(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-01
(45)【発行日】2024-05-13
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/00 20060101AFI20240502BHJP
G03G 21/14 20060101ALI20240502BHJP
H05K 7/14 20060101ALI20240502BHJP
【FI】
G03G15/00 680
G03G21/14
H05K7/14 A
(21)【出願番号】P 2020070565
(22)【出願日】2020-04-09
【審査請求日】2023-03-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森谷 正明
【審査官】金田 理香
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-208266(JP,A)
【文献】特開2012-163927(JP,A)
【文献】特開2020-027197(JP,A)
【文献】特開2009-260476(JP,A)
【文献】特開2003-091108(JP,A)
【文献】特開平06-003998(JP,A)
【文献】特開平04-063367(JP,A)
【文献】特開平06-291476(JP,A)
【文献】実開昭61-027293(JP,U)
【文献】米国特許出願公開第2019/0291993(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 13/00
13/34-15/00
15/36
21/00-21/02
21/14-21/20
H05K 7/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
像担持体と、
前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像を前記像担持体からシートに転写する転写手段と、
前記画像形成手段により前記像担持体上に形成されたテスト画像からの反射光を検知する光検知手段と、
前記光検知手段が取り付けられる取付部材と、
前記光検知手段による検知結果に基づき前記画像形成手段を制御する制御手段と、を有し、
前記光検知手段は、
プリント基板と、
前記プリント基板の第一面に
設けられ、前記像担持体上の前記テスト画像に対して光を照射する発光素子と、
前記プリント基板の前記第一面に
設けられ、前記像担持体上の前記テスト画像からの反射光を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子とを覆うように前記プリント基板の前記第一面に設けられたカバーと、
前記プリント基板の前記第一面の反対側にある前記プリント基板の第二面に設けられ、前記発光素子を制御するケーブルが接続される
コネクタと、
を含み、
前記プリント基板には、該プリント基板の長手方向において異なる位置に2つのネジ穴が形成されており、
前記プリント基板の前記第二面に設けられた前記コネクタは、前記プリント基板の長手方向において前記2つのネジ穴の間に位置し、
前記取付部材は、前記プリント基板がネジ止めされる取付面を有し、
前記取付部材には、前記プリント基板の前記第一面が前記取付面と対向するように前記プリント基板の前記2つのネジ穴を用いて前記プリント基板を前記取付面にネジ止めした状態で、前記第一面に設けられた前記カバーが挿入される貫通孔が形成されており、
前記ケーブルが前記コネクタに挿入される方向は、前記第二面に直交する方向であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記プリント基板は、前記2つのネジ穴に、前記プリント基板の前記第二面から前記プリント基板の前記第一面に向かって
ネジが挿入され
ることで、前記取付面にネジ止めされ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】
前記カバーは、前記発光素子からの光を透過する透過部材を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記発光素子と前記受光素子とは、前記プリント基板の長手方向に沿って並んで配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記光検知手段は、
前記プリント基板の第一面に配置された別の発光素子と、
前記プリント基板の前記第一面に配置された別の受光素子と、
をさらに有
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】
