JP2002214854A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JP2002214854A
JP2002214854A JP2001011936A JP2001011936A JP2002214854A JP 2002214854 A JP2002214854 A JP 2002214854A JP 2001011936 A JP2001011936 A JP 2001011936A JP 2001011936 A JP2001011936 A JP 2001011936A JP 2002214854 A JP2002214854 A JP 2002214854A
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toner
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Takashi Hama
Hiroshi Nakazato
博 中里
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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus, capable of highly accurately measuring an amount of toner attached to a belt-like image carrier stretched between a plurality of rollers. SOLUTION: Light is emitted from a light-emitting element 601 to a surface area of an intermediate transfer belt wrapped round a roller 43, that is, to a wrapped area 41a. In addition, light reflected from the wrapped area 41a is received by light-receiving units 670p and 670s. Based on the signal outputted from a sensor 6, amount of toner is measured. In the wrapped area 41a, the intermediate transfer belt 41 is prevented from flapping in a direction nearly perpendicular to the direction of the movement of the belt. Therefore, variation in distance (sensing distance) between the sensor 6 and the intermediate transfer belt 41 is restrained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、複数のローラに
掛け渡されたベルト状像担持体に付着するトナー量を検
出する画像形成装置に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image forming apparatus for detecting an amount of toner adhering to a belt-shaped image carrier stretched over a plurality of rollers.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタ、複写機およびファクシミリ装
置などの電子写真方式の画像形成装置では、ベルト状像
担持体上にトナー像を形成するものがある。例えば、特
開平11−258872号公報に記載された装置では、
2つのローラに掛け渡された転写ベルト(ベルト状像担
持体)に沿って4つのプロセスユニットが配置されてい
る。各プロセスユニットは感光体上に潜像を形成し、該
潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。これらの
プロセスユニットで形成されるトナー像は互いに異なる
トナー色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)を
有しており、各トナー像は相互に重なり合うように転写
ベルトに転写される。こうして、カラー画像が転写ベル
トに形成される。
2. Description of the Related Art Some electrophotographic image forming apparatuses such as printers, copiers and facsimile machines form a toner image on a belt-shaped image carrier. For example, in an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-258872,
Four process units are arranged along a transfer belt (belt-shaped image carrier) stretched over two rollers. Each process unit forms a latent image on the photoreceptor and develops the latent image with toner to form a toner image. The toner images formed by these process units have different toner colors (yellow, cyan, magenta, and black), and the toner images are transferred to the transfer belt so as to overlap each other. Thus, a color image is formed on the transfer belt.

【0003】また、この装置では、トナー像の画像濃度
を調整するために、転写ベルト上に所定パターンのトナ
ー像(パッチ画像)を形成し、その濃度を濃度センサで
測定している。この濃度センサは、転写ベルトに光を照
射する発光素子と、転写ベルトから反射された光を受光
する受光素子とを備えており、受光素子からの出力に基
づき転写ベルトに付着するトナー量を求めることでトナ
ー像の画像濃度を測定している。
In this apparatus, in order to adjust the image density of a toner image, a toner image (patch image) having a predetermined pattern is formed on a transfer belt, and the density is measured by a density sensor. This density sensor includes a light emitting element that irradiates light to the transfer belt and a light receiving element that receives light reflected from the transfer belt, and calculates the amount of toner adhering to the transfer belt based on the output from the light receiving element. Thus, the image density of the toner image is measured.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来におい
ては濃度センサの配設位置に関して特段の注意が払われ
ておらず、その結果、センサ出力に種々のノイズ成分が
含まれ、像担持体に付着するトナー量の測定精度の低下
を招いている。例えば、上記従来装置では、ローラから
比較的離れた位置に濃度センサが配設されているため、
次のような問題があった。
In the prior art, no special attention has been paid to the location of the density sensor. As a result, various noise components are included in the sensor output, and the sensor output adheres to the image carrier. This leads to a decrease in the measurement accuracy of the toner amount. For example, in the above-described conventional device, since the density sensor is disposed at a position relatively far from the roller,
There were the following problems.

【0005】上記のようにローラから離れた位置では、
転写ベルトはベルト移動方向に対してほぼ直交する方向
にばたついており、センサから転写ベルト(ベルト状像
担持体)までの距離(以下「センシング距離」という)
がランダム、あるいは不安定に変動し、その距離変動に
よってセンサ出力が不安定になる。その結果、正確な測
定が困難となっている。
At the position away from the roller as described above,
The transfer belt flaps in a direction substantially perpendicular to the belt movement direction, and a distance from the sensor to the transfer belt (belt-shaped image carrier) (hereinafter, referred to as a “sensing distance”).
Fluctuates randomly or unstable, and the sensor output becomes unstable due to the distance fluctuation. As a result, accurate measurement is difficult.

【0006】また、転写ベルトは複数のローラに掛け渡
されており、一部のローラが少なからず偏心を有してい
る。このため、偏心を有するローラの回転によりさらに
転写ベルトがばたつくため、センサ出力が不安定になっ
て正確な測定が困難になっている。
Further, the transfer belt is stretched over a plurality of rollers, and some of the rollers have a certain degree of eccentricity. For this reason, since the transfer belt further fluctuates due to the rotation of the eccentric roller, the sensor output becomes unstable and accurate measurement becomes difficult.

【0007】さらに、転写ベルトの厚みについても、転
写ベルト全周に亘って均一というわけではなく、厚みム
ラが存在することがあり、これがセンシング距離の変動
要因の一つとなっている。
Further, the thickness of the transfer belt is not uniform over the entire circumference of the transfer belt, but may be uneven in thickness. This is one of the causes of the fluctuation of the sensing distance.

【0008】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、複数のローラにベルト状像担持体が掛け渡された
構造において、ベルト状像担持体に付着するトナー量を
高精度に測定することができる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to accurately measure the amount of toner adhering to a belt-shaped image carrier in a structure in which a belt-shaped image carrier is stretched over a plurality of rollers. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing the following.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は、複数のロー
ラに掛け渡されたベルト状像担持体に発光素子から光を
照射するとともに、前記ベルト状像担持体から反射され
た光を受光素子で受光し、その受光量に応じた信号を出
力するセンサと、前記センサからの出力に基づき前記ベ
ルト状像担持体に付着するトナー量を求める制御手段と
を備えた画像形成装置であって、上記目的を達成するた
め、前記ベルト状像担持体を挟むように前記複数のロー
ラのうちの一のローラに対向して前記発光素子を配置
し、前記ベルト状像担持体の表面領域のうち当該センサ
対向ローラに巻き掛けられた巻き掛け領域に光を照射し
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a light emitting element irradiates a belt-shaped image carrier, which is stretched over a plurality of rollers, with light, and a light-receiving element which receives light reflected from the belt-shaped image carrier. An image forming apparatus comprising: a sensor that receives a light beam and outputs a signal corresponding to the amount of received light; and a control unit that calculates an amount of toner attached to the belt-shaped image carrier based on an output from the sensor. In order to achieve the above object, the light-emitting element is arranged to face one of the plurality of rollers so as to sandwich the belt-shaped image carrier, and the light-emitting element is disposed in a surface area of the belt-shaped image carrier. Light is applied to the area around the sensor facing roller.

【0010】このように構成された発明では、巻き掛け
領域に光が照射されるとともに、この巻き掛け領域で反
射された光が受光素子で受光されてトナー量の測定が行
われる。このように巻き掛け領域で測定を行う場合、ベ
ルト移動方向に対してほぼ直交する方向におけるベルト
状像担持体の不安定なばたつきが抑止され、故にセンサ
とベルト状像担持体との距離(センシング距離)の変動
が効果的に抑制される。
[0010] In the invention configured as described above, the light is applied to the winding area, and the light reflected by the winding area is received by the light receiving element to measure the toner amount. When the measurement is performed in the wrapping area in this manner, unstable fluttering of the belt-shaped image carrier in a direction substantially orthogonal to the belt moving direction is suppressed, and therefore, the distance between the sensor and the belt-shaped image carrier (sensing Distance) is effectively suppressed.

【0011】ここで、センサ対向ローラとしては、所定
位置に固定配置され、当該所定位置で回転自在となって
いるローラを選択するのが望ましい。というのも、所定
位置で回転自在に固定配置されたローラに対向してセン
サを配置した場合、該ローラとセンサとの距離は一定と
なっているからである。
Here, it is desirable to select a roller fixedly arranged at a predetermined position and rotatable at the predetermined position as the sensor facing roller. This is because, when the sensor is disposed opposite a roller that is rotatably fixed at a predetermined position, the distance between the roller and the sensor is constant.

【0012】また、センサ対向ローラが2回以上回転す
ることでベルト状像担持体を1周させるように構成して
もよく、この場合、ベルト状像担持体を1周させなが
ら、受光素子からの出力をサンプリングし、これら複数
のサンプリング出力に基づきセンサ対向ローラの偏心成
分を求めることができる。この偏心成分はセンシング距
離の変動成分となるため、この偏心成分を正確に求めて
おくことは変動による誤測定を解消する上で非常に有用
な情報となる。そして、ベルト状像担持体にトナー像を
形成した際に、受光素子からの出力を偏心成分によって
補正し、その補正値に基づきトナー像の画像濃度を求め
るようにすれば、センシング距離の変動にかかわらずト
ナー像の画像濃度を正確に測定することができる。
Further, the belt may be configured to rotate around the belt-shaped image carrier by rotating the sensor facing roller two or more times. Is sampled, and an eccentric component of the sensor facing roller can be obtained based on the plurality of sampled outputs. Since the eccentric component is a fluctuation component of the sensing distance, accurately obtaining the eccentric component is very useful information for eliminating erroneous measurement due to the fluctuation. When a toner image is formed on the belt-shaped image carrier, the output from the light receiving element is corrected by an eccentric component, and the image density of the toner image is obtained based on the correction value. Regardless, the image density of the toner image can be accurately measured.

