JP2000338730A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体上のトナー濃度の検出に拡散型センサ
を用いる場合，一般的に正反射型センサと比べてダイナ
ミックレンジが狭くなり，また，センサ面の汚れ度合い
が大きくなるに従って同濃度におけるセンサ出力が低下
するという問題点があった。 【解決手段】 初期設定部２において，ドラム表面での
センサ出力と飽和濃度でのセンサ出力との差が，センサ
測定レンジの幅以下でなるべく大きくなるように拡散型
センサ１の初期設定を行うと共に，減算部４において，
拡散型センサ１のセンサ出力Ｖ_X から所定値Ｖ_loを減算
する。これにより，ダイナミックレンジを広くとれない
という拡散型センサの欠点が解消される。また，ＬＥＤ
光量の増大による拡散光量比Ｃの変化率ｐを予め求めて
おき，上記変化率ｐに基づいて測定時点での飽和濃度に
おけるセンサ出力の値Ｖ_b ′を予測し，この値を１とす
る正規化を行うことにより現時点でのセンサ出力値Ｖ_X
を補正する。これにより，センサ面の汚れ度合いが大き
くなるに従って同濃度におけるセンサ出力が低下すると
いう拡散型センサに特有の問題点が解消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，発光手段から感光
体に対して照射された光の拡散光を受光し，その受光光
量に応じた出力を行う拡散型の光学センサを具備し，上
記光学センサからの出力値に基づいて上記感光体上に形
成されたトナー像の濃度を測定する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から，静電写真式の画像形成装置に
関しては，感光体ドラム表面に対向して光学センサを設
置し，定期的に感光体ドラム表面に所定濃度のトナー像
を形成して上記光学センサでその濃度を検出し，その検
出結果に基づいて装置設定の補正等を行う技術が知られ
ている。上記光学センサは，感光体ドラムにおける正反
射光を受光する正反射型と，拡散光を受光する拡散型と
に大別できる。上記正反射型センサは，例えば図５
（ａ）に示すように，発光手段であるＬＥＤ（発光ダイ
オード）から発せられた光の正反射光が受光手段である
ＰＤ（フォトダイオード）によって受光される。この場
合，ＰＤの受光量は，感光体ドラム表面にトナーが無い
時が最も大となる。ここで，黒トナーは赤外光を吸収す
る特性があるため，その付着により感光体ドラム表面で
の正反射光は減少する。また，その他のカラートナーは
赤外光を反射する特性があるため，その付着により光は
乱反射されてこちらも感光体ドラム表面での正反射光は
減少する。即ち，上記正反射型センサにおいては，黒ト
ナー，カラートナーのいずれについても，基本的に感光
体ドラムへの付着量が増加すればこれに伴って上記ＰＤ
への入射光量は低下する。ところで，上記正反射型セン
サでは，比較的トナーの付着量が少ない領域では感度が
良いが，ある程度付着量が多くなってくるとセンサ出力
は飽和してしまう。特にカラートナーの場合には光が乱
反射されるため，光を吸収する黒トナーの場合に比べて
少ない付着量でセンサ出力が飽和する。また，カラート
ナーの場合には付着量が多くなりすぎるとＰＤに入射す
る乱反射光量が逆に増加する場合もある。以上のような
ことから，カラートナーの場合には，上記のような正反
射型センサではなく，次のような拡散型センサを用いた
方が有利である。

