベルト５に転写されることで多色画像が形成される。中間転写ベルト５はトナー画像を二次転写部に搬送する。二次転写部では二次転写ローラ７が中間転写ベルト５と、カセット９から給送されたシートＰとを挟持しながら搬送する。これにより、中間転写ベルト５に担持されている多色のトナー画像がシートＰに転写される。定着装置８は、シートＰとトナー画像に熱と圧力を加えることで、トナー画像をシートＰに定着させる。
【０００９】
濃度センサ２０は中間転写ベルト５に形成されたトナーパターンを検出する光学センサである。濃度センサ２０は、ブラックとのトナー画像を形成するための像形成ステーションＫと二次転写ローラ７との間に設けられている。
【００１０】
＜濃度センサの詳細＞
図２は中間転写ベルト５の搬送方向において上流側から下流側を見たときの濃度センサの断面図である。ＬＥＤ２１は中間転写ベルト５の表面に対して所定の入射角（例：１５°）で光が入射するように配置されている。ＬＥＤ２１は、たとえば、赤外光を発光する発光素子であってもよい。ＬＥＤは発光ダイオードの略称である。ＰＤ２２ａは、ＬＥＤ２１から出力され、中間転写ベルト５の表面または当該表面に形成されたトナー画像２９において反射された光（正反射光）を受光するように配置された受光素子である。ＰＤはフォトダイオードの略称である。ＰＤ２２ａの光軸と中間転写ベルト５の表面とのなす角度は、ＬＥＤ２１の光軸と中間転写ベルト５の表面とのなす角度と、基本的には、同一である。ＰＤ２２ｂは、ＬＥＤ２１から出力され、中間転写ベルト５の表面に形成されたトナー画像２９において反射された光（乱反射光）を受光するように配置された受光素子である。シャッター２３はレンズ２４の汚れを軽減するために濃度センサ２０と中間転写ベルト５の間に配置されている。中間転写ベルト５およびトナー画像を検出する場合、シャッター２３が実線で示した位置に移動する。中間転写ベルト５およびトナー画像を検出しない場合、シャッター２３は破線で示した位置に移動する。
【００１１】
図３が示すように、電気基板２７には、ＬＥＤ２１に駆動電流を供給する駆動回路３０などが設けられている。ＩＶ変換回路３１ａはＰＤ２２ａが出力する光電流を電圧に変換する回路である。増幅回路３２ａはＩＶ変換回路３１ａが出力する電圧を増幅する回路である。増幅回路３２ａは、出力電圧を１倍、１．２倍、２．２倍、３．５倍に増幅するように構成されている。このような増幅率を切り替えるために、増幅回路３２ａは複数の抵抗を有していてもよい。どの抵抗がＣＰＵによって選択されるかによって増幅率が変更される。ＩＶ変換回路３１ｂはＰＤ２２ｂが出力する光電流を電圧に変換する回路である。増幅回路３２ｂはＩＶ変換回路３１ｂが出力する電圧を増幅する回路である。増幅回路３２ｂも増幅回路３２ａと同様の回路構成を有している。ただし、増幅回路３２ｂはＩＶ変換回路３１ｂが出力する電圧を減衰させる減衰回路であってもよい。
【００１２】
図２が示すようにレンズ２４は、ＬＥＤ２１からの照射光の経路と、ＰＤ２２ａ、ＰＤ２２ｂに入射する光の経路とを形成する光学部品である。レンズ２４は、たとえば、エポキシ樹脂などから成形される。遮蔽部材２５ａは、ＬＥＤ２１から出力された光が直接的にＰＤ２２ａに入射することを低減する部材である。遮蔽部材２５ｂは、ＬＥＤ２１から出力された光が直接的にＰＤ２２ｂに入射することを低減する部材である。遮蔽部材２５ａ、２５ｂは、たとえば、黒い樹脂部材である。
【００１３】
