JP2000039811A

JP2000039811A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000039811A
Application number: JP10221141A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Maehashi; 洋一郎前橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-22
Filing date: 1998-07-22
Publication date: 2000-02-08
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: JP3862423B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー像の特性を検出する検出手段の検出部
の清掃直後の画像濃度バランスを改善する画像形成装置
を提供する。【解決手段】感光ドラム１の表面に対する濃度センサ
ー９の検出値により、濃度センサー９の清掃作業が行な
われたかの判断をする手段により、濃度センサー９の清
掃が行なわれたと判断された場合に、画像形成条件の制
御を行なうことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のカラー画像形成装置であ
る。以下図面に基づいて説明する。

【０００３】像担持体である感光ドラム１０１は、不図
示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、一次帯
電器１０２により一様に帯電される。次いで、露光装置
１０３よりイエローの画像模様に従ったレーザ光Ｌ′
が、感光ドラム１０１に照射され、感光ドラム１０１上
に潜像が形成される。

【０００４】更に感光ドラム１０１が矢印方向に進むと
回転支持体１１１により支持された現像装置１０４ａ，
１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄのうち、イエロートナー
が入った現像装置１０４ａが、感光ドラム１０１に対向
するよう回転し、選択された現像装置１０４ａによって
可視化される。

【０００５】中間転写ベルト１０５は感光ドラム１０１
と略同速で矢印方向に回転しており、感光ドラム１０１
上に形成担持されたトナー画像を一次転写ローラ１０８
ａに印加される一次転写バイアスによって、中間転写ベ
ルト１０５の外周面に一次転写する。

【０００６】以上の行程をイエロー色、マゼンタ色、シ
アン色、黒色について行うことによって中間転写ベルト
１０５上には複数色のトナー像が形成される。

【０００７】次に、所定のタイミングで転写材カセット
１１２内からピックアップローラ１１３によって転写材
が給紙される。同時に二次転写ローラ１０８ｂに二次転
写バイアス印加され中間転写ベルト１０５から転写材へ
トナー画像が転写される。

【０００８】更に転写材は、搬送ベルト１１４によって
定着装置１０６まで搬送され溶融固着されることにより
カラー画像が得られる。また、中間転写ベルト１０５上
の転写残トナーは中間転写ベルトクリーナー１１５によ
り清掃される。

【０００９】一方、感光ドラム１０１上の転写残トナー
は公知のブレード手段のクリーニング装置１０７によっ
て清掃される。

【００１０】また、帯電ローラ１０２、感光ドラム１０
１、クリーニング装置１０７は一体の感光ドラムカート
リッジＡ′を成し、４色各々の現像器１０４ａ，１０４
ｂ，１０４ｃ，１０４ｄとともに、本体と脱着可能な構
成である。これにより、従来サービスマンが行なってい
た部材交換、メンテナンスをユーザーが簡便に行なえ
る。

【００１１】また、本体内には検出手段としての光学式
の濃度センサー１０９が設けられている。一般に、電子
写真方式のカラー画像形成装置は、使用する環境の変
化、プリント枚数等の諸条件によって画像濃度が変動す
ると、本来の正しい色調が得られなくなってしまう。

【００１２】そこで、各色のトナーで感光ドラム１０１
上に濃度検知用トナー像（パッチ）Ｐ′を試験的にそれ
ぞれ作成し、それらの濃度を濃度センサー１０９で検知
し、その検知結果から露光量、現像バイアス等にフィー
ドバックをかける画像濃度制御を行うことで安定した画
像を得ている。

【００１３】以上のような画像濃度制御は所定の枚数を
プリントする毎、本体電源ＯＮ時、及び感光ドラムカー
トリッジＡ′もしくは現像器１０４ａ，１０４ｂ，１０
４ｃ，１０４ｄの交換時に実行する。

