JP2002023458A - 印刷装置及びトナー濃度測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単一の発光素子と受光素子の組合せによってＹ
ＭＣのカラートナーとＫの黒トナーの両方の濃度が測定
可能とする。 【解決手段】トナーマーク転写部１０１は複数の静電記
録ユニット２４によりベルト上に横線パターンや斜線パ
ターン等のハーフトーンパターンを転写する。トナー濃
度測定部１０２は、センサユニット２６によるハーフト
ーンパターンの読取信号におけるトナーがない部分の反
射光（線間の空き幅）とトナーがある部分の散乱により
減衰した光（線幅）の割合に基づいて、トナー付着量に
対応した発光時間や発光電流などの濃度制御パラメータ
を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真記録の印
刷機能を備えた複数の静電記録ユニットによる異なるカ
ラー画像の重ね合せ転写によりフルカラーの画像を印刷
するための印刷装置に関し、特に、搬送ベルトに転写し
たＹＭＣＫの各トナーを光学的に検出してトナー濃度を
測定する印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録を用いたカラー印刷
装置は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及び
イエロー（Ｙ）の４色の静電記録ユニットを、記録紙の
搬送方向にタンデム配置している。４色の静電記録ユニ
ットは、感光ドラムを画像データに基づいて光学的に走
査して潜像を形成し、この潜像を現像器のカラートナー
によって現像した後に、一定速度で搬送される記録紙上
に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及
び黒（Ｋ）の順番に重ね合せて転写し、最終的に定着器
を通して加熱定着等を行う。

【０００３】またＹＭＣＫの静電記録ユニットを記録紙
の搬送方向にタンデム配置した構造の印刷装置にあって
は、カラー印刷の品質を高めるため、移動する記録紙上
に各静電記録ユニットで転写するトナー像の位置ずれを
低減して色合せの精度を高めなければならない。

【０００４】このためタンデム型の印刷装置では、電源
投入時またはカバー開閉時等に、搬送ベルトにトナーマ
ークを転写し、そのマークをセンサ等により読み取り、
露光装置を構成するＬＥＤやレーザダイオード等の書き
込みタイミングを変えることによって、色ズレとトナー
濃度を調整する色合せ処理が行われる。

【０００５】従来のプリンタでは、トナー濃度を検出す
るためには、図１５のようなセンサを使用している。こ
のセンサ１０４は、光源にＬＥＤランプ１０６を使用し
てベルト上に直径８ミリメートル程度のスポット光を照
射し、このスポット光領域に存在したトナーによる乱反
射光をフォトダイオード１１２でを受光する。

【０００６】そのセンサ回路は図１６のように、ＬＥＤ
ランプ１０６からの光によるベルト面のトナーからの乱
反射光をフォトダイオード１１２で受光した後、抵抗１
１６による負帰還回路を備えた増幅器１１４で増幅し、
増幅器１１８，１２０でさらに増幅してＡＤ変換器１２
２でサンプリングし、受光データとしてＭＰＵ１２４に
入力し、受光データからトナー濃度に対応した例えば露
光用ＬＥＤの発光時間等の濃度制御パラメータを求め
る。

【０００７】トナー濃度調整は、デフォルトとして最適
な濃度制御パラメータ、例えば最適発光時間を８μと，
１３μｓ、１８μｓ，２３μｓのように４段階に設定し
ておき、各発光時間でトナーを転写して濃度を測定し、
測定濃度を発光時間に変換して最適発光時間とのずれを
求め、このずれにより最適発光時間を補正して印刷時の
トナー濃度を最適値に調整する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】しかしながら、このよう
なベルト面に転写したトナーの乱反射光からトナー濃度
を測定する従来方法の問題点は、ＹＭＣのカラートナー
とＫの黒トナーとで光の反射率が異なり、黒トナーの濃
度を検出できないことである。

【０００９】例えば図１７（Ａ）のように、ＬＥＤ露光
装置で一定ピッチの斜線を転写し、ＬＥＤの発光電流は
一定とし、発光時間を例えば８μｓ、１３μｓ、１８μ
ｓ及び２３μｓと変化させて線幅を広げることで薄い順
にトナー転写パターン１２８，１３０，１３２，１３４
をベルト面に転写したとする。

【００１０】このトナー転写パターンを図１５のセンサ
１０４で読取ると、ＹＭＣのカラートナーの場合には、
図１７（Ｂ）のように、トナー濃度（トナー付着量）に
対応した受光信号が得られる。

【００１１】即ち、ＹＭＣのカラートナーの場合は、Ｙ
ＭＣで若干の差はあるが、トナーにＬＥＤランプ１０６
からの光を照射すると、ＹＭＣのトナーで乱反射した光
がフォトダイオード１１２に入射する。このときトナー
付着量が多く濃度が高ければトナーで乱反射する光量が
多くなり、トナー付着量が少なく濃度が低ければトナー
で乱反射する光量が少なくなり、フォトダイオード１０
６で受光した乱反射光の大小により、ＹＭＣのトナー濃
度を測定することができる。

【００１２】ところが、Ｋの黒トナーに限っては光の吸
収率が高く、トナー付着量の多少による乱反射光の変化
が図１７（Ｃ）のように非常に少ない。そのため、図１
５のセンサでは、Ｋの黒トナーの濃度を求めることがで
きないという問題点がある。

【００１３】一方、Ｋの黒トナーの濃度だけを求めるの
であれば、トナー転写面をＬＥＤランプで照射し、その
正反射光を受光すれば良い。しかし、この方法は、黒ト
ナー用のセンサと図１５のようなカラートナー用のセン
サの２種類のセンサが必要となり、センサ配置、センサ
回路、センサ構造が複雑化し、コストアップになるとい
う問題がある。

【００１４】また近年あっては、図１８のように、セン
サ１４６としてＬＥＤランプ１０６に対し乱反射光を受
光するフォトダイオード１１２と正反射光を受光するフ
ォトダイオード１４８を設け、ＹＭＣカラートナーとＫ
の黒トナーの濃度を同時に測定できるように一体化した
センサ構造のものもある。

【００１５】しかし、このセンサにあっても、黒トナー
用とカラートナー用の２種類のフォトダイオード１１
２，１４８が必要となり、これに伴って図１５の受光増
幅回路も２回路必要となり、センサ設置が１ケ所で済む
以外は、黒トナー用のセンサとカラートナー用のセンサ
の２種類のセンサを使用した場合と同じ問題が残されて
いる。

【００１６】本発明は、単一の発光素子と受光素子の組
合せによってＹＭＣのカラートナーとＫの黒トナーの両
方の濃度が測定でき、構造と回路構成が簡単で設置も容
易なセンサ機能を備えた印刷装置及びトナー濃度測定方
法を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。本発明は、記録紙をベルトに吸着して一定速
度で搬送するベルトユニットと、記録紙の搬送方向に配
列され、回転する感光ドラムに対する露光装置の光学的
な走査で画像データに応じた潜像を形成し、異なるカラ
ーのトナー成分で現像した後に前記ベルト上の記録紙に
転写する複数の静電記録ユニット２４とを備えた印刷装
置を対象とする。

