(57)【要約】【課題】像保持体に形成されたトナー像の濃度を光学センサによって精度良く検出する。【解決手段】制御部は、濃度センサに、感光体ドラムの表面のトナー像が存在しない領域に検出光を照射させる（ＳＡ１）。制御部は、反射光の受光量を特定し、予め決められた範囲内の受光量となるような発光量を決定する（ＳＡ２）。制御部が、テスト画像の濃度を補正する際には、発光量の光を発光するように濃度センサに指示し、テスト画像の濃度を検出させる（ＳＡ６）。制御部は、濃度センサにより検出された濃度を発光量に応じた補正量で補正して、濃度を読み取る（ＳＡ７）。【選択図】図８
2008268656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光量を指示する指示手段と、
前記指示手段によって指示された発光量の検出光を、トナー像が形成された像保持体に照射する検出光照射手段と、
前記検出光照射手段によって前記像保持体に検出光が照射されたときの反射光を受光する受光手段と、
前記像保持体に形成されたトナー像に前記検出光が照射されたときに前記受光手段が受光した反射光の受光量に応じた濃度、および、当該トナー像の目標濃度のうち少なくともいずれか一方を、前記指示手段によって指示された発光量に応じた補正量で補正する補正手段と
を備え、
前記指示手段は、前記像保持体においてトナー像が形成されていない領域に前記検出光が照射されたときの前記受光手段の受光量が予め決められた範囲内の受光量となるような前記発光量を求め、その発光量を前記検出光照射手段に指示する
ことを特徴とする濃度検出装置。
【請求項２】
トナー像が形成された像保持体に検出光を照射する検出光照射手段と、
前記検出光照射手段によって前記像保持体に検出光が照射されたときの反射光を受光し、その受光量を決められた増幅率で増幅して出力する受光手段と、
前記像保持体においてトナー像が形成されていない領域に前記検出光が照射されたときに前記受光手段が出力する受光量が予め決められた範囲内の受光量となるように、前記受光手段における前記増幅率を決定する増幅率決定手段と、
前記像保持体に形成されたトナー像に前記検出光が照射されたときに前記受光手段が受光した反射光の受光量に応じた濃度、および、当該トナー像の目標濃度のうち少なくともいずれか一方を、前記増幅率決定手段によって決定された増幅率に応じた補正量で補正する補正手段と
を備えることを特徴とする濃度検出装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記トナー像の基となる画像データの画像密度に応じて、前記補正量を異ならせることを特徴とする請求項１または２記載の濃度検出装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記トナー像の基となる画像データのスクリーン線数に応じて、前記補正量を異ならせることを特徴とする請求項１または２記載の濃度検出装置。
【請求項５】
前記像保持体に補助光を照射する補助光照射手段
を備え、
前記検出光照射手段は、前記トナー像が形成された前記像保持体に前記補助光照射手段によって前記補助光が照射された後に、その像保持体に前記検出光を照射し、
前記補正手段は、前記補助光照射手段によって照射される補助光の光量に応じた補正量で補正する
ことを特徴とする請求項１記載の濃度検出装置。
【請求項６】
前記補助光照射手段は、前記検出光よりも発光量が大きい補助光を照射する
ことを特徴とする請求項５記載の濃度検出装置。
【請求項７】
前記補助光照射手段は、前記トナー像が前記像保持体から記録媒体へ転写された後の当該像保持体の表面を除電する除電手段、又は、前記像保持体を露光して潜像を形成する露光手段である
ことを特徴とする請求項５記載の濃度検出装置。
【請求項８】
光源と、
前記光源から発せられた光を前記像保持体へと導く第１の光路と、
前記光源から発せられた光を、前記第１の光路により導かれた光が照射された後の前記像保持体へと導く第２の光路と、
前記第２の光路において前記光源から前記像保持体へと発せられた光の光量を減じる減光手段と
を備え、
前記補助光照射手段は、前記光源及び前記第１の光路からなり、
前記検出光照射手段は、前記光源、前記第２の光路及び前記減光手段からなる
ことを特徴とする請求項５記載の濃度検出装置。
【請求項９】
前記減光手段は、
前記光源と前記像保持体との間に配置された複数の液晶素子と、
前記複数の液晶素子の各々を駆動し、前記光源から発せられた光を前記像保持体へと透過する液晶素子と透過しない液晶素子との比率を変化させることで光の透過量を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする請求項８記載の濃度検出装置。
【請求項１０】
表面にトナー像が形成されて当該表面が上流から下流へと移動する像保持体に向けて、検出光を照射する検出光照射手段と、
前記検出光照射手段によって照射される検出光のうち、前記像保持体表面の移動方向の上流側となる領域に向けて照射される検出光を遮光する遮光手段と、
前記像保持体に前記検出光が照射されたときの反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段によって受光された反射光の受光量に応じて、前記像保持体に形成されたトナー像の濃度を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする濃度検出装置。
【請求項１１】
トナー像が形成された像保持体に検出光を照射する検出光照射手段であって、前記像保持体においてトナー像が形成された領域とトナー像が形成されていない領域との電位差が、光が照射されることによって閾値以下となるような光量の前記検出光を照射する検出光照射手段と、
前記検出光照射手段によって前記像保持体に検出光が照射されたときの反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段によって受光された反射光の受光量に応じて、前記像保持体に形成されたトナー像の濃度を検出する検出手段とを備える
ことを特徴とする濃度検出装置。
【請求項１２】
トナー像が形成された像保持体に検出光を照射する検出光照射手段と、
前記検出光照射手段によって前記像保持体に検出光が照射されたときの反射光を受光する受光手段と、
前記像保持体に形成されたトナー像に前記検出光が照射されたときに前記受光手段が受光した反射光の受光量に応じた濃度、および、当該トナー像の目標濃度のうち少なくともいずれか一方を、前記像保持体にトナー像が形成されていない領域に前記検出光が照射されたときの前記受光手段の受光量に応じた補正量で補正する補正手段とを備える
ことを特徴とする濃度検出装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の濃度検出装置と、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電させられた像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像剤によって現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段によって形成された前記トナー像を転写する転写手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濃度検出装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、トナー像の濃度が目標とする濃度であるかを検出し、その検出結果に応じてトナー像の濃度を補正するという機能を備えている。具体的には、画像形成装置は、所定のテスト画像を像保持体に形成し、このテスト画像に光学センサから光を照射させてその反射光を受光することによって、テスト画像の濃度を読み取る。そして、読み取ったテスト画像の濃度が、目標とする濃度に近づくように、画像データや各種の画像形成条件を補正する。この光学センサがテスト画像に光を照射したときに、像保持体上のトナーが飛び散ることにより、検出した濃度と実際の濃度とが乖離してしまうことがある。
