JPH10221902A

JPH10221902A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10221902A
Application number: JP9022741A
Authority: JP
Inventors: Koji Morofuji; 康治諸藤; Toru Tamura; 徹田村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1998-08-21
Anticipated expiration: 2017-02-05
Also published as: JP3580068B2

Abstract

(57)【要約】【課題】中間転写体の光反射率変動や照射光量の変動
等の影響を軽減した上で精度の良い画像濃度を得る。【解決手段】中間転写体６８で反射された正反射光の
うち特定成分の偏光光は偏光子８９を透過し第１受光部
８４に入射され、その他の偏光成分は偏光子８９の偏光
面で反射され第２受光部８６に入射される。これによ
り、第１受光部８４で特定成分の偏光光量を検知する。
ところで、中間転写体の光反射率変動や照射光量の変動
等の影響により、特定の偏光光量（第１受光部８４での
受光量）と正反射光量（第１受光部８４での受光量＋第
２受光部８６での受光量）とは共に増減するが、正反射
光量と偏光光量とで増減率はほぼ一致する。そこで、演
算部９０において、特定の偏光光量と正反射光量との比
を算出し、算出した比の値を画像濃度に相当する値とし
て出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に係
り、より詳しくは、形成すべき画像に対応するトナー像
を像担持体上に形成し、形成されたトナー像を記録媒体
へ転写して該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多くの電子写真複写機には、
複写により用紙上に形成される画像の濃度を適切に保つ
ためのトナー画像濃度検出装置が設けられている。この
トナー濃度検出装置は、感光体上に形成した基準トナー
像に光を照射しその正反射光量又は散乱反射光量を検出
することでトナー画像の濃度を検出していた（特開平６
−２５０４８０号公報、特開平５−２４９７８７号公
報、特開昭６２−２０９４７６号公報、特開平５−１６
１０１３号公報、特開昭６２−２８０８６９号公報、特
開昭６３−３０４２７５号公報、特開平５−２８８６７
７号公報参照）。

【０００３】一方、近年では電子写真複写機の中でもカ
ラー画像を複写する機能を備えたカラー複写機が急速に
普及しつつある。このカラー複写機として、形成すべき
画像のシアン、マゼンタ、イエロー、黒の各色成分に対
応する潜像を感光体上に順次形成して、対応するカラー
トナーにより各色成分のトナー像を形成し、これら各色
成分のトナー像をベルト状等の中間転写体に順次重ねて
転写するものが多く利用されている。このタイプのカラ
ー複写機では、全ての色成分のトナー像を中間転写体に
転写して、中間転写体上に最終トナー像が形成された
後、該最終トナー像を中間転写体から用紙へ転写するこ
とで用紙に画像を形成していた。

【０００４】このようなカラー複写機では、用紙に転写
される前の画像濃度を正確に検出するために、従来実施
されてきた感光体上検出に替えて、中間転写体上に形成
されたトナー像に光照射し、その反射光量からトナー画
像濃度を検出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベルト
状等の中間転写体ではベルト表面の微小な凹凸あるいは
表面のコーティング剤等によって、表面の光反射率の変
動が感光体に比べて大きい。これにより、中間転写体上
に形成された最終トナー像からの反射光量に基づいて最
終的な画像濃度を安定的に検出することは困難であっ
た。

【０００６】特にハイライト濃度部の検出では中間転写
体の光反射率の変動に強く影響を受けるため、安定かつ
高精度な画像濃度を得ることは非常に困難であった。一
方の高濃度部の検出では中間転写体の光反射率の変動に
よる影響をあまり受けないものの、検出されるトナー濃
度が低いため照射光量の変動やノイズ等による影響が大
きくなるため、上記と同様に安定かつ高精度な画像濃度
を得ることは非常に困難であった。

【０００７】また、単色のトナー像を感光体上に形成し
た後、用紙へ転写することで用紙に画像を形成する画像
形成装置において、感光体上のトナー像に光照射し、そ
の反射光量からトナー画像濃度を検出する場合も、感光
体表面の光反射率の変動により精度の良い画像濃度を得
ることが困難なケースがあった。