【００１８】このような印刷装置につき本発明は、複数
の静電記録ユニット２４によりベルト上にハーフトーン
パターンを転写するトナーマーク転写部１０１と、ベル
ト上に転写したハーフトーンパターンを光学的に読み取
るセンサユニット２６と、センサユニット２６によるハ
ーフトーンパターンの読取信号におけるトナーの存在す
る部分の反射光とトナーの存在しない部分との反射光の
割合に基づいてトナー濃度を算出するトナー濃度測定部
１０２とを設けたことを特徴とする。

【００１９】トナー転写ユニット１００は、ベルト上に
濃度に比例して線幅が変化する横線パターン又は斜線パ
ターンを転写する。

【００２０】トナー濃度測定部１０２は、ベルト上に転
写された横線パターン又は斜線パターンの図１（Ｂ）の
ようなセンサ出力信号を所定周期でサンプリングし、所
定の閾値より高い値をもつサンプリングデータの個数Ｎ
Ｈと前記閾値より低い値をもつサンプリングデータの個
数ＮＬから白黒比 ＮＬ／（ＮＬ＋ＮＨ） をトナー濃度として算出する。

【００２１】トナー濃度測定部１０２は、更に、白黒比
と濃度制御パラメータの関係を予め定めたテーブル情報
１０４の参照によりトナー付着量に対応した濃度制御パ
ラメータを求める。ここでトナー濃度測定部１０２で求
める濃度制御パラメータは、露光装置の１ドット当たり
に流す電流を一定とした場合の発光時間、若しくは、露
光装置の１ドット当たりの発光時間を一定とした場合の
電流量である。

【００２２】センサユニット２６は、ベルト転写面に対
しレーザダイオードからの光を集光レンズで絞って数十
ミクロンオーダのスポット光として照射し、トナー成分
が付着していない時はスポット光の照射による反射光を
所定の出射角の方向に配置した受光素子で受光した信号
を出力し、トナー成分が付着している時はスポット光の
照射による散乱で減衰した光を受光素子で受光した信号
を出力する。

【００２３】このセンサユニットは、レーザダイオード
のベルト面に対する入射角θ１とベルト面から受光素子
に対する出射角θ２を、６０°〜８０°の範囲、望まし
くは７０°付近に設定する。

【００２４】このように本発明は、ハーフトーンパター
ンとして転写した横線パターン又は斜線パターンのトナ
ー付着量に略比例した線幅からトナー濃度を測定してい
るため、従来のトナーの乱反射や正反射による反射光の
受光信号によるトナー濃度の測定のようにトナーの反射
率に依存せず、ＹＭＣのカラートナーは勿論のこと、Ｋ
の黒トナーであっても、トナー付着による光量減衰があ
ればセンサ読取信号から確実に線幅を求めてトナー濃度
を導出することができる。

【００２５】またＫの黒トナーとＹＭＣのカラートナー
を同一のセンサ、同一の回路、同一のアルゴリズムで検
出することができ、線幅の検出であることからアナログ
ノイズに強く、高い測定精度と安定性が得られる。

【００２６】更にトナー濃度の測定に使用するセンサ
は、同様にトナーマークをベルトに転写してトナーの位
置ずれを検出するために使用するセンサと同一構造で良
いため、両者を兼用することができ、コストダウンでき
る。

【００２７】本発明は、また、記録紙をベルトに吸着し
て一定速度で搬送するベルトユニットと、記録紙の搬送
方向に配列され、回転する感光ドラムに対する露光装置
の光学的な走査で画像データに応じた潜像を形成し、異
なるカラーのトナー成分で現像した後に前記ベルト上の
記録紙に転写する複数の静電記録ユニットとを備えた印
刷装置のトナー濃度測定方法を提供する。

【００２８】このトナー濃度測定方法は、複数の静電記
録ユニットによりベルト上にハーフトーンパターンを転
写し；ベルト上に転写したハーフトーンパターンをセン
サユニットで光学的に読み取り；ハーフトーンパターン
の読取信号におけるトナーが存在する部分の反射光とト
ナーが存在しない部分の反射光との割合に基づいてトナ
ー濃度を算出する。

【００２９】このトナー濃度測定方法の詳細は、印刷装
置の場合と基本的に同じになる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図２は、本発明によるトナー濃度
測定機能を備えた印刷装置の内部構造である。装置本体
１０の内部には、記録媒体例えば記録用紙を搬送するた
めの搬送ベルトユニット１１が設けられ、搬送ベルトユ
ニット１１には可撓性の誘電体材料、例えば適当な合成
樹脂材料から作られた無端ベルト１２を回動自在に備え
る。

【００３１】無端ベルト１２は４つのローラ２２−１，
２２−２，２２−３，３３−４の回りに掛け渡されてい
る。ローラ２２−１は駆動ローラとして機能し、駆動ロ
ーラ２２−１は図示しない駆動機構により無端ベルト１
２を矢印で示す時計回りに一定速度、例えば５７ｍｍ／
ｓの速度で搬送させている。

【００３２】また駆動ローラ２２−１は無端ベルト１２
から電荷を除去するＡＣ除去ローラとしても機能する。
ローラ２２−２は従動ローラとして機能し、従動ローラ
２２−２は無端ベルト１２に電荷を与える帯電ローラと
しても機能する。ローラ２２−３，３３−４は共にガイ
ドローラとして機能し、駆動ローラ２２−１及び従動ロ
ーラ２２−２に近接して配置される。従動ローラ２２−
２と駆動ローラ２２−１の間の無端ベルト１２の上側走
行部は記録紙の移動経路を形成する。

【００３３】記録紙はホッパ１４に蓄積されており、ピ
ックアップローラ１６によりホッパ１４の最上部の記録
紙から１枚ずつ繰り出される。ピックアップローラ１６
により繰り出された記録紙は、記録紙ガイド通路１８を
通って一対の記録紙送りローラ２０により無端ベルト１
２の従動ローラ２２−２側から無端ベルト１２の記録紙
移動経路に導入され、駆動ローラ２２−１から排出され
る。

【００３４】無端ベルト１２は従動ローラ２２−２によ
り帯電されているため、記録紙が従動ローラ２２−２側
から記録紙移動経路に導入されたとき無端ベルト１２上
に静電的に吸着され、移動中の記録紙の位置ずれが防止
される。

【００３５】一方、排出側の駆動ローラ２２−１は除電
ローラとして機能するため、無端ベルト１２は駆動ロー
ラ２２−１に接する部分において電荷が除去される。こ
のため記録紙は、駆動ローラ２２−１を通過する際に電
荷が除去され、ベルト下部に巻き込まれることなく無端
ベルト１２から容易に剥離して排出される。