前記光検知手段は、前記プリント基板の前記第一面において前記発光素子と前記別の発光素子との間に前記受光素子と前記別の受光素子との両方が位置することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記受光素子は、前記テスト画像からの正反射光を受光する
ことを特徴とする請求項1
乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記受光素子は、前記テスト画像からの乱反射光を受光する
ことを特徴とする請求項1
乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記プリント基板の前記第一面は、前記像担持体の表面に対向する
ことを特徴とする請求項1
乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記制御手段は、前記光検知手段による前記検知結果に基づき前記画像形成手段により形成される画像の濃度を制御する
ことを特徴とする請求項1
乃至9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記画像形成手段は、異なる色の複数の画像を形成するように構成されており、
前記制御手段は、前記光検知手段による前記検知結果に基づき前記画像形成手段により形成される前記異なる色の複数の画像間の相対的な位置を制御する
ことを特徴とする請求項1
乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
トナーを用いて画像を形成するカラー画像形成装置では、トナー画像の形成位置とトナー画像の濃度(階調特性)を補正するために、光学センサが使用される。画像形成装置は、光学センサでテストパターンを測定し、測定結果に基づきトナー画像の形成位置とトナー画像の濃度を補正する。特許文献1によればトナーの付着量を測定する測定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
トナー画像を検知するトナーパターンセンサについても小型化の要請が市場には存在する。しかし、トナーパターンセンサのプリント基板には発光素子、受光素子、制御ICおよびコネクタなど多数の電子部品が実装されるため、トナーパターンセンサの小型化は簡単ではない。トナーパターンセンサは画像形成装置のフレーム等に固定されるが、トナーパターンセンサの電子部品とフレームとが干渉しないことが要求される。また、トナーパターンセンサのコネクタにケーブルが取り付けられるが、取付作業においてトナーパターンセンサのプリント基板に対して過度の力が作用しないことも要求される。そこで、本発明は、小型化が可能で、かつ、取付作業においてプリント基板に対して過度の力が作用しにくいセンサを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、たとえば、
像担持体と、
前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像を前記像担持体からシートに転写する転写手段と、
前記画像形成手段により前記像担持体上に形成されたテスト画像からの反射光を検知する光検知手段と、
前記光検知手段が取り付けられる取付部材と、
前記光検知手段による検知結果に基づき前記画像形成手段を制御する制御手段と、を有し、
前記光検知手段は、
プリント基板と、
前記プリント基板の第一面に設けられ、前記像担持体上の前記テスト画像に対して光を照射する発光素子と、
前記プリント基板の前記第一面に設けられ、前記像担持体上の前記テスト画像からの反射光を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子とを覆うように前記プリント基板の前記第一面に設けられたカバーと、
前記プリント基板の前記第一面の反対側にある前記プリント基板の第二面に設けられ、前記発光素子を制御するケーブルが接続されるコネクタと、を含み、
前記プリント基板には、該プリント基板の長手方向において異なる位置に2つのネジ穴が形成されており、
前記プリント基板の前記第二面に設けられた前記コネクタは、前記プリント基板の長手方向において前記2つのネジ穴の間に位置し、
前記取付部材は、前記プリント基板がネジ止めされる取付面を有し、
前記取付部材には、前記プリント基板の前記第一面が前記取付面と対向するように前記プリント基板の前記2つのネジ穴を用いて前記プリント基板を前記取付面にネジ止めした状態で、前記第一面に設けられた前記カバーが挿入される貫通孔が形成されており、
