(57)【要約】【課題】  発光ダイオードが発光してから検知精度が安定するまでの立ち上がり時間が短い、光センサの駆動方法を提供する。さらに、光センサによる検知時間の制約が少なく、高精度の検出による高画質の出力が可能な、画像形成装置を提供する。【解決手段】  光センサの発光ダイオードに電流Ｉ0を流入して発光ダイオードから射出される光を被検知物に照射して被検知物を検知する前に、検知工程時に流入する電流Ｉ0よりも大きな電流Ｉ1を発光ダイオードに所定時間Ｔｃ流入する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードを発光素子とする光センサの駆動方法であって、
前記発光ダイオードに電流を流入して当該発光ダイオードから射出される光を被検知物に照射する検知工程と、
前記検知工程前に、前記検知工程時に流入する電流よりも大きな電流を前記発光ダイオードに流入する準備工程と、を備えたことを特徴とする光センサの駆動方法。
【請求項２】
前記準備工程をおこなう時間を、前記光センサの駆動を停止した時間に応じて変動させることを特徴とする請求項１に記載の光センサの駆動方法。
【請求項３】
前記準備工程をおこなう時間を、当該準備工程時に流入する電流の大きさに応じて変動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光センサの駆動方法。
【請求項４】
前記準備工程をおこなう時間を、前記光センサの周囲温度に応じて変動させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光センサの駆動方法。
【請求項５】
前記光センサは、画像形成装置の像担持体に対向する位置に設置されて、
前記被検知物は、前記像担持体上に形成される画像部又は非画像部であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光センサの駆動方法。
【請求項６】
発光ダイオードを発光素子とする光センサと、
前記発光ダイオードに流入する電流の大きさを調整する制御部と、を備え、
前記発光ダイオードに電流を流入して当該発光ダイオードから射出される光を被検知物に照射する前に、その電流よりも大きな電流を前記発光ダイオードに流入することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記被検知物に光を照射したときに前記発光ダイオードに流入した電流の値を記憶するメモリを備え、
前記制御部は、前記メモリに記憶された電流の値に基いて前記大きな電流の値を定めることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、被検知物に光を照射する前に前記発光ダイオードに流入する電流の値を調整するとともに、その調整される電流の値に基いて前記大きな電流の値を定めることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記光センサの受光素子が受ける光量が予め定めた値以上となるように、前記発光ダイオードに流入する電流の値を調整することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記光センサの受光素子が受ける光量が予め定めた値に近似するように、前記発光ダイオードに流入する電流の値を大小に振りながら調整することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記大きな電流を流入する時間を前記光センサの駆動を停止した時間に応じて変動させることを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記大きな電流を流入する時間をその電流の大きさに応じて変動させることを特徴とする請求項６〜請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記大きな電流を流入する時間を前記光センサの周囲温度に応じて変動させることを特徴とする請求項６〜請求項１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
像担持体を備え、
前記光センサは、前記像担持体に対向する位置に設置されて、
前記被検知物は、前記像担持体上に形成される画像部又は非画像部であることを特徴とする請求項６〜請求項１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光ダイオードから発せられた射出光を被検出物に反射させた後にその反射光を受光素子にて受ける光センサの駆動方法と、それを用いた画像形成装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、出力画像における画像濃度の安定化を目的として、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体に対向する位置に、反射型の光センサ（Ｐセンサ）を設置したものが多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