【0013】また、複数のサンプリング出力から前記偏
心成分を減算すると、前記ベルト状像担持体の周期プロ
ファイルを求めることができる。この周期プロファイル
はベルト厚みムラを反映したものとなるため、前記ベル
ト状像担持体上のトナー像の画像濃度を求める際には前
記ベルト状像担持体で反射された光を受光する前記受光
素子からの出力を周期プロファイルによって補正し、そ
の補正値に基づき前記トナー像の画像濃度を求めるよう
にすれば、トナー量の測定精度をさらに高めることがで
きる。
Further, by subtracting the eccentric component from a plurality of sampling outputs, a periodic profile of the belt-shaped image carrier can be obtained. Since this periodic profile reflects the belt thickness unevenness, the light receiving element for receiving the light reflected by the belt-shaped image carrier when calculating the image density of the toner image on the belt-shaped image carrier. If the output from the printer is corrected based on the periodic profile and the image density of the toner image is obtained based on the correction value, the accuracy of measuring the toner amount can be further improved.

【0014】さらに、ベルト状像担持体上のトナー量を
測定する場合、ベルト状像担持体からトナーが浮遊落下
してセンサに付着するおそれがあるが、センサをセンサ
対向ローラと水平対向位置、あるいは水平対向位置より
も上方で、かつ前記センサ対向ローラに対向する位置に
配置すると、センサのセンシング面が垂直あるいは下向
きとなり、トナーによるセンシング面の汚れが防止さ
れ、測定精度の向上を図ることができる。
Further, when measuring the amount of toner on the belt-shaped image carrier, there is a possibility that the toner may float off the belt-shaped image carrier and adhere to the sensor. Alternatively, when the sensor is disposed above the horizontal facing position and at a position facing the sensor facing roller, the sensing surface of the sensor becomes vertical or downward, so that contamination of the sensing surface by toner can be prevented, and measurement accuracy can be improved. it can.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】A.第1実施形態 図1は、この発明にかかる画像形成装置の第1実施形態
を示す図である。この画像形成装置は、イエロー
(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック
(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を
形成する装置であり、ホストコンピュータなどの外部装
置から画像信号が制御ユニット(図2中の符号1)に与
えられると、この制御ユニットによってエンジン部Eの
各部が制御されて転写紙、複写紙やOHPシートなどの
シートSに画像信号に対応する画像が形成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. This image forming apparatus forms a full-color image by superimposing four color toners of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). When an image signal is given to a control unit (reference numeral 1 in FIG. 2), each unit of the engine unit E is controlled by the control unit, and an image corresponding to the image signal is formed on a sheet S such as transfer paper, copy paper, or an OHP sheet. Is formed.

【0016】このエンジン部Eでは、プロセスユニット
2の感光体21にトナー像を形成可能となっている。す
なわち、プロセスユニット2は、図1の矢印方向に回転
可能な感光体21を備えており、さらに感光体21の周
りにその回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ロー
ラ22、現像手段としての現像器23Y,23C,23
M,23K、および感光体用クリーナブレード24がそ
れぞれ配置されている。
In the engine section E, a toner image can be formed on the photosensitive member 21 of the process unit 2. That is, the process unit 2 includes a photoconductor 21 rotatable in the direction of the arrow in FIG. 1, and further includes a charging roller 22 as a charging unit and a developing roller as a developing unit around the photoconductor 21 along the rotation direction. Developing units 23Y, 23C, 23
M, 23K, and a photoreceptor cleaner blade 24 are arranged, respectively.

【0017】この装置では、帯電ローラ22が感光体2
1の外周面に当接して外周面を均一に帯電させた後、感
光体21の外周面に向けて露光ユニット3からレーザ光
Lが照射される。この露光ユニット3は、同図に示すよ
うに、画像信号に応じて変調駆動される半導体レーザな
どの発光素子31を備えており、この発光素子31から
のレーザ光Lが高速モータ32によって回転駆動される
多面鏡33に入射されている。そして、多面鏡33によ
って反射されたレーザ光Lはレンズ34およびミラー3
5を介して感光体21上に主走査方向(同図の紙面に対
して垂直な方向)に走査して画像信号に対応する静電潜
像を形成する。なお、符号36は主走査方向における同
期信号を得るための水平同期用読取センサである。
In this apparatus, the charging roller 22 is connected to the photosensitive member 2
After the outer peripheral surface of the photoreceptor 21 is uniformly charged by contacting the outer peripheral surface of the photoconductor 1, the exposure unit 3 irradiates the outer peripheral surface of the photoconductor 21 with laser light L. As shown in FIG. 1, the exposure unit 3 includes a light emitting element 31 such as a semiconductor laser that is modulated and driven in accordance with an image signal, and a laser beam L from the light emitting element 31 is rotated by a high-speed motor 32. Incident on a polygon mirror 33 to be formed. The laser beam L reflected by the polygon mirror 33 is transmitted to the lens 34 and the mirror 3
5, the photosensitive drum 21 is scanned in the main scanning direction (a direction perpendicular to the plane of the paper of FIG. 1) to form an electrostatic latent image corresponding to an image signal. Reference numeral 36 denotes a horizontal synchronization reading sensor for obtaining a synchronization signal in the main scanning direction.

【0018】こうして形成された静電潜像は現像部23
によってトナー現像される。すなわち、この実施形態で
は現像部23として、イエロー用の現像器23Y、シア
ン用の現像器23C、マゼンタ用の現像器23M、およ
びブラック用の現像器23Kがこの順序で感光体21に
沿って配置されている。これらの現像器23Y,23
C,23M,23Kは、それぞれ感光体21に対して接
離自在に構成されており、制御ユニット1からの指令に
応じて、上記4つの現像器23Y,23M,23C,2
3Kのうちの一の現像器が選択的に感光体21に当接す
るとともに、高電圧が印加されて選択された色のトナー
を感光体21の表面に付与して感光体21上の静電潜像
を顕在化する。
The electrostatic latent image thus formed is developed
Is developed with toner. That is, in this embodiment, as the developing unit 23, a developing unit 23Y for yellow, a developing unit 23C for cyan, a developing unit 23M for magenta, and a developing unit 23K for black are arranged along the photoconductor 21 in this order. Have been. These developing units 23Y and 23
C, 23M, and 23K are configured to be freely movable toward and away from the photoreceptor 21, and the four developing units 23Y, 23M, 23C, and 2 according to a command from the control unit 1.
3K selectively contacts the photoconductor 21, and applies a high voltage to apply a toner of a selected color to the surface of the photoconductor 21, thereby causing an electrostatic latent on the photoconductor 21. Reveals an image.

【0019】現像部23で現像されたトナー像は、ブラ
ック用現像器23Kと感光体用クリーナブレード24と
の間に位置する一次転写領域で転写ユニット4の中間転
写ベルト41(ベルト状像担持体)上に一次転写され
る。また、一次転写領域から周方向(図1の矢印方向)
に進んだ位置には、感光体用クリーナブレード24が配
置されており、一次転写後に感光体21の外周面に残留
付着しているトナーを掻き落とす。
The toner image developed by the developing unit 23 is transferred to the intermediate transfer belt 41 (belt-shaped image carrier) of the transfer unit 4 in a primary transfer area located between the black developing device 23K and the photosensitive member cleaner blade 24. ) Is primarily transferred onto. Also, from the primary transfer area in the circumferential direction (the direction of the arrow in FIG. 1)
A cleaner blade 24 for a photoconductor is disposed at a position where the toner is transferred to the above, and scrapes off toner remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor 21 after the primary transfer.

【0020】この転写ユニット4は7個のローラ42〜
48を有しており、二次転写ローラ48を除く6個のロ
ーラ42〜47に無端状の中間転写ベルト41が掛け渡
されている。そして、カラー画像をシートSに転写する
場合には、感光体21上に形成される各色のトナー像を
中間転写ベルト41上に重ね合わせてカラー像を形成す
るとともに、カセットや手差しトレイから取り出された
シートSが上ガイド部材5Uおよび下ガイド部材5Dの
間を通過して二次転写領域に搬送し、当該シートSにカ
ラー像を二次転写することでカラー画像を得ている(カ
ラー印字処理)。また、モノクロ画像をシートSに転写
する場合には、感光体21上のブラックトナー像のみを
中間転写ベルト41上に形成し、カラー画像の場合と同
様にして二次転写領域に搬送されてきたシートSに転写
してモノクロ画像を得る(モノクロ印字処理)。
The transfer unit 4 has seven rollers 42 to
The endless intermediate transfer belt 41 is stretched around six rollers 42 to 47 excluding the secondary transfer roller 48. When the color image is transferred to the sheet S, the toner image of each color formed on the photoreceptor 21 is superimposed on the intermediate transfer belt 41 to form a color image, and is taken out from a cassette or a manual feed tray. The sheet S passes through the space between the upper guide member 5U and the lower guide member 5D, is conveyed to the secondary transfer area, and the color image is secondarily transferred to the sheet S to obtain a color image (color printing process). ). When a monochrome image is transferred to the sheet S, only the black toner image on the photoreceptor 21 is formed on the intermediate transfer belt 41, and is conveyed to the secondary transfer area in the same manner as in the case of a color image. The image is transferred to the sheet S to obtain a monochrome image (monochrome printing process).

【0021】また、ローラ46に対向してベルトクリー
ナ49が設けられている。このベルトクリーナ49は、
二次転写後に中間転写ベルト41に残存する残留トナー
をクリーニング除去するものであり、次のように構成さ
れている。すなわち、このベルトクリーナ49では、ク
リーナケース491にクリーナブレード492が取り付
けられ、クリーナカバー493内で中間転写ベルト41
に対して離当接可能に構成されるとともに、ベルトクリ
ーナ用駆動部(図示省略)によって離当接駆動される。
なお、図1中の符号494はクリーナすくいシートであ
る。
A belt cleaner 49 is provided to face the roller 46. This belt cleaner 49 is
The cleaning unit removes residual toner remaining on the intermediate transfer belt 41 after the secondary transfer, and has the following configuration. That is, in this belt cleaner 49, the cleaner blade 492 is attached to the cleaner case 491, and the intermediate transfer belt 41 in the cleaner cover 493.
, And driven by a belt cleaner drive unit (not shown).
Reference numeral 494 in FIG. 1 denotes a cleaner rake sheet.

