JPH112600A - 光学濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な構成で、黒トナーとカラートナーの光
学濃度を精度良く検出できる光学濃度測定装置を提供す
る。 【解決手段】 発光素子１０１と受光素子１０２が同一
平面Ｐ内で光の出入射を行うように発光素子１０１と受
光素子１０２を一体的に保持する保持部材を備える。被
測定面１１０の光学濃度を測定するための第１測定位置
（図７(a)）と第２測定位置（図７(b)）との間で、上記
保持部材を移動させることができる保持部材移動機構を
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子及び受光
素子を有し、被測定面によって反射された上記発光素子
からの光を受光素子によって受光し、受光した光量に基
づいて被測定面の光学濃度を測定する光学濃度測定装置
に関する。また、本発明は、画像形成装置における像担
持体上のトナー量を光学的に測定する光学濃度測定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー複写機では、図１２に示すよう
に、感光体ドラム２２１の外周面２２１ａの特定箇所に
まずトナーマーク３１０の画像を形成して、そのトナー
マーク３１０の光学濃度（トナー付着量に対応する）を
反射濃度センサ２６４によって検出し、その反射濃度セ
ンサ２６４の出力値に基づいてトナー付着量を制御する
ことが多い。検出すべきトナーの種類は黒トナーと、シ
アン、マゼンタおよびイエローに代表されるカラートナ
ーとに大別される。

【０００３】従来は、黒トナーの光学濃度を検出する場
合も、カラートナーの光学濃度を検出する場合も、反射
濃度センサ２６４を構成する発光素子３０１と受光素子
３０２を同一平面Ｐ内で光の出入射を行うように同一平
面Ｐに沿って配置する点では共通している。この平面Ｐ
は、トナーマーク３１０の箇所を通って感光体ドラム２
２１の長手方向に沿って延び、感光体ドラム２２１の外
周面２２１ａに垂直に交差する平面である。なお、理解
の容易のために、図中に、トナーマーク３１０の箇所を
通り、感光体ドラム２２１の外周面２２１ａに外接する
平面Ｑを表している。

【０００４】黒トナーの光学濃度を検出する場合は、発
光素子３０１と受光素子３０２を、トナーマーク３１０
を通る法線Ｎ（平面Ｐ内にある）を挟んでトナーマーク
３１０に対する光の入射角ｉと反射角ｒとが等しくなる
位置に配置する。発光素子３０１はトナーマーク３１０
へ向けて光Ｌを出射し、受光素子３０２はその位置Ｐ１
でトナーマーク３１０による正反射光Ｌ１を検出する。
一方、カラートナーの光学濃度を検出する場合は、図示
しない移動機構によって受光素子３０２を法線Ｎ上の位
置（破線で示す）Ｐ２に移動させる。この位置Ｐ２で受
光素子３０２はトナーマーク３１０による乱反射光Ｌ２
を検出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方式では、受光素子３０２の位置を切り替える度毎に、
発光素子３０１に対する受光素子３０２の相対位置を微
調節する必要があり、装置の機構が複雑化するという問
題がある。これに伴って、装置の製造コストが上昇す
る。

【０００６】また、上述の方式では、カラートナーの光
学濃度を検出する場合に、図１３（図１２において平面
Ｐに対して垂直な方向から見たところを示す）に示すよ
うに、トナーマーク３１０による正反射光Ｌ１の一部が
トナー粒子３１１の表面で反射されて受光素子３０２に
入射するため、検出精度が良くないという問題がある。

【０００７】なお、２つの位置Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ別
個に受光素子を配置すると、受光素子の数が増えるた
め、コスト高となる。

【０００８】そこで、この発明の目的は、安価な構成
で、黒トナーとカラートナーの光学濃度を精度良く検出
できる光学濃度測定装置を提供することにある。

【０００９】また、カラートナーの光学濃度を測定する
場合に、コンパクトかつ安価に構成できる光学濃度測定
装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の光学濃度測定装置は、発光素子及
び受光素子を有し、被測定面によって反射された上記発
光素子からの光を受光素子によって受光し、受光した光
量に基づいて上記被測定面の光学濃度を測定する光学濃
度測定装置において、上記発光素子と受光素子が同一平
面内で光の出入射を行うように上記発光素子と受光素子
を一体的に保持する保持部材と、上記被測定面の光学濃
度を測定するための第１測定位置と第２測定位置との間
で、上記保持部材を移動させることができる保持部材移
動機構を備えたことを特徴とする。

