JP3031207B2 - Image measuring method, image measuring device, and sensor unit - Google Patents

Image measuring method, image measuring device, and sensor unit

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JP3031207B2
JP3031207B2 JP7201131A JP20113195A JP3031207B2 JP 3031207 B2 JP3031207 B2 JP 3031207B2 JP 7201131 A JP7201131 A JP 7201131A JP 20113195 A JP20113195 A JP 20113195A JP 3031207 B2 JP3031207 B2 JP 3031207B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真方式による
白黒又はカラーの複写機やプリンタ等の画像形成装置に
おいて、感光体ドラム等の像担持体上に形成された画像
の濃度や画像の形成状態等を測定するための画像測定方
法、画像測定装置及びセンサユニットに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic black-and-white or color image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to the density of an image formed on an image carrier such as a photosensitive drum or the formation of an image. The present invention relates to an image measuring method, an image measuring device, and a sensor unit for measuring a state and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、上記電子写真方式による白黒又は
カラーの複写機等の画像形成装置においては、感光体ド
ラム等の像担持体の表面を一様に帯電した後、画像を露
光して画像情報に応じた静電潜像を形成し、この静電潜
像を現像することによって画像を形成するように構成さ
れている。その際、カラー電子写真装置の場合には、一
様帯電、画像露光や現像工程等を所定の色数分だけ繰り
返すことによって、カラー画像の形成が行われる。上記
カラー電子写真装置等には、画像を形成する一様帯電、
画像露光や現像工程等を実行する構成要素の中に、感光
体の帯電特性、画像露光を行う光源の出力強度、現像器
の現像バイアス電圧や現像剤の帯電特性等のように、環
境や経時変化に対して不安定な要素があり、これらの構
成要素の特性が変動すると、特に中間調画像の画質や濃
度が変化し易い。上記カラー電子写真装置では、特に中
間調画像において1色でも画像濃度が変化すると、複数
の色を重ね合わせた画像の色調が変動してしまい、所定
の色調の画像を再現することができなくなるためしばし
ば問題となり、中間調画像の濃度変動を制御する方法に
ついて、種々の提案がなされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a black-and-white or color copying machine of the above-described electrophotographic type, after uniformly charging the surface of an image carrier such as a photosensitive drum, the image is exposed to light. An electrostatic latent image corresponding to the information is formed, and an image is formed by developing the electrostatic latent image. At that time, in the case of a color electrophotographic apparatus, a color image is formed by repeating uniform charging, image exposure and development processes for a predetermined number of colors. The above-mentioned color electrophotographic apparatus and the like have uniform charging for forming an image,
Among the components for performing image exposure and development processes, there are environmental and temporal characteristics such as charging characteristics of a photoconductor, output intensity of a light source for performing image exposure, developing bias voltage of a developing device, and charging characteristics of a developer. There are elements that are unstable with respect to changes, and if the characteristics of these constituent elements change, the image quality and density of the halftone image in particular tend to change. In the above-described color electrophotographic apparatus, in particular, when the image density of even one color changes in a halftone image, the color tone of an image obtained by superimposing a plurality of colors fluctuates, and it becomes impossible to reproduce an image of a predetermined color tone. This is often a problem, and various proposals have been made for a method of controlling the density fluctuation of a halftone image.

【0003】かかる中間調画像の濃度制御に関する技術
としては、例えば、特開昭64−35466号公報に開
示されたものがある。この特開昭64−35466号公
報に係るトナー濃度制御装置は、感光体上に任意のパタ
ーンを形成し、そのパターン濃度と読み取りトナー濃度
を制御するトナー濃度制御装置において、パターン濃度
を読み取る濃度センサを、1つの発光部と、その発光部
に対して異なる角度に設置された複数の受光部とから構
成したものである。
As a technique relating to the density control of such a halftone image, for example, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 35466/1988. A toner density control device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-36466 discloses a density control device for forming an arbitrary pattern on a photoreceptor and controlling the pattern density and the read toner density. Is composed of one light emitting unit and a plurality of light receiving units installed at different angles with respect to the light emitting unit.

【0004】さらに、この提案に係る技術について説明
すると、上記トナー濃度制御装置は、感光体上に現像さ
れた基準パターンに対し、感光体表面で吸収量の少ない
例えば800〜2000nm付近の波長の検出光をあ
て、その反射光量の大きさにより基準パターンの濃度を
測定するものである。その際、上記反射光は、トナーに
より反射される拡散反射成分と、トナーがない部分で感
光体表面によって反射される正反射成分とからなる。
[0004] Further, the technique according to this proposal will be described. The toner density control device detects a wavelength of, for example, around 800 to 2000 nm, which has a small absorption amount on the surface of the photoreceptor with respect to a reference pattern developed on the photoreceptor. The light is radiated, and the density of the reference pattern is measured based on the amount of reflected light. At this time, the reflected light includes a diffuse reflection component reflected by the toner and a regular reflection component reflected by the surface of the photoreceptor in a portion where there is no toner.

【0005】図19は上記提案に係る方法によって、感
光体上のトナー量を濃度センサで測定した場合の出力特
性を表したものである。一般に、トナー量の少ないハイ
ライト領域では、正反射成分がトナー量に応じて急激に
低下するため、正反射成分の出力によってトナー量を測
定するのが精度の点から望ましい。しかしながら、トナ
ー量の多い領域では、正反射成分に対して拡散反射成分
が増加するため、正反射成分の出力は、トナー量の多い
領域では変化率が低下してしまい、トナー量との対応関
係が成立しなくなる。そのため、トナー量の多い領域で
は、第2の受光部による拡散反射成分の出力を用いてト
ナー量を検出する方法が用いられている。また、正反射
成分を検出するための受光部の受光面にピンホール等を
配置して、拡散反射成分が正反射成分検出用の受光部に
入射する量を最小限にすれば、トナー量の多い領域での
検出精度を、図20に示すように改善することができ
る。
FIG. 19 shows an output characteristic when the toner amount on the photosensitive member is measured by a density sensor by the method according to the above proposal. Generally, in a highlight region where the amount of toner is small, the specular reflection component rapidly decreases in accordance with the amount of toner. Therefore, it is desirable to measure the amount of toner based on the output of the specular reflection component in terms of accuracy. However, in a region where the amount of toner is large, the diffuse reflection component increases with respect to the specular reflection component. Does not hold. Therefore, in an area where the amount of toner is large, a method of detecting the amount of toner using the output of the diffuse reflection component by the second light receiving unit is used. If a pinhole or the like is arranged on the light receiving surface of the light receiving unit for detecting the regular reflection component and the amount of the diffuse reflection component incident on the light receiving unit for detecting the regular reflection component is minimized, the toner amount can be reduced. The detection accuracy in a large area can be improved as shown in FIG.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記特開昭64−35466号公報に係る装置の場
合には、トナー量の多い領域での検出精度を上げるた
め、正反射成分を検出するための受光部の受光面にピン
ホール等を配置して、拡散反射成分が正反射成分検出用
の受光部に入射する量を最小限にする必要があるが、こ
の場合には、ピンホールと入射光軸を精度良く一致させ
る必要があるため、濃度センサの組立て等に高い精度が
要求されるという問題点があった。また、上記提案に係
る装置の場合には、正反射成分と拡散反射成分を精度良
く分離して検出精度を更に向上させようとすると、正反
射成分検出用の受光部に入射する入射光路を長くする必
要があるため、装置の大型化を招くという問題点もあっ
た。さらに、上記提案に係る装置の場合には、任意のパ
ターンのトナー像が形成される感光体に、偏心等の影響
により位置変動があると、正反射成分検出用の受光部に
入射する光量が急激に低下するため、トナー濃度の検出
精度が低下し、濃度センサと感光体との相対位置が変化
すると、安定したトナー濃度の測定が不可能になるとい
う問題点をも有している。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in the case of the apparatus disclosed in JP-A-64-35466, a pinhole or the like is provided on the light-receiving surface of the light-receiving unit for detecting a specular reflection component in order to improve detection accuracy in an area where the amount of toner is large. It is necessary to arrange and minimize the amount of diffuse reflection component incident on the light receiving unit for specular reflection component detection. In this case, however, it is necessary to precisely match the pinhole and the incident optical axis. However, there is a problem that high accuracy is required for assembling the density sensor and the like. Further, in the case of the device according to the above proposal, if the specular reflection component and the diffuse reflection component are accurately separated to further improve the detection accuracy, the length of the incident optical path incident on the light receiving portion for specular reflection component detection is increased. Therefore, there is a problem that the size of the apparatus is increased. Further, in the case of the apparatus according to the above proposal, if the photoconductor on which a toner image of an arbitrary pattern is formed has a position change due to the influence of eccentricity or the like, the amount of light incident on the light receiving portion for detecting the regular reflection component is reduced. Because of the rapid decrease, the detection accuracy of the toner density is reduced, and if the relative position between the density sensor and the photoconductor changes, there is also a problem that stable measurement of the toner density becomes impossible.

【0007】また、上記提案に係る装置の場合には、上
記のように、感光体上のトナー量を測定することで濃度
変動を検知し、適当なパラメータを選んで濃度を制御す
ることが主に行われる。そのときのパラメータは、画像
露光を行う光源の強度であったり、感光体ドラムの帯電
電位であったりするわけだが、必ずしも本質的な濃度変
動の原因を掴んで制御していたわけではないので、中間
調画像の濃度を精度良く制御することができないという
問題点があった。その理由の1つとしては、感光体上の
トナー量を測定することはできても、感光体上に形成さ
れる画像の形成状態を測定することができ、且つ十分小
型で高精度なセンサがなかったことが挙げられる。
Further, in the case of the apparatus according to the above proposal, as described above, it is mainly to detect the density fluctuation by measuring the amount of toner on the photoreceptor and to control the density by selecting an appropriate parameter. Done in The parameters at that time are the intensity of the light source that performs image exposure and the charged potential of the photosensitive drum, but since the control was not necessarily performed by grasping the essential cause of the density fluctuation, There is a problem that the density of the toned image cannot be controlled with high accuracy. One of the reasons is that although it is possible to measure the amount of toner on the photoconductor, it is possible to measure the state of formation of an image formed on the photoconductor, and a sufficiently small and highly accurate sensor is required. It was not.

