JP2002116614A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
- Publication number
- JP2002116614A JP2002116614A JP2000306331A JP2000306331A JP2002116614A JP 2002116614 A JP2002116614 A JP 2002116614A JP 2000306331 A JP2000306331 A JP 2000306331A JP 2000306331 A JP2000306331 A JP 2000306331A JP 2002116614 A JP2002116614 A JP 2002116614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- amount
- toner
- image carrier
- detecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、感光体や転写媒
体などの像担持体に付着するトナー量を測定する画像形
成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus for measuring an amount of toner adhering to an image carrier such as a photoconductor or a transfer medium.
【０００２】[0002]
【従来の技術】プリンタ、複写機およびファクシミリ装
置などの電子写真方式の画像形成装置では、画像濃度の
安定化などを図るために、感光体や転写媒体などの像担
持体に付着するトナー量を測定している。このようにト
ナー量を測定する具体的な構成としては、例えば特開２
０００−２９２７１号公報に記載されたものがある。こ
の装置では、発光素子から感光体（像担持体）に向けて
光を照射するとともに、感光体で反射された光をｐ偏光
とｓ偏光とに分割し、ｐ偏光の光量をｐ偏光用受光ユニ
ットにより、またｓ偏光の光量をｓ偏光用受光ユニット
によって検出している。そして、両光量の差分に基づき
感光体上のトナー量を求めている。2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a copying machine and a facsimile machine, the amount of toner adhering to an image carrier such as a photoconductor or a transfer medium is controlled in order to stabilize image density. Measuring. As a specific configuration for measuring the toner amount in this manner, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
000-29271. In this device, light is emitted from a light emitting element to a photoconductor (image carrier), and the light reflected by the photoconductor is divided into p-polarized light and s-polarized light, and the amount of p-polarized light is received for p-polarized light. The unit detects the amount of s-polarized light by the s-polarized light receiving unit. Then, the amount of toner on the photoconductor is obtained based on the difference between the two light amounts.
【０００３】ここで、受光ユニットとしては例えば図２
１に示すようなものが従来より多用されている。図２１
は従来の受光ユニットの電気的構成を示す図である。こ
の受光ユニットでは、フォトダイオードなどの受光素子
ＰＳのアノード端子は電流−電圧（Ｉ／Ｖ）変換回路を
構成するオペアンプＯＰの非反転入力端子と接地電位と
に接続されている。また、受光素子ＰＳのカソード端子
は、オペアンプＯＰの反転入力端子に接続されていると
ともに、抵抗Ｒを介してオペアンプＯＰの出力端子に接
続されている。このため、受光素子ＰＳに光が入射され
て光電流ｉが流れると、オペアンプＯＰの出力端子から
の出力電圧Ｖ0は、 Ｖ0＝ｉ・Ｒ となり、反射光量に対応した信号が受光ユニットから出
力される。Here, as a light receiving unit, for example, FIG.
The structure shown in FIG. 1 is frequently used. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an electrical configuration of a conventional light receiving unit. In this light receiving unit, an anode terminal of a light receiving element PS such as a photodiode is connected to a non-inverting input terminal of an operational amplifier OP constituting a current-voltage (I / V) conversion circuit and a ground potential. The cathode terminal of the light receiving element PS is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP and is connected to the output terminal of the operational amplifier OP via the resistor R. Therefore, when light enters the light receiving element PS and a photocurrent i flows, the output voltage V0 from the output terminal of the operational amplifier OP becomes V0 = iR, and a signal corresponding to the amount of reflected light is output from the light receiving unit. You.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
受光ユニットでは、その出力信号レベル、例えば出力電
圧は受光量、つまり感光体からの反射光量にほぼ比例し
て変化するので、通常、受光ユニットの回路は図２２の
実線に示すような特性の検出信号が得られるように構成
する。しかしながら、受光ユニットやその他の回路素子
のばらつき、環境条件による特性変化、耐久劣化による
特性変化等によっては図２２の破線や一点鎖線のような
特性になる場合がある。In the light receiving unit constructed as described above, its output signal level, for example, the output voltage changes almost in proportion to the amount of light received, that is, the amount of light reflected from the photosensitive member. The circuit of the unit is configured to obtain a detection signal having a characteristic shown by a solid line in FIG. However, depending on variations in the light receiving unit and other circuit elements, changes in characteristics due to environmental conditions, changes in characteristics due to deterioration in durability, and the like, characteristics such as a broken line and a chain line in FIG.
【０００５】図２２の一点鎖線のような特性の場合につ
いて考える。仮に、図２１の回路が（＋１５Ｖ）の電源
と（−１５Ｖ）の電源を用いるような両電源回路で構成
されていたとすると、反射光量がゼロの時、マイナスの
電圧が出力されることになる。しかし、両電源回路は電
源部のコストが上昇するため、現実の装置では（＋５
Ｖ）電源のみのような片電源の回路で構成することが多
い。ところが、片電源の場合、図２２の一点鎖線の特性
を考えると、出力電圧レベルがゼロのまま変化しない、
いわゆる不感帯の領域ができてしまう。すなわち、反射
光量が小さくなってしまうようなトナー量に対してはト
ナー量測定ができないという問題があった。特に、高濃
度のブラックトナーを検出しようとする際には、ブラッ
クトナーが光を吸収してしまう性質上、反射光量の減少
が激しく、上記の問題が顕著なものとなる。[0005] Consider the case of the characteristic as shown by the dashed line in FIG. Assuming that the circuit in FIG. 21 is constituted by a dual power supply circuit using a (+15 V) power supply and a (-15 V) power supply, a negative voltage is output when the amount of reflected light is zero. . However, since both power supply circuits increase the cost of the power supply unit, (+5
V) Often configured with a single power supply circuit such as a power supply only. However, in the case of a single power supply, the output voltage level does not change from zero, considering the characteristics of the dashed line in FIG.
A so-called dead zone is created. That is, there is a problem that the toner amount cannot be measured with respect to the toner amount that reduces the amount of reflected light. In particular, when trying to detect a high-density black toner, the amount of reflected light is drastically reduced due to the property that the black toner absorbs light, and the above-mentioned problem becomes significant.
【０００６】また、次のような問題も存在する。すなわ
ち、周辺温度や湿度などの環境因子や発光素子などの経
時変化などの影響によって感光体や転写像担持体への照
射光量が変動することがあり、その変動によってトナー
量を誤検出してしまうことがある。例えば感光体への照
射光量が減少すると、それに応じてｐ偏光およびｓ偏光
の光量も減少して光量の差分が変化してしまう。その結
果、差分に基づき算出されるトナー量も変動してしま
い、測定精度の面で劣っている。[0006] There are also the following problems. That is, the amount of light applied to the photoconductor and the transfer image carrier may fluctuate due to environmental factors such as the ambient temperature and humidity, and changes over time in the light emitting element, and the amount of toner may be erroneously detected due to the fluctuation. Sometimes. For example, when the amount of light applied to the photoreceptor decreases, the amount of p-polarized light and the amount of s-polarized light also decrease, and the difference between the amounts of light changes. As a result, the amount of toner calculated based on the difference also fluctuates, resulting in poor measurement accuracy.
【０００７】また、カラー画像形成装置では、感光体や
転写媒体などの像担持体にはカラートナーやブラックト
ナーが付着するが、カラートナーとブラックトナーとで
は反射特性が異なっている。したがって、反射光量に基
づきトナー量を測定する場合、各トナー色ごとに最適な
トナー量検出が存在する。しかしながら、上記した従来
技術では画一的なトナー量検出しか実行されておらず、
測定精度の向上の余地が十分に残されている。In a color image forming apparatus, a color toner or a black toner adheres to an image carrier such as a photoconductor or a transfer medium, but the color toner and the black toner have different reflection characteristics. Therefore, when measuring the amount of toner based on the amount of reflected light, there is an optimum amount of toner detection for each toner color. However, in the above-described conventional technology, only uniform toner amount detection is executed,
There is ample room for improvement in measurement accuracy.
【０００８】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、感光体や転写媒体などの像担持体上に付着するト
ナー量を高精度に測定す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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide an image forming apparatus capable of measuring the amount of toner adhering on an image carrier such as a photoconductor or a transfer medium with high accuracy. And
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明の一態様は、像
担持体上に付着するトナー量を検出するトナー検出装置
であって、上記目的を達成するため、像担持体に光を照
射する発光素子と、像担持体からの反射光に含まれる光
成分のうち互いに異なる第１および第２光成分の光量を
それぞれ検出する反射光量検出手段と、反射光量検出手
段によって検出された第１光成分の光量および第２光成
分の光量の光量比を算出し、当該光量比に基づき像担持
体上に付着するトナー量を検出する制御手段とを備えて
いる。One aspect of the present invention is a toner detecting device for detecting the amount of toner adhering to an image carrier, and irradiates the image carrier with light to achieve the above object. A light-emitting element, reflected light amount detecting means for respectively detecting light amounts of first and second light components different from each other among light components included in the reflected light from the image carrier, and first light detected by the reflected light amount detecting means. Control means for calculating a light amount ratio between the light amount of the component and the light amount of the second light component, and detecting the amount of toner adhering to the image carrier based on the light amount ratio.
【００１０】このように構成された発明では、像担持体
からの反射光の第１および第２光成分の光量比を求め、
その光量比に基づき像担持体上に付着するトナー量が測
定される。したがって、ノイズや照射光量の変動などが
生じたとしても、第１光成分の光量および第２光成分の
光量はともに同一傾向で変化するため、光量比の変動は
少ない。つまり、ノイズの影響や照射光量の変動の影響
を受け難く、高精度なトナー量測定が可能となる。According to the invention having the above-described structure, the light amount ratio of the first and second light components of the reflected light from the image carrier is obtained.
The amount of toner adhering to the image carrier is measured based on the light amount ratio. Therefore, even if noise or a change in the irradiation light amount occurs, the light amount ratio of the first light component and the light amount of the second light component both change in the same tendency, so that the change in the light amount ratio is small. That is, the measurement of the toner amount can be performed with high accuracy, while being hardly affected by the influence of noise and the fluctuation of the irradiation light amount.
【００１１】ここで、反射光の光成分としては、ｐ偏光
およびｓ偏光を用いることができる。例えば、反射光量
検出手段を、像担持体からの反射光をｐ偏光とｓ偏光と
に分割する偏光ビームスプリッターと、偏光ビームスプ
リッターから射出されるｐ偏光を受光し、第１光成分の
光量としてｐ偏光の光量を検出する第１受光素子と、偏
光ビームスプリッターから射出されるｓ偏光を受光し、
第２光成分の光量としてｓ偏光の光量を検出する第２受
光素子とで構成してもよい。Here, p-polarized light and s-polarized light can be used as light components of the reflected light. For example, the reflected light amount detecting means receives a p-polarized light emitted from the polarized beam splitter, a polarizing beam splitter that splits the reflected light from the image carrier into p-polarized light and s-polarized light, and determines the amount of the first light component. a first light receiving element for detecting the amount of p-polarized light, and receiving s-polarized light emitted from the polarizing beam splitter;
A second light receiving element that detects the amount of s-polarized light as the amount of second light component may be used.