【００１１】この請求項１の光学濃度測定装置では、発
光素子と受光素子は、同一平面内で光の出入射を行うよ
うに保持部材によって一体的に保持されている。この発
光素子と受光素子との間の相対的位置関係を保った状態
で、保持部材移動機構によって、上記保持部材が上記被
測定面の光学濃度を測定するための第１測定位置と第２
測定位置との間で移動される。したがって、上記保持部
材が上記第１測定位置または第２測定位置にあるとき、
それぞれの測定位置で上記被測定面の光学濃度を測定す
ることができる。

【００１２】このようにした場合、発光素子と受光素子
とのいずれか一方を静止させた状態で、他方を移動させ
て測定位置を切り替える場合に比して、上記発光素子と
受光素子との間の相対的位置関係を微調節する必要が無
くなり、装置の機構が簡素化される。したがって、装置
が安価に構成される。

【００１３】請求項２に記載の光学濃度測定装置は、請
求項１に記載の光学濃度測定装置において、上記保持部
材が上記第１測定位置にあるとき、上記発光素子と受光
素子が光の出入射を行う平面（以下「光出入射面」とい
う。）が上記被測定面に対して実質的に垂直になり、上
記保持部材が上記第２測定位置にあるとき、上記光出入
射面が上記被測定面に対して傾斜することを特徴とす
る。

【００１４】ここで、光出入射面が被測定面に対して
「実質的に垂直」とは、光出入射面と被測定面とがなす
角度が９０°±５°の範囲内にあることを意味してい
る。

【００１５】この請求項２の光学濃度測定装置では、上
記保持部材が第１測定位置にあるとき、上記被測定面に
よる正反射光を上記受光素子に入射させることができ
る。したがって、黒トナーの付着量に応じた光学濃度を
精度良く測定することができる。なお、上記光出入射面
内で、上記被測定面に対する光の入射角と反射角とを等
しく設定しておくものとする。一方、上記保持部材が第
２測定位置にあるとき、上記被測定面による乱反射光が
上記受光素子に入射する。ここで、上記光出入射面は、
上記被測定面に対して傾斜されていることから、上記発
光素子の光出射経路と上記被測定面による正反射光の経
路とを含む平面に対しても傾斜されている。したがっ
て、上記受光素子には、正反射光成分が入射しにくくな
り、殆ど本来観測すべき乱反射光のみが入射する。した
がって、カラートナーの付着量に応じた光学濃度を精度
良く測定することができる。

【００１６】請求項３に記載の光学濃度測定装置は、発
光素子及び受光素子を有し、被測定面によって反射され
た上記発光素子からの光を受光素子によって受光し、受
光した光量に基づいて上記被測定面の光学濃度を測定す
る光学濃度測定装置において、上記発光素子と受光素子
が同一平面内で光の出入射を行うように上記発光素子と
受光素子を一体的に保持する保持部材を備え、上記保持
部材は、光出入射面が上記被測定面に対して傾斜するよ
うに配置されていることを特徴とする。

【００１７】この請求項３の光学濃度測定装置では、発
光素子と受光素子は、同一平面内で光の出入射を行うよ
うに保持部材によって一体的に保持されている。この発
光素子と受光素子との間の相対的位置関係を保った状態
で、上記保持部材は、上記光出入射面が上記被測定面に
対して傾斜するように配置されている。この配置では、
上記受光素子には上記被測定面による乱反射光が入射す
る。ここで、上記光出入射面は、上記被測定面に対して
傾斜されていることから、上記発光素子の光出射経路と
上記被測定面による正反射光の経路とを含む平面に対し
ても傾斜されている。したがって、上記受光素子には、
正反射光成分が入射しにくくなり、殆ど本来観測すべき
乱反射光のみが入射する。したがって、カラートナーの
付着量に応じた光学濃度が精度良く測定される。