【０００３】拡散型センサでは，例えば図５（ｂ）に示
すように，ＬＥＤから発せられた光の拡散光がＰＤによ
って受光される。従って，感光体ドラム表面が完全な鏡
面であれば，トナーの付着が無いときにはＰＤへは全く
光は入射しない。ディジタル複写機においてレーザ露光
を行う場合には，通常，感光体ドラム表面は鏡面ではな
く意図的に拡散面とされているが，それでもトナーの付
着が無いときのＰＤへの入射光量は上記正反射型センサ
の場合と比べて極めて少ない。トナーの付着によるセン
サ出力の特性は，トナーの種類によって異なる。まず，
黒トナーの場合にはトナーの付着により光が吸収されて
拡散光は減少する。従って，拡散型センサは黒トナーの
濃度検出には不向きである。一方，カラートナーの場合
には光を反射するため，トナーの付着により拡散光は増
加する。従って，拡散型センサにおいては，カラートナ
ーの感光体ドラムへの付着量が増加すればこれに伴って
上記ＰＤへの入射光量は増加する。しかも，センサ出力
が飽和する濃度値は上記正反射型センサを用いた場合と
比べて一般に高くなる。以上のように，カラートナーの
濃度検出には正反射型センサよりも拡散型センサの方が
適しているといえる。

【０００４】また，上述のような光学センサは，感光体
ドラム表面からの光をセンサ面で受光してその光量を検
知するものであるから，センサ面がトナーなどで汚れて
くるとセンサ感度は低下する。そこで，センサ面の汚れ
による感度低下を防止するため，濃度検出時にはセンサ
の校正が行われる。この校正方法としては，感光体ドラ
ム表面にトナーを付着させない状態でのセンサ出力値が
所定値になるように，センサのＬＥＤ発光量を調整する
方法が一般的である。図６に，正反射型センサに上記の
ような校正を行った場合の一例を示す。図６（ａ）は，
センサ面が全く汚れていない初期の状態での画像濃度と
センサ出力との関係を示している。ＬＥＤの駆動電流
は，ドラム表面（トナー付着無し）でセンサ出力が４Ｖ
となるように３ｍＡに初期設定されている。センサ面が
汚れてくると，ＬＥＤ駆動電流が３ｍＡのままでは，同
濃度におけるセンサ出力は初期設定時よりも低下する。
そこで，ドラム表面でのセンサ出力が初期と同じ４Ｖと
なるように，ＬＥＤの駆動電流を上げる（図６（ｂ）で
は６ｍＡ）。これにより，画像濃度とセンサ出力との関
係は初期状態と同じになり，センサ面の汚れに関わらず
正確な濃度検出を行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上述のよう
にカラートナーの濃度検出には一般的に拡散型センサが
有利であると言えるが，以下のような問題点も抱えてい
る。図７は，拡散型センサにおける画像濃度とセンサ出
力との関係を示したものである。拡散型センサでは，ド
ラム表面（トナー付着無し）において最もセンサ出力が
低く，画像濃度が高くなるに従ってセンサ出力は上昇す
る。また，ドラム表面でのセンサ出力の値を高く設定す
るほど，画像濃度の変化に対するセンサ出力の変化率は
大きくなる。ここで，センサ測定レンジを０〜５Ｖとす
ると，ダイナミックレンジをなるべく大きくするように
ドラム表面でのセンサ出力を１．５Ｖに設定した場合で
も，飽和濃度時のセンサ出力は４．５Ｖとなり，ダイナ
ミックレンジは３Ｖ程度しかとれない。一方，正反射型
センサの場合には，センサ出力は例えば０．５Ｖ付近で
飽和するため，ドラム表面でのセンサ出力を４Ｖ以上に
設定するとダイナミックレンジは３．５Ｖ以上とること
が可能である（図６参照）。このように，拡散型センサ
では，一般的に正反射型センサと比べてダイナミックレ
ンジが狭くなるという問題点があった。ダイナミックレ
ンジが狭ければそれだけ分解能が低くなり，測定精度は
低下する。