【００１４】次に、濃度センサー１０９は図５に示すよ
うにＬＥＤ等の発光素子９１、フォトダイオード等の受
光素子９２、及びホルダー９３からなっており、発光素
子９１からの赤外光を感光ドラム１０１上のパッチＰ′
に照射させ、そこからの反射光を受光素子９２で測定す
ることによりパッチＰ′の濃度を測定する。

【００１５】パッチＰ′からの反射光には正反射成分と
乱反射成分とが含まれており、正反射成分はパッチＰ′
の下地となる感光ドラム１０１の表面の状態や濃度セン
サー１０９とパッチＰ′との距離の変動により、光量が
大きく変動するために測定するパッチＰ′からの反射光
に正反射成分が含まれていると、検知精度が著しく低下
してしまう。

【００１６】そこで、この濃度センサー１０９では、受
光素子９２にパッチＰ′からの正反射光が入射しないよ
うに、法線Ｉを基準にすると、パッチＰ′への照射角度
を４５°、パッチＰ′からの反射光の受光角度を０°と
して乱反射光のみを測定するようにしている。

【００１７】ここで、前述のような光学式の濃度センサ
ー１０９は、一般に濃度センサー１０９の測定面がトナ
ーなどによって汚れると徐々に検知精度が低下してく
る。

【００１８】このことを防止するためには、濃度センサ
ー１０９の測定面が装置本体の寿命まで汚れないように
する方法が容易に考えられるが、その場合濃度センサー
１０９の離間機構や、可動式の防塵窓を設ける必要があ
り、装置の複雑化やコストアップを招いてしまう。

【００１９】従って、実際には濃度センサー１０９の検
知面をユーザーもしくはサービスマンが定期的に清掃す
ることにより性能を維持する方式が一般的である。

【００２０】本例の画像形成装置でも所定の枚数をプリ
ントする毎に、不図示のユーザーインタフェースパネル
を通じてユーザーに濃度センサー１０９の清掃を促す表
示を行う。そして、ユーザーが濃度センサー１０９の清
掃作業を行なうことにより、濃度センサー１０９の検知
精度を維持している。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置には以下のような不具合が生じていた。

【００２２】前述の通り、濃度センサー１０９が汚れる
と、濃度センサー１０９の検知精度は低下してくる。そ
れに伴って、画像濃度制御の制御精度も徐々に低下す
る。

【００２３】一方でユーザーが濃度センサー１０９の清
掃を行なう場合は濃度センサー１０９が汚れた状態にあ
るので、この場合に画像濃度制御の制御精度は、若干悪
くなってしまっている。

【００２４】更に、ユーザーによっては装置が濃度セン
サー１０９の汚れの表示をしてもすぐに清掃を行なわ
ず、画像の濃度バランスが著しく悪化した後に（つま
り、画像濃度制御の精度が著しく悪化してから）濃度セ
ンサー１０９の清掃を行なう場合も想定される。

【００２５】しかしながら、前述の従来の画像形成装置
において画像濃度制御は、所定のプリント枚数毎に実行
されるので、濃度センサー１０９の清掃を実行しても、
その直後にプリント濃度バランスが改善されるわけでは
なく、次回の画像濃度制御が実行されるまで、つまり
は、所定の枚数をプリントするまで、画質の改善を得る
ことはできなかった。

【００２６】この不具合を回避するために従来の画像形
成装置では、濃度センサー１０９の清掃後にはユーザー
が本体電源のＯＦＦ／ＯＮを行ない画像濃度制御を実行
させるように、マニュアルに明記するなどしていたが、
ユーザビィリティーの観点からは必ずしも最善とは言え
ない方法であった。

【００２７】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、検出
手段の検出部の清掃が行なわれたと判断された場合に、
画像濃度制御を自動的に実行することにより、前記検出
部の清掃直後の画質を改善する画像形成装置を提供する
ことにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、像担持体上にトナー像を形成し、
前記トナー像の特性を検出する検出手段と、その検出結
果により画像形成条件を制御する手段と、前記検出手段
の検出部の清掃作業が行われたことを判断する手段と、
を有する画像形成装置であって、前記検出手段の検出部
の清掃が行われたと判断された場合に、前記画像形成条
件の制御を行うことを特徴とする。

