JP2017187627A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置の内部温度の変化にかかわらず測定用画像の測定結果に基づいて出力画像の濃度を高精度に制御する。
【解決手段】ＣＰＵ５５１は、第１期間において光量制御値を設定し、第１期間において検知された第１温度（温度Ａ）と、その後の第２期間において検知された第２温度（温度Ｂ）との温度差が所定温度差以上になると、使用される輝度濃度変換テーブルＴＢＬ（変換条件）を更新する。ＣＰＵ５５１は、中間転写ベルト上にトナーパッチを形成し、濃度センサ３０によりトナーパッチからの反射光を測定した出力値を得る。そして、使用されるテーブルＴＢＬとして決定されている輝度濃度変換テーブルＴＢＬを用いて、出力値を画像濃度値へ変換し、変換された後の画像濃度値に基づいて、画像形成手段Ｐの画像形成条件を決定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置において出力画像の高画質化が求められている。画像形成装置においては、環境の変化や長時間の使用により、出力画像の濃度が変動する可能性がある。

そこで、画像形成装置は、測定用画像を測定するセンサを有し、センサの測定結果に基づいて出力画像の濃度が理想的な濃度となるように画像形成条件を制御している。例えば、予め定められたタイミングにおいて測定用画像を形成し、センサによって測定用画像を測定した結果に基づいて出力画像の濃度を調整するための画像形成条件を制御する画像形成装置が知られている（特許文献１）。

特開２０１３−１６７６５６号公報

しかしながら、画像形成装置の内部温度が変化してしまうと、光学センサの出力値が変化することがわかった。そのため、画像形成装置が駆動している間に画像形成装置の内部温度が上昇し、光学センサの温度が上昇してしまうと、画像形成装置は光学センサの測定結果に基づいて出力画像の濃度を目標濃度に制御できない可能性があった。

そこで、本発明の目的は、画像形成装置の内部温度の変化にかかわらず測定用画像の測定結果に基づいて出力画像の濃度を高精度に制御することにある。

上記目的を達成するために本発明は、画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された前記画像を担持する像担持体と、前記像担持体に光を照射する照射手段と、前記像担持体からの反射光の受光結果に基づく信号を出力する出力手段と、第１期間において前記照射手段から照射される光の強度を制御するための光量制御値を設定する設定手段と、温度を検知する検知手段と、前記出力手段から出力された信号を変換条件に基づいて変換する変換手段と、前記画像形成手段に、前記像担持体上に測定用画像を形成させ、前記照射手段に、前記像担持体上の前記測定用画像に光を照射させ、前記出力手段に、前記測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号を出力させ、前記変換手段に、前記出力手段から出力された前記測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号を前記変換条件に基づいて変換させ、さらに、前記変換された信号に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を制御する制御手段と、前記第１期間において前記検知手段により検知された第１温度と、前記第１期間より後の第２期間において前記検知手段により検知された第２温度とに基づいて、前記変換手段により使用される変換条件を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置の内部温度の変化にかかわらず測定用画像の測定結果に基づいて出力画像の濃度を高精度に制御できる。

画像形成装置の全体構成を示す断面図である。 １つの画像形成部の断面図である。 濃度センサの構成を示す図である。 画像形成装置の構成を示すブロック図である。 画像形成装置の制御ブロック図である。 濃度センサの温度特性の一例を示す図である。 画像形成装置内の雰囲気温度の遷移を示す図である。 トナーパッチの一例を示す図である。 トナーパッチを読み取った濃度センサの出力を示す図である。 複数の輝度濃度変換テーブルの例を示す図である。 濃度−レーザ光強度テーブルの例を示す図である。 画像形成処理のフローチャートである。 光量調整処理のフローチャートである。 画像形成条件決定処理のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、画像形成装置の全体構成を示す断面図である。この画像形成装置は、４つの画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）を備える。これら画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、この順にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するための画像形成手段である。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄには、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）、帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が配設される。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄには、さらに、一次転写ローラ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が配設される。

図２は、１つの画像形成部Ｐの断面図である。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの基本構成は同様であるので、共通する構成について図２で説明する。

感光ドラム１は、アルミシリンダと、当該アルミシリンダの表面に形成された感光層とを含む。感光層は感光体として機能する。感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング装置６は、カートリッジ容器８（図１中の点線で図示）に一体的に組み込まれ、これら全体でカートリッジ（プロセスカートリッジ）１０が構成される。カートリッジ１０は色ごとに構成される。

