JP5258544B2 - トナー層厚測定装置、トナー層厚測定方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の担持体上に形成されたトナー像の層厚を測定する技術に関するものである。

電子写真方式を用いた画像形成装置によって形成された画像は様々なパラメータの変動により色が変化する。特に、現像・転写プロセスは色変動に寄与する率が高く、温度や湿度、等の環境変動や潜像の電位、トナー補給量、転写効率等の変動があるため、画像形成時の装置設定を一定としても感光ドラム・転写ベルト上に付着するトナー付着量が安定しない。

そこで、現像・転写プロセスを安定化させるために、感光ドラム上、もしくは、転写ベルト上のトナー付着量を計測し、その計測結果を基に露光量・現像電圧・転写電流等をフィードバック制御することで色変動を抑制していた。

従来のトナー付着量計測には、光をトナーパッチ（トナー像）に照射し、その反射光の反射光量や反射位置を検出する方法がある。

特許文献１〜３に開示されるトナー付着量測定装置においては、図１２に示す通り、レーザダイオード等から構成される光源２０１、光源２０１の光を試料（付着トナーパッチ）表面に集光する集光レンズ２０２を備える。また、本トナー付着量測定装置は、測定試料により反射された光を受光素子に結像する受光レンズ２０３、受光レンズ２０３に結像された像の空間的な強度分布を撮像するラインセンサ２０４を備える。さらに図１２には示していないが、ラインセンサ２０４から得られた反射波形をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、デジタル信号を記憶する記憶部、記憶部に保存された反射波形データからトナー付着量を計算する信号処理部分を備える。

ラインセンサ２０４からは、図１３に示したような中央が最大となるピーク波形が観測される。反射光は受光レンズ２０３によって付着されたトナーパッチの厚さの違いに応じたラインセンサ２０４上の位置に結像される。従って、光源２０１の光が担持体によって反射されているときの反射波形と、トナーパッチによって反射されているときの反射波形とを比較し、各波形のピーク中心の変化を検出することで付着されたトナーパッチの厚さが計測される。

特開平８−３２７３３１号公報 特開平４−１５６４７９号公報 特開２００７−１９９５９１号公報

トナーパッチの厚さを計測する場合、通常、トナーパッチの前後で感光ドラム、転写ベルト等の下地とトナーパッチの中央付近とでの反射波形を測定して、その変化量からトナーパッチの層厚を算出していた。

しかし、実際の画像形成装置においては、トナーパッチが形成される感光ドラム、転写ベルトには感光ローラの偏芯、転写ベルトの膜厚ムラ等があり、トナーパッチの下地にうねりや凹凸があった。特に、転写ベルトにはばたつきもある。

図１５に転写ベルトのうねり、凹凸、トナーパッチを実測した結果を示す。図１５は、図１４に示すように転写ベルト４０３上にサイズ１０ｍｍ、濃度５０％、４０％、３０％のトナーパッチ４０２を３つ形成し、トナー付着量測定装置４０１で各トナーパッチの層厚を測定した例を示している。即ち、図１５（ａ）が濃度３０％のトナーパッチ４０２の層厚を測定した結果であり、図１５（ｂ）が濃度４０％のトナーパッチ４０２の層厚を測定した結果であり、図１５（ｃ）が濃度５０％のトナーパッチ４０２の層厚を測定した結果である。

図１５に示すように、トナーパッチの層厚に対して無視することができないうねりがある。従って、上記従来技術では、下地のうねり、凹凸、ばたつきを拾ってしまうため、トナー層厚を正確に算出することができないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、トナー像の層厚測定の精度を向上させることにある。

本発明のトナー層厚測定装置は、画像形成装置の担持体上に形成されたトナー像の層厚を測定するトナー層厚測定装置であって、前記トナー像及び前記担持体に対して光を照射する照射手段と、前記トナー像及び前記担持体からの反射光を検出する検出手段と、前記検出手段による検出の結果に基づいて、前記トナー像における層厚を算出する演算手段とを有し、前記演算手段は、前記トナー像のエッジ部分における前記トナー像の基準位置からの表面の高さと、前記担持体のエッジ部分における前記担持体の基準位置からの表面の高さとの差分を、前記トナー像の層厚として算出することを特徴とする。

