JP2002214855A - Surface condition detecting method, toner quantitative measurement method, and image forming apparatus - Google Patents
Surface condition detecting method, toner quantitative measurement method, and image forming apparatusInfo
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【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の表面状態を検出する表
面状態検出方法、該検出方法を用いて前記ベルト状像担
持体上に付着するトナー量を測定するトナー量測定方
法、ならびに該検出方法を使用する画像形成装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface state detecting method for detecting a surface state of a belt-shaped image carrier stretched over a plurality of rollers, and to a method of detecting a surface condition of the belt-shaped image carrier using the detection method. The present invention relates to a method for measuring the amount of toner to be measured, and an image forming apparatus using the method.
【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、転写ベルト
により反射される光の光量は、転写ベルト上に形成され
たトナー像のみならず、転写ベルトの表面状態による影
響を受ける。特に、転写ベルトの表面状態、例えば反射
率や表面粗さ等が不均一となっている場合には表面状態
による影響を無視することができなくなる。そこで、従
来より実際のトナー量測定に先立って転写ベルトの表面
状態を示す周期プロファイルを検出することがある。具
体的には、トナー像が転写ベルトに形成されていない状
態で、当該転写ベルトを1周させながら、受光素子から
の出力信号をサンプリングして周期プロファイルを求め
ている。そして、実際のトナー量測定では受光素子から
の出力を上記周期プロファイルに基づき補正している。
こうすることによって、転写ベルトの表面状態の影響を
排除してトナー量の測定精度の向上を図っている。Incidentally, the amount of light reflected by the transfer belt is affected not only by the toner image formed on the transfer belt but also by the surface condition of the transfer belt. In particular, when the surface state of the transfer belt, for example, the reflectance and the surface roughness are not uniform, the influence of the surface state cannot be ignored. Therefore, a period profile indicating the surface state of the transfer belt may be detected prior to the actual measurement of the toner amount. Specifically, in a state where the toner image is not formed on the transfer belt, the output signal from the light receiving element is sampled while the transfer belt makes one rotation to determine the cycle profile. Then, in the actual toner amount measurement, the output from the light receiving element is corrected based on the periodic profile.
By doing so, the effect of the surface condition of the transfer belt is eliminated, and the accuracy of measuring the toner amount is improved.
【0005】しかしながら、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
有しているため、次のような問題があった。すなわち、
この種の装置では、偏心を有するローラの回転によりセ
ンサ出力が不安定になり、上記のようにして求められる
周期プロファイルはローラの偏心成分の影響を受けてい
るが、従来においてはローラの偏心成分の影響を全く考
慮しておらず、上記周期プロファイルは転写ベルトの表
面状態を正確に示すものとは言えなかった。そのため、
実際にトナー量を測定するにあたって、上記周期プロフ
ァイルを用いて受光素子からの出力を補正したとして
も、トナー量を正確に測定することは難しかった。However, since the transfer belt is stretched over a plurality of rollers, and some of the rollers have a certain degree of eccentricity, there are the following problems. That is,
In this type of apparatus, the sensor output becomes unstable due to the rotation of the eccentric roller, and the periodic profile obtained as described above is affected by the eccentric component of the roller. No consideration was given to the influence of the transfer belt, and the periodic profile could not be said to accurately indicate the surface condition of the transfer belt. for that reason,
When actually measuring the toner amount, it is difficult to accurately measure the toner amount even if the output from the light receiving element is corrected using the periodic profile.