【０００８】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたものであり、中間転写体の光反射率変動や照射光量
の変動等の影響を軽減した上で精度の良い画像濃度を得
ることができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の画像形成装置は、形成すべき画像
に対応するトナー像を像担持体上に形成し、形成された
トナー像を記録媒体へ転写して該記録媒体上に画像を形
成する画像形成装置であって、前記像担持体上に形成さ
れたトナー像に対して光を照射する光照射手段と、前記
光照射手段により照射された光の入射角と等しい反射角
の方向へ反射される第１の反射光量を測定する第１の反
射光量測定手段と、前記光照射手段により照射された光
の入射角と等しくない所定の反射角の方向へ反射される
第２の反射光量を測定する第２の反射光量測定手段と、
前記第１の反射光量測定手段により測定された第１の反
射光量と前記第２の反射光量測定手段により測定された
第２の反射光量とに基づいて、画像の濃度を算出する算
出手段と、を有することを特徴とする。

【００１０】また、請求項２記載の画像形成装置では、
請求項１記載の画像形成装置において、前記算出手段
は、前記第１の反射光量又は前記第２の反射光量を、該
第１の反射光量と第２の反射光量との和で除した値に基
づいて、画像の濃度を算出することを特徴とする。

【００１１】また、請求項３記載の画像形成装置では、
請求項１記載の画像形成装置において、前記算出手段
は、前記第１の反射光量又は前記第２の反射光量のうち
一方の値を他方の値で除した値に基づいて、画像の濃度
を算出することを特徴とする。

【００１２】また、請求項４記載の画像形成装置は、形
成すべき画像に対応するトナー像を像担持体上に形成
し、形成されたトナー像を記録媒体へ転写して該記録媒
体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記像担
持体上に形成されたトナー像に対して光を照射する光照
射手段と、前記光照射手段により照射された光の入射角
と等しい反射角の方向へ反射される第１の反射光量を測
定する第１の反射光量測定手段と、前記入射角と等しい
反射角の方向へ反射される光のうち特定の偏光光の光量
を測定する偏光光量測定手段と、前記第１の反射光量測
定手段により測定された第１の反射光量と前記偏光光量
測定手段により測定された偏光光量とに基づいて、画像
の濃度を算出する濃度算出手段と、を有することを特徴
とする。

【００１３】また、請求項５記載の画像形成装置は、形
成すべき画像に対応するトナー像を像担持体上に形成
し、形成されたトナー像を記録媒体へ転写して該記録媒
体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記像担
持体上に形成されたトナー像に対して光を照射する光照
射手段と、前記光照射手段により照射された光の入射角
と等しい反射角の方向へ反射される第１の反射光量を測
定する第１の反射光量測定手段と、前記光照射手段によ
り照射された光の入射角と等しくない所定の反射角の方
向へ反射される第２の反射光量を測定する第２の反射光
量測定手段と、前記第１の反射光量測定手段により測定
された第１の反射光量又は前記第２の反射光量測定手段
により測定された第２の反射光量のうち特定の一方の光
量値が所定の基準値以上の場合、前記第１の反射光量と
前記第２の反射光量との反射光量比、及び前記反射光量
比に対応づけて濃度値を予め定めた低濃度用濃度変換テ
ーブルに基づいて、低濃度域における画像の濃度を検知
し、前記特定の一方の光量値が前記所定の基準値未満の
場合、前記第１の反射光量又は前記第２の反射光量の何
れか一方の光量値と、該一方の光量値に対応づけて濃度
値を予め定めた高濃度用濃度変換テーブルとに基づい
て、高濃度域における画像の濃度を検知する濃度検知制
御手段と、を有することを特徴とする。

【００１４】また、請求項６記載の画像形成装置は、形
成すべき画像に対応するトナー像を像担持体上に形成
し、形成されたトナー像を記録媒体へ転写して該記録媒
体上に画像を形成する画像形成装置であって、前記像担
持体上に形成されたトナー像に対して光を照射する光照
射手段と、前記光照射手段により照射された光の入射角
と等しい反射角の方向へ反射される第１の反射光量を測
定する第１の反射光量測定手段と、前記入射角と等しい
反射角の方向へ反射される光のうち特定の偏光光の光量
を測定する偏光光量測定手段と、前記第１の反射光量測
定手段により測定された第１の反射光量又は前記偏光光
量測定手段により測定された偏光光量のうち特定の一方
の光量値が所定の基準値以上の場合、前記第１の反射光
量と前記偏光光量との光量比、及び前記光量比に対応づ
けて濃度値を予め定めた低濃度用濃度変換テーブルに基
づいて、低濃度域における画像の濃度を検知し、前記特
定の一方の光量値が前記所定の基準値未満の場合、前記
第１の反射光量又は前記偏光光量の何れか一方の光量値
と、該一方の光量値に対応づけて濃度値を予め定めた高
濃度用濃度変換テーブルとに基づいて、高濃度域におけ
る画像の濃度を検知する画像濃度検知制御手段と、を有
することを特徴とする。

