JP4702329B2 - Photodetector, method of using the same, and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、測定対象面からの光学情報を検出する光検出装置に係り、特に、発光部からの光を導光部材を介して測定対象面に導き且つ測定対象面からの検出光を導光部材を介して受光部へと導く態様の光検出装置及びその使用方法並びに画像形成装置の改良に関する。 The present invention relates to a light detection device that detects optical information from a measurement target surface, and in particular, guides light from a light emitting unit to a measurement target surface through a light guide member and guides detection light from the measurement target surface. The present invention relates to a light detection device that is guided to a light receiving portion through a member, a method of using the same, and an improvement of an image forming apparatus.
一般に、光検出装置は、測定対象面に光を照射し、測定対象面からの光学情報を検出するようにしたものであり、各分野において広く利用されている。
例えば電子写真方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置にあっては、感光体や中間転写体などの像担持体上に濃度検知用トナーパッチを形成し、このトナーパッチのトナー量を光検出装置(ここではトナー量検出装置)にて検出することで画像濃度制御を行う方式が採用されている。
In general, a photodetection device irradiates light on a measurement target surface and detects optical information from the measurement target surface, and is widely used in various fields.
For example, in an image forming apparatus such as a copying machine, printer, or facsimile employing an electrophotographic system, a toner patch for density detection is formed on an image carrier such as a photoreceptor or an intermediate transfer member, and the toner of the toner patch A method is employed in which the image density is controlled by detecting the amount with a light detection device (here, a toner amount detection device).
ここで、一般的なトナー量検出装置について説明すると、以下の二つの方式がある。
第一の方式は、反射光検知方式と呼ばれるものであり、トナーの付着する感光体や中間転写体などの像担持体表面が平面度の高い鏡面構造を持つことを利用したものである。
すなわち、この反射光検知方式は、図19(a)に示すように、像担持体200表面に光源201からある一定の強さの光を照射し、その鏡面反射光を受光素子であるフォトダイオード202で受けその強度に応じた電圧に変換するものである(例えば特許文献1参照。)。
このとき、測定対象面であるトナー203が付着している部分では反射光が散乱し、その分、光量が低下するため、光量が低下した部位における出力電圧は低下する。
これにより、図19(b)に示すように、トナー量とセンサ出力電圧との関係が得られ、画像形成装置内でのトナー量検出が可能となる。
但し、この反射光検知方式は、像担持体表面がトナーで概略覆われると、反射光が得られなくなるため、その検知は不可能になる。従って、この反射光検知方式は、像担持体上のトナーが微量若しくは一層程度付着した領域において、トナー量検知が可能である。
Here, a general toner amount detection device will be described.
The first method is called a reflected light detection method and utilizes the fact that the surface of an image carrier such as a photosensitive member or an intermediate transfer member to which toner adheres has a mirror surface structure with high flatness.
That is, in this reflected light detection method, as shown in FIG. 19A, the surface of the
At this time, the reflected light is scattered at the portion to which the
Thereby, as shown in FIG. 19B, a relationship between the toner amount and the sensor output voltage is obtained, and the toner amount can be detected in the image forming apparatus.
However, in this reflected light detection system, when the surface of the image carrier is substantially covered with toner, reflected light cannot be obtained, and thus detection is impossible. Therefore, this reflected light detection system can detect the amount of toner in a region where a small amount of toner or about one layer of toner on the image carrier adheres.
また、第二の方式は、散乱光検知方式と呼ばれるものであり、例えばカラートナーの場合に使用される。
すなわち、この散乱光検知方式は、例えば図20(a)に示すように、像担持体200上のカラートナー213に光源211からの光を照射すると、表面反射や内部反射によって散乱光が発生するという特性を利用し、鏡面反射光の受光部位以外の部位に受光素子であるフォトダイオード212を配設し、このフォトダイオード212にて前記散乱光をモニタするのである。
この方式の場合、図20(b)に示すように、トナー量が増えるにつれてフォトダイオード212の出力電圧は上がるように変化し、トナー量検出が可能である。
この散乱光検知方式は、像担持体200上に複数層のトナーが付着した場合も、下層トナーからの散乱光が表層トナーを透過して戻ってくる。このため、この散乱光検知方式は、反射光検知方式よりも多いトナー量に対してもその出力が得られるものである。
但し、散乱光検知方式は、散乱光が生じない黒トナーには適用できない。
The second method is called a scattered light detection method, and is used, for example, in the case of color toner.
That is, in this scattered light detection method, for example, as shown in FIG. 20A, when the
In the case of this method, as shown in FIG. 20B, the output voltage of the
In this scattered light detection method, even when a plurality of layers of toner adhere to the
However, the scattered light detection method cannot be applied to black toner that does not generate scattered light.
これら二方式のトナー量検出装置(光検出装置)は、光源、レンズ類、受光素子、ドライブ基板などより構成され、かつ、それらが一体構成で測定ポイント近傍に配されることが多い。
そのため、一般的に、トナー量検出装置は、測定ポイントより数mm〜十数mmの位置に、厚さ、幅が5mm〜15mmほどの大きさを以って配置される。
このとき、センサ(トナー量検出装置)サイズの制約の主要因は、光学系及び測定に関わる素子、回路が、測定位置近傍に配される必要性からきている。
照射光学系の要望から考えると、電源〜発光素子(光源)の間の距離を長く取ると、電磁ノイズが乗りやすくなり、照射光量安定性の保証が困難になる。
また、受光光学系の要望から考えると、受光素子が発生させる微弱な電流を出来るだけ近い位置で増幅し安定したアナログ信号とする必要がある。そのため、受光素子は測定位置近傍にてドライブ基板に直付けされることが多い。
更に、発光素子、受光素子がミリ単位の外形を持つため、結果としてセンサは上記のようなサイズとなる。
These two types of toner amount detection devices (light detection devices) are composed of a light source, lenses, a light receiving element, a drive substrate, and the like, and are often arranged in the vicinity of a measurement point in an integrated configuration.
Therefore, in general, the toner amount detection device is disposed at a position of several mm to several tens of mm from the measurement point with a thickness and a width of about 5 mm to 15 mm.
At this time, the main factor of the restriction on the size of the sensor (toner amount detection device) comes from the necessity that the optical system and the elements and circuits related to the measurement are arranged in the vicinity of the measurement position.
Considering the demand for the irradiation optical system, if the distance between the power source and the light emitting element (light source) is increased, electromagnetic noise is easily applied, and it is difficult to guarantee the stability of the irradiation light amount.
Considering the demand of the light receiving optical system, it is necessary to amplify a weak current generated by the light receiving element as close as possible to obtain a stable analog signal. Therefore, the light receiving element is often directly attached to the drive substrate in the vicinity of the measurement position.
Furthermore, since the light emitting element and the light receiving element have an outer shape in millimeter units, the sensor has the above size as a result.
ところで、この種のトナー量検出装置(センサ)は測定ポイントの近傍に配設されるため、当然ながら、測定ポイントの近傍にはセンサの配設スペースを確保することが必要である。
ところが、近年においては、画像形成装置の小型化という要請から、画像形成装置内部では各種のサブユニットが高密度に配設される傾向にある。
例えば各色成分トナー像を形成するための作像ユニットを四つ配設した、所謂タンデム型作像エンジンなどが主流になりつつある。
このような装置の場合、測定対象位置近傍にはセンサを配置できるスペースが得られないことが多い。
このとき、本来検出すべきトナー量を検出できず、代用値から予想の上、プロセスコントロールを行うという手法を採用せざるを得ないのが実状である。
By the way, since this type of toner amount detection device (sensor) is disposed in the vicinity of the measurement point, naturally, it is necessary to secure a space for the sensor in the vicinity of the measurement point.
However, in recent years, various subunits tend to be arranged at high density inside the image forming apparatus due to a demand for downsizing the image forming apparatus.
For example, a so-called tandem type image forming engine in which four image forming units for forming each color component toner image are arranged is becoming mainstream.
In the case of such an apparatus, a space where a sensor can be arranged is often not obtained near the measurement target position.
At this time, the actual amount of toner that should be detected cannot be detected, and a method of performing process control based on prediction from the substitute value is unavoidable.
これに対し、特許文献2には、トナー量検出装置等を含む画像形成装置の主要なデジタル信号の通信を、光ファイバを用いて行うことが示されている。
この方式を用いれば、信号の電磁ノイズによる影響は低減できる。
On the other hand,
If this method is used, the influence of electromagnetic noise on the signal can be reduced.
このような先行技術を応用すれば、例えば特許文献3に示されるように、トナー量検出装置で扱われるアナログ光量を光ファイバを用いて伝播することが考えられる。
これは、例えば図21に示すように、光源221からの光を入射側光ファイバ222を用いて測定ポイントPに導き、測定ポイントPからの検出光を集光レンズ223を通じて出射側光ファイバ224に導き、この出射側光ファイバ224を用いてフォトダイオード等の受光素子225へと導くものである。
本態様によれば、光源221〜測定ポイントP、測定ポイントP〜受光素子225を離間配置することが理論上は可能となる。
また、測定ポイントP近傍には、光ファイバ222,224と集光レンズ223のみを配する構成となり、その分、センサ(トナー量検出装置)の大幅な小型化を図ることが可能となる。
よって、測定ポイントPの近傍の設置スペースが狭い場合であっても、センサを有効に配設することが可能になる。
If such a prior art is applied, as shown in
For example, as shown in FIG. 21, the light from the
According to this aspect, it is theoretically possible to place the
Further, only the
Therefore, even if the installation space near the measurement point P is narrow, the sensor can be effectively arranged.