【０００３】
ここで、図２１は、像保持体の表面電位とその像保持体上のトナーの振る舞いとの関係を説明する図である。図２１に示したように、まず、所定の電位に帯電された像保持体に対し、画像データに応じた露光がなされると、露光された領域の電位は大きく低下して、これにより静電潜像が形成される（同図ａ）。次いで、この静電潜像にトナーが付着させられることにより（同図ｂ）、現像がなされてトナー像が形成される（同図ｃ）。次に、濃度検出のために光学センサによって像保持体に光が照射されると、像保持体の表面電位はさらに低下する。このとき、トナー像が形成されている領域の電位よりもトナー像が形成されていない領域の電位が低下しやすい。トナー像が形成されている領域は、トナーで覆われているため、光学センサから照射された光がそのトナーによって反射・拡散されるからである。そして、トナー像が形成されていない領域の電位が、形成された領域の電位よりも低下してしまうと、トナーはより低電位側へと引き寄せられて、図示のように飛び散った状態となる（同図ｄ）。このようにしてトナーが付着する領域が広がってしまうと、光学センサによって検出される濃度は実際の濃度よりも高くなってしまう。
【０００４】
例えば特許文献１には、光学センサから照射される光によって像保持体上のトナーが飛び散らないように、光学センサの発光量を低くするという技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１８１１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１記載の技術のように、光学センサの発光素子から照射される光量を小さくすると、センサのＳＮ比（Signal to Noise ratio）が低下して検出精度が悪化する、という問題がある。特に、経時劣化等により像保持体の反射率が低下すると、光学センサの受光素子の受光量がさらに低下するから、検出精度はさらに悪化してしまう。
本発明は、像保持体に形成されたトナー像の濃度を精度良く検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明は、発光量を指示する指示手段と、前記指示手段によって指示された発光量の検出光を、トナー像が形成された像保持体に照射する検出光照射手段と、前記検出光照射手段によって前記像保持体に検出光が照射されたときの反射光を受光する受光手段と、前記像保持体に形成されたトナー像に前記検出光が照射されたときに前記受光手段が受光した反射光の受光量に応じた濃度、および、当該トナー像の目標濃度のうち少なくともいずれか一方を、前記指示手段によって指示された発光量に応じた補正量で補正する補正手段とを備え、前記指示手段は、前記像保持体においてトナー像が形成されていない領域に前記検出光が照射されたときの前記受光手段の受光量が予め決められた範囲内の受光量となるような前記発光量を求め、その発光量を前記検出光照射手段に指示することを特徴とする濃度検出装置を提供する。
【０００７】
また、本発明は、トナー像が形成された像保持体に検出光を照射する検出光照射手段と、前記検出光照射手段によって前記像保持体に検出光が照射されたときの反射光を受光し、その受光量を決められた増幅率で増幅して出力する受光手段と、前記像保持体においてトナー像が形成されていない領域に前記検出光が照射されたときに前記受光手段が出力する受光量が予め決められた範囲内の受光量となるように、前記受光手段における前記増幅率を決定する増幅率決定手段と、前記像保持体に形成されたトナー像に前記検出光が照射されたときに前記受光手段が受光した反射光の受光量に応じた濃度、および、当該トナー像の目標濃度のうち少なくともいずれか一方を、前記増幅率決定手段によって決定された増幅率に応じた補正量で補正する補正手段とを備えることを特徴とする濃度検出装置を提供する。
【０００８】
本発明の濃度検出装置において、前記補正手段は、前記トナー像の基となる画像データの画像密度に応じて、前記補正量を異ならせることを特徴とする。また、前記補正手段は、前記トナー像の基となる画像データのスクリーン線数に応じて、前記補正量を異ならせるようにしてもよい。
【０００９】
本発明の濃度検出装置において、前記像保持体に補助光を照射する補助光照射手段を備え、前記検出光照射手段は、前記トナー像が形成された前記像保持体に前記補助光照射手段によって前記補助光が照射された後に、その像保持体に前記検出光を照射し、前記補正手段は、前記補助光照射手段によって照射される補助光の光量に応じた補正量で補正する
ようにしてもよい。この濃度検出装置において、前記補助光照射手段は、前記検出光よりも発光量が大きい補助光を照射することが好ましい。また、前記補助光照射手段は、前記トナー像が前記像保持体から記録媒体へ転写された後の当該像保持体の表面を除電する除電手段、又は、前記像保持体を露光して潜像を形成する露光手段であってもよい。
【００１０】
また、本発明の濃度検出装置において、光源と、前記光源から発せられた光を前記像保持体へと導く第１の光路と、前記光源から発せられた光を、前記第１の光路により導かれた光が照射された後の前記像保持体へと導く第２の光路と、前記第２の光路において前記光源から前記像保持体へと発せられた光の光量を減じる減光手段とを備え、前記補助光照射手段は、前記光源及び前記第１の光路からなり、前記検出光照射手段は、前記光源、前記第２の光路及び前記減光手段からなるようにしてもよい。この濃度検出装置において、前記減光手段は、前記光源と前記像保持体との間に配置された複数の液晶素子と、前記複数の液晶素子の各々を駆動し、前記光源から発せられた光を前記像保持体へと透過する液晶素子と透過しない液晶素子との比率を変化させることで光の透過量を制御する制御手段とを備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、表面にトナー像が形成されて当該表面が上流から下流へと移動する像保持体に向けて、検出光を照射する検出光照射手段と、前記検出光照射手段によって照射される検出光のうち、前記像保持体表面の移動方向の上流側となる領域に向けて照射される検出光を遮光する遮光手段と、前記像保持体に前記検出光が照射されたときの反射光を受光する受光手段と前記受光手段によって受光された反射光の受光量に応じて、前記像保持体に形成されたトナー像の濃度を検出する検出手段とを備えることを特徴とする濃度検出装置を提供する。
【００１２】
また、本発明は、トナー像が形成された像保持体に検出光を照射する検出光照射手段であって、前記像保持体においてトナー像が形成された領域とトナー像が形成されていない領域との電位差が、光が照射されることによって閾値以下となるような光量の前記検出光を照射する検出光照射手段と、前記検出光照射手段によって前記像保持体に検出光が照射されたときの反射光を受光する受光手段と前記受光手段によって受光された反射光の受光量に応じて、前記像保持体に形成されたトナー像の濃度を検出する検出手段とを備えることを特徴とする濃度検出装置を提供する。