【００１８】また、この光学濃度測定装置では、上記光
出入射面が被測定面に対して傾斜されているので、上記
光出入射面が被測定面に対して垂直である場合に比し
て、被測定面に対して垂直な方向の装置寸法が短縮され
る。したがって、装置がコンパクトに構成される。しか
も、受光素子の数が１つで済み、装置が安価に構成され
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００２０】図１は、この発明の光学濃度測定装置を適
用したデジタル方式のフルカラー複写機の全体構成を示
している。この複写機は概略、イメージリーダユニット
１と、レーザ走査ユニット１０と、フルカラー作像ユニ
ット２０と、給紙部５０と、から構成されている。

【００２１】イメージリーダユニット１は、プラテンガ
ラス９上にセットされた原稿の画像を読み取るスキャナ
２と、読み取った画像を画像データに変換処理する画像
信号処理部６とで構成されている。スキャナ２は密着型
のカラーイメージセンサ（ＣＣＤ）３を備えた周知のも
ので、モータ５で駆動されて矢印ａ方向に移動して原稿
を走査する。ＣＣＤ３は、原稿の画像からＲ（レツ
ド）．Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の３原色信号を１
ラインずつ読み取り、画像信号処理部６に出力する。画
像信号処理部６は、ＣＣＤ３からの３原色信号を、Ｙ
（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｂｋ
（ブラック）の４色に対応する８ビットの画像データに
変換し、同期用のバッファメモリ７に転送する。

【００２２】レーザ走査ユニット１０は、レーザダイオ
ードから射出されるレーザビームを変調して失印ｂ方向
に回転する感光体ドラム２１上に静電潜像を形成する周
知のものである。レーザ走査ユニット１０は、バッファ
メモリ７から入力される印字データに対して、感光体の
階調持性に応じた階調補正を行った後、Ｄ／Ａ変換して
レーザタイオード駆動信号を生成し、この駆動信号に基
づいてレーザダイオードを発光させる。

【００２３】フルカラー作像ユニット２０は、感光体ド
ラム２１と転写ドラム３１を中心として構成されてい
る。感光体ドラム２１の周囲には、帯電チャージャ２
２、現像部４０、残留トナーを清掃するクリーナ２３、
残留電荷を消去するイレーサランプ２４が設置されてい
る。現像部４０は、磁性キャリアと、上段から順次シア
ン，マゼンタ，イエロー，ブラックのトナーとを含む現
像剤を収容した現像器４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ，４１Ｂ
ｋを備え、感光体ドラム２１上に各色の静電潜像が形成
されるごとに、対応する現像器が駆動される。カラート
ナーを内蔵した現像器４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ内には、
それぞれのカラートナーを補給するための光式ＡＴＤＣ
センサ４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙが設けられている。ま
た、シアン，マゼンタ，イエロー，ブラックのトナーは
それぞれホッパ４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｂｋに収
容されており、後述するトナー補給制御によって現像器
４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ，４１Ｂｋへ補給される。さら
に、感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１の
表面電位を検出する電位センサ６３と、テストトナー像
の画像濃度を検出するＡＩＤＣセンサ６４とが配置され
ている。

【００２４】転写ドラム３１は、感光体ドラム２１と同
速で矢印ｃ万向に回転駆動可能に設置され、その表面に
巻きつけたシート上にトナー画像を転写させるものであ
る。この転写ドラム３１はシートの先端をチャッキング
するための爪部材３２、シートを分離するための爪部材
３３を備えている。また、感光体ドラム２１と対向する
位置の転写ドラム３１の内部には転写チャージャ３４が
配置されている。さらに、転写チャージャ３４から回転
方向に所定の距離だけ離れた位置には、転写ドラム３１
を侠むように２つの除電チャージャ３５，３６が互いに
対向して配置されており、除電チャージャ３５，３６か
ら回転方向に所定の距離だけ離れた位置で転写ドラム３
１の外側には残留トナーのクリーナ３７が配置されてい
る。

【００２５】給紙部５０は２段の給紙トレイ５１，５２
を備え、オペレータによって選択されたいずれかのトレ
イ５１，５２から１枚づつシートが給紙される。給紙さ
れたシートは搬送路５３上を搬送され、転写ドラム３１
の周囲に巻きつけられる。