【0006】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、転写ベルトや感光体ベルトなどのベルト状像担持
体の表面状態を正確に検出することができる表面状態検
出方法、該検出方法を用いてベルト状像担持体上に付着
するトナー量を正確に測定することができるトナー量測
定方法、ならびに該検出方法を使用する画像形成装置を
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 a surface state detecting method capable of accurately detecting the surface state of a belt-shaped image carrier such as a transfer belt or a photosensitive belt. It is an object of the present invention to provide a toner amount measuring method capable of accurately measuring the amount of toner adhering on a belt-shaped image carrier, and an image forming apparatus using the detecting method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明にかかる表面状
態検出方法は、複数のローラに掛け渡されたベルト状像
担持体の表面状態を検出する表面状態検出方法であっ
て、上記目的を達成するため、回転移動している前記ベ
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する受光
素子からの出力信号をサンプリングしてサンプリング出
力を得る第1工程と、前記サンプリング出力から前記ロ
ーラの偏心成分を求める第2工程と、前記サンプリング
出力から前記偏心成分を取り除いて前記ベルト状像担持
体の表面状態を示す周期プロファイルを求める第3工程
とを備えている。A surface state detecting method according to the present invention is a surface state detecting method for detecting a surface state of a belt-shaped image carrier stretched over a plurality of rollers, and achieves the above object. In order to emit light from the light emitting element to the belt-shaped image carrier that is rotating,
A first step of sampling an output signal from a light receiving element that receives light reflected from the belt-shaped image carrier to obtain a sampling output; a second step of obtaining an eccentric component of the roller from the sampling output; Removing the eccentric component from the sampling output to obtain a periodic profile indicating the surface state of the belt-shaped image carrier.
【0008】また、この発明にかかるトナー量測定方法
は、実際のトナー量測定に先立って上記表面状態検出方
法を用いてローラの偏心成分と、ベルト状像担持体の表
面状態を示す周期プロファイルとを求めておき、実際に
トナー像の画像濃度を求める際には、そのトナー像が形
成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、ベルト状像担持体から反射された光を受光す
る受光素子からの出力信号をサンプリングしてサンプリ
ング出力を得た後、そのサンプリング出力を偏心成分お
よび周期プロファイルによって補正し、その補正値に基
づきトナー像の画像濃度を求めている。Further, according to the toner amount measuring method of the present invention, prior to the actual toner amount measurement, the eccentricity component of the roller and the periodic profile indicating the surface state of the belt-shaped image carrier are determined by using the above surface state detecting method. When the image density of the toner image is actually obtained, light is emitted from the light emitting element to the belt-shaped image carrier on which the toner image is formed, and the light reflected from the belt-shaped image carrier is obtained. After sampling the output signal from the light receiving element that receives light, the sampled output is obtained, and the sampled output is corrected by the eccentric component and the cycle profile, and the image density of the toner image is obtained based on the correction value.
【0009】さらに、この発明にかかる画像形成装置
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、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、センサからの出力に基づき
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、上記トナー量測定方
法を使用してトナー量を求めている。すなわち、制御手
段は、ベルト状像担持体を回転移動させながら、受光素
子からの出力信号をサンプリングし、このサンプリング
出力に基づきローラの偏心成分を求めるとともに、さら
にサンプリング出力から偏心成分を取り除いてベルト状
像担持体の表面状態を示す周期プロファイルを求めてお
き、ベルト状像担持体上のトナー像の画像濃度を求める
際にはベルト状像担持体で反射された光を受光する受光
素子からの出力を、偏心成分および周期プロファイルに
よって補正し、その補正値に基づきトナー像の画像濃度
を求めている。Further, the image forming apparatus according to the present invention irradiates light from a light emitting element to a belt-shaped image carrier wrapped around a plurality of rollers, and receives light reflected from the belt-shaped image carrier. An image forming apparatus, comprising: a sensor for receiving a light at the sensor and outputting a signal corresponding to the amount of the received light; and control means for calculating an amount of toner adhering to the belt-shaped image carrier based on an output from the sensor. The amount of toner is determined using an amount measurement method. That is, the control means samples the output signal from the light receiving element while rotating and moving the belt-shaped image carrier, obtains the eccentric component of the roller based on the sampled output, and further removes the eccentric component from the sampled output to remove the belt. A periodic profile indicating the surface state of the belt-shaped image carrier is obtained, and when the image density of the toner image on the belt-shaped image carrier is obtained, a light-receiving element that receives light reflected by the belt-shaped image carrier is used. The output is corrected by the eccentric component and the cycle profile, and the image density of the toner image is obtained based on the correction value.
【0010】このように構成された発明(表面状態検出
方法、トナー量測定方法および画像形成装置)では、回
転移動している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、ベルト状像担持体から反射された光を
受光素子で受光してサンプリング出力を得えているが、
このサンプリング出力から前記ローラの偏心成分を求め
た後、このサンプリング出力から前記偏心成分を取り除
くことによって周期プロファイルが求められる。したが
って、この周期プロファイルは、ローラの偏心成分を含
むことなく、ベルト状像担持体の表面状態を正確に示す
ものとなる。In the invention having the above-described configuration (surface state detecting method, toner amount measuring method, and image forming apparatus), light is emitted from the light emitting element to the rotating belt-shaped image carrier, and the belt-shaped image carrier is illuminated. Although the light reflected from the carrier is received by the light receiving element, a sampling output can be obtained.
