JPH0511551A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH0511551A JPH0511551A JP3161540A JP16154091A JPH0511551A JP H0511551 A JPH0511551 A JP H0511551A JP 3161540 A JP3161540 A JP 3161540A JP 16154091 A JP16154091 A JP 16154091A JP H0511551 A JPH0511551 A JP H0511551A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- light
- light emitting
- light receiving
- optical axis
- Prior art date
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- Pending
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 感光体上のトナー付着パターンによる光の散
乱光量からトナー濃度を検出し、法線からの受光角度よ
り発光角度のほうが大きいトナー濃度検出手段で、黒ト
ナーとカラートナーの検出手段をそれぞれ最適な方式で
トナー濃度を検出し、階調濃度を精度よく制御できるよ
うに構成されている。 【効果】 感光体の表面が劣化してもトナー濃度を検出
し、階調特性の良い高画質な画像を安定して得られる装
置を提供することができる。
乱光量からトナー濃度を検出し、法線からの受光角度よ
り発光角度のほうが大きいトナー濃度検出手段で、黒ト
ナーとカラートナーの検出手段をそれぞれ最適な方式で
トナー濃度を検出し、階調濃度を精度よく制御できるよ
うに構成されている。 【効果】 感光体の表面が劣化してもトナー濃度を検出
し、階調特性の良い高画質な画像を安定して得られる装
置を提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、ディジ
タル複写機等に利用する画像形成装置に関するものであ
る。
タル複写機等に利用する画像形成装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、画像形成装置は感光体の感光面を
一様に帯電する帯電装置、帯電された感光面に記録情報
に応じた静電潜像を現像する潜像形成装置、その静電潜
像を現像する現像装置、および、現像された顕像を記録
紙に転写する転写装置を備えてなり、感光面を移動させ
ながら遂次的に画像形成処理を行なっている。
一様に帯電する帯電装置、帯電された感光面に記録情報
に応じた静電潜像を現像する潜像形成装置、その静電潜
像を現像する現像装置、および、現像された顕像を記録
紙に転写する転写装置を備えてなり、感光面を移動させ
ながら遂次的に画像形成処理を行なっている。
【０００３】これにおいては、感光面の帯電の一様性お
よび現像装置の現像剤濃度の安定性が記録紙に再現され
る再現像の良否に大きく影響する。そこで、現像剤濃度
の監視が有効とされている。
よび現像装置の現像剤濃度の安定性が記録紙に再現され
る再現像の良否に大きく影響する。そこで、現像剤濃度
の監視が有効とされている。
【０００４】以下図面を参照しながら、上記した従来の
画像形成装置の一例について説明する。
画像形成装置の一例について説明する。
【０００５】図９は、従来の画像形成装置の概略構成図
である。図９において、１１は半導体レーザ、１２は回
転多面鏡、１３はｆθレンズ、１４は第２ミラー、１５
は第１ミラー、１６はクリーナ、１７は帯電器、１８は
感光体、１９は現像器、１１０は受光素子、１１１は発
光素子、１１２は制御部、１１３はトナー濃度検出手
段、１１４はパターン発生手段、１１５は法線、１１６
は原稿読取手段である。
である。図９において、１１は半導体レーザ、１２は回
転多面鏡、１３はｆθレンズ、１４は第２ミラー、１５
は第１ミラー、１６はクリーナ、１７は帯電器、１８は
感光体、１９は現像器、１１０は受光素子、１１１は発
光素子、１１２は制御部、１１３はトナー濃度検出手
段、１１４はパターン発生手段、１１５は法線、１１６
は原稿読取手段である。
【０００６】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、以下図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、
図１５及び図１６を用いてその動作を説明する。
いて、以下図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、
図１５及び図１６を用いてその動作を説明する。
【０００７】まず、感光体１８は帯電器１７により一様
に帯電される。パターン発生手段１１４の出力信号eに
よって半導体レーザ１１は、感光体１８上にトナー付着
パターン潜像を形成する。トナー付着パターン潜像を形
成された感光体１８は現像器１９によって順次顕像化さ
れ、複数のトナー付着パターン像に形成される。複数の
トナー付着パターン像は、矢印の回転方向に順次付着量
が増大するように信号ｅが出力される。このパターンを
トナー濃度検出手段１１３より出力される発光信号ｂに