【００２９】また、前記検出手段の検出部の清掃作業が
行われたことを判断する手段は、濃度検知用トナー像の
下地となる前記像担持体の表面に対する前記検出手段の
出力値の変化により判断することも好適である。

【００３０】また、前記検出手段の検出部の清掃作業が
行われたことを判断する手段は、前記検出手段の検出部
の汚染レベルを検出する手段と、前記検出手段の清掃を
行う際に開閉されるドアの開閉を判断する手段と、を備
え、前記ドアを開く前の前記検出部の汚染レベルが所定
値以上であった場合は、前記ドアの開閉により清掃が行
われたと判断し、前記画像形成条件の制御を行うことも
好適である。

【００３１】また、前記検出手段の検出部の汚染レベル
を検出する手段は、濃度検知用トナー像の下地となる前
記像担持体の表面に対する前記検出手段の出力値に基づ
いて判断することも好適である。

【００３２】また、前記検出手段の検出部の清掃作業が
行われたことを判断する手段は、検出手段の清掃を行う
際に開閉されるドアの開閉の検知により行われ、前記ド
アの開閉により清掃が行われたと判断し、前記画像形成
条件の制御を行うことも好適である。

【００３３】また、像担持体上にトナー像を形成し、前
記トナー像の特性を検出手段によって検出し、その検出
結果により画像形成条件を制御する手段と、前記検出手
段の検出部の汚染レベルを検出する手段と、前記検出手
段の清掃を行う際に開閉されるドアの開閉を判断する手
段と、を備えた画像形成装置において、前記ドアを開く
前の前記検出手段の汚染レベルが所定値以上であった場
合は、前記ドアの開閉により清掃が行われたと判断し、
前記画像形成条件の制御を行うことを特徴とする。

【００３４】さらに、前記検出手段は、光学式の濃度セ
ンサーであることも好適である。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００３６】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１を表わす画像形成装置の断面図である。

【００３７】像担持体である感光ドラム１は、不図示の
駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、一次帯電器
２により一様に帯電される。次いで、露光装置３よりイ
エローの画像模様に従ったレーザ光Ｌが、感光ドラム１
に照射され、感光ドラム１上に潜像が形成される。

【００３８】更に感光ドラム１が矢印方向に進むと回転
支持体１１により支持された現像装置４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄのうち、イエロートナーが入った現像装置４ａ
が、感光ドラム１に対向するよう回転し、選択された現
像装置４ａによって可視化される。

【００３９】中間転写ベルト５は感光ドラム１と略同速
で矢印方向に回転しており、感光ドラム１上に形成担持
されたトナー画像を一次転写ローラ８ａに印加される一
次転写バイアスによって、中間転写ベルト５の外周面に
一次転写する。

【００４０】以上の行程をイエロー色、マゼンタ色、シ
アン色、黒色について行うことによって中間転写ベルト
５上には複数色のトナー像が形成される。

【００４１】次に、所定のタイミングで転写材カセット
１２内からピックアップローラー１３によって転写材が
給紙される。同時に二次転写ローラー８ｂに二次転写バ
イアス印加され中間転写ベルト５から転写材へトナー画
像が転写される。

【００４２】更に転写材は、搬送ベルト１４によって定
着装置６まで搬送され溶融固着されることによりカラー
画像が得られる。また、中間転写ベルト５上の転写残ト
ナーは中間転写ベルトクリーナー１５により清掃され
る。

【００４３】一方、感光ドラム１上の転写残トナーは公
知のブレード手段のクリーニング装置７によって清掃さ
れる。

【００４４】また、帯電ローラー２、感光ドラム１、ク
リーニング装置７は一体の感光ドラムカートリッジＡを
成し、４色各々の現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄととも
に、本体と脱着可能な構成である。

