JP2000250303A

JP2000250303A - 画像形成装置の濃度検知装置

Info

Publication number: JP2000250303A
Application number: JP5726099A
Authority: JP
Inventors: Shunichiro Shishikura; 俊一郎宍倉; Naoya Yamazaki; 直哉山▲崎▼; Toru Yoshida; 徹吉田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】フォトセンサの感度が変動してもきわめて簡
易にしかも的確に補正された検知結果を安定して得るこ
とが可能な、画像形成装置の濃度検知装置１を提供す
る。【解決手段】フォトセンサ４の支持体４４の内部に、
制御用トナー像Ｔpatchを照射する光を発する発光素子
４１とは別に第２の発光素子４２を設けるとともに、こ
の第２の発光素子４２から発する光が照射されてその反
射光を受光素子４３に受光させる基準反射面４５を設け
た。その反射光を受光したときの受光素子４３の出力値
を利用してフォトセンサ４の感度を補正する感度補正手
段（５）を具備させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置において像担持体上に形成される作像
条件制御用のトナー像の濃度を検知するための、フォト
センサを備えた濃度検知装置に係り、特に、そのフォト
センサの感度補正に有用な改良を施した濃度検知装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した複写機、プリン
タ等の画像形成装置においては、一般に、感光体等の像
担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に
記録用紙等に転写して定着することにより画像形成を行
うようになっている。そして、このような画像形成装置
では、そのトナー像が予め設定した作像条件に沿って適
正にかつ安定して形成されることを維持させる必要性か
ら、例えば、像担持体上に制御用のトナー像（パッチ）
を形成してそのトナー像の濃度を濃度検知装置により検
知し、かかる検知結果を作像条件を制御する制御手段に
フィードバックさせて必要な作像条件について設定変更
するように構成されている。

【０００３】上記濃度検知装置としては、発光ダイオー
ド等の発光素子とフォトダイオード等の受光素子とを有
するフォトセンサを備え、その発光素子からの光を像担
持体上の制御用トナー像に照射し、そのときの反射光
（正反射光又は拡散反射光）を受光素子で受光して得ら
れる出力値から制御用トナー像の濃度について検出する
ものが多く使用されている。ちなみに、このフォトセン
サには、大別すると、反射光のうち正反射光を受光する
ように構成された正反射型のセンサと、反射光のうち拡
散反射光を受光するように構成された拡散反射型のセン
サとがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
濃度検知装置を備えた画像形成装置においては、そのフ
ォトセンサの発光素子の発光光量や受光素子の感度が素
子どうし間でばらついていたり、あるいは温度等の環境
変化や素子そのものの経時的劣化やトナー等の付着汚れ
等が原因で変動してしまい、この結果、初期の性能が維
持されず正確な濃度検出が困難となり、ひいては正確な
作像条件の制御ができなくなるという問題があった。

【０００５】また、このような問題を解決するため、以
下のような各種の対策法が提案されているが、そのいず
れも何らかの課題があり、十分に満足のできるものでは
なかった。

【０００６】すなわち、特開平５−３２２７６０号公報
には、濃度検知センサ（フォトセンサ）と検出すべき画
像との間に、その画像との濃度を比較する基準パッチを
挿入又は貼付する可動基準板を回動自在に設け、これに
より、濃度比較が必要でないとき（非検出時）には常に
その可動基準板をセンサと画像との間に位置させること
によってそのセンサや基準パッチがトナーにより汚れる
ことを防止したり、光センサの補正を行うようにした濃
度検出装置が示されている。しかし、この従来例の場合
は、特に、基準パッチのある可動基準板が変位する構造
であるため、その基準パッチと濃度検知センサとの位置
関係（角度等を含む）が変動するおそれがあり、センサ
の補正結果がばらつくことがある。

【０００７】また、特開平７−２２５５０１号公報に
は、濃度検知センサを非検出時には、蓋を有する収容容
器内に移動手段により移動させて蓋をして収容するとと
もに、その収容容器内に設けた構成部材を用いて校正す
るようにし、これにより、そのセンサのトナーによる汚
染を防止したり、長期にわたる安定した濃度検出を可能
とし、また、外光の影響をなくしたセンサの正確な校正
を可能にした画像形成装置が示されている。しかし、こ
の従来例の場合は、濃度検知センサそのものが変位する
構造であるため、前記した従来例の場合と同様に、やは
りそのセンサと検出すべき画像との位置関係が変動する
おそれがあり、センサの補正結果がばらつくことがあ
る。

【０００８】さらに、特開平９−６１２１号公報には、
濃度検知センサを、その校正時には必ず測定面（受光
面）を露光装置側に向けるように変位させた後、その露
光装置からの光を利用してそのセンサの校正を行うよう
にし、これにより、濃度検知センサの校正を常に正確に
行えるようにした画像形成装置が示されている。しか
し、この従来例の場合にも、濃度検知センサそのものが
変位する構造であるため、やはり前記した従来例の場合
と同様の問題がある。

【０００９】ちなみに、本出願人による提案である実公
平８−６７９号公報には、発光素子の光量をモニタ手段
により検出し、その検出結果と基準発光量との偏差を解
消するように光量調整手段により発光素子の基準光量を
調整した後、発光素子からの調整後の光によりトナー像
から反射される光を受光素子により検出した結果と基準
受光量との偏差を解消するように受光素子における受光
信号を補正し、これにより、発光素子の劣化および感光
材の劣化に影響されることなく、濃度検出を正確に行え
るようにした濃度検出装置が示されている。しかし、こ
の従来例の場合は、濃度検知センサにおける受光素子の
他に発光量検出用のモニタ手段が必要であるためコスト
高となり、また、そのモニタ手段のロット間等の性能バ
ラツキに起因してセンサの補正結果がばらつくおそれが
ある。

【００１０】この他、従来の濃度検知センサはいずれ
も、トナー像を担持する像担持体が用紙搬送ベルトや中
間転写ベルト等のベルト部材のような低反射率のもので
あったりあるいは拡散反射光の拡散率が多いものである
場合には、その像担持体からの反射光が少なくなるう
え、受光素子により受光される光の量もごく僅かとな
る。このため、例えば、トナー自体に比較的高い反射率
を有するカラー（シアン、マゼンタ、イエロー等）トナ
ーでは特に、その像担持体上に制御用のトナー像がある
場合とない場合とにおけるセンサの各出力値を対比して
トナー像の濃度を検出しようとしても、特にそのトナー
像のない場合における像担持体を検出したときの出力値
が小さくなってしまう結果、上述したような対比を行っ
て濃度を検出することは困難であった。

【００１１】従って、本発明は、以上の問題点を解決
し、大幅なコストアップを招くことなく、濃度検知装置
のフォトセンサの感度が変動してもきわめて簡易にしか
も的確に補正された検知結果を安定して得ることが可能
な、画像形成装置の濃度検知装置を提供することを目的
としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成し得る
請求項１に係る第１発明は、画像形成装置の像担持体上
に形成される制御用のトナー像を照射する照射光を発す
る発光素子とその照射光の少なくともそのトナー像で反
射される反射光を受光する受光素子とが箱状の支持体の
内部に配設されたフォトセンサを備え、そのフォトセン
サにおける受光素子の出力に基づいて前記トナー像の濃
度を検知する濃度検知装置を前提とするものであって、
前記フォトセンサの支持体の内部に、前記発光素子とは
別に第２の発光素子を設けるとともに、この第２の発光
素子から発する光が照射されてその反射光を前記受光素
子に受光させる基準反射面を設けた画像形成装置の濃度
検知装置である。

【００１３】また、上記の目的を達成し得る請求項２に
係る第２発明は、第１発明において前提とした濃度検知
装置であって、前記フォトセンサの支持体の内部に、前
記発光素子から発する光の一部が照射される基準反射面
を設けるとともに、この基準反射面からの反射光を受光
する第２の受光素子を前記受光素子とは別に設けた点を
異にした画像形成装置の濃度検知装置である。