【００２６】フルカラーの画像形成に際しては、感光体
ドラム２１上にシアン，マゼンタ，イエロー及びブラッ
クのトナー画像が順次形成され、それぞれのトナー画像
が転写ドラム３１に巻きつけられたシート上に、転写チ
ャージャ３４からの放電により順次転写されて重ね合わ
される。４色の画像がシート上で合成されると、爪部材
３２がシートのチャッキングを解除すると共に、爪部材
３３が動作してシートを転写ドラム３１から分離する。
分離されたシートは搬送ベルト５５によって定着器５６
に送りこまれ、ここでトナーの定着を施された後、排出
ローラ５７からトレイ５８上へ排出される。

【００２７】さて、図２に示すように、一実施形態の光
学濃度測定装置は、上述のＡＩＤＣセンサ６４と、この
ＡＩＤＣセンサ６４を保持および移動させるＬ字状のレ
バー部材１１１と、図示しないＣＰＵ（中央演算処理装
置）によって制御されるソレノイド式アクチュエータ１
１２と、コイルばね１１３を備えている。

【００２８】図６(a)はＡＩＤＣセンサ６４の外形を斜
めから見たところを示し、図６(b)はＡＩＤＣセンサ６
４の縦断面を示している。図６(b)から分かるように、
ＡＩＤＣセンサ６４は、直方体ブロック状の保持部材１
０３に発光素子１０１と受光素子１０２とを埋め込ん
で、発光素子１０１と受光素子１０２が同一平面（光出
入射面）Ｐ内で光の出入射を行うように一体に保持した
ものである。すなわち、保持部材１０３には、一つの面
１０３ａを通して、奥に向かうにつれて互いに離間する
向きに、この面１０３ａに対してそれぞれ４５°だけ傾
斜した一対の丸穴１０４，１０５が形成されている。発
光素子１０１，受光素子１０２の位置決めの便宜のため
に、丸穴１０４，１０５は保持部材１０３を完全には貫
通しておらず、その途中で止まっている。これらの丸穴
１０４，１０５の奥にそれぞれ円柱状の外形を持つ発光
素子１０１，受光素子１０２が挿入されて取り付けられ
ている。なお、光出入射面Ｐは、発光素子１０１の光軸
１０１ｃおよび受光素子１０２の光軸１０２ｃを含んで
いる（図４参照）。このように保持部材１０３によって
発光素子１０１及び受光素子１０２が一体に保持されて
いる結果、保持部材１０３の丸穴１０４，１０５側の面
１０３ａが被測定面２１ａに対向した状態では、発光素
子１０１が光出射面１０１ａから発した光Ｌは、一定の
入射角ｉ（＝４５°）で被測定面２１ａに入射する。被
測定面２１ａによる正反射光は、入射角ｉと等しい反射
角ｒ（＝４５°）で反射されて、受光素子１０２の受光
面１０２ａに入射する。

【００２９】図２中のレバー部材１１１は、ＡＩＤＣセ
ンサ６４の保持部材１０３を貫通して保持する直線状の
軸部１１１ａと、この軸部１１１ａの一端に屈曲して連
なり、ＡＩＤＣセンサ６４の光出入射面Ｐに沿って配置
された直線状の旋回部１１１ｂとからなっている。軸部
１１１ａは、ＡＩＤＣセンサ６４の保持部材１０３に一
体に取り付けられ、ＡＩＤＣセンサ６４（すなわち保持
部材１０３）を感光体ドラム２１の外周面２１ａから所
定の距離だけ離間させて保持している。なお、この軸部
１０２ａ自体は、図示しない支持部によって自らの中心
の周りに回動自在に支持されている。旋回部１１１ｂの
先端（軸部１１１ａから遠い側の端部）には、その側方
に配置されたソレノイド式アクチュエータ１１２の作動
軸１１２ａが係着されるとともに、旋回部１１１ｂに関
してアクチュエータ１１２と反対の側に配置されたコイ
ルばね１１３の一端が取り付けられている。アクチュエ
ータ１１２の本体１１２ｂは図示しないホルダによって
一定の位置に保持されるとともに、コイルばね１１３の
他端は固定部１１４に取り付けられている。