より発光素子１１１は、感光体素管製造時に生じる削り
方向（以下ヘアラインと言う）と同一方向に照射し、ト
ナー付着パターンによって、散乱反射光を受光素子１１
０が検出する。トナー濃度検出手段の詳細は後述する。
受光素子１１０で検出された散乱反射光量ａは、制御部
１１２で予め設定された基準値ｓと比較して濃度階調の
状態を検知する。検知信号ａと基準値ｓにもとずいてズ
レ量を計算して補正信号ｃを生成する。補正された画像
信号ｃはトナー濃度検出手段１１３に送られて制御部１
１２に補正信号ｃが入力される。制御部１１２の詳細は
後述する。画像データの補正を終えたらトナー付着パタ
ーンはクリーナ１６によって感光体１８上から削除され
る。そして、原稿画像読み取り手段１１６によって読み
取られた画像情報ｆに応じて変調を行い、半導体レーザ
１１の発光を制御し、公知の電子写真プロセスによって
現像、転写、定着される。
に帯電される。パターン発生手段１１４の出力信号eに
よって半導体レーザ１１は、感光体１８上にトナー付着
パターン潜像を形成する。トナー付着パターン潜像を形
成された感光体１８は現像器１９によって順次顕像化さ
れ、複数のトナー付着パターン像に形成される。複数の
トナー付着パターン像は、矢印の回転方向に順次付着量
が増大するように信号ｅが出力される。このパターンを
トナー濃度検出手段１１３より出力される発光信号ｂに
より発光素子１１１は、感光体素管製造時に生じる削り
方向（以下ヘアラインと言う）と同一方向に照射し、ト
ナー付着パターンによって、散乱反射光を受光素子１１
０が検出する。トナー濃度検出手段の詳細は後述する。
受光素子１１０で検出された散乱反射光量ａは、制御部
１１２で予め設定された基準値ｓと比較して濃度階調の
状態を検知する。検知信号ａと基準値ｓにもとずいてズ
レ量を計算して補正信号ｃを生成する。補正された画像
信号ｃはトナー濃度検出手段１１３に送られて制御部１
１２に補正信号ｃが入力される。制御部１１２の詳細は
後述する。画像データの補正を終えたらトナー付着パタ
ーンはクリーナ１６によって感光体１８上から削除され
る。そして、原稿画像読み取り手段１１６によって読み
取られた画像情報ｆに応じて変調を行い、半導体レーザ
１１の発光を制御し、公知の電子写真プロセスによって
現像、転写、定着される。
【０００８】図１０は、従来のトナー濃度検出手段の構
成図である。図１０において、１８は感光体、３２はト
ナー、１１０は受光素子、１１１は発光素子、１１５は
法線、３０は発光素子の光軸、３１は受光素子の光軸で
ある。法線１１５よりθ0の角度の光軸３０を持つ発光
素子１１１は、感光体１８上に付着したトナー２２を照
射する。照射された光は、トナー３２によって反射され
る。反射された光は法線１１５よりθ1の角度を持つ受
光素子の光軸３１で受光素子１１０によって受光する。
両素子の関係はθ1よりθ0の方が大きい関係であるので
全反射光は検出されず、散乱光が受光素子２４により検
出される。
成図である。図１０において、１８は感光体、３２はト
ナー、１１０は受光素子、１１１は発光素子、１１５は
法線、３０は発光素子の光軸、３１は受光素子の光軸で
ある。法線１１５よりθ0の角度の光軸３０を持つ発光
素子１１１は、感光体１８上に付着したトナー２２を照
射する。照射された光は、トナー３２によって反射され
る。反射された光は法線１１５よりθ1の角度を持つ受
光素子の光軸３１で受光素子１１０によって受光する。
両素子の関係はθ1よりθ0の方が大きい関係であるので
全反射光は検出されず、散乱光が受光素子２４により検
出される。
【０００９】図１１は、感光体上にトナー付着パターン
を形成したときの傾斜図である。図１１において、１８
は感光体、１０１はトナー付着パターンである。図１よ
り、パターン発生手段１１４より出力される信号ｅによ
ってトナー付着パターンは形成され、矢印の方向に感光
体１８は回転し、トナー付着パターンは、順次付着量が
増加するように形成される。
を形成したときの傾斜図である。図１１において、１８
は感光体、１０１はトナー付着パターンである。図１よ
り、パターン発生手段１１４より出力される信号ｅによ
ってトナー付着パターンは形成され、矢印の方向に感光
体１８は回転し、トナー付着パターンは、順次付着量が
増加するように形成される。
【００１０】図１２は、図１０のトナー濃度検出手段の
動作を説明するものである。図１２において、１１０は
受光素子、１１１は発光素子、３０は発光素子の光軸、
３１は受光素子の光軸、３２は濃度を測定するトナー、
４１は検出エリア、２１は感光体素管のヘアライン方向
で発光素子の光軸３０と受光素子の光軸３１と同一方向
である。検出エリア２１内に付着しているトナー３２の
濃度を検出するには、発光素子１１１の光を発光素子の
光軸３０方向に照射し、トナーによる散乱光を受光素子
の光軸３１方向で受光素子１１０に入射させてトナー濃
度を検出することができる。
動作を説明するものである。図１２において、１１０は
受光素子、１１１は発光素子、３０は発光素子の光軸、
３１は受光素子の光軸、３２は濃度を測定するトナー、
４１は検出エリア、２１は感光体素管のヘアライン方向
で発光素子の光軸３０と受光素子の光軸３１と同一方向
である。検出エリア２１内に付着しているトナー３２の
濃度を検出するには、発光素子１１１の光を発光素子の
