JPH0755703A

JPH0755703A - 濃度測定装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH0755703A
Application number: JP5225038A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kobayashi; 達也小林; Akihiko Uchiyama; 明彦内山; Masuaki Saito; 益朗斎藤; Yoichiro Maehashi; 洋一郎前橋; Naoki Enomoto; 直樹榎本; Tatsuhiko Hayakawa; 竜彦早川; Hiroshi Sasame; 裕志笹目; Tetsuya Kobayashi; 哲也小林; Haruo Fujii; 春夫藤井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-08-19
Filing date: 1993-08-19
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】濃度検出用画像の濃度の測定が不能となるこ
とがなく、且つ同濃度を高精度に測定できるようにす
る。【構成】像担持体１１１上に形成された濃度測定用画
像１０４に光を照射し、反射された光を受光し、受光し
た光を濃度信号に変換し、変換された濃度信号を増幅手
段１６にて増幅して前記濃度測定用画像１０４の濃度を
測定する濃度測定装置において、前記増幅手段１６は、
増幅率が複数段階に可変に構成され、前記濃度測定用画
像１０４の仮濃度測定時における濃度信号を仮濃度測定
用の増幅率で増幅した値に基づいて、増幅手段１６の本
濃度測定用の増幅率を選択するよう制御することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、濃度測定装置及び画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の画像形成装置における濃
度測定装置である。濃度検知センサー１００は、ホルダ
ー１０１内に発光素子としてのＬＥＤ１０２、受光素子
としてのフォトダイオード１０３を有する。像担持体１
１１上の検知用画像１０４にＬＥＤ１０２からの光が照
射され、照射された光は画像濃度に応じた反射光がフォ
トダイオード１０３に入射する。フォトダイオード１０
３は入射光量に比例して電流が流れ、この電流をオペア
ンプ１０５により電圧に変換し出力とする。

【０００３】このときの、画像濃度と反射光量の関係の
一例を図６に示す。ここでは、発光素子として、波長９
５０ｎｍのＬＥＤを用い、画像はこの光を吸収する黒色
のトナーを用いた。なお、グラフの横軸は画像をマクベ
ス社の反射濃度計で測定した値であり、反射光量は、白
紙の反射光量を１００としたときの各画像の反射光量の
出力である。このようにして得られた出力は不図示のＤ
Ａコンバーターでデジタル信号化され、その後の処理が
行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
濃度測定では低濃度から高濃度までの画像を１つのレン
ジで測定・判断している為、特に高濃度画像の測定精度
が悪いという欠点があった。

【０００５】これにたいし、濃度検知センサー１００か
らの出力を増幅器で増幅しＡＤ変換する方法があるが、
この方法では、高濃度の画像も精度良く測定できるが、
検知できるレンジが狭くなってしまい、測定する画像の
濃度がこの測定レンジからずれてしまうと、測定できな
くなり、この場合、上記増幅器の増幅率を変え再び測定
を行うと濃度制御に要する時間が長くなり、さらには無
用のトナーを消費してしまう問題点があった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、濃度検出用画像の
濃度の測定が不能となることがなく、且つ同濃度を高精
度に測定することができる濃度測定装置及び画像形成装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、像担持体上に形成された濃度測定
用画像に光を照射し、反射された光を受光し、受光した
光を濃度信号に変換し、変換された濃度信号を増幅手段
にて増幅して前記濃度測定用画像の濃度を測定する濃度
測定装置において、前記増幅手段は、増幅率が複数段階
に可変に構成され、前記濃度測定用画像の仮濃度測定時
における濃度信号を仮濃度測定用の増幅率で増幅した値
に基づいて、前記増幅手段の本濃度測定用の増幅率を選
択するよう制御することを特徴とする。

【０００８】また、濃度測定用画像が像担持体上に一つ
形成され、該一つの濃度測定用画像の先端部にて仮濃度
測定を行い、該後半部にて本濃度測定を行うのが好まし
い。

【０００９】また、前記濃度測定装置の測定結果に基づ
いて画像形成条件が設定される。

【００１０】

【作用】上記構成の本発明にあっては、像担持体上に形
成された濃度測定用画像に光を照射し、反射された光を
受光し、受光した光を濃度信号に変換し、変換された濃
度信号を増幅手段にて増幅して前記濃度測定用画像の濃
度が測定される。