【００１４】この第１発明及び第２発明の濃度検知装置
においては、第２の発光素子又は第２の受光素子をそれ
ぞれ設けているが、必要に応じて、その第２の発光素子
と第２の受光素子の双方を同時に設けるようにしてもよ
い。

【００１５】ここで、上記基準反射面は、支持体の所定
部位に別体である基準反射部材を取り付けたものであっ
たり、あるいは、支持体の一部を反射面としたものであ
る。後者の場合には、その支持体の成形時に一体成形す
ることが可能となり、その基準反射面の各支持体（セン
サ）間における差を少なくする（すべて同等の基準反射
面とする）ことができる。

【００１６】また、このような第１発明及び第２発明の
濃度検知装置は、そのいずれも、前記フォトセンサの支
持体に、その支持体の出光用開口及び入光用開口が開設
されている検知面に摺接しかつその両開口の少なくとも
一方を開口又は遮光するように移動してその検知面を清
掃する清掃部材を設けてもよい（請求項３、４に係る発
明）。

【００１７】さらに、このような第１発明と第２発明の
濃度検知装置は、第１発明の装置の場合には、前記フォ
トセンサの支持体の第２の発光素子から基準反射面を経
て受光素子に至る光路内に、その光路内を通過する光量
を調整する光量調整手段を配設し（請求項５に係る発
明）、また、第２発明の装置の場合には、前記フォトセ
ンサの支持体の発光素子から基準反射面を経て第２の受
光素子に至る光路内に、その光路内を通過する光量を調
整する光量調整手段を配設してもよい（請求項６に係る
発明）。

【００１８】そして、このような第１発明の濃度検知装
置は、前記第２の発光素子から発する光が基準反射面で
反射されて前記受光素子にて受光されたときの出力値を
利用して前記フォトセンサの感度を補正する感度補正手
段を具備させたものである（請求項7 に係る発明）。

【００１９】また、このような第２発明の濃度検知装置
は、前記発光素子から発する光が基準反射面で反射され
て前記第２の受光素子にて受光されたときの出力値を利
用して前記フォトセンサの感度を補正する感度補正手段
を具備させたものである（請求項８に係る発明）。

【００２０】このような第１発明又は第２発明における
感度補正手段は、例えば、第１発明の場合、制御用のト
ナー像からの反射光を受光したときの前記受光素子の出
力値を基準反射面からの反射光を受光したときの前記受
光素子の出力値で除した値をフォトセンサの検知結果と
する処理を行い（請求項９に係る発明）、また第２発明
の場合、制御用のトナー像からの反射光を受光したとき
の前記受光素子の出力値を基準反射面からの反射光を受
光したときの前記第２の受光素子の出力値で除した値を
フォトセンサの検知結果とする処理を行うものである
（請求項１０に係る発明）。

【００２１】以上のようなフォトセンサ及び感度補正手
段を備えた第１発明及び第２発明の濃度検知装置によれ
ば、発光素子から基準反射面で反射された後に受光素子
に入る光を受光したときに得られる当該センサの出力値
を基準値として使用することができ、これにより、制御
用トナー像からの拡散反射光の検知（受光）結果を基準
反射面からの検知（受光）結果に対する相対値で規定す
ることができ、拡散反射光を受光する場合であっても濃
度検知に必要なレベルの出力値が得られるようになる。
しかも、第１発明のように第２の発光素子を設けたりあ
るいは第２発明のように第２の受光素子を設けることに
より、かかる第２の発光素子又は第２の受光素子をＯＮ
・ＯＦＦ動作させるのみで基準反射面からの反射光を受
光した出力値と制御用トナー像からの反射光を受光した
出力値とを任意にかつ容易に選択して得ることができ
る。

【００２２】この他、このようなフォトセンサと感度補
正手段を備えた濃度検知装置によれば、従来例のような
校正用の基準板を当該センサ（の支持体）の外部に設け
ることなく、そのセンサ（出力信号）の補正を簡易に行
うことができる。さらに、そのセンサの補正に際して
は、フォトセンサを回動させたり変位させる必要もなく
常に固定した状態にしておくことができるため、そのセ
ンサの補正をばらつくこともなく的確に行うことができ
る。しかも、基準反射面がセンサの支持体内部に配設さ
れているため、かかる反射面がトナーにより汚染される
ことがなく（厳密には、センサ支持体に形成される発光
用開口や受光用開口には光透過性の防塵部材を配設する
必要がある）、基準反射面のトナー汚れに起因したセン
サ補正のばらつきを回避することができ、この結果、信
頼性の高い高精度なセンサ出力信号の補正を行うことも
できる。

【００２３】また、このような第１発明又は第２発明に
おける感度補正手段は、前記清掃部材が設けられている
場合、第１発明の検知装置では、この清掃部材が清掃時
に移動して前記両開口の少なくとも一方を遮光した際
に、第２の発光素子による発光を行うように設定されて
おり（請求項１１に係る発明）、また第２発明の検知装
置では、この清掃部材が清掃時に移動して前記両開口の
少なくとも一方を遮光した際に、第２の受光素子による
受光を行うように設定されている（請求項１２に係る発
明）。

【００２４】この場合には、フォトセンサの検知面の清
掃ができると同時に、センサ検知面の少なくとも一方の
開口が清掃部材で遮光されるため、第２の発光素子又は
第２の受光素子をＯＮ動作させた際に、第１発明におけ
る受光素子又は第２発明における第２の受光素子がセン
サ支持体の外部からその検知面にあるいずれかの開口を
通して侵入する余分な光を受光することを防止し、基準
反射面からの反射光を正確に受光した、より適正な出力
値を得ることができる。

【００２５】さらに、このような第１発明及び第２発明
における感度補正手段は、前記光量調整手段が設けられ
ている場合、そのいずれも、この光量調整手段により第
２の発光素子から基準反射面に至る照射光の光量又は基
準反射面から受光素子に至る反射光の光量を複数段階に
変化させたときの受光素子の各出力値を、基準時期にお
いてその複数段階に同様に変化させたときの受光素子の
各基準出力値と対比し、その両出力値の差分情報に基づ
いてフォトセンサの検知結果をソフト的に補正してオフ
セット及びゲイン調整する処理を行うか、あるいは、そ
の差分情報に基づいて発光素子又は受光素子の出力をフ
ィードバック制御してオフセット及びゲイン調整する処
理を行うものである（請求項１３、１４に係る発明）。

【００２６】この場合には、各発光素子や受光素子の初
期特性にバラツキ等があっても、その差異に応じた適切
な補正ができるため、より適正なセンサ出力値を得るこ
とができる。

【００２７】そしてまた、このような感度補正手段を具
備した第１発明の濃度検知装置は、前記フォトセンサの
支持体の内部に、第２の発光素子を含む複数の発光素子
のすべてからそれぞれ発する各光を共通して受光するモ
ニター用の受光素子を１つ設けてなり、かつ、前記感度
補正手段が、前記モニター用の受光素子により得られる
各発光素子の光量特性の変動分を補正係数として予め記
憶しておき、この補正係数をフォトセンサの検知結果に
乗じてその検知結果を補正する処理を行うものである
（請求項１５に係る発明）。

【００２８】この場合には、複数の発光素子のうちの少
なくとも１つに経時的出力変動や環境変動が発生した場
合に、かかる変動がセンサの感度補正に対する外乱要因
となるが、この場合であってもモニター用の受光素子か
ら得る各発光素子の光量特性の変動分（差分）に基づき
定められる補正係数によりセンサの検知結果を補正する
ことにより十分に対応することができる。

【００２９】また、このような感度補正手段を具備した
第２発明の濃度検知装置は、前記フォトセンサの支持体
の内部に、第２の受光素子を含む複数の受光素子のすべ
てを共通して照射する光を発する基準用の発光素子を１
つ設けてなり、かつ、前記感度補正手段が、前記基準用
の発光素子による照射により得られる各受光素子の受光
特性の変動分を補正係数として予め記憶しておき、この
補正係数をフォトセンサの検知結果に乗じてその検知結
果を補正する処理を行うものである（請求項１６に係る
発明）。

