(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体又は記録媒体に向けて光を照射する発光手段と、
前記像担持体又は前記記録媒体に画像を形成する形成手段と、
前記像担持体又は前記記録媒体の移動方向である第１方向に沿って配列された複数の第１受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での正反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、
前記第１方向とは異なる第２方向において前記第１受光手段とは異なる位置に配置され、前記第１方向に沿って配列された複数の第２受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での散乱反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、
前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子それぞれについて第１有効受光素子とするか否かを選択し、前記第２受光手段の前記複数の第２受光素子それぞれについて第２有効受光素子とするか否かを選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した前記第１有効受光素子の出力から第１検出信号を生成し、前記選択手段が選択した前記第２有効受光素子の出力から第２検出信号を生成する生成手段と、
前記第１検出信号及び前記第２検出信号に基づき前記像担持体又は前記記録媒体に形成された前記画像を検出する検出手段と、
を備え、
前記選択手段は、前記第１検出信号に基づき前記検出手段が前記画像の濃度を検出する際の前記第１有効受光素子の数を、前記第１検出信号に基づき前記検出手段が前記画像の位置を検出する際の前記第１有効受光素子の数より多くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体又は記録媒体に向けて光を照射する発光手段と、
前記像担持体又は前記記録媒体の移動方向である第１方向に沿って配列された複数の第１受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での正反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、
前記第１方向とは異なる第２方向において前記第１受光手段とは異なる位置に配置され、前記第１方向に沿って配列された複数の第２受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での散乱反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、
前記第１受光手段及び前記第２受光手段に入射する散乱反射光の前記第１方向の大きさを制限するための絞り部材と、
前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子それぞれについて第１有効受光素子とするか否かを選択し、前記第２受光手段の前記複数の第２受光素子それぞれについて第２有効受光素子とするか否かを選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した前記第１有効受光素子の出力から第１検出信号を生成し、前記選択手段が選択した前記第２有効受光素子の出力から第２検出信号を生成する生成手段と、
前記第１検出信号及び前記第２検出信号に基づき前記像担持体又は前記記録媒体に形成された対象物を検出する検出手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体又は前記記録媒体に画像を形成する形成手段をさらに備えており、
前記対象物は、前記画像であり、
前記検出手段は、前記第１検出信号に基づき前記画像の位置又は濃度を検出することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記第１検出信号に基づき前記画像の濃度を検出する際の前記第１有効受光素子の数を、前記第１検出信号に基づき前記画像の位置を検出する際の前記第１有効受光素子の数より多く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】
前記第１有効受光素子として選択する前記第１受光手段の第１受光素子と、前記第２有効受光素子として選択する前記第２受光手段の第２受光素子と、を示す選択情報を格納する格納手段をさらに備えており、
前記選択手段は、前記選択情報に基づき前記第１有効受光素子及び前記第２有効受光素子を選択することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記選択情報を前記格納手段に格納する制御手段をさらに備えてい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】
前記第１有効受光素子は、前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子の内、前記正反射光が照射される第１受光素子から選択されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検出手段は、少なくとも２つの異なる第１有効受光素子、又は、少なくとも２つの異なる第２有効受光素子から出力される２つの信号の差に基づき前記像担持体又は前記記録媒体の移動速度を検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記検出手段は、前記第１検出信号及び前記第２検出信号に基づき前記画像の位置又は濃度を検出することを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記検出手段が前記画像の濃度を検出する場合、前記選択手段は、前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子から前記第１有効受光素子を選択し、前記第２受光手段の前記複数の第２受光素子から前記第２有効受光素子を選択することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記検出手段が前記画像の濃度を検出する場合、前記選択手段が選択する前記第２有効受光素子の数は、前記選択手段が選択する前記第１有効受光素子の数以上であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１受光手段及び前記第２受光手段は、前記第１方向とは直交する前記第２方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記選択手段は、ハードウェアで構成されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
第１方向に移動する対象物に向けて光を照射する発光手段と、
前記第１方向に沿って配列された複数の第１受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記対象物での反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、
