JP2005037588A

JP2005037588A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005037588A
Application number: JP2003199054A
Authority: JP
Inventors: Eiji Nomura; 英司野村; Yutaka Miyasaka; 裕宮坂; Kimio Nishizawa; 公夫西沢; Nobuyasu Tamura; 暢康田村; Kazutoshi Kobayashi; 一敏小林
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】正確な精度の画像濃度を検出できる画像濃度検出部材を有した画像形成装置を提供すること。
【解決手段】複数の画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検出するための、少なくとも支持部材に固着された発光素子および受光素子と、光の拡散部材と、前記発光素子の発光窓および前記受光素子の受光窓とをもつ画像濃度検出部材を有する画像形成装置において、前記発光窓と前記受光窓とを分割して覆う個々の拡散部材は、所定の間隔をもって前記支持部材に貼着されていることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機やレーザプリンタ等の像担持体上に形成されるトナー像の濃度を光学的に検知する画像濃度検出部材を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の内部に設けられた像担持体上のトナー像の反射濃度を光学的に検出する手段としては例えば図４に示すような画像濃度検出部材である濃度センサＰＣｂがある。図４は、分割なし光拡散板部材を貼り合わせた濃度センサを示す図である。
【０００３】
コピー前又はコピー間に、例えば一定輝度のレーザビームで像担持体上にテストパッチの潜像を形成し、これを現像してテストパッチ像としてこの反射濃度を前記濃度センサで検知しそのデータを用いて現像時のトナー濃度制御やプリント画像の最大濃度制御あるいは階調性補正等を行っている。
【０００４】
この濃度検知センサＰＣｂは、例えば図４に示すようにケーシングＣＫに穿設された２個の取り付け穴ＣＫａ，ＣＫｂに取り付けられたテストパッチＤとの法線方向に０°の入射角をもって光を照射する発光素子である発光ダイオードＬＥＤと、当該発光ダイオードＬＥＤと所定の反射角をもって受光する受光素子であるホトトランジスタＰＴとの一対の発光・受光素子と、検知性能を向上させるため被検出物Ｄに対向する位置に接着剤等でケーシングＣＫに貼り合わせた光の拡散部材である拡散板ＤＰよりなっている。
【０００５】
図４の示すように同一ケース内に発光ダイオードＬＥＤとホトトランジスタＰＴを有するようにして、拡散板ＤＰを発光ダイオードＬＥＤとホトトランジスタＰＴに共有するようにした濃度検知センサＰＣｂは、発光ダイオードＬＥＤとホトトランジスタＰＴとを別個に分離したものに比べコストが低くでき、光学設計を容易で、取り付け精度も高くなるという利点がある。
【０００６】
上記の様な構成に類似しているが、拡散板ＤＰをシート状の拡散フィルムとした技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１８０５３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記の濃度センサＰＣｂでは、発光ダイオードＬＥＤから発した光は拡散板ＤＰを通過し、トナー像等の被検出面で反射し、反射した光は再び拡散板ＤＰ及び防塵部材ＢＧを通過してホトトランジスタＰＴに入射する光路を通る。この濃度検知センサＰＣでは光が拡散板ＤＰを通過する際、ケーシングＣＫと拡散板表面、接着剤及び拡散板ＤＰ内部で光が反射・散乱し不要光となってホトトランジスタＰＴに入射し、Ｓ／Ｎ比を低下させるという問題点があり、高い濃度から低い濃度まで広範囲に亘って濃度検知を行う濃度センサにあっては、所謂、ダイナミックレンジが狭くなり、大きな障害となっていた。特にこのような不具合は、全線透過率の低い拡散板においては顕著に発生する。
【０００９】
本発明の目的は、前記問題点を解決して、常に正確な精度の画像濃度を検出できる濃度センサを有する画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、以下の構成によって達成される。
【００１１】
（１）複数の画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検出するための、少なくとも支持部材に固着された発光素子および受光素子と、光の拡散部材と、前記発光素子の発光窓および前記受光素子の受光窓とをもつ画像濃度検出部材を有する画像形成装置において、前記発光窓と前記受光窓とを分割して覆う個々の拡散部材は、所定の間隔をもって前記支持部材に貼着されていることを特徴とする画像形成装置（第１の発明）。
