(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準部材と、
画像形成対象物の表面上の画像及び前記基準部材に光を照射する発光手段と、
前記画像または前記基準部材に反射した反射光を受光する受光手段と、を備え、
前記画像からの反射光を受光した前記受光手段の出力に基づいて前記画像の画像濃度を検出し、
前記基準部材からの反射光を受光した前記受光手段の出力に基づいて前記画像濃度の検出条件を補正する画像濃度検出装置において、
前記基準部材の分光反射率分布特性は、白色の分光反射率分布特性に比べて、前記画像濃度を検出する前記画像を形成する画像形成物質の分光反射率分布特性に近く、
設置環境の条件を検出する環境条件検出手段を備え、
前記環境条件検出手段の検出結果に基づいて、前記設置環境の条件が所定の変動量以上に変動したことを検知すると、前記発光手段から前記基準部材に光を照射し、その反射光を前記受光手段で受光するようにし、
分光反射率分布特性が互いに異なる複数の前記基準部材を備え、
前記所定の変動量が前記基準部材によって異なることを特徴とする画像濃度検出装置。
【請求項２】
請求項１の画像濃度検出装置において、
前記画像を形成する画像形成物質の分光反射率分布特性によって、前記画像濃度の検出条件の補正に用いる前記基準部材が異なることを特徴とする画像濃度検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像濃度検出装置において、
前記発光手段は複数の発光素子を備え、
前記発光素子の少なくとも一部は、照射する光の分光分布特性で光量が最大値となる波長が、前記画像形成物質の分光反射率分布における反射率の最大値に対して９０［％］以下の反射率となる波長であることを特徴とする画像濃度検出装置。
【請求項４】
請求項３の画像濃度検出装置において、
前記環境条件検出手段が検出する前記設置環境の条件の前記所定の変動量は、前記発光素子の温度特性によって決定される温度変化であることを特徴とする画像濃度検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の画像濃度検出装置において、
複数の前記基準部材は、シアン、イエロー及びマゼンタのそれぞれの前記画像形成物質に対応する分光反射率分布特性を有し、
複数の前記基準部材のうち、マゼンタの前記画像形成物質に対応する分光反射率分布特性を有する前記基準部材は、他の前記基準部材よりも前記所定の変動量が小さいことを特徴とする画像濃度検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の画像濃度検出装置において、
表面が黒色の黒色部材を備え、
前記発光手段は前記黒色部材に光を照射し得る構成であることを特徴とする画像濃度検出装置。
【請求項７】
請求項６の画像濃度検出装置において、
前記発光手段が前記黒色部材に向けて光を照射したときの前記受光手段の出力に基づいて、前記発光手段及び前記受光手段と前記黒色部材との間における異物の有無を検知し、
異物があることを検知した場合は、前記受光手段における異物の反射光を受光した部分の出力を前記画像濃度の検出には用いない制御、または、異物を除去する制御の何れかの制御を実行することを特徴とする画像濃度検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載の画像濃度検出装置において、
前記画像形成対象物の表面と前記受光手段とは相対的に移動し、
前記受光手段は、前記画像形成対象物の表面との相対的な移動方向に対して直交し、前記画像形成対象物の表面に沿う方向である幅方向に複数の受光素子を並べて配置し、
前記基準部材は、前記幅方向における前記受光手段が反射光を受光する領域の全域に渡って一様な分光反射率分布特性を有することを特徴とする画像濃度検出装置。
【請求項９】
画像形成対象物の表面上に画像を形成する作像手段と、
前記画像形成対象物の表面上に形成された画像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、
前記画像濃度検出手段の検出結果に基づいて前記作像手段による作像条件を制御する作像条件制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記画像濃度検出手段として、請求項１乃至８の何れかに記載の画像濃度検出装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
前記作像手段として、シアン、イエロー及びマゼンタの前記画像を作像する作像手段をそれぞれ備え、
前記作像手段が作像に用いるそれぞれの前記画像形成物質に対応する分光反射率分布特性をそれぞれ有する複数の前記基準部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
前記画像形成物質の分光反射率分布特性として、４００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］の波長領域における反射率の最大値と最小値との差の値の７０［％］の値となる波長について、
前記画像形成物質の色がシアンの場合は、４２０±２０［ｎｍ］及び５１０±２０［ｎｍ］の範囲であり、
前記画像形成物質の色がマゼンタの場合は、６１０±２０［ｎｍ］の範囲であり、
前記画像形成物質の色がイエローの場合は、５１０±２０［ｎｍ］の範囲であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１の何れかに記載の画像形成装置において、
前記作像手段が所定の画像面積率で作像した前記画像の表面の分光反射率特性に対応した分光反射率分布特性を有する前記基準部材と、
前記作像手段が前記所定の画像面積率よりも低い画像面積率で作像した前記画像の表面の分光反射率特性に対応した分光反射率分布特性を有する前記基準部材と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成対象物の表面上の画像に光を照射し、照射した光の反射光に基づいて前記画像の画像濃度を検出し、
所定の分光反射率分布特性を有する基準部材に光を照射し、照射した光の反射光に基づいて前記画像濃度の検出条件を補正する画像濃度検出方法において、
前記基準部材として、分光反射率分布特性が、白色の分光反射率分布特性に比べて、前記画像濃度を検出する前記画像を形成する画像形成物質の分光反射率分布特性に近いものを用い、
設置環境の条件を検出する環境条件検出手段の検出結果に基づいて、前記設置環境の条件が所定の変動量以上に変動したことを検知すると、前記基準部材に光を照射し、その反射光を受光するようにし、
分光反射率分布特性が互いに異なる複数の前記基準部材を用い、
前記所定の変動量が前記基準部材によって異なることを特徴とする画像濃度検出方法。
【請求項１４】
請求項１３の画像濃度検出方法において、
設置環境の条件が所定の変動量以上に変動したことを検知したときに、前記基準部材に光を照射し、照射した光の反射光に基づいて、前記画像濃度の検出条件を補正することを特徴とする画像濃度検出方法。
【請求項１５】
画像形成対象物の表面上に濃度検出用画像を形成する濃度検出用画像作像工程と、
前記濃度検出用画像の画像濃度を検出する画像濃度検出工程と、
前記画像濃度検出工程で検出した前記画像濃度に基づいた作像条件で画像を形成する作像工程と、を実施して画像を形成する画像形成方法において、
画像濃度検出工程は、請求項１３または１４の画像濃度検出方法を用いることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像濃度検出装置、画像形成装置、画像濃度検出方法及び画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー像担持体や記録紙等の画像形成対象物の表面上に濃度検出用画像を作像し、この画像の画像濃度を光学センサによって検出し、その検出結果に基づいて画像形成条件を設定する画像形成装置が知られている。
この種の画像形成装置として、特許文献１には、画像形成対象物の表面上の濃度検出用画像に発光手段で光を照射し、その反射光を受光手段で受光して、受光した光量に基づいて画像濃度を検出するものが開示されている。この画像形成装置では、白色の基準部材を備え、白色の基準部材の反射光の測定結果に基づいて、濃度検出用画像からの反射光の光量の測定結果を補正している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、白色の基準部材の反射光の測定結果に基づく補正では、受光した光量の測定結果等の画像濃度の検出条件を適切に補正することができず、画像濃度を精度良く検出できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するために、本発明は、基準部材と、画像形成対象物の表面上の画像及び前記基準部材に光を照射する発光手段と、前記画像または前記基準部材に反射した反射光を受光する受光手段と、を備え、前記画像からの反射光を受光した前記受光手段の出力に基づいて前記画像の画像濃度を検出し、前記基準部材からの反射光を受光した前記受光手段の出力に基づいて前記画像濃度の検出条件を補正する画像濃度検出装置において、前記基準部材の分光反射率分布特性は、白色の分光反射率分布特性に比べて、前記画像濃度を検出する前記画像を形成する画像形成物質の分光反射率分布特性に近近く、設置環境の条件を検出する環境条件検出手段を備え、前記環境条件検出手段の検出結果に基づいて、前記設置環境の条件が所定の変動量以上に変動したことを検知すると、前記発光手段から前記基準部材に光を照射し、その反射光を前記受光手段で受光するようにし、分光反射率分布特性が互いに異なる複数の前記基準部材を備え、前記所定の変動量が前記基準部材によって異なることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、画像濃度の検出条件を適切に補正し、画像濃度を精度よく検出することが可能になるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る濃度センサの側方断面図。
【図２】実施形態に係る複写機の全体を示す概略構成図。
【図３】同複写機の画像形成部を示す概略構成図。
【図４】実施形態のラインセンサ及び基準板と、中間転写ベルト上の濃度調整用トナー像との位置関係を示す説明図。
【図５】濃度センサと中間転写ベルトとの斜視説明図。
【図６】ＲＧＢのＬＥＤが照射するそれぞれの光の分光分布の一例を示すグラフ。
【図７】画像素子の分光感度分布の一例を示すグラフ。
【図８】各色のトナー像の分光反射率分布の一例を示すグラフ。
【図９】白色基準板を用いる構成でのトナー付着量を算出するフローチャート。
【図１０】白色基準板の検出結果に基づいて濃度調整用トナー像の検出結果を補正するシェーディング補正の説明図。
【図１１】白色基準板の分光反射率分布の一例を示すグラフ。
【図１２】シアントナー像及び白色基準板の分光反射率分布と、「Ｂｌｕｅ」の光の分光分布とを重ねたグラフ。
【図１３】マゼンタトナー像、イエロートナー像及び白色基準板の分光反射率分布と、「Ｒｅｄ」の光の分光分布とを重ねたグラフ。
【図１４】白色基準板の検出時には出力データにばらつきが生じず、均一な濃度調整用トナー像を検出したときには出力データにばらつきが生じた場合のシェーディング補正の説明図。
【図１５】白色光を照射する光源に用いるＬＥＤの分光分布の一例を示すグラフ。
【図１６】Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタを設けた画像素子の分光感度分布の一例を示すグラフ。
【図１７】各色の基準板と、各色のトナー像との分光反射率分布の一例を示すグラフ。
【図１８】濃度センサでシアントナー像のトナー付着量を算出するフローチャート。
【図１９】シアン濃度調整用トナー像の検出値を補正するシェーディング補正の説明図。
【図２０】ラインセンサ及び基準板と、中間転写ベルト上の階調パターントナー像との位置関係を示す説明図。
【図２１】変形例のラインセンサ及び基準板と、中間転写ベルト上の濃度調整用トナー像との位置関係を示す説明図。
【図２２】透明部材に異物が付着するセンサ汚れの有無の判定を行う制御のフローチャート。
【図２３】濃度センサが備えるセンサ清掃機構の説明図。
【図２４】温度２０［℃］を基準とし、温度が１０［℃］または３５［℃］に変化したときのトナー付着量検出誤差を示す説明図。
【図２５】実施例１の濃度センサで濃度調整用トナー像のトナー付着量を算出するフローチャート。
【図２６】実施例１で、温度２０［℃］を基準とし、温度が１０［℃］または３５［℃］に変化したときのトナー付着量検出誤差を示す説明図。
【図２７】白色基準板を用いる構成で、温度２０［℃］を基準とし、温度が１０［℃］または３５［℃］に変化したときのトナー付着量検出誤差を示す説明図。
【図２８】実施例２の濃度センサで濃度調整用トナー像のトナー付着量を算出するフローチャート。
【図２９】実施例２で、温度２０［℃］を基準とし、温度が１０［℃］または３５［℃］に変化したときのトナー付着量検出誤差を示す説明図。
【図３０】マゼンタトナーの最大の反射率と各波長の反射率との差の分布と、Ｒｅｄ−ＬＥＤの照射光の分光分布との関係を示すグラフ。
【図３１】実施例１の濃度センサで濃度調整用トナー像のトナー付着量を算出するフローチャートにセンサ出力調整制御のフローを適用したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式で画像を形成する複写機の一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図２は、実施形態に係る複写機（以下、「複写機５００」という）の全体を示す概略構成図である。また、図３は、複写機５００の画像形成部を示す概略構成図である。
複写機５００は、画像形成手段としての画像形成部１００、記録シート供給手段としての給紙部４００、画像読取手段としてのスキャナ２００、原稿供給手段としての原稿自動搬送装置３００等を備えている。
【０００８】
画像形成部１００は、記録シートに画像を形成するものである。また、給紙部４００は、画像形成部１００に対して記録シートを供給するものである。また、スキャナ２００は、原稿画像を読み取って画像データを生成するものである。また、原稿自動搬送装置３００は、スキャナ２００に原稿シートを自動給紙するものである。
【０００９】
複写機５００の筐体内には、像担持体としての無端状の中間転写ベルト３１を複数の支持ローラによって支持している転写手段としての転写ユニット３０が配設されている。それら複数の支持ローラとしては、駆動手段によって回転駆動される駆動ローラ３２、従動ローラ３３、二次転写バックアップローラ３５等が挙げられる。
【００１０】
