(57)【要約】【課題】トナー像からの出射光に含まれる複数の光成分を検出して画像濃度を求める画像形成装置に好適な制御技術を提供する。【解決手段】発光素子６０１から中間転写ベルト７１に向けてｐ偏光を照射するとともに、該偏光成分に対応する受光ユニット６７０ｐからの出力電圧Ｖｐを検出し、その検出値が所定の基準値となるように、光量制御信号Ｓｌｃを制御する。こうして調整された照射光量の下で、ｓ偏光成分に対応する受光ユニット６７０ｓからの出力電圧Ｖｓを検出する。その値が所定の適正範囲にあれば、中間転写ベルト７１上に形成されたトナー像について、濃度センサ６０による濃度測定を行う。【選択図】        図３
2004341143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に向けて、外部から与えられる光量制御信号に応じた光量の光を照射する照射手段と、
前記照射手段からの光を照射されている前記像担持体の表面領域からの出射光を受光し、該出射光に含まれる光成分のうち互いに異なる第１および第２光成分それぞれの受光量に対応した第１および第２信号を出力する光量検出手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像に前記照射手段からの光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第１および第２信号に基づいて該トナー像の濃度を求める濃度測定を実行する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記濃度測定を実行するのに先立って、
前記第１信号に基づいて前記光量制御信号を制御することで前記照射手段からの照射光量を調整するとともに、前記第２信号に基づいて、または前記第１信号および前記第２信号に基づいて、前記濃度測定を実行するか否かを決定する測定前処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記測定前処理では、
前記トナー像が形成される前の前記像担持体に前記照射手段からの光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第１信号が所定の基準値となるように前記光量制御信号を設定することで、前記照射手段から前記像担持体への照射光量を調整するとともに、その調整後の照射光量で前記照射手段から前記像担持体に光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第２信号を検出し、その検出した第２信号が所定の適正範囲内にあったときに、前記濃度測定を実行するように構成されている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記検出した第２信号が前記適正範囲内になかったときには、所定のエラーメッセージを報知する報知手段をさらに備える請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記測定前処理では、
前記トナー像が形成される前の前記像担持体に前記照射手段からの光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第１信号が所定の基準値となるように前記光量制御信号を設定することで、前記照射手段から前記像担持体への照射光量を調整するとともに、その調整後の照射光量で前記照射手段から前記像担持体に光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第１および第２信号を検出し、それらの検出値に基づいて算出した指標値が所定の適正範囲内にあったときに、前記濃度測定を実行するように構成されている請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記指標値が前記適正範囲内になかったときには、所定のエラーメッセージを報知する報知手段をさらに備える請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記報知手段は、前記エラーメッセージとして、ユーザに対し前記照射手段および前記光量検出手段の清掃作業を行うよう促す旨を報知するように構成される一方、
前記制御手段は、ユーザにより前記清掃作業が実行されたと判断したときには、前記測定前処理を実行するように構成された請求項３または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記照射手段は、単一偏光成分を有する光を前記像担持体に向けて照射するように構成される一方、
前記光量検出手段は、前記像担持体から出射される出射光のうち前記照射手段から照射される光と同一の偏光成分を前記第１光成分として受光し、前記照射手段から照射される光とは異なる偏光成分を前記第２光成分として受光するように構成された請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
像担持体の表面に向けて、外部から与えられる光量制御信号に応じた光量の光を照射する照射手段と、前記照射手段からの光を照射されている前記像担持体の表面領域からの出射光を受光し、該出射光に含まれる光成分のうち互いに異なる第１および第２光成分それぞれの受光量に対応した第１および第２信号を出力する光量検出手段とを備える濃度センサの調整方法において、
前記像担持体上に形成したトナー像に前記照射手段からの光を照射したときに前記光量検出手段から出力される前記第１および第２信号に基づいて該トナー像の濃度を求める濃度測定を実行するのに先立って、
前記第１信号に基づいて前記光量制御信号を制御することで前記照射手段からの照射光量を調整するとともに、前記第２信号に基づいて、または前記第１信号および前記第２信号に基づいて、前記濃度測定を実行するか否かを決定する測定前処理を実行することを特徴とする濃度センサの調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、像担持体に向けて光を照射するとともに、該像担持体から出射される光を受光し、その受光量に基づいて像担持体上のトナー像の濃度を求める画像形成装置および濃度センサの調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置では、形成されるトナー像の画像濃度を検出するための濃度センサが設けられている。濃度センサとしては、トナー像を担持した像担持体の表面に向けて光を照射し、そこからの出射光を検出する光学的手法によるものが一般的である。このような濃度センサを備えた画像形成装置では、必要に応じて、所定の画像パターンを有するテスト用の小画像（パッチ画像）を形成するとともに、濃度センサによりその画像濃度を検出し、その検出結果に基づいて各種の画像形成条件を調整することで、所定の画像濃度を安定して得られるようにしている。
【０００３】