ドラム駆動装置５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ）（図１）によって回転駆動される感光ドラム１は、その表面が帯電ローラ２によって帯電される。露光装置３は、制御コントローラ５５（図１）から送られてきた画像データに基づき、帯電後の感光ドラム１を露光して静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置４によってトナーを用いて現像される。なお、使用されるトナーの帯電極性はマイナスである。現像装置４によって現像された静電潜像をトナー像と称す。感光ドラム１の表面に形成されたトナー像は、一次転写ローラ５により、像担持体としての中間転写ベルト７の表面に転写される。転写バイアス印加部８２は、制御装置８３により制御されて、一次転写ローラ５に一次転写バイアスを印加する。これにより、感光ドラム１上のトナー像は、一次転写ニップ部Ｎ１において中間転写ベルト７（像担持体上）に転写される。一次転写バイアスは、例えば、直流電圧（直流成分）からなるバイアスであり、トナーの帯電特性（正規の帯電極性）とは逆極性のバイアスである。中間転写ベルト７に転写されないで感光ドラム１表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置６のクリーニングブレード６Ａによって除去され、廃トナー搬送スクリュー６Ｂによって廃トナー容器（不図示）に回収される。

図１に示すように、中間転写ベルト７は、ローラ１１、従動ローラ１２及び２次転写対向ローラ１３に巻回される。ベルト駆動装置５２によって２次転写対向ローラ１３が回転駆動されることで、中間転写ベルト７が矢印Ｒ７方向へ回転駆動される。矢印Ｒ７方向がベルト搬送方向である。２次転写ローラ１４は中間転写ベルト７を２次転写対向ローラ１３へ押圧する。２次転写ローラ１４と中間転写ベルト７との間には２次転写ニップ部Ｎ２が形成される。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、各々の一次転写ニップ部Ｎ１において順次、中間転写ベルト７に一次転写されて中間転写ベルト７上で重ね合わされる。

中間転写ベルト７で重ね合わされた４色のトナー像は、２次転写ローラ１４によって記録材Ｓ上に転写される。画像形成に供される記録材Ｓは、給紙カセット（不図示）に収納されている。記録材Ｓは、給紙ローラ、搬送ローラ、搬送ガイド等を有する給搬送装置（いずれも不図示）によって、レジストローラ１５に搬送され、ここで斜行が矯正された後、上述の２次転写ニップ部Ｎ２に供給される。２次転写ローラ１４には、この記録材Ｓが２次転写ニップ部Ｎ２を通過する際に、２次転写高圧電源（不図示）から２次転写バイアスが印加される。このときの２次転写バイアスは、トナーの帯電特性（マイナス）とは逆のプラス極性である。この転写バイアスにより、４色のトナー像が、一括して記録材Ｓに２次転写される。このとき記録材Ｓに転写されないで中間転写ベルト７上に残ったトナー（残留トナー）は、従動ローラ１２に対応する位置に配置されているベルトクリーナ１７によって除去される。

トナー像が２次転写された記録材Ｓは、搬送ガイド１８に沿って定着装置２２に搬送される。記録材Ｓは、定着ニップ部を通過する際に、定着ローラ２０、加圧ローラ２１によって加熱、加圧されて表面にトナー像を定着される。これにより１枚の記録材Ｓに対する４色フルカラーの画像形成が終了する。

ローラ１１は、バックアップローラであり、中間転写ベルト７の内周面側から中間転写ベルト７を押し上げて支持する。図１に示すように、画像形成部Ｐｄの一次転写ニップ部Ｎ１の下流側において、中間転写ベルト７の外周面に近接して、反射型の濃度センサ３０が配設される。濃度センサ３０は、中間転写ベルト７を挟んでベルト搬送方向におけるローラ１１に略対向する位置に設けられる。濃度センサ３０は、通常は入力画像のトナー付着量（濃度）を出力画像に忠実に再現させるためのトナー付着量制御を行う際に用いられる。濃度センサ３０は、中間転写ベルト７の外周面に形成された測定用画像（以下、トナーパッチＴと記す）からの反射光量を検出し、検出した反射光量を制御コントローラ５５に出力する。

図３は、濃度センサ３０の構成を示す図である。濃度センサ３０は、照射手段としてのＬＥＤ等の発光部４１１、出力手段としてのフォトダイオード等の受光部４１２、及び、発光部４１１の発光光量を制御するＩＣ４１３を有する。発光部４１１は、中間転写ベルト７の法線に対して４５度の角度で光を照射するように設置される。受光部４１２は、中間転写ベルト７の法線を中心に発光部４１１と対称の位置に設置されている。発光部４１１から中間転写ベルト７に照射された光が中間転写ベルト７の表面またはトナーパッチＴで反射し、その正反射光が受光部４１２に受光される。受光部４１２は、反射光の受光結果に基づく信号を出力する。図３では、トナーパッチＴが濃度センサ３０の検知領域を通過している状態が示されている。中間転写ベルト７の下地のバタつき（光沢ムラや微小振動）を感度良く検出するためには、このように正反射光を用いるのが適している。

ＩＣ４１３は、濃度センサ３０内の発光部４１１に供給する光量制御値（印加する電圧または駆動電流）を調整することで、発光部４１１の発光光量（照射される光の強度）を制御する。発光部４１１の発光光量が異なると、同一の対象物からの反射光量は異なる。すなわち、発光する光が強いほど、対象物からの反射光量は多くなる。

