JP3591144B2 - Image density detection method and apparatus, image density control method and apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

Image density detection method and apparatus, image density control method and apparatus, and image forming apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像濃度検知方法および装置、画像濃度制御方法および装置、および画像形成装置に関し、特に大きなダイナミックレンジを有し、かつ、トナーの汚れによって検出精度が低下するのを防止した画像濃度検知方法および装置、画像濃度制御方法および装置、および画像形成装置に関する。
【0002】
【従来技術】
従来の画像濃度検知装置として、例えば、特開昭62−280869号公報、特開平2−210370号公報、特開平2−246984号公報(特公平7−95208号公報)、特開平3−209281号公報、等に示されるものがある。
【0003】
図6は、これらの公報に示される従来の画像濃度検知装置を一般化した構成を示し、波長が950nm付近の赤外光を感光体ドラム2上のトナー像(例えば、カラーパッチ)25へ出射する赤外LED21と、トナー像25からの正反射光を受光する第1のホトダイオード22と、トナー像25からの拡散反射光を受光する第2のホトダイオード23と、外部からのノイズ光を遮断しながら赤外光LED21、第1および第2のホトダイオード22、23を収容するハウジング26を有している。
【0004】
図7はイエロ(Y)、マゼンタ(M)およびサイアン(C)のカラートナーの反射スペクトルを示し、赤外LED21が出射する波長が950nm付近の赤外光はY、M、Cのカラートナーに対して等しい反射率を有している。
【0005】
以上の構成において、感光体ドラム2にY、M、Cあるいはブラック(K)のトナー像25を形成し、このトナー像25に赤外LED21から波長が950nm付近の赤外光を出射すると、第1のホトダイオード22は正反射光を受光し、第2のホトダイオード23は拡散反射光を受光してそれぞれ受光量に応じた素子出力を発生する。
【0006】
図8はトナー像25の画像濃度すなわち、トナー付着量に応じた素子出力および演算値を示し、第1のホトダイオード22の素子出力に基づく拡散反射光成分aと、第2のホトダイオード23の素子出力に基づく拡散反射光成分bと、図示されない演算回路によって演算された正反射成分aと拡散反射成分bの演算値(a−b)が示されている。正反射成分aはトナー付着量が増加すると、飽和する傾向が見られるが、演算結果(a−b)はトナー付着量が増加しても飽和しないので、大きなダイナミックレンジでトナー付着量を正確に検出することができる。
【0007】
図9はY、M、CおよびKのカラートナー像の正反射光に基づく素子出力の飽和特性を示したものであり、前述したように、何れのカラートナー像においてもトナー付着量が増加すると、正反射光の素子出力が飽和するので、正反射成分だけに基づいてトナー付着量を検出しようとすると、タイナミックレンジが小さくなることを示している。
【0008】
図10は図6に示した従来の画像濃度検知装置の汚れの影響を示している。この画像濃度検知装置は未定着トナー像の濃度を検出しているので、ホトダイオード22、23の受光面がトナー等によって汚れると、ホトダイオード22の素子出力がaからa’に低下し、ホトダイオード23の素子出力がbからb’に低下する。
【0009】
図11はホトダイオード22、23の素子出力が低下したときの画像濃度検知誤差を示す。図示から明らかなように、ホトダイオード22、23がともに同じ程度に汚れていれば、曲線(a’−b’)で示すように、ホトダイオード22、23が同じ程度に汚れていないときの曲線(a−b)とほぼ同じになって誤差を有しない演算値が得られる。しかし、ホトダイオード22、23の一方だけが汚れているとき、あるいは汚れの程度が異なるとき、曲線(a−b’)あるいは(a’−b)で示す演算値が得られる。その結果、トナー付着量の演算値が誤差±eを有することになる。この種の誤差±eがある限り、画像再現性の目標レベルを人間の色差認識限界値であるΔE=3以下にすることができない。色差認識限界値については、COLOR Research and Application,Vol.14 Number 3, June 1989の139〜151ページに述べられている。
【0010】
一方、従来のトナー汚れ防止装置(トナー汚れ清掃装置)として、例えば、受光用開口面を下向きにするものが実開平2−119270号公報に、トナー付着防止のために回転する透明筒状ケースにホトダイオードを収容したものが特開平4−260077号公報に、ホトダイオードを後退可能な構造にして感光体を取り外さないで清掃できるようにしたものが実開平5−43165号公報にそれぞれ記載されている。
【0011】
このトナー汚れ防止装置を従来の画像濃度検知装置に設けると、前述した誤差±eをある程度は解決することができる、と考えられる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の画像濃度検知装置によると、トナー汚れ防止装置を設けて2つの受光素子にトナー汚れの差が生じないようにすると、余分な機能を付加したことになるので、構造が複雑化し、コストアップになる。また、トナー汚れ防止装置を設けたとしても、2つの受光素子の清掃度に差が生じることが避け難いので、前述した誤差±eに基づく検出精度の低下が生じ、人間の色差認識限界値以下の画像再現性を得ることができない。
【0013】
従って、本発明の目的は2つの受光素子の汚れの差によって検出精度が低下するのを防ぎ、これによって人間の色差認識限界値以下の画像再現性を得ることができる画像濃度検知方法および装置、画像濃度制御方法および装置、および画像形成装置を提供することにある。
【0014】
本発明の他の目的はトナー汚れ防止装置を設けなくとも高い検出精度で画像濃度を検出することができる画像濃度検知方法および装置、画像濃度制御方法および装置、および画像形成装置を提供することにある。
【0015】
本発明の他の目的は構造の複雑化とコストアップを抑え、かつ、光検知にとって避け難いノイズや迷光の影響を排除することができる画像濃度検知方法および装置、画像濃度制御方法および装置、および画像形成装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を実現するため、第1の特徴により、像担持体に形成された画像の濃度を検知する画像濃度検知方法において、前記画像に第1の光路から光を照射し前記画像から反射される正反射光を第1の受光手段によって検知するとともに、前記画像から反射される拡散反射光を第2の受光手段によって検知し、前記画像に前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射して前記画像から反射される拡散反射光を前記第1の受光手段によって検知するとともに、前記画像から反射される正反射光を前記第2の受光手段によって検知し、前記第1および第2の受光手段によって検知された前記正反射光および前記拡散反射光に基づいて前記画像の濃度を検知することを特徴とする画像濃度検知方法を提供する。
【0017】
本発明は、上記の目的を実現するため、第2の特徴により、像担持体に形成された画像の濃度を検知する画像濃度検知装置において、前記画像に第1の光路および前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射する第1および第2の光照射手段と、前記第1の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される正反射光および拡散反射光を受光し、前記第2の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される拡散反射光および正反射光を受光する第1および第2の受光手段と、前記第1の受光手段の前記正反射光および前記拡散反射光、および前記第2の受光手段の前記拡散反射光および前記正反射光に基づいて前記画像の濃度を演算する演算手段を備え、前記第1の照射手段および前記第1の受光手段は、前記像担持体の法線の両側に前記法線に対して第1の角度を有して配置され、前記第2の照射手段および前記第2の受光手段は、前記法線の両側に前記第1の角度とは異なる第2の角度を有して配置されたことを特徴とする画像濃度検知装置を提供する。
【0018】