この種の濃度検出技術では、特にカラートナーを用いて形成されたトナー像の画像濃度を精度よく求めるために、トナー像からの出射光に含まれる複数の光成分の光量を個別に検出し、それらの検出結果に基づいて該トナー像の画像濃度を算出するものがある。例えば、本願出願人が先に提案した、特許文献１に記載された画像形成装置においては、像担持体からの出射光を偏光ビームスプリッターによりｐ偏光成分とｓ偏光成分とに分割し、両偏光成分の光量比に基づいて、トナー像を構成するトナーの量の多少を検出し、これをトナー像の画像濃度に代わるものとしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１６６１４号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
トナー像の画像濃度を精度よく測定するためには、トナー像に照射される照射光量が一定しており、かつトナー像からの出射光が確実に濃度センサにより受光されるように、濃度センサの調整が行われることが要求される。しかしながら、濃度センサの特性ばらつきや温度変化による特性の変動などに起因して、照射光量が変動することがある。また、濃度センサへのトナー付着によって、濃度センサから照射された光およびトナー像からの出射光の一部が散乱され、その結果、大きな測定誤差を招くこともある。
【０００６】
特に、上記した従来技術のように、複数の光成分の検出結果に基づいて画像濃度を求める装置においては、散乱の影響がそれぞれの光成分毎に異なっており、このことが測定精度の向上を阻害する要因となっている。そこで、このような装置においてトナー像の画像濃度を精度よく測定するための技術の確立が望まれている。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、トナー像からの出射光に含まれる複数の光成分を検出して画像濃度を求める画像形成装置に好適な制御技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明では、像担持体の表面に向けて、外部から与えられる光量制御信号に応じた光量の光を照射する照射手段と、前記照射手段からの光を照射されている前記像担持体の表面領域からの出射光を受光し、該出射光に含まれる光成分のうち互いに異なる第１および第２光成分それぞれの受光量に対応した第１および第２信号を出力する光量検出手段とを用いて、前記像担持体上に形成されたトナー像に前記照射手段からの光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第１および第２信号に基づいて該トナー像の濃度を求める濃度測定を実行する。さらに、この発明では、上記目的を達成するため、前記濃度測定を実行するのに先立って、前記第１信号に基づいて前記光量制御信号を制御することで前記照射手段からの照射光量を調整するとともに、前記第２信号に基づいて、または前記第１信号および前記第２信号に基づいて、前記濃度測定を実行するか否かを決定する測定前処理を実行する。
【０００９】
このように構成された発明では、濃度測定の実行に先立って、照射光量の調整を行っているので、こうして調整された光量の下で濃度測定を行うことにより、トナー像の濃度測定を精度よく安定して行うことができる。また、単一の信号、すなわち第１信号に基づいて光量の調整を行うので、その調整が簡単である。さらに、こうして第１信号に基づき照射光量の調整を行うだけでなく、第２信号の検出結果をも加味した上で、最終的に濃度測定を実行するか否かを決定するので、これら２つの信号に基づいて行うトナー像の濃度測定結果に対する信頼性はさらに向上する。
【００１０】
ここで、前記測定前処理としては、例えば、前記トナー像が形成される前の前記像担持体に前記照射手段からの光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第１信号が所定の基準値となるように前記光量制御信号を設定することで、前記照射手段から前記像担持体への照射光量を調整するとともに、その調整後の照射光量で前記照射手段から前記像担持体に光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第２信号を検出し、その検出した第２信号が所定の適正範囲内にあったときに、前記濃度測定を実行するようにすることができる。
【００１１】
こうすることで、濃度測定を実行するときには、トナー像の濃度がゼロつまり像担持体上にトナーが付着していない状態に対応する第１信号が常にその基準値となっているとともに、このときの第２信号も適正範囲内にあることが保証される。したがって、像担持体上のトナー付着量に応じたこれら第１および第２信号のレベル変化を検出することによって、トナー像の濃度測定を精度よくかつ安定して行うことができる。
【００１２】
また、前記検出した第２信号が前記適正範囲内になかったときには、所定のエラーメッセージを報知する報知手段をさらに備えるようにしてもよい。こうすることで、装置が何らかの異常により濃度測定を行えない状態に陥っていることをユーザに対し速やかに知らせることができ、必要に応じ適切な処置を行わせることができる。
【００１３】
また、前記測定前処理の他の態様として、例えば、前記トナー像が形成される前の前記像担持体に前記照射手段からの光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第１信号が所定の基準値となるように前記光量制御信号を設定することで、前記照射手段から前記像担持体への照射光量を調整するとともに、その調整後の照射光量で前記照射手段から前記像担持体に光が照射されたときに前記光量検出手段から出力される前記第１および第２信号を検出し、それらの検出値に基づいて算出した指標値が所定の適正範囲内にあったときに、前記濃度測定を実行するようにすることができる。
【００１４】
第１および第２信号の２つの検出値に基づいて求めた指標値は、第１および第２信号それぞれのレベルの相対的な関係を表す数値である。したがって、この指標値のレベルを判定し、その値が適正な範囲にあるときに濃度測定を実行することにより、これら２つの信号に基づいて行うトナー像の濃度測定を精度よく安定して行うことが可能となる。
【００１５】
また、この態様においても、前記指標値が前記適正範囲内になかったときには、所定のエラーメッセージを報知する報知手段をさらに備えることができる。
【００１６】
なお、前記した報知手段を設けた場合には、前記報知手段は、前記エラーメッセージとして、ユーザに対し前記照射手段および前記光量検出手段の清掃作業を行うよう促す旨を報知するように構成される一方、前記制御手段は、ユーザにより前記清掃作業が実行されたと判断したときには、前記測定前処理を実行するように構成されてもよい。というのは、照射光量を調整を行ったにもかかわらず上記した第２信号または指標値がその適正範囲から外れた値となる主たる原因の１つとして、照射手段または光量検出手段にトナーが付着して汚れていることが考えられ、これらの清掃作業を行うことでこのような異常が解消される場合があるからである。そして、清掃作業が行われた場合には、改めて測定前処理を行うのが望ましい。
【００１７】