【００１３】
また、本発明は、トナー像が形成された像保持体に検出光を照射する検出光照射手段と、前記検出光照射手段によって前記像保持体に検出光が照射されたときの反射光を受光する受光手段と、前記像保持体に形成されたトナー像に前記検出光が照射されたときに前記受光手段が受光した反射光の受光量に応じた濃度、および、当該トナー像の目標濃度のうち少なくともいずれか一方を、前記像保持体にトナー像が形成されていない領域に前記検出光が照射されたときの前記受光手段の受光量に応じた補正量で補正する補正手段とを備えることを特徴とする濃度検出装置を提供する。
【００１４】
また、本発明は、濃度検出装置と、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電させられた像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像剤によって現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段によって形成された前記トナー像を転写する転写手段とを備え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】
【００１５】
本発明によれば、像保持体に形成されたトナー像の濃度を光学センサによって精度良く検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（１）第１実施形態
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１において画像形成を行う要部の構成を示す図である。この画像形成装置１に搭載された感光体ドラム１０の周囲には、帯電器２０、露光器３０、現像器４０、濃度センサ５０及び転写ロール６０が配置されている。
【００１７】
感光体ドラム１０は、円筒状のドラム基体の表面に感光層が形成された像保持体であり、図示せぬ駆動部により、その中心軸を中心として図に示す矢印Ａの方向（反時計方向）へ回転させられる。帯電器２０は、その表面が感光体ドラム１０の表面に接触した帯電部材であり、感光体ドラム１０の回転に従って回転しつつ、感光体ドラム１０の表面を所定の電位に帯電させる。露光器３０は、帯電させられた感光体ドラム１０の表面に向けてレーザーを照射（露光）して、感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成する。このレーザーの走査方向は感光体ドラム１０の軸方向と等しく、以下ではこの方向を「主走査方向」という。そして、この主走査方向と直交する方向を、以下では「副走査方向」という。
【００１８】
現像器４０は、感光体ドラム１０表面に形成された静電潜像がその感光体ドラム１０の回転に伴って自身に対向する位置に到達すると、その静電潜像に現像剤を供給することによって静電潜像を現像して、感光体ドラム１０の表面にトナー像を形成する。なお、以下では、感光体ドラム１０の表面において、トナー像が形成された領域のことを「トナー像域」といい、トナー像が形成されていない領域（即ち、感光体ドラム１０の表面が露出した領域）のことを「非トナー像域」という。
【００１９】
この画像形成装置１においては、テスト画像を感光体ドラム１０の表面に形成してその濃度を読み取り、読み取ったテスト画像の濃度が目標とする濃度に近づくように補正処理を行う。濃度センサ５０は、このテスト画像が形成された感光体ドラム１０の表面に光（以下、「検出光」という）を照射し、その反射光を受光すると、その受光量に応じてその濃度を検出して出力する。本実施形態において、「濃度」とは、単位面積当たりの下地（感光体ドラム１０の表面）に対するトナーの被覆率であり、トナー像域からの反射光量と非トナー像域からの反射光量の比で表現する。テスト画像は主走査方向に対して同一の色となる帯状の画像領域を、副走査方向に複数の異なる色について有し、感光体ドラム１０の表面に形成されるトナー像の基となる画像データが表す画像である。テスト画像は、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの帯状画像において、画像データの画像密度が、それぞれ２０％、４０％、６０％、８０％、１００％の万線構造のスクリーンによって表される。感光体ドラム１０の表面には、画像密度に応じた濃度のテスト画像が形成される。このテスト画像を表す画像データは、後述する制御部７０のＲＯＭに記憶されている。
【００２０】
転写ロール６０は、感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像が、その感光体ドラム１０の回転に伴って自身の表面に接触する位置に到達すると、静電力などによってそのトナー像を、用紙などの記録媒体に転写する。トナー像が転写された用紙は図示せぬ定着装置へ搬送され、トナー像が定着させられた後に機外へ排出される。
【００２１】
続いて、図２は、上記のような画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示したように、画像形成装置１は、感光体ドラム１０、帯電器２０、露光器３０、現像器４０、濃度センサ５０及び転写ロール６０の他に、これら各部の制御を司る制御部７０を備えている。
制御部７０は、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）や作業用のワークエリアを提供するＲＡＭ（Random Access Memory）および各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、制御プログラムに記述された手順に従って演算処理を行う。ＲＯＭには、濃度センサによってテスト画像から検出された濃度を補正するための補正量や、濃度センサの発光量を受光量に応じて調整するための情報などが記憶されている。制御部７０は、濃度センサ５０によって検出されたテスト画像の濃度を、ＲＯＭに記憶された補正量で補正する。
【００２２】
次に、濃度センサ５０の構成について説明する。
図３は、濃度センサ５０の構成を拡大した図である。図３に示したように、濃度センサ５０は、検出光発光素子５１と、受光素子５２と、Ａ／Ｄ変換回路５３とを備えている。
検出光発光素子５１は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）であり、感光体ドラム１０の表面に対して入射角θ１で光を照射する位置に設けられている。また、検出光発光素子５１は、制御部７０により発光量が指示され、その指示に応じた発光量の検出光を照射する。受光素子５２は、例えばフォトダイオードであり、検出光発光素子５１がトナー像に検出光を照射したときの反射光を反射角θ１で受光する位置に設けられており、受光した反射光の量に応じた大きさの電圧を出力する。Ａ／Ｄ変換回路５３は、受光素子５２によって出力された電圧に対してＡ／Ｄ変換を施して、制御部７０に出力する。
【００２３】
検出光発光素子５１によって感光体ドラム１０の表面に検出光が照射されると、図２１を用いて上述したように、感光体ドラム１０の表面に付着したトナーが飛び散ることにより、濃度センサ５０によって検出される濃度と、本来のトナー像の濃度とが乖離してしまうことがある。