【００１５】上記請求項１記載の画像形成装置は、形成
すべき画像に対応するトナー像を像担持体上に形成し、
形成されたトナー像を記録媒体へ転写して該記録媒体上
に画像を形成する。このような画像形成装置において、
像担持体上に形成されたトナー像に光照射手段によって
光を照射する。

【００１６】ところで、本発明は、形成される画像がカ
ラー画像であるケースにも、単色画像であるケースにも
適用することができる。例えば、単色画像を形成する場
合は、像担持体としての感光体上に該単色画像に対応す
る単色トナー像を形成し、該単色トナー像に対して光照
射手段によって光を照射する。また、カラー画像を形成
する場合は、形成すべき各色成分のトナー像を順次感光
体上等に形成して像担持体としての中間転写体へ重ねて
転写していき、全ての色成分のトナー像が転写されるこ
とで中間転写体上に形成された最終トナー像に対して光
照射手段によって光を照射する。このように本発明は、
トナー像を像担持体上に形成する手順についても、何ら
限定するものではない。

【００１７】上記で照射された光の入射角と等しい反射
角の方向へ反射される第１の反射光量（正反射光量）を
第１の反射光量測定手段によって測定すると共に、前記
照射された光の入射角と等しくない所定の反射角の方向
へ反射される第２の反射光量（散乱反射光量）を第２の
反射光量測定手段によって測定する。

【００１８】ところで、画像の濃度に相当するトナー像
の濃度が高くなるにつれて、第１の反射光量（正反射光
量）は減少し、第２の反射光量（散乱反射光量）は増加
する。

【００１９】そこで、算出手段によって、第１の反射光
量と第２の反射光量とに基づいて、最終トナー像の濃
度、即ち画像の濃度を算出する。ここでは、例えば、請
求項２記載の発明のように、算出手段によって、第１の
反射光量又は第２の反射光量を、第１の反射光量と第２
の反射光量との和で除した値に基づいて、画像の濃度を
算出しても良い。ここで、この除算の結果をそのまま画
像の濃度としても良いし、除算の結果をキーとして、予
め実験結果から求めた濃度決定用のルックアップテーブ
ル（ＬＵＴ）から画像の濃度を求めても良い。

【００２０】また、請求項３記載の発明のように、第１
の反射光量又は第２の反射光量のうち一方の値を他方の
値で除した値に基づいて、画像の濃度を算出しても良
い。ここで、この除算の結果をそのまま画像の濃度とし
ても良いし、除算の結果をキーとして、予め実験結果か
ら求めた濃度決定用のルックアップテーブル（ＬＵＴ）
から画像の濃度を求めても良い。

【００２１】このように同じ最終トナー像による正反射
光量と散乱反射光量とに基づいて画像の濃度を算出する
ので、例えば、上記のように比を求めることで、中間転
写体の光反射率変動や光照射手段による照射光量の変動
等の影響を軽減した上で、即時に精度の良い画像の濃度
を得ることができる。

【００２２】次に、請求項４記載の画像形成装置では、
上記請求項１記載の画像形成装置と同様に、形成すべき
画像に対応するトナー像を像担持体上に形成し、形成さ
れたトナー像に対して光照射手段によって光を照射す
る。ここで照射された光の入射角と等しい反射角の方向
へ反射される第１の反射光量（正反射光量）を第１の反
射光量測定手段によって測定すると共に、前記入射角と
等しい反射角の方向へ反射される光のうち特定の偏光光
の光量を偏光光量測定手段によって測定する。そして、
濃度算出手段によって正反射光量と偏光光量とに基づい
て画像の濃度（＝最終トナー像の濃度）を算出する。

【００２３】同一の測定環境では、正反射光量の増減と
偏光光の光量の増減とはほぼ一致した特性を示すことが
実験的にわかっているので、濃度測定対象の同じトナー
像による正反射光量と偏光光量とに基づいて画像の濃度
を算出することで（例えばそれらの比に基づいて画像の
濃度を算出することで）、中間転写体の光反射率変動や
光照射手段による照射光量の変動等の影響を軽減した上
で、即時に精度の良い画像の濃度を得ることができる。

【００２４】次に、請求項５記載の画像形成装置では、
形成すべき画像に対応するトナー像を像担持体上に形成
し、形成されたトナー像に対して光照射手段によって光
を照射する。ここで照射された光の入射角と等しい反射
角の方向へ反射される第１の反射光量（正反射光量）を
第１の反射光量測定手段によって測定すると共に、前記
照射された光の入射角と等しくない所定の反射角の方向
へ反射される第２の反射光量（散乱反射光量）を第２の
反射光量測定手段によって測定する。