また、前記照射手段は、単一偏光成分を有する光を前記像担持体に向けて照射するように構成される一方、前記光量検出手段は、前記像担持体から出射される出射光のうち前記照射手段から照射される光と同一の偏光成分を前記第１光成分として受光し、前記照射手段から照射される光とは異なる偏光成分を前記第２光成分として受光するように構成されてもよい。
【００１８】
出射光には、照射された光と同一の偏光方向を有する光成分と、散乱等により照射光とは異なる偏光方向を有するに至った光成分とが含まれるが、一般には前者の成分がより多く含まれ、検出しやすい。特に、トナー像を形成される前の像担持体表面においてはその傾向が顕著である。したがって、出射光の主たる成分である照射光と同一の偏光成分を第１光成分とし、その光量の検出結果に基づいて照射光量の調整を行うことで、照射光量の調整を精度よく行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置１は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００２０】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ１に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ１に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置１本体に対し着脱自在となっている。
【００２１】
そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００２２】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、このエンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラから感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００２３】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ１で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ２に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ２まで搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。
【００２４】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ２にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ２の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ２に送り込まれる。
【００２５】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ３方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ２において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００２６】
図示を省略するものの、この装置１では、装置筐体の一部に開閉自在のドアが設けられており、このドアが開かれると、上記したエンジン部ＥＧの一部が露出するようになっている。こうすることにより、ユーザまたは専任サービスマンによるエンジン部ＥＧのメンテナンス性の向上が図られている。
【００２７】
また、この装置１では、図２に示すように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１により制御される表示部１２を備えている。この表示部１２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ１１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【００２８】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００２９】
また、ローラ７５の近傍には、クリーナ７６が配置されている。このクリーナ７６は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７５に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーナ７６のブレードがローラ７５に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。
【００３０】
さらに、ローラ７５の近傍には、濃度センサ６０が配置されている。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるトナー像の濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置１では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像器に与える現像バイアスや、露光ビームＬの強度などの調整を行っている。
【００３１】
図３は濃度センサの構成を示す図である。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面領域のうちローラ７５に巻き掛けられた巻き掛け領域７１ａに光を照射するＬＥＤなどの発光素子６０１を有している。また、この濃度センサ６０には、後述するようにＣＰＵ１０１から光量制御信号変換部６８０を介して与えられる光量制御信号Ｓｌｃに応じて照射光の照射光量を調整するために、偏光ビームスプリッター６０３、照射光量モニタ用受光ユニット６０４および照射光量調整ユニット６０５が設けられている。光量制御信号変換部６８０は、照射光量を制御するためにＣＰＵ１０１から出力される２種類の８ビットデジタル信号ＤＡ１、ＤＡ２に基づいて、光量制御信号Ｓｌｃを出力する。この光量制御信号変換部６８０の構成については後に詳述する。
【００３２】
この偏光ビームスプリッター６０３は、図３に示すように、発光素子６０１と中間転写ベルト７１との間に配置されており、発光素子６０１から出射される光を中間転写ベルト７１上における照射光の入射面に平行な偏光方向を有するｐ偏光と、垂直な偏光方向を有するｓ偏光とに分割している。そして、ｐ偏光についてはそのまま中間転写ベルト７１に入射する一方、ｓ偏光については偏光ビームスプリッター６０３から取り出された後、照射光量モニタ用の受光ユニット６０４に入射され、この受光ユニット６０４の受光素子６４２から照射光量に比例した信号が照射光量調整ユニット６０５に出力される。
【００３３】
この照射光量調整ユニット６０５は、受光ユニット６０４からの信号と、光量制御信号変換部６８０からの光量制御信号Ｓｌｃとに基づき発光素子６０１をフィードバック制御して発光素子６０１から中間転写ベルト７１に照射される照射光量を光量制御信号Ｓｌｃに対応する値に調整する。このように、この実施形態では、ＣＰＵ１０１からの出力信号によって、照射光量を広範囲に、かつ適切に変更調整することができる。