前記ケーブルが前記コネクタに挿入される方向は、前記第二面に直交する方向であることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、小型化が可能で、かつ、取付作業においてプリント基板に対して過度の力が作用しにくいセンサを備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して実施形態が詳しく説明される。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一または同様の構成に同一の参照番号が付され、重複した説明は省略される。
【0009】
<光学センサの実装>
●片面実装
図1(A)は光学センサが実装されるプリント基板101の第二面110bを示す平面図である。プリント基板101の長手方向の長さはL1である。プリント基板101には、ネジが挿し通される二つのネジ穴102a、102bが設けられている。
【0010】
図1(B)は光学センサが実装されるプリント基板101の断面図である。
図1(C)は光学センサが実装されるプリント基板101の第一面110aを示す平面図である。プリント基板101の第一面110aには、コネクタ105、実装部品106および光学ケース103が実装されている。コネクタ105には、電源線、グランド線、制御信号線およびデータ信号線などを含むケーブルが接続される。光学ケース103には光学センサを構成する発光素子と受光素子とが収容される。実装部品106は、光学センサを制御する制御ICなどを含む。このように、プリント基板101の一方の面に、コネクタ105、実装部品106および光学ケース103が実装されてもよい。この場合のメリットは、プリント基板101の第二面110bを、画像形成装置のフレーム部材に対して密着させることが可能となる点である。つまり、フレーム部材は、プリント基板101を安定的に保持できる。
【0011】
●両面実装
図2(A)は光学センサが実装されるプリント基板101の第二面110bを示す平面図である。
図2(B)は光学センサが実装されるプリント基板101の断面図である。
図2(C)は光学センサが実装されるプリント基板101の第一面110aを示す平面図である。なお、以下の説明において、すでに説明された要素には同一の参照符号が付与されており、その説明は援用される。
【0012】
この例では、第二面110bにコネクタ105と実装部品106とが実装され、第一面110aに光学ケース103が実装されている。このように、プリント基板101の両面に部品を分散配置することで、プリント基板101の長手方向の長さL2を短くすることが可能となる(L2<L1)。このように両面実装はセンサの小型化に有効である。
【0013】
●フレーム部材への取付
図3(A)は片面実装を適用されたプリント基板101をフレーム部材108に取り付けたことを示している。ネジ107aは第一面110aから第二面110bに向かってネジ穴102aに挿し通され、フレーム部材108に螺合している。ネジ107bも第一面110aから第二面110bに向かってネジ穴102bに挿し通され、フレーム部材108に螺合している。この例では、プリント基板101の第二面110bがフレーム部材108の取付面111と対向し、かつ、密着している。これにより、フレーム部材108はプリント基板101を安定的に保持できる。
【0014】
図3(B)は両面実装を適用されたプリント基板101をフレーム部材108に取り付けたことを示している。この場合、フレーム部材108の取付面111に対して対向するプリント基板101の第二面110bには、コネクタ105が設けられている。フレーム部材108の取付面111が平面である場合、コネクタ105はフレーム部材108の取付面111に干渉してしまう。この場合、フレーム部材108の取付面111とプリント基板101の第二面110bとの間に、コネクタ105のためのクリアランスが確保されてもよい。クリアランスを確保するために、ネジ穴102a、102bの位置に、円柱状のスペーサーが設けられてもよい。このようなクリアランスを確保すると、フレーム部材108の取付面111とプリント基板101の第二面110bとの間の密着度が低下しうる。また、コネクタ105に対するケーブルの差し込み方向は第二面110bに対して平行となる。
【0015】
●干渉低減策
図4(A)は両面実装と干渉低減策を採用したプリント基板101の第二面110bを示す平面図である。
図4(B)は両面実装と干渉低減策を採用したプリント基板101の断面図である。
