JPH0950154A - Image measuring method, image measuring device and sensor unit - Google Patents
Image measuring method, image measuring device and sensor unitInfo
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- JPH0950154A JPH0950154A JP7201131A JP20113195A JPH0950154A JP H0950154 A JPH0950154 A JP H0950154A JP 7201131 A JP7201131 A JP 7201131A JP 20113195 A JP20113195 A JP 20113195A JP H0950154 A JPH0950154 A JP H0950154A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電子写真方式による
白黒又はカラーの複写機やプリンタ等の画像形成装置に
おいて、感光体ドラム等の像担持体上に形成された画像
の濃度や画像の形成状態等を測定するための画像測定方
法、画像測定装置及びセンサユニットに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic black-and-white or color image forming apparatus such as a copying machine or a printer, in which the density of an image formed on an image bearing member such as a photosensitive drum or the formation of an image The present invention relates to an image measuring method, an image measuring device, and a sensor unit for measuring a state and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、上記電子写真方式による白黒又は
カラーの複写機等の画像形成装置においては、感光体ド
ラム等の像担持体の表面を一様に帯電した後、画像を露
光して画像情報に応じた静電潜像を形成し、この静電潜
像を現像することによって画像を形成するように構成さ
れている。その際、カラー電子写真装置の場合には、一
様帯電、画像露光や現像工程等を所定の色数分だけ繰り
返すことによって、カラー画像の形成が行われる。上記
カラー電子写真装置等には、画像を形成する一様帯電、
画像露光や現像工程等を実行する構成要素の中に、感光
体の帯電特性、画像露光を行う光源の出力強度、現像器
の現像バイアス電圧や現像剤の帯電特性等のように、環
境や経時変化に対して不安定な要素があり、これらの構
成要素の特性が変動すると、特に中間調画像の画質や濃
度が変化し易い。上記カラー電子写真装置では、特に中
間調画像において１色でも画像濃度が変化すると、複数
の色を重ね合わせた画像の色調が変動してしまい、所定
の色調の画像を再現することができなくなるためしばし
ば問題となり、中間調画像の濃度変動を制御する方法に
ついて、種々の提案がなされている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a black-and-white or color copying machine using the electrophotographic system, the surface of an image carrier such as a photoconductor drum is uniformly charged, and then the image is exposed to form an image. It is configured to form an electrostatic latent image according to information and develop the electrostatic latent image to form an image. At that time, in the case of a color electrophotographic apparatus, a color image is formed by repeating uniform charging, image exposure and developing processes for a predetermined number of colors. The color electrophotographic device or the like has a uniform charge for forming an image,
Among the components that perform image exposure and development processes, such as the charging characteristics of the photoconductor, the output intensity of the light source that performs image exposure, the developing bias voltage of the developing device and the charging characteristics of the developer, the environment and time There are elements that are unstable with respect to changes, and if the characteristics of these constituent elements change, the image quality and density of halftone images in particular tend to change. In the color electrophotographic apparatus, especially when the image density of even one color changes in the halftone image, the color tone of the image in which a plurality of colors are superposed fluctuates, and an image having a predetermined color tone cannot be reproduced. This is often a problem, and various proposals have been made regarding methods for controlling density fluctuations in halftone images.
【０００３】かかる中間調画像の濃度制御に関する技術
としては、例えば、特開昭６４−３５４６６号公報に開
示されたものがある。この特開昭６４−３５４６６号公
報に係るトナー濃度制御装置は、感光体上に任意のパタ
ーンを形成し、そのパターン濃度と読み取りトナー濃度
を制御するトナー濃度制御装置において、パターン濃度
を読み取る濃度センサを、１つの発光部と、その発光部
に対して異なる角度に設置された複数の受光部とから構
成したものである。As a technique relating to the density control of such a halftone image, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-35466. The toner density control device according to Japanese Patent Laid-Open No. 64-35466 discloses a density sensor for reading pattern density in a toner density control device for forming an arbitrary pattern on a photoconductor and controlling the pattern density and the read toner density. Is composed of one light emitting part and a plurality of light receiving parts installed at different angles with respect to the light emitting part.
【０００４】さらに、この提案に係る技術について説明
すると、上記トナー濃度制御装置は、感光体上に現像さ
れた基準パターンに対し、感光体表面で吸収量の少ない
例えば８００〜２０００ｎｍ付近の波長の検出光をあ
て、その反射光量の大きさにより基準パターンの濃度を
測定するものである。その際、上記反射光は、トナーに
より反射される拡散反射成分と、トナーがない部分で感
光体表面によって反射される正反射成分とからなる。Further, the technique according to this proposal will be described. In the toner density control device, the reference pattern developed on the photoconductor detects a wavelength around 800 to 2000 nm where the amount of absorption is small on the photoconductor surface. The density of the reference pattern is measured by shining light and measuring the amount of reflected light. At that time, the reflected light is composed of a diffuse reflection component which is reflected by the toner and a regular reflection component which is reflected by the surface of the photoconductor in a portion where the toner is absent.
【０００５】図１９は上記提案に係る方法によって、感
光体上のトナー量を濃度センサで測定した場合の出力特
性を表したものである。一般に、トナー量の少ないハイ
ライト領域では、正反射成分がトナー量に応じて急激に
低下するため、正反射成分の出力によってトナー量を測
定するのが精度の点から望ましい。しかしながら、トナ
ー量の多い領域では、正反射成分に対して拡散反射成分
が増加するため、正反射成分の出力は、トナー量の多い
領域では変化率が低下してしまい、トナー量との対応関
係が成立しなくなる。そのため、トナー量の多い領域で
は、第２の受光部による拡散反射成分の出力を用いてト
ナー量を検出する方法が用いられている。また、正反射
成分を検出するための受光部の受光面にピンホール等を
配置して、拡散反射成分が正反射成分検出用の受光部に
入射する量を最小限にすれば、トナー量の多い領域での
検出精度を、図２０に示すように改善することができ
る。FIG. 19 shows the output characteristics when the amount of toner on the photoconductor is measured by a density sensor by the method proposed above. Generally, in a highlight region where the amount of toner is small, the specular reflection component sharply decreases according to the amount of toner. Therefore, it is desirable to measure the toner amount by the output of the specular reflection component in terms of accuracy. However, since the diffuse reflection component increases with respect to the regular reflection component in the region where the toner amount is large, the change rate of the output of the regular reflection component decreases in the region where the toner amount is large, and there is a correspondence relationship with the toner amount. Will not hold. Therefore, in the area where the amount of toner is large, a method of detecting the amount of toner using the output of the diffuse reflection component from the second light receiving unit is used. Further, if a pinhole or the like is arranged on the light receiving surface of the light receiving unit for detecting the regular reflection component to minimize the amount of the diffuse reflection component incident on the light receiving unit for detecting the regular reflection component, the toner amount The detection accuracy in a large area can be improved as shown in FIG.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記特開昭６４−３５４６６号公報に係る装置の場
合には、トナー量の多い領域での検出精度を上げるた
め、正反射成分を検出するための受光部の受光面にピン
ホール等を配置して、拡散反射成分が正反射成分検出用
の受光部に入射する量を最小限にする必要があるが、こ
の場合には、ピンホールと入射光軸を精度良く一致させ
る必要があるため、濃度センサの組立て等に高い精度が
要求されるという問題点があった。また、上記提案に係
る装置の場合には、正反射成分と拡散反射成分を精度良
く分離して検出精度を更に向上させようとすると、正反
射成分検出用の受光部に入射する入射光路を長くする必
要があるため、装置の大型化を招くという問題点もあっ
た。さらに、上記提案に係る装置の場合には、任意のパ
ターンのトナー像が形成される感光体に、偏心等の影響
により位置変動があると、正反射成分検出用の受光部に
入射する光量が急激に低下するため、トナー濃度の検出
精度が低下し、濃度センサと感光体との相対位置が変化
すると、安定したトナー濃度の測定が不可能になるとい
う問題点をも有している。However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in the case of the device according to Japanese Patent Laid-Open No. 64-35466, a pinhole or the like is formed on the light receiving surface of the light receiving portion for detecting the specular reflection component in order to improve the detection accuracy in the area where the toner amount is large. It is necessary to arrange them so that the amount of diffuse reflection component incident on the light receiving part for detecting the regular reflection component is minimized. In this case, however, the pinhole and the incident optical axis must be accurately aligned. However, there is a problem that high accuracy is required for assembling the concentration sensor. Further, in the case of the device according to the above proposal, if the specular reflection component and the diffuse reflection component are accurately separated to further improve the detection accuracy, the incident light path incident on the light receiving portion for specular reflection component detection is lengthened. Therefore, there is a problem in that the size of the device is increased. Further, in the case of the device according to the above-mentioned proposal, if the photosensitive member on which a toner image of an arbitrary pattern is formed is displaced due to the influence of eccentricity or the like, the amount of light incident on the light receiving portion for detecting the specular reflection component is reduced. Since the toner density is rapidly decreased, the toner density detection accuracy is deteriorated, and when the relative position between the density sensor and the photoconductor is changed, it is impossible to measure the toner density stably.
【０００７】また、上記提案に係る装置の場合には、上
記のように、感光体上のトナー量を測定することで濃度
変動を検知し、適当なパラメータを選んで濃度を制御す
ることが主に行われる。そのときのパラメータは、画像
露光を行う光源の強度であったり、感光体ドラムの帯電
電位であったりするわけだが、必ずしも本質的な濃度変
動の原因を掴んで制御していたわけではないので、中間
調画像の濃度を精度良く制御することができないという
問題点があった。その理由の１つとしては、感光体上の
トナー量を測定することはできても、感光体上に形成さ
れる画像の形成状態を測定することができ、且つ十分小
型で高精度なセンサがなかったことが挙げられる。Further, in the case of the apparatus according to the above-mentioned proposal, as described above, the density fluctuation is mainly detected by measuring the toner amount on the photoconductor, and the density is controlled by selecting an appropriate parameter. To be done. The parameter at that time is the intensity of the light source that performs image exposure or the charging potential of the photoconductor drum, but since it was not always possible to grasp and control the essential cause of density fluctuation, There is a problem that the density of the toned image cannot be controlled with high accuracy. One of the reasons is that a sensor that can measure the amount of toner on the photoconductor but can measure the formation state of an image formed on the photoconductor and that is sufficiently small and highly accurate is provided. There is no thing.