中間転写ベルト３１は、例えば、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散させた材料からなっている。中間転写ベルト３１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ３２、二次転写バックアップローラ３５、従動ローラ３３、四つの一次転写ローラ３４などによって支持されながら、駆動ローラ３２の回転に伴って図３中時計回り方向（矢印Ａ方向）に無端移動する。
【００１１】
一次転写電源から出力される一次転写バイアスが印加されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ローラ３４は、潜像担持体であるドラム状の感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）との間に中間転写ベルト３１を挟み込んでＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面上に形成されたイエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），黒（Ｋ）のトナー像は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップで中間転写ベルト３１のおもて面に一次転写される。
【００１２】
作像ユニット１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の上方には、潜像書込手段としての光書込ユニット２０が配設されている。光書込ユニット２０は、出力対象の入力画像等の画像情報に基づいて、レーザー制御部によって四つの半導体レーザー（ＬＤ）を駆動して四つの書込光を出射する。作像ユニット１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を有している。以下、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色を区別せずに、各色に共通の事柄を説明する際には、符号の末尾に添えるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字を省略することもある。
【００１３】
作像ユニット１０の感光体１の周囲には、帯電手段である帯電ユニット２、現像手段である現像ユニット３、クリーニング手段であるクリーニングユニット４などが配設されている。感光体１は図３中反時計回り方向の回転に伴ってその表面を帯電ユニット２との対向位置に通す際に、帯電ユニット２によってその表面が一様に帯電せしめられる。感光体１における一様帯電後の表面は、光書込ユニット２０から発せられる書込光によって暗中で光走査されることで、静電潜像を担持する。
【００１４】
光書込ユニット２０は、光源としての半導体レーザー（ＬＤ）、ポリゴンミラー等の光偏向器、反射ミラー及び光学レンズなどを有している。光書込ユニット２０は、半導体レーザーから出射したレーザー光を光偏向器によって偏向しながら、反射ミラーで反射したり光学レンズに通したりすることで、四つの感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のそれぞれの表面を光走査する。これにより、四つの感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のそれぞれの表面にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像を書き込む。光書込ユニット２０としては、半導体レーザーから発したレーザー光によって光走査を行うものに代えて、光源としてのＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
【００１５】
四つの作像ユニット１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、使用するトナーの色が異なる点の他は、互いにほぼ同様の構成になっている。作像ユニット１０の現像ユニット３は、感光体１上の静電潜像を、現像剤担持体としての現像ローラ３ａに担持されたトナーによって現像する。互いに回転可能な感光体１と現像ローラ３ａとは、所定の間隙（現像ギャップ）を介して互いに対向している。クリーニングユニット４は、一次転写ニップを通過した後の感光体１の表面に付着している転写残トナーをクリーニングするものである。
【００１６】
光書込ユニット２０によって感光体１上に書き込まれた静電潜像は、現像ユニット３によって現像されてトナー像になる。感光体１上のトナー像は、中間転写ベルト３１のおもて面に順次重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト３１上に四色重ね合わせトナー像が形成される。
【００１７】
中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、二次転写バックアップローラ３５に対する掛け回し箇所のおもて面には、搬送ベルト３６が当接して二次転写ニップを形成している。
【００１８】
記録シートは、給紙部４００内に多段に配設された給紙トレイ４１（４１ａ、４１ｂ）の何れか一つから給紙路４２内に送り出される。給紙路４２に送り出された記録シートは、第一搬送ローラ対４３、第二搬送ローラ対４４及び第三搬送ローラ対４５を経てからレジストローラ対４６まで搬送される。レジストローラ対４６は、ローラ間に挟み込んだ記録シートを、二次転写ニップ内で中間転写ベルト３１のおもて面の四色重ね合わせトナー像に重ね合わせるタイミングで送り出す。二次転写ニップ内では、二次転写バックアップローラ３５に印加される二次転写バイアスによる二次転写電界やニップ圧の作用により、中間転写ベルト３１上の四色重ね合わせトナー像が記録シートに一括二次転写され、記録シート上でフルカラー画像になる。
【００１９】
二次転写ニップを通過した記録シートは、搬送ベルト３６のおもて面に保持されながら移動して定着ユニット３８に送られる。定着ユニット３８内では、定着ニップ圧や加熱の作用により、記録シートの表面にフルカラー画像が定着される。その後、記録シートは、機外の排紙トレイ３９等に排出される。
【００２０】
図２に示されるように、複写機５００は制御部１５を有している。この制御部１５は、各種の制御を行うマイクロコンピュータ等からなる中央演算処理装置（ＣＰＵ）、各種制御回路、入出力装置、クロック、タイマー、不揮発性メモリ及び揮発性メモリからなる記憶手段（記憶部）、などを備えている。制御部１５の記憶部には、各種の制御用プログラムや、各種センサからの出力、各種演算データなどの様々な情報が記憶されている。
【００２１】
複写機５００は、中間転写ベルト３１の表面上に形成されたトナー像を光学的に読み取る濃度センサ５０を備える。濃度センサ５０は、四つの一次転写ローラ３４（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のうち、中間転写ベルト３１の走行方向（図中の矢印Ａ方向）の最下流に配置された黒用一次転写ローラ３４Ｋよりも中間転写ベルト３１の走行方向（図中の矢印Ａ方向）の下流側に配置される。また、濃度センサ５０は、二次転写ニップよりも中間転写ベルト３１の走行方向（図中の矢印Ａ）の上流側に配置される。
【００２２】
本実施形態では、主走査方向に均一な画像濃度となるように設定されたベタ画像の作像条件で濃度調整用トナー像Ｔａ（図１等参照）を中間転写ベルト３１上に形成し、これを濃度センサ５０で読み取るようにしている。濃度調整用トナー像Ｔａを光学的に読み取る構成としては、これに限らず、例えば、濃度調整用トナー像Ｔａを記録シートに形成し、これを濃度センサ５０で読み取るようにしてもよい。
【００２３】
制御部１５は、濃度調整用パターンである濃度調整用トナー像Ｔａを作成する位置を決めるパターン作成部と、複数の波長からなる濃度センサ５０の出力から付着量を算出する付着量算出部とを備える。付着量算出は出力と付着量の関係を示すＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて行う。
【００２４】
図１は、濃度センサ５０の側方断面図である。濃度センサ５０は、センサ筐体５８の内部に、発光手段である光源５１、受光手段であるラインセンサ５２、レンズアレイ５３とを備える。図４は、濃度センサ５０が備えるラインセンサ５２及び基準板５６と、中間転写ベルト３１上の濃度調整用トナー像Ｔａとの位置関係を示す説明図である。図４に示すように、ラインセンサ５２は、光の明暗を電気信号に変換する画像素子５２ａが線状に一列または複数列に並べて配置されている。本実施形態のラインセンサ５２は、図４中の矢印Ａで示す中間転写ベルト３１の走行方向に直交する幅方向（図４中の矢印Ｂ方向）に複数の画像素子５２ａを一列に並べて配置した構成である。
濃度センサ５０は、受光手段がラインセンサであるため、中間転写ベルト３１の表面上における主走査方向である幅方向（矢印Ｂ方向）の全域にわたり、トナーの付着量を検出可能である。
【００２５】
図１に示すように、濃度センサ５０は、センサ筐体５８の中間転写ベルト３１側に設けられた開口部に光を透過する透明部材５４を備える。また、濃度センサ５０は、センサ筐体５８と中間転写ベルト３１との間を図１中の矢印Ｄ方向に移動し、透明部材５４と対向する位置と透明部材５４に対向しない位置との間で移動可能なシャッター部材５５を備える。シャッター部材５５の透明部材５４と対向し得る側の表面には基準板５６が固定されている。
図５は、基準板５６がセンサ筐体５８の開口部（透明部材５４）と対向する位置にあるときの濃度センサ５０と中間転写ベルト３１との斜視説明図である。
【００２６】
濃度センサ５０は、センサ筐体５８の外側に、濃度センサ５０の近傍の温度を検出するための温度センサ５７を備える。
【００２７】
光源５１は、Ｒｅｄ（Ｒ）、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ）、Ｂｌｕｅ（Ｂ）のそれぞれの光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）が導光体の端部に設けられている。光源５１が、ＲＧＢそれぞれの光を順番に点灯させることで、ＲＧＢのそれぞれの光に対する反射光の出力を画像素子５２ａで検出できる。光源５１は、ＬＥＤを幅方向に複数個並べて配置することで、中間転写ベルト３１や基準板５６の表面上に幅方向に延在する線状の光を照射する。
画像素子５２ａは、レンズアレイ５３により結像された光を受光し、受光した光に応じた信号を出力する。画像素子５２ａとしては、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサを用いることができる。
レンズアレイ５３としては、セルフォック（登録商標）レンズが用いられる。
【００２８】
本実施形態の濃度センサ５０は、発光手段である光源５１がＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの光を発するＬＥＤであり、受光手段であるラインセンサ５２が複数の画像素子５２ａを一列に配置した構成である。濃度センサ５０の発光手段と受光手段との構成としてはこれに限るものではない。例えば、発光手段である光源５１が白色光を照射するＬＥＤで、受光手段であるラインセンサ５２が、複数の画像素子５２ａを三列に配置した構成で、各列の画像素子５２ａの表面にＲ、Ｇ、Ｂのフィルタをそれぞれ設けた構成でもよい。この構成では、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタを設けたそれぞれの画像素子５２ａが、白色光の反射光をその表面のフィルタの色に応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂに分けて受光することができる。
本実施形態の濃度センサ５０は、密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）を用いているが、縮小光学系のようなセンサでもよい。
【００２９】
図１、図４及び図５に示すように、基準板５６は、表面の色が、シアン、マゼンタ及びイエローとなるように作成されたシアン基準板５６Ｃ、マゼンタ基準板５６Ｍ及びイエロー基準板５６Ｙを備える。
各色の基準板５６の幅（図４及び図５中の矢印Ｂ方向の長さ）は、ラインセンサ５２の読取幅（ラインセンサ５２が中間転写ベルト３１の表面上のトナー像の反射光を読み取る幅方向の長さ）以上である。そして、各色の基準板５６は、幅方向の全域に渡って均一な色（均一な分光反射率分布特性）を有する。基準板５６は、後述するシェーディング補正で用いるデータ（基準板出力）の取得に使用される。
【００３０】
図１に示すように、基準板５６は濃度センサ５０のセンサ筐体５８の開口部を覆うシャッター部材５５の裏面に設ける。濃度センサ５０は、シャッター部材５５が閉じた状態で基準板５６の表面の反射光を検出し、シャッター部材５５を開けて中間転写ベルト３１の表面上のトナー像の反射光を検出する。
【００３１】
複写機５００のような画像形成装置では、中間転写ベルト３１等の像担持体上の様々な情報を反射型の光センサで検出し、その結果を画質調整に用いている。たとえば、画像濃度を調整するためのトナー付着量を検出や、位置ずれを調整するための位置情報検出などがある。また、感光体やトナー像担持体の表面の汚れや傷の検出、感光体の感度のばらつきの検出などにも用いている。
【００３２】
プロダクションプリンティング分野ではページ同士の間だけでなく、ページ内でも画像濃度が安定していることが重視される。ラインセンサは、主走査方向の全域にわたり画像濃度を検出できるため、ページ内における主走査方向の位置の違いによる画像濃度のムラを検出することが可能となる。そして、その検出結果に基づいて作像条件を制御することで、ページ内での画像濃度の安定化を図ることが可能となる。ラインセンサとしては、スキャナの読み取り部のＣＩＳ（密着型イメージセンサ）や縮小光学系ユニットに使用されているものを用いることができる。
【００３３】
画像濃度を検出する濃度センサの受光手段にラインセンサを用いる構成では、同じ画像濃度の画像の反射光を検出してもラインセンサを構成する個々の画像素子によって出力が異なる画像素子出力誤差が生じることがある。
画像素子出力誤差の原因としては、個々の画像素子の分光感度分布のばらつきがある。この場合、仮にラインセンサに入射する反射光が幅方向において均一であったとしても、画像素子の出力にばらつきが生じ、画像素子出力誤差が生じる。
【００３４】