光軸３０方向に照射し、トナーによる散乱光を受光素子
の光軸３１方向で受光素子１１０に入射させてトナー濃
度を検出することができる。
【００１１】図１３は、図１２のトナー濃度検出手段に
おける受光素子の出力特性を示すものである。図１３に
おいて、横軸はトナー付着量、縦軸は受光素子の出力電
圧である。トナー付着量に対して受光素子の出力電圧
は、リニアな特性を示しているｋはカラートナーを読み
取った時の出力特性である。トナーが付着していないと
きの出力電圧は２Ｖで、トナー付着量が最大のときで
３．５Ｖである。出力電圧のダイナミックレンジは１．
５Ｖである。一方、ｌは黒トナーを読み取った時の出力
特性である。トナーが付着していないときの出力電圧は
２Ｖで、トナー付着量が最大のときで０．５Ｖである。
出力電圧のダイナミックレンジは１．５Ｖである。
おける受光素子の出力特性を示すものである。図１３に
おいて、横軸はトナー付着量、縦軸は受光素子の出力電
圧である。トナー付着量に対して受光素子の出力電圧
は、リニアな特性を示しているｋはカラートナーを読み
取った時の出力特性である。トナーが付着していないと
きの出力電圧は２Ｖで、トナー付着量が最大のときで
３．５Ｖである。出力電圧のダイナミックレンジは１．
５Ｖである。一方、ｌは黒トナーを読み取った時の出力
特性である。トナーが付着していないときの出力電圧は
２Ｖで、トナー付着量が最大のときで０．５Ｖである。
出力電圧のダイナミックレンジは１．５Ｖである。
【００１２】図１４は、図１２の感光体の表面が劣化し
た時のトナー濃度検出手段における受光素子の出力特性
を示すものである。２ｋは感光体の表面が劣化した時の
カラートナーを読み取った時の出力特性である。トナー
が付着していないときの出力電圧は１Ｖで、トナー付着
量が最大のときで３．５Ｖである。出力電圧のダイナミ
ックレンジは２．５Ｖである。一方、２ｌは感光体の表
面が劣化した時の黒トナーを読み取った時の出力特性で
ある。トナーが付着していないときの出力電圧は１Ｖ
で、トナー付着量が最大のときで０．５Ｖである。出力
電圧のダイナミックレンジは０．５Ｖである。このよう
に感光体の表面が劣化した時の受光素子の出力電圧はカ
ラートナーを読み取った時の特性と黒トナーを読み取っ
たときの特性は異なってくる。カラートナーの場合は、
ダイナミックレンジは大きくなってくるが、黒トナーの
場合は、小さくなってくる。
た時のトナー濃度検出手段における受光素子の出力特性
を示すものである。２ｋは感光体の表面が劣化した時の
カラートナーを読み取った時の出力特性である。トナー
が付着していないときの出力電圧は１Ｖで、トナー付着
量が最大のときで３．５Ｖである。出力電圧のダイナミ
ックレンジは２．５Ｖである。一方、２ｌは感光体の表
面が劣化した時の黒トナーを読み取った時の出力特性で
ある。トナーが付着していないときの出力電圧は１Ｖ
で、トナー付着量が最大のときで０．５Ｖである。出力
電圧のダイナミックレンジは０．５Ｖである。このよう
に感光体の表面が劣化した時の受光素子の出力電圧はカ
ラートナーを読み取った時の特性と黒トナーを読み取っ
たときの特性は異なってくる。カラートナーの場合は、
ダイナミックレンジは大きくなってくるが、黒トナーの
場合は、小さくなってくる。
【００１３】図１５は、制御部の構成を示すものであ
る。図１５において、８１はＲＯＭ、８２はＲＡＭ、８
３はＣＰＵ、８４はＩ／Ｏ、８５はＩ／Ｏ、８６はＩ／
Ｏ、８７はＩ／Ｏである。トナー濃度信号ｃはＩ／Ｏ８
４を介してアナログ信号からディジタル信号に変換して
ＣＰＵ８３に順次入力される。入力された信号ｃはＲＯ
Ｍ８１に内蔵されているアルゴリズムによってＲＡＭ８
２に順次記録される。ＲＡＭ８２に記録された信号ｃは
ＲＯＭ８１に予め記録されている基準値と比較されて補
正値を計算する。計算された補正値にもとずいてガンマ
補正値はＲＡＭ８２に記録する。記録されたガンマ値は
Ｉ／Ｏ８７を介して信号ｇをＣＰＵ８３に入力する。信
号ｇはＲＡＭ８２のガンマ補正によって良好な濃度階調
特性に補正されＩ／Ｏ８６を介して信号ｆを出力する。
る。図１５において、８１はＲＯＭ、８２はＲＡＭ、８
３はＣＰＵ、８４はＩ／Ｏ、８５はＩ／Ｏ、８６はＩ／
Ｏ、８７はＩ／Ｏである。トナー濃度信号ｃはＩ／Ｏ８
４を介してアナログ信号からディジタル信号に変換して
ＣＰＵ８３に順次入力される。入力された信号ｃはＲＯ
Ｍ８１に内蔵されているアルゴリズムによってＲＡＭ８
２に順次記録される。ＲＡＭ８２に記録された信号ｃは
ＲＯＭ８１に予め記録されている基準値と比較されて補
正値を計算する。計算された補正値にもとずいてガンマ
補正値はＲＡＭ８２に記録する。記録されたガンマ値は
Ｉ／Ｏ８７を介して信号ｇをＣＰＵ８３に入力する。信
号ｇはＲＡＭ８２のガンマ補正によって良好な濃度階調
特性に補正されＩ／Ｏ８６を介して信号ｆを出力する。
【００１４】図１６は、図１５の制御部のＲＡＭ内部の
データを示すものである。図１６において、横軸は入力
データ、縦軸は出力データである。ａはトナー濃度を検
出した値、ｓは予め記録されている基準値、ｃは基準値
ｓをもとに補正した値である。例えば、補正値は（１）
式に示されるように計算する。 ｃ＝２＊ｓ−ａ・・・（１）
データを示すものである。図１６において、横軸は入力
データ、縦軸は出力データである。ａはトナー濃度を検