本発明によれば、トナー像の層厚測定において、トナー像が形成される下地のうねり、凹凸、ばたつきによる影響を受けにくくすることができ、トナー像の層厚測定の精度を向上させることが可能となる。

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
先ず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置の構成を示す図である。図１に示すように、本画像形成装置は、プリンタコントローラ６１０、プリンタエンジン６１１から構成される。

プリンタコントローラ６１０は、パッチ濃度情報６０８、パッチ色情報６０９、γＬＵＴ６０７及び濃度変換部６０６を備える。

プリンタエンジン６１１は、その機能的な構成として、帯電プロセス６０１、露光プロセス６０２、現像プロセス６０３及び転写プロセス６０４を備えるとともに、ハードウェア構成としてのトナー付着量測定装置６０５を備える。なお、トナー付着量測定装置６０５は、トナー層厚測定装置の適用例となる構成である。

なお、プリンタコントローラ６１０、プリンタエンジン６１１には、その他様々な機能部位を有するが、ここでは特徴的な部位のみを記述した。

図２は、実施形態に適用されるプリンタエンジン６１１のハードウェア構成を示す図である。

図２に示すように、プリンタエンジン６１１は、像担持体としての感光ドラム７０１、露光用レーザ７０２、ポリゴンミラー７０３、帯電ローラ７０４、現像器７０５、転写ベルト７０６、トナー付着量測定装置６０５を備える。

以下、図１及び図２（ａ）を用いて、本実施形態に係る画像形成装置の処理について説明する。先ず、プリンタコントローラ６１０は、パッチ濃度情報６０８及びパッチ色情報６０９を基に、γ−ＬＵＴ６０７で濃度のγ特性を用いて、所望のトナーパッチ情報を作成する。

次に、プリンタエンジン６１１は、プリンタコントローラ６１０から得られたトナーパッチ情報を基に、トナーパッチを感光ドラム７０１上に静電潜像として形成する。即ち、プリンタエンジン６１１は、帯電ローラ７０４で感光ドラム７０１表面を帯電した後（帯電プロセス６０１）、露光用レーザ７０２とポリゴンミラー７０３で静電潜像を得る（露光プロセス６０２）。

続いて、プリンタエンジン６１１は、現像器７０５で感光ドラム７０１上（担持体上）にトナーパッチを形成する（現像プロセス６０３）。

続いて、プリンタエンジン６１１は、感光ドラム７０１から転写ベルト７０６にトナーパッチ７０９を転写した後（転写プロセス６０４）、設置されるトナー付着量測定装置６０５で転写ベルト７０１上のトナーパッチのトナー付着量を測定する。なお、図２（ｂ）に示すように、トナー付着量測定は、現像直後の感光ドラム７０１上で行う構成であってもよい。

次に、トナー付着量測定装置６０５は、測定したトナー付着量データをプリンタコントローラ７１０にフィードバックする。

フィードバックされた付着量データは、濃度変換部７０６で濃度値に変換される。プリンタコントローラ６１０は、現像したトナーパッチの濃度データ（設定値）と、トナー付着量測定装置６０５で実際に測定したトナー濃度データ（実測値）とを比較し、これらのデータを基に濃度のγ特性を記憶するγ−ＬＵＴ７０７を修正する。

図３は、トナー付着量測定装置６０５の構成を示す図である。
トナー付着量測定装置６０５は、図３に示すように、光源８０１、集光レンズ８０２、受光レンズ８０３、ラインセンサ８０４、記憶部８０５及び演算部８０６を備える。なお、光源８０１は、照射手段、照射部の適用例となる構成であり、ラインセンサ８０４は、検出手段の適用例となる構成である。また、演算部８０６は、演算手段の適用例となる構成である。

光源８０１は、試料（トナーパッチ）に光を照射するためのレーザ光源である。集光レンズ８０２は、光源からのレーザ光を小さくスポット状に集光する。

受光レンズ８０３は、トナーパッチからの反射光をトナーパッチの厚さの違いに応じた撮像素子上の位置に結像する。ＣＭＯＳラインセンサ（以下、単にラインセンサと称す）８０４は、受光レンズ８０３により結像された光の位置を検出する。

記憶部８０５は、ラインセンサ８０４から出力された反射波形をデジタル信号に変換し、反射波形データとして記憶する。演算部８０６は、記憶部８０５に保存された反射波形データからトナー付着量を計算する。