濃度センサ２０は正反射光と乱反射光との両方を計測可能である。ＰＤ２２ａは正反射光を受光する。トナー画像が中間転写ベルト５に形成されると、ＰＤ２２ａの受光量はトナー画像の光学濃度（トナー載り量）に応じて低下する。ＰＤ２２ｂは乱反射光を受光する。中間転写ベルト５および中間転写ベルト５上に形成されたブラックトナー画像から散乱してＰＤ２２ｂに入射する乱反射光は極めて少ない。一方で、イエロー、マゼンダ、シアンの各トナー画像から散乱してＰＤ２２ｂに入射する乱反射光は相対的に多い。Ｙ、Ｍ、Ｃといったカラートナーの面積密度が高くなるにつれて散乱光も増えるため、ＰＤ２２ｂでの受光量が増加する。画像形成装置１０は、正反射光と乱反射光を用いてカラーのトナー濃度を計測し、計測結果に基づき露光装置３のレーザ光の強度を調整し、トナー濃度補正を実行する。
【００１４】
＜コントローラ＞
図４は画像形成装置１０を制御するコントローラのブロック図である。コントローラはＣＰＵ４１とメモリ４２を有している。メモリ４２のＲＯＭには制御プログラムが記憶されている。メモリ４２のＲＡＭには画像データや制御パラメータが記憶される。モータ３３はシャッター２３を開閉するためのモータである。ＣＰＵ４１は、光量調整とトナー画像の濃度補正（階調補正）を実行する。ＣＰＵ４１は、像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを制御し、光量調整用のトナーパターンを中間転写ベルト５に形成したり、濃度補正用のトナーパターンを中間転写ベルト５に形成したりする。
【００１５】
＜濃度センサの出力変動＞
画像形成装置１０の稼働時間が長くなるにつれて中間転写ベルト５に付着する紙粉等が増加する。そのため、中間転写ベルト５の表面の反射率が徐々に低下する。つまり、濃度センサ２０により検知される、中間転写ベルト５の表面からの正反射光の受光量が徐々に低下する。その結果、濃度センサ２０のダイナミックレンジが小さくなる。そこで、画像形成装置１０は光量調整を実行する。光量調整とは、正反射光の受光量が所定値（目標光量）となるようにＬＥＤ２１に流れる駆動電流を調整する処理である。
【００１６】
図５（Ａ）は光量調整における濃度センサ２０の出力を示している。縦軸は濃度センサ２０の出力を示す。ここで、濃度センサ２０の出力とは、正反射光の受光量であり、より具体的には増幅回路３２ａの出力電圧である。横軸は時間を示す。図５（Ｂ）は発光量の設定値（駆動電流）に対する濃度センサ２０の出力の目標値を示している。縦軸は濃度センサ２０の出力を示す。横軸は発光量（駆動電流）を示す。図５（Ｂ）が示すように、ＣＰＵ４１は、それぞれ異なる三つの駆動電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３をＬＥＤ２１に流して、それぞれに対応する受光量Ｐ１１〜Ｐ１８、Ｐ２１〜Ｐ２８、Ｐ３１〜Ｐ３８を測定する。ＣＰＵ４１は、受光量Ｐ１１〜Ｐ１８、Ｐ２１〜Ｐ２８、Ｐ３１〜Ｐ３８についてそれぞれの平均値Ｐ１ａｖｅ、Ｐ２ａｖｅ、Ｐ３ａｖｅを求める。これにより、ＣＰＵ４１は、駆動電流と濃度センサ２０の出力との関係を示す直線の方程式Ｌ１を決定する。この例では、Ｐ２ａｖｅ  ＜  ＰＴ  ＜  Ｐ３ａｖｅであるため、Ｉ２、Ｐ２ａｖｅ、Ｉ３、Ｐ３ａｖｅを用いて直線の方程式Ｌ１が決定される。さらに、ＣＰＵ４１は、直線の方程式Ｌ１と目標値Ｐｔとから目標値Ｐｔに対応する駆動電流の設定値Ｉｔを求める。なお、駆動電流を設定可能な最大値に設定したとしても、濃度センサ２０の出力が目標値に達しないことがある。この場合、ＣＰＵ４１は、増幅回路３２ａのゲインＧを一段階増加させ、光量調整をやり直す。最終的に、目標値Ｐｔを達成するための、駆動電流Ｉｔと増幅回路３２ａのゲインＧが決定される。このようにして、中間転写ベルト５の表面状態の変化に応じて、濃度センサ２０における発光量と正反射光の受光量が調整される。