【００３４】
また、この実施形態では、照射光量モニタ用受光ユニット６０４に設けられた受光素子６４２の出力側に入力オフセット電圧６４１が印加されており、光量制御信号Ｓｌｃがある信号レベルを超えない限り、発光素子６０１が消灯状態に維持されるように構成されている。その具体的な電気的構成は図３に示す通りである。
【００３５】
図４は図３の濃度センサ６０において採用された受光ユニット６０４の電気的構成を示す図である。この受光ユニット６０４では、フォトダイオードなどの受光素子ＰＳのアノード端子は電流−電圧（Ｉ／Ｖ）変換回路を構成するオペアンプＯＰの非反転入力端子に接続されるとともに、オフセット電圧６４１を介して接地電位に接続されている。また、受光素子ＰＳのカソード端子は、オペアンプＯＰの反転入力端子に接続されるとともに、抵抗Ｒを介してオペアンプＯＰの出力端子に接続されている。このため、受光素子ＰＳに光が入射されて光電流ｉが流れると、オペアンプＯＰの出力端子からの出力電圧ＶＯは、
ＶＯ＝ｉ・Ｒ＋Ｖｏｆｆ  …  （式１）
（ただし、Ｖｏｆｆはオフセット電圧値である）
となり、反射光量に対応した信号が受光ユニット６０４から出力される。このように構成した理由について以下説明する。
【００３６】
図５は図３の濃度センサにおける光量制御特性を示す図である。入力オフセット電圧６４１を印加しない場合には、図５の破線で示すような光量特性を示す。つまり、光量制御信号Ｓｌｃ（０）をＣＰＵ１０１から照射光量調整ユニット６０５に与えると、発光素子６０１は消灯状態となり、光量制御信号Ｓｌｃの信号レベルを高めると、発光素子６０１は点灯し、中間転写ベルト７１上への照射光量も信号レベルにほぼ比例して増大する。しかしながら、光量特性は周辺温度の影響や照射光量調整ユニット６０５の構成などによって図５に示す一点鎖線や二点鎖線のように平行シフトすることがあり、仮に同図の一点鎖線のようにシフトしてしまうと、ＣＰＵ１０１から光量制御信号変換部６８０を介して消灯指令、つまり光量制御信号Ｓｌｃ（０）を与えているにもかかわらず、発光素子６０１が点灯していることがある。
【００３７】
これに対し、本実施形態の如く、入力オフセット電圧６４１を印加して予め同図の右手側にシフトさせて不感帯（信号レベルＳｌｃ（０）〜Ｓｌｃ（１））を設けている場合（同図の実線）には、ＣＰＵ１０１から消灯指令、つまり光量制御信号Ｓｌｃ（０）を与えることで確実に発光素子６０１を消灯することができ、装置の誤作動を未然に防止することができる。
【００３８】
一方、信号レベルＳｌｃ（１）を超える光量制御信号Ｓｌｃ（２）が照射光量調整ユニット６０５に与えられると、発光素子６０１は点灯し、中間転写ベルト７１にｐ偏光が照射光として照射される。すると、このｐ偏光は中間転写ベルト７１で反射され、反射光量検出ユニット６０７で反射光の光成分のうちｐ偏光の光量とｓ偏光の光量とが検出され、各光量に対応する信号がＣＰＵ１０１に出力される。
【００３９】
この反射光量検出ユニット６０７は、図２に示すように、反射光の光路上に配置された偏光ビームスプリッター６７１と、偏光ビームスプリッター６７１を通過するｐ偏光を受光し、そのｐ偏光の光量に対応する信号を出力する受光ユニット６７０ｐと、偏光ビームスプリッター６７１で分割されたｓ偏光を受光し、そのｓ偏光の光量に対応する信号を出力する受光ユニット６７０ｓとを備えている。この受光ユニット６７０ｐでは、受光素子６７２ｐが偏光ビームスプリッター６７１からのｐ偏光を受光し、その受光素子６７２ｐからの出力をアンプ回路６７３ｐで増幅した後、その増幅信号をｐ偏光の光量に相当する信号として受光ユニット６７０ｐから出力している。また、受光ユニット６７０ｓは受光ユニット６７０ｐと同様に受光素子６７２ｓおよびアンプ回路６７３ｓを有している。このため、反射光の光成分のうち互いに異なる２つの成分光（ｐ偏光とｓ偏光）の光量を独立して求めることができる。
【００４０】
また、この実施形態では、受光素子６７２ｐ，６７２ｓの出力側に出力オフセット電圧６７４ｐ，６７４ｓがそれぞれ印加されており、アンプ回路６７３ｐ，６７３ｓからＣＰＵ１０１に与えられる信号の出力電圧Ｖｐ，Ｖｓは図５に示すようにプラス側にオフセットされている。
【００４１】
図６は図３の濃度センサにおける反射光量に対する出力電圧の変化の様子を示すグラフである。各受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓの具体的な電気的構成については、受光ユニット６０４と同一であるため、ここでは図示説明を省略する。このように構成された受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓにおいても、受光ユニット６０４と同様に、反射光量がゼロであるときであっても、各出力電圧Ｖｐ，Ｖｓはゼロ以上の値を有し、しかも反射光量の増大に比例して出力電圧Ｖｐ，Ｖｓも増大する。このように出力オフセット電圧６７４ｐ，６７４ｓを印加することで図５の不感帯の影響を確実に排除することができ、反射光量に応じた出力電圧を出力することができる。
【００４２】
図７はこの実施形態における光量制御信号変換部を示す図である。この光量制御信号変換部６８０は、ＣＰＵ１０１から光量制御のために出力される２種類のデジタル信号ＤＡ１およびＤＡ２に応じた電圧値を有する光量制御信号Ｓｌｃを濃度センサ６０の照射光量調整ユニット６０５に供給するものである。この光量制御信号変換部６８０では、ＣＰＵ１０１からの２つのデジタル信号ＤＡ１、ＤＡ２をそれぞれアナログ信号電圧ＶＤＡ１、ＶＤＡ２に変換する２つのＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器６８１、６８２が設けられている。そして、これらのアナログ信号ＶＤＡ１、ＶＤＡ２はそれぞれバッファ６８３、６８４を介して演算部６９０に入力される。
【００４３】
この実施形態では、Ｄ／Ａ変換器６８１および６８２は、いずれも８ビットの分解能を備え、＋５Ｖの単一電源にて動作する。つまり、これらの出力電圧ＶＤＡ１およびＶＤＡ２は、ＣＰＵ１０１からの８ビットデジタル信号ＤＡ１またはＤＡ２の値（０ないし２５５）に応じて、０Ｖから＋５Ｖまで２５６段階の離散的な値を取る。例えば、ＣＰＵ１０１からのデジタル信号ＤＡ１が０であるとき、Ｄ／Ａ変換器６８１の出力電圧ＶＤＡ１は０Ｖとなる。そして、デジタル信号ＤＡ１の値が１増加する毎に出力電圧ＶＤＡ１は最小電圧ステップΔＶＤＡ＝（５／２５５）Ｖずつ増加し、デジタル信号ＤＡ１が２５５のとき、Ｄ／Ａ変換器６８１の出力電圧ＶＤＡ１は＋５Ｖとなる。Ｄ／Ａ変換器６８２の出力電圧ＶＤＡ２についても同様である。このように、Ｄ／Ａ変換器６８１の出力電圧ＶＤＡ１およびＤ／Ａ変換器６８１の出力電圧ＶＤＡ２は、いずれも８ビットデジタル信号に対応する２５６段階の離散的な値を取りうる。
【００４４】
