(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に存在する被検出物を光学的に検出する光学的検出装置において、
前記基材上に存在する被検出物に光を照射する１つの発光素子と、
前記基材及び被検出物から鏡面反射された反射光を受光する第１の受光素子と、
前記基材及び被検出物から拡散反射された反射光を受光する第２の受光素子と、
前記基材上に被検出物が存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分と、前記基材のみが存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分との比に基づいて、基材上に存在する被検出物を検出する検出手段と、
前記第１及び第２の受光素子の出力を所望のゲインで増幅する可変増幅手段と、
前記第１及び第２の受光素子のうち、第１の受光素子の基材からの反射光出力に応じて、両方の受光素子の出力を増幅する際のゲインを決定するゲイン調整手段とを備えたことを特徴とする光学的検出装置。
【請求項２】
基材上に存在する被検出物を光学的に検出する光学的検出方法において、
前記基材上に存在する被検出物に１つの発光素子によって光を照射するとともに、
前記基材及び被検出物から鏡面反射された反射光を第１の受光素子によって、前記基材及び被検出物から拡散反射された反射光を第２の受光素子によってそれぞれ受光し、
前記基材上に被検出物が存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分と、前記基材のみが存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分との比に基づいて、基材上に存在する被検出物を検出する検出方法であって、
前記第１及び第２の受光素子の出力を増幅する際のゲインを、前記第１及び第２の受光素子のうち、第１の受光素子の基材からの反射光出力に応じて決定することを特徴とする光学的検出方法。
【請求項３】
像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的に検出し、画像形成条件を制御する画像濃度制御装置において、
前記像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像に光を照射する１つの発光素子と、
前記像担持体及び基準トナー像から鏡面反射された反射光を受光する第１の受光素子と、
前記像担持体及び基準トナー像から拡散反射された反射光を受光する第２の受光素子と、
前記像担持体上に基準トナー像が存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分と、前記像担持体のみが存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分との比に基づいて、像担持体上に形成された基準トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記第１及び第２の受光素子の出力を所望のゲインで増幅する可変増幅手段と、
前記第１及び第２の受光素子のうち、第１の受光素子の像担持体からの反射光出力に応じて、両方の受光素子の出力を増幅する際のゲインを決定するゲイン調整手段とを備えたことを特徴とする画像濃度制御装置。
【請求項４】
像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的に検出し、画像形成条件を制御する画像濃度制御装置において、
前記像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像に光を照射する１つの発光素子と、
前記像担持体及び基準トナー像から反射する異なった種類の反射光のうち、入射光と同じ偏光成分の光を受光する第１の受光素子と、
前記像担持体及び基準トナー像から反射する異なった種類の反射光のうち、入射光と異なる偏光成分の光を受光する第１の受光素子と、
前記像担持体上に基準トナー像が存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分と、前記像担持体のみが存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分との比に基づいて、像担持体上に形成された基準トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記第１及び第２の受光素子の出力を所望のゲインで増幅する可変増幅手段と、
前記第１及び第２の受光素子のうち、第１の受光素子の像担持体からの反射光出力に応じて、両方の受光素子の出力を増幅する際のゲインを決定するゲイン調整手段とを備えたことを特徴とする画像濃度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真複写機やプリンタ等の電子写真方式を応用した画像形成装置などに使用される光学的検出装置及び方法、並びに画像濃度制御装置に関し、更に詳しくは、濃度検出用の基準トナー像等の被検出物が存在する像担持体等の基材からの反射光が変動した場合でも、当該像担持体等の基材からの反射光の変動を補正して、濃度検出用の基準トナー像等の被検出物を精度良く検出することが可能であり、画像濃度の制御を精度良く行うことが可能な光学的検出装置及び方法、並びに画像濃度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真複写機やプリンタ等の電子写真方式を応用した画像形成装置においては、例えば、図１９に示すように、感光体ドラム２００上に形成された濃度測定用の基準トナー像（以下、「基準パッチ」ともいう。）２０１の濃度を、発光素子２０２と受光素子２０３とからなる光センサー２０４によって測定し、当該光センサー２０４による測定結果に基づいて、感光体ドラム２００上に形成される画像の濃度を制御する画像濃度制御装置が用いられている。
【０００３】
この画像濃度制御装置に使用される光センサー２０４は、図１９の簡易モデルに示すように、発光素子２０２から出射される入射光ＬＥＤ＿ｉｎを、感光体ドラム２００上に形成された基準パッチ２０１に照射し、この基準パッチ２０１からの反射光のうち、トナー像２０１からの反射光を受光素子２０３が受光する分がＴＮＲ＿ｏｕｔであり、下地である感光体ドラム２００からの反射光を受光素子２０３が受光する分がＰＲ＿ｏｕｔとなっている。なお、上記感光体ドラム２００は、金属製の基板と、その表面に形成されたＯＰＣ等からなる感光層とから構成されており、これらの基板と感光層の両者から光が反射される。従って、上記基準パッチ２０１からの反射光を受光素子２０３が受光した際の出力Ｖｐａｔｃｈは、基準パッチ２０１のトナーが下地部である感光体ドラム２００の表面を覆っている比率であるＣｉｎ（Ｃｏｖｅｒａｇｅ  Ｉｎｐｕｔ）に応じた感光体ドラム２００からの反射光ＰＲ＿ｏｕｔと、トナー像からの反射光ＴＮＲ＿ｏｕｔとを合成した出力となる。また、図１９はトナーパッチ部分を拡大した簡易モデルであり、トナーパッチ部分も全面がトナーに覆われている訳ではなく、基準パッチのＣｉｎに応じ、トナー部分とトナーのない部分とを合成したものである。
【０００４】
このように、上記画像濃度制御装置に使用される光センサー２０４は、基準パッチ２０１のトナーからの反射光ＴＮＲ＿ｏｕｔと、感光体ドラム２００からの反射光ＰＲ＿ｏｕｔとを合成した光を、受光素子２０３によって検出することにより、基準パッチ２０１の濃度を測定するようになっている。
【０００５】
ところで、上記の如く構成される画像濃度制御装置においては、基準パッチ２０１を形成するトナーの量が所定の値であっても、この基準パッチ２０１の濃度を光センサー２０４によって測定した際に、受光素子２０３の出力がトナー量に応じた所定の値とならずに、受光素子２０３の出力に誤差が生じる要因として、（１）発光素子２０２そのものの光量変化やセンサー２０４の汚れ等による発光素子２０２から出射される入射光ＬＥＤ＿ｉｎの変動と、（２）下地部である感光体ドラム２００の固体差や繰り返しの使用に伴う傷等による感光体ドラム２００の反射率の変化が挙げられる。
【０００６】
そこで、かかる誤差要因を補正して基準パッチの濃度を精度良く測定する技術としては、特開昭５５−１２７５７３号公報、特開昭６３−１２１０６７号公報、特開昭５７−１９５２５６号公報、特開平３−２０９２８１号公報、特開平４−３６０１７７号公報及び特許第２７２９９７６号公報等に開示されているように、種々の技術が既に提案されており、一部実施されてもいる。
【０００７】
これらの種々の技術のうち、上記特開昭５５−１２７５７３号公報や特開昭６３−１２１０６７号公報に開示されたものは、トナーのない部分の下地部出力Ｖｃｌｅａｎ（＝ＰＲ＿ｏｕｔ）を測定し、Ｖｃｌｅａｎが一定になるように、入射光ＬＥＤ＿ｉｎまたはセンサーの出力ゲインを調整するように構成したものである。
【０００８】
さらに説明すると、上記特開昭５５−１２７５７３号公報に係る電子複写機におけるトナー像検出器のゲイン調整方法は、原稿台の近傍に設置した基準ターゲットを、複写時感光体の一部に感光後これを現像して、得られたトナー像より画像濃度及びバックグラウンド濃度を検出し、この検出結果に従って各種制御回路を制御する複写機において、基準ターゲットのトナー像を検出する検出器により、複写に先がけてトナー像の形成されていない感光体表面の状態を光学的に検出し、この検出出力が一定となるように増幅回路の利得を制御するように構成したものである。
【０００９】
また、上記特開昭６３−１２１０６７号公報に係るトナー濃度制御装置は、発光素子の発光光量を、感光体表面からの反射光量がほぼ一定値として検知素子で検知されるように自動制御する発光量制御部を設けるように構成したものである。
【００１０】
さらに、上記特開昭５７−１９５２５６号公報に開示された技術は、トナーのない部分の下地部出力Ｖｃｌｅａｎ（＝ＰＲ＿ｏｕｔ）を測定し、パッチ部出力と下地部出力の比（Ｖｐａｔｃｈ／Ｖｃｌｅａｎ）を取るように構成したものである。
【００１１】
更に説明すると、この特開昭５７−１９５２５６号公報に係るトナー濃度制御方法は、潜像担持体上に規準濃度パターンのための静電潜像を形成し、これをトナーを含む二成分系現像剤によって現像して規準濃度パターンを得、この規準濃度パターンの濃度を光電的に検出して、この検出結果に応じてトナーの現像剤中への補給を制御するトナー濃度制御方法において、前記潜像担持体の地肌表面からの反射に関連した検出信号をＶ０とし、前記規準濃度パターンからの反射に関連した検出信号をＶｐとするとき、前記ＶｏとＶｐの比を一定とするように前記トナーの補給量を決定するように構成したものである。