図4(C)は両面実装と干渉低減策を採用したプリント基板101の第一面110aを示す平面図である。とりわけ、フレーム部材108は、コネクタ105と実装部品106との干渉を避けるための貫通孔109を有している。貫通孔109は、コネクタ105と実装部品106とを収容可能または挿通可能な開口面を有している。つまり、貫通孔109の開口面積は、第二面110bに実装されたコネクタ105と実装部品106の水平断面積よりも大きい。本実施例において水平とはプリント基板101に対して平行な面である。プリント基板101の第二面110bとフレーム部材108の取付面111とは密着可能となる。そのため、フレーム部材108はプリント基板101を安定的に保持できる。電子部品の両面実装を採用することで光学センサの小型化が可能となり、かつ、電子部品とフレーム部材108との干渉も発生しにくくなる。なお、コネクタ105に対しては、ケーブル120が、プリント基板101の第二面110bから第一面110aに向う方向に挿し込まれる。この方向は矢印Fによって示されている。ケーブル120の先端には、コネクタ105に嵌合するプラグが設けられていてもよい。
【0016】
●取付作業におけるプリント基板101にかかる力の分散
図4(B)が示すように、コネクタ105に対するケーブル120の取付作業では、プリント基板101の第二面110bから第一面110aに向う力が発生する。この力の方向は、フレーム部材108からプリント基板101を遠ざける方向であるため、フレーム部材108とプリント基板101との密着度が低下しうる。また、プリント基板101の剛性が不足すると、プリント基板101が撓んだり、プリント基板101が変形したりする可能性がある。その結果、光学センサを構成する発光素子の取付姿勢と受光素子の取付姿勢との関係が、設計上で意図された関係からずれてしまう可能性がある。
【0017】
図5(A)はプリント基板101に対する力の分散策を採用したプリント基板101の第二面110bを示す平面図である。
図5(B)はプリント基板101に対する力の分散策を採用したプリント基板101の断面図である。
図5(C)はプリント基板101に対する力の分散策を採用したプリント基板101の第一面110aを示す平面図である。とりわけ、フレーム部材108の取付面に対してプリント基板101の第一面110aが対向し、かつ、密着するように、プリント基板101がフレーム部材108に取り付けられている。また、光学ケース103は、フレーム部材108の貫通孔109に収容および挿通されている。つまり、貫通孔109の開口面積は、光学ケース103の水平断面積よりも大きければよい。ネジ107a、107bは、第二面110bから第一面110aに向かう方向にそれぞれネジ穴102a、102bに挿通され、フレーム部材108に螺合している。
【0018】
コネクタ105に対しては第二面110bから第一面110aに向う方向にケーブル120が挿し込まれる。この方向は、プリント基板101をフレーム部材108に対して近づけ、かつ、押し付ける方向である。よって、プリント基板101が撓んだり、プリント基板101が変形したりする可能性が小さい。
【0019】
さらに、
図5(A)が例示するように、第二面110bから第一面110aに向う方向を視線方向とすると、コネクタ105の取付領域と貫通孔109とは部分的に重なっていない。つまり、コネクタ105の取付領域の少なくとも一部は、プリント基板101を介して、フレーム部材108によって支持されている。これは、プリント基板101が撓んだり、プリント基板101が変形したりする可能性を、さらに低減している。その結果、取付作業において、プリント基板101が損傷したり、プリント基板101に実装された部品が損傷したりする可能性も小さくなる。このように、フレーム部材108の取付面111とコネクタ105の取付領域とが重なり合う面積が増加すればするほど、取付作業に起因した課題が解決されやすくなる。
【0020】
図5(C)が示すように、貫通孔109はプリント基板101によって覆われている。よって、貫通孔109を介して異物が侵入しにくくなる。
【0021】
<画像形成装置>
図6が示すように、画像形成装置100は、電子写真方式によりカラー画像を形成するプリンタ、複写機、複合機、またはファクシミリ等である。4つの画像形成部Pa~Pdは、制御部50によって制御され、それぞれ色の異なるトナーを用いて画像を中間転写ベルト7上に形成する。参照符号の末尾に付与されている小文字のアルファベットabcdは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを示している。四つの色に共通する事項が説明される際には、小文字のアルファベットabcdは省略されることがある。
【0022】
収納庫60は多数のシートSを収納している。給紙ローラ61は収納庫60から一枚ずつシートSを搬送路へ給紙する。レジストローラ62は、シートSの斜行を補正し、二次転写部T2にシートSを搬送する。
【0023】
