(57)【要約】【課題】  画像形成装置の温度によらずＢＤ信号を高精度に出力させる。【解決手段】  レーザ光源１０１から出射された光ビームを受光した結果に応じて電圧Ｖｉｐを出力するＢＤ１１４と、電圧Ｖｉｐによって充電されたコンデンサの両端の電位差に基づいて閾値電圧Ｖｔｈを決定するピークホールド部２１２と、電圧Ｖｉｐと閾値電圧Ｖｔｈに基づいてＢＤ信号を生成するコンパレータ２１３と、ＢＤ信号に基づいてポリゴンミラー１０５を制御するポリゴン回転制御部２０４と、光ビームの強度を設定するＬＤ駆動部２０３と、温度センサ２０６とを有し、第１の強度の光ビームによって静電潜像を形成した後、第１の強度よりも低い第２の強度の光ビームによって静電潜像を形成する場合、温度センサ２０６の検知温度に基づいて、ＬＤ駆動部２０３が第１の強度から第２の強度に変更するタイミングを制御する。【選択図】  図９
2015223724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
光源と、前記光源から出射された光ビームを偏向するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転駆動させる駆動手段とを備え、前記感光体上に静電潜像を形成するために前記光源から出射され、前記ポリゴンミラーにより偏向された前記光ビームを用いて前記感光体を露光する露光手段と、
前記露光手段により形成された前記静電潜像を現像し、画像を形成する画像形成手段と、
前記ポリゴンミラーにより偏向された前記光ビームを受光する受光手段と、
前記受光手段により受光された前記光ビームの強度に応じた電圧を出力する出力手段と、
前記出力手段から出力された前記電圧に基づいて充電されるコンデンサを備え、前記コンデンサの両端の電位差に基づいて閾値電圧を決定する決定手段と、
前記出力手段から出力された前記電圧と前記決定手段により決定された前記閾値電圧とに基づいて基準信号を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記基準信号に基づいて前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
温度を検知する温度検知手段と、
前記光源から出射される光ビームの強度を設定する設定手段と、
前記設定手段に前記光源から出射される光ビームの強度を第１の強度に設定させて前記露光手段に静電潜像を形成させた後、前記設定手段に前記光源から出射される光ビームの強度を前記第１の強度よりも低い第２の強度に設定させて前記露光手段に静電潜像を形成させる場合、前記温度検知手段により検知された前記温度に基づいて、前記設定手段が前記光ビームの強度を前記第１の強度から前記第２の強度に変更するタイミングを制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記温度検知手段の検知温度が所定温度よりも高ければ、前記設定手段が前記光ビームの強度を前記第１の強度から前記第２の強度に変更するタイミングを所定のタイミングに制御し、前記温度検知手段の検知温度が所定温度よりも低ければ、前記設定手段が前記光ビームの強度を前記第１の強度から前記第２の強度に変更するタイミングを前記所定のタイミングよりも遅くす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、前記温度検知手段の検知温度に基づいて、前記設定手段が前記光ビームの強度を前記第１の強度から前記第２の強度に変更するタイミングを決定し、
前記温度検知手段により第１温度が検知された際に前記制御手段により決定されたタイミングは、前記温度検知手段により前記第１温度よりも低い第２温度が検知された際に前記制御手段により決定されたタイミングよりも遅いことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記露光手段は、前記設定手段に前記光源から出射される光ビームの強度を前記第１の強度に設定させた状態で第１の静電潜像を形成し、前記設定手段に前記光源から出射される光ビームの強度を前記第２の強度に設定させた状態で第２の静電潜像を形成し、