【００１２】
（２）複数の画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検出するための、少なくとも支持部材に固着された発光素子および受光素子と、光の拡散部材と、前記発光素子の発光窓および前記受光素子の受光窓とをもつ画像濃度検出部材を有する画像形成装置において、個々の拡散部材で覆われた前記発光窓と前記受光窓との間は遮光部材で仕切られていることを特徴とする画像形成装置（第２の発明）。
【００１３】
（３）複数の画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検出するための、少なくとも支持部材に固着された発光素子および受光素子と、光の拡散部材と、前記発光素子の発光窓および前記受光素子の受光窓とをもつ画像濃度検出部材を有する画像形成装置において、前記発光窓と前記受光窓は一枚の拡散部材で覆われ、当該一枚の拡散部材に設けられた位置決め穴を通して遮光部材が前記支持部材に垂設されていることを特徴とする画像形成装置（第３の発明）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態である画像形成装置の一例を図面に基づいて説明する。
【００１５】
なお、本発明の実施の形態における説明は、発明の技術範囲を限定するものではない。
【００１６】
図１は画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。
図１において、１０はドラム型の感光体、１１は帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は画像書き込み手段である書き込み装置、１３は現像手段である現像器、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１５はクリーニングブレード、１６は現像スリーブ、２０は像担持体である中間転写ベルトを示す。画像形成手段１は感光体１０、スコロトロン帯電器１１、現像器１３、およびクリーニング装置１４等からなっており、各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同じであるので、図ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。
【００１７】
各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順になっており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。
【００１８】
中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、アースローラ２２、テンションローラ２３、除電ローラ２７、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間転写ベルト２０、１次転写ローラ２５、クリーニング装置２８等でベルトユニット３を構成する。３８はニップ形成ローラで転写ローラ２５の前後に設けられている。
【００１９】
中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。
【００２０】
感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図の矢印で示す反時計方向に回転する。
【００２１】
読み取り装置８０からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書き込み装置１２によって感光体１０上に投光される。
【００２２】
現像器１３は、感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近において同方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１６を有し、当該現像スリーブ１６にはバイアス電源Ｖからトナーと反対極性のバイアス電圧がかけられ、感光体１０へのトナーの移行を制御している。
【００２３】
中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０^７〜１０^１１Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った、２層構成のシームレスベルトである。ベルトの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。
【００２４】