画像形成部Pは、感光体1、帯電器2、露光器3、現像器10、一次転写部T1、及び感光体クリーナ6を備える。帯電器2は、感光体1の表面を一様に帯電させる。感光体1はモータ等により駆動されて回転する。露光器3は光を感光体1の表面に照射し、静電潜像を形成する。現像器10は、トナーを用いて感光体1に担持されている静電潜像を現像し、トナー画像を形成する。一次転写部T1は、感光体1に担持されているトナー画像を中間転写ベルト7に転写する。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、中間転写ベルト7上に重畳的に転写される。これにより、フルカラー画像が形成される。感光体クリーナ6は、感光体1に残留したトナーを清掃及び回収する。現像器10a~10dは、内部に収容するトナーの量が所定量よりも低下すると、現像剤の補給容器であるトナーボトルTa~Tdからトナーが補給される。
【0024】
中間転写ベルト7は、内ローラ8、テンションローラ17、及び上流ローラ18によって張架された無端ベルトである。中間転写ベルト7は、内ローラ8、テンションローラ17、及び上流ローラ18により駆動されて、矢印方向に回転する。中間転写ベルト7が回転することで二次転写部T2にトナー画像が搬送される。
【0025】
二次転写部T2は、お互いに対向するように配置された内ローラ8及び外ローラ9により形成される転写ニップ部である。内ローラ8及び外ローラ9は二次転写ローラとよばれてもよい。二次転写部T2は、中間転写ベルト7からシートSにトナー画像を転写する。ベルトクリーナ11は、中間転写ベルト7に残留したトナーを清掃および回収する。
【0026】
定着器13は、トナー画像とシートSに圧力及び熱を与えて、シートS上にトナー画像を溶融定着させる。定着器13は、排紙トレイ63上にシートSを排出する。
【0027】
トナーパターンセンサ70は、中間転写ベルト7の近傍に設けられ、色ずれ検知用のトナーパターンと、濃度検知用のトナーパターンとを検知する。トナーパターンセンサ70の構造は
図1(A)ないし
図5(C)に示されている。トナーパターンセンサ70はフレーム部材108に固定されている。
図6において、トナーパターンセンサ70は感光体1dと外ローラ9との間に配置されている。この位置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像を検知可能な位置である。
【0028】
<トナーパターンセンサ>
図7はトナーパターンセンサ70を示している。トナーパターンセンサ70は、中間転写ベルト7上に形成されたトナーパターン88および中間転写ベルト7の下地を検知する。トナーパターンセンサ70は二つの発光素子と二つの受光素子を有している。LED71、72は、たとえば、赤外線を発光する発光ダイオードである。PD73、74は、たとえば、赤外線を受光するフォトダイオードである。一体型のモールドレンズ84は、LED71からの光が中間転写ベルト7上に適切なスポットを形成するように構成されている。モールドレンズ84は、LED72からの光が中間転写ベルト7上に適切なスポットを形成するように構成されている。さらに、モールドレンズ84は、中間転写ベルト7の下地またはトナーパターン88からの反射光がPD73に結像するように構成されている。モールドレンズ84は、トナーパターン88からの反射光がPD74に結像するように構成されている。
【0029】
LED71、72およびPD73、74は駆動回路とともにプリント基板101に実装されている。光学ケース103はこれらの部品を収容する筐体である。
【0030】
中間転写ベルト7に対してLED71からの赤外線が入射角度10°で入射するように、LED71が位置決めされている。中間転写ベルト7及びトナーパターン88に照射された光のうち反射角度が-10°である正反射光が入射するように、PD73が位置決めされている。中間転写ベルト7に対してLED72からの赤外線が入射角度-35°で入射するように、LED72は位置決めされている。中間転写ベルト7及びトナーパターン88に照射されたLED72からの光のうち反射角度が-7°となる正反射光を受光できるように、PD73は位置決めされている。したがって、PD73は、LED71の照射光のうち中間転写ベルト7及びトナーパターン88で反射した正反射光と、LED72の照射光のうち中間転写ベルト7及びトナーパターン88で反射した拡散光を受光する。制御部50は、LED71を点灯させ、LED72を消灯させることで、PD73に正反射光を検知させる。制御部50は、LED71を消灯させ、LED72を点灯させることで、PD73に拡散光を検知させる。PD74は、LED72から出力され、中間転写ベルト7及びトナーパターン88で反射した光のうち、反射角度が-18°となる拡散光を受光する。これらの角度は一例に過ぎない。
【0031】
<制御部>
図8は制御部50とトナーパターンセンサ70を示している。CPU301は、センサから入力される信号に基づきモータなどを駆動して、画像形成装置100に電子写真プロセスを実行させる。CPU301にはメモリ306が接続されている。メモリ306のROM領域には制御プログラムが記憶されている。メモリ306のRAM領域には一時的なデータが記憶される。