演算部８０６は、位置検出部８０７及びトナー層厚算出部８０８を備える。位置検出部８０７は、記憶部８０５に記憶されている反射波形データの最も高い強度を示すピークの位置を検出することで反射位置を計算する。

反射波形データからピーク位置を検出する方法としては、例えば、ガウス関数を用いた最小二乗法によりカーブフィッティングを行うことで、フィッティング後のガウス関数のパラメータから予測演算する方法が挙げられる。ガウス関数は式１で示すように、x =μを中心とする釣鐘型のピークを持つ関数であり、μはピーク位置を、Aはピークの高さや幅の増減を示す。

この式を記憶部８０５に記憶されている反射波形データにフィッティングさせることで、反射波形の形状を表す特徴量を数式のパラメータの値として演算することができる。こうして得られたパラメータのμを試料から反射した光の反射位置として使用し、パラメータＡを光の反射光量としてトナー付着量の検出値に使用することができる。なお、反射光量は、上記ピーク部分の面積を算出することにより得ることが可能である。

なお、ガウス関数以外の式、例えばローレンツ関数（式２）や二次関数（式３）にフィッティングしても良い。また、フィッティングを行わず、最大値検出を行うだけでも良い。

なお、上記パラメータＡを計算することで光量を求めることもできるため、反射位置と反射光量との両手法を合わせてトナー付着量を計算する構成でもよい。

トナー層厚算出部８０９は、位置検出部８０７で算出した反射位置の変化量から、トナーパッチのエッジ部での高さを算出するアルゴリズム（エッジ高さ算出アルゴリズム）８０９よりトナーパッチの層厚を算出する。

図７は、転写ベルトとトナーパッチでの高さを算出した結果を示す図である。図７中にプロットされている点が転写ベルト及びトナーパッチでの高さの算出結果である。本実施形態では、測定領域をトナーパッチのエッジ部に限定して、トナーパッチの層厚を算出する。

以下、図４及び図６を用いて、本実施形態におけるエッジ高さ算出アルゴリズム８０９について説明する。

図４は、本実施形態におけるエッジ高さ算出アルゴリズム８０９を説明するための図であり、転写ベルトとトナーパッチでの高さを算出した結果を示している。図６は、本エッジ高さ算出アルゴリズムを示すフローチャートである。ステップＳ１１０１〜１１０７は各ステップを表す。なお、図４に示すデータは、図７の測定データと同じものを使用した。また、図４に示すように、トナーパッチと転写ベルトとのエッジ部における境界面を左端境界面、右端境界面と定義する。

先ず、トナー層厚算出部８０８は、転写ベルトとトナーパッチとの左端境界面、右端境界面と同期がとれるように測定タイミングを設定する（ステップＳ１１０１）。同期の取り方は、プリンタコントローラ６１０或いはプリンタエンジン６１１から測定タイミングを送信してもよいし、トナー付着量測定装置６０５自身が測定タイミングを判断してもいい。

トナー付着量測定装置６０５自身が判断する方法としては、測定タイミング用のトナーパッチを先頭に用意しておき、測定タイミング用のトナーパッチを読みこんで測定タイミングをとる手法等が挙げられる。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの左端境界面のａ［ｍｍ］前方から左端境界面までの転写ベルトを測定し、結果を平均する。得られた左端エッジの転写ベルトの高さをｂ１とする（ステップＳ１１０２）。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの左端境界面から左端境界面のａ［ｍｍ］後方までのトナーパッチを測定し、結果を平均する。得られた左端エッジのトナーパッチの高さをｐ１とする（ステップＳ１１０３）。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの右端境界ａ［ｍｍ］前方から右端境界までのトナーパッチを測定し、結果を平均する。得られた右端エッジのトナーパッチの高さをｐ２とする（ステップＳ１１０４）。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの右端境界から右端境界ａ［ｍｍ］後方までの転写ベルト部を測定し、結果を平均する。得られた右端エッジの転写ベルトの高さをｂ２とする（ステップＳ１１０５）。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、ステップＳ１１０２、Ｓ１１０３で得られた結果を用いて、ｈ１＝ｐ１−ｂ１を左端エッジのトナーパッチの高さとして算出する（ステップＳ１１０６）。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、同様にステップＳ１１０４、Ｓ１１０５で得られた結果を用いて、ｈ２＝ｐ２−ｂ２を右端エッジのトナーパッチの高さとして算出する（ステップＳ１１０７）。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、ステップＳ１１０６、Ｓ１１０７で得られた結果を用いてトナーパッチの両端エッジの平均ｈ＝（ｈ１＋ｈ２）／２を演算し、その演算結果を測定したトナーパッチの最終的な層厚として算出する（ステップＳ１１０８）。