前記制御手段は、前記温度検知手段の検知結果に基づいて、前記第１の静電潜像が形成されてから前記第２の静電潜像が形成されるまでの時間を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成手段により前記第１の静電潜像に基づいて形成された第１の測定用画像、及び、前記第２の静電潜像に基づいて形成された第２の測定用画像の濃度を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記第１の測定用画像の濃度と前記第２の測定用画像の濃度に基づいて、前記光源から出射された前記光ビームの強度を補正する補正手段と、を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段は、前記出力手段から前記基準信号が出力されたタイミングに基づいて、前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５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、測定用画像を形成する画像形成処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、光源から出射された光ビームが感光体を走査するように、光源から出射された光ビームを偏向するためのポリゴンミラーを回転駆動させる。画像形成装置は、ポリゴンミラーが回転する間にポリゴンミラーによって偏向された光の内、感光体に照射されない光を受光する位置に受光手段を備える。受光手段は、ポリゴンミラーによって偏向された光が感光体を走査する度にポリゴンミラーによって偏向された光の一部を受光し、前記受光した結果に基づいて基準信号を出力する。画像形成装置は、受光手段からの基準信号が所定間隔に出力するようにポリゴンミラーの回転速度が制御される。
【０００３】
例えば、受光手段が受光強度に応じて電圧を出力し、この出力電圧によって充電されたコンデンサの両端の電位差に基づいて閾値電圧を決定すると共に、受光手段の出力電圧と閾値電圧とに基づいて基準信号を生成する画像形成装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２８６２１７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、画像形成装置の周囲の温度が低下した場合、コンデンサに電荷が十分に充電されず、又は、十分に放電されず、閾値電圧を高精度に決定できないという問題があった。そのため、例えば、光ビームの強度を低下させて静電潜像を形成すると、基準信号が出力されない可能性があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、画像形成装置の周囲の温度によらず基準信号を高精度に出力することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、感光体と、光源と、前記光源から出射された光ビームを偏向するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転駆動させる駆動手段とを備え、前記感光体上に静電潜像を形成するために前記光源から出射され、前記ポリゴンミラーにより偏向された前記光ビームを用いて前記感光体を露光する露光手段と、前記露光手段により形成された前記静電潜像を現像し、画像を形成する画像形成手段と、前記ポリゴンミラーにより偏向された前記光ビームを受光する受光手段と、前記受光手段により受光された前記光ビームの強度に応じた電圧を出力する出力手段と、前記出力手段から出力された前記電圧に基づいて充電されるコンデンサを備え、前記コンデンサの両端の電位差に基づいて閾値電圧を決定する決定手段と、前記出力手段から出力された前記電圧と前記決定手段により決定された前記閾値電圧とに基づいて基準信号を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された前記基準信号に基づいて前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、温度を検知する温度検知手段と、前記光源から出射される光ビームの強度を設定する設定手段と、記設定手段に前記光源から出射される光ビームの強度を第１の強度に設定させて前記露光手段に静電潜像を形成させた後、前記設定手段に前記光源から出射される光ビームの強度を前記第１の強度よりも低い第２の強度に設定させて前記露光手段に静電潜像を形成させる場合、前記温度検知手段により検知された前記温度に基づいて、前記設定手段が前記光ビームの強度を前記第１の強度から前記第２の強度に変更するタイミングを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成装置の周囲の温度によらず基準信号を高精度に出力できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の概略断面図
【図２】中間転写ベルトの要部概略図