【0032】
生成部302は、ユーザからの画像データを画像信号に変換して駆動回路303に出力する。駆動回路303は、画像信号にしたがって露光器3を駆動する。生成部302は、テストパターンを形成するための画像信号も生成する。
【0033】
色ずれ補正部310は、色ずれ補正用のテストパターンを中間転写ベルト7に形成し、トナーパターンセンサ70に検知させる。検知結果はADコンバータ304を介して色ずれ補正部310に入力される。色ずれ補正部310は、検知結果に基づき基準色に対する他の色のずれ量を求め、他の色の書き出し位置の補正量を決定する。CPU301は、この補正量にしたがって他の色の書き出し位置を補正する。
【0034】
濃度補正部311は、濃度補正用のテストパターンを中間転写ベルト7に形成し、トナーパターンセンサ70に検知させる。検知結果はADコンバータ304を介して濃度補正部311に入力される。濃度補正部311は、トナー画像の階調特性が目標階調特性となるように、現像電圧または転写電圧を補正する。現像電源321は、濃度補正部311により補正された現像電圧を現像器10に供給する。転写電圧322は、濃度補正部311により補正された転写電圧を一次転写部T1に供給する。
【0035】
<色ずれ検知>
図9(A)は色ずれ検知のための第一パターン601を示す。色ずれとは、基準色の画像形成位置に対する他の色の画像形成位置のずれ量をいう。基準色は、たとえば、イエローである。第一パターン601は、イエロー(Y)のパターン、マゼンタ(M)のパターン、シアン(C)のパターン、ブラック(K)のパターンを含む。第一パターン601は、LED71を点灯し、LED72を消灯し、PD73で正反射光を受光することで検知されるテストパターンである。中間転写ベルト7の下地からの正反射光の検知レベルが閾値th1以上である場合、第一パターン601が使用される。
【0036】
図10(A)は第一パターン601の検知結果を示している。破線はエッジ検出が実行される光量を示している。
図10(A)においてITBは中間転写ベルト7の下地を意味している。中間転写ベルト7の表面の反射率が十分に高い場合、中間転写ベルト7からの正反射光が多くなる。そのため、中間転写ベルト7の下地の検知レベルと、YMCKの各パターンの検知レベルとには顕著な差がある。これにより、YMCKの各パターンの立ち上がりエッジの位置が検知可能となり、色ずれ量が求められる。各パターンについて二つのエッジが検知されるため、二つのエッジの中間がパターンの中心(画像形成位置)として求められる。
【0037】
図9(B)は色ずれ検知のための第二パターン602を示す。第二パターン602はLED71を消灯し、LED72を点灯し、PD73で拡散光を受光するためのテストパターンである。中間転写ベルト7からの反射光の検知レベルが閾値th1未満である場合、第二パターン602が使用される。
【0038】
中間転写ベルト7が長年にわたり使用されると、中間転写ベルト7の表面の反射率が初期値(新品時の反射率)よりも低下する。その結果、中間転写ベルト7からの正反射光が少なくなる。
図10(B)は、中間転写ベルト7からの正反射光が少なくなったときの、第一パターン601の検知結果を示している。
図10(B)が示すように、中間転写ベルト7の下地の検知レベルと、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各パターンの検知レベルとの差が小さくなる。この場合、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各パターンのエッジ検出が困難となる。
【0039】
そこで、拡散光検知が実行される。拡散光検知では、LED71が消灯し、LED72が点灯する。さらに、PD73が拡散光を受光する。また、第二パターン602が使用される。
図10(C)は第二パターン602の検知結果を示している。有彩色のパターンはいずれも、エッジ検出のための破線を横切っており、エッジ検出が可能となっている。なお、拡散光検知では中間転写ベルト7の下地の検知レベルとブラックのテストパターンの検知レベルとの差が小さすぎる。そこで、
図9(B)および
図9(C)が示すように、マゼンタのテストパターンの両隣にブラックのパターンが形成されている。
図10(C)が示すように、マゼンタの検知レベルとブラックの検知レベルとには顕著な差がある。よって、マゼンタについてのエッジを検出することで、実質的にブラックのエッジが検出可能となっている。
【0040】
第二パターン602は、第一パターン601よりもマゼンタとブラックのトナーが多く使用される。つまり、第一パターン601を優先的に使用することで、マゼンタとブラックのトナー消費量が削減される。