本発明は、上記の目的を実現するため、第3の特徴により、像担持体に形成された画像の濃度を検知して前記濃度を制御する画像濃度制御方法において、前記画像に第1の光路から光を照射し前記画像から反射される正反射光を第1の受光手段によって検知するとともに、前記画像から反射される拡散反射光を第2の受光手段によって検知し、前記画像に前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射して前記画像から反射される拡散反射光を前記第1の受光手段によって検知するとともに、前記画像から反射される正反射光を前記第2の受光手段によって検知し、前記第1および前記第2の受光手段によって検知された前記正反射光および前記拡散反射光に基づいて前記画像の濃度を検知し、検知した前記濃度に基づいて前記画像の前記濃度を所定の濃度に制御することを特徴とする画像濃度制御方法を提供する。
【0019】
本発明は、上記の目的を実現するため、第4の特徴により、画像形成手段によって像担持体に形成された画像の濃度を検知して前記濃度を制御する画像濃度制御装置において、前記画像に第1の光路および前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射する第1および第2の光照射手段と、前記第1の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される正反射光および拡散反射光を受光し、前記第2の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される拡散反射光および正反射光を受光する第1および第2の受光手段と、前記第1の受光手段の前記正反射光および前記拡散反射光、およ前記第2の受光手段の前記拡散反射光および前記正反射光に基づいて前記画像の濃度を演算する演算手段と、前記演算手段によって演算された前記濃度に基づいて前記濃度を所定の濃度に制御する制御手段を備え、前記第1の照射手段および前記第1の受光手段は、前記像担持体の法線の両側に前記法線に対して第1の角度を有して配置され、前記第2の照射手段および前記第2の受光手段は、前記法線の両側に前記第1の角度とは異なる第2の角度を有して配置されたことを特徴とする画像濃度制御装置を提供する。
【0020】
本発明は、上記の目的を実現するため、第5の特徴により、像担持体に形成された画像の濃度を検知して前記像担持体に所定の濃度の画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体に前記画像を形成する画像形成手段と、前記画像に第1の光路および前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射する第1および第2の光照射手段と、前記第1の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される正反射光および拡散反射光を受光し、前記第2の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される拡散反射光および正反射光を受光する第1および第2の受光手段と、前記第1の受光手段の前記正反射光および前記拡散反射光、および前記第2の受光手段の前記拡散反射光および前記正反射光に基づいて前記画像の濃度を演算する演算手段と、前記演算手段によって演算された前記濃度に基づいて前記濃度を前記所定の濃度に制御する制御手段を備え、前記第1の照射手段および前記第1の受光手段は、前記像担持体の法線の両側に前記法線に対して第1の角度を有して配置され、前記第2の照射手段および前記第2の受光手段は、前記法線の両側に前記第1の角度とは異なる第2の角度を有して配置されたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像濃度検知方法および装置、画像濃度制御方法および装置、および画像形成装置を詳細に説明する。
【0022】
図1は、本発明の画像形成装置の実施の形態を示し、帯電された感光体ドラム2に記録画像に応じたレーザー光を出射するレーザー出力部1と、コンピュータ(図示せず)等のメモリから読み出された読出画像信号に所定の信号処理を施してレーザー出力部1へ記録画像信号を出力する信号処理部5と、感光体ドラム2を帯電するスコロトロン帯電器3と、レーザー光によって形成された感光体ドラム2の静電潜像をトナー現像する現像器6と、感光体ドラム2上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー像濃度検出部12と、感光体ドラム2上のトナー像を用紙搬送路4に搬送される用紙に転写する転写器7と、用紙上の転写像を定着する定着器8と、感光体ドラム2の残留トナーを除去するクリーナ11を有する。信号処理部5は原稿走査によって発生する原稿読取信号、あるいは原稿読取信号をストアするメモリから読み出される読出画像信号を入力して信号処理する構成であっても良い。
【0023】
図2は図1の画像形成装置の制御系を示し、図1と同一の部分は同一の引用数字で示したので重複する説明は省略するが、トナー像濃度検出部12より出力される濃度信号を演算して誤差を含まない補正濃度信号を出力する濃度演算部31と、補正濃度信号を入力してトナー像の現像条件を制御する制御信号を出力する現像器制御部32と、補正濃度信号を入力して静電潜像の形成条件を制御する制御信号を出力する画像濃度制御部35と、現像器制御部32から制御信号を入力して現像器6の現像ロールを所定の回転数で回転させる現像ロール駆動モータ33と、現像器制御部32から制御信号を入力して現像器6へトナーを供給するディスペンサのトナー供給量を所定の量にするディスペンサ用モータ34と、画像濃度制御部36から制御信号を入力してレーザー出力部1から出射されるレーザー光の光量を制御する光量コントローラ36と、画像濃度制御部36から制御信号を入力してスコロトロン帯電器3のグリットに制御された電圧を印加するグリット電源37と、画像濃度制御部35から制御信号を入力して感光体ドラム2に、例えば、20mm×20mmのカラーパッチを形成する基準パターン信号を発生する基準パターン信号発生器38を有する。
【0024】
図3はトナー像濃度検知部12を示し、感光体ドラム2の法線に対して角度θ(0<θ<90°)を有して設けられた第1の赤外LED21と、法線に対して角度θを有し、第1の赤外LED21の反対側に設けられた第1のホトダイオード22と、法線に対して角度θ(0<θ<90°)を有して設けられた第2の赤外LED24と、法線に対して角度θを有し、第2の赤外LED24の反対側に設けられた第2のホトダイオード23と、第1および第2の赤外LED21、24および第1および第2のホトダイオード22、23を収容するとともに外部のノイズ光、定着部8の熱線(赤外光)等の侵入を防ぐ、例えば、アルミニウムのハウジング26を有している。感光体ドラム2には、カラーパッチ25が形成されている。
【0025】
以上の構成において、以下動作を説明する。
【0026】
入力した読出画像信号は、信号処理部5で適切な信号処理を受けて記録画像信号にされてレーザー出力部1に入力され、レーザー光を変調する。このようにして、記録画像信号によって変調されたレーザー光が、感光体ドラム2にラスター照射される。
【0027】
一方、感光体ドラム2はスコロトロン帯電器3によって一様に帯電され、レーザー光が照射されると、その表面には記録画像信号に対応した静電潜像が形成される。次いで、現像器6により静電潜像がトナー現像され、転写器7によってトナー像が用紙(図示せず)上に転写され、定着器8によって定着される。その後、感光体ドラム2はクリーナ11によりクリーニングされ、一回の画像形成動作が終了する。
【0028】
以上の画像形成装置において、画像濃度制御部35からの指示により基準パターン信号発生器38から基準パターン信号がレーザー出力部1に送られ、感光体ドラム2に基準パターンのトナー像25が形成される。例えば、トナー像25は20mm×20mmの領域に面積比にして60%のカラートナーを有するようにして形成される。次に、トナー像濃度検出部12によってこの基準パターンのトナー像25の濃度が測定される。
【0029】
図4はトナー像濃度検出部12の駆動タイミングを示し、第1の赤外LED21と第2の赤外LED24が交互にオンされ、それぞれ波長が950nm付近の赤外光を出射する。第1の赤外LED21がオンすると、第1のホトダイオード22がトナー像25からの正反射光を受光し、第2のホトダイオード23が拡散反射光を受光する。一方、第2の赤外LED24がオンすると、第2のホトダイオード23がトナー像25からの正反射光を受光し、第1のホトダイオード22が拡散反射光を受光する。このようにして、第1および第2のホトダイオード22、23は受光量に基づく濃度信号をそれぞれ濃度演算部31へ出力する。