トナーパッチ濃度（厳密には反射光レベル）の検出に適した光量レベルとは、低濃度と高濃度の両方のトナーパッチに対して良好な感度が得られる光量である。低濃度トナーパッチの反射光量については、仮に発光部４１１の光量を下げていくと、反射光量の絶対値が小さくなり、中間転写ベルト表面の光沢ムラと区別がつきにくくなる傾向を持つ。また高濃度トナーパッチについては、仮に発光部４１１の光量を上げていくと、トナーパッチの濃度変化に対する感度が鈍くなる傾向を持つ。従って、トナーパッチ濃度の検出に適した光量レベルとして、低濃度トナーパッチの反射光量が下地の光沢ムラと区別でき、且つ、高濃度トナーパッチの反射光量がトナーパッチの濃度変化に対して良好な感度を有する光量レベルであることが望ましい。

適切な光量レベルとするために、中間転写ベルト７の下地（トナー像が形成されていない中間転写ベルト７の表面）からの反射光量が目標の光量レベルになるように光量制御値が調整される。本実施の形態では、中間転写ベルト７の表面に対応する濃度センサ３０の出力値が２．５［Ｖ］となるような光量制御値が採用される。このように光量レベルを調整することで、ベルト表面の光沢度が変化しても適切に制御することが可能となる。

図４は、画像形成装置の構成を示すブロック図である。制御コントローラ５５は、ＣＰＵ５５１及びタイマ（不図示）等を有する。制御コントローラ５５は、ＲＯＭ５０２に格納された制御プログラムに基づいて、ＲＡＭ５０３を作業領域に用いて画像形成装置の各部を制御する。ＲＯＭ５０２には、上記制御プログラム、各種データ及び各種テーブルが格納されている。ＲＡＭ５０３にはプログラムロード領域、制御コントローラ５５の作業領域、各種データの格納領域等がある。ＥＥＰＲＯＭ５０４は、装置電源がオンになってからの画像形成の累積枚数である積算通紙枚数を記憶する。ドラム駆動装置５１、ベルト駆動装置５２は、制御コントローラ５５によりそれぞれの駆動速度（回転速度）が制御される。

濃度センサ３０で検出された反射光量（反射光の受光結果に基づく信号）は、制御コントローラ５５に供給される。また、制御コントローラ５５は濃度センサ３０内のＩＣ４１３を制御する。検知手段としての温度センサ５５０は、画像形成装置の環境温度及び湿度を測定し、それらのデータを制御コントローラ５５に送る。制御コントローラ５５は制御において温度または湿度のデータが必要な場合は温度センサ５５０から送られた情報を参照する。

図５は、画像形成装置の制御ブロック図である。濃度センサ３０には、変換部５６、光量制御部５７が接続される。画像形成条件決定部５８には温度センサ５５０及び目標濃度データ記憶部５９が接続される。変換部５６、光量制御部５７及び画像形成条件決定部５８の機能は、制御コントローラ５５、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３及びＥＥＰＲＯＭ５０４の協働によって実現される。目標濃度データ記憶部５９には例えば、ＲＯＭ５０２（図４）が該当する。

光量制御部５７は、光量制御値を設定することで、濃度センサ３０の発光部４１１から照射される光の強度を制御する。変換部５６は、輝度濃度変換テーブルＴＢＬ（ＴＢＬ１、ＴＢＬ２、ＴＢＬ３）（図１０で後述）を複数記憶している。変換部５６は、複数の輝度濃度変換テーブルＴＢＬのうち、使用するものとして決定された輝度濃度変換テーブルＴＢＬを用いて、濃度センサ３０の出力信号（Ｖ）を画像濃度へ変換する。輝度濃度変換テーブルＴＢＬは「変換条件」に該当する。目標濃度データ記憶部５９は目標濃度データｎＴ（例えば、１．４とする）を記憶している。画像形成条件決定部５８は、変換部５６で変換された値（画像濃度）から作成される濃度−レーザ光強度テーブル（図１１で後述）を用いて、目標濃度データｎＴに対応するレーザ光強度を求める。

ここで、レーザ光強度は、露光装置３のレーザパワーを規定する値であり、本実施の形態では、画像形成条件決定部５８による画像形成条件の決定の一例として、レーザ光強度の決定を例示している。このようにして、画像形成条件決定部５８は、画像形成部Ｐの画像形成条件を制御する。なお、これらの処理は色ごとに実施される。

ところで、変換部５６で使用される輝度濃度変換テーブルＴＢＬは、温度センサ５５０による検知結果に基づき選択される。一方、目標濃度データｎＴは色毎に予め定めた１つの値が用いられる。また、発光部４１１から照射される光の強度を制御する光量制御値は後述する図１３のステップＳ２０２で設定される。