【００１７】
ところで、乱反射光はトナー画像からの乱反射光である。そのため、乱反射光の受光量は中間転写ベルト５の表面状態の変化の影響を受けにくい。よって、ＬＥＤ２１の発光量が増加すると、乱反射光の受光量も増加する。
【００１８】
図６（Ａ）は中間転写ベルト５がほとんど劣化していないときの三つのトナー濃度と、それに対応する正反射出力および乱反射出力を示している。正反射出力は増幅回路３２ａの出力である。乱反射出力は増幅回路３２ｂの出力である。パッチｉ〜ｉｉｉは中間転写ベルト５に形成されたトナーパターンである。パッチｉのトナー濃度は相対的に低い。パッチｉｉのトナー濃度は中程度である。パッチｉｉｉのトナー濃度は相対的に高い。トナー濃度が上昇すると、正反射出力は減少するが、乱反射出力は増加する。Ｐｓ１はパッチｉからの正反射光についての濃度センサ２０の出力の初期値を示している。Ｐｄ１はパッチｉからの乱反射光についての濃度センサ２０の出力の初期値を示している。
【００１９】
図６（Ｂ）は中間転写ベルト５が中程度に劣化したときの三つのトナー濃度と、それに対応する正反射出力および乱反射出力を示している。中間転写ベルト５の劣化に伴い、正反射出力は図６（Ａ）に示された初期値Ｐｓ１から低下する。一方で、中間転写ベルト５が劣化しても、乱反射出力は低下しない。
【００２０】
図６（Ｃ）は中間転写ベルト５が中程度に劣化したときに正反射出力を回復させるために実行された光量調整の結果を示している。パッチｉからの正反射光についての濃度センサ２０の出力は、ＬＥＤ２１の発光量を増加させることで初期値Ｐｓ１まで回復している。一方で、ＬＥＤ２１の発光量の増加により、乱反射出力も増加している。しかし、パッチｉｉｉについての乱反射出力Ｐｄ３'は飽和してしまい、本来の出力Ｐｄ３よりも低くなっている。本来の出力Ｐｄ３とは、飽和しなかったときの乱反射出力である。
【００２１】
図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）からわかるように、光量調整を実行することで正反射出力は初期値Ｐｓ１に回復するが、乱反射出力は初期値よりも増加してしまう。とりわけ、パッチｉｉｉについての乱反射出力は飽和してしまうため、濃度センサ２０の検知精度が低下する。
【００２２】
＜フローチャート＞
図７はＣＰＵ４１により実行される光量調整と濃度補正とを示すフローチャートである。図８はＣＰＵ４１が制御プログラムを実行することで実現される機能を示している。これらの機能の一部またはすべてはＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのハードウエア回路によって実現されてもよい。ＡＳＩＣは特定用途集積乖離の略称である。ＦＰＧＡはフィールドプログラマブルゲートアレイの略称である。ＣＰＵ４１は開始条件が満たされると、以下の処理を実行するように構成されている。開始条件は、画像形成装置１０に電源が投入されたこと、画像形成枚数が所定枚数に到達したこと、または、ユーザーにより実行を指示されたことなどである。
【００２３】
Ｓ７０１でＣＰＵ４１（光量調整部４４）はトナーパターンを形成して検知する。図５（Ａ）や図５（Ｂ）に示したように、電流量調整部４５のパターン形成部４６は、ブラックの像形成ステーションＫを制御し、ブラックのトナーパターンを中間転写ベルト５に形成する。電流量調整部４５のパターン検知部４７は、濃度センサ２０の駆動回路３０を制御し、ＬＥＤ２１に流れる駆動電流をＩ１からＩ３まで順番に切り替えながら、増幅回路３２ａが出力する正反射出力Ｐｓをサンプリングし、メモリ４２に書き込む。なお、ゲインＧａ（増幅率）の初期値は１倍である。
