JPH05296928A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH05296928A
JPH05296928A JP4130204A JP13020492A JPH05296928A JP H05296928 A JPH05296928 A JP H05296928A JP 4130204 A JP4130204 A JP 4130204A JP 13020492 A JP13020492 A JP 13020492A JP H05296928 A JPH05296928 A JP H05296928A
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藤 泰 雄 伊
Akira Torisawa
沢 章 鳥
Eiichiro Toyoshima
嶋 英 一 郎 豊
Hidekazu Tominaga
永 英 和 富
Fumihiro Ueno
野 史 大 植
Masaki Otake
竹 正 記 大
Shigehiro Sakaki
栄 広 榊
Tomohiro Hashimoto
本 朋 浩 橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 LEDランプの光量変化を検出するセンサを
必要とせずに精度良く濃度検出を行う。 【構成】 濃度検知器101が、転写ドラムの地肌の反
射光量信号値をA/Dコンバーターによってアナログか
らデジタルに変換した値を第一の基準信号値として記憶
するRAM211と、前記複数位置における濃度検出用
画像の反射光量信号値の補正を第一の基準信号値に基づ
いて行う補正手段200と、を有し、補正手段200に
よって補正された濃度検出用画像の反射光量信号値が第
二の基準信号値としてRAM211に記憶され、第二の
基準信号値に基づいて前記複数位置における濃度検出用
画像の濃度を検出して成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、電子写真プロセスによ
る画像形成装置で、特に同装置の基準濃度パッチの濃度
を検出するトナー濃度検知器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、トナー濃度検知器は、光源となる
LEDランプと、同ランプによる反射光を受光する濃度
検出用センサを有して成り、LEDランプの光量の温度
変化や経時変化を見るのに、濃度検出用センサとは別
に、LEDランプの光量変化を検知する為のセンサを設
ける構成のものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては (1)LEDランプの光量変化を検出するセンサが濃度
検出用センサとは別に必要である。 (2)LEDランプの光量変化がアナログ信号レベルで
フィードバックされないので、A/D変換時において、
ダイナミック・レンジが低下する。 (3)濃度値の高い領域では、反射光量信号の変化分が
少ないので精度よく濃度検出を行なえない。 等の欠点があった。
【0004】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、LEDランプ等の
照射手段の光量変化を検出するセンサを必要とせずに精
度良く濃度検出を行いうる画像形成装置を提供すること
にある。
【0005】
【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、照射手段によって当てた光の反射
光を受光手段にて受光することで、転写手段に形成され
る濃度検出用画像の濃度を検出する濃度検知器を備えた
画像形成装置において、前記濃度検知器が、前記濃度検
出用画像の領域の予め定められた複数位置における前記
転写手段の地肌の反射光量信号値をA/Dコンバーター
によってアナログからデジタルに変換した値を第一の基
準信号値として記憶する記憶手段と、前記複数位置にお
ける前記濃度検出用画像の反射光量信号値の補正を前記
第一の基準信号値に基づいて行う補正手段と、を有し、
該補正手段によって補正された該濃度検出用画像の反射
光量信号値が第二の基準信号値として前記記憶手段に記
憶され、該第二の基準信号値に基づいて前記複数位置に
おける前記濃度検出用画像の濃度を検出して成ることを
特徴とする。
【0006】
【作用】上記構成の本発明にあっては、転写手段の地肌
の反射光量信号値を基準信号値としたので、照明手段が
湿度あるいは経時変化により低下した場合でも適性レベ
ルの信号としてA/Dコンバータに入力されることにな
るので、ダイナミックレンジの低下が抑えられる。
【0007】また、地肌の反射光量レベルをA/Dコン
バータのリファレンス電圧とするのでA/Dコンバータ
の分解精度をフル・レンジで使用でき、濃度検出時に精
度よく検出することができる。
【0008】また、地肌の反射光量レベルをリファレン
ス電圧とするので、濃度信号レベルの変化率が少ない領
域を拡大してA/D変換することになるので、より精度