図６は、濃度センサの温度特性の一例を示す図である。反射型濃度センサの周辺温度に対する相対光出力は、個々の構成によって異なる。一例として、本実施の形態で用いる濃度センサ３０については、画像形成装置内の温度（雰囲気温度）が約１８°Ｃであるときの相対光出力量を１．０とすると、温度が約４０°Ｃでは相対光出力量が約０．８程度となる。すなわち、同じ光量制御値で発光部４１１を駆動したとしても、周辺温度が高いほど実際の発光強度は低くなるという傾向がある。

図７は、画像形成装置内の雰囲気温度の遷移を示す図である。画像形成装置内の雰囲気温度は、画像形成回数が増加するにつれて上昇していることが分かる。従って、画像形成を繰り返していく過程において、同じ光量制御値で発光部４１１を駆動し続けていると発光強度が低下する結果、受光される反射光量が低下する。そして、反射光量低下に起因して濃度検知精度が低下すると、形成する画像の濃度にも影響が生じる。

図８は、中間転写ベルト７に形成されたトナーパッチＴの一例を示す図である。トナーパッチＴは中間転写ベルト７の幅方向中央に配置される。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の複数階調（例えば、５階調）のパターンがベルト搬送方向に配置される。この例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色順で各色５階調のパターンが濃度の薄い順に形成される。各パターンの印字割合は、薄いものから順に２０％、４０％、６０％、８０％、１００％である。例えば、イエローについては、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５の順となっている。

図９は、トナーパッチＴを読み取った濃度センサ３０の出力を示す図である。横軸に時間（Ｓ）、縦軸にセンサ出力（Ｖ）をとっている。制御コントローラ５５（光量制御部５７）は、中間転写ベルト７の下地からの反射光に基づくセンサ出力が２．５［Ｖ］となるように、光量制御値を設定する。なお、制御コントローラ５５は、例えば、画像形成装置の電源がオンされたタイミングにおいて光量制御値を設定する。そのため、画像形成動作中に濃度センサ３０の光量制御値を更新する頻度は、濃度センサ３０により測定用画像の測定を実行する頻度より少ない。つまり、濃度センサ３０の光量制御値は測定用画像が形成される度には変更されない。そして、光量制御値を更新しない代わりに画像形成装置の雰囲気温度に適した輝度濃度変換テーブルＴＢＬが決定される。これにより、画像形成動作中に光量制御値を変更する処理が実行されてダウンタイムが生じることを抑制できると共に、画像形成装置の雰囲気温度の変化によって濃度センサ３０の出力値が変動した場合であっても高精度に測定用画像の濃度を求めることができる。

図１０は、変換部５６に記憶された複数の輝度濃度変換テーブルＴＢＬの例を示す図である。記憶される輝度濃度変換テーブルＴＢＬの数は３つとするが、２つでも、４以上でもよい。変換部５６で使用される輝度濃度変換テーブルＴＢＬは、温度センサ５５０による検知温度の変化に基づき選択される。初期設定では輝度濃度変換テーブルＴＢＬ１が選択される。詳細は後述するが、制御コントローラ５５は、検知温度が徐々に高くなっていくと、輝度濃度変換テーブルＴＢＬ１から輝度濃度変換テーブルＴＢＬ２またはＴＢＬ３へと、選択する輝度濃度変換テーブルＴＢＬを更新する。

図１１は、濃度−レーザ光強度テーブルの例を示す図である。横軸にレーザ光強度、縦軸に画像濃度をとっている。イエローを例にとって説明する。図１１におけるＬＰ１〜ＬＰ５は、それぞれ、パターンＹ１〜Ｙ５を形成するときに適用された露光装置３のレーザ光強度（光量制御値）（２０％、４０％、６０％、８０％、１００％）である。レーザ光強度ＬＰ０は無発光を意味する。中間転写ベルト７の下地、及び、トナーパッチＴにおけるパターンＹ１〜Ｙ５からの反射光に基づく濃度センサ３０の出力信号を、選択されている輝度濃度変換テーブルＴＢＬで変換した値が画像濃度ｎ０、及び画像濃度ｎ１〜ｎ５であるとする。制御コントローラ５５は、画像濃度ｎ０〜ｎ５を、横軸のレーザ光強度ＬＰ０〜ＬＰ５に対してプロットし、それらの点を線形補間して直線Ｌ１を得る。こうして濃度−レーザ光強度テーブルが作成される。

直線Ｌ１が得られると、制御コントローラ５５は、目標濃度データｎＴに対応するレーザ光強度を求める。この例では、レーザ光強度ＬＰ−Ｔが求められる。以降の画像形成においては、制御コントローラ５５は、入力画像とレーザ光強度ＬＰ−Ｔとに応じて露光装置３を制御する。

図１２は、画像形成処理のフローチャートである。このフローチャートの処理は、制御コントローラ５５のＣＰＵ５５１がＲＯＭ５０２等に格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。装置電源がオンにされると本処理が開始される。