【００１１】ここで増幅手段は、増幅率が複数段階に可
変に構成され、前記濃度測定用画像の仮濃度測定時にお
ける濃度信号を仮濃度測定用の増幅率で増幅した値に基
づいて、前記増幅手段の本濃度測定用の増幅率を選択す
るように制御される。

【００１２】そして、仮濃度測定時には仮濃度測定用の
増幅率で増幅されるので、濃度測定用画像の濃度が測定
レンジからずれて測定できなくなるということを防止す
ることができる。

【００１３】しかも、本濃度測定時には仮濃度測定時の
測定結果に基づいて増幅率が設定されるので、高精度の
濃度測定が可能となる。

【００１４】

【実施例】

（第１の実施例）図１は本発明の第１の実施例である。
以下図に沿って説明するが従来例と同様な構成・作用を
するものは同一の番号を付し説明は略す。発光素子とし
てのＬＥＤ１０２から像担持１１１上の濃度測定用画像
としての検知用画像１０４に光が照射される。ここでＬ
ＥＤ１０２はその照射光が一定になるように制御され
る。検知用画像１０４は小さすぎると正確な検知が行え
ず、大きすぎると無駄なトナー等の像形成剤の消費を招
くため、５ｍｍ×５ｍｍから２０ｍｍ×２００ｍｍ程度
が好ましい。検知用画像１０４に照射された光は画像濃
度に応じて反射し受光素子であるフォトダイオード１０
３に入射する。ここでフォトダイオード１０３は入射光
量に比例して電流が流れこの電流をオペアンプ１０５に
より電圧に変換する。電圧に変換された信号は装置本体
に設けられたＣＰＵ１５によりその増幅率が２段階に可
変できる増幅手段としての増幅器１６により増幅され
る。

【００１５】図２にそれぞれの増幅率における検知用画
像１０４の濃度とその反射光量（白紙を１００としたと
きの相対値）を示す。

【００１６】図中Ａで示したグラフは濃度が０〜１．６
までの検知用画像１０４が検知できるように増幅器１６
の増幅率を設定してある。また図中Ｂで示したグラフは
Ａに対し１０倍の増幅率で設定してあり、濃度が１．０
〜１．６までの検知用画像１０４が検知できる。図を見
れば分かるようにＡの場合はすべての濃度が検知できる
が、高濃度になると反射量の変化率が減少し正確な検知
ができない。

【００１７】そこで本発明によれば２つの検知用画像１
０４ａ，１０４ｂを形成し、本濃度測定としての最終検
知に先立ち測定レンジを決定するための低濃度測定とし
ての低検知を検知用画像１０４ａで行う。その出力結果
により最適の検知状態で、検知用画像１０４ｂの濃度を
検知する事により高精度で、検知の失敗を防ぐことがで
きる。すなわち、仮検知では図中Ａで示した高濃度の検
知精度は悪いがすべての濃度が検知できるレンジで検知
を行い、検知用画像１０４ａの濃度が１．０以下の場合
はそのままのレンジで検知を続け、濃度が１．０以上の
場合は図中Ｂの高濃度が正確に測定できるレンジに変
え、検知用画像１０４ｂの濃度を測定すれば良い。

【００１８】以上増幅器１６の増幅率を２段階に変化さ
せる場合について述べたがこれに限らず３段階もしくは
それ以上変化させても良い。

【００１９】また、濃度検知の方法について光源の光量
を一定にして、反射光量を測定する場合を述べたが、こ
の他、反射光量が一定になるように光源の光量を変化さ
せこの時の光源光量を測定し、濃度データとしてもよ
い。この場合、一定になるよう制御する反射光量の値
を、２またはそれ以上可変とし測定する濃度のレンジを
変化させればよい。

【００２０】（第２の実施例）図３は本発明の第２の実
施例である。本発明によれば、１つの検知用画像１０４
を用いて測定レンジを決定するための仮検知と、濃度を
検知するための最終検知を行うため、検知の失敗を防ぐ
ほかに、トナーの消費を極力抑えられる効果がある。以
下図に沿って説明するが前実施例と同等な構成・作用を
するものは同一の番号を付し説明は略す。