前記第１方向とは異なる第２方向において前記第１受光手段とは異なる位置に配置され、前記第１方向に沿って配列された複数の第２受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記対象物での反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、
前記第１受光手段及び前記第２受光手段に入射する反射光の前記第１方向の大きさを制限するための絞り部材と、
前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子それぞれについて第１有効受光素子とするか否かを選択し、前記第２受光手段の前記複数の第２受光素子それぞれについて第２有効受光素子とするか否かを選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した前記第１有効受光素子の出力から第１検出信号を生成し、前記選択手段が選択した前記第２有効受光素子の出力から第２検出信号を生成する生成手段と、
前記第１検出信号及び前記第２検出信号を出力する出力手段と、
を備えていることを特徴とする光学センサ。
【請求項１５】
前記第１有効受光素子として選択する前記第１受光手段の第１受光素子と、前記第２有効受光素子として選択する前記第２受光手段の第２受光素子と、を示す選択情報を格納する格納手段をさらに備えており、
前記選択手段は、前記選択情報に基づき前記第１有効受光素子及び前記第２有効受光素子を選択することを特徴とする請求項１４に記載の光学センサ。
【請求項１６】
外部装置と通信する通信手段をさらに備えており、
前記格納手段に格納される前記選択情報は、前記外部装置から取得されることを特徴とする請求項１５に記載の光学センサ。
【請求項１７】
前記第１受光手段は、前記発光手段が発光した光の前記対象物での正反射光を受光する様に配置され、
前記第１有効受光素子は、前記第１受光手段の前記正反射光が照射される第１受光素子から選択されることを特徴とする請求項１４から１６のいずれか１項に記載の光学センサ。
【請求項１８】
前記第２受光手段は、前記発光手段が発光した光の前記対象物での散乱反射光を受光する様に配置され、
前記第２有効受光素子は、前記第２受光手段の前記散乱反射光が照射される第２受光素子から選択されることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか１項に記載の光学センサ。
【請求項１９】
前記出力手段は、前記第１検出信号及び前記第２検出信号を画像形成装置に出力し、
前記画像形成装置は、前記第１検出信号及び前記第２検出信号に基づき前記対象物の位置又は濃度を検出することを特徴とする請求項１４から１８のいずれか１項に記載の光学センサ。
【請求項２０】
前記画像形成装置が前記対象物の濃度を検出する場合、前記選択手段は、前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子から前記第１有効受光素子を選択し、前記第２受光手段の前記複数の第２受光素子から前記第２有効受光素子を選択することを特徴とする請求項１９に記載の光学センサ。
【請求項２１】
前記画像形成装置は、少なくとも２つの異なる第１有効受光素子、又は、少なくとも２つの異なる第２有効受光素子から出力される２つの信号の差に基づき前記対象物の移動速度を検出することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の光学センサ。
【請求項２２】
前記第１受光手段及び前記第２受光手段は、前記第１方向とは直交する前記第２方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１４から２１のいずれか１項に記載の光学センサ。
【請求項２３】
前記選択手段は、ハードウェアで構成されることを特徴とする請求項１４から２２のいずれか１項に記載の光学センサ。
【請求項２４】
像担持体又は記録媒体に向けて光を照射する発光手段と、
前記像担持体又は前記記録媒体に画像を形成する形成手段と、
前記像担持体又は前記記録媒体の移動方向である第１方向に沿って配列された複数の第１受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での正反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、
前記第１方向とは異なる第２方向において前記第１受光手段とは異なる位置に配置され、前記第１方向に沿って配列された複数の第２受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での散乱反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、
前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子のうちの有効と設定された第１有効受光素子の出力から第１検出信号を生成し、前記第２受光手段の前記複数の第２受光素子のうちの有効と設定された第２有効受光素子の出力から第２検出信号を生成する生成手段と、
前記第１検出信号及び前記第２検出信号に基づき前記像担持体若しくは前記記録媒体に形成された前記画像、又は、前記像担持体若しくは前記記録媒体の表面を検出する検出手段と、
を備え、
前記生成手段は、前記第１検出信号に基づき前記検出手段が前記画像の濃度を検出する際の前記第１有効受光素子の数を、前記第１検出信号に基づき前記検出手段が前記画像の位置を検出する際の前記第１有効受光素子の数より多くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２５】
像担持体又は記録媒体に向けて光を照射する発光手段と、
前記像担持体又は前記記録媒体の移動方向である第１方向に沿って配列された複数の第１受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での正反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、
前記第１方向とは異なる第２方向において前記第１受光手段とは異なる位置に配置され、前記第１方向に沿って配列された複数の第２受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での散乱反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、
前記第１受光手段及び前記第２受光手段に入射する散乱反射光の前記第１方向の大きさを制限するための絞り部材と、
前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子のうちの有効と設定された第１有効受光素子の出力から第１検出信号を生成し、前記第２受光手段の前記複数の第２受光素子のうちの有効と設定された第２有効受光素子の出力から第２検出信号を生成する生成手段と、
前記第１検出信号及び前記第２検出信号に基づき前記像担持体若しくは前記記録媒体に形成された対象物、又は、前記像担持体若しくは前記記録媒体の表面を検出する検出手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