光センサを用いた画像濃度の調整制御には、種々のものが開示されている。以下に、その一例を述べる。
まず、像担持体上に複数のパッチパターン（静電潜像の概矩形パターンである。）を形成する。そして、各パッチパターンの潜像電位を、電位センサで測定する。さらに、各パッチパターンを現像した後に、パッチパターン（画像部）上のトナー付着量を光センサで測定する。また、パッチパターンを形成していない像担持体上の非画像部についても光センサで測定する。
そして、電位センサで検出した潜像電位と、光センサで検出したトナー付着量とから、最大トナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求める。そして、求めた現像ポテンシャルに基づいて、作像条件（帯電電位、露光電位、現像電圧等である。）を調整する。
【０００４】
このような調整制御、すなわち、光センサによる検知は、所定のタイミング（例えば、所定の出力枚数ごとである。）でおこなわれる。
ここで、光センサは、発光素子と受光素子とからなる。発光素子は発光ダイオードからなり、受光素子はフォトダイオード（ＰＤ）又はフォトトランジスタ（ＰＴｒ）等からなる。
【０００５】
そして、光センサによる検知をおこなうたびに、発光ダイオードに所定の電流が流入される。発光ダイオードに電流が流入されると、発光ダイオードから光が発せられる。発光ダイオードから発せられた光は、被検知物（像担持体上の画像部又は非画像部である。）に達してそこで反射する。この反射光は、受光素子に入射する。この受光素子で検出した正反射光（入射光）の光量（光センサ出力）によって、被検知物上のトナー付着量が求められる。すなわち、受光素子での検出光量が大きいときはトナー付着量が少なく、受光素子での検出光量が小さいときはトナー付着量が多いことになる。
なお、発光ダイオードへの電流の流入は、発光ダイオードを長寿命化するために、検知時のみにおこなわれる。
【０００６】
【特許文献１】特開平２０００−２２１７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の光センサは、発光ダイオードが発光してから検知精度が安定するまでに、ある程度時間がかかるという問題があった。したがって、高い画像品質が要求される画像形成装置に光センサを用いるときに、充分な検知精度を確保するために、時間的な制約があった。
【０００８】
すなわち、像担持体上にトナー付着量の異なる複数のパッチパターンを形成する、上述の画像形成装置においては、各パッチパターン（画像部）におけるトナー付着量の差異を明確に検知しなければ、精度の高い作像条件の設定が不可能になる。そのため、光センサには、安定的な高い検知精度が求められる。
これに対して、従来の光センサにおいては、発光ダイオードに電流を流入してから光センサの出力値が安定するまでに時間がかかるので、出力値が安定した後にパッチパターンの濃度検知をおこなう必要があった。
【０００９】
本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、光センサの出力値が初期的に不安定になるのは、発光ダイオードに電流を流入してから発光ダイオードの発光が安定するまでに、ある程度時間がかかることによる。そして、発光ダイオードの発光効率（発光の安定）は、発光ダイオード自体の温度変動に左右される。
【００１０】
図５（Ａ）は、光センサの出力値（出力電圧）の経時変化を示すグラフである。図５（Ａ）において、横軸は時間を示し、縦軸は光センサにおける受光素子の出力電圧を示す。また、図５（Ｂ）において、縦軸は発光ダイオードに流入される電流値を示す。さらに、図５（Ｃ）は、このときの発光ダイオード自体の温度変動を概念的に示すグラフである。
なお、図５の光センサは、受光素子の出力電圧が４ボルトとなるように、発光ダイオードに流入する電流が調整されている。また、図５の光センサは、発光ダイオードを消灯してから１時間放置（駆動停止）したものである。
【００１１】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、光センサの発光ダイオードに所定の電流Ｉ0が流入されてから、光センサの出力電圧が約０．２ボルトの範囲でばらつき、出力電圧が安定するまでに約６秒の時間（図中の矢印Ｔｓである。）を要している。
これは、図５（Ｃ）に示すように、発光ダイオードに電流Ｉ0が流入されてから、発光ダイオード自体の温度がΔＴ上昇して安定するまでの時間に相当するものと考えられる。
【００１２】
すなわち、発光ダイオードに電流Ｉ0が流入された直後から、発光ダイオード自体がその熱容量又は熱抵抗に応じた熱量を受けて温度が上昇する。その後、発光ダイオードにおける受熱と放熱とのバランスが一定となって、発光ダイオード自体の温度が安定する。
ここで、発光ダイオードの温度が変動すると、発光効率も変動する。詳しくは、温度が上昇すると、発光効率が低下する。したがって、発光ダイオードの温度が安定するまでは発光効率が不安定になって、光センサの出力電圧がばらつく。その後、発光ダイオードの温度が安定することにともないその発光効率も安定化して、光センサの出力電圧のばらつきがなくなることになる。