まず、ステップＳ１０１では、ＣＰＵ５５１は、光量調整処理を実行する。この光量調整処理は、後述する図１３で実行される。なお、ステップＳ１０１では、ＣＰＵ５５１は、今回の処理が実行された時点の積算通紙枚数をＲＡＭ５０３に記憶させておく。次に、ステップＳ１０２では、ＣＰＵ５５１は、画像形成条件決定処理を実行する。この画像形成条件決定処理は、後述する図１４で実行される。次に、ステップＳ１０３では、ＣＰＵ５５１は、プリントが指示されたか否かを判別する。そしてＣＰＵ５５１は、プリントが指示されるまで待ち、プリントが指示されると、ステップＳ１０４で、画像形成部Ｐを制御して、入力された画像に応じた画像形成処理を実行する。このとき、ＣＰＵ５５１は、ステップＳ１０２で決定された画像形成条件（レーザ光強度ＬＰ−Ｔ）を適用して画像形成処理を実行する。

次に、ＣＰＵ５５１は、ステップＳ１０５で、前回のステップＳ１０１の実行からの画像形成枚数が第２の枚数以上となったか否かを判別する。第２の枚数は例えば、１０００ページとする。そして、画像形成枚数が第２の枚数未満の場合は、ＣＰＵ５５１は、処理をステップＳ１０３に戻す。一方、画像形成枚数が第２の枚数以上となると、ＣＰＵ５５１は、ステップＳ１０６で、前回のステップＳ１０１の実行からの画像形成枚数が第１の枚数以上となったか否かを判別する。第１の枚数は、第２の枚数より多い値で、例えば３０００ページとする。そして、画像形成枚数が第１の枚数未満の場合は、ＣＰＵ５５１は、処理をステップＳ１０２に戻す。一方、画像形成枚数が第１の枚数以上となると、ＣＰＵ５５１は、処理をステップＳ１０１に戻す。

従って、前回のステップＳ１０１の実行からの画像形成枚数が１０００ページ未満の間は、画像形成条件が更新されることはない。また、前回のステップＳ１０１の実行からの画像形成枚数が１０００ページ以上３０００ページ未満の間は、ステップＳ１０２（図１４）で画像形成条件が更新され得る。さらに、前回のステップＳ１０１の実行からの画像形成枚数が３０００ページ以上になる毎に、ステップＳ１０１（図１３）で、光量制御値が設定し直されると共に、光量制御値の設定時における温度Ａ（第１温度）が更新される。

図１３は、図１２のステップＳ１０１で実行される光量調整処理のフローチャートである。まず、ステップＳ２０１では、ＣＰＵ５５１は、濃度センサ３０を制御して、中間転写ベルト７の下地からの反射光を測定し、下地反射光に基づく出力値を得る。次に、ステップＳ２０２で、ＣＰＵ５５１は、上記した下地反射光に基づく出力値が２．５［Ｖ］となるように、光量制御値を設定する。次に、ステップＳ２３０で、ＣＰＵ５５１は、温度センサ５５０による検知温度を温度Ａとして取得し、温度ＡをＲＡＭ５０３に格納する。その後、図１３の処理は終了する。

ステップＳ２１０の開始からステップＳ２０３の実行終了までの期間を、「第１期間」と呼称する。従って、第１期間には、画像形成装置の電源がオンにされた後の所定期間だけでなく、画像形成条件決定処理（図１４）で光量制御値の前回の設定がなされてからの画像形成枚数が第１の枚数（３０００ページ）以上となった後の所定期間が含まれる。図１３の処理において、ＣＰＵ５５１は、光量制御値を設定する設定手段としての役割を果たす。

図１４は、図１２のステップＳ１０２で実行される画像形成条件決定処理のフローチャートである。まず、ステップＳ３０１では、ＣＰＵ５５１は、現在の温度センサ５５０による検知温度を温度Ｂ（第２温度）として取得する。次に、ステップＳ３０２で、ＣＰＵ５５１は、温度差（温度Ａと温度Ｂとの差であり、Ｂ−Ａとする）が所定温度差より大きいか否かを判別する。所定温度は例えば、５°Ｃとされる。その判別の結果、ＣＰＵ５５１は、温度差が所定温度差以内である場合は、処理をステップＳ３０４に進める一方、温度差が所定温度差より大きい場合は、ステップＳ３０３を実行してから処理をステップＳ３０４に進める。ステップＳ３０３では、ＣＰＵ５５１は、温度差に応じて、使用される輝度濃度変換テーブルＴＢＬを更新する。

ここで、ＣＰＵ５５１は、温度差が５°より大きく１０°以下である場合は、複数のテーブルＴＢＬ（図１０）の中からテーブルＴＢＬ２を選択することで、使用されるテーブルＴＢＬとしてテーブルＴＢＬ２を決定する。また、ＣＰＵ５５１は、温度差が１０°より大きい場合は、テーブルＴＢＬ３を選択することで、使用されるテーブルＴＢＬとしてテーブルＴＢＬ３を決定する。なお、所定温度の値は例示した値に限定されない。