しかしながら、この種のトナー量検出装置にあっては、以下のような技術的課題が見られた。
先ず、上述したトナー量検出装置にあっては、スポット的な測定ポイントPからの検出光を集光しなければならないため、例えば測定ポイントPとなる測定対象面が劣化などすると、測定対象面の影響が直ちに検出精度に影響し易いばかりか、測定ポイントPからの検出光を出射側光ファイバ224へ確実に集光することが難しく、いずれにしても、検出精度の低下につながり易いという技術的課題がある。
However, this type of toner amount detection device has the following technical problems.
First, in the toner amount detection device described above, since the detection light from the spot-like measurement point P must be collected, for example, if the measurement target surface that becomes the measurement point P deteriorates, the measurement target surface Technically, the influence is likely to immediately affect the detection accuracy, and it is difficult to reliably collect the detection light from the measurement point P onto the emission side
また、この種のトナー量検出装置は光ファイバを用いたものであるが、光ファイバは形状の変化などで透過率が変動し易く、そのためアナログ光量を安定的に伝播するのが困難である。
ここで、透過率の変動要因には、次のようなものが挙げられる。
・熱膨張、形状変化によるもの
・接合部の汚れによるもの
・経時的な透過率低下
In addition, this type of toner amount detection device uses an optical fiber, but the transmittance of the optical fiber is likely to fluctuate due to a change in shape or the like, and therefore it is difficult to stably propagate the analog light quantity.
Here, the following factors can be cited as factors of variation in transmittance.
・ Due to thermal expansion and shape change ・ Diffusion due to dirt on the joint ・ Transmission decrease over time
ところで、透過率変動の検出精度への影響について検討してみるに、今、図21に示すトナー量検出装置を用いて反射光検知方式にてモニタすることを想定すると、例えば図22に示すような結果が得られる。
このとき、例えば透過率が10%低下したと仮定すると、測定されるトナー量は、例えば本来0.075mg/cm2のものが、0.095mg/cm2と測定されてしまうことが理解される。
このような状況において、要求される測定精度が0.01mg/cm2程度であるとすれば、この光量変動分だけで目標値の倍の変動量を発生させてしまい、検出精度を低下させることが確認される。
By the way, considering the influence of the transmittance variation on the detection accuracy, assuming that the reflected light detection method is used for monitoring using the toner amount detection device shown in FIG. 21, for example, as shown in FIG. Results.
At this time, for example, if it is assumed that the transmittance is reduced by 10%, it is understood that the measured toner amount is originally 0.075 mg / cm 2 , for example, and is measured as 0.095 mg / cm 2. .
In such a situation, if the required measurement accuracy is about 0.01 mg / cm 2 , the amount of fluctuation of the target value is generated only by the amount of fluctuation of the light amount, and the detection accuracy is lowered. Is confirmed.
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、発光部と受光部との間に導光部材を用いた態様に対し、検出精度の低下を有効に防止するようにした光検出装置及びその使用方法並びに画像形成装置を提供するものである。
特に、本発明は、二波長ビーム方式を用いて上述した技術的課題を解決しようとするものである。
The present invention has been made to solve the above technical problem, and effectively prevents a decrease in detection accuracy with respect to an aspect in which a light guide member is used between a light emitting unit and a light receiving unit. It is an object of the present invention to provide an optical detection device, a method of using the same, and an image forming apparatus.
In particular, the present invention seeks to solve the technical problems described above using a two-wavelength beam system.
本発明を説明する前に、本発明に関連する参考発明について説明する。
すなわち、本発明に関連する参考発明は、図1(a)に示すように、測定対象面Mから反射若しくは散乱する光を検出する光検出装置において、光を照射する発光部1と、光を感知する受光部2と、発光部1と受光部2との間に設けられ、発光部1からの光を測定対象面Mに導き且つ測定対象面Mからの検出光を受光部2に導く導光部材3とを備え、前記導光部材3が、測定対象面Mに対向する部位に、内部反射にて光伝送され且つ測定対象面Mに対向して光学開口部4cが形成されたシート状光伝送媒体4を具備していることを特徴とするものである。
本態様によれば、発光部と受光部との間に導光部材を設け、この導光部材の測定対象面に対向する部位にシート状光伝送媒体を設けるようにしたので、測定対象面を広く確保することができ、しかも、測定対象面からの検出光を確実に集光することができる。
このため、スポット的な測定ポイントからの検出光を集光する従来の光検出装置に比べて、測定対象面の劣化や、検出光の集光不良による影響を少なくすることができ、検出精度の低下を有効に防止することができる。
更に、本態様に係る光検出装置を使用するに際し、測定対象面自体の特性を考慮するようにすれば、測定対象面の劣化の影響を有効に防止でき、その分、検出精度をより良好に維持することができる。
Before describing the present invention, a reference invention related to the present invention will be described.
That is, as shown in FIG. 1A, a reference invention related to the present invention is a light detection device that detects light reflected or scattered from a measurement target surface M, and a
According to this aspect, since the light guide member is provided between the light emitting unit and the light receiving unit, and the sheet-like optical transmission medium is provided in a portion facing the measurement target surface of the light guide member, the measurement target surface is It can be ensured widely, and the detection light from the measurement target surface can be reliably collected.
For this reason, compared with a conventional photodetector that collects detection light from a spot-like measurement point, it is possible to reduce the influence of deterioration of the measurement target surface and detection light collection failure, and detection accuracy can be reduced. The decrease can be effectively prevented.
Furthermore, when using the photodetection device according to this aspect, if the characteristics of the measurement target surface itself are taken into account, the influence of deterioration of the measurement target surface can be effectively prevented, and the detection accuracy is improved accordingly. Can be maintained.
このような技術的手段において、本件の光検出装置は、反射光若しくは散乱光のいずれをも検出対象とする。
そして、導光部材3は、発光部1からの光を測定対象面Mに照射し、測定対象面Mからの検出光を受光部2に導く部材であれば、光ファイバを始め広く含む。
更に、シート状光伝送媒体4は、シート状で内部反射にて光伝送されるものであれば単層構造でもよいし、多層構造であってもよい。
更にまた、シート状光伝送媒体4は測定対象面Mに対向して光学開口部4cを有するものであるが、ここでいう光学開口部4cとは、測定対象面Mに対して所定の光を照射でき、しかも、測定対象面Mからの検出光を受け入れる機能を具備するものであれば適宜選定して差し支えない。
In such technical means, the photodetection device of the present application is intended to detect either reflected light or scattered light.
And if the
Further, the sheet-like
Furthermore, the sheet-like
また、図1(a)の態様にあっては、シート状光伝送媒体4は細長い光学開口部4cを有しているため、測定対象面Mを広く確保でき、また、測定対象面Mからの検出光を集光し易い。
更に、シート状光伝送媒体4は、狭い設置スペースでも設置が可能であるため、設置箇所の自由度が高い。
Further, in the embodiment of FIG. 1A, the sheet-like
Furthermore, since the sheet-like
また、図1(a)の態様において、導光部材3としては、少なくともシート状光伝送媒体4を備えていればよいが、導光部材3の代表的態様としては、発光部1とシート状光伝送媒体4の入射部4aとの間で光伝送路を形成する入射側光伝送部材5と、シート状光伝送媒体4の出射部4bと受光部2との間に光伝送路を形成する出射側光伝送部材6とを備えたものが挙げられる。
本態様によれば、発光部1、受光部2とシート状光伝送媒体4との位置関係を離間設定することが可能になり、その分、レイアウトの自由度を高めることができる。
そして、入射側光伝送部材5、出射側光伝送部材6としては、屈曲可能な光ファイバなどが好ましい。
更に、シート状光伝送媒体4の別形態としては、上述したような光伝送部材5,6を使用しないものもある。
例えば、シート状光伝送媒体4に、発光部1からの光を導く入射側光伝送部と、受光部2への光を導く出射側光伝送部とを一体的に具備させるようにしても差し支えない。
Further, in the embodiment of FIG. 1A, the
According to this aspect, it is possible to set the positional relationship between the
The incident side light transmission member 5 and the emission side light transmission member 6 are preferably bendable optical fibers.
Furthermore, as another form of the sheet-like
For example, the sheet-like
更にまた、シート状光伝送媒体4としては、単一部材構成であってもよいし、複数部材構成であってもよい。
前者としては、シート状光伝送媒体4は、光学開口部4cとして、測定対象面Mへの光照射部と測定対象面Mからの光検出部とを有し、光照射部及び光検出部を同一部材に設定したものが挙げられる。
後者としては、シート状光伝送媒体4は、光学開口部4cとして、測定対象面Mへの光照射部と測定対象面Mからの光検出部とを有し、光照射部と光検出部とを別部材に設定したものが挙げられる。
Furthermore, the sheet-like
As the former, the sheet-like
As the latter, the sheet-like
また、本態様において、光検出装置を反射光検知方式として構成する場合には、シート状光伝送媒体4は、光学開口部4cとして、測定対象面Mへの光照射部と測定対象面Mからの光検出部とを有し、光検出部が測定対象面Mからの正反射光を入射可能とすればよい。
一方、光検出装置を散乱光検知方式として構成する場合には、シート状光伝送媒体4は、光学開口部4cとして、測定対象面Mへの光照射部と測定対象面Mからの光検出部とを有し、光検出部が測定対象面Mからの正反射光を入射不能とし且つ散乱光のみを入射可能とすればよい。
Further, in this aspect, when the light detection device is configured as a reflected light detection method, the sheet-like
On the other hand, when the light detection device is configured as a scattered light detection method, the sheet-like
このとき、光検出装置を散乱光検知方式として構成する場合において、光学開口部4cの好ましいレイアウト例としては、シート状光伝送媒体4は、測定対象面Mへの光照射部と測定対象面Mからの光検出部とを離間配置したものであればよい。
このように離間配置すれば、光検出部への正反射光の入射を不能にすることができる。
At this time, when the light detection device is configured as a scattered light detection method, as a preferred layout example of the optical aperture 4c, the sheet-like
If spaced apart in this manner, it is possible to disable the regular reflection light from entering the light detection unit.