【図３】露光装置の要部概略図
【図４】画像形成装置の制御ブロック図
【図５】パターン画像の概略図
【図６】パターン検知センサの概略断面図
【図７】ピークホールド部の特性を示した図
【図８】パターン画像の検出結果を示した図
【図９】パターン画像の検出結果を示した図
【図１０】レーザ光量補正シーケンスのフローチャート図
【図１１】遅延時間決定シーケンスのフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の概略断面図であり、図２は中間転写ベルトの周囲を表した要部概略図である。画像形成部１０ａ〜１０ｄは、感光体が表面に形成された感光ドラム１１ａ〜１１ｄ、帯電ローラ１２ａ〜１２ｄ、現像器１４ａ〜１４ｄ、転写ローラ１７ａ〜１７ｄ、を備える。画像形成部１０ａはイエローの画像を形成し、画像形成部１０ｂはマゼンタの画像を形成し、画像形成部１０ｃはシアンの画像を形成し、画像形成部１０ｄはブラックの画像を形成する。
【００１１】
中間転写ベルト１６は転写対向ローラ２４と駆動ローラ２５とに張架されている。画像形成部１０ａ〜１０ｄは、中間転写ベルト１６が搬送される搬送方向（矢印Ｂ方向）に並んで配置される。中間転写ベルト１６を介して、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの各々に対向する位置に転写ローラ１７ａ〜１７ｂが配置される。
【００１２】
感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、モータ１１２ａ〜１１２ｄによって矢印Ａ方向に回転駆動される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、帯電ローラ１２ａ〜１２ｄによって一様に帯電された後、露光装置１３によって画像データに応じた光ビームによって感光ドラム１１ａ〜１１ｄが露光される。これによって、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの各々に色成分毎の画像データに対応した静電潜像が形成される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像は、現像器１４ａ〜１４ｄによって現像されると、各色成分の画像として顕像化される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の画像は、転写ローラ１７ａ〜１７ｄによって中間転写ベルト１６に重ねて転写される。これによって中間転写ベルト１６上にフルカラーの画像が形成される。
【００１３】
給紙カセット２０から給紙された記録材Ｐは搬送ローラ２３によって、中間転写ベルト１６上の画像とタイミングを合わせるように、転写ローラ１９に向けて搬送される。中間転写ベルト１６上の画像と記録材Ｐとが転写ローラ１９と転写対向ローラ２４との間のニップ部を通過する際に、転写ローラ１９に転写電界が印加され、中間転写ベルト１６から記録材Ｐに画像が転写される。
【００１４】
転写ローラ１７ａ〜１７ｄによって感光ドラム１１ａ〜１１ｄに転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残ったトナーは、ドラムクリーナ１５ａ〜１５ｄによって清掃される。転写ローラ１９によって中間転写ベルト１６から記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト１６に残ったトナーは、ベルトクリーナ１８によって清掃される。記録材Ｐに転写された画像は定着部２１に搬送され、定着部２１の熱と圧力によって記録材Ｐに定着される。画像が定着された記録材Ｐは画像形成訴追から排紙される。
【００１５】
画像形成装置は画像を形成する紙種が変更された場合や画像形成装置内の温度が所定温度以上変化した場合に光ビームの強度を補正する。画像形成装置は、光ビームの強度を補正するため、中間転写ベルト１６上に測定用画像（パターン画像）を形成し、パターン検知センサ３１によってパターン画像を検知した結果に基づいて光ビームの強度が補正される。なお、パターン検知センサ３１の詳細に関しては後述する。
【００１６】
図３は露光装置１３の要部概略図である。
【００１７】
露光装置１３は、レーザ光源１０１、コリメータレンズ１０２、開口絞り１０３、シリンドリカルレンズ１０４、ポリゴンミラー１０５、ポリゴンモータ１０６、トーリックレンズ１０７、回折光学素子１０８を備える。更に、露光装置１３は、反射ミラー１０９、ＢＤ１１４を備える。
【００１８】