【００３０】アクチュエータ１１２のソレノイドが非励
磁（オフ）のときは、コイルばね１１３の張力によって
作動軸１１２ａが伸長して、旋回部１１１ｂが感光体ド
ラム２１ａの外周面２１ａに対して垂直な配置となる。
この結果、図７(a)に示すように、ＡＩＤＣセンサ６４
の光出入射面Ｐが、感光体ドラム２１の長手方向に沿っ
て延び、感光体ドラム２１の外周面２１ａに対して実質
的に垂直になる。このときのＡＩＤＣセンサ６４の位置
を「第１測定位置」とする。なお、理解の容易のため
に、図中に、トナーマーク１１０の箇所を通り、感光体
ドラム２１の外周面２１ａに外接する平面Ｑを併せて示
している。このとき、光出入射面Ｐと平面Ｑとがなす角
度は９０°±５°の範囲内に設定される。

【００３１】一方、図３に示すように、アクチュエータ
１１２のソレノイドが励磁（オン）されると、コイルば
ね１１３の張力に抗して作動軸１１２ａが本体１１２ｂ
側へ移動する。これにより、旋回部１１１ｂが軸部１１
１ａとともに軸部１１１ａの中心の周りに旋回して、感
光体ドラム２１の外周面２１ａに対して傾斜した状態と
なる。この結果、図７(b)に示すように、ＡＩＤＣセン
サ６４の光出入射面Ｐが感光体ドラム２１の外周面２１
ａに対して傾斜する。このときのＡＩＤＣセンサ６４の
位置を「第２測定位置」とする。なお、光出入射面Ｐが
平面Ｑとなす角度をθで表している。このとき、角度θ
は例えば４５°±５°の範囲内に設定される。

【００３２】このように、レバー部材１１１、ソレノイ
ド式アクチュエータ１１２およびコイルばね１１３は保
持部材移動機構として働く。すなわち、発光素子１０１
と受光素子１０２との間の相対的位置関係を保った状態
で、ＡＩＤＣセンサ６４を上記第１測定位置と第２測定
位置との間で移動させることができる。これにより、上
記第１測定位置と第２測定位置でそれぞれ光学濃度を測
定することができる。このようにした場合、発光素子１
０１と受光素子１０２との間の相対的位置関係を微調節
する必要が無く、装置の機構を簡素化することができ
る。したがって、装置を安価に構成することができる。

【００３３】しかも、レバー部材１１１の旋回部１１１
ｂをＡＩＤＣセンサ６４の光出入射面Ｐに沿って配置し
ているので、旋回部１１１ｂが感光体ドラム２１の外周
面２１ａとなす角度に応じて、光出入射面Ｐが感光体ド
ラム２１の外周面２１ａとなす角度、すなわち光出入射
面Ｐが平面Ｑとなす角度を容易に設定することができ
る。

【００３４】また、アクチュエータ１１２をオン，オフ
させてＡＩＤＣセンサ６４の位置を第１測定位置と第２
測定位置との間で切り替えたとき、ＡＩＤＣセンサ６４
の保持部材１０３（図３参照）が軸部１１１ａの周りに
回動するだけで、殆ど平行移動しないので、感光体ドラ
ム２１の周りのスペースを節約でき、装置をコンパクト
に構成することができる。

【００３５】ユーザが操作パネル上のプリントキー（図
示せず）を押すと、実際に原稿の複写を行う前に、図４
または図５中に示すように、まず感光体ドラム２１の外
周面２１ａに、シアン，マゼンタ，イエローまたはブラ
ックのトナーを用いてパッチ状のトナーマーク１１０の
画像を形成する。

【００３６】ブラックトナーの光学濃度を検出する場合
は、図示しないＣＰＵによってアクチュエータ１１２を
オフして、図４に示すように、ＡＩＤＣセンサ６４を第
１測定位置に配置する。上述のように、このとき、ＡＩ
ＤＣセンサ６４の光出入射面Ｐが感光体ドラム２１の外
周面２１ａに対して垂直になる。ＡＩＤＣセンサ６４が
この第１測定位置にあるとき、発光素子１０１が出射し
た光Ｌは一定の入射角ｉ（＝４５°）でトナーマーク１
１０に入射し、受光素子１０２はトナーマーク１１０に
よる正反射光（入射角ｉと等しい反射角ｒで反射された
光）Ｌ１を検出する。したがって、ブラックトナーの付
着量に応じた光学濃度を精度良く測定することができ
る。