【００１２】
一方、上記特開平３−２０９２８１号公報、特開平４−３６０１７７号公報及び特許第２７２９９７６号公報に開示された技術は、２種類の光を受光可能な受光素子を持った濃度センサを用いることにより、基準トナー像の濃度の検出精度を向上させるように構成したものである。
【００１３】
更に説明すると、上記特開平３−２０９２８１号公報に係る画像濃度制御装置は、感材の表面での鏡面反射成分を検知する第１の光センサと、前記感材に付着したトナーによる拡散反射成分を検知する第２の光センサと、前記第１の光センサの出力と前記第２の光センサの出力の差に応じて画像濃度を制御する手段を設けるように構成したものである。
【００１４】
また、上記特開平４−３６０１７７号公報に係る濃度計は、電磁エネルギー入力を受領する濃度計であって、前記電磁エネルギー入力に応じて拡散成分信号と全光束成分信号とを発生し、（ａ）前記濃度計の受領する第１の電磁エネルギー入力に応じて第１の拡散成分信号と第１の全光束成分信号とを発生する手段と、（ｂ）前記第１の拡散成分信号と前記第１の全光束成分信号とに応じて補正係数信号を発生する手段と、（ｃ）前記濃度計の受領する第２の電磁エネルギー入力に応じて第２の拡散成分信号と第２の全光束成分信号とを発生する手段と、（ｄ）前記濃度計の受領する前記第２の電磁エネルギー入力に応じて鏡面成分信号を発生する手段であって、前記鏡面成分信号は前記補正係数信号によってスケーリングされた前記第２の全光束成分信号と前記第２の拡散成分信号との関数である手段と、からなるように構成したものである。
【００１５】
さらに、上記特許第２７２９９７６号公報に係るトナー付着量測定装置は、投光手段から感光ドラムに投光し、その反射光の受光出力から感光ドラムに付着しているカラー用トナーの付着量を測定するトナー付着量測定装置において、上記感光ドラムに付着した誘電体であるカラー用トナーに感光ドラムの法線方向に対し傾いた角度で単一偏光光を投光する投光手段と、上記感光ドラムの法線方向に対し上記投光手段の投光光の反対側に正反射する光の光路上に備え、感光ドラムにより反射される上記投光手段の投光光と同一の偏光光に加えて、トナーにより反射される上記投光手段の投光光と同一の偏光光及びその投光光と異なる偏光光とを含む反射光を入射し、上記投光手段の投光光と異なる偏光光とを含む反射光を入射し、上記投光手段の投光光と同一の偏光光とその投光光と異なる偏光光とを分離する偏光分離プリズムと、この偏光分離プリズムによって分離された投光光と同一の偏光光を受光する第１の受光手段と、その投光光と異なる偏光光を受光する第２の受光手段と、第１の受光手段の受光出力から第２の受光手段の受光出力を引き算し、上記投光光と同一の偏光成分の受光出力としてトナー付着情報を出力する信号処理手段とを備えるように構成したものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開昭５５−１２７５７３号公報や特開昭６３−１２１０６７号公報、あるいは特開昭５７−１９５２５６号公報に開示された技術の場合には、前述した誤差要因のうち、（１）発光素子１０２そのものの光量変化やセンサの汚れ等による発光素子２０２から出射される入射光ＬＥＤ＿ｉｎの変動は、感光体ドラム２００からの反射光ＰＲ＿ｏｕｔと、トナー像からの反射光ＴＮＲ＿ｏｕｔの両者に均等に影響するため、トナーのない部分の下地部出力Ｖｃｌｅａｎ（＝ＰＲ＿ｏｕｔ）を測定し、Ｖｃｌｅａｎが一定になるように、入射光ＬＥＤ＿ｉｎまたはセンサーの出力ゲインを調整したり、トナーのない部分の下地部出力Ｖｃｌｅａｎ（＝ＰＲ＿ｏｕｔ）を測定し、パッチ部出力と下地部出力の比（Ｖｐａｔｃｈ／Ｖｃｌｅａｎ）を取ることにより、補正することが可能である。
【００１７】
ところが、前述した誤差要因のうち、（２）下地部である感光体ドラム２００の固体差や繰り返しの使用に伴う傷等による感光体ドラム２００の反射率の変化は、図１９に示すように、感光体ドラム２００からの反射光ＰＲ＿ｏｕｔにのみ影響し、トナー像からの反射光ＴＮＲ＿ｏｕｔには影響しないため、トナーのない部分の下地部出力Ｖｃｌｅａｎ（＝ＰＲ＿ｏｕｔ）を測定し、Ｖｃｌｅａｎが一定になるように、入射光ＬＥＤ＿ｉｎまたはセンサーの出力ゲインを調整したり、トナーのない部分の下地部出力Ｖｃｌｅａｎ（＝ＰＲ＿ｏｕｔ）を測定し、パッチ部出力と下地部出力の比（Ｖｐａｔｃｈ／Ｖｃｌｅａｎ）を取るように構成した場合でも、次に説明するように補正しきれないという問題点があった。
【００１８】
いま、トナーのない部分の下地部、即ち感光体ドラム２００の出力Ｖｃｌｅａｎ（＝ＰＲ＿ｏｕｔ＊１．０）＝１とすると、例えば使用するセンサーでは、カラートナーの濃度Ｃｉｎが１００％における基準パッチのＶｐａｔｃｈ飽和点は、約０．２であるため、
ＴＮＲ＿ｏｕｔ＝０．２
となる。これから、Ｃｉｎ５０％におけるパッチ部出力と下地部出力の比ＲＡＤＣ（Ｒａｔｉｏ  ｏｆ  Ａｕｔｏ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を求めると、Ｃｉｎ５０％のパッチの実際のトナー部比率は７０％となるため、
0003740850.tif 000002
となる。なお、ここで、Ｃｉｎが５０％であるにもかかわらず、実際のトナー部比率を７０％として計算しているのは、パッチ部の現像太りやパッチ影によって、実際のパッチ部のトナー部比率は、Ｃｉｎ５０％まではパッチＣｉｎ＊１．４、Ｃｉｎ５０％以上ではパッチＣｉｎ＋２０％まで増加しているとみなすことができるためである。このＲＡＤＣをＰＲ＿ｏｕｔで微分して、下地部出力ＰＲ＿ｏｕｔの変化に対するＲＡＤＣの変化率を求めると、
0003740850.tif 000003
となる。
【００１９】
同様にＲＡＤＣ（Ｃｉｎ＝２０％）はｄ（ＲＡＤＣ）／ｄ（ＰＲ＿ｏｕｔ）＝０．０５６、ＲＡＤＣ（Ｃｉｎ＝８０％）はｄ（ＲＡＤＣ）／ｄ（ＰＲ＿ｏｕｔ）＝０．２となる。
【００２０】
よって、パッチ位置の下地部の反射率が変化することによる各Ｃｉｎ％の基準パッチのＲＡＤＣ（ＡＤＣ出力の比＝Ｖｐａｔｃｈ／Ｖｃｌｅａｎ）変動は、図２０に示すようになる。この図２０では、例えば、Ｃｉｎ５０％の基準パッチにおけるＲＡＤＣの値は、上記の計算により求めた０．４４であり、下地部出力ＰＲ＿ｏｕｔが１０％変化した場合のＲＡＤＣの変化率は、０．１４×０．１（１０％）＝０．０１４である。
【００２１】
この図２０に示す表から明らかなように、下地部の反射率が±５％、±１０％、±１５％変化すると、Ｃｉｎが２０％の基準パッチにおけるＲＡＤＣの変化量は、±０．４％、±０．７％、±１．１％と小さいのに対して、Ｃｉｎが８０％の基準パッチにおけるＲＡＤＣの変化量は、±５％、±１０％、±１５％と大きく、下地部の反射率の変化量がそのままＲＡＤＣの変化に影響していることがわかる。したがって、下地部の反射率の変化の影響は、高いＣｉｎの基準パッチ程大きな誤差となって現れる。
【００２２】
ところで、パッチ部の出力Ｖｐａｔｃｈと下地部の出力Ｖｃｌｅａｎの比をとることで、トナーがないＣｉｎ０％の基準パッチである下地部からのＰＲ＿ｏｕｔの変化は補正することが可能であるが、下地部の上にトナーが存在するＣｉｎ０％以上の基準パッチでは、下地部からの反射光ＰＲ＿ｏｕｔにトナー像からの反射光ＴＮＲ＿ｏｕｔが加わり、このうち、パッチ部出力Ｖｐａｔｃｈのうちトナー像からの反射光ＴＮＲ＿ｏｕｔは、誤差要因（２）である下地部の反射率変化の影響を受けないため、特開昭５７−１９５２５６号公報等に開示されているように、パッチ部の出力Ｖｐａｔｃｈと下地部の出力Ｖｃｌｅａｎの比をとった場合でも補正することはできない。しかも、この誤差要因（２）である下地部の反射率変化の影響は、トナーの量が少ない低いＣｉｎの基準パッチでは、パッチ部の出力Ｖｐａｔｃｈのほとんどは下地部からの反射光ＰＲ＿ｏｕｔによるものであるため、比ＲＡＤＣをとることである程度補正可能であるが、トナーの量が多い高いＣｉｎの基準パッチでは、パッチ部の出力Ｖｐａｔｃｈのほとんどはトナー像からの反射光ＴＮＲ＿ｏｕｔであるため、比ＲＡＤＣをとった場合でも、補正することができず、図２０に示すように大きな誤差となって現れる。
【００２３】
同じように、特開昭５５−１２７５７３号公報や特開昭６３−１２１０６７号公報に開示されているごとく、下地部出力Ｖｃｌｅａｎが一定になるように、入射光ＬＥＤ＿ｉｎまたはセンサーの出力ゲインを調整しても、この調整は下地部からの反射光ＰＲ＿ｏｕｔとトナーからの反射光ＴＮＲ＿ｏｕｔの両方を同時に調整するものであるため、下地部からの反射光ＰＲ＿ｏｕｔにのみ影響する誤差要因（２）である下地部の反射率変化の影響を補正することはできない。
【００２４】
以上の検討は、受光素子が１つの場合であって、この１つの受光素子で下地部やトナーからの鏡面反射光を検出する場合を前提に説明したが、前記特開平３−２０９２８１号公報や特開平４−３６０１７７号公報、並びに特許第２７２９９７６号公報に開示されているように、２種類の光を受光可能な受光素子を備えた濃度センサーを用い、基準パッチからの反射光を鏡面反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）に分離して検出し、両者の差分を出力するように構成された光センサーを使用した場合には、センサー出力ＲＡＤＣは次式のようになる。
0003740850.tif 000004
【００２５】
ここで、上述した特開昭５５−１２７５７３号公報や特開昭６３−１２１０６７号公報に開示されているように、下地部出力Ｖｃｌｅａｎが一定になるように、入射光ＬＥＤ＿ｉｎまたはセンサーの出力ゲインを調整する方法を、鏡面反射光（Ｐ波）と拡散反射光（Ｓ波）で個々に実施しても、鏡面センサーの場合と同様に補正の効果は得られない。特に、トナーのない下地部の出力Ｖｃｌｅａｎのうち、拡散反射光（Ｓ波）の成分Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓは、ほとんどゼロであるため、これが一定となるように、入射光ＬＥＤ＿ｉｎまたはセンサーの出力ゲインを調整しても、補正の効果はほとんど得られない。
【００２６】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とすることろは、基準パッチ等の被検出物が存在する像担持体等の基材からの反射光が変動した場合でも、当該像担持体等の基材からの反射光の変動を補正して、基準パッチ等の被検出物を精度良く検出することが可能であり、画像濃度の制御を精度良く行うことが可能な光学的検出装置及び方法、並びに画像濃度制御装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の発明は、基材上に存在する被検出物を光学的に検出する光学的検出装置において、