レーザ光源１０１は、画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦされる半導体レーザが用いられる。コリメータレンズ１０２は、レーザ光源１０１から出射された光ビームを平行光束に変換する。開口絞り１０３は光ビームの光束を制限する。シリンドリカルレンズ１０４は、開口絞り１０３を通過した光束をポリゴンミラー１０５に結像させる。ポリゴンミラー１０５は、ポリゴンモータ１０６により図中矢印Ｃ方向に回転駆動され、反射面上に結像したレーザ光を偏向する。ポリゴンミラー１０５が矢印Ｃ方向に回転することによって、ポリゴンミラー１０５によって偏向された光は感光ドラム１１上を走査する。ポリゴンミラー１０５によって偏向された光が感光ドラム１１を走査する方向を主走査方向とし、主走査方向に直交する方向で、且つ、感光ドラム１１の表面が移動する方向を副走査方向とする。
【００１９】
トーリックレンズ１０７は、ｆθ特性を有する光学素子である。回折光学素子１０８は、ｆθ特性を有する回折部である。反射ミラー１０９は、ポリゴンミラー１０５によって偏向された光の内、感光ドラム１１に照射されない光を受光する位置に設けられている。反射ミラー１０９によって反射された光ビームはＢＤ１１４へ入射される。ＢＤ１１４は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ毎にポリゴンミラー１０５を有する構成においてはポリゴンミラー１０５の数だけ設けられる。なお、ＢＤ１１４へ入射されるレーザ光源１０１に関しては、１つのポリゴンミラー１０５に複数色のレーザ光源１０１を入射するフルカラー画像形成装置の場合、ポリゴンミラー１０５に入射するレーザ光源１０１の内、１色のみでも構わない。
【００２０】
ポリゴンミラー１０５によって偏向された光ビームの軌跡を走査線と称す。１つの走査線が所定幅の静電潜像を書き込む。感光ドラム１１はモータ１１２によって回転駆動されるので、回転された感光ドラム１１を複数回ポリゴンミラー１０５によって偏向された光ビームが走査することによって１ページ分の静電潜像が感光ドラム１１上に形成される。
【００２１】
図４（ａ）は画像形成装置の制御ブロック図である。画像生成部２０１は、不図示のスキャナを用いて読み取られた原稿の画像データが入力されると、画像データに画像処理を行い印刷用の画像データを生成する。印刷用の画像データはビデオコントロール２０２を介してＬＤ駆動部２０３へ転送される。ビデオコントロール２０２は主走査方向における書き出しタイミングと副走査方向における書き出しタイミングが制御され、ＬＤ駆動部２０３へデータが転送されるタイミングが調整される。主走査タイミングと副走査タイミングは、基準信号（ＢＤ信号）に基づいて決定される。ＬＤ駆動部２０３は、印刷用の画像データに応じた明滅タイミングとなるように光ビームの露光時間を制御する電流制御部２０５は、レーザ光源１０１から照射された光の強度（レーザ光量）が設定値となるように、レーザ光源１０１に供給する電流を制御する。
【００２２】
複数の鏡面を持つポリゴンミラー１０５は、ポリゴンモータ１０６の駆動により回転駆動される。ポリゴン回転制御部２０４は、ＣＰＵ１２０から入力される回転制御信号に基づいてポリゴンモータ１０６に電流を印加する。ＣＰＵ１２０はＢＤ１１４から出力される基準信号の出力タイミングが所定タイミングとなるようにポリゴン回転制御部２０４からポリゴンモータ１０６に供給される電流を制御する。ＣＰＵ１２０とポリゴン回転制御部２０４は、ポリゴンミラー１０５の回転速度を制御する駆動制御手段として機能する。レーザ光源１０１から発せられた光ビームはポリゴンミラー１０５の回転により感光ドラム１１上を走査する。レーザ光源１０１から出射された光ビームがコリメータレンズ１０２や反射ミラー１０９によって反射された後、光ビームをＢＤ１１４によって検出される。ＢＤ１１４が光ビームを受光した結果に基づいてＢＤ１１４からＣＰＵ１２０に基準信号としてのＢＤ信号を出力する。温度センサ２０６は、画像形成装置内の温度を検知する温度検知手段として機能する。パターン検知センサ３１は、中間転写ベルト１６上のパターン画像を検知し、検知結果をＣＰＵ１２０にアナログ信号として出力する。温度センサ２０６により測定された温度や、パターン検知センサ３１の検知結果は、記憶手段１２１に記憶される。
【００２３】
図４（ｂ）はＢＤ１１４内部構成を示したブロック図であり、図４（ｃ）はＢＤ１１４内部における信号波形を示す。ＢＤ１１４には受光素子としてフォトダイオードが用いられており、反射ミラー１０９によって反射された光ビームの光量（所定検出時間に受光された光の強度）に応じた電流値Ｉｐが流れる。フォトダイオードに流れた電流値Ｉｐは、電流電圧変換部２１１で電圧Ｖｉｐに変換され、ピークホールド部２１２と、コンパレータ２１３に夫々入力される。