【００１３】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、発光ダイオードが発光してから検知精度が安定するまでの立ち上がり時間が短い光センサの駆動方法を提供するとともに、光センサによる検知時間の制約が少なく高精度の検出による高画質の出力が可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の請求項１記載の発明にかかる光センサの駆動方法は、発光ダイオードを発光素子とする光センサの駆動方法であって、前記発光ダイオードに電流を流入して当該発光ダイオードから射出される光を被検知物に照射する検知工程と、前記検知工程前に、前記検知工程時に流入する電流よりも大きな電流を前記発光ダイオードに流入する準備工程と、を備えたものである。
【００１５】
また、請求項２記載の発明にかかる光センサの駆動方法は、上記請求項１記載の発明において、前記準備工程をおこなう時間を、前記光センサの駆動を停止した時間に応じて変動させるものである。
【００１６】
また、請求項３記載の発明にかかる光センサの駆動方法は、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記準備工程をおこなう時間を、当該準備工程時に流入する電流の大きさに応じて変動させるものである。
【００１７】
また、請求項４記載の発明にかかる光センサの駆動方法は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記準備工程をおこなう時間を、前記光センサの周囲温度に応じて変動させるものである。
【００１８】
また、請求項５記載の発明にかかる光センサの駆動方法は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記光センサは、画像形成装置の像担持体に対向する位置に設置されて、前記被検知物を、前記像担持体上に形成される画像部又は非画像部としたものである。
【００１９】
また、この発明の請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、発光ダイオードを発光素子とする光センサと、前記発光ダイオードに流入する電流の大きさを調整する制御部と、を備え、前記発光ダイオードに電流を流入して当該発光ダイオードから射出される光を被検知物に照射する前に、その電流よりも大きな電流を前記発光ダイオードに流入するものである。
【００２０】
また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項６に記載の発明において、前記被検知物に光を照射したときに前記発光ダイオードに流入した電流の値を記憶するメモリを備え、前記制御部は、前記メモリに記憶された電流の値に基いて前記大きな電流の値を定めるものである。
【００２１】
また、請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項６に記載の発明において、前記制御部は、被検知物に光を照射する前に前記発光ダイオードに流入する電流の値を調整するとともに、その調整される電流の値に基いて前記大きな電流の値を定めるものである。
【００２２】
また、請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項８に記載の発明において、前記光センサの受光素子が受ける光量が予め定めた値以上となるように、前記発光ダイオードに流入する電流の値を調整するものである。
【００２３】
また、請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項８に記載の発明において、前記光センサの受光素子が受ける光量が予め定めた値に近似するように、前記発光ダイオードに流入する電流の値を大小に振りながら調整するものである。
【００２４】
また、請求項１１記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項６〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記制御部は、前記大きな電流を流入する時間を前記光センサの駆動を停止した時間に応じて変動させるものである。
【００２５】
また、請求項１２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項６〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記制御部は、前記大きな電流を流入する時間をその電流の大きさに応じて変動させるものである。
【００２６】
また、請求項１３記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項６〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記制御部は、前記大きな電流を流入する時間を前記光センサの周囲温度に応じて変動させるものである。
【００２７】