【００２１】１０４は、検知用画像であり、後述するよ
うにその先端部分で仮検知、それ以降で最終検知を行う
ため像担持体の移動方向に長い形状が好ましい。具体的
には５ｍｍ×１０ｍｍから２０ｍｍ×３０ｍｍ程度が良
い。また、濃度センサー１００からの出力は前実施例同
様、増幅器１６により２段階に出力が切り替えられ、図
３中のＡで示したように増幅率が低く、濃度が０〜１．
６までの検知用画像が検知できる状態と、図中Ｂで示し
たようにＡに対し１０倍の増幅率に設定してあり、濃度
が１．０〜１．６まで検知できる状態がある。

【００２２】図３で示した検知用画像１０４が濃度セン
サー１００に達したとき、増幅器１６の増幅率は低いＡ
のレンジであり、濃度０〜１．６までの画像濃度が検知
できる。このレンジで濃度検知用画像１０４の先端部
（図中１０４ｃで示した部分）の濃度を測定する。測定
された濃度が１．０以下の場合はそのままレンジで検知
を続け、濃度が１．０以上の場合は図中Ｂの高濃度が正
確に測定できるレンジに変え、検知用画像１０４の後半
部１０４ｄの濃度を測定すれば良い。本発明によれば、
高精度で、検知の失敗を防ぐことができる他、１つの検
知用画像１０４で検知が行えるためトナーの消費を抑え
ることが出来る。

【００２３】（第３の実施例）図４は、本発明の第３の
実施例であり、本発明に係る濃度検知を行うカラー画像
形成装置である。以下図に沿って説明する。

【００２４】アミルシリンダーの外周面に有機感光体
（ＯＰＣ）又はＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ、等から成る光
導電体を塗布して構成される感光ドラム１は、不図示の
駆動手段によって図示矢印方向に駆動され後述するロー
ラー帯電器２により所定の電位に均一に帯電される。次
いで、露光装置３にはイエローの画像模様に従った信号
が入力され感光ドラム１に照射され、感光ドラム１上に
潜像が形成される。更に感光ドラム１が矢印方向に進む
と支持体５に支持された現像装置４ａ，ｂ，ｃ，ｄのう
ち、イエロートナーが入った現像装置４ａが感光ドラム
１に対向するよう支持体５は回転し、選択された現像装
置４ａによって可視化される。現像されたトナー像は転
写紙上に転写される。

【００２５】転写行程を詳述すると、感光ドラム１の画
像と同期して転写紙カセット１０内からピックアップロ
ーラー９によって転写紙が給紙される。この像担持体と
しての転写ドラム６は、導電性の支持体６１上に弾性層
６２、誘電体層６３を設けてなり、感光ドラム１と略同
速で矢印方向に回転する。この転写ドラム６へ前述転写
紙が供給されると支持体の一部に設けられたグリッパー
６６によって、転写紙（不図示）が保持され、吸着ロー
ラ６７により吸着される。次に、感光ドラム１上のトナ
ー像は、支持体６１にバイアスが印加されることの転写
紙（不図示）上に転写される。

【００２６】以上の行程をマゼンタ色、シアン色、黒色
を行うことによって転写紙上に複数色のトナー像が形成
される。この記録紙は、分離帯電器６４を経て、分離爪
６５によって転写ドラム６から剥され、搬送手段により
搬送され、更に転写紙は、従来公知の加熱、加圧の定着
装置８によって溶融固着されカラー画像が得られる。

【００２７】また、感光ドラム１上の転写残トナーは公
知のブレード手段のクリーニング装置７によって清掃さ
れる。また、転写ドラム６上のトナーも必要に応じてフ
ァーブラシ、ウエブ等の転写ドラムクリーニング装置６
８によって清掃することが好ましい。

【００２８】以上説明した画像形成装置装置において、
通常の画像形成に先だって、濃度センサー１００により
転写ドラム６上に形成され濃度検知用画像１０４の濃度
を測定し、その結果を基に、感光ドラム１の帯電電位、
露光装置３の光量、現像バイアス等の種々プロセス条件
を制御する。

