【手続補正書】
【提出日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像を担持する像担持体と、
駆動電流に応じた光量の光を前記像担持体に向けて照射する発光手段と、
前記発光手段から照射され、前記像担持体で反射される光と、前記発光手段から照射され、前記像担持体に担持された前記現像剤像で反射される光とを受光し、受光光量に応じた出力電圧を出力する受光手段と、を有し、
前記受光手段から出力される出力電圧に応じて前記現像剤像を検知する画像形成装置であって、
前記発光手段に流す駆動電流を変化させながら、前記像担持体から反射される光を受光する前記受光手段の出力電圧を測定することで、前記受光手段の出力電圧を飽和させない発光光量となる第１駆動電流と、該第１駆動電流を前記発光手段に流したときに、前記像担持体からの反射光を受光する前記受光手段から出力された第１出力電圧と、前記第１駆動電流よりも小さい第２駆動電流と、該第２駆動電流を前記発光手段に流したときに、前記像担持体からの反射光を受光する前記受光手段から出力された第２出力電圧とから決まる前記発光手段により前記像担持体に光が照射されている場合の前記駆動電流の変化に対する前記出力電圧の変化の特性に基づいて、前記受光手段から出力される出力電圧の目標となる目標出力電圧が得られる駆動電流の値を決定する電流値決定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電流値決定手段は、前記受光手段からの出力電圧を飽和させうる値から段階的に減少させるように、前記発光手段に駆動電流を流し、前記受光手段の出力電圧の飽和値より小さくなったときの駆動電流を前記第１駆動電流とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電流値決定手段は、前記受光手段からの出力電圧を飽和させうる値から段階的に減少させるように、前記発光手段に駆動電流を流し、前記発光手段に流す駆動電流の変化に対する前記受光手段から出力される出力電圧の変化の割合が所定値以上になったときの駆動電流を前記第１駆動電流とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電流値決定手段は、前記発光手段に流す駆動電流を段階的に増加させ、前記駆動電流の変化に対する前記受光手段から出力される出力電圧の変化の割合が所定値以下になったときの駆動電流を前記第１駆動電流とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電流値決定手段は、前記第１駆動電流と前記第１出力電圧と前記第２駆動電流と前記第２出力電圧とから、前記発光手段により前記像担持体に光が照射されている場合の前記駆動電流の変化に対する前記出力電圧の変化の特性を決定する第１の特性決定部と、
前記第１駆動電流と、該第１駆動電流を前記発光手段に流したときに、前記現像剤像からの反射光を受光する前記受光手段から出力される第３出力電圧と、前記第２駆動電流と、該第２駆動電流を前記発光手段に流したときに、前記現像剤像からの反射光を受光する前記受光手段から出力される第４出力電圧とから、前記発光手段により前記現像剤像に光が照射されている場合の前記駆動電流の変化に対する前記出力電圧の変化の特性を決定する第２の特性決定部を有し、
前記電流値決定手段は、前記第１の特性決定部により決定される前記特性と、前記第２の特性決定部により決定される前記特性とに基づいて、前記像担持体からの反射光を受光した前記受光手段から出力される出力電圧と、前記現像剤像からの反射光を受光した前記受光手段から出力される出力電圧との差が予め決められた値となるときの、前記発光手段に流される駆動電流の値を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電流値決定手段は、前記第１駆動電流と前記第１出力電圧と前記第２駆動電流と前記第２出力電圧とから、前記発光手段により前記像担持体に光が照射されている場合の前記駆動電流の変化に対する前記出力電圧の変化の特性を決定する第１の特性決定部と、
前記第１駆動電流以下の複数の駆動電流を切り換えて前記発光手段に流し、前記現像剤像で反射される光を受光した前記受光手段の複数の出力電圧から、前記発光手段により前記現像剤像に光が照射されている場合の前記駆動電流の変化に対する前記出力電圧の変化の特性を決定する第２の特性決定部を有し、
前記電流値決定手段は、前記第１の特性決定部により決定される前記特性と、前記第２の特性決定部により決定される前記特性とに基づいて、前記像担持体からの反射光を受光した前記受光手段の出力電圧と、前記現像剤像からの反射光を受光した前記受光手段の出力電圧との差が予め決められた値となるときの、前記発光手段に流される駆動電流の値を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】画像形成装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、像担持体に光を照射することで、この像担持体上に形成される画像の形成位置を検知する画像形成装置に関し、特に、照射される光の光量を決定する方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、受光手段からの出力電圧の飽和を回避し、且つ、現像剤像からの反射光量と像担持体からの反射光量とを識別するための駆動電流の値を精度良く決定することができる画像形成装置を提供することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、現像