ここで、図４は、検出光の照射範囲とトナーの飛び散りとの関係を模式的に表した図である。図４（ａ）は、トナー像が形成された感光体ドラム１０の表面のトナー像を拡大した様子を表している。ハッチングで図示した領域はトナー像域Ｇ１であり、それ以外の白色で図示した領域は非トナー像域Ｇ２である。同図において、濃度センサ５０によって発光される検出光は、破線で図示した照射範囲Ｌに照射され、白抜き矢印方向に移動されるものとする。
トナー像が形成された感光体ドラム１０の表面に検出光が照射されると、その光量に応じてトナー像域Ｇ１のトナーが飛び散ってしまう。例えば、この検出光において、図４（ａ）上段に示すように、照射範囲Ｌの中央部が最もトナーが飛び散りやすい光量であり、照射範囲Ｌ内において放射状にトナーが飛び散りにくい光量に遷移しているとする。図４（ｂ）は、この検出光が照射された後のトナー像の様子を模式的に表した図である。同図において、実線矢印の数はトナーの飛び散り量を表している。図示のように、トナー像域Ｇ１から飛び散ったトナーが非トナー像域Ｇ２に飛び散っているが、特に検出光の中央部の光が照射された領域ほど、飛び散り量が多い。
以上の理由により、トナー像が形成された感光体ドラム１０の表面に検出光が照射されると、トナーの飛び散りが発生して、結果としてトナー像域が広がってしまう。したがって、濃度センサ５０によって検出されるトナー像の濃度は、本来のものよりも高くなってしまうのである。
【００２４】
次に、図５を参照して、濃度センサ５０の検出光発光素子５１の発光量と、濃度の検出結果と関係について説明する。図５において、横軸は、濃度センサ５０の発光量を示し、縦軸は、トナー像の濃度の検出結果を表している。横軸に平行な一点鎖線はトナー像の本来の濃度を表す。同図に示したように、或るトナー像の濃度を検出しようとしたとき、発光量が光量Ｂの場合には、濃度センサ５０による濃度の検出結果とトナー像の本来の濃度との差異が最大となる。一方、光量Ａのように発光量が非常に小さくて０に近い場合や、光量Ｃのように発光量が非常に大きい場合は、濃度センサ５０による濃度の検出結果は、トナー像の本来の濃度とほぼ一致している。
その理由について、以下に説明する。
【００２５】
図６は、感光体ドラム１０の表面電位とトナーの飛び散りの原理を説明する図である。検出光発光素子５１の発光量が光量Ｂの場合には、トナー像に検出光が照射されると、図の中央に示すように、トナー像域の電位はさほど低下せず、非トナー像域の電位は大きく低下する。すなわち、トナー像域が高電位側で非トナー像域が低電位側となって、これらの電位差が最大となる。よって、トナーが引き寄せられる電気的引力が最大となり、トナーの飛び散り量も最大となるから、濃度センサ５０による濃度の検出結果と、トナー像の本来の濃度とが最も大きく乖離する。
【００２６】
検出光発光素子５１の発光量が光量Ａの場合には、発光量が非常に小さいから、トナー像に検出光が照射されても、図中左方に示すように、トナー像域および非トナー像域の両方の電位が低下しにくい。すなわち、トナー像域と非トナー像域との電位差はほぼ維持されたままであるから、トナーの飛び散りはほとんど起こらない。しかし、この場合、濃度センサ５０のＳＮ比が悪化するから検出精度は低くなってしまう。
また、検出光発光素子５１の発光量が光量Ｃの場合には、トナー像に検出光が照射されると、図中右方に示すように、非トナー像域だけでなくトナー像域の電位も大きく低下する。よって、トナー像域と非トナー像域との電位差がほとんどなくなり、電気的引力も非常に小さくなるから、トナーの飛び散りはほとんど起こらない。したがって、濃度センサ５０による濃度の検出結果と、トナー像の本来の濃度とがほぼ一致するのである。
【００２７】
以上の理由により、濃度センサ５０により検出される濃度は、検出光の光量に応じた分だけ本来の濃度よりも高くなる。よって、本実施形態では、制御部７０は、検出光発光素子５１の発光量に応じた補正量で濃度センサ５０による検出結果を補正する。
ここで、検出光発光素子５１の発光量と補正量との関係について説明する。図７は、検出光発光素子５１の発光量と補正量との関係を表している。図７において、横軸は検出光発光素子５１の発光量を表し、縦軸は補正量の大きさを表している。同図（ａ）、（ｂ）は、それぞれテスト画像を表す画像データのスクリーン線数が異なる場合の発光量と補正量との対応関係の一例を示している。例えば同じ量のトナーが飛び散った場合であっても、スクリーン線数が高いほど、トナー像域が密に存在するから、飛び散りによる濃度変化は現れにくい。したがって、スクリーン線数毎に補正量は異なるのである。同様に、テスト画像を表す画像データの画像密度が異なる場合でも、トナーの飛び散りによる濃度変化に違いがあるので発光量と補正量との関係が異なる。
【００２８】
本実施形態では、図７に示したように、検出光発光素子５１の最大の発光量に対する割合が１０％の発光量のときに、低濃度へと補正するための補正量が最大となり、発光量が大きくなるにつれて補正量は小さくなっている。これは、検出光発光素子５１の最大の発光量に対する割合が１０％のときの発光量が図５における光量Ｂに対応し、トナーの飛び散り量が最も多く、補正量が最大となることを意味している。さらに検出光発光素子５１の発光量が大きくなると、図５における光量ＢからＣへ近くなるから、トナーの飛び散り量が減り、補正量も小さくなるのである。なお、検出光発光素子５１の発光量に応じてトナーの飛び散り量は変化するから、検出光発光素子５１が発光可能な最大の発光量に応じて、発光量と補正量との関係は変化する。
図示したような発光量と補正量との対応関係が、画像形成装置１の製造段階で、テスト画像を表す画像データの各スクリーン線数、あるいは画像密度について予め決められており、その対応関係がテーブル形式で記述されている。このテーブル（以下、補正テーブルという）は、制御部７０のＲＯＭに記憶されている。
【００２９】
次に、制御部７０がテスト画像の濃度を読み取るための処理の手順について説明する。図８は、制御部７０が行う処理の手順を示すフローチャートである。
まず、制御部７０は、濃度センサ５０の検出光発光素子５１に、感光体ドラム１０の表面のトナー像が形成されていない領域に検出光を照射させる（ステップＳＡ１）。そして、受光素子５２によってその反射光が受光されると、制御部７０はこの受光量が予め決められた範囲内の受光量となるように、ＲＯＭに記憶された情報を参照しつつ、濃度センサ５０の発光量を決定する。（ステップＳＡ２）この受光量が所定の受光量になるようにすることで、検出光発光素子５１や感光体ドラム１０の表面の状態に関係なく、受光素子５２による反射光の受光量に応じて濃度を一意に特定することができるようになる。制御部７０は、決定した発光量を図示せぬ内部メモリに記憶しておく。
【００３０】
続いて、制御部７０は、プリント動作を開始する（ステップＳＡ３）。制御部７０は、テスト画像に基づいて濃度補正（例えば、濃度ムラの補正）を行うと判断すれば（ステップＳＡ４；ＹＥＳ）、感光体ドラム１０の表面にテスト画像を形成させる（ステップＳＡ５）。そして、制御部７０は、検出光発光素子５１に対してステップＳＡ２で決定した発光量の光を発光するように指示し、濃度センサ５０にテスト画像の濃度を検出させる（ステップＳＡ６）。制御部７０は、図７に示したような濃度毎にＲＯＭに記憶された補正テーブルを読み出し、検出光発光素子５１の発光量に応じた補正量で、濃度センサ５０により検出された濃度を補正する（ステップＳＡ７）。