【００２４】
ピークホールド部２１２は、ホールドコンデンサによって電圧Ｖｉｐ（図４（ｃ）において下側が＋方向、上側が−方向）のピーク電圧を保持するピークホールド回路を備える。本実施形態においてはホールドコンデンサの両端の電位差が電圧Ｖｉｐの最大値と等しい値となるまで充電される。ピークホールド部２１２は、ホールドコンデンサの両端の電位差に対して予め決められた割合（例えば、ＢＤ１１４が非受光状態での出力電圧＋ピークホールド電圧×３０％）の電圧を閾値電圧Ｖｔｈとしてコンパレータ２１３に設定する。コンパレータ２１３は、フォトダイオードの出力電圧Ｖｉｐと閾値電圧Ｖｔｈを比較し、出力電圧Ｖｉｐが閾値電圧Ｖｔｈよりも高い場合にＢＤ信号を出力する。
【００２５】
図５は、中間転写ベルト１６に転写されたパターン画像Ｎを示している。パターン画像ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４、ｙ５は、イエローのパターン画像群Ｎｙである。パターン画像ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４、ｍ５は、マゼンタのパターン画像群Ｎｍである。パターン画像ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５は、シアンのパターン画像群Ｎｃである。パターン画像ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、ｋ５は、ブラックのパターン画像群Ｎｋである。
【００２６】
パターンＮｙ、Ｎｍ、Ｎｃ、Ｎｋは各感光ドラム１１ａ〜１１ｄから中間転写ベルト１６に転写される。パターンＮｙ、Ｎｍ、Ｎｃ、Ｎｋは予め決まったレーザ強度を用いて形成される。また、パターンＮｙ、Ｎｍ、Ｎｃ、Ｎｋは、所定の幅、及び間隔で、中間転写ベルト１６が移動する方向に直交する方向の端部領域に形成される。
【００２７】
ここで、ブラックのパターンＮｋについて説明する。パターン画像ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４、ｋ５は、異なる強度の光ビームを用いて形成される。各パターン画像を形成する際の光ビームの強度はｋ１＞ｋ２＞ｋ３＞ｋ４＞ｋ５となるように設定されている。光ビームの強度が高いほどパターン画像の濃度が濃くなる。イエローのパターン画像ｙ１〜ｙ５、マゼンタのパターン画像ｍ１〜ｍ５、シアンのパターン画像ｃ１〜ｃ５も同様に異なる光ビームの強度によって形成される。
【００２８】
図６は、パターン検知センサ３１と、中間転写ベルト１６に転写されたパターンＮとの関係を示す図である。
【００２９】
パターン検知センサ３１は、発光素子３１１と、受光素子３１２、及び３１３を有する。発光素子３１１はＬＥＤを使用し、受光素子３１２はフォトトランジスタ（Ｐｔｒ）を使用する。受光素子３１２は中間転写ベルト１６やパターン画像Ｎからの正反射光が受光される位置に配置され、受光素子３１３は中間転写ベルト１６やパターン画像Ｎからの乱反射光が受光される位置に配置される。
【００３０】
図７（ａ）にレーザ光源１０１から出射された光ビームの光量（強度）を１００％から１０％に変化させた際のピークホールド電圧の変化を示す。なお、図７（ａ）においてピークホールド電圧Ｖ８１はピークホールド電圧Ｖ８２よりも高い値となっている。
【００３１】
時刻ｔ１において光量が１００％から１０％に低下されると、光量１００％におけるピークホールド電圧Ｖ８１がピークホールド電圧Ｖ８２に低下する。画像形成装置の内部温度が温度Ｔ１の場合、実線Ｌ８１のように時刻ｔ２においてピークホールド電圧Ｖ８２となった。一方、画像形成装置の内部温度が温度Ｔ１より低温の温度Ｔ２の場合、点線Ｌ８２のように時刻ｔ２よりも遅い時刻ｔ３においてピークホールド電圧Ｖ８２となった。つまり、ピークホールド部２１２のピークホールド電圧は、画像形成装置の内部温度が低下するほど、ピークホールド電圧が受光光量に応じた値に安定するまでに要する時間が増加することがわかる。
【００３２】
図７（ｂ）に、レーザ光量を１００％から１０％に変化させた際の画像形成装置の内部温度と、ピークホールド電圧の応答時間の関係を示す。温度Ｔ１時は、Δｔ２１（＝ｔ２−ｔ１）の時間でピークホールド電圧が安定するのに対し、温度Ｔ２時は、Δｔ３１（＝ｔ３−ｔ１）の時間でピークホールド電圧が安定する。ＢＤ１１４の温度が低くなるほど、ピークホールド電圧の応答性が低化し、その分だけ応答時間が必要となる。なお、応答時間の差は、ホールドコンデンサの充電、又は、放電に必要な時間が温度よって異なることが原因だと考えられる。