【0041】
このように、CPU301は、第一パターン601または第二パターン602を用いて基準色に対する他の色の色ずれ量を検知する。また、CPU301は、色ずれ量に応じて、基準色に対する他の色の画像の書き出しタイミングを調整する。これにより、色ずれが削減される。
【0042】
<濃度検知>
図11(A)はトナー画像の濃度検知のための第一濃度パターン801を示す。第一濃度パターン801はLED71を点灯し、LED72を消灯し、正反射光をPD73で受光するためのテストパターンである。第一濃度パターン801はブラックについてのテストパターンである。ブラックは光を吸収する性質がある。そのため、ブラックのパターンを拡散光で検知することは困難である。よって、ブラックのための第一濃度パターン801は正反射光で検知される。第一濃度パターン801は4つの階調パターン(例:70%、50%、30%、10%)を含む。CPU301は中間転写ベルト7上に形成された第一濃度パターン801をトナーパターンセンサ70にて検知し、検知結果と階調ターゲットとの差を演算する。CPU301は、各濃度(階調)が階調ターゲットに近づくように、画像形成条件(例:転写電圧、階調補正テーブル)を補正する。
【0043】
図12(A)は第一濃度パターン801の検知結果を示す。高濃度(例:70%)の濃度パターンでは光が多く吸収されるため、検知レベルは低い。一方、低濃度(例:10%)の濃度パターンでは光の吸収量が少ないため、検知レベルが高い。
【0044】
図11(B)は濃度検知のための第二濃度パターン802を示す。第二濃度パターン802は、LED71を消灯し、LED72を点灯し、拡散光をPD74で受光するためのテストパターンである。第二濃度パターン802は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)といった有彩色の濃度を検知するために使用される。なお、
図11(B)は一色分のテストパターンを示している。
【0045】
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の反射率は中間転写ベルト7の下地の反射率よりも高い。そのため、拡散光を用いて濃度が検知される。
【0046】
第二濃度パターン802は、4つの階調(例:70%、50%、30%、10%)のテストパターンを含む。CPU301は中間転写ベルト7上に形成された第二濃度パターン802をトナーパターンセンサ70により検知し、検知結果と階調ターゲットとの差を演算する。CPU301は、各濃度(階調)が階調ターゲットに近づくように、画像形成条件(例:転写電圧、階調補正テーブル)を補正する。
【0047】
図12(B)は第二濃度パターン802により検知されたイエロー(Y)の検知結果を示す。高濃度(例:70%)の濃度パターンでは光が多く乱反射されるため、拡散光の検知レベルが高い。低濃度(例:10%)の濃度パターンでは乱反射光(拡散光)が減少するため、検知レベルが低い。マゼンタ(M)およびシアン(C)についても同様に濃度検知が実行される。
【0048】
<実施例から導き出される技術思想>
[観点1]
プリント基板101は第一実装面(例:第一面110a)と第二実装面(例:第二面110b)とを有するプリント基板の一例である。光学ケース103により保護されたLED71、72およびPD73、74は、プリント基板の第一実装面に実装された光学センサの一例である。コネクタ105は、プリント基板の第二実装面に実装されたコネクタの一例である。
図5(B)が示すように、コネクタ105にケーブル120を取り付ける際に、第二実装面から第一実装面に向かう方向に、力がコネクタ105に作用する。フレーム部材108は、プリント基板が取り付けられる取付部材の一例である。フレーム部材108は、第一実装面に対向した取付面111と、光学センサを収容可能または挿通可能な貫通孔109とを有している。ネジ107a、107bは、プリント基板を取付部材に対して保持する保持部材の一例である。ネジ107a、107bは、ビスまたはボルト・ナットなどの締結具であってもよい。保持部材は、両面に粘着層を有する接着部材であってもよい。保持部材は、接着剤であってもよい。本実施例によれば、光学センサが第一実装面に実装され、コネクタが第二実装面に実装される。つまり、部品がプリント基板の両面に実装されるため、プリント基板および光学センサの小型化が実現される。さらに、光学センサを取り付けられた第一実装面が取付部材の取付面に対して取り付けられる。したがって、コネクタに対してケーブルを取り付ける際に発生する力は、プリント基板を取付部材に対して押し付ける方向に作用する。よって、取付作業においてプリント基板に対して過度の力が作用しにくいトナーパターンセンサが提供される。
【0049】
[観点2]