【００３７】一方、シアン，マゼンタまたはイエローの
トナー、すなわちカラートナーの光学濃度を検出する場
合は、図示しないＣＰＵによってアクチュエータ１１２
をオンして、図５に示すように、ＡＩＤＣセンサ６４を
第２測定位置に配置する。上述のように、このとき、Ａ
ＩＤＣセンサ６４の光出入射面Ｐが感光体ドラム２１の
外周面２１ａに対して角度θ（＝４５°）だけ傾斜す
る。ＡＩＤＣセンサ６４がこの第２測定位置にあると
き、受光素子１０２はトナーマーク１１０による乱反射
光Ｌ２を検出する。ここで、光出入射面Ｐは、感光体ド
ラム２１の外周面２１ａに対して傾斜されていることか
ら、図７(c)（図７(b)において上方から見たところに相
当する）に示すように、発光素子１０１の光出射経路と
トナーマーク１１０による正反射光Ｌ１の経路とを含む
平面Ｕに対しても傾斜されている。したがって、受光素
子１０２には、正反射光成分が入射しにくくなり、殆ど
本来観測すべき乱反射光Ｌ２のみが入射する。したがっ
て、カラートナーの付着量に応じた光学濃度を精度良く
測定することができる。

【００３８】ここで、正反射光成分の影響を効果的に排
除するためには、光出入射面Ｐと平面Ｑとがなす角度θ
を７０°以下に設定するのが望ましい。ただし、θがあ
まりに小さくなると、ＡＩＤＣセンサ６４が感光体ドラ
ム２１の外周面２１ａに接近し過ぎて、感光体ドラム２
１の外周面２１ａから飛散したトナーを浴びて汚れた
り、感光体ドラム２１の周りの他の要素（現像器など）
と干渉したりする。したがって、θは０°よりも大きく
設定すべきである。

【００３９】図１０は、このようにしてカラートナーの
光学濃度を測定したときの、感光体ドラム２１の外周面
２１ａ上のトナー付着量（感光体上トナー量）と受光素
子１０２の入射光量との関係を示している。分かるよう
に、本発明によれば、従来（図１２において位置Ｐ２に
受光素子を配置した場合）に比して、感光体上トナー量
が少ない側で入射光量の増加が緩やかになっている。こ
の結果、感光体上トナー量と受光素子の入射光量との対
応における直線性（リニアリティ）が改善されている。
したがって、本発明によれば、カラートナーの付着量に
応じた光学濃度を広範囲で精度良く測定することができ
る。

【００４０】実際に原稿の複写を行う段階では、測定し
たブラックトナーまたはカラートナーの光学濃度に基づ
いて、画像形成条件の制御を行う。

【００４１】なお、ＡＩＤＣセンサ６４の検出感度を較
正する場合は、図９に示すように、感光体ドラム２１の
外周面２１ａにトナーマークを設けない状態で、アクチ
ュエータ１１２をオフして、ＡＩＤＣセンサ６４を第１
測定位置に配置する。上述のように、ＡＩＤＣセンサ６
４の光出入射面Ｐが感光体ドラム２１の外周面２１ａに
対して垂直になる。この状態で、発光素子１０１から感
光体ドラム２１の外周面２１ａへ向けて光を出射し、感
光体ドラム２１の外周面２１ａによる正反射光を受光素
子１０２によって検出する。トナーマーク等の画像が形
成されていない状態では感光体ドラム２１の外周面２１
ａは鏡面であり、その反射率は一定であるから、このと
きの受光素子１０２の入射光量に基づいてＡＩＤＣセン
サ６４の検出感度を較正することができる。

【００４２】また、図８に示すように、アクチュエータ
１１２をオンさせてＡＩＤＣセンサ６４を第１測定位置
から第２測定位置へ移動させたとき、ＡＩＤＣセンサ６
４の保持部材１０３（図３参照）が軸部１１１ａの周り
に回転することから、実際には感光体ドラム２１の外周
面２１ａ上の光の入射点がＸ１からＸ２へ移動する（な
お、入射点Ｘ２を通り、感光体ドラム２１の外周面２１
ａに外接する平面をＱ′で表している。）。このため、
ＡＩＤＣセンサ６４を第１測定位置から第２測定位置へ
移動させたときは、ＡＩＤＣセンサ６４の検出タイミン
グを、入射点Ｘ２に合わせて変更するものとする。すな
わち、感光体ドラム２１の回転速度と、感光体ドラム２
１の中心Ｏから入射点Ｘ１，Ｘ２を見込む角度φとに基
づいて、ＡＩＤＣセンサ６４の検出タイミングをシフト
する。これにより、ＡＩＤＣセンサ６４が第１測定位
置、第２測定位置のいずれの測定位置にあるときにも、
発光素子１０１が発した光をトナーマークに首尾よく入
射させることができ、トナーマークの光学濃度を測定す
ることができる。