【００２５】ここで、第１の反射光量又は第２の反射光
量のうち特定の一方の値が所定の基準値以上の場合、濃
度検知制御手段によって、第１の反射光量と第２の反射
光量との反射光量比、及び反射光量比に対応づけて濃度
値を予め定めた低濃度用濃度変換テーブルに基づいて、
低濃度域における画像の濃度を検知する。

【００２６】一方、前記特定の一方の値が所定の基準値
未満の場合、濃度検知制御手段によって、第１の反射光
量又は第２の反射光量の何れか一方の光量値と、該一方
の光量値に対応づけて濃度値を予め定めた高濃度用濃度
変換テーブルとに基づいて、高濃度域における画像の濃
度を検知する。

【００２７】このように高濃度域では中間転写体の反射
率変動の影響が小さいもののセンサ間のばらつきが大き
いので、高濃度域における画像の濃度は、第１の反射光
量又は第２の反射光量の何れか一方の光量値と高濃度用
濃度変換テーブルとに基づいて検知する。一方、低濃度
域ではセンサ間のばらつきは小さいものの中間転写体の
反射率変動の影響が大きいので、低濃度域における画像
の濃度は、上記請求項２記載の発明と同様に、第１の反
射光量と第２の反射光量との反射光量比と低濃度用濃度
変換テーブルとに基づいて検知する。

【００２８】このように高濃度域か低濃度域かに応じ
て、画像の濃度検知のキーとする値（第１の反射光量又
は第２の反射光量の何れか一方の反射光量値、又はこれ
らの反射光量比）及び参照する濃度変換テーブルを切り
替えて、画像の濃度を検知するので、広い濃度範囲で精
度の良い画像の濃度を安定的に検知することができる。

【００２９】上記請求項５記載の発明と同様に、請求項
６記載の画像形成装置では、形成すべき画像に対応する
トナー像を像担持体上に形成し、形成されたトナー像に
対して光照射手段によって光を照射する。ここで照射さ
れた光の入射角と等しい反射角の方向へ反射される第１
の反射光量（正反射光量）を第１の反射光量測定手段に
よって測定すると共に、前記入射角と等しい反射角の方
向へ反射される光のうち特定の偏光光の光量を偏光光量
測定手段によって測定する。

【００３０】ここで、正反射光量又は偏光光量のうち特
定の一方の光量値が所定の基準値以上の場合、正反射光
量と偏光光量との光量比、及びこの光量比に対応づけて
濃度値を予め定めた低濃度用濃度変換テーブルに基づい
て、トナー像濃度検知制御手段によって、低濃度域にお
ける画像の濃度を検知する。

【００３１】一方、特定の一方の光量値が所定の基準値
未満の場合、正反射光量又は偏光光量の何れか一方の光
量値と、該一方の光量値に対応づけて濃度値を予め定め
た高濃度用濃度変換テーブルとに基づいて、高濃度域に
おける画像の濃度を検知する。

【００３２】このように高濃度域か低濃度域かに応じ
て、画像の濃度検知のキーとする値（正反射光量又は偏
光光量の何れか一方の光量値、又はこれらの光量比）及
び参照する濃度変換テーブルを切り替えて、画像の濃度
を検知するので、広い濃度範囲で精度の良い画像の濃度
を安定的に検知することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】

［第１実施形態］以下、図面を参照して、特許請求の範
囲の請求項１に記載した発明に対応する第１実施形態を
説明する。

【００３４】［カラー複写機の全体構成］図１には本発
明を適用したカラー複写機１０の全体構成図を示す。こ
の図１に示すようにカラー複写機１０は、原稿を読み取
るスキャナー部２０、読み取った画像データに対して各
種画像処理を行う画像処理部３０、画像処理された画像
データに従ってレーザーを駆動して感光体に光ビームを
照射するＲＯＳ光学部４０、及び画像を形成する画像形
成部６０から構成されている。

【００３５】スキャナー部２０では、載置台１２の所定
位置に載置された原稿に光を照射しその反射光を図示し
ないＣＣＤイメージセンサにより読み取る。このＣＣＤ
イメージセンサで読み取られた画像信号に対し、増幅・
Ａ／Ｄ変換・シェーディング補正・ギャップ補正が順に
行われる。これらの補正が行われたデジタル画像データ
は画像処理部３０へ送られる。