【００３３】
図８（ａ）は、画像形成装置の内部温度が温度Ｔ１の状態で、中間転写ベルト１６に形成されたパターン画像Ｎｋを検知したときのパターン検知センサ３１の出力電圧と、パターン画像を形成する期間にＢＤ１１４内部の信号波形の一部を抜き出したものである。図８（ａ）には、パターン検知センサ３１がパターン画像Ｎｋを検知したときの受光素子３１３からの出力信号と、ブラックのパターン画像Ｎｋが形成されたときのレーザ光量（強度）が示した。さらに、図８（ａ）には、ＢＤ１１４のフォトダイオードの出力電圧Ｖｉｐ、ピークホールド電圧、ピークホールド電圧に基づいて決定された閾値電圧Ｖｔｈ、及び、コンパレータ２１３から出力されたＢＤ信号を示した。なお、図８はブラックのパターン画像Ｎｋを例に説明するが、イエロー、マゼンタ、シアンのパターン画像を形成した場合にも同様に各出力値が出力される。
【００３４】
パターン検知センサ３１の発光素子３１１からの照射光量は、受光素子３１２が中間転写ベルト１６からの反射光を受光した際に電圧Ｖｂを出力するように調整される。なお、パターン検知センサ３１の発光素子３１１の照射光量は、受光素子３１３が中間転写ベルト１６からの反射光を受光した際に電圧Ｖｃを出力するように調整される構成としてもよい。
【００３５】
パターン画像Ｎｋは、中間転写ベルト１６上に、パターン画像ｋ７１、パターン画像ｋ７２、パターン画像ｋ７３、パターン画像ｋ７４、パターン画像ｋ７５の順番に形成される。つまり、レーザ光源１０１のレーザ光量は、レーザ光量Ｄｋ１、レーザ光量Ｄｋ２、レーザ光量Ｄｋ３、レーザ光量Ｄｋ４、レーザ光量Ｄｋ５の順番に切り替えられる。
【００３６】
レーザ光量Ｄｋ１を用いて形成されたパターン画像Ｎｋ７１がパターン検知センサ３１の検出領域を通過すると、パターン検知センサ３１から電圧Ｖｋ７１が出力される。同様に、レーザ光量Ｄｋ２〜Ｄｋ５を用いて形成されたパターンＮｋ７２〜Ｎｋ７５がパターン検出領域を通過すると、パターン検知センサ３１の出力電圧が電圧Ｖｋ７２、Ｖｋ７３、Ｖｋ７４、Ｖｋ７５の順番に出力される。
【００３７】
ＢＤ１１４のフォトダイオードに流れる電流は、レーザ光源１０１から出射された光ビームのレーザ光量に応じて変化する。フォトダイオードの出力電流は電流電圧変換部２１１により電圧Ｖｉｐに変換される。図８（ａ）において一点鎖線は、ピークホールド部２１２のピークホールド電圧である。図８（ａ）において破線は、ピークホールド電圧に対して予め決められた割合とした閾値電圧Ｖｔｈである。ＢＤ信号は、出力電圧Ｖｉｐが閾値電圧Ｖｔｈよりも高ければ出力される。
【００３８】
図８（ｂ）は、レーザ光源１０１から出射された光ビームのレーザ光量とパターン検知センサ３１の出力電圧の関係を示した図である。パターン検知センサ３１から出力された電圧Ｖｋ７１〜Ｖｋ７５は、パターン画像Ｎ（ｋ７１〜ｋ７５）の濃度に応じた電圧となる。図８（ｂ）において、光ビームのレーザ光量とパターン検知センサ３１の出力電圧とを直線Ｌ７１で線形補間した。
【００３９】
レーザ光源１０１は、画像形成装置の温湿度等で、所定の濃度の画像を形成するために必要なレーザ光量が変化してしまうので、ＣＰＵ１２０は、画像データに基づく画像を形成する際のレーザ光量Ｄｔｇｔを決定する必要がある。図８（ｂ）に示したように、ＣＰＵ１２０は、レーザ光量Ｄｋ１〜Ｄｋ５を用いてパターン画像Ｎ（ｋ７１〜ｋ７５）を形成し、パターン検知センサ３１の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔとなるときのレーザ光量Ｄｔｇｔを直線Ｌ７１を用いて演算する。なお、所定の濃度の画像を検知したときのパターン検知センサ３１の出力電圧が目標電圧Ｖｔｇｔとなり、この値は予めメモリなどの記憶手段１２１に記憶されている。
【００４０】
図９は、画像形成装置の内部温度が温度Ｔ２の状態で、中間転写ベルト１６に形成されたパターン画像Ｎｋを検知したときのパターン検知センサ３１の出力電圧と、パターン画像を形成する期間にＢＤ１１４内部の信号波形の一部を抜き出したものである。図９には、パターン検知センサ３１がパターン画像Ｎｋを検知したときの受光素子３１３からの出力信号と、ブラックのパターン画像Ｎｋが形成されたときのレーザ光量（強度）が示した。さらに、図８（ａ）には、ＢＤ１１４のフォトダイオードの出力電圧Ｖｉｐ、ピークホールド電圧、ピークホールド電圧に基づいて決定された閾値電圧Ｖｔｈ、及び、コンパレータ２１３から出力されたＢＤ信号を示した。なお、図８はブラックのパターン画像Ｎｋを例に説明するが、イエロー、マゼンタ、シアンのパターン画像を形成した場合にも同様に各出力値が出力される。