【００１２】また、この発明の別態様は、像担持体上に
付着するトナー量を検出するトナー検出装置であって、
上記目的を達成するため、像担持体に光を照射する発光
素子と、像担持体からの反射光に含まれる光成分のうち
互いに異なる第１および第２光成分の光量をそれぞれ検
出する反射光量検出手段と、トナー量を検出するための
検出処理として互いに異なる複数のトナー量検出処理を
実行可能に構成されており、像担持体上に付着するトナ
ーのトナー色に応じて複数のトナー量検出処理のうちの
一の検出処理を選択的に実行する制御手段とを備えてい
る。Another aspect of the present invention is a toner detecting device for detecting an amount of toner adhering to an image carrier,
In order to achieve the above object, a light emitting element for irradiating the image carrier with light, and a reflected light amount for detecting light amounts of first and second light components different from each other among light components included in the reflected light from the image carrier. Detecting means for detecting a plurality of toner amounts different from each other as a detecting process for detecting the amount of toner; detecting a plurality of toner amounts in accordance with a toner color of toner adhering to the image carrier; Control means for selectively executing one of the detection processes.
【００１３】このように構成された発明では、相互に異
なる複数のトナー量検出処理が用意されており、像担持
体に付着しているトナーのトナー色に応じてトナー量検
出処理が選択的に実行される。そのため、各トナー色に
対応した最適な検出フローでトナー量を検出することが
でき、トナー量の測定精度を高めることができる。In the invention having such a configuration, a plurality of different toner amount detection processes are prepared, and the toner amount detection process is selectively performed according to the toner color of the toner attached to the image carrier. Be executed. Therefore, the amount of toner can be detected by an optimal detection flow corresponding to each toner color, and the measurement accuracy of the amount of toner can be improved.
【００１４】ここで、具体的なトナー量検出処理として
は、測定対象トナーがブラックトナーであるか、それ以
外のトナー色であるかに応じて相互に異なる処理を用い
ることができる。たとえば、像担持体に付着している測
定対象トナーがブラックトナーである際に適した処理と
してダイナミックレンジが比較的広い第１光成分の光量
のみに基づきブラックトナー量を求める処理を用いるこ
とができる。一方、測定対象トナーがブラックトナー以
外のトナーである際に適した処理として第１光成分の光
量および第２光成分の光量との光量比を算出し、当該光
量比に基づき像担持体上に付着するトナー量を求める処
理を用いることができる。Here, as a specific toner amount detection process, different processes can be used depending on whether the toner to be measured is a black toner or another toner color. For example, a process for calculating the amount of black toner based only on the light amount of the first light component having a relatively wide dynamic range can be used as a process suitable when the measurement target toner attached to the image carrier is a black toner. . On the other hand, the light amount ratio between the light amount of the first light component and the light amount of the second light component is calculated as a process suitable when the toner to be measured is a toner other than the black toner, and based on the light amount ratio, the light amount ratio on the image carrier is calculated. A process for determining the amount of toner to be attached can be used.
【００１５】また、ブラックトナーは他のトナー色に比
べて反射光量の減少率が高いため、測定対象トナーがブ
ラックトナーである際には測定対象トナーがブラックト
ナー以外のトナーである際の照射光量よりも高い照射光
量で発光素子から像担持体に光が照射される構成するこ
とで、ブラックトナー量の測定精度を高めることができ
る。[0015] Further, since the black toner has a higher reduction rate of the amount of reflected light than the other toner colors, when the toner to be measured is a black toner, the irradiation light amount when the toner to be measured is a toner other than the black toner. By configuring the light emitting element to irradiate the image carrier with light with a higher irradiation light amount, the measurement accuracy of the amount of black toner can be improved.
【００１６】また、第１および第２光成分の光量を求め
るために、反射光量検出手段を、像担持体からの反射光
を第１および第２光成分に分割する光分割手段と、光分
割手段から射出される第１光成分を受光し、第１光成分
の光量を検出する第１受光素子と、光分割手段から射出
される第２光成分を受光し、第２光成分の光量を検出す
る第２受光素子とで構成することがある。この場合、第
２受光素子からの第２出力信号のダイナミックレンジが
第１受光素子からの第１出力信号のダイナミックレンジ
よりも小さい場合に、第２出力信号を第１出力信号より
も高い増幅率で増幅することでトナー量をより高精度に
測定することが可能となる。Further, in order to determine the light amounts of the first and second light components, the reflected light amount detecting means includes a light splitting means for splitting the reflected light from the image carrier into first and second light components; A first light receiving element that receives the first light component emitted from the means and detects the light amount of the first light component; and a light receiving element that receives the second light component emitted from the light splitting means and determines the light amount of the second light component. It may be configured with a second light receiving element to be detected. In this case, when the dynamic range of the second output signal from the second light receiving element is smaller than the dynamic range of the first output signal from the first light receiving element, the amplification factor of the second output signal is higher than that of the first output signal. In this case, the amount of toner can be measured with higher accuracy.
【００１７】また、像担持体上のトナー濃度に応じた光
量制御信号を照射光量調整手段に与えて照射光量を調整
するように構成してもよく、これによってトナー濃度が
低濃度から高濃度に至るまで広範囲にわたって像担持体
上のトナー量を精度良く測定することができる。Further, a light quantity control signal corresponding to the toner density on the image carrier may be provided to the irradiation light quantity adjusting means to adjust the irradiation light quantity, whereby the toner density is changed from a low density to a high density. It is possible to accurately measure the amount of toner on the image carrier over a wide range up to.
【００１８】さらに、照射光量を調整する場合、光量制
御信号に対する照射光量の変化特性を示す光量制御特性
を予め求めておくことが望ましい。例えば、照射光量の
調整に先立って、互いに異なる２つの光量制御信号を照
射光量調整手段に与え、各光量制御信号に設定したとき
の受光素子からの出力と、各光量制御信号とから光量制
御特性を求める一方、照射光量の調整にあたっては、当
該光量制御特性に基づき照射光量調整手段に与える光量
制御信号を決定するように制御手段を構成することで照
射光量を適切に、しかも高精度に制御することができ
る。Further, when adjusting the irradiation light quantity, it is desirable to previously obtain a light quantity control characteristic indicating a change characteristic of the irradiation light quantity with respect to the light quantity control signal. For example, prior to the adjustment of the irradiation light amount, two different light amount control signals are given to the irradiation light amount adjustment means, and the light amount control characteristics are obtained from the output from the light receiving element when each light amount control signal is set and each light amount control signal. On the other hand, when adjusting the irradiation light amount, the control unit is configured to determine a light amount control signal to be given to the irradiation light amount adjustment unit based on the light amount control characteristic, thereby controlling the irradiation light amount appropriately and with high accuracy. be able to.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】Ａ．第１実施形態 図１は、この発明にかかる画像形成装置の第１実施形態
を示す図である。この画像形成装置には、ＬＥＤなどの
発光素子１が設けられ、感光体や中間転写ベルトなどの
像担持体２に向けて光を照射している。また、この実施
形態では、照射光の照射光量を調整するために、偏光ビ
ームスプリッター３、照射光量モニタ用受光ユニット４
および照射光量調整ユニット５が設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. This image forming apparatus is provided with a light emitting element 1 such as an LED, and irradiates light to an image carrier 2 such as a photoconductor or an intermediate transfer belt. Further, in this embodiment, in order to adjust the irradiation light amount of the irradiation light, the polarization beam splitter 3 and the irradiation light amount monitoring light receiving unit 4 are used.
And an irradiation light amount adjustment unit 5.
【００２０】この偏光ビームスプリッター３は、同図に
示すように、発光素子１と像担持体２との間に配置され
ており、像担持体２上における照射光の入射面に平行な
偏光方向を有するｐ偏光と、垂直な偏光方向を有するｓ
偏光とに分割している。そして、ｐ偏光についてはその
まま像担持体２に入射する一方、ｓ偏光については偏光
ビームスプリッター３から取り出された後、照射光量モ
ニタ用の受光ユニット４に入射され、この受光ユニット
４から照射光量に比例した信号が照射光量調整ユニット
５に出力される。この信号を受け取った照射光量調整ユ
ニット５は、ＣＰＵ６１およびメモリ６２を備えて装置
全体を制御する制御ユニット６からの光量制御信号Ｓlc
とに基づき発光素子１をフィードバック制御して発光素
子１から像担持体２に照射される照射光量を光量制御信
号Ｓlcに対応する値に調整する。このように、この実施
形態では、照射光量を広範囲に変更調整することができ
る。The polarization beam splitter 3 is disposed between the light emitting element 1 and the image carrier 2 as shown in FIG. 1 and has a polarization direction parallel to the incident surface of the irradiation light on the image carrier 2. And s having a perpendicular polarization direction
It is split into polarized light. Then, while the p-polarized light is incident on the image carrier 2 as it is, the s-polarized light is extracted from the polarization beam splitter 3 and then is incident on a light receiving unit 4 for monitoring the irradiation light amount. A proportional signal is output to the irradiation light amount adjustment unit 5. Upon receiving this signal, the irradiation light amount adjustment unit 5 receives a light amount control signal Slc from a control unit 6 that includes a CPU 61 and a memory 62 and controls the entire apparatus.
Based on this, the light emitting element 1 is feedback-controlled to adjust the amount of light emitted from the light emitting element 1 to the image carrier 2 to a value corresponding to the light amount control signal Slc. Thus, in this embodiment, the irradiation light amount can be changed and adjusted in a wide range.
【００２１】また、この実施形態では、照射光量モニタ
用受光ユニット４に設けられた受光素子４２の出力側に
入力オフセット電圧４１が印加されており、光量制御信
号Ｓlcがある信号レベルを超えない限り、発光素子１が
消灯状態に維持されるように構成されている。その具体
的な電気的構成は図２に示す通りであり、従来の受光ユ
ニット（図２１）と次の点で相違している。すなわち、
図２１に示す従来の受光ユニットでは受光素子ＰＳのア
ノード端子とオペアンプＯＰの非反転入力端子とはとも
に接地電位に直接接続されているのに対し、この実施形
態ではオフセット電圧４１が介挿されている。このた
め、受光ユニット４からの出力電圧Ｖ0は、 Ｖ0＝ｉ・Ｒ＋Ｖoff （ただし、Ｖoffはオフセット電圧値である）となる。
このように構成した理由について以下説明する。In this embodiment, the input offset voltage 41 is applied to the output side of the light receiving element 42 provided in the irradiation light amount monitoring light receiving unit 4, so long as the light amount control signal Slc does not exceed a certain signal level. , And the light emitting element 1 is maintained in a light-off state. The specific electrical configuration is as shown in FIG. 2, and differs from the conventional light receiving unit (FIG. 21) in the following points. That is,
In the conventional light receiving unit shown in FIG. 21, both the anode terminal of the light receiving element PS and the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP are directly connected to the ground potential, but in this embodiment, the offset voltage 41 is inserted. I have. Therefore, the output voltage V0 from the light receiving unit 4 is V0 = iR + Voff (where Voff is an offset voltage value).
The reason for this configuration will be described below.