【０００８】さらに説明すると、上記感光体上に形成さ
れる中間調画像の画質は、単に画像濃度つまりトナー量
のみによって決定されるわけではなく、細線画像やドッ
ト画像の広がりや乱れ等によっても決定される。ところ
が、上記提案に係る装置の場合には、感光体上に形成さ
れた画像のある面積の平均的な濃度を測定しているに過
ぎないため、細線画像やドット画像の広がりや乱れ等を
検出することはできず、ましてこれらの細線画像やドッ
ト画像の広がりや乱れ等が如何なる画像形成パラメータ
に起因するものかを識別した状態で検出することができ
ず、中間調画像の濃度を精度良く制御することができな
いものであった。To explain further, the image quality of the halftone image formed on the photoconductor is not only determined by the image density, that is, the toner amount, but also by the spread or disorder of the thin line image or the dot image. To be done. However, in the case of the device according to the above proposal, since the average density of a certain area of the image formed on the photoconductor is only measured, the spread or disorder of the thin line image or the dot image is detected. In addition, it is impossible to detect the spread and disorder of the thin line image and dot image due to the image forming parameters, and it is possible to control the density of the halftone image with high accuracy. It was something I couldn't do.
【０００９】ところで、中間調画像の濃度を精度良く制
御可能とするため、画像の濃度以外に細線画像やドット
画像の広がりや乱れ等をも検出するには、感光体上に形
成された画像をビデオカメラ等を用いて撮影し、このビ
デオカメラ等によって撮影された画像を、フーリエ変換
等を行って画像の形成状態を解析する画像解析装置を用
いて解析することも考えられる。By the way, in order to control the density of the halftone image with high accuracy, in order to detect not only the density of the image but also the spread or disorder of the thin line image or the dot image, the image formed on the photoconductor is detected. It is also conceivable to take an image with a video camera or the like and analyze the image taken with the video camera or the like using an image analysis device that performs Fourier transform or the like to analyze the image formation state.
【００１０】しかし、この場合には、画像の形成状態を
検出する装置の構成が非常に複雑となり、装置が非常に
大型化するとともにコスト高となるばかりか、検出され
た画像の形成状態を解析するには、ある程度の時間が必
要とされるため、感光体上に形成された画像の形成状態
を直ちに検出して、この検出された画像の形成状態をカ
ラー電子写真装置等の画像形成パラメータにフィードバ
ックして、中間調画像の濃度を精度良く制御することが
できないという別の問題点もを有している。However, in this case, the structure of the apparatus for detecting the image formation state becomes very complicated, the apparatus becomes very large and the cost becomes high, and the detected image formation state is analyzed. To do so, a certain amount of time is required, so the state of formation of the image formed on the photoconductor is immediately detected, and the detected state of formation of the image is used as an image formation parameter of a color electrophotographic apparatus or the like. There is another problem that the density of the halftone image cannot be controlled accurately by feeding back.
【００１１】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点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、感光体等の像担持体上に形成された画像のトナ
ー量はもとより、画像の形成状態までをも検出すること
が可能でしかも構成が簡単な画像測定方法、画像測定装
置及びセンサユニットを提供することにある。Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. The purpose of the present invention is not only to determine the amount of toner in an image formed on an image bearing member such as a photoconductor. An object of the present invention is to provide an image measuring method, an image measuring device, and a sensor unit that can detect even an image forming state and have a simple configuration.
【００１２】また、この発明の他の目的とするところ
は、像担持体と光量検出部との相対的な位置が変化した
場合でも、安定した精度の良い濃度測定が可能な画像測
定方法、画像測定装置及びセンサユニットを提供するこ
とにある。Another object of the present invention is to provide an image measuring method and an image measuring method capable of performing stable and accurate density measurement even when the relative positions of the image carrier and the light amount detecting section are changed. It is to provide a measuring device and a sensor unit.
【００１３】さらに、この発明の他の目的とするところ
は、画像の形成状態を検出して、この検出された画像の
形成状態を画像形成装置にフィードバックして、画像の
形成状態を決定するパラメータを制御することを可能と
する画像測定方法、画像測定装置及びセンサユニットを
提供することにある。Still another object of the present invention is to set a parameter for detecting the image formation state and feeding back the detected image formation state to the image forming apparatus to determine the image formation state. An object of the present invention is to provide an image measuring method, an image measuring device, and a sensor unit capable of controlling the.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載の画像測定方法は、平行光を被測定画像に照射し、そ
の反射光を集光光学系に入射させ、その反射光の前記集
光光学系による無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数箇
所の反射光量の測定値から、被測定画像の形成状態を測
定するようにしたことを特徴とする画像測定方法であ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided an image measuring method, wherein parallel light is applied to an image to be measured, the reflected light is made incident on a condensing optical system, and An image measuring method is characterized in that a formation state of an image to be measured is measured from measured values of reflected light amounts at a plurality of points in a region including the vicinity of a focus position at infinity by a condensing optical system.
【００１５】また、この発明の請求項２に記載の画像測
定方法は、測定された被測定画像の形成状態から被測定
画像を形成した画像形成手段の異常を分析するようにし
たことを特徴とする請求項１記載の画像測定方法であ
る。The image measuring method according to a second aspect of the present invention is characterized in that an abnormality of the image forming means on which the measured image is formed is analyzed based on the measured formation state of the measured image. The image measuring method according to claim 1.
【００１６】さらに、この発明の請求項３に記載の画像
測定方法は、前記反射光量の検出部による複数箇所の光
量検出値として、少なくとも前記集光光学系の無限遠焦
点位置近傍での光量測定値を用いることを特徴とする請
求項１又は請求項２記載の画像測定方法である。Further, in the image measuring method according to a third aspect of the present invention, as the light amount detection values at a plurality of points by the reflected light amount detecting unit, at least the light amount measurement in the vicinity of the infinite focal position of the focusing optical system is performed. The image measuring method according to claim 1 or 2, wherein a value is used.
【００１７】また更に、この発明の請求項４に記載の画
像測定装置は、被測定画像に平行光を照射する平行光光
源と、前記平行光光源による平行光の照射により生じた
被測定画像からの反射光を集光する集光光学系と、前記
集光光学系の無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数箇所
の光量を検出する光量検出部と、前記光量検出部による
複数箇所での反射光量の検出値から被測定画像の形成状
態を測定する測定手段と、からなることを特徴とする画
像測定装置である。Furthermore, the image measuring device according to claim 4 of the present invention comprises: a parallel light source for irradiating an image to be measured with parallel light; and an image to be measured generated by the irradiation of the parallel light by the parallel light source. Condensing optical system for condensing the reflected light of the An image measuring apparatus comprising: a measuring unit that measures a formation state of an image to be measured from a detected value of a light amount.
【００１８】更に、この発明の請求項５に記載の画像測
定装置は、前記平行光光源が、被測定画像を照射する光
を発生する発光源と、前記発光源からの発光光を平行化
する平行光学系とからなることを特徴とする請求項４記
載の画像測定装置である。Further, in the image measuring device according to a fifth aspect of the present invention, the collimated light source collimates light emitted from the light emitting source that emits light for illuminating the image to be measured. The image measuring device according to claim 4, wherein the image measuring device comprises a parallel optical system.
【００１９】さらに又、この発明の請求項６に記載の画
像測定装置は、被測定画像を照射する光を発生する発光
源と、前記発光源からの発光光を平行化するとともにそ
の平行光の照射により生じた被測定画像からの反射光を
集光する集光光学系と、前記集光光学系の無限遠焦点位
置近傍を含む領域で複数箇所の光量を検出する光量検出
部と、前記光量検出部による複数箇所での反射光量の検
出値から被測定画像の形成状態を測定する測定手段と、
からなることを特徴とする画像測定装置である。Furthermore, the image measuring device according to claim 6 of the present invention collimates the light emitted from the light emitting source for generating the light for illuminating the image to be measured and the parallel light. A condensing optical system that condenses the reflected light from the measured image generated by irradiation, a light amount detection unit that detects the light amount at a plurality of locations in a region including the vicinity of the infinite focal position of the condensing optical system, and the light amount. Measuring means for measuring the formation state of the image to be measured from the detection values of the amount of reflected light at a plurality of locations by the detection unit,
An image measuring device comprising:
【００２０】また、この発明の請求項７に記載の画像測
定装置は、前記発光源が、コヒーレント光源からなるこ
とを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載
の画像測定装置である。The image measuring device according to claim 7 of the present invention is the image measuring device according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the light emitting source is a coherent light source. is there.
【００２１】さらに、この発明の請求項８に記載の画像
測定装置は、前記光量検出部は光量分布を測定可能な複
数の受光部から構成され、前記測定手段は前記光量検出
部による複数箇所での反射光量分布から被測定画像の形
成状態を測定することを特徴とする請求項４乃至請求項
７のいずれかに記載の画像測定装置である。Further, in the image measuring device according to claim 8 of the present invention, the light amount detecting section is composed of a plurality of light receiving sections capable of measuring the light amount distribution, and the measuring means is provided at a plurality of points by the light amount detecting section. 8. The image measuring device according to claim 4, wherein the state of formation of the image to be measured is measured from the reflected light amount distribution.
【００２２】又さらに、この発明の請求項９に記載の画
像測定装置は、前記光量検出部は一体化されたｎ次元受
光素子（ｎ＞１）からなり、前記測定手段は該ｎ次元受
光素子での受光位置に応じた検出値を当該箇所での光量
として被測定画像の形成状態を測定することを特徴とす
る請求項４乃至請求項８のいずれかに記載の画像測定装
置である。Further, in the image measuring device according to the ninth aspect of the present invention, the light amount detecting section is composed of an integrated n-dimensional light receiving element (n> 1), and the measuring means is the n-dimensional light receiving element. 9. The image measuring device according to claim 4, wherein the state of formation of the image to be measured is measured by using a detection value corresponding to the light receiving position in 1) as the amount of light at that position.