そして、制御部７０は、プリント動作を終了するか否かを判断する（ステップＳＡ８）。制御部７０は、テスト画像の全体が形成されていないと判断すれば（ステップＳＡ８；ＮＯ）、ステップＳＡ３に戻ってプリント動作を実行し、上述した処理ステップＳＡ４〜ＳＡ７を実行する。制御部７０は、テスト画像の全体が形成され、テスト画像の濃度を読み取って補正する処理を終了すれば、プリント動作を終了すると判断する（ステップＳＡ８；ＹＥＳ）。
【００３１】
以上のようにして、制御部７０はテスト画像の濃度を読み取る。以降は、制御部７０が読み取ったテスト画像の濃度と、テスト画像の目標濃度とを比較し、これらの差異が小さくなるような制御を行う。具体的には、例えば、制御部７０は、画像形成装置１の帯電器２０における帯電電位、露光器３０における露光電位または現像器４０における現像バイアス電位のうち、少なくとも一つの画像形成条件を調整して、上記の差異を小さくする。また、画像データそのものに対して補正量に相当する補正を行って上記の差異を小さくするなどとしてもよい。なお、補正に用いられる画像形成条件のパラメータ値や目標濃度等は、制御部７０のＲＯＭに予め記憶されている。
【００３２】
以上説明した第１実施形態によれば、濃度センサ５０は、トナー像が形成されていない感光体ドラム１０の表面に検出光を照射して、その反射光を受光する。そして、制御部７０は、その受光量が所定の範囲内の光量となるように、検出光発光素子５１の発光量を指定する。検出光に起因して発生するトナーの飛び散り量は、検出光発光素子５１の発光量に応じて推定することができるから、制御部７０は、検出光発光素子５１の発光量に応じた補正量で濃度を補正することにより、トナーの飛び散りとは無関係に、テスト画像の濃度を精度良く読み取ることができる。
【００３３】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態及び以降の実施形態の装置構成について、同一のものについては同じ符号を付して表す。
本実施形態では、図９に示した構成の濃度センサ５０ａを用いる。濃度センサ５０ａが上述した第１実施形態の濃度センサ５０と異なる点は、検出光発光素子５１の代わりに、発光量が一定で変更ができない検出光発光素子５１ａを用い、さらに出力増幅回路５４を有する点である。この出力増幅回路５４は、検出光発光素子５１ａからトナー像が形成されていない領域に検出光が照射されたときに、受光素子５２から出力される受光量が予め決められた範囲内となるように、その受光量を適切な出力増幅率で増幅してから制御部７０に出力する。制御部７０は、この出力増幅率に基づいて、検出光発光素子５１ａによってどの程度の検出光が感光体ドラム１０の表面に照射されているかを推定することができるから、この出力増幅率に応じてトナーの飛び散り量をも推定することができる。したがって、制御部７０は、増幅率に応じた補正量を用いて濃度センサ５０による濃度の検出結果を補正する。
【００３４】
ここで、出力増幅回路５４による出力増幅率と、補正量との関係について説明する。図１０は、出力増幅回路５４による増幅率と補正量との対応関係を表している。同図（ａ）、（ｂ）においては、異なるスクリーン線数における補正量の一例を示している。スクリーン線数に応じた補正量を要する理由は、上述した第１実施形態と同じである。
【００３５】
図１０において、横軸は出力増幅回路５４による出力増幅率を表し、縦軸は補正量の大きさを表している。同図に示したように、出力増幅回路５４による出力増幅率が小さいほど補正量が大きく、出力増幅率が大きくなるにつれて補正量は徐々に小さくなっている。出力増幅率が低い場合とは、受光素子５２が受光した反射光の光量が大きい場合であり、言い換えれば、感光体ドラム１０の表面に照射された検出光の光量も比較的大きいということである。よって、図５における光量Ｂ付近の光量の検出光が感光体ドラム１０に照射されるから、トナーの飛び散りが発生しやすい。よって、濃度センサ５０によってトナー像の本来の濃度よりも高濃度に検出されやすいから、濃度を低く補正するための補正量が大きいのである。一方、出力増幅率が大きい場合とは、受光素子５２が受光した反射光の光量が小さい場合であり、言い換えれば、感光体ドラム１０の表面に照射された検出光の光量も小さい。つまり、出力増幅率が高いほど、検出光の光量は図５における光量Ａに近い光量であることを意味し、トナーの飛び散りは発生しにくい。濃度センサ５０ａによって検出される濃度は、トナー像の本来の濃度と乖離しにくくなり、濃度を低く補正するための補正量も小さくなる。
なお、この補正量は、第１実施形態と同様に、製造段階で各濃度について予め決められており、制御部７０のＲＯＭに補正テーブルとして記憶されている。
【００３６】
次に、制御部７０がテスト画像の濃度を読み取るための処理の手順について説明する。図１１は、制御部７０が行う処理の手順を示すフローチャートである。
まず、制御部７０は、濃度センサ５０の検出光発光素子５１ａに、感光体ドラム１０の表面のトナー像が形成されていない領域に検出光を照射させる（ステップＳＢ１）。そして、受光素子５２によってその反射光が受光されると、制御部７０はその受光量を特定し、これが予め決められた範囲内の受光量となるように出力増幅回路５４の増幅率を決定する。（ステップＳＢ２）制御部７０は、これを図示せぬ内部メモリに記憶しておく。
【００３７】
続いて、制御部７０は、プリント動作を開始する（ステップＳＢ３）。制御部７０は、テスト画像に基づいて濃度補正を行うと判断すれば（ステップＳＢ４；ＹＥＳ）、感光体ドラム１０の表面にテスト画像を形成させる（ステップＳＢ５）。そして、制御部７０は、濃度センサ５０ａにテスト画像の濃度を検出させる（ステップＳＢ６）。制御部７０は、図１０に示したような濃度毎にＲＯＭに記憶された補正テーブルを読み出し、出力増幅率に応じた補正量で、濃度センサ５０ａにより検出された濃度を補正する（ステップＳＢ７）。
そして、制御部７０は、プリント動作を終了するか否かを判断する（ステップＳＢ８）。制御部７０は、テスト画像の全体が形成されていないと判断すれば（ステップＳＢ８；ＮＯ）、ステップＳＢ３に戻ってプリント動作を実行し、上述した処理ステップＳＢ４〜ＳＢ７を実行する。制御部７０は、テスト画像の全体が形成され、テスト画像の濃度を読み取って補正する処理を終了すれば、プリント動作を終了すると判断する（ステップＳＢ８；ＹＥＳ）。
以上のようにして、制御部７０は、テスト画像の濃度を読み取ることになる。以降は、制御部７０が読み取ったテスト画像の濃度と目標濃度とを比較し、これらの差が小さくなるように、必要な制御を行う。
【００３８】
以上説明した第２実施形態によれば、濃度センサ５０ａは、トナー像が形成されていない感光体ドラム１０の表面に検出光を照射し、その反射光を受光する。そして、制御部７０は、その受光量が所定の範囲内の光量となるように、出力増幅回路５４の出力増幅率を決定する。検出光に起因して発生するトナーの飛び散り量は、出力増幅回路５４の出力増幅率に応じて推定することができる。したがって、制御部７０は、発光素子が発光量を変えることのできない場合であっても、出力増幅回路５４の出力増幅率に応じた補正量で濃度を補正することにより、トナーの飛び散りとは無関係にテスト画像の濃度を精度良く読み取ることができる。
【００３９】
（３）第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態では、上述した第１実施形態の濃度センサ５０に、さらに補助光発光素子５５を備えた濃度センサ５０ｂを用いる。図１２は、濃度センサ５０ｂの構成を示した図である。図１２に示したように、濃度センサ５０ｂは検出光発光素子５１と、受光素子５２と、図示せぬＡ／Ｄ変換回路５３と、補助光発光素子５５とを有する。補助光発光素子５５は、検出光発光素子５１によって感光体ドラム１０に検出光が照射される前に、一定の光量の光（以下、「補助光」という）をその表面に照射する。補助光発光素子５５は、補助光が照射されたときの反射光が、受光素子５２によって受光されないような位置に配置されている。補助光発光素子５５は、検出光発光素子５１よりも発光量が大きいものとし、さらに、補助光発光素子５５の感光体ドラム１０の表面に対する照射範囲は検出光のそれよりも広い。