【０００６】また，センサの校正については，拡散型セ
ンサにも上述したような校正方法を用いることが可能で
あるが，拡散型センサの場合には上記校正のみでは完全
にはセンサ出力を校正することができないことが分かっ
ている。図８は，拡散型センサのセンサ面に透過率の異
なるＮＤフィルタを張り付けて擬似的な汚れ状態とし，
各ＮＤフィルタ毎に上記センサ校正を行ってそれぞれ濃
度の異なる８個のトナーパッチの検出を行った場合の結
果を示している。同図より，上記校正を施しているにも
関わらず，ＮＤフィルタの透過率が低くなるに従って
（即ち汚れ度合いが大きくなるに従って）同濃度におけ
るセンサ出力が低下していることが分かる。この結果よ
り，拡散型センサの場合には上記校正方法のみでは完全
にはセンサ出力を校正することができない，即ち，この
ままでは高い検出精度は期待できないことがわかる。本
発明は，上記事情に鑑みてなされたものであり，その目
的とするところは，拡散型センサを用いて高精度の濃度
検出を可能とすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図７に示したように，拡
散型センサの場合には，ドラム表面でのセンサ出力の設
定値が高いほど，ドラム表面でのセンサ出力値と飽和濃
度でのセンサ出力値の差が大きくなっている。従って，
ドラム表面でのセンサ出力の設定値を上げていけばダイ
ナミックレンジを広くとることができるが，一方でセン
サ出力値は全体的に高くなってセンサ測定レンジを外れ
てしまう。ここで，全体的に高くなったセンサ出力値を
シフトすることができれば，ダイナミックレンジを広く
とりつつ，センサ出力値をセンサ測定レンジ内に収める
ことが可能である。そこで，第１の発明は，発光手段か
ら感光体に対して照射された光の拡散光を受光し，その
受光光量に応じた出力を行う光学センサを具備し，上記
光学センサからの出力値に基づいて，上記感光体上に形
成されたトナー像の濃度を測定する画像形成装置におい
て，上記感光体上にトナー像が形成されていない時の上
記出力値である感光体表面出力値と，上記感光体上に形
成されたトナー像が飽和濃度の時の上記出力値である飽
和濃度出力値との差が所定の出力差となるように上記発
光手段の光量が設定されると共に，上記感光体表面出力
値と上記飽和濃度出力値とが共に所定の測定レンジ内に
収まるように，上記光学センサの出力値から所定値を減
算するように構成されてなることを特徴とする画像形成
装置として構成されている。

【０００８】また，図８に示したように，拡散型センサ
の場合には，上述した校正方法を用いただけでは，ＮＤ
フィルタの透過率が低くなるに従って（即ち汚れ度合い
が大きくなるに従って）同濃度におけるセンサ出力が低
下してしまう。しかしながら，図８の結果に基づいて，
図３に示すようにＮＤフィルタの透過率とセンサ出力と
の関係を見てみると，両者には明確な相関があることが
分かる。即ち，この相関を予め求めておけば，これに基
づいてセンサ出力を補正することが可能である。そこ
で，第２の発明は，発光手段から感光体に対して照射さ
れた光の拡散光を受光し，その受光光量に応じた出力を
行う光学センサを具備し，上記感光体上にトナー像が形
成されていない時の上記光学センサからの出力値が上記
光学センサのセンサ面の汚れに関わらず一定値となるよ
うに上記発光手段の光量を調整しつつ，上記光学センサ
からの出力値に基づいて上記感光体上に形成されたトナ
ー像の濃度を測定する画像形成装置において，予め求め
られた，上記発光手段の光量の変化と上記出力値の変化
との関係を記憶する記憶手段と，上記発光手段の光量の
初期状態からの調整量と上記記憶手段に記憶された上記
関係とに基づいて上記光学センサからの出力値を補正す
る補正手段とを具備してなることを特徴とする画像形成
装置として構成されている。例えば，上記記憶手段に記
憶される上記関係を，上記感光体上にトナー像が形成さ
れていない時の上記出力値である感光体表面出力値と上
記感光体上に形成されたトナー像が飽和濃度の時の上記
出力値である飽和濃度出力値との比Ｃの，上記発光手段
の光量の変化に対する変化率ｐとし，上記補正手段によ
り，次式に基づいて上記光学センサからの出力値を補正
するようにすることが可能である。 Ｘ ＝（Ｖ_X −Ｖ′）／（Ｖ_b ′−Ｖ′） ここで， Ｖ_b ′＝Ｖ′×Ｃ′ Ｃ′＝（１−ｐＥ）×Ｃ Ｘ ：補正後のセンサ出力値 Ｖ_X ：補正前のセンサ出力値 Ｖ′：測定時の上記感光体表面出力値 Ｅ ：上記発光手段の光量の初期状態からの変化率