また、画像に対して光を照射する個々の発光素子の光量や分光分布にばらつきがあると、中間転写ベルト等の照射対象物上での幅方向の位置によって、照射される光の光量や分光分布にばらつきが生じる。さらに、発光素子を備えた光源に対する幅方向での位置によって、照射される光の光量や分光分布にばらつきが生じることがある。照射対象物上での幅方向の位置の違いによって照射される光の光量や分光分布にばらつきが生じると、画像素子の幅方向の位置によって受光する反射光の光量や分光分布にもばらつきが生じる。この場合、仮に全ての画像素子の分光感度分布が均一であったとしても、画像素子の出力にばらつきが生じ、画像素子出力誤差が生じる。
【００３５】
このような画像素子出力誤差を抑制する構成として、幅方向において均一な白色基準板を用いて個々の画像素子の出力を補正するものが考えられる。具体的には、白色基準板に光を照射し、その反射光をラインセンサで受光したときの個々の画像素子の出力データを基準値として記憶部に記憶する。そして、濃度調整用トナー像からの反射光をラインセンサで受光したときの個々の画像素子の出力データを基準値に基づいて補正することで画像素子出力誤差をある程度は抑制することができる。
【００３６】
しかしながら、白色基準板と濃度調整用トナー像の表面とでは分光反射率分布特性が異なる。このため、詳細は後述するように、画像素子の受光特性や発光素子の発光特性にばらつきがある場合は、画像素子出力誤差を抑制しきれない場合がある。
これを改善するために、全ての画像素子の受光特性と全ての発光素子の発行特性とを均一にすることが考えられるが、製造コストの増大の問題が生じる。
また、別の改善方法として、可視光の光源でなく、赤外線光の光量を検出する受発光素子を用いたセンサを使用することも考えられるが、センサ自体にコストがかかる。
【００３７】
これに対して、本実施形態の濃度センサ５０では、濃度調整用トナー像Ｔａと同色の基準板５６に光を照射したときの画像素子５２ａの出力データを基準値とし、この基準値に基づいて濃度調整用トナー像Ｔａの検出条件を補正する。
具体的には、シアン濃度調整用トナー像ＴａＣのトナー付着量を検出するときには、予めシアン基準板５６Ｃに光を照射したときの画像素子５２ａの出力データを基準値として保存しておく。そして、シアン濃度調整用トナー像ＴａＣに光を照射したときの画像素子５２ａの出力データを上述した基準値に基づいて補正し、補正後の出力データに基づいて個々の画像素子５２ａの検出領域におけるシアン濃度調整用トナー像ＴａＣのトナー付着量を算出する。
マゼンタ濃度調整用トナー像ＴａＭ及びイエロー濃度調整用トナー像ＴａＹについても同様である。これにより、光源５１の発光素子であるＬＥＤの発行特性や画像素子５２ａの受光特性にばらつきがある場合でも、トナー付着量を精度良く検出することが可能となる。
【００３８】
濃度調整用トナー像Ｔａの検出条件の補正としては、濃度調整用トナー像に光を照射したときの画像素子５２ａの出力データを基準値に基づいて補正するものに限らない。例えば、基準値に基づいて、濃度調整用トナー像Ｔａを検出するときのＬＥＤの出力を調整したり、画像素子５２ａの感度を調整したりすることによって検出条件を補正する構成としてもよい。
【００３９】
図６は、本実施形態に係る光源５１が備えるＲＧＢのＬＥＤが照射するそれぞれの光の分光分布の一例を示すグラフである。図６中の「ＬｅＢ」はＢｌｕｅの光の分光分布の一例を示し、図６中の「ＬｅＧ」はＧｒｅｅｎの光の分光分布の一例を示し、図６中の「ＬｅＲ」はＲｅｄの光の分光分布の一例を示す。
図６に示すように、光源５１のＬＥＤが照射するＲＧＢのそれぞれの光は、可視光域の分光分布を有する。ＬＥＤは、製造時のばらつき等によって、照射する光の分光分布の中心波長などの発光特性が個々のＬＥＤ毎に異なる場合がある。
【００４０】
図７は、本実施形態にかかる画像素子５２ａの分光感度分布の一例を示すグラフである。図７に示すように、画像素子５２ａは可視光域の分光感度分布を有する。画像素子５２ａが受光した光を電気信号に変換する分光感度分布特性等の受光特性は、製造時のばらつき等によって個々の画像素子５２ａ毎に異なる場合がある。
【００４１】
図８は、各色のトナー像の分光反射率分布の一例を示すグラフである。図８中の「Ｃトナー」、「Ｙトナー」及び「Ｍトナー」は、それぞれ、シアントナー像、イエロートナー像及びマゼンタトナー像の分光反射率分布を示している。トナー像の分光反射率分布特性も製造ばらつき等によって、トナー像の作像に用いるトナー毎、トナー像を作像する装置毎によって異なる場合がある。
【００４２】
トナー付着量を検出するときには、光源５１が照射するＲＧＢの各色光のうち、各色トナー像の反射率が高い波長領域に対して発光強度が高い波長領域が他の色の光よりも近い色の光を用いる。
図８中の「Ｃトナー」に示すように、シアントナー像では反射率が最も高いのは４７０［ｎｍ］近傍の波長領域である。また、図８中の「Ｙトナー」及び「Ｍトナー」に示すように、イエロートナー像及びマゼンタトナー像では、図８に示す波長の範囲（４００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］）では波長が大きいほど反射率が高くなる。
【００４３】
一方、ＲＧＢの各色光については、図６に示すように、「Ｒｅｄ」の光は６２０［ｎｍ］近傍の波長領域、「Ｇｒｅｅｎ」の光は５２０［ｎｍ］近傍の波長領域、「Ｂｌｕｅ」の光は４６０［ｎｍ］近傍の波長領域でそれぞれ発光強度が最大となっている。
このため、出力としては個々の画像素子５２ａごとに各トナー像についてＲ、Ｇ、Ｂの三出力が得られるが、シアンのトナー付着量を算出するときには、「Ｂｌｕｅ」の光をシアントナー像に照射したときの画像素子５２ａの出力値を用いて算出する。同様に、マゼンタのトナー付着量を算出するときには、「Ｒｅｄ」の光をマゼンタトナー像に照射し、イエローのトナー付着量を算出するときには、「Ｒｅｄ」の光をイエロートナー像に照射して算出する。
【００４４】
黒トナーは、シアン、マゼンタ、イエローの何れかのカラートナー像の上に、黒トナー像を重ねた状態のパターン画像に光を照射したときの画像素子５２ａの出力値を用いてトナー付着量を算出する。本実施形態では中間転写ベルト３１が黒く、黒トナーとは反射率の差が小さいため精度よく検知できない。よって、一定の付着量のカラートナー像の上に、付着量の異なる黒トナー像を重ねたものを濃度センサ５０で読み取り、カラートナーと黒トナーとの反射率の違いから黒トナー像の画像濃度を検出する。
【００４５】
以下、本実施形態の基準板５６の代わりに白色基準板を用いた場合に生じ得る不具合について説明する。
図９は、白色基準板を用いる構成でのトナー付着量を算出するフローチャートである。
【００４６】
まず、白色基準板をラインセンサ５２で検出し（Ｓ１１）、複数の画像素子５２ａのそれぞれの出力値を記憶する。
次に、濃度調整用トナー像Ｔａ（トナーパターン）を中間転写ベルト３１の表面上に作像してラインセンサ５２で検出し（Ｓ１２）、複数の画像素子５２ａのそれぞれの出力値（トナーパターン出力）を記憶する。
次に、白色基準板を検出したときの複数の画像素子５２ａのそれぞれの出力値を基準値として、濃度調整用トナー像Ｔａを検出したときの複数の画像素子５２ａのそれぞれの出力値（トナーパターン出力）を補正する（Ｓ１３）。
次に、濃度調整用トナー像Ｔａを検出したときの複数の画像素子５２ａのそれぞれの補正後の出力データ（補正後のトナーパターン出力）に基づいて、複数の画像素子５２ａのそれぞれの検出領域におけるトナー付着量を算出する（Ｓ１４）。
【００４７】
そして、算出したトナー付着量に基づいて、トナー付着量が所定の範囲外となっている部分の作像条件の変更を行う。具体的には、当該部分に対応する感光体１の表面上に静電潜像を形成するために光書込ユニット２０が照射するレーザー光の発光強度を変更し、静電潜像の書き込み強度を変更することで、トナー付着量が所定の範囲内となるように制御する。
【００４８】
図１０は、白色基準板の検出結果に基づいて濃度調整用トナー像Ｔａの検出結果を補正するシェーディング補正の説明図である。図１０中の横軸は画像素子５２ａの主走査方向の位置を示している。図１０（ａ）は、画像素子５２ａの出力データを示している。（ｎ）は、複数の画像素子５２ａの一つ一つに対応する番号を示している。Ｗ（ｎ）は、白色基準板を検出したときの出力データ、Ｄ（ｎ）は、均一なトナー付着量の濃度調整用トナー像Ｔａを検出したときの出力データ、Ｂ（ｎ）は光源５１を消灯した状態での出力データである。
【００４９】
図１０（ｂ）中のＤｏｕｔ（ｎ）は、濃度調整用トナー像Ｔａの検出値の補正後の出力データである。
図１０（ａ）に示す出力データと下記（１）式とに基づいて、補正後の出力データを算出すると、トナー像のトナー付着量が均一であれば、図１０（ｂ）に示すように均一な出力データを得ることができる。
【００５０】
【数１】
0006691683.tif 000002
【００５１】
図１１は、白色基準板の分光反射率分布の一例を示すグラフである。白色基準板の分光反射率分布特性も製造ばらつき等によって、個体毎に異なる。
図８及び図１１に示すように、各色のトナー像と白色基準板とは分光反射率分布が大きく異なる。
【００５２】
図１２は、シアントナー像及び白色基準板の分光反射率分布と、「Ｂｌｕｅ」の光の分光分布とを重ねたグラフである。図１２（ａ）及び（ｂ）中の「ＬｅＢ」は「Ｂｌｕｅ」の光の分光分布を示し、実線、破線及び一点鎖線は、ＬＥＤの違いによって「Ｂｌｕｅ」の光の分光分布にばらつきが生じている状態の一例を示している。図１２（ａ）中の「Ｃトナー」はシアントナー像の分光反射率分布を示し、図１２（ｂ）中の「白基準」は白色基準板の分光反射率分布を示す。
【００５３】
図１３は、マゼンタトナー像、イエロートナー像及び白色基準板の分光反射率分布と、「Ｒｅｄ」の光の分光分布とを重ねたグラフである。図１３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）中の「ＬｅＲ」は「Ｒｅｄ」の光の分光分布を示し、実線、破線及び一点鎖線は、ＬＥＤの違いによって「Ｒｅｄ」の光の分光分布にばらつきが生じている状態の一例を示している。図１３（ａ）中の「Ｍトナー」はマゼンタトナー像の分光反射率分布を示し、図１３（ｂ）中の「Ｙトナー」はイエロートナー像の分光反射率分布を示し、図１３（ｃ）中の「白基準」は白色基準板の分光反射率分布を示す。
【００５４】
トナー付着量を検出するときの画像素子５２ａの出力は、各波長における「ＬＥＤの発光量」×「トナー像の反射率」×「画像素子の感度」の値の全波長域での総和に依存する。このため、ある波長における発光強度が高くても、その波長におけるトナー像の分光反射率が低い場合は画像素子５２ａの出力は小さくなる。また、ある波長における発光強度及びトナー像の分光反射率が高くても、その波長における画像素子５２ａの分光感度が低い場合は画像素子５２ａの出力は小さくなる。
【００５５】
基準板５６を検出するときの画像素子５２ａの出力は、各波長における「ＬＥＤの発光量」×「基準板の反射率」×「画像素子の感度」の値の全波長域での総和に依存する。
トナー像と白色基準板とでは、分光反射率分布特性が異なる。
白色基準板は可視光域の全域に渡って高い反射率を有し、トナー像は反射率が低くなる波長域があり、この波長域では上記「基準板の反射率」と上記「トナー像の反射率」とが異なる。
【００５６】
このため、ＬＥＤの発光特性または画像素子５２ａの受光特性のばらつきが、トナー像からの反射光の光量の検出結果に影響するようなばらつきであっても、白色板からの反射光の光量の検出結果には影響が生じない場合がある。以下、このような場合の一例として、照射光の光量がピークとなる波長にばらつきがある場合について説明する。
【００５７】
図１２（ｂ）に示すように、白色基準板は、光の波長によって反射率はほとんど変動しない。このため、照射される光の分光分布にばらつきがあり、そのピーク位置（最も発光強度が高い波長領域）にばらつきが生じても、照射光のピーク位置における白色基準板の反射率はほとんど変動しない。
よって、仮に照射光の光量の全波長域での総和がＬＥＤ同士の間で同じであれば、ＬＥＤ同士の間でのピーク位置にばらつきが生じていても白色基準板で反射した反射光の全波長域での光量の総和はほとんど変動しない。このとき、仮に画像素子５２ａの分光感度がすべての波長域で一定であって、画像素子５２ａ同士の間で均一であれば、画像素子５２ａ同士での出力は一定となる。
【００５８】
一方、シアントナー像は、図１２（ａ）に示すように、光の波長によって反射率が異なる。このため、照射される光の分光分布にばらつきがあり、そのピーク位置にばらつきがあると、照射光のピーク位置におけるトナー像の反射率は変動する。
よって、仮に照射光の全波長域での光量の総和がＬＥＤ同士の間で同じであって、トナー像の画像濃度も均一であっても、ＬＥＤ同士の間でのピーク位置が異なればシアントナー像で反射した反射光の全波長域での光量の総和が変動する。この結果、仮に画像素子５２ａの分光感度がすべての波長域で一定であって、画像素子５２ａ同士の間で均一であっても受光した反射光を照射したＬＥＤの照射光のピーク位置の違いによって画像素子同士で出力に差異が生じる。
【００５９】
図１４は、白色基準板を検出したときには出力データにばらつきが生じず、均一なトナー付着量の濃度調整用トナー像Ｔａを検出したときには出力データにばらつきが生じた場合のシェーディング補正の説明図である。
図１４（ａ）に示す出力データに対して上記（１）式に基づいて、補正後の出力データを算出すると、トナー像のトナー付着量が均一であっても、図１４（ｂ）に示すように出力データにばらつきが生じ、トナー付着量にムラがある状態の検出結果となる。
【００６０】
このように光源５１の発光素子の発光特性にばらつきがある場合、画像素子５２ａの補正後の出力データが実際のトナー付着量に対応できないことがある。このような補正後の出力データに基づいてトナー付着量を算出すると、トナー付着量の検出誤差が発生してしまう。
【００６１】
また、ＬＥＤの発光特性または画像素子５２ａの受光特性のばらつきが、トナー像における反射率が低い波長域で生じている場合、次のような不具合が生じる場合がある。すなわち、ＬＥＤの発光特性または画像素子５２ａの受光特性のばらつきが、トナー像からの反射光の光量の検出結果には影響が生じないようなばらつきであっても、白色板からの反射光の光量の検出結果には影響が生じる場合がある。さらに、ＬＥＤの発光特性または画像素子５２ａの受光特性のばらつきによる影響が、トナー像からの反射光の光量の検出結果と、白色板からの反射光の光量の検出結果とで、異なる場合もある。これらの場合にも、トナー付着量の検出誤差が発生するおそれがある。
【００６２】
このようなトナー付着量の検出誤差は、光源５１から照射される光の分光分布にばらつきがある場合に限らず、図７に一例を示した画像素子５２ａの分光感度分布にばらつきがある場合も同様に生じ得る。
また、検出するトナー像がシアントナー像である場合について説明したが、マゼンタトナー像やイエロートナー像のトナー付着量を検出する場合でも、同様の問題が生じ得る。
【００６３】