出した値、ｓは予め記録されている基準値、ｃは基準値
ｓをもとに補正した値である。例えば、補正値は（１）
式に示されるように計算する。 ｃ＝２＊ｓ−ａ・・・（１）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、一つの方式を用いて黒トナーとカラート
ナーの濃度を検出すると黒トナーかカラートナーのどち
らか一方の特性は、受光素子の出力電圧のダイナミック
レンジが小さく、Ｓ／Ｎが悪く、出力画像の濃度階調を
精度良く制御できないという問題点を有していた。
うな構成では、一つの方式を用いて黒トナーとカラート
ナーの濃度を検出すると黒トナーかカラートナーのどち
らか一方の特性は、受光素子の出力電圧のダイナミック
レンジが小さく、Ｓ／Ｎが悪く、出力画像の濃度階調を
精度良く制御できないという問題点を有していた。
【００１６】本発明は上記問題点に鑑み、カラートナー
と黒トナーの両方がトナー濃度検出精度の高い画像形成
装置を提供するものである。
と黒トナーの両方がトナー濃度検出精度の高い画像形成
装置を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】 感光体上に複数のトナ
ー付着パターン像を形成するパターン形成手段と、前記
パターン形成手段によって形成された複数のトナー付着
パターン像を照射する複数の発光手段と、前記発光手段
による光の散乱光量からトナー濃度を検出する受光手段
からなるトナー濃度検出装置において、検出するトナー
の種類に応じて発光手段の光軸方向を変えて濃度を検出
するトナー濃度検出手段という構成を備えたものであ
る。
ー付着パターン像を形成するパターン形成手段と、前記
パターン形成手段によって形成された複数のトナー付着
パターン像を照射する複数の発光手段と、前記発光手段
による光の散乱光量からトナー濃度を検出する受光手段
からなるトナー濃度検出装置において、検出するトナー
の種類に応じて発光手段の光軸方向を変えて濃度を検出
するトナー濃度検出手段という構成を備えたものであ
る。
【００１８】
【作用】本発明は上記した構成によって、簡単な構成で
精度よくトナー濃度を検出することができ、出力画像を
常に良好な濃度階調に保つこととなる。
精度よくトナー濃度を検出することができ、出力画像を
常に良好な濃度階調に保つこととなる。
【００１９】
【実施例】以下本発明の一実施例の画像形成装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００２０】図１は本発明の実施例における画像形成装
置の概略構成図である。図１において、１１は半導体レ
ーザ、１２は回転多面鏡、１３はｆθレンズ、１４は第
２ミラー、１５は第１ミラー、１６はクリーナ、１７は
帯電器、１８は感光体、１９Ａはカラー現像器、１９Ｂ
は黒現像器、１１０は受光素子、１１１Ａはカラートナ
ー用発光素子、１１１Ｂは黒トナー用発光素子、１１２
は制御部、１１３はトナー濃度検出手段、１１４はパタ
ーン発生手段、１１５は法線、１１６は原稿読取手段で
ある。
置の概略構成図である。図１において、１１は半導体レ
ーザ、１２は回転多面鏡、１３はｆθレンズ、１４は第
２ミラー、１５は第１ミラー、１６はクリーナ、１７は
帯電器、１８は感光体、１９Ａはカラー現像器、１９Ｂ
は黒現像器、１１０は受光素子、１１１Ａはカラートナ
ー用発光素子、１１１Ｂは黒トナー用発光素子、１１２
は制御部、１１３はトナー濃度検出手段、１１４はパタ
ーン発生手段、１１５は法線、１１６は原稿読取手段で
ある。
【００２１】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、以下図２、図３、図４、図５、図６、図７及び図
８を用いてその動作を説明する。
いて、以下図２、図３、図４、図５、図６、図７及び図
８を用いてその動作を説明する。
【００２２】まず、感光体１８は帯電器１７により一様
に帯電される。パターン発生手段１１４の出力信号eに
よって半導体レーザ１１は、感光体１８上にトナー付着
パターン潜像を形成する。トナー付着パターン潜像を形
成された感光体１８はカラー現像器１９Ａと黒現像器１
９Ｂによって順次顕像化され複数のトナー付着パターン
像に形成される。複数のトナー付着パターン像は、矢印
の回転方向に順次付着量が増大するように信号ｅが出力
される。このパターンをトナー濃度検出手段１１３より
出力される発光信号１ｂ、２ｂは、制御部１１２から出
力される発光素子選択信号ｈによってカラー用発光素子
１１１Ａと黒用発光素子１１１Ｂのどちらか一方を選択
し、トナー付着パターン像に照射する。カラー現像器１
９Ａによってトナー付着パターン像が形成された場合、
カラートナー用発光素子１１１Ａは発光信号１ｂによっ
て感光体素管のヘアラインと同一方向に照射し、受光素
子１１０が散乱反射光を検出する。この時、黒用発光素
子１１１ＢはＯＦＦしている。また、黒現像器１９Ｂに
よってトナー付着パターン像が形成された場合、黒トナ
ー用発光素子１１１Ｂは発光信号２ｂによって感光体素
管のヘアラインと垂直方向に照射し、受光素子１１０が
散乱反射光を検出する。この時カラートナー用発光素子
１１１ＡはＯＦＦしている。受光素子１１０で検出され
た散乱反射光量ａは、制御部１１２で予め設定された基
準値ｓと比較して濃度階調の状態を検知する。検知信号