また、請求項１４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項６〜請求項１３のいずれかに記載の発明において、像担持体を備え、前記光センサは、前記像担持体に対向する位置に設置されて、前記被検知物を、前記像担持体上に形成される画像部又は非画像部としたものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、光センサの発光ダイオードに流入する電流値が初期的に大きくなるように制御しているので、発光ダイオードが発光してから検知精度が安定するまでの立ち上がり時間を短くすることができる。さらに、光センサによる検知時間の制約が少なく、高精度の検出による高画質の出力が可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３０】
実施の形態１．
図１及び図２にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１は、光センサを示す概略斜視図である。
図１において、１は正反射光受光型の光センサ、２は光センサ１の発光素子としての発光ダイオード（ＬＥＤ）、６は光センサ１の受光素子（ＰＤ又はＰＴｒ）、１０は光センサ１による検知対象となる被検知物を示す。
ここで、光センサ１の発光ダイオード２に流入される電流の大きさは、制御部１５によって可変になっている。
【００３１】
以下、被検知物の濃度検知（又は位置検知等）をおこなうときの、光センサ１の駆動方法について説明する。
まず、図２（Ｂ）を参照して、被検知物１０の検知をおこなう前（検知工程前）の準備工程時に、発光ダイオード２に電流Ｉ1を、所定時間Ｔｃだけ流入する。その後、この電流Ｉ1よりも小さな電流Ｉ0（検知時の電流値である。）を、発光ダイオード２に流入する。
そして、発光ダイオード２への電流の流入を開始してから所定時間Ｔｓが経過した後に、被検知物１０の検知をおこなう。
【００３２】
具体的には、図１を参照して、電流の流入によって発光ダイオード２から発せられた射出光Ｍ１は、レンズ面を透過して、被検知物１０表面に入射角θで入射する。被検知物１０表面に入射した射出光Ｍ１は、その一部が反射角θの正反射光（入射光Ｍ２）として、受光素子６に向けて進行する。その後、入射光Ｍ２は、レンズ面に入射して受光素子６上に集光される。
そして、検出工程時には、受光素子６に入射した入射光Ｍ２の光量に応じた出力が、制御部１５に送信される。さらに、制御部１５に送信された出力値の大きさに基いて、被検知物１０の濃度が検知される。
【００３３】
以上のように駆動される光センサ１は、発光ダイオード２に電流を流入してから出力が安定するまでの時間Ｔｓが大幅に短縮される。図２（Ａ）〜（Ｃ）にて、その効果について説明する。
【００３４】
図２（Ａ）は、光センサ１の出力値（出力電圧）の経時変化を示すグラフである。図２（Ａ）において、横軸は時間を示し、縦軸は光センサ１における受光素子６の出力電圧を示す。また、図２（Ｂ）において、縦軸は発光ダイオード２に流入される電流値を示す。さらに、図２（Ｃ）は、このときの発光ダイオード２自体の温度変動を概念的に示すグラフである。
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、先に説明した従来の光センサについての図５（Ａ）〜（Ｃ）に、それぞれ対応する。
【００３５】
図２（Ｂ）に示すように、本実施の形態１では、準備工程時に、検知時の電流Ｉ0より大きな電流Ｉ1が、所定時間Ｔｃだけ発光ダイオード２に流入される。これにより、図２（Ｃ）と図５（Ｃ）とを比較して、発光ダイオード自体の温度がΔＴ上昇して安定するまでの時間Ｔｓが短縮される。すなわち、発光ダイオードの受ける熱量は大きな電流Ｉ1に応じて大きくなるために、温度上昇の速度が増して、早期に温度Ｔ＋ΔＴ近傍に達する。そして、温度Ｔ＋ΔＴに達する直前に、大きな電流Ｉ1から通常の電流Ｉ0に調整することで、発光ダイオード２における受熱と放熱とのバランスが一定となって、発光ダイオード２自体の温度が安定する。
ここで、大きな電流Ｉ1は、発光ダイオード２の仕様範囲内であれば、大きい電流値であるほど時間Ｔｓを短くすることができる。
【００３６】
そして、本実施の形態１において、光センサ１の出力は、図２（Ａ）に示すように変動することになる。
すなわち、大きな電流Ｉ1を流入した時間Ｔｃでは、その電流値に応じて、光センサ１の出力が大きくなる。その後、流入する電流を、大きな電流Ｉ1から通常の電流Ｉ0に変化させると、その電流値に応じて、光センサ１の出力が狙いの値Ｖ0に近づく。そして、時間Ｔｓ後には、光センサ１の出力は、Ｖ0にて安定する。
図２（Ａ）と図５（Ａ）とを比較して、光センサ１の出力電圧が安定するまでの時間Ｔｓが大幅に短縮されることがわかる。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態１の光センサ１においては、発光ダイオード２に流入する電流値が検知工程前に初期的に大きくなるように制御しているので、発光ダイオード２が発光してから検知精度が安定するまでの立ち上がり時間Ｔｓが短縮される。すなわち、高精度で操作性の高い光センサ１を提供することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態１において、光センサ１による検知を連続的におこなう場合、すなわち、光センサ１の駆動を停止する時間（放置時間）が短くなる場合には、発光ダイオード２の温度（Ｔ＋ΔＴ）の低下が小さいうちに次の電流流入がおこなわれる。この場合には、発光ダイオード２の温度が飽和するまでの時間Ｔｓがさらに短縮される。したがって、光センサ１の駆動停止時間に応じて、検知前の準備工程時間Ｔｓを調整設定することが好ましい。具体的に、光センサ１の駆動停止時間は、発光ダイオードに流入する電流のオン・オフ時間を制御部１５のタイマーによって検出して求めることになる。