更にまた、光検出装置を散乱光検知方式として構成する場合において、光学開口部4cの好ましい構成例としては、シート状光伝送媒体4は、測定対象面Mへの光照射部の周囲に遮光壁を備えるようにすればよい。
このように、遮光壁を設けることで、光検出部への正反射光の入射を不能にすることができる。
Furthermore, when the light detection device is configured as a scattered light detection method, as a preferable configuration example of the optical opening 4c, the sheet-like
As described above, by providing the light shielding wall, it is possible to disable the regular reflection light from entering the light detection unit.
また、シート状光伝送媒体4の光伝送方向のレイアウト例については、測定対象面Mに対向する光学開口部4cに対し略平行な部位に発光部1からの光の入射部、受光部2への光の出射部を設定するようにしてもよいし、測定対象面Mに対向する光学開口部4cに対し略直交する部位に発光部1からの光の入射部、受光部2への光の出射部を設定するようにしてもよい。
Further, regarding the layout example of the sheet-like
次に、本発明について説明する。
本発明の基本的構成は、図1(b)に示すように、測定対象面Mから反射若しくは散乱する光を検出する光検出装置において、波長の異なる二種A,Bの光を夫々照射する発光部1と、波長の異なる二種A,Bの光を夫々感知する受光部2と、発光部1と受光部2との間に設けられる導光部材3とを備え、前記導光部材3には、発光部1からの二種A,Bの光のうち、一方の波長Aの光(図中実線で示す)のみが測定対象面Mに照射せしめられ且つ測定対象面Mからの検出光が他方の波長Bの光(図中点線で示す)と共に受光部2に導かれる光伝送路分離手段7を具備させたものである。
Next, the present invention will be described.
As shown in FIG. 1B , the basic configuration of the present invention irradiates two types of light A and B having different wavelengths in a light detection device that detects light reflected or scattered from the surface M to be measured. A light-emitting
本態様は、二波長ビーム方式に対応する光検出装置の基本的構成を明記したものであり、導光部材3の一部に光伝送路分離手段7を備えた態様である。
本態様によれば、光伝送路分離手段7により、一方の波長光にて「測定対象面Mからの検出光+導光部材3の透過率変動成分」を検出し、他方の波長光にて「導光部材3の透過率変動成分」を検出することができるため、導光部材3の透過率変動成分をキャンセルすることによって、測定対象面Mからの検出光のみを検出可能とすることができる。
In this aspect, the basic configuration of the light detection device corresponding to the two-wavelength beam method is clearly described, and the light transmission path separating means 7 is provided in part of the
According to this aspect, the optical transmission line separating means 7 detects “detected light from the measurement target surface M + transmittance variation component of the
特に、本発明では、二波長ビーム方式に対応する光検出装置の代表的態様として、前記導光部材3は、測定対象面Mに対向する部位に配設され、前記発光部1からの二種A,Bの光を入射する入射部4a及び前記受光部2に向けて二種A,Bの光を出射する出射部4bを夫々具備し、内部反射にて光伝送され且つ測定対象面Mに対向して光学開口部4cが形成されたシート状光伝送媒体4と、このシート状光伝送媒体4に設けられ、前記入射部4aから入射された発光部1からの二種A,Bの光のうち、一方の波長Aの光(図中実線で示す)のみが測定対象面Mに照射せしめられ且つ測定対象面Mからの検出光が他方の波長Bの光(図中点線で示す)と共に出射部4bに導かれる光伝送路分離手段7とを有し、前記光伝送路分離手段7が、光学開口部4cを通じて発光部1からの一方の波長Aの光のみを測定対象面Mに照射し且つ測定対象面Mからの反射若しくは散乱光を取り込み、発光部1からの他方の波長Bの光を光学開口部4cから外部に対し非照射とするものである態様が挙げられる。
このように、シート状光伝送媒体4を使用することで、測定対象面Mを広く確保でき、しかも、測定対象面M近傍のスペースが狭くても設置可能になる点で好ましい。
In particular, in the present invention, the
Thus, the use of the sheet-like
更に、図1(b)の態様において、導光部材3としては、発光部1からの二種A,Bの光をシート状光伝送媒体4の入射部4aに導く入射側光伝送部材5と、シート状光伝送媒体4の出射部4bから出射される二種A,Bの光を受光部2の対応する感知部位に夫々導く出射側光伝送部材6とを備えていてもよい。
本態様において、入射側光伝送部材5には、例えば発光部1の複数方向から照射される光が一方向に合成される光合成部材や、屈曲自在な光ファイバを含む。
一方、出射側光伝送部材6には、例えば一方向の光が受光部2に向けて複数方向に分離される光分離部材や、光ファイバを含む。
Further, in the embodiment of FIG. 1B, the
In this aspect, the incident side optical transmission member 5 includes, for example, a light combining member that combines light irradiated from a plurality of directions of the
On the other hand, the emission side optical transmission member 6 includes, for example, a light separation member that separates light in one direction in a plurality of directions toward the
また、光伝送路分離手段7の代表的態様としては、シート状光伝送媒体4の光学開口部4cに波長依存性の高い反射処理を施し、この反射処理に対し透過可能な波長光と反射可能な波長光とを、発光部1から照射される二種A,Bの光として設定するようにしたものが挙げられる。
更に、シート状光伝送媒体4が複数構成である場合における、光伝送路分離手段7の代表的態様としては、シート状光伝送媒体4は、光学開口部4cとして測定対象面Mへの光照射部と測定対象面Mからの光検出部とを有し、光照射部と光検出部とを別部材に設定したものであり、光伝送路分離手段7は、シート状光伝送媒体4を構成する複数部材の接合面4dに、光学開口部4cで反射可能な波長光のみが透過せしめられ且つ光学開口部4cから透過可能な波長光が反射せしめられる反射処理を施すようにしたものが挙げられる。
Further, as a typical aspect of the optical transmission line separating means 7, the optical opening 4c of the sheet-like
Furthermore, as a typical aspect of the optical transmission line separating means 7 in the case where the sheet-like
また、例えば図1(a)に示す光検出装置の好ましい使用方法としては、像担持体上に色材による可視像を形成する画像形成装置において、像担持体上の可視像の色材量を検出する装置として図1(a)の光検出装置を用いるに際し、時間毎の受光部2出力をV(t)、色材が載っていない部分の受光部2出力V(t)の平均値をVmax、色材が付着して受光部2出力V(t)が飽和した状態の平均値をVminとしたときに、
S(t)={Vmax−V(t)}/{Vmax−Vmin}
による演算処理を行った情報S(t)に基づいて光検出結果を判断するものが挙げられる。
ここで、前記演算式は、測定対象面Mの劣化等を補償する趣旨である。
Further, for example, as a preferable method of using the photodetecting device shown in FIG. 1A, a color material for a visible image on an image carrier in an image forming apparatus that forms a visible image with a color material on an image carrier. When using the light detection device of FIG. 1A as a device for detecting the amount, the output of the
S (t) = {Vmax−V (t)} / {Vmax−Vmin}
And determining the light detection result based on the information S (t) that has been subjected to the arithmetic processing by.
Here, the arithmetic expression is intended to compensate for deterioration or the like of the measurement target surface M.
また、図1(b)に示す二波長ビーム方式の光検出装置の好ましい使用方法としては、測定対象面Mに照射される波長光(例えば波長Aの光)の時間毎の受光部2出力をVA(t)、測定対象面Mに照射されない波長光(例えば波長Bの光)の時間毎の受光部2出力をVB(t)としたときに、
S(t)=VA(t)/VB(t)
による除算処理を行った情報S(t)に基づいて光検出結果を判断するものが挙げられる。
本使用方法において、「S(t)=VA(t)/VB(t)」による処理は、導光部材3の透過率変化をキャンセルし、測定対象面Mからの検出光変化のみを抽出することを意味する。
これにより、導光部材3の透過率変動を補償し、検出精度を高めることができる。
In addition, as a preferable method of using the two-wavelength beam type photodetector shown in FIG. 1B, the output of the
S (t) = VA (t) / VB (t)
And determining the light detection result based on the information S (t) obtained by performing the division process according to.
In this method of use, the processing by “S (t) = VA (t) / VB (t)” cancels the transmittance change of the
Thereby, the transmittance | permeability fluctuation | variation of the
更に、二波長ビーム方式の光検出装置の別の使用方法としては、像担持体上に色材による可視像を形成する画像形成装置において、像担持体上の可視像の色材量を検出する装置として図1(b)に示す光検出装置を用いるに際し、測定対象面Mに照射される波長光(例えば波長Aの光)の時間毎の受光部2出力をVA(t)、色材が載っていない部分の受光部2出力VA(t)の平均値をVAmax、色材が付着して受光部2出力VA(t)が飽和した状態の平均値をVAmin、測定対象面Mに照射されない波長光(例えば波長Bの光)の時間毎の受光部2出力をVB(t)、受光部2出力VB(t)の初期設定値をVBiniとしたときに、
S(t)={VAmax−VA(t)}/ [{VAmax−VAmin}・VB(t)/VBini]
による演算処理を行った情報S(t)に基づいて光検出結果を判断するものが挙げられる。
本演算式は、導光部材3の透過率変化のキャンセルと、測定対象面Mの劣化の補正とを企図したものである。
更に、本発明は、上述した光検出装置及びその使用方法に限られるものではなく、上述した光検出装置を組み込んだ画像形成装置そのものをも対象とする。
この場合、本発明は、像担持体上に色材による可視像を形成する画像形成装置において、像担持体上の可視像の色材量を検出する装置として図1(b)に示す光検出装置を用いるようにすればよい。
尚、本発明に関連する参考発明として、図1(a)に示す光検出装置を組み込んだ画像形成装置を構築することは可能である。
Furthermore, as another method of using the two-wavelength beam type photodetector, in an image forming apparatus that forms a visible image with a color material on the image carrier, the amount of the color material of the visible image on the image carrier is set. When the photodetector shown in FIG. 1B is used as the detection device, the output of the
S (t) = {VAmax−VA (t)} / [{VAmax−VAmin} · VB (t) / VBini]
And determining the light detection result based on the information S (t) that has been subjected to the arithmetic processing by.