【0030】
図5は濃度演算部31の演算内容を示し、(a−b’)は、トナーの汚れのない受光面を通して受光されることによりレベル低下を生じていない正反射成分に基づく濃度信号aと、トナーによって汚れている受光面を通して受光されることによりレベル低下を生じた拡散反射成分に基づく濃度信号b’との差であり、(a’−b)は、トナーによって汚れている受光面を通して受光されることによりレベル低下を生じた正反射成分に基づく濃度信号a’と、トナーの汚れのない受光面を通して受光されることによりレベル低下を生じていない拡散反射成分に基づく濃度信号bとの差である。
【0031】
前述したように、第1の赤外LED21がオンしたとき、トナー像濃度検出部12より濃度信号a,b’,あるいはa’,bが濃度演算部31へ出力され、第2の赤外LED24がオンしたとき、濃度信号a’,b,あるいはa,b’が出力される。
【0032】
濃度演算部31は入力した濃度信号a,a’,b,b’をメモリにストアした後、c={(a−b’)+(a’−b)}/2の演算を行って補正濃度信号cを現像器制御部32と画像濃度制御部35へ出力し、かつレベル低下の生じていない正反射成分に基づく濃度信号aを現像器制御部32へ出力する。
【0033】
現像器制御部32は、前述した60%のカラーパッチの正反射成分に基づく濃度目標値として以下のテーブルを有する。
【表1】

Figure 0003591144
【0034】
現像器制御部32は、トナー像25がイエロートナーで形成されている場合、濃度信号aと目標値の33%を比較し、かつ、補正濃度信号cを考慮した制御信号を発生して現像ロール駆動モータ33とトナー供給用ディスペンサ用モータ34の回転数を制御する。これによってトナー付着量が所定の値に制御される。
【0035】
画像濃度制御部35は、補正濃度信号cを入力すると、スコロトロン帯電器3のグリット電源37およびレーザ出力部1の光量コントローラ36を制御してスコロトロン帯電器3のグリット電圧およびレーザ出力部1より出射されるレーザー光の光量を所定の値にする。これによって静電潜像のコントラスト比が所定の値に制御される。
【0036】
このようにして所定の画像濃度を有した品質の高い記録画像を得ることができる。
【0037】
ここで、第1および第2の赤外LED21、24の点灯と第1および第2のホトダイオード22、23の出力の関係を整理すると、以下の通りである。
【表2】
Figure 0003591144
【0038】
以上、本発明の画像形成装置を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形等が可能である。
(1) 読み取り用のカラーパッチを作らないで、通常の出力画像を用いてトナー像濃度検知を行ってもよい。
(2) 帯電量、露光量、現像バイアス、現像ロール回転数、トナー供給係数のうち少なくともいずれかの操作量を制御すれば良いが、これ以外の操作量を用いて もよい。また、画像濃度制御あるいはトナー補給制御以外の制御にも適用することができる。
(3) トナー濃度信号を、例えば、判断、警告表示、等に使用してもよい。
(4) 用紙上の転写像、中間転写体上のトナー像、あるいは定着後の画像の濃度を検出するようにしてもよい。
(5) 発光手段および受光手段の配置角度は、θ>θでもよい。また、第2のホトダイオード23を、感光体面の法線に対して、第1の赤外LED21と同じ側に配置しているが、感光体面の法線に対して第1の赤外LED21の反対側であってもよい。
(6) 発光手段として、例えば、ハロゲンランプ、レーザーダイオード、等を使用することができ、受光手段として、例えば、光電管、光電子増倍管、ホトコンダクター、等を使用することができる。
(7) 受発光手段に集光光学系を備えてもよい。
(8) 濃度演算は前述した減算に限定することなく、以下の除算や他の演算を用いてもよい。
【数1】
Figure 0003591144
(9) 演算式{(a−b’)+(a’−b)}/2の代わりに以下の演算式を用いても良い。
【表3】
Figure 0003591144
(10)受発光素子をそれぞれ、あるいは何れかを1つにし、正反射成分と拡散反射成分を受光できるように2つの位置間で移動できるようにしてもよい。
(11)2つの受光素子が同じ程度に汚れているときは、前述した演算は省略してもよい。
(12)2つの発光素子を同時にオンし、その前あるいは後に何れか1つの発光素子をオンした駆動方式の演算効果から画像濃度を算出しても良い。
(13)正反射成分の現像器制御部への出力を行わなくても良い。
(14)正反射成分を画像濃度制御部だけへ出力しても良く、あるいは現像器制御部と画像濃度制御部の両方へ出力しても良い。
【0039】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の画像濃度検知方法および装置、画像濃度制御方法および装置、および画像形成装置によると、画像からの正反射成分と拡散反射成分の両成分を受光する2つの受光素子の検出信号に所定の演算処理を施して画像の濃度を検出するようにしたので、2つの受光素子に汚れの差があっても高い精度で画像濃度を検出することができる。従って、トナー汚れ防止装置(トナー汚れ清掃装置)を設けなくとも、人間の色差認識限界値以下の画像再現性を得ることができ、かつ、構成の複雑化およびコストアップを抑えることができる。また、ノイズや迷光が侵入したとしても、2つの受光素子の検出信号に施される前述した所定の演算式によってある程度除去することができるので、信頼性の高い検出結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における画像形成装置を示す説明図。
【図2】本発明の実施の形態における画像形成装置を示すブロック図。
【図3】本発明の実施の形態における画像形成装置の画像濃度検出部を示す説明図。
【図4】本発明の実施の形態における画像形成装置の画像濃度検出部の赤外LEDの駆動タイミングを示すタイミングチャート
【図5】本発明の実施の形態における画像形成装置の画像濃度検出部の濃度信号の演算値とトナー付着量の関係を示すグラフ。
【図6】従来の拡散/反射型濃度検知装置を示す説明図。
【図7】イエロー・マゼンダ・サイアンの各カラートナーの反射スペクトルを示す説明図。
【図8】従来の拡散/反射型濃度検知装置におけるトナー付着量と各受光素子出力および演算値の関係を示すグラフ。
【図9】従来の拡散/反射型濃度検知装置におけるイエロー・マゼンダ・サイアン・黒の各トナー付着量と各受光素子出力の関係を示すグラフ。
【図10】従来の拡散/反射型濃度検知装置におけるトナー付着量と各受光素子出力の関係を示すグラフ。
【図11】従来の拡散/反射型濃度検知装置における濃度信号の演算値とトナー付着量の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1, レーザ出力部
2, 感光体ドラム
3, スコロトロン帯電器
4, 用紙搬送路
5, 信号処理部
6, 現像器
7, 転写器
8, 定着器
12,画像濃度検出部
21,赤外LED
22,ホトダイオード
23,ホトダイオード
24,赤外LED[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image density detection method and apparatus, an image density control method and apparatus, and an image forming apparatus, and more particularly, to an image density detection method having a large dynamic range and preventing detection accuracy from being reduced by toner contamination. The present invention relates to an image forming apparatus, an image density control method and apparatus, and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a conventional image density detecting device, for example, JP-A-62-280869, JP-A-2-210370, JP-A-2-246984 (JP-B-7-95208), JP-A-3-209281 There are publications and the like.