【００４０】
ここで、補助光発光素子５５を設ける理由について説明する。補助光発光素子５５は、一定の発光量で補助光を発光するから、補助光に起因する感光体ドラム１０の表面におけるトナーの飛び散り量はほぼ一定となる。そして、補助光が照射された後に、検出光発光素子５１によって検出光が照射されても、補助光発光素子５５の発光量の方が大きいから、それ以上感光体ドラム１０の表面の電位は低下せず、さらなるトナーの飛び散りは発生しない。したがって、制御部７０は、検出光発光素子５１の発光量と、受光素子５２により受光された反射光の受光量との関係からテスト画像の濃度を読み取ることができる。
【００４１】
より具体的に、図１３を用いて説明する。図１３（ａ）は、補助光が照射される前の画像密度２０％に対応するテスト画像を拡大した図であり、同図（ｂ）は補助光が照射された後のテスト画像を模式的に表した図である。本実施形態では、テスト画像に補助光発光素子５５によって補助光が照射されることにより、図１３（ａ）に示した画像密度２０％に応じたトナー像が形成された領域は、濃度センサ５０ｂによる検出光の照射により、非トナー像域にトナーが飛び散り、同図（ｂ）に示したように補助光の強度に応じてトナー像の濃度が高くなる。濃度センサ５０ｂによって濃度が検出される際には、（ｂ）に示した濃度が変化した後のトナー像の濃度が検出されることになる。しかし、検出光に起因するトナーの飛び散りは発生しないから、補助光の強度が一定であれば、制御部７０は、濃度センサ５０ｂによって検出された濃度を、一定量の濃度の変化分を除いて読み替えるようにすればよい。
濃度センサ５０ｂによる検出結果から算出される濃度と、制御部７０による読み替え後の濃度との対応関係は、画像形成装置の製造段階で各濃度について予め決められており、制御部７０のＲＯＭに補正テーブルとして記憶されている。このように、制御部７０は、補助光発光素子５４の発光量に応じた補正量で、濃度センサ５０ｂによる検出結果を補正することにより、トナーの飛び散りとは無関係にテスト画像の濃度を精度良く読み取ることができる。
【００４２】
制御部７０がテスト画像の濃度を読み取るための処理の手順については、上述した第１実施形態とほぼ同じであるので、以下では、異なる点のみを説明する。
図８のステップＳＡ４において濃度補正を行うと判断すると、制御部７０は、補助光発光素子５５に補助光を照射させる。そして、制御部７０は、補助光が照射された領域に検出光を照射するように検出光発光素子５１に指示し、濃度を検出させる。そして、ステップＳＡ７において、制御部７０が濃度を補正する際には、濃度センサ５０ｂによる検出結果を補助光発光素子５５の発光量に応じた補正量を用いて濃度を読み替える。
【００４３】
以上説明した第３実施形態によれば、補助光発光素子５５により照射される補助光によって予めトナーを飛び散らせておき、その後に、それ以上トナーが飛び散らないような光量の検出光が照射されるようにする。このような構成によれば、制御部７０は、濃度センサ５０ｂによる濃度の検出結果を補助光発光素子５５の発光量に応じた補正量を用いて読み替えることにより、トナーの飛び散りとは無関係にテスト画像の濃度を精度良く読み取ることができる。
【００４４】
（４）第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態では、濃度センサ５０ｄを有する画像形成装置１ｂを用いる。図１４は、本実施形態にかかる画像形成装置１ｂにおいて画像形成を行う要部の構成を示す図である。この画像形成装置１ｂに搭載された感光体ドラム１０の周囲には、帯電器２０、露光器３０、現像器４０、濃度センサ５０ｄ、転写ロール６０および遮光部材９０が配置されている。濃度センサ５０ｄは、一定の発光量の検出光を発光して感光体ドラム１０の表面に照射し、その反射光の受光量に応じてトナー像の濃度を検出するセンサである。遮光部材９０は、光を透過しない材質のものによって構成されている。この遮光部材９０は、感光体ドラム１０、帯電器２０、露光器３０および現像器４０を支持する支持部材に、接着又は所定の固定具によって固定されている。そして、この支持部材は画像形成装置１ｂの筐体に支持されている。
【００４５】
ところで、濃度センサ５０ｄから照射される検出光は或る程度拡散して感光体ドラム１０の表面に到達するが、濃度の検出はその照射範囲の比較的中央に近い部分からの反射光に基づいている。検出光がテスト画像を走査する際には、まず、照射範囲の中央部分以外に相当する検出光がテスト画像に照射され、次に、照射範囲の中央部分に相当する検出光がテスト画像に照射される。つまり、テスト画像の濃度を検出するべく、照射範囲の中央部分の検出光を照射したときには、既に、照射範囲の中央部分以外に相当する検出光が照射された後なのである。照射範囲の中央部分以外に相当する検出光が照射されることでトナーの飛び散りが発生するので、本実施形態では、その飛び散りを抑えるべく、照射範囲の中央部分以外に相当する検出光がテスト画像に照射されないようにする。このために、遮光部材９０は、照射範囲の中央部分以外に相当する検出光を遮光するが、濃度検出に用いられる検出光（つまり照射範囲の中央部分の検出光）までは遮光しないような位置に設置されている。
【００４６】
これを図１４を参照して説明する。
図１４において、濃度センサ５０ｄによって照射される検出光の照射範囲をＴ１とし、遮光部材９０を有さない場合の照射範囲をＴ２とする。また、濃度センサ５０ｄによる濃度検出に用いられる検出光の中央部分の照射範囲をＴ３とする。なお、これらの照射範囲は、感光体ドラム１０の表面の主走査方向全域（図の紙面奥方向）に及ぶ。
遮光部材９０は、照射範囲Ｔ２のうち、上流から下流へと移動する感光体ドラム１０の上流側となる領域にむけて照射される検出光を遮光する。このような構成によれば、濃度検出に用いられる照射範囲Ｔ３の光が照射されるときに、すでに照射範囲Ｔ２の上流側の領域に照射される光によってトナーが飛び散っているということがない。したがって、濃度センサ５０ｄは、トナーが飛び散る前か又はその飛び散りとほぼ同時に、トナー像の濃度を検出することができる。よって、制御部７０は検出結果を補正する必要がない。
なお、遮光部材を支持する部材はこれに限らない。例えば、図１５に示したように、濃度センサが遮光部材９０ａを支持する場合の構成を示した図であってもよいし、画像形成装置１ｂの筐体に取り付けられた支持部材によって支持される構成であってもよい。
【００４７】
以上説明した第４実施形態によれば、遮光部材を設けることにより、濃度センサ５０ｄによってトナーが飛び散る前又はその飛び散りとほぼ同時に、トナー像の濃度が検出されるから、制御部７０は、濃度センサ５０から供給される濃度の検出結果を補正することなく、精度良くテスト画像の濃度を読み取ることができる。
【００４８】
（５）第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