This calculation formula is intended to cancel the change in transmittance of the
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described photodetection device and the method for using the same, but also targets an image forming apparatus itself incorporating the above-described photodetection device.
In this case, the present invention is shown in FIG. 1B as an apparatus for detecting the color material amount of the visible image on the image carrier in the image forming apparatus for forming a visible image with the color material on the image carrier. A light detection device may be used.
As a reference invention related to the present invention, it is possible to construct an image forming apparatus incorporating the photodetection device shown in FIG.
本発明に係る光検出装置によれば、発光部と受光部との間に導光部材を設け、この導光部材の測定対象面に対向する部位にシート状光伝送媒体を設けるようにしたので、測定対象面を広く確保することができ、しかも、測定対象面からの検出光を確実に集光することができる。
このため、スポット的な測定ポイントからの検出光を集光する従来の光検出装置に比べて、測定対象面の劣化や、検出光の集光不良による影響を少なくすることができ、検出精度の低下を有効に防止することができる。
更に、本発明に係る光検出装置によれば、導光部材としてのシート状光伝送媒体には、受光部からの二種の光のうち、一方の波長の光のみが測定対象面に照射せしめられ且つ測定対象面からの検出光が他方の波長の光と共に受光部に導かれる光伝送路分離手段を具備させたので、一方の波長光にて「測定対象面からの検出光+導光部材の透過率変動成分」を検出し、他方の波長光にて「導光部材の透過率変動成分」を検出することができる。
このため、両波長光データに基づいて、導光部材の透過率変動をキャンセルすることが可能になり、測定対象面からの検出光のみを正確に検出することができる。
よって、導光部材の透過率変動による検出精度の低下を有効に防止することができる。
更に、本発明に係る二波長ビーム方式の光検出装置を使用するに際し、導光部材の透過率変動をキャンセルするようにすれば、測定対象面からの検出光のみを正確に検出することができ、その分、検出精度をより良好に維持することができる。
また、本発明に係る画像形成装置によれば、検出精度の高い光検出装置を使用することで、画像形成に伴う色材量を正確に検出することが可能になるため、高画質な画像形成を容易に実現することができる。
According to the light detection device of the present invention, the light guide member is provided between the light emitting portion and the light receiving portion, and the sheet-like optical transmission medium is provided at the portion of the light guide member facing the measurement target surface. The measurement target surface can be secured widely, and the detection light from the measurement target surface can be reliably condensed.
For this reason, compared with a conventional photodetector that collects detection light from a spot-like measurement point, it is possible to reduce the influence of deterioration of the measurement target surface and detection light collection failure, and detection accuracy can be reduced. The decrease can be effectively prevented.
Furthermore, according to the light detection device of the present invention, the sheet-like optical transmission medium as the light guide member irradiates the measurement target surface with only one of the two types of light from the light receiving unit. And a light transmission path separating means that guides the detection light from the measurement target surface to the light receiving unit together with the light of the other wavelength, so that the detection light from the measurement target surface + the light guide member it can be a transmittance fluctuation component "is detected and detects the" transmittance fluctuation component of the light guide member "in the other wavelength light.
For this reason, it becomes possible to cancel the transmittance | permeability fluctuation | variation of a light guide member based on both wavelength light data, and only the detection light from a measurement object surface can be detected correctly.
Therefore, it is possible to effectively prevent a decrease in detection accuracy due to the transmittance variation of the light guide member.
Furthermore, when using the two-wavelength beam photodetection device according to the present invention, it is possible to accurately detect only the detection light from the measurement target surface if the transmittance variation of the light guide member is canceled. Therefore, the detection accuracy can be maintained better.
In addition, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to accurately detect the amount of color material accompanying image formation by using a photodetection device with high detection accuracy. Can be easily realized.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2(a)は本発明に係るトナー量検出装置(光検出装置)が組み込まれた画像形成装置の実施の形態1を示す。
本実施の形態において、画像形成装置は中間転写型のタンデムマシンであり、各色成分トナー像(本例ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像)が形成される四つの作像ユニット20(具体的には20a〜20d)を有し、この各作像ユニット20に対向する部位に中間転写ベルト30を配設したものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 2A shows
In the present embodiment, the image forming apparatus is an intermediate transfer type tandem machine, and four image forming units 20 (each toner image of yellow, magenta, cyan, and black in this example) are formed. Specifically, the
本実施の形態において、作像ユニット20は、例えば電子写真方式を採用したものであり、所定方向に回転する感光体ドラム21を有し、この感光体ドラム21の周囲には、帯電ロール等の帯電装置22、静電潜像を書き込むためのレーザ走査装置などの露光装置23、各色成分トナーが収容され且つ感光体ドラム21上の静電潜像を可視像化する現像装置24、感光体ドラム21上のトナー像を中間転写ベルト30に転写させる一次転写ロール等の一次転写装置25、感光体ドラム21上の残留トナーが清掃されるクリーニング装置26などを配設するようにしたものである。
尚、本例では、露光装置23が各作像ユニット20において共用化されており、また、一次転写装置25は中間転写ベルト30の背面側に設けられている。
In the present embodiment, the
In this example, the exposure device 23 is shared by the
また、本実施の形態において、中間転写ベルト30は例えば複数の張架ロール31,32に掛け渡され、例えば一方の張架ロール31を駆動ロールとして所定方向に循環回転するようになっている。
そして、中間転写ベルト30の最下流側に位置する作像ユニット20dの下流側には二次転写装置35が配設されている。
この二次転写装置35は、張架ロール32をバックアップロールとして二次転写ロール36を対向配置したものであり、例えば二次転写ロール36に所定の転写バイアスを印加すると共に張架ロール32を接地することで、中間転写ベルト30上のトナー像を記録材Sに静電転写するものである。
尚、符号34は中間転写ベルト30上の残留トナーを清掃するためのベルトクリーナである。
Further, in the present embodiment, the
A
This
更に、本実施の形態において、記録材搬送系は、下方から上方に向かう記録材搬送路を有し、図示外の記録材供給トレイから送出された記録材Sをレジストロール37にて位置決めした後、所定のタイミングで二次転写部位に記録材Sを搬送し、記録材S上に二次転写されたトナー像を定着装置38にて定着した後に、排出ロール39にて図示外の排出トレイへと記録材Sを排出するものである。
Further, in the present embodiment, the recording material conveyance system has a recording material conveyance path from the lower side to the upper side, and after the recording material S sent from the recording material supply tray (not shown) is positioned by the resist
特に、本実施の形態では、感光体ドラム21の一次転写部位の上流側で且つ現像部位の下流側には、図2(a)(b)に示すように、トナー量検出装置(光検出装置)50が対向配置されている。
このトナー量検出装置50の測定原理としては、反射光検知方式、散乱光検知方式の双方が適用可能であるが、本例では反射光検知方式の構成例を示す。
より具体的に説明すると、トナー量検出装置50は、図2(b)及び図3に示すように、異なる波長A,Bの光を夫々照射する一対の発光素子51(具体的には51a,51b)と、異なる波長A,Bの光を感知する一対の受光素子52(具体的には52a,52b)と、発光素子51と受光素子52との間に設けられ、発光素子51からの二種A,Bの光のうち、一方の波長光(A)を測定対象面Mに照射すると共に測定対象面Mからの検出光(本例では反射光)を受光素子52へと導き、他方の波長光(B)を測定対象面Mに非照射の状態で受光素子52へ導く導光部材53とを備えている。
尚、本例では、発光素子51(51a,51b)及び受光素子52(52a,52b)は何れも光の照射方向若しくは光の感知方向が略直交するように配置されている。
In particular, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, a toner amount detection device (light detection device) is provided upstream of the primary transfer portion of the
As the measurement principle of the toner
More specifically, as shown in FIGS. 2B and 3, the toner
In this example, the light emitting element 51 (51a, 51b) and the light receiving element 52 (52a, 52b) are both arranged so that the light irradiation direction or the light sensing direction is substantially orthogonal.