上記測定では、長い距離を平均化するとランダムノイズを減らすことができるが、あまり長い距離を平均してしまうと、下地のうねりを拾ってしまい、正確に高さを求めることができない。そのため、両者のバランスがよい平均必要距離ａ［ｍｍ］を経験的に決めておく必要がある。この平均必要距離は、転写ベルトのスピード、受光センサの露光時間にも依存する。なお、測定データの平均の仕方は、サンプリングレートが高い時には測定データそのものを平均化すればよいが、サンプリングレートが低い場合には受光センサの露光時間を変えて光量積分で行ってもよい。

一方、ランダムノイズを減らす方法には、平均距離を長くする以外に、同一のトナーパッチを複数形成し、複数のパッチで得られた高さを平均する手法もある。

本実施形態で測定するトナーパッチのパターンとしては、図５に示すように、トナーパッチのエッジ部で測定するためトナーパッチを小さくし、上記ランダムノイズを除去する目的で同一濃度及び形状のトナーパッチを夫々複数作成する構成とした。このように、トナーパッチのエッジ部から高さを算出する場合、図５に示すようなトナーパッチのパターンが有効であると考えられる。なお、本処理は、形成手段の処理例である。

上記アルゴリズムにより、トナーパッチの層厚を算出することで、転写ベルトのうねり、凹凸の影響を受けにくい測定が可能になる。また、トナーパッチのエッジ部でトナーパッチの層厚を算出することでパッチサイズを小さくできるため、トナー消費量を削減できる、そして測定時間を短縮できるといった利点もある。

以上の方法で、低濃度から高濃度までのトナーパッチを測定し、広範囲なトナー付着量データをγ−ＬＵＴで修正することにより、画像形成装置での色変動を軽減させることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、転写ベルトとトナーパッチとの境界から前後ａ［ｍｍ］を測定し、トナーパッチの層厚を算出した。本実施形態では、より高精度にトナーパッチの層厚を算出する手法として、線形補間によりトナーパッチのエッジ部での下地を推測するアルゴリズムを示す。なお、トナー層厚算出部８０８におけるエッジ高さ算出アルゴリズム３０９以外は、第１の実施形態と同様の構成であるため、説明は省略する。

図８は、第２の実施形態におけるエッジ高さ算出アルゴリズムを表す概念図である。図９は、第２の実施形態におけるエッジ高さ算出アルゴリズムを示すフローチャートである。以下、トナーパッチの層厚を求める本実施形態におけるアルゴリズムについて、図８及び図９を用いて詳細に説明する。ステップＳ１３０１〜１３０７は各ステップを表す。なお、図８のデータは、図７の測定データと同じものを使用した。また、第１の実施形態と同様に、トナーパッチと転写ベルトとのエッジ部における境界面を左端境界面、右端境界面と定義する。