ここで、発光素子６０１による照射光量を細かく制御するためには、光量制御信号Ｓｌｃをできるだけ細かい刻みで多段階に設定できることが望ましい。デジタル信号ＤＡ１、ＤＡ２のデータビット長を多くすればより細かい設定が可能となるが、装置コストの面では現実的でない。すなわち、Ｄ／Ａ変換器６８１、６８２として入力ビット数がより多く分解能の高いものを使う必要があるが、このようなデバイスは高価である。とりわけＣＰＵについては、８ビットを超えるデータを扱うためにはデータビット長が１６ビットの製品を使用する必要があり、このような製品はデータビット長が８ビットのものに比べて非常に高価となってしまう。
【００４５】
そこで、この実施形態では、これら２つのＤ／Ａ変換器６８１、６８２の出力電圧に対して演算部６９０が所定の演算を行い、その演算結果を光量制御信号Ｓｌｃとすることで、データビット長を８ビットに留めて装置コストを抑えながら、高い分解能で光量制御を行えるようにしている。
【００４６】
演算部６９０は、４つの抵抗器６９１〜６９４とオペアンプ６９５とで構成される減算回路である。４つの抵抗器６９１〜６９４のうち、２つの抵抗器６９１と６９４とは同じ抵抗値Ｒ１を有し、また他の２つの抵抗器６９２と６９３とは同じ抵抗値Ｒ２（ただし、Ｒ２＞Ｒ１）を有している。このような構成では、演算部６９０から出力される出力電圧Ｖｏｕｔは下式：
Ｖｏｕｔ＝ＶＤＡ１−（Ｒ１／Ｒ２）ＶＤＡ２  …  （式２）
で表される。この出力電圧Ｖｏｕｔが光量制御信号Ｓｌｃとして濃度センサ６０の照射光量調整ユニット６０５に入力されている。
【００４７】
こうすることで、０〜５Ｖの電圧範囲で、かつ最小電圧ステップ（Ｒ１／Ｒ２）ΔＶＤＡで、光量制御信号Ｓｌｃを設定することが可能となる。ここで、Ｒ１＜Ｒ２となるようにしているから、結局、８ビットデジタル信号と１個のＤ／Ａ変換器を使って制御する場合と比べ、光量制御信号Ｓｌｃをよりきめ細かく設定することが可能となる。より具体的には、光量制御信号Ｓｌｃの分解能を実質的に（Ｒ２／Ｒ１）倍に向上させることができる。
【００４８】
こうして２つの８ビットデジタル信号の組み合わせ（ＤＡ１，ＤＡ２）によって光量制御信号Ｓｌｃの設定値が前記した信号レベルＳｌｃ（１）を超える値に設定されると、この設定値に応じた光量で発光素子６０１が発光し、その光の一部が上記したようにして中間転写ベルト７１の表面に向け照射される。そして、中間転写ベルト７１の表面で反射した光が受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓに受光される。
【００４９】
また、中間転写ベルト７１の表面に後述するパッチ画像が形成されている場合には、パッチ画像を構成するトナーによって照射光の一部が吸収・散乱されるため、受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓにより受光される光量はトナーの付着量に応じて変化することとなる。したがって、この受光量の変化を検出することにより、トナー像を構成するトナーの量の多少、つまりトナー像の画像濃度に対応する値を求めることが可能となっている。
【００５０】
図８は中間転写ベルト上のトナー付着量と受光ユニット出力電圧との関係の一例を示す図である。この図はカラートナーにおける上記関係を示している。このように、中間転写ベルト７１上へのトナー付着量に応じて受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓの出力電圧Ｖｐ，Ｖｓも変化する。このとき、ｐ偏光成分に対応する出力電圧Ｖｐの方が、ｓ偏光成分に対応する出力電圧Ｖｓよりレベルが高く、またその変化も大きい。これは、受光された光のうちｐ偏光成分は、照射光と同一の偏光成分を有する光成分であり中間転写ベルト７１からの正反射により濃度センサ６０に入射したものであるのに対し、ｓ偏光成分は中間転写ベルト７１からの散乱光に含まれる一成分にすぎないことに起因する。
【００５１】
なお、この実施形態では、上記のように受光ユニット６７０ｓからの出力電圧Ｖｓのレベルが低いことに鑑み、２つの受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓに設けられたアンプ回路６７３ｐ，６７３ｓのゲインをそれぞれ異なる値に設定している。具体的には、アンプ回路６７３ｐのゲインに対するアンプ回路６７３ｓのゲイン比Ｓｇを３に設定している。
【００５２】
上記のように構成された濃度センサ６０を用いて、この実施形態では、パッチ画像として中間転写ベルト７１上に形成したトナー像の画像濃度を測定し、その測定結果に基づき画像形成条件を最適化する濃度制御処理を行っている。具体的には、現像ローラ４４に与える現像バイアス電圧や、露光ビームＬの強度など、トナー像の濃度に影響を与える濃度制御因子を多段階に変更設定することで画像形成条件を変化させながら、各条件でパッチ画像を中間転写ベルト７１上に順次形成する。そして、こうして形成した各パッチ画像の画像濃度を濃度センサ６０を用いて測定し、その測定結果に基づき濃度制御因子を調節することで、画像形成条件を所望の画像濃度を得られる最適条件に制御する。
【００５３】
なお、この種の最適化技術については従来より多くの提案がなされており、本実施形態においてもこれらの技術を適用することができる。ただし、少なくともカラートナーによるトナー像の画像濃度を測定する際には、濃度測定を精度よく行うために、受光量に対応して２つの受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓから出力される２つの電圧Ｖｐ，Ｖｓの両方に基づいて、画像濃度を算出するのが望ましい。この実施形態では、前述の特許文献１（特開２００２−１１６６１４号公報）に記載された濃度測定技術、すなわち２つの電圧から求めた２つの光成分の光量比により濃度測定を行う技術を適用することとして、具体的な算出方法およびそのようにする理由についての詳しい説明は省略する。
【００５４】
図９はこの実施形態における濃度制御処理を示すフローチャートである。この実施形態では、必要に応じて、上記した従来技術によってパッチ画像としてのトナー像の濃度測定を実行するが、それに先立って、発光素子６０１からの照射光量の調整を行う必要がある。また、濃度センサ６０や中間転写ベルト７１の表面にトナーが付着して汚れているなどの原因で、濃度測定を行ったとしても適正な結果を得ることを期待できない場合があり、このような場合には、濃度測定を行わないようにする必要がある。さらに、トナーの消耗や装置の疲労劣化、ユーザの待ち時間等を考慮すれば、パッチ画像の形成も中止されるべきである。
【００５５】
そこで、図９に示すように、パッチ画像の形成や濃度測定を実行するのに先立って、後述する測定前処理（ステップＳ１）を実行する。そして、その結果から濃度測定が可能な状態が得られているかどうかを判定し（ステップＳ２）、濃度測定が可能と判定したときにのみ、パッチ画像の形成（ステップＳ３）、その濃度測定（ステップＳ４）およびその測定結果に基づく画像形成条件の最適化（ステップＳ５）を実行するようにしている。このうち、ステップＳ４の濃度測定について、前述した特許文献１（特開２００２−１１６６１４号公報）に記載の濃度測定技術を用いることができる。
【００５６】