剤像を担持する像担持体と、駆動電流に応じた光量の光を前記像担持体に向けて照射する発光手段と、前記発光手段から照射され、前記像担持体で反射される光と、前記発光手段から照射され、前記像担持体に担持された前記現像剤像で反射される光とを受光し、受光光量に応じた出力電圧を出力する受光手段と、を有し、前記受光手段から出力される出力電圧に応じて前記現像剤像を検知する画像形成装置であって、前記発光手段に流す駆動電流を変化させながら、前記像担持体から反射される光を受光する前記受光手段の出力電圧を測定することで、前記受光手段の出力電圧を飽和させない発光光量となる第１駆動電流と、該第１駆動電流を前記発光手段に流したときに、前記像担持体からの反射光を受光する前記受光手段から出力された第１出力電圧と、前記第１駆動電流よりも小さい第２駆動電流と、該第２駆動電流を前記発光手段に流したときに、前記像担持体からの反射光を受光する前記受光手段から出力された第２出力電圧とから決まる前記駆動電流の変化に対する前記出力電圧の変化の特性に基づいて、前記受光手段から出力される出力電圧の目標となる目標出力電圧が得られる駆動電流の値を決定する電流値決定手段と、を有することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明によれば、受光手段からの出力電圧の飽和を回避し、且つ、現像剤像からの反射光量と像担持体からの反射光量とを識別するための駆動電流の値を精度良く決定することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図３によれば、パターンを読み取ったアナログの出力波形、それに対応するデジタルの出力波形、及びしきい値（破線）が示されている。出力波形は、センサから出力された電圧の波形である。アナログの出力波形のうち、しきい値を超える部分がデジタルの出力波形では１となり、しきい値以下の部分がデジタルの出力波形では０となる。なお、デジタル波形の論理は逆でもよく、しきい値を超えた場合を０、超えない場合を１としてもよい。以後は前述の論理（しきい値を超える部分がデジタルの出力波形では１となり、しきい値以下の部分がデジタルの出力波形では０）の場合において説明する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図３が示すように、この光量調整後における下地光量に対応するアナログの出力波形の電圧（出力電圧）は規定値（例：５［Ｖ］）となる。また、図３が示すように、トナーパターンが検出されたときのアナログの出力電圧がしきい値以下となるよう、しきい値を設定する。もちろん、下地が検出されたときのアナログの出力電圧がしきい値を超えるよう、しきい値が設定される。このように、ＣＰＵ４００は、下地とトナーパターンとを明確に区別できるよう、しきい値を設定する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ステップＳ８０１で、ＣＰＵ４００は、光量調整用のトナーパターン（光量調整パターン）を形成するようパターン生成部１０５に命令を送出する。パターン生成部１０５は、光量調整パターンの画像データを生成し、レーザー走査ユニット５ａ〜５ｄに送出する。これにより、転写ベルト８上に光量調整パターンが形成される。なお、光量調整パターンはどの色のトナーを用いてもよい。第２関数を決定するために使用される現像剤は、例えば、画像形成装置が備えるそれぞれ色の異なる現像剤のうち、反射率が最大（センサ出力最大）の現像剤である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ステップＳ８０３で、ＣＰＵ４００は、駆動電流Ｘ０、Ｘｍと、出力電圧Ｂ０、Ｂｍとから、像光量に関する表す第２関数Ｂref（ｘ）を決定する。第２関数Ｂref（ｘ）は、例えば、次式により表現できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
このように、ＣＰＵ４００は、第１駆動電流と第２駆動電流とに加え、第１駆動電流を基準として選定された１以上の他の駆動電流を用いて対応する出力電圧を測定することで、線形の第２関数を決定する第２関数決定手段の一例である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図１３は、実施形態に係る駆動電流の変化とサンプリングとの関係を例示した図である。この例では、時刻ｔ０から現像剤に関する出力電圧のサンプリングが開始され、時刻ｔ７で終了するものとする。時刻ｔ０以上ｔ２未満で、駆動電流Ｘ１が適用される。ただし、時刻ｔ０以上ｔ１未満では、発光部５２に備えられる発光素子の発光光量が安定しないので、サンプリングを見合わせることが望ましい。時刻ｔ０以上ｔ１未満での時間を光量安定時間Ｔｗ１と呼ぶことにする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
時刻ｔ１以上ｔ２未満において、ＣＰＵ４００は、サンプリング間隔Ｔｓでもってｎ個のサンプリング値を取得する。以降、時刻ｔ２以上ｔ３未満で、駆動電流Ｘ２が適用される。時刻ｔ３以上ｔ４未満で、駆動電流Ｘ３が適用される。時刻ｔ４以上ｔ５未満で、駆動電流Ｘ４が適用される。時刻ｔ５以上ｔ６未満で、駆動電流Ｘ５が適用される。なお、時刻ｔ６以上ｔ７未満では、読み取り余裕時間Ｔｗ２として、サンプリングが実行されない。このようなウエイトは、実施形態１や実施形態２における下地やトナーパターンに関する出力電圧の測定に適用されてもよいことはいうまでもない。なお、光量調整パターンの長さは、時刻ｔ０からｔ７までの時間に転写ベルト８の周速度を乗算したものとなる。