【００３０】この場合には、複数の受光素子のうちの少
なくとも１つに経時的出力変動や環境変動が発生した場
合に、かかる変動がセンサの感度補正に対する外乱要因
となるが、この場合であっても基準用の発光素子の照射
により得られる各受光素子の受光特性の変動分に基づき
定められる補正係数によりセンサの検知結果を補正する
ことにより十分に対応することができる。

【００３１】さらに、このような感度補正手段を具備し
た第１発明の濃度検知装置は、前記フォトセンサの支持
体の内部に、第２の発光素子を除く発光素子として拡散
反射用発光素子及び正反射用発光素子の双方を設けると
ともに、この双方の発光素子から発して制御用のトナー
像で反射する反射光を前記受光素子で共通して受光させ
るようにその受光素子を配設することにより、フォトセ
ンサを拡散反射型センサと正反射型センサのいずれか一
方に切り換えて使用可能なものとし、かつ、前記感度補
正手段が、正反射型センサの使用時にも、基準反射面か
らの反射光を受光したときの前記受光素子の出力値を利
用して正反射型フォトセンサの感度を補正する処理を行
うものである（請求項１７に係る発明）。

【００３２】また、このような感度補正手段を具備した
第２発明の濃度検知装置は、前記フォトセンサの支持体
の内部に、発光素子として拡散反射用発光素子及び正反
射用発光素子の双方を設けるとともに、この双方の発光
素子から発して制御用のトナー像で反射する反射光を前
記受光素子で共通して受光させるようにその受光素子を
配設することにより、フォトセンサを拡散反射型センサ
と正反射型センサのいずれか一方に切り換えて使用可能
なものとし、かつ、前記感度補正手段が、正反射型セン
サの使用時にも、基準反射面からの反射光を受光したと
きの前記第２の受光素子の出力値を利用して正反射型フ
ォトセンサの感度を補正する処理を行うものである（請
求項１８に係る発明）。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。

【００３４】［実施の形態１］図１は、本発明の一実施
形態に係る濃度検知装置の概要図である。この濃度検知
装置１は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ等
のカラー画像形成装置における像担持体（感光ドラム又
はベルト、中間転写ベルト又はドラム、用紙搬送ベルト
又はドラムなど）２に形成される作像条件制御用のトナ
ー像（パッチ）Ｔ_patchの濃度を光学的に検知するフォ
トセンサ４と、このフォトセンサ４の動作や出力信号を
制御するセンサコントローラ５とを備えたものである。

【００３５】フォトセンサ４は、発光ダイオード等の第
１発光素子４１及び第２発光素子４２と、フォトダイオ
ード等の受光素子４３と、これら発光素子４１、４２及
び受光素子４３を収容設置して支持する支持体としての
プラスチック製の遮光性ホルダ４４と、基準反射面４５
とでその主要部が構成されている。

【００３６】ホルダ４４は、その外観がほぼ直方体形状
からなるいわば箱状の形態からなるものであり、その内
部が、第１発光素子４１から発する光Ｈ₁を照射対象物
（この例では制御用トナー像Ｔ_patch又は像担持体２）
にむけてホルダ４４内から出光させるように導くための
出光用光路４６ａと、上記照射対象物から反射される反
射光のうち特定の拡散反射光Ｈ₂をホルダ４４内に入光
させて受光素子４３に受光させるように導くための入光
用光路４６ｂと、第２発光素子４２から発する光Ｈ₃を
基準反射面４５に導くための照射光路４６ｃと、その光
Ｈ₃の反射光（以下、単に「基準反射光」ともいう）Ｈ
₄を受光素子４３に導くための反射光路４６ｄとが形成
されている。図中の符号４７ａはホルダ４４に開設され
る出光用開口、４７ｂはホルダ４４に開設される入光用
開口、４８は開口４７ａ、４７ｂを塞ぐように取り付け
られるガラス、透明プラスチック等からなる光透過性の
防塵部材、４９はセンサ検知面を示す。

【００３７】そして、この実施の形態に係るフォトセン
サ４は、照射対象物からの特定の拡散反射光Ｈ₂を受光
して濃度を検出する、いわゆる拡散反射型のフォトセン
サである。また、第２の発光素子４２は、第１の発光素
子４１とその発光特性等が同等のものであることに限ら
ず、異なったものであってもよい。さらに、基準反射面
４５は、ホルダ４４の一部をそのまま反射面として形成
したものであり、この実施形態における反射面４５はホ
ルダ４３のプラスチック成形時に一体成形して形成した
ものである。この基準反射面４５の反射特性は、平滑面
であってもそれ以外（例えば微細凹凸面、鋸歯状の面）
のものであってもよく特に制約されるものではないが、
通常、基準受光量の設定条件に従って適宜設定される。

【００３８】また、このフォトセンサ４は、一般に正反
射型センサ及び拡散反射型センサのいずれであっても、
図２に示すように、制御用トナー像がない場合における
受光素子４３の受光量が大きいとそのセンサ出力が飽和
して感度（出力値の差分）が低くなってしまうため、こ
れを回避する観点から、その受光素子４３の受光量を低
めの「基準受光量」に設定している。その基準受光量の
設定（調整）は、各光路４６ａ，ｂ，ｃ，ｄの寸法（特
にその光路の断面積）や、基準反射面４５の反射特性
や、第１発光素子４１や第２発光素子４２の発光量や、
必要な光路４６ａ，ｂ，ｃ，ｄに必要に応じて配設する
光量調整手段の通過光量等を適宜設定することによって
行っている。

【００３９】さらに、このフォトセンサ４では、第２の
発光素子４２が基準反射面４５を専用に照射する構造に
なっている。このため、図３に示すように、その第２の
発光素子４２で照射しときに基準反射面４５から得られ
る反射光Ｈ₄の受光量（センサ出力）のダイナミックレ
ンジＤ１が、例えば第１の発光素子４１から発する光Ｈ
₁の一部を基準反射面４５に照射する構造としたセンサ
（例えば図８に示すセンサ）の受光量（一点鎖線）のダ
イナミックレンジＤ２よりも大きくなり、センサ出力値
の精度アップが図れる等の利点がある。また、このフォ
トセンサ４では、制御用トナー像からの反射光の受光量
と基準反射面４５からの基準反射光の受光量ともそのダ
イナミックレンジを１００％フルに使用でき、その分、
無駄な損失もない高精度な各反射光の検知や基準反射光
の基準化ができる。

【００４０】一方、この濃度検知装置１におけるセンサ
コントローラ５は、第１の発光素子４１や第２の発光素
子４２の発光動作や発光光量等を制御したり、受光素子
４３の受光による出力値を必要に応じて予め設定された
制御プログラムにしたがって補正処理し、その補正後の
出力値をセンサの検知結果として画像形成装置の画像形
成プロセス条件を制御する処理を行うための中央制御部
等に送信するようになっている。従って、このセンサコ
ントロール５がフォトセンサ４の感度補正手段として機
能するようになっている。

【００４１】ちなみに、この実施の形態では、フォトセ
ンサ４による濃度検知は、予め設定された時期（例えば
画像形成装置本体の電源投入時や、規定時間が到来した
時や、画像形成枚数の規定枚数に到達した時等）に行わ
れるようになっている。また、その濃度検知時に形成さ
れる制御用のトナー像Ｔ_patchは、画像形成装置の作像
システムによって所定の濃度や寸法形状からなる各色の
単色トナー像として像担持体２上に形成され、その後、
像担持体２の移動にともなってフォトセンサ４の直下を
通過する際に検知されるようになっている。