【００２９】ここで、濃度センサー１００は、図１に示
したものと同様な構成からなり説明は略す。次に濃度検
知動作の説明をする。帯電ローラー２により帯電された
感光ドラム１上に、露光装置３により濃度検知用画像１
０４の画像模様が露光され潜像が形成される。この潜像
は第１色目のマゼンタトナーが入った現像器４ａにより
現像されトナー可視像化される。次にこのトナー可視像
は転写ドラム６上に転写される。

【００３０】また検知用画像１０４は、帯電電位、露光
強度、現像バイアス、転写バイアス等のプロセス条件を
種々変え、複数個作成するとそれだけ良好な画像制御が
できて良い。以下同様にして２色目シアン、３色目イエ
ロー、４色目ブラックの検知用トナー像を形成する。濃
度センサー１００からの出力は前実施例同様、増幅器１
６により２段階に出力が切り替えられ、図２中Ａで示し
たように増幅率が低く、濃度が０〜１．６までの検知用
画像が検知できる状態と、図中Ｂで示したようにＡに対
し１０倍の増幅率に設定してあり、濃度が１．０〜１．
６まで検知できる状態がある。

【００３１】図４で示した濃度検知用画像１０４が濃度
センサー１００に達したとき、増幅器１６の増幅率は低
いＡのレンジであり、濃度０〜１．６までの画像濃度が
検知できる。このレンジで濃度検知用画像１０４の先端
部の濃度を測定する。測定された濃度が１．０以下の場
合はそのままのレンジで検知を続け、濃度が１．０以上
の場合は図中Ｂの高濃度が正確に測定できるレンジに変
え、検知用画像１０４の濃度を測定すれば良い。

【００３２】本発明によれば複数色のトナーを用いるた
め、画像濃度制御に有するトナーの消費を抑える効果が
大きい。

【００３３】また、カラー画像形成装置においては、画
像濃度の他に、中間濃度を制御することに色再現性のよ
い高画質画像を得ることができる。この場合光学濃度
０．２〜１．０程度の各色中間濃度の検知用画像を上述
した方法と同様な方法で形成し、その濃度を濃度センサ
ー１００で読み取ればよい。このとき増幅器１６は３〜
８段階程度その増幅率を可変とし、検知用画像の濃度に
応じたレンジで検知することにより高精度な検知を行う
ことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、複数の増幅率を有
する増幅手段を備え、予め最適な測定レンジを決定する
ための仮濃度測定を行った後、最適の測定レンジを選択
し、濃度を測定することで、測定精度の向上と測定不能
の回避を達成することができる。

【００３５】さらに、上記仮濃度測定を濃度測定用画像
の先端部で行うことにより、上記の効果に加えて、トナ
ーの消費を低減することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る濃度測定装置の概略
構成図である。

【図２】同装置に係る濃度測定用画像濃度と反射光量と
の関係を示すグラフである。

【図３】本発明の第２の実施例に係る濃度測定装置の概
略構成図である。

【図４】本発明の第３の実施例に係る濃度測定装置及び
画像形成装置の概略構成図である。

【図５】従来の濃度測定装置の概略構成図である。

【図６】同装置に係る濃度測定用画像濃度と反射光量と
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１１１像担持体６転写ドラム（像担持体）１６増幅器（増幅手段）１０４検知用画像（濃度測定用画像）１０４ｃ先端部１０６ｄ後半部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前橋洋一郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者榎本直樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者早川竜彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者笹目裕志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林哲也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者藤井春夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成された濃度測定用画像
に光を照射し、反射された光を受光し、受光した光を濃
度信号に変換し、変換された濃度信号を増幅手段にて増
幅して前記濃度測定用画像の濃度を測定する濃度測定装
置において、前記増幅手段は、増幅率が複数段階に可変に構成され、前記濃度測定用画像の仮濃度測定時における濃度信号を
仮濃度測定用の増幅率で増幅した値に基づいて、前記増
幅手段の本濃度測定用の増幅率を選択するよう制御する
ことを特徴とする濃度測定装置。
【請求項２】濃度測定用画像が像担持体上に一つ形成
され、該一つの濃度測定用画像の先端部にて仮濃度測定
を行い、該後半部にて本濃度測定を行う請求項１記載の
濃度測定装置。
【請求項３】請求項１記載の濃度測定装置の測定結果
に基づいて画像形成条件が設定される画像形成装置。