２５は、芯金に導電性のスポンジ状ゴムを付した第１の転写手段である１次転写ローラで、トナーと反対極性（本実施の形態においてはプラス極性）の直流が印加され、感光体１０上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写させる機能を有する。一次転写ローラ２５としては他に転写シート等を用いることもできる。
【００２５】
２６は、中間転写ベルト２０を挟んでバックアップローラであるアースローラ２２から当接及び当接解除可能な第２の転写手段である２次転写ローラで、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像を転写材Ｐに再転写する。
【００２６】
２８はクリーニング装置で、中間転写ベルト２０を挟んで従動ローラ２４に対向して設けられている。トナー像を転写材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加された除電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、クリーニングブレード２９によって周面上に残ったトナーが清掃される。
【００２７】
３５は像担持体である中間転写ベルト上に形成されたテストパッチ３６の濃度を検出するための画像センサであり、詳細は後述する。
【００２８】
４０は加熱手段である定着装置で第１定着ローラ４１と圧着手段である第２定着ローラ４２を有している。
【００２９】
７０は紙送り出しローラ、７１はタイミングローラ、７２は紙カセット、７３は搬送ローラである。
【００３０】
画像記録のスタートと同時に不図示の感光体駆動モータの始動により色信号Ｙの感光体１０は矢印で示す反時計方向に回転され、同時にスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感光体１０に電位の付与が開始される。
【００３１】
感光体１０は電位を付与されたあと、書き込み装置１２によってＹの画像データに対応する画像の書き込みが開始され、感光体１０の表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。
【００３２】
前記の静電潜像はＹの現像器１３により非接触の状態で反転現像され、感光体１０の回転に応じＹのトナー像が感光体１０上に形成される。
【００３３】
当該感光体１０上に形成されたＹのトナー像は、Ｙの１次転写ローラ２５の作用により、中間転写ベルト２０上に転写される。
【００３４】
Ｙのトナー像が中間転写ベルト２０に転写された後、前記感光体１０はクリーニング装置１４によって清掃され、次の画像形成サイクルにはいる（以下、Ｍ、Ｃ、Ｋのクリーニングプロセスにおいても同様故、説明を省略する）。
【００３５】
次いで、書き込み装置１２によってＭ（マゼンタ）の色信号すなわちＭの画像データに対応する画像書き込みが行われ、感光体１０の表面に原稿画像のＭの画像に対応する静電潜像が形成される。当該静電潜像は、Ｍの現像器１３により感光体１０上にＭのトナー像となり、Ｍの１次転写ローラ２５において、中間転写ベルト２０上の前記Ｙのトナー像と同期が取られ、前記Ｙのトナー像の上に重ね合わされる。
【００３６】
同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わせトナー像と同期が取られ、Ｃ（シアン）のトナー像が、Ｃの１次転写ローラ２５において、前記のＹ、Ｍの重ね合わせトナー像上へ重ね合わされ、更にＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像と同期が取られ、Ｋ（黒）のトナー像が、Ｋの１次転写ローラ２５において、前記のＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像上へ重ね合わされ、中間転写ベルト２０上にＹ、Ｍ、ＣおよびＫの重ね合わせトナー像が形成される。
【００３７】
重ね合わせトナー像が担持されている中間転写ベルト２０は矢印のように時計方向に送られる。転写材Ｐは紙カセット７２より紙送り出しローラ７０によって送り出され、搬送ローラ７３を経てタイミングローラ７１へ搬送され、当該タイミングローラ７１の駆動によって中間転写ベルト２０上の重ね合わせトナー像と同期がとられて、トナーと反対極性の直流電圧に印加されている２次転写ローラ２６（中間転写ベルト２０に当接状態にある）の転写領域Ｓに給送され、中間転写ベルト２０上の重ね合わせトナー像が転写材Ｐに転写される。その後、中間転写ベルト２０は走行し、除電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、当該中間転写ベルト２０に当接したクリーニングブレード２９により清掃され、次の画像形成サイクルに入る。
【００３８】
重ね合わせトナー像が転写された転写材Ｐは、更に定着装置４０へと送られ、第１定着ローラ４１と第２定着ローラ４２の間のニップ部Ｔで熱と圧力とが加えられながら挟持搬送されることにより転写材Ｐにトナー像を定着させる。重ね合わせトナー像が溶融定着された転写材Ｐは排紙ローラ８１によって排紙皿８２へ搬送される。