ステップＳ３０４では、ＣＰＵ５５１は、画像形成部Ｐを制御して、中間転写ベルト７上に測定用画像、すなわちトナーパッチＴを形成する。そしてステップＳ３０５で、ＣＰＵ５５１は、濃度センサ３０を制御して、中間転写ベルト７上のトナーパッチＴからの反射光を測定し、出力値を得る。次に、ステップＳ３０６で、ＣＰＵ５５１は、変換部５６を制御して、現在、使用されるテーブルＴＢＬとして決定されている輝度濃度変換テーブルＴＢＬを用いて、ステップＳ３０５で得た出力値を画像濃度値へ変換する。次に、ステップＳ３０７では、ＣＰＵ５５１は、ステップＳ３０６で変換された後の画像濃度値に基づいて、画像形成手段Ｐの画像形成条件を決定する。すなわち、ＣＰＵ５５１は、上述したように、トナーパッチＴからの反射光に基づく濃度センサ３０の出力信号をテーブルＴＢＬで変換した値（ｎ０〜ｎ５等）とレーザ光強度（ＬＰ０〜ＬＰ５等）とから濃度−レーザ光強度テーブルを作成する（図１１）。そしてＣＰＵ５５１は、作成した濃度−レーザ光強度テーブルにおける直線Ｌ１と目標濃度データｎＴとからレーザ光強度ＬＰ−Ｔを求め、それをＲＡＭ５０３に格納する。その後、図１４の処理は終了する。このレーザ光強度ＬＰ−Ｔが、以降の画像形成処理に適用される。

なお、ステップＳ３０１が開始された後の所定期間を「第２期間」と呼称する。第２期間は第１期間より後の期間である。第２期間には、光量制御値の前回の設定がなされてからの画像形成枚数が第２の枚数（１０００ページ）以上となった後の所定期間が含まれる。

図１４の処理において、ＣＰＵ５５１は、画像形成条件を制御する制御手段、さらに、使用される輝度濃度変換テーブルＴＢＬ（変換条件）を温度差に基づいて決定する決定手段としての役割を果たす。また、変換部５６は変換手段としての役割を果たす。

本実施の形態によれば、第１期間において検知された第１温度（温度Ａ）と、その後の第２期間において検知された第２温度（温度Ｂ）とに基づいて、使用される輝度濃度変換テーブルＴＢＬ（変換条件）が決定される。これにより、画像形成装置の内部温度の変化にかかわらず測定用画像の測定結果に基づいて出力画像の濃度を高精度に制御することができる。また、従来のように、測定用画像をその都度測定し、その結果に基づいて、濃度センサ３０の出力を補正したり発光部４１１の発光強度を補正したりする処理を頻繁に行う必要がない。よって、時間のロスを少なくしつつ、温度変化による濃度センサの照射光量の変化に起因する画像濃度の変動を抑制することができる。

また、変換条件の更新は、複数の輝度濃度変換テーブルＴＢＬの中からの選択という形で実施されるので、処理が簡単である。また、一旦、テーブルＴＢＬを更新した後も、温度Ａと温度Ｂとの温度差がさらに拡大（１０°超え）すれば、改めてテーブルＴＢＬが更新されるので、細かな温度変化にも対応して適切な濃度検出を行える。

なお、複数の輝度濃度変換テーブルＴＢＬ（図１０）として、段階的に３本を設け、隣接するテーブルＴＢＬ同士には所定温度差（５°Ｃ）が対応していた。しかし、所定温度差を５°Ｃよりも小さい例えば２．５°Ｃとし、温度Ａと温度Ｂとの温度差が２．５°Ｃより大きくなったら、テーブルＴＢＬ１とテーブルＴＢＬ２との間のテーブルＴＢＬを補間により作成して選択肢として用いてもよい。これにより、センサ出力を画像濃度へ変換する際、一層細かな温度変化にも対応できる。

なお、使用される変換条件として、１つの輝度濃度変換テーブルＴＢＬが複数の輝度濃度変換テーブルＴＢＬの中から選択される構成を例示したが、これに限られない。例えば、１つの基準変換条件として基準値をＲＯＭ５０２に記憶しておき、温度差に基づいて基準値を補正してもよい。基準値は、センサ出力を画像濃度へ変換するための値であり、例えば、センサ出力に乗算される値である。また上記補正の態様としては、例えば、基準値に対して温度差に応じた係数を乗算または加算する等の態様が考えられる。