【0008】さらに説明すると、上記感光体上に形成さ
れる中間調画像の画質は、単に画像濃度つまりトナー量
のみによって決定されるわけではなく、細線画像やドッ
ト画像の広がりや乱れ等によっても決定される。ところ
が、上記提案に係る装置の場合には、感光体上に形成さ
れた画像のある面積の平均的な濃度を測定しているに過
ぎないため、細線画像やドット画像の広がりや乱れ等を
検出することはできず、ましてこれらの細線画像やドッ
ト画像の広がりや乱れ等が如何なる画像形成パラメータ
に起因するものかを識別した状態で検出することができ
ず、中間調画像の濃度を精度良く制御することができな
いものであった。
More specifically, the image quality of the halftone image formed on the photoreceptor is determined not only by the image density, that is, the amount of toner, but also by the spread or disturbance of the fine line image or dot image. Is done. However, in the case of the apparatus according to the above proposal, since only the average density of a certain area of the image formed on the photoconductor is measured, the spread or disorder of the fine line image or the dot image is detected. It is not possible to detect in a state where the spread or disturbance of these fine line images or dot images is caused by any image forming parameters, and it is possible to accurately control the density of the halftone image. I couldn't do that.

【0009】ところで、中間調画像の濃度を精度良く制
御可能とするため、画像の濃度以外に細線画像やドット
画像の広がりや乱れ等をも検出するには、感光体上に形
成された画像をビデオカメラ等を用いて撮影し、このビ
デオカメラ等によって撮影された画像を、フーリエ変換
等を行って画像の形成状態を解析する画像解析装置を用
いて解析することも考えられる。
In order to accurately control the density of a halftone image, in order to detect the spread or disturbance of a fine line image or a dot image in addition to the image density, an image formed on a photoconductor is required. It is also conceivable to take an image using a video camera or the like, and analyze the image captured by the video camera or the like using an image analysis device that performs a Fourier transform or the like to analyze an image formation state.

【0010】しかし、この場合には、画像の形成状態を
検出する装置の構成が非常に複雑となり、装置が非常に
大型化するとともにコスト高となるばかりか、検出され
た画像の形成状態を解析するには、ある程度の時間が必
要とされるため、感光体上に形成された画像の形成状態
を直ちに検出して、この検出された画像の形成状態をカ
ラー電子写真装置等の画像形成パラメータにフィードバ
ックして、中間調画像の濃度を精度良く制御することが
できないという別の問題点もを有している。
However, in this case, the structure of the apparatus for detecting the state of image formation becomes very complicated, which not only increases the size and cost of the apparatus but also analyzes the state of formation of the detected image. Requires a certain amount of time, the state of formation of the image formed on the photoreceptor is immediately detected, and the detected state of formation of the image is used as an image forming parameter of a color electrophotographic apparatus or the like. There is another problem that the density of the halftone image cannot be accurately controlled by feedback.

【0011】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、感光体等の像担持体上に形成された画像のトナ
ー量はもとより、画像の形成状態までをも検出すること
が可能でしかも構成が簡単な画像測定方法、画像測定装
置及びセンサユニットを提供することにある。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is not only to reduce the amount of toner of an image formed on an image carrier such as a photoconductor, but also to achieve the object. Another object of the present invention is to provide an image measuring method, an image measuring device, and a sensor unit which can detect even an image forming state and have a simple configuration.

【0012】また、この発明の他の目的とするところ
は、像担持体と光量検出部との相対的な位置が変化した
場合でも、安定した精度の良い濃度測定が可能な画像測
定方法、画像測定装置及びセンサユニットを提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide an image measuring method and an image measuring method capable of performing stable and accurate density measurement even when the relative position between the image carrier and the light amount detecting unit changes. It is to provide a measuring device and a sensor unit.

【0013】さらに、この発明の他の目的とするところ
は、画像の形成状態を検出して、この検出された画像の
形成状態を画像形成装置にフィードバックして、画像の
形成状態を決定するパラメータを制御することを可能と
する画像測定方法、画像測定装置及びセンサユニットを
提供することにある。
Still another object of the present invention is to detect an image forming state and feed back the detected image forming state to the image forming apparatus to determine the image forming state. It is an object of the present invention to provide an image measuring method, an image measuring device, and a sensor unit which can control the image quality.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】 この発明の請求項1に
記載の画像測定方法は、平行光を像担持体上の被測定画
に照射し、その反射光を集光光学系に入射させ、その
反射光の前記集光光学系による無限遠焦点位置近傍を含
む領域で複数箇所の反射光量の測定値から、像担持体上
の被測定画像の形成状態を測定するようにしたことを特
徴とする画像測定方法である。また、請求項2に記載の
画像形成方法は、平行光を像担持体上の被測定画像に照
射し、その像担持体からの正反射光と被測定画像からの
拡散反射光を集光光学系に入射させ、その反射光の前記
集光光学系による無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数
箇所の反射光の光強度分布の測定値から、像担持体上の
被測定画像の形成状態を測定するようにしたことを特徴
とする画像測定方法である。
Means for Solving the Problems] image measuring method according to claim 1 of the present invention, the measurement image on the image bearing member collimated light
The image is irradiated, the reflected light is made incident on the condensing optical system, and from the measured values of the reflected light amounts at a plurality of locations in the region including the vicinity of the infinity focal position of the reflected light by the condensing optical system, on the image carrier.
An image measuring method characterized in that the state of formation of the image to be measured is measured. Further, according to claim 2
In the image forming method, parallel light is projected on an image to be measured on an image carrier.
And the specular reflection light from the image carrier and the
Diffuse reflected light is made incident on the condensing optical system, and the reflected light
Multiple in the area including near the focal position at infinity by the focusing optics
From the measured value of the light intensity distribution of the reflected light at the location, on the image carrier
The feature is to measure the formation state of the image to be measured
Image measurement method.

【0015】 また、この発明の請求項3に記載の画像
測定方法は、測定された像担持体上の被測定画像の形成
状態から被測定画像を形成した画像形成手段の異常を分
析するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載
の画像測定方法である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image measuring method for analyzing an abnormality of an image forming unit which has formed a measured image from a measured state of the measured image on the image carrier. The image measuring method according to claim 1 or 2, wherein:

【0016】 さらに、この発明の請求項4に記載の画
像測定方法は、前記反射光量の検出部による複数箇所の
光量検出値として、少なくとも前記集光光学系の無限遠
焦点位置近傍での光量測定値を用いることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれか記載の画像測定方法で
ある。
Further, in the image measuring method according to a fourth aspect of the present invention, the light amount measurement at least at a position near an infinity focal point of the light-collecting optical system is used as a light amount detection value at a plurality of positions by the reflected light amount detection unit. Characterized by using a value
An image measuring method according to any one of claims 1 to 3 .

【0017】 また更に、この発明の請求項5に記載の
画像測定装置は、像担持体上の被測定画像に平行光を照
射する平行光光源と、前記平行光光源による平行光の照
射により生じた被測定画像からの反射光を集光する集光
光学系と、前記集光光学系の無限遠焦点位置近傍を含む
領域で複数箇所の光量を検出する光量検出部と、前記光
量検出部による複数箇所での反射光量の検出値から像担
持体上の被測定画像の形成状態を測定する測定手段と、
からなることを特徴とする画像測定装置である。
Still further, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image measuring apparatus, wherein the parallel light source irradiates the measured image on the image carrier with parallel light, and the parallel light source irradiates the parallel light with the parallel light source. A condensing optical system that condenses the reflected light from the image to be measured, a light amount detecting unit that detects light amounts at a plurality of locations in an area including the vicinity of the infinity focal position of the light collecting optical system, and a light amount detecting unit. Image bearing from detected values of reflected light amount at multiple locations
Measuring means for measuring the formation state of the image to be measured on the holding body ,
An image measuring device comprising:

【0018】 更に、この発明の請求項6に記載の画像
測定装置は、前記平行光光源が、像担持体上の被測定画
を照射する光を発生する発光源と、前記発光源からの
発光光を平行化する平行光学系とからなることを特徴と
する請求項5記載の画像測定装置である。
Further, in the image measuring apparatus according to a sixth aspect of the present invention, the parallel light source may include an image to be measured on the image carrier.
6. The image measuring apparatus according to claim 5 , comprising a light emitting source for generating light for irradiating an image , and a parallel optical system for collimating the light emitted from the light emitting source.

【0019】 さらに又、この発明の請求項7に記載の
画像測定装置は、像担持体上の被測定画像を照射する光
を発生する発光源と、前記発光源からの発光光を平行化
するとともにその平行光の照射により生じた被測定画像
からの反射光を集光する集光光学系と、前記集光光学系
の無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数箇所の光量を検
出する光量検出部と、前記光量検出部による複数箇所で
の反射光量の検出値から像担持体上の被測定画像の形成
状態を測定する測定手段と、からなることを特徴とする
画像測定装置である。
Further, in the image measuring apparatus according to a seventh aspect of the present invention, a light emitting source for generating light for irradiating an image to be measured on an image carrier and light emitted from the light emitting source are collimated. A light-collecting optical system that collects reflected light from an image to be measured generated by the irradiation of the parallel light, and a light-amount detecting device that detects light amounts at a plurality of locations in an area including a position near an infinity focal point of the light-collecting optical system. And a measuring means for measuring a state of formation of an image to be measured on the image carrier from detection values of reflected light amounts at a plurality of positions by the light amount detection unit.

【0020】 また、この発明の請求項8に記載の画像
測定装置は、前記発光源が、コヒーレント光源からなる
ことを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに記
載の画像測定装置である。
Further, the image measuring apparatus according to claim 8 of the present invention, the light emitting source, an image measuring apparatus according to any one of claims 5 to 7, characterized in that it consists of a coherent light source is there.

【0021】 さらに、この発明の請求項9に記載の画
像測定装置は、前記光量検出部は光量分布を測定可能な
複数の受光部から構成され、前記測定手段は前記光量検
出部による複数箇所での反射光量分布から像担持体上の
被測定画像の形成状態を測定することを特徴とする請求
項5乃至請求項8のいずれかに記載の画像測定装置であ
る。
Further, in the image measuring device according to a ninth aspect of the present invention, the light quantity detecting section is constituted by a plurality of light receiving sections capable of measuring a light quantity distribution, and the measuring means is provided at a plurality of places by the light quantity detecting section. From the reflected light distribution on the image carrier
Claims, characterized in that measuring the formation state of the measured image
An image measuring device according to any one of claims 5 to 8 .