【０００９】

【作用】第１の発明によれば，感光体表面出力値と飽和
濃度出力値との差が所定の出力差（例えば所定の測定レ
ンジの幅以下でなるべく大きくなる値）となるように発
光手段の光量が初期設定され，更に，上記感光体表面出
力値と上記飽和濃度出力値とが共に所定の測定レンジ内
に収まるように，上記光学センサの出力値から所定値が
減算される。これにより，ダイナミックレンジを広くと
った状態でセンサの出力値が上記測定レンジ内に収まる
ようにシフトされるため，ダイナミックレンジを広くと
れないという拡散型センサの欠点が解消され，拡散型セ
ンサを用いた高精度の濃度検出が可能となる。また，上
記第２の発明によれば，予め求められた発光手段の光量
の変化と上記出力値の変化との関係に基づいて測定時に
おけるセンサ出力値が補正される。例えば感光体表面出
力値と飽和濃度出力値との比Ｃの発光手段の光量の変化
に対する変化率ｐに基づいて，測定時点での飽和濃度に
おけるセンサ出力の値Ｖ_b ′が予測され，この値を１と
する正規化を行うことによって現時点でのセンサ出力値
Ｖ_X ふが補正される。従って，汚れ度合いが大きくなる
に従って同濃度におけるセンサ出力が低下するという拡
散型センサに特有の問題点が解消され，拡散型センサを
用いた高精度の濃度検出が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して，本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は本発明を具
体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する
性格のものではない。ここに，図１は本実施の形態に係
る画像形成装置の特徴的構成である濃度測定装置Ａ１の
概略構成及び概略処理手順を示すフローブロック図，図
２は上記濃度測定装置Ａ１の減算部４における減算処理
の説明図，図３は図８に示した実験結果に基づいて作成
したＮＤフィルタの透過率とセンサ出力との関係を示す
図，図４は上記濃度測定装置Ａ１を用いて図８と同様の
実験を行った実験結果の一例である。

【００１１】本実施の形態に係る画像形成装置は，上記
第１，第２の発明を共に具備する形で具現化したもので
あり，その特徴部分である濃度測定装置Ａ１は，図１に
示す如く，拡散型センサ１，初期設定部２，校正部３，
減算部４，及び補正部５を具備して構成されている。上
記拡散型センサ１（光学センサに相当）は，図５（ｂ）
に示した従来の拡散型センサと同様，ＬＥＤ（発光手段
の一例）から発せられた光の感光体ドラムにおける拡散
光をＰＤによって受光するように構成されている。上記
校正部３では，上記従来技術の欄で述べた校正方法，即
ち，感光体ドラム表面にトナーを付着させない状態での
センサ出力値が所定値になるようにＬＥＤ発光量を調整
する方法により上記拡散型センサ１の校正を行う。以上
説明した拡散型センサ１及び校正部３の構成について
は，特に従来のものと変わるところはない。その他の初
期設定部２，減算部４，及び補正部５については，続く
処理手順の説明の中で詳述する。