第１方向に移動する対象物に向けて光を照射する発光手段と、
前記第１方向に沿って配列された複数の第１受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記対象物での反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、
前記第１方向とは異なる第２方向において前記第１受光手段とは異なる位置に配置され、前記第１方向に沿って配列された複数の第２受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記対象物での反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、
前記第１受光手段及び前記第２受光手段に入射する反射光の前記第１方向の大きさを制限するための絞り部材と、
前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子のうちの有効と設定された第１有効受光素子の出力から第１検出信号を生成し、前記第２受光手段の前記複数の第２受光素子のうちの有効と設定された第２有効受光素子の出力から第２検出信号を生成する生成手段と、
前記第１検出信号及び前記第２検出信号を出力する出力手段と、
を備えていることを特徴とする光学センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーレーザプリンタ、カラー複写機等の画像形成装置と、画像形成装置等に使用される光学センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、形成する画像の品質を保つため、色ずれ補正制御や濃度補正制御を行う。これら補正制御のため、画像形成装置は、像担持体に検出画像を形成し、例えば、１つの発光素子と２つの受光素子を備えた反射型の光学センサにより検出画像を検出する。特許文献１は、色ずれ補正制御と濃度補正制御で同じ光学センサを使用する構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５１６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、画像形成装置は、記録材を搬送しながら当該記録材に画像を形成する。さらに、画像形成装置は、画像形成のために、中間転写ベルト等の回転駆動される部材を有する。画像形成装置は、これら所定の速度で搬送又は回転される部材の速度を検出して、その変動を抑える制御も行う。したがって、色ずれ補正制御や濃度補正制御のみならず、搬送又は回転駆動される部材等の速度又は速度変動等を共通の光学センサで検出することにより部品数を低減できる。さらに、各制御の精度を高くするには、光学センサを使用して検出する色ずれ量、濃度、速度、速度変動の精度を高くする必要がある。つまり、検出画像といった対象物の検出精度を高くする必要がある。
【０００５】
本発明は、画像等の対象物の検出精度を高くできる光学センサと、当該光学センサを備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に一側面によると、画像形成装置は、像担持体又は記録媒体に向けて光を照射する発光手段と、前記像担持体又は前記記録媒体に画像を形成する形成手段と、前記像担持体又は前記記録媒体の移動方向である第１方向に沿って配列された複数の第１受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での正反射光を受光する様に配置された第１受光手段と、前記第１方向とは異なる第２方向において前記第１受光手段とは異なる位置に配置され、前記第１方向に沿って配列された複数の第２受光素子を有し、前記発光手段が発光した光の前記像担持体又は前記記録媒体での散乱反射光を受光する様に配置された第２受光手段と、前記第１受光手段の前記複数の第１受光素子それぞれについて第１有効受光素子とするか否かを選択し、前記第２受光手段の前記複数の第２受光素子それぞれについて第２有効受光素子とするか否かを選択する選択手段と、前記選択手段が選択した前記第１有効受光素子の出力から第１検出信号を生成し、前記選択手段が選択した前記第２有効受光素子の出力から第２検出信号を生成する生成手段と、前記第１検出信号及び前記第２検出信号に基づき前記像担持体又は前記記録媒体に形成された前記画像を検出する検出手段と、を備え、前記選択手段は、前記第１検出信号に基づき前記検出手段が前記画像の濃度を検出する際の前記第１有効受光素子の数を、前記第１検出信号に基づき前記検出手段が前記画像の位置を検出する際の前記第１有効受光素子の数より多くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、画像等の対象物の検出精度を高くできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による光学センサの構成図。
【図２】一実施形態による受光素子アレイと切替スイッチ部の構成図。
【図３】一実施形態による光学センサを示す図。
【図４】一実施形態による光学センサを示す図。
【図５】光学センサを示す図。
【図６】一実施形態による光学センサの有効受光素子の選択方法の説明図。
【図７】一実施形態による画像形成装置の構成図。
【図８】一実施形態による光学センサを示す図。
【図９】一実施形態による光学センサの構成図。
【図１０】一実施形態による受光素子アレイと切替スイッチ部の構成図。
【図１１】一実施形態による濃度検出の際の有効受光素子を示す図。
【図１２】一実施形態による速度検出の際の有効受光素子を示す図。
【図１３】一実施形態による速度検出の説明図。
【図１４】一実施形態による光学センサを示す図。
【図１５】一実施形態による光学センサを示す図。
【図１６】一実施形態による速度変動を示す図。
【図１７】一実施形態による色ずれ量検出と濃度検出の際の有効受光素子を示す図。
【図１８】一実施形態による色ずれ量検出と濃度検出の際の検出信号を示す図。
【図１９】一実施形態による濃度検出の際の有効受光素子を示す図。
【図２０】一実施形態による濃度検出の際の有効受光素子を示す図。
【図２１】一実施形態による速度検出の際の有効受光素子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１０】
＜第一実施形態＞
図７は、本実施形態による画像形成装置７００の構成図である。なお、参照符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれの部材が形成に係るトナー像の色が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。以下の説明において、色を区別する必要がない場合には、末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除いた参照符号を使用する。画像形成部７０５の感光体７０１は、像担持体であり、画像形成時、矢印の方向に回転駆動される。帯電部７０２は、感光体７０１の表面を一様な電位に帯電させる。露光部７０７は、形成する画像に応じた光により感光体７０１の表面を走査・露光して静電潜像を形成する。現像部７０３は、感光体７０１の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する。一次転写ローラ７０６は、感光体７０１のトナー像を、像担持体である中間転写ベルト２０に転写する。なお、各感光体７０１のトナー像を重ねて中間転写ベルト２０に転写することで、中間転写ベルト２０にはフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト２０は、画像形成時、図中の矢印の方向に回転駆動される。これにより、中間転写ベルト２０に形成されたトナー像は、二次転写ローラ７１１の対向位置へと搬送される。
