JP2000132017A

JP2000132017A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000132017A
Application number: JP10322844A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shiba; 洋柴
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-28
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】濃度センサに故障が発生がしたときにおいて
も、画質劣化の発生を防止する。【解決手段】装置本体の立ち上げ時において、濃度セ
ンサが故障したた判定された場合には、装置本体の運転
を中止する。又、装置本体の起動中に、温度センサが故
障したと判定された場合には装置本体の運転を中止する
ことなく、前回の濃度制御のデータを利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプリンタあ
るいは複写機などとされる電子写真プロセスを用いた画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来の多色画像形成装置の一例に
ついて図３を参照して説明する。

【０００３】図３において、像担持体１００上に光学ユ
ニット１０１により各色毎に形成された潜像は色現像器
Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋから供給されるＹ（イエロ
ー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）
の各色トナーにより現像、顕像化され、転写ベルト１０
２の外周上に複数回転写されて、多色画像が形成され
る。ここで、転写ベルト１０２上に高圧を印加し、トナ
ーを転写ベルト１０２上に転写している。

【０００４】次に、給紙部１０３または給紙トレー１０
４から給紙された記録紙１０５が紙搬送路により搬送さ
れ、転写ベルト１０２から多色画像が再転写される。そ
の後、記録紙１０５は、搬送ローラ１０６により搬送さ
れ、定着ユニット１０７で上記多色画像が定着され、排
紙トレー部１０８、または排紙部１０９に排出される。
ここで、各色現像器Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋは、その両
端に回転支軸を有し、各々が該支軸を中心に回転可能に
現像器機構部１１０に保持され、各現像器選択のための
回転がなされる。

【０００５】また、転写ベルト１０２上の残トナーはク
リーニングユニット１１１によって除去され、一方、像
担持体１００上の残トナーは廃トナーユニット１１２に
収容される。

【０００６】なお、像担持体１００の近傍にはトナー濃
度を検知するための濃度センサ１１３が配置されてい
る。

【０００７】以上のような構成において、図４に示すよ
うに像担持体１００上に形成されたトナー画像（以下
「パッチ」という）２０に像担持体１００の表面に対し
て垂直方向に配置された濃度センサ１１３内部に構成さ
れる発光素子１から光を照射し、その反射光を受光素子
２により検出し、あらかじめ決められた検出レベルとの
差異を現像バイアスに対応した変化量として補正するこ
とで画像濃度の安定化を図っている。

【０００８】ここで従来の濃度制御の一例を説明する。
濃度制御は、トナー濃度の最大値とされる現像バイアス
値を求める現像バイアス制御と、現像バイアス制御によ
って定められた現像バイアス値を固定して画像データを
変化させて中間濃度の制御を行う中間調濃度制御との二
つに分かれる。

【０００９】まず、現像バイアス制御について説明す
る。図５に現像バイアス制御に係る構成のブロック図を
示す。

【００１０】図５において、画像形成装置本体内には不
図示のＤＣコントローラ内にＣＰＵ５０が具備され、Ｃ
ＰＵ５０には下記の要素が配置されている。すなわち、
濃度センサ１１３からのアナログ検出信号をデジタル変
換するＡ／Ｄ変換器３、像担持体の表面下地の濃度セン
サ出力値が所定の値に入っているかどうかを判定するデ
ータ比較手段４、数種類のパッチ測定の場合に出力レン
ジの確保のためにＬＥＤ光量を変化させるＬＥＤ光量設
定部５、検出データを保管するデータ格納手段６、測定
したパッチ２０のセンサ出力値を濃度値に換算する濃度
演算部７、濃度演算部７で換算された濃度値とその濃度
値に対応した現像バイアス値の値を決定する濃度−現像
バイアス比較部８、及び決定された現像バイアスの値を
出力させるように高圧出力部１０に命令を出す現像バイ
アス制御部９が配置されている。また、高圧出力部１０
では、現像バイアス制御部１１から指定された出力を各
現像器Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、Ｄｋに印加する。

【００１１】なお、ＣＰＵ５０内部の各要素３〜９は構
成によってはＤＣコントローラまたは濃度センサ１１３
内部に配置される場合もある。

【００１２】図６に現像バイアス制御の動作フローチャ
ートを示す。図６において、現像バイアス制御がスター
トすると、まず像担持体１００の下地測定を行う（Ｓ１
０１）。像担持体１００の下地の読み取り値が所定の値
を示している場合には（Ｓ１０２）、濃度センサ１１３
の出力校正をすることなく、Ｓ１０４以降の工程に移
る。

【００１３】濃度センサ１１３の汚れや経年劣化などに
より像担持体１００の下地読み取り量に変化が見られる
場合には濃度センサ１１３の出力校正を行う（Ｓ１０
３）。

【００１４】濃度センサ１１３の出力校正は、図５に示
した、Ａ／Ｄ変換器３、データ比較手段４、ＬＥＤ光量
設定部５、データ格納手段６の各ブロックによって行わ
れる。