【００１２】上記濃度測定装置Ａ１の一連の処理手順を
説明する前に，まず上記減算部４における処理と，それ
に関連する初期設定部２の処理の一部（第１の発明に対
応する部分）について説明する。図７に示したように，
拡散型センサの場合には，ドラム表面でのセンサ出力の
設定値が高いほど，ドラム表面でのセンサ出力値と飽和
濃度でのセンサ出力値の差が大きくなる。従って，ダイ
ナミックレンジを広くとるためにドラム表面でのセンサ
出力を高く設定すると，飽和濃度でのセンサ出力は簡単
にセンサ測定レンジ（濃度測定が可能なセンサ出力の範
囲で，例えば０〜５Ｖ）を外れてしまう。そこで，ダイ
ナミックレンジを広くとりつつ，センサ出力をセンサ測
定レンジ内に収めるため，本濃度測定装置Ａ１では次の
ような処理を行っている。即ち，まず，初期設定部２に
おいて，ドラム表面でのセンサ出力と飽和濃度でのセン
サ出力との差が，センサ測定レンジの幅以下でなるべく
大きくなるように拡散型センサ１の初期設定を行う。例
えば，図２に示すように，センサ測定レンジが０〜５Ｖ
であれば，ドラム表面でのセンサ出力と飽和濃度でのセ
ンサ出力との差が例えば４Ｖになるように，ドラム表面
でのセンサ出力を３Ｖに設定する（この時，飽和濃度で
のセンサ出力は７Ｖとなり，その差は４Ｖとなる）。但
し，このままではセンサ出力がセンサ測定レンジ（０〜
５Ｖ）を超えてしまうため，上記減算部４において，拡
散型センサ１のセンサ出力から所定値（減算電圧）を減
算することによりセンサ出力を所定量シフトさせ，セン
サ出力が上記センサ測定レンジ内に収まるようにする。
例えば，図２の例では，減算電圧を２．５Ｖとすれば，
センサ出力の範囲は０．５〜４．５Ｖとなり，センサ測
定レンジ内に収まる。以上のように，本濃度測定装置Ａ
１では，初期設定部２において，ドラム表面でのセンサ
出力と飽和濃度でのセンサ出力との差が，センサ測定レ
ンジの幅以下でなるべく大きくなるように拡散型センサ
１の初期設定を行うと共に，減算部４において，拡散型
センサ１のセンサ出力から所定値を減算することにより
センサ出力を所定量シフトさせ，センサ出力が上記セン
サ測定レンジ内に収まるようにしているため，ダイナミ
ックレンジを広くとれないという拡散型センサの欠点が
解消される。

【００１３】続いて，濃度測定装置Ａ１の全体の処理手
順を説明し，その中で上記補正部５における処理とそれ
に関連する初期設定部２の処理の一部（第２の発明に対
応する部分）の詳細を明らかにする。図８に示したよう
に，拡散型センサの場合には，上述した校正方法を用い
ただけでは，ＮＤフィルタの透過率が低くなるに従って
（即ち汚れ度合いが大きくなるに従って）同濃度におけ
るセンサ出力が低下してしまう。しかしながら，図８の
結果に基づいて，図３に示すようにＮＤフィルタの透過
率とセンサ出力との関係を見てみると，両者には明確な
相関があることが分かる。即ち，この相関を予め求めて
おけば，これに基づいてセンサ出力を補正することが可
能である。この考え方に基づいて，以下のような処理を
行う。