さらに、本実施形態のように、光源５１がＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの光を発する構成に限らず、光源５１が白色光を照射する構成で、画像素子５２ａの表面にＲ、Ｇ、Ｂのフィルタを設ける構成であっても同様の問題が生じ得る。
【００６４】
上述した説明では、複数の画像素子５２ａを備えるラインセンサ５２で検出する構成のトナー付着量の検出誤差について説明した。しかし、上述のような基準板として白色基準板を用いることによるトナー付着量の検出誤差は、少なくとも一つの画像素子５２ａ等の受光素子を備える構成であれば生じ得る問題である。
【００６５】
図１５は、白色光を照射する光源５１に用いるＬＥＤの分光分布の一例を示すグラフである。図１５に示す白色光は可視光域の分光分布を有する。白色光を照射する構成であってもＬＥＤの発行特性は、製造ばらつき等によって分光分布の中心波長などの特性が、個々のＬＥＤ毎に異なる場合がある。
【００６６】
図１６は、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタを設けた画像素子５２ａの分光感度分布の一例を示すグラフである。図１６中の「Ｂフィルタ」、「Ｇフィルタ」及び「Ｒフィルタ」は、それぞれ、Ｂｌｕｅ、Ｇｒｅｅｎ及びＲｅｄのフィルタを設けた画像素子５２ａの分光感度分布の一例を示す。図１５に示すＲ、Ｇ、Ｂのフィルタを設けた画像素子５２ａは、可視光域の分光感度分布を有する。画像素子５２ａにＲ、Ｇ、Ｂのフィルタを設ける構成であっても、画像素子５２ａが受光した光を電気信号に変換する分光感度分布特性等の受光特性は、製造ばらつき等によって個々の画像素子５２ａ毎に異なる場合がある。
【００６７】
図１５に示す白色光の分光分布にばらつきがあったり、図１６に示す画像素子５２ａの分光感度分布にばらつきがあったりする場合がある。このような場合に、白色基準板の検出結果を基準値とする構成では、トナー像の検出時に生じる画像素子５２ａの出力のばらつきを適切に補正することができない場合がある。
【００６８】
図１７は、本実施形態の各色の基準板５６（５６Ｃ、５６Ｍ及び５６Ｙ）と、各色のトナー像との分光反射率分布の一例を示すグラフである。
図１７中の「Ｃトナー」、「Ｙトナー」及び「Ｍトナー」は、それぞれ、シアントナー像、イエロートナー像及びマゼンタトナー像の分光反射率分布を示している。図１７中の「Ｃ基準」、「Ｙ基準」及び「Ｍ基準」は、それぞれ、シアン基準板５６Ｃ、イエロー基準板５６Ｙ及びマゼンタ基準板５６Ｍの分光反射率分布を示している。シアン、イエロー及びマゼンタの基準板５６（Ｃ，Ｙ，Ｍ）は、富士写真フィルム社製「ｆｉｎａｌ  ｐｒｏｏｆ」を用いて作成した。
【００６９】
図８及び図１７に示すトナー像の分光反射率分布は白紙の上にトナーを定着したものを測定した値である。
本実施形態では、画像形成物質であるトナーの分光反射分布特性として、白紙の上にトナーを定着したものを測定している。トナーの分光反射率分布特性の測定方法としては、これに限るものではなく、濃度センサ５０でトナー付着量を検出する中間転写ベルト３１等の画像形成対象物上のトナーの分光反射率分布特性を実験等によって測定してもよい。
【００７０】
本実施形態の複写機５００は、シアン、マゼンタ及びイエローのトナー像を作像する作像ユニットを備える。これら三色のトナーの分光反射率分布は、各色のベタ画像のトナー像を白紙に定着した状態での４００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］の波長域における反射率の最大値と最小値との差の値の７０［％］の値となる波長について、次の条件を満たす。すなわち、シアンは４２０±２０［ｎｍ］及び５１０±２０［ｎｍ］の範囲であり、マゼンタは６１０±２０［ｎｍ］の範囲であり、イエローは５１０±２０［ｎｍ］の範囲である。
【００７１】
本実施形態の複写機５００では、四つの作像ユニット１０のうちの少なくとも一つの作像ユニット１０によって形成されるトナー像の分光反射率分布特性に倣った分光反射率分布特性を有する基準板５６を備える。具体的には、四つの作像ユニット１０のうち、シアン用作像ユニット１０Ｃによって形成されるシアントナー像の分光反射率分布特性と同一または近似の分光反射率分布特性を有するシアン基準板５６Ｃを備える。同様に、マゼンタ用作像ユニット１０Ｍによって形成されるマゼンタトナー像の分光反射率分布特性と同一または近似の分光反射率分布特性を有するマゼンタ基準板５６Ｍを備える。さらに、イエロー用作像ユニット１０Ｙによって形成されるイエロートナー像の分光反射率分布特性と同一または近似の分光反射率分布特性を有するイエロー基準板５６Ｙを備える。
【００７２】
シアントナー像のトナー付着量を検出するときには、シアン基準板５６Ｃに光を照射したときの画像素子５２ａの出力データを用いて、シアントナー像に光を照射したときの画像素子５２ａの出力データを補正する。このように、シェーディング補正は、白色の基準板に比べて、トナー付着量を検出するトナー像と分光反射率分布特性が近い分光反射率分布特性を有する基準板５６を用いて行う。
具体的には、４００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］の波長領域において、次のような分光反射分布特性を有する基準板５６を用いる。すなわち、基準板５６での反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長が、トナー像での反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長に対し、±２０［ｎｍ］の分光反射分布特性を持つ校正板を用いる。ここで、トナー像での反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長を算出するときのトナー像の分光反射率分布は、白紙の上にベタ画像のトナー像を定着したものを測定した値である。
【００７３】
ここで、各色のトナー像での反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長の算出方法について説明する。
図８及び図１７中の「Ｃトナー」に示すように、シアントナー像は、４００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］の波長領域において、反射率が最大となるのは、波長が約４６０［ｎｍ］の光であり、その値は約７０［％］である。一方、反射率が最小となるのは、波長が約６００［ｎｍ］以上の光であり、その値は約５［％］である。このため、シアントナー像での「最大値−最小値」の値は、「約７０［％］−約５［％］」の約６５［％］である。この反射率の７０［％］の値となる反射率は、約４５．５［％］である。
【００７４】
そして、図８及び図１７中の「Ｃトナー」に示すシアントナー像の分光反射率分布において反射率が約４５．５［％］となる波長は、約４２０［ｎｍ］及び約５１０［ｎｍ］である。よって、シアントナー像での反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長は、約４２０［ｎｍ］及び約５１０［ｎｍ］である。
【００７５】
同様の算出方法によって、図１７中の「Ｃ基準」で示すグラフに基づいて、シアン基準板５６Ｃでの反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長を算出することができる。そして、この波長は、４２０［ｎｍ］の±２０［ｎｍ］及び約５１０［ｎｍ］の±２０［ｎｍ］の範囲内の波長となっている。
【００７６】
同様の算出方法によって算出すると、マゼンタトナー像では、反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長は、約６１０［ｎｍ］である。そして、マゼンタ基準板５６Ｍでの反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長は、６１０［ｎｍ］の±２０［ｎｍ］の範囲内の波長となっている。
イエロートナー像では、反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長は、約５１０［ｎｍ］である。そして、イエロー基準板５６Ｙでの反射率が「最大値−最小値」の７０［％］となる波長は、５１０［ｎｍ］の±２０［ｎｍ］の範囲内の波長となっている。
【００７７】
本実施形態の濃度センサ５０では、トナー付着量を検出するトナー像と分光反射率分布特性が近い分光反射率分布特性を有する基準板５６の検出結果を用いて、トナー像の検出結果を補正する。このため、白色基準板を用いる構成に比べ、トナー像からの反射光の光量の検出結果に影響するようなＬＥＤの分光分布特性や画像素子５２ａの分光感度分布特性のばらつきの影響を反映した補正が可能となる。この補正をした値に基づいてトナー付着量を算出することにより、白色基準板を用いる構成に比べて、光源５１の発光素子の分光分布特性や画像素子５２ａの分光感度分布特性にばらつきに起因してトナー付着量の検出誤差が生じることを抑制することができる。基準板５６の検出結果とは、基準板５６に対して光源５１から光を照射し、その反射光をラインセンサ５２で受光したときの個々の画像素子５２ａの出力データであり、上述した基準値である。また、トナー像の検出結果とは、中間転写ベルト３１上に形成された濃度調整用トナー像Ｔａ等のトナー像に対して光源５１から光を照射し、その反射光をラインセンサ５２で受光したときの個々の画像素子５２ａの出力データである。
【００７８】
図１８は、本実施形態の濃度センサ５０でシアントナー像のトナー付着量を算出するフローチャートである。
【００７９】
まず、シアン基準板５６Ｃをラインセンサ５２で検出し（Ｓ２１）、複数の画像素子５２ａのそれぞれの出力値を記憶部に記憶する。シアン基準板５６Ｃを検出するときには、シアン基準板５６Ｃがセンサ筐体５８の開口部（透明部材５４）と対向する位置となるように、シャッター部材５５を移動させ、光源５１からＢｌｕｅの光を照射し、その反射光をラインセンサ５２で検出する。その後、シャッター部材５５がセンサ筐体５８の開口部（透明部材５４）と対向しない位置まで移動させる。なお、シアン基準板５６Ｃを検出した後に、マゼンタ基準板５６Ｍやイエロー基準板５６Ｙの検出を行った後に、開口部と対向しない位置までシャッター部材５５を移動させてもよい。
【００８０】
次に、シアン濃度調整用トナー像ＴａＣ（トナーパターン）を中間転写ベルト３１の表面上に作像してラインセンサ５２で検出し（Ｓ２２）、複数の画像素子５２ａのそれぞれの出力値（トナーパターン出力）を記憶する。
次に、シアン基準板５６Ｃを検出したときの複数の画像素子５２ａのそれぞれの出力値を基準値として、シアン濃度調整用トナー像ＴａＣを検出したときの複数の画像素子５２ａのそれぞれの出力値（トナーパターン出力）を補正する（Ｓ２３）。
次に、シアン濃度調整用トナー像ＴａＣを検出したときの複数の画像素子５２ａのそれぞれの補正後の出力データ（補正後のトナーパターン出力）に基づいて、複数の画像素子５２ａのそれぞれの検出領域におけるトナー付着量を算出する（Ｓ２４）。
【００８１】
図１９は、シアン濃度調整用トナー像ＴａＣの検出値を補正するシェーディング補正の説明図である。図１９中の横軸は画像素子５２ａの主走査方向の位置を示している。図１９（ａ）は、画像素子５２ａの出力データを示している。「（ｎ）」は、複数の画像素子５２ａの一つ一つに対応する番号を示している。「Ｃ（ｎ）」は、シアン基準板５６Ｃを検出したときの個々の画像素子５２ａの出力データ、「Ｐ（ｎ）」は、均一な作像条件（現像条件、書き込み条件）で作像されたシアン濃度調整用トナー像ＴａＣを検出したときの個々の画像素子５２ａの出力データである。また、「Ｂ（ｎ）」は光源５１を消灯した状態での個々の画像素子５２ａの出力データである。
【００８２】
シアン基準板５６Ｃは、分光反射率分布特性が主走査方向の全域に渡って均一になるように作成されているため、本来、「Ｃ（ｎ）」の値はすべて均一となるはずである。しかし、幅方向における光量のばらつきや画像素子５２ａの感度のばらつきによって「Ｃ（ｎ）」の値は個々の画像素子５２ａによって異なる。
図１９では、作像条件が均一なシアン濃度調整用トナー像ＴａＣの場合を示しているため、Ｐ（ｎ）を結ぶ曲線はＣ（ｎ）を結ぶ曲線に沿った形状となっている。作像条件にムラがある場合、Ｐ（ｎ）の値は、光量や画像素子５２ａのばらつきに加え、作像条件のムラも含んだ値となり、Ｃ（ｎ）を結ぶ曲線に対してばらついた値となる。
【００８３】
図１９（ｂ）中の「Ｐｏｕｔ（ｎ）」は、シアン濃度調整用トナー像ＴａＣの検出値の補正後の出力データである。
図１９（ａ）に示す個々の画像素子５２ａの出力データと下記（２）式とに基づいて、補正後の出力データ「Ｐｏｕｔ（ｎ）」を算出する。
【００８４】
【数２】
0006691683.tif 000003
【００８５】
これにより、「Ｐｏｕｔ（ｎ）」の値は、トナー像を検出したときの出力データ「Ｐ（ｎ）」から主走査方向の光量や画像素子５２ａのばらつきの影響が除去され、実際のトナー付着量に対応した出力データとなる。図１９は、作像条件が均一な場合の説明図であるため、「Ｐｏｕｔ（ｎ）」の値は、図１９（ｂ）に示すように均一な出力データとなる。作像条件にムラがある場合は、作像条件のムラが「Ｐｏｕｔ（ｎ）」の値の差として現れる。
次に、補正後の出力データである「Ｐｏｕｔ（ｎ）」の値と、ルックアップテーブルに保存されているデータとに基づいて、個々の画像素子５２ａで反射光を検出された領域のトナー付着量を算出する。
【００８６】
上記（２）式を用いて補正後の出力データを算出する構成では、シアン基準板５６Ｃを検出する毎に記憶部に記憶されている「Ｃ（ｎ）」（シアン基準板出力）の値を更新する。そして、その後のシアン濃度調整用トナー像ＴａＣを検出したときの「Ｐ（ｎ）」の値と、記憶部に記憶されている「Ｃ（ｎ）」及び「Ｂ（ｎ）」の値と、上記（２）式とに基づいて、補正後の出力データである「Ｐｏｕｔ（ｎ）」を算出する。「Ｂ（ｎ）」の値は予め定められた値を記憶しておいても良いし、シアン基準板５６Ｃを検出するタイミングの前後や、シアン濃度調整用トナー像ＴａＣを検出するタイミングの前後のタイミングで検出し、記憶部に記憶されている「Ｂ（ｎ）」の値を更新してもよい。光源５１からの光が画像素子５２ａにはトナー像や基準板５６等の照射対象物で反射した反射光以外のフレア光が入ってくることがある。これに対して、光源５１が光を発したときの実際の画像素子５２ａの出力データ（Ｃ（ｎ）、Ｐ（ｎ））から光源５１の消灯時の画像素子５２ａの出力データ（Ｂ（ｎ））を減算することでフレア光の影響を除去した出力データを算出することができる。
【００８７】
また、補正後の個々の画像素子５２ａの出力データである「Ｐｏｕｔ（ｎ）」を算出するシェーディング補正としては、上記（２）式を用いるものに限らない。