【0022】また、ローラ43の下方位置には、中間転
写ベルト41の基準位置を検出するためのセンサ40が
配置されており、主走査方向とほぼ直交する副走査方向
における同期信号、つまり垂直同期信号を得るための垂
直同期用読取センサとして機能する。また、ローラ43
に掛け渡された中間転写ベルト41上に付着しているト
ナー量を検出するセンサ6が中間転写ベルト41を挟ん
でローラ43に対向配置されている。このように、この
実施形態ではローラ43が本発明の「センサ対向ロー
ラ」となっている。
A sensor 40 for detecting a reference position of the intermediate transfer belt 41 is provided below the roller 43, and a synchronization signal in a sub-scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction, that is, a vertical synchronization signal. It functions as a vertical synchronization reading sensor for obtaining a signal. Also, the roller 43
A sensor 6 for detecting the amount of toner adhering on the intermediate transfer belt 41 stretched across the intermediate transfer belt 41 is disposed opposite to the roller 43 with the intermediate transfer belt 41 interposed therebetween. Thus, in this embodiment, the roller 43 is the “sensor facing roller” of the present invention.

【0023】図2は中間転写ベルト上のトナー量を検出
するセンサの構成を示す図である。このセンサ6は、中
間転写ベルト41の表面領域のうちローラ43に巻き掛
けられた巻き掛け領域41aに光を照射するLEDなど
の発光素子601を有している。また、このセンサ6に
は、照射光の照射光量を調整するために、偏光ビームス
プリッター603、照射光量モニタ用受光ユニット60
4および照射光量調整ユニット605が設けられてい
る。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of a sensor for detecting the amount of toner on the intermediate transfer belt. The sensor 6 has a light emitting element 601 such as an LED that irradiates light to a winding area 41 a wound around the roller 43 in the surface area of the intermediate transfer belt 41. The sensor 6 includes a polarizing beam splitter 603 and a light-receiving unit 60 for monitoring the amount of irradiation light in order to adjust the amount of irradiation light.
4 and an irradiation light amount adjustment unit 605 are provided.

【0024】この偏光ビームスプリッター603は、同
図に示すように、発光素子601と中間転写ベルト41
との間に配置されており、中間転写ベルト41上におけ
る照射光の入射面に平行な偏光方向を有するp偏光と、
垂直な偏光方向を有するs偏光とに分割している。そし
て、p偏光についてはそのまま中間転写ベルト41に入
射する一方、s偏光については偏光ビームスプリッター
603から取り出された後、照射光量モニタ用の受光ユ
ニット604に入射され、この受光ユニット604から
照射光量に比例した信号が照射光量調整ユニット605
に出力される。
The polarizing beam splitter 603 includes a light emitting element 601 and an intermediate transfer belt 41 as shown in FIG.
And a p-polarized light having a polarization direction parallel to the incident surface of the irradiation light on the intermediate transfer belt 41,
And s-polarized light having a perpendicular polarization direction. Then, while the p-polarized light is incident on the intermediate transfer belt 41 as it is, the s-polarized light is extracted from the polarization beam splitter 603, and then is incident on the light receiving unit 604 for monitoring the irradiation light amount. The proportional signal is the irradiation light amount adjustment unit 605
Is output to

【0025】この照射光量調整ユニット605は、受光
ユニット604からの信号と、CPU11およびメモリ
12を備えて装置全体を制御する制御ユニット1からの
光量制御信号Slcとに基づき発光素子601をフィード
バック制御して発光素子601から中間転写ベルト41
に照射される照射光量を光量制御信号Slcに対応する値
に調整する。このように、この実施形態では、照射光量
を広範囲に、かつ適切に変更調整することができる。
The irradiation light amount adjusting unit 605 performs feedback control of the light emitting element 601 based on a signal from the light receiving unit 604 and a light amount control signal Slc from the control unit 1 which has the CPU 11 and the memory 12 and controls the entire apparatus. From the light emitting element 601 to the intermediate transfer belt 41
Is adjusted to a value corresponding to the light amount control signal Slc. Thus, in this embodiment, the irradiation light amount can be changed and adjusted appropriately over a wide range.

【0026】また、この実施形態では、照射光量モニタ
用受光ユニット604に設けられた受光素子642の出
力側に入力オフセット電圧641が印加されており、光
量制御信号Slcがある信号レベルを超えない限り、発光
素子601が消灯状態に維持されるように構成されてい
る。その具体的な電気的構成は図3に示す通りである。
図3は図1の装置において採用された受光ユニット60
4の電気的構成を示す図である。この受光ユニット60
4では、フォトダイオードなどの受光素子PSのアノー
ド端子は電流−電圧(I/V)変換回路を構成するオペ
アンプOPの非反転入力端子に接続されるとともに、オ
フセット電圧641を介して接地電位に接続されてい
る。また、受光素子PSのカソード端子は、オペアンプ
OPの反転入力端子に接続されるとともに、抵抗Rを介
してオペアンプOPの出力端子に接続されている。この
ため、受光素子PSに光が入射されて光電流iが流れる
と、オペアンプOPの出力端子からの出力電圧V0は、 V0=i・R+Voff (ただし、Voffはオフセット電圧値である)となり、
反射光量に対応した信号が受光ユニット604から出力
される。このように構成した理由について以下説明す
る。
Further, in this embodiment, the input offset voltage 641 is applied to the output side of the light receiving element 642 provided in the irradiation light amount monitoring light receiving unit 604, so long as the light amount control signal Slc does not exceed a certain signal level. , And the light emitting element 601 is configured to be kept off. The specific electrical configuration is as shown in FIG.
FIG. 3 shows a light receiving unit 60 employed in the apparatus of FIG.
4 is a diagram illustrating an electrical configuration of FIG. This light receiving unit 60
In No. 4, the anode terminal of the light receiving element PS such as a photodiode is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP constituting the current-voltage (I / V) conversion circuit, and is connected to the ground potential via the offset voltage 641. Have been. Further, the cathode terminal of the light receiving element PS is connected to an inverting input terminal of the operational amplifier OP and is connected to an output terminal of the operational amplifier OP via a resistor R. Therefore, when light is incident on the light receiving element PS and a photocurrent i flows, the output voltage V0 from the output terminal of the operational amplifier OP becomes V0 = iR + Voff (where Voff is an offset voltage value),
A signal corresponding to the amount of reflected light is output from the light receiving unit 604. The reason for this configuration will be described below.

【0027】入力オフセット電圧641を印加しない場
合には、図4の破線で示すような光量特性を示す。つま
り、光量制御信号Slc(0)を制御ユニット1から照射光
量調整ユニット605に与えると、発光素子601は消
灯状態となり、光量制御信号Slcの信号レベルを高める
と、発光素子601は点灯し、中間転写ベルト41上へ
の照射光量も信号レベルにほぼ比例して増大する。しか
しながら、光量特性は周辺温度の影響や照射光量調整ユ
ニット605の構成などによって図4に示す一点鎖線や
二点鎖線のように平行シフトすることがあり、仮に同図
の一点鎖線のようにシフトしてしまうと、制御ユニット
1から消灯指令、つまり光量制御信号Slc(0)を与えて
いるにもかかわらず、発光素子601が点灯しているこ
とがある。
When the input offset voltage 641 is not applied, the light intensity characteristic shown by the broken line in FIG. That is, when the light amount control signal Slc (0) is supplied from the control unit 1 to the irradiation light amount adjusting unit 605, the light emitting element 601 is turned off, and when the signal level of the light amount control signal Slc is increased, the light emitting element 601 is turned on. The irradiation light amount on the transfer belt 41 also increases almost in proportion to the signal level. However, the light amount characteristic may be shifted in parallel as shown by a one-dot chain line or a two-dot chain line shown in FIG. 4 depending on the influence of the ambient temperature, the configuration of the irradiation light amount adjustment unit 605, and the like. In this case, the light-emitting element 601 may be lit even though the control unit 1 gives the light-off instruction, that is, the light amount control signal Slc (0).

【0028】これに対し、本実施形態の如く、入力オフ
セット電圧641を印加して予め同図の右手側にシフト
させて不感帯(信号レベルSlc(0)〜Slc(1))を設けて
いる場合(同図の実線)には、制御ユニット1から消灯
指令、つまり光量制御信号Slc(0)を与えることで確実
に発光素子601を消灯することができ、装置の誤作動
を未然に防止することができる。
On the other hand, as in the present embodiment, when the input offset voltage 641 is applied and shifted in advance to the right hand side in the figure to provide a dead zone (signal levels Slc (0) to Slc (1)). The light emission command from the control unit 1, that is, the light amount control signal Slc (0) can be surely turned off by giving a light-off instruction from the control unit 1 (solid line in the figure), and malfunction of the device can be prevented beforehand. Can be.

【0029】一方、信号レベルSlc(1)を超える光量制
御信号Slcが制御ユニット1から照射光量調整ユニット
605に与えられると、発光素子601は点灯し、中間
転写ベルト41にp偏光が照射光として照射される。す
ると、このp偏光は中間転写ベルト41で反射され、反
射光量検出ユニット607で反射光の光成分のうちp偏
光の光量とs偏光の光量とが検出され、各光量に対応す
る信号が制御ユニット1に出力される。
On the other hand, when a light amount control signal Slc exceeding the signal level Slc (1) is given from the control unit 1 to the irradiation light amount adjustment unit 605, the light emitting element 601 is turned on, and p-polarized light is applied to the intermediate transfer belt 41 as irradiation light. Irradiated. Then, the p-polarized light is reflected by the intermediate transfer belt 41, the reflected light amount detection unit 607 detects the amount of p-polarized light and the amount of s-polarized light among the light components of the reflected light, and a signal corresponding to each light amount is transmitted to the control unit. 1 is output.