【００２２】入力オフセット電圧４１を印加しない場合
には、図３の破線で示すような光量特性を示す。つま
り、光量制御信号Ｓlc(0)を制御ユニット６から照射光
量調整ユニット５に与えると、発光素子１は消灯状態と
なり、光量制御信号Ｓlcの信号レベルを高めると、発光
素子１は点灯し、像担持体２上への照射光量も信号レベ
ルにほぼ比例して増大する。しかしながら、光量特性は
周辺温度の影響や照射光量調整ユニット５の構成などに
よって図３に示す一点鎖線や二点鎖線のように平行シフ
トすることがあり、仮に同図の一点鎖線のようにシフト
してしまうと、制御ユニット６から消灯指令、つまり光
量制御信号Ｓlc(0)を与えているにもかかわらず、発光
素子１が点灯していることがある。これに対し、本実施
形態の如く、入力オフセット電圧４１を印加して予め同
図の右手側にシフトさせて不感帯（信号レベルＳlc(0)
〜Ｓlc(1)）を設けている場合（同図の実線）には、制
御ユニット６から消灯指令、つまり光量制御信号Ｓlc
(0)を与えることで確実に発光素子１を消灯することが
でき、装置の誤作動を未然に防止することができる。When the input offset voltage 41 is not applied, the light intensity characteristic shown by the broken line in FIG. 3 is exhibited. That is, when the light amount control signal Slc (0) is supplied from the control unit 6 to the irradiation light amount adjusting unit 5, the light emitting element 1 is turned off, and when the signal level of the light amount control signal Slc is increased, the light emitting element 1 is turned on, and The irradiation light amount on the carrier 2 also increases almost in proportion to the signal level. However, the light amount characteristic may be shifted in parallel as shown by a one-dot chain line or a two-dot chain line shown in FIG. 3 depending on the influence of the ambient temperature, the configuration of the irradiation light amount adjusting unit 5, and the like. In this case, the light-emitting element 1 may be turned on even though the control unit 6 has given the light-off instruction, that is, the light amount control signal Slc (0). On the other hand, as in the present embodiment, the input offset voltage 41 is applied and shifted in advance to the right hand side in FIG.
To Slc (1)) (solid line in the figure), the control unit 6 turns off the light, that is, the light amount control signal Slc.
By giving (0), the light emitting element 1 can be surely turned off, and malfunction of the device can be prevented.
【００２３】一方、信号レベルＳlc(1)を超える光量制
御信号Ｓlcが制御ユニット６から照射光量調整ユニット
５に与えられると、発光素子１は点灯し、像担持体２に
ｐ偏光が照射光として照射される。すると、このｐ偏光
は像担持体２で反射され、反射光量検出ユニット７で反
射光の光成分のうちｐ偏光の光量とｓ偏光の光量とが検
出され、各光量に対応する信号が制御ユニット６に出力
される。On the other hand, when a light amount control signal Slc exceeding the signal level Slc (1) is given from the control unit 6 to the irradiation light amount adjustment unit 5, the light emitting element 1 is turned on, and the p-polarized light is irradiated on the image carrier 2 as irradiation light. Irradiated. Then, the p-polarized light is reflected by the image carrier 2, the reflected light amount detecting unit 7 detects the amount of the p-polarized light and the amount of the s-polarized light among the light components of the reflected light, and a signal corresponding to each light amount is transmitted to the control unit. 6 is output.
【００２４】この反射光量検出ユニット７は、図１に示
すように、反射光の光路上に配置された偏光ビームスプ
リッター７１と、偏光ビームスプリッター７１を通過す
るｐ偏光を受光し、そのｐ偏光の光量に対応する信号を
出力する受光ユニット７０ｐと、偏光ビームスプリッタ
ー７１で分割されたｓ偏光を受光し、そのｓ偏光の光量
に対応する信号を出力する受光ユニット７０ｓとを備え
ている。この受光ユニット７０ｐでは、受光素子７２ｐ
が偏光ビームスプリッター７１からのｐ偏光を受光し、
その受光素子７２ｐからの出力をアンプ回路７３ｐで増
幅した後、その増幅信号をｐ偏光の光量に相当する信号
として受光ユニット７０ｐから出力している。また、受
光ユニット７０ｓは受光ユニット７０ｐと同様に受光素
子７２ｓおよびアンプ回路７３ｓを有している。このた
め、反射光の光成分のうち互いに異なる２つの成分光
（ｐ偏光とｓ偏光）の光量を独立して求めることができ
る。As shown in FIG. 1, the reflected light amount detecting unit 7 receives a polarized beam splitter 71 disposed on the optical path of the reflected light, a p-polarized light passing through the polarized beam splitter 71, and receives the p-polarized light. A light receiving unit 70p that outputs a signal corresponding to the light amount and a light receiving unit 70s that receives the s-polarized light split by the polarization beam splitter 71 and outputs a signal corresponding to the light amount of the s-polarized light. In this light receiving unit 70p, the light receiving element 72p
Receives the p-polarized light from the polarizing beam splitter 71,
After the output from the light receiving element 72p is amplified by the amplifier circuit 73p, the amplified signal is output from the light receiving unit 70p as a signal corresponding to the amount of p-polarized light. The light receiving unit 70s has a light receiving element 72s and an amplifier circuit 73s, similarly to the light receiving unit 70p. For this reason, the light amounts of two component lights (p-polarized light and s-polarized light) different from each other among the light components of the reflected light can be obtained independently.
【００２５】また、この実施形態では、受光素子７２
ｐ，７２ｓの出力側に出力オフセット電圧７４ｐ，７４
ｓがそれぞれ印加されており、アンプ回路７３ｐ，７３
ｓから制御ユニット６に与えられる信号の出力電圧Ｖ
p，Ｖsは図４に示すようにプラス側にオフセットされて
いる。各受光ユニット７０ｐ，７０ｓの具体的な電気的
構成については、受光ユニット４と同一であるため、こ
こでは図示説明を省略する。このように構成された受光
ユニット７０ｐ，７０ｓにおいても、受光ユニット４と
同様に、反射光量がゼロであるときであっても、各出力
電圧Ｖp，Ｖsはゼロ以上の値を有し、しかも反射光量の
増大に比例して出力電圧Ｖp，Ｖsも増大する。このよう
に出力オフセット電圧７４ｐ，７４ｓを印加することで
図２２の不感帯の影響を確実に排除することができ、反
射光量に応じた出力電圧を出力することができる。In this embodiment, the light receiving element 72
The output offset voltages 74p, 74 are provided on the output side of p, 72s.
s is applied to each of the amplifier circuits 73p and 73p.
s, the output voltage V of the signal given to the control unit 6
p and Vs are offset to the plus side as shown in FIG. Since the specific electrical configuration of each of the light receiving units 70p and 70s is the same as that of the light receiving unit 4, the description thereof is omitted here. In the light receiving units 70p and 70s configured as described above, similarly to the light receiving unit 4, even when the amount of reflected light is zero, each output voltage Vp and Vs has a value equal to or greater than zero, and The output voltages Vp and Vs also increase in proportion to the increase in the amount of light. By applying the output offset voltages 74p and 74s in this manner, the influence of the dead zone in FIG. 22 can be reliably eliminated, and an output voltage corresponding to the amount of reflected light can be output.
【００２６】これら出力電圧Ｖp，Ｖsの信号は制御ユニ
ット６に入力され、Ａ／Ｄ変換された後、次の動作フロ
ーにしたがって像担持体２上に付着するトナー量が制御
ユニット６によって求められる。以下、図５および図６
を参照しつつトナー量の測定方法について詳述する。The signals of these output voltages Vp and Vs are inputted to the control unit 6 and, after A / D conversion, the amount of toner adhering to the image carrier 2 is obtained by the control unit 6 according to the following operation flow. . Hereinafter, FIGS. 5 and 6
The method for measuring the toner amount will be described in detail with reference to FIG.
【００２７】図５は図１に示す画像形成装置の動作を示
すフローチャートである。この装置では、制御ユニット
６は、トナー量測定に先立って、消灯指令に相当する光
量制御信号Ｓlc(0)を照射光量調整ユニット５に出力し
て発光素子１を消灯する（ステップＳ１）。特に、この
実施形態では上述したように、入力オフセット電圧４１
を印加することで不感帯（信号レベルＳlc(0)〜Ｓlc
(1)）が設定されているので、光量制御信号Ｓlc(0)を与
えた際に発光素子１が確実に消灯される。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the image forming apparatus shown in FIG. In this apparatus, the control unit 6 outputs a light amount control signal Slc (0) corresponding to a light-off instruction to the irradiation light amount adjusting unit 5 and turns off the light-emitting element 1 prior to toner amount measurement (step S1). In particular, in this embodiment, as described above, the input offset voltage 41
Is applied, the dead zone (signal levels Slc (0) to Slc
Since (1)) is set, the light emitting element 1 is reliably turned off when the light amount control signal Slc (0) is given.
【００２８】そして、この消灯状態でのｐ偏光の光量を
示す出力電圧Ｖp0と、ｓ偏光の光量を示す出力電圧Ｖs0
とを検出し、制御ユニット６のメモリ６２に記憶する
（ステップＳ２）。すなわち、消灯状態でのセンサ出
力、つまり暗出力情報を検出して記憶している。Then, an output voltage Vp0 indicating the amount of p-polarized light in the light-off state and an output voltage Vs0 indicating the amount of s-polarized light.
Is stored in the memory 62 of the control unit 6 (step S2). That is, the sensor output in the unlit state, that is, dark output information is detected and stored.
【００２９】そして、ステップＳ３を実行して像担持体
２上に付着しているトナー量を求める。図６はトナー量
検出（１）の動作を示すフローチャートである。このト
ナー量検出（１）では、光量制御信号Ｓlcとして不感帯
を超える信号レベルの信号Ｓlc(2)を設定し、この光量
制御信号Ｓlc(2)を照射光量調整ユニット５に与えて発
光素子１を点灯させる（ステップＳ３１）。すると、発
光素子１からの光が像担持体２に照射されるとともに、
像担持体２で反射された光のｐ偏光およびｓ偏光の光量
が反射光量検出ユニット７によって検出され、各光量に
対応する出力電圧Ｖp，Ｖsが制御ユニット６に入力され
る（ステップＳ３２）。Then, step S3 is executed to determine the amount of toner adhering to the image carrier 2. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of toner amount detection (1). In the toner amount detection (1), a signal Slc (2) having a signal level exceeding a dead zone is set as the light amount control signal Slc, and the light amount control signal Slc (2) is given to the irradiation light amount adjusting unit 5 to cause the light emitting element 1 to emit light. The light is turned on (step S31). Then, the light from the light emitting element 1 is irradiated on the image carrier 2 and
The amounts of p-polarized light and s-polarized light of the light reflected by the image carrier 2 are detected by the reflected light amount detection unit 7, and output voltages Vp and Vs corresponding to the respective light amounts are input to the control unit 6 (step S32).
【００３０】そこで、制御ユニット６はｐ偏光に関して
出力電圧Ｖpから暗出力電圧Ｖp0を差し引いてトナー量
に対応するｐ偏光の光量を表す光量信号ＳigＰ2を求め
ている（ステップＳ３３）。また、ｓ偏光についても、
ｐ偏光と同様に、出力電圧Ｖsから暗出力電圧Ｖs0を差
し引いてトナー量に対応するｓ偏光の光量を表す光量信
号ＳigＳ2を求めている（ステップＳ３３）。このよう
に、この実施形態では、測定された出力電圧Ｖp，Ｖsか
ら暗出力電圧Ｖp0，Ｖs0を取り除いているので、トナー
量に対応する光量を精度良く求めることができ、例えば
装置周辺温度などの周辺環境や装置構成部品の経時変化
などによって暗出力が変動したとしても、その影響を受
けることなく、トナー量に対応する出力を得ることがで
きる。Then, the control unit 6 subtracts the dark output voltage Vp0 from the output voltage Vp for the p-polarized light to obtain a light amount signal SigP2 representing the amount of p-polarized light corresponding to the toner amount (step S33). Also, for s-polarized light,
Similarly to the p-polarized light, the dark output voltage Vs0 is subtracted from the output voltage Vs to obtain a light amount signal SigS2 representing the light amount of the s-polarized light corresponding to the toner amount (step S33). As described above, in this embodiment, since the dark output voltages Vp0 and Vs0 are removed from the measured output voltages Vp and Vs, the light amount corresponding to the toner amount can be obtained with high accuracy. Even if the dark output fluctuates due to a change over time in the surrounding environment or the components of the apparatus, an output corresponding to the toner amount can be obtained without being affected by the fluctuation.