本実施形態では、上述した第１実施形態において、濃度センサ５０の検出光発光素子５１の発光量を十分に大きく（図５における光量Ｃに相当）する。よって、図６の右方に示したように、トナーの飛び散りはほとんど発生せず、濃度センサ５０による検出結果と、トナー像の本来の濃度とはほとんど乖離しない。したがって、制御部７０が濃度センサ５０ｃによって検出された濃度を補正しなくても、精度良く濃度を読み取ることができる。
図１６は、本実施形態で用いる濃度センサ５０ｃの構成を拡大した図である。濃度センサ５０ｃは、検出光発光素子５１と、受光素子５２と、図示せぬＡ／Ｄ変換回路５３の他に、光量調整板５６を有する。
【００４９】
光量調整板５６は、受光素子５２と感光体ドラム１０との間に設置され、照射された光の光量を減じて受光素子５２に透過する。なぜなら、受光素子５２には受光可能な光の光量に限界があり、それを超える場合には出力値が飽和して、受光素子５２に入射した光量の変化を識別できない虞があるためである。光量調整板５６を設けることにより、検出光発光素子５１によって照射される検出光の光量が非常に大きい場合にも、一般的な構成の受光素子を用いることができる。ここで、図１７は、光量調整板５６の構成を模式的に表した図である。図において、黒色で図示した領域においては遮光され、白色で図示した領域においては、光は透過される。光量調整板５６は、格子状に配置された複数の液晶素子からなる。制御部７０によってこれらの各液晶素子が駆動されることにより、各々の素子に封入されている液晶の配光状態が変化させられ、光を感光体ドラム１０へと透過する液晶素子と透過しない液晶素子との比率が変化する。このように制御部７０によって液晶素子ごとに光を透過するか否かが制御されることにより、受光素子５２の受光量が制御されることになる。濃度センサ５０ｃは、光量調整板５６によって光量が減じられた反射光の受光量に基づいて濃度を検出する。
【００５０】
検出光発光素子５１の発光量は、濃度センサ５０ｃによる濃度の検出結果と、トナー像の本来の濃度との差異が許容量以下となるように、制御部７０によって決定される。例えば、制御部７０は、感光体ドラム１０の表面に形成されたトナーの飛び散り量が比較的大きい濃度（例えば、中間的な濃度）のトナー像の濃度を、或る発光量の検出光によって濃度センサ５０ｃに検出させる。そして、制御部７０は、濃度センサ５０により検出された濃度と、トナー像の本来の濃度との差異が閾値以下であれば、検出光発光素子５１の発光量を確定する。一方、制御部７０は、濃度センサ５０により検出された濃度と、トナー像の本来の濃度との差異が許容量を超えていれば、検出光発光素子５１の発光量を所定量だけ大きくし、同様にしてトナーの飛び散りが発生していないトナー像の濃度を検出させる。
また、画像形成装置が、感光体ドラム１０の表面において、トナー像域と非トナー像域の電位差が閾値以下となるように検出光発光素子５１の発光量を特定すればよい。この閾値は、トナー像の濃度の検出結果と実際の濃度とが許容量以下となるように決められていることが必要で、製造段階で決められていればよい。
【００５１】
以上説明した第５実施形態によれば、検出光発光素子５１の発光量を非常に大きくし、トナー像に検出光が照射されてもトナーの飛び散りがほとんど起こらないことを利用する。このような構成によれば、制御部７０は、濃度センサ５０ｃによって検出された濃度を補正しなくても、良好な精度でテスト画像の濃度を読み取ることができる。
【００５２】
（６）第６実施形態
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
上述した第１実施形態では、制御部７０が、受光素子５２によって受光される反射光の受光量が予め決められた範囲内となるように発光素子の発光量を決め、その発光量に応じた補正量でテスト画像の読み取り濃度を補正していた。
このように反射光の受光量から適切な発光量を決めて更にその発光量に応じて補正量を求めるのではなく、この第６実施形態では、反射光の受光量から直接、補正量を求める。これは、特に感光体ドラム１０の表面が経時劣化等により磨耗していない理想的な状態で、かつ、感光体ドラム１０の表面の反射率が既知である場合に有効である。
制御部７０は、濃度センサ５０によって受光された反射光の光量を参照することで、どの程度の光量の検出光が感光体ドラム１０の表面に照射されているかを推定することができる。よって、上述した第１実施形態と同様の原理で、トナーの飛び散り量も特定することができる。具体的に、制御部７０は、濃度センサ５０による反射光の受光量と、補正量とを対応付けた補正テーブルを記憶しておき、この補正テーブルを用いることで濃度センサ５０による濃度の検出結果をその受光量に応じた補正量で補正する。これにより、テスト画像の濃度を精度良く読み取ることができる。
【００５３】
（７）変形例
以上に説明した実施形態の内容を以下のように変形してもよい。
上述した実施形態において、制御部７０が濃度センサによって検出された濃度を補正するための補正量は、テスト画像を表す画像データのスクリーン線数や画像密度に応じて異なるものを用いていたが、さらに、スクリーン構造や、画像形成装置の環境、現像剤の使用履歴又はトナー像の色等の条件に応じた補正量を用いてもよい。
まず、スクリーン構造に応じた補正量について説明する。
例えば、トナー像のスクリーンが万線構造であるか、網点構造であるか、さらには、スクリーンの角度によって、テスト画像を表す画像データの画像密度が同じあっても、トナーの飛び散りによるトナー像の濃度の変化量は異なる。スクリーン線数が高くなると、静電潜像がトナーで現像する際に解像できず、見かけ上スクリーン構造をもたないトナー像になる。すなわち、トナーが非トナー像域に飛び散る影響が少なくなる。このような場合、制御部７０は、スクリーン構造に応じて異なる補正量を用いることが好ましい。
【００５４】
また、環境に応じた現像剤の特性の変化によってもトナーの飛び散り量は変化する。
例えば、高温高湿下よりも低温低湿下の方が、感光体ドラム１０の表面に付着した現像剤の帯電量が増えるため、感光体ドラム１０とトナーとの電気的引力は低下する。また、現像剤の経時劣化によっても帯電状態は変化し、具体的には経時劣化が進むほど現像剤の帯電量は低下し、感光体ドラム１０とトナーとの電気的引力は上昇する。したがって、例えば現像器４０の累積回転数に係数を対応付けておき、この係数に応じて補正量を調整するようにしてもよい。以上のように、様々な条件におけるトナーの飛び散りの変化に対応できるように補正量が記憶されていれば、制御部７０はさらに精度良く濃度を読み取ることができる。
【００５５】
また、黒色のトナーと、それ以外の色の場合とでも、トナーの飛び散り量は異なる。黒色のトナーは、その他の色のトナーと比べて光を透過させにくいから、感光体ドラム１０の表面における黒色のトナー像域の電位は特に低下しにくい。よって、制御部７０は、色ごとに異なる補正量で補正することにより、濃度センサによる濃度の検出結果を、さらに精度良く補正することができる。
さらに、上述した図７や図１０のような補正テーブルそのものをＲＯＭに記憶させる構成でなく、テスト画像を表す画像データの画像密度やスクリーンの形状などの各条件における係数を割り当てておき、所定の補正量に作用させることで簡易的に補正量を求めるようにしてもよい。このような構成によれば、ＲＯＭが記憶すべき補正量の容量を削減することができる。
【００５６】