【0030】この反射光量検出ユニット607は、図2
に示すように、反射光の光路上に配置された偏光ビーム
スプリッター671と、偏光ビームスプリッター671
を通過するp偏光を受光し、そのp偏光の光量に対応す
る信号を出力する受光ユニット670pと、偏光ビーム
スプリッター671で分割されたs偏光を受光し、その
s偏光の光量に対応する信号を出力する受光ユニット6
70sとを備えている。この受光ユニット670pで
は、受光素子672pが偏光ビームスプリッター671
からのp偏光を受光し、その受光素子672pからの出
力をアンプ回路673pで増幅した後、その増幅信号を
p偏光の光量に相当する信号として受光ユニット670
pから出力している。また、受光ユニット670sは受
光ユニット670pと同様に受光素子672sおよびア
ンプ回路673sを有している。このため、反射光の光
成分のうち互いに異なる2つの成分光(p偏光とs偏
光)の光量を独立して求めることができる。
The reflected light amount detection unit 607 is the same as that shown in FIG.
As shown in the figure, a polarization beam splitter 671 disposed on the optical path of the reflected light, and a polarization beam splitter 671
And a light-receiving unit 670p that receives p-polarized light passing through and outputs a signal corresponding to the amount of p-polarized light, receives s-polarized light split by the polarization beam splitter 671, and outputs a signal corresponding to the amount of s-polarized light. Output light receiving unit 6
70s. In the light receiving unit 670p, the light receiving element 672p includes a polarization beam splitter 671
After receiving the p-polarized light from the light-receiving element 672p and amplifying the output from the light-receiving element 672p by the amplifier circuit 673p, the amplified signal is converted into a signal corresponding to the amount of p-polarized light.
Output from p. The light receiving unit 670s has a light receiving element 672s and an amplifier circuit 673s, like the light receiving unit 670p. For this reason, the light amounts of two component lights (p-polarized light and s-polarized light) different from each other among the light components of the reflected light can be obtained independently.

【0031】また、この実施形態では、受光素子672
p,672sの出力側に出力オフセット電圧674p,
674sがそれぞれ印加されており、アンプ回路673
p,73sから制御ユニット1に与えられる信号の出力
電圧Vp,Vsは図5に示すようにプラス側にオフセット
されている。各受光ユニット670p,70sの具体的
な電気的構成については、受光ユニット604と同一で
あるため、ここでは図示説明を省略する。このように構
成された受光ユニット670p,670sにおいても、
受光ユニット604と同様に、反射光量がゼロであると
きであっても、各出力電圧Vp,Vsはゼロ以上の値を有
し、しかも反射光量の増大に比例して出力電圧Vp,Vs
も増大する。このように出力オフセット電圧674p,
674sを印加することで図4の不感帯の影響を確実に
排除することができ、反射光量に応じた出力電圧を出力
することができる。
In this embodiment, the light receiving element 672
The output offset voltage 674p,
674 s is applied to each of the amplifier circuits 673 s
The output voltages Vp and Vs of the signals supplied from p and 73s to the control unit 1 are offset to the positive side as shown in FIG. The specific electrical configuration of each of the light receiving units 670p and 70s is the same as that of the light receiving unit 604, and a description thereof is omitted here. In the light receiving units 670p and 670s configured as described above,
Similarly to the light receiving unit 604, even when the amount of reflected light is zero, each of the output voltages Vp and Vs has a value of zero or more, and further, the output voltages Vp and Vs are proportional to the increase in the amount of reflected light.
Also increase. Thus, the output offset voltage 674p,
By applying 674 s, the influence of the dead zone in FIG. 4 can be reliably eliminated, and an output voltage corresponding to the amount of reflected light can be output.

【0032】これら出力電圧Vp,Vsの信号は制御ユニ
ット1に入力され、A/D変換された後、中間転写ベル
ト41上に付着するトナー量が制御ユニット1によって
求められる。この実施形態では、実際のトナー量の測定
に先立って予め次のようにしてローラ43の偏心成分と
中間転写ベルト41の周期プロファイルとが求められ、
メモリ12に記憶されている。ここでは、トナー量の測
定フローに先立って、偏心成分と周期プロファイルとの
導出手順について説明する。
The signals of these output voltages Vp and Vs are inputted to the control unit 1 and, after A / D conversion, the amount of toner adhering on the intermediate transfer belt 41 is obtained by the control unit 1. In this embodiment, prior to the measurement of the actual toner amount, the eccentric component of the roller 43 and the cycle profile of the intermediate transfer belt 41 are obtained in advance as follows.
It is stored in the memory 12. Here, a procedure for deriving the eccentric component and the periodic profile will be described prior to the toner amount measurement flow.

【0033】この第1実施形態にかかる画像形成装置で
は、本発明の「ベルト状像担持体」に相当する中間転写
ベルト41の周長はセンサ対向ローラ43の周長の非整
数倍となっており、センサ対向ローラ43が約5.2周
するごとに中間転写ベルト41が1周するように構成さ
れている。そして、中間転写ベルト41が1周するのに
3120msを要し、中間転写ベルト41からの反射光
量を10ms間隔でサンプリングし、各サンプリング位
置xでの出力電圧Vpから消灯時の出力電圧Vp0を差し
引き、この光量信号SigP(=Vp−Vp0)を求めると
ともに、各サンプリング位置xでの出力電圧Vsから消
灯時の出力電圧Vs0を差し引き、この光量信号SigS
(=Vs−Vs0)を求めた後、これらの光量信号比(=
SigP/SigS)を各サンプリング位置xでのサンプリ
ングデータD(x)としてメモリ12に記憶する。この実
施形態では、中間転写ベルト41が1周する間に312
個のサンプリングデータD(x)が得られるのであるが、
この実施形態では少ないメモリ容量で、しかも効率的な
演算処理を実行するためにサンプリング数を256個に
設定している。すなわち、サンプリングデータD(0),
D(1),…D(255)をメモリ12に記憶している。
In the image forming apparatus according to the first embodiment, the peripheral length of the intermediate transfer belt 41 corresponding to the "belt-shaped image carrier" of the present invention is a non-integer multiple of the peripheral length of the sensor facing roller 43. The intermediate transfer belt 41 is configured to make one rotation every time the sensor facing roller 43 makes about 5.2 rotations. It takes 3120 ms for the intermediate transfer belt 41 to make one rotation, and the amount of reflected light from the intermediate transfer belt 41 is sampled at intervals of 10 ms, and the output voltage Vp0 at the time of turning off is subtracted from the output voltage Vp at each sampling position x. The light amount signal SigP (= Vp−Vp0) is obtained, and the output voltage Vs0 when the light is turned off is subtracted from the output voltage Vs at each sampling position x.
(= Vs−Vs0), and then these light quantity signal ratios (=
SigP / SigS) is stored in the memory 12 as sampling data D (x) at each sampling position x. In this embodiment, during the rotation of the intermediate transfer belt 41, 312
The number of sampling data D (x) is obtained,
In this embodiment, the number of samplings is set to 256 in order to execute an arithmetic operation efficiently with a small memory capacity. That is, the sampling data D (0),
D (1),... D (255) are stored in the memory 12.

【0034】ここで、「消灯時の出力電圧Vp0,Vs0」
とは、消灯指令に相当する光量制御信号Slc(0)を照射
光量調整ユニット605に出力して発光素子601を消
灯し、この消灯状態でのpおよびs偏光の光量を示す出
力電圧Vp0,Vs0を暗出力電圧として記憶したものであ
る。そして、上記のように出力電圧Vp,Vsから出力電
圧Vp0,Vs0をそれぞれ差し引くことで暗出力電圧Vp
0,Vs0の悪影響を排除し、より高精度な測定が可能と
なる。
Here, "output voltage Vp0, Vs0 when light is turned off"
This means that the light amount control signal Slc (0) corresponding to the light-off instruction is output to the irradiation light amount adjustment unit 605 to turn off the light emitting element 601 and output voltages Vp0 and Vs0 indicating the light amounts of the p and s-polarized light in the light-off state. Is stored as the dark output voltage. Then, as described above, the output voltage Vp0, Vs0 is subtracted from the output voltage Vp, Vs, respectively, thereby obtaining the dark output voltage Vp.
Eliminating the adverse effects of 0 and Vs0 enables more accurate measurement.

【0035】なお、この実施形態では、後述するように
トナー量の指標として光量信号比(=SigP/SigS)
を用いていることから、光量信号比をサンプリングデー
タとして用いているが、トナー量の指標として他のデー
タ、例えば出力電圧Vp,Vs、光量信号SigP,Sig
S、光量信号和(=SigP+SigS)や光量信号差(=
SigP−SigS)などを用いる場合には、その指標に対
応するデータをサンプリングデータとして用いればよ
い。さらに、両出力電圧を回路的に演算したうえで制御
ユニット1に入力されるように構成し、その入力信号を
サンプリングデータとしてメモリ12に記憶するように
してもよい。
In this embodiment, as will be described later, the light amount signal ratio (= SigP / SigS) is used as an index of the toner amount.
Is used, the light amount signal ratio is used as the sampling data. However, other data such as the output voltages Vp and Vs and the light amount signals SigP and Sig are used as an index of the toner amount.
S, light amount signal sum (= SigP + SigS) and light amount signal difference (=
When (SigP-SigS) or the like is used, data corresponding to the index may be used as sampling data. Further, both output voltages may be calculated in a circuit and then input to the control unit 1, and the input signals may be stored in the memory 12 as sampling data.

【0036】また、ローラ43が5.2周するごとに中
間転写ベルト41が1周するため、上記サンプリングデ
ータD(x)から連続する60(=312÷5.2)個の
サンプリングデータを取り出すと、それら60個のサン
プリングデータ中にローラ43の1周分の成分が含まれ
ていることとなる。ここで、ローラ43の偏心成分に着
目すると、センサ対向ローラ43の1周分の平均値をと
ることにより、偏心成分を考慮する必要がなくなる。と
いうのは、センサ対向ローラ43が1周する間には偏心
によりセンシング距離が遠くなる場合と近くなる場合の
両方が含まれ、平均値をとることにより各々の影響が打
ち消しあって、結局、設計上のセンシング距離における
平均値とほぼ等価と考えることができるからである。
Since the intermediate transfer belt 41 makes one rotation every time the roller 43 makes 5.2 rotations, 60 (= 312 ÷ 5.2) continuous sampling data are taken out from the sampling data D (x). Thus, the components of one round of the roller 43 are included in the 60 pieces of sampling data. Here, focusing on the eccentric component of the roller 43, it is not necessary to consider the eccentric component by taking the average value of one rotation of the sensor facing roller 43. That is, while the sensor opposing roller 43 makes one rotation, both the case where the sensing distance becomes longer and the case where the sensing distance becomes closer due to the eccentricity are included, and by taking the average value, the respective effects cancel each other out. This is because it can be considered to be substantially equivalent to the average value at the above sensing distance.