【００２３】さらに、この発明の請求項１０に記載の画
像測定装置は、前記測定手段により測定された被測定画
像の形成状態から、被測定画像を形成した画像形成手段
の異常を分析する分析手段を備えたことを特徴とする請
求項４乃至請求項９のいずれかに記載の画像測定装置で
ある。Further, the image measuring device according to a tenth aspect of the present invention is an analyzing means for analyzing an abnormality of the image forming means on which the measured image is formed, based on the formation state of the measured image measured by the measuring means. The image measuring device according to any one of claims 4 to 9, further comprising:
【００２４】また、この発明の請求項１１に記載の画像
測定装置は、前記光量検出部による複数箇所の光量検出
値として、少なくとも前記集光光学系の無限遠焦点位置
近傍での光量測定値を用いることを特徴とする請求項４
乃至請求項１０のいずれかに記載の画像測定装置であ
る。In the image measuring device according to claim 11 of the present invention, at least the light amount measurement value in the vicinity of the infinite focal position of the focusing optical system is used as the light amount detection value at a plurality of points by the light amount detecting section. 5. Use according to claim 4.
The image measuring device according to claim 10.
【００２５】更に、この発明の請求項１２に記載のセン
サユニットは、被測定画像を照射する発光源と、前記発
光源からの発光光を平行化するとともにその平行光の照
射により生じた被測定画像からの反射光を集光する集光
光学系と、前記集光光学系の無限遠焦点近傍に配置さ
れ、前記光学系を透過した後の被測定画像からの反射光
を複数箇所で検出する受光素子とからなり、前記発光
源、集光光学系及び受光素子が一体的に形成されてなる
ことを特徴とするセンサユニットである。Further, in the sensor unit according to the twelfth aspect of the present invention, the light emission source for irradiating the image to be measured and the light emission from the light emission source are collimated and the measurement object generated by the irradiation of the parallel light is measured. A condensing optical system that condenses the reflected light from the image, and the condensing optical system is arranged in the vicinity of the infinite focal point, and the reflected light from the measured image after passing through the optical system is detected at a plurality of points. A sensor unit comprising a light receiving element, wherein the light emitting source, the condensing optical system, and the light receiving element are integrally formed.
【００２６】[0026]
【作用】この発明の請求項１乃至請求項３に記載の画像
測定方法は、これらの画像測定方法に記載された通りの
作用を有するものである。The image measuring methods according to the first to third aspects of the present invention have the functions as described in these image measuring methods.
【００２７】また、この発明の請求項４に記載の画像測
定装置では、まず、平行光光源から出射された光が、集
光光学系によって被測定画像に照射される。そして、被
測定画像によって散乱された光は、集光光学系に入射
し、この集光光学系の無限遠焦点位置近傍を含む領域に
設置された光量検出部へ導かれる。一方、被測定画像に
よって散乱されずに正反射された光は、平行光のまま集
光光学系に入射し、この集光光学系によって集光され、
光量検出部上の光源と共役な位置に導かれる。Further, in the image measuring device according to the fourth aspect of the present invention, first, the light emitted from the parallel light source is applied to the image to be measured by the condensing optical system. Then, the light scattered by the image to be measured enters the condensing optical system and is guided to the light amount detecting unit installed in the region including the vicinity of the infinite focal position of the condensing optical system. On the other hand, the light specularly reflected without being scattered by the image to be measured enters the condensing optical system as parallel light and is condensed by the condensing optical system.
The light is guided to a position conjugate with the light source on the light amount detection unit.
【００２８】ここで、上記光量検出部は、集光光学系の
無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数箇所の光量を検出
するように構成されているので、被測定画像によって散
乱された光以外にも、被測定画像によって散乱されずに
正反射された光をも、当該光量検出部上の異なった位置
で検出することにより、多くの画像情報を得ることが可
能となる。Here, since the light amount detecting section is configured to detect the light amount at a plurality of points in the region including the vicinity of the infinite focal position of the condensing optical system, other than the light scattered by the image to be measured. In addition, it is possible to obtain a large amount of image information by detecting the light that is specularly reflected without being scattered by the image to be measured at different positions on the light amount detection unit.
【００２９】先ず、上記光量検出部には、発光部と共役
な位置に正反射光が入射し、それ以外の領域には拡散反
射光が入射する。また、上記光量検出部としては、例え
ば、１次元又は２次元の分割センサを用いることがで
き、被測定画像によって散乱されずに正反射された光
は、平行光のまま集光光学系に入射し、この集光光学系
によって集光され、光量検出部上の光源と共役な位置に
導かれるため、正反射光に対する受光部の面積を光源の
面積と同様に微小の面積に設定して、拡散反射光と確実
に分離することができ、特に高濃度部分でのトナー濃度
の検出能力が優れている。さらに、拡散反射成分を平行
光線束により分割して測定することによって、集光光学
系が部分コヒーレントとなるため、パワースペクトルの
検出も可能となる。First, specular reflection light is incident on the light amount detecting portion at a position conjugate with the light emitting portion, and diffuse reflection light is incident on the other area. Further, as the light amount detection unit, for example, a one-dimensional or two-dimensional divided sensor can be used, and the light specularly reflected without being scattered by the image to be measured is incident on the condensing optical system as parallel light. Then, since it is condensed by this condensing optical system and guided to a position conjugate with the light source on the light amount detecting section, the area of the light receiving section for the specularly reflected light is set to a minute area like the area of the light source, It can be reliably separated from the diffusely reflected light, and the toner density detection ability is particularly excellent in the high density portion. Further, by measuring the diffuse reflection component by dividing it by the parallel light flux, the condensing optical system becomes partially coherent, so that the power spectrum can be detected.
【００３０】また、被測定画像を集光光学系の無限遠焦
点位置に配置することにより、拡散反射光と正反射光
は、集光光学系の異なった部分を通過した後、平行化さ
れるため、互いに交わらない。したがって、光量検出部
上で正反射光と拡散反射光が一致することはない。つま
り、正反射光と拡散反射光は、常に光量検出部上の異な
る位置に入射し、互いに干渉し合うことがない。従っ
て、この発明によれば、センサーユニットと被測定画像
の相対的な位置が変動した場合でも、ある一点における
正反射光と拡散反射光は、集光光学系の異なった位置を
通過した後、概略平行になっている。そのため、正反射
光と拡散反射光は、光量検出部上でほとんど一致せず、
光量検出部の出力変動はほとんどなく、安定した精度の
良い出力を得ることができる。Further, by arranging the image to be measured at the infinity focal position of the condensing optical system, the diffuse reflected light and the specular reflected light pass through different parts of the condensing optical system and are then collimated. Therefore, do not cross each other. Therefore, the regular reflection light and the diffuse reflection light do not match on the light amount detection unit. That is, the specularly reflected light and the diffusely reflected light are always incident on different positions on the light amount detection unit and do not interfere with each other. Therefore, according to the present invention, even when the relative position of the sensor unit and the measured image is changed, the specular reflection light and the diffuse reflection light at a certain point, after passing through different positions of the condensing optical system, It is almost parallel. Therefore, the specular reflection light and the diffuse reflection light almost do not match on the light amount detection unit,
The output of the light amount detection unit hardly changes, and a stable and accurate output can be obtained.
【００３１】さらに、この発明の請求項７に記載されて
いるように、発光源としてコヒーレント光源を用いるこ
とで、前記光量検出部は、光学的フーリエ変換面として
与えられ、画像のパワースペクトルを得ることができ
る。このパワースペクトルを解析することで、現像像の
乱れや程度、その変動要因を把握することができ、適切
な処置を行うことが可能となる。Further, as described in claim 7 of the present invention, by using a coherent light source as a light emitting source, the light amount detecting section is provided as an optical Fourier transform plane, and a power spectrum of an image is obtained. be able to. By analyzing this power spectrum, it is possible to grasp the disturbance and the degree of the developed image and the factors of variation thereof, and it is possible to take appropriate measures.
【００３２】また、この発明の請求項１０に記載の画像
測定装置は、測定手段により測定された被測定画像の形
成状態から、被測定画像を形成した画像形成手段の異常
を分析する分析手段を備えているので、この分析手段に
よって画像形成手段の異常を分析することができる。The image measuring apparatus according to a tenth aspect of the present invention further comprises an analyzing means for analyzing an abnormality of the image forming means on which the image to be measured is formed, from the formation state of the image to be measured measured by the measuring means. Since it is provided, the analysis means can analyze the abnormality of the image forming means.
【００３３】さらに、この発明の請求項１２に記載のセ
ンサユニットは、発光源、集光光学系及び受光素子が一
体的に形成されているので、上記の作用を有する画像測
定装置をユニット化して小型に構成することができる。Further, in the sensor unit according to the twelfth aspect of the present invention, since the light emitting source, the condensing optical system and the light receiving element are integrally formed, the image measuring device having the above-mentioned action is unitized. It can be made compact.
【００３４】[0034]
【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments.
【００３５】図１はこの発明に係る画像測定装置の一実
施例を示すものである。FIG. 1 shows an embodiment of the image measuring apparatus according to the present invention.
【００３６】同図において、１は光源を示すものであ
り、この光源１としては、例えば、７８０ｎｍあるいは
これよりも長い波長のコヒーレント光（干渉可能な光）
であるレーザービームを出射する半導体レーザが用いら
れる。このコヒーレント光源１は、凸レンズからなる集
光光学系２の物体側無限遠焦点面即ち集光光学径２の焦
点距離ｆの位置における平面上に配置されており、前記
コヒーレント光源１から出射された発散光は、集光光学
系２によって平行化されて、像担持体としての感光体３
上に照射される。ここで、「焦点」とは、周知のよう
に、光軸に平行に入射した光線が光軸と交わる点、又は
その点から出た光線が光学系を通過したのちに光軸に平
行に進むような点のことをいい、前者は像側焦点、後者
は物体側焦点と呼ばれるが、物体側焦点および像側焦点
は、それぞれ像空間および物空間の無限遠点に共役な点
である。そのため、ここでは、集光光学系２の「焦点」
を「無限遠焦点」と呼び、この「無限遠焦点」が存在す
る集光光学系２の光軸に直交する平面を「無限遠焦点
面」と称する。尚、上記コヒーレント光源１は、集光光
学系２の物体側無限遠焦点面上に配置されるが、必ずし
も物体側無限遠焦点面に正確に一致して配置する必要は
なく、物体側無限遠焦点面の光軸方向に沿った位置の近
傍に配置するように構成しても良い。In the figure, reference numeral 1 denotes a light source. As the light source 1, for example, coherent light having a wavelength of 780 nm or longer (interferable light)
A semiconductor laser that emits a laser beam is used. The coherent light source 1 is disposed on the object-side infinite focal plane of the condensing optical system 2 formed of a convex lens, that is, on the plane at the focal length f of the condensing optical diameter 2, and emitted from the coherent light source 1. The diverging light is collimated by the condensing optical system 2, and the photoconductor 3 serving as an image carrier.