例えば、分光反射率分布特性が均一になるように作成されたシアン基準板５６Ｃを検出したときの所望の出力値を実験等によって予め定めておく。また、シアン基準板５６Ｃを検出したときの出力データである「Ｃ（ｎ）」と、この「Ｃ（ｎ）」が所望の出力値となるような補正式とのルックアップテーブルを予め作成しておく。
【００８８】
そして、シアン基準板５６Ｃを検出したときには、出力データである「Ｃ（ｎ）」の値と、ルックアップテーブルのデータとに基づいて、「Ｃ（ｎ）」の値が所望の出力値となるような補正式を個々の画像素子５２ａ毎に算出して、記憶部に記憶する。
シアン濃度調整用トナー像ＴａＣを検出したときには、個々の画像素子５２ａの出力データである「Ｐ（ｎ）」を、記憶部に記憶されている補正式に代入して、補正後の出力データである「Ｐｏｕｔ（ｎ）」を算出する。
次に、補正後の出力データである「Ｐｏｕｔ（ｎ）」の値と、ルックアップテーブルに保存されているデータとに基づいて、個々の画像素子５２ａで反射光を検出された領域のトナー付着量を算出する。
【００８９】
上記補正式を算出して補正後の出力データを算出する構成では、シアン基準板５６Ｃを検出する毎に記憶部に記憶されている補正式を更新する。そして、その後のシアン濃度調整用トナー像ＴａＣを検出したときの「Ｐ（ｎ）」の値と、記憶部に記憶されている補正式とに基づいて、補正後の出力データである「Ｐｏｕｔ（ｎ）」を算出する。また、この構成においても、光源５１が光を発したときの実際の画像素子５２ａの出力データ（Ｃ（ｎ）、Ｐ（ｎ））から光源５１の消灯時の画像素子５２ａの出力データ（Ｂ（ｎ））を減算することでフレア光の影響を除去した出力データを算出することができる。
【００９０】
上述したように、濃度センサ５０では、シアントナー像のトナー付着量を検出するときには、シアン基準板５６Ｃに光を照射したときの画像素子５２ａの出力データを用いて、シアントナー像に光を照射したときの画像素子５２ａの出力データを補正する。
これにより、画像素子の受光特性や発光素子の発光特性にばらつきがある場合であっても、画像素子検出誤差によるトナー付着量の検出誤差を抑制することができる。
また、シアン基準板５６Ｃは、分光反射率分布特性が主走査方向の全域に渡って均一であるため、ラインセンサ５２の全ての画像素子５２ａについて、トナー付着量の検出誤差を抑制することが可能となる。
【００９１】
本実施形態の複写機５００では、算出したトナー付着量に基づいて、トナー付着量が所定の範囲外となっている領域のトナー付着量が所望の値となるように、作像条件を調整する制御を行う。
具体的には、個々の画像素子５２ａに検出領域に対応するシアン用感光体１Ｃの表面上に静電潜像を形成するために光書込ユニット２０が照射するレーザー光の発光強度を増減し、シアン濃度調整用トナー像ＴａＣのトナー付着量が均一になるように制御する。
例えば、実験的にシアン濃度調整用トナー像ＴａＣの「Ｐｏｕｔ（ｎ）」の値と、補正すべきレーザー光の発光強度の値とのルックアップテーブルを作成しておき、「Ｐｏｕｔ（ｎ）」の値に応じてレーザー光の発光強度の値を変更してもよい。
このように光書込ユニット２０が照射するレーザー光の主走査方向の発光強度を調整することで、ページ内における主走査方向の位置の違いによる画像濃度のムラを抑制することが可能となる。
【００９２】
上述した説明では、シアンのトナー濃度を検出し、画像濃度ムラを抑制する制御について説明したが、マゼンタ、イエロー、黒についても同様の制御を行うことで、適切なトナー付着量の検出を行い、画像濃度ムラを抑制することが可能とある。
【００９３】
図２０は、濃度センサ５０が備えるラインセンサ５２及び基準板５６と、中間転写ベルト３１上の階調パターントナー像Ｔｂとの位置関係を示す説明図である。
上述した作像条件（発光強度）を調整する制御に基づいて黒、シアン、マゼンタ及びイエローの各色の階調パターントナー像Ｔｂ（ＴｂＫ、ＴｂＣ、ＴｂＭ及びＴｂＹ）を中間転写ベルト３１の表面上に作像する。これをラインセンサ５２で検出し、各色の作像ユニット１０の現像γと現像開始電圧とを算出する。
上述したようにして算出した、主走査方向の位置毎の発光強度の条件や各色の作像ユニット１０の現像γ及び現像開始電圧を用いて、スキャナ２００で読み取った画像データや外部装置から入力される画像データに基づいた画像形成を行う。
【００９４】
〔変形例〕
上述した実施形態では、カラートナー像についてベタ画像の分光反射率分布特性に対応した分光反射率分布特性を有する基準板５６（５６Ｃ，５６Ｍ及び５６Ｙ）を備える構成について説明した。
以下、変形例として、図１及び図４等を用いて説明した実施形態の構成に加えて、さらに複数の基準板５６を備える変形例について説明する。
図２１は、変形例の濃度センサ５０が備えるラインセンサ５２及び基準板５６と、中間転写ベルト３１上の濃度調整用トナー像Ｔａとの位置関係を示す説明図である。
【００９５】
変形例の基準板５６は、カラートナーのベタ画像からなる濃度調整用トナー像Ｔａ（ＴａＭ１，ＴａＣ１及びＴａＹ１）に対応した各色の基準板５６（５６Ｍ１，５６Ｃ１及び５６Ｙ１）を備える。さらに、中間転写ベルト３１の表面上にベタ画像の画像面積率に対して均等に半分の画像面積率で形成した中間調画像の分光反射率分布特性に対応した分光反射率分布特性を有する各色の基準板５６（５６Ｍ２，５６Ｃ２及び５６Ｙ２）を備える。
【００９６】
変形例の複写機５００では、ベタ画像に対応した第一の基準板５６（５６Ｍ１，５６Ｃ１及び５６Ｙ１）の検出結果に基づいて、ベタ画像からなる第一の濃度調整用トナー像Ｔａ（ＴａＭ１，ＴａＣ１及びＴａＹ１）の検出結果を補正する。また、中間調画像に対応した第二の基準板５６（５６Ｍ２，５６Ｃ２及び５６Ｙ２）の検出結果に基づいて、中間調画像からなる第二の濃度調整用トナー像Ｔａ（ＴａＭ２，ＴａＣ２及びＴａＹ２）の検出結果を補正する。
【００９７】
例えば、第二シアン基準板５６Ｃ２は、第一シアン基準板５６Ｃ１に対して、半分のトナー付着量相当の分光反射率分布特性を持つ。これによって、図４等に示した上述した実施形態の構成よりも、さらにトナー付着量の検出精度の向上を図ることが出来る。
【００９８】
上述した実施形態の構成では、第一シアン基準板５６Ｃ１に対応するトナー付着量の一点で画像素子５２ａの出力を補正することになる。そのため、画像素子５２ａ毎にトナー付着量と出力とのリニアリティに差があった場合、上述した一点だけでは画像素子５２ａの出力のばらつきを十分に補正することが出来ない場合がある。
例えば、第一シアン基準板５６Ｃ１がベタ画像のトナー付着量に相当する分光反射率分布特性を有する場合、ベタ画像のトナー付着量近傍では画像素子５２ａの出力のばらつきを低減することができる。しかし、ハーフトーン画像のトナー付着量については、充分に画像素子５２ａの出力のばらつきを低減することができない。
【００９９】
これに対して図２１に示す変形例では、ハーフトーン画像のトナー付着量に相当する各色の基準板５６（５６Ｍ２，５６Ｃ２及び５６Ｙ２）をラインセンサ５２で検出する。そして、個々の画像素子５２ａの出力データの補正に用いるデータを複数用いて出力データの補正を行い、トナー付着量の算出を行う。これにより、上述したリニアリティによる画像素子５２ａの出力のばらつきを低減することができる。
【０１００】
次に上述した実施形態及び変形例に適用可能なセンサ汚れを検出する構成について説明する。
図２２は、透明部材５４にトナー等の異物が付着するセンサ汚れの有無の判定を行う制御のフローチャートである。図２２に示す制御は黒基準板５６Ｋを検出するときに実行する。
【０１０１】
本実施形態の濃度センサ５０は、カラートナー像に対応した基準板５６（５６Ｃ，５６Ｍ及び５６Ｙ）に加えて、黒色のトナー像の分光反射率分布特性に対応した分光反射率分布特性を有する黒基準板５６Ｋを備える。
そして、ラインセンサ５２による黒基準板５６Ｋの検出結果を用いて、図１８を用いて説明したトナー付着量の検出に用いる画像素子５２ａの出力データの補正だけでなく、センサ汚れの検出を行う。黒基準板５６Ｋの検出結果に基づいて、透明部材５４に異物が付着したセンサ汚れを検出し、センサ汚れを検出するとセンサ汚れ対応制御を実行する。
【０１０２】
具体的には、複写機５００は、所定のタイミングで、濃度センサ５０のラインセンサ５２によって黒基準板５６Ｋを検出する（Ｓ３１）。次に、予め実験等によって定めておいた黒基準板５６Ｋに対する所定の出力値と、ラインセンサ５２によって黒基準板５６Ｋを検出したときの個々の画像素子５２ａの出力データとを比較する（Ｓ３２）。そして、すべての画像素子５２ａの出力データが所定の出力値以下の場合（Ｓ３２で「Ｎｏ」）は、センサ汚れを検出する制御を終了する。
一方、一つまたは複数の画像素子５２ａの出力データが所定の出力値よりも高い場合（Ｓ３２で「Ｙｅｓ」）は、透明部材５４が汚れていると判断して、センサ汚れフラグを立て（Ｓ３３）、センサ汚れ対応制御を実行する（Ｓ３４）。
【０１０３】
センサ汚れ対応制御としては、センサ汚れを検出した画像素子５２ａのその後の検出動作を行わない制御、もしくは、透明部材５４の表面を清掃するセンサ清掃動作制御、を実行する。
これにより、センサ汚れに起因するトナー付着量の検出誤差を低減することができる。
【０１０４】
図２３は、濃度センサ５０が備えるセンサ清掃機構の説明図である。
濃度センサ５０のセンサ筐体５８は、複写機５００本体に設けられたセンサ支持部材であるステー５０１上に固定されている。ステー５０１の上には、センサ筐体５８とは別に、シャッター部材５５と、これを支持するシャッター支持部材５５０とを備える。さらに、基準板５６の検出時には、シャッター部材５５を移動させることで、シャッター部材５５上の基準板５６をセンサ筐体５８の開口部と対向する位置に移動させるシャッター移動歯車５５１とが設けられている。
【０１０５】
基準板５６の検出するタイミングになると、シャッター移動歯車５５１がモータにより回転駆動される。シャッター移動歯車５５１の歯は、シャッター支持部材５５０の表面に直線状に配置された歯と係合するようになっている。
図２３中の矢印Ｅで示すように、シャッター移動歯車５５１が右回りまたは左回りに回転すると、その動きによりシャッター支持部材５５０が図２３中の矢印Ｄで示すように中間転写ベルト３１の表面に沿った方向に移動する。これにより、シャッター支持部材５５０に支持された支持されたシャッター部材５５、シャッター部材５５の表面に配置された基準板５６が図２３中の矢印Ｄに示すように移動する。
【０１０６】
この移動により、シャッター部材５５の表面に配置された基準板５６をセンサ筐体５８の開口部と対向する位置に移動させたり、この位置から退避させたりすることができる。そして、黒基準板５６Ｋの検出結果に基づいて、センサ面である透明部材５４表面の汚れが疑われる場合は、シャッター部材５５の先端に設けた清掃部材５９による透明部材５４表面の清掃を行う。清掃部材５９は薄いフィルム状の部材であり、厚さが１００［μｍ］程度のプラスチック片である。清掃部材５９はシャッター部材５５の移動によって透明部材５４表面をこすり、透明部材５４表面に付着したトナー等の異物除去する。
上述したセンサ清掃動作制御の実行時には、清掃部材５９が透明部材５４表面を繰り返し往復するようにシャッター部材５５を往復運動させ、透明部材５４表面上の異物を掻き落とす動作を行う。
【０１０７】
光源５１のＬＥＤの発光特性や画像素子５２ａの受光特性が経時で変化しなければ、基準板５６を一度検出した後、その検出結果に基づいてトナー像の検出結果を補正することでＬＥＤや画像素子５２ａの製造ばらつきに起因する検出誤差を抑制できる。
しかし、ＬＥＤの発光特性や画像素子５２ａの受光特性は経時劣化等によって経時で変化することがある。このため、特性の変化に合わせてトナー像の検出結果を補正するには、定期的に基準板５６の検出を行う必要がある。
【０１０８】
濃度調整用トナー像Ｔａのトナー付着量を精度良く検出するためには、基準板５６の反射光を検出する頻度としては、濃度調整用トナー像Ｔａの検出と同じ頻度とすることが望ましい。しかし、光を照射されることによって各色の基準板５６（５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ及び５６Ｋ）が変色し、検出した値に誤差が発生するという問題が生じるおそれがある。また、濃度調整用トナー像Ｔａの検出毎に、前もって各色の基準板５６のそれぞれをセンサ筐体５８の開口部に対向する位置に移動し、光源５１から光を照射し、複数の画像素子５２ａからの出力データを取得することは制御負荷の増大に繋がる。一方、光源５１のＬＥＤの発光特性やラインセンサ５２の画像素子５２ａの受光特性の経時変化に起因する基準板５６の検出結果の変動は、短期間で急激に生じるものではない。
【０１０９】
このため、電源投入時や所定時間経過時等、経時変化によってラインセンサ５２による基準板５６の検出値が変動していることが考えられるタイミングで、基準板５６の検出を行い、その検出結果をその後の濃度調整用トナー像Ｔａの検出結果の補正に用いる。これにより、光による基準板５６の変色や制御負荷の増大を抑制しつつ、濃度調整用トナー像Ｔａのトナー付着量を精度良く検出することができる。
【０１１０】
しかしながら、濃度センサ５０の周囲の温度等の設置環境が変動すると、ＬＥＤの発光特性や画像素子５２ａの受光特性の経時変化が進行していなくても、ラインセンサ５２による基準板５６の検出値が変動する場合がある。このような場合に、環境変動が生じる前の基準板５６の検出結果に基づいて環境変動後のトナー像の検出結果を補正し、トナー付着量を検出するとトナー付着量の検出誤差が生じる。
【０１１１】
上述したように、基準板５６を検出するときの画像素子５２ａの出力は、各波長における「ＬＥＤの発光量」×「基準板の反射率」×「画像素子の感度」の値の全波長域での総和に依存する。
また、トナー像を検出するときの画像素子５２ａの出力は、各波長における「ＬＥＤの発光量」×「トナー像の反射率」×「画像素子の感度」の値の全波長域での総和に依存する。
濃度センサ５０の周囲の温度が変動すると、光源５１のＬＥＤの発光量や分光分布特性が変化し、各波長における分光発光量が変化することがある。また、温度変動によって、ＬＥＤから照射される光の光軸変化や指向性変化が生じたり、画像素子５２ａの分光感度分布特性が変化したりすることがある。これらの変化が生じると基準板５６を検出したときの画像素子５２ａの出力が変動する。
【０１１２】
このため、濃度センサ５０は、図１に示すように、設置環境の条件である温度を検出する温度センサ５７を備える。そして、温度センサ５７の検出結果に基づいて検出した温度が所定の温度差以上に変動したことを検知すると、ラインセンサ５２による基準板５６の検出を行う。
【０１１３】
上述した説明では、図１２及び図１３の光の分光反射率分布を示す「ＬｅＢ」及び「ＬｅＲ」の実線、破線及び一点鎖線を用いて、ＬＥＤの違いによって光の分光分布にばらつきが生じている状態を説明した。