【００１１】
一方、カセット７１３内の記録材は、搬送ローラ７１４、７１５及び７１６により、搬送路７０９に沿って二次転写ローラ７１１の対向位置に搬送される。二次転写ローラ７１１は、中間転写ベルト２０のトナー像を記録材に転写する。トナー像が転写された記録材は、定着部７１７において加熱及び加圧され、これにより記録材へのトナー像の定着が行われる。トナー像の定着後、記録材は、搬送ローラ７２０により装置外へと排出される。制御部３００は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと呼ぶ。）３０１を備えており、画像形成装置７００の図示しない各種の駆動源の制御や、センサを用いた各種制御等を行う。また、中間転写ベルト２０に対向する位置には、光学センサ８が設けられている。本実施形態において、光学センサ８は、色ずれ量を検出するための検出画像や濃度を検出すための検出画像を検出し、マイコン３０１に検出結果を出力する。マイコン３０１は、この検出結果に基づき色ずれ補正制御や濃度補正制御を行う。なお、中間転写ベルト２０の表面が移動する方向を、以下では、副走査方向と呼び、副走査方向と直交する方向を主走査方向と呼ぶ。
【００１２】
色ずれは、画像形成装置７００の組み付け誤差、部品公差、部品の熱膨張等により機械寸法が設計値からずれ、これにより、各画像形成部７０５が形成するトナー像の相対的な位置がずれることにより生じる。色ずれ補正制御においては、光学センサ８による検出画像の検出結果に基づき、各色のトナー像の相対的な位置ずれが小さくなる様に、主走査方向及び副走査方向における静電潜像の書き出し位置や画像クロックを調整する。また、画像形成装置７００においては、経時変化又は連続印刷により、出力される画像の色味や濃度等が変化し得る。この変動を補正するために、濃度補正制御が行われる。濃度補正制御においては、中間転写ベルト２０等に各色の濃度を検出するための検出画像を形成し、形成した検出画像からの反射光の強度を光学センサ８で検出する。そして、検出結果に基づき画像形成条件を設定する。なお、濃度補正制御は、最大濃度制御と階調制御に分けられる。最大濃度制御は、各色のカラーバランスを一定に保つことと、トナーの載り過ぎにより、各色のトナー像を重ねる際にトナーの飛び散りが生じたり、定着不良が生じたりすることの防止を目的とする。一方、階調制御は、非線形的な入出力特性によって、入力画像信号に対して出力濃度がずれて自然な画像が形成できないことを防ぐために行う。
【００１３】
図３（Ａ）は、本実施形態による光学センサ８の斜視図であり、図３（Ｂ）は、光学センサ８の主走査方向における断面図である。光学センサ８は、プリント基板１上に実装された発光部であるＬＥＤ２と、受光部である受光素子５と、光学センサＩＣ１０とを備えている。本実施形態において、ＬＥＤ２と、受光素子５と、光学センサＩＣ１０は主走査方向に沿って配置される。また、光学センサＩＣ１０は、受光部である受光素子アレイ１００を備えている。受光素子アレイ１００は、副走査方向に沿って配列された複数の受光素子を有する。さらに、本実施形態の光学センサ８において、プリント基板１上には、光線パスを絞るための開口部７１及び７５が形成された絞り部材７が取り付けられている。ＬＥＤ２は、基本的にレンズや反射枠のない拡散放射タイプであり、ＬＥＤ２と中間転写ベルト２０との間には、光線パスを絞るための開口部を設けていない。したがって、ＬＥＤ２が照射する光は、中間転写ベルト２０を広範囲に照らす。なお、不要な光の多重反射等の影響を回避するために必要な開口部をＬＥＤ２と中間転写ベルト２０との間に設ける構成とすることもできる。ＬＥＤ２が照射し、中間転写ベルト２０で反射した光は、開口部７１を介して光学センサＩＣ１０を照射し、開口部７５を介して受光素子５を照射する。ここで、本実施形態において、開口部７１及び受光素子アレイ１００は、中間転写ベルト２０での正反射光を受光する様に配置される。一方、開口部７５及び受光素子５は、中間転写ベルト２０での正反射光を受光しない様に、つまり、中間転写ベルト２０での散乱反射光を受光する様に配置される。受光素子５及び受光素子アレイ１００は、受光量に応じた信号を出力し、マイコン３０１は、これら信号に基づき各種制御を行う。なお、図３に示す光学センサ８は、受光素子５を受光素子アレイ１００よりＬＥＤ２に近い位置に配置しているが、図４に示す様に、受光素子アレイ１００をＬＥＤ２に近い位置に配置することもできる。
【００１４】
図５（Ａ）は、従来の光学センサ９の斜視図であり、図５（Ｂ）は、その主走査方向における断面図である。光学センサ９は、プリント基板１上に実装されたＬＥＤ２と、受光素子５と、受光素子６と、を備えている。さらに、光線パスを絞るための開口部６７１、６７５及び６７０が形成された絞り部材６０７が設けられる。ＬＥＤ２が照射する光は、開口部６７０を介して中間転写ベルト２０を照射する。そして、その反射光は、開口部６７１を介して受光素子６を照射し、開口部６７５を介して受光素子５を照射する。なお、開口部６７１及び受光素子６は、ＬＥＤ２が照射した正反射光を受光する様に配置される。一方、開口部６７５及び受光素子５は、ＬＥＤ２が照射した正反射光を受光しない様に、つまり、散乱反射光を受光する様に配置される。
【００１５】
開口部６７０はＬＥＤ２が中間転写ベルト２０を照射する光を絞り、開口部６７１及び６７５は中間転写ベルト２０からの反射光を絞るように構成される。開口部６７１は、散乱反射光成分を抑えるため小さく形成される。一方、開口部６７５はできる限り多くの散乱光を受光素子５に導くため、大きく形成される。図５の光学センサ９では、受光素子５及び６が受光する光の光線パスは、基本的には開口部６７０の大きさに依存する。つまり、光学センサ９の空間分解能は、主に開口部６７０の径で決定される。光線パスの上流で光を絞る構成であるため、そのメカニカルな公差の影響は大きくなる。つまり、開口部６７０を小さくしすぎると、困難な調整工程が必要になり、大幅なコストアップになる。
【００１６】
一方、図３に示す、本実施形態の光学センサ８は、中間転写ベルト２０での反射後に光を絞る構成である。なお、通常、光学センサ８の検出対象は、中間転写ベルト２０に形成される。つまり、副走査方向に移動する検出画像である。したがって、光学センサ８の副走査方向の空間分解能を高くすることで検出画像の検出タイミングの検出精度が上がり、検出画像の位置を精度良く検出することができる。なお、中間転写ベルト２０の表面の凹凸による信号振幅の振れや、トナー像の凹凸やディザ等による信号振幅の振れを抑えるため、主走査方向の空間分解能については低くても良い。副走査方向における空間分解能を高くするには、受光素子アレイ１００を照射する光の副走査方向の幅を小さくする必要がある。このため、開口部７１の副走査方向の幅は、図５に示す開口部６７１より小さくする。開口部７１は、通過する正反射光の副走査方向の幅を小さくするため、メカニカルな公差の影響が大きくなる。しかしながら、メカニカルな公差が生じたとしても、受光素子アレイ１００は、副走査方向に沿って配列された複数の受光素子を有するため、何れかの受光素子で正反射光を受光することができる。よって、従来の光学センサ９では必要とされていたあおり角やボリューム抵抗の調整といった、製造工程における調整工程を省略することができる。