Irradiated on. Here, as is well known, the term "focus point" refers to a point at which a ray incident parallel to the optical axis intersects with the optical axis, or a ray emitted from that point travels parallel to the optical axis after passing through the optical system. The former is called the image-side focus and the latter is called the object-side focus. The object-side focus and the image-side focus are points conjugate to the infinity point of the image space and the object space, respectively. Therefore, here, the "focus" of the condensing optical system 2
Is referred to as “infinity focal point”, and the plane orthogonal to the optical axis of the condensing optical system 2 in which this “infinity focal point” exists is referred to as “infinity focal plane”. The coherent light source 1 is arranged on the object-side infinity focal plane of the condensing optical system 2. However, it is not always necessary to arrange the coherent light source 1 exactly on the object-side infinity focal plane. It may be arranged near the position of the focal plane along the optical axis direction.
【００３７】また、上記感光体３としては、例えば、カ
ラー複写機やプリンタ等のカラー画像形成装置のドラム
状やベルト状に形成された感光体が用いられ、この感光
体３上には、カラー画像の形成を行うプロセス以外のタ
イミングで画像の測定を行う際に、所定の濃度（例え
ば、中間調濃度）のテスト画像が所定のパターンで形成
される。このテスト画像は、カラー画像形成装置が有す
る画像形成条件に応じて、例えば、図４（Ａ）に示すよ
うな万線スクリーンや網点スクリーン等の所定の画像構
造で形成されるものである。また、上記テスト画像は、
中間調等の一種類の濃度の画像を形成するのではなく、
必要に応じて低濃度、中間調濃度、高濃度等複数の濃度
あるいは条件にわたって形成するようにしても良い。As the photosensitive member 3, for example, a photosensitive member formed in a drum shape or a belt shape of a color image forming apparatus such as a color copying machine or a printer is used. When the image is measured at a timing other than the image forming process, a test image having a predetermined density (for example, halftone density) is formed in a predetermined pattern. This test image is formed according to the image forming conditions of the color image forming apparatus, for example, with a predetermined image structure such as a parallel line screen or a halftone screen as shown in FIG. Also, the above test image is
Instead of forming an image of one type of density such as halftone,
If necessary, a plurality of densities such as low density, halftone density, and high density or conditions may be formed.
【００３８】さらに、上記感光体３は、集光光学系２の
像側無限遠焦点位置に配置されており、当該感光体３か
らの正反射光は、図１に示すように、平行光のまま集光
光学系２に再度入射し、集光光学系２の物体側無限遠焦
点面即ち集光光学径２の焦点距離ｆの位置における平面
上に配置された光量検出部としての光センサー５に導か
れる。その際、上記感光体３からの正反射光は、平行光
のまま集光光学系２に再度入射し、この集光光学系２に
よって集光されて、当該集光光学系２の物体側無限遠焦
点面上に配置された光センサー５に導かれるため、この
光センサー５上に正反射光が集光される位置は、コヒー
レント光源１と共役な略点状の位置となる。Further, the photoconductor 3 is arranged at the image side infinity focal position of the condensing optical system 2, and the specular reflection light from the photoconductor 3 is a parallel light as shown in FIG. The light sensor 5 as a light amount detection unit is re-incident on the condensing optical system 2 and is disposed on the object-side infinite focal plane of the condensing optical system 2, that is, on the plane at the focal length f of the condensing optical diameter 2. Be led to. At that time, the specularly reflected light from the photoconductor 3 again enters the condensing optical system 2 as parallel light, is condensed by the condensing optical system 2, and is infinite on the object side of the condensing optical system 2. Since the light is guided to the optical sensor 5 arranged on the far focal plane, the position where the specularly reflected light is condensed on the optical sensor 5 is a substantially point-shaped position conjugate with the coherent light source 1.
【００３９】一方、上記感光体３にテスト画像のトナー
が存在する場合には、集光光学系２によって平行化され
た光は、図１に示すように、感光体３上に形成されたテ
スト画像のトナー４によって散乱され、このトナー４に
よって散乱された拡散反射光は、広がった状態で集光光
学系２に再度入射し、この集光光学系２によって若干絞
られた状態で、光センサー５上に広い面積に渡って略均
一に照射される。On the other hand, when the toner for the test image is present on the photoconductor 3, the light collimated by the condensing optical system 2 causes the test light formed on the photoconductor 3 as shown in FIG. The diffuse reflection light scattered by the toner 4 of the image and scattered by the toner 4 again enters the condensing optical system 2 in a spread state, and is slightly narrowed down by the condensing optical system 2 and then in the optical sensor. Irradiation on the surface 5 is evenly distributed over a wide area.
【００４０】ここで、上記集光光学系２の物体側無限遠
焦点面上に配置された光センサー５は、図２に示すよう
に、感光体３上で正反射された正反射光の光量を検出す
る直径の小さな領域Ａ１の第１の検出部５ａと、この正
反射光の光量の広がりを検出する直径が第１の検出部５
ａよりも大きさな領域Ａ２の第２の検出部５ｂと、感光
体３上に形成されたテスト画像が所定の画像構造を有す
る場合に、正反射光に対して所定の距離だけ離れた位置
にそれぞれ照射される側帯の反射光を検出するための２
つの領域Ｂの第３の検出部５ｃ、５ｃと、これらの第１
乃至第３の検出部５ａ〜５ｃ以外の領域に略均一に照射
される背景部の光をするための平面正方形状の領域Ｃの
第４の検出部５ｄとを有するように構成されている。上
記光センサー５としては、上記のごとく第１乃至第４の
検出部５ａ〜５ｄに区分されたシリコンフォトダイオー
ドからなるものが用いられる。しかし、これに限定され
るものではなく、光センサー５としては、図３に示すよ
うに、図２に示す第１乃至第４の検出部５ａ〜５ｄを含
むように、水平方向に沿って直線状に配置された１次元
あるいは２次元のＣＣＤセンサー１０等や、第１乃至第
４の検出部に区分されたＳＰＤ素子等を用いても良い。Here, as shown in FIG. 2, the optical sensor 5 disposed on the object-side infinity focal plane of the condensing optical system 2 has a quantity of specular reflection light specularly reflected on the photoconductor 3, as shown in FIG. Of the first detection portion 5a in the area A1 having a small diameter for detecting the light and the first detection portion 5 having a diameter for detecting the spread of the light quantity of the specular reflection light.
When the second detection portion 5b in the area A2 larger than a and the test image formed on the photoconductor 3 have a predetermined image structure, a position separated from the specular reflection light by a predetermined distance. 2 for detecting the reflected light of the side band irradiated to each
The third detectors 5c, 5c in one area B and the first detectors 5c, 5c
To the third detection units 5a to 5c, and the fourth detection unit 5d in the area C having a planar square shape for emitting the light of the background portion that is substantially uniformly irradiated. As the optical sensor 5, the one composed of a silicon photodiode divided into the first to fourth detecting portions 5a to 5d as described above is used. However, the optical sensor 5 is not limited to this, and as shown in FIG. 3, the optical sensor 5 includes straight lines along the horizontal direction so as to include the first to fourth detection units 5a to 5d shown in FIG. Alternatively, the one-dimensional or two-dimensional CCD sensor 10 or the like arranged in a pattern, or the SPD element divided into the first to fourth detection portions may be used.
【００４１】ここで、図１及び図 において、各種のパ
ラメータは、以下の通りである。 集光光学系２の焦点距離 …… ｆ（ｍｍ） 半導体レーザーの波長 …… λ（ｍｍ） 像面上スクリーンピッチ …… ｄ（μｍ）Here, in FIGS. 1 and 2, various parameters are as follows. Focal length of the condensing optical system 2 ・ ・ ・ f (mm) Wavelength of the semiconductor laser ・ ・ ・ λ (mm) Screen pitch on the image plane ・ ・ ・ d (μm)
【００４２】この場合、光センサー５の表面に相当する
像面上の像高ｈは、 ｈ＝ｆ・ｔａｎθ で表されるが、この実施例における集光光学系２の実効
的な開口値（ＮＡ値）は非常に小さく設定されており、 ｔａｎθ＝θ＝ｓｉｎθ とみなして差し支えない。即ち、光センサー５面と感光
体３は、互いに光学的フーリエ変換面とみなされる条件
を満足している。In this case, the image height h on the image plane corresponding to the surface of the optical sensor 5 is represented by h = f · tan θ, and the effective aperture value of the condensing optical system 2 in this embodiment ( The NA value) is set to be extremely small, and it can be considered that tan θ = θ = sin θ. That is, the surface of the optical sensor 5 and the photoconductor 3 satisfy the condition that they are regarded as optical Fourier transform surfaces.
【００４３】この場合、上記感光体３上でｄ（μｍ）周
期の正弦波像は、光学フーリエ変換面即ち光センサー５
面上では主光線から、 Ｄ＝ｆ×λ／２ｄ×１０-3 （ｍｍ） の位置にスペクトルとして現れるので、図４（Ｂ）及び
図２（Ａ）に表示されるようなスペクトル分布を持つ。
このスペルトルに対応する光センサー５面に図２（Ｂ）
の形態をもつ複数個の受光領域Ｂをもつ受光部５ｃを配
置することで、感光体３上のトナー４像のスペクトルを
検出することができる。In this case, the sinusoidal image having the period of d (μm) on the photoconductor 3 is an optical Fourier transform surface, that is, the optical sensor 5.
Since it appears as a spectrum at a position of D = f × λ / 2d × 10 −3 (mm) from the principal ray on the surface, it has a spectrum distribution as shown in FIG. 4 (B) and FIG. 2 (A). .
The optical sensor 5 corresponding to this spell is shown in FIG.
By disposing the light receiving section 5c having a plurality of light receiving regions B having the above-described configuration, the spectrum of the toner 4 image on the photoconductor 3 can be detected.