よく濃度値が検出される。
【0009】また、転写手段上にキズがあって、反射光
量レベルが変化した場合においても、地肌の反射光量レ
ベルを基準信号として濃度検出を行なうので、キズの影
響によるレベル変化をおさえることができる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明が適用される電子写真プロセ
スによる画像形成装置の概略構成を示す一例であり、図
1において、103はレーザー光などの照射によって静
電潜像を形成する感光ドラム、105a,105b,1
05c,105dは各々イエロー現像器,シアン現像
器,マゼンタ現像器,ブラック現像器であり、感光ドラ
ム103の1回転毎に不図示の現像器切替え機構によ
り、各色(イエロー,シアン,マゼンタ,ブラック)の
画像形成に応じて切替えられる構成となっている。
【0011】現像担持体104a,104b,104
c,104dは、不図示の現像器駆動機構により駆動さ
れ、現像担持体104a,104b,104c,104
dは現像器切替と同期してトナーに電荷を与えて感光ド
ラム103上の静電潜像上に可視像を形成すべく高圧電
圧が印加される。102は、転写手段としての転写ドラ
ムであり、紙などの転写材を周囲に巻きつけ、感光ドラ
ム103上に形成された可視像を転写材上に転写を行う
ものである。101は、本発明の主要な構成要素である
トナー濃度検知器であり、照明手段としての赤外発光L
EDと受光手段としてのPiNフォト・ダイオードとを
有して成っている。
【0012】図2,図3,図4,図5,図6を用いて本
発明の動作説明を行なう。
【0013】ここで、図2は、本発明の一実施例であ
り、201は赤外発光LED(以下LEDと略称す
る。)、202は受光光量を電流に変換するPiNフォ
ト・ダイオード(以下センサと呼称する。)、215は
LED201に所定電流を供給する定電流回路、203
はセンサ202で発生する電流を電圧に変換する電流電
圧変換回路、204は、2入力信号X,Yをもとに、Z
=G0 ・(X/Y)・V0 なる除算を行なう除算器、
(ここで、G0 ・V0 は、A/Dコンバータ208のリ
ファレンス電圧VRに等しいものとする。)、208
は、除算器204の出力を受けて、アナログ信号をデジ
タル信号に変換するA/Dコンバータ(本実施例におい
ては、8bit変換精度のものを用いる。以下ADCと
略称する。)、209は、本発明の制御を行なうCPU
であり、制御プログラムが記憶されたROM(21
0)、及び、作業用として、記憶手段としてのRAM
(211)の内蔵されたシングルチップ形態のものであ
る。207は、デジタル信号をアナログ信号に変換する
D/Aコンバータ(実施例においては、8bit変換精
度のものを用いる。以下DACと略称する。)、205
は、DAC207から出力される電流を電圧に変換する
為のアンプであり、アンプ205,DAC207,除算
器204は補正手段200を構成する。212はLED
201のオン・オフ制御を行なう為のトランジスタであ
る(以下Tr212と略称する。)。
【0014】図3は、転写ドラム102の地肌の反射光
量レベルを検出、記憶する一連の動作を示すフローチャ
ート、図4は、転写ドラム102上に所定の濃度検出用
画像としての濃度検出用パッチ像を形成させた後、図3
に示す一連の動作で記憶された転写ドラム102の地肌
の反射光量レベルを参照しつつ、濃度検出用パッチの反
射光量レベル(濃度)を検出、記憶する一連の動作を示
すフローチャートである。
【0015】図6は、転写ドラム102上に実際に像が
形成される領域501及び濃度検出用パッチ像502を
平面展開した一例の図を示し、Pa ,Pb ,…Pn は、
実際に濃度検出を行なうポイントを表わし、la ,l
b ,…ln は、各々、Pa ,Pb ,…Pn の像形成領域
501の上端(原点)から、副走査方向の距離を表わし
ている。
【0016】図7(イ)は、図3のフローチャートに示
す一連の動作において、ポイントPa ,Pb における転
写ドラム102の地肌の反射光量レベルの一例を示す図
であり、VRは、ADC208のリファレンス電圧レベ
ルを表わしVA ,VB はポイントPa ,及びPb の各々
の電圧レベルを表わしている。
【0017】図7(ロ)は、図4のフローチャートに示
す一連の動作において、ポイントPa ,Pb における濃
度検出用パッチの反射光量レベルの一例を示し、V
A ′,VB ′は、各々の電圧レベルを表わしている(除
算器204の入力信号X0 )。
【0018】図7(ハ)は、ポイントPa ,Pb におけ
る濃度検出用パッチの電圧レベルVA ′,VB ′に除算
処理を施した後の電圧レベルの一例を示す図である(V
A ″,VB ″は、ポイントPa ,Pb の電圧レベル)。
【0019】次に、図3,及び図4のフローチャートの
説明を行なう。図3において、ステップS301でCP
U209はLED201をオン(Tr212をオン)さ