前記基材上に存在する被検出物に光を照射する１つの発光素子と、
前記基材及び被検出物から鏡面反射された反射光を受光する第１の受光素子と、
前記基材及び被検出物から拡散反射された反射光を受光する第２の受光素子と、
前記基材上に被検出物が存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分と、前記基材のみが存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分との比に基づいて、基材上に存在する被検出物を検出する検出手段と、
前記第１及び第２の受光素子の出力を所望のゲインで増幅する可変増幅手段と、
前記第１及び第２の受光素子のうち、第１の受光素子の基材からの反射光出力に応じて、両方の受光素子の出力を増幅する際のゲインを決定するゲイン調整手段とを備えるように構成されている。
【００２８】
また、請求項２に記載の発明は、基材上に存在する被検出物を光学的に検出する光学的検出方法において、
前記基材上に存在する被検出物に１つの発光素子によって光を照射するとともに、
前記基材及び被検出物から鏡面反射された反射光を第１の受光素子によって、前記基材及び被検出物から拡散反射された反射光を第２の受光素子によってそれぞれ受光し、
前記基材上に被検出物が存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分と、前記基材のみが存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分との比に基づいて、基材上に存在する被検出物を検出する検出方法であって、
前記第１及び第２の受光素子の出力を増幅する際のゲインを、前記第１及び第２の受光素子のうち、第１の受光素子の基材からの反射光出力に応じて決定するように構成したものである。
【００２９】
さらに、請求項３に記載の発明は、像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的に検出し、画像形成条件を制御する画像濃度制御装置において、
前記像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像に光を照射する１つの発光素子と、
前記像担持体及び基準トナー像から鏡面反射された反射光を受光する第１の受光素子と、
前記像担持体及び基準トナー像から拡散反射された反射光を受光する第２の受光素子と、
前記像担持体上に基準トナー像が存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分と、前記像担持体のみが存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分との比に基づいて、像担持体上に形成された基準トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記第１及び第２の受光素子の出力を所望のゲインで増幅する可変増幅手段と、
前記第１及び第２の受光素子のうち、第１の受光素子の像担持体からの反射光出力に応じて、両方の受光素子の出力を増幅する際のゲインを決定するゲイン調整手段とを備えるように構成したものである。
【００３０】
なお、上記像担持体としては、例えば、感光体ドラムが用いられるが、これに限定されるものではなく、像担持体としては、感光体ドラム上から基準トナー像が転写されるドラム状やベルト状の中間転写体や、転写用紙等の転写材を保持するドラム状やベルト状の転写材保持体等を用いてもよい。
【００３２】
又、請求項４に記載の発明は、像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像の濃度を光学的に検出し、画像形成条件を制御する画像濃度制御装置において、
前記像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像に光を照射する１つの発光素子と、
前記像担持体及び基準トナー像から反射する異なった種類の反射光のうち、入射光と同じ偏光成分の光を受光する第１の受光素子と、
前記像担持体及び基準トナー像から反射する異なった種類の反射光のうち、入射光と異なる偏光成分の光を受光する第１の受光素子と、
前記像担持体上に基準トナー像が存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分と、前記像担持体のみが存在する状態における前記第１及び第２の受光素子の出力の差分との比に基づいて、像担持体上に形成された基準トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記第１及び第２の受光素子の出力を所望のゲインで増幅する可変増幅手段と、
前記第１及び第２の受光素子のうち、第１の受光素子の像担持体からの反射光出力に応じて、両方の受光素子の出力を増幅する際のゲインを決定するゲイン調整手段とを備えたことを特徴とする画像濃度制御装置である。
【００３３】
【作用】
この発明に係る光学的検出装置や画像濃度制御装置においては、ゲイン調整手段によって、２つの受光素子のうち、例えば、鏡面反射光（Ｐ波）を受光する受光素子の出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐが所定値となるように、可変増幅手段のゲインを調整し、そのゲインを調整した結果を、下地部である感光体ドラムからの拡散反射光出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓと、基準パッチからの鏡面反射光出力Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ及び拡散反射光出力Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓに共通にかけることで、前述の誤差要因（２）である下地部の反射率の基材間における固体差または傷等による経時的変化に起因する、ＲＡＤＣの変化を次のように減少させることができる。
【００３４】
いま、下地部であるＣｉｎが０％の感光体ドラムからの鏡面反射光のセンサー出力（Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ）が、感光体ドラム間の固体差や傷等による経時的な変化によって、図１２のＤに示すように、約１．６程度まで低下した場合には、感光体ドラムからの鏡面反射光のセンサー出力（Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ）が、所定の値（図示例では、２．０）となるように、ゲイン調整手段によって、鏡面反射光を受光する受光素子の出力を増幅する可変増幅手段のゲインを調整する。
【００３５】
すると、下地部であるＣｉｎが０％の感光体ドラムからの鏡面反射光のセンサー出力（Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ）は、所定の値（図示例では、２．０）に等しくなるが、高い画像濃度Ｃｉｎ％の基準パッチほど、Ｖｐａｔｃｈの中で下地部からの反射成分が少ないため、実際には、高い画像濃度Ｃｉｎ％の基準パッチは、下地部の変化によるＶｐａｔｃｈの低下が小さいにもかかわらず、下地部と同じゲインで増幅すると、ゲイン増幅が過剰になり、調整後の出力が図１２のＥに示すように初期値よりも大きくなってしまう。
【００３６】
また、前述した誤差要因（２）である下地部の反射率の感光体ドラム間における固体差や傷等による経時的変化に起因して、拡散反射光を受光する受光素子の出力にも、同様の誤差が生じるが、この拡散反射光による受光素子の出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓは、図１２のＢに示すようにもともと０に近いため、下地部（Ｃｉｎ０％）の反射率低下による変化は、Ｃｉｎの全域に渡ってほとんどないので、下地部の拡散反射光による出力が一定になるようにゲインを調整しても、ゲインの変化はない。
【００３７】
ここで、下地部の鏡面反射光による出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐを所定の値に保つようなゲイン調整を、拡散反射光の出力Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓ（図１２中のＢ）に対しても同様に適用すると、図１２のＦに示すように、ゲインが過剰になり、拡散反射光の出力が高いＣｉｎ％の基準パッチ程、拡散反射光の出力Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓ自身は初期値よりも大きくなってしまう。
【００３８】
しかし、この拡散反射光の出力Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓの変化は、濃度検出手段によって、２つの受光素子の出力の差分であるＲＡＤＣ＝（Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ−Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓ）／（Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ−Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓ）を求める際に、前述のＶｐａｔｃｈ＿Ｐの変化を打ち消すように働き、ＲＡＤＣの分子である両者の差分Ｖｐａｔｃｈ（＝Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ−Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓ）全体の変化は、図１２のＧに示すように小さくなり、ＲＡＤＣの誤差も少なくなる。
【００３９】
その結果、基準パッチ等の被検出物が存在する感光体ドラムからの反射光が変動した場合でも、当該感光体ドラムからの反射光の変動を補正して、基準パッチ等の被検出物を精度良く検出することが可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００４１】
実施の形態１
図２はこの発明の一実施の形態に係る画像濃度制御装置を適用した多重転写方式のデジタルカラー複写装置を示すものである。
【００４２】