ａと基準値ｓにもとずいてズレ量を計算して補正信号ｃ
を生成する。補正された画像信号ｃはトナー濃度検出手
段１１３に送られて制御部１１２に補正信号ｃが入力さ
れる。制御部１１２の詳細は後述する。画像データの補
正を終えたらトナー付着パターンはクリーナ１６によっ
て感光体１８上から削除される。そして、原稿画像読み
取り手段１１６によって読み取られた画像情報ｆに応じ
て変調を行い、半導体レーザ１１の発光を制御し、公知
の電子写真プロセスによって現像、転写、定着される。
に帯電される。パターン発生手段１１４の出力信号eに
よって半導体レーザ１１は、感光体１８上にトナー付着
パターン潜像を形成する。トナー付着パターン潜像を形
成された感光体１８はカラー現像器１９Ａと黒現像器１
９Ｂによって順次顕像化され複数のトナー付着パターン
像に形成される。複数のトナー付着パターン像は、矢印
の回転方向に順次付着量が増大するように信号ｅが出力
される。このパターンをトナー濃度検出手段１１３より
出力される発光信号１ｂ、２ｂは、制御部１１２から出
力される発光素子選択信号ｈによってカラー用発光素子
１１１Ａと黒用発光素子１１１Ｂのどちらか一方を選択
し、トナー付着パターン像に照射する。カラー現像器１
９Ａによってトナー付着パターン像が形成された場合、
カラートナー用発光素子１１１Ａは発光信号１ｂによっ
て感光体素管のヘアラインと同一方向に照射し、受光素
子１１０が散乱反射光を検出する。この時、黒用発光素
子１１１ＢはＯＦＦしている。また、黒現像器１９Ｂに
よってトナー付着パターン像が形成された場合、黒トナ
ー用発光素子１１１Ｂは発光信号２ｂによって感光体素
管のヘアラインと垂直方向に照射し、受光素子１１０が
散乱反射光を検出する。この時カラートナー用発光素子
１１１ＡはＯＦＦしている。受光素子１１０で検出され
た散乱反射光量ａは、制御部１１２で予め設定された基
準値ｓと比較して濃度階調の状態を検知する。検知信号
ａと基準値ｓにもとずいてズレ量を計算して補正信号ｃ
を生成する。補正された画像信号ｃはトナー濃度検出手
段１１３に送られて制御部１１２に補正信号ｃが入力さ
れる。制御部１１２の詳細は後述する。画像データの補
正を終えたらトナー付着パターンはクリーナ１６によっ
て感光体１８上から削除される。そして、原稿画像読み
取り手段１１６によって読み取られた画像情報ｆに応じ
て変調を行い、半導体レーザ１１の発光を制御し、公知
の電子写真プロセスによって現像、転写、定着される。
【００２３】図２は、トナー濃度検出手段の構成を示す
図である。図２において、感光体１８のヘアライン方向
と同一方向に照射するカラートナー用発光素子１１１Ａ
と感光体１８のヘアライン方向と垂直方向に照射する黒
トナー用発光素子１１１Ｂと感光体１８上に付着したト
ナーによる散乱反射光を受光する受光素子１１０で構成
されている。
図である。図２において、感光体１８のヘアライン方向
と同一方向に照射するカラートナー用発光素子１１１Ａ
と感光体１８のヘアライン方向と垂直方向に照射する黒
トナー用発光素子１１１Ｂと感光体１８上に付着したト
ナーによる散乱反射光を受光する受光素子１１０で構成
されている。
【００２４】図３は、図２のトナー濃度検出手段の動作
説明図である。図３において、１８は感光体、３２はト
ナー、１１０は受光素子、１１１Ａはカラー用発光素
子、１１１Ｂは黒トナー用発光素子、１１５は法線、３
０は発光素子１１１Ａの光軸、３１は受光素子１１０の
光軸である。法線１１５よりθ0の角度の光軸３０を持
つ発光素子１１１Ａと１１１Ｂは、感光体１８上に付着
したトナー３２を照射する。照射された光は、トナー３
２によって散乱反射する。散乱反射した光は法線１１５
よりθ1の角度を持つ受光素子の光軸３１で受光素子１
１０で受光する。受光素子１１０と発光素子１１１Ａ、
１１１Ｂの関係はθ1よりθ0の方が大きい関係であるの
で全反射光は検出されず、散乱光が受光素子１１０によ
って検出される。
説明図である。図３において、１８は感光体、３２はト
ナー、１１０は受光素子、１１１Ａはカラー用発光素
子、１１１Ｂは黒トナー用発光素子、１１５は法線、３
０は発光素子１１１Ａの光軸、３１は受光素子１１０の
光軸である。法線１１５よりθ0の角度の光軸３０を持
つ発光素子１１１Ａと１１１Ｂは、感光体１８上に付着
したトナー３２を照射する。照射された光は、トナー３
２によって散乱反射する。散乱反射した光は法線１１５
よりθ1の角度を持つ受光素子の光軸３１で受光素子１
１０で受光する。受光素子１１０と発光素子１１１Ａ、
１１１Ｂの関係はθ1よりθ0の方が大きい関係であるの
で全反射光は検出されず、散乱光が受光素子１１０によ
って検出される。
【００２５】図４は、カラートナーの濃度を検出する動
作説明図である。図４において、１１０は受光素子、１
１１Ａはカラートナー用発光素子、３０は発光素子の光
軸、３１は受光素子の光軸、４２は濃度を測定するカラ
ートナー、４１は検出エリア、２１は感光体素管のヘア
ライン方向で発光素子の光軸３０と受光素子の光軸３１
と同一方向である。検出エリア４１内に付着しているカ
ラートナー４２の濃度を検出するには、カラートナー用
発光素子１１１Ａの光を発光素子の光軸３０方向に照射
し、カラートナー４２による散乱光を受光素子の光軸３
１で受光素子１１０に入射させてカラートナー４２の濃
度を検出することができる。