【００４１】
パターン検知センサ３１の発光素子３１１からの照射光量は、受光素子３１２が中間転写ベルト１６からの反射光を受光した際に電圧Ｖｂを出力するように調整される。なお、パターン検知センサ３１の発光素子３１１の照射光量は、受光素子３１３が中間転写ベルト１６からの反射光を受光した際に電圧Ｖｃを出力するように調整される構成としてもよい。
【００４２】
パターン画像Ｎｋは、中間転写ベルト１６上に、パターン画像ｋ９１、パターン画像ｋ９２、パターン画像ｋ９３、パターン画像ｋ９４、パターン画像ｋ９５の順番に形成される。つまり、レーザ光源１０１のレーザ光量は、レーザ光量Ｄｋ１、レーザ光量Ｄｋ２、レーザ光量Ｄｋ３、レーザ光量Ｄｋ４、レーザ光量Ｄｋ５の順番に切り替えられる。
【００４３】
レーザ光量Ｄｋ１を用いて形成されたパターン画像Ｎｋ９１がパターン検知センサ３１の検出領域を通過すると、パターン検知センサ３１から電圧Ｖｋ９１が出力される。同様に、レーザ光量Ｄｋ２〜Ｄｋ５を用いて形成されたパターンＮｋ９２〜Ｎｋ９５がパターン検出領域を通過すると、パターン検知センサ３１の出力電圧が電圧Ｖｋ９２、Ｖｋ９３、Ｖｋ９４、Ｖｋ９５の順番に出力される。
【００４４】
このとき、ＢＤ１１４は、図７にて説明したように、ピークホールド回路の応答速度が低下してレーザ光量の変化に追従できない。この状態でパターン画像Ｎｋを所定時間毎に形成してしまうと、出力電圧Ｖｉｐが閾値電圧Ｖｔｈよりも低い値となってしまい、ＢＤ信号が出力されない可能性がある。そこで、パターン画像ｋ９３を形成した後、ＢＤ１１４のホールドコンデンサの両端の電位差が十分に低下するまで、レーザ光量をＤｋ３からＤｋ４に切り替えるタイミングを遅延させる。
【００４５】
なお、レーザ光量の変更を遅延させている期間、レーザ光源１０１がレーザ光量Ｄｋ３の光をＢＤ１１４に向けて照射するが、ピークホールド電圧は図９に示すように徐々に低下する。ＢＤ１１４のピークホールド電圧が十分に低下してレーザ光量Ｄｋ４の光に応じた出力電圧Ｖｉｐが閾値電圧Ｖｔｈよりも高くなるまで十分に時間が経過した後、残りのパターン画像ｋ９４、ｋ９５の形成を再開する。
【００４６】
画像形成装置内の温度によって変化するＢＤ１１４のピークホールド電圧に応じて、パターン画像Ｎが形成され始める時間を変更し、レーザ光量を変化させる時間を遅延することによって画像形成装置内部の温度によらずＢＤ信号を高精度に出力できる。
【００４７】
なお、ここではレーザ光量Ｄｋ３からレーザ光量Ｄｋ４に切り替える際に、ピークホールド電圧が低下するのを待つ例を記載したが、Ｄｋ１からＤｋ２に切り替える際や、Ｄｋ４からＤｋ５に切り替える際にピークホールド電圧が低下するのを待つ構成としてもよい。また、レーザ光量がＤｋ３からＤｋ４に切り替えられるタイミングを１回だけ遅延させる構成について説明したが、各パターン画像を形成する度にレーザ光量が切り替えられるタイミングを遅延させる構成としてもよい。
【００４８】
次に、所定の濃度の画像を形成するためにレーザ光量を決定するレーザ光量補正シーケンスを図１０に基づいて説明する。ＣＰＵ１２０は、画像形成装置によって印刷された画像のページ数が所定枚数に達した場合や、温度センサ２０６により検知された画像形成装置の内部温度が所定温度以上変化した場合に、レーザ光量補正シーケンスを実施する。レーザ光量補正シーケンスは、ＣＰＵ１２０が記憶手段１２１に記憶されたプログラムを読み出すことによって実行される。
【００４９】
レーザ光量補正シーケンスが開始されると、ＣＰＵ１２０は、ポリゴンミラーの回転駆動を開始する（Ｓ１００１）。ＣＰＵ１２０はポリゴンモータ１０６に駆動信号を入力してポリゴンミラー１０５を回転駆動させる。次いで、ＣＰＵ１２０は、レーザ光源１０１を予め決められた光量（例えば、Ｄｋ１）で発光させる（Ｓ１００２）。ステップＳ１００２において、ＣＰＵ１２０は、電流制御部２０５とＬＤ駆動部２０３を用いてレーザ光源１０１から出射される光ビームの光量を予め決められた光量に制御する。次いで、ＣＰＵ１２０は、ポリゴンミラー１０５の回転速度が所定速度となるまで待機する。ステップＳ１００３において、ＣＰＵ１２０は、ＢＤセンサ１１４から出力されるＢＤ信号が所定のタイミングで出力されるように、ポリゴン回転制御部２０４からポリゴンモータ１０６に供給される駆動電流の値を制御する。
【００５０】