【００４２】次に、この濃度検知装置の動作について、
図４のフローチャートを参照しながら説明する。

【００４３】このような濃度検知装置１を装備する画像
形成装置においては、前記したように予め設定された濃
度検出時期になったと判断されると（ステップ１：Ｓ
１）、その画像形成装置本体側にある中央制御部とセン
サコントローラ５により、フォトセンサ４の感度補正用
の処理と制御用トナー像の濃度検知が所定の制御プログ
ラムに従って実行される（Ｓ２）。

【００４４】初めに、拡散反射型のフォトセンサ４の特
性について説明するに、制御用トナー像（パッチ）Ｔ
_patchの単位面積当たりのトナー量に対するセンサ出力
（Ｖ_pa _tch）の特性は、図６に示すような結果が得られ
るようになっている。これは、従来の拡散反射型センサ
とほぼ同様の特性であり、特に、像担持体２上に制御用
トナー像がない（クリーンな）像担持体面での出力につ
いてはほぼゼロに近いものとなる。つまり、トナー像の
ない像担持体２の表面は低反射率のものであったり拡散
反射光の拡散率が多いものであるため、その表面で反射
されて受光素子４３に実際に受光される光Ｈ₂の量がき
わめて少なくなり、この結果、そのときのセンサ出力値
（Ｖ_clean）がほぼゼロに近い値になるのである。

【００４５】また、従来の拡散反射型センサでは、通
常、制御用トナー像のないクリーンな像担持体２面での
反射特性を検知したときに得られる出力値：Ｖ_cleanを
基準にし、その後、制御用トナー像を検知したときに得
られる出力値：Ｖ_patchを前記基準出力値：Ｖ_cleanで
除した値（Ｖ_patch／Ｖ_clean）を検知結果として使用
しようとした場合、その除した値は、図６に示すよう
に、センサ出力値：Ｖ_clea _nが前述したようにほぼゼロ
に近い小さな値であるため、急激に増加する値になるか
或いは無限大に大きな値になってしまう。これにより、
制御用トナー像が濃くなる程（トナー量が多くなる程）
センサ出力が飽和状態になり正確な検知測定ができなく
なってしまう。しかも、制御用トナー像のない像担持体
２のセンサ出力値：Ｖ_cleanが少しでも変動した場合に
は、その検知結果である前記した値（Ｖ_patch／Ｖ
_clean）も大きく変動してしまうこととなり、このこと
によっても正確な検知測定ができなくなる。

【００４６】そこで、この実施の形態では、そのセンサ
出力値：Ｖ_cleanに代えて基準反射面４５からの反射光
Ｈ₄によって得られるセンサ出力値：Ｖ_standardを基準
値として利用するようにしている。すなわち、前記した
ステップ２において、図５のフローチャートで示すよう
に、先ず感度補正用処理の前工程として、第２の発光素
子４２を発光（ＯＮ）させるとともに、その発光素子４
２から発せられる光Ｈ ₃が基準反射面４５で反射された
反射光Ｈ₄をセンサ４（受光素子４３）で検知するよう
になっている（Ｓ１０）。そして、そのときに得られる
出力値：Ｖ_stan _dardは、図７に示すように制御用トナー
像のトナー量に関係なく一定した値であり、その値は例
えばセンサコントローラ５等の記憶部に一時的に記憶さ
れる。なお、Ｖ_standardの検知後は、第２の発光素子４
２は発光しない（ＯＦＦする）ようになっている。

【００４７】続いて、濃度検知動作として、画像形成装
置によりその像担持体２上に所定の制御用トナー像（パ
ッチ）Ｔ_patchを形成し、そのトナー像Ｔ_patchのフォ
トセンサ４による検知を行う（Ｓ１１）。しかる後、感
度補正用処理の後工程として、その濃度検知時に得られ
るセンサ出力値：Ｖ_patchを先の記憶した基準出力値：
Ｖ_standardで除した値：（Ｖ_patch／Ｖ_standard）…
を演算するようになっている（Ｓ１２）。このＶ_patch
／Ｖ_standardの値は後述するようにセンサの検知結果と
なるが、この値は、図７に示すように、Ｖ_cleanを基準
として利用した場合の値（Ｖ_patch／Ｖ_clean）とは異
なり、制御用トナー像のトナー量の増減に対して十分に
識別可能な値として得られるようになる。なお、このセ
ンサの検知結果としては、全発光素子による発光を全く
行わない状態（ＯＦＦ時）における受光素子の出力値、
いわゆる暗電圧：Ｖ₀₀を上記センサの検知結果の値から
差し引いた値、即ち｛（Ｖ_patch−Ｖ₀₀）／（Ｖ
_standard−Ｖ₀₀）｝を使用することが、より精度の高い
検知結果が得られるようになるためより好ましい（この
ことは以後の各センサにおいても同様である）。

【００４８】このようなステップ２（ステップ１０〜１
２）における感度補正用の処理と濃度検知を行った後、
先に演算された値がフォトセンサ４の検知結果として
確定される（Ｓ３）。そして、その検知結果（センサ出
力値）が予め設定された、作像プロセス条件の設定変更
を必要とする許容範囲を超えるか否かが判断され（Ｓ
４）、その許容範囲内であれば画像形成プロセス条件の
設定変更は不要とされるが、その許容範囲を超える場合
にはその条件の設定変更は必要とされ、所定の画像形成
プロセス条件の設定が行われる（Ｓ５）。この濃度検知
の結果に応じて設定するプロセス条件としては、例え
ば、露光光量、帯電電位、現像バイアス電位、トナー濃
度等であるが、これに限定されるものではない。

【００４９】このような感度補正をすることにより、図
７に示すように、制御用トナー像の濃度が高くても（ト
ナー量が多くても）、センサの感度が飽和することな
く、そのトナー像の濃度がフォトセンサ４により確実に
検知測定されるようになる。

【００５０】ちなみに、基準反射面４５は、図１に示す
ように、ホルダ４４の内部に設置されており、そのホル
ダ４４の検知面４９には各開口４７ａ，ｂを覆うように
して防塵部材４８が配設されているため、ホルダ４４の
内部には各開口４７ａ，ｂを通してトナー等の粉塵が侵
入してくることがなく、その反射面４５がトナー等の付
着により汚染されることがない。このため、その基準反
射面４５で反射される反射光Ｈ₄の光量も当該反射面４
４の表面状態の変化が原因で変動することがない。した
がって、その反射光Ｈ₄によるセンサ出力値Ｖ_standard
も安定した値として得られる。これにより、フォトセン
サ４の検知結果である出力値（Ｖ_patch／Ｖ_standard）
も安定したものとなる。

【００５１】以上のことから、この濃度検知装置１によ
れば、そのフォトセンサ４が拡散反射型のものであって
も、十分なセンサ出力が得られるうえ、そのセンサ感度
をきわめて簡易に補正することができ、正確な検知結果
が得られる。これにより、かかる検知結果に基づいて行
われる画像形成プロセス条件の制御設定も的確に行われ
るようになる。

【００５２】［実施の形態２］図８は、本発明の他の実
施形態に係る濃度検知装置の概要図である。この濃度検
知装置１は、前記実施の形態１におけるフォトセンサ４
における第２の発光素子４２に代えて、基準反射面４５
からの反射光Ｈ₄を受光する第２の受光素子５１を設け
たフォトセンサ４０を採用した以外は実施の形態１に係
る濃度検知装置と同じ構成からなるものである。

【００５３】すなわち、この実施の形態におけるフォト
センサ４０は、像担持体２の表面や制御用トナー像から
の拡散反射光Ｈ₂を受光する（第１の）受光素子４３に
加えて、第２の受光素子５１を設け、第１の発光素子４
１から発せられる光Ｈ₁の一部の光Ｈ₅を照射光路４６
ａを通して基準反射面４５に照射させ、その光₅が基準
反射面４５で反射した反射光Ｈ₄を基準光路４６ｂを通
して第２の受光素子５１に受光させる構造になってい
る。また、第２の受光素子５１は、第１の受光素子４３
とその受光特性等が同等のものであることに限らず、異
なったものであってもよい。