【0037】そこで、例えば図6に示すサンプリングデ
ータD(x)から連続する60個のサンプリングデータを
1つの区間として3つの区間(1)〜(3)を規定し、各区間
を構成するサンプリング位置x(x=30,31,…,
210)を中心としたローラ43の1周分の平均値AV
(x)を求める。つまり、 AV(30)=(D(0)+…+D(30)+…+D(59))/60 AV(31)=(D(1)+…+D(31)+…+D(60))/60 AV(32)=(D(2)+…+D(32)+…+D(61))/60 … AV(210)=(D(180)+…+D(210)+…+D(239))/60 を求める。上式では、サンプリング位置「0」〜「5
9」の60個のサンプリングデータの中心を30として
いるが、厳密に中心は「29」と「30」の間であり上
式は、 AV(29)=(D(0)+…+D(30)+…+D(59))/60 (以下同様)と処理してもよい。
Therefore, for example, three intervals (1) to (3) are defined as 60 intervals of continuous sampling data from the sampling data D (x) shown in FIG. x (x = 30, 31,...,
210) Average value AV for one round of roller 43 centered on
Find (x). AV (30) = (D (0) + ... + D (30) + ... + D (59)) / 60 AV (31) = (D (1) + ... + D (31) + ... + D (60)) / 60 AV (32) = (D (2) + ... + D (32) + ... + D (61)) / 60 ... AV (210) = (D (180) + ... + D (210) + ... + D (239) ) / 60. In the above equation, the sampling positions “0” to “5”
The center of the 60 pieces of sampling data of "9" is 30. Strictly, the center is between "29" and "30", and the above equation gives AV (29) = (D (0) +... + D (30 ) +... + D (59)) / 60 (the same applies hereinafter).

【0038】このようにして求められた平均値AV(x)
はローラ43の偏心成分をキャンセルしたものであり、
サンプリングデータD(x)から平均値AV(x)を減算する
ことによって各サンプリング位置xでのローラ43の偏
心成分E(x)を求めることができる。つまり、 E(x)=D(x)−AV(x) によってローラ43の偏心成分E(x)を求めることがで
きる。ただし、ここでは、中間転写ベルト41が1周す
る間のローラ43の3周分の偏心成分を求めている。
The average value AV (x) thus obtained
Is the eccentric component of the roller 43 canceled.
The eccentric component E (x) of the roller 43 at each sampling position x can be obtained by subtracting the average value AV (x) from the sampling data D (x). That is, the eccentric component E (x) of the roller 43 can be obtained by E (x) = D (x) -AV (x). However, in this case, the eccentric components for three rotations of the roller 43 while the intermediate transfer belt 41 makes one rotation are obtained.

【0039】ここで、区間(1)〜(3)はいずれもローラ4
3の1周に相当するので、同位相であれば偏心成分E
(x)は同じ値を示すはずである。そこで、区間(1)〜(3)
の各同位相での偏心成分の平均値Eav(a)を次式、 Eav(a)={D(30+a)−AV(30+a)}+{D(90+a)−AV(90+a)}+{D(120+ a)−AV(120+a)}/3 … (1) (ただし、a=0,1,…59である)に基づき求め
る。このように、この実施形態では、中間転写ベルト4
1が1周する間に3つの偏心成分を求め、それらの平均
値を求めているため、ローラ43の偏心成分を高精度に
求めることができる。もちろん、中間転写ベルト41の
1周に対するローラ43の回転数は「5.2」に限定さ
れるものではなく、2回転以上であれば、上記と同様に
してローラ43の偏心成分を求めることができる。
Here, the sections (1) to (3) are all rollers 4
3 corresponds to one round, so if the phase is the same, the eccentric component E
(x) should show the same value. Therefore, section (1)-(3)
The average value Eav (a) of the eccentric components in each in-phase is given by the following equation: Eav (a) = {D (30 + a) −AV (30 + a)} + {D (90 + a) −AV ( 90 + a)} + {D (120 + a) -AV (120 + a)} / 3 (1) (where a = 0, 1,..., 59). Thus, in this embodiment, the intermediate transfer belt 4
Since three eccentric components are obtained during one rotation of 1 and the average value thereof is obtained, the eccentric component of the roller 43 can be obtained with high accuracy. Of course, the number of rotations of the roller 43 per one rotation of the intermediate transfer belt 41 is not limited to “5.2”, and the eccentric component of the roller 43 can be obtained in the same manner as described above if the number of rotations is two or more. it can.

【0040】こうして、式(1)にしたがって各位相での
ローラ43の偏心成分Eav(a)が求まると、サンプリン
グデータD(x)から偏心成分を減算することにより、中
間転写ベルト41の厚みムラを反映した周期プロファイ
ルF(x)が得られる(図7)。つまり、周期プロファイ
ルF(x)は、 F(0)=D(0)−Eav(30) F(1)=D(1)−Eav(31) … F(29)=D(29)−Eav(59) F(30)=D(30)−Eav(0) F(31)=D(31)−Eav(1) … となる。
When the eccentric component Eav (a) of the roller 43 at each phase is obtained in accordance with the equation (1), the eccentric component is subtracted from the sampling data D (x) to obtain the thickness unevenness of the intermediate transfer belt 41. Is obtained (FIG. 7). That is, the period profile F (x) is expressed as follows: F (0) = D (0) -Eav (30) F (1) = D (1) -Eav (31) ... F (29) = D (29) -Eav (59) F (30) = D (30) −Eav (0) F (31) = D (31) −Eav (1)

【0041】このようにして得られた偏心成分Eav(a)
および周期プロファイルF(x)はメモリ12に記憶され
る。そして、実際のトナー量を測定する場合には、後で
説明する手順で算出されるトナー量の指標たる光量信号
比を算出した後、この光量信号比に対して偏心成分Eav
(a)および周期プロファイルF(x)による補正(距離変動
補正)し、その補正結果に基づきトナー量を測定する。
The thus obtained eccentric component Eav (a)
And the cycle profile F (x) is stored in the memory 12. Then, when measuring the actual toner amount, after calculating a light amount signal ratio as an index of the toner amount calculated in a procedure described later, an eccentric component Eav is calculated with respect to this light amount signal ratio.
(a) and correction (distance fluctuation correction) based on the cycle profile F (x), and the toner amount is measured based on the correction result.

【0042】図8は、図1の画像形成装置におけるトナ
ー量測定動作を示すフローチャートである。この装置で
は、制御ユニット1は、トナー量測定に先立って、消灯
指令に相当する光量制御信号Slc(0)を照射光量調整ユ
ニット605に出力して発光素子601を消灯する(ス
テップS1)。特に、この実施形態では上述したよう
に、入力オフセット電圧641を印加することで不感帯
(図4の信号レベルSlc(0)〜Slc(1))が設定されてい
るので、光量制御信号Slc(0)を与えた際に発光素子6
01が確実に消灯される。
FIG. 8 is a flowchart showing the toner amount measuring operation in the image forming apparatus of FIG. In this apparatus, the control unit 1 outputs a light amount control signal Slc (0) corresponding to a light-off instruction to the irradiation light amount adjustment unit 605 and turns off the light-emitting element 601 prior to toner amount measurement (step S1). In particular, in this embodiment, as described above, since the dead zone (the signal levels Slc (0) to Slc (1) in FIG. 4) is set by applying the input offset voltage 641, the light amount control signal Slc (0) is set. ) Gives a light emitting element 6
01 is surely turned off.

【0043】そして、この消灯状態でのp偏光の受光量
を示す出力電圧Vp0と、s偏光の受光量を示す出力電圧
Vs0を検出し、制御ユニット1のメモリ12に記憶する
(ステップS2)。すなわち、消灯状態でのセンサ出
力、つまり暗出力電圧を検出して記憶している。
Then, the output voltage Vp0 indicating the amount of received p-polarized light and the output voltage Vs0 indicating the amount of received s-polarized light in the unlit state are detected and stored in the memory 12 of the control unit 1 (step S2). That is, the sensor output in the unlit state, that is, the dark output voltage is detected and stored.

【0044】次に、光量制御信号Slcとして不感帯を超
える信号レベルの信号Slc(2)を設定し、この光量制御
信号Slc(2)を照射光量調整ユニット605に与えて発
光素子601を点灯させる(ステップS3)。すると、
発光素子601からの光が中間転写ベルト41に照射さ
れるとともに、中間転写ベルト41で反射された光のp
偏光およびs偏光の光量が反射光量検出ユニット607
によって検出され、各受光光量に対応する出力電圧V
p,Vsが制御ユニット1に入力される。(ステップS
4)。
Next, a signal Slc (2) having a signal level exceeding the dead zone is set as the light amount control signal Slc, and the light amount control signal Slc (2) is given to the irradiation light amount adjustment unit 605 to turn on the light emitting element 601 ( Step S3). Then
The light from the light emitting element 601 is applied to the intermediate transfer belt 41, and the light reflected by the intermediate transfer belt 41 has a light intensity p.
The amount of polarized light and the amount of s-polarized light are reflected light amount detection unit 607
Output voltage V corresponding to each received light amount
p and Vs are input to the control unit 1. (Step S
4).