図１０はこの実施形態における測定前処理を示すフローチャートである。トナー像を形成する前に行う測定前処理では、中間転写ベルト７１はトナーが除去された状態となっている。この測定前処理では、まず暗出力レベルＶｐ０，Ｖｓ０を検出する（ステップＳ１０１）。暗出力レベルとは、発光素子６０１を発光させない状態で受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓから出力される信号電圧Ｖｐ，Ｖｓのことである。具体的には、光量制御信号Ｓｌｃ（０）を設定し、このときの受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓからの出力電圧Ｖｐ，Ｖｓを、それぞれ暗出力レベルＶｐ０，Ｖｓ０とする。
【００５７】
次に、濃度測定を行う際にパッチ画像に向けて照射する光量を定めるため、基準光量制御信号の設定を行う（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）。まず、その設定方法における基本的な考え方について、図１０を参照しながら説明する。
【００５８】
図１１は光量制御信号と受光ユニット出力電圧との関係を示す図である。なお、ここではｐ偏光成分に対応した受光ユニット６７０ｐからの出力Ｖｐについて説明するが、ｓ偏光成分に対応した受光ユニット６７０ｓからの出力Ｖｓについても同様に考えることができる。ただし、前記したように、受光ユニット６７０ｐからの出力Ｖｐの方が出力レベルが高くその変化のダイナミックレンジも大きいので、照射光量を定めるに当たっては、ここで述べるように、ｐ偏光成分に対応する出力電圧Ｖｐを用いることが望ましい。
【００５９】
先に説明したように、この濃度センサ６０では、光量制御信号Ｓｌｃの設定値が所定の値Ｓｌｃ（１）以下のときには発光素子６０１は発光しない。また、受光素子６７２ｐの出力側にはオフセット電圧６７４ｐが与えられているから、受光ユニット６７０ｐからは、発光素子６０１が発光していないときにも一定の出力電圧Ｖｐが出力される。このときの出力電圧が、上記した暗出力レベルＶｐ０である。このように、光量制御信号Ｓｌｃの設定値がＳｌｃ（１）以下である領域Ｚ１においては、受光ユニット６７０ｐからの出力電圧Ｖｐは、ほぼ一定の暗出力レベルＶｐ０となる。
【００６０】
一方、光量制御信号ＳｌｃをＳｌｃ（１）を超える値に設定すると、発光素子６０１がその光量制御信号Ｓｌｃの設定値に対応した光量で発光し、これに伴って、受光ユニット６７０ｐからは、中間転写ベルト７１からの反射光量に応じた出力電圧Ｖｐが出力される。ただし、回路構成上、出力電圧Ｖｐには上限値Ｖｐｌｉｍがあり、光量制御信号Ｓｌｃを大きくしても、出力電圧Ｖｐは飽和してそれ以上大きくならない。このように、受光ユニット６７０ｐの出力電圧Ｖｐは、飽和するまでの領域Ｚ２においては光量制御信号Ｓｌｃの設定値にほぼ比例して増加する一方、飽和領域Ｚ３ではほぼ一定の値Ｖｐｌｉｍとなる。
【００６１】
濃度センサ６０の出力電圧に基づきパッチ画像の濃度測定を行うためには、光量制御信号Ｓｌｃを領域Ｚ２に属する値に設定する必要がある。また、簡単な処理で効率よくパッチ画像濃度を求めるためには、パッチ画像が形成されていない、つまり中間転写ベルト７１にパッチ画像を構成するトナーが付着していない状態での出力電圧Ｖｐが一定の基準値となっていることが好ましい。というのは、こうすることにより、上記した一定の基準値に対する出力電圧Ｖｐの変化量から簡単にトナー量の多少を求めることができるからである。
【００６２】
そこで、この実施形態では、濃度測定を行うときの光量制御信号Ｓｌｃを、領域Ｚ２に属し、かつその値に対応する受光ユニット６７０ｐからの出力電圧Ｖｐが所定の基準値Ｖｐｒｅｆとなるような値（以下、「基準光量制御信号」という）Ｓｌｃ（ｒｅｆ）に設定する。すなわち、濃度測定の実行に先立って、トナー像を担持しない状態の中間転写ベルト７１からの反射光を受光した時の受光ユニット出力電圧Ｖｐが基準値Ｖｒｅｆとなるような光量制御信号Ｓｌｃの値を見出し、その値を基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）とする。
【００６３】
より具体的には、次のようにして基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）を求めることができる。すなわち、光量制御信号Ｓｌｃを、領域Ｚ２に属する２つの値Ｓｌｃ（３）、Ｓｌｃ（４）に順次設定し、それぞれにおける受光ユニット６７０ｐの出力電圧Ｖｐ３およびＶｐ４を検出すれば、これらの値から領域Ｚ２における光量制御信号Ｓｌｃと受光ユニット出力電圧Ｖｐとの間の直線関係を求めることができる。こうして求めた関係から、受光ユニット６７０ｐの出力電圧Ｖｐを基準値Ｖｐｒｅｆとするための光量制御信号Ｓｌｃの値、すなわち基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）を求めればよい。
【００６４】
こうすることによって、パッチ画像濃度を精度よく測定することが可能となる。というのは、図１０に示す光量制御信号Ｓｌｃと受光ユニット出力電圧Ｖｐとの関係は、濃度センサ６０を構成する部品の特性ばらつきや温度変化、さらには濃度センサ６０がトナー付着により汚れるなどの原因により変動することがあるが、上記のようにすることで、これらの原因が測定結果に及ぼす影響を低減することができるからである。
【００６５】
図１０に戻って、測定前処理の説明を続ける。ステップＳ１０２〜Ｓ１０４では、上記原理に基づいて基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）を設定する。すなわち、まず光量制御信号Ｓｌｃ（３）を設定して発光素子６０１を比較的低光量で発光させ、そのときの受光ユニット６７０ｐの出力電圧Ｖｐ３を検出する（ステップＳ１０２）。次いで、これより高光量となる光量制御信号Ｓｌｃ（４）を設定し、そのときの受光ユニット６７０ｐの出力電圧Ｖｐ４を検出する（ステップＳ１０３）。
【００６６】
そして、こうして検出した２つの値Ｖｐ３，Ｖｐ４に基づき、基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）を計算する（ステップＳ１０４）。この計算は、２回の検出の結果Ｖｐ３、Ｖｐ４と図１０に示す関係に基づいて、例えば次式：
Ｓｌｃ（ｒｅｆ）＝Ｓｌｃ（３）＋｛Ｓｌｃ（４）−Ｓｌｃ（３）｝×（Ｖｐｒｅｆ−Ｖｐ３）／（Ｖｐ４−Ｖｐ３）  …  （式３）
により求めることができる。ＣＰＵ１０１から照射光量調整ユニット６０５に与える光量制御信号Ｓｌｃをこうして求めた基準値Ｓｌｃ（ｒｅｆ）に設定すれば、中間転写ベルト７１にトナーが付着しない状態での受光ユニット６７０ｐの出力は基準値Ｖｐｒｅｆとなる。したがって、トナー像の濃度を求める際には、この値Ｖｐｒｅｆを基準として出力電圧Ｖｐの実測値を評価することで、センサの特性ばらつきやトナーによる汚れの影響を受けることなく、安定してトナー像の濃度測定を行うことが可能となる。
【００６７】