【００５４】そして、このフォトセンサ４０を備えた濃
度検知装置１は、以下の点で相違するのみで、それ以外
については実施の形態１に係る濃度検知装置と同様に動
作するようになっている。

【００５５】つまり、濃度検知時期が到来すると（図
４）、感度補正用処理と濃度検知が実行されるが（図４
の「Ｓ２」）、その際、濃度検知動作に先立って、図９
のフローチャートに示すように第２の受光素子５１を受
光（ＯＮ）させるとともに、その第２の受光素子５１に
より基準反射面４５からの反射光Ｈ₄を検知するように
なっている（Ｓ２０）。これにより、基準反射面のセン
サ出力値Ｖ_standardが得られる。なお、Ｖ_standardの検
知後は、第２の受光素子５１の出力値は検知（認識）し
ないか又は検知しても何も他の処理に反映させないよう
になっている。

【００５６】その後は、実施の形態１と同様にして、制
御用トナー像の形成とそのトナー像のセンサ４（第１の
受光素子４３）による検知が行われ（Ｓ２１）、次い
で、その濃度検知時に得られる制御用トナー像のセンサ
出力値Ｖ_patchを先の基準出力値Ｖ_standardで除した値
（Ｖ_patch／Ｖ_standard）…が演算されるようになっ
ている（Ｓ２２）。そして、その演算された値がフォ
トセンサ４０の検知結果として確定されると（図４の
「Ｓ３」）、その検知結果に基づいて必要な画像形成プ
ロセス条件の制御設定がなされる（図４の「Ｓ４」、
「Ｓ５」）。

【００５７】［実施の形態３］図１０及び図１１は、本
発明の他の実施形態に係る濃度検知装置を示す概略断面
図及び底面（検知面）図であり、図１０は実施の形態１
におけるフォトセンサ４にその検知面４９を清掃する清
掃部材６を設けた場合を、図１１は実施の形態２におけ
るフォトセンサ４０にその検知面４９を清掃する清掃部
材６を設けた場合をそれぞれ示す。

【００５８】すなわち、図１０及び図１１に示す清掃部
材６は、そのいずれも、各フォトセンサ４、４０の検知
面４９側において、その検知面４９（実際には防塵部材
４８）に摺接するとともにその検知面４９にある出光用
開口４７ａと入光用開口４７ｂを同時に開口及び遮光す
るように、回転軸６０を中心にして矢印Ｃ，Ｄ方向に揺
動するようになっている。そして、この清掃部材６は、
その検知面４９と摺接する面が摺接によりその検知面に
付着したトナー等の異物を清掃でき、その検知面４９を
傷つけないような材質で形成されているとともに、少な
くとも上記両開口４７ａ，４７ｂと対向する部位が遮光
性のある材質にて形成されている。また、この清掃部材
６は、非清掃時には開口位置Ｐ１で停止し（各図ａ）、
清掃時には遮光位置Ｐ２に位置し得るように設定されて
おり、例えば、前記したセンサコントローラ５により制
御される図示しない駆動手段により揺動（位置Ｐ１，Ｐ
２の間を往復動）するようになっている。

【００５９】また、このような清掃部材６を設けた濃度
検知装置１は、その清掃部材６による検知面４９の清掃
時（厳密には両開口４７ａ，４７ｂが遮光された時）
に、第２の発光素子４２又は第２の受光素子５１が作動
し、基準反射面４５からの反射光Ｈ₄を検知するように
設定されている。

【００６０】次に、この各実施の形態に係る濃度検知装
置の主な動作について説明する。

【００６１】いずれの濃度検知装置１においても、非清
掃時には、図１０ａと図１１ａにそれぞれ示すように、
清掃部材６が開口位置Ｐ１に位置し、そのフォトセンサ
４、４０の検知面４９にある出光用開口４７ａと入光用
開口４７ｂが同時に開口された状態におかれる。これに
より、フォトセンサ４、４０はいずれも、第１の発光素
子４１からの光Ｈ₁が開口４７ａからホルダ４４の外部
へ出光可能となるととともに、制御用トナー像等で拡散
反射された光Ｈ₂が開口４７ｂからホルダ４４の内部
（入光用光路４６ｂ）に入光可能になる。この結果、フ
ォトセンサ４、４０による制御用トナー像の濃度検知が
可能な状態となる。

【００６２】一方、清掃時には、図１０ｂと図１１ｂに
それぞれ示すように、清掃部材６が遮光位置Ｐ２に位置
し、そのフォトセンサ４の検知面４９にある出光用開口
４７ａと入光用開口４７ｂが同時に遮光された状態にお
かれる。これと同時に、第２の発光素子４２が発光した
り第２の受光素子５１が受光して、基準反射面４５から
の反射光Ｈ₄の検知が行われる。

【００６３】この際、フォトセンサ４では、図１０ｂに
示すようにセンサ外部からの光Ｈ₆が入光用開口４７ｂ
を通して入光用光路４６ｂ内に侵入することがないた
め、発光する第２の発光素子４２からの光Ｈ₃が基準反
射面４５で反射した反射光Ｈ₄のみが受光素子４３に受
光される。また、フォトセンサ４０では、図１１ｂに示
すようにセンサ外部からの光Ｈ₆が出光用開口４７ａを
通して出光用光路４６ａ内に侵入することがないため、
基準反射面４５には発光素子４１からの一部の光Ｈ₅の
みが照射され、その反射した光Ｈ₃が第２の受光素子５
１により受光される。からのがで反射した反射光Ｈ₄の
みが受光素子４３に受光される。

【００６４】従って、清掃部材６により両開口４７ａ，
４７ｂを遮光した状態で基準反射面４５のセンサ検知を
することにより、その各開口から余分な外部光Ｈ₆がセ
ンサ内部に侵入しないため、基準反射面４５からの反射
光Ｈ₄を各受光素子₄₃、₅₁で正確に受光することができ
る。このようにして検知した基準反射面の出力値Ｖ_st
_andardは、所定の記憶部に一時的に記憶させておき、そ
の後の制御用トナー像の濃度検知時に利用するように設
定しても、あるいは、この清掃時に、図４、図５で示す
ように濃度検知を同時に実行するように設定してもよ
い。いずれの場合であっても、結果的には、より正確な
基準反射面の出力値Ｖ_standardが得られるため、より適
正なセンサ出力値（出力結果）を得ることが可能とな
る。また、このような清掃部材６を設けたセンサにおい
ても、前述したように、そのセンサの検知結果として暗
電圧Ｖ₀₀を差し引いた値｛（Ｖ_patch−Ｖ₀₀）／（Ｖ
_standard−Ｖ₀₀）｝を使用することが望ましい。

【００６５】なお、清掃部材６として、遮光時に、両開
口４７ａ，４７ｂの双方を同時に遮光するタイプのもの
を例示したが、この清掃部材６は、少なくとも一方の開
口４７ａ，４７ｂを（好ましくはセンサ４では開口４７
ｂを、センサ４０では開口４７ａを）遮光し得る構成の
ものであればよい。

【００６６】［実施の形態４］図１２及び図１３は、本
発明の他の実施形態に係る濃度検知装置を示す概要図で
あり、図１２は実施の形態１又は３におけるフォトセン
サ４に光量調整機構７を設けた場合を、図１３は実施の
形態２又は３におけるフォトセンサ４０に光量調整手段
７を場合をそれぞれ示す。

【００６７】すなわち、フォトセンサ４、４０のいずれ
も、発光素子４２、４１と基準反射面４５との間の照射
光路４６ｃに、その照射光路内を通過する発光素子４
２、４１からの光Ｈ₃，Ｈ₅の光量を調整するための光
量調整機構７を設けたものである。この光量調整機構７
は、センサコントローラ５により複数段階の光量に調整
されるように設定されている。このような光量調整機構
７としては、その光量を少なくとも複数段階に調整する
ことが可能なものであれば適用可能であり、例えば、カ
メラのシャッター絞りのような絞り機構や、光路内を横
断するようにスライド移動して光路断面積を変更し得る
スライドシャッター機構や、光透過率を可変できる液晶
フィルター等のように全面の光透過量を均一に変化させ
ることが可能なフィルター手段を使用したフィルター機
構等が適用される。また、この光量調整機構７は、基準
反射面４５と受光素子４３、５１との間の基準光路４６
ｄ側に設けてもよい。この場合には、基準反射面４５で
反射された光Ｈ₄がその基準光路内を通過する光量を調
整することになる。