【００３１】ここで、カラートナー量が最大値に設定さ
れている時の各光量信号値ＳigＰ2，ＳigＳ2がともに同
一値（ＳigＰ2＝ＳigＳ2）となるように各アンプ回路７
３ｐ、７３ｓのゲインを設定した場合、トナー量に対す
る光量信号値ＳigＰ，ＳigＳの変化を図示するとカラー
トナーに関しては図７、ブラックトナーに関しては図８
のようになる。これらのグラフから明らかなように、ト
ナー量の変化に応じて光量信号ＳigＰ2，ＳigＳ2も大き
く変化し、特にカラートナーについては出力比（＝Ｓig
Ｐ2／ＳigＳ2）はトナー量の増大にしたがって減少（図
示なし）し、トナー量最大で「１」（ＳigＰ2＝ＳigＳ
2）となる。Here, each of the amplifier circuits 7 is controlled so that the respective light amount signal values SigP2 and SigS2 when the color toner amount is set to the maximum value have the same value (SigP2 = SigS2).
When the gains of 3p and 73s are set, the change of the light amount signal values SigP and SigS with respect to the toner amount is shown in FIG. 7 for the color toner and FIG. 8 for the black toner.
become that way. As is apparent from these graphs, the light amount signals SigP2 and SigS2 also greatly change in accordance with the change in the toner amount. In particular, the output ratio (= Sig
P2 / SigS2) decreases (not shown) as the toner amount increases, and the maximum toner amount is “1” (SigP2 = SigS2).
2)
【００３２】次のステップＳ３４では、上記のようにし
て補正された光量信号ＳigＰ2，ＳigＳ2の比を求め、そ
の出力比（＝ＳigＰ2／ＳigＳ2）に基づきトナー量Ｄ1
（図７および図８参照）を検出する（ステップＳ３
５）。In the next step S34, the ratio between the light amount signals SigP2 and SigS2 corrected as described above is obtained, and the toner amount D1 is determined based on the output ratio (= SigP2 / SigS2).
(See FIGS. 7 and 8) (step S3).
5).
【００３３】以上のように、この第１実施形態では、像
担持体２からの反射光の光成分のうち第１光成分として
のｐ偏光の光量（光量信号ＳigＰ2）および第２光成分
としてのｓ偏光の光量（光量信号ＳigＳ2）を独立して
求め、それらの出力比（＝ＳigＰ2／ＳigＳ2）に基づき
像担持体２上に付着するトナー量を測定しているので、
ノイズの影響や像担持体２への照射光量の変動の影響を
受け難く、高精度なトナー量測定が可能となる。As described above, in the first embodiment, the light amount of the p-polarized light (light amount signal SigP2) as the first light component and the second light component of the light component of the reflected light from the image carrier 2 The amount of s-polarized light (light amount signal SigS2) is obtained independently, and the amount of toner adhering to the image carrier 2 is measured based on the output ratio (= SigP2 / SigS2).
It is hard to be affected by the influence of noise and the fluctuation of the amount of light irradiated to the image carrier 2, and it is possible to measure the toner amount with high accuracy.
【００３４】また、この第１実施形態では、予め暗出力
電圧Ｖp0，Ｖs0を暗出力情報として求めておき、実際の
トナー量測定の際に検出される出力電圧（受光量情報）
Ｖp，Ｖsから暗出力電圧Ｖp0，Ｖs0を差し引いて補正し
ていることから、暗出力電圧Ｖp0，Ｖs0の影響を排除し
てトナー量測定精度をより一層向上させることができ
る。In the first embodiment, the dark output voltages Vp0 and Vs0 are obtained in advance as dark output information, and the output voltage (light receiving amount information) detected when the actual toner amount is measured.
Since the correction is performed by subtracting the dark output voltages Vp0 and Vs0 from Vp and Vs, the influence of the dark output voltages Vp0 and Vs0 can be eliminated to further improve the toner amount measurement accuracy.
【００３５】また、暗出力を求める際には、発光素子１
を確実に消灯する必要があるが、この第１実施形態によ
れば、上記したように入力オフセット電圧４１を印加す
ることで発光素子１を確実に消灯することができる。When a dark output is required, the light emitting element 1
According to the first embodiment, the light emitting element 1 can be reliably turned off by applying the input offset voltage 41 as described above.
【００３６】なお、上記実施形態では、出力比（＝Ｓig
Ｐ2／ＳigＳ2）に基づきトナー量を求めているが、もち
ろん出力比（＝Ｖs2／Ｖp2）に基づきトナー量を求めた
り、ｐ偏光の光量とｓ偏光の光量との相関関係に基づき
トナー量を求めるようにしてもよい。このように出力比
や相関関係に基づきトナー量を求める場合には、予めト
ナー量が既知の標準試料などを用いて各トナー量での出
力比や相関関係を求めておき、メモリ６２に記憶してお
けばよい。このような変形態様については、後で説明す
る実施形態においても共通するものである。In the above embodiment, the output ratio (= Sig
The toner amount is calculated based on (P2 / SigS2). Of course, the toner amount is calculated based on the output ratio (= Vs2 / Vp2), or the toner amount is calculated based on the correlation between the amount of p-polarized light and the amount of s-polarized light. You may do so. When the toner amount is obtained based on the output ratio and the correlation in this manner, the output ratio and the correlation for each toner amount are obtained in advance by using a standard sample whose toner amount is known, and stored in the memory 62. It should be left. Such modifications are common to the embodiments described later.
【００３７】Ｂ．第２実施形態 ところで、上記第１実施形態では、像担持体２に付着し
ているトナーのトナー色とは無関係にトナー量検出
（１）を実行してトナー量を測定しているが、図７およ
び図８からわかるようにカラートナー（図７）とブラッ
クトナー（図８）とでトナー量に対する出力電圧の変化
の様子が相違している。そこで、第２実施形態では、２
種類のトナー量検出（１）、（２）を予め用意し、像担
持体２に付着しているトナーのトナー色に応じてトナー
量検出を選択的に実行している。以下、図９および図１
０を参照しつつ第２実施形態について詳述する。なお、
この第２実施形態ならびに後で説明する第３および第４
実施形態では、画像形成装置の電気的および光学的構成
は第１実施形態のそれらと全く同一であるため、それら
の説明については省略し、具体的なトナー量測定フロー
を中心に説明する。B. Second Embodiment By the way, in the first embodiment, the toner amount is measured by executing the toner amount detection (1) irrespective of the toner color of the toner attached to the image carrier 2. As can be seen from FIGS. 7 and 8, the color toner (FIG. 7) and the black toner (FIG. 8) differ in how the output voltage changes with respect to the toner amount. Therefore, in the second embodiment, 2
The types of toner amount detection (1) and (2) are prepared in advance, and the toner amount detection is selectively executed according to the toner color of the toner adhered to the image carrier 2. FIG. 9 and FIG.
The second embodiment will be described in detail with reference to FIG. In addition,
The second embodiment and third and fourth embodiments described later.
In the embodiment, the electrical and optical configurations of the image forming apparatus are exactly the same as those of the first embodiment, and therefore, the description thereof will be omitted, and a specific toner amount measurement flow will be mainly described.
【００３８】図９はこの発明にかかる画像形成装置の第
２実施形態の動作を示すフローチャートである。この実
施形態では、第１実施形態と同様に、ステップＳ１、Ｓ
２を実行して消灯状態でのセンサ出力、つまり暗出力電
圧Ｖp0，Ｖs0を検出して記憶している。そして、次のス
テップＳ４で像担持体２に付着しているトナーがカラー
トナーであるのか、ブラックトナーであるのかを判断す
る。この種の画像形成装置では、像担持体２にトナー像
を形成する手順を記憶したシーケンス制御情報を保持し
ており、現在作成中のトナー色に関する情報はもとよ
り、センサの対面に位置するトナー像のトナー色に関す
る情報も含まれているため、このトナー色情報に基づき
制御ユニット６がステップＳ４の判断を実行すればよ
い。FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. In this embodiment, as in the first embodiment, steps S1, S1
2 is executed to detect and store the sensor outputs in the unlit state, that is, the dark output voltages Vp0 and Vs0. Then, in the next step S4, it is determined whether the toner adhering to the image carrier 2 is a color toner or a black toner. This type of image forming apparatus holds sequence control information in which a procedure for forming a toner image on the image carrier 2 is stored. The control unit 6 may execute the determination in step S4 based on the toner color information.
【００３９】このステップＳ４で、像担持体２上に付着
するトナーがカラートナーであると判断したときには、
ステップＳ３に進んでトナー量検出（１）を実行する。
なお、このトナー量検出動作については、第１実施形態
のそれと全く同一であるため、ここでは説明を省略す
る。一方、ステップＳ４で、像担持体２上に付着するト
ナーがブラックトナーであると判断したときには、ステ
ップＳ５に進んでトナー量検出（２）を実行する。When it is determined in step S4 that the toner adhering to the image carrier 2 is a color toner,
Proceeding to step S3, toner amount detection (1) is executed.
The operation of detecting the amount of toner is exactly the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. On the other hand, if it is determined in step S4 that the toner adhering to the image carrier 2 is a black toner, the process proceeds to step S5 to execute toner amount detection (2).
【００４０】図１０は、図９のトナー量検出（２）の動
作を示すフローチャートである。このトナー量検出
（２）では、光量制御信号Ｓlcとして不感帯を超える信
号レベルの信号Ｓlc(2)を設定し、この光量制御信号Ｓl
c(2)を照射光量調整ユニット５に与えて発光素子１を点
灯させる（ステップＳ５１）。すると、発光素子１から
の光が像担持体２に照射されるとともに、像担持体２で
反射された光のｐ偏光およびｓ偏光の光量が反射光量検
出ユニット７によって検出され、各光量に対応する出力
電圧Ｖp，Ｖsが制御ユニット６に入力されるが、このト
ナー量検出（２）ではｐ偏光の出力電圧Ｖpのみを検出
する（ステップＳ５２）。FIG. 10 is a flowchart showing the operation of toner amount detection (2) in FIG. In the toner amount detection (2), a signal Slc (2) having a signal level exceeding the dead zone is set as the light amount control signal Slc, and the light amount control signal Sl is set.
The light emitting element 1 is turned on by giving c (2) to the irradiation light amount adjustment unit 5 (step S51). Then, the light from the light emitting element 1 is irradiated on the image carrier 2, and the amount of p-polarized light and the amount of s-polarized light of the light reflected by the image carrier 2 are detected by the reflected light amount detection unit 7, and the light amount corresponding to each light amount is detected. The output voltages Vp and Vs are input to the control unit 6. In the toner amount detection (2), only the output voltage Vp of p-polarized light is detected (step S52).
【００４１】次のステップＳ５３では、ｐ偏光に関して
出力電圧Ｖpから暗出力電圧Ｖp0を差し引いてブラック
トナー量に対応するｐ偏光の光量を表す光量信号ＳigＰ
2を求めている（ステップＳ５３）。このように、この
実施形態においても、第１実施形態と同様に、測定され
た出力電圧Ｖpから暗出力電圧Ｖp0を取り除いているの
で、ブラックトナー量に対応する光量を精度良く求める
ことができ、例えば装置周辺温度などの周辺環境や装置
構成部品の経時変化などによって暗出力が変動したとし
ても、その影響を受けることなく、ブラックトナー量を
反映した出力を得ることができる。In the next step S53, the dark output voltage Vp0 is subtracted from the output voltage Vp for the p-polarized light, and the light amount signal SigP representing the light amount of the p-polarized light corresponding to the black toner amount.