【0022】 又さらに、この発明の請求項10に記載
の画像測定装置は、前記光量検出部は一体化されたn次
元受光素子(n>1)からなり、前記測定手段は該n次
元受光素子での受光位置に応じた検出値を当該箇所での
光量として像担持体上の被測定画像の形成状態を測定す
ることを特徴とする請求項5乃至請求項9のいずれかに
記載の画像測定装置である。
[0022] Also further, the image measuring apparatus according to claim 10 of the present invention, the light amount detector is made integral n-dimensional light receiving element (n> 1), the measuring means is the n-dimensional light receiving element The image measurement according to any one of claims 5 to 9, wherein a state of formation of an image to be measured on the image carrier is measured by using a detection value corresponding to the light receiving position at (a) as a light amount at the location. Device.

【0023】 さらに、この発明の請求項11に記載の
画像測定装置は、前記測定手段により測定された像担持
体上の被測定画像の形成状態から、像担持体上の被測定
画像を形成した画像形成手段の異常を分析する分析手段
を備えたことを特徴とする請求項5乃至請求項10のい
ずれかに記載の画像測定装置である。
Furthermore, the image measuring apparatus according to claim 11 of the present invention includes an image carrier measured by the measuring means
From the state of formation of the measured image on the body, the measured
An image measuring apparatus according to any one of claims 5 to 10, characterized in that it comprises an analysis means for analyzing an abnormality of the image forming means to form an image.

【0024】 また、この発明の請求項12に記載の画
像測定装置は、前記光量検出部による複数箇所の光量検
出値として、少なくとも前記集光光学系の無限遠焦点位
置近傍での光量測定値を用いることを特徴とする請求項
5乃至請求項11のいずれかに記載の画像測定装置であ
る。
In the image measurement apparatus according to a twelfth aspect of the present invention, at least a light amount measurement value near an infinity focal position of the light-collecting optical system is used as the light amount detection value at a plurality of positions by the light amount detection unit. Claims for use
An image measuring device according to any one of claims 5 to 11 .

【0025】 更に、この発明の請求項13に記載のセ
ンサユニットは、像担持体上の被測定画像を照射する発
光源と、前記発光源からの発光光を平行化するとともに
その平行光の照射により生じた被測定画像からの反射光
を集光する集光光学系と、前記集光光学系の無限遠焦点
近傍に配置され、前記光学系を透過した後の被測定画像
からの反射光を複数箇所で検出する受光素子とからな
り、前記発光源、集光光学系及び受光素子が一体的に形
成されてなることを特徴とするセンサユニットである。
Further, a sensor unit according to a thirteenth aspect of the present invention includes a light emitting source for irradiating an image to be measured on an image carrier, and irradiating the light emitted from the light emitting source with parallel light. A condensing optical system that condenses the reflected light from the measured image generated by the above, and disposed near the infinity focus of the condensing optical system, and reflects the reflected light from the measured image after passing through the optical system. A sensor unit comprising a light receiving element for detecting at a plurality of locations, wherein the light emitting source, the condensing optical system, and the light receiving element are integrally formed.

【0026】[0026]

【作用】この発明の請求項1乃至請求項3に記載の画像
測定方法は、これらの画像測定方法に記載された通りの
作用を有するものである。
The image measuring method according to any one of the first to third aspects of the present invention has the function as described in these image measuring methods.

【0027】また、この発明の請求項4に記載の画像測
定装置では、まず、平行光光源から出射された光が、集
光光学系によって被測定画像に照射される。そして、被
測定画像によって散乱された光は、集光光学系に入射
し、この集光光学系の無限遠焦点位置近傍を含む領域に
設置された光量検出部へ導かれる。一方、被測定画像に
よって散乱されずに正反射された光は、平行光のまま集
光光学系に入射し、この集光光学系によって集光され、
光量検出部上の光源と共役な位置に導かれる。
In the image measuring apparatus according to a fourth aspect of the present invention, first, the light emitted from the parallel light source is irradiated on the image to be measured by the condensing optical system. Then, the light scattered by the image to be measured enters the light-collecting optical system, and is guided to a light-amount detecting unit provided in a region including the vicinity of the infinity focal position of the light-collecting optical system. On the other hand, the light that is specularly reflected without being scattered by the image to be measured enters the condensing optical system as parallel light, and is condensed by this condensing optical system,
The light is guided to a position conjugate with the light source on the light amount detection unit.

【0028】ここで、上記光量検出部は、集光光学系の
無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数箇所の光量を検出
するように構成されているので、被測定画像によって散
乱された光以外にも、被測定画像によって散乱されずに
正反射された光をも、当該光量検出部上の異なった位置
で検出することにより、多くの画像情報を得ることが可
能となる。
Here, since the light quantity detecting section is configured to detect the light quantity at a plurality of locations in the area including the vicinity of the focal point at infinity of the condensing optical system, light other than light scattered by the image to be measured. In addition, by detecting evenly reflected light that is not scattered by the image to be measured at a different position on the light amount detection unit, much image information can be obtained.

【0029】先ず、上記光量検出部には、発光部と共役
な位置に正反射光が入射し、それ以外の領域には拡散反
射光が入射する。また、上記光量検出部としては、例え
ば、1次元又は2次元の分割センサを用いることがで
き、被測定画像によって散乱されずに正反射された光
は、平行光のまま集光光学系に入射し、この集光光学系
によって集光され、光量検出部上の光源と共役な位置に
導かれるため、正反射光に対する受光部の面積を光源の
面積と同様に微小の面積に設定して、拡散反射光と確実
に分離することができ、特に高濃度部分でのトナー濃度
の検出能力が優れている。さらに、拡散反射成分を平行
光線束により分割して測定することによって、集光光学
系が部分コヒーレントとなるため、パワースペクトルの
検出も可能となる。
First, specularly reflected light is incident on the light quantity detecting section at a position conjugate with the light emitting section, and diffusely reflected light is incident on other areas. Further, as the light amount detection unit, for example, a one-dimensional or two-dimensional split sensor can be used, and the light that is specularly reflected without being scattered by the image to be measured enters the condensing optical system as parallel light. Then, since the light is condensed by the light condensing optical system and guided to a position conjugate with the light source on the light amount detection unit, the area of the light receiving unit for the specularly reflected light is set to a small area in the same manner as the light source, It can be reliably separated from the diffusely reflected light, and is excellent in the ability to detect the toner density particularly in a high density portion. Further, by measuring the diffuse reflection component by dividing it with a parallel light beam, the condensing optical system becomes partially coherent, so that the power spectrum can be detected.

【0030】また、被測定画像を集光光学系の無限遠焦
点位置に配置することにより、拡散反射光と正反射光
は、集光光学系の異なった部分を通過した後、平行化さ
れるため、互いに交わらない。したがって、光量検出部
上で正反射光と拡散反射光が一致することはない。つま
り、正反射光と拡散反射光は、常に光量検出部上の異な
る位置に入射し、互いに干渉し合うことがない。従っ
て、この発明によれば、センサーユニットと被測定画像
の相対的な位置が変動した場合でも、ある一点における
正反射光と拡散反射光は、集光光学系の異なった位置を
通過した後、概略平行になっている。そのため、正反射
光と拡散反射光は、光量検出部上でほとんど一致せず、
光量検出部の出力変動はほとんどなく、安定した精度の
良い出力を得ることができる。
By arranging the image to be measured at the infinity focal position of the condensing optical system, the diffuse reflected light and the specular reflected light are collimated after passing through different portions of the condensing optical system. Therefore, they do not intersect each other. Therefore, the regular reflection light and the diffuse reflection light do not match on the light amount detection unit. That is, the specularly reflected light and the diffusely reflected light always enter different positions on the light amount detection unit and do not interfere with each other. Therefore, according to the present invention, even if the relative position between the sensor unit and the image to be measured fluctuates, the specularly reflected light and the diffusely reflected light at one point pass through different positions of the light collecting optical system, They are roughly parallel. Therefore, the regular reflection light and the diffuse reflection light hardly match on the light amount detection unit,
The output of the light amount detection unit hardly fluctuates, and a stable and accurate output can be obtained.

【0031】さらに、この発明の請求項7に記載されて
いるように、発光源としてコヒーレント光源を用いるこ
とで、前記光量検出部は、光学的フーリエ変換面として
与えられ、画像のパワースペクトルを得ることができ
る。このパワースペクトルを解析することで、現像像の
乱れや程度、その変動要因を把握することができ、適切
な処置を行うことが可能となる。
Further, as described in claim 7 of the present invention, by using a coherent light source as a light emitting source, the light amount detecting section is provided as an optical Fourier transform surface, and obtains a power spectrum of an image. be able to. By analyzing the power spectrum, it is possible to grasp the disorder and the degree of the developed image and the cause of the fluctuation, and it is possible to perform an appropriate treatment.

【0032】また、この発明の請求項10に記載の画像
測定装置は、測定手段により測定された被測定画像の形
成状態から、被測定画像を形成した画像形成手段の異常
を分析する分析手段を備えているので、この分析手段に
よって画像形成手段の異常を分析することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an image measuring apparatus, comprising: an analyzing unit that analyzes an abnormality of the image forming unit that has formed the measured image based on a formation state of the measured image measured by the measuring unit. Since the image forming unit is provided, the abnormality of the image forming unit can be analyzed by the analyzing unit.

【0033】さらに、この発明の請求項12に記載のセ
ンサユニットは、発光源、集光光学系及び受光素子が一
体的に形成されているので、上記の作用を有する画像測
定装置をユニット化して小型に構成することができる。
Further, in the sensor unit according to the twelfth aspect of the present invention, since the light emitting source, the condensing optical system and the light receiving element are integrally formed, the image measuring device having the above-mentioned operation is unitized. It can be made compact.

【0034】[0034]

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on the illustrated embodiment.

【0035】図1はこの発明に係る画像測定装置の一実
施例を示すものである。
FIG. 1 shows an embodiment of the image measuring apparatus according to the present invention.