[0003]
FIG. 6 shows a generalized configuration of the conventional image density detecting devices disclosed in these publications, and emits infrared light having a wavelength of around 950 nm to a toner image (for example, a color patch) 25 on the photosensitive drum 2. An infrared LED 21, a first photodiode 22 that receives specularly reflected light from the toner image 25, a second photodiode 23 that receives diffusely reflected light from the toner image 25, and blocks noise light from outside. A housing 26 accommodating the infrared LED 21 and the first and second photodiodes 22 and 23.
[0004]
FIG. 7 shows the reflection spectra of the yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) color toners. The infrared light emitted by the infrared LED 21 and having a wavelength of around 950 nm is applied to the Y, M, and C color toners. Have the same reflectance.
[0005]
In the above configuration, when a Y, M, C or black (K) toner image 25 is formed on the photosensitive drum 2 and infrared light having a wavelength of about 950 nm is emitted from the infrared LED 21 to this toner image 25, The first photodiode 22 receives specularly reflected light, and the second photodiode 23 receives diffusely reflected light and generates an element output corresponding to the amount of received light.
[0006]
FIG. 8 shows the image density of the toner image 25, that is, the element output and the calculated value according to the toner adhesion amount. The diffuse reflected light component a based on the element output of the first photodiode 22 and the element output of the second photodiode 23 are shown. , And the calculated values (ab) of the specular reflection component a and the diffuse reflection component b calculated by a calculation circuit (not shown). The specular reflection component a tends to saturate when the toner adhesion amount increases, but the calculation result (ab) does not saturate even when the toner adhesion amount increases, so that the toner adhesion amount can be accurately determined with a large dynamic range. Can be detected.
[0007]
FIG. 9 shows the saturation characteristics of the element output based on the specularly reflected light of the Y, M, C, and K color toner images. As described above, when the toner adhesion amount increases in any of the color toner images, Since the element output of the specular reflection light is saturated, the dynamic range is reduced if the toner adhesion amount is detected based only on the specular reflection component.
[0008]
FIG. 10 shows the influence of contamination on the conventional image density detecting device shown in FIG. Since this image density detecting device detects the density of the unfixed toner image, if the light receiving surfaces of the photodiodes 22 and 23 become dirty with toner or the like, the element output of the photodiode 22 decreases from a to a ′, and The element output drops from b to b ′.
[0009]
FIG. 11 shows an image density detection error when the element outputs of the photodiodes 22 and 23 decrease. As is clear from the drawing, if the photodiodes 22 and 23 are both contaminated to the same degree, as shown by the curve (a′-b ′), the curve (a) when the photodiodes 22 and 23 are not contaminated to the same degree The result is almost the same as in -b) and an operation value having no error is obtained. However, when only one of the photodiodes 22 and 23 is contaminated, or when the degree of contamination is different, an operation value represented by a curve (ab ′) or (a′-b) is obtained. As a result, the calculated value of the toner adhesion amount has an error ± e. As long as there is this kind of error ± e, the target level of image reproducibility cannot be reduced to ΔE = 3 or less, which is the human color difference recognition limit value. Regarding the color difference recognition limit value, see COLOR Research and Application, Vol. 14 Number 3, June 1989, pages 139-151.
[0010]
On the other hand, as a conventional toner stain prevention device (toner stain cleaning device), for example, a device in which a light-receiving opening surface faces downward is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-119270. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-260077 discloses a structure in which a photodiode is housed, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-43165 discloses a structure in which a photodiode can be retracted so that it can be cleaned without removing a photoreceptor.
[0011]
It is considered that the provision of the toner contamination preventing device in the conventional image density detecting device can solve the above-mentioned error ± e to some extent.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional image density detecting device, if a toner contamination preventing device is provided to prevent a difference in toner contamination between the two light receiving elements, an extra function is added, and the structure becomes complicated. Increases cost. Further, even if the toner contamination preventing device is provided, it is inevitable that a difference occurs in the cleaning degree between the two light receiving elements, so that the detection accuracy is reduced based on the above-mentioned error ± e, and is lower than the human color difference recognition limit value. Image reproducibility cannot be obtained.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to prevent a decrease in detection accuracy due to a difference in dirt between two light receiving elements and thereby to obtain an image density detection method and apparatus capable of obtaining image reproducibility below a human color difference recognition limit value. An object of the present invention is to provide an image density control method and apparatus, and an image forming apparatus.
[0014]
Another object of the present invention is to provide an image density detection method and apparatus, an image density control method and apparatus, and an image forming apparatus that can detect image density with high detection accuracy without providing a toner stain prevention apparatus. is there.
[0015]
Another object of the present invention is to reduce the complexity and cost of the structure, and to eliminate the influence of noise and stray light inevitable for light detection, an image density detection method and apparatus, an image density control method and apparatus, and An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, in order to achieve the above object, illuminated by the first feature, the image density detection method for detecting the density of an image formed on an image bearing member, a first optical path or al light to the image as well as detected by the specular reflection light reflected from the image to the first receiving means, the diffuse reflection light reflected from the image and detected by the second light receiving means, said first optical path to the image The first light receiving unit detects diffuse reflected light reflected from the image by irradiating light from a different second optical path, and detects the regular reflected light reflected from the image by the second light receiving unit. An image density detection method is provided, wherein the density of the image is detected based on the regular reflection light and the diffuse reflection light detected by the first and second light receiving means .
[0017]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image density detecting apparatus for detecting the density of an image formed on an image carrier, wherein the image has a first optical path and a first optical path. First and second light irradiating means for irradiating light from a second light path different from the first light path, and receiving regular reflection light and diffuse reflection light reflected from the image based on the light from the first light path. First and second light receiving means for receiving diffuse reflection light and regular reflection light reflected from the image based on the light from the second optical path, and the regular reflection light of the first light receiving means Calculating means for calculating the density of the image based on the diffuse reflected light and the diffuse reflected light and the specular reflected light of the second light receiving means , wherein the first irradiating means and the first light receiving means Means are both normals of the image carrier. Are arranged at a first angle with respect to the normal, and the second irradiating means and the second light receiving means are provided on both sides of the normal with a second angle different from the first angle. Provided is an image density detection device characterized by being arranged at an angle .