【００２４】
Ｓ７０２でＣＰＵ４１（電流決定部４８）は正反射出力Ｐｓの目標値Ｐｔに対応する駆動電流Ｉｔを決定する。上述されたように、電流決定部４８は、正反射出力Ｐｓのサンプリング値から平均値Ｐ１ａｖｅ〜Ｐ３ａｖｅを求め、目標値Ｐｔに対応する駆動電流Ｉｔｎを決定する。上述したように、電流決定部４８は、データ群（Ｉ１，Ｐ１ａｖｅ）、（Ｉ２，Ｐ２ａｖｅ）、（Ｉ３，Ｐ３ａｖｅ）から、駆動電流と正反射出力との相関関係を示す方程式Ｌ１を決定し、方程式Ｌ１から目標値Ｐｔに対応する駆動電流Ｉｔｎを決定する。ｎはインデックスである。
【００２５】
Ｓ７０３でＣＰＵ４１（予想部５１）は、決定された駆動電流Ｉｔｎに対応する乱反射出力Ｐｄｎを予想する。たとえば、予想部５１は、以下の式を用いて乱反射出力Ｐｄｎを演算してもよい。乱反射出力Ｐｄｎは、パッチｉ〜ｉｉｉのうちで最大濃度となるパッチｉｉｉについての乱反射出力である。
【００２６】
Ｐｄｎ  ＝  Ｉｔｎ  ×  ｃｎ−１・・・（２）
係数ｃｎ−１は以下の式から求められてもよい。
【００２７】
ｃｎ−１  ＝  Ｐｄｎ−１  ／  Ｉｔｎ−１・・・（３）
ここで、Ｐｄｎ−１は前回の光量調整によって確定した乱反射出力Ｐｄｎの値である。Ｉｔｎ−１は前回の光量調整によって確定した目標値Ｐｔに対応する駆動電流である。これらはメモリ４２に記憶されている。
【００２８】
Ｓ７０４でＣＰＵ４１（判定部５２）は、予想された乱反射出力Ｐｄｎが飽和閾値Ｐｄｍ以下かどうかを判定する。予想された乱反射出力Ｐｄｎが飽和閾値Ｐｄｍ以下であれば、ＣＰＵ４１は処理をＳ７０７に進める。Ｓ７０７でＣＰＵ４１（更新部５５）は、今回の光量調整により確定した駆動電流Ｉｔｎおよび乱反射出力Ｐｄｎなどを更新する。つまり、更新部５５は、メモリ４２に記憶されている駆動電流Ｉｔｎ−１および乱反射出力Ｐｄｎ−１を駆動電流Ｉｔｘおよび乱反射出力Ｐｄｎで上書きする。一方で、予想された乱反射出力Ｐｄｎが飽和閾値Ｐｄｍを超えていれば、ＣＰＵ４１は処理をＳ７０５に進める。
【００２９】
Ｓ７０５でＣＰＵ４１（ゲイン調整部５３、電流演算部５４）は、その時点で増幅回路３２ａに設定されているゲインＧａｎ−１を増加させ、増加したゲインＧａｎ−１に応じて駆動電流Ｉｔｎを減少させる。たとえば、ゲイン調整部５３はゲインＧａｎ−１を所定値だけ増加させることで、新たなゲインＧａｎを決定する。また、電流演算部５４は新たなゲインＧａｎに対応する新たな駆動電流Ｉｔ'ｎを演算する。
【００３０】
Ｉｔ'ｎ  ＝  Ｉｔｎ  ／  Ｇａｎ・・・（４）
Ｓ７０６でＣＰＵ４１（予想部５１）は、減少した新たな駆動電流Ｉｔ'ｎに対応する乱反射出力Ｐｄｎを予測する。予想部５１は以下の式を用いて新たな乱反射出力Ｐｄｎを演算してもよい。
【００３１】
Ｐｄｎ  ＝  Ｉｔ'ｎ  ×  ｃｎ−１・・・（５）
その後、ＣＰＵ４１は処理をＳ７０４に進め、Ｓ７０４の判定処理を再び実行する。ＣＰＵ４１は、乱反射出力Ｐｄｎが飽和閾値Ｐｄｍ以下となるまで、Ｓ７０４ないしＳ７０６を繰り返し実行する。最終的に、正反射出力Ｐｓが目標値Ｐｔに維持され、かつ、乱反射出力Ｐｄｎが飽和閾値Ｐｄｍ以下となるような、駆動電流Ｉｔｎ、正反射ゲインＧａｎが確定する。
【００３２】
Ｓ７０７でＣＰＵ４１（更新部５５）は、今回の光量調整により確定した駆動電流Ｉｔｎ、正反射ゲインＧａｎおよび乱反射出力Ｐｄｎを用いてメモリ４２に保持されている値を更新する。
【００３３】