【００３６】装置本体１０内にはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４台
の静電記録ユニット２４−１，２４−２，２４−３，２
４−４が設けられ、無端ベルト１２の従動ローラ２２−
２と駆動ローラ２２−１との間に規定されるベルト上側
の記録紙移動経路に沿って上流から下流に向かってＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｋの順番に直列に配置されたタンデム構造を有
する。

【００３７】静電記録ユニット２４−１〜２４−４は、
現像剤としてイエロートナー成分（Ｙ）、マゼンタトナ
ー成分（Ｍ）、シアントナー成分（Ｃ）及びブラックト
ナー成分（Ｋ）を使用する点が相違し、それ以外の構造
は同じである。

【００３８】このため静電記録ユニット２４−１〜２４
−４は、無端ベルト１２の上側の記録紙移動経路に沿っ
て移動する記録紙上にイエロートナー像、マゼンタトナ
ー像、シアントナー像及びブラックトナー像を順次重ね
て転写し、フルカラーのトナー像を形成する。

【００３９】静電記録ユニット２４−１〜２４−４のそ
れぞれは、よく知られているように感光ドラムの周囲に
前帯電器、露光装置として機能するＬＥＤアレイ、トナ
ー現像ユニット、静電性転写ローラ、トナー清浄器など
が配置されており、電子写真プロセスに従った静電写真
印刷を行う。

【００４０】静電記録ユニット２４−１〜２４−４によ
ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のトナー像の重ね合わせによ
る転写を受けてフルカラー像が形成された記録紙は、駆
動ローラ２２−１側からヒートローラ型熱定着装置２６
に送り出され、フルカラー像の記録紙に対する熱定着が
行われる。

【００４１】熱定着が済んだ記録紙は、ガイドローラを
通過して装置本体の上部に設けたスタッカ２７に集積さ
れる。搬送ベルトユニット１１における無端ベルト１２
の下側のベルト面に対しては、ベルト移動方向に直交す
る方法に一対のセンサ２８−１，２８−２が設置されて
おり、図２の状態では手前のセンサ２８−１のみが見え
る。

【００４２】このセンサ２８−１，２８−２は、無端ベ
ルト１２上に転写した色ずれ調整のためのトナーマーク
の検出及び濃度調整におけるトナー濃度測定のためのト
ナーマークを光学的に読み取る。この印刷装置における
色ずれ調整と濃度調整を行う色合せ処理は、印刷装置の
電源投入時、あるいは静電記録ユニット２４−１〜２４
−４のトナー交換などを行った際のカバー開閉時に行わ
れる。

【００４３】図３は、本発明による印刷装置のハードウ
エア構成のブロック図である。本発明の印刷装置のハー
ドウエアは、エンジン３０とコントローラ３２で構成さ
れる。エンジン３０には図２の搬送ベルトユニット１
１、静電記録ユニット２４−１〜２４−４などの印刷機
構部の制御動作を行うメカニカルコントローラ３４が設
けられている。

【００４４】メカニカルコントローラ３４に対しては、
濃度調整処理の際に本発明によるトナー濃度測定処理を
実行するセンサ処理用ＭＰＵ３６が設けられる。センサ
処理用ＭＰＵ３６に対しては、無端ベルト１２の下部に
設置している一対のセンサ２８−１，２８−２からの検
出信号が、ＡＤ変換器３８−１，３８−２でサンプリン
グされたデジタルデータとして入力されている。

【００４５】メカニカルコントローラ３４はエンジンコ
ネクタ４０を介してコントローラ３２側と接続される。
ここでエンジン３０に設けた印刷機構部は、無端ベルト
１２とＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各静電記録ユニットに設けてい
る露光装置として機能するＬＥＤアレイ２８−１，２８
−２，２８−３，２８−４を取り出して示している。

【００４６】コントローラ３２にはコントローラ用ＭＰ
Ｕ４２が設けられる。コントローラ用ＭＰＵ４２に対し
ては、インタフェース処理部４４及びコントローラコネ
クタ４６を介して、上位装置としての例えばパーソナル
コンピュータ６２が接続される。

【００４７】パーソナルコンピュータ６２は任意のアプ
リケーションプログラム６４から提供されるカラー画像
データを印刷するためのドライバ６６を備え、このドラ
イバ６６をパソコンコネクタ６８を介してコントローラ
３２のコントローラコネクタ４６に接続している。

【００４８】コントローラ３２のコントロール用ＭＰＵ
４２には、パーソナルコンピュータ６２から転送された
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各画像データを画素データ（ドットデ
ータ）に展開して格納する画像メモリ５２−１，５２−
２，５２−３，５２−４が設けられる。

【００４９】一方、コントローラ用ＭＰＵ４２はインタ
フェース処理部４８及びコントローラコネクタ５０を介
してエンジン３０に接続され、エンジン３０側で検出さ
れた位置ずれ情報やトナー濃度情報をインタフェース処
理部４８で受信し、画像メモリ５２−１〜５２−４に展
開された各トナーの画像データを対象に位置ずれ補正及
びトナー濃度の補正を含む色合せ処理を行うことができ
る。

【００５０】コントローラ用ＭＰＵ４２は画像メモリ５
２−１〜５２−４に各カラー画素データを展開する際に
アドレス指定を行うためのアドレス指定部５４を備え
る。このアドレス指定部５４は、エンジン３０側から提
供された位置ずれ情報に基づく位置ずれ補正のためのア
ドレス変換を行う機能を併せて備える。

【００５１】図４は、図３のエンジン３０側に示す無端
ベルト１２の下部に設けているセンサ２８−１の説明図
である。センサ２８−１は無端ベルト１２の下面側に配
置したハウジング７０内に、光源として動作するレーザ
ダイオード７２と受光素子として動作するフォトダイオ
ード８０を配置している。

【００５２】レーザダイオード７２は例えば波長７８０
ｎｍのレーザ光を出射し、入射光軸７５上に配置した結
像レンズ７４により集光し、無端ベルト１２上の結像位
置７６に微小なビームスポットを結像する。この結像位
置７６に照射するレーザ光のビームスポットの径は、例
えば数十μｍ程度に絞られている。

【００５３】結像位置７６からは出射光軸７８上にフォ
トダイオード８０を設けている。ここで入射光軸７５と
出射光軸７８のベルト面に対する入射角θ１と出射角θ
２は共に、同じθ１＝θ２であり、この入射角θ１及び
出射角θ２は例えば６０°〜８０°の範囲に設定され、
本願発明者の実験によれば望ましくはθ１＝θ２＝７０
°とする。

【００５４】このようなレーザダイオード７２と結像レ
ンズ７４を備えた入射光軸７５及びフォトダイオード８
０を備えた出射光軸７８との関係は、レーザダイオード
７２からの結像レンズ７４による微小なビームスポット
が結像位置７６に照射され、その正反射による反射方向
を出射光軸として、そこに受光素子としてのフォトダイ
オード８０を配置している。