[0018]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image density control method for detecting the density of an image formed on an image carrier and controlling the density according to a third feature. the irradiated the road or al light specularly reflected light reflected from the image as well as detected by the first light receiving means, the diffuse reflection light reflected from the image and detected by the second light receiving unit, to the image The first light receiving unit detects the diffuse reflection light reflected from the image by irradiating light from a second light path different from the first light path and detects the regular reflection light reflected from the image. 2, the density of the image is detected based on the regular reflection light and the diffuse reflection light detected by the first and second light reception means, and the density is detected based on the detected density. Before the image To provide an image density control method characterized by controlling the concentration to a predetermined concentration.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image density control apparatus for detecting the density of an image formed on an image carrier by an image forming unit and controlling the density, according to a fourth feature. First and second light irradiating means for irradiating light from a first optical path and a second optical path different from the first optical path, and being reflected from the image based on the light from the first optical path First and second light receiving means for receiving regular reflection light and diffuse reflection light and receiving diffuse reflection light and regular reflection light reflected from the image based on the light from the second optical path; the specular reflection light and the diffuse reflection light of the first light-receiving means, and calculating means for calculating the density of the image based on the diffuse reflection light and the specularly reflected light of the second light receiving means, wherein The above calculated by the calculating means A control means for controlling the concentration to a predetermined concentration based on time, the first illumination means and the first light receiving means, first against the normal on both sides of the normal line of said image bearing member And the second irradiating means and the second light receiving means are arranged on both sides of the normal with a second angle different from the first angle . An image density control device is provided.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus for detecting the density of an image formed on an image carrier and forming an image having a predetermined density on the image carrier, according to a fifth feature, Image forming means for forming the image on the image carrier, first and second light irradiating means for irradiating the image with light from a first optical path and a second optical path different from the first optical path, Diffuse reflection light that receives specular reflection light and diffuse reflection light reflected from the image based on the light from the first light path, and is reflected from the image based on the light from the second light path; And first and second light receiving means for receiving light and regular reflection light, the regular reflection light and the diffuse reflection light of the first light reception means, and the diffuse reflection light and the regular reflection of the second light reception means. Calculate the density of the image based on light And calculation means, wherein on the basis of the concentration calculated by the calculation means comprises a control means for controlling the concentration to the predetermined concentration, the first illumination means and the first light receiving means, said image bearing member Are arranged at a first angle with respect to the normal on both sides of the normal, and the second irradiating means and the second light receiving means are arranged on both sides of the normal with the first angle. Is provided with an image forming apparatus having a different second angle .
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an image density detection method and apparatus, an image density control method and apparatus, and an image forming apparatus of the present invention will be described in detail.
[0022]
FIG. 1 shows an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, in which a laser output unit 1 for emitting a laser beam corresponding to a recorded image to a charged photosensitive drum 2 and a memory such as a computer (not shown). A signal processing unit 5 that performs predetermined signal processing on the read image signal read from the CPU and outputs a recording image signal to the laser output unit 1; a scorotron charger 3 that charges the photosensitive drum 2; A developing unit 6 for developing the electrostatic latent image of the photoconductive drum 2 with toner, a toner image density detecting unit 12 for detecting a toner adhesion amount of the toner image on the photoconductive drum 2, and a toner on the photoconductive drum 2 The image forming apparatus includes a transfer unit 7 for transferring an image to a sheet conveyed to the sheet conveying path 4, a fixing unit 8 for fixing a transferred image on the sheet, and a cleaner 11 for removing residual toner on the photosensitive drum 2. The signal processing unit 5 may be configured to input a document reading signal generated by document scanning or a read image signal read from a memory that stores the document reading signal and perform signal processing.
[0023]
FIG. 2 shows a control system of the image forming apparatus shown in FIG. 1, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. , A density calculator 31 for outputting a corrected density signal containing no error, a developing device controller 32 for inputting the corrected density signal and outputting a control signal for controlling the developing conditions of the toner image, And a control signal from the developing unit control unit 32 to output a control signal for controlling the forming condition of the electrostatic latent image, and to rotate the developing roll of the developing unit 6 at a predetermined rotation speed. A developing roller drive motor 33 for rotating; a dispenser motor 34 for inputting a control signal from the developing device controller 32 and supplying a toner to the developing device 6 to supply a predetermined amount of toner; and an image density controller Control from 36 A light amount controller 36 for inputting a signal to control the amount of laser light emitted from the laser output unit 1 and a control signal from the image density control unit 36 to apply a controlled voltage to the grid of the scorotron charger 3 And a reference pattern signal generator 38 that receives a control signal from the image density controller 35 and generates a reference pattern signal for forming a 20 mm × 20 mm color patch on the photosensitive drum 2.
[0024]
FIG. 3 shows the toner image density detecting unit 12, which includes a first infrared LED 21 provided at an angle θ 1 (0 <θ 1 <90 °) with respect to a normal line of the photosensitive drum 2, and an angle theta 1 with respect to the line, chromatic and first photodiode 22 provided on the opposite side of the first infrared LED 21, the angle theta 2 with respect to the normal to (0 <θ 2 <90 ° ) A second infrared LED 24 having an angle θ 2 with respect to the normal line and a second photodiode 23 provided on the opposite side of the second infrared LED 24; For example, an aluminum housing 26 for accommodating the infrared LEDs 21 and 24 and the first and second photodiodes 22 and 23 and preventing intrusion of external noise light and heat rays (infrared light) of the fixing unit 8 is provided. are doing. A color patch 25 is formed on the photosensitive drum 2.
[0025]
The operation of the above configuration will be described below.
[0026]
The input read-out image signal is subjected to appropriate signal processing in a signal processing unit 5, converted into a recorded image signal, input to the laser output unit 1, and modulates a laser beam. In this way, the laser beam modulated by the recording image signal is radiated to the photosensitive drum 2 in a raster manner.
[0027]
On the other hand, the photosensitive drum 2 is uniformly charged by the scorotron charger 3, and when irradiated with laser light, an electrostatic latent image corresponding to a recording image signal is formed on the surface thereof. Next, the electrostatic latent image is developed with toner by the developing unit 6, the toner image is transferred onto a sheet (not shown) by the transfer unit 7, and fixed by the fixing unit 8. Thereafter, the photosensitive drum 2 is cleaned by the cleaner 11, and one image forming operation is completed.
[0028]
In the above-described image forming apparatus, a reference pattern signal is transmitted from the reference pattern signal generator 38 to the laser output unit 1 in accordance with an instruction from the image density control unit 35, and a toner image 25 of the reference pattern is formed on the photosensitive drum 2. . For example, the toner image 25 is formed so as to have 60% color toner in an area ratio of 20 mm × 20 mm. Next, the toner image density detector 12 measures the density of the toner image 25 of the reference pattern.