【0045】そこで、制御ユニット1はp偏光に関して
出力電圧Vpから暗出力電圧Vp0を差し引いてトナー量
に対応するp偏光の光量を表す光量信号SigPを求めて
いる(ステップS5)。また、s偏光についても、p偏
光と同様に、出力電圧Vsから暗出力電圧Vs0を差し引
いてトナー量に対応するs偏光の光量を表す光量信号S
igSを求めている(ステップS5)。さらに、こうして
補正された光量信号SigP,SigSの比を求める(ステ
ップS5)。このように、この実施形態では、測定され
た出力電圧Vp,Vsから暗出力電圧Vp0,Vs0をそれぞ
れ取り除いているので、トナー量に対応する光量を精度
良く求めることができ、例えば装置周辺温度などの周辺
環境や装置構成部品の経時変化などによって暗出力が変
動したとしても、その影響を受けることなく、トナー量
の指標を求めることができる。
The control unit 1 subtracts the dark output voltage Vp0 from the output voltage Vp for the p-polarized light to obtain a light amount signal SigP representing the light amount of the p-polarized light corresponding to the toner amount (step S5). As for the s-polarized light, similarly to the p-polarized light, a light amount signal S representing the light amount of the s-polarized light corresponding to the toner amount by subtracting the dark output voltage Vs0 from the output voltage Vs.
igS is determined (step S5). Further, the ratio between the light quantity signals SigP and SigS corrected in this way is obtained (step S5). As described above, in this embodiment, the dark output voltages Vp0 and Vs0 are removed from the measured output voltages Vp and Vs, respectively, so that the amount of light corresponding to the toner amount can be obtained with high accuracy. Even if the dark output fluctuates due to the surrounding environment of the device or a change over time of the components of the apparatus, the index of the toner amount can be obtained without being affected.

【0046】次のステップS6では、上記のようにして
得られた光量信号比に対して偏心成分Eav(a)および周
期プロファイルF(x)による補正(距離変動補正)を行
う。この補正にかかる手順は以下のとおりである。
In the next step S6, the light amount signal ratio obtained as described above is corrected by the eccentric component Eav (a) and the periodic profile F (x) (distance fluctuation correction). The procedure for this correction is as follows.

【0047】まず、本実施形態においては、センサ対向
ローラ43が約5.2周するごとに、中間転写ベルト4
1が1周する。したがって、上記の偏心成分および周期
プロファイルを求めた時と、その後トナー量を求めるべ
く検出を行なった時とでは、センサ対向ローラ43の位
相が異なる。しかしながら、センサ対向ローラ43と中
間転写ベルト41の周長比は設計上、既知である。そこ
で、偏心成分および周期プロファイルを求めた時点か
ら、トナー量検出までの間に中間転写ベルト41が周回
した数に基づき、偏心成分の位相をずらすことによっ
て、トナー量検出の時点でのセンサ対向ローラ43の位
相に一致させる。そして、周期プロファイルと偏心成分
を合成し、光量信号比に対して補正を行う。
First, in this embodiment, every time the sensor facing roller 43 makes about 5.2 rotations, the intermediate transfer belt 4
1 goes around once. Therefore, the phase of the sensor facing roller 43 differs between when the eccentric component and the cycle profile are obtained and when the detection is performed to obtain the toner amount thereafter. However, the circumferential length ratio between the sensor facing roller 43 and the intermediate transfer belt 41 is known by design. Therefore, the phase of the eccentric component is shifted based on the number of rotations of the intermediate transfer belt 41 from the time when the eccentric component and the cycle profile are obtained to the time when the toner amount is detected, so that the roller facing the sensor at the time of the toner amount detection is shifted. 43. Then, the cycle profile and the eccentric component are combined, and the light amount signal ratio is corrected.

【0048】以上のような処理によって、ローラの偏心
成分およびベルト厚みムラの影響を補正することができ
る。その後、その補正結果に基づきトナー量を測定する
(ステップS7)。
By the above processing, the influence of the eccentric component of the roller and the unevenness of the belt thickness can be corrected. Thereafter, the toner amount is measured based on the correction result (step S7).

【0049】以上のように、この実施形態によれば、ロ
ーラ43に巻き掛けられた中間転写ベルト表面領域、つ
まり巻き掛け領域41aに光が照射されるとともに、こ
の巻き掛け領域41aで反射された光が受光素子672
p,672sで受光され、センサ6から出力される信号
に基づきトナー量の測定が行われる。この巻き掛け領域
41aではベルト移動方向に対してほぼ直交する方向に
おける中間転写ベルト41の不安定なばたつきはなく、
センサ6と中間転写ベルト41との距離(センシング距
離)の変動をローラの偏心などに起因する変動分のみに
抑制することができ、測定精度の向上を図ることができ
る。
As described above, according to this embodiment, light is applied to the surface area of the intermediate transfer belt wound around the roller 43, that is, the winding area 41a, and is reflected by the winding area 41a. Light is received by the light receiving element 672
The amount of toner is measured based on a signal received at p and 672 s and output from the sensor 6. In the wrapping area 41a, there is no unstable flutter of the intermediate transfer belt 41 in a direction substantially perpendicular to the belt moving direction.
Fluctuations in the distance (sensing distance) between the sensor 6 and the intermediate transfer belt 41 can be suppressed only to fluctuations due to the eccentricity of the rollers, and measurement accuracy can be improved.

【0050】また、この実施形態では、ローラの偏心成
分Eav(a)を求め、ローラ偏心に起因するセンサ6と中
間転写ベルト41との距離(センシング距離)の変動を
補正しているので、ローラ偏心の影響を抑えて測定精度
のさらなる向上を図ることができる。また、中間転写ベ
ルト41の厚みムラについては上記した周期プロファイ
ルF(x)により求めることができ、この周期プロファイ
ルF(x)によりトナー量の指標たる光量信号比を補正し
ているので、ベルト厚みムラの影響についても抑えるこ
とができ、高精度なトナー量の測定が可能となってい
る。
In this embodiment, the eccentricity component Eav (a) of the roller is obtained, and the fluctuation of the distance (sensing distance) between the sensor 6 and the intermediate transfer belt 41 due to the eccentricity of the roller is corrected. The measurement accuracy can be further improved by suppressing the influence of the eccentricity. In addition, the thickness unevenness of the intermediate transfer belt 41 can be obtained from the above-described periodic profile F (x), and the light amount signal ratio as an index of the toner amount is corrected by the periodic profile F (x). The influence of unevenness can be suppressed, and highly accurate toner amount measurement is possible.

【0051】また、中間転写ベルト41上のトナー量を
測定する場合、中間転写ベルト41からトナーが浮遊落
下してセンサ6に付着するおそれがあるが、センサ6を
センサ対向ローラたるローラ43の水平対向位置に配置
しているため、センシング面が垂直となり、浮遊落下す
るトナーがセンシング面に付着するのを効果的に防止す
ることができ、測定精度の向上を図ることができる。こ
の作用効果については、センサ6をローラ43の水平対
向位置(図2)の上方で、かつローラ43に対向する位
置に配置した場合にも同様、あるいはそれ以上となる。
When the amount of toner on the intermediate transfer belt 41 is measured, the toner may float and fall from the intermediate transfer belt 41 and adhere to the sensor 6. Since the sensor is disposed at the opposing position, the sensing surface is vertical, so that the toner that floats and falls can be effectively prevented from adhering to the sensing surface, and the measurement accuracy can be improved. This effect is the same or more when the sensor 6 is arranged above the horizontal opposing position of the roller 43 (FIG. 2) and at a position opposing the roller 43.

【0052】また、この実施形態では、中間転写ベルト
41からの反射光の光成分のうちp偏光の光量を表す光
量信号SigP、およびs偏光の光量を表す光量信号Sig
Sを独立して求め、それらの光量信号比(=SigP/S
igS)に基づき中間転写ベルト41上に付着するトナー
量を測定しているので、ノイズの影響や中間転写ベルト
41への照射光量の変動の影響を受け難く、高精度なト
ナー量測定が可能となる。
In this embodiment, the light amount signal SigP representing the amount of p-polarized light and the light amount signal Sig representing the amount of s-polarized light among the light components of the reflected light from the intermediate transfer belt 41.
S are obtained independently, and their light signal ratios (= SigP / S
Since the amount of toner adhering to the intermediate transfer belt 41 is measured based on igS), the measurement of the amount of toner can be performed with high accuracy without being affected by the influence of noise or the fluctuation of the amount of light applied to the intermediate transfer belt 41. Become.

【0053】さらに、暗出力を求める際には、発光素子
601を確実に消灯する必要があるが、この実施形態に
よれば、上記したように入力オフセット電圧641を印
加することで発光素子601を確実に消灯することがで
きる。
Further, when the dark output is obtained, it is necessary to surely turn off the light emitting element 601. According to this embodiment, the light emitting element 601 is applied by applying the input offset voltage 641 as described above. The light can be reliably turned off.

【0054】なお、この第1実施形態では、ローラの偏
心成分Eav(a)および周期プロファイルF(x)に基づきト
ナー量の指標たる光量信号比を補正しているが、両者で
補正量に大きな差がある場合には、より補正量の大きい
方のみに基づき光量信号比を補正するようにしてもよ
い。
In the first embodiment, the light amount signal ratio as an index of the toner amount is corrected based on the eccentricity component Eav (a) of the roller and the cycle profile F (x). If there is a difference, the light amount signal ratio may be corrected based only on the larger correction amount.

【0055】また、本実施形態では中間転写ベルト41
とセンサ対向ローラ43の周長が非整数倍のため、偏心
成分および周期プロファイルを求めた時点と、トナー量
検出の時点とにおけるセンサ対向ローラ43の中間転写
ベルト41に対する位相のズレを補正しているが、中間
転写ベルト41とセンサ対向ローラ43周長を整数にす
ることで位相ズレを排除するようにしてもよい。この場
合、位相ズレを補正する計算が不要になるためより少な
い処理ステップで同様の効果が得られる上、計算精度に
よる検出誤差も未然に防ぐことが出来る。
In this embodiment, the intermediate transfer belt 41 is used.
And the circumferential length of the sensor opposing roller 43 is a non-integer multiple, so that the phase shift of the sensor opposing roller 43 with respect to the intermediate transfer belt 41 between the time when the eccentric component and the periodic profile are obtained and the time when the toner amount is detected is corrected. However, the phase shift may be eliminated by setting the peripheral length of the intermediate transfer belt 41 and the sensor facing roller 43 to an integer. In this case, since the calculation for correcting the phase shift is not required, the same effect can be obtained with fewer processing steps, and the detection error due to the calculation accuracy can be prevented beforehand.