【００３６】画像処理部３０ではカラー複写機として基
本的な画像処理、すなわち、色信号変換、墨再生（ＵＣ
Ｒ）、ＭＴＦ処理等が行われ、イエロー、マゼンタ、シ
アン、黒の４色の画像データに変換される。変換された
各色の画像データはスキャナー部２０と画像形成部６０
との階調性にあわせて階調変換が行われる。

【００３７】ＲＯＳ光学部４０には、図示しないレーザ
ーと、階調変換済の各色の画像データに基づいてレーザ
ーをオン／オフ制御するレーザー駆動回路と、レーザー
光量を可変制御するレーザー光量可変装置と、が設けら
れている。レーザー光はポリゴンミラー４２により偏向
されｆθレンズ４４、シリンドリカルミラー４６、反射
ミラー４８等を介して画像形成部６０の感光体６２へ導
かれる。

【００３８】画像形成部６０には、感光体６２が設置さ
れており、この感光体６２の周囲には、帯電装置６４、
ロータリー現像装置６６、ＩＢＴベルトにより構成され
た中間転写体６８、クリーナー装置７０及び除電ランプ
７２が設置されている。また、画像形成部６０には、ロ
ータリー現像装置６６の各色の現像器にトナーを供給す
るトナーディスペンス装置７４、定着装置７６、用紙搬
送装置７８及び用紙トレイ７９も設けられている。

【００３９】感光体６２は矢印Ａ方向に定速回転し、中
間転写体６８は複数のローラ６７に巻きかけられてお
り、該ローラ６７の駆動力で図１における上面では矢印
Ｂ方向に一定速度で移動する。感光体６２と中間転写体
６８との接点Ｐに対し中間転写体６８の移動方向下流側
には、中間転写体６８に形成されたトナー像の濃度を検
出する濃度検出部８０が設置されている。この濃度検出
部８０の構成は後述する。

【００４０】［画像形成処理の概要］次に、画像形成部
６０で実行される画像形成処理の概要を説明する。画像
形成部６０では、周知のゼログラフィープロセスに従っ
て、以下のような画像形成処理が実行される。即ち、図
１において矢印Ａ方向に回転する感光体６２は帯電装置
６４により一様にマイナス帯電され、ＲＯＳ光学部４０
からのレーザー光によりまず第１色目の黒色の潜像が感
光体６２上に形成される。この潜像は、ロータリー現像
装置６６の黒色の現像装置によって黒色トナーで現像さ
れる。現像された黒色トナー像は中間転写体６８に転写
される。感光体６２上に転写されずに残ったトナー像は
クリーナー装置７０により除去され、感光体６２は除電
ランプ７２により除電される。

【００４１】そして、感光体６２は再び帯電装置６４に
より一様にマイナス帯電され第２色目イエローの画像形
成が続いて行われる。このようにして第３色目マゼン
タ、第４色目シアンまで計４色のトナー像が、中間転写
体６８に順次転写される。４色のトナー像の中間転写体
６８への転写が完了した時点で、中間転写体６８の表面
に最終トナー像が形成される。

【００４２】中間転写体６８の表面に形成された最終ト
ナー像は、用紙トレイ７９から用紙搬送装置７８によっ
て搬送された用紙に転写される。最終トナー像が転写さ
れた用紙は定着装置７６により定着処理が行われ、目的
とする画像が用紙上に形成される。

【００４３】［濃度検出部８０の構成］図２に示すよう
に、本第１実施形態における濃度検出部８０には、発光
ダイオード或いは半導体レーザを内蔵した投光部８２
と、投光部８２による中間転写体６８への光の入射角θ
と等しい反射角θ１をもって配置された第１受光部８４
と、入射角θと異なる反射角θ２をもって配置された第
２受光部８６と、第１受光部８４の受光面の手前に配置
され特定の偏光光のみを透過する偏光子８８と、各受光
部が光量を検出するとき外乱光による変動を防止するた
めのしきい板９２と、第１受光部８４による受光量と第
２受光部８６による受光量とに基づいて、最終的な画像
濃度に相当する最終トナー像の濃度を演算する演算部９
０と、が設けられている。なお、一例として、入射角θ
＝反射角θ１＝２０°とし、反射角θ２＝２５°とす
る。

【００４４】［第１実施形態の作用］次に、第１実施形
態の作用を説明する。

【００４５】図２の濃度検出部８０において、投光部か
ら投光された光Ａは、最終トナー像が形成された中間転
写体上で反射され第１受光部８４、第２受光部８６にそ
れぞれ反射光として入射される。ここで、第２受光部８
６には中間転写体から反射された散乱反射光Ｃがそのま
ま入射されるのに対して、第１受光部８４には偏光子８
８によって反射光のうち特定の偏光光Ｂのみ（例えばｐ
波のみ）が入射する。これにより、第２受光部８６によ
って散乱反射光量を、第１受光部８４によって特定の偏
光光の光量（偏光光量）を、それぞれ検知することがで
きる。