【００３９】
以下、本発明に関係する中間転写ベルト２０上のトナーの画像濃度検出について説明する。
【００４０】
中間転写ベルト２０上のトナーの画像濃度は現像器１３の現像剤の経時変化や環境湿度等によって変動する。したがって、機械始動直後、もしくは定期的にトナーの画像濃度を検出（測定）し、現像条件を補正することで所定の濃度範囲内に管理することが必要である。
【００４１】
本実施の形態は、カラーの画像形成装置に関する故、各色の画像濃度を検出し、その情報を基に所定の濃度範囲を維持するようになっている。
【００４２】
すなわち、画像濃度の管理は、不図示の操作パネル上の濃度管理モードを選択し、中間転写ベルト２０上に各色トナーのテストパッチを形成し、当該テストパッチを検出することで可能である。
【００４３】
次に、画像濃度検出のプロセスについて説明する。
図２は中間転写ベルトに形成された各色のテストパッチを示す図である。
【００４４】
はじめに、濃度管理モードによって、不図示のパターンジェネレータからの信号による各色のテストパッチ３６が中間転写ベルト２０上に形成される。前記中間転写ベルト２０に担持されたテストパッチ３６は、時計方向に回転するとともに、濃度センサ３５へ送られる。このプロセスにおいては、転写材Ｐは搬送されず、テストパッチ３６のみが中間転写ベルト上に形成され、転写ローラ２６による転写行為はなされない。すなわち、テストパッチ３６の検出プロセス時、パッチマーク３６が転写領域Ｓを搬送されている間は、二次転写ローラ２６は当接解除されている。
【００４５】
濃度センサ３５で検出された各色の濃度情報は、制御部Ｂで濃度に対応した単位面積当たりのトナー量に算出され、所定の基準値と比較される。もし、検出値が基準値より大きい場合は、制御部Ｂはバイアス電源Ｖのバイアス値を低くしてト現像スリーブからトナーの感光体１０側への移行量を低下させ、再度テストパッチ３６を形成し画像濃度検出を行い、検出値が基準値になるまで繰り返す。画像濃度が基準値より小さい場合は、バイアス値を高めて、トナーの移行量を高め、再度テストパッチ３６を形成し、濃度を基準値まで上げるプロセスが繰り返される。基準値に至って初めて通常のプリントが可能となる。当然のことながら、濃度センサ３５を通過したテストパッチ３６はクリーニング装置２８にて毎回清掃される。
【００４６】
図４の説明でも述べたが、画像濃度検知部材である濃度センサ３５は、発光窓と受光窓とが拡散板一枚で覆われていると拡散板表面及び拡散板ＤＰ内部で光が反射・散乱し、不要光の影響を受けやすく、検出精度が下がる欠点がある。
【００４７】
本発明では、この問題を解決するために、発光窓、受光窓を覆う拡散板を発光ダイオード側とフォトトランジスタ側とに分割して個々に貼り合わすことによって解決することができることを特徴としている。前記濃度センサ３５は不図示の支持部材に持着され、像担持体のである中間転写ベルト２０に近接して支持されている。
【００４８】
図３は、発光窓、受光窓に分割された拡散板が貼着された画像濃度検出部材を示す断面図である。
【００４９】
図３（ａ）において、濃度センサ３５は、発光ダイオード３５６とフォトトランジスタ３５４とを、支持部材である同一のケーシング３５１内に穿設された２個の取り付け穴３５８，３５７に埋設し、被検出物であるテストパッチ３６に対向する位置にある発光窓３５３と受光窓３５２とに、それぞれ拡散部材である拡散板３５Ａ、３５Ｂを所定の拡散板間隔ｇを介して分割して、支持部材であるケーシング３５１に粘着層ｕを介して貼着した構成となっている。したがって、拡散板は貼り合わせ面で粘着層をもって、ケーシング３５１と一体化されている。
【００５０】
この拡散板間隔ｇを設けることによって、拡散板３５Ａの表面及び内部から反射、散乱した雑光による拡散板３５Ｂへの影響が極力回避され、フォトトランジスタ３５４はテストパッチ３６から反射した光を拡散板３５Ｂを介して受けることになり、Ｓ／Ｎ比は拡大し、検出精度は向上する。
【００５１】
中間転写ベルト２０上のテストパッチ３６との法線方向に光を照射する発光素子である発光ダイオード３５６と、その発光ダイオード３５６と約４０°の反射角をもって受光する受光素子であるフォトトランジスタ３５４との一対の発光・受光素子となっている。
【００５２】
図１に戻って、上記のような分割された拡散板を貼着した濃度センサ３５は、除電ローラ２７の手前で中間転写ベルト２０の表面に近設され、検出されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのテストパッチの情報は制御部Ｂに伝達され、基準値と比較され、判定される。
【００５３】
以下、上記の分割した拡散板と一枚板の拡散板との効果について比較実験を行った。なお、本実験では、６００ｎｍの光で分光透過率が８６％の拡散板を使用し、拡散板間隔ｇは０．５ｍｍとした。また、テストパッチは３ｃｍ×４ｃｍの大きさの形成画像とした。