2 is obtained (step S53). Thus, also in this embodiment, as in the first embodiment, since the dark output voltage Vp0 is removed from the measured output voltage Vp, the light amount corresponding to the black toner amount can be obtained with high accuracy. For example, even if the dark output fluctuates due to the peripheral environment such as the peripheral temperature of the apparatus or the temporal change of the components of the apparatus, an output reflecting the amount of black toner can be obtained without being affected by the fluctuation.
【００４２】次のステップＳ５４では、上記のようにし
て補正された光量信号ＳigＰ2に基づきトナー量Ｄ1を検
出する。というのも、ブラックトナーが像担持体２に付
着する場合には、図８に示すように、ブラックトナー量
の増大にしたがってｐ偏光およびｓ偏光の出力電圧は単
調減少するからである。また、ｐ偏光の出力電圧とｓ偏
光の出力電圧とを対比した場合、ｐ偏光のダイナミック
レンジがｓ偏光のそれよりも大きくなっているため、よ
り広いダイナミックレンジを有するｐ偏光の出力電圧に
基づきトナー量を検出することでより高精度なトナー量
検出が可能となる。In the next step S54, the toner amount D1 is detected based on the light amount signal SigP2 corrected as described above. This is because, when the black toner adheres to the image carrier 2, the output voltages of the p-polarized light and the s-polarized light monotonously decrease as the amount of the black toner increases, as shown in FIG. When the output voltage of p-polarized light and the output voltage of s-polarized light are compared, the dynamic range of p-polarized light is larger than that of s-polarized light. By detecting the toner amount, it is possible to detect the toner amount with higher accuracy.
【００４３】なお、上記実施形態ではビームスプリッタ
の特性によりｐ偏光のダイナミックレンジがｓ偏光のそ
れより大きくなっているが、別の特性を持つビームスプ
リッタを用いるなどしてｓ偏光のダイナミックレンジが
ｐ偏光のそれを上回る場合もありえる。その場合はｓ偏
光の出力電圧に基づくトナー量検出も可能である。In the above embodiment, the dynamic range of the p-polarized light is larger than that of the s-polarized light due to the characteristics of the beam splitter. However, the dynamic range of the s-polarized light is increased by using a beam splitter having another characteristic. It can even exceed that of polarized light. In that case, toner amount detection based on the output voltage of the s-polarized light is also possible.
【００４４】以上のように、この第２実施形態によれ
ば、第１実施形態と同様の作用効果に加え、次のような
作用効果が得られる。すなわち、第２実施形態では、相
互に異なる２種類のトナー量検出（１）、（２）を予め
用意し、像担持体２に付着しているトナーのトナー色に
応じてトナー量検出を選択的に実行するように構成して
いるので、各トナー色に対応した最適な検出フローでト
ナー量を検出することができ、トナー量をより高精度に
測定することができる。As described above, according to the second embodiment, the following operation and effect can be obtained in addition to the same operation and effect as the first embodiment. That is, in the second embodiment, two different types of toner amount detection (1) and (2) are prepared in advance, and the toner amount detection is selected according to the toner color of the toner attached to the image carrier 2. The toner amount can be detected with an optimal detection flow corresponding to each toner color, and the toner amount can be measured with higher accuracy.
【００４５】Ｃ．第３実施形態 ところで、トナー量に対する出力電圧の減少率は、例え
ば図１１の破線に示すように、高濃度領域では中濃度や
低濃度側に比べて小さくなっており、例えば第２実施形
態の如く光量制御信号Ｓlc(2)を照射光量調整ユニット
５に与えて発光素子１を点灯させた場合の高濃度領域Ｔ
Ｒに対応する出力変化幅ＤＲ(p2）を有することとな
る。その結果、高濃度領域でのトナー量の測定精度は中
濃度や低濃度領域でのそれに比べて低下する。そこで、
以下に説明する第３実施形態では、高濃度のブラックト
ナー量を測定する際には照射光量を高めて高濃度領域で
の出力変化幅を広げることで高濃度領域ＴＲでの測定精
度の向上を図っている。C. Third Embodiment By the way, the reduction rate of the output voltage with respect to the toner amount is smaller in the high density region than in the medium density or low density side, for example, as shown by the broken line in FIG. As described above, when the light amount control signal Slc (2) is given to the irradiation light amount adjustment unit 5 to turn on the light emitting element 1, the high density region T
It has an output change width DR (p2) corresponding to R. As a result, the accuracy of measuring the amount of toner in the high-density region is lower than that in the medium- and low-density regions. Therefore,
In the third embodiment described below, when measuring the amount of high-density black toner, the irradiation light amount is increased to widen the output change width in the high-density region, thereby improving the measurement accuracy in the high-density region TR. I'm trying.
【００４６】図１２はこの発明にかかる画像形成装置の
第３実施形態の動作を示すフローチャートである。この
実施形態では、ステップＳ１、Ｓ２を実行して消灯状態
でのセンサ出力、つまり暗出力電圧Ｖp0，Ｖs0を検出し
て記憶している。そして、次のステップＳ４で像担持体
２に付着しているトナーがカラートナーであるのか、ブ
ラックトナーであるのかを判断し、像担持体２上に付着
するトナーがカラートナーであると判断したときには、
ステップＳ３に進んでトナー量検出（１）を実行する。
なお、このトナー量検出動作については、第１実施形態
のそれと全く同一であるため、ここで説明を省略する。
一方、ステップＳ４で、像担持体２上に付着するトナー
がブラックトナーであると判断したときには、ステップ
Ｓ６に進む。FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. In this embodiment, steps S1 and S2 are executed to detect and store the sensor output in the unlit state, that is, the dark output voltages Vp0 and Vs0. Then, in the next step S4, it is determined whether the toner adhering to the image carrier 2 is a color toner or a black toner, and it is determined that the toner adhering to the image carrier 2 is a color toner. Sometimes
Proceeding to step S3, toner amount detection (1) is executed.
The operation of detecting the amount of toner is exactly the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
On the other hand, when it is determined in step S4 that the toner adhering to the image carrier 2 is a black toner, the process proceeds to step S6.
【００４７】このステップＳ６では、像担持体２の付着
するトナーの濃度が高濃度であるのか、中濃度または低
濃度であるのかを判断する。この種の画像形成装置で
は、像担持体２に形成するトナー像に関する画像情報を
保持する手段を備えている。この画像情報に基づけばト
ナー像のトナー濃度に関して大まかな判断をすることが
できるので、この画像情報に基づき制御ユニット６がス
テップＳ６の判断を実行すればよい。In step S6, it is determined whether the density of the toner adhering to the image carrier 2 is high, medium, or low. This type of image forming apparatus includes a unit that holds image information on a toner image formed on the image carrier 2. Since a rough judgment can be made on the toner density of the toner image based on this image information, the control unit 6 may execute the judgment in step S6 based on this image information.
【００４８】そして、ステップＳ６で中濃度または低濃
度であると判断したときには、ステップＳ５に進んでト
ナー量検出（２）を実行する。なお、このトナー量検出
動作については、第２実施形態のそれと全く同一である
ため、ここで説明を省略する。一方、ステップＳ６で、
高濃度であると判断したときにはステップＳ７に進んで
トナー量検出（３）を実行する。If it is determined in step S6 that the density is medium or low, the flow advances to step S5 to execute toner amount detection (2). The operation of detecting the amount of toner is completely the same as that of the second embodiment, and thus the description thereof is omitted here. On the other hand, in step S6,
If it is determined that the density is high, the process proceeds to step S7 to execute toner amount detection (3).
【００４９】図１３は図１２のトナー量検出（３）の動
作を示すフローチャートである。このトナー量検出
（３）では、トナー像を形成する前に以下の作業をして
おく。まず、光量制御信号Ｓlcとして不感帯を超える信
号レベルの信号Ｓlc(3)を設定し、この光量制御信号Ｓl
c(3)を照射光量調整ユニット５に与えて発光素子１を点
灯させるとともに、ｐ偏光の出力電圧Ｖp3を検出する。
また、これに続いて光量制御信号Ｓlcとして光量制御信
号Ｓlc(3)を超える信号レベルの信号Ｓlc(4)を設定し、
この光量制御信号Ｓlc(4)を照射光量調整ユニット５に
与えて発光素子１を点灯させるとともに、ｐ偏光の出力
電圧Ｖp4を検出する（ステップＳ７１）。FIG. 13 is a flowchart showing the operation of toner amount detection (3) in FIG. In the toner amount detection (3), the following operation is performed before forming a toner image. First, a signal Slc (3) having a signal level exceeding the dead zone is set as the light amount control signal Slc.
The light emitting element 1 is turned on by supplying c (3) to the irradiation light amount adjusting unit 5, and the output voltage Vp3 of p-polarized light is detected.
Subsequently, a signal Slc (4) having a signal level exceeding the light quantity control signal Slc (3) is set as the light quantity control signal Slc,
This light amount control signal Slc (4) is given to the irradiation light amount adjustment unit 5 to turn on the light emitting element 1 and detect the p-polarized output voltage Vp4 (step S71).
【００５０】そして、これらの検出結果から光量制御特
性を導出する（ステップＳ７２）。具体的には、図１４
に示すように、光量制御信号Ｓlc(3)での出力電圧Ｖp3
と、光量制御信号Ｓlc(4)での出力電圧Ｖp4と、暗出力
Ｖp0とに基づき光量制御特性を決定し、不感帯の上限値
Ｓlc(1)を求める。それに続いて、照射光量を増大させ
るために光量制御信号の信号レベルを第１および第２実
施形態での信号レベルＳlc(2)から信号レベルＳlc(5)に
増大させる（ステップＳ７３）。例えば、光量アップ倍
率を３倍とするときには、図３に示すように、光量制御
信号Ｓlc(5)は次式 Ｓlc(5)＝Ｓlc(1)＋３×（Ｓlc(2)−Ｓlc(1)） で求められる値に設定される。そして、この変更後の光
量制御信号Ｓlc(5)を照射光量調整ユニット５に与えて
発光素子１を点灯させる。すると、発光素子１からの光
が像担持体２に照射されるとともに、像担持体２で反射
された光のｐ偏光およびｓ偏光の光量が反射光量検出ユ
ニット７によって検出され、各光量に対応する出力電圧
Ｖp，Ｖsが制御ユニット６に入力されるが、光量制御信
号の変更によって像担持体２への照射光量が高くなり、
その結果、ｐ偏光の出力電圧が図１１の実線に示す如く
高電圧側にシフトするとともに、高濃度領域ＴＲに対す
る出力電圧の変化幅ＤＲ(p5)が広がる。さらに、光量制
御信号は光量制御信号特性を導出した上で設定値を変更
しているため、トナー量に対して高精度な出力電圧を得
ることができる。Then, light quantity control characteristics are derived from these detection results (step S72). Specifically, FIG.