なお、装置電源のオンから温度が下がることも想定されないわけではない。そこで、初期設定で選択されるテーブルＴＢＬを、複数あるテーブルＴＢＬのうち端側ではないテーブルＴＢＬ（例えば、テーブルＴＢＬ２）としてもよい。従って、テーブルＴＢＬ２からテーブルＴＢＬ１へ更新されることもあり得る。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、温度差に応じて、輝度濃度変換テーブルＴＢＬを決定する構成を例示した。これに対し、第２の実施の形態では、測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号に対応する出力データと目標濃度データｎＴとに基づいて画像形成条件を制御し、その際、目標濃度データｎＴを温度Ａと温度Ｂとの温度差に応じて決定する構成を示す。出力データは、センサ出力が輝度濃度変換テーブルＴＢＬ（図１０）で変換された画像濃度である。従って、第１の実施の形態に対して、図１４のステップＳ３０３の処理が異なり、その他の構成は同様である。

なお、本実施の形態では、記憶される輝度濃度変換テーブルＴＢＬ（図１０）は１つ（例えばテーブルＴＢＬ１のみ）でよい。目標濃度データｎＴは目標濃度値を示すデータであり、目標濃度データｎＴの候補が、複数の目標データ候補（例えば、第１〜第３候補）としてＲＯＭ５０２等に予め格納されている。初期設定は第１候補とする。値の大小は、第１候補＞第２候補＞第３候補とされる。

ステップＳ３０３において、ＣＰＵ５５１は、温度Ａと温度Ｂとの温度差に応じて、使用される目標濃度データｎＴを更新する。具体的には、温度Ａから温度が上昇すると、目標濃度データｎＴは小さい値とされる。例えば、ＣＰＵ５５１は、温度差が５°より大きく１０°以下である場合は、複数の目標データ候補の中から第２候補を選択することで、目標濃度データｎＴとして第２候補を決定する。また、温度差が１０°より大きい場合は、第３候補を選択することで、使用される目標濃度データｎＴとして第３候補を決定する。

本実施の形態によれば、画像形成装置の内部温度の変化にかかわらず測定用画像の測定結果に基づいて出力画像の濃度を高精度に制御することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

なお、目標濃度データｎＴが複数の目標データ候補の中から選択される構成を例示したが、これに限られない。例えば、１つの基準目標データをＲＯＭ５０２に記憶しておき、温度差に基づいて基準目標データを補正してもよい。基準目標データは、センサ出力を画像濃度へ変換するための値であり、例えば、センサ出力に乗算される値である。また上記補正としては、例えば、基準目標データに対して温度差に応じた係数を乗算または加算する等の態様が考えられる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号に基づいて画像形成条件を制御し、その際、発光部４１１の発光光量を規定する光量制御値を温度Ａと温度Ｂとの温度差に応じて更新する構成を示す。従って、第１の実施の形態に対して、図１４のステップＳ３０３の処理が異なり、その他の構成は同様である。

なお、本実施の形態では、記憶される輝度濃度変換テーブルＴＢＬ（図１０）は１つ（例えばテーブルＴＢＬ１のみ）でよい。また、目標濃度データｎＴは第１の実施の形態で示したものと同じである。また、光量制御値の候補が、複数の光量制御値候補（例えば、第１〜第３候補）としてＲＯＭ５０２等に予め格納されている。初期設定は第１候補とする。値の大小は、第１候補＜第２候補＜第３候補とされる。

ステップＳ３０３において、ＣＰＵ５５１は、温度Ａと温度Ｂとの温度差に応じて、光量制御値を更新する。具体的には、温度Ａから温度が上昇すると、発光部４１１の発光光量が増加する方向に光量制御値が更新される。例えば、ＣＰＵ５５１は、温度差が５°より大きく１０°以下である場合は、複数の光量制御値候補の中から第２候補を選択することで、光量制御値として第２候補を決定する。また、温度差が１０°より大きい場合は、第３候補を選択することで、光量制御値として第３候補を決定する。

あるいは、光量制御用の補正値をＲＯＭ５０２等に予め複数記憶しておき、温度差に応じて補正値を選択し、選択した補正値を光量制御値に掛け合わせることで光量制御値を更新するようにしてもよい。

本実施の形態によれば、画像形成装置の内部温度の変化にかかわらず測定用画像の測定結果に基づいて出力画像の濃度を高精度に制御することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

なお、第２、第３の実施の形態においては、輝度濃度変換テーブルＴＢＬを介してセンサ出力を画像濃度へ変換することは必須でない。従って、輝度濃度変換テーブルＴＢＬを設けることは必須でない。例えば、ＣＰＵ５５１は、図１１に示す濃度−レーザ光強度テーブルに代えて、センサ出力−レーザ光強度テーブルを作成し、センサ出力−レーザ光強度テーブルとセンサ出力とに基づいてレーザ光強度ＬＰ−Ｔを導くようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態において、画像形成手段Ｐの画像形成条件は、画像形成処理における帯電電位、現像電位等であってもよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

７ 中間転写ベルト
３０ 濃度センサ
５６ 変換部
４１１ 発光部
４１２ 受光部
５５０ 温度センサ
５５１ ＣＰＵ
ＴＢＬ 輝度濃度変換テーブル

Claims (16)