【００４６】ところで、中間転写体の光反射率変動や照
射光量の変動等の影響により、第１受光部８４での受光
量（偏光光量）と第２受光部８６での受光量（散乱反射
光量）とは共に増減する。しかし、散乱反射光量の増減
率と偏光光量の増減率とはほぼ一致した特性を示すこと
が実験的にわかっている。よって、第１受光部８４、第
２受光部８６からそれぞれ得られる出力の比、つまり散
乱反射光量と偏光光量との比を求めることにより、中間
転写体の光反射率変動や照射光量の変動等の影響を軽減
することができる。

【００４７】前述したように、トナー像の濃度が高くな
るにつれて偏光光量は減少し散乱反射光量は増加するこ
とを利用して、演算部９０において、以下の式（１）を
用いて散乱反射光量と偏光光量との比を算出し、算出し
た比の値を画像濃度に相当する値として出力する。

【００４８】センサ出力＝（第１受光部８４の出力値）／（第２受光部８６の出力値）・・・（１）このようにして中間転写体の光反射率変動や照射光量の
変動等の影響を軽減した上で、即時に精度の良い画像濃
度を得ることができる。

【００４９】なお、式（１）の分母、分子を入れ替えた
以下の式（２）を用いても、同様な効果を得ることがで
きる。

【００５０】センサ出力＝（第２受光部８６の出力値）／（第１受光部８４の出力値）・・・（２）なお、上記第１実施形態では、第１受光部８４の受光面
の手前に偏光子８８を配置することで、第１受光部８４
によって中間転写体からの正反射光のうち特定の偏光光
の光量を検知するよう構成していたが、偏光子８８を除
去して第１受光部８４によって中間転写体からの正反射
光量を検知し、該正反射光量と第２受光部８６で検知し
た散乱反射光量との比をセンサ出力として出力しても良
い。

【００５１】［第２実施形態］次に、特許請求の範囲の
請求項４に記載した発明に対応する第２実施形態を説明
する。図３に示すように、この第２実施形態における濃
度検出部８０Ａには、発光ダイオード或いは半導体レー
ザを内蔵した投光部８２が設けられ、投光部８２による
中間転写体６８への光の入射角θと等しい反射角θ１を
なす反射光路上に偏光子８９が配置されている。さら
に、上記反射光路の延長線上方向に第１受光部８４が、
該反射光路の法線方向に第２受光部８６が、それぞれ配
置されている。

【００５２】なお、第１受光部８４には全反射光Ｄのう
ち偏光子を通過した光Ｅのみが検出され、外乱光が検出
されないような光学的配置をとるようにする。また、濃
度検出部８０Ａには、第１受光部８４による受光量と第
２受光部８６による受光量とに基づいて、最終的な画像
濃度に相当する最終トナー像の濃度を演算する演算部９
０が設けられている。

【００５３】このような構成の濃度検出部８０Ａにおい
て、投光部８２から投光された光Ａは、最終トナー像が
形成された中間転写体６８で反射される。ここで全反射
光Ｄのうち特定成分の偏光光Ｅは偏光子８９を透過し第
１受光部８４に入射され、その他の偏光成分Ｆは偏光子
８９の偏光面で反射され第２受光部８６に入射される。
これにより、第１受光部８４では、特定成分の偏光光量
を検知することができる。また、第１受光部８４で検知
された光量と第２受光部８６で検出された光量との和
は、偏光子８９に入射する際の散乱・反射等により若干
減少はするもののほぼ中間転写体６８からの全反射光量
Ｄに等しい。

【００５４】ところで、中間転写体６８の光反射率変動
や照射光量の変動等の影響により、特定の偏光光量（第
１受光部８４での受光量）と全反射光量（第１受光部８
４での受光量＋第２受光部８６での受光量）とは共に増
減する。しかし、全反射光量の増減率と偏光光量の増減
率とはほぼ一致した特性を示すことが実験的にわかって
いる。

【００５５】そこで、演算部９０において、特定の偏光
光量と全反射光量との比を以下の式（３）によって算出
し、算出した比の値を画像濃度に相当する値として出力
する。これにより、得られる画像濃度に対する、中間転
写体の光反射率変動や照射光量の変動等の影響を軽減す
ることができる。