As shown in the figure, the output voltage Vp3 in the light amount control signal Slc (3)
Then, the light amount control characteristic is determined based on the output voltage Vp4 of the light amount control signal Slc (4) and the dark output Vp0, and the upper limit Slc (1) of the dead zone is obtained. Subsequently, the signal level of the light quantity control signal is increased from the signal level Slc (2) in the first and second embodiments to the signal level Slc (5) in order to increase the irradiation light quantity (step S73). For example, when the light amount up magnification is set to three times, as shown in FIG. 3, the light amount control signal Slc (5) is expressed by the following equation: Slc (5) = Slc (1) + 3 × (Slc (2) −Slc (1) ) Is set to the value required by. Then, the light amount control signal Slc (5) after the change is supplied to the irradiation light amount adjustment unit 5 to turn on the light emitting element 1. Then, the light from the light emitting element 1 is irradiated on the image carrier 2, and the amount of p-polarized light and the amount of s-polarized light of the light reflected by the image carrier 2 are detected by the reflected light amount detection unit 7, and the light amount corresponding to each light amount is detected. Output voltages Vp and Vs are input to the control unit 6, but the amount of light applied to the image carrier 2 increases due to a change in the light amount control signal.
As a result, the output voltage of the p-polarized light shifts to the high voltage side as shown by the solid line in FIG. 11, and the change width DR (p5) of the output voltage with respect to the high concentration region TR is increased. Further, since the set value of the light quantity control signal is changed after deriving the light quantity control signal characteristic, it is possible to obtain an output voltage with high accuracy with respect to the toner amount.
【００５１】次のステップＳ７４では、トナー像を形成
した後、そのトナー像におけるｐ偏光の出力電圧Ｖpを
検出する。それに続いて、この出力電圧Ｖpから暗出力
電圧Ｖp0を差し引いて高濃度領域におけるブラックトナ
ー量に対応するｐ偏光の光量信号ＳigＰ5を求めている
（ステップＳ７５）。このように、この実施形態におい
ても、第１実施形態と同様に、測定された出力電圧Ｖp
から暗出力電圧Ｖp0を取り除いているので、ブラックト
ナー量に対応する光量を精度良く求めることができ、例
えば装置周辺温度などの周辺環境や装置構成部品の経時
変化などによって暗出力が変動したとしても、その影響
を受けることなく、ブラックトナー量を反映した出力を
得ることができる。In the next step S74, after forming the toner image, the output voltage Vp of p-polarized light in the toner image is detected. Subsequently, the dark output voltage Vp0 is subtracted from the output voltage Vp to obtain a p-polarized light amount signal SigP5 corresponding to the black toner amount in the high density region (step S75). Thus, in this embodiment, as in the first embodiment, the measured output voltage Vp
Since the dark output voltage Vp0 is removed from the data, the amount of light corresponding to the amount of black toner can be obtained with high accuracy. Thus, an output reflecting the amount of black toner can be obtained without being affected by the above.
【００５２】こうして検出した光量信号ＳigＰ5は照射
光量を増大させた状態での値であるため、次のステップ
Ｓ７６では、光量アップ倍率を考慮した上でトナー量を
検出する（ステップＳ７６）。Since the light amount signal SigP5 detected in this way is a value in a state where the irradiation light amount is increased, in the next step S76, the toner amount is detected in consideration of the light amount up magnification (step S76).
【００５３】以上のように、この第３実施形態によれ
ば、第１および第２実施形態と同様の作用効果に加え、
次のような作用効果が得られる。すなわち、第３実施形
態では、高濃度のブラックトナーが像担持体２上に付着
しているときには、照射光量を高めて高濃度領域ＴＲに
対するｐ偏光の出力電圧の変化幅ＤＲ(p2)からより広い
変化幅ＤＲ(p5)に広げてトナー量の測定を行っているの
で、中濃度や低濃度領域のみならず高濃度領域において
も高精度なトナー量測定を行うことができる。つまり、
トナー濃度にかかわらずブラックトナー量を高精度で測
定することができる。さらに、照射光量を高める際に光
量制御信号特性を導出した上で光量設定値を変更してい
るため、より高精度なトナー量測定をすることができ
る。As described above, according to the third embodiment, in addition to the same functions and effects as those of the first and second embodiments,
The following operation and effect can be obtained. That is, in the third embodiment, when a high-density black toner adheres to the image carrier 2, the irradiation light amount is increased and the output width DR (p2) of the p-polarized light output voltage with respect to the high-density region TR is increased. Since the toner amount is measured by widening the change width DR (p5), it is possible to measure the toner amount with high accuracy not only in the medium and low density regions but also in the high density region. That is,
Regardless of the toner concentration, the amount of black toner can be measured with high accuracy. Further, since the light amount setting value is changed after deriving the light amount control signal characteristic when increasing the irradiation light amount, more accurate toner amount measurement can be performed.
【００５４】なお、上記第３実施形態では、光量アップ
倍率を「３倍」としているが、光量アップ倍率はこれに
限定されるものではなく、任意の倍率で光量をアップさ
せることができる。In the third embodiment, the magnification for increasing the light amount is set to "3 times". However, the magnification for increasing the light amount is not limited to this, and the light amount can be increased at an arbitrary magnification.
【００５５】また、上記第３実施形態では反射光量の減
少が激しいブラックトナーの測定に関して説明してきた
が、カラートナーの測定においても高濃度領域の出力変
化幅の減少は避けることができない。したがって、図１
２のステップＳ４で「カラー」と判断された場合にも
「ブラック」の場合に説明した方法と同様な処理を適用
することにより、カラートナーのトナー量をより高精度
に測定することができることは言うまでもない。Although the third embodiment has been described with reference to the measurement of the black toner in which the amount of reflected light is drastically reduced, the measurement of the color toner inevitably reduces the output variation width in the high density region. Therefore, FIG.
Even when the color is determined to be "color" in step S4 of step 2, it is possible to measure the toner amount of the color toner with higher accuracy by applying the same processing as the method described in the case of "black". Needless to say.
【００５６】Ｄ．第４実施形態 ところで、上記第１ないし第３実施形態では、トナー量
が最大値に設定されているときの各光量信号（Ｖp−Ｖp
0，Ｖs−Ｖs0）がともに同一値となるように各アンプ回
路７３ｐ，７３ｓのゲインを設定しているが、この場
合、図１５の破線で示すように、ｓ偏光の出力電圧のダ
イナミックレンジＤＲ(g0)は比較的狭くなっている。し
かし、アンプ回路７３ｓのゲインを高めると、同図の実
線に示すようにｓ偏光の出力電圧のダイナミックレンジ
はダイナミックレンジＤＲ(g1)に広がり、トナー量をよ
り高精度に測定することが可能となる。具体的には、こ
の改良実施形態では、トナー量検出（１）の代わりに図
１６に示すトナー量検出（４）が実行される。D. Fourth Embodiment By the way, in the first to third embodiments, each light amount signal (Vp−Vp) when the toner amount is set to the maximum value is set.
0, Vs−Vs0), the gain of each amplifier circuit 73p, 73s is set to be the same value. In this case, as shown by a broken line in FIG. (g0) is relatively narrow. However, when the gain of the amplifier circuit 73s is increased, the dynamic range of the output voltage of the s-polarized light expands to the dynamic range DR (g1) as shown by the solid line in the figure, and the toner amount can be measured with higher accuracy. Become. Specifically, in this improved embodiment, toner amount detection (4) shown in FIG. 16 is executed instead of toner amount detection (1).
【００５７】図１６はトナー量検出（４）の動作を示す
フローチャートである。このトナー量検出（４）では、
光量制御信号Ｓlcとして不感帯を超える信号レベルの信
号Ｓlc(2)を設定し、この光量制御信号Ｓlc(2)を照射光
量調整ユニット５に与えて発光素子１を点灯させる（ス
テップＳ８１）。すると、発光素子１からの光が像担持
体２に照射されるとともに、像担持体２で反射された光
のｐ偏光およびｓ偏光の光量が反射光量検出ユニット７
によって検出され、各光量に対応する出力電圧Ｖp，Ｖs
が制御ユニット６に入力される（ステップＳ８２）。な
お、この改良実施形態では、予めアンプ回路７３ｓのゲ
インが第１実施形態におけるゲインのＭ倍（Ｍ＞１）に
設定されているため、ｓ偏光の出力電圧のダイナミック
レンジはダイナミックレンジＤＲ(g0)からダイナミック
レンジＤＲ(g1)に高められている。FIG. 16 is a flowchart showing the operation of toner amount detection (4). In this toner amount detection (4),
A signal Slc (2) having a signal level exceeding the dead zone is set as the light amount control signal Slc, and the light amount control signal Slc (2) is given to the irradiation light amount adjustment unit 5 to turn on the light emitting element 1 (step S81). Then, the light from the light emitting element 1 is irradiated on the image carrier 2, and the amount of p-polarized light and s-polarized light of the light reflected by the image carrier 2 is reflected by the reflected light amount detection unit 7.
And the output voltages Vp and Vs corresponding to each light amount
Is input to the control unit 6 (step S82). In the improved embodiment, since the gain of the amplifier circuit 73s is set to M times (M> 1) the gain in the first embodiment, the dynamic range of the output voltage of the s-polarized light is the dynamic range DR (g0 ) To the dynamic range DR (g1).
【００５８】次のステップＳ８３で、次式にしたがって
ｐ偏光の光量信号ＳigＰ2およびｓ偏光の光量信号Ｓig
Ｓ2を求める。In the next step S83, the p-polarized light amount signal SigP2 and the s-polarized light amount signal Sig are calculated according to the following equations.
Find S2.
【００５９】ＳigＰ2＝Ｖp−Ｖp0 ＳigＳ2＝（Ｖs−Ｖs0）／Ｍ そして、上記のようにして補正された光量信号ＳigＰ
2，ＳigＳ2の比を求め（ステップＳ８４）、その出力比
（＝ＳigＰ2／ＳigＳ2）に基づきトナー量を検出する
（ステップＳ８５）。SigP2 = Vp-Vp0 SigS2 = (Vs-Vs0) / M Then, the light amount signal SigP corrected as described above.
2, the ratio of SigS2 is obtained (step S84), and the toner amount is detected based on the output ratio (= SigP2 / SigS2) (step S85).
【００６０】Ｅ．その他 なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの
以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上
記実施形態では、受光ユニット４，７０ｐ，７０ｓが図
２に示すように構成されており、各受光ユニット４，７
０ｐ，７０ｓのオペアンプＯＰから受光量（反射光量）
に応じた出力電圧Ｖ0が出力される。ここで、図１７に
示すようにオペアンプＯＰの出力端子と接地電位との間
に可変抵抗ＶＲを追加すれば、次のような作用効果が得
られる。つまり、図１７の受光ユニットでは、可変抵抗
ＶＲを操作することによって当該出力端子と受光素子Ｐ
Ｓ（実施形態における４２，７２ｐ，７２ｓ）のカソー
ド端子との間の合成抵抗Ｒ′を変更し、ゲイン調整を行
うことができる。そのため、ゲイン調整によって反射光
量に対する出力電圧Ｖ0の出力態様を図１８に示すよう
に変更することができる。したがって、装置構成に応じ
て受光ユニットのゲインを調整することにより適切で、
しかも高精度なトナー量測定が可能となる。E. Others The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes other than those described above can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the light receiving units 4, 70p, and 70s are configured as shown in FIG.
Amount of light received (reflection light amount) from 0p, 70s operational amplifier OP
Is output in accordance with the output voltage V0. Here, if a variable resistor VR is added between the output terminal of the operational amplifier OP and the ground potential as shown in FIG. 17, the following operation and effect can be obtained. That is, in the light receiving unit of FIG. 17, the output terminal and the light receiving element P are operated by operating the variable resistor VR.