【００３９】
また、本実施の形態１において、光センサ１の周囲温度が比較的高い場合には、駆動停止時の発光ダイオード２の温度Ｔも高くなる。この場合には、発光ダイオード２の温度が飽和するまでの時間Ｔｓがさらに短縮される。したがって、光センサ１の周囲温度に応じて、検知前の準備工程時間Ｔｓを調整設定することが好ましい。具体的に、光センサ１の周囲温度は、制御部１５に接続された温度センサにて検出することになる。
【００４０】
また、本実施の形態１において、準備工程時に初期流入する電流Ｉ1を比較的高く設定できる場合には、発光ダイオード２の温度が飽和するまでの時間Ｔｓがさらに短縮される。したがって、初期流入する電流Ｉ1の大きさに応じて、検知前の準備工程時間Ｔｓを調整設定することが好ましい。
【００４１】
また、本実施の形態１では、正反射光受光型の光センサ１に対して、本発明を適用した。これに対して、拡散反射光受光型の光センサに対して本発明を適用することもできる。
具体的に、拡散反射光受光型の光センサにおいては、図１の受光素子６にて拡散反射光が受光される。この場合、受光素子６に入射する入射光Ｍ２は拡散反射光であるので、その反射角は射出光Ｍ１の入射角θとは一致しない。また、この拡散反射光受光型の光センサでは、その出力の形態が正反射光受光型のものとは逆になる。すなわち、被検知物１０がカラートナー像である場合に、そのトナー付着量が少ないときには受光素子６での検出光量が小さくなり、トナー付着量が多いときには受光素子での検出光量が大きくなる。これは、トナー粒子の存在によって拡散反射が起こることによる。
そして、拡散反射光受光型の光センサにおいても、発光ダイオード２に流入する電流値が検知工程前に初期的に大きくなるように制御することで、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
実施の形態２．
図３及び図４にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図３は、実施の形態２におけるカラー画像形成装置の要部を示す構成図である。図４は、図３の画像形成装置に設置される光センサ１の回路図である。本実施の形態２は、前記実施の形態１の光センサ１を、画像形成装置に設置したものである。
【００４３】
図３において、１は感光体ドラム２００上に形成される画像部（又は非画像部）の濃度を検出する光センサ、２００は像担持体としての感光体ドラム、２０１は中間転写ユニットに転写されない感光体ドラム２００上の未転写トナーを回収する感光体クリーニング装置、２０２は感光体ドラム２００上の電位をリセットする除電ランプ、２０３は感光体ドラム２００表面を一様に帯電する帯電部、２０４は感光体ドラム２００上の電位を検出する電位センサを示す。
【００４４】
また、２３０は４色の現像部２３１Ｋ、２３１Ｙ，２３１Ｍ、２３１Ｃを搭載したリボルバ現像ユニット、５００は感光体ドラム２００上で形成された各色のトナー像を重ね合わせるための像担持体としての中間転写ユニット、６００は中間転写ユニット５００で形成されたカラー画像を転写紙に転写するための２次転写ユニット、６５０は転写紙を２次転写ユニット６００に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストローラ対を示す。
【００４５】
ここで、光センサ１は、前記実施の形態１で示したものである。そして、感光体ドラム２００表面に形成される複数のパッチパターンを被検知物１０として、それらのトナー付着量を光センサ１にて検出する。
なお、光センサ１は、感光体ドラム２００に対向する位置であって、感光体ドラム１の軸方向（紙面垂直方向である。）の３箇所（両端部と中央部とである。）にそれぞれ設けられている。
【００４６】
具体的には、図４の回路図を参照して、感光体ドラム２００の軸方向両端部には、それぞれ、１発光１受光型の光センサ１Ｌ、１Ｒが設置されている。すなわち、これらの光センサ１Ｌ、１Ｒは、それぞれ、１つの発光ダイオード２Ｌ、２Ｒと、１つの受光素子６Ｌ、６Ｒとを備えている。これらの光センサ１Ｌ、１Ｒは正反射光受光型の光センサであって、受光素子６Ｌ、６Ｒには正反射光が入射される。
また、感光体ドラム２００の軸方向中央部には、１発光２受光型の光センサ１Ｃが設置されている。すなわち、この光センサ１Ｃは、１つの発光ダイオード２Ｃと、１つの受光素子６Ｃ１、６Ｃ２とを備えている。この光センサ１Ｃは正反射光受光型／拡散反射光受光型の光センサであって、一方の受光素子６Ｃ１には正反射光が入射され、他方の受光素子６Ｃ２には拡散反射光が入射される。