【００６８】そして、このような光量調整機構７を設け
た濃度検知装置１は、例えば前記した濃度検知時期にお
いて、その光量調整機構７を予め設定した光量レベル
（０、１、２、・・・）になるように作動し、その各光
量レベルにおいて基準反射面４５からの基準反射光Ｈ₄
を受光した受光素子４３、５１の出力特性を測定し、そ
の結果をその受光素子の初期段階の出力特性と対比して
調べることにより、フォトセンサ４の出力結果について
必要な補正処理を行うように設定されている。受光素子
の初期段階の出力特性としては、予め設定された基準時
期、例えばフォトセンサ４を画像形成装置に取り付けて
その装置による画像形成動作が可能になった初期段階等
において前記した同様の各光量レベルで測定した値（各
基準出力値）が使用される。

【００６９】図１４は、この図１２及び図１３に示され
る実施の形態において、照射光路４６ｃに配設した光量
調整機構７により、発光素子４２、４１から基準反射面
４５に照射される光Ｈ₃（Ｈ₅）の光量を予め設定され
た複数の光量レベル０、１、２に切り換えて受光素子４
３（５１）にそれぞれ受光させたときの受光素子の出力
特性を測定した結果を示すものである。この図に示され
るように、例えば、オフセット調整を要する場合には、
その測定した出力特性が各光量レベル０、１、２におい
て正常な初期特性に対して常に同じ量（オフセット量
Ｓ）だけ増加（又は減少）した結果が得られる。一方、
ゲイン調整を要する場合には、その測定した出力特性が
各光量レベル０、１、２が変化するにつれて正常な初期
特性に対して規則的にあるいは不規則な割合（ゲイン量
Ｇ₁，Ｇ₂）で減少（又は増加）する結果が得られる。

【００７０】従って、このような光量レベルを複数段階
に切り換えて得られる出力特性を正常な初期段階の出力
特性と対比して調べることにより、フォトセンサ４の出
力特性にオフセット量又はゲイン量分の特性変動（差分
情報）があることが判明するため、この差分情報に基づ
いてフォトセンサ４の検知結果が補正される。これも基
準反射面４５からの反射光Ｈ₄の出力結果を利用したセ
ンサの感度補正となる。このときの補正は、制御用トナ
ー像を照射するときの発光素子４２、４１の光量レベル
におけるオフセット量又はゲイン量分をその照射時にお
ける受光素子４３、５１の出力値に上乗せするか差し引
くことによりソフト的に（データ上の処理操作により）
補正される。この他、制御用トナー像を照射するときの
発光素子４２、４１又は受光素子４３、５１の出力制御
回路に、そのオフセット量又はゲイン量の差分情報をセ
ンサコントローラ５にフィードバックさせて素子の出力
特性を制御することにより補正してもよい。

【００７１】図１５は、図１２及び図１３に示される実
施の形態において光量調整機構７を照射光路４６ｃに代
えて反射光路４６ｄに設けた場合において、その光量調
整機構７により、基準反射面４５から受光素子４３（５
１）に達する基準反射光Ｈ₄の光量を予め設定された複
数の光量レベル０、１、２に切り換えて受光素子４３
（５１）にそれぞれ受光させたときの受光素子の出力特
性を測定した結果を示すものである。この場合において
も、前述した場合（図１４）と同様にして、フォトセン
サ４の出力特性に関するオフセット量又はゲイン量分の
特性変動（差分情報）に基づいた同様の補正処理が行わ
れる。

【００７２】［実施の形態５］図１６及び図１７は、本
発明の他の実施形態に係る濃度検知装置を示す概要図で
あり、図１６は実施の形態１、３又は４におけるフォト
センサ４にモニター用の受光素子５２を設けた場合を、
図１７は実施の形態２、３又は４におけるフォトセンサ
４０に基準用の発光素子５３を場合をそれぞれ示してい
る。

【００７３】すなわち、フォトセンサ４では、第１の発
光素子４１と第２の発光素子４２からそれぞれ発せられ
る光Ｈ₁、Ｈ₅を誘導光路４６ｅ，４６ｆを介して共通
して受光できるモニター用の受光素子５２を追加して設
けている。この受光素子５２や誘導光路４６ｅ，４６ｆ
の配置位置等については上記の共通した発光量のモニタ
ーが可能であれば任意である。一方、フォトセンサ４０
では、第１の受光素子４３と第２の受光素子５１を補助
光路４６ｇ，４６ｈを介して共通して照射する光を発す
る基準用の発光素子５３を追加して設けている。この受
光素子４３や補助光路４６ｇ，４６ｈの配置位置等につ
いても上記の共通した光照射が可能であれば任意であ
る。

【００７４】そして、このようなモニター用の受光素子
５２又は基準用の発光素子５３を設けた濃度検知装置１
は、以下のようなフォトセンサ４の検知結果に関する補
正がなされるように設定されている。

【００７５】すなわち、予め設定された時期（例えば、
例えばフォトセンサ４を画像形成装置に取り付けてその
装置による画像形成動作が可能になった初期段階）にお
いて、フォトセンサ４では、そのモニター用の受光素子
５２により第１の発光素子４１と第２の発光素子４２の
発光量（Ｈ₁、Ｈ₅）を測定してその各発光素子４１、
４２の初期段階における発光特性との差分（変動量）を
求め、その差分を補償するために予め照合化された補正
係数ｋに換算した後、その補正係数ｋがセンサコントロ
ーラ５等の記憶部に記憶される。そして、このモニター
後に得られる制御用トナー像の濃度に関するフォトセン
サ４の検知結果（Ｖ_patch／Ｖ_standard）に前記補正係
数ｋをかけ合わせる（乗じる）ことにより、その検知結
果を発光素子４１、４２の変動分に応じて補正するよう
に設定されている。

【００７６】一方、フォトセンサ４０では、上記したよ
うな予め設定された時期において、その基準用の発光素
子５３から発せられる光を第１の受光素子４３と第２の
受光素子５１に共通して照射したときの受光量を測定し
てその各受光素子４３、５１の初期段階における発光特
性との差分（変動量）を求め、その差分を補償するため
に予め照合化された補正係数ｍに換算した後、その補正
係数ｍが前記の場合と同様に記憶部に記憶される。そし
て、この共通照射後に得られる制御用トナー像の濃度に
関するフォトセンサ４の検知結果（Ｖ_patch／Ｖ
_standard）に前記補正係数ｍをかけ合わせる（乗じる）
ことにより、その検知結果を受光素子４３、５１の変動
分に応じて補正するように設定されている。

【００７７】［実施の形態６］図１８及び図１９は、本
発明の他の実施形態に係る濃度検知装置を示す概要図で
あり、図１８は実施の形態１、３、４又は５におけるフ
ォトセンサ４を拡散反射型兼正反射型のセンサとした場
合を、図１９は実施の形態２、３、４又は５におけるフ
ォトセンサ４０を拡散反射型兼正反射型のセンサとした
場合をそれぞれ示している。

【００７８】すなわち、フォトセンサ４、４０では、そ
のいずれも、発光素子として拡散反射用の発光素子５６
と正反射用の発光素子５７を設け、その各発光素子５
６、５７から発せられる照射光Ｈ₆，Ｈ₇を制御用トナ
ー像に照射した際に得られる拡散反射光Ｈ₃と正反射光
Ｈ₈とを共通して１つの（共有）受光素子４３で受光さ
せるようにし、拡散反射型センサと正反射型センサのい
ずれか一方に切り換えて使用できるようにしたものであ
る。