【００５４】
図５は、図４のような従来型の一枚の拡散板で発光窓と受光窓を覆った場合の実験結果を示すグラフである。
【００５５】
以下、一枚の拡散板の濃度センサに関しては、図４に示す参照符号を用いて説明する。
【００５６】
図５（ａ）は、中間転写ベルト上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのテストパッチ濃度から換算したトナー量（横軸：ｍｇ／ｃｍ^２）と濃度センサ出力（縦軸：Ｖ）との関係を示すグラフである。中間転写ベルト２０上にトナーがないとき、つまり、中間転写ベルト２０の表面を計測したときの濃度センサ出力をベース電圧と呼ぶ。ベース電圧が設定値になるように発光ダイオードの光量を調整した後に、濃度に対応したトナー量を計測する。図５（ａ）においては、ベース電圧はＹ、Ｍ、Ｃ：２．５Ｖ、Ｋ：４．５Ｖとなっている。Ｙ、Ｍ、Ｃではトナー量の増加に伴って濃度センサ出力が増加する。一方、Ｋではトナー量の増加に伴って濃度センサ出力が低下し、０．５０ｍｇ／ｃｍ^２付近ではセンサ出力がほとんど変化していないことが確認された。この傾向は、いずれの種類の拡散板でも同じである。
【００５７】
図５（ｂ）は、一枚の拡散板Ｄを貼り合わせた、同一種類の３個の濃度センサＡ、Ｂ、Ｃで計測したＫのトナー量（横軸：ｍｇ／ｃｍ^２）と濃度センサ出力（縦軸：Ｖ）との関係をそれぞれ示すグラフである。トナー量が０．４５ｍｇ／ｃｍ^２、０．５０ｍｇ／ｃｍ^２、０．５５ｍｇ／ｃｍ^２を計測したときの各濃度センサによる濃度センサ出力を表１に示す。表１より各濃度センサによって濃度センサ出力が異なることが確認できる。
【００５８】
【表１】

【００５９】
表１から、例えば、トナー量が０．５０ｍｇ／ｃｍ^２を計測したときの濃度センサＡと濃度センサＣでは０．０８Ｖ異なるため、トナー量に変換すると０．０６ｍｇ／ｃｍ^２となる。すなわち、Ｋに関しては、Ｙ、Ｍ、Ｃとは異なり、濃度センサ出力の変化幅に対するトナー量の変化幅が大きいことが分かる。また、同じトナー像を検出したとき、同じ構造の濃度センサでも出力が異なることが分かる。このＫを計測したときのセンサ出力のバラツキの原因として、発光窓ＣＫａ、受光窓ＣＫｂを覆う拡散板と受光・発光素子間に存在する閉空間での光の内部反射・散乱が考えられる。拡散板ＤＰと発光・受光素子との閉空間において、発光ダイオードから射出された光量の一定割合は測定対象物であるテストパッチを照射することなくフォトトランジスタで受光される。ＫのテストパッチＤでは発光ダイオードより射出されてテストパッチを照射した光の大部分は反射されないため、フォトトランジスタ（受光素子）ＣＫｂで受光する光は内部反射の依存性が高くなる。すなわち、内部反射光が存在することで、トナー量に対する濃度センサ出力のダイナミックレンジは狭くなる。また、拡散板ＤＰをケーシングＣＫに貼り付ける際のケーシングＣＫと拡散板ＤＰとの密着度の程度で内部反射光量が変化するため、特にＫのテストパッチＤを計測したときに濃度センサ出力が異なり、これが濃度センサの個体差となって現れ、濃度センサ間でのバラツキが生じたものと推定される。
【００６０】
図６は、分割した拡散板と分割無しの拡散板で発光窓と受光窓を覆った場合の実験結果を示すグラフである。
【００６１】
図６（ａ）は、分割無しの拡散板と分割有りの拡散板とを貼着した濃度センサで計測した場合のＫのテストパッチから換算したトナー量（横軸：ｍｇ／ｃｍ^２）と濃度センサ出力（縦軸：Ｖ）との関係を示すグラフである。
【００６２】
グラフから、分割有りの拡散板の場合、内部散乱光がなくなることでトナー量に対する濃度センサ出力のダイナミックレンジは分割なしのときよりも広くなっていることが分かる。テストパッチからの反射光を信号Ｓとし、それ以外の光（例えば、内部散乱光）を雑音Ｎとすると、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）は分割なしのときと比べ高くなることが分かる。
【００６３】
表２は、同種類の３個の濃度センサＡ、Ｂ、ＣでＫのトナー量を計測した結果を示す。
【００６４】
【表２】

【００６５】
表２により、例えばトナー量が０．５０ｍｇ／ｃｍ^２のとき、濃度センサＡとＣでは０．０１Ｖの差となり、トナー量に換算すると０．００７５ｍｇ／ｃｍ^２となる。また、０．４５ｍｇ／ｃｍ^２、０．５５ｍｇ／ｃｍ^２を計測したときも濃度センサ出力の差は小さくなっている。つまり、センサ個体差が改善されているンが分かる。
【００６６】
テストパッチＹ、Ｍ、Ｃにおいても、Ｋと同様であることが分かる。
図６（ｂ）はＭのテストパッチから換算したトナー量（横軸：ｍｇ／ｃｍ^２）に対する濃度センサ出力（縦軸：Ｖ）の関係を示すグラフである。
【００６７】