After determining the eccentric component of the roller from the sampling output, the periodic profile is determined by removing the eccentric component from the sampling output. Therefore, this periodic profile accurately indicates the surface state of the belt-shaped image carrier without including the eccentric component of the roller.
【0011】また、こうして正確に求められた周期プロ
ファイルを用いて、実際にトナー量を測定するために得
られたサンプリング出力を補正し、その補正値に基づき
トナー量を測定することにより、トナー量の測定精度を
さらに向上させることができる。The sampling output obtained for actually measuring the toner amount is corrected using the cycle profile accurately obtained in this way, and the toner amount is measured based on the corrected value. Measurement accuracy can be further improved.
【0012】ここで、ベルト状像担持体を挟むように複
数のローラのうちの一のローラに対向して発光素子を配
置し、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
ように構成すれば、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、周期プ
ロファイルの検出精度がより一層向上し、さらにこの周
期プロファイルを用いることでトナー量の測定精度をさ
らに向上させることができる。Here, a light emitting element is arranged opposite to one of the plurality of rollers so as to sandwich the belt-shaped image carrier, and is wound around the sensor facing roller in the surface area of the belt-shaped image carrier. If it is configured to irradiate the hung winding area with light, fluctuations in the distance (sensing distance) between the sensor and the belt-shaped image carrier are effectively suppressed, and the detection accuracy of the periodic profile is further improved. Further, by using this periodic profile, the accuracy of measuring the amount of toner can be further improved.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1は、この発明にかかる画像形
成装置の一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。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. This image forming apparatus includes yellow (Y), cyan (C), magenta (M),
This device forms a full-color image by superimposing four color toners of black (K). When an image signal is given to a control unit (reference numeral 1 in FIG. 2) from an external device such as a host computer, the control unit Thus, each part of the engine unit E is controlled, and an image corresponding to an image signal is formed on a sheet S such as transfer paper, copy paper, or an OHP sheet.
【0014】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.
【0015】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.
【0016】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.
【0017】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.
【0018】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).
【0019】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.
【0020】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 disposed below the roller 43, and a synchronization signal in a sub-scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction, that is, a vertical synchronizing 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.
【0021】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.
【0022】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 polarization 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
【0023】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 includes 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.
【0024】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。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 quantity monitoring light receiving unit 604, so long as the light quantity 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.
【0025】入力オフセット電圧651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 651 is not applied, a light quantity characteristic as shown by a broken line in FIG. 4 is exhibited. 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).
【0026】これに対し、本実施形態の如く、入力オフ
セット電圧651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 651 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.
【0027】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.
【0028】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。This 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.
【0029】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.
【0030】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。以下、偏心成分および周
期プロファイルの導出手順と、実際のトナー量測定手順
とに分けて説明する。The signals of the 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. Hereinafter, the procedure for deriving the eccentric component and the periodic profile and the procedure for measuring the actual amount of toner will be described separately.
【0031】図6は、実際のトナー量の測定に先立って
行われる偏心成分および周期プロファイルの導出手順を
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651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601が確実に消灯される。FIG. 6 is a flow chart showing a procedure for deriving the eccentric component and the cycle profile performed prior to the actual measurement of the toner amount. In this device, the control unit 1 outputs a light amount control signal Slc (0) corresponding to a light-off instruction to the irradiation light amount adjusting unit 605 to turn off the light-emitting element 601 (step S1). In particular, in this embodiment, as described above, the dead zone (the signal levels Slc (0) to Slc (1) in FIG. 4) is set by applying the input offset voltage 651, so that the light amount control signal Slc (0) ), The light emitting element 601 is surely turned off.
【0032】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.
【0033】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 adjusting 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).
【0034】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の比をサンプリング
データとして求める(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。Therefore, the control unit 1 obtains the light amount signal SigP representing the light amount of the p-polarized light corresponding to the toner amount by subtracting the dark output voltage Vp0 from the output voltage Vp for the p-polarized light (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 as sampling data (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.