作説明図である。図４において、１１０は受光素子、１
１１Ａはカラートナー用発光素子、３０は発光素子の光
軸、３１は受光素子の光軸、４２は濃度を測定するカラ
ートナー、４１は検出エリア、２１は感光体素管のヘア
ライン方向で発光素子の光軸３０と受光素子の光軸３１
と同一方向である。検出エリア４１内に付着しているカ
ラートナー４２の濃度を検出するには、カラートナー用
発光素子１１１Ａの光を発光素子の光軸３０方向に照射
し、カラートナー４２による散乱光を受光素子の光軸３
１で受光素子１１０に入射させてカラートナー４２の濃
度を検出することができる。
【００２６】図５は、黒トナーの濃度を検出する動作説
明図である。図５において、１１０は受光素子、１１１
Ｂは黒トナー用発光素子、３０は発光素子の光軸、３１
は受光素子の光軸、５２は濃度を測定する黒トナー、４
１は検出エリア、２１は感光体素管のヘアライン方向で
ある。検出エリア４１内に付着している黒トナー５２の
濃度を検出するには、黒トナー用発光素子１１１Ｂの光
を発光素子の光軸３０方向に照射し、感光体素管のヘア
ライン２１によって散乱光を発生させて受光素子の光軸
３０で受光素子１１０に入射させる。トナー付着量が増
大すると感光体素管のヘアライン２１は、黒トナー５２
によって覆われ感光体素管のヘアライン２１による散乱
光は減少し、黒トナーの濃度を検出することができる。
図４と異なるのは、感光体ヘアライン２１の方向が発光
素子の光軸３０と受光素子の光軸３１とが垂直方向に設
けた点である。
明図である。図５において、１１０は受光素子、１１１
Ｂは黒トナー用発光素子、３０は発光素子の光軸、３１
は受光素子の光軸、５２は濃度を測定する黒トナー、４
１は検出エリア、２１は感光体素管のヘアライン方向で
ある。検出エリア４１内に付着している黒トナー５２の
濃度を検出するには、黒トナー用発光素子１１１Ｂの光
を発光素子の光軸３０方向に照射し、感光体素管のヘア
ライン２１によって散乱光を発生させて受光素子の光軸
３０で受光素子１１０に入射させる。トナー付着量が増
大すると感光体素管のヘアライン２１は、黒トナー５２
によって覆われ感光体素管のヘアライン２１による散乱
光は減少し、黒トナーの濃度を検出することができる。
図４と異なるのは、感光体ヘアライン２１の方向が発光
素子の光軸３０と受光素子の光軸３１とが垂直方向に設
けた点である。
【００２７】図６は、図４と図５のトナー濃度検出手段
における受光素子の出力特性を示すものである。図６に
おいて、横軸はトナー付着量、縦軸は受光素子の出力電
圧である。トナー付着量に対して受光素子の出力電圧
は、リニアな特性を示している。ｉは図４のカラートナ
ーを読み取った時の出力特性である。トナーが付着して
いないときの出力電圧は２Ｖで、トナー付着量が最大の
ときで３．５Ｖである。出力電圧のダイナミックレンジ
は１．５Ｖである。一方、ｊは図５の黒トナーを読み取
った時の出力特性である。トナーが付着していないとき
の出力電圧は３．９Ｖで、トナー付着量が最大のときで
０．５Ｖである。出力電圧のダイナミックレンジは３．
４Ｖであり、従来例の黒トナー検出時よりもダイナミッ
クレンジは大きくなっている。
における受光素子の出力特性を示すものである。図６に
おいて、横軸はトナー付着量、縦軸は受光素子の出力電
圧である。トナー付着量に対して受光素子の出力電圧
は、リニアな特性を示している。ｉは図４のカラートナ
ーを読み取った時の出力特性である。トナーが付着して
いないときの出力電圧は２Ｖで、トナー付着量が最大の
ときで３．５Ｖである。出力電圧のダイナミックレンジ
は１．５Ｖである。一方、ｊは図５の黒トナーを読み取
った時の出力特性である。トナーが付着していないとき
の出力電圧は３．９Ｖで、トナー付着量が最大のときで
０．５Ｖである。出力電圧のダイナミックレンジは３．
４Ｖであり、従来例の黒トナー検出時よりもダイナミッ
クレンジは大きくなっている。
【００２８】図７は、図４と図５感光体の表面が劣化し
た時のトナー濃度検出手段における受光素子の出力特性
を示すものである。図７において、横軸はトナー付着
量、縦軸は受光素子の出力電圧である。トナー付着量に
対して受光素子の出力電圧は、リニアな特性を示してい
る。２ｉは図４のカラートナーを読み取った時の出力特
性である。トナーが付着していないときの出力電圧は１
Ｖで、トナー付着量が最大のときで３．５Ｖである。出
力電圧のダイナミックレンジは２．５Ｖである。一方、
２ｊは図５の黒トナーを読み取った時の出力特性であ
る。トナーが付着していないときの出力電圧は４．３Ｖ
で、トナー付着量が最大のときで０．５Ｖである。出力
電圧のダイナミックレンジは３．８Ｖである。このよう
に、感光体素管のヘアラインの方向と発光素子の光軸方
向とが同一方向と垂直方向の２つの発光素子を用いるこ
とによりダイナミックレンジは大きく取ることができ、
感光体の表面が劣化した場合でも十分なダイナミックレ
ンジを取ることができる。
た時のトナー濃度検出手段における受光素子の出力特性
を示すものである。図７において、横軸はトナー付着
量、縦軸は受光素子の出力電圧である。トナー付着量に
対して受光素子の出力電圧は、リニアな特性を示してい
る。２ｉは図４のカラートナーを読み取った時の出力特
性である。トナーが付着していないときの出力電圧は１
Ｖで、トナー付着量が最大のときで３．５Ｖである。出