そして、本実施の形態においては、導光部材53は、測定対象面Mに対向配置されるシート状光伝送媒体である光シートバス54と、この光シートバス54の入射部に連結される入射側光ファイバ55と、前記光シートバス54の出射部に連結される出射側光ファイバ56と、発光素子51(51a,51b)からの二種A,Bの光を入射側光ファイバ55に導く入射側ビームスプリッタ58と、出射側光ファイバ56からの二種A,Bの光を受光素子52(52a,52b)に分離する出射側ビームスプリッタ59とを備えている。
In the present embodiment, the
ここで、入射側ビームスプリッタ58は、図4(a)に示すように、発光素子51(51a,51b)からの二種A,Bの光を例えば所定の透過率(又は反射率)で略45°傾斜した傾斜反射面581に導き、一方の波長光(A)をそのまま透過させ、他方の波長光(B)を反射させることで、同一方向に導くようにしたものである。
尚、各発光素子51(51a,51b)と入射側ビームスプリッタ58との間には集光用の集光レンズ511,512が設けられている。
また、出射側ビームスプリッタ59は、図4(c)に示すように、出射側光ファイバ56からの二種A,Bの光を例えば所定の透過率(反射率)で略45°傾斜した傾斜反射面591に導き、一方の波長光(A)をそのまま透過させて一方の受光素子52aに導き、他方の波長光(B)を反射させて他方の受光素子52bに導くようにしたものである。
Here, as shown in FIG. 4A, the incident-
Incidentally, condensing
Further, as shown in FIG. 4C, the exit
また、本実施の形態において、光シートバス54は、図4(b)に示すように、例えば厚さ0.1mm〜2.0mm程度の2つのシートバスピース61,62の一端面を隣接して接合したものであり、入射側シートバスピース61の入射部61aに入射側光ファイバ55が結合され、出射側シートバスピース62の出射部62bに出射側光ファイバ56が結合されている。
これらのシートバスピース61,62は、図4(b)及び図5に示すように、シート状に形成され、入力信号光を内部端面で全反射を繰り返しながら拡散伝播するものである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the
These
特に、本実施の形態では、シートバスピース61,62は、測定対象面Mに対向する端面に一方の波長光(A)のみが透過する光学開口部61c,62cを有し、光学開口部61cから測定対象面Mに光を照射し且つ測定対象面Mからの検出光(反射光)を前記光学開口部62cに受け入れるように設定されており、また、両者の接合面には他方の波長光(B)のみが透過する反射処理部64を有している。
ここで、光学開口部61c,62c及び反射処理部64は例えば波長依存コーティングを施すことにより構成される。
更に、シートバスピース61,62の他の端面及びシート面には全反射処理部65が施されている。
In particular, in the present embodiment, the
Here, the
Further, a total
次に、本実施の形態に係るトナー量検出装置の作動について説明する。
今、発光素子51(51a,51b)から波長の異なる二種A,Bの光が入射側ビームスプリッタ58にて入射側光ファイバ55に導かれ、光シートバス54へ伝送される。
このとき、光シートバス54のうち、入射側シートバスピース61に二波長A,Bの光が伝送されるが、このうち、一方の波長光(A)は光学開口部61cを通じて測定対象面Mに照射され、その測定対象面M上のトナーTからの反射光が出射側シートバスピース62の光学開口部62cに受け入れられる。
また、他方の波長光(B)は測定対象面Mに照射されずに、シートバスピース61,62の接合面に形成された反射処理部64を経て出射側シートバスピース62へと伝送される。
Next, the operation of the toner amount detection device according to the present embodiment will be described.
Now, two types of light A and B having different wavelengths are guided from the light emitting element 51 (51a, 51b) to the incident side
At this time, the light of the two wavelengths A and B is transmitted to the incident-side
The other wavelength light (B) is transmitted to the exit-side
この結果、出射側シートバスピース62には、測定対象面Mからの一方の波長光(A)である検出光(反射光)と、測定対象面Mに照射されない他方の波長光(B)とが共に伝送されることになり、両波長A,Bの光は出射側光ファイバ56に導かれる。
この後、出射側光ファイバ56を経た二波長A,Bの光は、出射側ビームスプリッタ59にて夫々の波長光(A,B)に再度分離された後、受光素子52(52a,52b)に夫々入射される。
As a result, the output side
Thereafter, the light of the two wavelengths A and B that has passed through the output side
ここで、受光素子52(52a,52b)として例えばフォトダイオードを使用すると、このフォトダイオードは受光した光量をリニアに電圧変換する。
このとき、一方の波長光(A)にはトナー量の有無に応じた光量変動情報と光ファイバ55,56の透過率変動量の積が、他方の波長光(B)には光ファイバ55,56の透過率変動量が現れる。
このため、一方の波長光(A)を受光した受光素子52aの出力をVA(t)、他方の波長光(B)を受光した受光素子52bの出力をVB(t)とすれば、図6(a)(b)に示すような出力特性が得られる。
この状態において、以下の(1)式に示すような演算処理(除算処理)を行い、一方の波長光(A)の出力を他方の波長光(B)の出力で除算するようにすれば、光ファイバ55,56の透過率変動の影響を除去することができ、測定対象面Mのトナーに対応したセンサ出力値S(t)が得られる。
S(t)=VA(t)/VB(t) ……(1)
Here, when a photodiode, for example, is used as the light receiving element 52 (52a, 52b), the photodiode linearly converts the received light amount into a voltage.
At this time, the product of the light amount fluctuation information according to the presence or absence of the toner amount and the transmittance fluctuation amount of the
Therefore, if the output of the
In this state, if arithmetic processing (division processing) as shown in the following equation (1) is performed and the output of one wavelength light (A) is divided by the output of the other wavelength light (B), The influence of the transmittance variation of the
S (t) = VA (t) / VB (t) (1)
尚、本実施の形態に係るトナー量検出装置の性能評価については後述した実施例に裏付けられる。 The performance evaluation of the toner amount detection device according to this embodiment is supported by the examples described later.
また、本実施の形態においては、トナー量検出装置の測定ヘッド部に相当する光シートバス54と、発光素子51、受光素子52とは離間配置されるため、発光素子51、受光素子52に対する電気回路系は光シートバス54とは別の箇所に取り付けることが可能になり、測定対象面M近傍における設置スペースとしては、光シートバス54が設置できる程度の狭いスペースを確保するようにすればよい。
更に、光学系は安価な光ファイバ55,56、光シートバス54により簡単に構成されるので、上述したようなタンデムマシンにおいてもコストアップすることなく、本実施の形態を採用することが可能である。
更にまた、各色トナー量についての検出を各色毎にタイミングをずらして行えば、発光素子51、受光素子52、ドライブ基板などを兼用することができる。
従って、このような構成の場合には、発光素子51、受光素子52、ドライブ基板を一組のみとしてもよいし、あるいは、四つの作像ユニット20(20a〜20d)に対し、二組の発光素子51、受光素子52、ドライブ基板で処理するような構成でも構わない。
In the present embodiment, since the
Furthermore, since the optical system is simply constituted by inexpensive
Furthermore, if the detection of the amount of each color toner is performed at different timings for each color, the
Therefore, in such a configuration, the
◎実施の形態2
図7(a)(b)は本発明に係るトナー量検出装置の実施の形態2の概要を示す説明図である。
同図において、トナー量検出装置50の基本的構成は実施の形態1と略同様であるが、実施の形態1と異なり、感光体ドラム21の軸方向に延びる長尺な光シートバス54を有したものである。
本実施の形態において、光シートバス54は二枚のシートバスピース61,62を厚さ方向に積層したものであり、測定対象面(感光体ドラム21面)に対向した部位に一方の波長光(A)のみが透過可能な光学開口部61c,62cを形成すると共に、両者の接合部には他方の波長光(B)のみが透過可能な反射処理部64を形成し、光学開口部61c,62cの反対側端部に入射側光ファイバ55、出射側光ファイバ56を結合したものである。
7A and 7B are explanatory views showing an outline of the second embodiment of the toner amount detection device according to the present invention.
In the figure, the basic configuration of the toner
In the present embodiment, the
本実施の形態によれば、長尺な光シートバス54を使用したので、感光体ドラム21の軸方向に沿った部位を広範囲に亘って測定対象面とすることが可能である。
このため、感光体ドラム21の一部が局部的に劣化したような状況が生じたとしても、測定対象面が広範囲に亘っているため、測定対象面からの検出光は平均化されることになり、測定対象面の局部的な劣化がトナー量検出装置の検出精度に大きく影響することはない。
According to the present embodiment, since the long
For this reason, even if a situation in which a part of the
◎実施の形態3
図8(a)(b)は本発明に係るトナー量検出装置の実施の形態3の概要を示す説明図である。
同図において、トナー量検出装置50の基本的構成は実施の形態2と略同様に、感光体ドラム21の軸方向に延びる長尺な光シートバス54(二つのシートバスピース61,62を具備)を有しているが、実施の形態2と異なり、光シートバス54のうち、測定対象面に対向する光学開口部61c,62cに対し略直交する部位に入射側光ファイバ55、出射側光ファイバ56の結合部が決定されている。
尚、実施の形態2と同様な構成要素について実施の形態2と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
FIGS. 8A and 8B are explanatory views showing an outline of the third embodiment of the toner amount detection device according to the present invention.