【0035】より具体的には、次のようにしてサンプリ
ングデータを求めている。この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Vp
0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S
igS(=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(図
7)。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。More specifically, the sampling data is obtained as follows. In the image forming apparatus according to this embodiment, the circumferential 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 circumferential length of the sensor facing roller 43. The intermediate transfer belt 41 makes one turn every time the turn 43 makes about 5.2 turns. 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 from the output voltage Vp at each sampling position x to the output voltage Vp at the time of turning off.
By subtracting 0, the light amount signal SigP (= Vp−Vp0) is obtained, and the output voltage Vs at each sampling position x is obtained.
Is subtracted from the output voltage Vs0 at the time of turning off, and the light amount signal S
After obtaining igS (= Vs−Vs0), these light amount signal ratios (= SigP / SigS) are stored in the memory 12 as sampling data D (x) at each sampling position x (FIG. 7). In this embodiment, 312 pieces of sampling data D (x) are obtained while the intermediate transfer belt 41 makes one rotation. However, in this embodiment, since a small memory capacity and efficient computation processing are performed. The sampling number is set to 256. That is, the sampling data D (0), D (1),... D (255) are stored in the memory 12.
【0036】次のステップS6では、サンプリングデー
タD(0),D(1),…D(255)にローラの偏心成分を求
め、メモリ12に記憶する。その詳細について、図7を
参照しつつ説明する。この実施形態では、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4
3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と、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。In the next step S6, the eccentricity component of the roller is obtained from the sampling data D (0), D (1),..., D (255) and stored in the memory 12. The details will be described with reference to FIG. In this embodiment, the intermediate transfer belt 41 makes one revolution every 5.2 revolutions of the roller 43, and therefore, the continuous 60 from the sampling data D (x).
When (= 312 ÷ 5.2) pieces of sampling data are taken out, the roller 4 is included in the 60 pieces of sampling data.
That is, the component for one round of No. 3 is included. here,
Focusing on the eccentric component of the roller 43, if the average value of one rotation of the sensor facing roller 43 is taken, it is not necessary to consider the eccentric component. This is because the sensor facing roller 43 is 1
During the lap, both the case where the sensing distance becomes longer and the case where the sensing distance becomes closer due to eccentricity are included. Because it can be considered.
【0037】そこで、例えば図7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。Accordingly, for example, three sections (1) to (3) are defined as 60 sections 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)−A
V(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 component in each in-phase is given by the following equation: Eav (a) = {D (30 + a) −AV (30 + a)} + {D (90 + a) −A
V (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(ステップS
6)と、サンプリングデータD(x)から偏心成分を減算
して、中間転写ベルト41の表面状態を反映した周期プ
ロファイルF(x)を検出する(図8)。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。そして、周期プロファイルF(x)をメモリ12
に記憶して実際のトナー量測定に備える(ステップS
7)。In this manner, the eccentric component Eav (a) of the roller 43 at each phase is obtained according to the equation (1) (step S).
6), the eccentricity component is subtracted from the sampling data D (x), and a periodic profile F (x) reflecting the surface state of the intermediate transfer belt 41 is detected (FIG. 8). 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) Then, the periodic profile F (x) is stored in the memory 12.
And prepare for the actual toner amount measurement (step S
7).
【0041】次に、実際のトナー量の測定手順について
図9を参照しつつ説明する。この図9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、偏心成分およ
び周期プロファイルの導出動作におけるステップ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。Next, the procedure for measuring the actual amount of toner will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a toner amount measuring operation in the image forming apparatus of FIG. In this device, the control unit 1 performs the steps S1 to S1 in the derivation operation of the eccentric component and the periodic profile.
By executing the same procedure as in S5, the light amount signal ratio (= SigP / SigS) serving as an index of the toner amount is calculated as sampling data D (x), and stored in the memory 12.
【0042】次のステップS8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 S8, the light amount signal ratio obtained as described above is corrected by the eccentric component Eav (a) and the periodic profile F (x). The procedure for this correction is as follows.
【0043】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.
【0044】以上のような処理によって、ローラの偏心
成分および中間転写ベルト41の表面状態の影響を補正
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S9)。By the above-described processing, the influence of the eccentric component of the roller and the surface condition of the intermediate transfer belt 41 can be corrected. Thereafter, the toner amount is measured based on the correction result (step S9).