同一のＬＥＤであっても、ＬＥＤの周囲の温度が変化すると、図１２中の「ＬｅＢ」や図１３中の「ＬｅＲ」の実線、破線及び一点鎖線で示すように波長のピーク位置が変化する特性がある。具体的には、ある温度において「ＬｅＢ」や「ＬｅＲ」の実線で示す分光分布特性を有する場合、温度が高くなると「ＬｅＢ」や「ＬｅＲ」の破線で示すように波長のピーク位置が長波長側へシフトする。一方、ある温度から温度が低くなると「ＬｅＢ」や「ＬｅＲ」の一点鎖線で示すように波長のピーク位置が短波長側へシフトする。
【０１１４】
また、図１２（ａ）、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、カラートナー像は、波長によって反射率が異なり、照射光（「Ｂｌｕｅ」または「Ｒｅｄ」）のピーク位置近傍では長波長側ほど反射率が高くなる。
このため、同じ付着量のトナー像を検出しても破線で示す高温時には照射光のピーク位置に対するトナー像の反射率が高くなって画像素子５２ａの出力が増加する。低温時には照射光のピーク位置に対するトナー像の反射率が低くなって画像素子５２ａの出力が低下する。
【０１１５】
また、図１７に示すように、各色の基準板５６の分光反射率分布特性は各色のトナー像の分光反射率分布特性に近い特性となるように設定している。このため、分光反射率分布特性が一定の基準板５６を検出しても、高温時には照射光のピーク位置に対する基準板５６の反射率が高くなって画像素子５２ａの出力が増加する。低温時には照射光のピーク位置に対する基準板５６の反射率が低くなって画像素子５２ａの出力が低下する。
【０１１６】
このため、温度変化前の各色の基準板５６の検出結果を用いて、温度変化後の濃度調整用トナー像Ｔａの検出結果を補正すると、温度変化に起因する画像素子出力誤差が生じ、トナー付着量を精度良く検出することができなくなる。
図２４は、温度２０［℃］を基準とし、温度が１０［℃］または３５［℃］に変化したときのトナー付着量検出誤差を示す説明図である。具体的には、まず、温度が２０［℃］のときに各色の基準板５６の検出を行い、その検出結果を保存する。その後、温度が１０［℃］または３５［℃］に変化したときに、各色の濃度調整用トナー像Ｔａを検出し、その検出結果を、温度が２０［℃］のときの各色の基準板５６の検出結果に基づいて補正し、その補正後の出力データに基づいてトナー付着量を算出する。このときの実際のトナー付着量と、算出したトナー付着量との差を求め、この差の実際のトナー付着量に対する割合を付着量検出誤差として示している。
【０１１７】
図２４に示すように、温度が２０［℃］から１０［℃］まで変化すると濃度センサ５０の検出結果に基づいて算出されるトナー付着量がマゼンタでは実際のトナー付着量に対して２［％］少なくなる。
複写機５００では、濃度センサ５０で検出したトナー付着量が一定になるように制御を行う。このため、温度が低下したにも関わらず、温度低下前の基準板５６の検出結果を用いて、温度低下後の濃度調整用トナー像Ｔａの検出結果を補正し、トナー付着量が一定になるような制御を行うと、温度低下に伴い画像濃度が濃くなってしまう。
【０１１８】
また、温度が上昇したにも関わらず、温度上昇前の基準板５６の検出結果を用いて、温度上昇後の濃度調整用トナー像Ｔａの検出結果を補正し、トナー付着量を算出すると、実際のトナー付着量よりも多く検出する。このため、トナー付着量が一定になるような制御を行うと、温度上昇に伴い、濃度が薄くなる方向に制御される。
このように温度変化が生じたにも関わらず、温度上昇前の基準板５６の検出結果を用いてトナー付着量の算出を行うと、画像濃度が均一にならない。
【０１１９】
このような不具合を防止するために、本実施形態では、濃度センサ５０の温度変化を検出し、温度が所定温度以上変化した場合には、ラインセンサ５２による基準板５６の検出を行う。そして、その後、トナー付着量を検出するときには、温度変化後に検出した基準板５６の検出結果を用いて温度変化後の濃度調整用トナー像Ｔａの検出結果を補正し、トナー濃度を算出する。
幅方向の位置によって、温度変化が異なる場合が考えられる。このような場合は、幅方向の複数箇所に温度センサ５７を配置し、その何れかが所定の温度差以上の温度変化を検出したときに、ラインセンサ５２によって基準板５６を検出する制御を行うようにしてもよい。
【０１２０】
〔実施例１〕
温度が所定温度以上変化した場合に、基準板５６の検出を行う一つ目の実施例（以下、「実施例１」と呼ぶ）について説明する。
実施例１では、温度センサ５７の検出結果に基づいて、前回の各色の基準板５６の検出を行ったときの温度から、３［℃］以上変化したことを検知した場合に、各色の基準板５６の検出を行い、記憶部に記憶されている基準板５６の検出結果のデータの更新を行う。
【０１２１】
図２５は、実施例１の濃度センサ５０で濃度調整用トナー像のトナー付着量を算出するフローチャートである。
濃度調整用トナー像Ｔａを検出する制御が開始され、濃度調整用トナー像Ｔａ（トナーパターン）の作成が開始されると、濃度センサ５０に設けられた温度センサ５７を用いて温度を検出する（Ｓ４１）。
【０１２２】
直近の基準板５６を検出したときの温度からの温度変化量を算出し、温度変化が３［℃］以上となった場合（Ｓ４２で「Ｙｅｓ」）は、各色の基準板５６を検出する制御を実行する（Ｓ４３）。そして、記憶部に記憶されている基準板５６を検出したときの個々の画像素子５２ａの出力データ（基準板出力）を更新する（Ｓ４４）。この記憶部に記憶されている基準板５６を検出したときの出力データが、シェーディング補正に使用されるデータである。また、このときの温度を直近の基準板５６を検出したときの温度として記憶部に記憶する。
一方、温度変化が３［℃］未満の場合（Ｓ４２で「Ｎｏ」）は、各色の基準板５６を検出する制御は実行せず、記憶部に記憶されている基準板５６を検出したときの出力データの更新も行わない。
【０１２３】
次に、各色の濃度調整用トナー像Ｔａ（トナーパターン）の検出を行う（Ｓ４５）。そして、この検出結果（トナーパターン出力）に対して記憶部に記憶されている各色の基準板５６を検出したときの出力データ（各色の基準板出力）に基づいてシェーディング補正を行う（Ｓ４６）。そして、シェーディング補正後の出力データ（補正後のトナーパターン出力）に基づいて、個々の画像素子５２ａの検出領域における各色のトナー付着量を算出する（Ｓ４７）。
【０１２４】
図２６は、温度が３［℃］変化する毎に各色の基準板５６の検出を行う実施例１で、温度２０［℃］を基準として、温度が１０［℃］または３５［℃］に変化したときのトナー付着量検出誤差を示す説明図である。図２４と比べて濃度センサ５０のトナー付着量の検出誤差が小さくなっている。
【０１２５】
各色のトナー像と分光反射率分布特性が近い各色の基準板５６を用いると、温度が上昇したときに基準板５６を検出したときの出力は、温度が上昇したときにトナー像を検出したときの出力と同様に増加する。このため、温度変化に応じて基準板５６を検出し、その検出結果のデータを更新することで、シェーディング補正を行った後のトナー像の検出結果の出力は、温度に寄らずほぼ一定となる。その結果、温度が変化しても濃度センサ５０のトナー付着量の検出誤差は小さくなり、画像濃度の変動が抑制される。
【０１２６】
一方、各色のトナー像に対応した基準板５６の代わりに白色基準板を用いると、温度が変化したときの画像濃度の変動を抑制することができない。
図２７は、白色基準板を用いる構成で、実施例１と同様に温度が３［℃］変化する毎に白色基準板の検出を行い、温度２０［℃］を基準として、温度が１０［℃］または３５［℃］に変化したときのトナー付着量検出誤差を示す説明図である。
【０１２７】
図２７に示す例では、図２６のようには濃度センサ５０のトナー付着量の検出誤差は小さくならず、図２４とほぼ同じ検出誤差が生じている。
この理由を以下に述べる。
【０１２８】
図１２（ｂ）及び図１３（ｃ）に示すように、白色基準板の反射率は可視光全域でほぼ同じである。このため温度が上昇して光源５１からの照射光のピーク位置が長波長側にシフトしても、照射光のピーク位置に対する白色基準板の反射率は変化せず、画像素子５２ａの出力は変化しない。一方、トナー像を検出したときの画像素子５２ａの出力は、温度が上昇することによって増加し、白色基準板を検出したときの出力に基づいて補正した補正後の出力データの値も増加してしまう。従って、白色基準板を用いる構成では、温度変化時に検出誤差が生じ、正確なトナー付着量を検出することができない。
【０１２９】
〔実施例２〕
温度が所定温度以上変化した場合に、基準板５６の検出を行う二つ目の実施例（以下、「実施例２」と呼ぶ）について説明する。
【０１３０】
図２４及び図２６に示すように、温度が変化したときの濃度センサ５０のトナー付着量の検出誤差はマゼンタが最も大きい。一方、シアンは温度がシアンは温度が変化してもトナー付着量の検出誤差はほとんど生じない。
そこで、実施例２では、基準板５６の検出を行う温度変化の閾値を色ごとに個別に設定した。具体的には、マゼンタの温度変化の閾値を１［℃］、シアンの閾値を５［℃］、イエローの閾値を３［℃］とした。
【０１３１】
図２８は、実施例２の濃度センサ５０で濃度調整用トナー像のトナー付着量を算出するフローチャートである。
濃度調整用トナー像Ｔａを検出する制御が開始され、濃度調整用トナー像Ｔａ（トナーパターン）の作成が開始されると、濃度センサ５０に設けられた温度センサ５７を用いて温度を検出する（Ｓ５１）。
【０１３２】
直近のマゼンタ基準板５６Ｍを検出したときの温度からの温度変化量を算出し、温度変化が１［℃］以上となった場合（Ｓ５２で「Ｙｅｓ」）は、マゼンタ基準板５６Ｍを検出する制御を実行する（Ｓ５３）。そして、記憶部に記憶されているマゼンタ基準板５６Ｍを検出したときの個々の画像素子５２ａの出力データ（マゼンタ基準板出力）を更新する（Ｓ５４）。また、このときの温度を直近のマゼンタ基準板５６Ｍを検出したときの温度として記憶部に記憶する。
一方、温度変化が１［℃］未満の場合（Ｓ５２で「Ｎｏ」）は、マゼンタ基準板５６Ｍを検出する制御は実行せず、記憶部に記憶されているマゼンタ基準板５６Ｍを検出したときの出力データの更新も行わない。
【０１３３】
次に、直近のイエロー基準板５６Ｙを検出したときの温度からの温度変化量を算出し、温度変化が３［℃］以上となった場合（Ｓ５５で「Ｙｅｓ」）は、イエロー基準板５６Ｙを検出する制御を実行する（Ｓ５６）。そして、記憶部に記憶されているイエロー基準板５６Ｙを検出したときの個々の画像素子５２ａの出力データ（イエロー基準板出力）を更新する（Ｓ５７）。また、このときの温度を直近のイエロー基準板５６Ｙを検出したときの温度として記憶部に記憶する。
一方、温度変化が３［℃］未満の場合（Ｓ５５で「Ｎｏ」）は、イエロー基準板５６Ｙを検出する制御は実行せず、記憶部に記憶されているイエロー基準板５６Ｙを検出したときの出力データの更新も行わない。
【０１３４】
次に、直近のシアン基準板５６Ｃを検出したときの温度からの温度変化量を算出し、温度変化が５［℃］以上となった場合（Ｓ５８で「Ｙｅｓ」）は、シアン基準板５６Ｃを検出する制御を実行する（Ｓ５９）。そして、記憶部に記憶されているシアン基準板５６Ｃを検出したときの個々の画像素子５２ａの出力データ（シアン基準板出力）を更新する（Ｓ６０）。また、このときの温度を直近のシアン基準板５６Ｃを検出したときの温度として記憶部に記憶する。
一方、温度変化が５［℃］未満の場合（Ｓ５８で「Ｎｏ」）は、シアン基準板５６Ｃを検出する制御は実行せず、記憶部に記憶されているシアン基準板５６Ｃを検出したときの出力データの更新も行わない。
【０１３５】
次に、各色の濃度調整用トナー像Ｔａ（トナーパターン）の検出を行う（Ｓ６１）。そして、この検出結果（トナーパターン出力）に対して記憶部に記憶されている各色の基準板５６を検出したときの出力データ（各色の基準板出力）に基づいてシェーディング補正を行う（Ｓ６２）。そして、シェーディング補正後の出力データ（補正後のトナーパターン出力）に基づいて、個々の画像素子５２ａの検出領域における各色のトナー付着量を算出する（Ｓ６３）。
【０１３６】
図２９は、温度が各色の閾値分変化する毎に各色の基準板５６の検出を行う実施例２で、温度２０［℃］を基準として、温度が１０［℃］または３５［℃］に変化したときのトナー付着量検出誤差を示す説明図である。図２６に示す実施例１と比べマゼンタトナー像のトナー付着量の検出誤差が小さくなっている。また、シアントナー像についてはシアン基準板５６Ｃを検出する頻度を実施例１よりも低くしているが、トナー付着量の検出誤差の悪化は生じてない。
実施例２では、各色で基準板５６を検出する温度変化の閾値を変えることで、各色毎に基準板５６を検出する頻度が最適な頻度となり、トナー付着量の検出誤差を抑制しつつ、制御負荷の低減を図ることができる。
【０１３７】
図１３（ａ）には、ＬＥＤの照射光のピーク位置（ＬｅＲ）と、マゼンタトナー像の分光反射率分布（Ｍトナー）との関係を示している。図１３（ａ）に示すように、マゼンタトナー像では、波長が５８０［ｎｍ］〜６５０［ｎｍ］となる波長域では、反射率が大きく変化する。
【０１３８】
図３０は、マゼンタトナー像の反射率が最大となる波長７００［ｎｍ］における反射率と各波長における反射率との差（図中の「Ｍトナー」）の分布と、Ｒｅｄ−ＬＥＤの照射光の分光分布（図中の「ＬｅＲ」）との関係を示すグラフである。
【０１３９】
実線で示すＲｅｄ−ＬＥＤの照射光のピーク位置は、波長６２５［ｎｍ］近傍の波長域であり、この波長域におけるマゼンタトナー像の反射率は、マゼンタトナー像の反射率の最大値に対して約１３［％］低下している。
市場において汎用的なＲｅｄ−ＬＥＤは、マゼンタトナー像の反射率がその最大値に対して１０［％］以上低い反射率（最大値の９０［％］以下の反射率）となる波長域に照射光のピーク位置を有するものが一般的である。このような汎用的なＲｅｄ−ＬＥＤを用いることができれば製造コストの削減を図ることができる。
【０１４０】
しかし、このようなＲｅｄ−ＬＥＤでは、温度変化によってピーク位置が変動したときに、ピーク位置の波長におけるマゼンタトナー像の反射率の変動量が大きくなる。この場合、反射光を受光する画像素子５２ａの出力も変動し、トナー付着量の濃度検出誤差が生じ易い。
一方、ＬＥＤの照射光のピーク位置の波長が、マゼンタトナー像の反射率の最大値となる波長（７００［ｎｍ］）の反射率と比べて、反射率の差が小さい範囲（例えば波長が６６０［ｎｍ］以上）の場合、温度変化が生じてもトナー付着量の濃度検出誤差は生じ難い。これは、温度変化によって、ＬＥＤの照射光のピーク位置の波長が変動しても、ピーク位置におけるマゼンタトナー像の反射率はほとんど変動しないため、温度変化に起因して反射光の光量が変動し難く、画像素子５２ａでの出力にも変動が生じ難いためである。
しかし、ＬＥＤのピーク位置の波長が温度変化によって変動しても、マゼンタトナーの反射率がほとんど変動しないＬＥＤが汎用的でない場合は、光源５１にこのようなＬＥＤを用いることは製造コストの増加に繋がる。