In the figure, the basic configuration of the toner
In addition, the same code | symbol as
本実施の形態によれば、入射側光ファイバ55からの光は、光シートバス54の長手方向に沿って拡散照射されるので、光学開口部61c,62cに対し、より均一の光を照射することができる。
According to the present embodiment, since the light from the incident side
◎実施の形態4
図9は本発明に係るトナー量検出装置の実施の形態4を示す。
同図において、トナー量検出装置50は、実施の形態1と異なり、反射光検知方式と散乱光検知方式とを組み合わせた構成例であり、実施の形態1と異なる導光部材53(特には光シートバス54)を使用したものである。
本実施の形態において、導光部材53を構成する光シートバス54は、3枚のシートバスピース61〜63を一つの平面内に収めたものである。
FIG. 9 shows
In the figure, unlike the first embodiment, the toner
In the present embodiment, the
ここで、シートバスピース61は照射部としての光学開口部61cを有し、例えば厚さ・幅1mm、長さ10mmに設定される。
そして、シートバスピース61の両側端に一対のシートバスピース62,63が接合されており、シートバスピース62は正反射光検出部としての光学開口部62cを有し、また、シートバスピース63は散乱光検出部としての光学開口部63cを有している。
これらの光学開口部61c,62c,63cにはいずれも波長Aの光のみを透過する反射処理部が設けられ、各シートバスピース61〜63の接合部には波長Bの光のみが透過する反射処理部64が設けられている。
更に、シートバスピース61の入射部には入射側光ファイバ55が接続され、また、シートバスピース62,63の出射部には出射側光ファイバ56,57が夫々接続されている。
Here, the
A pair of
Each of these
Further, an incident side
更に、シートバスピース61,62の取付角度の組合せにより、測定対象面Mに照射された光は、シートバスピース62の光学開口部62cのみに正反射光が入射するようになっており、シートバスピース63の光学開口部63cには前記正反射光が入射されず、散乱光のみが入射されるようになっている。
特に、シートバスピース63はシートバスピース61よりも測定対象面M側にせり出して配置されており、このせり出し段部67が正反射光の入射が抑制される遮光壁として機能するようになっている。
Further, by the combination of the mounting angles of the
In particular, the
また、図示外の発光素子は実施の形態1と同様に二つ設けられており、図示外のビームスプリッタにて入射側光ファイバ55に導かれる。
また、図示外の受光素子は、各出射側光ファイバ56,57に対して夫々二つ設けられており、図示外のビームスプリッタにて二波長A,Bの異なる光を夫々感知するようになっている。
Further, two light emitting elements not shown are provided in the same manner as in the first embodiment, and are guided to the incident side
In addition, two light receiving elements (not shown) are provided for the respective outgoing-side
従って、本実施の形態によれば、シートバスピース62からは測定対象面Mからの正反射光が検出されるため、反射光検知方式により、トナー量を検出することができる。
一方、測定対象面Mにカラートナーが付着したような場合には、そのトナーが指向性の低い散乱光を発生する。このとき、シートバスピース63から測定対象面Mからの散乱光が検出されるため、散乱光検知方式により、トナー量を検出することができる。
Therefore, according to the present embodiment, since the regular reflection light from the measurement target surface M is detected from the
On the other hand, when color toner adheres to the measurement target surface M, the toner generates scattered light with low directivity. At this time, since the scattered light from the measurement target surface M is detected from the
◎実施の形態5
図10は本発明が適用されたトナー量検出装置の実施の形態5を示す。
同図において、トナー量検出装置50は、実施の形態1と異なり、散乱光検知方式を使用するようにしたものである。尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、トナー量検出装置50は、実施の形態1と同様に、図示外の発光素子、図示外の受光素子、及び、導光部材53(光シートバス54、光ファイバ55,56,図示外のビームスプリッタ)を備えているが、実施の形態1と異なる光シートバス54を備えている。
Embodiment 5
FIG. 10 shows Embodiment 5 of the toner amount detection apparatus to which the present invention is applied.
In the figure, unlike the first embodiment, the toner
In the present embodiment, as in the first embodiment, the toner
すなわち、本実施の形態において、光シートバス54は、二枚のシートバスピース61,62を平面上で端部を接合したものであるが、入射側シートバスピース61の幅寸法が出射側シートバスピース62の幅寸法より大きく形成されており、入射側シートバスピース61の光学開口部61cは出射側シートバスピース62から離間した部位に形成され、出射側シートバスピース62の測定対象面M側に対向した部位に光検出部としての光学開口部62cが形成される。
尚、光学開口部61c,62cは波長Aの光のみが透過するようになっており、シートバスピース61,62の接合部には波長Bの光のみが透過する反射処理部64が形成されている。
That is, in the present embodiment, the
The
従って、本実施の形態によれば、入射側シートバスピース61に導かれた波長Aの光は、光学開口部61cを通じて測定対象面Mに照射された後、測定対象面Mからの散乱光が出射側シートバスピース62側に取り込まれ、両シートバスピース61,62間の接合部(反射処理部64)を透過した波長Bの光と共に受光素子側へ伝送される。
この結果、受光素子の信号処理において、実施の形態1と略同様に処理するようにすれば、実施の形態1と同様に、光ファイバ55,56の透過率変動の影響を除去した状態で、散乱光に寄るトナー量を正確に検出することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the light having the wavelength A guided to the incident-side
As a result, in the signal processing of the light receiving element, if processing is performed in substantially the same manner as in the first embodiment, as in the first embodiment, the influence of the transmittance variation of the
◎実施の形態6
図11は本発明に係るトナー量検出装置の実施の形態6を示す。
同図において、トナー量検出装置50は、実施の形態5と同様に、散乱光検知方式を使用するものであるが、実施の形態5と異なり、光シートバス54の入射側シートバスピース61の幅寸法を出射側シートバスピース62の幅寸法より狭く設定し、入射側シートバスピース61の光学開口部61cから測定対象面Mへ向かって照射される光に指向性を与えるようにしたものである。
尚、実施の形態5と同様な構成要素については実施の形態5と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
Embodiment 6
FIG. 11 shows Embodiment 6 of the toner amount detection apparatus according to the present invention.
In the same figure, the toner
Components similar to those in the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the fifth embodiment, and detailed description thereof is omitted here.
本実施の形態によれば、入射側シートバスピース61に導かれた波長Aの光は、光学開口部61cを通じて測定対象面Mに照射される。
このとき、光学開口部61cからの照射光は指向性を有するため、測定対象面Mからの正反射光は出射側シートバスピース62の光学開口部62cには向かわず、測定対象面Mからの散乱光が出射側シートバスピース62側に取り込まれる。
また、両シートバスピース61,62間の接合部(反射処理部64)を透過した波長Bの光と共に図示外の受光素子側へ伝送される。
この結果、受光素子の信号処理において、実施の形態1と略同様に処理するようにすれば、実施の形態1と同様に、光ファイバ55,56の透過率変動の影響を除去した状態で、散乱光によるトナー量を正確に検出することができる。
According to this Embodiment, the light of the wavelength A guide | induced to the entrance side
At this time, since the irradiation light from the
In addition, the light is transmitted to the light receiving element side (not shown) together with the light of wavelength B that has passed through the joint portion (reflection processing portion 64) between the
As a result, in the signal processing of the light receiving element, if processing is performed in substantially the same manner as in the first embodiment, as in the first embodiment, the influence of the transmittance variation of the
◎実施の形態7
図12は本発明に係るトナー量検出装置の実施の形態7を示す。
同図において、トナー量検出装置50は、実施の形態1と略同様に構成されるが、実施の形態1と異なり、入射側シートバスピース61の光学開口部61cを絞った状態で形成し、かつ、この光学開口部61cと測定対象面Mとの間には筒状の遮光壁70を設けたものである。尚、実施の形態1と同様な構成要素について実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
◎ Embodiment 7
FIG. 12 shows Embodiment 7 of the toner amount detection device according to the present invention.
In the figure, the toner
従って、本実施の形態によれば、入射側シートバスピース61に導かれた波長Aの光は、光学開口部61c及び遮光壁70を通じて測定対象面Mに照射される。
このとき、測定対象面Mからの正反射光は遮光壁70で遮られるため、出射側シートバスピース61の光学開口部62cには入射されず、出射側シートバスピース62には測定対象面Mからの散乱光のみが取り込まれる。
このため、実施の形態5,6と同様に、散乱光検知方式によるトナー量検出を行うことができる。
Therefore, according to the present embodiment, the light with the wavelength A guided to the incident-side
At this time, since the specularly reflected light from the measurement target surface M is blocked by the
For this reason, the toner amount can be detected by the scattered light detection method as in the fifth and sixth embodiments.
◎実施の形態8
図13(a)は本発明に係るトナー量検出装置の実施の形態8を示す。
同図において、トナー量検出装置は、実施の形態1〜7と異なり、光シートバス54を一つのシートバスピース61で構成し、かつ、一つの波長Aの光を使用するようにしたものである。
ここで、光シートバス54は、一つのシートバスピース61の一端側に光学開口部61cを有し、その他端側に入射側光ファイバ55及び出射側光ファイバ56を接続したものである。
尚、本例では、発光素子51は一つの波長Aの光を照射するものであり、受光素子52も一つの波長Aの光を感知するものである。
◎ Eighth embodiment
FIG. 13A shows an eighth embodiment of the toner amount detection apparatus according to the present invention.
In the figure, the toner amount detection device is different from the first to seventh embodiments in that the
Here, the
In this example, the
本実施の形態において、発光素子51は一つの波長Aの光を照射し、入射側光ファイバ55を経て光シートバス54に光を伝送する。
すると、この光シートバス54内では光学開口部61cから光が測定対象面Mに照射され、そこからの反射光、散乱光が光シートバス54内に戻った後、光シートバス54内での反射光と重畳された後に出射側光ファイバ56を介して受光素子52へと伝送される。
このときの受光素子52の出力例を図13(b)に示す。
同図によれば、受光素子52で検出される光量成分は、大半が光シートバス54内で生じた反射光で、トナー有無情報成分はせいぜい10%程度に留まる。
In the present embodiment, the
Then, in the
An output example of the
According to the figure, the light quantity component detected by the
このため、この両者を以下の(2)式のように処理することにより、トナー量による変動のみの検出信号S(t)を抽出することができる。
ここで、時間毎の受光部出力をV(t)、トナーが載っていない部分の受光素子出力V(t)の平均値をVmax、トナーが付着して受光素子出力V(t)が飽和した状態の平均値をVminとしたときに、
S(t)={Vmax−V(t)}/{Vmax−Vmin} ……(2)
このような処理を行うに当たり、実際の測定時のプロセスは、測定対象面Mで、トナー量測定を行うプリプロセスとして、トナーがない状態、及び、十分高いトナー量のトナー画像を生成し、それぞれの値を測定する。
更に、VmaxとV(t)の差分を測定、VmaxとVminとの差分で正規化することにより、光ファイバ55,56の光量変動を打ち消すことができる。
For this reason, by processing both of them as shown in the following equation (2), it is possible to extract the detection signal S (t) having only the fluctuation due to the toner amount.