上述した第１〜第３実施形態では、制御部７０は、濃度センサによって検出されたトナー像の濃度を所定の補正量で補正し、目標濃度との差異に応じて濃度補正を行うという構成であった。しかし、制御部７０は、目標濃度を所定の補正量で補正し、濃度センサによって検出されたトナー像の濃度との際に応じて濃度補正を行う構成にしてもよい。いずれの構成であっても、感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像の濃度と、目標とする濃度の差異を小さくして、所望の濃度で画像が形成されることを目的としている。すなわち、少なくともいずれか一方を補正する構成であれば、これらの差異の度合いを求めて補正することができるから、本発明の効果を奏する。
【００５７】
上述した第３実施形態では、補助光発光素子５４を設けていた。しかし、補助光発光素子５４をわざわざ設けるのではなく、画像形成処理が終わってから感光体ドラム１０の表面を除電するために除電ランプ８０が照射する光を補助光として用いてもよい。これにより、補助光発光素子５４を省くことができ、製造コストを抑え、製造工程を簡略化することができる。図１８は、画像形成装置１ｃにおいて画像形成行う要部の構成を示す図である。図１８に示したように、図１の画像形成装置１と異なる点は、ミラーや遮光カバーなどからなる導光路８１を備えている点である。除電ランプ８０は、画像形成装置１ｃによる画像形成処理が終わった後、次の画像形成処理に備えるべく、一旦感光体ドラム１０の表面が帯電されない状態にするための光を照射する。導光路８１は、除電ランプ８０によって発光された光が、濃度センサ５０ｂよりも感光体ドラム１０の回転方向に対して上流側に照射されるように導く。
制御部７０は、濃度センサ５０ｂによってトナー像の濃度の検出が開始されるタイミングよりも以前に、除電ランプ８０を点灯させる。このようにすれば、濃度センサ５０ｂによって濃度検出が行われる領域においては、トナー像域および非トナー像域の電位はほぼ帯電しない状態で同電位となる。よって、この後に、濃度センサ５０ｂによって検出光が照射されても、その光量によらずトナーの飛び散りは発生しないから、制御部７０は、さらに精度良く濃度を読み取ることができる。
【００５８】
また、図１９に示した画像形成装置１ｄのように、露光器３０から照射されるレーザー光を、ミラーや遮光カバーなどからなる導光路３１によって、濃度センサ５０ｂよりも上流側へと導くようにしてもよい。露光器３０は、本来は帯電された感光体ドラム１０の表面の電位を低下させる（露光する）ことにより、静電潜像を形成するから、その光量は非常に大きい。よって、感光体ドラム１０の表面のトナー像域の電位も低下させることも十分に可能であるから、これを補助光として用いることもできる。
【００５９】
また、上述した第３実施形態で、補助光発光素子５４を設けていたが、検出光発光素子５１のみでも同じ効果を得ることができる。図２０は、本実施形態における濃度センサ５０ｄの構成を拡大した図である。濃度センサ５０ｄは発光素子５１と、図示せぬ受光素子５２と、図示せぬＡ／Ｄ変換回路５３と、光量調整板５６とを備えている。光量調整板５６は、制御部７０の制御の下、検出光発光素子５１から発せられた光を透過する液晶素子と透過しない液晶素子との比率が変化されることにより、光の透過量が減じられる。
【００６０】
図２０に示したように、検出光発光素子５１から発せられた光は、図に示した感光体ドラム１０の回転方向に対して上流側の光路（第１の光路）を介して感光体ドラム１０の表面に導かれる。この光は、補助光としての役割を担う。同時に、発光素子から発せられた光は、図に示した感光体ドラム１０の回転方向の下流側の光路（第２の光路）及び、光量を減じる光量調整板５６を介して感光体ドラム１０の表面に導かれる。この光は検出光としての役割を担う。すなわち、第１の光路を介して補助光が照射された領域に、それよりも光量が小さい検出光が照射されることにより濃度センサ５０ｄによって濃度が検出されることになる。よって、感光体ドラム１０の表面の電位は検出光によってさらに低下することはないから、上述した第３実施形態と同様にして、制御部７０はテスト画像の濃度を読み取ることができる。
また、光量調整板５６を有さない構成としても、補助光と検出光の光量とがほぼ同じになるが、この場合も、検出光によって新たなトナーの飛び散りはほとんど発生しないから、同様に制御部７０はテスト画像の濃度を読み取ることができる。さらに、検出光の光量が補助光よりも光量が大きくても、一度補助光によってトナーが飛び散れば、検出光が照射されても飛び散り量は小さいから、このような場合も、制御部７０はテスト画像の濃度をそのまま読み取ることができる。
【００６１】
上述した実施形態においては、濃度検出装置を一体に構成した画像形成装置を例示して説明したが、例えば、濃度検出装置を着脱自在なオプション装置として構成してもよい。すなわち、濃度センサは、上述した感光体ドラム１０と、帯電器２０と、露光器３０と、現像器４０と、転写ロール６０と、制御部７０を備える画像形成装置に組み込むことでも、同様のプロセスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置において画像形成を行う要部の構成を示す図である。
【図２】画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】濃度センサの構成を拡大した図である。
【図４】検出光の照射範囲とトナーの飛び散りとの関係を模式的に表した図である。
【図５】濃度センサの発光量と、検出された濃度との関係を示すグラフである。
【図６】感光体ドラムの表面電位とトナーの飛び散る過程を示した図である。
【図７】検出光発光素子の発光量と補正量との関係を示したグラフである。
【図８】制御部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態にかかる濃度センサの構成を拡大した図である。
【図１０】出力増幅回路による増幅率と補正量との関係を示したグラフである。
【図１１】制御部が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態にかかる濃度センサの構成を拡大した図である。
【図１３】補助光が照射される前後のテスト画像を模式的に表した図である。
【図１４】第４実施形態にかかる画像形成装置において画像形成を行う要部の構成を示す図である。
【図１５】遮光部材を濃度センサに取り付ける構成を説明する図である。
【図１６】第５実施形態にかかる濃度センサの構成を拡大した図である。
【図１７】光量調整板の構成を模式的に表した図である。
【図１８】変形例にかかる画像形成装置において画像形成を行う要部の構成を示す図である。
【図１９】変形例にかかる画像形成装置において画像形成を行う要部の構成を示す図である。
【図２０】変形例にかかる濃度センサの構成を拡大した図である。
【図２１】像保持体の表面電位とその像保持体上のトナーの振る舞いとの関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…画像形成装置、１０…感光体ドラム、２０…帯電器、３０…露光器、４０…現像器、５０、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ…濃度センサ、５１，５１ａ，５１ｂ…検出光発発光素子、５２…受光素子、５３…Ａ／Ｄ変換回路、５４…出力増幅回路、５５…補助光発光素子、５６…光量調整板、６０…転写ロール、７０…制御部、８０…除電ランプ、３１，８１…導光路、９０，９０ａ…遮光部材。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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