【００４３】なお、ＡＩＤＣセンサ６４の検出タイミン
グを変更することなく、入射点Ｘ１で常に光学濃度を検
出するためには、ＡＩＤＣセンサ６４の光出入射面Ｐを
感光体ドラム２１の外周面２１ａに対して傾斜させると
き、ＡＩＤＣセンサ６４の保持部材１０３を入射点Ｘ１
の周りに所定の回転角だけ回転させれば良い。ただし、
このようにした場合、感光体ドラム２１の周りに、ＡＩ
ＤＣセンサ６４のためのより広い移動スペースを必要と
する。

【００４４】図１１は、転写ベルト１２０の表面１２０
ａに形成したトナーマーク１３０の光学濃度を測定する
ために、この発明の光学濃度測定装置を適用した別の実
施形態を示している。この実施形態では、ＡＩＤＣセン
サ６４（図６等に示したものと同一のもの）の保持部材
１０３が、被測定面としての転写ベルト１２０の表面１
２０ａに対して所定距離だけ離間した位置に固定して配
置されている。詳しくは、ＡＩＤＣセンサ６４の光出入
射面Ｐは、転写ベルト１２０を駆動させる円柱状のロー
ラ１２１，１２２の長手方向に沿って延び、感光体ドラ
ム２１の外周面２１ａに対して角度θだけ傾斜して配置
されている。なお、ＡＩＤＣセンサ６４の検出タイミン
グは、転写ベルト１２０の移動速度とトナーマーク１３
０の位置とに応じて適正に調節されているものとする。

【００４５】この配置では、発光素子１０１が発した光
はトナーマーク１３０に入射し、受光素子１０２にはト
ナーマーク１３０による乱反射光が入射する。ここで、
光出入射面Ｐは、転写ベルト１２０の表面１２０ａに対
して傾斜されていることから、図７(c)に示したのと同
様に、発光素子１０１の光出射経路とトナーマーク１３
０による正反射光Ｌ１の経路とを含む平面Ｕに対しても
傾斜されている。したがって、受光素子１０２には、正
反射光成分が入射しにくくなり、殆ど本来観測すべき乱
反射光Ｌ２のみが入射する。したがって、カラートナー
の付着量に応じた光学濃度を精度良く測定することがで
きる。

【００４６】また、この配置では、光出入射面Ｐが転写
ベルト１２０の表面１２０ａに対して傾斜されているの
で、光出入射面Ｐが被測定面に対して垂直である場合に
比して、転写ベルト１２０の表面１２０ａに対して垂直
な方向の装置寸法を短縮することができる。したがっ
て、装置をコンパクトに構成することができる。しか
も、受光素子１０２の数が１つで済み、装置を安価に構
成することができる。

【００４７】なお、上述のいずれの実施形態において
も、パッチ状のトナーマークのもとになる画像として、
原稿スキャナのホームポジション付近に配置しておいた
ものを用いることができる。また、実際の画像を用いる
のではなく、メモリに保持したデータを用いてトナーマ
ークの画像を形成しても良い。

【００４８】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の光
学濃度測定装置では、保持部材によって発光素子と受光
素子を一体的に保持した状態で、上記保持部材を第１測
定位置と第２測定位置との間で移動させるので、発光素
子と受光素子とのいずれか一方を静止させた状態で、他
方を移動させて測定位置を切り替える場合に比して、上
記発光素子と受光素子との間の相対的位置関係を微調節
する必要が無くなり、装置の機構を簡素化できる。した
がって、装置を安価に構成することができる。

【００４９】請求項２の光学濃度測定装置では、保持部
材が第１測定位置にあるとき、光出入射面が被測定面に
対して実質的に垂直になるので、被測定面による正反射
光を上記受光素子に入射させることができ、黒トナーの
付着量に応じた光学濃度を精度良く測定することができ
る。一方、上記保持部材が第２測定位置にあるとき、光
出入射面が被測定面に対して傾斜する。したがって、受
光素子には、正反射光成分が入射しにくくなり、殆ど本
来観測すべき乱反射光のみが入射するので、カラートナ
ーの付着量に応じた光学濃度を精度良く測定することが
できる。