せ、ステップS302で、DAC207にデータ(F
F)をセットする。ここで、DAC207に(FF)が
セットされると、アンプ205の出力信号Yは、Y=V
R、すなわち、ADC208のリファレンス電圧が等し
くなる様に設定されてある。
【0020】ステップS303でCPU209は転写ド
ラム102を駆動する為のモータ(不図示。パルスモー
タ、乃至はDCモータ)を駆動する指令を発行し、ステ
ップS304にて、図6における所定位置Pa に到達す
るまで待機する。ここで、所定位置に到達したか否か
は、主走査方向同期信号(不図示)を計数することによ
り、図6におけるLa を検出する構成となっている。
【0021】所定位置Pa に到達したら、ステップS3
05でCPU209は、ADC208のデータをリード
し、ステップS306で作業用RAM211に記憶させ
る。然る後、ステップS307にて所定のポイント数の
データ記憶が終了したか否かの判断がなされ、終了して
いない場合は、ステップS304にもどり、所定位置P
b ,…Pn に到達するまで待機し、以下、ステップS3
05〜S307を繰り返す。
【0022】所定のポイント数のデータ記憶が終了する
と、ステップS308にて、LED201をオフ(Tr
212をオフ)させ、ステップS309にて、転写ドラ
ム102が所定位置まで到達するのを待機し、所定位置
まで到達したら、ステップS310にて転写ドラムを駆
動するモータ(不図示)の駆動を停止し一連の動作を終
了する。
【0023】次に、図4のフローチャートの説明を行な
うが、図4の一連の動作がなされるに先立ち、転写ドラ
ム102上に画像濃度検出用パッチ像の形成がなされる
が、その説明はここでは省略する。
【0024】図4において、ステップS401にてLE
D201をオン(Tr212をオン)させ、ステップS
402にて、図3のステップS303と同様に転写ドラ
ム102を駆動させ、ステップS403にて所定位置に
到達するまで待機する。ここでステップS403にて待
機する位置は、ポイントPa より少なくとも一主査区間
に相当する距離分だけ手前の位置である。
【0025】所定位置に到達した後、ステップS404
にて、図3の一連の動作にて記憶された転写ドラム10
2のPa の地肌の光量レベルのデータを、RAM211
より読み出し、DAC207にセットする。然る後、ス
テップS405にて所定位置Pa に到達するのを待機
し、到達したらステップS406にて、ADC208の
データをリードし、ステップS407にてRAM211
に記憶させる。
【0026】ここで、ポイントPa にてDAC207に
セットされる値は(VA/VR)なる値であるから、ポ
イントPa でのアンプ205の出力Yは、Y=(VA/
VR)・VRとなり、除算器204の出力Zは、数1と
なる。
【0027】
【数1】 Z=VA″=(X/Y)・VR =[VA′/{(VA/VR)・VR}]・VR =VA′・(VR/VA) 然る後、ステップS408にて所定のポイント数のデー
タ取り込みが終了したか否かの判断がなされ、終了して
いない場合は、ステップS403〜S408を繰り返
す。ここで、ステップS404にて、DAC207にセ
ットされるデータは、各々のポイントPb ,…Pn にお
ける転写ドラム102の地肌の反射光量レベルが設定さ
れる。
【0028】すなわち、数式1に示される様に、各々の
ポイント(Pa ,Pb ,…Pn )で、濃度信号の増巾率
が制御されることになり、ADC208の変換電圧範囲
をフル・レンジで使用できることになる。(Pb では、
VR/VB,Pn ではVR/Vnの増巾率となる。)所
定回数のサンプルが終了すると、ステップS409にて
LEDをオフし、ステップS410にて、所定位置に転
写ドラム102が到達するのを待機し、所定位置に到達
したらステップS411で転写ドラム102を停止さ
せ、然るのち、ステップS412で、先にステップS4
07にて記憶された一連の濃度データの中から、最も明
るい濃度値(すなわち、最大レベルを有するデータ)を
検索し、前記一連の濃度データが所定範囲内に入る様な
基準信号レベル、すなわち Vmax >VA″,VB″,…Vn″ となる様なVmax を決定し、前記図3のステップS30
6にて記憶された、地肌の光量レベル値、すなわち、図
4の動作フローにて、入力濃度信号の増巾率を制御する
為に用いられた一連のデータを前記Vmax をもとに増巾
率制御テーブルを書き換える。
【0029】すなわち、 Pa では (VR/VA)・(VR/Vmax ) Pb では (VR/VB)・(VR/Vmax ) Pn では (VR/Vn)・(VR/Vmax ) となる。
【0030】然る後、図5に示す動作フローチャートを
実行する。なお、図5においてステップS401〜S4
11は、図4の動作フローと同様であることから説明は
省略する。
【0031】ここで、図5の動作フローを実行すると濃
度信号レベルの変化率が少ない領域を拡大してA/D変
換することになるので、より精度よく、濃度値を検出す
ることができる。