なお、光量制御信号Ｓｌｃを基準値Ｓｌｃ（ｒｅｆ）に設定するには、光量制御信号Ｓｌｃがこの基準値Ｓｌｃ（ｒｅｆ）に最も近くなるように、ＣＰＵ１０１から照射光量調整ユニット６０５に与える８ビットデジタル信号の組み合わせ（ＤＡ１，ＤＡ２）を定めればよい。また、濃度センサ６０の汚れの程度は刻々と変化するから、基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）については、トナー像の濃度測定を行う度ごとに、その測定に先立って実行することが望ましい。
【００６８】
ここまでの処理においては、受光ユニット６７０ｐからの出力電圧Ｖｐに着目して基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）を設定することで、照射光量の調整を行った。しかしながら、これにより濃度測定の準備が整ったというわけではない。例えば、トナー像を形成する前の中間転写ベルト７１表面にトナーが付着していた場合、このトナーにより反射光量が変化するため、濃度測定結果が影響を受けるおそれがある。
【００６９】
また、ｓ偏光成分に対応する受光ユニット６７０ｓについての出力の確認を行う必要もある。その理由は以下の通りである。すなわち、濃度センサ６０に異常がなければ、こうして照射光量を調整したとき、受光ユニット６７０ｓの出力電圧Ｖｓも所定の電圧範囲に収まっているはずである。しかし、受光ユニット６７０ｓが何らかの異常を来し、異常な電圧Ｖｓが出力される場合がある。また、ｐ偏光成分とｓ偏光成分とでその性質が異なっていることに起因して、例えば濃度センサ６０がトナーにより汚れていた場合、その汚れた状態の下でｐ偏光成分のみに着目して光量調整を行った結果、ｓ偏光成分に対応する出力Ｖｓのみが異常な値を示す場合もある。
【００７０】
そこで、この実施形態では、照射光量の調整に引き続いて、上記異常を早期に発見するためのチェック動作を行う（ステップＳ１０５〜Ｓ１１１）。まず光量制御信号Ｓｌｃを上記で求めた基準光量制御信号Ｓｌｃ（ｒｅｆ）に設定し（ステップＳ１０５）、その状態で２つの受光ユニット６７０ｐ、６７０ｓそれぞれからの出力電圧Ｖｐ、Ｖｓを検出する（ステップＳ１０６）。
【００７１】
このとき、中間転写ベルト７１表面のうち少なくとも後にパッチ画像を形成する領域については、予めトナーが付着していないことを確認しておくことが好ましい。そこで、この実施形態では、中間転写ベルト７１を周回させながら、その表面の複数箇所で受光ユニットからの出力電圧Ｖｐ，Ｖｓをサンプリングし、その平均値を求めて後の評価を行うようにしている。
【００７２】
まず、受光ユニット６７０ｐの出力電圧Ｖｐが適正な値であるかどうかを判断する（ステップＳ１０７）。当然に、この出力電圧Ｖｐは基準値Ｖｐｒｅｆとなっているはずであるが、検出誤差や中間転写ベルト７１の表面状態のムラ等による変動も考えられるので、確認のためにこの判断を行い、ここでは出力電圧Ｖｐが基準値Ｖｐｒｅｆに対して例えば（±１０％）以内にあれば適正であるとする。
【００７３】
次いで、受光ユニット６７０ｓの出力電圧Ｖｓが適正な値であるかどうかを判断する（ステップＳ１０８）。画像濃度に対する出力電圧Ｖｓの変化は比較的小さいから（図８参照）、画像濃度の変化が出力電圧の変化として検出できれば事足りる。そこで、ここでは、例えば出力電圧Ｖｓが暗出力レベルＶｓ０以上で、しかもその飽和レベルＶｓｌｉｍ（図１１に示す出力電圧Ｖｐの飽和レベルＶｐｌｉｍに対応する値）未満であれば適正であるとする。
【００７４】
こうして２つの出力電圧Ｖｐ，Ｖｓが適正範囲にあることを確認した後に、これらの値に基づく指標値Ｔａｖｅを算出する（ステップＳ１０９）。この指標値Ｔａｖｅとは、２つの出力電圧ＶｐとＶｓとの間の相対的なレベル関係を指標する値である。この実施形態では、２つの出力電圧Ｖｐ，Ｖｓそれぞれから求めたｐ偏光成分，ｓ偏光成分の光量比に基づいて画像濃度を測定するから、２つの受光ユニット６７０ｐ，６７０ｓそれぞれの出力電圧が適正であるのみならず、２つの電圧の相対的なレベル関係が適正範囲にあることが必要である。そこで、このような指標値Ｔａｖｅを算出し、その値が適正であるかどうかの判断を行う（ステップＳ１１０）。
【００７５】
指標値Ｔａｖｅは、例えば次式：
Ｔａｖｅ＝Ｓｇ×（Ｖｐａｖｅ−Ｖｐ０）−（Ｖｓａｖｅ−Ｖｓ０）  …  （式４）
により求めることができる。ここで、Ｓｇは先に述べた２つのアンプ回路のゲイン比である。また、ＶｐａｖｅおよびＶｓａｖｅは、上記ステップＳ１０６において中間転写ベルト７１上の複数箇所でサンプリングした受光ユニットからの出力電圧ＶｐおよびＶｓの平均値をそれぞれ表している。また、受光素子６７２ｐ，６７２ｓの出力に与えたオフセット電圧を差し引くため、これらの平均値Ｖｐａｖｅ，Ｖｓａｖｅからそれぞれ暗出力レベルＶｐ０，Ｖｓ０を減じている。
【００７６】
なお、これらの値Ｖｐａｖｅ、Ｖｓａｖｅ、Ｖｐ０およびＶｓ０については、パッチ画像について濃度測定（ステップＳ４）を実行する際における濃度センサ６０の出力の基準値として用いることもできるので、ＲＡＭ１０７にこれらの値を記憶させておくのが望ましい。
【００７７】
また、こうして求めた指標値Ｔａｖｅの適正な範囲としては、例えば、理想的な、つまり特性ばらつきがなく、トナーによる汚れもない濃度センサ６０における指標値の理想値Ｔｉｄｅａｌを予め求めておき、その理想値Ｔｉｄｅａｌに対して所定の許容範囲、例えば（±３０％）以内とすることができる。
【００７８】
こうして２つの出力電圧Ｖｐ，Ｖｓおよび指標値Ｔａｖｅについての判断を行い（ステップＳ１０７，Ｓ１０８およびＳ１１０）、いずれの値も適正な範囲にあれば、濃度センサ６０は濃度測定を行うことが可能な状態にあると判定することができる。しかし、いずれかが適正でないと判断したときには、濃度センサ６０は濃度測定を行うことが不可能な状態であると判定し（ステップＳ１１１）、測定前処理を終了する。
【００７９】
測定前処理を終了すると、図９の濃度制御処理に戻る。その動作内容については先に述べた通りである。ただし、上記した測定前処理において濃度測定が不可能であると判定した場合には、ステップＳ２における判断は「ＮＯ」となるので、ステップＳ３〜Ｓ５の動作を行わず、ステップＳ６を実行する。
【００８０】
このステップＳ６では、ユーザに異常を知らせるエラーメッセージとして、「清掃要求」メッセージ、つまりユーザに対して濃度センサ６０の清掃作業を行うことを促す旨のメッセージを、表示部１２に表示させる。というのは、上記したように、濃度センサ６０が濃度測定に適さない状態と判定される原因として、濃度センサ６０や中間転写ベルト７１へのトナー付着が考えられ、濃度センサ６０を清掃した上で濃度制御処理を再度実行することにより、これらの原因が解消される可能性があるからである。
【００８１】
したがって、濃度測定が不可能と判定された後には、ユーザまたはサービスマンにより濃度センサ６０の清掃作業が実行されたかどうかを判定するとともに、作業が実行されたと判定したときには上記した濃度制御処理を実行するようにするのが望ましい。清掃作業が実行されたか否かは、例えば「清掃要求」メッセージの表示後、エンジン部ＥＧを覆うドアが開閉されたかどうかで判断することが可能である。この目的のため、例えばリミットスイッチやフォトインタラプタなどを用いてドアの開閉を検知する開閉センサを設けることが好ましい。この実施形態では、図示を省略する開閉センサの出力信号を監視することでカバーの開閉が行われるのを待ち、開閉操作が行われたと判断したときに、再びステップＳ１から上記処理を実行するようにしている（ステップＳ７）。