ポリゴンミラー１０５の回転速度が所定速度で安定した後、ＣＰＵ１２０はパターン検知センサ３１の発光素子３１１を発光させる（Ｓ１００４）。そして、ＣＰＵ１２０は、パターン検知センサの出力電圧がＶｂ（又は、Ｖｃ）となるように発光素子３１１の照射光量を調整する（Ｓ１００５−Ｓ１００６）。パターン検知センサ３１の発光素子３１１が調整された後、ＣＰＵ１２０は遅延時間決定シーケンスを実施する（Ｓ１００７）。遅延時間決定シーケンスは図１１を用いて説明するので、ここでの説明を省略する。
【００５１】
遅延時間決定シーケンスを実行した後、ＣＰＵ１２０は、画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにパターン画像Ｎｙ、Ｎｍ、Ｎｃ、Ｎｋの形成を開始させる（Ｓ１００８）。ステップＳ１００８において、ＣＰＵ１２０は、遅延時間決定シーケンスにより決定された遅延時間に基づいてレーザ光量を変更させるタイミングを制御するタイミング信号を入力し、中間転写ベルト１６上にパターン画像Ｎｙ、Ｎｍ、Ｎｃ、Ｎｋを形成させる。ＬＤ駆動部２０３がビデオコントロール２０２から入力されたデータに基づくタイミングでレーザ光源のレーザ光量を変更し、所定のタイミングで所定のパターン画像を形成する。
【００５２】
ＣＰＵ１２０は、パターン検知センサ３１を用いてパターン画像Ｎｙ、Ｎｍ、Ｎｃ、Ｎｋの測定を開始し（Ｓ１００９）、全てのパターン画像の測定が完了したか否かを判定する（Ｓ１０１０）。全てのパターン画像が検出領域を通過していなければ、ＣＰＵ１２０は、全てのパターン画像の測定が完了するまで、パターン画像Ｎｙ、Ｎｍ、Ｎｃ、Ｎｋの測定を続ける。
【００５３】
ステップＳ１０１０において全てのパターン画像の測定が完了した場合、図８において説明したように演算によって所定の濃度の画像を形成するためのレーザ光量を決定し、レーザ光量補正シーケンスを終了する。
【００５４】
次に、図１０のレーザ光量補正シーケンスのステップＳ１００７に示した遅延時間決定シーケンスを図１１に基づいて説明する。遅延時間決定シーケンスが実行されると、ＣＰＵ１２０は、温度センサ２０６を用いて画像形成装置の内部温度を検知する（Ｓ１０２１）。ＣＰＵ１２０は検知温度が所定温度よりも高いか否かを判定し（Ｓ１０２２）、検知温度が所定温度よりも高ければ、遅延時間を０に設定する（Ｓ１０２３）。ＣＰＵ１２０は、検知温度が所定温度よりも高ければ、レーザ光量を変更するタイミングを予め決められた所定タイミングに設定する。予め決められた所定タイミングは、中間転写ベルト１６が搬送される搬送方向下流のパターン画像を形成し終えた後から、電流制御部２０５により光ビームの光量が目標光量（例えばＤｋ２、Ｄｋ３など）に設定するのに必要な時間だけ経過したタイミングである。
【００５５】
一方、ステップＳ１０２２において検知温度が所定温度よりも低ければ、予め記憶手段１２１に記憶された検知温度と遅延時間の対応テーブル（表１）を参照し、遅延時間を決定する（Ｓ１０２４）。表１は、検知温度と遅延時間の対応テーブルである。対応テーブルは温度範囲毎に遅延時間が決まっている。なお、遅延時間は、テーブルを参照することによって決定される構成に限定されず、実験によって決定された遅延時間を算出するための演算式を用いて算出する方法であってもよい。遅延時間が決定されると、遅延時間決定シーケンスを終了させ、図１０のステップＳ１００８に移行する。
【００５６】
【表１】
2015223724.tif 000003
【００５７】
本実施形態によれば、画像形成装置内の温度に応じてレーザ光量の設定値を切り替えるタイミングが変更されることで、画像形成装置の内部温度が低下した場合であってもＢＤ信号を高精度に出力できる。
【符号の説明】
【００５８】
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  感光ドラム
１３  露光装置
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  現像器
１０１  レーザ光源
１０５  ポリゴンミラー
１０６  ポリゴンモータ
１１４  ＢＤ
１２０  ＣＰＵ
２０４  ポリゴン回転駆動部
２０６  温度センサ
【図１】
2015223724.tif 000004
【図２】
2015223724.tif 000005
【図３】
2015223724.tif 000006
【図４】
2015223724.tif 000007
【図５】
2015223724.tif 000008
【図６】
2015223724.tif 000009
【図７】
2015223724.tif 000010
【図８】
2015223724.tif 000011
【図９】
2015223724.tif 000012
【図１０】
2015223724.tif 000013
【図１１】
2015223724.tif 000014