これらの光センサ１Ｌ、１Ｃ、１Ｒによって、感光体ドラム２００上のパッチパターン濃度をそれぞれ検知して、それらの検知結果に基いて軸方向の濃度偏差を求める。なお、濃度偏差を求めない場合には、濃度検知用の光センサを、中央の１発光２受光型の光センサ１Ｃのみとすることもできる。
【００４７】
図３を参照して、電位センサ２０４は、パッチパターンが形成される感光体ドラム２００上の領域と対向するように設置されている。電位センサ２０４は、感光体ドラム２００の周面において、光センサ１の設置位置に対応する位置に設置されている。
そして、電位センサ２０４で検出した潜像電位と、光センサ１で検出したトナー付着量とから、最大トナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求める。そして、求めた現像ポテンシャルに基づいて、作像条件（帯電電位、露光電位、現像電圧等である。）を調整する。
【００４８】
このように構成された画像形成装置は、次のように動作する。
まず、原稿台に載置されたカラー原稿のカラー画像情報が、不図示のカラー画像読取装置により読み取られる。そして、そのカラー画像情報は、画像処理部で、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のカラー画像情報に色変換処理される。そして、この４色のカラー画像情報が、カラー画像記録装置の書込み光学ユニットに転送される。
【００４９】
そして、書込み光学ユニットからは、まず、カラー画像情報のうちいずれかの色に対応したレーザー光Ｌが、帯電部２０３によって一様に帯電された感光体ドラム２００表面に向けて、照射される。そして、感光体ドラム２００表面に、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのうちのいずれかに対応した静電潜像が形成される。
なお、書込み光学ユニットは、光源としての半導体レーザー、レーザー発光駆動制御部、ポリゴンミラーとその回転用モータ、ｆ／θレンズ、反射ミラー等で構成されている。
【００５０】
一方、感光体ドラム２００は、図１の矢印方向に回転する。そして、感光体ドラム２００表面は、その周りに配設された、帯電部２０３、電位センサ２０４、リボルバ現像ユニット２３０の選択された現像部２３１Ｃ、光センサ１、中間転写ユニット５００、感光体クリーニング装置２０１、除電ランプ２０２を順次通過していく。
【００５１】
ここで、リボルバ現像ユニット２３０は、ブラック現像部２３１Ｋ、シアン現像部２３１Ｃ、マゼンタ現像部２３１Ｍ、イエロー現像部２３１Ｙと、各現像部を図１の矢印方向に回転させるリボルバ回転駆動部等で構成されている。
各現像部２３１Ｋ、２３１Ｃ、２３１Ｍ、２３１Ｙは、それぞれ、現像剤の穂を感光体ドラム２００の表面に接触させて静電潜像を現像する現像スリーブと、現像剤を汲み上げて撹拌する現像剤パドル等で構成されている。
各現像部２３１Ｋ、２３１Ｃ、２３１Ｍ、２３１Ｙ内のトナーは、フェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電される。また、各現像スリーブには、図示せぬ電源によって現像バイアスが印加される。これによって、現像スリーブと感光体ドラム２００表面との間に、所望の現像電界が形成される。
【００５２】
リボルバ現像ユニット２３０における各現像部の動作を、ブラック現像部２３１Ｋを例にとって説明する。
ブラック現像部２３１Ｋは、まず、コピー開始前の待機状態では、感光体ドラム２００と対向する現像位置よりも上流側に位置するように、リボルバ回転駆動部により調整される。そして、コピー動作が開始されて、書込み光学ユニットによるブラック画像データに対応したレーザー光Ｌが、感光体ドラム２００上に照射されるのに合わせて、リボルバ回転駆動部により、ブラック現像部２３１Ｋが現像位置まで回転駆動される。詳しくは、レーザー光Ｌによる静電潜像が、現像位置に到達する前に、ブラック現像部２３１Ｋの現像位置への移動が完了する。
【００５３】
こうして、感光体ドラム２００上の、ブラック画像情報に対応した静電潜像が現像される。
なお、その他の色に対応した静電潜像の現像に関しても、上述のブラック現像部２３１Ｋと同様に、リボルバ回転駆動部により、対応する現像部をタイミングよく現像位置に移動することで達成される。
【００５４】
その後、静電潜像が現像された感光体ドラム２００表面は、中間転写ユニット５００との対向部に達する。
中間転写ユニット５００は、複数のローラに張架された中間転写ベルト５０１等で構成されている。中問転写ベルト５０１の外周には、２次転写ユニット６００、ベルト除電部５０３、ベルトクリーニングブレード５０４、潤滑剤塗布ブラシ５０５等が配設されている。他方、中間転写ベルト５０１の内周には、１次転写バイアスローラ５０７、ベルト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ５０９、２次転写対向ローラ５１０、クリーニング対向ローラ５１１、アースローラ５１２が配設されており、これらのローラに中間転写ベルト５０１は張架されている。なお、各ローラは導電性材料で形成され、１次転写バイアスローラ５０７以外の各ローラは接地されている。