グラフにおいて、テストパッチＭから換算したトナー量に対する濃度センサ出力の場合、分割した拡散板を用いる方がトナー量に対するセンサ出力のダイナミックレンジが広くなったことを意味する。拡散板を分割したことで、雑音成分である内部散乱光がなくなることから信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）も向上したことになる。
【００６８】
以上のように、濃度センサ前面に付属する拡散板を発光窓と受光窓とに分割して張り合わせることで、広ダイナミックレンジと高Ｓ／Ｎを実現し、センサの個体差を低減し、正確な精度の画像濃度を検出できる濃度センサを有した画像形成装置を提供できる。
【００６９】
なお、発光窓側と受光窓側との間に内部散乱光を除去できるような機械的な構造を付加してもよい。例えば、図３（ｂ）のような内部散乱光の遮光部材である遮光板Ｈを前記攪拌板間隔ｇに挟着し、発光窓側と受光窓側との間の内部散乱光及び外部の雑光を遮断することも可能である。
【００７０】
また、一枚の拡散板で図７に示すような構造にすることによって、発光窓側と受光窓側との間に内部散乱光を除去することも可能である。
【００７１】
図７は、遮光板が垂設された支持部材に、位置決め穴を有する一枚の拡散板を貼着した構成の画像濃度検出部材の図である。
【００７２】
図７（ａ）は、濃度センサ３５の断面図である。図７（ｂ）は矢印Ｗ方向からみた平面図である。図において、３５Ｃは発光穴３５３及び受光穴２５２を覆う１枚の拡散部材であって、当該拡散部材３５Ｃは位置決め穴ｍが設けられ、当該位置決め穴ｍを通して遮光板が前記支持部材から垂設されている。当該遮光板と発光窓、受光窓とは、発光ダイオード３５６から光が、前記拡散部材３５Ｃでの内部反射光及び散乱光によるフォトトランジスタ３５４への影響を与えない所定の位置が定められ、かつ、遮光板（穴）も所定の大きさに定められている。したがって、前記拡散部材３５Ｃは前記遮光板の位置を基準として当該穴ｍを係合させるだけで位置合わせが可能であり、拡散部材の取付け精度が向上する。
【００７３】
【発明の効果】
所定の間隔で個々に分離して発光窓と受光窓とを覆う拡散板にすることによって、また、拡散板の間に遮光板を設けることによって、拡散板の内部散乱光の影響を回避でき、トナー量の測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。
【図２】中間転写ベルトに形成された各色のテストパッチを示す図である。
【図３】発光窓、受光窓に分割された拡散板が貼着された画像濃度検出部材を示す断面図である。
【図４】分割なし拡散板を貼り合わせた濃度センサを示す図である。
【図５】図４のような従来型の一枚の拡散板で発光窓と受光窓を覆った場合の実験結果を示すグラフである。
【図６】分割した拡散板と分割無しの拡散板で発光窓と受光窓を覆った場合の実験結果を示すグラフである。
【図７】一枚の拡散板と遮光板を貼着した構成の画像濃度検出部材の図である。
【符号の説明】
１０感光体
２０中間転写バルト
２１駆動ローラ
２４従動ローラ
３５画像濃度検出部材（濃度センサ）
３５Ａ、３５Ｂ、ＤＰ拡散板
３６テストパッチ、Ｄ
３５１ケーシング、ＣＫ
３５２、ＣＫｂ受光窓
３５３、ＣＫａ発光窓
３５４フォトトランジスタ、ＰＴ
３５６発光ダイオード、ＬＥＤ
ｇ拡散板間隔
Ｈ遮光部材

Claims

複数の画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検出するための、少なくとも支持部材に固着された発光素子および受光素子と、光の拡散部材と、前記発光素子の発光窓および前記受光素子の受光窓とをもつ画像濃度検出部材を有する画像形成装置において、前記発光窓と前記受光窓とを分割して覆う個々の拡散部材は、所定の間隔をもって前記支持部材に貼着されていることを特徴とする画像形成装置。
複数の画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検出するための、少なくとも支持部材に固着された発光素子および受光素子と、光の拡散部材と、前記発光素子の発光窓および前記受光素子の受光窓とをもつ画像濃度検出部材を有する画像形成装置において、個々の拡散部材で覆われた前記発光窓と前記受光窓との間は遮光部材で仕切られていることを特徴とする画像形成装置。
複数の画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検出するための、少なくとも支持部材に固着された発光素子および受光素子と、光の拡散部材と、前記発光素子の発光窓および前記受光素子の受光窓とをもつ画像濃度検出部材を有する画像形成装置において、前記発光窓と前記受光窓は一枚の拡散部材で覆われ、当該一枚の拡散部材に設けられた位置決め穴を通して遮光部材が前記支持部材に垂設されていることを特徴とする画像形成装置。
前記拡散部材と前記支持部材とは粘着層を介して一体化されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。