【００５５】このためベルト１２上にトナーが転写され
ていない場合には、レーザダイオード７２からのビーム
スポットはベルト面で正反射し、正反射した反射光がフ
ォトダイオード８０に入射して受光信号をセンサ回路部
８２に出力する。

【００５６】またベルト１２上にトナー濃度測定のため
のトナーマークを転写した場合には、結像位置７６に転
写したトナーマークが移動してくるとレーザダイオード
７２から絞り込んだビームスポットの照射で照射光がト
ナー粒子によって乱反射し、出射光軸７８方向に配置し
たフォトダイオード８０に対する反射光量が減ること
で、トナーがない場合に比べ受光信号が低下するように
なる。

【００５７】図５は、図４のセンサ２８−１のより具体
的な実施形態の断面図である。図５において、ハウジン
グ７０の左側にはレーザダイオード７２が配置され、レ
ーザダイオード７２の前方にはコリメータ付きの結像レ
ンズ７４が配置される。

【００５８】レーザダイオード７２からのビーム光は結
像レンズ７４で集光され、入射角θ１によりベルト面１
２の表面の結像位置７６に微小なビームスポットを結像
している。ベルト１２の結像位置７６からの出射角θ２
となる光軸方向には、集光レンズ７５を介してフォトダ
イオード８０が配置される。

【００５９】本発明のセンサにあっては、ベルト１２の
表面にトナー濃度測定のためＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナーを
順番に用いたトナーマークが転写され、このトナーマー
クをセンサで検出する。

【００６０】この場合、ベルト１２の表面に転写された
トナーマークは未定着のトナーであり、光沢はほとんど
ないことから、微小なビームスポットを未定着の転写ト
ナーに照射した際に乱反射を起こし、受光量が減衰す
る。ここで無端ベルト１２は裏面に位置するガイドプレ
ート７７に沿ってガイドされている。

【００６１】このためレーザダイオード７２からのビー
ムスポットが結像される結像位置７６の裏側に位置する
ガイドプレート７７に反射して散乱光をフォトダイオー
ド７５に入射させ、これがノイズ光となる。

【００６２】そこで無端ベルト１２の背後に位置するガ
イドプレート７７について、結像位置７６を中心とした
ノイズ的な散乱光を発生する分について、透過穴７９を
設け、ガイドプレート７７の反射によるノイズ光を防い
でいる。

【００６３】図６は本発明の印刷装置に設けられたトナ
ー濃度測定機能の説明図であり、センサ回路部と共に示
している。

【００６４】図６において、センサ処理用ＭＰＵ３６に
は、濃度調整処理部１００が設けられ、トナーマーク転
写部１０１、トナー濃度測定部１０２及び濃度制御パラ
メータテーブル１０４を含んでいる。センサ処理部ＭＰ
Ｕ３６は、印刷装置の電源投入時やトナー交換に伴うカ
バー開閉時などに色合せ処理を起動し、トナーマークの
転写によるトナー色ずれ補正を行った後、濃度調整のた
めに本発明のトナー濃度測定処理を行う。なお本発明に
おける印刷装置のトナー色ずれ補正は、同一出願人によ
る特開平１０−３３３３９５号や同１１−１５７１３４
号のものが使用できる。

【００６５】センサ処理用ＭＰＵ３６に設けたトナーマ
ーク転写部１０１は、トナー濃度測定時にメカニカルコ
ントローラ３４を介して静電記録ユニット２４−１〜２
４−４のそれぞれを駆動し、無端ベルト１２のセンサ２
８−１の検出位置となるベルト面上に各トナーごとにデ
フォルトして設定した濃度制御パラメータテーブル１０
４の制御パラメータ、例えば４段階に設定した発光時間
を使用して濃度の異なるハーフトーンパターンを転写す
る。

【００６６】図７（Ａ）はトナーマーク転写部１０１に
よりベルト面に転写されるトナー濃度測定用のハーフト
ーンパターンであり、この場合にはセンサ検出ライン３
５に直交する主走査方向に横線を転写して、これを副走
査方向に一定ピッチ間隔で繰り返す横線パターンを転写
している。

【００６７】具体的には静電記録ユニット２４−１〜２
４−４は、図３のように露光装置としてＬＥＤアレイ２
８−１〜２８−４を使用していることから、主走査方向
に並んだＬＥＤアレイについて、副走査方向の発光タイ
ミングを例えば「１ｏｎ３ｏｆｆ」に制御することで、
図５（Ａ）のような横線パターンからなるハーフトーン
パターンを転写する。

【００６８】この横線パターンにおける横線の太さは、
ＬＥＤの発光電流を一定とした場合には発光時間を変え
ることで線幅を変えることができる。即ち、発光時間が
短ければ線幅が狭くなり、発光時間が長くなると線幅が
広くなる。これは線幅が狭いとトナー濃度が低くなり、
線幅が広くなるとトナー濃度が高くなることを表わす。
即ち横線パターンの線幅はハーフトーンパターンにおけ
る濃度の面積階調を与えている。

【００６９】図７（Ｂ）はトナーマーク転写部１０１で
使用するハーフトーンパターンの他の実施例であり、こ
の場合には主走査方向及び副走査方向に対し斜めになっ
た斜線パターンを転写している。

【００７０】図７（Ａ）の横線パターン及び図７（Ｂ）
の斜線パターンにおいて、本発明のトナー濃度測定に必
要なハーフトーンパターンとは、センサ検出ライン３５
から見て、ハーフトーンパターンがセンサ検出ライン３
５の方向においてトナーのある部分とトナーのない部分
が一定ピッチで繰り返すパターンであればよく、したが
って横線パターンであっても斜線パターンであっても、
同様にセンサ検出ライン３５から見ると一定ピッチでト
ナーのある部分とない部分を検出することができる。

【００７１】再び図６を参照するに、センサ処理用ＭＰ
Ｕ３６に設けたトナー濃度測定部１０２は、トナーマー
ク転写部１０１によりベルト面に転写した図７（Ａ）の
横線パターンもしくは図７（Ｂ）の斜線パターンからな
るハーフトーンパターンのトナーマークをセンサ２８−
１で光学的に読み取り、この読取信号からトナー濃度を
導出する。

【００７２】まずセンサ２８−１のセンサ回路部を説明
する。センサ処理用ＭＰＵ３６は、トナー濃度測定時に
ＡＤ変換器８４に発光電流が一定で発光時間が制御され
る制御データを出力し、ＡＤ変換器８４からの制御信号
をトランジスタ８６のベースに入力してオンし、抵抗８
８，９０による直列回路によるバイアスを加えた状態で
レーザダイオード７２に発光電流を供給してレーザ光を
照射する。