【０１４１】
上述したように、本実施形態の濃度センサ５０では、温度変化に応じてトナー像と分光反射率分布特性が近い基準板５６を検出し、その検出結果に基づいてトナー像を検出したときの出力を補正する。
具体的には、温度変化によってＬＥＤのピーク位置が変動し、ＬＥＤのピーク位置におけるマゼンタトナー像の反射率が変動した場合、マゼンタトナー像と同様にＬＥＤのピーク位置における反射率が変動するマゼンタ基準板５６Ｍの検出を行う。そして、この検出結果に基づいて、マゼンタトナー像の検出結果の補正を行う。
このため、ＬＥＤのピーク位置の波長におけるマゼンタトナー像の反射率の変動量が大きくても、画像素子５２ａの出力の変動を抑制でき、トナー付着量の濃度検出誤差が生じることを抑制できる。
【０１４２】
このため、ピーク位置の波長におけるマゼンタトナー像の反射率の変動量が大きくなる汎用的なＲｅｄ−ＬＥＤを用いても、トナー付着量の濃度検出誤差が生じることを抑制できる。すなわち、ＬＥＤのピーク位置がばらつく波長域が、トナーの分光反射率分布の反射率の最大値から１０［％］以上低下した反射率となる波長域にあることを許容している。
よって、正確なトナー付着量の検出を行いつつ、汎用的なＲｅｄ−ＬＥＤを用いることで、マゼンタトナー像の反射率がほとんど変化しない波長域にピーク値を有するＬＥＤを光源５１に使用する構成に比べて、安価な構成を実現することが可能となる。
【０１４３】
図２５及び図２８に示す温度取得は、基本的に温度変化が予想されるときに行うことが望ましい。例えば、画像形成装置である複写機５００の電源スイッチＯＮ時や、定着ユニット３８等の恒常的に温度検出制御を行っている装置における検出温度が大きく変化したときときなどである。もちろん、所定枚数ごとに行ってもよいし、濃度センサ５０によるトナー付着量の検出を行うときに必ず行うようにしても良い。
制御部１５が、温度取得を行うタイミングであると判断したら、図２５または図２８に示す制御フローがスタートする。
【０１４４】
温度変化が生じると、光源５１では複数のＬＥＤが全体的の発光特性が変化し、ラインセンサ５２では複数の画像素子５２ａが全体的に受光特性が変化する。このように全体的に発光特性や受光特性が変化した場合に、シェーディング補正のみでは、トナー付着量の検出誤差を十分に抑制できないおそれがある。
このため、温度変化に基づいて基準板５６の検出を行う場合は、基準板５６の検出結果に基づいて光源５１のＬＥＤの発光量の調整や画像素子５２ａの受光感度（光量に対する電気信号の強弱）の調整を行うセンサ出力調整制御を実行しても良い。
【０１４５】
図３１は、図２５に示すフローチャートの「Ｓ４２」と「Ｓ４５」との間のフローにセンサ出力調整制御のフローを適用したフローチャートである。
直近の基準板５６を検出したときの温度からの温度変化量を算出し、温度変化が３［℃］以上となった場合（Ｓ４２で「Ｙｅｓ」）は、各色の基準板５６を検出し、必要に応じてＬＥＤや画像素子５２ａの出力を調整するセンサ出力調整制御とを実行する。このときの温度を直近の基準板５６を検出したときの温度として記憶部に記憶する。
【０１４６】
センサ出力調整制御では、まず、一つ目の基準板５６（シアン基準板５６Ｃ等）が開口部と対向する位置となるようにシャッター部材５５を移動させる（Ｓ４３−１）。次に、開口部と対向する位置にある基準板５６の検出を行い（Ｓ４３−２）、画像素子５２ａの出力データ（基準板出力）が予め設定された所望の出力値に対して許容範囲内にあるかどうかを判断する（Ｓ４３−３）。許容範囲内ではない場合（Ｓ４３−３で「Ｎｏ」）は、ＬＥＤの光量を増減するか、画像素子５２ａの受光感度を増減するか、あるいは、その両方を調整して画像素子５２ａの出力が所望の出力値に入るように調整を行う（Ｓ４３−４）。調整を行った後は再び基準板５６の検出を行う（Ｓ４３−２）。
【０１４７】
画像素子５２ａの出力データ（基準板出力）が許容範囲内の場合（Ｓ４３−３で「Ｙｅｓ」）は、記憶部に記憶されている基準板５６を検出したときの個々の画像素子５２ａの出力データ（基準板出力）を更新する（Ｓ４４−１）。一つ目の基準板５６を検出した状態では全ての基準板５６の検出は終了していないため（Ｓ４４−２で「Ｎｏ」）、シャッター部材５５を再び移動させ、二つ目の基準板５６（イエロー基準板５６Ｙ等）が開口部と対向する位置まで移動させる（Ｓ４３−１）。このような制御を繰り返し、全ての基準板５６の検出が終了したら（Ｓ４４−２で「Ｙｅｓ」）センサ出力調整制御を終了し、各色の濃度調整用トナー像Ｔａ（トナーパターン）の検出を行う（Ｓ４５）。以後のフローは図２５と同様である。
【０１４８】
センサ出力調整制御は、フローに要する時間が一定でないため、温度を検出する前に濃度調整用トナー像Ｔａ（トナーパターン）の作成を開始せず、センサ出力調整制御を終了した後に濃度調整用トナー像Ｔａを作成し、その検出を行う（Ｓ４５）。
温度変化が３［℃］未満の場合（Ｓ４２で「Ｎｏ」）は、センサ出力調整制御を行わず、濃度調整用トナー像Ｔａを作成し、その検出を行う（Ｓ４５）。
図３１では、温度変化が３［℃］以上の場合にセンサ出力調整制御を行っているが、どの程度の温度変化でセンサ出力調整制御を行うかは、濃度センサ５０の光源５１のＬＥＤや画像素子５２ａの出力の温度変化を実験により調べて決定する。
【０１４９】
発光量や受光感度の調整は個々のＬＥＤや画像素子５２ａが独立して行えないものが一般的である。全てのＬＥＤの発光量、または、全ての画像素子５２ａの受光感度を同時に調整する構成の場合は次のような制御を行うことができる。すなわち、全ての画像素子５２ａの出力データ（基準板出力）の平均値を算出し、この平均値が予め設定された所望の出力値に対して許容範囲内にあるかどうかを判断する。そして、この平均値が許容範囲内となるように、全てのＬＥＤの発光量、または、全ての画像素子５２ａの受光感度を調整する。
【０１５０】
全てのＬＥＤだけでなく、隣り合う複数個のＬＥＤによって構成される集合毎に発光量を調節することができる場合は、次のような制御を行うことができる。すなわち、この集合毎の照射範囲の反射光を受光する複数個の画像素子５２ａの出力データの平均値を算出し、この平均値が予め設定された所望の出力値に対して許容範囲内にあるかどうかを判断する。そして、この平均値が許容範囲内となるように、集合毎にＬＥＤ発光量を調整する。
【０１５１】
また、個々の画像素子５２ａが独立して受光感度の調整が行える場合は、次のような制御を行うことができる。すなわち、個々の画像素子５２ａのそれぞれの出力データ（基準板出力）が予め設定された所望の出力値に対して許容範囲内にあるかどうかを判断する。そして、全ての画像素子５２ａの出力データが許容範囲内となるように個々の画像素子５２ａの受光感度を調整する。
【０１５２】
光源５１としてはＬＥＤの数がラインセンサ５２の画像素子５２ａの数よりも少ないものが一般的である。ＬＥＤを画像素子５２ａと同数備え、光を照射するＬＥＤとその反射光を受光する画像素子５２ａとが対になり、個々のＬＥＤの発光量をそれぞれ独立して調整できる場合は次のような制御を行うことができる。すなわち、個々の画像素子５２ａの出力データが許容範囲内にあるかどうかを判断し、全ての画像素子５２ａの出力データが許容範囲内となるように個々のＬＥＤの発光量を調整する。
【０１５３】
個々の画像素子５２ａが独立して受光感度の調整が行える場合は、次のような制御を行うことが可能である。すなわち、トナー付着量の検出条件の補正として、上述したシェーディング補正の代わりに、基準板５６を検出したときの出力データが所定の値となるように個々の画像素子５２ａの受光感度を調整する制御を行うことが可能である。この制御では、受光感度を調整した後の画像素子５２ａを用いて濃度調整用トナー像Ｔａを検出し、その検出結果に基づいてトナー付着量を算出することにより、トナー付着量を精度良く検出することが可能となる。
【０１５４】
また、光を照射するＬＥＤとその反射光を受光する画像素子５２ａとが対になり、個々のＬＥＤの発光量をそれぞれ独立して調整できる構成の場合も、次のような制御を行うことが可能である。すなわち、トナー付着量の検出条件の補正として、上述したシェーディング補正の代わりに基準板５６を検出したときの出力データが所定の値となるように個々の画像素子５２ａと対になる個々のＬＥＤの発光量を調整する制御を行うことが可能である。この制御では、ＬＥＤの発光量を調整した後の光源５１から光を照射して濃度調整用トナー像Ｔａを検出し、その検出結果に基づいてトナー付着量を算出することにより、トナー付着量を精度良く検出することが可能となる。
【０１５５】
本実施形態では画像濃度を検出する画像（トナー像）が形成される画像形成対象物が中間転写ベルト３１である構成について説明した。表面上に画像が形成され、その画像濃度を濃度センサ５０等の画像濃度検出装置によって検出される画像形成対象物としては、中間転写ベルト３１に限るものではない。例えば、記録媒体である記録シートや転写搬送ベルトである搬送ベルト３６、潜像担持体である感光体１等であってもよい。
【０１５６】
本実施形態の濃度センサ５０が備える各色の基準板５６（５６Ｃ，５６Ｍ，５６Ｙ）は、画像濃度を検出する濃度調整用トナー像Ｔａを形成する各色トナーの分光反射率分布特性と同一または近似の分光反射率分布特性を有する。
各色トナーに対応する基準板５６としては、分光反射率分布のグラフが同一となるトナーと同色の基準板５６であることが望ましいが、全く同一とすることは困難である。このため、図１７で示すように、分光反射率分布のグラフが近似する基準板５６であればよい。
【０１５７】
トナーに対して分光反射率分布特性が近似する基準板５６としては、例えば分光測色計によって測定される分光反射率分布が、トナー像を分光測色計によって測定したときの分光反射率分布に近似するものを用いることができる。
図１７に示すように、本実施形態では、各色トナーに対応する各色の基準板５６は、波長が４００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］の可視光域の全域に渡って分光反射率分布特性が各トナー像に近似している。
【０１５８】
基準板５６としては、可視光域の全域に渡ってトナー像と分光反射率分布特性が近似するものに限らない。トナー像を検出するときに照射する光の波長域、または、トナー像を検出するときに使用する画像素子５２ａに設けられたフィルタを通過する光の波長域での分光反射率分布特性が近似するものであってもよい。
すなわち、照射光がレッドやブルーの場合、この照射光を反射したときの分光反射率分布特性が近似するものであればよい。
【０１５９】
具体的には、ブルーの光を照射してシアントナー像の反射光の光量を測定する場合、基準板５６の色は、ブルーの光を照射されたときの反射光の分光反射率分布特性がシアントナーに近似していれば良い。このため、白色光を照射したときに、シアンと異なる色に見える（分光反射率特性が近似しない）色であっても、照射するブルーの光の波長域内での分光反射率分布特性が近似するものであればよい。例えばシアンにマゼンタを混ぜて作成できる色の基準板は、白色光を照射したときにはシアンとは異なる（分光反射率特性が近似しない）色となる。しかし、５８０［ｎｍ］以上の波長の光をほとんど含まないブルーの光を照射したときには、シアンに近い（分光反射率特性が近似する）色となる。
画像素子５２ａにＲＧＢのフィルタを配置し、白色光を照射する構成であっても同様である。
【０１６０】
本実施形態の濃度センサ５０の構成を備える画像濃度検出装置を適用可能な装置としては、複写機５００のような画像形成装置に限るものではない。例えば、所定の濃度の画像が形成された記録媒体表面の濃度ムラの有無を検査する検査装置にも適用可能である。
【０１６１】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
【０１６２】
（態様Ａ）
基準板５６等の基準部材と、中間転写ベルト３１等の画像形成対象物の表面上の濃度調整用トナー像Ｔａ等の画像及び基準部材に光を照射する光源５１等の発光手段と、画像また基準部材に反射した反射光を受光するラインセンサ５２等の受光手段と、を備え、画像からの反射光を受光した受光手段の出力（トナーパターン出力等）に基づいて画像の画像濃度（トナー付着量等）を検出し、基準部材からの反射光を受光した受光手段の出力（基準板出力等）に基づいて画像濃度の検出条件（画像濃度の検出に用いるトナーパターン出力等）を補正する濃度センサ５０等の画像濃度検出装置において、基準部材の分光反射率部分布特性は、白色の分光反射率分布特性に比べて、画像濃度を検出する画像を形成するトナー等の画像形成物質の分光反射率分布特性に近い。
これによれば、上記実施形態について説明したように、白色の基準部材を用いる構成よりも画像濃度の検出条件を適切に補正し、画像濃度を精度よく検出することが可能になる。これは、以下の理由による。
すなわち、白色の基準部材を用いる構成では、発光手段の発光特性や受光手段の受光特性にばらつきがあると、基準板からの反射光を受光した受光手段の出力に基づいて画像濃度の検出条件を適切に補正できない不具合が生じることがあった。
本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、この不具合は画像形成物質によって形成された画像と白色の基準部材とで分光反射率分布特性が大きく異なることに起因することを見出した。具体的には、発光手段の発光特性または受光手段の受光特性のばらつきが、画像濃度の検出結果に影響するようなばらつきであっても、白色の基準板からの反射光の検出結果には影響が生じない場合がある。このような場合には、上記ばらつきの影響を反映した補正を行うことができず、画像濃度の検出条件を適切に補正できない。
態様Ａでは、画像形成物質の分光反射率分布特性に近い分光反射率特性を有する基準部材を用いることで、画像濃度の検出に影響する発光手段の発光特性や受光手段の受光特性のばらつきの影響を反映した補正が可能となる。よって、白色の基準部材を用いる構成よりも、画像濃度の検出条件を適切に補正することが可能となり、画像濃度を精度よく検出することが可能となる。
【０１６３】
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、分光反射率分布特性が互いに異なる複数の基準部材（シアン基準板５６Ｃ、マゼンタ基準板５６Ｍ及びイエロー基準板５６Ｙ等）を備え、濃度調整用トナー像Ｔａ等の画像を形成するトナー等の画像形成物質の分光反射率分布特性によって、画像濃度の検出条件（画像濃度の検出に用いるトナーパターン出力の値等）の補正に用いる基準部材が異なる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、白色の基準部材を用いる構成よりも画像濃度の検出条件を適切に補正し、画像濃度を精度よく検出することが可能になる。これは、以下の理由による。
