[发明专利]测量设备和测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量设备和测量方法。

背景技术

图像形成设备使用电子照相法所形成的图像的颜色可能由于各种参数的变化而变化。特别地，显影和转印处理极大地受到颜色变化的影响，并且存在诸如温度和湿度的变化等的环境变化以及潜像电位、调色剂供给量和转印效率等的变化。由于该原因，即使在进行图像形成时使用预定装置设置的情况下，施加至感光鼓和转印带的调色剂的量也不稳定。

对感光鼓或转印带上的调色剂附着量进行测量，以维持稳定的显影和转印处理。基于测量结果，对曝光量、显影电压和转印电流等进行反馈控制，从而抑制颜色的变化。

传统的调色剂附着量测量方法利用光照射调色剂图像，并且检测反射光的量或位置。例如，日本特开平8-327331或日本特开平4-156479所公开的方法对利用光照射图像承载体(调色剂片(toner patch)的底层)时所获得的反射光量以及利用光照射调色剂片时所获得的反射光量进行检测，并且基于反射光量的变化来测量调色剂附着量。基于测量出的量来控制图像浓度参数。

注意，在基于反射光量进行调色剂附着量测量时，已知有根据要测量的调色剂的颜色来改变光接收元件的光学配置的技术。在进行黑色调色剂(K)测量时，通过承载体(底层)和调色剂片来反射由光源发出的光。安装在镜面反射位置的光接收元件检测镜面反射光量的变化，从而测量调色剂附着量。另一方面，在进行彩色调色剂(CMY)测量时，光接收元件接收由承载体(底层)和调色剂片漫反射的光，并检测漫反射光量的变化，从而测量调色剂附着量。

日本特开2007-199591公开了通过使用激光位移计测量调色剂片的厚度(层厚度)来检测调色剂附着量的方法。点光源照射图像承载体，并且反射光在与施加至承载体的调色剂片的厚度相对应的位置处进行图像形成。PSD(Position SensingDevice，位置感测装置)检测图像形成位置的变化，以测量调色剂附着量。基于测量结果进行图像形成系统的图像浓度参数的反馈控制。

注意，在基于反射位置测量调色剂附着量时，由于测量了调色剂片的物理形状，因此使得可以不依赖于调色剂颜色而进行调色剂附着量测量。

本发明人已经提出了如下方法：利用激光束照射调色剂片，基于反射光量和反射光位置这两者的信息测量调色剂附着量，并且在向精确获得了多个信息的测量区域中的测量数据分配权重的情况下计算调色剂附着量。

在传统的调色剂附着量测量中，当测量图像形成设备中的转印带上的调色剂片层厚度时，如图1所示，获得了包括随机噪声的调色剂片层厚度分布。随机噪声是由于调色剂表面形状和转印带表面形状的不均匀或激光光斑中的反射光的不均匀而产生的，并且成为调色剂层厚度测量的精度下降的主要因素。

为了减少随机噪声并提高测量精度，平均化是有效的。在进行平均化时，有必要在图像形成设备中测量尽可能多的多个相同片。图2示出在转印带上的调色剂附着量测量期间平均距离和传感器输出的标准误差之间的关系。也就是说，图2示出平均化和测量精度之间的关系。从图2显然可知，需要进行尽可能多的次数的平均化，以获得更高的测量精度。

然而，为了获得实际使用所需的测量精度，需要形成大量的相同片。这增加了调色剂消耗和测量时间。

另外，除了随机噪声以外，由于转印带或感光鼓的辊的偏心或振动所引起的长周期的波动也成为测量精度下降的主要因素。

发明内容

本发明提供了一种在调色剂附着量测量中能够同时测量多个测量点的调色剂高度传感器。

根据本发明的一方面，提供一种测量设备，用于测量形成在图像形成设备的图像承载体上的调色剂图像的调色剂高度，所述测量设备包括：照射单元，用于利用光照射所述调色剂图像的多个位置；光接收单元，其具有多个光接收元件，并且用于接收在所述调色剂图像的所述多个位置处反射的多个反射光；以及确定单元，用于检测所述光接收单元的、与由所述多个光接收元件所接收到的所述多个反射光分别相对应的光接收位置，并且基于所检测到的光接收位置来确定所述调色剂图像的所述多个位置中的各个位置处的调色剂高度。

根据本发明的另一方面，提供一种测量设备的测量方法，所述测量设备用于测量形成在图像形成设备的图像承载体上的调色剂图像的调色剂高度，所述测量方法包括以下步骤：利用光照射所述调色剂图像的多个位置；使具有多个光接收元件的光接收单元接收在所述调色剂图像的所述多个位置处反射的多个反射光；以及检测所述光接收单元的、与由所述多个光接收元件所接收到的所述多个反射光分别相对应的光接收位置，并且基于所检测到的光接收位置来确定所述调色剂图像的所述多个位置中的各个位置处的调色剂高度。