【００１４】（初期設定処理）実際のトナー濃度測定が
開始される前に，初期設定部２により，拡張型センサ１
に対して上述したセンサ出力の初期設定が行われると共
に，次の各値が取得される。 初期のＬＥＤ＿ＣＮＴ値 ：Ｌ［ｂｉｔ］ ＬＯ＿ＣＮＴ値 ：Ｖ_lo［Ｖ］ ＬＥＤ＿ＣＮＴ＝Ｌでのドラム表面でのセンサ出力値 ：Ｖ_s ［Ｖ］ ＬＥＤ＿ＣＮＴ＝Ｌ＋５０でのドラム表面でのセンサ出力：Ｖ_ss［Ｖ］ 飽和濃度でのセンサ出力値 ：Ｖ_b ［Ｖ］ ここで，ＬＥＤ＿ＣＮＴ値とはＬＥＤ電流の制御値であ
り，ＬＯ＿ＣＮＴ値とは上述した減算電圧である。ま
た，上記各値を用いて，以下のように各種定数の値が求
められる。 ＬＥＤ＿ＣＮＴ値の１ｂｉｔ増によるセンサ出力変
化ａ： ａ ＝ （Ｖ_ss−Ｖ_s ）／５０ …（１） ＬＥＤ光量が初期から倍になるときのＬＥＤ＿ＣＮ
Ｔ値の増加量Ｂ： Ｂ ＝ （Ｖ_lo＋Ｖ_s ）／ａ …（２） ドラム表面と飽和濃度での拡散光量比Ｃ： Ｃ ＝ （Ｖ_b ＋Ｖ_lo）／（Ｖ_s ＋Ｖ_lo） …（３） ＬＥＤ光量の増大による上記拡散光量比Ｃの変化率
ｐ ここで，上記に示したｐは実験により求める。例え
ば，ＮＤフィルタ無し，ＮＤ０．９，ＮＤ１．５に対す
るＬＥＤ＿ＣＮＴ値がそれぞれ９８，１６８，２３９
［ｂｉｔ］であり，この時の上記拡散光量比Ｃの値がそ
れぞれ３．３１，３．２３，３．１であれば，上記変化
率ｐは０．０２４となる。即ち，ＬＥＤ光量が初期から
２倍になると，上記拡散光量比Ｃの値は初期から０．０
２４だけ低下する。以上の処理によって得られたＬ，Ｖ
_lo，Ｂ，Ｃ，ｐは，上記補正部５に送られ，記憶され
る。以上が，初期設定部２による初期設定処理である。

【００１５】（トナー濃度測定処理）続いて，実際のト
ナー濃度測定の処理手順について説明する。まず，校正
部３により，ドラム表面でのセンサ出力が所定値になる
ようにＬＥＤ発光量を調整することにより，拡散型セン
サ１が校正される。この時，次の値が取得され，補正部
５に送られる。 ＬＥＤ＿ＣＮＴ値： Ｌ′［ｂｉｔ］ ＬＥＤ＿ＣＮＴ＝Ｌ′でのドラム表面でのセンサ出力
値：Ｖ_s ′［Ｖ］ 上記校正部３による校正の後，拡張型センサ１におい
て，上記ＬＥＤ＿ＣＮＴ値＝Ｌ′でＬＥＤが発光され，
ＰＤによって感光体ドラム上に形成されたトナー画像に
よる拡散光が受光され，該受光光量に応じたセンサ出力
値が上記減算部４に対して出力される。上記減算部４で
は，上記拡散型センサ１から出力されたセンサ出力から
減算電圧Ｖ_loが減算され，得られたセンサ出力値Ｖ_X が
上記補正部５に出力される。

【００１６】上記補正部５（記憶手段，及び補正手段の
一例）では，上記初期設定部２，校正部３より受け取っ
たＬ，Ｖ_lo，Ｂ，Ｃ，ｐ，Ｌ′，Ｖ_s ′の各値を用い
て，上記減算部４から受け取ったセンサ出力値Ｖ_X が補
正される。ＬＥＤ＿ＣＮＴ値が初期のＬからＬ′に変化
したから，初期からの光量変化率Ｅは次式で表される。 Ｅ ＝ （Ｌ′−Ｌ）／Ｂ …（４） 従って，現時点の拡散光量比の予測値Ｃ′は， Ｃ′＝ （１−ｐ×Ｅ）×Ｃ …（５） となる。従って，現時点の飽和濃度におけるセンサ出力
の予測値Ｖ_b ′は，上記（３）式より， Ｖ_b ′＝ （Ｖ_lo＋Ｖ_s ′）×Ｃ′−Ｖ_lo …（６） となる。上記Ｖ_b ′は，図８に示したようなズレを含ん
だ値として得られているから，この値を１として上記セ
ンサ出力値Ｖ_X を正規化する。 Ｘ ＝ （Ｖ_X −Ｖ_s ′）／（Ｖ_b ′−Ｖ_s ′） …（７） 以上のように，上記補正部５では，減算部４より得られ
たＶ_X が，上記（７）式に基づいて正規化され，出力さ
れる。上記補正部５から出力された補正（正規化）後の
センサ出力値Ｘを用いて図８と同様の実験を行った結果
を図４に示す。図８に見られたＮＤフィルタの透過率の
違いによるセンサ出力のバラツキが解消されていること
が分かる。