The gain can be adjusted by changing the combined resistance R 'between the cathode terminals of S (42, 72p, 72s in the embodiment). Therefore, the output mode of the output voltage V0 with respect to the amount of reflected light can be changed as shown in FIG. 18 by adjusting the gain. Therefore, it is appropriate to adjust the gain of the light receiving unit according to the device configuration,
In addition, highly accurate toner amount measurement can be performed.
【００６１】また、図１７に示す受光ユニットによれ
ば、出力電圧Ｖ0は Ｖ0＝ｉ・Ｒ′＋ｋ・Ｖoff （ただし、ｋはオペアンプＯＰと抵抗ＶＲによる正帰還
増幅率である）となり、反射光量がゼロである場合であ
っても、ゲインを高く設定することでオフセット電圧は
高くなってしまう。そのため、反射光量が中・高領域で
は出力電圧が飽和してしまい、測定可能な範囲が狭まっ
てしまう。According to the light receiving unit shown in FIG. 17, the output voltage V0 is V0 = iR '+ kVoff (where k is a positive feedback amplification factor by the operational amplifier OP and the resistor VR), and the reflected light amount Is zero, the offset voltage is increased by setting the gain high. Therefore, the output voltage is saturated in the region where the amount of reflected light is medium or high, and the measurable range is narrowed.
【００６２】そこで、このような問題を解消するために
は、図１９に示すように可変抵抗ＶＲをオペアンプＯＰ
の非反転入力端子と出力端子との間に介挿すればよい。
このように構成された受光ユニットでは、出力端子から
出力される電圧Ｖ0は、 Ｖ0＝ｉ・Ｒ′＋Ｖoff となり、反射光量に対する出力電圧Ｖ0は図２０に示す
ように変化する。つまり、反射光量がゼロであるときの
オフセット電圧は常に電圧Ｖoffとなり、上記問題を解
消することができる。To solve such a problem, as shown in FIG. 19, the variable resistor VR is connected to the operational amplifier OP.
May be inserted between the non-inverting input terminal and the output terminal.
In the light receiving unit thus configured, the voltage V0 output from the output terminal is V0 = iR '+ Voff, and the output voltage V0 with respect to the amount of reflected light changes as shown in FIG. That is, the offset voltage when the amount of reflected light is zero is always the voltage Voff, and the above problem can be solved.
【００６３】また、上記実施形態では、偏光ビームスプ
リッター３によって照射光からｓ偏光を完全に取り除く
ことを前提として説明したが、実際上は完全に分離する
ことは難しく、照射光にｓ偏光が含まれることがある。
このようにｐ偏光とｓ偏光とが１：ｎ（ただし、ｎ＜
１）の比で含まれる照射光を用いても上記実施形態と同
様にしてトナー量を測定することができる。また、像担
持体２への照射光としてｐ偏光を採用しているが、ｓ偏
光のみからなる照射光や、ｐ偏光とｓ偏光とがｍ：１
（ただし、ｍ＜１）の比で含まれる照射光を用いてもよ
い。In the above-described embodiment, the description has been made on the assumption that the s-polarized light is completely removed from the irradiation light by the polarization beam splitter 3. However, it is actually difficult to completely separate the irradiation light, and the irradiation light contains the s-polarized light. May be
Thus, the p-polarized light and the s-polarized light are 1: n (where n <
Even when the irradiation light included in the ratio of 1) is used, the toner amount can be measured in the same manner as in the above embodiment. In addition, although p-polarized light is employed as light for irradiating the image carrier 2, irradiation light consisting only of s-polarized light, or p-polarized light and s-polarized light are m: 1.
(However, irradiation light included in a ratio of m <1) may be used.
【００６４】[0064]
【発明の効果】以上のように、この発明の一態様によれ
ば、像担持体からの反射光の第１および第２光成分の光
量比を求め、その光量比に基づき像担持体上に付着する
トナー量を測定するように構成しているので、ノイズや
照射光量の変動などが生じたとしても、第１光成分の光
量および第２光成分の光量はともに同一傾向で変化する
ため、ノイズの影響や照射光量の変動の影響を抑えて、
トナー量を高精度に測定することができる。As described above, according to one embodiment of the present invention, the light amount ratio of the first and second light components of the reflected light from the image carrier is determined, and the light amount ratio is determined on the image carrier based on the light amount ratio. Since the configuration is such that the amount of adhered toner is measured, even if noise or a change in the amount of irradiated light occurs, the amount of light of the first light component and the amount of light of the second light component both change in the same tendency. Suppress the effects of noise and fluctuations in the amount of irradiation light,
The toner amount can be measured with high accuracy.
【００６５】また、この発明の別態様によれば、相互に
異なる複数のトナー量検出処理を予め用意し、像担持体
に付着しているトナーのトナー色に応じてトナー量検出
処理を選択的に実行するように構成しているので、各ト
ナー色に対応した最適な検出フローでトナー量を検出す
ることができ、トナー量の測定精度を高めることができ
る。According to another aspect of the present invention, a plurality of mutually different toner amount detection processes are prepared in advance, and the toner amount detection process is selectively performed according to the toner color of the toner attached to the image carrier. , The amount of toner can be detected by an optimal detection flow corresponding to each toner color, and the measurement accuracy of the amount of toner can be improved.
【図１】この発明にかかる画像形成装置の第１実施形態
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
【図２】図１の画像形成装置で採用されている受光ユニ
ットの電気的構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an electrical configuration of a light receiving unit employed in the image forming apparatus of FIG.
【図３】図１の画像形成装置における光量制御特性を示
す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating light amount control characteristics in the image forming apparatus of FIG. 1;
【図４】図１の画像形成装置における反射光量に対する
出力電圧の変化の様子を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing how an output voltage changes with respect to the amount of reflected light in the image forming apparatus of FIG. 1;
【図５】図１に示す画像形成装置の動作を示すフローチ
ャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1;
【図６】トナー量検出（１）の動作を示すフローチャー
トである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of toner amount detection (1).
【図７】カラートナー量に対する出力電圧の変化の様子
を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing how the output voltage changes with the amount of color toner.
【図８】ブラックトナー量に対する出力電圧の変化の様
子を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing how the output voltage varies with the amount of black toner.
【図９】この発明にかかる画像形成装置の第２実施形態
の動作を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an operation of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
【図１０】図９のトナー量検出（２）の動作を示すフロ
ーチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an operation of toner amount detection (2) of FIG. 9;
【図１１】照射光量を増大させたときのブラックトナー
量に対する出力電圧の変化の様子を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a change in output voltage with respect to the amount of black toner when the irradiation light amount is increased.
【図１２】この発明にかかる画像形成装置の第３実施形
態の動作を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the third embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
【図１３】図１２のトナー量検出（３）の動作を示すフ
ローチャートである。13 is a flowchart showing an operation of toner amount detection (3) in FIG.
【図１４】光量制御信号に対する出力電圧の変化の様子
を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing how an output voltage changes with respect to a light quantity control signal.
【図１５】ｓ偏光のアンプゲインを増大させたときのト
ナー量に対する出力電圧の変化の様子を示すグラフであ
る。FIG. 15 is a graph showing a change in output voltage with respect to a toner amount when the s-polarized amplifier gain is increased.
【図１６】トナー量検出（４）の動作を示すフローチャ
ートである。FIG. 16 is a flowchart showing an operation of toner amount detection (4).
【図１７】この発明にかかる画像形成装置に採用可能な
別の受光ユニットの電気的構成を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an electrical configuration of another light receiving unit that can be employed in the image forming apparatus according to the present invention.
【図１８】図１７の受光ユニットから出力される電圧の
反射光量に対する変化の様子を示すグラフである。18 is a graph showing how the voltage output from the light receiving unit in FIG. 17 changes with respect to the amount of reflected light.
【図１９】この発明にかかる画像形成装置に採用可能な
他の受光ユニットの電気的構成を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an electrical configuration of another light receiving unit that can be employed in the image forming apparatus according to the present invention.
【図２０】図１９の受光ユニットから出力される電圧の
反射光量に対する変化の様子を示すグラフである。20 is a graph showing how the voltage output from the light receiving unit of FIG. 19 changes with respect to the amount of reflected light.
【図２１】従来の受光ユニットの電気的構成を示す図で
ある。FIG. 21 is a diagram showing an electrical configuration of a conventional light receiving unit.
【図２２】出力オフセット電圧を印加しないときの反射
光量に対する出力電圧の変化の様子を示すグラフであ
る。FIG. 22 is a graph showing how the output voltage changes with respect to the amount of reflected light when no output offset voltage is applied.
【符号の説明】 １…発光素子 ２…像担持体 ３…偏光ビームスプリッター（照射側ビームスプリッタ
ー） ４…照射光量モニタ用受光ユニット（照射光量モニタ手
段） ５…照射光量調整ユニット ６…制御ユニット ７…反射光量検出ユニット ４１…入力オフセット電圧 ４２，７２ｐ，７２ｓ，ＰＳ…受光素子 ６１…ＣＰＵ ６２…メモリ ７０ｐ，７０ｓ…受光ユニット ７１…偏光ビームスプリッター ７３ｐ，７３ｓ…アンプ回路 ７４ｐ，７４ｓ…出力オフセット電圧 ＳigＰ2，ＳigＰ5…（ｐ偏光の）光量信号 ＳigＳ2…（ｓ偏光の）光量信号 Ｓlc、Ｓlc(0)〜Ｓlc(5)…光量制御信号 Ｖp…（ｐ偏光の）出力電圧 Ｖs…（ｓ偏光の）出力電圧[Description of Signs] 1 ... Light-emitting element 2 ... Image carrier 3 ... Polarizing beam splitter (irradiation side beam splitter) 4 ... Light-receiving unit for monitoring irradiation light amount (irradiation light amount monitoring means) 5 ... Adjustment unit for irradiation light amount 6 ... Control unit 7 ... Reflection light amount detection unit 41 ... Input offset voltage 42,72p, 72s, PS ... Light receiving element 61 ... CPU 62 ... Memory 70p, 70s ... Light receiving unit 71 ... Polarizing beam splitter 73p, 73s ... Amplifier circuit 74p, 74s ... Output offset voltage SigP2, SigP5... (P-polarized) light amount signal SigS2... (S-polarized) light amount signal Slc, Slc (0) to Slc (5) .light amount control signal Vp... (P-polarized) output voltage Vs. ) Output voltage
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G059 AA05 BB09 EE02 GG02 JJ19 JJ22 KK03 MM01 MM05 MM09 MM10 MM17 MM18 NN02 NN05 NN09 2H027 DA07 DA10 DD05 DE02 DE07 EA02 EA06 EB04 EC06 EC20 2H030 BB12 BB36 BB63 2H077 DA02 DA47 DA63 DB13 GA12Continued on the front page F-term (reference) 2G059 AA05 BB09 EE02 GG02 JJ19 JJ22 KK03 MM01 MM05 MM09 MM10 MM17 MM18 NN02 NN05 NN09 2H027 DA07 DA10 DD05 DE02 DE07 EA02 EA06 EB04 EC06 EC20 2H030 BB12 DAH
Claims (8)
るトナー検出装置において、 前記像担持体に光を照射する発光素子と、 前記像担持体からの反射光に含まれる光成分のうち互い
に異なる第１および第２光成分の光量をそれぞれ検出す
る反射光量検出手段と、 前記反射光量検出手段によって検出された前記第１光成
分の光量および前記第２光成分の光量の光量比を算出
し、当該光量比に基づき前記像担持体上に付着するトナ
ー量を検出する制御手段とを備えたことを特徴とする画
像形成装置。1. A toner detecting device for detecting an amount of toner adhering on an image carrier, a light emitting element for irradiating the image carrier with light, and a light component included in light reflected from the image carrier. Reflected light amount detecting means for respectively detecting light amounts of first and second light components different from each other; calculating a light amount ratio of the light amount of the first light component and the light amount of the second light component detected by the reflected light amount detecting means A control unit for detecting an amount of toner adhering on the image carrier based on the light amount ratio.
