JP2013011817A - 光学センサユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シャッター部材130のセンサ部30の出入射面38と対向する対向部131を、出入射面38に対して傾斜させた平滑な傾斜面にし、この傾斜面131aに光を照射して、このときの第1受光素子32の出力電圧、第2受光素子33の出力電圧を検知することで、第1受光素子32のクロストーク電圧、第2受光素子のクロストーク電圧を検知する。
【選択図】図8
Description
このような画質調整制御により、長期に渡って安定した画像濃度のプリントアウトを行うことが可能になる。
また、クロストークによるノイズを良好に除去することができ、精度よく被検知対象物を検知することができる。
本実施形態におけるセンサ部30は、図4に示すように、発光手段としての発光素子31と、反射光を受光するための受光手段としての第1受光素子32と、第2受光素子33とを有している。各素子31、32、33は、プリント基板34上に実装されている。各素子31、32、33は、上ケース35に封入されており、上ケース35には、発光素子31から照射される入射光が中間転写ベルト7又は中間転写ベルト上のトナー像(以下、被検知対象という)に至るまでの射出光路を確保するための通路402、及び被検知対象で反射した反射光が第1受光素子32及び第2の受光素子33に至るまでの入射光路を確保するための通路401、403がそれぞれ形成されている。そして、発光素子31と通路402とで構成された空間と、第1受光素子32と通路403とで構成された空間が遮光壁405で区切られており、発光素子31からの光が、直接第1受光素子32へ入射するのを抑制している。また、発光素子31と通路402とで構成された空間と、第2受光素子33と通路404とで構成された空間が遮光壁404で区切られており、発光素子31からの光が、直接第2受光素子33へ入射するのを抑制している。また、上ケース35の射出光路上に集光レンズ37bが配置されている。また、入射光路上にも、集光レンズ37a、37cが配置されている。
図に示すように、本実施形態においては、シャッター部材130のセンサ部30の出入射面38と対向する対向部131を、出入射面38に対して傾斜させて、対向部131の出入射面38と対向する面131aを傾斜面にした。この傾斜面は、平滑な面(鏡面)となっており、傾斜面に入射された光を正反射する。
本実施形態においては、クロストーク電圧の検知は、画像調整制御(以下、プロセスコントロールという)の前処理として行われる。
図14は、本プリンタの画質調整制御のための電気回路の要部構成を示すブロック図である。図14に示すように、本プリンタの制御部200は、後述するようにセンサ部30の検出結果に基づいて画質調整を行う画質調整制御手段としての機能、クロストーク電圧に基づいて受光素子の出力値を補正する補正手段としての機能も有している。すなわち、本実施形態の光学センサユニット300は、センサ部30、シャッター部材130、制御部200とで構成されている。
まず、制御部200は、各センサ部30Y、30M、30C、30Kの校正を行う(S1)。センサ部30の校正は、まず、シャッター部材130を閉位置から開位置へ移動させた後、中間転写ベルト7に光を照射して正反射光を第1受光素子32で受光する。そして、第1受光素子32の出力電圧が予め決められた所定の範囲か否かを調べる。所定範囲以外のときは、第1受光素子32の出力電圧が予め決められた所定の範囲に入るように、センサ部30の発光素子31に供給する供給電流Ifを調整して発光素子31の発光強度を調整する。このような校正動作を行うことで、発光素子31の発光効率個体差、温度変動や経時変動などの発光強度の変動による、受光素子32、33の出力電圧のばらつきを抑制することができ、精度良くトナー像濃度を計測することができる。一方、第1受光素子32の出力電圧が予め決められた所定の範囲である場合は、そのままセンサ部30の校正処理を終了する。このように、制御部200は、第1受光素子32からの出力電圧を参照しつつ発光素子31に供給する電流の値を変化させ、発光素子31の発光光量を調整する発光光量調整手段としての機能を有している。
(1)
発光素子などの発光手段と、発光手段から照射され被検知対象物(本実施形態では、中間転写ベルト、中間転写ベルト上に形成されたトナー像)から反射した光を受光し、光に応じた出力値を出力する受光素子などの受光手段と、被検知対象物に向けて発光手段の光が出射する出射箇所と被検知対象物から反射した光が入射する入射箇所を有する出入射面を開閉可能に覆うシャッター部材とを備えた光学センサユニットにおいて、シャッター部材の出入射面と対向する対向面を、出入射面に対して傾斜させた傾斜面とし、シャッター部材の傾斜面に光を照射して得られた受光手段の出力値に基づいて、被検知対象物から反射した光を受光したときの受光手段の出力値を補正する補正手段を備えた。なお、本実施形態においては、補正手段を、制御部200で構成した。
かかる構成を備えることにより、上述したように、クロストーク電圧を精度よく測定することができ、この測定された出力値により被検知対象物から反射した光を受光したときの受光素子の出力値を補正することにより、精度よく被検知対象物を検知することができる。
上記(1)に記載の態様の光学センサユニットにおいて、シャッター部材を開位置から閉位置へ移動させるときにおける移動方向下流側が、移動方向上流側に比べて、入射面からの距離が短くなるよう対向面を傾斜させた。