【００１７】以上説明したように，本濃度測定装置Ａ１
では，初期設定部２において，ドラム表面でのセンサ出
力と飽和濃度でのセンサ出力との差が，センサ測定レン
ジの幅以下でなるべく大きくなるように拡散型センサ１
の初期設定を行うと共に，減算部４において，拡散型セ
ンサ１のセンサ出力から所定値を減算することによりセ
ンサ出力を所定量シフトさせ，センサ出力が上記センサ
測定レンジ内に収まるようにしているため，ダイナミッ
クレンジを広くとれないという拡散型センサの欠点が解
消される。また，ＬＥＤ光量の変化とセンサ出力値の変
化との関係を，上記変化率ｐの形で予め求めておき，上
記変化率ｐに基づいて測定時点での飽和濃度におけるセ
ンサ出力の値Ｖ_b ′を予測し，この値を１とする正規化
を行うことにより現時点でのセンサ出力値Ｖ_X を補正し
ているため，ＮＤフィルタの透過率が低くなるに従って
（即ち汚れ度合いが大きくなるに従って）同濃度におけ
るセンサ出力が低下するという拡散型センサに特有の問
題点が解消される。このように，本濃度測定装置Ａ１を
用いることにより，拡散型センサを用いた高精度の濃度
検出が可能となる。

【００１８】

【実施例】上記実施の形態では，第１，第２の発明を共
に具備する具体例を示したが，いずれか一方のみを用い
てもよいことは言うまでもない。例えば，上記濃度測定
装置Ａ１から補正部５を除いても，ダイナミックレンジ
が広がることによる検出精度の向上が期待でき，或いは
減算部４を除いても，センサ面の汚れによるセンサ出力
のバラツキは解消されることによる検出精度の向上が期
待できる。尚，上記濃度測定装置Ａ１から減算部４を除
いた場合には，減算電圧Ｖ_loに係る部分において上記実
施の形態で示した計算式は多少異なってくる。具体的に
は，上記（３）式は Ｃ ＝ Ｖ_b ／Ｖ_s …（３）′ となり，これに伴って上記（６）式は， Ｖ_b ′＝ Ｖ_s ′×Ｃ′ …（６）′ となる。即ち，減算電圧の処理の有無に関係なく，測定
時のドラム表面でのセンサ出力値をＶとすると，請求項
３に示す数式のようにまとめることができる。また，拡
散型センサ１に搭載される発光手段や受光手段は，ＬＥ
ＤやＰＤに限られるものではない。例えば受光手段とし
ては，ＰＴｒ（フォトトランジスタ）などを用いてもよ
い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように，第１の発明によれ
ば，感光体表面出力値と飽和濃度出力値との差が所定の
出力差（例えば所定の測定レンジの幅以下でなるべく大
きくなる値）となるように発光手段の光量が初期設定さ
れ，更に，上記感光体表面出力値と上記飽和濃度出力値
とが共に所定の測定レンジ内に収まるように，上記光学
センサの出力値から所定値が減算されるため，ダイナミ
ックレンジを広くとれないという拡散型センサの欠点が
解消され，拡散型センサを用いた高精度の濃度検出が可
能となる。また，上記第２の発明によれば，予め求めら
れた発光手段の光量の変化と上記出力値の変化との関係
に基づいて測定時におけるセンサ出力値が補正されるた
め，汚れ度合いが大きくなるに従って同濃度におけるセ
ンサ出力が低下するという拡散型センサに特有の問題点
が解消され，拡散型センサを用いた高精度の濃度検出が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態に係る画像形成装置の特徴的構
成である濃度測定装置Ａ１の概略構成及び概略処理手順
を示すフローブロック図。