図２において、１はデジタルカラー複写装置の本体を示すものであり、このデジタルカラー複写装置本体１内の上端部には、原稿２の画像を読み取るスキャナー部３が配置されている。このスキャナー部３は、プラテンガラス４上に載置された原稿２をプラテンカバー５によって押圧した状態で、このプラテンガラス４上に載置された原稿２の画像を光源６によって照明するとともに、原稿２の反射光像を第１、第２の走査ミラー７、８及び結像レンズ９を介してＣＣＤセンサー１０に走査露光して、このＣＣＤセンサー１０によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００４３】
上記スキャナー部３によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置１２（Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００４４】
そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿色材階調データに変換されてＲＯＳ１５（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）に送られ、このＲＯＳ１５では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。
【００４５】
上記ＲＯＳ１５は、図２に示すように、半導体レーザー１６を原稿色材階調データに応じて変調して、この半導体レーザー１６からレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザー１６から出射されたレーザー光ＬＢは、回転多面鏡１７によって偏向走査され、反射ミラー１８を介して感光体ドラム２０上に走査露光される。
【００４６】
上記ＲＯＳ１５によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム２０は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム２０の表面は、予め帯電用のスコロトロン２１によって所定の電位に帯電された後、原稿色材階調データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム２０上に形成された静電潜像は、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色の現像器２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃを備えたロータリー方式の現像装置２２によって順次現像され、所定の色のトナー像となる。
【００４７】
上記感光体ドラム２０上に形成されたトナー像は、当該感光体ドラム２０に隣接して配置された転写ドラム２３上に保持された転写用紙等からなる転写材２４上に、転写コロトロン２５の帯電によって順次転写される。上記転写材２４は、図２に示すように、複写装置本体１内の下部に収納された複数の給紙カセット２８、２９、３０の何れかから給紙ロール３１によって給紙されるか、又は複写装置本体１外の側面に配置された手差しトレイ３８からも給紙可能となっており、給紙された転写材２４は、搬送ローラ３２及びレジストローラ３３によって転写ドラム２３の表面に所定のタイミングでそれぞれ搬送される。そして、上記転写材２４は、静電吸着用の帯電器も兼ねる転写コロトロン２５の帯電によって転写ドラム２３の表面に静電的に吸着された状態で、当該転写ドラム２３の表面に保持される。なお、上記手差しトレイ３８からは、ハガキ等の定形外の転写用紙以外にオーバーヘッドプロジェクター用の透明なＯＨＰシート等も給紙可能であり、ＯＨＰシート等にも画像を形成することができるようになっている。また、上記手差しトレイ３８からは、片面に画像が形成された転写材２４を裏返しにして給紙することにより、両面コピーが可能となっている。
【００４８】
また、上記感光体ドラム２０上から所定の色数のトナー像が転写された転写材２４は、剥離用のコロトロン３４の除電によって転写ドラム２３の表面から剥離された後、定着装置３５へ搬送され、この定着装置３５によって熱及び圧力によってトナー像が転写材２４上に定着され、排紙トレイ３６上に排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【００４９】
なお、図２中、３７は転写ドラム２３の除電を行うための除電コロトロン対を示している。
【００５０】
図３は上記多重転写方式のデジタルカラー複写装置の画像形成部を示す構成図である。
【００５１】
図３において、２０は上記感光体ドラムであり、この感光体ドラム２０の表面に接触又は微小な間隙を介して対向するように転写材担持体としての転写ドラム２３が配設されている。上記転写ドラム２３は、図示しない駆動機構によって感光体ドラム２０の周速と同一の速度で回転駆動されるようになっている。この転写ドラム２３は、図４に示すように、軸方向の両端部に配置される一対の円環状部材としてのリング部材４０、４０と、これらのリング部材４０、４０を互いに連結する連結部材としてのタイバープレート４１とを有するドラム状の枠体を備え、上記タイバープレート４１にポリエチレンテレフタレートやポリフッ化ビニリデン等の誘電体フィルムからなる転写フィルム４２の円周方向の先端縁部４２ａを固定するとともに、両側端部をリング部材４０、４０の外周面に沿わせて枠体に巻き付け、転写フィルム４２の円周方向の後端縁部４２ｂを、タイバープレート４１に固定して中空円筒状に形成されている。
【００５２】
上記転写ドラム２３には、上述したように、複数の給紙カセット２８、２９、３０の何れかから転写材２４が供給され、この転写材２４は、転写ドラム２３の裏面側から吸着用の帯電器を兼ねる転写コロトロン２５によって帯電を受け、転写ドラム２３の転写フィルム４２上に静電的に吸着される。この転写ドラム２３上に吸着された転写材２４には、感光体ドラム２０上に順次形成される黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナー像が、転写コロトロン２５の帯電によって転写される。
【００５３】
そして、上記感光体ドラム２０から所定の色数のトナー像が転写された転写材２４は、剥離コロトロン３４によって除電されるとともに、剥離装置４４によって転写ドラム２３の表面から剥離された後、搬送ガイド４５を介して定着装置３５に搬送されて、この定着装置３５の定着ローラ３５ａ及び圧力ローラ３５ｂによってトナー像が熱及び圧力により転写材２４上に定着され、フューザ出口ロール４６ａ及び出口ロール４６ｂによって装置外部の排紙トレイ３６上に排出される。
【００５４】
なお、図３中、４７は感光体ドラム２０の表面電位を測定する電位センサー、４８は感光体ドラム２０の表面に残留したトナーや紙粉等を除去するクリーナー、４９は転写ドラム２３の表面に付着したトナーや紙粉等を除去するクリーナーを、それぞれ示すものである。
【００５５】
図５は上記の如く構成されるカラー複写装置の制御回路を示すブロック図である。
【００５６】
図５において、３は前記スキャナー部を示すものであり、このスキャナー部３は、原稿２の画像を読み取るＣＣＤセンサー１０と、このＣＣＤセンサー１０からの出力を増幅する増幅器５０と、この増幅器５０で増幅されたＣＣＤセンサー１０の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５１と、このＡ／Ｄ変換器５１でデジタル信号に変換されたＣＣＤセンサー１０の出力に対して、所定の濃度変換処理を施す濃度変換部５２とから構成されている。
【００５７】
また、１２は前記画像処理部を示すものであり、この画像処理部１２は、スキャナー部３から出力される濃度変換処理された画像データに対して、所定の色変換処理を施す色変換部５３と、この色変換部５３で所定の色変換処理された画像データに対して第１ガンマ補正を施す第１ガンマ補正部５４と、この第１ガンマ補正部５４によって第１ガンマ補正が施された画像データを、アナログデータに変換するＤ／Ａ変換器５５と、画像濃度を調整する際に画像濃度制御用の基準トナー像（以下、「基準パッチ」という。）信号を発生するパッチ信号発生手段５６と、前記Ｄ／Ａ変換器５５でアナログデータに変換された画像データとパッチ信号発生手段５６の出力とを選択する第２セレクタ５７と、この第２セレクタ５７によって選択されたアナログデータに変換された画像データあるいはパッチ信号と三角波発生器５８で発生された三角波とを比較するコンパレータ５９とを備えている。
【００５８】
さらに、ＲＯＳ光学部６０は、画像処理部１２のコンパレータ５９から出力されるアナログ画像データ等と三角波との比較出力に基づいて、図６に示すように、ＲＯＳ１５の半導体レーザー１６をＯＮ／ＯＦＦ駆動するレーザードライバ６１と、このレーザードライバ６１に対して半導体レーザー１６のレーザー光量を制御する信号を出力するレーザー光量制御部６２とを備えている。
【００５９】
また更に、画像形成部６３は、電位計４７や後述する光センサー、湿度計等の検出信号に基づいて、感光体ドラム２０上に形成される画像の濃度を調整する制御手段としてのコントローラ６４と、このコントローラ６４からの信号に基づいて、帯電用スコロトロン２１の帯電電位を制御する帯電器制御部６５と、このコントローラ６４からの信号に基づいて、各色の現像器２２Ｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃの現像バイアスを制御する現像バイアス制御部６６と、このコントローラ６４からの信号に基づいて、各色の現像器にトナーを供給するトナー供給装置６７とを備えている。
【００６０】
ところで、この実施の形態では、前記像担持体上に形成された濃度測定用の基準トナー像に光を照射する１つの発光素子と、
前記像担持体及び基準トナー像から反射する異なった種類の反射光をそれぞれ受光する２つの受光素子と、
前記２つの受光素子の出力の差分に基づいて、像担持体上に形成された基準トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記２つの受光素子の出力を所望のゲインで増幅する可変増幅手段と、
前記２つの受光素子のうち、一方の受光素子の像担持体からの反射光出力に応じて、両方の受光素子の出力を増幅する際のゲインを決定するゲイン調整手段とを備えるように構成されている。
【００６１】