Here, the output of the light receiving unit for each time is V (t), the average value of the light receiving element output V (t) of the portion where the toner is not placed is Vmax, and the light receiving element output V (t) is saturated due to the adhesion of the toner. When the average value of the state is Vmin,
S (t) = {Vmax−V (t)} / {Vmax−Vmin} (2)
In performing such processing, the actual measurement process is a preprocess for measuring the amount of toner on the measurement target surface M, in which no toner is present and a toner image having a sufficiently high amount of toner is generated. Measure the value of.
Further, by measuring the difference between Vmax and V (t) and normalizing with the difference between Vmax and Vmin, the light quantity fluctuations of the
◎実施の形態9
図14(a)は本発明に係るトナー量検出装置の実施の形態9を示す。
同図において、トナー量検出装置50は、高トナー量のリファレンス用画像を作りたくない、という要請を満たすもので、実施の形態1〜7と異なり、光シートバス54を一つのシートバスピース61で構成し、しかも、異なる波長A,Bの光を使用するものである。
ここで、光シートバス54は、一つのシートバスピース61の一端側に一方の波長光(A)のみが透過する光学開口部61cを有し、その他端側に入射側光ファイバ55及び出射側光ファイバ56を接続したものである。
尚、本例では、発光素子51(51a,51b)、受光素子52(52a,52b)、ビームスプリッタ58,59は実施の形態1と同様である。
Ninth embodiment
FIG. 14A shows
In the figure, the toner
Here, the
In this example, the light emitting element 51 (51a, 51b), the light receiving element 52 (52a, 52b), and the
従って、本実施の形態によれば、受光素子52(52a,52b)からの二波長A,Bの光は入射側ビームスプリッタ58を経て入射側光ファイバ55に伝送され、光シートバス54に導かれる。
すると、この光シートバス54内では、図14(a)(b)に示すように、光学開口部61cから光が測定対象面Mに照射され、そこからの反射光、散乱光が光シートバス54内に戻った後、光シートバス54内での反射光と重畳された後に出射側光ファイバ56を介して伝送され、しかる後、出射側ビームスプリッタ59にて夫々の波長A,Bの光に分離された後に受光素子52(52a,52b)へ入射される。
Therefore, according to the present embodiment, the light of the two wavelengths A and B from the light receiving element 52 (52a, 52b) is transmitted to the incident side
Then, in the
波長Aの光には、トナー量の情報と光ファイバ55,56の透過率変動量の双方が、波長Bの光には、光ファイバ55,56の透過率変動量のみが、出力値として計測される。
但し、波長Aの光量は、大半が光シートバス54内で生じた反射光で、トナー有無情報成分はせいぜい10%程度に留まる。
この両者を以下の(3)式のように処理することにより、トナー量による変動のみの検出信号S(t)を抽出することができる。
For the light of wavelength A, both the toner amount information and the transmittance fluctuation amount of the
However, most of the light amount of the wavelength A is reflected light generated in the
By processing both of them as shown in the following equation (3), it is possible to extract the detection signal S (t) only of the fluctuation due to the toner amount.
ここで、測定対象面Mに照射される波長光(A)の時間毎の受光素子出力をVA(t)、トナーが載っていない部分の受光素子出力VA(t)の平均値をVAmax、トナーが付着して受光素子出力VA(t)が飽和した状態の平均値をVAmin、測定対象面Mに照射されない波長光(B)の時間毎の受光部出力をVB(t)、受光素子出力VB(t)の初期設定値をVBiniとしたときに、
S(t)={VAmax−VA(t)}/ [{VAmax−VAmin}・VB(t)/VBini] ……(3)
Here, VA (t) represents the light receiving element output for each time of the wavelength light (A) irradiated onto the measurement target surface M, VAmax represents the average value of the light receiving element output VA (t) of the portion where no toner is placed, and toner. Is the average value of the state where the light receiving element output VA (t) is saturated and VAmin, the light receiving unit output for each time of the wavelength light (B) not irradiated to the measurement target surface M is VB (t), and the light receiving element output VB When the initial setting value of (t) is VBini,
S (t) = {VAmax−VA (t)} / [{VAmax−VAmin} · VB (t) / VBini] (3)
◎実施の形態10
図15は本発明に係るトナー量検出装置の実施の形態10を示す説明図である。
同図において、トナー量検出装置は、実施の形態1〜9と同様に、発光素子51と、受光素子52と、これらの間に設けられる導光部材53とを備えているが、導光部材53が実施の形態1〜9と異なっている。
本実施の形態において、導光部材53は、例えば二枚のシートバスピース61,62が接合された光シートバス54を有し、各シートバスピース61,62の測定対象面に対向する部位に光学開口部61c,62cを形成する一方、シートバスピース61の一部に入射側光伝送部61eを一体的に形成すると共に、この入射側光伝送部61eの入口に発光素子51を配設し、また、前記、シートバスピース62の一部に出射側光伝送部62eを一体的に形成すると共に、この出射側光伝送部62eの出口に受光素子52を配設するようにしたものである。
[Embodiment 10]
FIG. 15 is an explanatory
In the same figure, the toner amount detection device includes a
In the present embodiment, the
本実施の形態によれば、実施の形態1〜9に示すような光ファイバ55,56を使用する必要がなくなり、その分、装置構成を簡略化することができる。
According to the present embodiment, it is not necessary to use the
◎実施例
本実施例は、実施の形態1に係るトナー量検出装置をより具体化し、その検出精度を調べたものである。
図3において、受光素子52(52a,52b)としては、次の波長のレーザダイオードが用いられている。
・波長A 650nm 2mW
・波長B 970nm 2mW
ともに、入手性の容易な、低価格なレーザダイオードである。
これらの二波長光(A,B)は、それぞれ集光レンズ511,512(図4参照)で集光され、入射側ビームスプリッタ58にて二つの光路を一つに合成された後、入射側光ファイバ55に導かれる。
本例で用いた入射側ビームスプリッタ58は光源(発光素子51)波長に対して感度のあるものであればよく、一般的なものが使える。ここでは両波長A,Bに対して透過率50%となる、量産品を用いた。
一方、光ファイバ55はPCF(ポリカーボネートファイバ)製のもので、これも光源(発光素子51)波長をカバーできるものであれば構わない。
また、太さは0.5mmで、画像形成装置の中では配線上何ら支障のないものであるが、途中にコネクタ部が入り、透過率は80%±5%となった。尚、誤差分は熱変形などによる透過率の振れ量である。
Example This example is a more specific example of the toner amount detection device according to the first embodiment, and its detection accuracy is examined.
In FIG. 3, a laser diode having the following wavelength is used as the light receiving element 52 (52a, 52b).
・ Wavelength A 650nm 2mW
・ Wavelength B 970nm 2mW
Both are low-cost laser diodes that are easily available.
These two-wavelength lights (A, B) are collected by condensing
The incident
On the other hand, the
Further, the thickness was 0.5 mm, and there was no problem in wiring in the image forming apparatus, but a connector part was inserted in the middle, and the transmittance was 80% ± 5%. The error is the amount of fluctuation of the transmittance due to thermal deformation.
次に、光シートバス54の構成について述べる。
ここでは
・厚さ0.5mmのシートバスピース2枚(61,62)を接合。
・光ファイバ55,56に直結される構成。
・光シートバス54自体は両波長A,Bに対し略100%の透過率。
・測定対象側端面である光学開口部(61c,62c)に400−700nmを透過、780−970nmを反射するコーティングを施し、波長Aの光のみを透過させる。
・シートバスピース61,62接合面に760−1600nmを透過、550−650nmを反射するコーティングを施し、波長Bの光のみを透過させる。
・測定対象面Mからの反射光(波長A)は最大で10%、シートバスピース61,62接合面の透過光は50%。
Next, the configuration of the
Here, two sheet bath pieces (61, 62) with a thickness of 0.5 mm are joined.
A configuration directly connected to the
The
A coating that transmits 400 to 700 nm and reflects 780 to 970 nm is applied to the optical aperture (61c, 62c) that is the measurement target side end surface, and only the light of wavelength A is transmitted.
A coating that transmits 760 to 1600 nm and reflects 550 to 650 nm is applied to the joint surface of the
-The maximum reflected light (wavelength A) from the measurement target surface M is 10%, and the transmitted light at the joint surface of the
以上のような構成のトナー量検出装置の測定ヘッド部(光シートバス54部分)を測定対象面Mに対向配置した。設置方法は測定対象面Mに対して略垂直に取り付けられればよく、両面テープ接着など簡易な方法も使える。
光シートバス54より出射される光は再度出射側光ファイバ56に導かれる。
このとき、透過率は80%±5%である。
また、出射側光ファイバ56より導光された光を、波長依存コートした出射側ビームスプリッタ59で分光、波長A,Bの光量を受光素子52(52a,52b)であるフォトダイオードで検出する。このとき、出射側ビームスプリッタ59の透過率はともに50%である。
The measurement head portion (the
The light emitted from the
At this time, the transmittance is 80% ± 5%.