【００４４】すなわち、上記感光体３上に形成された図
４（Ａ）に示すような万線スクリーン構造の画像は、理
想的には図５（Ａ）に示すようなステップ状の濃度分布
を持つが、現実的には、画像形成条件の変動等によって
図５（Ｂ）に示すようなｄ（μｍ）周期の正弦波像によ
って近似できる濃度分布を持つことになる。この図５
（Ｂ）に示すようなｄ（μｍ）周期の正弦波像を光学的
にフーリエ変換すると、図４（Ｃ）に示すように、中央
部にｄ（μｍ）周期の正弦波像の平均濃度に相当するピ
ークが現れるとともに、この中央部のピーク信号の両側
に上記の式で与えられる距離Ｄだけ離れた位置に、正弦
波像の周期に対応した２つの側帯のピークが現れる。That is, an image having a parallel line screen structure as shown in FIG. 4A formed on the photoconductor 3 ideally has a stepwise density distribution as shown in FIG. 5A. However, in reality, a density distribution that can be approximated by a sine wave image having a period of d (μm) as shown in FIG. This Figure 5
When an optical Fourier transform is performed on a sine wave image having a period of d (μm) as shown in (B), the average density of the sine wave image having a period of d (μm) is obtained at the center as shown in FIG. 4C. Corresponding peaks appear, and two sideband peaks corresponding to the period of the sine wave image appear at positions separated by the distance D given by the above equation on both sides of the central peak signal.
【００４５】以上の構成において、この実施例に係る画
像測定装置では、次のようにして、感光体等の像担持体
上に形成された画像のトナー量はもとより、画像の形成
状態までをも検出することが可能であり、しかも像担持
体と検出部との相対位置が変化した場合にも、安定した
精度の良い濃度測定が可能となっている。また、この実
施例では、画像の形成状態を検出して、この検出された
画像の形成状態を直ちにフィードバックして、画像の形
成状態を決定するパラメータを制御することが可能とな
っている。With the above-described structure, the image measuring apparatus according to this embodiment can measure not only the amount of toner in an image formed on an image carrier such as a photoconductor but also the state of image formation as follows. It is possible to detect the density, and even when the relative position between the image carrier and the detecting portion changes, it is possible to perform stable and accurate density measurement. Further, in this embodiment, it is possible to detect the image formation state, and immediately feed back the detected image formation state to control the parameters that determine the image formation state.
【００４６】すなわち、この実施例では、まず、画像の
測定に先立って、感光体３上に所定の濃度（例えば、中
間調濃度）のテスト画像が、例えば、図４（Ａ）に示す
ような万線スクリーン構造で形成される。次に、コヒー
レント光源１からは、図１に示すように、レーザービー
ムからなる発散光ＬＢが照射され、このコヒーレント光
源１から出射された発散光ＬＢは、集光光学系２によっ
て平行化されて、感光体３上に照射される。そして、上
記感光体３の表面によって正反射された正反射光は、平
行光のまま集光光学系２に再度入射し、この集光光学系
２によって図２に示すように光センサー５の第１の受光
部５ａ上に導かれる。一方、上記感光体３上にテスト画
像のトナー４が存在する場合には、集光光学系２によっ
て平行化された光は、感光体３上に形成されたテスト画
像のトナー４によって散乱され、このトナー４によって
散乱された拡散反射光は、図１に示すように、広がった
状態で集光光学系２に再度入射し、この集光光学系２に
よって若干絞られた状態で、光センサー５上の第４の受
光部に広い面積に渡って略均一に照射される。That is, in this embodiment, first, before the image measurement, a test image of a predetermined density (for example, halftone density) is formed on the photoconductor 3 as shown in FIG. 4A, for example. It is formed with a parallel screen structure. Next, as shown in FIG. 1, the coherent light source 1 emits divergent light LB composed of a laser beam, and the divergent light LB emitted from the coherent light source 1 is collimated by the condensing optical system 2. , Is irradiated onto the photoconductor 3. Then, the specularly reflected light specularly reflected by the surface of the photoconductor 3 is incident on the condensing optical system 2 again as parallel light, and as a result of this condensing optical system 2, as shown in FIG. 1 is guided onto the light receiving unit 5a. On the other hand, when the toner 4 of the test image is present on the photoconductor 3, the light collimated by the condensing optical system 2 is scattered by the toner 4 of the test image formed on the photoconductor 3, The diffusely reflected light scattered by the toner 4 again enters the condensing optical system 2 in a spread state as shown in FIG. 1, and is slightly squeezed by the condensing optical system 2. The upper fourth light receiving portion is irradiated substantially uniformly over a wide area.
【００４７】また、この実施例では、図４に示すよう
に、感光体３上に形成されたテスト画像が、スクリーン
ピッチｄ（μｍ）の万線スクリーン構造を有する。ま
た、上記光センサー５面と感光体３は、上述したよう
に、互いに光学的フーリエ変換面とみなされる。そのた
め、上記万線スクリーン構造を有するテスト画像によっ
て散乱される光は、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、光
センサー５の中央部５ａに照射されるＤＣ成分と、この
感光体３上でｄ（μｍ）周期の正弦波像は、光学フーリ
エ変換面即ち光センサー５面上では主光線であるＤＣ成
分から、Ｄ＝ｆ×λ／２ｄ×１０-3（ｍｍ）だけ離れた
位置にスペクトルとして現れる。そして、これらのスペ
ルトルに対応する光センサー５面には、図２（Ｂ）の形
態をもつ複数個の受光素子５ａ〜５ｄが配置されている
ため、感光体３上のトナー４像のスペクトルを検出する
ことができる。Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the test image formed on the photoconductor 3 has a parallel line screen structure with a screen pitch d (μm). Further, the surface of the photosensor 5 and the photoconductor 3 are regarded as optical Fourier transform surfaces with each other, as described above. Therefore, the light scattered by the test image having the parallel line screen structure is, as shown in FIGS. 4B and 4C, the DC component with which the central portion 5a of the photosensor 5 is irradiated, and the photoconductor 3. The sine wave image having a period of d (μm) is located at a position separated by D = f × λ / 2d × 10 −3 (mm) from the DC component which is the principal ray on the optical Fourier transform surface, that is, the surface of the optical sensor 5. Appears as a spectrum in. Since a plurality of light receiving elements 5a to 5d having the configuration shown in FIG. 2B are arranged on the surface of the optical sensor 5 corresponding to these spells, the spectrum of the toner 4 image on the photoconductor 3 is measured. Can be detected.
【００４８】図６は感光体表面が光軸方向にデフォーカ
スした場合のこの発明の効果を模式的に表すものであ
る。上記感光体３は、集光光学系２の像側無限遠焦点位
置に配置されているため、図に点線で示されている正反
射光は、集光光学系２により物体側無限遠焦点面上で実
線で示されたデフォーカスのない場合の正反射光と光セ
ンサー５上で一致する。一方、一点鎖線で表される拡散
反射光は、集光光学系２によって正反射光と平行に進む
ため光センサー５上で正反射光と一致することはない。
従って、この発明の実施例によれば光センサー５上で正
反射光と拡散反射光は異なった位置に受光されるためト
ナー量測定装置としてデフォーカスフリーを実現してい
る。FIG. 6 schematically shows the effect of the present invention when the surface of the photoconductor is defocused in the optical axis direction. Since the photoconductor 3 is arranged at the image-side infinity focal position of the condensing optical system 2, the specularly reflected light shown by the dotted line in the figure is reflected by the condensing optical system 2 at the object-side infinite focal plane. The specularly reflected light without defocus shown by the solid line above coincides on the optical sensor 5. On the other hand, the diffuse reflection light represented by the alternate long and short dash line does not coincide with the regular reflection light on the optical sensor 5 because it travels in parallel with the regular reflection light by the condensing optical system 2.
Therefore, according to the embodiment of the present invention, the specular reflection light and the diffuse reflection light are received at different positions on the optical sensor 5, so that the defocus-free is realized as the toner amount measuring device.
【００４９】また、この実施例では、光源１がコヒーレ
ント光源であり、感光体３の表面では、正反射成分が強
く拡散反射成分が弱いため、この実施例に用いられる集
光光学系２は、部分コヒーレント光学系と考えることが
でき、集光光学系２に対して光センサー５は、感光体３
表面の光学的フーリエ変換面として与えられる。このよ
うに、集光光学系２のコヒーレンシーが高く、しかも感
光体３上のテスト画像が図４（Ａ）に示すようなスクリ
ーン構造を有する場合には、光センサー５表面での光強
度分布は、図４（Ｂ）に示すように、中央部のＤＣ成分
と、その両側のスクリーンの空間周波数成分とからな
り、図４（Ｂ）の線分ａ−ａ’上における光強度分布
は、図４（Ｃ）に示すようになる。これは、感光体３上
に形成されたテスト画像のパワースペクトルであり、中
央部はＤＣ成分即ち平均トナー量に対応した値であり、
両側の側帯はスクリーンの持つ空間周波数スペクトルに
対応している。In this embodiment, the light source 1 is a coherent light source, and the specular reflection component is strong and the diffuse reflection component is weak on the surface of the photoconductor 3. Therefore, the condensing optical system 2 used in this embodiment is It can be considered as a partially coherent optical system, and the optical sensor 5 is provided to the photoconductor 3 with respect to the condensing optical system 2.
Given as the optical Fourier transform surface of the surface. Thus, when the coherency of the condensing optical system 2 is high and the test image on the photoconductor 3 has a screen structure as shown in FIG. 4A, the light intensity distribution on the surface of the photosensor 5 is As shown in FIG. 4B, the light intensity distribution on the line segment aa ′ in FIG. 4B is composed of the DC component at the center and the spatial frequency components of the screens on both sides of the DC component. 4 (C). This is the power spectrum of the test image formed on the photoconductor 3, and the central portion is a value corresponding to the DC component, that is, the average toner amount,
The side bands on both sides correspond to the spatial frequency spectrum of the screen.
【００５０】これらの光強度分布を検出する光センサー
５は、上述したように、図２に示すように、第１乃至第
４の受光部５ａ〜５ｄに分割されている。上記光センサ
ー５の第１の受光部５ａは、ＤＣ成分のみを検出し、第
２の受光部５ｂは、第１の受光部５ａの低周波数の側帯
波を検出し、第３の受光部５ｃは、スクリーン構造のパ
ワースペクトルを検出し、第４の受光部５ｄは、領域Ａ
１、Ａ２、Ｂ以外の成分を検出するためのものである。As described above, the optical sensor 5 for detecting these light intensity distributions is divided into the first to fourth light receiving portions 5a to 5d as shown in FIG. The first light receiving portion 5a of the optical sensor 5 detects only the DC component, the second light receiving portion 5b detects the low-frequency sideband of the first light receiving portion 5a, and the third light receiving portion 5c. Detects the power spectrum of the screen structure, and the fourth light receiving unit 5d detects the area A
It is for detecting components other than 1, A2, and B.