すなわち、この実施の形態では、図３に示すように、感光体ドラム２０の現像位置と転写位置との間に、当該感光体ドラム２０上に形成された基準パッチの濃度を測定する光センサー７０が配設されている。この光センサー７０は、図７に示すように、感光体ドラム２０上に形成された基準パッチ７１に光を照射する発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる１つの発光素子７２と、感光体ドラム２０及び基準パッチ７１から反射する異なった種類の反射光をそれぞれ受光するフォトトランジスタ等からなる２つの受光素子７３、７４から構成されている。第１の受光素子７３は、発光素子７２から照射される光が、感光体ドラム２０及び基準パッチ７１で鏡面反射された光が入射する位置に配置されている。また、第２の受光素子７４は、発光素子７２から照射される光が、感光体ドラム２０及び基準パッチ７１で拡散反射された光が入射する位置に配置されている。これらの発光素子及び受光素子は、例えば、合成樹脂製のハウジング７５内に所定の位置に位置決めされた状態で取り付けられ、光センサー７０を構成している。
【００６２】
上記第１及び第２の受光素子７３、７４の出力は、図１に示すように、それぞれ増幅率（ゲイン）が可変である可変増幅器７６、７７に入力されており、これらの可変増幅器７６、７７によって所定のゲインで増幅されるようになっている。上記可変増幅器７６、７７でそれぞれ増幅された第１及び第２の受光素子７３、７４の出力は、Ａ／Ｄ変換器７８、７９によってデジタル信号に変換された後、前述したコントローラ６４を構成するＣＰＵに入力される。また、このコントローラ６４は、上記２つの受光素子７３、７４のうち、一方の受光素子７３の感光体ドラム２０からの反射光出力に応じて、両方の受光素子７３、７４の出力を増幅する際のゲインを決定するゲイン調整手段を兼ねており、当該コントローラ６４は、決定されたゲインに応じて、ゲイン調整器８０を介して２つの受光素子に接続された可変増幅器７６、７７のゲインを調整するように構成されている。また、上記コントローラ６４は、第１及び第２の受光素子７３、７４の出力の差分に基づいて、感光体ドラム２０上に形成された基準パッチの濃度を検出する濃度検出手段をも兼ねている。
【００６３】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像濃度制御装置が適用されたデジタルカラー複写装置では、次のようにして、基準パッチが形成される像担持体からの反射光が変動した場合でも、当該像担持体からの反射光の変動を補正して、基準パッチの濃度を精度良く検出することが可能となっている。
【００６４】
すなわち、この実施の形態に係る画像濃度制御装置が適用されたデジタルカラー複写装置では、図８に示すように、装置の電源がＯＮされた直後や、装置の電源がＯＮされてから所定時間（例えば、３０分）が経過する度に、コントローラが作像条件設定モードを実行する。コントローラ６４は、まず、自動濃度制御（ＡＤＣ）を行う基準パッチ７１が形成される位置において、下地部である感光体ドラム２０からの鏡面及び拡散の反射光を光センサー７０によって測定する（ステップ１０１）。このときの光センサー７０の出力のうち、下地部である感光体ドラム２０からの鏡面反射光（Ｐ波）を測定する第１の受光素子７３からの出力が、Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐであり、下地部である感光体ドラム２０からの拡散反射光を測定する第２の受光素子７４からの出力が、Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓである。
【００６５】
次に、コントローラ６４は、下地部である感光体ドラム２０からの鏡面反射光を測定する第１の受光素子７３からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐが、下限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿ｍｉｎ以上であって、しかも上限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿ｍａｘ以下であるか否かを判別し（ステップ１０２）、感光体ドラム２０からの鏡面反射光を測定する第１の受光素子７３からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐが、下限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿ｍｉｎ以上であって、しかも上限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿ｍａｘ以下である場合には、図１に示すように、そのときの第１の受光素子７３に接続された可変増幅器７６のゲイン値ＡＧＣＳ＿Ｐを、拡散／鏡面両者共通のゲインとする（ステップ１０３）。そのため、上記コントローラ６４は、下地部である感光体ドラム２０からの鏡面反射光を測定する第１の受光素子７３からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐが、下限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿ｍｉｎ以上であって、しかも上限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿ｍａｘ以下であると判断した場合には、そのときの第１の受光素子７３に接続された可変増幅器７６のゲイン値ＡＧＣＳ＿Ｐを、拡散／鏡面両者共通のゲインとするため、図１に示すように、ゲイン調整器８０を介して第１及び第２の受光素子７３、７４に接続された可変増幅器７６、７７に、それぞれゲイン値ＡＧＣＳ＿Ｐを出力する。
【００６６】
また、上記コントローラ６４は、下地部である感光体ドラム２０からの鏡面反射光を測定する第１の受光素子７３からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐが、下限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿ｍｉｎ未満である場合には、ＡＤＣのゲイン値ＡＧＣＳ＿Ｐを、所定値ＡＧＣ＿ＳＴＥＰ＿Ｐだけ増加させ（ステップ１０４）、このときのＡＧＣＳ＿Ｐ＋ＡＧＣ＿ＳＴＥＰ＿Ｐを、拡散／鏡面両者共通のゲインとする（ステップ１０３）。
【００６７】
一方、上記コントローラ６４は、下地部である感光体ドラム２０からの鏡面反射光を測定する第１の受光素子７３からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐが、上限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿ｍａｘを越えている場合には、ＡＤＣのゲイン値ＡＧＣＳ＿Ｐを、所定値ＡＧＣ＿ＳＴＥＰ＿Ｐだけ減少させ（ステップ１０５）、このときのＡＧＣＳ＿Ｐ−ＡＧＣ＿ＳＴＥＰ＿Ｐを、拡散／鏡面両者共通のゲインとする（ステップ１０３）。
【００６８】
その後、コントローラ６４は、上記の如くして決定されたゲイン値を、拡散／鏡面の両受光素子７３、７４に接続された可変増幅器７６、７７の共通のゲイン値として、再度、下地部である感光体ドラム２０からの鏡面及び拡散の反射光を光センサー７０によって測定する（ステップ１０６）。そして、このときの第１の受光素子７３からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐが、正常下限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿Ｌｌｉｍｉｔ以上であって、しかも正常上限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ＿Ｈｌｉｍｉｔ以下であり、且つ、第２の受光素子７４からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓが、正常下限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓ＿Ｌｌｉｍｉｔ以上であって、しかも正常上限値Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓ＿Ｈｌｉｍｉｔ以下であるか否かを判別する（ステップ１０７）。その結果、コントローラ６４は、第１の受光素子７３からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ及び第２の受光素子７４からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓが、正常範囲内であると判別すると、ＡＤＣ非現像部出力の判定結果であるＶｃｌｅａｎ＿ｊｄの値を１として（ステップ１０８）、当該下地部である感光体ドラム２０からの鏡面及び拡散反射光の測定動作を終了する。
【００６９】
一方、コントローラ６４は、第１の受光素子７３からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ及び第２の受光素子７４からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓが、正常範囲内でないと判別すると、ＡＤＣ非現像部出力の判定結果であるＶｃｌｅａｎ＿ｊｄの値を０として（ステップ１０９）、ＡＤＣＦＡＩＬカウンターのカウント値ＡＤＣ＿ＦＡＩＬに１を加算して、当該下地部である感光体ドラム２０からの鏡面及び拡散反射光の測定動作を終了する。なお、コントローラ６４は、第１の受光素子７３からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ及び第２の受光素子７４からの出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓが、正常範囲内でないと判別すると、光センサー７０等の故障と判断して、その旨のメッセージを図示しないコントロールパネルに表示し、サービスエンジニアによる補修等を要請する。
【００７０】
次に、コントローラ６４は、上述した下地部である感光体ドラム２０からの鏡面及び拡散反射光の測定動作を終了すると、次のような作像条件設定モードを継続する。つまり、コントローラ６４は、図９に示すように、感光体ドラム２０の表面を一様に帯電する帯電スコロトロン２１のグリッド電極に、帯電器制御部６５を介して、グリッド電圧ＶＧ１、ＶＧ２をそれぞれ印加し、そのときの感光体ドラム２０の帯電電位である暗電位ＶＨ１、ＶＨ２を、電位計４７によってそれぞれ測定する（ステップ２０１）。そして、コントローラ６４は、感光体ドラム２０の目標とする暗電位ＶＨＳを得るための帯電スコロトロン２１のグリッド電圧ＶＧＳを、次式に基づいて計算する（ステップ２０２）。