[0029]
FIG. 4 shows the drive timing of the toner image density detection unit 12. The first infrared LED 21 and the second infrared LED 24 are turned on alternately, and each emits infrared light having a wavelength around 950 nm. When the first infrared LED 21 is turned on, the first photodiode 22 receives regular reflection light from the toner image 25, and the second photodiode 23 receives diffuse reflection light. On the other hand, when the second infrared LED 24 is turned on, the second photodiode 23 receives the regular reflection light from the toner image 25, and the first photodiode 22 receives the diffuse reflection light. In this manner, the first and second photodiodes 22 and 23 output density signals based on the amount of received light to the density calculation unit 31, respectively.
[0030]
FIG. 5 shows the content of the calculation by the density calculation unit 31, where (ab ′) is a density signal a based on a regular reflection component whose level is not reduced by being received through a light-receiving surface free of toner contamination, The difference from the density signal b 'based on the diffuse reflection component, which is caused by the light receiving through the light receiving surface contaminated by the toner, and the level is reduced. (A'-b) is the light receiving through the light receiving surface contaminated by the toner. The difference between the density signal a ′ based on the specular reflection component whose level has been reduced by the operation and the density signal b based on the diffuse reflection component whose level has not been reduced due to the light being received through the light-receiving surface free from toner contamination. It is.
[0031]
As described above, when the first infrared LED 21 is turned on, the density signal a, b ′ or a ′, b is output from the toner image density detector 12 to the density calculator 31, and the second infrared LED 24 Is turned on, density signals a 'and b or a and b' are output.
[0032]
The density calculator 31 stores the input density signals a, a ', b, and b' in a memory, and then calculates and corrects c = {(ab ') + (a'-b)} / 2. The density signal c is output to the developing unit control unit 32 and the image density control unit 35, and the density signal a based on the regular reflection component in which the level does not decrease is output to the developing unit control unit 32.
[0033]
The developing device controller 32 has the following table as a density target value based on the regular reflection component of the 60% color patch described above.
[Table 1]
Figure 0003591144
[0034]
When the toner image 25 is formed of yellow toner, the developing device controller 32 compares the density signal a with 33% of the target value, and generates a control signal in consideration of the corrected density signal c to generate a developing roller. The number of rotations of the drive motor 33 and the toner supply dispenser motor 34 is controlled. As a result, the toner adhesion amount is controlled to a predetermined value.
[0035]
When the correction density signal c is input, the image density control unit 35 controls the grid power supply 37 of the scorotron charger 3 and the light amount controller 36 of the laser output unit 1 to emit the grid voltage of the scorotron charger 3 and the laser output unit 1. The amount of laser light to be applied is set to a predetermined value. Thereby, the contrast ratio of the electrostatic latent image is controlled to a predetermined value.
[0036]
In this way, a high-quality recorded image having a predetermined image density can be obtained.
[0037]
Here, the relationship between the lighting of the first and second infrared LEDs 21 and 24 and the outputs of the first and second photodiodes 22 and 23 is summarized as follows.
[Table 2]
Figure 0003591144
[0038]
As described above, the image forming apparatus of the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment, and for example, the following modifications are possible.
(1) The toner image density detection may be performed using a normal output image without forming a color patch for reading.
(2) At least one of the operation amounts of the charge amount, the exposure amount, the developing bias, the rotation speed of the developing roll, and the toner supply coefficient may be controlled, but other operation amounts may be used. Further, the present invention can be applied to control other than image density control or toner supply control.
(3) The toner density signal may be used, for example, for determination, warning display, and the like.
(4) The density of a transferred image on paper, a toner image on an intermediate transfer member, or an image after fixing may be detected.
(5) The arrangement angle of the light emitting means and the light receiving means may be θ 1 > θ 2 . Further, the second photodiode 23 is arranged on the same side as the first infrared LED 21 with respect to the normal line of the photoconductor surface, but is opposite to the first infrared LED 21 with respect to the normal line of the photoconductor surface. May be on the side.
(6) As the light emitting means, for example, a halogen lamp, a laser diode, or the like can be used. As the light receiving means, for example, a phototube, a photomultiplier, a photoconductor, or the like can be used.
(7) The light receiving and emitting means may be provided with a condensing optical system.
(8) The density calculation is not limited to the above-described subtraction, and the following division and other calculations may be used.
(Equation 1)
Figure 0003591144
(9) The following arithmetic expression may be used instead of the arithmetic expression {(ab ′) + (a′−b)} / 2.
[Table 3]
Figure 0003591144
(10) The light emitting and receiving elements may be respectively or one of them, and may be moved between two positions so as to receive the regular reflection component and the diffuse reflection component.
(11) When the two light receiving elements are contaminated to the same extent, the above-described calculation may be omitted.
(12) The image density may be calculated from the calculation effect of the driving method in which two light emitting elements are turned on at the same time and one of the light emitting elements is turned on before or after that.
(13) It is not necessary to output the regular reflection component to the developing device controller.
(14) The specular reflection component may be output only to the image density controller, or may be output to both the developing device controller and the image density controller.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the image density detection method and apparatus, the image density control method and apparatus, and the image forming apparatus of the present invention, the two light receiving elements that receive both the regular reflection component and the diffuse reflection component from the image are used. Since a predetermined arithmetic processing is performed on the detection signal to detect the density of the image, the image density can be detected with high accuracy even if there is a difference between the two light receiving elements. Therefore, it is possible to obtain image reproducibility equal to or less than the human color difference recognition limit value without providing a toner stain prevention device (toner stain cleaning device), and it is possible to suppress a complicated configuration and an increase in cost. Further, even if noise or stray light enters, it can be removed to some extent by the above-described predetermined arithmetic expression applied to the detection signals of the two light receiving elements, so that a highly reliable detection result can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an image density detection unit of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing chart showing a drive timing of an infrared LED of an image density detecting unit of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention; 5 is a graph showing a relationship between a calculated value of a density signal and a toner adhesion amount.
FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional diffusion / reflection type density detecting device.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing reflection spectra of yellow, magenta, and cyan color toners.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the toner adhesion amount, the output of each light receiving element, and a calculated value in a conventional diffusion / reflection type density detecting device.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the amounts of adhered toner of yellow, magenta, cyan, and black and the output of each light receiving element in a conventional diffuse / reflective density detecting device.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the toner adhesion amount and the output of each light receiving element in a conventional diffusion / reflection type density detecting device.
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a calculated value of a density signal and a toner adhesion amount in a conventional diffusion / reflection type density detection device.