【0045】以上のように、この実施形態によれば、サ
ンプリングデータD(x)からローラ43の偏心成分Eav
(a)を求めた後、このサンプリングデータD(x)から偏心
成分Eav(a)を取り除いて周期プロファイルF(x)を求め
ており(ステップS7)、中間転写ベルト41の表面状
態を示す周期プロファイルF(x)は、ローラの偏心成分
を含むことなく、中間転写ベルト41の表面状態を正確
に示すものとなる。As described above, according to this embodiment, the eccentric component Eav of the roller 43 is obtained from the sampling data D (x).
After obtaining (a), the eccentricity component Eav (a) is removed from the sampling data D (x) to obtain the periodic profile F (x) (step S7). The profile F (x) accurately indicates the surface state of the intermediate transfer belt 41 without including the eccentric component of the roller.
【0046】また、こうして正確に求められた周期プロ
ファイルF(x)を用いて、実際にトナー量を測定するた
めに得られたサンプリングデータD(x)を補正し(ステ
ップS8)、その補正値に基づきトナー量を測定してい
る(ステップS9)ので、トナー量の測定精度を向上さ
せることができる。The sampling data D (x) obtained for actually measuring the toner amount is corrected by using the cycle profile F (x) thus accurately obtained (step S8), and the correction value (Step S9), the accuracy of toner amount measurement can be improved.
【0047】また、この実施形態では、中間転写ベルト
41の表面状態のみならず、センサ6と中間転写ベルト
41との距離(センシング距離)の変動を抑えるように
構成し、しかもローラの偏心成分による距離変動を補正
するようにしているので、測定精度をより一層向上させ
ることができる。具体的には、次の2つの作用効果をさ
らに備えている。Further, in this embodiment, not only the surface condition of the intermediate transfer belt 41 but also a variation in the distance (sensing distance) between the sensor 6 and the intermediate transfer belt 41 is suppressed. Since the distance variation is corrected, the measurement accuracy can be further improved. Specifically, the following two effects are further provided.
【0048】上記した従来装置、つまり特開平11−2
58872号公報に記載された装置では、ローラから離
れた位置にセンサが配置され、中間転写ベルト41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い
る。そのため、センサ6から中間転写ベルト41までの
センシング距離がランダム、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ってい
る。これに対し、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672p,672
s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を防止することがで
きる。The conventional apparatus described above, that is, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-2
In the apparatus described in Japanese Patent No. 58872, a sensor is disposed at a position distant from the roller, and the intermediate transfer belt 41 flaps in a direction substantially orthogonal to the belt moving direction. Therefore, the sensing distance from the sensor 6 to the intermediate transfer belt 41 fluctuates randomly or unstablely,
The sensor output becomes unstable due to the distance variation. On the other hand, according to this embodiment, the surface area of the intermediate transfer belt wound around the roller 43, that is, the winding area 41a is irradiated with light, and the light reflected on the winding area 41a is received by the light receiving element. 672p, 672
The amount of toner is measured based on the signal received from the sensor 6 and output from the sensor 6. In the winding area 41a, unstable fluttering of the intermediate transfer belt 41 in a direction substantially perpendicular to the belt moving direction can be prevented.
【0049】また、この実施形態では、ローラの偏心成
分Eav(a)を求め(ステップS6)、ローラ偏心に起因
するセンサ6と中間転写ベルト41とのセンシング距離
の変動を補正している(ステップS8)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。In this embodiment, the eccentricity component Eav (a) of the roller is obtained (step S6), and the fluctuation of the sensing distance between the sensor 6 and the intermediate transfer belt 41 due to the eccentricity of the roller is corrected (step S6). Since S8), the influence of the roller eccentricity can be suppressed, and the measurement accuracy can be further improved.
【0050】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 fall off 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.
【0051】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.
【0052】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651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 obtaining the dark output, 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 651 as described above. The light can be reliably turned off.
【0053】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、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。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-described embodiment, since the peripheral length of the intermediate transfer belt 41 and the sensor facing roller 43 is a non-integer multiple, the intermediate position of the sensor facing roller 43 between the time when the eccentric component and the cycle profile are obtained and the time when the toner amount is detected. Although the phase shift with respect to the transfer belt 41 is corrected, the phase shift may be eliminated by setting the circumference 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.