先ず、トナー層厚算出部８０８は、測定タイミングの設定をする（ステップＳ１３０１）。本ステップは、第１の実施形態における図６のステップＳ１１０１と同じである。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの左端境界面の２ａ［ｍｍ］前方から左端境界面のａ［ｍｍ］前方まで転写ベルトを測定し、結果を平均する（ステップＳ１３０２）。得られた左端エッジの転写ベルトの高さをｂ１´とする。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの左端境界面のａ［ｍｍ］前方から左端境界面まで転写ベルトを測定し、結果を平均する（ステップＳ１３０３）。得られた左端エッジの転写ベルトの高さをｂ１とする。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの左端境界面から左端境界面のａ［ｍｍ］後方までトナーパッチを測定し、結果を平均する（ステップＳ１３０４）。得られた左端エッジのトナーパッチの高さをｐ１とする。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの右端境界面のａ［ｍｍ］前方から右端境界面までトナーパッチを測定し、結果を平均する（ステップＳ１３０５）。得られた右端エッジのトナーパッチの高さをｐ２とする。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの右端境界面から右端境界面のａ［ｍｍ］後方まで転写ベルトを測定し、結果を平均する（ステップＳ１３０６）。得られた右端エッジの転写ベルトの高さをｂ２とする。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの右端境界面のａ［ｍｍ］後方から右端境界面の２ａ［ｍｍ］後方まで転写ベルトを測定し、結果を平均する（ステップＳ１３０７）。得られた右端エッジの転写ベルトの高さをｂ２´とする。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、ステップＳ１３０２、Ｓ１３０３で得られた結果を用いてｂ３＝２ｂ１−ｂ１´を演算し、左端エッジの転写ベルトの高さとして算出する（ステップＳ１３０８）。図８に示すように、ｂ３（＝２ｂ１−ｂ１´）は転写ベルトのうねりが線形的に変化したと仮定した場合の左端エッジでの、転写ベルトの高さとしている。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、ステップＳ１３０４、Ｓ１３０８で得られた結果を用いてｈ１＝ｐ１−ｂ３を演算し、左端エッジのトナーパッチの高さとして算出する（ステップＳ１３０９）。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、ステップＳ１３０６、Ｓ１３０７で得られた結果を用いてｂ４＝２ｂ２−ｂ２´を演算し、右端エッジの転写ベルトの高さとする（ステップＳ１３１０）。ｂ４もｂ３と同様に、線形的に転写ベルトのうねりが変化したと仮定した場合の右端エッジでの転写ベルトの高さとしている。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、ステップＳ１３０５、Ｓ１３１０で得られた結果を用いてｈ２＝ｐ２−ｂ４を演算し、右端エッジのトナーパッチの高さとする（ステップＳ１３１１）。

続いて、トナー層厚算出部８０８は、トナーパッチの両端エッジ部の平均ｈ＝（ｈ１＋ｈ２）／２を演算し、トナーパッチの最終的な層厚として算出する（ステップＳ１３１２）。上記手法により、さらに下地のうねりを考慮したトナーパッチの層厚測定が可能となる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。
電子写真方式の画像形成装置では、エッジ効果と呼ばれるトナーパッチの端部での高さが高く形成される現象が起こる。図１０は、エッジ効果を説明するための、転写ベルト上にトナーパッチが形成された状態と高さ測定の測定データとを示す図である。

図１０に示すように、トナー付着量測定装置でトナーパッチを測定する際、エッジ効果によりトナーパッチの高さが高くなっている領域を測定してしまうと、実際のトナーパッチの層厚より高く算出されてしまい、正確なトナーパッチの層厚が求められない。

そこで、本実施形態ではエッジ効果を考慮して、トナーパッチのエッジ効果の影響を受ける端部を除き測定を行うアルゴリズムを示す。図１１は、第３の実施形態におけるトナーパッチの層厚を求めるアルゴリズムを説明するための図である。なお、図１１のデータは、図７の測定データと同じものを使用した。また、本実施形態も、エッジ高さ算出アルゴリズム以外は他の実施形態と同様であるため、説明は省略する。

本実施形態の全体フローは、第１の実施形態とほぼ同じであるが、第１の実施形態と異なる点としては、エッジ効果がでるトナーパッチの左端境界面、右端境界面から所定の微小区間（図１５の１５０１）は、トナーパッチの測定を行わない点である。このアルゴリズムにより、下地のうねりの影響を受けにくく、且つエッジ効果の影響がでないトナーパッチの層厚を測定することができ、測定精度が向上する。

上述した実施形態においては、トナーパッチのエッジ部分における担持体の表面の高さとトナーパッチの表面の高さとの差分から、トナー像の層厚を算出するように構成している。

従って、トナーパッチ（トナー像）の層厚測定において、トナーパッチが形成される下地（感光ドラム、転写ベルト、記録材等）のうねり、凹凸、ばたつきによる影響を受けにくくすることができ、トナー付着層厚測定の精度が向上する。

また、トナーパッチの層厚測定においてトナーパッチのエッジ部分のみを使用するため、通常よりパッチを小さくすることができる。よって、従来と比べ、より多くのトナーパッチを形成することができるようになる。また、トナーパッチを小さくすることができるため、トナー消費量を減らすことができる。さらに、測定時間を短縮することができる。