[Explanation of symbols]
1, laser output unit 2, photoreceptor drum 3, scorotron charger 4, paper transport path 5, signal processing unit 6, developing unit 7, transfer unit 8, fixing unit 12, image density detecting unit 21, infrared LED
22, photodiode 23, photodiode 24, infrared LED

Claims (15)

像担持体に形成された画像の濃度を検知する画像濃度検知方法において、
前記画像に第1の光路から光を照射し前記画像から反射される正反射光を第1の受光手段によって検知するとともに、前記画像から反射される拡散反射光を第2の受光手段によって検知し、
前記画像に前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射して前記画像から反射される拡散反射光を前記第1の受光手段によって検知するとともに、前記画像から反射される正反射光を前記第2の受光手段によって検知し、
前記第1および第2の受光手段によって検知された前記正反射光および前記拡散反射光に基づいて前記画像の濃度を検知することを特徴とする画像濃度検知方法。
In an image density detection method for detecting the density of an image formed on an image carrier,
Thereby detecting the specularly reflected light reflected from the first of the image by irradiating the optical path or al light on the image by the first light receiving means, the diffuse reflection light reflected from the image second light receiving means Detected by
The image is irradiated with light from a second optical path different from the first optical path, and diffused reflected light reflected from the image is detected by the first light receiving unit, and regular reflected light reflected from the image is detected. Is detected by the second light receiving means,
An image density detection method, comprising: detecting a density of the image based on the regular reflection light and the diffuse reflection light detected by the first and second light receiving units.
前記画像の前記濃度の検知は、前記第1の光路からの前記光の前記正反射光と前記拡散反射光を比較する第1の演算、前記第2の光路からの前記光の前記正反射光と前記拡散反射光を比較する第2の演算、および前記第1および第2の演算の結果を比較する第3の演算によって行われる請求項1記載の画像濃度検知方法。The detection of the density of the image includes a first operation of comparing the specular reflection light of the light from the first optical path and the diffuse reflection light, and the specular reflection of the light from the second optical path. 2. The image density detection method according to claim 1, wherein the second operation is performed by comparing the result of the first and second operations with the diffused reflected light, and the third operation is performed by comparing the results of the first and second operations. 前記第1および第2の演算の比較は、差を算出する減算であり、前記第3の演算は、前記差の平均値を算出する請求項2記載の画像濃度検知方法。3. The image density detection method according to claim 2, wherein the comparison between the first and second calculations is a subtraction for calculating a difference, and the third calculation calculates an average value of the differences. 前記第1および第2の演算の比較は、除算であり、前記第3の演算は前記除算の結果に所定の演算を施す請求項2記載の画像濃度検知方法。3. The image density detecting method according to claim 2, wherein the comparison between the first and second operations is a division, and the third operation performs a predetermined operation on a result of the division. 像担持体に形成された画像の濃度を検知する画像濃度検知装置において、
前記画像に第1の光路および前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射する第1および第2の光照射手段と、
前記第1の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される正反射光および拡散反射光を受光し、前記第2の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される拡散反射光および正反射光を受光する第1および第2の受光手段と、
前記第1の受光手段の前記正反射光および前記拡散反射光、および前記第2の受光手段の前記拡散反射光および前記正反射光に基づいて前記画像の濃度を演算する演算手段を備え
前記第1の照射手段および前記第1の受光手段は、前記像担持体の法線の両側に前記法線に対して第1の角度を有して配置され、
前記第2の照射手段および前記第2の受光手段は、前記法線の両側に前記第1の角度とは異なる第2の角度を有して配置されたことを特徴とする画像濃度検知装置。
In an image density detection device for detecting the density of an image formed on an image carrier,
First and second light irradiation means for irradiating the image with light from a first optical path and a second optical path different from the first optical path;
Diffuse reflection light that receives specular reflection light and diffuse reflection light reflected from the image based on the light from the first light path, and is reflected from the image based on the light from the second light path; And first and second light receiving means for receiving regular reflection light,
Calculating means for calculating the density of the image based on the specularly reflected light and the diffusely reflected light of the first light receiving means and the diffusely reflected light and the specularly reflected light of the second light receiving means ;
The first irradiating unit and the first light receiving unit are arranged on both sides of a normal line of the image carrier at a first angle with respect to the normal line,
The image density detecting device according to claim 1, wherein the second irradiating unit and the second light receiving unit are arranged at both sides of the normal line at a second angle different from the first angle .
前記演算手段は、前記第1の受光手段が受光する前記正反射光と前記第2の受光手段が受光する前記拡散反射光を比較する第1の演算、前記第1の受光手段が受光する前記拡散反射光と前記第2の受光手段が受光する前記正反射光を比較する第2の演算、および前記第1および第2の演算の結果を比較する第3の演算を実行する構成の請求項5記載の画像濃度検知装置。The calculating means is configured to perform a first calculation of comparing the specularly reflected light received by the first light receiving means with the diffusely reflected light received by the second light receiving means; A structure for executing a second operation for comparing the diffuse reflection light with the regular reflection light received by the second light receiving means and a third operation for comparing the results of the first and second operations. 5. The image density detecting device according to 5. 前記演算手段は、前記第1および第2の演算の比較として前記正反射光と前記拡散反射光の間で減算を行って差を算出し、前記第3の演算の比較として前記第1および第2の演算における前記差の平均値を算出する構成の請求項6記載の画像濃度検知装置。The calculating means calculates a difference by performing subtraction between the specular reflection light and the diffuse reflection light as a comparison between the first and second calculations, and calculates the first and second values as a comparison between the third calculation. 7. The image density detecting device according to claim 6, wherein an average value of the difference in the calculation of 2 is calculated. 前記演算手段は、前記第1および第2の演算の比較として前記正反射光と前記拡散光の間で除算を行って除算結果を算出し、前記第3の演算の比較として前記第1および第2の演算における前記除算結果に所定の演算を施す構成の請求項6記載の画像濃度検知装置。The calculating means calculates a division result by performing a division between the specular reflection light and the diffused light as a comparison between the first and second calculations, and calculates the first and second calculations as a comparison of the third calculation. 7. The image density detection device according to claim 6, wherein a predetermined operation is performed on the division result in the operation of 2. 像担持体に形成された画像の濃度を検知して前記濃度を制御する画像濃度制御方法において、
前記画像に第1の光路から光を照射し前記画像から反射される正反射光を第1の受光手段によって検知するとともに、前記画像から反射される拡散反射光を第2の受光手段によって検知し、
前記画像に前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射して前記画像から反射される拡散反射光を前記第1の受光手段によって検知するとともに、前記画像から反射される正反射光を前記第2の受光手段によって検知し、
前記第1および第2の受光手段によって検知された前記正反射光および前記拡散反射光に基づいて前記画像の濃度を検知し、
検知した前記濃度に基づいて前記画像の前記濃度を所定の濃度に制御することを特徴とする画像濃度制御方法。
An image density control method for detecting the density of an image formed on an image carrier and controlling the density,
Thereby detecting the specularly reflected light reflected from the first of the image by irradiating the optical path or al light on the image by the first light receiving means, the diffuse reflection light reflected from the image second light receiving means Detected by
The image is irradiated with light from a second optical path different from the first optical path and diffused reflected light reflected from the image is detected by the first light receiving unit, and regular reflected light reflected from the image is detected. Is detected by the second light receiving means,
Detecting a density of the image based on the regular reflection light and the diffuse reflection light detected by the first and second light receiving units;
An image density control method, wherein the density of the image is controlled to a predetermined density based on the detected density.