【００５６】センサ出力＝第１受光部８４の出力値／（第１受光部８４の出力値＋第２受光部８６の出力値）・・・（３）このようにして中間転写体の光反射率変動や照射光量の
変動等の影響を軽減した上で、即時に精度の良い画像濃
度を得ることができる。

【００５７】なお、上記式（３）で分子を第２受光部８
６の出力値とした以下の式（４）を用いた場合でも、同
様の効果を得ることができる。

【００５８】センサ出力＝第２受光部８６の出力値／（第１受光部８４の出力値＋第２受光部８６の出力値）・・・（４）［第３実施形態］次に、特許請求の範囲の請求項６に記
載した発明に対応する第３実施形態を説明する。この第
３実施形態における装置構成は第２実施形態と同様であ
るので、説明を省略する。

【００５９】図４には、図３の濃度検出部８０Ａの演算
部９０において、特定の偏光光量と全反射光量との比を
上記式（３）によって算出し、算出した比の値を画像濃
度に相当する値として出力する場合の出力特性曲線を示
す。同一構造のセンサを複数個用意しその出力値をプロ
ットしたもので、それぞれ曲線Ｊと曲線Ｋに示す。図４
のグラフから明らかなように、低濃度側（Ｃｉｎ４０％
未満の領域）では、出力値のばらつき、つまりセンサ個
体間のばらつきは微小であるが、高濃度になるに従い出
力値のばらつき、つまりセンサ個体間のばらつきが大き
くなっている。

【００６０】そこで、低濃度領域（例えば、Ｃｉｎ４０
％未満の領域）では、演算部９０において、特定の偏光
光量と全反射光量との比を上記式（３）によって算出
し、算出した比の値をキーとして、予め実験結果から求
めた低濃度用のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照
して画像濃度を検知する。

【００６１】一方、高トナー濃度領域（例えば、Ｃｉｎ
４０％以上の領域）では、演算部９０において、式
（３）を用いた比の算出は行わずに、第１受光部８４の
出力値又は第２受光部８６の出力値のうち特定の一方の
値をキーとして、予め実験結果から求めた高濃度用のＬ
ＵＴを参照して画像濃度を検知する。

【００６２】このように第３実施形態によれば、高濃度
域か低濃度域かに応じて、画像の濃度検知のキーとする
値及び参照するＬＵＴを切り替えて、画像の濃度を検知
するので、広い濃度範囲で精度の良い画像の濃度を安定
的に検知することができる。

【００６３】なお、上記第３実施形態の変形例として以
下のような実施態様を採用しても良い。濃度検出部を図
２に示す構成とし、低濃度領域では、第１受光部８４で
の受光量（偏光光量）と第２受光部８６での受光量（散
乱反射光量）との比を上記式（１）によって算出し、算
出した比の値をキーとして、予め実験結果から求めた低
濃度用のＬＵＴを参照して画像濃度を検知する。一方、
高トナー濃度領域では、式（１）を用いた比の算出は行
わずに、第１受光部８４の出力値又は第２受光部８６の
出力値のうち特定の一方の値をキーとして、予め実験結
果から求めた高濃度用のＬＵＴを参照して画像濃度を検
知する。このような実施態様でも、第３実施形態と同様
の効果を得ることができる。

【００６４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、同じ最終
トナー像による正反射光量と散乱反射光量とに基づいて
画像の濃度を算出するので、中間転写体の光反射率変動
や光照射手段による照射光量の変動等の影響を軽減した
上で、即時に精度の良い画像の濃度を得ることができ
る。

【００６５】また、請求項４記載の発明によれば、同じ
最終トナー像による正反射光量と偏光光量とに基づいて
画像の濃度を算出するので、中間転写体の光反射率変動
や光照射手段による照射光量の変動等の影響を軽減した
上で、即時に精度の良い画像の濃度を得ることができ
る。

【００６６】また、請求項５又は請求項６に記載の発明
によれば、高濃度域か低濃度域かに応じて、画像の濃度
検知のキーとする値及び参照する濃度変換テーブルを切
り替えて、画像の濃度を検知するので、広い濃度範囲で
精度の良い画像の濃度を安定的に検知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１〜第３実施形態における画像形成装置の概
略構成図である。