【００５１】上記感光体３上に形成された画像に像の乱
れが発生していなければ、各領域に対応する出力は、図
７に示すように、万線スクリーンの面積率に応じて変化
する。上記光センサー５における第１の受光部５ａの出
力は、従来のトナー濃度検出装置における正反射光量と
一致している。また、第２の受光部５ｂの出力等は、電
子写真方式のカラー画像形成装置において、感光体３上
の画像構造に応じて変化する。ここで、上記電子写真方
式のカラー画像形成装置において、感光体３上の画像構
造にかかわるパラメータとしては、 1) 感光体帯電電位 ＶH （ｖｏｌｔ） 2) 露光後電位 ＶL （ｖｏｌｔ） 3) バイアス電位 ＶB （ｖｏｌｔ） 4) 現像剤トライボ値 ＴR （クーロン／ｇ） 5) 現像剤トナー濃度 ＴC （％） 等が挙げられる。If the image formed on the photoconductor 3 is not disturbed, the output corresponding to each area changes according to the area ratio of the parallel line screen as shown in FIG. . The output of the first light receiving portion 5a of the optical sensor 5 matches the amount of regular reflection light in the conventional toner concentration detecting device. Further, the output of the second light receiving unit 5b and the like change according to the image structure on the photoconductor 3 in the electrophotographic color image forming apparatus. Here, in the electrophotographic color image forming apparatus, the parameters relating to the image structure on the photoconductor 3 are as follows: 1) photoconductor charging potential V H (volt) 2) post-exposure potential VL (volt) 3) Bias potential V B (volt) 4) Developer tribo value T R (coulomb / g) 5) Developer toner concentration T C (%) and the like.
【００５２】この実施例によれば、上記1)〜5)の各パラ
メータに異常が発生した場合の検出が可能となる。ここ
では簡単のため、上記1)〜3)のパラメータから、図８に
示すように、現像コントラストＶD 及びクリーニングフ
ィールドＶC を次のように定義する。 6) 現像コントラスト ＶD ＝ＶB −ＶL 7) クリーニングフィールド ＶC ＝ＶH −ＶB このとき、各パラメータが光センサー５の各受光部５ａ
〜５ｄの出力に与える影響の大きさをまとめたものが図
９である。According to this embodiment, it is possible to detect the occurrence of an abnormality in each of the parameters 1) to 5). Here, for simplicity, the development contrast V D and the cleaning field V C are defined as follows from the parameters 1) to 3) as shown in FIG. 6) Development contrast V D = V B −V L 7) Cleaning field V C = V H −V B At this time, each parameter is each light receiving portion 5 a of the optical sensor 5.
FIG. 9 summarizes the magnitude of the influence on the output of ~ 5d.
【００５３】いま、現像コントラストＶD の変動があ
り、3)バイアス電位、4)現像剤トライボ値、 5) 現像剤
トナー濃度、 7) クリーニングフィールド等のパラメー
タに変化がない場合、光センサー５の出力中最も影響を
受けるのは、ＤＣ成分（光センサー５ａの出力Ａ１）お
よびスクリーンスペクトル（光センサー５ｂの出力Ｂ）
であり、図１０に表すような結果となる。また、光セン
サー５の出力Ａ２、Ｃへの影響は少ないことが分かる。If there is a change in the development contrast V D and there is no change in parameters such as 3) bias potential, 4) developer tribo value, 5) developer toner concentration, 7) cleaning field, etc. The DC component (output A1 of the optical sensor 5a) and the screen spectrum (output B of the optical sensor 5b) are most affected in the output.
And the result is as shown in FIG. Further, it can be seen that the outputs A2 and C of the optical sensor 5 are less affected.
【００５４】同様に、クリーニングフィールドＶC の変
動に対しては、図１１に示すように、光センサー５ｄの
出力Ｃが最も影響を受け、光センサー５ａの出力Ａ１も
低濃度部分で影響を受けることが分かる。Similarly, as shown in FIG. 11, the output C of the optical sensor 5d is most affected by the fluctuation of the cleaning field V C , and the output A1 of the optical sensor 5a is also affected by the low density portion. I understand.
【００５５】また、現像剤トライボ値ＴR の変動に対し
ては、図１２に示すように、光センサー５ｃの出力Ｂ特
に中濃度領域に大きく影響し、光センサー５ａの出力Ａ
の高濃度領域でも若干影響を受けることがわかる。即
ち、現像剤トライボ値ＴR が正常な場合には、図１３
（Ａ）に示すように、フーリエスペクトルの側波帯のピ
ークが高くなるのに対して、現像剤トライボ値ＴR が異
常な場合には、図１３（Ａ）に示すように、フーリエス
ペクトルの側波帯のピークが低くなる。Further, as shown in FIG. 12, the output B of the optical sensor 5c, especially the medium density region, is greatly affected by the fluctuation of the developer tribo value T R , and the output A of the optical sensor 5a is increased.
It can be seen that even in the high-concentration region of, there is some effect. That is, when the developer tribo value T R is normal, FIG.
(A), the while the peak of the sideband of the Fourier spectrum is increased, when the developer tribo value T R is abnormal, as shown in FIG. 13 (A), the Fourier spectrum Lower sideband peaks.
【００５６】さらに、現像剤トナー濃度ＴC の変動は、
図１４に示すように、光センサー５ａの出力Ａ１への影
響が大きく、光センサー５ｂの出力Ａ２へも若干影響
し、光センサー５ｃの出力Ｂへも影響するが、この光セ
ンサー５ｃの出力Ｂへの影響は、現像コントラストＶD
の出力Ｂへの影響程は大きくないため、現像剤トナー濃
度ＴC の変動と現像コントラストＶD の変動との変動要
因を識別することが可能となる。Further, the fluctuation of the developer toner concentration T C is
As shown in FIG. 14, the output A1 of the optical sensor 5a is greatly affected, the output A2 of the optical sensor 5b is slightly affected, and the output B of the optical sensor 5c is also affected. The influence on the development contrast V D
Since the influence on the output B is not so large, it is possible to identify the variation factor between the variation of the developer toner concentration T C and the variation of the development contrast V D.
【００５７】そこで、上記光センサー５の各受光部５ａ
〜５ｄからの出力の変動をＣＰＵ等の制御回路あるいは
ハード回路の比較器等を用いて自動的に検出することに
よって、画像の形成状態を自動的に分析することが可能
となる。Therefore, each light receiving portion 5a of the optical sensor 5 is
It is possible to automatically analyze the image formation state by automatically detecting the fluctuation of the output from 5d using a control circuit such as a CPU or a comparator of a hardware circuit.
【００５８】図１５は、上記ＣＰＵ等からなる制御回路
の分析動作を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flow chart showing the analyzing operation of the control circuit including the CPU and the like.
【００５９】まず、光センサー５の受光部５ａの出力Ａ
１と基準値の差は、所定の範囲内にあるか否かが判別さ
れ（ステップ１）、受光部５ａの出力Ａ１と基準値の差
が所定の範囲内である場合には、受光部５ｃの出力Ｂと
基準値の差は、所定内にあるか否かが判別され（ステッ
プ２）、受光部５ｃの出力Ｂと基準値の差が所定の範囲
内にある場合には、再度ステップ１に戻り、受光部５ｃ
の出力Ｂと基準値の差が所定の範囲内にない場合には、
現像トライボの不良と判断される（ステップ３）。First, the output A of the light receiving portion 5a of the optical sensor 5
It is determined whether the difference between 1 and the reference value is within a predetermined range (step 1). If the difference between the output A1 of the light receiving unit 5a and the reference value is within the predetermined range, the light receiving unit 5c is detected. It is determined whether the difference between the output B and the reference value is within the predetermined range (step 2). If the difference between the output B of the light receiving unit 5c and the reference value is within the predetermined range, the step 1 is performed again. Return to the light receiving section 5c
If the difference between the output B of B and the reference value is not within the predetermined range,
It is determined that the developing tribo is defective (step 3).
【００６０】また、上記光センサー５の受光部５ａの出
力Ａ１と基準値の差が所定内でない場合には、受光部５
ｃの出力Ｂと基準値の差は、所定内にあるか否かが判別
され（ステップ４）、受光部５ｃの出力Ｂの出力と基準
値の差が所定内にない場合には、現像コントラストの異
常と判断される（ステップ５）。一方、上記光センサー
５の受光部５ｃの出力Ｂと基準値の差が所定の範囲内に
ある場合には、受光部５ｄの出力Ｃと基準値の差が、所
定の範囲内にあるか否かが判別され（ステップ６）、受
光部５ｄの出力Ｃと基準値の差が所定内にない場合に
は、クリーニングフィールドの異常と判断される（ステ
ップ７）。If the difference between the output A1 of the light receiving portion 5a of the optical sensor 5 and the reference value is not within the predetermined range, the light receiving portion 5
It is determined whether the difference between the output B of c and the reference value is within the predetermined range (step 4). If the difference between the output of the light receiving unit 5c and the reference value is not within the predetermined range, the development contrast is reduced. Is judged to be abnormal (step 5). On the other hand, when the difference between the output B of the light receiving section 5c of the optical sensor 5 and the reference value is within a predetermined range, whether the difference between the output C of the light receiving section 5d and the reference value is within a predetermined range is determined. Is determined (step 6), and if the difference between the output C of the light receiving portion 5d and the reference value is not within the predetermined range, it is determined that the cleaning field is abnormal (step 7).