かかる構成を有することで、シャッター部材の先端と入出射面との隙間からトナーや埃が侵入するのを抑制することができ、入出射面にトナーや埃が付着するのを抑制することができる。
また、上記(1)または(2)に記載の態様の光学センサユニットにおいて、傾斜面と反対側の面であって、被検知対象物と対向する被検知対象物側面を、シャッター部材を開位置から閉位置へ移動させるときにおける移動方向下流側が、移動方向上流側に比べて、被検知対象物からの距離が短くなるような傾斜面とした。
かかる構成とすることで、シャッター部材の被検知対象物側面に堆積したトナーや埃が、シャッター部材の移動に伴い、シャッター部材の先端から入出射面へ滑り落ちるのを防止することができる。これにより、出入射面にトナーや埃が付着するのを抑制することができる。特に、被検知対象物が光学センサユニットのセンサ部よりも上方にある場合、上記(3)に記載の態様を採用するのが効果的である。
また、上記(1)乃至(3)いずれかに記載の態様の光学センサユニットにおいて、対向面に複数の傾斜面を設けたので、対向面全体を傾斜面にした場合に比べて、各傾斜面の傾斜角度を大きくしつつ、対向面と出入射面との間の距離を全体的に短くすることができる。これにより、対向面と出入射面との間からトナーや埃が侵入するのを抑制することができる。
また、上記(1)乃至(4)いずれかに記載の態様の光学センサユニットにおいて、傾斜面に光吸収部材を設けることで、傾斜面から反射する光量を削減することができ、傾斜面からの反射光が受光手段に入射するのをより一層抑制することができる。
また、上記(5)に記載の態様の光学センサユニットにおいて、光吸収部材として、植毛シートを用いることにより、植毛シートにより、シャッター部材と出入射面との間に侵入したトナーや埃を植毛シートに付着させることができ、出入射面が汚れるのを抑制することができる。
また、上記(1)乃至(4)いずれかに記載の態様の光学センサユニットにおいて、傾斜面に光を吸収する塗料を塗布することでも、傾斜面から反射する光量を削減することができ、傾斜面からの反射光が受光手段に入射するのをより一層抑制することができる。
表面にトナー像を担持する中間転写ベルトなどの像担持体と、トナー像からの反射光を検出する光学センサユニットと、像担持体表面に画質調整用トナー像を形成し、光学センサユニットの画質調整用トナー像からの反射光を受光したときの出力値に基づいて、画質調整制御を実行する画質調整制御手段とを備える画像形成装置において、上記光学センサユニットとして、上記(1)乃至(6)いずれかに記載の態様の光学センサユニットを用いた。なお、本実施形態においては、画質調整制御手段を制御部で構成した。
かかる構成を有することで、トナー付着量を精度良く検知することができ、精度の高い画質調整制御が可能となる。
30:センサ部
31:発光素子
32,33:受光素子
34:プリント基板
35:上ケース
36:下ケース
37:集光レンズ
38:出入射面
111:スピーカ
112:表示部
130:シャッター部材
131:対向部
131a,133:傾斜面
131b:中間転写ベルト7と対向する面
132:光吸収部材
200 制御部
300:光学センサユニット
Claims (8)
- 発光手段と、
該発光手段から照射され被検知対象物から反射した光を受光し、該光に応じた出力値を出力する受光手段と、
被検知対象物に向けて発光手段の光が出射する出射箇所と被検知対象物から反射した光が入射する入射箇所とを有する出入射面を開閉可能に覆うシャッター部材とを備えた光学センサユニットにおいて、
前記シャッター部材の前記出入射面と対向する対向面を、前記出入射面に対して傾斜させた傾斜面とし、
前記シャッター部材の前記傾斜面に光を照射して得られた前記受光手段の出力値に基づいて、被検知対象物から反射した光を受光したときの受光手段の出力値を補正する補正手段を備えたことを特徴とする光学センサユニット。 - 請求項1の光学センサユニットにおいて、
前記シャッター部材を開位置から閉位置へ移動させるときにおける移動方向下流側が、移動方向上流側に比べて、入射面からの距離が短くなるよう前記対向面を傾斜させたことを特徴とする光学センサユニット。 - 請求項1または2の光学センサユニットにおいて、
前記対向面と反対側の面であって、被検知対象物と対向する被検知対象物側面を、前記シャッター部材を開位置から閉位置へ移動させるときにおける移動方向下流側が、移動方向上流側に比べて、被検知対象物からの距離が短くなるよう傾斜させたことを特徴とする光学センサユニット。 - 請求項1乃至3いずれかの光学センサユニットにおいて、
前記対向面に複数の傾斜面を設けたことを特徴とする光学センサユニット。 - 請求項1乃至4いずれかの光学センサユニットにおいて、
前記傾斜面に光吸収部材を設けたことを特徴とする光学センサユニット。 - 請求項5の光学センサユニットにおいて、
前記光吸収部材として、植毛シートを用いたことを特徴とする光学センサユニット。 - 請求項1乃至4いずれかの光学センサユニットにおいて、
前記傾斜面に光を吸収する塗料を塗布したことを特徴とする光学センサユニット。 - 表面にトナー像を担持する像担持体と、
上記トナー像からの反射光を検出する光学センサユニットと、
上記像担持体表面に画質調整用トナー像を形成し、
上記光学センサユニットの前記画質調整用トナー像からの反射光を受光したときの出力値に基づいて、画質調整制御を実行する画質調整制御手段とを備える画像形成装置において、
上記光学センサユニットとして、請求項1乃至6いずれかの光学センサユニットを用いたことを特徴とする画像形成装置。
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