【００８２】
なお、この種の画像形成装置では、ドアが開いた状態での画像形成動作を禁止するため、このような開閉センサが設けられるのが一般的である。この開閉センサを上記目的達成のために使用することが可能である。
【００８３】
以上のように、この実施形態の画像形成装置では、中間転写ベルト７１に照射した光に対応する反射光を検出し、その反射光に含まれる２つの光成分、すなわちｐ偏光成分およびｓ偏光成分の光量検出結果に基づいて、パッチ画像としてのトナー像の画像濃度を測定する。そして、その濃度測定に先立つ測定前処理として、ｐ偏光成分に対応する濃度センサ６０からの出力電圧Ｖｐに基づいて照射光量の設定を行う。このように、１つの光成分の検出結果に基づいて照射光量の設定を行うので、処理が簡単である。
【００８４】
また、こうして設定した照射光量の下で、ｐ偏光成分に対応する濃度センサ６０からの出力電圧Ｖｐの検出・確認を行うのに加えて、この実施形態では、ｓ偏光成分に対応する出力電圧Ｖｓ、および、２つの出力電圧Ｖｐ，Ｖｓに基づき求めた指標値Ｔａｖｅについての評価を行い、その結果によって濃度測定を行うか否かの判定を行っている。このように、濃度測定に適した状態でのみ濃度測定を行い、その結果に基づき画像形成条件の調整を行うので、画像形成条件を効率よくその最適条件に設定することができる。
【００８５】
また、濃度測定に適さない状態であるときには濃度測定の実行を中止するので、画像形成条件が最適な条件から外れた条件に設定されてしまったり、トナーや処理時間を無駄に消費してしまうという問題がない。さらに、濃度測定に適さない状態である旨をユーザに報知するので、この状態の解消のために必要な処置を、ユーザに速やかに行わせることができる。
【００８６】
以上説明したように、この実施形態においては、濃度センサ６０が本発明の「照射手段」および「光量検出手段」として機能している。また、本発明の「像担持体」として機能する中間転写ベルト７１への照射光が有するｐ偏光成分が、本発明の「第１光成分」に相当する一方、ｓ偏光成分が「第２光成分」に相当している。これに対応して、濃度センサ６０から出力される電圧ＶｐおよびＶｓがそれぞれ本発明の「第１信号」および「第２信号」に相当する。さらに、この実施形態においては、ＣＰＵ１０１が本発明の「制御手段」として機能する一方、表示部１２が「報知手段」として機能している。
【００８７】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、ｐ偏光成分に対応する濃度センサ６０の出力電圧Ｖｐに基づき光量調整を行った後、調整後の光量の下で、各値Ｖｐ、ＶｓおよびＴａｖｅについての評価を行っているが、これらの全ての値についての評価を行う必要は必ずしもない。電圧Ｖｐに基づき光量調整を行った後、電圧Ｖｓまたは指標値Ｔａｖｅの少なくとも一方の結果を使用して評価を行えばよい。要するに、１つの光成分の光量検出結果に基づいて光量調整を行ったときには、他の光成分の光量検出結果についても評価を行い、その結果に基づいて濃度測定実行の可否を判断することが、本発明の主旨である。
【００８８】
また、２つの偏光成分に対応する出力電圧ＶｐおよびＶｓの相対的な関係を評価するための指標値は、上記（式４）によるものに限定されず、これら２つの値に基づいて濃度センサ６０による濃度測定を適正に行えるか否かを判定できるものであれば、他の算出方法によるものであってもよい。
【００８９】
また、例えば、上記実施形態では、本発明にかかる測定前処理を実行した後、トナー像からの出射光に含まれる２つの偏光成分の光量比に基づいてトナー像の画像濃度を求める方法を適用しているが、これ以外に、例えば、これらの光量差に基づいてトナー像の画像濃度を求める方法を適用してもよい。
【００９０】
また、例えば、上記した実施形態の測定前処理では、各値Ｖｐ、ＶｓおよびＴａｖｅのいずれの評価において濃度測定不可と判断された場合でも、以後の処理、例えば表示するメッセージの内容を同一としているが、濃度測定不可と判断された理由に応じて以後の処理を異ならせるようにしてもよい。
【００９１】
また、上記実施形態においては記載を省略しているが、濃度センサ６０の汚れや動作異常に起因して、十分な光量で中間転写ベルト７１を照射することができない場合の処理を設けてもよい。例えば、図１０の測定前処理の照射光量調整処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）において、センサ出力電圧Ｖｐ３またはＶｐ４が想定される値から大きく外れている場合には濃度測定不可と判定するようにしてもよい。
【００９２】
また、上記実施形態は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナーを用いて画像を形成する装置に本発明を適用したものであるが、トナー色の種類および数については上記に限定されるものでなく任意である。また、本発明のようなロータリー現像方式の装置のみでなく、各トナー色に対応した現像器がシート搬送方向に沿って一列に並ぶように配置された、いわゆるタンデム方式の画像形成装置に対しても本発明を適用可能である。さらに、本発明は、上記実施形態のような電子写真方式の装置に限らず、画像形成装置全般に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】濃度センサの構成を示す図である。
【図４】図３の濃度センサにおいて採用された受光ユニットの電気的構成を示す図である。
【図５】図３の濃度センサにおける光量制御特性を示す図である。
【図６】図３の濃度センサにおける反射光量に対する出力電圧の変化の様子を示すグラフである。
【図７】この実施形態における光量制御信号変換部を示す図である。
【図８】中間転写ベルト上のトナー付着量と受光ユニット出力電圧との関係の一例を示す図である。
【図９】この実施形態の濃度制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】この実施形態の測定前処理を示すフローチャートである。
【図１１】光量制御信号と受光ユニット出力電圧の関係を示す図である。
【符号の説明】
１２…表示部（報知手段）、  ６０…濃度センサ（照射手段、光量検出手段）、  ７１…中間転写ベルト（像担持体）、  １０１…ＣＰＵ（制御手段）、  ｐ…ｐ偏光（第１光成分）、  ｓ…ｓ偏光（第２光成分）、  Ｖｐ…（受光ユニット６７０ｐの）出力電圧（第１信号）、  Ｖｓ…（受光ユニット６７０ｓの）出力電圧（第２信号）
【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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