【0036】同図において、1は光源を示すものであ
り、この光源1としては、例えば、780nmあるいは
これよりも長い波長のコヒーレント光(干渉可能な光)
であるレーザービームを出射する半導体レーザが用いら
れる。このコヒーレント光源1は、凸レンズからなる集
光光学系2の物体側無限遠焦点面即ち集光光学径2の焦
点距離fの位置における平面上に配置されており、前記
コヒーレント光源1から出射された発散光は、集光光学
系2によって平行化されて、像担持体としての感光体3
上に照射される。ここで、「焦点」とは、周知のよう
に、光軸に平行に入射した光線が光軸と交わる点、又は
その点から出た光線が光学系を通過したのちに光軸に平
行に進むような点のことをいい、前者は像側焦点、後者
は物体側焦点と呼ばれるが、物体側焦点および像側焦点
は、それぞれ像空間および物空間の無限遠点に共役な点
である。そのため、ここでは、集光光学系2の「焦点」
を「無限遠焦点」と呼び、この「無限遠焦点」が存在す
る集光光学系2の光軸に直交する平面を「無限遠焦点
面」と称する。尚、上記コヒーレント光源1は、集光光
学系2の物体側無限遠焦点面上に配置されるが、必ずし
も物体側無限遠焦点面に正確に一致して配置する必要は
なく、物体側無限遠焦点面の光軸方向に沿った位置の近
傍に配置するように構成しても良い。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source. As the light source 1, for example, coherent light (interferable light) having a wavelength of 780 nm or longer is used.
A semiconductor laser that emits a laser beam is used. The coherent light source 1 is disposed on the object-side infinity focal plane of the converging optical system 2 composed of a convex lens, that is, on a plane at the position of the focal length f of the converging optical diameter 2, and is emitted from the coherent light source 1. The divergent light is collimated by the condensing optical system 2 to form a photoconductor 3 as an image carrier.
Irradiated on top. Here, the “focal point” is, as is well known, a point at which a ray incident parallel to the optical axis intersects with the optical axis, or a ray emitted from that point travels parallel to the optical axis after passing through the optical system. These points are referred to as an image-side focal point, and the latter is referred to as an object-side focal point. The object-side focal point and the image-side focal point are points conjugate to infinity points in the image space and the object space, respectively. Therefore, here, the “focal point” of the condenser optical system 2
Is referred to as “infinity focal point”, and a plane orthogonal to the optical axis of the condensing optical system 2 in which the “infinity focal point” exists is referred to as “infinity focal plane”. Although the coherent light source 1 is arranged on the object-side infinity focal plane of the light-collecting optical system 2, it is not always necessary to arrange the coherent light source 1 exactly on the object-side infinity focal plane. You may comprise so that it may be arrange | positioned near the position along the optical axis direction of a focal plane.

【0037】また、上記感光体3としては、例えば、カ
ラー複写機やプリンタ等のカラー画像形成装置のドラム
状やベルト状に形成された感光体が用いられ、この感光
体3上には、カラー画像の形成を行うプロセス以外のタ
イミングで画像の測定を行う際に、所定の濃度(例え
ば、中間調濃度)のテスト画像が所定のパターンで形成
される。このテスト画像は、カラー画像形成装置が有す
る画像形成条件に応じて、例えば、図4(A)に示すよ
うな万線スクリーンや網点スクリーン等の所定の画像構
造で形成されるものである。また、上記テスト画像は、
中間調等の一種類の濃度の画像を形成するのではなく、
必要に応じて低濃度、中間調濃度、高濃度等複数の濃度
あるいは条件にわたって形成するようにしても良い。
As the photoconductor 3, for example, a photoconductor formed in a drum shape or a belt shape of a color image forming apparatus such as a color copying machine or a printer is used. When measuring an image at a timing other than the process of forming an image, a test image having a predetermined density (for example, a halftone density) is formed in a predetermined pattern. The test image is formed with a predetermined image structure such as a line screen or a halftone screen as shown in FIG. 4A according to the image forming conditions of the color image forming apparatus. Also, the test image above
Instead of forming an image of one type of density such as halftone,
If necessary, the image may be formed over a plurality of densities or conditions such as low density, halftone density, and high density.

【0038】さらに、上記感光体3は、集光光学系2の
像側無限遠焦点位置に配置されており、当該感光体3か
らの正反射光は、図1に示すように、平行光のまま集光
光学系2に再度入射し、集光光学系2の物体側無限遠焦
点面即ち集光光学径2の焦点距離fの位置における平面
上に配置された光量検出部としての光センサー5に導か
れる。その際、上記感光体3からの正反射光は、平行光
のまま集光光学系2に再度入射し、この集光光学系2に
よって集光されて、当該集光光学系2の物体側無限遠焦
点面上に配置された光センサー5に導かれるため、この
光センサー5上に正反射光が集光される位置は、コヒー
レント光源1と共役な略点状の位置となる。
Further, the photosensitive member 3 is arranged at a focal point on the image side of the condensing optical system 2 at infinity, and the specularly reflected light from the photosensitive member 3 is, as shown in FIG. An optical sensor 5 as a light amount detection unit which is re-entered into the condensing optical system 2 as it is and is disposed on the object-side infinity focal plane of the condensing optical system 2, that is, on a plane at the focal length f of the condensing optical diameter 2 It is led to. At this time, the specularly reflected light from the photoreceptor 3 enters the condensing optical system 2 again as parallel light, is condensed by the condensing optical system 2, and is converged on the object side of the condensing optical system 2. Since the light is guided to the optical sensor 5 disposed on the far focal plane, the position where the specularly reflected light is collected on the optical sensor 5 is a substantially point-like position conjugate with the coherent light source 1.

【0039】一方、上記感光体3にテスト画像のトナー
が存在する場合には、集光光学系2によって平行化され
た光は、図1に示すように、感光体3上に形成されたテ
スト画像のトナー4によって散乱され、このトナー4に
よって散乱された拡散反射光は、広がった状態で集光光
学系2に再度入射し、この集光光学系2によって若干絞
られた状態で、光センサー5上に広い面積に渡って略均
一に照射される。
On the other hand, when the toner of the test image exists on the photoconductor 3, the light collimated by the condensing optical system 2 emits the test light formed on the photoconductor 3 as shown in FIG. The diffusely reflected light scattered by the toner 4 of the image and scattered by the toner 4 re-enters the condensing optical system 2 in a spread state, and the optical sensor Irradiation is performed substantially uniformly over a wide area on the surface 5.

【0040】ここで、上記集光光学系2の物体側無限遠
焦点面上に配置された光センサー5は、図2に示すよう
に、感光体3上で正反射された正反射光の光量を検出す
る直径の小さな領域A1の第1の検出部5aと、この正
反射光の光量の広がりを検出する直径が第1の検出部5
aよりも大きさな領域A2の第2の検出部5bと、感光
体3上に形成されたテスト画像が所定の画像構造を有す
る場合に、正反射光に対して所定の距離だけ離れた位置
にそれぞれ照射される側帯の反射光を検出するための2
つの領域Bの第3の検出部5c、5cと、これらの第1
乃至第3の検出部5a〜5c以外の領域に略均一に照射
される背景部の光をするための平面正方形状の領域Cの
第4の検出部5dとを有するように構成されている。上
記光センサー5としては、上記のごとく第1乃至第4の
検出部5a〜5dに区分されたシリコンフォトダイオー
ドからなるものが用いられる。しかし、これに限定され
るものではなく、光センサー5としては、図3に示すよ
うに、図2に示す第1乃至第4の検出部5a〜5dを含
むように、水平方向に沿って直線状に配置された1次元
あるいは2次元のCCDセンサー10等や、第1乃至第
4の検出部に区分されたSPD素子等を用いても良い。
Here, as shown in FIG. 2, the light sensor 5 disposed on the object-side infinity focal plane of the condensing optical system 2 emits light of specularly reflected light on the photoreceptor 3. The first detection unit 5a in the area A1 having a small diameter for detecting the first detection unit 5a and the first detection unit 5
When the test image formed on the photoreceptor 3 has a predetermined image structure, the second detection unit 5b in the area A2 larger than a is located at a predetermined distance from the regular reflection light. 2 for detecting the reflected light of the side band irradiated on each
The third detection units 5c and 5c of the two areas B and the first
And a fourth detection unit 5d of a plane square area C for emitting light of a background part which is irradiated substantially uniformly to regions other than the third detection units 5a to 5c. As the optical sensor 5, a sensor composed of a silicon photodiode divided into the first to fourth detection units 5a to 5d as described above is used. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 3, the optical sensor 5 includes a first to a fourth detectors 5a to 5d shown in FIG. A one-dimensional or two-dimensional CCD sensor 10 or the like arranged in a zigzag manner, an SPD element divided into first to fourth detection units, or the like may be used.

【0041】ここで、図1及び図 において、各種のパ
ラメータは、以下の通りである。 集光光学系2の焦点距離 …… f(mm) 半導体レーザーの波長 …… λ(mm) 像面上スクリーンピッチ …… d(μm)
Here, in FIGS. 1 and 2, various parameters are as follows. Focal length of focusing optical system 2 f (mm) wavelength of semiconductor laser λ (mm) screen pitch on image plane d (μm)

【0042】この場合、光センサー5の表面に相当する
像面上の像高hは、 h=f・tanθ で表されるが、この実施例における集光光学系2の実効
的な開口値(NA値)は非常に小さく設定されており、 tanθ=θ=sinθ とみなして差し支えない。即ち、光センサー5面と感光
体3は、互いに光学的フーリエ変換面とみなされる条件
を満足している。
In this case, the image height h on the image plane corresponding to the surface of the optical sensor 5 is represented by h = f · tan θ, and the effective aperture value of the converging optical system 2 in this embodiment ( NA value) is set to be very small, and tan θ = θ = sin θ. That is, the surface of the optical sensor 5 and the photoreceptor 3 satisfy the condition that they are regarded as optical Fourier transform surfaces.