【００４５】また、検知手段としての光学式の濃度セン
サー９は、図５にて示した従来例と同様の構成、作用を
するものである。

【００４６】次に、本実施の形態に用いる濃度センサー
９の汚れ検出について説明する。汚れ検知は、濃度検知
用トナー像（パッチ）Ｐの下地となる感光ドラム１のセ
ンサー出力値の変化により判断する。

【００４７】ここで、感光ドラム１には通紙耐久を通し
て、濃度が変動しないものを使用する。そうした場合、
感光ドラム１の表面に対する濃度センサー９の検出値
は、濃度センサー９が汚れていなければ一定の値であ
り、濃度センサー９のレンズ面が汚れるにつれて次第に
減少する。そこで、この値の変動から濃度センサー９の
清掃の有無判断を行なう。

【００４８】次に、図２のフローチャートに従って、本
実施の形態の制御について詳しく説明する。

【００４９】本実施の形態においては、濃度センサー９
の清掃有無検知はプリント直前に毎回行なう。

【００５０】まず、本体ＣＰＵに印字実行命令が入る
と、濃度センサー９の清掃の有無検知シーケンスがスタ
ートする。

【００５１】（ＳＴＥＰ１）まず最初に、感光ドラム１
表面に対するセンサー出力値Ｘ１を濃度センサー９によ
り計測する。

【００５２】（ＳＴＥＰ２）前記出力値Ｘ１からセンサ
ー汚れレベルα０を以下の数式１に従って算出する。

【００５３】

【数１】α０＝Ｘ１／Ｘ０ここでＸ０は、濃度センサー９が全く汚れていない状態
で感光ドラム１を測定したときの基準出力値であり、予
め所定の値に定められている。従って、濃度センサー９
が全く汚れていないときの汚れレベルα０は１であり、
濃度センサー９が汚れるにしたがい、α０は減少する。

【００５４】（ＳＴＥＰ３）濃度センサー９が著しく汚
れているかの判断を行なう。濃度センサー９の汚れレベ
ルα０が0.８より小さいときは、濃度センサー９が著し
く汚れていると判断する。

【００５５】（ＳＴＥＰ４）濃度センサー９の清掃を行
なう必要があるので、ユーザーインターフェイスパネル
に、濃度センサー汚れ表示を行う。

【００５６】（ＳＴＥＰ５）前回の測定時に濃度センサ
ー９の汚れレベルα１がどのような状態にあったかを判
断する。尚、α１は本体ＣＰＵ内のメモリに予め記憶さ
れている。α１が0.８より小さい値である場合、前回の
測定時に濃度センサー９が汚れていたと判断し、ＳＴＥ
Ｐ６の濃度センサー９の清掃判断に進む。

【００５７】（ＳＴＥＰ６）濃度センサー９の清掃有無
判断を行なう。前回の測定時に濃度センサー９が汚れて
おり、且つ今回測定した汚れレベルα０が0.９５より大
きい場合は、濃度センサー９の清掃が行なわれたと判断
する。

【００５８】（ＳＴＥＰ７）濃度センサー９の清掃が実
行された場合、新たに画像濃度制御を実行する。

【００５９】（ＳＴＥＰ８）本体ＣＰＵに記憶する汚れ
レベルα１を更新して終了する。

【００６０】以上、本実施の形態では、濃度センサー９
の清掃が行なわれたと判断された場合に、画像濃度制御
を自動的に実行することにより、濃度センサー９の清掃
の直後に画質の改善をはかる方法について説明した。

【００６１】（実施の形態２）本実施の形態で使用する
画像形成装置は実施の形態１で用いた装置と略同様であ
り、共通な構成の説明は省略するものとし、本実施の形
態特有の機構についてのみを図１の装置断面図を用いて
説明する。

【００６２】図１において、ドアセンサー１７は、濃度
センサー９の清掃時に開かれるドアＢの開閉を検知する
ために設置されている。尚、ドアＢは感光ドラムカート
リッジＡの交換用ドアを兼ねている。