【0056】B.第2実施形態 また、中間転写ベルト41がセンサ対向ローラ43の周
長の整数倍となっている画像形成装置では、図9に示す
手順でトナー量を測定することによって上記第1実施形
態と同様に、センサ6と中間転写ベルト41との距離
(センシング距離)の変動を抑え、しかもローラの偏心
成分およびベルト厚みムラの影響を補正して中間転写ベ
ルト41に付着するトナー量を高精度に測定することが
できる。
B. Second Embodiment In an image forming apparatus in which the intermediate transfer belt 41 is an integral multiple of the circumference of the sensor facing roller 43, the amount of toner is measured according to the procedure shown in FIG. In addition, the fluctuation of the distance (sensing distance) between the sensor 6 and the intermediate transfer belt 41 is suppressed, and the amount of toner adhering to the intermediate transfer belt 41 is measured with high accuracy by correcting the effects of the eccentricity of the roller and the unevenness of the belt thickness. can do.

【0057】図9は、この発明にかかる画像形成装置の
第2実施形態におけるトナー量測定動作を示すフローチ
ャートである。ここでは、まずトナー像が形成されてい
ない中間転写ベルト41が1周する間に、中間転写ベル
ト41からの反射光量に相当する出力電圧Vp,Vsを所
定のサンプリング間隔(例えば10ms)でサンプリン
グし、上記のように出力電圧Vpから暗出力電圧Vp0を
差し引いてトナー量に対応するp偏光の光量を表す光量
信号SigPを求めるとともに、出力電圧Vsから暗出力
電圧Vs0を差し引いてトナー量に対応するs偏光の光量
を表す光量信号SigSを求めた後、こうして補正された
光量信号SigP,SigSの比を求め、各サンプリング位
置xでの光量信号比R(x)を下地データとしてメモリ1
2に記憶する(ステップS11)。このようにして求め
られた下地データR(x)には、上記において詳述したロ
ーラの偏心成分およびベルト厚みムラが含まれている。
しかも、中間転写ベルト41とセンサ対向ローラ43の
周長が整数倍となっているため、周数にかかわらず、両
者の位相ズレは生じない。
FIG. 9 is a flowchart showing a toner amount measuring operation in the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. Here, first, output voltages Vp and Vs corresponding to the amount of light reflected from intermediate transfer belt 41 are sampled at predetermined sampling intervals (for example, 10 ms) while intermediate transfer belt 41 on which a toner image is not formed makes one revolution. As described above, the dark output voltage Vp0 is subtracted from the output voltage Vp to obtain the light amount signal SigP representing the amount of p-polarized light corresponding to the toner amount, and the dark output voltage Vs0 is subtracted from the output voltage Vs to correspond to the toner amount. After obtaining the light amount signal SigS representing the light amount of the s-polarized light, the ratio of the light amount signals SigP and SigS thus corrected is obtained, and the light amount signal ratio R (x) at each sampling position x is used as the background data as the memory 1
2 (step S11). The ground data R (x) thus obtained includes the eccentricity component of the roller and the belt thickness unevenness described in detail above.
In addition, since the circumferential length of the intermediate transfer belt 41 and the sensor facing roller 43 is an integral multiple, there is no phase shift between the two regardless of the number of turns.

【0058】そして、実際にトナー量を測定する際に
は、第1実施形態のステップS1〜S5と同様の手順を
実行することによって、トナー量の指標となる光量信号
比(=SigP/SigS)をサンプリングデータD(x)と
して算出し、メモリ12に記憶する(ステップS12〜
S16)。
Then, when actually measuring the toner amount, the same procedure as in steps S1 to S5 of the first embodiment is executed, whereby the light amount signal ratio (= SigP / SigS) serving as an index of the toner amount is obtained. Is calculated as sampling data D (x) and stored in the memory 12 (steps S12 to S12).
S16).

【0059】それに続いて、ステップS11で求めた下
地データR(x)に基づきサンプリングデータD(x)を補正
した(ステップS17)後、その補正された光量信号比
に基づきトナー量を検出する(ステップS18)。
Subsequently, after correcting the sampling data D (x) based on the background data R (x) obtained in step S11 (step S17), the toner amount is detected based on the corrected light amount signal ratio (step S17). Step S18).

【0060】以上のように、この第2実施形態において
は、サンプリングデータD(x)から下地データR(x)を差
し引くことによってローラの偏心成分およびベルト厚み
ムラの影響を補正して中間転写ベルト41に付着するト
ナー量を高精度に測定することができる。したがって、
第1実施形態と比較すると、少ない処理ステップで高精
度なトナー測定が可能となる。
As described above, in the second embodiment, by subtracting the base data R (x) from the sampling data D (x), the influence of the eccentric component of the roller and the unevenness of the belt thickness is corrected, and The amount of toner adhering to 41 can be measured with high accuracy. Therefore,
Compared with the first embodiment, highly accurate toner measurement can be performed with fewer processing steps.

【0061】C.その他 なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの
以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上
記実施形態では、ローラ43に対向してセンサ6を配置
しているが、中間転写ベルト41が掛け渡されている他
のローラ42,44〜47に対向してセンサ6を配置す
るようにしてもよい。ただし、上記実施形態では複数の
ローラ42〜47のうちローラ44がテンションローラ
となっているため、予め装置本体に対して固定配置され
て当該固定位置で回転自在となっている他のローラの一
に対してセンサ6を設けるのが望ましい。なんとなれ
ば、所定位置で回転自在に固定配置されたローラに対向
してセンサ6を配置した場合、該ローラとセンサ6との
距離は一定となっているからである。
C. Others The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes other than those described above can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the sensor 6 is arranged so as to face the roller 43, but the sensor 6 is arranged so as to face the other rollers 42, 44 to 47 around which the intermediate transfer belt 41 is stretched. It may be. However, in the above embodiment, since the roller 44 among the plurality of rollers 42 to 47 is a tension roller, one of the other rollers which is fixed to the apparatus main body in advance and is rotatable at the fixed position is used. Is desirably provided with a sensor 6. This is because, when the sensor 6 is arranged to face a roller rotatably fixed at a predetermined position, the distance between the roller and the sensor 6 is constant.

【0062】これに対し、テンションローラ44は中間
転写ベルト41に対して進退移動するように構成されて
いるため、予め固定配置されたセンサ6とテンションロ
ーラ44との距離が変動しやすく、テンションローラ4
4に掛け渡されたベルト領域とセンサ6との距離が変動
してしまい、測定精度の低下要因となってしまうためで
ある。これを防止するためには、例えばテンションロー
ラ44とセンサ6とを機械的に連結しておき、テンショ
ンローラ44の変動に伴ってセンサ6も連動するように
構成すればよい。
On the other hand, since the tension roller 44 is configured to move forward and backward with respect to the intermediate transfer belt 41, the distance between the sensor 6 and the tension roller 44 fixed in advance is apt to fluctuate. 4
This is because the distance between the belt region and the sensor 6 spanned by the sensor 4 fluctuates, which causes a reduction in measurement accuracy. In order to prevent this, for example, the tension roller 44 and the sensor 6 may be mechanically connected, and the sensor 6 may be configured to interlock with the fluctuation of the tension roller 44.

【0063】また、上記実施形態では、トナー量の指標
値として光量信号比(=SigP/SigS)を用いている
が、その他の指標値、例えば出力電圧Vp,Vs、光量信
号SigP,SigS、光量信号和(=SigP+SigS)や
光量信号差(=SigP−SigS)などを用いることがで
きる。
In the above embodiment, the light amount signal ratio (= SigP / SigS) is used as the index value of the toner amount. However, other index values, for example, the output voltages Vp and Vs, the light amount signals SigP and SigS, and the light amount A signal sum (= SigP + SigS), a light amount signal difference (= SigP−SigS), or the like can be used.

【0064】また、上記したいずれの実施形態も、(1)
ローラ43に対向してセンサ6を設けるという構成を備
えることによってセンシング距離の変動を抑え、また
(2)ローラの偏心成分に基づきサンプリングデータを補
正するという構成、および(3)周期プロファイル(ベル
ト厚みムラ)に基づきサンプリングデータを補正すると
いう構成を備え、これらの影響を排除することによっ
て、トナー量の測定精度の向上を図っているが、各構成
(1)〜(3)を単独あるいは適当に組み合わせてもよいこと
はいうまでもない。
In each of the above embodiments, (1)
By providing a configuration in which the sensor 6 is provided so as to face the roller 43, fluctuations in the sensing distance are suppressed, and
Equipped with (2) a configuration to correct sampling data based on the eccentric component of the roller, and (3) a configuration to correct sampling data based on the periodic profile (belt thickness unevenness). To improve the accuracy of measuring
It goes without saying that (1) to (3) may be used alone or in an appropriate combination.

【0065】また、上記実施形態では、図2に示すよう
に、照射光と反射光とを含む入射面(図2の紙面)がセ
ンサ対向ローラ43の回転軸とほぼ直交するように発光
素子601および受光素子672p,672sが配置さ
れているが、これらの配置関係はこれに限定されるもの
ではなく、例えば上記入射面がローラ回転軸とほぼ平行
となるようにセンサ6を構成してもよい。また、入射面
とローラ回転軸が平行でない場合、ローラの偏心などに
よりセンシング距離が変動するだけでなくローラ表面
(反射面)の角度の変化による反射光量の変化を招く
が、入射面とローラ回転軸を平行にすることにより、反
射面の角度をより安定させることができる。また、同じ
理由により、反射面の角度を安定させるために、入射面
とローラ回転軸が同一平面にあるように構成してもよ
い。
Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 2, the light emitting element 601 is such that the incident surface (the paper surface in FIG. 2) including the irradiation light and the reflected light is substantially orthogonal to the rotation axis of the sensor facing roller 43. And the light receiving elements 672p and 672s are arranged, but the arrangement relationship is not limited to this. For example, the sensor 6 may be configured such that the incident surface is substantially parallel to the roller rotation axis. . If the incident surface and the roller rotation axis are not parallel, not only does the sensing distance fluctuate due to the eccentricity of the roller, but also changes in the amount of reflected light due to changes in the angle of the roller surface (reflection surface). By making the axes parallel, the angle of the reflecting surface can be further stabilized. Further, for the same reason, in order to stabilize the angle of the reflection surface, the entrance surface and the roller rotation axis may be configured to be on the same plane.