Further, the light guided from the output-side
以上のような構成を採用すると、
波長A(トナー有無情報有り) 0〜0.016mW ±13%
波長B(リファレンス用) 0.08mW ±13%
の出力が得られる。
89により打ち消すことができ、十分に精度の高い測定(検出)に供することができる。
When adopting the above configuration,
Wavelength A (with toner presence / absence information) 0 to 0.016 mW ± 13%
Wavelength B (for reference) 0.08mW ± 13%
Is obtained.
89, and can be used for sufficiently accurate measurement (detection).
図16に本実施例で得られた測定結果の具体例を示す。
この例では、イニシャルで、測定対象面M(感光体ドラム21)にトナーが付着していない状態のセンサ出力平均VAini及びVBiniが4Vになるようゲインを設定した。
それに対し、あるトナーを測定した結果、光ファイバ55,56の透過率変動により93.7%に出力減少が見られた。
これを補正した結果を図17に示す。
FIG. 16 shows a specific example of measurement results obtained in this example.
In this example, the gain is set so that the sensor output averages VAini and VBini in the state where the toner is not attached to the measurement target surface M (photosensitive drum 21) are 4V.
On the other hand, as a result of measuring a certain toner, the output decreased to 93.7% due to the transmittance variation of the
The result of correcting this is shown in FIG.
また、本実施例に係るトナー量検出装置(センサ)50による、同トナーのトナー量とセンサ出力との関係を整理したのが図18である。
このとき、比較例(図19に示す方式を採用したトナー量検出装置)におけるトナー量とセンサ出力とを調べたところ、実施例と比較例とで略同じ結果が得られた。
このように、本実施例によれば、サイズ的にも厚さが1mmで構成でき、密な構成の画像形成装置内で十分に使用することができる。
FIG. 18 shows the relationship between the toner amount of the toner and the sensor output by the toner amount detection device (sensor) 50 according to the present embodiment.
At this time, when the toner amount and the sensor output in the comparative example (toner amount detection device adopting the method shown in FIG. 19) were examined, substantially the same results were obtained in the example and the comparative example.
As described above, according to this embodiment, the thickness can be configured to be 1 mm, and it can be sufficiently used in an image forming apparatus having a dense configuration.
1…発光部,2…受光部,3…導光部材,4…シート状光伝送媒体,4a…入射部,4b…出射部,4c…光学開口部,4d…接合面,5…入射側光伝送部材,6…出射側光伝送部材,7…光伝送路分離手段,M…測定対象面,A,B…二波長
DESCRIPTION OF
Claims (8)
波長の異なる二種の光を夫々照射する発光部と、
波長の異なる二種の光を夫々感知する受光部と、
発光部と受光部との間に設けられる導光部材とを備え、
前記導光部材は、測定対象面に対向する部位に配設され、前記発光部からの二種の光を入射する入射部及び前記受光部に向けて二種の光を出射する出射部を夫々具備し、内部反射にて光伝送され且つ測定対象面に対向して光学開口部が形成されたシート状光伝送媒体と、
このシート状光伝送媒体に設けられ、前記入射部から入射された発光部からの二種の光のうち、一方の波長の光のみが測定対象面に照射せしめられ且つ測定対象面からの検出光が他方の波長の光と共に出射部に導かれる光伝送路分離手段とを有し、
前記光伝送路分離手段は、光学開口部を通じて発光部からの一方の波長の光のみを測定対象面に照射し且つ測定対象面からの反射若しくは散乱光を取り込み、発光部からの他方の波長の光を光学開口部から外部に対し非照射とするものであることを特徴とする光検出装置。 In a light detection device that detects light reflected or scattered from the surface to be measured,
A light emitting unit that emits two types of light having different wavelengths, and
A light receiving unit that senses two types of light with different wavelengths, and
A light guide member provided between the light emitting unit and the light receiving unit,
The light guide member is disposed at a part facing the measurement target surface, and includes an incident part for entering two kinds of light from the light emitting part and an emitting part for emitting two kinds of light toward the light receiving part, respectively. A sheet-like optical transmission medium that is optically transmitted by internal reflection and has an optical opening formed facing the surface to be measured;
Of the two types of light from the light emitting part incident on the sheet-shaped optical transmission medium and incident from the incident part , only the light of one wavelength is irradiated onto the measurement target surface and the detection light from the measurement target surface Has an optical transmission line separating means guided to the emitting part together with the light of the other wavelength ,
The optical transmission path separating means irradiates only the light of one wavelength from the light emitting unit through the optical aperture to the surface to be measured, takes in the reflected or scattered light from the surface of the measuring object, and has the other wavelength from the light emitting unit. A light detection apparatus characterized in that light is not irradiated outside from an optical opening .
シート状光伝送媒体は2つのシートバスピースを隣接して設けた光シートバスからなり、一方のシートバスピースを発光部からの二種の光が入射される入射部とすると共に、他方のシートバスピースを受光部へ光が出射される出射部とすることを特徴とする光検出装置。 The light detection device according to claim 1,
The sheet-like optical transmission medium is composed of an optical sheet bus in which two sheet bus pieces are provided adjacent to each other, and one sheet bus piece is used as an incident portion where two types of light from the light emitting portion are incident, and the other sheet. A light detection apparatus characterized in that a bath piece is an emission part from which light is emitted to a light receiving part .
導光部材は、発光部からの二種の光をシート状光伝送媒体の入射部に導く入射側光伝送部材と、
シート状光伝送媒体の出射部から出射される二種の光を受光部の対応する感知部位に夫々導く出射側光伝送部材とを備えていることを特徴とする光検出装置。 The light detection device according to claim 1 ,
The light guide member is an incident side optical transmission member that guides two types of light from the light emitting unit to the incident part of the sheet-like optical transmission medium;
A light detection apparatus comprising: an emission-side optical transmission member that guides two types of light emitted from an emission part of a sheet-like optical transmission medium to corresponding sensing parts of a light-receiving part, respectively.
光伝送路分離手段は、シート状光伝送媒体の光学開口部に波長依存性の高い反射処理を施し、この反射処理に対し透過可能な波長光と反射可能な波長光とを、発光部から照射される二種の光として設定することを特徴とする光検出装置。 The light detection device according to claim 1 ,
The optical transmission line separation means performs reflection processing with high wavelength dependency on the optical aperture of the sheet-like optical transmission medium, and irradiates the reflection processing with wavelength light that can be transmitted and wavelength light that can be reflected from the light emitting section. The light detection device is characterized by being set as two types of light.
シート状光伝送媒体は、光学開口部として測定対象面への光照射部と測定対象面からの光検出部とを有し、光照射部と光検出部とを別部材に設定したものであり、
光伝送路分離手段は、シート状光伝送媒体を構成する複数部材の接合面に、光学開口部で反射可能な波長光のみが透過せしめられ且つ光学開口部から透過可能な波長光が反射せしめられる反射処理を施すようにしたものであることを特徴とする光検出装置。 The light detection device according to claim 1 ,
The sheet-like optical transmission medium has a light irradiation part to the measurement target surface and a light detection part from the measurement target surface as an optical opening, and the light irradiation part and the light detection part are set as separate members. ,
In the optical transmission line separating means, only the wavelength light that can be reflected by the optical opening is transmitted to the joint surface of the plurality of members constituting the sheet-like optical transmission medium, and the wavelength light that can be transmitted from the optical opening is reflected. A photodetection device characterized by being subjected to a reflection process.
測定対象面に照射される波長光の時間毎の受光部出力をVA(t)、測定対象面に照射されない波長光の時間毎の受光部出力をVB(t)としたときに、
S(t)=VA(t)/VB(t)
による除算処理を行った情報S(t)に基づいて光検出結果を判断することを特徴とする光検出装置の使用方法。 In using the photodetection device according to claim 1,
When the light receiving unit output for each time of the wavelength light irradiated on the measurement target surface is VA (t) and the light receiving unit output for each time of the wavelength light not irradiated on the measurement target surface is VB (t),
S (t) = VA (t) / VB (t)
A method for using a photodetection device, comprising: determining a photodetection result based on information S (t) obtained by performing division processing according to.
像担持体上の可視像の色材量を検出する装置として請求項1記載の光検出装置を用いるに際し、
測定対象面に照射される波長光の時間毎の受光部出力をVA(t)、色材が載っていない部分の受光部出力VA(t)の平均値をVAmax、色材が付着して受光部出力VA(t)が飽和した状態の平均値をVAmin、測定対象面に照射されない波長光の時間毎の受光部出力をVB(t)、受光部出力VB(t)の初期設定値をVBiniとしたときに、
S(t)={VAmax−VA(t)}
/ [{VAmax−VAmin}・VB(t)/VBini]
による演算処理を行った情報S(t)に基づいて光検出結果を判断することを特徴とする光検出装置の使用方法。 In an image forming apparatus that forms a visible image with a color material on an image carrier,
When using the light detection device according to claim 1 as a device for detecting the amount of color material of a visible image on an image carrier,
The light receiving unit output for each time of the wavelength light irradiated on the measurement target surface is VA (t), the average value of the light receiving unit output VA (t) of the portion where the color material is not placed is VAmax, and the color material is attached and received. The average value in the state where the output VA (t) is saturated is VAmin, the light receiving unit output for each time of wavelength light not irradiated on the measurement target surface is VB (t), and the initial setting value of the light receiving unit output VB (t) is VBini And when
S (t) = {VAmax−VA (t)}
/ [{VAmax−VAmin} · VB (t) / VBini]
A method for using a photodetection device, comprising: judging a photodetection result based on information S (t) obtained by performing the arithmetic processing according to the above.
像担持体上の可視像の色材量を検出する装置として請求項1記載の光検出装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that forms a visible image with a color material on an image carrier,
An image forming apparatus using the photodetection device according to claim 1 as a device for detecting a color material amount of a visible image on an image carrier.
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