【００６１】さらに、上記光センサー５の受光部５ｄの
出力Ｄと基準値の差が所定の範囲内にある場合には、受
光部５ｂの出力Ａ２と基準値の差は、所定の範囲内にあ
るか否かが判別され（ステップ８）、受光部５ｂの出力
Ａ２と基準値の差が所定の範囲内にない場合には、トナ
ー濃度の異常と判断される（ステップ９）。また、受光
部５ｂの出力Ａ２と基準値の差が所定の範囲内にある場
合には、再度ステップ１に戻る。Furthermore, when the difference between the output D of the light receiving section 5d of the optical sensor 5 and the reference value is within a predetermined range, the difference between the output A2 of the light receiving section 5b and the reference value is within a predetermined range. It is determined whether or not there is (step 8), and if the difference between the output A2 of the light receiving unit 5b and the reference value is not within the predetermined range, it is determined that the toner density is abnormal (step 9). If the difference between the output A2 of the light receiving unit 5b and the reference value is within the predetermined range, the process returns to step 1.
【００６２】このように、上記光センサー５の各受光部
５ａ〜５ｄからの出力の変動をＣＰＵ等の制御回路を用
いて分析することにより、画像形成条件のいずれに変動
の要因があるかを自動的に検出することができ、この検
出された画像の形成状態の変動要因を直ちにフィードバ
ックして、画像の形成状態を決定するパラメータを制御
することが可能となる。As described above, by analyzing the fluctuation of the output from each of the light receiving portions 5a to 5d of the photosensor 5 by using the control circuit such as the CPU, it is possible to determine which of the image forming conditions has the fluctuation factor. It is possible to automatically detect, and it is possible to immediately feed back the detected variation factor of the image formation state to control the parameter that determines the image formation state.
【００６３】図１６はこの発明の請求項１２に記載のセ
ンサユニットの一実施例を示すものであり、前記実施例
と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この
実施例では、被測定画像を照射する発光源と、前記発光
源からの発光光を平行化するとともにその平行光の照射
により生じた被測定画像からの反射光を集光する集光光
学系と、前記集光光学系の無限遠焦点近傍に配置され、
前記光学系を透過した後の被測定画像からの反射光を複
数箇所で検出する受光素子とからなり、前記発光源、集
光光学系及び受光素子が一体的に形成されるようになっ
ている。FIG. 16 shows an embodiment of the sensor unit according to the twelfth aspect of the present invention. The same parts as those of the above-mentioned embodiment are designated by the same reference numerals and explained. A light emitting source for irradiating an image to be measured, a condensing optical system for collimating light emitted from the light source and condensing reflected light from the image to be measured generated by the irradiation of the parallel light; It is placed near the infinity focus of the optical optics,
A light receiving element that detects reflected light from the image to be measured after passing through the optical system at a plurality of locations, and the light emitting source, the condensing optical system, and the light receiving element are integrally formed. .
【００６４】すなわち、この実施例では、図１６に示す
ように、コヒーレント光源１と、凸レンズからなる集光
光学系２と、光センサー５とが、センサユニット２０の
ハウジング２１に一体的に取り付けられており、これら
のコヒーレント光源１や凸レンズ等が所定の位置に配置
されたセンサユニット２０が小型でかつ感光体３の周囲
に容易に取り付け可能となっている。尚、上記集光光学
系２には、必要に応じてコヒーレント光源１から出射さ
れる光、及び感光体３側から反射する光が通過する部分
以外を遮るマスクを設けるようにしても良い。That is, in this embodiment, as shown in FIG. 16, the coherent light source 1, the condensing optical system 2 consisting of a convex lens, and the optical sensor 5 are integrally attached to the housing 21 of the sensor unit 20. Therefore, the sensor unit 20 in which the coherent light source 1 and the convex lens are arranged at predetermined positions is small in size and can be easily attached to the periphery of the photoconductor 3. Incidentally, the condensing optical system 2 may be provided with a mask that blocks a portion other than a portion through which the light emitted from the coherent light source 1 and the light reflected from the photoconductor 3 side pass, if necessary.
【００６５】図１７及び１８はこの発明の請求項４又は
６に記載の画像測定装置の他の実施例におけるそれぞれ
異なった変形例を示すものであり、前記実施例と同一の
部分には同一の符号を付して説明すると、この実施例で
は、正反射光を検出する光センサーと拡散反射光を検出
する光センサーとを互いに異なった位置に分離して配置
するように構成されている。FIGS. 17 and 18 show different modified examples of other embodiments of the image measuring apparatus according to claim 4 or 6 of the present invention, and the same parts as those of the above embodiment are the same. In the present embodiment, an optical sensor for detecting specular reflection light and an optical sensor for detecting diffuse reflection light are separately arranged at different positions.
【００６６】すなわち、図１７に示す画像測定装置で
は、前記実施例の集光光学系２の物体側無限遠焦点面即
ち集光光学径２の焦点距離ｆの位置における平面上に配
置された光センサー５に相当する位置に小さなミラー３
０が配置されており、このミラー３０によって図２
（Ｂ）の領域Ａ１及び領域Ａ２に相当する領域の光を側
方に直交するように反射し、第１の光センサー３１の受
光部３１ａ、３１ｂによって領域Ａ１及び領域Ａ２に相
当する領域の光を検出するようになっている。また、上
記ミラー３０の光軸方向の背後には、図２（Ｂ）の領域
Ｂ及び領域Ｃに相当する領域の光を検出する光センサー
３２が配置されている。That is, in the image measuring apparatus shown in FIG. 17, the light arranged on the object-side infinite focal plane of the condensing optical system 2 of the above embodiment, that is, on the plane at the focal length f of the condensing optical diameter 2. Small mirror 3 at the position corresponding to sensor 5
0 is arranged, and this mirror 30 is used in FIG.
The light in the areas corresponding to the areas A1 and A2 in (B) is reflected so as to be laterally orthogonal, and the light in the areas corresponding to the areas A1 and A2 is reflected by the light receiving portions 31a and 31b of the first photosensor 31. It is designed to detect Further, behind the mirror 30 in the optical axis direction, an optical sensor 32 for detecting the light in the areas corresponding to the areas B and C in FIG. 2B is arranged.
【００６７】また、図１８に示す画像測定装置は、所謂
シュリーレン光学系を使用したものであり、この画像測
定装置は、集光光学系２の光軸上に当該集光光学系２の
焦点距離ｆよりも若干離れた位置にコヒーレント光源１
が配置されており、このコヒーレント光源１から出射さ
れた発散光ＬＢは、ヘリカルビームスプリッタ４１を透
過した後、１／４波長板４２によって偏向を受けた後、
集光光学系２によって概略平行化される。感光体３は集
光光学系２の像側、概ね無限遠焦点位置に配置され、前
記感光体３からの正反射光は概略平行光のまま集光光学
系２に再入射し、１／４波長板４２により再度偏向を受
け、ヘリカルビームスプリッタ４１に反射され第１の光
センサー４３に導かれる。一方、感光体３上にトナー４
がある場合には、平行化された光はトナー４面で拡散さ
れ、集光光学系２によってヘリカルビームスプリッタ４
１を経ずに第２の光センサー４４に導かれる。これによ
り、前記実施例と同様の効果のすべてが共軸光学系で実
現でき、小型化及び効率化が可能となる。The image measuring apparatus shown in FIG. 18 uses a so-called Schlieren optical system, and this image measuring apparatus has a focal length of the condensing optical system 2 on the optical axis of the condensing optical system 2. Coherent light source 1 at a position slightly distant from f
The divergent light LB emitted from the coherent light source 1 is transmitted through the helical beam splitter 41 and, after being deflected by the quarter-wave plate 42,
The light is condensed by the focusing optical system 2 to be substantially parallel. The photoconductor 3 is arranged on the image side of the condensing optical system 2 at a focal point at approximately infinity, and the specularly reflected light from the photoconductor 3 is re-incident on the condensing optical system 2 as substantially parallel light and is ¼ It is deflected again by the wave plate 42, reflected by the helical beam splitter 41, and guided to the first optical sensor 43. On the other hand, the toner 4 on the photoconductor 3
If there is, the collimated light is diffused on the surface of the toner 4 and the condensing optical system 2 causes the helical beam splitter 4 to move.
It is guided to the second optical sensor 44 without passing through 1. As a result, all of the same effects as those of the above-described embodiment can be realized by the coaxial optical system, and downsizing and efficiency can be achieved.
【００６８】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。The other structure and operation are the same as those of the above-mentioned embodiment, and the explanation thereof will be omitted.
【００６９】[0069]
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
感光体等の像担持体上に形成された画像のトナー量はも
とより、画像の形成状態までをも検出することが可能な
画像測定方法、画像測定装置及びセンサユニットを提供
することができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an image measuring method, an image measuring device, and a sensor unit capable of detecting not only the amount of toner in an image formed on an image carrier such as a photoconductor but also the state of image formation.
【００７０】また、この発明によれば、像担持体と検出
部材との相対位置が変化した場合にも、安定した精度の
良い濃度測定が可能な画像測定方法、画像測定装置及び
センサユニットを提供することができる。Further, according to the present invention, there is provided an image measuring method, an image measuring device and a sensor unit capable of performing stable and accurate density measurement even when the relative position between the image carrier and the detecting member changes. can do.
【００７１】さらに、この発明によれば、帯電電位、バ
イアス電位、露光電位、現像トライボ値、現像トナー濃
度等の画像形成のパラメータを検出して、これらの検出
された画像形成のパラメータを直ちにフィードバックし
て、画像の形成状態を決定するパラメータを制御するこ
とが可能な画像測定方法、画像測定装置及びセンサユニ
ットを提供することができる。Further, according to the present invention, the image forming parameters such as the charging potential, the bias potential, the exposure potential, the developing tribo value, and the developing toner density are detected, and the detected image forming parameters are immediately fed back. Thus, it is possible to provide the image measuring method, the image measuring device, and the sensor unit capable of controlling the parameter that determines the image formation state.
【図１】 図１はこの発明に係る画像測定装置の一実施
例を示す構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image measuring device according to the present invention.
【図２】 図２（Ａ）は光センサーの受光状態を示す説
明図、同図（Ｂ）は光センサーの受光部を示す構成図で
ある。2A is an explanatory diagram showing a light receiving state of an optical sensor, and FIG. 2B is a configuration diagram showing a light receiving portion of the optical sensor.
【図３】 図３は光センサーの他の変形例を示す構成図
である。FIG. 3 is a configuration diagram showing another modification of the optical sensor.