ＶＧＳ＝（ＶＧ２−ＶＧ１）×（ＶＨＳ−ＶＨ１）／（ＶＨ２−ＶＨ１）＋ＶＧ１
【００７１】
その後、コントローラ６４は、上記の如く決定されたグリッド電圧ＶＧＳが印加された帯電スコロトロン２１によって帯電された感光体ドラム２０の表面に、レーザー光量制御部６２を介してＲＯＳ光学部６０でレーザー光量ＬＤ１、ＬＤ２で作成した基準パッチ７１の露光部電位ＶＬ１、ＶＬ２を、電位計４７によってそれぞれ測定する（ステップ２０３）。次に、コントローラ６４は、感光体ドラム２０の目標とする露光部電位ＶＬＳを得るレーザー光量ＬＤＳを、次式に基づいて計算する（ステップ２０４）。
ＬＤＳ＝ＬＤ２−（ＬＤ２−ＬＤ１）×（ＶＬＳ−ＶＬ１）／（ＶＬ２−ＶＬ１）
【００７２】
さらに、コントローラ６４は、感光体ドラム２０の暗電位であるＶＨＳと現像バイアスＶＢとの電位差であるクリーニング電位差ＶＣから現像装置２２の現像バイアス電位ＶＢを、次式で計算する（ステップ２０５）。
ＶＢ＝ＶＨＳ＋ＶＣ
【００７３】
そして、コントローラ６４は、上記の如く求められたＶＧＳ、ＬＤＳ、ＶＢの各値で、感光体ドラム２０上の所定位置に基準パッチ７１の現像像を作成し（ステップ２０６〜２０７）、この基準パッチ７１の現像像の濃度を光センサー７０で測定し、当該基準パッチ７１の現像像の濃度が所定の値となるように、トナー供給装置６７によってトナーの補給量を制御する（ステップ２０８）。
【００７４】
この基準パッチの作成及び濃度測定動作は、図１０に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色ごとに実施される。すなわち、コントローラ６４は、帯電スコロトロン２１の各色のグリッド電圧値ＶＧ（Ｙ）、ＶＧ（Ｍ）、ＶＧ（Ｃ）、ＶＧ（Ｋ）、及び各色の現像バイアス値ＢＩＡＳ（Ｙ）、ＢＩＡＳ（Ｍ）、ＢＩＡＳ（Ｃ）、ＢＩＡＳ（Ｋ）と、コピー中のレーザー光量ＬＤにより、Ｋのとき所定濃度Ｃｉｎ＝ＡＤＣ＿ＣＩＮ＿Ｋで、Ｙ、Ｍ、ＣのときＣｉｎ＝ＡＤＣ＿ＣＩＮ＿Ｃｏｌｏｒ（例えば、ＫはＣｉｎ＝６０％、ＣｏｌｏｒはＣｉｎ＝８０％）のＡＤＣ基準パッチ７１を作成する（ステップ３０１）。次に、コントローラ６４は、上記の如く感光体ドラム２０上の所定位置に作成された基準パッチ７１の濃度ＡＤＣ＿Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ及びＡＤＣ＿Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓを、光センサー７０によって測定する（ステップ２０２）。その際、上記光センサー７０の第１及び第２の受光素子７３、７４に接続された可変増幅器７６、７７には、図１に示すように、前述したようにして決定された共通のゲイン値が適用される。
【００７５】
次に、コントローラ６４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のＡＤＣ基準パッチ７１の拡散及び鏡面の測定値ＡＤＣ＿Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）、及びＡＤＣ＿Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）に基づいて、基準パッチ７１における鏡面反射光と拡散反射光との差分ΔＶｐａｔｃｈ＝ＡＤＣ＿Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ−ＡＤＣ＿Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓと、下地部である感光体ドラムにおける拡散反射光と鏡面反射光との差分ΔＶｃｌｅａｎ＝ＡＤＣ＿Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ−ＡＤＣ＿Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓを演算する（ステップ２０３）。
【００７６】
次に、コントローラ６４は、基準パッチ７１における鏡面反射光と拡散反射光との差分ΔＶｐａｔｃｈと、下地部である感光体ドラム２０における鏡面反射光と拡散反射光との差分ΔＶｃｌｅａｎに基づいて、両者の比ΔＶｐａｔｃｈ／ΔＶｃｌｅａｎであるＲａｄｃ＿ｐａｔｃｈを、次の式に基づいて演算する（ステップ３０４）。
0003740850.tif 000005
ただし、Ｒａｄｃ＿ｐａｔｃｈが１０２３を越える場合には、Ｒａｄｃ＿ｐａｔｃｈの値を１０２３とする。
ここで、両者の比ΔＶｐａｔｃｈ／ΔＶｃｌｅａｎであるＲａｄｃ＿ｐａｔｃｈを、上式に基づいて演算しているのは、四捨五入を施すためである。
【００７７】
さらに、コントローラ６４は、各色のトナーの補給量ＤＩＳＰ＿ａｄｃを、次の式に基づいて演算する（ステップ３０５）。
0003740850.tif 000006
ここで、Ｒａｄｃ＿ＳＥＴ＿ａｄｊは、各色の修正ＡＤＣパッチ目標濃度、Ｋａｄｃ＿ｐｏｓｉ／ｎｅｇａは、ＡＤＣ補給量算出係数であり、（Ｒａｄｃ＿ｐａｔｃｈ−Ｒａｄｃ＿ＳＥＴ＿ａｄｊ）の正負によってｐｏｓｉとｎｅｇａの値がある。また、Ｖｃｌｅａｎ＿ｊｄは、非現像部出力の判定結果であり、ＡＤＣ＿Ｖｃｌｅａｎが正常範囲にない場合は０になり、見掛け上ＡＤＣ機能をＯＦＦにするものである。
【００７８】
次に、コントローラ６４は、上記の如く求めた各色のトナーの補給量ＤＩＳＰ＿ａｄｃが、ＡＤＣ補給量下限値ＭＩＮ＿ａｄｃ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）以上であって、しかもＡＤＣ補給量上限値ＭＡＸ＿ａｄｃ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）以下であるか否かを判別し（ステップ３０６）、各色のトナーの補給量ＤＩＳＰ＿ａｄｃが、ＡＤＣ補給量下限値ＭＩＮ＿ａｄｃ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）以上であって、しかもＡＤＣ補給量上限値ＭＡＸ＿ａｄｃ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）以下である場合には、各色のトナー補給量ＤＩＳＰ＿ａｄｃのデータを、現像装置のトナ−ディスペンスアルゴリズムへ転送し（ステップ３０７）、当該制御動作を終了する。
【００７９】
また、コントローラ６４は、各色のトナーの補給量ＤＩＳＰ＿ａｄｃが、ＡＤＣ補給量下限値ＭＩＮ＿ａｄｃ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）未満である場合は、ＡＤＣ補給量下限値ＭＩＮ＿ａｄｃ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）を、各色のトナーの補給量ＤＩＳＰ＿ａｄｃとし（ステップ３０８）、各色のトナーの補給量ＤＩＳＰ＿ａｄｃが、ＡＤＣ補給量上限値ＭＡＸ＿ａｄｃ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）を越えている場合は、ＡＤＣ補給量上限値ＭＡＸ＿ａｄｃ（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）を、各色のトナーの補給量ＤＩＳＰ＿ａｄｃとして（ステップ３０９）、各色のトナー補給量ＤＩＳＰ＿ａｄｃのデータを、現像装置のトナ−ディスペンスアルゴリズムへ転送し（ステップ３０７）、当該制御動作を終了する。
【００８０】
次に、カラー複写装置は、上記のような制御動作を終えた後、コントローラ６４が、ユーザーによってコピーボタンが押され、コピージョブがスタートしたか否かを判別し（ステップ４０１）、コントローラ６４は、コピージョブがスタートしたと判別した場合には、累積コピー枚数をカウントするコピー枚数ＣＮＴをカウントアップする（ステップ４０２）。そして、コントローラ６４は、コピー枚数ＣＮＴが所定値Ｎに達したか否かを判別し（ステップ４０３）、コピー枚数ＣＮＴが所定値Ｎに達していない場合には、全てのジョブが終了したか否かを判別して、ステップ４０４に戻る。
【００８１】
一方、コントローラ６４は、コピー枚数ＣＮＴが所定値Ｎに達したと判別した場合には、例えば、ＫはＣｉｎが２０％と６０％、Ｙ、Ｍ、ＣはＣｉｎが２０％と８０％であって、６０％と８０％のパッチは前述のトナーデイスペンス制御に使用し、２０％のパッチは記述していない他のハイライト制御に使用する、というように複数の濃度の基準パッチを作成し、画像濃度を補正する動作を実施する（ステップ４０５）。その後、コピー枚数ＣＮＴを０にリセットし（ステップ４０６）、通常のフロ−に戻る（ステップ４０４）。
【００８２】
上記基準パッチの作成及び画像濃度の補正動作は、前述した図１０に示すフローチャートに従って行われる。
【００８３】
このように、上記実施の形態に係る画像濃度制御装置が適用されたデジタルカラー複写装置では、ゲイン調整手段を兼ねるコントローラ６４によって、図１２に示すように、２つの受光素子７３、７４のうち、鏡面反射光（ｐ波）を受光する第１の受光素子７３の出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐが、所定値（例えば、２．０）となるように、ゲイン調整器８０を介して可変増幅器７６のゲインを調整し、そのゲインを調整した結果を、ゲイン調整器８０を介して他方の可変増幅器７７にも適用して、感光体ドラム２０からの拡散反射出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓと、基準パッチ７１からの鏡面反射出力Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ及び拡散反射出力Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓに共通にかけることで、前述の誤差要因（２）である下地部の反射率の感光体ドラム２０間における固体差または傷等による経時的変化に起因する、ＲＡＤＣの変化を次のように減少させることができる。
【００８４】
いま、下地部であるＣｉｎが０％の感光体ドラム２０からの鏡面反射光のＶｃｌｅａｎ＿Ｐが、感光体ドラム２０間の固体差や傷等による経時的な変化によって、図１２のＤに示すように、約１．６程度まで低下した場合には、感光体ドラム２０からの鏡面反射光のＶｃｌｅａｎ＿Ｐが、所定の値（図示例では、２．０）となるように、コントローラ６４によって、鏡面反射光を受光する第１の受光素子７３の出力を増幅する可変増幅器７６のゲインを調整する。