【００７９】そして、この拡散反射型兼正反射型のフォ
トセンサ４、４０を備えた濃度検知装置１は、そのいず
れも、拡散反射型センサとして使用した場合に、制御用
トナー像からの拡散反射光Ｈ₃を受光したときの受光素
子４３の出力値Ｖ_patchを、実施の形態１において既述
したように発光素子４２（５７）からの照射により基準
反射面４５からの反射光Ｈ₄を受光したときの受光素子
４３の出力値Ｖ_standa _rdで割った値（Ｖ_patch／Ｖ
_standard）をその拡散反射型センサの検知結果とすると
ともに、正反射型センサとして使用した場合において
も、上記と同様の処理をした値をその正反射型センサの
検知結果とするように設定されている。すなわち、制御
用トナー像からの正反射光Ｈ₈を受光したときの受光素
子４３の出力値Ｖ_patchを、発光素子４２（５７）から
の照射により基準反射面４５からの反射光Ｈ₄を受光し
たときの受光素子４３の出力値Ｖ_standardで割った値
（Ｖ_patch／Ｖ_standard）をその正反射型センサの検知
結果とするようになっている。

【００８０】このような濃度検知装置１によれば、例え
ば、そのフォトセンサ４を、制御用トナー像がカラート
ナーからなる像である場合には拡散反射型センサとして
使用し、制御用トナー像が黒トナーからなる像である場
合には正反射型センサとして使用し、その各制御用トナ
ー像の濃度検知を行うように使用することができる。し
かも、拡散反射型又は正反射型のいずれのセンサとして
使用する場合でも、十分なセンサ出力が得られるうえ、
そのセンサ感度をきわめて簡易に補正することができ、
正確な検知結果が得られる。これにより、制御用トナー
像がカラートナー及び黒トナーの双方でそれぞれ形成さ
れる画像形成装置においても、その各型のセンサで個々
に得られる正確な検知結果に基づいて画像形成プロセス
条件の制御設定をより的確に行うことが可能となる。

【００８１】［他の実施の形態］実施の形態１〜６で
は、フォトセンサ４、４０として、そのホルダ４４の一
部を基準反射面４５として形成した場合について例示し
たが、本発明では、ホルダ４４とは別体の基準反射板
（部材）をホルダ４４内の基準反射面４５の形成部に取
り付けてその反射板の表面を基準反射面４５とするよう
に構成したセンサを使用してもよい。この場合、その基
準反射面４５として使用する基準反射板は、基準受光量
の設定に必要な反射特性の得られる表面（片面）を有す
るものであれば、その材質や構造等については特に制約
されるものではない。具体的には、例えば、合成樹脂等
にて白色又は灰色の平板として形成され、その表面にお
いて拡散反射光（又は正反射光）が得られるように構成
したものが使用可能である。

【００８２】この実施の形態１〜６のような濃度検知装
置１は、主にデジタル式のカラー画像形成装置に使用さ
れるが、これ以外にもアナログ式のカラー画像形成装置
や、デジタル式又はアナログ式の白黒用画像形成装置に
使用してもよい。また、制御用トナー像が形成される像
担持体は、この濃度検知装置１のフォトセンサ４、４０
による光学的な検知が可能であれば、前述したように、
その種類や形態等については特定に制約されない。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光素子や受光素子を増設する程度で大幅なコストアッ
プを招くことなく、濃度検知装置のフォトセンサの感度
が変動してもきわめて簡易にしかも的確に補正された検
知結果を安定して得ることができる。特に、第２の発光
素子又は第２の受光素子をＯＮ・ＯＦＦ動作させるのみ
で基準反射面からの反射光を受光した出力値を任意にか
つ容易に得ることが可能である。

【００８４】また、校正板をセンサの外部に設けた従来
例に比べて、センサの感度補正をより正確かつ簡便にし
かもばらつきなく安定して行うことが可能である。これ
により、その正確なセンサの検知結果を使用することに
よって画像形成装置の作像条件（画像形成プロセス条
件）をより正確に安定して制御することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る濃度検知装置の概要図で
ある。

【図２】センサにおける受光量と感度特定との関係を
示す相関図で、（ａ）は正反射型センサの場合、（ｂ）
は拡散反射型センサの場合を示す。

【図３】実施の形態１におけるフォトセンサの基準反
射面からの反射光受光によるセンサ出力特性を説明する
ための図である。

【図４】濃度検知、感度補正及びプロセス条件設定に
係る制御系の動作内容を示すフローチャートである。

【図５】実施の形態１における感度補正に係る制御系
の動作内容を示すフローチャートである。

【図６】実施の形態１における拡散反射型センサの出
力特性を示す説明図である。

【図７】実施の形態１及び従来例における拡散反射型
センサの出力値を利用して得られる検知結果（除した
値）の様子を示す説明図である。

【図８】実施の形態２に係る濃度検知装置の概要図で
ある。

【図９】実施の形態２における感度補正に係る制御系
の動作内容を示すフローチャートである。

【図１０】実施の形態１のフォトセンサを前提とした
実施の形態３に係る濃度検知装置を示す概略断面及び底
面であり、（ａ）は非清掃時の状態を示し、（ｂ）は清
掃時の状態を示す。

【図１１】実施の形態２のフォトセンサを前提とした
実施の形態３に係る濃度検知装置を示す概略断面及び底
面であり、（ａ）は非清掃時の状態を示し、（ｂ）は清
掃時の状態を示す。

【図１２】実施の形態１又は３のフォトセンサを前提
とした実施の形態４に係る濃度検知装置を示す概要図で
ある。

【図１３】実施の形態２又は３のフォトセンサを前提
とした実施の形態４に係る濃度検知装置を示す概要図で
ある。

【図１４】実施の形態４において光量調整機構を照射
光路に配設した場合の出力特性の測定結果の一例を示す
図である。

【図１５】実施の形態４において光量調整機構を基準
光路に配設した場合の出力特性の測定結果の一例を示す
図である。

【図１６】実施の形態１、３又は４のフォトセンサを
前提とした実施の形態５に係る濃度検知装置を示す概要
図である。

【図１７】実施の形態２、３又は４のフォトセンサを
前提とした実施の形態５に係る濃度検知装置を示す概要
図である。

【図１８】実施の形態１、３、４又は５のフォトセン
サを前提とした実施の形態６に係る濃度検知装置を示す
概要図である。

【図１９】実施の形態２、３、４又は５のフォトセン
サを前提とした実施の形態６に係る濃度検知装置を示す
概要図である。

【符号の説明】

１…濃度検知装置、２…像担持体、４，４０…フォトセ
ンサ、５…センサコントローラ（感度補正手段）、ル６
…清掃部材、７…光量調整手段、４１…（第１の）発光
素子、４２…第２の受光素子、４３…（第１の）受光素
子、４４…ホルダ（支持体）、４５…基準反射面、４７
ａ…出光用開口、４７ｂ…入光用開口、４９…検知面、
５１…第２の受光素子、５２…モニター用の受光素子、
５３…基準用の発光素子、５６…拡散反射用の発光素
子、５７…正反射用の発光素子、Ｔ _patch…制御用トナ
ー像。