1. 画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により形成された前記画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に光を照射する照射手段と、
   前記像担持体からの反射光の受光結果に基づく信号を出力する出力手段と、
   第１期間において前記照射手段から照射される光の強度を制御するための光量制御値を設定する設定手段と、
   温度を検知する検知手段と、
   前記出力手段から出力された信号を変換条件に基づいて変換する変換手段と、
   前記画像形成手段に、前記像担持体上に測定用画像を形成させ、前記照射手段に、前記像担持体上の前記測定用画像に光を照射させ、前記出力手段に、前記測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号を出力させ、前記変換手段に、前記出力手段から出力された前記測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号を前記変換条件に基づいて変換させ、さらに、前記変換された信号に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を制御する制御手段と、
   前記第１期間において前記検知手段により検知された第１温度と、前記第１期間より後の第２期間において前記検知手段により検知された第２温度とに基づいて、前記変換手段により使用される変換条件を決定する決定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 複数の変換条件が記憶された記憶部を有し、
   前記決定手段は、前記第１温度と前記第２温度との温度差に基づいて、前記複数の変換条件の中から前記使用される変換条件を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 基準変換条件が記憶された記憶部を有し、
   前記決定手段は、前記記憶部に記憶された前記基準変換条件を、前記第１温度と前記第２温度との温度差に基づいて補正することで、前記使用される変換条件を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記決定手段は、前記第１温度と前記第２温度との温度差が所定温度差より大きくなった場合に、前記使用される変換条件を更新することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段により形成された前記画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に光を照射する照射手段と、
   前記像担持体からの反射光の受光結果に基づく信号を出力する出力手段と、
   第１期間において前記照射手段から照射される光の強度を制御するための光量制御値を設定する設定手段と、
   温度を検知する検知手段と、
   前記画像形成手段に、前記像担持体上に測定用画像を形成させ、前記照射手段に、前記像担持体上の前記測定用画像に光を照射させ、前記出力手段に、前記測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号を出力させ、さらに、前記出力手段から出力された前記測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号に対応する出力データと目標データとに基づいて、前記画像形成手段の画像形成条件を制御する制御手段と、
   前記第１期間において前記検知手段により検知された第１温度と、前記第１期間より後の第２期間において前記検知手段により検知された第２温度とに基づいて、前記目標データを決定する決定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 複数の目標データ候補が記憶された記憶部を有し、
   前記決定手段は、前記第１温度と前記第２温度との温度差に基づいて、前記複数の目標データ候補の中から前記目標データを選択することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 基準目標データが記憶された記憶部を有し、
   前記決定手段は、前記記憶部に記憶された前記基準目標データを、前記第１温度と前記第２温度との温度差に基づいて補正することで前記目標データを決定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記決定手段は、前記第１温度と前記第２温度との温度差が所定温度差より大きくなった場合に、前記目標データを更新することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
9. 前記出力データは、前記出力手段から出力された前記測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号を濃度値へ変換したデータであり、
   前記目標データは、目標濃度値を示すデータであることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
10. 画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段により形成された前記画像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に光を照射する照射手段と、
    前記像担持体からの反射光の受光結果に基づく信号を出力する出力手段と、
    第１期間において前記照射手段から照射される光の強度を制御するための光量制御値を設定する設定手段と、
    温度を検知する検知手段と、
    前記画像形成手段に、前記像担持体上に測定用画像を形成させ、前記照射手段に、前記像担持体上の前記測定用画像に光を照射させ、前記出力手段に、前記測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号を出力させ、さらに、前記出力手段から出力された前記測定用画像からの反射光の受光結果に基づく信号に基づいて、前記画像形成手段の画像形成条件を制御する制御手段と、
    前記第１期間において前記検知手段により検知された第１温度と、前記第１期間より後の第２期間において前記検知手段により検知された第２温度とに基づいて、前記設定手段により設定された前記光量制御値を更新する更新手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
11. 前記更新手段は、前記第１温度と前記第２温度との温度差に基づいて、前記光量制御値を更新することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記更新手段は、前記第１温度と前記第２温度との温度差が所定温度差より大きくなった場合に、前記光量制御値を更新することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記設定手段は、前記第１期間において、前記照射手段に、前記像担持体に光を照射させ、前記出力手段に、前記像担持体からの反射光の受光結果に基づく信号を出力させ、前記出力手段から出力された前記像担持体からの反射光の受光結果に基づく信号に基づいて、前記光量制御値を設定することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記第１期間には、当該画像形成装置の電源がオンにされた後の所定期間が含まれることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記第１期間には、前記設定手段による前記光量制御値の前回の設定からの画像形成枚数が第１の枚数以上となった後の所定期間が含まれることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記第２期間には、前記設定手段による前記光量制御値の前回の設定からの画像形成枚数が第２の枚数以上となった後の所定期間が含まれることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。