【0066】また、上記実施形態では、中間転写ベルト
41をベルト状像担持体とする画像形成装置に本発明を
適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定される
ものではなく、感光体ベルトにトナー像を形成する画像
形成装置などにも適用可能であり、複数のローラに掛け
渡されたベルト状像担持体を備えた画像形成装置全般に
本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the present invention is applied to the image forming apparatus in which the intermediate transfer belt 41 is a belt-shaped image carrier, but the present invention is not limited to this. The present invention is also applicable to an image forming apparatus that forms a toner image on a photoreceptor belt, and the present invention can be applied to all image forming apparatuses including a belt-shaped image carrier that is stretched over a plurality of rollers.

【0067】さらに、上記実施形態では、4色のトナー
を用いたカラー画像を形成することができる画像形成装
置であったが、本発明の適用対象はこれに限定されるも
のではなく、モノクロ画像のみを形成する画像形成装置
にも当然に適用することができる。また、上記実施形態
にかかる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外
部装置より与えられた画像を複写紙、転写紙、用紙およ
びOHP用透明シートなどのシートSに形成するプリン
タであるが、本発明は複写機やファクシミリ装置などの
電子写真方式の画像形成装置全般に適用することができ
る。
Further, in the above embodiment, the image forming apparatus is capable of forming a color image using four color toners. However, the present invention is not limited to this. Naturally, the present invention can also be applied to an image forming apparatus that forms only the image forming apparatus. The image forming apparatus according to the above embodiment is a printer that forms an image given from an external device such as a host computer on a sheet S such as copy paper, transfer paper, paper, and a transparent sheet for OHP. The present invention can be applied to all electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines and facsimile machines.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、セン
サ対向ローラに巻き掛けられたベルト状像担持体の表面
領域、つまり巻き掛け領域に光が照射されるとともに、
この巻き掛け領域で反射された光が受光素子で受光され
てトナー量の測定が行われるように構成しているので、
センサとベルト状像担持体との距離(センシング距離)
の変動を抑制することができ、ベルト状像担持体に付着
するトナー量を高精度に測定することができる。
As described above, according to the present invention, light is applied to the surface area of the belt-shaped image carrier wound around the sensor facing roller, that is, the winding area.
Since the light reflected by the winding area is received by the light receiving element and the toner amount is measured,
Distance between sensor and belt-shaped image carrier (sensing distance)
Can be suppressed, and the amount of toner adhering to the belt-shaped image carrier can be measured with high accuracy.

【0069】また、ベルト状像担持体を1周させなが
ら、受光素子からの出力をサンプリングし、これら複数
のサンプリング出力に基づき駆動ローラの偏心成分を求
めておき、この偏心成分によって実際のデータを補正
し、その補正値に基づきトナー量を正確に求めることが
できる。
Further, the output from the light receiving element is sampled while rotating the belt-shaped image carrier once, and the eccentric component of the driving roller is obtained based on the plurality of sampling outputs. After the correction, the toner amount can be accurately obtained based on the correction value.

【0070】さらに、センサをセンサ対向ローラと水平
対向位置、あるいは水平対向位置よりも上方で、かつ前
記センサ対向ローラに対向する位置に配置しているの
で、センサのセンシング面が垂直あるいは下向きとな
り、浮遊落下トナーによるセンシング面の汚れを防止す
ることができ、測定精度の向上を図ることができる。
Further, since the sensor is disposed at a position facing the sensor facing roller horizontally or above the horizontal facing position and at a position facing the sensor facing roller, the sensing surface of the sensor becomes vertical or downward, It is possible to prevent the sensing surface from being stained by the floating and falling toner, and to improve the measurement accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明にかかる画像形成装置の第1実施形態
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】中間転写ベルト上のトナー量を検出するセンサ
の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a sensor that detects an amount of toner on an intermediate transfer belt.

【図3】図1の装置において採用された受光ユニットの
電気的構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an electrical configuration of a light receiving unit employed in the apparatus of FIG.

【図4】図1のトナー量測定装置における光量制御特性
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a light amount control characteristic in the toner amount measuring device of FIG. 1;

【図5】図1のトナー量測定装置における反射光量に対
する出力電圧の変化の様子を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing how the output voltage changes with respect to the amount of reflected light in the toner amount measuring device of FIG.

【図6】センサから出力されるサンプリングデータの一
例を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of sampling data output from a sensor.

【図7】図6のサンプリングデータから駆動ローラの偏
心成分を取り除くことによって得られる中間転写ベルト
の周期プロファイルを示すグラフである。
7 is a graph showing a cycle profile of an intermediate transfer belt obtained by removing an eccentric component of a driving roller from the sampling data of FIG. 6;

【図8】図1の画像形成装置におけるトナー量測定動作
をフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a toner amount measurement operation in the image forming apparatus of FIG. 1;

【図9】この発明にかかる画像形成装置の第2実施形態
におけるトナー量測定動作をフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a toner amount measuring operation in the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…制御ユニット(制御手段) 6…センサ 11…CPU(制御手段) 12…メモリ 41…中間転写ベルト(ベルト状像担持体) 41a…巻き掛け領域 42〜47…ローラ 43…センサ対向ローラ 601…発光素子 642,672p,672s,PS…受光素子 670p,670s…受光ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control unit (control means) 6 ... Sensor 11 ... CPU (control means) 12 ... Memory 41 ... Intermediate transfer belt (belt-shaped image carrier) 41a ... Wrapping area 42-47 ... Roller 43 ... Sensor facing roller 601 ... Light emitting elements 642, 672p, 672s, PS: light receiving element 670p, 670s: light receiving unit

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Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のローラに掛け渡されたベルト状像
担持体に発光素子から光を照射するとともに、前記ベル
ト状像担持体から反射された光を受光素子で受光し、そ
の受光量に応じた信号を出力するセンサと、前記センサ
からの出力に基づき前記ベルト状像担持体に付着するト
ナー量を求める制御手段とを備えた画像形成装置におい
て、 前記発光素子は、前記ベルト状像担持体を挟むように前
記複数のローラのうちの一のローラに対向して配置さ
れ、前記ベルト状像担持体の表面領域のうち当該センサ
対向ローラに巻き掛けられた巻き掛け領域に光を照射す
ることを特徴とする画像形成装置。
1. A light emitting element irradiates light to a belt-shaped image carrier that is stretched over a plurality of rollers, and light reflected by the belt-shaped image carrier is received by a light-receiving element. An image forming apparatus comprising: a sensor that outputs a signal corresponding to the signal; and a control unit that calculates an amount of toner adhering to the belt-shaped image carrier based on an output from the sensor. A light is applied to a winding area of the surface of the belt-shaped image carrier, which is wound around the sensor facing roller, which is disposed to face one of the plurality of rollers so as to sandwich the body. An image forming apparatus comprising:
【請求項2】 前記センサ対向ローラは所定位置に固定
配置され、当該所定位置で回転自在となっている請求項
1記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sensor facing roller is fixedly arranged at a predetermined position, and is rotatable at the predetermined position.
【請求項3】 前記センサ対向ローラが2回以上回転す
ることで前記ベルト状像担持体を1周させるように構成
されており、 前記制御手段は、前記ベルト状像担持体を少なくとも1
周させながら、前記受光素子からの出力をサンプリング
し、これら複数のサンプリング出力に基づき前記駆動ロ
ーラの偏心成分を求めて記憶しておき、前記ベルト状像
担持体上のトナー像の画像濃度を求める際には前記ベル
ト状像担持体で反射された光を受光する前記受光素子か
らの出力を、前記偏心成分によって補正し、その補正値
に基づき前記トナー像の画像濃度を求める請求項1また
は2記載の画像形成装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the sensor-facing roller is rotated twice or more to make the belt-shaped image carrier make one rotation.
While rotating, the output from the light receiving element is sampled, the eccentric component of the drive roller is obtained and stored based on the plurality of sampled outputs, and the image density of the toner image on the belt-shaped image carrier is obtained. 3. The method according to claim 1, wherein an output from the light receiving element that receives light reflected by the belt-shaped image carrier is corrected by the eccentric component, and an image density of the toner image is obtained based on the correction value. The image forming apparatus as described in the above.
【請求項4】 前記ベルト状像担持体の周長は前記セン
サ対向ローラの周長の整数倍となっている請求項1ない
し3のいずれかに記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a peripheral length of the belt-shaped image carrier is an integral multiple of a peripheral length of the sensor facing roller.
【請求項5】 前記ベルト状像担持体の周長は前記セン
サ対向ローラの周長の非整数倍となっており、 前記制御手段は、前記複数のサンプリング出力から前記
偏心成分を減算して前記ベルト状像担持体の周期プロフ
ァイルを求めて記憶しておき、前記ベルト状像担持体上
のトナー像の画像濃度を求める際には前記ベルト状像担
持体で反射された光を受光する前記受光素子からの出力
を、前記偏心成分および前記周期プロファイルによって
補正し、その補正値に基づき前記トナー像の画像濃度を
求める請求項3記載の画像形成装置。
5. The peripheral length of the belt-shaped image carrier is a non-integer multiple of the peripheral length of the sensor facing roller, and the control means subtracts the eccentric component from the plurality of sampling outputs to produce the eccentric component. The cycle profile of the belt-shaped image carrier is determined and stored, and when the image density of the toner image on the belt-shaped image carrier is determined, the light receiving the light reflected by the belt-shaped image carrier is received. 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein an output from the element is corrected by the eccentric component and the periodic profile, and an image density of the toner image is obtained based on the correction value.
【請求項6】 前記センサは、水平対向位置、あるいは
水平対向位置よりも上方で、かつ前記センサ対向ローラ
に対向する位置に配置されている請求項1ないし5のい
ずれかに記載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the sensor is disposed at a horizontal facing position or above the horizontal facing position and at a position facing the sensor facing roller. .
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