Ｓ７０８で、ＣＰＵ４１（濃度ずれ補正部４３）は、光量調整の完了した濃度センサ２０を用いて濃度ずれ補正を実行する。たとえば、ＣＰＵ４１は、画像形成エンジン１５によって中間転写ベルト５にパッチ画像を形成させ、濃度センサ２０によりパッチ画像からの反射光を測定する。そして、ＣＰＵ４１は、ＰＤ２２ａの出力電圧とＰＤ２２ｂの出力電圧とからパッチ画像の濃度（付着量）を検知し、検知結果に基づいて画像形成条件を制御する。画像形成条件は、たとえば、帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアス、レーザーパワー、階調補正テーブルなどである。
【００３４】
＜実施例から導き出される技術思想＞
中間転写ベルト５はトナー画像を担持して搬送する像担持体の一例である。像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは像担持体にトナー画像を形成する画像形成手段の一例である。濃度センサ２０は像担持体に担持されているトナー画像の濃度を検知する検知手段の一例である。ＣＰＵ４１は検知手段を制御する制御手段の一例である。ＬＥＤ２１は像担持体に担持されているトナー画像に向けて光を照射する照射手段の一例である。ＬＥＤ２１からトナー画像または中間転写ベルト５までには、ミラーなどの光学部品が配置されてもよい。駆動回路３０は、照射手段に駆動電流を供給する駆動手段の一例である。ＰＤ２２ａやＩＶ変換回路３１ａはトナー画像からの正反射光を受光し、当該正反射光の光量に応じた第一検知信号を出力する第一受光手段の一例である。正反射出力Ｐｓは第一検知信号の一例である。増幅回路３２ａは第一検知信号を増幅する増幅手段の一例である。ＰＤ２２ｂはトナー画像からの乱反射光を受光し、当該乱反射光の光量に応じた第二検知信号を出力する第二受光手段の一例である。乱反射出力Ｐｄは第二検知信号の一例である。Ｓ７０１およびＳ７０２に関して説明されたように、ＣＰＵ４１は、照射手段の発光量の調整を開始すると、駆動手段の駆動電流を変えながら駆動電流と第一検知信号の出力レベルとの相関関係を取得する。さらにＣＰＵ４１は当該相関関係に基づき正反射光の光量が目標光量となるような駆動電流を決定する。ＣＰＵ４１は、正反射光の光量が目標光量となるように決定された駆動電流を照射手段に供給すると、トナー画像の濃度に対して第二検知信号の出力レベルが飽和してしまうことがある。この場合に、ＣＰＵ４１は、第二検知信号の出力レベルが飽和しなくなるまで増幅手段のゲインを増加させつつ駆動電流を減少させる。これにより、正反射光の受光量を目標光量に維持しつつ、かつ、乱反射光を受光する受光部の出力を飽和させにくい画像形成装置１０が提供される。
【００３５】
判定部５２は正反射光の光量が目標光量となるように決定された駆動電流を照射手段に供給すると、第二検知信号の出力レベルが飽和閾値以下になるどうかを判定する判定手段の一例である。ＣＰＵ４１は、第二検知信号の出力レベルが飽和閾値以下とならない場合に、増幅手段のゲインを増加させるとともに駆動電流を減少させる。これにより、正反射光の受光量を目標光量に維持しつつ、かつ、乱反射光を受光する受光部の出力が飽和しないようになる。
【００３６】
電流演算部５４は、正反射光の光量が目標光量に維持されるように、増加されたゲインに対応する駆動電流を決定する決定手段の一例である。電流演算部５４は、正反射光の光量が目標光量となるように決定された駆動電流の値を、増加されたゲインで除算することで、増加されたゲインに対応する駆動電流を決定してもよい。
【００３７】