力電圧のダイナミックレンジは２．５Ｖである。一方、
２ｊは図５の黒トナーを読み取った時の出力特性であ
る。トナーが付着していないときの出力電圧は４．３Ｖ
で、トナー付着量が最大のときで０．５Ｖである。出力
電圧のダイナミックレンジは３．８Ｖである。このよう
に、感光体素管のヘアラインの方向と発光素子の光軸方
向とが同一方向と垂直方向の２つの発光素子を用いるこ
とによりダイナミックレンジは大きく取ることができ、
感光体の表面が劣化した場合でも十分なダイナミックレ
ンジを取ることができる。
【００２９】図８は、制御部の構成を示すものである。
図８において、８１はＲＯＭ、８４はＲＡＭ、８３はＣ
ＰＵ、８４はＩ／Ｏ、８５はＩ／Ｏ、８６はＩ／Ｏ、８
７はＩ／Ｏ、８８はＩ／Ｏである。トナー濃度信号ｃは
Ｉ／Ｏ８４を介してアナログ信号からディジタル信号に
変換されてＣＰＵ８３に順次入力される。入力された信
号ｃはＲＯＭ８１に内蔵されているアルゴリズムによっ
てＲＡＭ８２に順次記録される。ＲＡＭ８２に記録され
た信号ｃはＲＯＭ８１に予め記録されている基準値と比
較されて補正値を計算する。計算された補正値にもとず
いてガンマ補正値はＲＡＭ８２に記録する。記録された
ガンマ値はＩ／Ｏ８７を介して信号ｇをＣＰＵ８３に入
力する。信号ｇはＲＡＭ８２のガンマ補正によって良好
な濃度階調特性に補正されＩ／Ｏ８６を介して信号ｆを
出力する。また、ＣＰＵ８３はＩ／Ｏ８８を介して発光
素子選択信号ｈを出力する。制御部のＲＡＭ８２内部の
データを図１６に示す。図１６において、従来例と同様
に、ａはトナー濃度を検出した値、ｓは予め記録されて
いる基準値、ｃは基準値ｓをもとに補正した値である。
補正値は例えば、（１）式に示されるように計算する。 ｃ＝２＊ｓ−ａ・・・（１） 以上のように本実施例によれば、簡単な構成で感光体の
表面が劣化した場合でも精度よくトナー濃度を検出する
ことができ、出力画像を常に良好な濃度階調に保つこと
ができる。
図８において、８１はＲＯＭ、８４はＲＡＭ、８３はＣ
ＰＵ、８４はＩ／Ｏ、８５はＩ／Ｏ、８６はＩ／Ｏ、８
７はＩ／Ｏ、８８はＩ／Ｏである。トナー濃度信号ｃは
Ｉ／Ｏ８４を介してアナログ信号からディジタル信号に
変換されてＣＰＵ８３に順次入力される。入力された信
号ｃはＲＯＭ８１に内蔵されているアルゴリズムによっ
てＲＡＭ８２に順次記録される。ＲＡＭ８２に記録され
た信号ｃはＲＯＭ８１に予め記録されている基準値と比
較されて補正値を計算する。計算された補正値にもとず
いてガンマ補正値はＲＡＭ８２に記録する。記録された
ガンマ値はＩ／Ｏ８７を介して信号ｇをＣＰＵ８３に入
力する。信号ｇはＲＡＭ８２のガンマ補正によって良好
な濃度階調特性に補正されＩ／Ｏ８６を介して信号ｆを
出力する。また、ＣＰＵ８３はＩ／Ｏ８８を介して発光
素子選択信号ｈを出力する。制御部のＲＡＭ８２内部の
データを図１６に示す。図１６において、従来例と同様
に、ａはトナー濃度を検出した値、ｓは予め記録されて
いる基準値、ｃは基準値ｓをもとに補正した値である。
補正値は例えば、（１）式に示されるように計算する。 ｃ＝２＊ｓ−ａ・・・（１） 以上のように本実施例によれば、簡単な構成で感光体の
表面が劣化した場合でも精度よくトナー濃度を検出する
ことができ、出力画像を常に良好な濃度階調に保つこと
ができる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明は、感光体上のトナ
ー付着パターンによる光の散乱光量からトナー濃度を検
出し、発光素子の光軸と受光素子の光軸のなす角度が異
なり、法線に対して受光角度より発光角度のほうが大き
いトナー濃度検出手段において、カラートナーを読み取
る時は感光体素管のヘアラインと同一方向で黒トナーを
読み取るときは感光体素管のヘアラインと垂直方向とな
るようにトナー濃度検出手段を設けることにより、感光
体の表面が劣化した時でも精度よくトナー濃度を検出
し、階調特性の良い高画質な画像を安価に安定して得ら
れる装置を提供することができる。
ー付着パターンによる光の散乱光量からトナー濃度を検
出し、発光素子の光軸と受光素子の光軸のなす角度が異
なり、法線に対して受光角度より発光角度のほうが大き
いトナー濃度検出手段において、カラートナーを読み取
る時は感光体素管のヘアラインと同一方向で黒トナーを
読み取るときは感光体素管のヘアラインと垂直方向とな
るようにトナー濃度検出手段を設けることにより、感光
体の表面が劣化した時でも精度よくトナー濃度を検出
し、階調特性の良い高画質な画像を安価に安定して得ら
れる装置を提供することができる。
【図１】本発明の実施例における画像形成装置の概略構
成図
成図
【図２】本発明の実施例におけるトナー濃度検出手段の
構成図
構成図
【図３】図２のトナー濃度検出手段の動作説明図
【図４】カラートナーの濃度を検出する動作説明図
【図５】黒トナーの濃度を検出する動作説明図
【図６】図４と図５のトナー濃度検出手段における受光
素子の出力特性を示す図
素子の出力特性を示す図
【図７】図４と図５の感光体の表面が劣化した時のトナ
ー濃度検出手段における受光素子の出力特性を示す図
ー濃度検出手段における受光素子の出力特性を示す図
【図８】制御部の構成図
【図９】従来の画像形成装置の概略構成図
【図１０】従来のトナー濃度検出手段の構成図
【図１１】感光体上にトナー付着パターンを形成したと