【００１７】
そして、本実施形態の光学センサ８は、副走査方向における空間分解能が高いため、色ずれ検出のための検出画像の副走査方向の長さを短くすることができる。なお、濃度補正制御においては、検出画像の不均性による検出誤差を低減するために検出画像の副走査方向の幅は大きく形成される。光学センサ８の副走査方向の分解能が高いため、光学センサ８では、副走査方向における濃度変動を検出し易くなる。濃度は、光学センサ８の検出電圧に基づき検出されるが、この検出電圧を積分して平均化することで、検出電圧の精度を高め、よって、濃度の検出精度を高くすることができる。
【００１８】
図１は、光学センサ８の構成の説明図である。光学センサ８のＬＥＤ駆動制御部５５は、トランジスタ５２１に駆動信号を出力する。駆動信号によりトランジスタ５２１がオンになると、ＬＥＤ２及び抵抗Ｒ５０１には電流が流れ、これによりＬＥＤ２が発光する。また、ＬＥＤ駆動制御部５５は、ＬＥＤ２及び抵抗Ｒ５０１に流れる電流を監視する。そして、この電流が目標値となる様に駆動信号を制御してＬＥＤ２の発光強度を制御する。また、光学センサが出力する検出信号は抵抗器Ｒ３０２及びコンデンサＣ３０２からなるローパスフィルタを介してマイコン３０１のＡ／Ｄポートに入力される。濃度補正制御において、マイコン３０１は、このＡ／Ｄポートに入力される検出信号の振幅から検出画像の濃度を検出する。また、光学センサ８が出力する検出信号は、抵抗器Ｒ３０３及びコンデンサＣ３０３からなるローパスフィルタを介してコンパレータ３０６にも入力される。コンパレータ３０６は、抵抗器Ｒ３０４と抵抗器Ｒ３０５により設定された閾値電圧と検出信号を比較して２値化信号を生成し、この２値化信号をマイコン３０１に入力する。マイコン３０１は、この２値化信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのタイミングにより、色ずれ補正制御における検出画像の位置を検出する。マイコン３０１のエッジタイミングの取りこみ精度は高く、数十ｎｓオーダの時間分解能を有する。これは、トナーで形成された検出画像が光学センサ８上を通過する長さでは、μｍオーダ以下の距離分解能で取りこまれることに相当する。また、制御部３００は、マイコン３０１の通信インターフェイス（通信Ｉ／Ｆ）から制御信号を出力する。この制御信号は、光学センサ８のシリアル通信Ｉ／Ｆ回路４０により受信され、制御信号に応じた設定値がレジスタ４００に格納される。
【００１９】
ＬＥＤ２が中間転写ベルト２０に照射した光の反射光は受光素子アレイ１００を照射する。受光素子アレイ１００の各受光素子は、受光量に応じた電流を切替スイッチ部２００に出力する。切替スイッチ部２００は、レジスタ４００の設定情報で示される受光素子が出力する電流の合計を電流信号としてＩＶ変換部３９に出力する。ＩＶ変換部３９は、入力される電流信号を電圧信号に変換する。増幅部３０は、この電圧信号を増幅して検出信号として出力する。以下では、受光素子アレイ１００内の複数の受光素子の内、切替スイッチ部２００がＩＶ変換部３９に接続した１つ以上の受光素子を有効受光素子と呼ぶものとする。本実施形態の構成では、一般的なラインセンサとは異なり、有効受光素子の出力のみを処理するため簡易な構成となる。
【００２０】
図２は、受光素子アレイ１００及び切替スイッチ部２００の構成例である。図２の例において、受光素子アレイ１００は、受光素子１０１〜受光素子１１６の１６個の受光素子を含んでいる。また、切替スイッチ部２００は、各受光素子に対応する１６個のスイッチ２０１〜２１６を備えている。この様に、切替スイッチ部２００は、ハードウェアで構成されたスイッチである。レジスタ４００は、各スイッチ２０１〜２１６の選択情報を格納している。選択情報は、切替スイッチ部２００のスイッチが、対応する受光素子の出力をＩＶ変換部３９に出力するか否かを示す情報である。なお、本実施形態において、光学センサ８は、この選択情報を画像形成装置の制御部３００から取得するが、他の外部装置から取得する構成であっても良い。図２に示す様に、切替スイッチ部２００は、ＩＶ変換部３９に出力する各受光素子からの電流の合計を、電流ＩａとしてＩＶ変換部３９に出力する。なお、ＩＶ変換部３９に出力しない受光素子の出力は、例えば、グラウンドに接続される。しかしながら、ＩＶ変換部３９に出力しない受光素子の出力を、他の検出信号を生成するために使用する構成とすることもできる。
【００２１】
光学センサ８は、画像形成装置内においてマイコン３０１とは異なる位置に配置せざるを得ない場合が多い。このため、マイコン３０１と光学センサ８とを接続する信号線の本数はコストやスペースの観点で制約を受けやすい。しかしながら、マイコン３０１と光学センサ８とをシリアル通信とすることで必要な通信線は２〜４本程度に抑制することが可能となる。また、レジスタ４００と切替スイッチ部２００は光学センサＩＣ１０内に構成されるため、光学センサ８は非常に小型化される。
【００２２】
なお、図１には示していないが、受光素子５が出力する受光量に応じた電流は、ＩＶ変化部で電圧に変換され、さらに増幅部で増幅された後に、検出信号としてマイコン３０１に出力される。この検出信号のマイコン３０１への入力構成は、図１の増幅部３０が出力する検出信号の入力構成と同様とすることができる。つまり、制御部３００は、受光素子５に基づく検出信号の振幅を検出し、さらに、この検出信号を閾値で二値化してそのエッジのタイミングを検出する。なお、受光素子５に基づく検出信号を閾値で二値化してエッジのタイミングを検出する部分については省略することもできる。
【００２３】
制御部３００は、例えば、濃度補正制御を行う際、各色について複数の濃度の検出画像を中間転写ベルト２０に形成する。そして、受光素子アレイ１００に基づく検出信号と、受光素子５に基づく検出信号の差分により検出画像の濃度を検出する。検出画像の濃度は、正反射光量により判定できる。つまり、正反射光量に対応する検出信号のレベルにより判定できる。ここで、受光素子アレイ１００の各受光素子が受光する反射光の主な成分は正反射光であるが、散乱反射光成分も存在する。したがって、受光素子アレイ１００に基づく検出信号から受光素子５に基づく検出信号の差分を取ることで、受光素子アレイ１００に基づく検出信号に含まれる散乱反射光成分を抑え、精度良く濃度を検出することができる。なお、この差分を求める処理は、一般的にマイコン３０１におけるデータ処理で行われる。また、色ずれ補正制御での検出対象は、各色の画像間での相対的な位置ずれであるため、受光素子アレイ１００に基づく検出信号のみにより行うことができる。つまり、受光素子アレイ１００に基づく検出信号を閾値で２値化して検出画像の位置を判定して、色間での位置ずれを判定することができる。しかしながら、受光素子アレイ１００に基づく検出信号に含まれる散乱反射光成分により２値化した際のエッジ位置が変動し得る。ここで、色毎の散乱反射光量に違いがあると、２値化した際のエッジ位置の変動が色毎に異なり、色ずれ量の検出精度が劣化する。したがって、濃度の検出と同様に、受光素子アレイ１００に基づく検出信号と、受光素子５に基づく検出信号の差分を２値化して検出画像の色ずれを求める構成であっても良い。なお、この差分は、例えば、受光素子アレイ１００に基づく検出信号と、受光素子５に基づく検出信号を、オペアンプによる差分回路に入力することで得ることができる。