【0032】図8に他の実施例の一構成例を示す。図8
において、アンプ206は、電流電圧変換回路203の
信号を所定の増巾率で増巾するものである。図7の例に
おいては、アンプ206の増幅率を固定とし、アンプ2
05の出力信号をADC208のリファレンス入力とす
ることにより、ADC208のリファレンス電圧を制御
することができるので、図2において、増巾率を制御す
るのとほぼ同様の効果が得られる。ここで、アンプ20
5,206,DAC207は補正手段200を構成す
る。
【0033】なお、本実施例においては、測定すべきポ
イント(Pa ,Pb …Pn )の各々に対応する転写ドラ
ムの地肌の反射光量レベルを全て記憶しておき濃度検出
時には、各々のポイントに対応する地肌の反射光量レベ
ルを参照しつつ、濃度検出を行なう構成について述べた
が、地肌の反射光量レベルの平均値を参照レベルとして
濃度検出を行なう構成であっても良い。
【0034】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、地
肌の反射光量レベルを予め検出記憶し、濃度検出時にお
いて、その地肌の反射光量レベルを参照しつつ、濃度検
出用画像の反射光量レベルの増巾率を制御することによ
り、次のような効果が得られる。 (1)発光手段の発光光量が温度、あるいは経時変化に
より低下した場合でも、適性レベルの信号としてA/D
コンバータに入力することになるので、ダイナミック・
レンジの低下をおさえることができる。 (2)地肌の反射光量レベルをA/Dコンバータのリフ
ァレンス電圧とするのでA/Dコンバータの分解精度を
フル・レンジに使用できる、濃度検出時に精度よく検出
することができる。 (3)転写手段上にキズがあって、反射光量レベルが変
化した場合においても、地肌の反射光量レベルを参照し
て、濃度検出を行なうので、キズの影響によるレベル変
化をおさえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例に係る画像形成装置の要
部概略構成図である。
【図2】同装置のブロック図である。
【図3】同装置の転写手段の地肌の光量レベルを記憶す
る動作フローチャートである。
【図4】同装置の第2の基準信号レベルを記憶する動作
フローチャートである。
【図5】同装置の濃度検出の動作フローチャートであ
る。
【図6】濃度検出用画像の測定ポイントの一例を示す図
である。
【図7】(イ)は転写手段の地肌の反射光量レベルの一
例を示すグラフ、(ロ)は濃度検出用パッチの反射光量
レベルの一例を示すグラフ、(ハ)は濃度検出用パッチ
の反射光量レベルを増巾した一例を示す図である。
【図8】本発明の第二の実施例に係る画像形成装置のブ
ロック図である。
【符号の説明】
101 濃度検知器 102 転写ドラム(転写手段) 201 赤外発光LED(照射手段) 202 PiNフォト・ダイオード(受光手段) 208 A/Dコンバータ 211 RAM(記憶手段) 200 補正手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富 永 英 和 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 植 野 史 大 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 大 竹 正 記 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 榊 栄 広 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 橋 本 朋 浩 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 (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 照射手段によって当てた光の反射光を受
    光手段にて受光することで、転写紙手段に形成される濃
    度検出用画像の濃度を検出する濃度検知器を備えた画像
    形成装置において、 前記濃度検知器が、前記濃度検出用画像の領域の予め定
    められた複数位置における前記転写手段の地肌の反射光
    量信号値をA/Dコンバーターによってアナログからデ
    ジタルに変換した値を第一の基準信号値として記憶する
    記憶手段と、前記複数位置における前記濃度検出用画像
    の反射光量信号値の補正を前記第一の基準信号値に基づ
    いて行う補正手段と、を有し、該補正手段によって補正
    された該濃度検出用画像の反射光量信号値が第二の基準
    信号値として前記記憶手段に記憶され、該第二の基準信
    号値に基づいて前記複数位置における前記濃度検出用画
    像の濃度を検出して成ることを特徴とする画像形成装
    置。
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