前記像担持体の前記画像の形成は、感光体への帯電、前記感光体の前記画像に応じた露光に基づく静電潜像の形成、および前記静電潜像をトナー像にする現像によって行われ、
前記所定の濃度の制御は、前記帯電の電荷量、前記露光の光量、および前記現像の現像電圧およびトナー供給量の少なくとも1つを調整することによって行われる請求項9記載の画像濃度検知方法。
The formation of the image on the image carrier is performed by charging a photoconductor, forming an electrostatic latent image based on exposure of the photoconductor according to the image, and developing the electrostatic latent image into a toner image. I,
10. The image density detection method according to claim 9, wherein the control of the predetermined density is performed by adjusting at least one of the charge amount of the charging, the light amount of the exposure, the developing voltage of the development, and the toner supply amount.
画像形成手段によって像担持体に形成された画像の濃度を検知して前記濃度を制御する画像濃度制御装置において、
前記画像に第1の光路および前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射する第1および第2の光照射手段と、
前記第1の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される正反射光および拡散反射光を受光し、前記第2の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される拡散反射光および正反射光を受光する第1および第2の受光手段と、
前記第1の受光手段の前記正反射光および前記拡散反射光、およ前記第2の受光手段の前記拡散反射光および前記正反射光に基づいて前記画像の濃度を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算された前記濃度に基づいて前記濃度を所定の濃度に制御する制御手段を備え
前記第1の照射手段および前記第1の受光手段は、前記像担持体の法線の両側に前記法線に対して第1の角度を有して配置され、
前記第2の照射手段および前記第2の受光手段は、前記法線の両側に前記第1の角度とは異なる第2の角度を有して配置されたことを特徴とする画像濃度制御装置。
In an image density control device that detects the density of an image formed on an image carrier by an image forming unit and controls the density,
First and second light irradiation means for irradiating the image with light from a first optical path and a second optical path different from the first optical path;
Diffuse reflection light that receives specular reflection light and diffuse reflection light reflected from the image based on the light from the first light path, and is reflected from the image based on the light from the second light path; And first and second light receiving means for receiving regular reflection light,
Calculating means for calculating the specular reflection light and the diffuse reflection light, and the density of the image based on the diffuse reflection light and the specularly reflected light of the second light receiving means of said first light receiving means,
Control means for controlling the density to a predetermined density based on the density calculated by the calculation means ,
The first irradiating unit and the first light receiving unit are arranged on both sides of a normal line of the image carrier at a first angle with respect to the normal line,
An image density control device according to claim 1, wherein said second irradiating means and said second light receiving means are arranged at both sides of said normal line at a second angle different from said first angle .
前記画像形成手段は、感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体を前記画像に応じて露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像にする現像手段を有し、
前記制御手段は、前記帯電手段、露光手段、および前記現像手段の少なくとも1つの画像形成条件を制御する構成の請求項11記載の画像濃度制御装置。
The image forming unit includes a charging unit that charges a photoconductor, an exposure unit that exposes the charged photoconductor according to the image to form an electrostatic latent image, and a developing unit that develops the electrostatic latent image. Having developing means for forming a toner image,
The image density control device according to claim 11, wherein the control unit controls at least one image forming condition of the charging unit, the exposing unit, and the developing unit.
像担持体に形成された画像の濃度を検知して前記像担持体に所定の濃度の画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体に前記画像を形成する画像形成手段と、
前記画像に第1の光路および前記第1の光路と異なる第2の光路から光を照射する第1および第2の光照射手段と、
前記第1の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される正反射光および拡散反射光を受光し、前記第2の光路からの前記光に基づいて前記画像から反射される拡散反射光および正反射光を受光する第1および第2の受光手段と、
前記第1の受光手段の前記正反射光および前記拡散反射光、および前記第2の受光手段の前記拡散反射光および前記正反射光に基づいて前記画像の濃度を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算された前記濃度に基づいて前記濃度を前記所定の濃度に制御する制御手段を備え
前記第1の照射手段および前記第1の受光手段は、前記像担持体の法線の両側に前記法線に対して第1の角度を有して配置され、
前記第2の照射手段および前記第2の受光手段は、前記法線の両側に前記第1の角度とは異なる第2の角度を有して配置されたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for detecting the density of an image formed on an image carrier and forming an image of a predetermined density on the image carrier,
Image forming means for forming the image on the image carrier,
First and second light irradiation means for irradiating the image with light from a first optical path and a second optical path different from the first optical path;
Diffuse reflection light that receives specular reflection light and diffuse reflection light reflected from the image based on the light from the first light path, and is reflected from the image based on the light from the second light path; And first and second light receiving means for receiving regular reflection light,
Calculating means for calculating the density of the image based on the specular reflected light and the diffuse reflected light of the first light receiving means, and the diffuse reflected light and the specular reflected light of the second light receiving means;
Control means for controlling the density to the predetermined density based on the density calculated by the calculation means ,
The first irradiating unit and the first light receiving unit are arranged on both sides of a normal line of the image carrier at a first angle with respect to the normal line,
The image forming apparatus, wherein the second irradiating unit and the second light receiving unit are arranged on both sides of the normal line at a second angle different from the first angle .
前記画像形成手段は、感光体を帯電する帯電手段と、帯電された前記感光体を前記画像に応じて露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー像にする現像手段を有し、
前記制御手段は、前記帯電手段、前記露光手段、および前記現像手段の少なくとも1つの画像形成条件を制御する構成の請求項13記載の画像形成装置。
The image forming unit includes a charging unit that charges a photoconductor, an exposure unit that exposes the charged photoconductor according to the image to form an electrostatic latent image, and a developing unit that develops the electrostatic latent image. Having developing means for forming a toner image,
14. The image forming apparatus according to claim 13, wherein the control unit controls at least one image forming condition of the charging unit, the exposing unit, and the developing unit.
前記帯電手段は、グリッド電源から所定のグリッド電圧を印加されるグリッド電極を有したスコロトロン帯電器であり、
前記露光手段は、前記画像に応じたレーザー光を出射するレーザー出力部と、前記レーザー光の光量を制御する光量コントローラを有し、
前記現像手段は、現像ロールを駆動する現像ロール駆動モータと、トナー供給ディスペンサを駆動するディスペンサ用モータを有し、
前記制御手段は、前記グリッド電源、前記光量コントローラ、前記現像ロール駆動モータ、および前記ディスペンサ用モータの少なくとも1つを制御して前記画像を前記所定の濃度にする構成の請求項14記載の画像形成装置。
The charging unit is a scorotron charger having a grid electrode to which a predetermined grid voltage is applied from a grid power supply,
The exposure unit has a laser output unit that emits laser light corresponding to the image, and a light amount controller that controls the light amount of the laser light,
The developing unit has a developing roll drive motor that drives a developing roll, and a dispenser motor that drives a toner supply dispenser,
15. The image forming apparatus according to claim 14, wherein the control unit controls at least one of the grid power supply, the light amount controller, the developing roll drive motor, and the dispenser motor to bring the image to the predetermined density. 16. apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7715770B2 (en) 2007-01-25 2010-05-11 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus with accurate correction of color misalignment

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