【００５５】
そして、１次転写バイアスローラ５０７には、１次転写電源８０１により、トナー画像の重ね合わせ数に応じて、所定の転写電圧が印可される。また、ベルト駆動ローラ５０８の図中矢印方向の回転駆動により、中間転写ベルト５０１は矢印方向に駆動される。
このような中間転写ユニット５００において、感光体ドラム２００上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト５０１上に転写される。
【００５６】
一方、中間転写ユニット５００を通過した後の感光体ドラム２００表面は、感光体クリーニング装置２０１との対向部に達する。そして、感光体クリーニング装置２０１によって、感光体ドラム２００上の未転写トナーが回収された後に、除電ランプ２０２の位置に達する。そして、ここで、感光体ドラム２００表面の電位がクリアされた後に、感光体ドラム２００表面は、帯電部２０３の位置に達する。
このような一連の作像プロセスが、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色ごとにおこなわれることになる。
【００５７】
そして、上述の中間転写ユニット５００では、感光体ドラム２００上の各色に対応したトナー像が、順次、中間転写ベルト５０１上に重ねて転写される。そして、カラー原稿に対応したカラー画像が、中間転写ベルト５０１上に形成される。
【００５８】
この中間転写ベルト５０１上に形成されたカラー画像は、次に、２次転写ユニット６００にて、転写紙Ｋ上に転写されることになる。
ここで、２次転写ユニット６００は、３つの支持ローラ６０２〜６０４に張架された２次転写ベルト６０１等で構成される。そして、２つの支持ローラ６０２、６０３の間の２次転写ベルト６０１のベルト部分が、２次転写対向ローラ５１０に対して接離自在となるように、支持ローラ６０２は移動制御される。
【００５９】
また、２次転写バイアスローラ６０５には、２次転写電源８０２によって所定の転写電圧が印加される。他方、２次転写ベルト６０１は、図１の矢印方向に駆動される。
このように構成された２次転写ユニット６００によって、不図示の給紙装置から２次転写ベルト６０１上に搬送された転写紙Ｋに、中間転写ベルト５０１上のカラー画像が転写される。詳しくは、転写紙Ｋは、レジストローラ対６５０によって、２次転写バイアスローラ６０５と２次転写対向ローラ５１０との間に向けて、所定のタイミングで搬送される。そして、転写紙Ｋは、２次転写バイアスローラ６０５の電圧によって、中間転写ベルト５０１上のトナーを吸着する。
【００６０】
その後、カラー画像が転写された転写紙Ｋは、２次転写ベルト６０１によって、転写紙除電チャージャ６０６の位置に達する。そして、ここで２次転写ベルト６０１との静電的な吸着を解かれた転写紙Ｋは、２次転写ベルト６０１から分離されて、不図示の定着装置に向けて搬送される。
他方、転写紙Ｋを分離した後の２次転写ベルト６０１表面は、ベルト除電チャージャ６０７、クリーニングブレード６０８の位置を順次通過する。
また、定着装置に達した転写紙Ｋは、定着装置にてカラー画像が定着された後に、画像形成装置の外に排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００６１】
ここで、本実施の形態２の画像形成装置では、前記実施の形態１で説明した光センサ１を用いて、所定のタイミングで、感光体ドラム２００上に形成されるパッチパターンの濃度を検知している。
すなわち、パッチパターンの濃度検知をおこなう数秒前（時間Ｔｓ前）に、光センサ１の発光ダイオード２に、大きな電流Ｉ1が時間Ｔｃだけ流入される。その後に電流値を通常の電流Ｉ0に変化させる。そして、時間Ｔｓが経過した後に、パッチパターンの濃度検知がおこなわれる。
【００６２】
なお、図４を参照して、各光センサ１Ｌ、１Ｃ、１Ｒにおける、発光ダイオード２Ｌ、２Ｃ、２Ｒの電流制御は、回路に形成される電位差（Ｖｃｃ−ＬＥＤＬ、Ｖｃｃ−ＬＥＤＣ、Ｖｃｃ−ＬＥＤＲ）を調整することで達成される。
【００６３】
また、本実施の形態２において、光センサ１の発光ダイオード２へ流入する通常電流Ｉ0の値は、種々の方法で定めることができる。
第１の方法は、次のようなものである。
まず、所定の条件で、例えば、感光体ドラム２００上の非画像部（地肌部）を基準とした調整で、発光ダイオード２に流入する通常電流値Ｉ0を決定する。そして、その決定した電流値Ｉ0を制御部１５のメモリに記憶する。そして、この電流値Ｉ0は、光センサ１の出力異常が検出されるまで、濃度検知のたびに用いられる。なお、光センサ１の出力異常が検出された場合には、再度、通常電流Ｉ0の調整とメモリへの記憶とがおこなわれる。
このような場合には、準備工程時の初期電流Ｉ1が、メモリに記憶された通常電流Ｉ0に基いて定められる。すなわち、初期電流Ｉ1が、メモリに記憶された通常電流Ｉ0よりも大きくなるように設定される。
【００６４】
第２の方法は、次のようなものである。
検知工程をおこなうたびに、その検知工程前に、発光ダイオード２に流入する通常電流値Ｉ0を調整する。具体的には、流入する電流値を変化させながら、光センサ１の出力（受光素子６が受ける入射光Ｍ２の光量）が所定の値以上（例えば、４ボルト以上である。）となるように、通常電流値Ｉ0を定める。