【００６３】また感光ドラムカートリッジＡ内には、感
光ドラムカートリッジＡの交換有無の判断を行なうため
に不揮発性ＲＯＭ１８が設けられている。ＲＯＭ１８内
には、感光ドラムカートリッジ毎に異なるデータが予め
記憶されており、本体ＣＰＵがその内容を読み取り、比
較することにより、感光ドラムカートリッジＡの交換を
検出する。

【００６４】また、本実施の形態では、電源ＯＮ時、プ
リント１００枚毎、感光ドラムカートリッジＡの交換
時、及び現像カートリッジの交換時に、画像濃度制御を
行う。

【００６５】更に画像濃度制御実行後は常に濃度センサ
ー９の汚れレベル検出を行い、濃度センサー９の汚れレ
ベルを本体ＣＰＵ内に記憶している。

【００６６】尚、汚れレベルの算出方法は、実施の形態
１と同様である。

【００６７】次に、図３のフローチャートに従って、本
実施の形態の制御について詳しく説明する。

【００６８】まず本実施の形態のシーケンスは、ドアＢ
の開閉を本体ＣＰＵが検知するとスタートする。

【００６９】（ＳＴＥＰ１１）ドアＢは、濃度センサー
９の清掃もしくは、感光ドラムカートリッジＡの交換時
に開閉されるので、まず最初に、感光ドラムカートリッ
ジＡの交換が行なわれたか否かの判断を行なう。感光ド
ラムカートリッジＡが交換されている場合は、新たに画
像濃度制御を行なう必要があるのでＳＴＥＰ１３へ進
む。

【００７０】（ＳＴＥＰ１２）前回の濃度センサー９の
汚れ測定時に濃度センサー９の汚れレベルα１がどのよ
うな状態にあったかを判断する。尚、α１は本体ＣＰＵ
内のメモリに予め記憶されている。α１が0.８より小さ
い値である場合、前回の測定時に濃度センサー９が汚れ
ていたと判断する。この場合、ドアＢの開閉は濃度セン
サー９の清掃のために行なわれたと考えられるので、Ｓ
ＴＥＰ１３の画像濃度制御を行なう。

【００７１】（ＳＴＥＰ１３）画像濃度制御を実行す
る。

【００７２】（ＳＴＥＰ１４）感光ドラム１の表面に対
するセンサー出力値Ｘ１を濃度センサー９により計測す
る。

【００７３】（ＳＴＥＰ１５）前記出力値Ｘ１から濃度
センサー９の汚れレベルα０を実施の形態１と同様に以
下の数式２に従って算出する。

【００７４】

【数２】α０＝Ｘ１／Ｘ０（ＳＴＥＰ１６）本体ＣＰＵに記憶する汚れレベルα１
を更新して終了する。

【００７５】以上、本実施の形態では、濃度センサー９
の汚れレベルと濃度センサー９の清掃用ドアＢの開閉検
知とによって濃度センサー９の清掃有無を判断し、濃度
センサー９の清掃が行なわれたと判断された場合に、画
像濃度制御を自動的に実行することにより、濃度センサ
ー９の清掃の直後に画質の改善をはかり、さらには濃度
センサー９の汚れレベル検出を画像濃度制御の直後のみ
に行なうので、前記検出の回数を少なくする方法につい
て説明した。

【００７６】以上、本実施の形態では、検出手段として
光学式の濃度センサーについて述べたが、トナー像の静
電容量を検出する静電センサーや、その他の光学式でな
い検出手段に応用することもできる。

【００７７】また、検出手段の検出部の清掃を行なう際
に開閉されるドアの開閉の検知のみにより、検出部の清
掃が行なわれたと判断させてもよい。

【００７８】

【発明の効果】本発明は以上の構成および作用を有する
もので、検出手段の検出部の清掃が行なわれたと判断さ
れた場合に、画像形成条件の制御を自動的に実行するこ
とにより、前記検出部の清掃の直後の画質の改善を可能
にする。