【００５０】請求項３の光学濃度測定装置では、光出入
射面が被測定面に対して傾斜するように配置されている
ので、受光素子には、正反射光成分が入射しにくくな
り、殆ど本来観測すべき乱反射光のみが入射する。した
がって、カラートナーの付着量に応じた光学濃度を精度
良く測定することができる。しかも、光出入射面が被測
定面に対して傾斜されているので、光出入射面が被測定
面に対して垂直である場合に比して、被測定面に対して
垂直な方向の装置寸法を短縮できる。したがって、装置
をコンパクトに構成することができる。しかも、受光素
子の数が１つで済み、装置を安価に構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態の光学濃度測定装置を
適用したカラー複写機の全体構成を示す縦断面図であ
る。

【図２】 ＡＩＤＣセンサが第１測定位置にあるときの
各部の配置を示す斜視図である。

【図３】 ＡＩＤＣセンサが第２測定位置にあるときの
各部の配置を示す斜視図である。

【図４】 図２に対応した光出入射面の配置を示す斜視
図である。

【図５】 図３に対応した光出入射面の配置を示す斜視
図である。

【図６】 ＡＩＤＣセンサの構成を示す図である。

【図７】 (a)，(b)は、それぞれＡＩＤＣセンサが上記
第１測定位置、第２測定位置にあるときの光出入射面の
配置を、感光体ドラムの中心軸方向から見て示す図であ
る。(c)は、(b)において上方から見たときの光の経路を
示す図である。

【図８】 感光体ドラムの外周面上の光の入射点を示す
図である。

【図９】 ＡＩＤＣセンサの検出感度の較正の仕方を説
明する図である。

【図１０】 本発明の光学濃度測定装置によって得られ
た感光体上トナー量と受光素子の入射光量との関係を、
従来例と比較して示す図である。

【図１１】 転写ベルトの表面に形成したトナーマーク
の光学濃度を測定するために、この発明の光学濃度測定
装置を適用した別の実施形態を示す図である。

【図１２】 従来の光学濃度測定装置の構成を示す図で
ある。

【図１３】 上記従来の光学濃度測定装置の問題点を説
明する図である。

【符号の説明】

２１ 感光体ドラム ６４ ＡＩＤＣセンサ １０１ 発光素子 １０２ 受光素子 １０３ 保持部材 １１１ レバー部材 １１２ ソレノイド式アクチュエータ １１３ コイルばね １２０ 転写ベルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子及び受光素子を有し、被測定面
   によって反射された上記発光素子からの光を受光素子に
   よって受光し、受光した光量に基づいて上記被測定面の
   光学濃度を測定する光学濃度測定装置において、 上記発光素子と受光素子が同一平面内で光の出入射を行
   うように上記発光素子と受光素子を一体的に保持する保
   持部材と、 上記被測定面の光学濃度を測定するための第１測定位置
   と第２測定位置との間で、上記保持部材を移動させるこ
   とができる保持部材移動機構を備えたことを特徴とする
   光学濃度測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学濃度測定装置にお
   いて、 上記保持部材が上記第１測定位置にあるとき、上記発光
   素子と受光素子が光の出入射を行う平面が上記被測定面
   に対して実質的に垂直になり、 上記保持部材が上記第２測定位置にあるとき、上記発光
   素子と受光素子が光の出入射を行う平面が上記被測定面
   に対して傾斜することを特徴とする光学濃度装置。
3. 【請求項３】 発光素子及び受光素子を有し、被測定面
   によって反射された上記発光素子からの光を受光素子に
   よって受光し、受光した光量に基づいて上記被測定面の
   光学濃度を測定する光学濃度測定装置において、 上記発光素子と受光素子が同一平面内で光の出入射を行
   うように上記発光素子と受光素子を一体的に保持する保
   持部材を備え、 上記保持部材は、上記発光素子と受光素子が光の出入射
   を行う平面が上記被測定面に対して傾斜するように配置
   されていることを特徴とする光学濃度測定装置。