【００２４】
続いて、色ずれ補正制御や濃度補正制御における有効受光素子の選択について説明する。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、光学センサ８の副走査方向の断面を示している。光学センサ８の対向面には、中間転写ベルト２０の局面となる部分が位置している。図６（Ａ）は、中間転写ベルト２０に対して光学センサ８が理想的な位置に取り付けられ、且つ、光学センサ８の各部材も理想的な位置に取り付けられている場合を示している。この場合、例えば、受光素子アレイ１００の受光素子１０１〜１１６の内、中央に位置する受光素子１０７〜１１０が有効受光素子として選択される。図６（Ｄ）は図６（Ａ）における有効受光素子を網掛Ａで示している。図６（Ａ）の参照符号８２及び８１は、有効受光素子に入射する正反射光及び散乱反射光を示している。
【００２５】
図６（Ａ）の例において、有効受光素子の数は、これら有効受光素子に入射する正反射光の、開口部７１を通過する際における副走査方向の幅が、開口部７１の副走査方向の幅より小さくなる様に決定している。この場合、有効受光素子が受光する正反射光の中間転写ベルト２０での幅Ｌ１は、開口部７１の副走査方向の幅には依存しなくなる。一方、散乱反射光８２の中間転写ベルト２０での幅Ｌ２は、連続する有効受光素子の数と開口部７１の副走査方向幅に依存する。上述した通り、光学センサ８が受光する正反射光の副走査方向幅は、開口部７１に依存しない様に、有効受光素子の数を設定している。しかしながら、開口部７１がないと、散乱反射光が制限されず、広範囲からの散乱反射光が有効受光素子に入射し、結果的に空間分解能が低下する。よって、空間分解能を高めるためには、開口部７１の狭小化が必要となる。つまり、開口部７１は、主に有効受光素子に入射する散乱反射光の幅、例えば、副走査方向や主走査方向の幅を絞るためのものである。但し、開口部７１を狭小化すると、上述した様にメカニカルな公差ばらつきの影響を受けやすくなる。
【００２６】
例えば、図７（Ｂ）に示す様に、絞り部材７が理想的な位置から図の左方向にずれ、よって、開口部７１が理想的な位置からずれた場合を考える。開口部７１の位置が、理想的な位置からずれたことにより、受光素子アレイ１００を照らす正反射光の位置もずれる。この場合、図６（Ｅ）に示す様に、受光素子１０２〜受光素子１０５を有効受光素子として選択することで、絞り部材７の位置ずれを吸収することができる。また、図７（Ｃ）は、光学センサ８の全体が、理想的な位置に対して図中右方向にずれた場合を示している。なお、光学センサ８内の部材の位置関係は理想的な状態である。この場合、図６（Ｆ）に示す様に、受光素子１０８〜受光素子１１１を有効受光素子として選択することで、絞り部材７の位置ずれを吸収することができる。
【００２７】
マイコン３０１は、例えば、受光素子１０１〜１１６の内の１つを順に選択する様にレジスタ４００に選択情報を設定し、各受光素子１０１〜１１６の受光量を順に測定することができる。そして、その測定結果に基づいてメカニカルなずれを補正する様に、１つ以上の有効受光素子を選択することができる。
【００２８】
なお、図６（Ａ）〜（Ｃ）において、有効受光素子が受光する正反射光の中間転写ベルト２０上における反射領域の位置はそれぞれ異なる。つまり、本実施形態では、光学センサ８の取り付け位置等のずれを、中間転写ベルト２０における反射位置を変化させることで吸収しており、これが、反射前ではなく反射後に開口部により光線パスを制限する利点である。
【００２９】
なお、本実施形態では、中間転写ベルト２０に形成された検出画像を検出していたが、紙等の記録媒体に形成した検出画像を検出する構成であっても良い。また、例えば、画像形成装置では、予め中間転写ベルト２０の表面上に位置の基準を示すマークを形成しておき、このマークに基づき中間転写ベルト２０の基準位置を検出する場合がある。本実施形態の光学センサ８は、基準マークの検出にも適用でき、高い空間分解能から基準マークを微細化できる。さらに、画像形成装置においては、記録材等の搬送タイミングを検出する必要がある。搬送タイミングの検出精度を高くするには、高い空間分解能を有する光学センサを使用する必要がある。本実施形態の光学センサ８は、記録材等の搬送物の検出にも適用できる。
【００３０】
＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。図８は、本実施形態による光学センサ８の構成図である。本実施形態による光学センサ８は、光学センサＩＣ１０上に、２つの受光素子アレイ１００ｈ及び受光素子アレイ１００ｉを設ける。受光素子アレイ１００ｈ及び受光素子アレイ１００ｉは、それぞれ、副走査方向に沿って配列された複数の受光素子を有する。なお、受光素子アレイ１００ｈは、ＬＥＤ２が照射した光の正反射光を受光する様に配置され、受光素子アレイ１００ｉは、ＬＥＤ２が照射した光の散乱反射光を受光する様に配置される。つまり、本実施形態の光学センサ８は、第一実施形態の光学センサ８の受光素子５を受光素子アレイ１００ｉに置き換えたものである。
【００３１】
図９は、本実施形態による光学センサ８の構成図である。なお、図１に示す第一実施形態の光学センサ８において説明したのと同様の機能ブロックについての説明は省略する。本実施形態において受光素子アレイ１００ｈ及び１００ｉの各受光素子が出力する、受光量に応じた電流は切替スイッチ部２００に入力される。切替スイッチ部２００は、レジスタ４００に設定された選択情報に従い各受光素子が出力する電流を、ＩＶ変換部３９ａに出力するか、ＩＶ変換部３９ｂに出力するか、ＩＶ変換部３９ａ及びＩＶ変換部３９ｂのどちらにも出力しないかの切替を行う。なお、１つの受光素子の出力先は１つであり、ＩＶ変換部３９ａ及びＩＶ変換部３９ｂの両方に同時に出力することはない。切替スイッチ部２００は、ＩＶ変換部３９ａに出力すると選択した総ての受光素子からの電流の合計をＩＶ変換部３９ａに出力する。また、切替スイッチ部２００は、ＩＶ変換部３９ｂに出力すると選択した総ての受光素子からの電流の合計をＩＶ変換部３９ｂに出力する。ＩＶ変換部３９ａ及び３９ｂは、それぞれ、電流信号を電圧信号に変換し、増幅部３０ａ及び３０ｂにそれぞれ出力する。増幅部３０ａ及び３０ｂは、入力される電圧信号の増幅を行い、検出信号としてそれぞれマイコン３０１に出力する。なお、マイコン３０１における検出信号の受信構成は第一実施形態と同様である。つまり、２つの検出信号のそれぞれについて、検出信号の振幅と、検出信号を閾値で２値化したときのエッジのタイミングを検出する。
【００３２】