【００７３】レーザダイオード７２からのレーザ光は無
端ベルト１２のベルト面で反射し、フォトダイオード８
０に反射光が入射して受光信号に変換され、入力抵抗９
４及び帰還抵抗９５を備えたオペアンプ９２で反転増幅
された後、入力抵抗９７と帰還抵抗９８を備えたオペア
ンプ９６で非反転増幅され、このようにして得られた受
光信号はＡＤ変換器３８−１でサンプリングクロックに
よりサンプリングされてデジタル受光データとしてセン
サ処理用ＭＰＵ３６に取り込まれている。

【００７４】トナー濃度測定部１０２は、トナーマーク
転写部１０１によりベルト面に転写された図７（Ａ）ま
たは図７（Ｂ）のハーフトーンパターンのトナーマーク
がセンサ２８−１の検出位置に移動してきたときにＡＤ
変換器３８−１を駆動し、そのときのオペアンプ９６か
らの受光信号を受光データに変換してメモリ１０６に保
存する。

【００７５】トナー濃度測定部１０２はメモリ１０６に
保存した読取信号に基づき、トナーが存在する部分の反
射光とトナーが存在しない部分の反射光との割合、即ち
受光信号の割合に基づいて、トナー濃度に対応した濃度
制御パラメータ、具体的にはＬＥＤ発光時間や発光電流
を濃度制御パラメータテーブル１０４の参照で求める。

【００７６】図８は図６のセンサ２８−１で検出したハ
ーフトーンパターンの読取信号の説明図である。図８
（Ａ）はトナーなしの場合であり、この場合にはほぼ一
定レベルの受光信号が得られている。図８（Ｂ）はトナ
ー付着量が少ないときのハーフトーンパターンの読取信
号であり、例えば図７（Ａ）の横線パターンが１０本転
写されていたとすると、トナーが付着している横線の位
置での光の散乱により減衰した低レベルの受光信号が得
られている。

【００７７】図８（Ｃ）はトナー付着量が多い場合、即
ち図７（Ａ）における横線パターンの線幅が太い場合の
読取信号であり、トナーが付着している線幅に広じてレ
ベルが低下した受光信号が得られている。

【００７８】この図８（Ｂ）（Ｃ）におけるトナー付着
量の大小に対応した受光信号について、最初の信号立下
がり部分から最後の信号立上がり部分までの時間Ｔがト
ナーマークの読取期間であり、このトナーマークの読取
期間Ｔの中に１０本の信号レベルが低下した部分が表れ
ている。

【００７９】ここで図８（Ｂ）のトナーの付着により信
号レベルが低下している期間をＴ１、図８（Ｃ）につい
て同じくトナーの付着により信号レベルが低下している
期間をＴ２とし、その低下回数が１０回であったとする
と、それぞれにおけるトナー付着期間の合計は１０×Ｔ
１及び１０×Ｔ２となる。

【００８０】このためトナーマーク検出期間Ｔに対しト
ナーが付着している期間の合計値との比を取れば、単位
面積当りのトナー付着量を示す白黒比ＷＢＲを算出する
ことができる。即ち白黒比ＷＢＲは図８（Ｂ）の場合は ＷＢＲ＝｛（１０×Ｔ１）／Ｔ｝×１００ ［％］ となり、図８（Ｃ）の場合は ＷＢＲ＝｛（１０×Ｔ２）／Ｔ｝×１００ ［％］ となる。

【００８１】本発明にあっては、この図８のトナーマー
ク検出期間とトナーの付着期間とから求まる白黒比ＷＢ
Ｒからトナー濃度制御パラメータを求める。

【００８２】図９は本発明における実際の白黒比の算出
処理の説明図である。図９（Ａ）はセンサからの出力信
号であり、トナーマーク期間Ｔの間に例えばトナー付着
による横線に対応して信号レベルが低下した出力信号が
表れている。

【００８３】そこで、このセンサ出力信号について、図
９（Ｃ）のサンプリングパルスと図９（Ｃ）のトナー検
出帰還に対応したサンプリングゲートを使用し、サンプ
リングパルスに同期したＡＤ変換器３８−１の動作で各
サンプリングパルスごとに、そのときのセンサ出力信号
の信号レベルをＡＤ変換してメモリに保存する。

【００８４】そして、メモリに保存した後にセンサ出力
信号についてトナーなしの高レベルとトナーありの低レ
ベルのほぼ中間に閾値ＴＨを設定し、メモリに保存して
いるサンプリングゲート期間のサンプリングデータと閾
値ＴＨを比較し、閾値ＴＨ以上の値を持つサンプリング
データの個数ＮＨと閾値ＴＨ未満の値を持つサンプリン
グデータの個数ＮＬを求める。

【００８５】このようにして閾値以上のデータ数ＮＨと
閾値より小さいデータ数ＮＬが算出できたならば、読取
パターンのトナー濃度を表わす白黒比ＷＢＲとして ＷＢＲ＝｛ＮＬ／（ＮＨ＋ＮＬ）｝×１００ ［％］ （１） を算出する。この図９において求めた白黒比ＷＢＲは、
図８（Ｂ）及び（Ｃ）におけるトナーマーク期間Ｔとト
ナーありの期間の総和から求めた白黒比ＷＢＲと同じ値
となる。

【００８６】図１０は、図６の濃度制御パラメータテー
ブル１０４の説明図であり、この濃度制御パラメータテ
ーブル１０４には（１）式で算出した白黒値ＷＢＲ
（％）とＬＥＤアレイにおけるＬＥＤの発光電流を一定
とした場合の発光時間の関係が、４段階に別けて最適な
デフォルト値として予め登録されている。

【００８７】濃度制御パラメータテーブル１０４の４段
階に分けた最適発光時間１０μｓ，１２μｓ、１４μｓ
及び１６μｓは、トナー濃度測定時にベルト面に転写す
るハーフトーンパターンの露光に使用される。

【００８８】またセンサ２８−１の読取信号からトナー
濃度測定部１０２で白黒比ＷＢＲが算出できたならば、
図１０の濃度制御パラメータテーブル１０４を参照する
ことで、測定濃度を濃度制御パラメータとしての発光時
間に変換する。

【００８９】図１１は、本発明で使用する濃度制御パラ
メータテーブル１０４の他の説明図であり、この場合に
は白黒比（％）に対しＬＥＤアレイの発光時間を一定と
した時の発光電流を登録している。

【００９０】尚、図１０，１１は白黒比を１０％刻みと
しているが、更に精度を高めて例えば５％ぎざみとして
もよく、必要に応じて適宜の分解能を設定する。

【００９１】図１２は、ベルト面にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各
トナーのハーフトーンパターンを転写したときのセンサ
読取信号を対比している。図１２（Ａ）はＹトナーのセ
ンサ出力信号であり、図１２（Ｂ）がＭトナーのセンサ
出力信号、図１２（Ｃ）がＣトナーのセンサ出力信号、
図１２（Ｄ）がＫトナーのセンサ出力信号である。