【図２】 上記濃度測定装置Ａ１の減算部４における減
算処理の説明図。

【図３】 図８に示した実験結果に基づいて作成したＮ
Ｄフィルタの透過率とセンサ出力との関係を示す図。

【図４】 上記濃度測定装置Ａ１を用いて図８と同様の
実験を行った実験結果の一例。

【図５】 正反射型センサと拡散型センサの概略構成を
示す模式図。

【図６】 正反射型センサにおける校正方法の説明図。

【図７】 拡散型センサにおける画像濃度の変化とセン
サ出力値の変化との関係の一例を示す図。

【図８】 拡散型センサに異なる透過率のＮＤフィルタ
をセットして複数のトナーパッチの濃度測定を行った実
験結果の一例。

【符号の説明】

１…拡散型センサ（光学センサの一例） ２…初期設定部 ３…校正部 ４…減算部 ５…補正部（記憶手段，及び補正手段の一例）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光手段から感光体に対して照射された
   光の拡散光を受光し，その受光光量に応じた出力を行う
   光学センサを具備し，上記光学センサからの出力値に基
   づいて，上記感光体上に形成されたトナー像の濃度を測
   定する画像形成装置において，上記感光体上にトナー像
   が形成されていない時の上記出力値である感光体表面出
   力値と，上記感光体上に形成されたトナー像が飽和濃度
   の時の上記出力値である飽和濃度出力値との差が所定の
   出力差となるように上記発光手段の光量が設定されると
   共に，上記感光体表面出力値と上記飽和濃度出力値とが
   共に所定の測定レンジ内に収まるように，上記光学セン
   サの出力値から所定値を減算するように構成されてなる
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 発光手段から感光体に対して照射された
   光の拡散光を受光し，その受光光量に応じた出力を行う
   光学センサを具備し，上記感光体上にトナー像が形成さ
   れていない時の上記光学センサからの出力値が上記光学
   センサのセンサ面の汚れに関わらず一定値となるように
   上記発光手段の光量を調整しつつ，上記光学センサから
   の出力値に基づいて上記感光体上に形成されたトナー像
   の濃度を測定する画像形成装置において，予め求められ
   た，上記発光手段の光量の変化と上記出力値の変化との
   関係を記憶する記憶手段と，上記発光手段の光量の初期
   状態からの調整量と上記記憶手段に記憶された上記関係
   とに基づいて上記光学センサからの出力値を補正する補
   正手段とを具備してなることを特徴とする画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 上記記憶手段に記憶される上記関係が，
   上記感光体上にトナー像が形成されていない時の上記出
   力値である感光体表面出力値と上記感光体上に形成され
   たトナー像が飽和濃度の時の上記出力値である飽和濃度
   出力値との比Ｃの，上記発光手段の光量の変化に対する
   変化率ｐであり，上記補正手段が，次式に基づいて上記
   光学センサからの出力値を補正する請求項２記載の画像
   形成装置。 Ｘ ＝（Ｖ_X −Ｖ′）／（Ｖ_b ′−Ｖ′） ここで， Ｖ_b ′＝Ｖ′×Ｃ′ Ｃ′＝（１−ｐＥ）×Ｃ Ｘ ：補正後のセンサ出力値 Ｖ_X ：補正前のセンサ出力値 Ｖ′：測定時の上記感光体表面出力値 Ｅ ：上記発光手段の光量の初期状態からの変化率