図１０は、受光素子アレイ１００ｈ、受光素子アレイ１００ｉ及び切替スイッチ部２００の構成例である。図１０の例において、受光素子アレイ１００ｈは、受光素子１０１ｈ〜受光素子１１６ｈの１６個の受光素子を含み、受光素子アレイ１００ｉは、受光素子１０１ｉ〜受光素子１１６ｉの１６個の受光素子を含んでいる。また、切替スイッチ部２００は、各受光素子に対応する３２個のスイッチ２０１ｈ〜２１６ｈ及び２０１ｉ〜２１６ｉを備えている。レジスタ４００は、各スイッチの選択情報を格納している。選択情報は、スイッチが、対応する受光素子の出力をＩＶ変換部３９ａ又はＩＶ変換部３９ｂに出力するか、或いは、ＩＶ変換部３９ａ及び３９ｂには出力しないかを示す情報である。図１０に示す様に、切替スイッチ部２００は、ＩＶ変換部３９ａに出力する各受光素子からの電流の合計を電流ＩａｐとしてＩＶ変換部３９ａに出力し、ＩＶ変換部３９ｂに出力する各受光素子からの電流の合計を電流ＩｂｐとしてＩＶ変換部３９ｂに出力する。なお、ＩＶ変換部３９ａにもＩＶ変換部３９ｂにも出力しない電流についてはグラウンドに接続する。或いは、ＩＶ変換部３９ａにもＩＶ変換部３９ｂにも出力しない電流の一部の合計に基づき他の検出信号を生成する構成であっても良い。
【００３３】
続いて、本実施形態による光学センサ８を用いた濃度補正制御における濃度の検出について説明する。マイコン３０１は、中間転写ベルト２０に形成した検出画像からの正反射光量に基づき、当該検出画像の濃度を判定する。但し、受光素子アレイ１００ｈの各受光素子が受光する反射光には散乱反射光も含まれる。このため、受光素子１００ｈからの検出信号に含まれる散乱反射光成分を除去する必要がある。このため、受光素子アレイ１００ｉの受光量を使用する。例えば、図１１に網掛Ａで示す様に、受光素子アレイ１００ｈから有効受光素子を選択し、これらの出力をＩＶ変換部３９ａに接続する。そして、同じく図１１に網掛Ｂで示す様に、受光素子アレイ１００ｉから有効受光素子を選択し、これらの出力をＩＶ変換部３９ｂに接続する。そして、マイコン３０１は、受光素子アレイ１００ｈの有効受光素子から生成した検出信号と、受光素子アレイ１００ｉの有効受光素子から生成した検出信号との差分に基づき検出画像の濃度を算出する。このとき、検出信号の振幅が大きい受光素子を有効受光素子とすることで信号のＳ／Ｎ比を改善できる。
【００３４】
続いて、本実施形態の光学センサ８を用いて中間転写ベルト２０の表面速度を検出する方法について説明する。まず、図１２に示す網掛１００ｉＡ及び網掛１００ｉＢを有効受光素子として選択する。なお、網掛１００ｉＡで示す有効受光素子についてはＩＶ変換部３９ａに接続し、網掛１００ｉＢで示す有効受光素子についてはＩＶ変換部３９ｂに接続する。以下では、網掛１００ｉＡで示す有効受光素子に基づく検出信号を検出信号Ａと呼び、網掛１００ｉＢで示す有効受光素子に基づく検出信号を検出信号Ｂと呼ぶものとする。
【００３５】
中間転写ベルト２０には、図１３（Ａ）に示す様に検出対象物２０Ｔを形成しておく。なお、検出対象物２０はトナー像であっても、固定的に設けられたマークであっても良い。検出対象物２０Ｔは、図１３（Ａ）において矢印Ｘで示す、中間転写ベルト２０の表面の移動方向に移動する。有効受光素子１００ｉＡは開口部７５を介して中間転写ベルト２０上の反射領域ＳＡからの反射光を受光し、有効受光素子１００ｉＢは開口部７５を介して中間転写ベルト２０上の反射領域ＳＢからの反射光を受光する。区間ＤＬは、反射領域ＳＡの中心位置と反射領域ＳＢの中心位置との間の距離に対応する。図１３（Ｂ）の上段は、検出信号Ａを閾値で２値化した後の波形例であり、下段は、検出信号Ｂを閾値で２値化した後の波形例である。図１３（Ｂ）においては、中間転写ベルト２０の表面からの反射光を検出しているときをＨｉｇｈレベルとし、検出対象物２０Ｔでの反射光を受光しているときをＬｏｗレベルとしている。検出対象物２０Ｔは、反射領域ＳＢを通過してから反射領域ＳＡを通過する。したがって、検出信号Ａに基づく検出対象物２０Ｔの検出タイミングは、検出信号Ｂに基づく検出対象物２０Ｔの検出タイミングより時間ＤＴだけ遅くなる。区間ＤＬの距離は、選択する有効受光素子の位置関係により既知であるため、マイコン３０１は、この時間ＤＴから中間転写ベルト２０の速度を検出することができる。また、速度の検出を繰り返すことで、中間転写ベルト２０の速度変動を検出することもできる。なお、例えば、検出信号Ａを生成する有効受光素子と検出信号Ｂを生成する有効受光素子を異なる受光素子アレイから選択することもできる。しかしながら、本実施形態に示す様に、同じ受光素子アレイから検出信号Ａを生成する有効受光素子と検出信号Ｂを生成する有効受光素子を選択することで、主走査方向における光の条件が同じとなり検出精度が高くなる。
【００３６】
ここで、中間転写ベルト２０の速度変動は、主に、中間転写ベルト２０の膜厚の変動（以下、膜厚変動と呼ぶ。）と、中間転写ベルト２０を駆動する駆動ローラの偏心（以下、ローラ偏心と呼ぶ。）により生じる。図１６（Ｂ）は、膜厚変動による速度変動を示し、図１６（Ｃ）は、ローラ偏心による速度変動を示し、図１６（Ａ）は、膜厚変動とローラ偏心による速度変動の合計を示している。一般的に、ローラ偏心による速度変動は、膜厚変動による速度変動より大きい。但し、ローラ偏心による速度変動を原因とする色ずれは、各感光体間の距離を駆動ローラの周長の整数倍とすることで相殺できる。したがって、膜厚変動による速度変動を抑えれば、中間転写ベルト２０の速度変動に起因する色ずれを抑えることができる。
【００３７】
この膜厚変動による速度変動を抑えるために、例えば、中間転写ベルト２０に主走査方向の細線を副走査方向に沿って複数回形成する。なお、細線の副走査方向の幅は光学センサ８で検出できる程度の幅とする。そして、各細線を検出対象物２０Ｔとして、中間転写ベルト２０の速度を求めることで、中間転写ベルト２０の速度変動を求める。この検出した速度変動について、駆動ローラの周期を単位とした移動平均を求めることで、検出した速度変動からローラ偏心による速度変動成分を取り除くことができ、よって、膜厚変動による速度変動を検出することができる。この検出した膜厚変動による速度変動に基づき、中間転写ベルト２０を駆動する駆動モータをフィードバック制御することで、膜厚変動による速度変動を抑えることができる。これにより、膜厚変動による速度変動を抑え、膜厚変動を起因とする色ずれを抑えることができる。
【００３８】
なお、本実施形態による光学センサ８は、１つの光学センサＩＣ１０に、２つの受光素子アレイ１００ｈ及び１００ｉを設けたものであった。しかしながら、図１４に示す様に、それぞれが１つの受光素子アレイを備えた２つの光学センサＩＣを使用する構成であっても良い。図１４においては、受光素子アレイ１００ｓ１を備えた光学センサＩＣ１０ｓ１と、受光素子アレイ１００ｓ２を備えた光学センサＩＣ１０ｓ２を使用しいている。なお、図１４（Ａ）は、斜視図であり、図１４（Ｂ）は主走査方向における断面図である。また、図８及び図１４においては、散乱反射光を受光する受光素子アレイを、正反射光を受光する受光素子アレイよりＬＥＤ２側に配置したが、逆であっても良い。
【００３９】