【0043】この場合、上記感光体3上でd(μm)周
期の正弦波像は、光学フーリエ変換面即ち光センサー5
面上では主光線から、 D=f×λ/2d×10-3 (mm) の位置にスペクトルとして現れるので、図4(B)及び
図2(A)に表示されるようなスペクトル分布を持つ。
このスペルトルに対応する光センサー5面に図2(B)
の形態をもつ複数個の受光領域Bをもつ受光部5cを配
置することで、感光体3上のトナー4像のスペクトルを
検出することができる。
In this case, a sine wave image having a period of d (μm) on the photoconductor 3 is converted into an optical Fourier transform plane, that is, an optical sensor 5.
Since it appears as a spectrum at a position of D = f × λ / 2d × 10 −3 (mm) from the principal ray on the surface, it has a spectrum distribution as shown in FIGS. 4B and 2A. .
Fig. 2 (B) shows the surface of the optical sensor 5 corresponding to this spelling.
By arranging the light receiving section 5c having the plurality of light receiving areas B having the form described above, the spectrum of the toner 4 image on the photoconductor 3 can be detected.

【0044】すなわち、上記感光体3上に形成された図
4(A)に示すような万線スクリーン構造の画像は、理
想的には図5(A)に示すようなステップ状の濃度分布
を持つが、現実的には、画像形成条件の変動等によって
図5(B)に示すようなd(μm)周期の正弦波像によ
って近似できる濃度分布を持つことになる。この図5
(B)に示すようなd(μm)周期の正弦波像を光学的
にフーリエ変換すると、図4(C)に示すように、中央
部にd(μm)周期の正弦波像の平均濃度に相当するピ
ークが現れるとともに、この中央部のピーク信号の両側
に上記の式で与えられる距離Dだけ離れた位置に、正弦
波像の周期に対応した2つの側帯のピークが現れる。
That is, an image having a line screen structure as shown in FIG. 4A formed on the photoreceptor 3 ideally has a step-like density distribution as shown in FIG. 5A. However, in reality, the density distribution can be approximated by a sine wave image having a period of d (μm) as shown in FIG. This figure 5
When a sine wave image having a period of d (μm) as shown in FIG. 4B is optically Fourier transformed, an average density of the sine wave image having a period of d (μm) is obtained at the center as shown in FIG. A corresponding peak appears, and two sidebands corresponding to the period of the sine wave image appear at positions separated by the distance D given by the above equation on both sides of the central peak signal.

【0045】以上の構成において、この実施例に係る画
像測定装置では、次のようにして、感光体等の像担持体
上に形成された画像のトナー量はもとより、画像の形成
状態までをも検出することが可能であり、しかも像担持
体と検出部との相対位置が変化した場合にも、安定した
精度の良い濃度測定が可能となっている。また、この実
施例では、画像の形成状態を検出して、この検出された
画像の形成状態を直ちにフィードバックして、画像の形
成状態を決定するパラメータを制御することが可能とな
っている。
With the above arrangement, the image measuring apparatus according to this embodiment measures not only the toner amount of an image formed on an image carrier such as a photosensitive member but also the state of image formation as follows. The density can be detected, and even when the relative position between the image carrier and the detection unit changes, stable and accurate density measurement can be performed. Further, in this embodiment, it is possible to detect the image formation state, immediately feed back the detected image formation state, and control parameters for determining the image formation state.

【0046】すなわち、この実施例では、まず、画像の
測定に先立って、感光体3上に所定の濃度(例えば、中
間調濃度)のテスト画像が、例えば、図4(A)に示す
ような万線スクリーン構造で形成される。次に、コヒー
レント光源1からは、図1に示すように、レーザービー
ムからなる発散光LBが照射され、このコヒーレント光
源1から出射された発散光LBは、集光光学系2によっ
て平行化されて、感光体3上に照射される。そして、上
記感光体3の表面によって正反射された正反射光は、平
行光のまま集光光学系2に再度入射し、この集光光学系
2によって図2に示すように光センサー5の第1の受光
部5a上に導かれる。一方、上記感光体3上にテスト画
像のトナー4が存在する場合には、集光光学系2によっ
て平行化された光は、感光体3上に形成されたテスト画
像のトナー4によって散乱され、このトナー4によって
散乱された拡散反射光は、図1に示すように、広がった
状態で集光光学系2に再度入射し、この集光光学系2に
よって若干絞られた状態で、光センサー5上の第4の受
光部に広い面積に渡って略均一に照射される。
That is, in this embodiment, first, before the image measurement, a test image of a predetermined density (for example, halftone density) is formed on the photoreceptor 3 as shown in FIG. It is formed with a line screen structure. Next, as shown in FIG. 1, divergent light LB composed of a laser beam is emitted from the coherent light source 1, and the divergent light LB emitted from the coherent light source 1 is collimated by the condensing optical system 2. The light is irradiated onto the photoconductor 3. Then, the specularly reflected light that is specularly reflected by the surface of the photoreceptor 3 enters the condensing optical system 2 again as parallel light, and the condensing optical system 2 causes the light of the light sensor 5 of the optical sensor 5 as shown in FIG. The light is guided onto one light receiving section 5a. On the other hand, when the test image toner 4 exists on the photoconductor 3, the light collimated by the condensing optical system 2 is scattered by the test image toner 4 formed on the photoconductor 3, The diffusely reflected light scattered by the toner 4 enters the condensing optical system 2 again in a spread state as shown in FIG. The upper fourth light receiving portion is irradiated substantially uniformly over a wide area.

【0047】また、この実施例では、図4に示すよう
に、感光体3上に形成されたテスト画像が、スクリーン
ピッチd(μm)の万線スクリーン構造を有する。ま
た、上記光センサー5面と感光体3は、上述したよう
に、互いに光学的フーリエ変換面とみなされる。そのた
め、上記万線スクリーン構造を有するテスト画像によっ
て散乱される光は、図4(B)(C)に示すように、光
センサー5の中央部5aに照射されるDC成分と、この
感光体3上でd(μm)周期の正弦波像は、光学フーリ
エ変換面即ち光センサー5面上では主光線であるDC成
分から、D=f×λ/2d×10-3(mm)だけ離れた
位置にスペクトルとして現れる。そして、これらのスペ
ルトルに対応する光センサー5面には、図2(B)の形
態をもつ複数個の受光素子5a〜5dが配置されている
ため、感光体3上のトナー4像のスペクトルを検出する
ことができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the test image formed on the photoreceptor 3 has a line screen structure with a screen pitch d (μm). The surface of the photosensor 5 and the photoconductor 3 are regarded as optical Fourier transform surfaces, as described above. Therefore, as shown in FIGS. 4B and 4C, the light scattered by the test image having the line screen structure includes the DC component applied to the central portion 5a of the optical sensor 5 and the photosensitive member 3 The sine wave image having a period of d (μm) is located at a position separated by D = f × λ / 2d × 10 −3 (mm) from the DC component which is the principal ray on the optical Fourier transform surface, that is, the optical sensor 5 surface. Appears as a spectrum. Since a plurality of light receiving elements 5a to 5d having the configuration shown in FIG. 2B are arranged on the surface of the optical sensor 5 corresponding to these spells, the spectrum of the toner 4 image on the photoreceptor 3 is obtained. Can be detected.

【0048】図6は感光体表面が光軸方向にデフォーカ
スした場合のこの発明の効果を模式的に表すものであ
る。上記感光体3は、集光光学系2の像側無限遠焦点位
置に配置されているため、図に点線で示されている正反
射光は、集光光学系2により物体側無限遠焦点面上で実
線で示されたデフォーカスのない場合の正反射光と光セ
ンサー5上で一致する。一方、一点鎖線で表される拡散
反射光は、集光光学系2によって正反射光と平行に進む
ため光センサー5上で正反射光と一致することはない。
従って、この発明の実施例によれば光センサー5上で正
反射光と拡散反射光は異なった位置に受光されるためト
ナー量測定装置としてデフォーカスフリーを実現してい
る。
FIG. 6 schematically shows the effect of the present invention when the photosensitive member surface is defocused in the optical axis direction. The photoreceptor 3 is arranged at the image-side infinity focal position of the condensing optical system 2, so that the specularly reflected light indicated by the dotted line in the drawing is focused on the object-side infinity focal plane by the condensing optical system 2. The specular reflection light without defocus indicated by the solid line above coincides with the light sensor 5. On the other hand, the diffuse reflected light represented by the one-dot chain line does not coincide with the regular reflected light on the optical sensor 5 because it travels in parallel with the regular reflected light by the condensing optical system 2.
Therefore, according to the embodiment of the present invention, since the specular reflection light and the diffuse reflection light are received at different positions on the optical sensor 5, defocus free is realized as the toner amount measuring device.

【0049】また、この実施例では、光源1がコヒーレ
ント光源であり、感光体3の表面では、正反射成分が強
く拡散反射成分が弱いため、この実施例に用いられる集
光光学系2は、部分コヒーレント光学系と考えることが
でき、集光光学系2に対して光センサー5は、感光体3
表面の光学的フーリエ変換面として与えられる。このよ
うに、集光光学系2のコヒーレンシーが高く、しかも感
光体3上のテスト画像が図4(A)に示すようなスクリ
ーン構造を有する場合には、光センサー5表面での光強
度分布は、図4(B)に示すように、中央部のDC成分
と、その両側のスクリーンの空間周波数成分とからな
り、図4(B)の線分a−a’上における光強度分布
は、図4(C)に示すようになる。これは、感光体3上
に形成されたテスト画像のパワースペクトルであり、中
央部はDC成分即ち平均トナー量に対応した値であり、
両側の側帯はスクリーンの持つ空間周波数スペクトルに
対応している。
In this embodiment, the light source 1 is a coherent light source, and the specular reflection component is strong and the diffuse reflection component is weak on the surface of the photoreceptor 3. Therefore, the condensing optical system 2 used in this embodiment is It can be considered as a partially coherent optical system.
Given as an optical Fourier transform surface of the surface. As described above, when the condensing optical system 2 has high coherency and the test image on the photoconductor 3 has a screen structure as shown in FIG. 4A, the light intensity distribution on the surface of the optical sensor 5 is As shown in FIG. 4B, the light intensity distribution on the line aa ′ in FIG. 4B is composed of a DC component at the center and spatial frequency components of the screens on both sides thereof. 4 (C). This is the power spectrum of the test image formed on the photoreceptor 3, and the central part is a value corresponding to the DC component, that is, the average toner amount.
The side bands on both sides correspond to the spatial frequency spectrum of the screen.