【００８５】
すると、下地部であるＣｉｎが０％の感光体ドラム２０からの鏡面反射光のＶｃｌｅａｎ＿Ｐは、所定の値（図示例では、２．０）に等しくなるが、高い画像濃度Ｃｉｎ％の基準パッチほど、ＲＡＤＣ＝（Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ−Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓ）／（Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ−Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓ）の分子Ｖｐａｔｃｈの中で、下地部からの反射成分が少ないため、実際には、高い画像濃度Ｃｉｎ％の基準パッチ７１は、下地部の変化によるＶｐａｔｃｈの低下が小さいにもかかわらず、下地部と同じゲインで増幅すると、ゲイン増幅が過剰になり、調整後の出力が図１２のＥに示すように初期値よりも大きくなってしまう。
【００８６】
また、前述した誤差要因（２）である下地部の反射率の感光体ドラム間における固体差や傷等による経時的変化に起因して、拡散反射光を受光する受光素子の出力にも、図１２のＢに示すように同様の誤差が発生するが、この拡散反射光による受光素子７７の出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓは、もともと０に近いため、下地部（Ｃｉｎ０％）の反射率低下による変化は、Ｃｉｎの全域に渡ってほとんどないので、下地部の拡散反射による出力が一定になるようにゲインを調整しても、ゲインの変化はない。
【００８７】
ここで、下地部の鏡面反射光による出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐを所定の値に保つようなゲイン調整を、拡散反射光の出力Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓ（図１２中のＢ）に対しても同様に適応すると、図１２のＦに示すように、ゲインが過剰になり、拡散反射光の出力が高い高Ｃｉｎ％の基準パッチ程、拡散反射光の出力Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓ自身は初期値よりも大きくなってしまう。
【００８８】
しかし、この拡散反射光の出力Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓの変化は、ＲＡＤＣ＝（Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ−Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓ）／（Ｖｃｌｅａｎ＿Ｐ−Ｖｃｌｅａｎ＿Ｓ）を求める際に、前述のＶｐａｔｃｈ  Ｐの変化を打ち消すように働き、ＲＡＤＣの分子である両者の差分Ｖｐａｔｃｈ（＝Ｖｐａｔｃｈ＿Ｐ−Ｖｐａｔｃｈ＿Ｓ）全体の変化は、図１２のＧに示すように小さくなり、ＲＡＤＣの誤差も少なくなる。
【００８９】
その結果、基準パッチ７１が形成された感光体ドラム２０からの反射光が変動した場合でも、当該感光体ドラム２０からの反射光の変動を補正して、基準パッチ７１を精度良く検出することが可能となる。したがって、上記基準パッチ７１の濃度の測定結果に応じて、コントローラ６４によって画像形成条件を制御することにより、感光体ドラム２０上に形成されるシアン、マゼンタ、イエロー、黒の各色のトナー像の濃度に精度良く制御することができ、高画質のカラー画像を形成することが可能となる。
【００９０】
なお、上記の実施の形態では、第１の受光素子７３の出力に基づいて、第１の受光素子７３及び第２の受光素子７４の出力の双方を増幅する際のゲインとして、同じ値を適用する場合について説明したが、ゲイン調整器を可変増幅器毎に設けて、第１の受光素子７３と第２の受光素子７４の出力を増幅する際のゲインを互いに異ならせるように構成しても良い。
【００９１】
即ち、この発明は、２つの受光素子のうち、一方の受光素子の像担持体からの反射光出力に応じて、両方の受光素子の出力を増幅する際のゲインを決定することを特徴とするものであり、この一方の受光素子の像担持体からの反射光出力に応じて決定されたゲインが、２つの受光素子とも等しい値である必要はない。
【００９２】
このように、第１の受光素子７３と第２の受光素子７４の出力を増幅する際のゲインを互いに異ならせるように構成した場合には、例えば、図１２に示すように、中間濃度等における基準パッチの測定精度を向上させることも可能となる。
【００９３】
実施の形態２
図１３はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、２つの受光素子の出力の差分に基づいて、像担持体上に形成された基準トナー像の濃度を検出する際に、２つの受光素子の出力をそれぞれ可変増幅器によって増幅した後に、濃度検出手段としてのＣＰＵ等で２つの受光素子の出力の差分を演算するのではなく、２つの受光素子の出力の差分を演算した後に、これらの２つの受光素子のうち、一方の受光素子の基材からの反射光出力に応じて、両方の受光素子の出力を増幅する際のゲインを決定するように構成されている。
【００９４】
すなわち、この実施の形態２に係る画像濃度制御装置では、図１３に示すように、第１及び第２の受光素子７３、７４の出力の差分を、差分演算器９０によって求めた後に、これら第１及び第２の受光素子７３、７４の出力の差分を、可変増幅器９１によって増幅し、この可変増幅器９１によって増幅された第１及び第２の受光素子７３、７４の出力の差分を、Ａ／Ｄ変換器９２によってデジタルデータに変換して、ＣＰＵからなるコントローラ６４に入力するように構成されている。そして、上記コントローラ６４は、第１及び第２の受光素子７３、７４の出力の差分データに基づいて、可変増幅器９１のゲインを調整するが、当該可変増幅器９１のゲインを調整する動作は、下地部であるＣｉｎ＝０％の感光体ドラム２０からの鏡面反射光を検出する第１の受光素子７３の出力に基づいて行われるが、下地部であるＣｉｎ＝０％の感光体ドラム２０からの拡散反射光は、図１２から分かるようにゼロであるため、第１及び第２の受光素子７３、７４の出力の差分に基づいて、両方の受光素子７３、７４の出力を増幅する際のゲインを決定しても、結果的には、２つの受光素子７３、７４のうち、鏡面反射光を検出する第１の受光素子７３の出力に応じて、両方の受光素子７３、７４の出力を増幅する際のゲインを決定したのと同じことになる。
【００９５】
このように、第１及び第２の受光素子７３、７４の出力の差分を、差分演算器９０によって求めた後に、これら第１及び第２の受光素子７３、７４の出力の差分を、可変増幅器９１によって増幅するように構成した場合には、可変増幅器９１及びＡ／Ｄ変換器９２を共通化することができ、その分だけ回路の構成を簡略化することができる。
【００９６】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００９７】
実施の形態３
図１４はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、基準トナー像の濃度を感光体ドラム上で測定するのではなく、当該感光体ドラム上に形成された基準トナー像を、中間転写体上に一次転写し、この中間転写体上で基準トナー像の濃度を測定するように構成されている。
【００９８】
この発明の実施の形態３に係る画像濃度制御装置が適用されたデジタルカラー複写装置は、図１４に示すように、感光体ドラム２０の下方に、当該感光体ドラム２０上に形成されたトナー像を転写する無端ベルト状の中間転写体としての中間転写体ベルト２３を備えている。そして、上記感光体ドラム２０上に順次形成される所定の色のトナー像は、当該感光体ドラム２０の下方に配置された中間転写体ベルト２３上に、１次転写ロール２４の接触帯電によって順次多重に１次転写されるように構成されている。この中間転写体ベルト２３上に転写された複数色のトナー像は、２次転写位置において、２次転写ロール２５の接触帯電によって転写用紙等からなる転写材２６上に一括して２次転写される。上記転写材２６は、図１４に示すように、複写装置本体１内の下部に収納された複数の給紙カセット２８、２９、３０の何れかから給紙ロール３１によって給紙されるか、又は複写装置本体１外の側面に配置された手差しトレイ３８からも給紙可能となっており、給紙された転写材２６は、搬送ローラ３２及びレジストローラ３３によって、中間転写体ベルト２３の２次転写位置に所定のタイミングでそれぞれ搬送される。そして、上記転写材２６には、２次転写ロール２５の接触帯電によって中間転写体ベルト２３上から所定の色数のトナー像が一括して転写される。なお、上記手差しトレイ３８からは、ハガキ等の定形外の転写用紙以外にオーバーヘッドプロジェクター用の透明なＯＨＰシート等も給紙可能であり、ＯＨＰシート等にも画像を形成することができるようになっている。これらの特殊な転写材２６も、給紙カセットから供給するように構成しても勿論よい。また、上記手差しトレイ３８からは、片面に画像が形成された転写材２６を裏返して給紙することにより、両面コピーも可能となっている。
【００９９】
また、上記中間転写体ベルト２３上から所定の色数のトナー像が転写された転写材２６は、搬送ベルト３４によって吸着された状態で定着装置３５へと搬送され、この定着装置３５によって熱及び圧力によってトナー像が転写材２６上に定着され、排出トレイ３６上に排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【０１００】
なお、図１４中、３７は中間転写体ベルト２３の清掃を行うための中間転写体ベルト用クリーナーを、３９は２次転写ロール２５の清掃を行うための２次転写ロール用クリーナーを、４１は感光体ドラム２０の表面電位を検知する表面電位センサーを、それぞれ示している。
【０１０１】
さらに、トナー像の転写工程が終了した感光体ドラム２０の表面は、プリクリーニングコロトロン４２によって除電された後、ブラシやブレードを備えたクリーナー４３によって残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【０１０２】
図１５は上記多重転写方式のデジタルカラー複写装置の画像形成部を示す構成図である。
【０１０３】