【００７９】また、検出手段の検出部の清掃作業が行な
われたことを判断する手段は、濃度検知用トナー像の下
地となる像担持体の表面に対する前記検出手段の出力値
の変化を見ることで、前記検出部の汚染レベルを判断す
ることができるため、物理的な装置を増やすことなく、
電気的なシステムにより可能となる。

【００８０】また、前記検出部の清掃を行なう際に開閉
されるドアを開く前の検出部の汚染レベルが所定値以上
であった場合は、前記ドアの開閉により清掃が行なわれ
たと判断し、画像形成条件の制御を自動的に実行するこ
とにより、前記検出部の清掃の直後の画質の改善を得る
ことができる。

【００８１】また、前記検出部の清掃を行なう際に開閉
されるドアの開閉により前記検出部の清掃が行なわれた
と判断し、画像形成条件の制御を自動的に実行すること
により、簡易な制御装置で前記検出部の清掃の直後の画
質の改善が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置
の概略断面図である。

【図２】図２は本発明の第１の実施の形態を説明するフ
ローチャートである。

【図３】図３は本発明の第２の実施の形態を説明するフ
ローチャートである。

【図４】図４は従来の画像形成装置の概略断面図であ
る。

【図５】図５は本発明の実施の形態に係る光学式の濃度
センサーの説明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２一次帯電器３露光装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ現像装置５中間転写ベルト６定着装置７クリーニング装置８ａ一次転写ローラ８ｂ二次転写ローラ９濃度センサー１２転写材カセット１３ピックアップローラ１４搬送ベルト１５中間転写ベルトクリーナー１７ドアセンサー１８不揮発性ＲＯＭ９１発光素子９２受光素子９３ホルダーＡ感光ドラムカートリッジＢドアＬレーザ光Ｐパッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上にトナー像を形成し、前記ト
ナー像の特性を検出する検出手段と、その検出結果によ
り画像形成条件を制御する手段と、前記検出手段の検出
部の清掃作業が行われたことを判断する手段と、を有す
る画像形成装置であって、前記検出手段の検出部の清掃が行われたと判断された場
合に、前記画像形成条件の制御を行うことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】前記検出手段の検出部の清掃作業が行わ
れたことを判断する手段は、濃度検知用トナー像の下地
となる前記像担持体の表面に対する前記検出手段の出力
値の変化により判断することを特徴とする請求項１に記
載の画像形成装置。
【請求項３】前記検出手段の検出部の清掃作業が行わ
れたことを判断する手段は、前記検出手段の検出部の汚
染レベルを検出する手段と、前記検出手段の清掃を行う
際に開閉されるドアの開閉を判断する手段と、を備え、前記ドアを開く前の前記検出部の汚染レベルが所定値以
上であった場合は、前記ドアの開閉により清掃が行われ
たと判断し、前記画像形成条件の制御を行うことを特徴
とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記検出手段の検出部の汚染レベルを検
出する手段は、濃度検知用トナー像の下地となる前記像
担持体の表面に対する前記検出手段の出力値に基づいて
判断することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記検出手段の検出部の清掃作業が行わ
れたことを判断する手段は、検出部の清掃を行う際に開
閉されるドアの開閉の検知により行われ、前記ドアの開
閉により清掃が行われたと判断し、前記画像形成条件の
制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成
装置。
【請求項６】像担持体上にトナー像を形成し、前記ト
ナー像の特性を検出する検出手段と、その検出結果によ
り画像形成条件を制御する手段と、前記検出手段の検出
部の汚染レベルを検出する手段と、前記検出手段の清掃
を行う際に開閉されるドアの開閉を判断する手段と、を
備えた画像形成装置において、前記ドアを開く前の前記検出部の汚染レベルが所定値以
上であった場合は、前記ドアの開閉により清掃が行われ
たと判断し、前記画像形成条件の制御を行うことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項７】前記検出手段は、光学式の濃度センサー
であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項
に記載の画像形成装置。