このような場合には、準備工程時の初期電流Ｉ1が、検知工程ごとに調整される通常電流Ｉ0に基いて定められる。すなわち、初期電流Ｉ1が、調整された通常電流Ｉ0よりも大きくなるように設定される。
【００６５】
第３の方法は、次のようなものである。
検知工程をおこなうたびに、その検知工程前に、発光ダイオード２に流入する通常電流値Ｉ0を調整する。具体的には、流入する電流値を大小に振りながら、光センサ１の出力（受光素子６が受ける入射光Ｍ２の光量）が目標の値（例えば、４ボルトである。）に近づくように、通常電流値Ｉ0を定める。このとき、流入する電流値の振り幅は徐々に狭められて、最終的に通常電流値Ｉ0が定められる。これを２分割法と呼ぶ。
このような場合には、準備工程時の初期電流Ｉ1が、検知工程ごとに調整される通常電流Ｉ0に基いて定められる。すなわち、初期電流Ｉ1が、２分割法にて調整された通常電流Ｉ0よりも大きくなるように設定される。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態２の画像形成装置においては、光センサ１の発光ダイオード２に流入する電流値が検知工程前に初期的に大きくなるように制御しているので、発光ダイオード２が発光してから検知精度が安定するまでの立ち上がり時間Ｔｓが短縮される。これによって、光センサ１による検知時間の制約が少なく、高精度の検出による高画質の出力が可能な画像形成装置を提供することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態２では、前記実施の形態１で説明した光センサ１を、画像形成装置の感光体ドラム２００に対向するように設置した。しかし、本発明の光センサ１の被検知物は、これに限定されることなく、図３の中間転写ベルト５０１とすることもできる。この場合、光センサ１を中間転写ベルト５０１に対向して設置して、中間転写ベルト５０１上に形成される画像部のトナー付着量が光センサ１によって短時間に高精度に検出されることになる。
【００６８】
また、本発明の光センサ１の被検知物は、タンデム型カラー画像形成装置における、転写ベルトや感光体ドラムとすることもできる。この場合、光センサ１を、タンデム型カラー画像形成装置の転写ベルトや感光体ドラムに対向して設置する。そして、転写ベルト上や感光体ドラム上に形成される画像部のトナー付着量や位置ずれ量が、光センサ１によって短時間に高精度に検出される。
また、光センサ１の設置は画像形成装置に限定されることなく、短時間で高精度な検出能を必要とするすべての被検知物に対して適用可能である。
【００６９】
また、本実施の形態２では、３つの光センサ１Ｌ、１Ｃ、１Ｒによって、感光体ドラム２００上のパッチパターンのトナー付着量をそれぞれ検知した。これに対して、図４に示す３つの光センサ１Ｌ、１Ｃ、１Ｒによって、パッチパターンのトナー付着量とは別に、位置ずれ（色ずれ）量を検知することもできる。
具体的には、感光体ドラム２００上の軸方向３箇所（両端及び中央である。）にそれぞれラインパターンを同じタイミングで形成する。そして、それらのラインパターンの位置を光センサ１Ｌ、１Ｃ、１Ｒで検知することで、感光体ドラム２００上の軸方向の位置ずれ量を検知する。なお、中央の光センサ１Ｃにおいては、正反射光用の受光素子６Ｃ１が用いられる。この場合にも、ラインセンサとしての光センサ１によって、感光体ドラム２００上の位置ずれ量が短時間に高精度に検出される。
また、中間転写ベルト５０１上のラインパターンの位置ずれ量を検知したい場合には、中間転写ベルト５０１の幅方向３箇所に３つの光センサを設けて、同様の制御をおこなうことになる。
【００７０】
さらに、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】この発明の実施の形態１における光センサを示す斜視図である。
【図２】図１の光センサにおける、（Ａ）出力値の経時変化と、（Ｂ）発光ダイオードへ入力する電流変化と、（Ｃ）発光ダイオードの温度変動と、を示すグラフである。
【図３】この発明の実施の形態２における画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図４】図３の画像形成装置に設置される光センサを示す回路図である。
【図５】従来の光センサにおける、（Ａ）出力値の経時変化と、（Ｂ）発光ダイオードへ入力する電流変化と、（Ｃ）発光ダイオードの温度変動と、を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１、１Ｌ、１Ｃ、１Ｒ  光センサ、
２、２Ｌ、２Ｃ、２Ｒ  発光ダイオード（発光素子）、
６、６Ｌ、６Ｃ１、６Ｃ２、６Ｒ  受光素子、
１０  被検知物、  １５  制御部、
２００  感光体ドラム（像担持体）、
５００  中間転写ユニット（像担持体）、
Ｍ１  射出光、  Ｍ２  入射光。
【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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