からの反射光をｐ偏光とｓ偏光とに分割する偏光ビーム
スプリッターと、前記偏光ビームスプリッターから射出
されるｐ偏光を受光し、前記第１光成分の光量としてｐ
偏光の光量を検出する第１受光素子と、前記偏光ビーム
スプリッターから射出されるｓ偏光を受光し、前記第２
光成分の光量としてｓ偏光の光量を検出する第２受光素
子とを備えている請求項１記載の画像形成装置。2. The method according to claim 1, wherein the reflected light amount detecting unit receives a polarized light beam splitter that divides the reflected light beam from the image carrier into p-polarized light and s-polarized light, and receives the p-polarized light emitted from the polarized beam splitter. The light amount of the first light component is p
A first light receiving element for detecting the amount of polarized light, and a second light receiving element for receiving s-polarized light emitted from the polarizing beam splitter;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a second light receiving element that detects the amount of s-polarized light as the amount of light component.
るトナー検出装置において、 前記像担持体に光を照射する発光素子と、 前記像担持体からの反射光に含まれる光成分のうち互い
に異なる第１および第２光成分の光量をそれぞれ検出す
る反射光量検出手段と、 トナー量を検出するための検出処理として互いに異なる
複数のトナー量検出処理を実行可能に構成されており、
前記像担持体上に付着するトナーのトナー色に応じて前
記複数のトナー量検出処理のうちの一の検出処理を選択
的に実行する制御手段とを備えたことを特徴とする画像
形成装置。3. A toner detecting device for detecting an amount of toner adhering on an image carrier, a light emitting element for irradiating the image carrier with light, and a light component included in light reflected from the image carrier. Reflected light amount detecting means for respectively detecting the light amounts of the first and second light components different from each other; and a plurality of different toner amount detecting processes as a detecting process for detecting the toner amount are configured to be executable.
An image forming apparatus comprising: a control unit configured to selectively execute one of the plurality of toner amount detection processes according to a toner color of toner adhering to the image carrier.
前記反射光量検出手段から出力される第１光量信号のダ
イナミックレンジが、前記第２光成分の光量を示す信号
として前記反射光量検出手段から出力される第２光量信
号のダイナミックレンジよりも大きい場合に、 前記制御手段は、前記像担持体に付着している測定対象
トナーがブラックトナーである際には、前記第１光成分
の光量のみに基づきブラックトナー量を求める一方、前
記測定対象トナーがブラックトナー以外のトナーである
際には、前記第１光成分の光量および前記第２光成分の
光量との光量比を算出し、当該光量比に基づき前記像担
持体上に付着するトナー量を求める請求項３記載の画像
形成装置。4. The dynamic range of a first light quantity signal output from the reflected light quantity detecting means as a signal indicating the light quantity of the first light component, and the reflected light quantity detecting means as a signal indicating the light quantity of the second light component. When the second light amount signal is larger than the dynamic range of the second light amount signal, the control unit determines that the light amount of the first light component when the measurement target toner attached to the image carrier is a black toner. On the other hand, when the amount of the black toner is determined based on only the amount of the black toner, when the toner to be measured is a toner other than the black toner, the light amount ratio between the light amount of the first light component and the light amount of the second light component is calculated. 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein an amount of toner adhering on the image carrier is obtained based on a light amount ratio.
量を変更可能に構成されるとともに、 前記制御手段は、前記測定対象トナーがブラックトナー
である際には前記測定対象トナーがブラックトナー以外
のトナーである際の照射光量よりも高い照射光量で前記
発光素子から前記像担持体に光が照射されるように、前
記発光素子を制御する請求項４記載の画像形成装置。5. The light emitting element is configured to be capable of changing an irradiation light amount to the image carrier, and the control unit is configured to, when the measurement target toner is a black toner, set the measurement target toner to a black toner. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the light emitting element is controlled such that the light is emitted from the light emitting element to the image carrier with an irradiation light amount higher than the irradiation light amount when the toner is other than the toner.
からの反射光を第１および第２光成分に分割する光分割
手段と、前記光分割手段から射出される前記第１光成分
を受光し、前記第１光成分の光量を検出する第１受光素
子と、前記光分割手段から射出される前記第２光成分を
受光し、前記第２光成分の光量を検出する第２受光素子
とを備えており、 前記第２受光素子からの第２出力信号のダイナミックレ
ンジが前記第１受光素子からの第１出力信号のダイナミ
ックレンジよりも小さい場合に、前記第２出力信号を前
記第１出力信号よりも高い増幅率で増幅する請求項１ま
たは３記載の画像形成装置。6. The reflected light amount detecting means includes: a light splitting means for splitting the reflected light from the image carrier into first and second light components; and a first light component emitted from the light splitting means. A first light receiving element that receives light and detects the amount of the first light component, and a second light receiving element that receives the second light component emitted from the light splitting unit and detects the amount of the second light component When the dynamic range of the second output signal from the second light receiving element is smaller than the dynamic range of the first output signal from the first light receiving element, the second output signal is converted to the first output signal. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the amplification is performed at a higher amplification factor than the output signal.
れる光量制御信号に応じて前記像担持体への照射光量を
制御するとともに、 前記制御手段は前記像担持体上のトナー濃度に応じた光
量制御信号を前記発光素子に与えて照射光量を調整する
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。7. The light emitting element controls the amount of light applied to the image carrier according to a light amount control signal given from the control unit, and the control unit controls the amount of light according to the toner density on the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a control signal is applied to the light emitting element to adjust an irradiation light amount.
先立って、互いに異なる２つの光量制御信号を前記発光
素子に順番に与え、各光量制御信号に設定したときの前
記反射光量検出手段からの出力と、各光量制御信号とか
ら光量制御特性を求める一方、 前記照射光量の調整にあたっては、当該光量制御特性に
基づき前記発光素子に与える光量制御信号を決定する請
求項７記載の画像形成装置。8. The control means, prior to the adjustment of the irradiation light quantity, sequentially gives two different light quantity control signals to the light emitting element, and sets the reflected light quantity detection means when the respective light quantity control signals are set. 8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein a light quantity control characteristic is obtained from the output of the light emitting element and each light quantity control signal, and a light quantity control signal to be applied to the light emitting element is determined based on the light quantity control characteristic when adjusting the irradiation light quantity. .
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000306331A JP2002116614A (en) | 2000-10-05 | 2000-10-05 | Image forming device |
| US09/962,154 US6597878B2 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-26 | Apparatus for measuring quantity of toner, and image forming apparatus comprising measuring apparatus |
| DE60133249T DE60133249T2 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-28 | Apparatus for measuring the amount of developer and image forming apparatus provided therewith |
| EP07075571A EP1843217A3 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-28 | Apparatus for measuring quantity of toner, and image forming apparatus comprising measuring apparatus |
| EP01308336A EP1193566B1 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-28 | Apparatus for measuring quantity of toner, and image forming apparatus comprising measuring apparatus |
| AT01308336T ATE389901T1 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-28 | DEVICE FOR MEASURING THE QUANTITY OF DEVELOPER AND IMAGE PRODUCING DEVICE THEREOF |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000306331A JP2002116614A (en) | 2000-10-05 | 2000-10-05 | Image forming device |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004297441A Division JP2005043917A (en) | 2004-10-12 | 2004-10-12 | Image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002116614A true JP2002116614A (en) | 2002-04-19 |
Family
ID=18787040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000306331A Pending JP2002116614A (en) | 2000-09-29 | 2000-10-05 | Image forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002116614A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6871026B2 (en) | 2002-08-22 | 2005-03-22 | Seiko Epson Corporation | Apparatus for and method of forming image under controlled image forming condition |
| US7269362B2 (en) | 2003-05-29 | 2007-09-11 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus, control method and toner consumption calculating apparatus and method |
| CN100394322C (en) * | 2004-03-02 | 2008-06-11 | 精工爱普生株式会社 | Toner quantity measuring device, method of measuring toner quantity and image forming apparatus |
| US7623801B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-11-24 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and control method thereof |
| US7676170B2 (en) | 2006-03-22 | 2010-03-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner density detection apparatus and image forming apparatus having the same |
| US7680425B2 (en) | 2003-07-18 | 2010-03-16 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and method for controlling tone characteristics based on tone-control patch image |
| JP2014519608A (en) * | 2011-05-30 | 2014-08-14 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Hair treatment device with light-based hair detector |
-
2000
- 2000-10-05 JP JP2000306331A patent/JP2002116614A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6871026B2 (en) | 2002-08-22 | 2005-03-22 | Seiko Epson Corporation | Apparatus for and method of forming image under controlled image forming condition |
| US7269362B2 (en) | 2003-05-29 | 2007-09-11 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus, control method and toner consumption calculating apparatus and method |
| US7680425B2 (en) | 2003-07-18 | 2010-03-16 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and method for controlling tone characteristics based on tone-control patch image |
| CN100394322C (en) * | 2004-03-02 | 2008-06-11 | 精工爱普生株式会社 | Toner quantity measuring device, method of measuring toner quantity and image forming apparatus |
| US7623801B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-11-24 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and control method thereof |
| US7676170B2 (en) | 2006-03-22 | 2010-03-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner density detection apparatus and image forming apparatus having the same |
| JP2014519608A (en) * | 2011-05-30 | 2014-08-14 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Hair treatment device with light-based hair detector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1323332C (en) | Device and method of image formation | |
| EP1193566A2 (en) | Apparatus for measuring quantity of toner, and image forming apparatus comprising measuring apparatus | |
| US9310742B2 (en) | Image forming apparatus that updates process condition of image formation | |
| JP2000267369A (en) | Density measuring device for image forming device | |
| JP2002116614A (en) | Image forming device | |
| JP3785914B2 (en) | Image forming apparatus | |
| US7206530B2 (en) | Control method for correcting sensitivity of toner density sensor of image forming apparatus | |
| US6107620A (en) | Photosensor using side surface light | |
| JP4407084B2 (en) | Image forming apparatus | |
| US11507007B2 (en) | Glossiness inspection device, glossiness inspection method, and image forming apparatus | |
| JP4978331B2 (en) | Adjustment method of density detector | |
| JP2005043917A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2000338730A (en) | Image forming device | |
| US20210311423A1 (en) | Image forming apparatus | |
| JP3711757B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2002169351A (en) | Toner sticking amount controller, toner sticking amount controlling method and recording medium with recorded method | |
| US4516019A (en) | Light detector circuit | |
| JP3337851B2 (en) | Image recording device | |
| US6510297B2 (en) | Toner density sensor | |
| JPH11351962A (en) | Optical density detector for sheet and the like media | |
| US20050163019A1 (en) | Apparatus for and method of controlling photo diode using digital potentiometer | |
| JP3218208B2 (en) | Toner density sensor device | |
| JPH08123110A (en) | Image forming device and image density control method thereof | |
| JP2005242093A (en) | Color image forming device | |
| JPS6288942A (en) | Liquid concentration detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040528 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040810 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041012 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041116 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050106 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050204 |