すなわち、複数の基準部材のうち、画像濃度を検出する画像の画像形成物質の分光反射率分布特性に最も近似する、または、同一の分光反射率特性分布特性を有する基準板を選択することが可能となる。そして、この基準板のからの反射光を受光した受光手段の出力に基づいて画像濃度の検出条件を補正することで、画像濃度の検出に影響する発光手段の発光特性や受光手段の受光特性のばらつきの影響を反映した補正が可能となる。よって、画像形成物質と基準板との分光反射率分布特性が大きく異なることに起因して画像濃度の検出条件を適切に補正できなくなる不具合を防止できる。よって、態様Ｂでは、白色の基準部材を用いる構成よりも、画像濃度の検出条件を適切に補正することが可能となり、画像濃度を精度よく検出することが可能となる。
【０１６４】
（態様Ｃ）
態様ＡまたはＢにおいて、温度等の設置環境の条件を検出する温度センサ５７等の環境条件検出手段を備え、環境条件検出手段の検出結果に基づいて、設置環境の条件が所定の変動量以上に変動したことを検知すると、光源５１等の発光手段から基準板５６等の基準部材に光を照射し、その反射光をラインセンサ５２等の受光手段で受光する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、環境変動後における画像濃度（トナー付着量等）の検出条件を、温度変化後の基準部材からの反射光を受光した受光手段の出力（基準板出力等）に基づいて、補正することが可能となる。このため、設置環境の変動に起因して発光手段の発光特性や受光手段の受光特性が変動しても画像濃度の検出条件を適切に補正し、画像濃度を精度よく検出することが可能になる。
また、設置環境の条件の変動量が所定の変動量未満のときには、発光手段から基準部材への光の照射を行わず、受光手段からの出力も行わないことで、制御負荷の軽減を図ることが可能となる。
【０１６５】
（態様Ｄ）
態様Ｃにおいて、光源５１等の発光手段は複数のＬＥＤ等の発光素子を備え、発光素子の少なくとも一部は、照射する光の分光分布特性で光量が最大値となる波長（６２５［ｎｍ］近傍）が、マゼンタトナー等の画像形成物質の分光反射率分布における反射率の最大値に対して９０［％］以下の反射率となる波長である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、トナー付着量等の画像濃度を精度良く検出しつつ、安価な構成を実現することが可能となる。
【０１６６】
（態様Ｅ）
態様ＣまたはＤにおいて、温度センサ５７等の環境条件検出手段が検出する設置環境の条件の所定の変動量は、ＬＥＤ等の発光素子の温度特性によって決定される温度変化である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、温度変化によって発光素子の分光反射率分布特性が変動しても、トナー付着量等の画像濃度を精度良く検出できる。
【０１６７】
（態様Ｆ）
態様Ｃ乃至Ｅの何れかの態様において、分光反射率分布特性が互いに異なる複数の基準部材（シアン基準板５６Ｃ、マゼンタ基準板５６Ｍ及びイエロー基準板５６Ｙ等）を備え、所定の変動量が基準部材によって異なる。
これによれば、上記実施例２について説明したように、複数の基準部材のそれぞれを検出する頻度が最適な頻度となり、トナー付着量等の画像濃度の検出誤差を抑制しつつ、制御負荷の低減を図ることができる。これは以下の理由による。
すなわち、温度変化等の設置環境の条件の変動によって光源５１等の発光手段は、照射光のピーク位置等の発光特性が変動するが、発光特性が変動したときの画像濃度の検出への影響は、画像形成物質の分光反射率分布特性によって異なる。よって、分光反射率分布特性が異なる基準部材毎に検出を行う閾値（設置環境の条件の所定の変動量）を設定することで、複数の基準部材のそれぞれを検出する頻度が最適な頻度となる。
【０１６８】
（態様Ｇ）
態様Ｆにおいて、複数の基準部材（シアン基準板５６Ｃ、イエロー基準板５６Ｙ及びマゼンタ基準板５６Ｍ等）は、シアン、イエロー及びマゼンタのそれぞれのトナー等の画像形成物質に対応する分光反射率分布特性を有し、複数の基準部材のうち、マゼンタの画像形成物質に対応する分光反射率分布特性を有する基準部材（マゼンタ基準板５６Ｍ等）は、他の基準部材（シアン基準板５６Ｃ及びイエロー基準板５６Ｙ等）よりも閾値となる温度変化量等の所定の変動量が小さい。
これによれば、上記実施例２について説明したように、トナー付着量等の画像濃度の検出誤差を抑制しつつ、制御負荷の低減を図ることができる。これは以下の理由による。
すなわち、温度変化等の設置環境の条件が変動したときの画像濃度の検出誤差は、マゼンタの画像形成物質が最も大きくなる。このため、マゼンタの画像形成物質に対応した基準部材の検出頻度を他の基準部材よりも高くすることで、全ての色についての画像濃度の検出誤差を抑制しつつ、制御負荷の低減を図ることができる。
【０１６９】
（態様Ｈ）
態様Ａ乃至Ｇの何れかの態様において、表面が黒色の黒基準板５６Ｋ等の黒色部材を備え、光源５１等の発光手段は黒色部材に光を照射し得る構成である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、発光手段及びラインセンサ５２等の受光手段と黒色部材との間における異物の有無を検知することが可能な構成を実現できる。
【０１７０】
（態様Ｉ）
態様Ｈにおいて、光源５１等の発光手段が黒基準板５６Ｋ等の黒色部材に向けて光を照射したときのラインセンサ５２等の受光手段の出力に基づいて、発光手段及び受光手段と黒色部材との間におけるトナー等の異物の有無を検知し、異物があることを検知した場合は、受光手段における異物の反射光を受光した部分（個々の画像素子５２ａ等）の出力をトナー付着量等の画像濃度の検出には用いない制御、または、異物を除去する制御の何れかの制御を実行する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、異物の付着に起因する画像濃度の検出誤差を低減することができる。
【０１７１】
（態様Ｊ）
態様Ａ乃至Ｉの何れかの態様において、中間転写ベルト３１等の画像形成対象物の表面とラインセンサ５２等の受光手段とは相対的に移動し、受光手段は、画像形成対象物の表面との相対的な移動方向に対して直交し、画像形成対象物の表面に沿う方向である幅方向（主走査方向等）に複数の画像素子５２ａ等の受光素子を並べて配置し、基準板５６等の基準部材は、幅方向における受光手段が反射光を受光する領域の全域に渡って均一な分光反射率分布特性を有する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、幅方向に並べて配置された受光素子の全てについて、トナー付着量等の画像濃度の検出誤差を抑制することが可能となる。また、幅方向の全域に渡って画像濃度を精度良く検出することで、幅方向の画像濃度のムラを検出することが可能となる。基準部材の分光反射率分布特性は、幅方向の前記領域の全域に渡って均一であることが望ましいが、製造ばらつき等に起因する差異は許容する。
【０１７２】
（態様Ｋ）
中間転写ベルト３１等の画像形成対象物の表面上に画像を形成する作像ユニット１０等の作像手段と、画像形成対象物の表面上に形成された濃度調整用トナー像Ｔａ等の画像のトナー付着量等の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、画像濃度検出手段の検出結果に基づいて作像手段による作像条件を制御する制御部１５等の作像条件制御手段と、を備えた複写機５００等の画像形成装置において、画像濃度検出手段として、態様Ａ乃至Ｊの何れかの態様に係る濃度センサ５０等の画像濃度検出装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像濃度を精度良く検出し、その検出結果に基づいて作像条件を制御するため、出力する画像の画像濃度ムラを抑制することができる。
【０１７３】
（態様Ｌ）
態様Ｋにおいて、作像ユニット１０等の作像手段として、シアン、イエロー及びマゼンタの濃度調整用トナー像Ｔａ等の画像を作像する作像手段をそれぞれ備え、作像手段が作像に用いるそれぞれのトナー等の画像形成物質に対応する分光反射率分布特性をそれぞれ有する複数の基準部材（シアン基準板５６Ｃ、イエロー基準板５６Ｙ及びマゼンタ基準板５６Ｍ等）を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、シアン、イエロー及びマゼンタの何れの色についても画像濃度を精度良く検出し、出力する画像の画像濃度ムラを抑制することができる。
【０１７４】
（態様Ｍ）
態様Ｌにおいて、トナー等の画像形成物質の分光反射率分布特性として、４００［ｎｍ］〜７００［ｎｍ］の波長領域における反射率の最大値と最小値との差の値の７０［％］の値となる波長について、画像形成物質の色がシアンの場合は、４２０±２０［ｎｍ］及び５１０±２０［ｎｍ］の範囲であり、画像形成物質の色がマゼンタの場合は、６１０±２０［ｎｍ］の範囲であり、画像形成物質の色がイエローの場合は、５１０±２０［ｎｍ］の範囲である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、上述した条件を満たすシアン、イエロー及びマゼンタの何れの色についても画像濃度を精度良く検出し、出力する画像の画像濃度ムラを抑制することができる。
【０１７５】
（態様Ｎ）
態様Ｊ乃至Ｍの何れかの態様において、作像ユニット１０等の作像手段がベタ画像等の所定の画像面積率で作像した第一の濃度調整用トナー像Ｔａ（ＴａＭ１，ＴａＣ１及びＴａＹ１）等の画像の表面の分光反射率特性に対応した分光反射率分布特性を有する第一の基準板５６（５６Ｍ１，５６Ｃ１及び５６Ｙ１）等の基準部材と、作像手段が所定の画像面積率よりも低い画像面積率（ベタ画像の半分等）で作像した第二の濃度調整用トナー像Ｔａ（ＴａＭ２，ＴａＣ２及びＴａＹ２）等の画像の表面の分光反射率特性に対応した分光反射率分布特性を有する第二の基準板５６（５６Ｍ２，５６Ｃ２及び５６Ｙ２）等の基準部材と、を備える。
これによれば、上記変形例ついて説明したように、トナー付着量等の画像濃度の検出精度の向上を図ることが出来る。
【０１７６】
（態様Ｏ）
中間転写ベルト３１等の画像形成対象物の表面上の濃度調整用トナー像Ｔａ等の画像に光を照射し、その反射光に基づいて画像のトナー付着量等の画像濃度を検出し、所定の分光反射率分布特性を有する基準板５６等の基準部材に光を照射し、その反射光に基づいて画像濃度の検出条件（画像濃度の検出に用いるトナーパターン出力等）を補正する画像濃度検出方法において、基準部材として、分光反射率分布特性が、白色の分光反射率分布特性に比べて、画像濃度を検出する画像を形成するトナー等の画像形成物質の分光反射率分布特性に近いものを用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、白色の基準部材を用いる構成よりも、画像濃度の検出条件を適切に補正することが可能となり、画像濃度を精度よく検出することが可能となる。
【０１７７】
（態様Ｐ）
態様Ｏにおいて、温度等の設置環境の条件が所定の変動量以上に変動したことを検知したときに、基準板５６等の基準部材に光を照射し、その反射光に基づいて、トナー付着量等の画像濃度の検出条件を補正する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、環境変動後における画像濃度（トナー付着量等）の検出条件を、温度変化後の基準部材からの反射光に基づいて、補正することが可能となる。このため、設置環境の変動に起因して発光手段の発光特性や受光手段の受光特性が変動しても画像濃度の検出条件を適切に補正し、画像濃度を精度よく検出することが可能になる。
また、設置環境の条件の変動量が所定の変動量未満のときには、基準部材への光の照射を行わないことで、制御負荷の軽減を図ることが可能となる。
【０１７８】
（態様Ｑ）
中間転写ベルト３１等の画像形成対象物の表面上に濃度調整用トナー像Ｔａ等の濃度検出用画像を形成する濃度検出用画像作像工程と、濃度検出用画像のトナー付着量等の画像濃度を検出する画像濃度検出工程と、画像濃度検出工程で検出した画像濃度に基づいた作像条件で画像を形成する作像工程と、を実施して記録シート上のトナー像等の画像を形成する画像形成方法において、濃度検出工程は、態様ＯまたはＰの何れかの態様に係る画像濃度検出方法を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像濃度を精度良く検出し、その検出結果に基づいて作像条件を制御するため、出力する画像の画像濃度ムラを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１７９】
１  感光体
１Ｃ  シアン用感光体
２  帯電ユニット
３  現像ユニット
３ａ  現像ローラ
４  クリーニングユニット
１０  作像ユニット
１０Ｃ  シアン用作像ユニット
１０Ｍ  マゼンタ用作像ユニット
１０Ｙ  イエロー用作像ユニット
１５  制御部
２０  光書込ユニット
３０  転写ユニット
３１  中間転写ベルト
３２  駆動ローラ
３３  従動ローラ
３４  一次転写ローラ
３５  二次転写バックアップローラ
３６  搬送ベルト
３８  定着ユニット
３９  排紙トレイ
４１  給紙トレイ
４２  給紙路
４３  第一搬送ローラ対
４４  第二搬送ローラ対
４５  第三搬送ローラ対
４６  レジストローラ対
５０  濃度センサ
５１  光源
５２  ラインセンサ
５２ａ  画像素子
５３  レンズアレイ
５４  透明部材
５５  シャッター部材
５６  基準板
５６Ｃ  シアン基準板
５６Ｍ  マゼンタ基準板
５６Ｙ  イエロー基準板
５６Ｃ１  第一シアン基準板
５６Ｃ２  第二シアン基準板
５６Ｋ  黒基準板
５７  温度センサ
５８  センサ筐体
５９  清掃部材
１００  画像形成部
２００  スキャナ
３００  原稿自動搬送装置
４００  給紙部
５００  複写機
５０１  ステー
５５０  シャッター支持部材
５５１  シャッター移動歯車
Ｔａ  濃度調整用トナー像
ＴａＣ  シアン濃度調整用トナー像
ＴａＭ  マゼンタ濃度調整用トナー像
ＴａＹ  イエロー濃度調整用トナー像
Ｔｂ  階調パターントナー像
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８０】
【特許文献１】特開２０１４−４１２０３号公報
【図１】
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【図２】
0006691683.tif 000005
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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