【００９２】これらの各トナーのセンサ出力信号を対比
して見ると、Ｙトナーの信号低下が最も大きく、これに
続いてＭトナー及びＣトナーが僅かに少ない信号低下を
示している。このため、Ｙ，Ｍ，Ｃトナーについては、
トナーなしの場合の信号レベルのほぼ半分を閾値ＴＨ
１，ＴＨ２，ＴＨ３としてサンプリングデータから白黒
比を算出すればよい。

【００９３】これに対しＫトナーセンサ出力信号にあっ
ては、トナー部分での信号の減衰がＹ，Ｍ，Ｃトナーに
比べると少ないが、トナーなしのレベルとトナーありの
レベルのほぼ中間に閾値ＴＨ４を設定すれば、サンプリ
ングデータから白黒比を正確に算出することができる。

【００９４】即ち本発明にあっては、各トナーの横線パ
ターンや斜線パターンによるハーフトーンパターンの読
取信号について線幅を検出しているため、センサ出力信
号のレベル変動による影響を受けることなく、トナー濃
度に対応した線幅の信号低下部分の検出で正確に各トナ
ーの付着量、即ちトナー濃度を示す白黒比を求めること
ができる。

【００９５】図１３は本発明のトナー濃度測定が行われ
る濃度調整処理のフローチャートである。まずステップ
Ｓ１で図１０のような濃度制御パラメータテーブル１０
４を読み込む。次にステップＳ２で最初に測定するトナ
ーとして例えばＹトナーを選択し、ステップＳ４で濃度
制御パラメータテーブル１０４から最初のＬＥＤ発光時
間１０μｓを設定する。

【００９６】続いてステップＳ４で本発明のトナー濃度
測定処理を行う。このトナー濃度測定処理は、図１３に
その詳細が示される。このトナー濃度の測定によりベル
ト面に発光時間１０μｓの設定による露光を行って転写
したハーフトーンパターンの白黒比ＷＢＲが算出され、
濃度制御パラメータテーブル１０４の参照で発光時間が
求められる。

【００９７】続いてステップＳ５でテーブルの発光時間
の全てについて測定したか否かチェックし、測定が済ん
でいなけれステップＳ３に戻り、次の発光時間を設定し
て同様にトナー濃度の測定を行う。

【００９８】全ての発光時間の設定によるトナー濃度の
測定が済むと、ステップＳ６で４色全ての測定が済んだ
か否かチェックし、済んでいなければステップＳ３に戻
って次のＭトナーを選択し、同様なトナー濃度の測定を
繰り返す。４色全ての測定が済むと、ステップＳ７に進
んでＬＥＤ発光時間調整処理を行う。

【００９９】ＬＥＤ発光時間調整処理は、濃度制御パラ
メータテーブル１０４の理想発光時間と測定された発光
時間とのずれを求め、このずれによりテーブルの理想発
光時間を補正して実際の印刷に使用する発光時間とす
る。

【０１００】例えばテーブル発光時間１２μｓを使用し
たハーフトーンパターンの露光転写による測定結果とし
て白黒比が５５％が得られ、デフォルト白黒比の範囲４
０％以上５０％未満を越えていた場合には、測定白黒比
５５％の測定発光時間として１４μｓが求められる。こ
の場合、発光ずれ時間は２μｓとなり、テーブル発光時
間１２μからズレ時間２μｓを差し引いた補正発光時間
１０μｓに調整して実際の印刷に使用する。

【０１０１】図１４は、図１３のステップＳ４の処理と
なる本発明のトナー濃度測定処理をのフローチャートで
ある。まずステップＳ１でベルト上に図７の横線パター
ンまたは斜線パターンを露光用ＬＥＤの副走査方向にお
ける「１ｏｎ ３ｏｆｆ」の繰返しで露光した後に現像
し、ベルト面上にハーフトーンパターンを転写する。

【０１０２】続いてステップＳ２でベルト上のトナーマ
ークがセンサ位置まで移動したか否かチェックしてお
り、センサ位置までの移動、具体的にはハーフトーンパ
ターンの転写からセンサ位置までのベルト走行時間を監
視し、センサ位置までの移動を検出する。

【０１０３】ベルト上のマークがセンサ位置まで移動す
ると、ステップＳ３に進み、センサに設けているフォト
ダイオードからの出力信号のサンプリングを開始し、サ
ンプリングしたデータＤ（ｉ）をメモリ１０６に保存す
る。このステップＳ３のサンプリングデータのメモリ保
存を、ステップＳ４でマーク終了まで繰返す。マークが
終了するとステップＳ５で、メモリに保存したサンプリ
ングデータＤ（ｉ）から予め定めた閾値ＴＨより高いデ
ータの個数ＮＨを導出する。

【０１０４】次にステップＳ６でサンプリングデータか
ら閾値ＴＨより低い値のデータ個数ＮＬを導出する。そ
してステップＳ７で白黒比ＷＢＲとして ＷＢＲ＝｛ＮＬ／（ＮＨ＋ＮＬ）｝×１００ ［％］ を算出する。最終的にステップＳ８で、図１０の濃度制
御パラメータテーブル１０４を参照し、濃度制御パラメ
ータとしての発光時間に変換し、一連の測定処理を終了
して図１３のメインルーチンに戻る。

【０１０５】尚、上記の実施形態はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのカ
ラートナーを使用する印刷装置を例にとるものであった
が、複数のカラートナーをタンデムに配置された静電記
録ユニットを使用して用紙上に転写する装置であれば、
適宜の装置につき、そのまま適用できる。また本発明は
上記の実施形態に限定されず、その目的を逸脱しない範
囲で適宜に変形することができる。更に本発明は上記の
実施形態に示した数値による限定は受けない。 （付記） （付記１）記録紙をベルトに吸着して一定速度で搬送す
るベルトユニットと、前記記録紙の搬送方向に配列さ
れ、回転する感光ドラムに対する露光装置の光学的な走
査で画像データに応じた潜像を形成し、異なるカラーの
トナー成分で現像した後に前記ベルト上の記録紙に転写
する複数の静電記録ユニットと、を備えた印刷装置に於
いて、前記複数の静電記録ユニットにより前記ベルト上
にハーフトーンパターンを転写するトナー転写ユニット
と、前記ベルト上に転写したハーフトーンパターンを光
学的に読み取るセンサユニットと、前記センサユニット
による前記ハーフトーンパターンの読取信号におけるト
ナーの存在する部分の反射光とトナーの存在しない部分
の反射光との割合に基づいてトナー濃度を測定するトナ
ー濃度測定部と、を備えたことを特徴とする印刷装置。

【０１０６】（付記２）付記１記載の印刷装置に於い
て、前記トナー転写ユニットは、ベルト上に濃度に比例
して線幅が変化する横線パターン又は斜線パターンを転
写することを特徴とする印刷装置。