上述した実施形態を構成する各手段及び各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭ等に記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記録媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、一つの機器からなる装置に適用してもよい。

なお、本発明は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム又は装置に直接、又は遠隔から供給する。そして、そのシステム又は装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。更に、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

更に、その他の方法として、まず記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

第１〜第３の実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置の構成を示す図である。 第１〜第３の実施形態に適用されるプリンタエンジンのハードウェア構成を示す図である。 トナー付着量測定装置の構成を示す図である。 第１の実施形態におけるエッジ高さ算出アルゴリズムを説明するための図である。 実施形態に好適なトナーパッチのパターンを示す図である。 第１の実施形態におけるエッジ高さ算出アルゴリズムを示すフローチャートである。 転写ベルトとトナーパッチでの高さを算出した結果を示す図である。 第２の実施形態におけるエッジ高さ算出アルゴリズムを表す概念図である。 第２の実施形態におけるエッジ高さ算出アルゴリズムを示すフローチャートである。 エッジ効果を説明するための、転写ベルト上にトナーパッチが形成された状態と高さ測定の測定データとを示す図である。 第３の実施形態におけるトナーパッチの層厚を求めるアルゴリズムを説明するための図である。 従来技術におけるトナー付着量測定装置の構成を示す図である。 ラインセンサで検出される反射波形データを示す図である。 転写ベルト上にサイズ１０ｍｍ、濃度５０％、４０％、３０％のトナーパッチを３つ形成した状態を示す図である。 図１４に示すように転写ベルト上に３つのトナーパッチを形成した場合における、トナー付着量測定装置での各トナーパッチの層厚を測定した例を示す図である。

Claims (8)

1. 画像形成装置の担持体上に形成されたトナー像の層厚を測定するトナー層厚測定装置であって、
   前記トナー像及び前記担持体に対して光を照射する照射手段と、
   前記トナー像及び前記担持体からの反射光を検出する検出手段と、
   前記検出手段による検出の結果に基づいて、前記トナー像における層厚を算出する演算手段とを有し、
   前記演算手段は、前記トナー像のエッジ部分における前記トナー像の基準位置からの表面の高さと、前記担持体のエッジ部分における前記担持体の基準位置からの表面の高さとの差分を、前記トナー像の層厚として算出することを特徴とするトナー層厚測定装置。
2. 前記演算手段は、前記トナー像のエッジ部分における前記担持体の表面の高さを線形補間により算出することを特徴とする請求項１に記載のトナー層厚測定装置。
3. 前記演算手段は、前記トナー像のエッジ部分を含む所定の区間における前記トナー像の表面の高さを除いて、前記トナー像における層厚を算出することを特徴とする請求項１に記載のトナー層厚測定装置。
4. 同一の前記トナー像を複数形成する形成手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載のトナー層厚測定装置。
5. 前記演算手段は、前記差分から前記トナー像の層厚を算出するに際し、前記トナー像及び前記担持体からの反射光の反射位置を検出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のトナー層厚測定装置。
6. 前記演算手段は、前記検出手段から出力される反射波形データのピークの位置を検出することにより、反射光の反射位置を検出することを特徴とする請求項５に記載のトナー層厚測定装置。
7. 画像形成装置の担持体上に形成されたトナー像の層厚を測定するトナー層厚測定方法であって、
   前記トナー像及び前記担持体に対して光を照射する照射ステップと、
   前記トナー像及び前記担持体からの反射光を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップによる検出の結果に基づいて、前記トナー像における層厚を算出する演算ステップとを含み、
   前記演算ステップは、前記トナー像のエッジ部分における前記トナー像の基準位置からの表面の高さと、前記担持体のエッジ部分における前記担持体の基準位置からの表面の高さとの差分を、前記トナー像の層厚として算出することを特徴とするトナー層厚測定方法。
8. 画像形成装置を制御するコンピュータに、
   担持体上に形成されたトナー像上及び前記担持体上に走査された照射部から照射された光の反射光を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された光の反射光に基づいて、前記トナー像における層厚を算出する演算ステップとを実行させるためのプログラムであって、
   前記演算ステップは、前記トナー像のエッジ部分における前記トナー像の基準位置からの表面の高さと、前記担持体のエッジ部分における前記担持体の基準位置からの表面の高さとの差分を、前記トナー像の層厚として算出することを特徴とするプログラム。

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