フロントページの続き (72)発明者吉田徹神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB20 EE02 FF08 KK01 LL04 MM05 MM14 MM17 MM18 2H077 CA11 DA03 DA47 DA63 DA93 DB02 DB08 DB12 DB22 GA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置の像担持体上に形成される
制御用のトナー像を照射する照射光を発する発光素子と
その照射光の少なくともそのトナー像で反射される反射
光を受光する受光素子とが箱状の支持体の内部に配設さ
れたフォトセンサを備え、そのフォトセンサにおける受
光素子の出力に基づいて前記トナー像の濃度を検知する
濃度検知装置であって、前記フォトセンサの支持体の内部に、前記発光素子とは
別に第２の発光素子を設けるとともに、この第２の発光
素子から発する光が照射されてその反射光を前記受光素
子に受光させる基準反射面を設けたことを特徴とする画
像形成装置の濃度検知装置。
【請求項２】画像形成装置の像担持体上に形成される
制御用のトナー像を照射する照射光を発する発光素子と
その照射光の少なくともそのトナー像で反射される反射
光を受光する受光素子とが箱状の支持体の内部に配設さ
れたフォトセンサを備え、そのフォトセンサにおける受
光素子の出力に基づいて前記トナー像の濃度を検知する
濃度検知装置であって、前記フォトセンサの支持体の内部に、前記発光素子から
発する光の一部が照射される基準反射面を設けるととも
に、この基準反射面からの反射光を受光する第２の受光
素子を前記受光素子とは別に設けたことを特徴とする画
像形成装置の濃度検知装置。
【請求項３】請求項１記載の濃度検知装置において、
前記フォトセンサの支持体に、その支持体の出光用開口
及び入光用開口が開設されている検知面に摺接しかつそ
の両開口の少なくとも一方を開口又は遮光するように移
動してその検知面を清掃する清掃部材を設けたことを特
徴とする濃度検知装置。
【請求項４】請求項２記載の濃度検知装置において、
前記フォトセンサの支持体に、その支持体の出光用開口
及び入光用開口が開設されている検知面に摺接しかつそ
の両開口の少なくとも一方を開口又は遮光するように移
動してその検知面を清掃する清掃部材を設けたことを特
徴とする濃度検知装置。
【請求項５】請求項１記載の濃度検知装置において、
前記フォトセンサの支持体の第２の発光素子から基準反
射面を経て受光素子に至る光路内に、その光路内を通過
する光量を調整する光量調整手段を配設したことを特徴
とする濃度検知装置。
【請求項６】請求項２記載の濃度検知装置において、
前記フォトセンサの支持体の発光素子から基準反射面を
経て第２の受光素子に至る光路内に、その光路内を通過
する光量を調整する光量調整手段を配設したことを特徴
とする濃度検知装置。
【請求項７】請求項１、３、５のいずれかに記載の濃
度検知装置において、前記第２の発光素子から発する光
が基準反射面で反射されて前記受光素子にて受光された
ときの出力値を利用して前記フォトセンサの感度を補正
する感度補正手段を具備させたことを特徴とする濃度検
知装置。
【請求項８】請求項２、４、６のいずれかに記載の濃
度検知装置において、前記発光素子から発する光が基準
反射面で反射されて前記第２の受光素子にて受光された
ときの出力値を利用して前記フォトセンサの感度を補正
する感度補正手段を具備させたことを特徴とする濃度検
知装置。
【請求項９】請求項７記載の濃度検知装置において、
前記感度補正手段は、制御用のトナー像からの反射光を
受光したときの前記受光素子の出力値を基準反射面から
の反射光を受光したときの前記受光素子の出力値で除し
た値をフォトセンサの検知結果とする処理を行うことを
特徴とする濃度検知装置。
【請求項１０】請求項８記載の濃度検知装置におい
て、前記感度補正手段は、制御用のトナー像からの反射
光を受光したときの前記受光素子の出力値を基準反射面
からの反射光を受光したときの前記第２の受光素子の出
力値で除した値をフォトセンサの検知結果とする処理を
行うことを特徴とする濃度検知装置。
【請求項１１】請求項７記載の濃度検知装置におい
て、前記清掃部材が設けられている場合、前記感度補正
手段は、この清掃部材が清掃時に移動して前記両開口の
少なくとも一方を遮光した際に、第２の発光素子による
発光を行うように設定されていることを特徴とする濃度
検知装置。
【請求項１２】請求項８記載の濃度検知装置におい
て、前記清掃部材が設けられている場合、前記感度補正
手段は、この清掃部材が清掃時に移動して前記両開口の
少なくとも一方を遮光した際に、第２の受光素子による
受光を行うように設定されていることを特徴とする濃度
検知装置。
【請求項１３】請求項７記載の濃度検知装置におい
て、前記光量調整手段が設けられている場合、前記感度
補正手段は、この光量調整手段により第２の発光素子か
ら基準反射面に至る照射光の光量又は基準反射面から受
光素子に至る反射光の光量を複数段階に変化させたとき
の受光素子の各出力値を、基準時期においてその複数段
階に同様に変化させたときの受光素子の各基準出力値と
対比し、その両出力値の差分情報に基づいてフォトセン
サの検知結果をソフト的に補正してオフセット及びゲイ
ン調整する処理を行うか、あるいは、その差分情報に基
づいて発光素子又は受光素子の出力をフィードバック制
御してオフセット及びゲイン調整する処理を行うことを
特徴とする濃度検知装置。
【請求項１４】請求項８記載の濃度検知装置におい
て、前記光量調整手段が設けられている場合、前記感度
補正手段は、この光量調整手段により第２の発光素子か
ら基準反射面に至る照射光の光量又は基準反射面から受
光素子に至る反射光の光量を複数段階に変化させたとき
の受光素子の各出力値を、基準時期においてその複数段
階に同様に変化させたときの受光素子の各基準出力値と
対比し、その両出力値の差分情報に基づいてフォトセン
サの検知結果をソフト的に補正してオフセット及びゲイ
ン調整する処理を行うか、あるいは、その差分情報に基
づいて発光素子又は受光素子の出力をフィードバック制
御してオフセット及びゲイン調整する処理を行うことを
特徴とする濃度検知装置。
【請求項１５】請求項７記載の濃度検知装置におい
て、前記フォトセンサの支持体の内部に、第２の発光素
子を含む複数の発光素子のすべてからそれぞれ発する各
光を共通して受光するモニター用の受光素子を１つ設け
てなり、かつ、前記感度補正手段が、前記モニター用の受光素子
により得られる各発光素子の光量特性の変動分を補正係
数として予め記憶しておき、この補正係数をフォトセン
サの検知結果に乗じてその検知結果を補正する処理を行
うことを特徴とする濃度検知装置。
【請求項１６】請求項８記載の濃度検知装置におい
て、前記フォトセンサの支持体の内部に、第２の受光素
子を含む複数の受光素子のすべてを共通して照射する光
を発する基準用の発光素子を１つ設けてなり、かつ、前記感度補正手段が、前記基準用の発光素子によ
り得られる各受光素子の受光特性の変動分を補正係数と
して予め記憶しておき、この補正係数をフォトセンサの
検知結果に乗じてその検知結果を補正する処理を行うこ
とを特徴とする濃度検知装置。
【請求項１７】請求項７記載の濃度検知装置におい
て、前記フォトセンサの支持体の内部に、第２の発光素
子を除く発光素子として拡散反射用発光素子及び正反射
用発光素子の双方を設けるとともに、この双方の発光素
子から発して制御用のトナー像で反射する反射光を前記
受光素子で共通して受光させるようにその受光素子を配
設することにより、フォトセンサを拡散反射型センサと
正反射型センサのいずれか一方に切り換えて使用可能な
ものとし、かつ、前記感度補正手段が、正反射型センサの使用時に
も、基準反射面からの反射光を受光したときの前記受光
素子の出力値を利用して正反射型フォトセンサの感度を
補正する処理を行うことを特徴とする濃度検知装置。
【請求項１８】請求項８記載の濃度検知装置におい
て、前記フォトセンサの支持体の内部に、発光素子とし
て拡散反射用発光素子及び正反射用発光素子の双方を設
けるとともに、この双方の発光素子から発して制御用の
トナー像で反射する反射光を前記受光素子で共通して受
光させるようにその受光素子を配設することにより、フ
ォトセンサを拡散反射型センサと正反射型センサのいず
れか一方に切り換えて使用可能なものとし、かつ、前記感度補正手段が、正反射型センサの使用時に
も、基準反射面からの反射光を受光したときの前記第２
の受光素子の出力値を利用して正反射型フォトセンサの
感度を補正する処理を行うことを特徴とする濃度検知装
置。