きの傾斜図
きの傾斜図
【図１２】図９のトナー濃度検出手段の動作を説明する
図
図
【図１３】図１１のトナー濃度検出手段における受光素
子の出力特性を示す図
子の出力特性を示す図
【図１４】図１２の感光体の表面が劣化した時のトナー
濃度検出手段における受光素子の出力特性を示す図
濃度検出手段における受光素子の出力特性を示す図
【図１５】従来例における動作説明のための、制御部の
構成を示す図
構成を示す図
【図１６】図８、図１５の制御部のＲＡＭ内部のデータ
を示す図
を示す図
１１ 半導体レーザ
１２ 回転多面鏡
１３ ｆθレンズ
１４ 第２ミラー
１５ 第１ミラー
１６ クリーナー
１７ 帯電器
１８ 感光体
１９ 現像器
１９Ａ カラー現像器
１９Ｂ 黒現像器
１１０ 受光素子
１１１ 発光素子
１１１Ａ カラー用発光素子
１１１Ｂ 黒用発光素子
１１２ 制御部
１１３ トナー濃度検出手段
１１４ パターン発生手段
１１５ 法線
１１６ 原稿読取手段
２１ 感光体素管のヘアライン
３０ 発光素子の光軸
３１ 受光素子の光軸
３２ トナー
４１ 検出エリア
４２ カラートナー
４３ 黒トナー
８１ ＲＯＭ
８２ ＲＡＭ
８３ ＣＰＵ
８４ Ｉ／Ｏ
８５ Ｉ／Ｏ
８６ Ｉ／Ｏ
８７ Ｉ／Ｏ
８８ Ｉ／Ｏ
１０１ トナー付着パターン
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｇ０３Ｇ 15/08 １１５ 9222−2Ｈ
Ｈ０４Ｎ 1/40 Ａ 9068−5Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】感光体面上に複数色の画像トナー像を重ね
合わせる画像形成装置において、感光体面上に複数のト
ナー付着パターン像を形成するパターン形成手段と、前
記パターン形成手段によって形成された複数のトナー付
着パターン像に光を照射する複数の発光手段と、トナー
付着パターン像による光の散乱光量を用いてトナー濃度
を検出する受光手段とを具備し、前記発光手段の光軸と
前記受光手段の光軸と感光体面の法線との角度が異なる
ことを特徴とするトナー濃度検出手段を備えた画像形成
装置。 - 【請求項２】感光体面上に複数のトナー付着パターン像
を形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手段
によって形成された複数のトナー付着パターン像に光を
照射する複数の発光手段と、トナー付着パターン像によ
る光の散乱光量を用いてトナー濃度を検出する受光手段
とを具備し、前記パターン形成手段によって形成された
複数のトナー付着パターン像が黒トナー以外の時は、発
光手段の光軸と受光手段の光軸が感光体素管製造時に生
じる削り方向と同一方向となるトナー濃度検出手段を備
えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 【請求項３】 感光体面上に複数のトナー付着パターン
像を形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手
段によって形成された複数のトナー付着パターン像に光
を照射する複数の発光手段と、トナー付着パターン像に
よる光の散乱光量を用いてトナー濃度を検出する受光手
段とを具備し、前記パターン形成手段によって形成され
た複数のトナー付着パターン像が黒トナーの時は、発光
手段の光軸と受光手段の光軸が感光体素管製造時に生じ
る削り方向と垂直方向となるトナー濃度検出手段を備え
たことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3161540A JPH0511551A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3161540A JPH0511551A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0511551A true JPH0511551A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15737046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3161540A Pending JPH0511551A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0511551A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08166699A (ja) * | 1994-12-13 | 1996-06-25 | Fujitsu Ltd | 多色静電記録装置 |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP3161540A patent/JPH0511551A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08166699A (ja) * | 1994-12-13 | 1996-06-25 | Fujitsu Ltd | 多色静電記録装置 |
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