【０１０７】（付記３）付記２記載の印刷装置に於い
て、前記トナー濃度測定部は、ベルト上に転写された横
線パターン又は斜線パターンのセンサ出力信号を所定周
期でサンプリングし、所定の閾値より高い値をもつサン
プリングデータの個数ＮＨと前記閾値より低い値をもつ
サンプリングデータの個数ＮＬから白黒比ＮＬ／（ＮＬ
＋ＮＨ）を算出することを特徴とする印刷装置。

【０１０８】（付記４）付記１記載の印刷装置に於い
て、前記トナー濃度測定部は、前記白黒比と濃度制御パ
ラメータの関係を予め定めたテーブル情報の参照により
トナー付着量に対応した濃度制御パラメータを求めるこ
とを特徴とする印刷装置。

【０１０９】（付記５）付記２記載の印刷装置に於い
て、前記濃度制御パラメータは、前記露光装置の１ドッ
ト当たりに流す電流を一定とした場合の発光時間又は前
記露光装置の１ドット当たりの発光時間を一定とした場
合の電流量であることを特徴とする印刷装置。

【０１１０】（付記６）付記１記載の印刷装置に於い
て、前記センサユニットは、ベルト転写面に対しレーザ
ダイオードからの光を集光レンズで絞って数十ミクロン
オーダのスポット光として照射し、トナー成分が付着し
ていない時はスポット光の照射による反射光を所定の出
射角の方向に配置した受光素子で受光した信号を出力
し、トナー成分が付着している時はスポット光の照射に
よる散乱で減衰した光を前記受光素子で受光した信号を
出力することを特徴とする印刷装置。

【０１１１】（付記７）付記１記載の印刷装置に於い
て、前記センサユニットは、レーザダイオードのベルト
面に対する入射角θ１とベルト面から受光素子に対する
出射角θ２を、６０°〜８０°の範囲、望ましくは７０
°付近に設定したことを特徴とする印刷装置。

【０１１２】（付記８）記録紙をベルトに吸着して一定
速度で搬送するベルトユニットと、前記記録紙の搬送方
向に配列され、回転する感光ドラムに対する露光装置の
光学的な走査で画像データに応じた潜像を形成し、異な
るカラーのトナー成分で現像した後に前記ベルト上の記
録紙に転写する複数の静電記録ユニットとを備えた印刷
装置のトナー濃度測定方法に於いて、前記複数の静電記
録ユニットにより前記ベルト上にハーフトーンパターン
を転写し、前記ベルト上に転写したハーフトーンパター
ンをセンサユニットで光学的に読み取り、前記ハーフト
ーンパターンの読取信号におけるトナーが存在する部分
の反射光とトナーが存在しない部分の反射光との割合に
基づいてトナー濃度を測定することを特徴とする印刷装
置のトナー濃度測定方法。

【０１１３】（付記９）付記８記載の印刷装置のトナー
濃度測定方法に於いて、前記ベルト上に濃度に比例して
線幅が変化する横線パターン又は斜線パターンを転写す
ることを特徴とする印刷装置のトナー濃度測定方法。

【０１１４】（付記１０）付記９記載の印刷装置のトナ
ー濃度測定方法に於いて、ベルト上に転写された横線パ
ターン又は斜線パターンのセンサ出力信号を所定周期で
サンプリングし、所定の閾値より高い値をもつサンプリ
ングデータの個数ＮＨと前記閾値より低い値をもつサン
プリングデータの個数ＮＬから白黒比 ＮＬ／（ＮＬ＋ＮＨ） を算出する印刷装置のトナー濃度測定方法。

【０１１５】（付記１１）付記１０記載の印刷装置のト
ナー濃度測定方法に於いて、前記白黒比と濃度制御パラ
メータの関係を予め定めたテーブル情報の参照によりト
ナー濃度に対応した濃度制御パラメータを求めることを
特徴とする印刷装置のトナー濃度測定方法。

【０１１６】（付記１２）付記１１記載の印刷装置のト
ナー濃度測定方法に於いて、前記濃度制御パラメータ
は、前記露光装置の１ドット当たりに流す電流を一定と
した場合の発光時間、又は、前記露光装置の１ドット当
たりの発光時間を一定とした場合の電流量であることを
特徴とする印刷装置のトナー濃度測定方法。

【０１１７】（付記１３）付記８記載の印刷装置のトナ
ー濃度測定方法に於いて、前記センサユニットは、ベル
ト転写面に対しレーザダイオードからの光を集光レンズ
で絞って数十ミクロンオーダのスポット光として照射
し、トナー成分が付着していない時はスポット光の照射
による反射光を所定の出射角の方向に配置した受光素子
で受光した信号を出力し、トナー成分が付着している時
はスポット光の照射による散乱で減衰した光を前記受光
素子で受光した信号を出力することを特徴とする印刷装
置のトナー濃度測定方法。

【０１１８】（付記１４）付記８記載の印刷装置のトナ
ー濃度測定方法に於いて、前記センサユニットは、レー
ザダイオードのベルト面に対する入射角θ１とベルト面
から受光素子に対する出射角θ２を、６０°〜８０°の
範囲、望ましくは７０°付近に設定したことを特徴とす
る印刷装置のトナー濃度測定方法。

【０１１９】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、ハーフトーンパターンとして転写した横線パターン
または斜線パターンのトナー付着量にほぼ比例した線幅
からトナー濃度を測定しているため、従来のトナーの乱
反射、正反射による反射光の受光信号によるトナーの濃
度測定のように、トナーの反射率に依存せず、ＹＭＣの
カラートナーは勿論のこと、Ｋの黒トナーであっても、
トナー付着による光量減衰があればセンサ読取信号から
確実に線幅を求めてトナー濃度を求めることができる。

【０１２０】またＫの黒トナーとＹＭＣのカラートナー
を同一のセンサ、同一の回路、同一のアルゴリズムで測
定することができ、更に線幅の検出であることからアナ
ログノイズに強く、安定して高い測定精度が得られる。

【０１２１】更に本発明のトナー濃度検出のためのセン
サは、同じくベルト面にトナーマークを転写して行って
いるトナー位置ずれ補正のためのセンサと同じセンサ構
造でよく、トナー位置ずれとトナー濃度の測定センサを
共通化し、センサ配置、センサ構成及びコストの低減を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明による印刷装置内部構造の説明図