【図２】第１実施形態における濃度検出部の構成図であ
る。

【図３】第２実施形態における濃度検出部の構成図であ
る。

【図４】図３の第１受光部８４の出力値と第２受光部８
６の出力値とを示すグラフである。

【符号の説明】

１０カラー複写機（画像形成装置）６０画像形成部６２感光体６８中間転写体８０濃度検出部８２投光部８４第１受光部８６第２受光部８８偏光子９０演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】形成すべき画像に対応するトナー像を像
担持体上に形成し、形成されたトナー像を記録媒体へ転
写して該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であ
って、前記像担持体上に形成されたトナー像に対して光を照射
する光照射手段と、前記光照射手段により照射された光の入射角と等しい反
射角の方向へ反射される第１の反射光量を測定する第１
の反射光量測定手段と、前記光照射手段により照射された光の入射角と等しくな
い所定の反射角の方向へ反射される第２の反射光量を測
定する第２の反射光量測定手段と、前記第１の反射光量測定手段により測定された第１の反
射光量と前記第２の反射光量測定手段により測定された
第２の反射光量とに基づいて、画像の濃度を算出する算
出手段と、を有する画像形成装置。
【請求項２】前記算出手段は、前記第１の反射光量又は前記第２の反射光量を、該第１
の反射光量と第２の反射光量との和で除した値に基づい
て、画像の濃度を算出する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】前記算出手段は、前記第１の反射光量又は前記第２の反射光量のうち一方
の値を他方の値で除した値に基づいて、画像の濃度を算
出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】形成すべき画像に対応するトナー像を像
担持体上に形成し、形成されたトナー像を記録媒体へ転
写して該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であ
って、前記像担持体上に形成されたトナー像に対して光を照射
する光照射手段と、前記光照射手段により照射された光の入射角と等しい反
射角の方向へ反射される第１の反射光量を測定する第１
の反射光量測定手段と、前記入射角と等しい反射角の方向へ反射される光のうち
特定の偏光光の光量を測定する偏光光量測定手段と、前記第１の反射光量測定手段により測定された第１の反
射光量と前記偏光光量測定手段により測定された偏光光
量とに基づいて、画像の濃度を算出する濃度算出手段
と、を有する画像形成装置。
【請求項５】形成すべき画像に対応するトナー像を像
担持体上に形成し、形成されたトナー像を記録媒体へ転
写して該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であ
って、前記像担持体上に形成されたトナー像に対して光を照射
する光照射手段と、前記光照射手段により照射された光の入射角と等しい反
射角の方向へ反射される第１の反射光量を測定する第１
の反射光量測定手段と、前記光照射手段により照射された光の入射角と等しくな
い所定の反射角の方向へ反射される第２の反射光量を測
定する第２の反射光量測定手段と、前記第１の反射光量測定手段により測定された第１の反
射光量又は前記第２の反射光量測定手段により測定され
た第２の反射光量のうち特定の一方の光量値が所定の基
準値以上の場合、前記第１の反射光量と前記第２の反射
光量との反射光量比、及び前記反射光量比に対応づけて
濃度値を予め定めた低濃度用濃度変換テーブルに基づい
て、低濃度域における画像の濃度を検知し、前記特定の
一方の光量値が前記所定の基準値未満の場合、前記第１
の反射光量又は前記第２の反射光量の何れか一方の光量
値と、該一方の光量値に対応づけて濃度値を予め定めた
高濃度用濃度変換テーブルとに基づいて、高濃度域にお
ける画像の濃度を検知する濃度検知制御手段と、を有する画像形成装置。
【請求項６】形成すべき画像に対応するトナー像を像
担持体上に形成し、形成されたトナー像を記録媒体へ転
写して該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であ
って、前記像担持体上に形成されたトナー像に対して光を照射
する光照射手段と、前記光照射手段により照射された光の入射角と等しい反
射角の方向へ反射される第１の反射光量を測定する第１
の反射光量測定手段と、前記入射角と等しい反射角の方向へ反射される光のうち
特定の偏光光の光量を測定する偏光光量測定手段と、前記第１の反射光量測定手段により測定された第１の反
射光量又は前記偏光光量測定手段により測定された偏光
光量のうち特定の一方の光量値が所定の基準値以上の場
合、前記第１の反射光量と前記偏光光量との光量比、及
び前記光量比に対応づけて濃度値を予め定めた低濃度用
濃度変換テーブルに基づいて、低濃度域における画像の
濃度を検知し、前記特定の一方の光量値が前記所定の基
準値未満の場合、前記第１の反射光量又は前記偏光光量
の何れか一方の光量値と、該一方の光量値に対応づけて
濃度値を予め定めた高濃度用濃度変換テーブルとに基づ
いて、高濃度域における画像の濃度を検知する画像濃度
検知制御手段と、を有する画像形成装置。