JP2016109827A - 測定装置、画像形成装置、測定方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 担持体に形成されたトナー像のトナー付着量を測定する測定装置であって、前記トナー像または前記担持体に光を照射する照射手段と、前記トナー像または前記担持体からの反射光を受光する受光手段と、前記取得手段が取得した反射光の反射波形に基づいて、前記トナー像の高さを算出する高さ算出手段と、前記トナー像の嵩密度を算出する嵩密度算出手段と、前記トナー像の高さと前記嵩密度とに基づいて、前記トナー像のトナー付着量を算出する算出手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図6
Description
<画像形成装置の構成>
まず、本実施形態における画像形成装置の構成について、図1から図2を参照して説明する。図1は、本発明を構成する画像形成装置の構成の一例を示した図である。
εt=εb(ρt/ρb)+ε0(1−ρt/ρb) …(1)
Q/S)=ΔV/{(dt/2εt)+(dd/εd)} …(2)
(Q/M)=(Q/S)/(M/S) …(3)
式(1)において、ε0は真空の誘電率、εbはトナーのバルク状態での誘電率、ρbはトナーのバルク密度を表す。上記式では、空気の誘電率と密度は真空に等しいものとして省略している。また、式(2)においてddは感光ドラム101の表面層の厚み、εdは感光ドラム101の表面層の誘電率を表す。
以下、本実施形態におけるトナー付着量測定装置について詳細に説明する。
図4は、本実施形態においてトナー付着量の測定に用いるトナーパッチ309の構成を示した模式図である。
以下、本実施形態におけるトナー付着量測定方法について、構成図とフローチャートを参照して詳細に説明する。図5は本実施形態における信号処理部307内の詳細な論理構成の一例を示したブロック図である。また、図6は、本実施形態におけるトナー付着量の測定の流れを示したフローチャート図である。
f(x)={A/√(2πσ2)}・exp{−(x−μ)2/2σ2}+C …(4)
ここで、μはピーク位置、σはピークの幅、Aはピークの高さに関連する特徴量である。カーブフィッティング部501は担持体および各トナーパッチの反射波形に対するピーク位置μ、ピーク幅σ、ピーク高さAの値を算出する。
(M/S)b=(dtρt) …(5)
Δ(M/S)=|(M/S)a−(M/S)b| …(6)
なお、光量差とトナー付着量(M/S)aの線形性が十分に高い場合は、単純に
ρt=Σ(M/S)a/Σdt …(7)
として嵩密度ρtを算出してもよい。
(M/S)c=ka(M/S)a+kb(M/S)b …(8)
ka+kb=1.0 …(9)
図9は、信号レベルと重み係数との関係を示した図である。本実施形態では図9に示したように、トナー高さの測定が線形性を失う低濃度領域ではka=1.0となり、光量差から算出されたトナー付着量(M/S)aのみが使用される。また、光量差の測定が線形性を失う高濃度領域ではkb=1.0となり、トナー高さから算出されたトナー付着量(M/S)bのみが使用される。双方が十分な線形性を持つ中間濃度領域では、濃度が高くなるほどトナー高さから算出されたトナー付着量(M/S)bの重みが高くなるような傾斜された重み付けを行う。
第1の実施形態では、異なる階調においてもトナー像の嵩密度が一定であるものとして、光量差から算出された中間濃度領域のトナー付着量から嵩密度を取得する手法について説明を行った。しかしながら、トナーの特性や現像プロセス・転写プロセスの特性によっては、同一環境であっても階調ごとの嵩密度に差異が生じる場合がある。ここでは、使用されるトナーパッチの階調ごとに別個に嵩密度の値を取得し、トナー付着量の算出を行う手法について説明を行う。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
502 トナー高さ取得部
503 光量差取得部
504 光量差→トナー付着量変換部
505 嵩密度算出部
506 トナー高さ→トナー付着量変換部
507 トナー付着量演算部
Claims (8)
- 担持体に形成されたトナー像のトナー付着量を測定する測定装置であって、
前記トナー像または前記担持体に光を照射する照射手段と、
前記トナー像または前記担持体からの反射光を受光する受光手段と、
前記取得手段が取得した反射光の反射波形に基づいて、前記トナー像の高さを算出する高さ算出手段と、
前記トナー像の嵩密度を算出する嵩密度算出手段と、
前記トナー像の高さと前記嵩密度とに基づいて、前記トナー像の第一のトナー付着量を算出する第一の算出手段と、
前記トナー像からの反射光の反射光量と前記担持体からの反射光の反射光量との差を、第二のトナー付着量に変換する第一の変換手段と、
前記第一のトナー付着量と前記第二のトナー付着量とに基づいて、前記トナー像の第三のトナー付着量を算出する第二の算出手段と、
を有することを特徴とする測定装置。 - 前記高さ算出手段は、前記反射波形のピーク位置の変化に基づいて前記トナー像の高さを決定することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記嵩密度算出手段は、前記第一のトナー付着量と前記第二のトナー付着量との差を算出し、前記差が最小となる嵩密度を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の測定装置。
- 前記第二の算出手段は、前記トナー像の濃度が低い場合は前記第二のトナー付着量の重み係数が大きくなり、前記トナー像の濃度が高い場合は前記第一のトナー付着量の重み係数が大きくなるように、前記第二のトナー付着量と前記第三のトナー付着量とを合成することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の測定装置。
- 前記嵩密度算出手段は、前記トナー高さに基づいて、前記トナー像の表面の凹凸を算出し、前記表面の凹凸に基づいて前記嵩密度を推定することを特徴とする請求項1または2に記載の測定装置。
- 請求項1乃至5の何れか一項に記載の測定装置と、
電子写真方式により記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記第四のトナー付着量に基づいて、前記画像形成手段における画像形成プロセスを制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - コンピュータに読み込み込ませ実行させることで、前記コンピュータを請求項1乃至5の何れか一項に記載された測定装置として機能させることを特徴とするプログラム。
- 担持体に形成されたトナー像のトナー付着量を測定する測定方法であって、
前記トナー像または前記担持体に光を照射し、
前記トナー像または前記担持体からの反射光を受光し、
前記反射光の反射波形に基づいて、前記トナー像の高さを算出し、
前記トナー像の嵩密度を算出し、
前記トナー像の高さと前記嵩密度とに基づいて、前記トナー像の第一のトナー付着量を算出し、
前記トナー像からの反射光の反射光量と前記担持体からの反射光の反射光量との差を、第二のトナー付着量に変換する第一の変換手段と、
前記第一のトナー付着量と前記第二のトナー付着量とに基づいて、前記トナー像の第三のトナー付着量を算出することを特徴とする測定方法。
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---|---|---|---|---|
JPH10132511A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 貯炭残量監視装置 |
US20020181964A1 (en) * | 2001-03-09 | 2002-12-05 | Campbell Alan Stirling | Method of setting laser power and developer bias in a multi-color electrophotographic machine |
JP2010049233A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-03-04 | Canon Inc | 測定装置および画像形成装置 |
JP2011191736A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-29 | Canon Inc | 画像形成装置 |
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