【図４】 図４（Ａ）は感光体上の被測定画像を示す説
明図、同図（Ｂ）は光センサーの受光状態を示す模式
図、同図（Ｃ）は光センサーで受光される光を示す波形
図である。4A is an explanatory view showing an image to be measured on a photoconductor, FIG. 4B is a schematic view showing a light receiving state of an optical sensor, and FIG. 4C is received by the optical sensor. It is a wave form diagram which shows light.
【図５】 図５（Ａ）（Ｂ）は感光体上の被測定画像を
それぞれ示す説明図である。5A and 5B are explanatory views showing images to be measured on the photoconductor, respectively.
【図６】 図６は感光体の位置変動に伴う受光状態を示
す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a light receiving state due to a position change of a photoconductor.
【図７】 図７（Ａ）〜（Ｄ）は光センサーの出力をそ
れぞれ示すグラフである。7A to 7D are graphs showing the outputs of the optical sensors.
【図８】 図８は感光体上の静電潜像を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing an electrostatic latent image on a photoconductor.
【図９】 図９は画像形成条件の変動を分析する結果を
示す図表である。FIG. 9 is a chart showing a result of analyzing a change in image forming conditions.
【図１０】 図１０（Ａ）〜（Ｄ）は光センサーの出力
をそれぞれ示すグラフである。10 (A) to 10 (D) are graphs showing outputs of the optical sensor.
【図１１】 図１１（Ａ）〜（Ｄ）は光センサーの出力
をそれぞれ示すグラフである。11 (A) to 11 (D) are graphs showing the outputs of the optical sensors.
【図１２】 図１２（Ａ）〜（Ｄ）は光センサーの出力
をそれぞれ示すグラフである。FIG. 12A to FIG. 12D are graphs showing the outputs of the optical sensors.
【図１３】 図１３（Ａ）（Ｂ）はフーリエスペクトル
の変動をそれぞれ示す波形図である。13 (A) and 13 (B) are waveform charts showing variations in the Fourier spectrum, respectively.
【図１４】 図１４（Ａ）〜（Ｄ）は光センサーの出力
をそれぞれ示すグラフである。FIGS. 14A to 14D are graphs showing the outputs of the optical sensors.
【図１５】 図１５は画像形成条件の変動を分析する動
作を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing an operation of analyzing a change in image forming conditions.
【図１６】 図１６はこの発明に係る画像測定装置の他
の実施例を示す構成図である。FIG. 16 is a block diagram showing another embodiment of the image measuring device according to the present invention.
【図１７】 図１７はこの発明に係る画像測定装置の更
に他の実施例を示す構成図である。FIG. 17 is a block diagram showing still another embodiment of the image measuring device according to the present invention.
【図１８】 図１８はこの発明に係る画像測定装置の更
に他の実施例を示す構成図である。FIG. 18 is a block diagram showing still another embodiment of the image measuring device according to the present invention.
【図１９】 図１９は従来のトナー濃度測定装置の測定
結果を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing a measurement result of a conventional toner concentration measuring device.
【図２０】 図２０は従来のトナー濃度測定装置の測定
結果を示すグラフである。FIG. 20 is a graph showing a measurement result of a conventional toner concentration measuring device.
１ コヒーレント光源、２ 集光光学系、３ 感光体、
４ トナー像、５ 光センサー。1 coherent light source, 2 focusing optics, 3 photoconductor,
4 toner image, 5 optical sensor.
Claims (12)
光を集光光学系に入射させ、その反射光の前記集光光学
系による無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数箇所の反
射光量の測定値から、被測定画像の形成状態を測定する
ようにしたことを特徴とする画像測定方法。1. An image to be measured is irradiated with parallel light, the reflected light is made incident on a condensing optical system, and the reflected light is reflected at a plurality of points in a region including the vicinity of an infinite focal point position by the condensing optical system. An image measuring method, characterized in that a formation state of an image to be measured is measured from a measured value of light quantity.
測定画像を形成した画像形成手段の異常を分析するよう
にしたことを特徴とする請求項１記載の画像測定方法。2. The image measuring method according to claim 1, wherein an abnormality of the image forming means on which the measured image is formed is analyzed from the measured formation state of the measured image.
光量検出値として、少なくとも前記集光光学系の無限遠
焦点位置近傍での光量測定値を用いることを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の画像測定方法。3. The light quantity measurement value at least near the infinity focus position of the condensing optical system is used as the light quantity detection value at a plurality of points by the reflected light quantity detection unit. 2. The image measuring method described in 2.
源と、前記平行光光源による平行光の照射により生じた
被測定画像からの反射光を集光する集光光学系と、前記
集光光学系の無限遠焦点位置近傍を含む領域で複数箇所
の光量を検出する光量検出部と、前記光量検出部による
複数箇所での反射光量の検出値から被測定画像の形成状
態を測定する測定手段と、からなることを特徴とする画
像測定装置。4. A collimated light source for irradiating a measured image with parallel light, a condensing optical system for condensing reflected light from the measured image generated by the irradiation of the collimated light by the collimated light source, and the collecting unit. A light amount detection unit that detects the light amount at a plurality of locations in a region including the infinity focal position of the optical optical system, and a measurement that measures the formation state of the image to be measured from the detection values of the reflected light amount at the plurality of points by the light amount detection unit. An image measuring device comprising:
る光を発生する発光源と、前記発光源からの発光光を平
行化する平行光学系とからなることを特徴とする請求項
４記載の画像測定装置。5. The parallel light source comprises a light emitting source for generating light for illuminating an image to be measured and a parallel optical system for collimating the light emitted from the light emitting source. The image measuring device described.
源と、前記発光源からの発光光を平行化するとともにそ
の平行光の照射により生じた被測定画像からの反射光を
集光する集光光学系と、前記集光光学系の無限遠焦点位
置近傍を含む領域で複数箇所の光量を検出する光量検出
部と、前記光量検出部による複数箇所での反射光量の検
出値から被測定画像の形成状態を測定する測定手段と、
からなることを特徴とする画像測定装置。6. A light emitting source for generating light for irradiating an image to be measured, and light emitted from the light source are collimated and reflected light from the image to be measured generated by the irradiation of the parallel light is condensed. A light collecting optical system, a light quantity detecting unit for detecting light quantity at a plurality of positions in a region including the vicinity of an infinite focal position of the light collecting optical system, and a measured value from a detection value of a reflected light quantity at a plurality of places by the light quantity detecting unit. Measuring means for measuring the image formation state,
An image measuring device comprising:
ることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに
記載の画像測定装置。7. The image measuring device according to claim 4, wherein the light emitting source is a coherent light source.
複数の受光部から構成され、前記測定手段は前記光量検
出部による複数箇所での反射光量分布から被測定画像の
形成状態を測定することを特徴とする請求項４乃至請求
項７のいずれかに記載の画像測定装置。8. The light amount detecting section is composed of a plurality of light receiving sections capable of measuring a light amount distribution, and the measuring means measures a formation state of an image to be measured from the light amount distribution reflected by the light amount detecting section at a plurality of points. The image measuring device according to any one of claims 4 to 7, wherein:
光素子（ｎ＞１）からなり、前記測定手段は該ｎ次元受
光素子での受光位置に応じた検出値を当該箇所での光量
として被測定画像の形成状態を測定することを特徴とす
る請求項４乃至請求項８のいずれかに記載の画像測定装
置。9. The light amount detecting section is composed of an integrated n-dimensional light receiving element (n> 1), and the measuring means outputs a detection value corresponding to the light receiving position of the n-dimensional light receiving element to the light amount at the location. 9. The image measuring apparatus according to claim 4, wherein the formation state of the image to be measured is measured as.
画像の形成状態から、被測定画像を形成した画像形成手
段の異常を分析する分析手段を備えたことを特徴とする
請求項４乃至請求項９のいずれかに記載の画像測定装
置。10. The analysis means for analyzing abnormality of the image forming means on which the image to be measured is formed based on the formation state of the image to be measured measured by the measuring means. 9. The image measuring device according to any one of 9.
検出値として、少なくとも前記集光光学系の無限遠焦点
位置近傍での光量測定値を用いることを特徴とする請求
項４乃至請求項１０のいずれかに記載の画像測定装置。11. The light amount measurement value at least near the infinity focal point position of the condensing optical system is used as the light amount detection value at a plurality of points by the light amount detection unit. The image measuring device according to any one of claims.
発光源からの発光光を平行化するとともにその平行光の
照射により生じた被測定画像からの反射光を集光する集
光光学系と、前記集光光学系の無限遠焦点近傍に配置さ
れ、前記光学系を透過した後の被測定画像からの反射光
を複数箇所で検出する受光素子とからなり、前記発光
源、集光光学系及び受光素子が一体的に形成されてなる
ことを特徴とするセンサユニット。12. A light emitting source for irradiating an image to be measured, and a condensing optical system for collimating light emitted from the light source and condensing reflected light from the image to be measured generated by the irradiation of the parallel light. And a light receiving element arranged near the infinity focus of the condensing optical system and detecting reflected light from the image to be measured after passing through the optical system at a plurality of points. A sensor unit, wherein a system and a light receiving element are integrally formed.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7201131A JP3031207B2 (en) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | Image measuring method, image measuring device, and sensor unit |
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| JP7201131A JP3031207B2 (en) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | Image measuring method, image measuring device, and sensor unit |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0950154A true JPH0950154A (en) | 1997-02-18 |
| JP3031207B2 JP3031207B2 (en) | 2000-04-10 |
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ID=16435927
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP7201131A Expired - Fee Related JP3031207B2 (en) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | Image measuring method, image measuring device, and sensor unit |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031207B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001523832A (en) * | 1997-11-07 | 2001-11-27 | レオポルト・コスタール・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト | Method and apparatus for detecting objects present on a windshield |
| JP2002268298A (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | Fuji Xerox Co Ltd | Image quality regulating method and image forming device using the same |
| JP2006293161A (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Sharp Corp | Image forming apparatus and its control program |
| JP2014013343A (en) * | 2012-07-05 | 2014-01-23 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
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-
1995
- 1995-08-07 JP JP7201131A patent/JP3031207B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001523832A (en) * | 1997-11-07 | 2001-11-27 | レオポルト・コスタール・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト | Method and apparatus for detecting objects present on a windshield |
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| JP2006293161A (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Sharp Corp | Image forming apparatus and its control program |
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| US9097516B2 (en) | 2013-06-11 | 2015-08-04 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Surface angle and surface angle distribution measurement device |
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