【0054】また、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、ローラに対向してセ
ンサ6を配置すること自体は中間転写ベルト41の表面
状態を正確に検出する上での必須構成要件ではないが、
上記した作用効果を考慮すればセンサ6をローラ43に
対向配置するのが望ましい。また、ローラ43に対向配
置する代わりに、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。In the above embodiment, the sensor 6 is disposed so as to face the roller 43. However, the arrangement of the sensor 6 facing the roller itself accurately detects the surface condition of the intermediate transfer belt 41. Although not a required component above,
In consideration of the above-described effects, it is desirable that the sensor 6 is disposed to face the roller 43. Instead of disposing the sensor 6 so as to face the roller 43, the sensor 6 may be arranged to face the other rollers 42, 44 to 47 around which the intermediate transfer belt 41 is stretched. 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.
【0055】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 fixed in advance and the tension roller 44 tends 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.
【0056】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. A signal sum (= SigP + SigS), a light amount signal difference (= SigP−SigS), or the like can be used.
【0057】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 perpendicular 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.
【0058】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-described 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.
【0059】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-described 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.
【0060】[0060]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、サン
プリング出力からローラの偏心成分を求めた後、さらに
サンプリング出力からその偏心成分を取り除いて周期プ
ロファイルを求めているので、ローラの偏心成分を含む
ことなく、ベルト状像担持体の表面状態を正確に示した
周期プロファイルを得ることができる。つまり、ベルト
状像担持体の表面状態を正確に検出することができる。As described above, according to the present invention, after the eccentric component of the roller is obtained from the sampling output, the eccentric component is further removed from the sampling output to obtain the periodic profile. , A periodic profile accurately indicating the surface state of the belt-shaped image carrier can be obtained. That is, the surface condition of the belt-shaped image carrier can be accurately detected.
【0061】また、こうして正確に求められた周期プロ
ファイルを用いて、実際にトナー量を測定するために得
られたサンプリング出力を補正し、その補正値に基づき
トナー量を測定するように構成することによって、トナ
ー量の測定精度をさらに向上させることができる。Further, the sampling output obtained for actually measuring the toner amount is corrected by using the cycle profile thus accurately obtained, and the toner amount is measured based on the corrected value. Thereby, the measurement accuracy of the toner amount can be further improved.
【0062】さらに、ベルト状像担持体を挟むように複
数のローラのうちの一のローラに対向して発光素子を配
置し、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
ように構成することによって、センサとベルト状像担持
体との距離(センシング距離)の変動を効果的に抑制す
ることができ、周期プロファイルの検出精度をより一層
向上させ、トナー量の測定精度をさらに向上させること
ができる。Further, a light-emitting element is disposed opposite one of the plurality of rollers so as to sandwich the belt-shaped image carrier, and is wound around the sensor facing roller in the surface area of the belt-shaped image carrier. By irradiating the wound area with the light, the fluctuation of the distance (sensing distance) between the sensor and the belt-shaped image carrier can be effectively suppressed, and the detection accuracy of the periodic profile can be improved. This further improves the accuracy of measuring the amount of toner.
【図1】この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing one 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】実際のトナー量の測定に先立って行われる偏心
成分および周期プロファイルの導出手順を示すフローチ
ャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for deriving an eccentric component and a cycle profile performed prior to actual measurement of the toner amount.
【図7】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. 7 is a graph showing an example of sampling data output from a sensor.