図5(B)が示すように、プリント基板の第一実装面と取付部材の取付面とは直接的に接触していてもよい。これにより、プリント基板は安定的に取付部材によって支持されるようになる。プリント基板の第一実装面と取付部材の取付面との間に、金属製または樹脂製のスペーサーまたはシート状の緩衝部材などが挿入されていてもよい。このように、プリント基板の第一実装面と取付部材の取付面とは間接的に接触していてもよい。この場合も、プリント基板は安定的に取付部材によって支持される。
【0050】
[観点3、4]
矢印Fが示すように、第二実装面から第一実装面に向かう方向において、コネクタの取付領域と、貫通孔とは、重なっていないか、または、少なくとも部分的に重なっていない。換言すれば、第二実装面から第一実装面に向かう方向において、コネクタの取付領域と、取付部材の取付面とは、重なっているか、または、少なくとも部分的に重なっている。これにより、コネクタは、プリント基板を挟んで取付部材によって支持されるため、取付作業におけるプリント基板の撓みおよび変形が低減または抑制される。
【0051】
[観点5、6]
矢印Fが示すように、コネクタに対するケーブルの差し込み方向は、プリント基板の第一実装面に対して直交している。コネクタに対するケーブルの差し込み方向は、取付部材の取付面に対して直交している。このようなケースでは、ケーブルの取付作業においてプリント基板に大きなストレスがかかりやすい。そのため、第一実装面と取付部材の取付面とを対向させる配置または構造は、このストレスへの耐性を増大させるだろう。
【0052】
[観点7、8]
図5(C)などが例示するように、貫通孔の開口面積はプリント基板と平行となる光学センサの断面(水平断面)の面積よりも大きい。また、貫通孔の開口面積はプリント基板の第一実装面の面積よりも小さい。換言すれば、貫通孔がプリント基板の第一実装面によって塞がれるように、プリント基板の第一実装面が取付部材に対して固定される。これにより、異物などが貫通孔を通過しにくくなり、貫通孔を介した異物の侵入が抑制される。
【0053】
[観点9]
保持部材はネジを含んでもよい。
図5(B)などが例示するように、ネジ107a、107bはプリント基板の第二実装面から第一実装面に向かってプリント基板に挿し通される。さらに、ネジ107a、107bは取付部材に対して螺合する。これにより、プリント基板が取付部材に対してしっかりと固定されるようになる。
【0054】
[観点10]
図7が例示するように、光学センサは、プリント基板の第一実装面に実装された第一発光素子(例:LED71)を有してもよい。光学センサは、プリント基板の第一実装面に実装された第一受光素子(例:PD73)を有してもよい。光学センサは、第一発光素子と第一受光素子とを覆うように、プリント基板の第一実装面に実装された光学ケース103を有してもよい。
【0055】
[観点11]
中間転写ベルト7は、トナー画像を担持する像担持体の一例である。
図7が例示するように、第一発光素子は、像担持体に対して所定の入射角度で第一発光素子から出力された光が入射するように、第一実装面に実装されていてもよい。第一受光素子は、像担持体またはトナー画像からの正反射光が第一受光素子に入射するように、第一実装面に実装されていてもよい。
【0056】
[観点12、13]
図7が例示するように、光学センサはプリント基板の第一実装面に実装された第二発光素子(例:LED72)を有してもよい。光学センサはプリント基板の第一実装面に実装された第二受光素子(例:PD74)に有してもよい。光学ケース103は第二発光素子と第二受光素子とを覆うように、プリント基板の第一実装面に実装されていてもよい。
図7が例示するように、第二発光素子は、像担持体に対して所定の入射角度で第二発光素子から出力された光が入射するように、第一実装面に実装されていてもよい。第二受光素子は、像担持体またはトナー画像からの拡散光が第二受光素子に入射するように、第一実装面に実装されていてもよい。
【0057】
[観点14]
画像形成部Pa~Pdは像担持体に対してトナーによるテストパターンを形成する画像形成手段の一例である。CPU301は、光学センサによるテストパターンの測定結果に基づき、画像形成手段におけるトナー画像の書き出しタイミングまたはトナー画像の画像濃度(階調特性)を補正する補正手段の一例である。本実施例によれば、光学センサが安定的に支持されるため、光学センサの測定精度が向上すると考えられる。その結果、色ずれの補正精度と画像濃度の補正精度とが向上すると考えられる。
【0058】
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項が添付される。
【符号の説明】
【0059】
100:画像形成装置、101:プリント基板、103:光学ケース、105:コネクタ、107:ネジ、108:フレーム部材、109:貫通孔