図１５において、２０は上記感光体ドラムであり、この感光体ドラム２０は、図示しない駆動手段によって矢印の方向に所定の回転速度で駆動されるが、当該感光体ドラム２０の回転変動を防止して画質を向上させるため、その回転軸には図示しないフライホイールが取り付けられている。また、上記感光体ドラム２０の表面には、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写体ベルト２３が、１次転写ロール２４によって圧接されるように配置されている。
【０１０４】
この中間転写体ベルト２３は、図１５に示すように、感光体ドラム２０よりも上流側に配設されるドライブロール４５と、感光体ドラム２０と当該中間転写体ベルト２３を介して対向する１次転写ロール２４と、感光体ドラム２０の下流側に配設されるテンションロール４６と、２次転写ロール２５と当該中間転写体ベルト２３を介して圧接されるバックアップロール４７と、２次転写位置の近傍において当該中間転写体ベルト２３を略平坦に保持するためのアイドラーロール４８とによって、感光体ドラム２０の周速と同一の移動速度で循環移動可能に支持されている。この中間転写体ベルト２３は、ポリイミド等の合成樹脂に必要に応じて導電化剤を添加して抵抗値に調整したフィルム状の部材によって、無端ベルト状に形成されており、所定の張力でドライブロール４５やテンションロール４６等に掛け回されている。なお、上記中間転写体ベルト２３の周長は、例えば、感光体ドラム２０の周長の整数倍に設定されている。
【０１０５】
上記中間転写体ベルト２３には、上述したように、２次転写位置において複数の給紙カセット２８、２９、３０の何れかから転写材２６が供給され、この転写材２６は、中間転写体ベルト２３の表面側から２次転写用の転写ロール２５によって接触帯電を受け、所定の色数のトナー像が一括して転写される。
【０１０６】
そして、上記中間転写体ベルト２３から所定の色数のトナー像が転写された転写材２６は、搬送ベルト３４によって定着装置３５へと搬送されて、この定着装置３５の定着ローラ３５ａ及び圧力ローラ３５ｂによってトナー像が熱及び圧力により転写材２６上に定着され、フューザ出口ロール４９によって装置外部の排出トレイ３６上に排出される。
【０１０７】
ところで、上記の如く構成されるデジタルカラー複写装置では、中間転写体ベルト２３上に転写される基準トナー像の濃度を測定する光センサー７０が、当該中間転写体ベルト２３を回転自在に支持するロールのうち、感光体ドラム２０の転写位置の下流側に配設されるテンションロール４６の表面と対向するように配置されている。
【０１０８】
この光センサー７０は、図１６に示すように、中間転写体ベルト２３上に転写された基準パッチ７１に光を照射する発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる１つの発光素子７２と、中間転写体ベルト２３及び基準パッチ７１から反射する異なった種類の反射光をそれぞれ受光するフォトトランジスタ等からなる２つの受光素子７３、７４から構成されている。第１の受光素子７３は、発光素子７２から照射される光が、中間転写体ベルト２３及び基準パッチ７１で鏡面反射された光が入射する位置に配置されている。また、第２の受光素子７４は、発光素子７２から照射される光が、中間転写体ベルト２３及び基準パッチ７１で拡散反射された光が入射する位置に配置されている。これらの発光素子７２及び受光素子７３、７４は、例えば、合成樹脂製のハウジング７５内に所定の位置に位置決めされた状態で取り付けられ、光センサー７０を構成している。
【０１０９】
この実施の形態３では、基準パッチ７１が形成される基材として、感光体ドラムではなく、ポリイミド等の合成樹脂に必要に応じて導電化剤を添加して抵抗値に調整したフィルム状の部材によって、無端ベルト状に形成された中間転写体ベルト２３が用いられている。
【０１１０】
そして、上記中間転写体ベルト２３上に転写される基準パッチ７１の濃度を、光センサー７０によって測定するように構成されている。そのため、基準パッチ７１が形成される感光体ドラムと中間転写体ベルト２３とでは、その材質や形状等の違いによって、鏡面反射光及び拡散反射光の強度等が若干異なるが、基本的には、トナーのない感光体ドラムと中間転写体ベルト２３の表面から反射され、受光素子７３、７４で検出される光は、鏡面反射光が最大であり、拡散反射光がゼロであり、同じである。したがって、受光素子７３、７４の出力に対して、前記実施の形態１と同様の処理を施すことによって、中間転写体ベルト２３の固体差や傷等の発生によって、中間転写体ベルト２３からの反射光が変動した場合でも、当該中間転写体ベルト２３からの反射光の変動を補正して、基準パッチ７１の濃度を精度良く検出することが可能であり、画像濃度の制御を精度良く行うことができる。
【０１１１】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【０１１２】
実施の形態４
図１７はこの発明の実施の形態４を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態４では、２つの受光素子が前記実施の形態１と異なるように構成されている。
【０１１３】
すなわち、この実施の形態４では、図１７に示すように、光センサー７０が、ＬＥＤからなる発光素子１１１と、中央検出器１１２と周辺検出器１１３からなる検出器１１４とで構成されている。上記中央検出器１１２と周辺検出器１１３は、基準パッチ７１と下地部である感光体ドラム２０とから反射した光を受光する。すると、上記検出器１１４は、中央検出器１１２で全光束成分と、周辺検出器１１３で拡散光成分とに比例した信号を発生する。基準パッチの濃度を測定する場合には、ＣＰＵ等からなるマイクロ制御装置１１５によってスイッチ１１６がこれらの信号を分周器回路１１７にのみ送る。これによって補正率／係数が生成される。補正率／係数信号の計算後、該信号はマイクロ制御装置１１５へと送られて格納され、基準パッチの濃度計算が行われる。
【０１１４】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【０１１５】
実施の形態５
図１８はこの発明の実施の形態５を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態５では、２つの受光素子が前記実施の形態１と異なるように構成されている。
【０１１６】
すなわち、この実施の形態５では、図１８に示すように、光センサー７０が、特許第２７２９９７６号公報に開示されているごとく、感光体ドラム２０の法線方向に対し傾いた角度で単一偏光光を投光する発光素子１２１と、上記感光体ドラム２０の法線方向に対し上記発光素子１２１の投光光の反対側に正反射する光の光路上に備え、感光体ドラム２０により反射される上記発光素子１２１の投光光と同一の偏光光に加えて、トナーにより反射される上記発光素子１２１の投光光と同一の偏光光及びその投光光と異なる偏光光とを含む反射光を入射し、上記発光素子１２１の投光光と同一の偏光光とその投光光と異なる偏光光とを分離する偏光分離プリズム１２２と、この偏光分離プリズム１２２によって分離された投光光と同一の偏光光を受光する第１の受光素子１２３と、その投光光と異なる偏光光を受光する第２の受光素子１２４と、第１の受光素子１２３の受光出力から第２の受光素子１２４の受光出力を引き算し、上記投光光と同一の偏光成分の受光出力としてトナー付着情報を出力する信号処理手段とを備えるように構成されている。
【０１１７】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【０１１８】
【発明の効果】
以上のとおり、この発明によれば、基準パッチ等の被検出物が存在する像担持体等の基材からの反射光が変動した場合でも、当該像担持体等の基材からの反射光の変動を補正して、基準パッチ等の被検出物を精度良く検出することが可能な光学的検出装置及び方法、並びに画像濃度制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明の実施の形態１に係る画像濃度制御装置を示すブロック図である。
【図２】  図２はこの発明の実施の形態１に係る画像濃度制御装置を適用したデジタルカラー複写装置を示す構成図である。
【図３】  図３はデジタルカラー複写装置の画像形成部を示す構成図である。
【図４】  図４は転写ドラムを示す斜視図である。
【図５】  図５は制御回路を示すブロック図である。
【図６】  図６は画像データを示すタイミングチャートである。
【図７】  図７は光センサーを示す構成図である。
【図８】  図８は画像濃度の制御動作を示すフローチャートである。
【図９】  図９は画像濃度の制御動作を示すフローチャートである。
【図１０】  図１０は画像濃度の制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】  図１１は画像濃度の制御動作を示すフローチャートである。
【図１２】  図１２は光センサーの出力を増幅した結果を示すグラフである。
【図１３】  図１３は実施の形態２に係る画像濃度制御装置を示すブロック図である。
【図１４】  図１４はこの発明の実施の形態３に係る画像濃度制御装置を適用したデジタルカラー複写装置を示す構成図である。
【図１５】  図１５はデジタルカラー複写装置の画像形成部を示す構成図である。
【図１６】  図１６は光センサーを示す構成図である。
【図１７】  図１７は実施の形態４に係る画像濃度制御装置を示すブロック図である。
【図１８】  図１８は実施の形態５に係る画像濃度制御装置を示す構成図である。
【図１９】  図１９は従来の画像濃度制御装置を示す説明図である。
【図２０】  図２０は従来の画像濃度制御装置の測定誤差を示すグラフである。
【符号の説明】
２１：感光体ドラム（基材）、６４：コントローラ（濃度検出手段及びゲイン調整手段）、７０：光センサー、７１：基準パッチ、７２：発光素子、７３：第１の受光素子、７４：第２の受光素子、７６、７７  可変増幅器、７８、７９：Ａ／Ｄ変換器、８０：ゲイン調整器。
【図１】
0003740850.tif 000007
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0003740850.tif 000021
【図１６】
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【図１７】
0003740850.tif 000023
【図１８】
0003740850.tif 000024
【図１９】
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【図２０】
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