【0050】これらの光強度分布を検出する光センサー
5は、上述したように、図2に示すように、第1乃至第
4の受光部5a〜5dに分割されている。上記光センサ
ー5の第1の受光部5aは、DC成分のみを検出し、第
2の受光部5bは、第1の受光部5aの低周波数の側帯
波を検出し、第3の受光部5cは、スクリーン構造のパ
ワースペクトルを検出し、第4の受光部5dは、領域A
1、A2、B以外の成分を検出するためのものである。
As described above, the optical sensor 5 for detecting these light intensity distributions is divided into first to fourth light receiving sections 5a to 5d as shown in FIG. The first light receiving section 5a of the optical sensor 5 detects only the DC component, the second light receiving section 5b detects the low frequency sideband of the first light receiving section 5a, and the third light receiving section 5c. Detects the power spectrum of the screen structure, and the fourth light receiving unit 5d
This is for detecting components other than 1, A2, and B.

【0051】上記感光体3上に形成された画像に像の乱
れが発生していなければ、各領域に対応する出力は、図
7に示すように、万線スクリーンの面積率に応じて変化
する。上記光センサー5における第1の受光部5aの出
力は、従来のトナー濃度検出装置における正反射光量と
一致している。また、第2の受光部5bの出力等は、電
子写真方式のカラー画像形成装置において、感光体3上
の画像構造に応じて変化する。ここで、上記電子写真方
式のカラー画像形成装置において、感光体3上の画像構
造にかかわるパラメータとしては、 1) 感光体帯電電位 VH (volt) 2) 露光後電位 VL (volt) 3) バイアス電位 VB (volt) 4) 現像剤トライボ値 TR (クーロン/g) 5) 現像剤トナー濃度 TC (%) 等が挙げられる。
As long as the image formed on the photosensitive member 3 is not disturbed, the output corresponding to each area changes according to the area ratio of the line screen as shown in FIG. . The output of the first light receiving portion 5a of the optical sensor 5 matches the regular reflection light amount of the conventional toner density detecting device. Further, the output of the second light receiving section 5b changes in accordance with the image structure on the photoconductor 3 in the electrophotographic color image forming apparatus. Here, in the above electrophotographic color image forming apparatus, parameters relating to the image structure on the photoconductor 3 include: 1) photoconductor charging potential V H (volt) 2) post-exposure potential V L (volt) 3) such bias potential V B (volt) 4) developer tribo value T R (coulombs / g) 5) the developer toner concentration T C (%) can be mentioned.

【0052】この実施例によれば、上記1)〜5)の各パラ
メータに異常が発生した場合の検出が可能となる。ここ
では簡単のため、上記1)〜3)のパラメータから、図8に
示すように、現像コントラストVD 及びクリーニングフ
ィールドVC を次のように定義する。 6) 現像コントラスト VD =VB −VL 7) クリーニングフィールド VC =VH −VB このとき、各パラメータが光センサー5の各受光部5a
〜5dの出力に与える影響の大きさをまとめたものが図
9である。
According to this embodiment, it is possible to detect when an abnormality occurs in each of the above parameters 1) to 5). Here, for simplicity, the parameter of the 1) to 3), as shown in FIG. 8, defining a development contrast V D and the cleaning field V C as follows. 6) Development contrast V D = V B −V L 7) Cleaning field V C = V H −V B At this time, each parameter is set to each light receiving section 5 a of the optical sensor 5.
FIG. 9 is a table summarizing the magnitude of the effect on the output of .about.5d.

【0053】いま、現像コントラストVD の変動があ
り、3)バイアス電位、4)現像剤トライボ値、 5) 現像剤
トナー濃度、 7) クリーニングフィールド等のパラメー
タに変化がない場合、光センサー5の出力中最も影響を
受けるのは、DC成分(光センサー5aの出力A1)お
よびスクリーンスペクトル(光センサー5bの出力B)
であり、図10に表すような結果となる。また、光セン
サー5の出力A2、Cへの影響は少ないことが分かる。
[0053] Now, there are variations in the development contrast V D, 3) the bias potential, 4) the developer tribo value, 5) the developer toner concentration, 7) when a parameter such as the cleaning field does not change, the optical sensors 5 The DC components (the output A1 of the optical sensor 5a) and the screen spectrum (the output B of the optical sensor 5b) are most affected during the output.
And the result is as shown in FIG. Further, it can be seen that the influence on the outputs A2 and C of the optical sensor 5 is small.

【0054】同様に、クリーニングフィールドVC の変
動に対しては、図11に示すように、光センサー5dの
出力Cが最も影響を受け、光センサー5aの出力A1も
低濃度部分で影響を受けることが分かる。
[0054] Similarly, with respect to the variation of the cleaning field V C, as shown in FIG. 11, the output C of the optical sensor 5d is most affected, the output A1 of the optical sensor 5a also affected by low density portion You can see that.

【0055】また、現像剤トライボ値TR の変動に対し
ては、図12に示すように、光センサー5cの出力B特
に中濃度領域に大きく影響し、光センサー5aの出力A
の高濃度領域でも若干影響を受けることがわかる。即
ち、現像剤トライボ値TR が正常な場合には、図13
(A)に示すように、フーリエスペクトルの側波帯のピ
ークが高くなるのに対して、現像剤トライボ値TR が異
常な場合には、図13(A)に示すように、フーリエス
ペクトルの側波帯のピークが低くなる。
[0055] Further, with respect to the variation of the developer tribo values T R, as shown in FIG. 12, greatly affect the output B, especially medium density region of the optical sensor 5c, the output A of the optical sensor 5a
It can be seen that there is a slight effect even in the high concentration region. That is, when the developer tribo value T R is normal, 13
(A), the while the peak of the sideband of the Fourier spectrum is increased, when the developer tribo value T R is abnormal, as shown in FIG. 13 (A), the Fourier spectrum Sideband peaks are lower.

【0056】さらに、現像剤トナー濃度TC の変動は、
図14に示すように、光センサー5aの出力A1への影
響が大きく、光センサー5bの出力A2へも若干影響
し、光センサー5cの出力Bへも影響するが、この光セ
ンサー5cの出力Bへの影響は、現像コントラストVD
の出力Bへの影響程は大きくないため、現像剤トナー濃
度TC の変動と現像コントラストVD の変動との変動要
因を識別することが可能となる。
Further, the fluctuation of the developer toner concentration T C is as follows.
As shown in FIG. 14, the influence on the output A1 of the optical sensor 5a is great, the output A2 of the optical sensor 5b is slightly affected, and the output B of the optical sensor 5c is affected. Is affected by the development contrast V D
Since the extent influence on the output B not greater, it is possible to identify the variation factor of the variation of the change and development contrast V D of the developer toner concentration T C.

【0057】そこで、上記光センサー5の各受光部5a
〜5dからの出力の変動をCPU等の制御回路あるいは
ハード回路の比較器等を用いて自動的に検出することに
よって、画像の形成状態を自動的に分析することが可能
となる。
Therefore, each light receiving section 5a of the optical sensor 5
It is possible to automatically analyze the state of image formation by automatically detecting the fluctuation of the output from .about.5d using a control circuit such as a CPU or a comparator of a hardware circuit.

【0058】図15は、上記CPU等からなる制御回路
の分析動作を示すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing the analysis operation of the control circuit including the CPU and the like.

【0059】まず、光センサー5の受光部5aの出力A
1と基準値の差は、所定の範囲内にあるか否かが判別さ
れ(ステップ1)、受光部5aの出力A1と基準値の差
が所定の範囲内である場合には、受光部5cの出力Bと
基準値の差は、所定内にあるか否かが判別され(ステッ
プ2)、受光部5cの出力Bと基準値の差が所定の範囲
内にある場合には、再度ステップ1に戻り、受光部5c
の出力Bと基準値の差が所定の範囲内にない場合には、
現像トライボの不良と判断される(ステップ3)。
First, the output A of the light receiving section 5a of the optical sensor 5
It is determined whether or not the difference between 1 and the reference value is within a predetermined range (step 1). If the difference between the output A1 of the light receiving section 5a and the reference value is within the predetermined range, the light receiving section 5c is determined. It is determined whether or not the difference between the output B and the reference value is within a predetermined range (step 2). If the difference between the output B of the light receiving unit 5c and the reference value is within a predetermined range, step 1 is performed again. And the light receiving section 5c
If the difference between the output B and the reference value is not within the predetermined range,
It is determined that the developing tribo is defective (step 3).

【0060】また、上記光センサー5の受光部5aの出
力A1と基準値の差が所定内でない場合には、受光部5
cの出力Bと基準値の差は、所定内にあるか否かが判別
され(ステップ4)、受光部5cの出力Bの出力と基準
値の差が所定内にない場合には、現像コントラストの異
常と判断される(ステップ5)。一方、上記光センサー
5の受光部5cの出力Bと基準値の差が所定の範囲内に
ある場合には、受光部5dの出力Cと基準値の差が、所
定の範囲内にあるか否かが判別され(ステップ6)、受
光部5dの出力Cと基準値の差が所定内にない場合に
は、クリーニングフィールドの異常と判断される(ステ
ップ7)。
If the difference between the output A1 of the light receiving portion 5a of the optical sensor 5 and the reference value is not within a predetermined range, the light receiving portion 5a
It is determined whether or not the difference between the output B and the reference value is within a predetermined range (step 4). If the difference between the output B of the light receiving unit 5c and the reference value is not within the predetermined range, the developing contrast is determined. Is determined to be abnormal (step 5). On the other hand, when the difference between the output B of the light receiving unit 5c of the optical sensor 5 and the reference value is within a predetermined range, it is determined whether the difference between the output C of the light receiving unit 5d and the reference value is within the predetermined range. Is determined (step 6), and if the difference between the output C of the light receiving section 5d and the reference value is not within a predetermined range, it is determined that the cleaning field is abnormal (step 7).

【0061】さらに、上記光センサー5の受光部5dの
出力Dと基準値の差が所定の範囲内にある場合には、受
光部5bの出力A2と基準値の差は、所定の範囲内にあ
るか否かが判別され(ステップ8)、受光部5bの出力
A2と基準値の差が所定の範囲内にない場合には、トナ
ー濃度の異常と判断される(ステップ9)。また、受光
部5bの出力A2と基準値の差が所定の範囲内にある場
合には、再度ステップ1に戻る。
Further, when the difference between the output D of the light receiving portion 5d of the optical sensor 5 and the reference value is within a predetermined range, the difference between the output A2 of the light receiving portion 5b and the reference value is within the predetermined range. It is determined whether or not the toner density is present (step 8). If the difference between the output A2 of the light receiving unit 5b and the reference value is not within a predetermined range, it is determined that the toner density is abnormal (step 9). If the difference between the output A2 of the light receiving unit 5b and the reference value is within a predetermined range, the process returns to step 1.