【図３】本発明のハードウェア構成のブロック図

【図４】本発明のセンサユニットの説明図

【図５】図４の具体的実施例の説明図

【図６】本発明によるトナー濃度測定機能のブロック図

【図７】本発明でトナーマークとして転写するハーフト
ーンパターンの説明図

【図８】トナー付着量とトナーマーク読取信号の説明図

【図９】トナーマーク読取信号から白黒比を求めるため
の信号処理の説明図

【図１０】発光時間を対象とした図６の濃度制御パラメ
ータテーブルの説明図

【図１１】発光電流を対象とした図６の濃度制御パラメ
ータテーブルの説明図

【図１２】Ｙ，Ｍ，Ｃ、Ｋのトナーマーク読取信号と閾
値の説明図

【図１３】図７による濃度調整処理のフローチャート

【図１４】本発明のトナー濃度測定処理のフローチャー
ト

【図１５】従来のトナー乱反射光を受光するセンサの説
明図

【図１６】従来のセンサ回路の説明図

【図１７】従来のセンサにおけるＹＭＣのカラートナー
とＫの黒トナーに対する出力信号の説明図

【図１８】乱反射光の検出と正反射光の検出を一体化し
た従来のセンサの説明図

【符号の説明】

１０：装置本体 １１：搬送ベルトユニット １２：無端ベルト １４：ホッパ １５−１〜１５−４：ドラムモータ １６：ピックアップローラ １８：記録紙ガイド通路 ２０：記録紙送りローラ ２２−１〜２２−４：ガイドローラ ２４，２４−１〜２４−４：静電記録ユニット ２５：ベルトモータ ２６：ヒートロール型定着装置 ２７：スタッカ ２８，２８−１，２８−２：センサユニット ３０：エンジン ３２：コントローラ ３４：メカニカルコントローラ ３６：センサ処理用ＭＰＵ ３８−１，３８−２：ＡＤ変換器 ４０：エンジンコネクタ ４２：コントローラ用ＭＰＵ ４４，４８：インタフェース処理部 ４６，５０：コントローラコネクタ ５２−１〜５２−４：画像メモリ ５４：アドレス指定部 ５８：解像度変換部 ６０−１〜６０−４：バッファメモリ ６２：パーソナルコンピュータ ６４：アプリケーションプログラム ６６：ドライバ ６８：パソコンコネクタ ７０：ハウジング ７２：レーザダイオード ７４：結像レンズ ７５：入射光軸 ７６：結像位置 ７７：ガイドプレート ７８：反射光軸 ７９：透過穴 ８０：フォトダイオード（ＰＤ） ８２：センサ回路部 ８４：ＡＤ変換器 ８６：トランジスタ ９２，９６：オペアンプ １００：濃度調整部 １０１：トナーマーク転写部 １０２：トナー濃度測定部 １０４：濃度制御パラメータテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB04 CC20 EE02 EE13 GG01 HH01 HH06 JJ11 KK01 LL04 MM05 MM09 MM10 MM11 2H027 DA09 DE02 DE07 EB04 EC03 EC06 ED04 2H030 AB02 AD17 BB02 BB36 BB43 2H032 AA01 BA05 BA18 BA23

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録紙をベルトに吸着して一定速度で搬送
   するベルトユニットと、 前記記録紙の搬送方向に配列され、回転する感光ドラム
   に対する露光装置の光学的な走査で画像データに応じた
   潜像を形成し、異なるカラーのトナー成分で現像した後
   に前記ベルト上の記録紙に転写する複数の静電記録ユニ
   ットと、を備えた印刷装置に於いて、 前記複数の静電記録ユニットにより前記ベルト上にハー
   フトーンパターンを転写するトナー転写ユニットと、 前記ベルト上に転写したハーフトーンパターンを光学的
   に読み取るセンサユニットと、 前記センサユニットによる前記ハーフトーンパターンの
   読取信号におけるトナーが存在する部分の反射光と存在
   しない部分の反射光の割合に基づいてトナー濃度を算出
   するトナー濃度測定部と、を備えたことを特徴とする印
   刷装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の印刷装置に於いて、前記ト
   ナー転写ユニットは、ベルト上に濃度に比例して線幅が
   変化する横線パターン又は斜線パターンを転写すること
   を特徴とする印刷装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の印刷装置に於いて、前記ト
   ナー濃度測定部は、ベルト上に転写された横線パターン
   又は斜線パターンのセンサ出力信号を所定周期でサンプ
   リングし、所定の閾値より高い値をもつサンプリングデ
   ータの個数ＮＨと前記閾値より低い値をもつサンプリン
   グデータの個数ＮＬから白黒比 ＮＬ／（ＮＬ＋ＮＨ） をトナー濃度として算出することを特徴とする印刷装
   置。、
4. 【請求項４】請求項１記載の印刷装置に於いて、前記ト
   ナー濃度測定部は、前記白黒比と濃度制御パラメータの
   関係を予め定めたテーブル情報の参照によりトナー付着
   量に対応した濃度制御パラメータを求めることを特徴と
   する印刷装置。
5. 【請求項５】請求項２記載の印刷装置に於いて、前記濃
   度制御パラメータは、前記露光装置の１ドット当たりに
   流す電流を一定とした場合の発光時間、又は前記露光装
   置の１ドット当たりの発光時間を一定とした場合の電流
   量であることを特徴とする印刷装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の印刷装置に於いて、前記セ
   ンサユニットは、ベルト転写面に対しレーザダイオード
   からの光を集光レンズで絞って数十ミクロンオーダのス
   ポット光として照射し、トナー成分が付着していない時
   はスポット光の照射による反射光を所定の出射角の方向
   に配置した受光素子で受光した信号を出力し、トナー成
   分が付着している時はスポット光の照射による散乱で減
   衰した光を前記受光素子で受光した信号を出力すること
   を特徴とする印刷装置。
7. 【請求項７】請求項１記載の印刷装置に於いて、前記セ
   ンサユニットは、レーザダイオードのベルト面に対する
   入射角θ１とベルト面から受光素子に対する出射角θ２
   を、６０°〜８０°の範囲、望ましくは７０°付近に設
   定したことを特徴とする印刷装置。
8. 【請求項８】記録紙をベルトに吸着して一定速度で搬送
   するベルトユニットと、 前記記録紙の搬送方向に配列され、回転する感光ドラム
   に対する露光装置の光学的な走査で画像データに応じた
   潜像を形成し、異なるカラーのトナー成分で現像した後
   に前記ベルト上の記録紙に転写する複数の静電記録ユニ
   ットとを備えた印刷装置のトナー濃度測定方法に於い
   て、 前記複数の静電記録ユニットにより前記ベルト上にハー
   フトーンパターンを転写し、 前記ベルト上に転写したハーフトーンパターンをセンサ
   ユニットで光学的に読み取り、 前記ハーフトーンパターンの読取信号におけるトナーの
   存在する部分の反射光と存在しない部分の反射光の割合
   に基づいてトナー濃度を算出することを特徴とする印刷
   装置のトナー濃度測定方法。
9. 【請求項９】請求項８記載の印刷装置のトナー濃度測定
   方法に於いて、前記ベルト上に濃度に比例して線幅が変
   化する横線パターン又は斜線パターンを転写することを
   特徴とする印刷装置のトナー濃度測定方法。
10. 【請求項１０】請求項９記載の印刷装置のトナー濃度測
    定方法に於いて、前記白黒比と濃度制御パラメータの関
    係を予め定めたテーブル情報の参照によりトナー濃度に
    対応した濃度制御パラメータを求めることを特徴とする
    印刷装置のトナー濃度測定方法。