また、中間転写ベルト２０の移動速度については散乱反射光ではなく正反射光により検出することもできる。例えば、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、受光素子アレイ１００ｈに対して２つの開口部７１ｆａと開口部７１ｆｂを設ける。そして、図１５（Ｂ）に示す様に、反射領域ＳＡで正反射した反射光を、開口部７１ｆａを介して有効受光素子１００ｈＡで受光し、反射領域ＳＢで正反射した反射光を、開口部７１ｆｂを介して有効受光素子１００ｈＢで受光する。なお、有効受光素子１００ｈＡ及び１００ｈＢは、受光素子アレイ１００ｈ上の受光素子である。対象物２０Ｔは、反射領域ＳＡを通過してから反射領域ＳＢを通過する。したがって、有効受光素子１００ｈＡに基づく検出信号と、有効受光素子１００ｈＢに基づく検出信号とでは、対象物２０Ｔの検出タイミングに差が生じる。この検出タイミングの差と、距離ＤＬから中間転写ベルト２０の速度を求めることができる。
【００４０】
＜第三実施形態＞
続いて、本実施形態について第一実施形態又は第二実施形態との相違点を中心に説明する。まず、図３や図４に示す第一実施形態の光学センサ８を使用して、色ずれ補正制御における色ずれ量の検出と、濃度補正制御における濃度の検出を行う方法について説明する。色ずれ量及び濃度の検出は、ＬＥＤ２による中間転写ベルト２０上の照射領域を検査画像が通過している間の受光素子アレイ１００の出力により行う。図１７（Ｃ）及び（Ｄ）は、それぞれ、色ずれ量検出時及び濃度検出時に有効受光素子として選択する受光素子を網掛Ａで示している。また、図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、色ずれ量検出時及び濃度検出時の光学センサ８の副走査方向における断面図である。図１７（Ａ）の領域ｌ１ｄは、有効受光素子が受光する正反射光の中間転写ベルト２０での反射領域であり、領域ｌ２ｄは、有効受光素子が受光する散乱反射光の中間転写ベルト２０での反射領域である。同様に、図１７（Ｂ）の領域ｌ１ｅは、有効受光素子が受光する正反射光の中間転写ベルト２０での反射領域であり、領域ｌ２ｅは、有効受光素子が受光する散乱反射光の中間転写ベルト２０での反射領域である。図１７（Ａ）及び（Ｂ）から分かるように、濃度を検出する際の有効受光素子数は、色ずれ量を検出する際の有効受光素子数より多くしているため、領域ｌ１ｄ及びｌ２ｄは、それぞれ、領域ｌ１ｅ及び領域ｌ２ｅより副走査方向の大きさが大きくなっている。
【００４１】
図１８（Ａ）は、色ずれ量検出時の検出信号であり、図１８（Ｂ）は、濃度検出時の検出信号である。図１８（Ａ）に示す様に、色ずれ量の検出時には有効受光素子の数を少なく設定するため、信号波形の立ち上がりエッジ及び立ち下りエッジを精度良く検出することができる。一方、濃度検出時には、有効受光素子の数を多く設定することで、分解能が低くなり、ノイズの影響を低減し、濃度検出のためのアナログ信号を精度良く検出することができる。
【００４２】
上記の通り、開口部７１によって散乱反射光の影響を抑え、かつ、有効受光素子の数を変更して正反射光の反射領域幅を変更することで、信号波形のエッジに基づいた色ずれ量の検出と、振幅に基づく濃度の検出を精度良く行うことが可能となる。なお、本実施形態では、色ずれ量及び濃度を正反射光成分により検出していたが、散乱反射光成分により検出する構成であっても良い。
【００４３】
＜第四実施形態＞
第二実施形態においては、図１１に示す様に、濃度補正制御において受光素子アレイ１００ｈ及び１００ｉから選択する有効受光素子の数を同じとしていた。しかしながら、本実施形態において説明する様に、受光素子アレイ１００ｉから選択する有効受光素子の数については、受光素子アレイ１００ｈから選択する有効受光素子の数以上とすることができる。図１９は、図８に示す光学センサ８において、濃度を検出する際に有効受光素子として選択する受光素子を網掛で示している。具体的には、受光素子１０７ｈ〜受光素子１０９ｈを有効受光素子として選択して１つの検出信号を生成する。また、受光素子１０５ｉ〜受光素子１１１ｉを有効受光素子として選択して１つの検出信号を生成する。そして、これら２つの検出信号の差分に基づき濃度を検出する。一般的に、受光素子アレイ１００ｈから選択する有効受光素子の数と、受光素子アレイ１００ｉから選択する有効受光素子の数を等しくすると、受光素子アレイ１００ｉが出力する散乱反射光の光量が小さくなる。したがって、受光素子アレイ１００ｉにおける有効受光素子の数を、受光素子アレイ１００ｈにおける有効受光素子の数よりも多く設定することで、精度良く濃度検出を行うことが可能となる。
【００４４】
なお、図１９の例においては、副走査方向において、受光素子アレイ１００ｈの有効受光素子の中心と、受光素子アレイ１００ｉの有効受光素子の中心の位置を一致させている。しかしながら、図２０に示す様に、メカニカルなばらつきによって光学センサ８の平面に照射される正反射光の位置がずれた場合、受光素子アレイ１００ｈの有効受光素子の中心と、受光素子アレイ１００ｉの有効受光素子の中心の位置を異ならせても良い。必要な光量を受光できるように有効受光素子を設定することで、より精度良く光量変化を検出することが可能となる。
【００４５】
また、図２１は、中間転写ベルト２０の速度を検出する際の受光素子アレイ１００ｈ及び１００ｉの有効受光素子を網掛で示している。図２１（Ａ）に示す様に、正反射光を用いるときは受光素子１０２ｈ、１０３ｈ、１１４ｈ、１１５ｈを有効受光素子に設定し、図２１（Ｂ）に示す様に、散乱反射光を用いるときは受光素子１０２ｉ〜１０５ｉ、１１２ｉ〜１１５ｉを有効受光素子に設定する。散乱反射光による速度検出の際には、正反射光を用いた速度検出の際と比較して有効受光素子の数を多くすることで、多くの散乱反射光を受光することが可能となり、十分な光量を得て速度検知を行うことが可能となる。有効受光素子の設定を変更することで、条件に応じた光量を検知することができ、簡易な構成でより汎用的なシステムを形成することが可能となる。
【００４６】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００４７】
７０１：感光体、２０：中間転写ベルト、２：ＬＥＤ、１００：受光素子アレイ、７：絞り部材、２００：切替スイッチ部、３９：ＩＶ変換部、３０：増幅部、３００：制御部
【図１】
0006630121.tif 000002
【図２】
0006630121.tif 000003
【図３】
0006630121.tif 000004
【図４】
0006630121.tif 000005
【図５】
0006630121.tif 000006
【図６】
0006630121.tif 000007
【図７】
0006630121.tif 000008
【図８】
0006630121.tif 000009
【図９】
0006630121.tif 000010
【図１０】
0006630121.tif 000011
【図１１】
0006630121.tif 000012
【図１２】
0006630121.tif 000013
【図１３】
0006630121.tif 000014
【図１４】
0006630121.tif 000015
【図１５】
0006630121.tif 000016
【図１６】
0006630121.tif 000017
【図１７】
0006630121.tif 000018
【図１８】
0006630121.tif 000019
【図１９】
0006630121.tif 000020
【図２０】
0006630121.tif 000021
【図２１】
0006630121.tif 000022