【００１５】ついで、像担持体１００上のパッチ２０が
印字されるべき位置における下地表面の濃度を測定し
（Ｓ１０４）、さらにパッチ２０の濃度を測定する（Ｓ
１０５）。上記のように、下地表面の濃度を測定するこ
とによって、下地からのパッチ２０の濃度をコントラス
トして測定できることになる。

【００１６】つぎに濃度センサ１１３の読み取り値を濃
度値に変換して（Ｓ１０６）、最適現像バイアス値を決
定し（Ｓ１０７）、中間調濃度制御モードへと移行す
る。

【００１７】ここで、上記最適現像バイアス値の決定の
仕方について以下に説明する。まず、図７に測定パッチ
の一例を示す。なお、本例の場合、５つの測定パッチ２
０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅであるが、パッ
チの数はこの例の限りではなく、像担持体の径の大きさ
や濃度制御にかける時間などによって変更される。

【００１８】５つのパッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２
０ｄ、２０ｅの測定濃度の中から求めたい目標濃度値が
そのどこかの２点間に存在する場合、その２点の直線補
間により目標濃度に対する最適現像バイアスを求めるこ
とができる。例えば、図８に示すように、測定パッチ２
０ｄ〜２０ｅの間に目標濃度値がある場合には測定パッ
チ２０ｄと２０ｅとの間を直線補間することにより最適
バイアス値を求めることができる。

【００１９】中間調濃度制御は、上記のように現像バイ
アス制御によって最大濃度を示す最適現像バイアスが決
められた後に行う。中間調濃度制御の場合も現像バイア
ス制御と同様に、複数のパッチを像担持体１００上に印
字し、このパッチ濃度を濃度センサ１１３によって測定
する。中間調濃度制御パッチの画像データと濃度値との
関係を図９に示す画像データ−濃度特性曲線では画像デ
ータの中心付近での濃度の立ち上がりが顕著であるた
め、図１０に示すように、中間調補正曲線を演算により
導き出して特性極性をリニアに補正する処理を行い、画
像データ−濃度特性曲線を得る。これにより画像の色再
現性が大きく変わる中間調濃度の再現精度を上げること
ができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】一般にフルカラーの色
再現性は、環境変動、装置の長期間使用等によって著し
く変動してしまう。そのために、画像形成装置の電源投
入時、周囲温湿度の急激な変化、連続プリント時におけ
る定期枚数毎、画像形成に直接影響のある像担持体や現
像装置の交換時等には濃度センサを利用した画像濃度の
適正化制御が必要であった。

【００２１】このために、従来は、濃度センサの故障が
起きた場合等には、色再現性が損なわれてしまい、画質
劣化が生じるという不具合があった。

【００２２】又、この濃度センサの故障が装置本体作動
中に発生した場合にはエラー処理等の煩わしい作業が必
要であった。

【００２３】従って、本発明の主な目的は、濃度センサ
に故障が発生がしたときにおいても、画質劣化の発生を
防止できる画像形成装置を提供することである。

【００２４】本発明の他の目的は、装置本体作動中に濃
度センサの故障が発生したとしても煩わしいエラー処理
が不要な画像形成装置を提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体上に形成したトナー画像に光を照射しその反射
光を検出することによってトナー画像の濃度を測定し制
御する濃度制御手段を備えた画像形成装置において、前
記トナー画像に光を照射しその反射光を検出する濃度セ
ンサと、前記濃度センサが正常に動作しているかどうか
判定する濃度センサ故障判定手段とを有することを特徴
とする画像形成装置である。

【００２６】装置本体の電源立ち上げ時の濃度センサ故
障判定の場合には装置本体の作動を停止することが好ま
しく、又。装置本体起動中の濃度センサ故障判定の場合
には装置本体の作動を停止しないことが好ましい。更
に、装置本体起動中の濃度センサ故障判定の場合はデフ
ォルト現像バイアス制御を行うことが好ましい。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。なお、つぎに説明
する実施例では、本発明は図３の画像形成装置に具現化
されるものとする。したがって、画像形成装置の全体的
構成、機能についての詳しい説明は省略し、本発明の特
徴部について説明する。また、前出の部材と同一機能を
有する部材については同一符号を付す。

【００２８】実施例１本発明の第１実施例について図１のフローチャートによ
り説明する。

【００２９】エンジンの電源がＯＮされると、画像形成
装置本体の自己診断チェックが開始され、異常がない場
合には定着ユニット１０７の昇温に入り、この間に濃度
制御モードがスタートする（Ｓ２０１）。この濃度制御
モードは定着ユニット１０７の昇温中に行われなくても
よい。濃度制御モードがスタートして、まず濃度センサ
１１３の故障診断を行う（Ｓ２０２）。故障の判定には
濃度センサ１１３に通電をした状態で像担持体１００に
光を照射し、その反射光の出力信号を読み取ることによ
って行う。この故障判定により、濃度センサ１１３の故
障であるか信号線の断線であるかなどを知ることができ
る。

【００３０】濃度センサ１１３が故障でないと判定され
た場合には、次に、濃度センサ１１３の像担持体１００
からの出力信号の値を調整するための出力校正を行う
（Ｓ２０３）。濃度センサ１１３の出力校正が終了する
と、像担持体１００上のパッチ２０の印字されるべき位
置の下地表面の濃度を測定する（Ｓ２０４）。ここから
濃度制御に関する測定に移る。