【図8】図7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。8 is a graph showing a period profile of an intermediate transfer belt obtained by removing an eccentric component of a driving roller from the sampling data of FIG. 7;
【図9】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. 9 is a flowchart illustrating a toner amount measurement operation in the image forming apparatus of FIG. 1;
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
フロントページの続き Fターム(参考) 2G059 AA05 BB09 DD12 EE02 GG02 JJ22 KK01 MM01 MM02 MM09 MM10 MM15 NN02 NN07 NN10 2H027 DA09 DE02 DE07 DE10 EC06 EC11 HA14 2H032 AA15 BA09 CA14 CA15 2H035 CA05 CB06 Continued on front page F term (reference) 2G059 AA05 BB09 DD12 EE02 GG02 JJ22 KK01 MM01 MM02 MM09 MM10 MM15 NN02 NN07 NN10 2H027 DA09 DE02 DE07 DE10 EC06 EC11 HA14 2H032 AA15 BA09 CA14 CA15 2H035 CA05 CB
Claims (5)
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、 前記制御手段は、前記ベルト状像担持体を回転移動させ
ながら、前記受光素子からの出力信号をサンプリング
し、このサンプリング出力に基づき前記ローラの偏心成
分を求めるとともに、さらに前記サンプリング出力から
前記偏心成分を取り除いて前記ベルト状像担持体の表面
状態を示す周期プロファイルを求めておき、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 for outputting a corresponding signal; and control means for calculating an amount of toner adhering to the belt-shaped image carrier based on an output from the sensor. While rotating the body, the output signal from the light receiving element is sampled, and the eccentric component of the roller is obtained based on the sampled output. A periodic profile indicating the surface state is determined, and when determining the image density of the toner image on the belt-shaped image carrier, the belt-shaped image carrier is used. In the output from the light receiving element for receiving reflected light, corrected by said eccentric components and said periodic profile, the image forming apparatus characterized by determining the image density of the toner image based on the correction value.
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
に光を照射する請求項1記載の画像形成装置。2. The sensor according to claim 1, wherein the light emitting element is disposed opposite to one of the plurality of rollers so as to sandwich the belt-shaped image carrier, and the sensor is provided in a surface area of the belt-shaped image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein light is applied to a winding area wound around the opposing roller.
担持体の表面状態を検出する表面状態検出方法であっ
て、 回転移動している前記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
された光を受光する受光素子からの出力信号をサンプリ
ングしてサンプリング出力を得る第1工程と、 前記サンプリング出力から前記ローラの偏心成分を求め
る第2工程と、 前記サンプリング出力から前記偏心成分を取り除いて前
記ベルト状像担持体の表面状態を示す周期プロファイル
を求める第3工程とを備えたことを特徴とする表面状態
検出方法。3. A surface state detecting method for detecting a surface state of a belt-shaped image carrier stretched over a plurality of rollers, wherein light is emitted from a light emitting element to the rotating belt-shaped image carrier. A first step of obtaining a sampling output by sampling an output signal from a light receiving element that receives light reflected from the belt-shaped image carrier; and a second step of obtaining an eccentric component of the roller from the sampling output. And a third step of removing the eccentric component from the sampling output to obtain a periodic profile indicating a surface state of the belt-shaped image carrier.
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
対向して配置された前記発光素子によって、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請求項3記載
の表面状態検出方法。4. In the first step, the belt-shaped image carrier is sandwiched by the light-emitting elements arranged to face one of the plurality of rollers so as to sandwich the belt-shaped image carrier. 4. The surface state detection method according to claim 3, wherein light is applied to a winding area of the surface area that is wound around the sensor facing roller.
担持体に付着するトナー量を求めるトナー量測定方法に
おいて、 トナー像を形成する前に、トナー像が形成されていない
前記ベルト状像担持体の表面状態を請求項3または4記
載の表面状態検出方法を用いて、前記ローラの偏心成分
と、前記ベルト状像担持体の表面状態を示す周期プロフ
ァイルとを求める前工程と、 トナー像が形成された前記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する受光素子からの出力信号をサン
プリングしてサンプリング出力を得るサンプリング工程
と、 前記サンプリング工程により得られたサンプリング出力
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
める測定工程とを備えたことを特徴とするトナー量測定
方法。5. A toner amount measuring method for determining an amount of toner adhering to a belt-shaped image carrier stretched over a plurality of rollers, wherein the toner image is not formed before forming the toner image. 5. A pre-process for obtaining an eccentric component of the roller and a periodic profile indicating a surface state of the belt-shaped image carrier by using the surface state detection method according to claim 3 or 4, wherein the surface state of the carrier is determined. A light emitting element irradiating the belt-shaped image carrier on which light is formed with light, and a sampling step of sampling an output signal from a light-receiving element for receiving light reflected from the belt-shaped image carrier to obtain a sampling output And the sampling output obtained in the sampling step is corrected by the eccentric component and the periodic profile, and based on the correction value, A measuring step of obtaining an image density of the toner image.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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