予想部５１は、照射手段に供給される駆動電流と第二検知信号の出力レベルとの関係を示す数式またはテーブルを用いて、正反射光の光量が目標光量となるように決定された駆動電流に対応する第二検知信号の出力レベルの予想値を予想してもよい。このような数式として、たとえば、（２）式や（５）式がある。（２）式や（５）式はテーブル化されてもよいし、プログラム化されてもよい。
【００３８】
判定部５２は予想値が飽和閾値以下となるかどうかを判定する判定手段の一例である。ＣＰＵ４１は、予想値が飽和閾値以下とならない場合に、増幅手段のゲインを増加させるとともに駆動電流を減少させる。とりわけ、ＣＰＵ４１は、予想値が飽和閾値以下となるまで、増幅手段のゲインを増加させるとともに駆動電流を減少させる。これにより、ＬＥＤ２１の発光量が減少するため、乱反射出力Ｐｄが飽和閾値Ｐｄｍ以下に制御される。
【００３９】
係数ｃｎ−１は、飽和閾値より小さい第二検知信号の出力レベルと、当該出力レベルに対応した駆動電流との比を示す係数の一例である。予想部５１は、正反射光の光量が目標光量となるように決定された駆動電流を係数ｃｎ−１に乗算することで、予想値を求めてもよい。第二検知信号の出力レベルである乱反射出力Ｐｄはトナーパターンからの反射光に相関しているため、発光量（駆動電流）が増加すると、乱反射出力Ｐｄも増加する。よって、駆動電流と乱反射出力Ｐｄとの関係は単純な係数ｃｎ−１により表現可能である。
【００４０】
（４）式が示すように、電流演算部５４は、正反射光の光量が目標光量となるように決定された駆動電流の値を増加されたゲインで除算することで、増加されたゲインに対応する駆動電流を決定してもよい。
【００４１】
メモリ４２は正反射光の光量が目標光量となるように決定された駆動電流と、第二検知信号の出力レベルとを記憶する記憶手段の一例である。ＣＰＵ４１は、目標光量を達成でき、かつ、第二検知信号の出力レベルを飽和させない駆動電流と増幅手段のゲインとが確定すると、記憶手段に記憶されている駆動電流と第二検知信号の出力レベルとを更新する。
【００４２】
パターン形成部４６は、画像形成手段を制御し、駆動電流を異ならしめることでそれぞれ濃度の異なる第一のテスト画像と第二のテスト画像とを像担持体に形成する。パッチｉないしパッチｉｉｉは第一のテスト画像や第二のテスト画像の一例である。濃度センサ２０やパターン検知部４７は、第一のテスト画像についての第一検知信号の出力レベルと第二のテスト画像についての第一検知信号の出力レベルとを検知する。電流決定部４８は、第一のテスト画像についての第一検知信号の出力レベルと第二のテスト画像についての第一検知信号の出力レベルとに基づき、駆動電流と第一検知信号の出力レベルとの相関関係を取得してもよい。
【００４３】
濃度ずれ補正部４３は、目標光量を達成でき、かつ、第二検知信号の出力レベルを飽和させない駆動電流と増幅手段のゲインとが確定すると、トナー画像の階調特性を目標階調特性へ補正する階調補正処理を実行する。これにより、精度よく濃度ずれが補正されるようになる。階調補正処理では、いわゆる階調補正テーブルが作成される。作成された階調補正テーブルは、入力画像の階調特性と出力画像の階調特性とが一致するように、入力画像の画像データを変換し、露光装置３へ出力する。これにより、中間転写体上でのトナー載り量が目標載り量に制御される。
【符号の説明】
【００４４】
５...中間転写ベルト、ＹＭＣＫ...像形成ステーション、２０...濃度センサ、２１...ＬＥＤ、３０...駆動回路、２２ａ、２２ｂ...ＰＤ、３２ａ...増幅回路、４１...ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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