【0062】このように、上記光センサー5の各受光部
5a〜5dからの出力の変動をCPU等の制御回路を用
いて分析することにより、画像形成条件のいずれに変動
の要因があるかを自動的に検出することができ、この検
出された画像の形成状態の変動要因を直ちにフィードバ
ックして、画像の形成状態を決定するパラメータを制御
することが可能となる。
As described above, the fluctuation of the output from each of the light receiving sections 5a to 5d of the optical sensor 5 is analyzed by using a control circuit such as a CPU to determine which of the image forming conditions causes the fluctuation. Automatic detection can be performed, and the detected fluctuation factors of the image formation state can be immediately fed back to control parameters for determining the image formation state.

【0063】図16はこの発明の請求項12に記載のセ
ンサユニットの一実施例を示すものであり、前記実施例
と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この
実施例では、被測定画像を照射する発光源と、前記発光
源からの発光光を平行化するとともにその平行光の照射
により生じた被測定画像からの反射光を集光する集光光
学系と、前記集光光学系の無限遠焦点近傍に配置され、
前記光学系を透過した後の被測定画像からの反射光を複
数箇所で検出する受光素子とからなり、前記発光源、集
光光学系及び受光素子が一体的に形成されるようになっ
ている。
FIG. 16 shows an embodiment of the sensor unit according to the twelfth aspect of the present invention. The same parts as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals and described. A light-emitting source for irradiating the image to be measured, a condensing optical system for collimating light emitted from the light-emitting source, and condensing reflected light from the image to be measured generated by the irradiation of the parallel light; Placed near the infinity focus of the optical optics,
A light-receiving element that detects reflected light from the image to be measured after passing through the optical system at a plurality of locations; and the light-emitting source, the condensing optical system, and the light-receiving element are integrally formed. .

【0064】すなわち、この実施例では、図16に示す
ように、コヒーレント光源1と、凸レンズからなる集光
光学系2と、光センサー5とが、センサユニット20の
ハウジング21に一体的に取り付けられており、これら
のコヒーレント光源1や凸レンズ等が所定の位置に配置
されたセンサユニット20が小型でかつ感光体3の周囲
に容易に取り付け可能となっている。尚、上記集光光学
系2には、必要に応じてコヒーレント光源1から出射さ
れる光、及び感光体3側から反射する光が通過する部分
以外を遮るマスクを設けるようにしても良い。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 16, a coherent light source 1, a condensing optical system 2 composed of a convex lens, and an optical sensor 5 are integrally mounted on a housing 21 of a sensor unit 20. The sensor unit 20, in which the coherent light source 1, the convex lens, and the like are arranged at predetermined positions, is small and can be easily mounted around the photoconductor 3. The condensing optical system 2 may be provided with a mask that blocks portions other than the portion through which the light emitted from the coherent light source 1 and the light reflected from the photoconductor 3 pass, if necessary.

【0065】図17及び18はこの発明の請求項4又は
6に記載の画像測定装置の他の実施例におけるそれぞれ
異なった変形例を示すものであり、前記実施例と同一の
部分には同一の符号を付して説明すると、この実施例で
は、正反射光を検出する光センサーと拡散反射光を検出
する光センサーとを互いに異なった位置に分離して配置
するように構成されている。
FIGS. 17 and 18 show different modifications of another embodiment of the image measuring apparatus according to the fourth or sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, an optical sensor for detecting regular reflection light and an optical sensor for detecting diffuse reflection light are arranged separately at different positions.

【0066】すなわち、図17に示す画像測定装置で
は、前記実施例の集光光学系2の物体側無限遠焦点面即
ち集光光学径2の焦点距離fの位置における平面上に配
置された光センサー5に相当する位置に小さなミラー3
0が配置されており、このミラー30によって図2
(B)の領域A1及び領域A2に相当する領域の光を側
方に直交するように反射し、第1の光センサー31の受
光部31a、31bによって領域A1及び領域A2に相
当する領域の光を検出するようになっている。また、上
記ミラー30の光軸方向の背後には、図2(B)の領域
B及び領域Cに相当する領域の光を検出する光センサー
32が配置されている。
That is, in the image measuring apparatus shown in FIG. 17, the light arranged on the plane at the object-side infinity focal plane of the condensing optical system 2 of the above embodiment, that is, at the position of the focal length f of the condensing optical diameter 2 is used. A small mirror 3 at the position corresponding to the sensor 5
0 is arranged, and this mirror 30
The light in the area corresponding to the area A1 and the area A2 in (B) is reflected so as to be orthogonal to the side, and the light in the area corresponding to the area A1 and the area A2 is reflected by the light receiving units 31a and 31b of the first optical sensor 31. Is to be detected. Further, an optical sensor 32 for detecting light in a region corresponding to the region B and the region C in FIG. 2B is disposed behind the mirror 30 in the optical axis direction.

【0067】また、図18に示す画像測定装置は、所謂
シュリーレン光学系を使用したものであり、この画像測
定装置は、集光光学系2の光軸上に当該集光光学系2の
焦点距離fよりも若干離れた位置にコヒーレント光源1
が配置されており、このコヒーレント光源1から出射さ
れた発散光LBは、ヘリカルビームスプリッタ41を透
過した後、1/4波長板42によって偏向を受けた後、
集光光学系2によって概略平行化される。感光体3は集
光光学系2の像側、概ね無限遠焦点位置に配置され、前
記感光体3からの正反射光は概略平行光のまま集光光学
系2に再入射し、1/4波長板42により再度偏向を受
け、ヘリカルビームスプリッタ41に反射され第1の光
センサー43に導かれる。一方、感光体3上にトナー4
がある場合には、平行化された光はトナー4面で拡散さ
れ、集光光学系2によってヘリカルビームスプリッタ4
1を経ずに第2の光センサー44に導かれる。これによ
り、前記実施例と同様の効果のすべてが共軸光学系で実
現でき、小型化及び効率化が可能となる。
The image measuring device shown in FIG. 18 uses a so-called Schlieren optical system. This image measuring device is arranged on the optical axis of the light collecting optical system 2 so that the focal length of the light collecting optical system 2 can be adjusted. coherent light source 1 at a position slightly away from f
After the divergent light LB emitted from the coherent light source 1 passes through the helical beam splitter 41 and is deflected by the 波長 wavelength plate 42,
The light is substantially collimated by the condensing optical system 2. The photoreceptor 3 is arranged on the image side of the condensing optical system 2 at a substantially infinity focal position, and the specularly reflected light from the photoreceptor 3 re-enters the condensing optical system 2 as substantially parallel light, and The light is again deflected by the wave plate 42, is reflected by the helical beam splitter 41, and is guided to the first optical sensor 43. On the other hand, the toner 4
In the case where there is, the collimated light is diffused on the toner 4 surface, and the helical beam splitter 4
The light is guided to the second optical sensor 44 without passing through 1. Thus, all of the same effects as those of the above embodiment can be realized by the coaxial optical system, and miniaturization and efficiency can be achieved.

【0068】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。
The other configuration and operation are the same as those of the above embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
感光体等の像担持体上に形成された画像のトナー量はも
とより、画像の形成状態までをも検出することが可能な
画像測定方法、画像測定装置及びセンサユニットを提供
することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an image measuring method, an image measuring device, and a sensor unit capable of detecting not only the amount of toner of an image formed on an image carrier such as a photoconductor but also the state of image formation.

【0070】また、この発明によれば、像担持体と検出
部材との相対位置が変化した場合にも、安定した精度の
良い濃度測定が可能な画像測定方法、画像測定装置及び
センサユニットを提供することができる。
According to the present invention, there is provided an image measuring method, an image measuring apparatus, and a sensor unit capable of performing stable and accurate density measurement even when the relative position between the image carrier and the detecting member changes. can do.

【0071】さらに、この発明によれば、帯電電位、バ
イアス電位、露光電位、現像トライボ値、現像トナー濃
度等の画像形成のパラメータを検出して、これらの検出
された画像形成のパラメータを直ちにフィードバックし
て、画像の形成状態を決定するパラメータを制御するこ
とが可能な画像測定方法、画像測定装置及びセンサユニ
ットを提供することができる。
Further, according to the present invention, image forming parameters such as charging potential, bias potential, exposure potential, developing tribo value, developing toner density, etc. are detected, and these detected image forming parameters are immediately fed back. As a result, it is possible to provide an image measuring method, an image measuring device, and a sensor unit capable of controlling a parameter for determining an image forming state.

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

【図1】 図1はこの発明に係る画像測定装置の一実施
例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of an image measuring device according to the present invention.

【図2】 図2(A)は光センサーの受光状態を示す説
明図、同図(B)は光センサーの受光部を示す構成図で
ある。
FIG. 2A is an explanatory diagram showing a light receiving state of an optical sensor, and FIG. 2B is a configuration diagram showing a light receiving section of the optical sensor.

【図3】 図3は光センサーの他の変形例を示す構成図
である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing another modified example of the optical sensor.

【図4】 図4(A)は感光体上の被測定画像を示す説
明図、同図(B)は光センサーの受光状態を示す模式
図、同図(C)は光センサーで受光される光を示す波形
図である。
FIG. 4A is an explanatory view showing an image to be measured on a photoconductor, FIG. 4B is a schematic view showing a light receiving state of an optical sensor, and FIG. 4C is light received by the optical sensor; It is a waveform diagram which shows light.

【図5】 図5(A)(B)は感光体上の被測定画像を
それぞれ示す説明図である。
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams showing measured images on a photoreceptor, respectively.

【図6】 図6は感光体の位置変動に伴う受光状態を示
す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a light receiving state according to a position change of a photoconductor.

【図7】 図7(A)〜(D)は光センサーの出力をそ
れぞれ示すグラフである。
FIGS. 7A to 7D are graphs each showing an output of an optical sensor.