【００３１】次に、像担持体１００上に印字されたパッ
チ２０の濃度を測定して、Ｓ１０７と同様に現像バイア
スの最適値を決定し、現像バイアス制御を行う（Ｓ２０
５）。現像バイアス制御が終了すると、中間調濃度制御
の実行を行うかどうかを決定する（Ｓ２０６）。中間調
濃度制御はコントローラ側から制御を行う場合もある。
中間調濃度制御が行われる場合には、例えば図１に示す
説明のような制御が行われる。中間調濃度制御が終了す
ると濃度制御モードは終了する。

【００３２】一方、Ｓ２０２でセンサ故障であると判定
された場合には、Ｓ２０８に進み適正な画質安定化制御
は行われないと判断し、装置本体の作動を停止させ、そ
の後の画像形成装置の立ち上げ処理を中止し終了する。

【００３３】上記のように、本実施例においては、画像
形成装置の立ち上げ処理時に濃度センサが故障であると
判定された場合に、立ち上げ処理を中止することによ
り、画像劣化を起こすことがない。

【００３４】実施例２次に、本発明の第２実施例について図２のフローチャー
トにより説明する。

【００３５】第１実施例にて説明した工程と同じ工程に
ついては説明を省略し、異なる工程についてのみ説明す
る。

【００３６】図２において、装置本体起動中の濃度制御
モードが開始されると、前述のＳ２０２と同様の濃度セ
ンサの故障診断が開始される（Ｓ３０１）。センサ故障
診断でＯＫならばＳ３０２へ、ＮＧならばＳ３０７に進
む。Ｓ３０２〜Ｓ３０６は、それぞれセンサの出力校
正、像担持体下地測定、現像バイアス制御、中間調濃度
制御実行、中間調濃度制御で、第１実施例のＳ２０３〜
Ｓ２０７と同様である。

【００３７】センサ故障診断でＮＧの場合には、現像バ
イアス制御を実行する代わりにデフォルトの現像バイア
スをセットする（Ｓ３０７）。デフォルトの現像バイア
スについては、予め各環境において最適な現像バイアス
値を現像バイアス値をテーブルとして用意しておきテー
ブルを参照することなどによって定めることができる。

【００３８】ついで、中間調濃度制御の実行を行うかど
うかを決定し（Ｓ３０８）、中間調濃度制御を実行しな
い場合は終了し、実行する場合は、中間調濃度制御がパ
ッチの検出をすることができないため、前回（ｎ−１回
目）に行われた中間調濃度制御のデータを参照して決定
する（Ｓ３０９）。

【００３９】尚、装置本体起動中の濃度制御モードは、
例えば連続プリント動作中に濃度制御実行の規定枚数に
達した場合等である。

【００４０】上記のように、本実施例においては、装置
本体起動中に濃度センサが故障であると判定された場合
に、装置本体の作動を停止しないので、印字中のエラー
処理等の煩わしい処理作業を回避できる。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、トナー
画像に光を照射しその反射光を検出する濃度センサと、
前記濃度センサが正常に動作しているかどうか判定する
濃度センサ故障判定手段とを有し、装置本体の電源立ち
上げ時の濃度センサ故障判定の場合には装置本体の作動
を停止することにより、画質劣化の発生を防止すること
ができる。又、装置本体起動中の濃度センサ故障判定の
場合には、装置本体の作動を停止しないことにより、濃
度センサに故障が発生がしたときにおいても、プリント
動作中の煩わしいエラー処理を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る濃度制御を示すフロ
ーチャートである。

【図２】本発明の第２実施例に係る濃度制御を示すフロ
ーチャートである。

【図３】本発明が適用される従来の画像形成装置の一例
を示す構成図である。

【図４】トナー濃度計測の説明図である。

【図５】従来の現像バイアス制御を説明するためのブロ
ック図である。

【図６】従来の現像バイアス制御を示すフローチャート
である。

【図７】現像バイアス制御で計測されるパッチの一例を
示す説明図である。

【図８】中間調補正曲線を求めるための一例を示すグラ
フである。

【図９】中間調濃度制御における画像データ濃度特性曲
線を示すグラフである。

【図１０】中間調補正曲線を求めるための一例を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１００像担持体１１３濃度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成したトナー画像に光を
照射しその反射光を検出することによってトナー画像の
濃度を測定し制御する画像形成装置において、前記トナー画像に光を照射しその反射光を検出する濃度
センサと、前記濃度センサが正常に動作しているかどう
か判定する濃度センサ故障判定手段とを有することを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】装置本体の電源立ち上げ時の濃度センサ
故障判定の場合には装置本体の作動を停止する請求項１
の画像形成装置。
【請求項３】装置本体起動中の濃度センサ故障判定の
場合には装置本体の作動を停止しない請求項１の画像形
成装置。
【請求項４】装置本体起動中の濃度センサ故障判定の
場合はデフォルト現像バイアス制御を行う請求項３の画
像形成装置。