【図8】 図8は感光体上の静電潜像を示すグラフであ
る。
FIG. 8 is a graph showing an electrostatic latent image on a photoconductor.

【図9】 図9は画像形成条件の変動を分析する結果を
示す図表である。
FIG. 9 is a chart showing a result of analyzing a change in image forming conditions.

【図10】 図10(A)〜(D)は光センサーの出力
をそれぞれ示すグラフである。
FIGS. 10A to 10D are graphs each showing an output of an optical sensor.

【図11】 図11(A)〜(D)は光センサーの出力
をそれぞれ示すグラフである。
FIGS. 11A to 11D are graphs each showing an output of an optical sensor.

【図12】 図12(A)〜(D)は光センサーの出力
をそれぞれ示すグラフである。
FIGS. 12A to 12D are graphs each showing an output of an optical sensor.

【図13】 図13(A)(B)はフーリエスペクトル
の変動をそれぞれ示す波形図である。
FIGS. 13A and 13B are waveform diagrams each showing a change in Fourier spectrum.

【図14】 図14(A)〜(D)は光センサーの出力
をそれぞれ示すグラフである。
FIGS. 14A to 14D are graphs each showing an output of an optical sensor.

【図15】 図15は画像形成条件の変動を分析する動
作を示すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an operation of analyzing a change in image forming conditions.

【図16】 図16はこの発明に係る画像測定装置の他
の実施例を示す構成図である。
FIG. 16 is a block diagram showing another embodiment of the image measuring device according to the present invention.

【図17】 図17はこの発明に係る画像測定装置の更
に他の実施例を示す構成図である。
FIG. 17 is a configuration diagram showing still another embodiment of the image measuring device according to the present invention.

【図18】 図18はこの発明に係る画像測定装置の更
に他の実施例を示す構成図である。
FIG. 18 is a configuration diagram showing still another embodiment of the image measuring device according to the present invention.

【図19】 図19は従来のトナー濃度測定装置の測定
結果を示すグラフである。
FIG. 19 is a graph showing measurement results of a conventional toner concentration measuring device.

【図20】 図20は従来のトナー濃度測定装置の測定
結果を示すグラフである。
FIG. 20 is a graph showing measurement results of a conventional toner concentration measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コヒーレント光源、2 集光光学系、3 感光体、
4 トナー像、5 光センサー。
1 coherent light source, 2 focusing optics, 3 photoconductor,
4. Toner image, 5 light sensor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 303 G01B 11/24 G06T 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/00 303 G01B 11/24 G06T 1/00

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 平行光を像担持体上の被測定画像に照射
し、その反射光を集光光学系に入射させ、その反射光の
前記集光光学系による無限遠焦点位置近傍を含む領域で
複数箇所の反射光量の測定値から、像担持体上の被測定
画像の形成状態を測定するようにしたことを特徴とする
画像測定方法。
1. An area including a vicinity of an infinity focus position of the reflected light by irradiating parallel light to an image to be measured on an image carrier , making the reflected light incident on a condenser optical system, and reflecting the reflected light. From the measured values of the reflected light amount at multiple locations on the image carrier
Image measurement method is characterized in that so as to measure the state of formation of an image.
【請求項2】 平行光を像担持体上の被測定画像に照射
し、その像担持体からの正反射光と被測定画像からの拡
散反射光を集光光学系に入射させ、その反射光の前記集
光光学系による無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数箇
所の反射光の光強度分布の測定値から、像担持体上の被
測定画像の形成状態を測定するようにしたことを特徴と
する画像測定方法
2. An image to be measured on an image carrier is irradiated with parallel light.
And the specular reflection light from the image carrier and the expansion from the image to be measured.
The diffusely reflected light is made incident on the condensing optical system, and the reflected light is collected.
Multiple points in the area including near the focal position at infinity by the optical optics
From the measured value of the light intensity distribution of the reflected light at
The feature is to measure the formation state of the measurement image
Image measurement method .
【請求項3】 測定された像担持体上の被測定画像の形
成状態から被測定画像を形成した画像形成手段の異常を
分析するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記
の画像測定方法。
3. A process according to claim 1 or 2 SL, characterized in that from the state of formation of the measurement image on the measured image carrier so as to analyze the abnormality of the image forming means to form an image to be measured
Image measuring method of the placement.
【請求項4】 前記反射光量の検出部による複数箇所の
光量検出値として、少なくとも前記集光光学系の無限遠
焦点位置近傍での光量測定値を用いることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいずれか記載の画像測定方法。
4. A light quantity measurement value at least in the vicinity of a focal point at infinity of the condensing optical system is used as a light quantity detection value at a plurality of positions by the reflected light quantity detection unit.
The image measuring method according to claim 1 .
【請求項5】 像担持体上の被測定画像に平行光を照射
する平行光光源と、前記平行光光源による平行光の照射
により生じた被測定画像からの反射光を集光する集光光
学系と、前記集光光学系の無限遠焦点位置近傍を含む領
域で複数箇所の光量を検出する光量検出部と、前記光量
検出部による複数箇所での反射光量の検出値から像担持
体上の被測定画像の形成状態を測定する測定手段と、か
らなることを特徴とする画像測定装置。
5. A parallel light source for irradiating parallel light to an image to be measured on an image carrier, and condensing optics for condensing reflected light from the image to be measured generated by irradiation of the parallel light by the parallel light source. System, a light amount detection unit that detects light amounts at a plurality of locations in an area including the vicinity of the infinity focus position of the light-collecting optical system, and an image bearing device based on detection values of reflected light amounts at the plurality of locations by the light quantity detection unit.
An image measuring apparatus, comprising: a measuring unit that measures a state of forming an image to be measured on a body .
【請求項6】 前記平行光光源が、像担持体上の被測定
画像を照射する光を発生する発光源と、前記発光源から
の発光光を平行化する平行光学系とからなることを特徴
とする請求項5記載の画像測定装置。
6. The object to be measured on an image carrier , wherein the parallel light source is
6. The image measuring apparatus according to claim 5 , comprising: a light emitting source for generating light for irradiating an image; and a parallel optical system for collimating the light emitted from the light emitting source.
【請求項7】 像担持体上の被測定画像を照射する光を
発生する発光源と、前記発光源からの発光光を平行化す
るとともにその平行光の照射により生じた被測定画像か
らの反射光を集光する集光光学系と、前記集光光学系の
無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数箇所の光量を検出
する光量検出部と、前記光量検出部による複数箇所での
反射光量の検出値から像担持体上の被測定画像の形成状
態を測定する測定手段と、からなることを特徴とする画
像測定装置。
7. A light-emitting source for generating light for irradiating an image to be measured on an image carrier, and collimating the light emitted from the light-emitting source and reflecting from the image to be measured caused by the irradiation of the parallel light. A light-collecting optical system that collects light, a light-amount detecting unit that detects light amounts at a plurality of locations in an area including the vicinity of an infinity focal position of the light-collecting optical system, An image measuring apparatus comprising: a measuring unit that measures a state of forming an image to be measured on an image carrier from a detected value.
【請求項8】 前記発光源が、コヒーレント光源からな
ることを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに
記載の画像測定装置。
8. An image measuring apparatus according to claim 5 , wherein said light emitting source comprises a coherent light source.
【請求項9】 前記光量検出部は光量分布を測定可能な
複数の受光部から構成され、前記測定手段は前記光量検
出部による複数箇所での反射光量分布から像担持体上の
被測定画像の形成状態を測定することを特徴とする請求
項5乃至請求項8のいずれかに記載の画像測定装置。
9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the light amount detection unit includes a plurality of light receiving units capable of measuring a light amount distribution, and the measuring unit determines a light amount distribution at a plurality of locations by the light amount detection unit on the image carrier.
Claims, characterized in that measuring the formation state of the measured image
An image measuring device according to any one of claims 5 to 8 .
【請求項10】 前記光量検出部は一体化されたn次元
受光素子(n>1)からなり、前記測定手段は該n次元
受光素子での受光位置に応じた検出値を当該箇所での光
量として像担持体上の被測定画像の形成状態を測定する
ことを特徴とする請求項5乃至請求項9のいずれかに記
載の画像測定装置。
10. The light amount detecting section is composed of an integrated n-dimensional light receiving element (n> 1), and the measuring means determines a detection value corresponding to a light receiving position of the n-dimensional light receiving element at a corresponding light amount. The image measuring apparatus according to claim 5 , wherein a measurement state of an image to be measured on the image carrier is measured.
【請求項11】 前記測定手段により測定された像担持
体上の被測定画像の形成状態から、像担持体上の被測定
画像を形成した画像形成手段の異常を分析する分析手段
を備えたことを特徴とする請求項5乃至請求項10のい
ずれかに記載の画像測定装置。
11. An image carrier measured by said measuring means.
From the state of formation of the measured image on the body, the measured
Image measuring apparatus according to any one of claims 5 to 10, characterized in that it comprises an analysis means for analyzing an abnormality of the image forming means to form an image.
【請求項12】 前記光量検出部による複数箇所の光量
検出値として、少なくとも前記集光光学系の無限遠焦点
位置近傍での光量測定値を用いることを特徴とする請求
項5乃至請求項11のいずれかに記載の画像測定装置。
As 12. light amount detection value of the plurality of locations by the light amount detector, wherein, wherein the use of light intensity measurements at infinity focal position vicinity of at least the light converging optical system
The image measurement device according to claim 5 .
【請求項13】 像担持体上の被測定画像を照射する発
光源と、前記発光源からの発光光を平行化するとともに
その平行光の照射により生じた被測定画像からの反射光
を集光する集光光学系と、前記集光光学系の無限遠焦点
近傍に配置され、前記光学系を透過した後の被測定画像
からの反射光を複数箇所で検出する受光素子とからな
り、前記発光源、集光光学系及び受光素子が一体的に形
成されてなることを特徴とするセンサユニット。
13. A light-emitting source for irradiating an image to be measured on an image carrier , collimating light emitted from the light-emitting source, and condensing reflected light from the image to be measured caused by the irradiation of the parallel light. A light-receiving element that is disposed near the infinity focus of the light-collecting optical system and detects reflected light from an image to be measured after passing through the optical system at a plurality of locations; A sensor unit in which a light source, a condensing optical system, and a light receiving element are integrally formed.
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