JP2002268480A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2002268480A
JP2002268480A JP2001066362A JP2001066362A JP2002268480A JP 2002268480 A JP2002268480 A JP 2002268480A JP 2001066362 A JP2001066362 A JP 2001066362A JP 2001066362 A JP2001066362 A JP 2001066362A JP 2002268480 A JP2002268480 A JP 2002268480A
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Masao Watanabe
聖生 渡邉
Yasuhisa Yoshimoto
康久 吉本
Kohei Suyama
宏平 須山
Toshihiro Aso
俊洋 麻生
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写ベルト上にかぶりと呼ばれるトナー
飛散等が生じると、中間転写ベルト上の非画像部の検出
値が変化してしまい、非画像の検出値が変わり、その結
果画像形成部との検出値比率が異なるため濃度検出が正
常に行われないという問題点を有していた。 【解決手段】 任意の濃度をもったトナー像を形成する
トナー形成手段とトナー形成手段上のトナーに光を照射
するための発光手段310と、トナー形成手段に形成さ
れたトナーからの反射光を検出し電気信号へ変換する受
光手段311と、その電気信号から異常値を検出する異
常検出手段314と、異常であることをユーザーへ伝え
る異常情報伝達手段315を有する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置にお
いて装置固有の外乱や物理的損傷を検出し、品質の高い
画質を得ることを目的とした画像形成装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図を用いて、従来の電子写真方式を採用
した画像形成装置について説明する。図4は従来の画像
形成装置の構成図であり、感光体ドラム110、11
1、112、113の露光前に所定電荷を付与する帯電
器120、121、122、123と、画像データに応
じた光ビームを感光体ドラム110、111、112、
113に走査して静電潜像を形成する露光部140、1
41、142、143と感光体ドラム110、111、
112、113に形成された静電潜像を各カラーに応じ
たカラートナーで現像する現像器150、151、15
2、153と、駆動ローラ160及び従動ローラー16
1によって所定の張力を付加され駆動される中間転写ベ
ルト162と、現像されたカラートナー像を中間転写ベ
ルト162に転写するのに必要な電荷を付与する帯電器
170、171、172、173と、感光体ドラム11
0、111、112、113に残留したカラートナーを
除去するクリーナー180、181、182、183か
ら構成されている。
【0003】画像形成の概要をK色印字について説明す
ると、まず画像データに基づいて変調された光ビームを
露光部140から感光体ドラム110に走査して感光体
ドラム110上に静電潜像を形成し、この静電潜像をト
ナー現像したトナー像が一次転写位置において感光体か
ら中間転写体ベルト162に転写される。
【0004】フルカラー画像形成装置では、K(黒)、
Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の各色
について現像されたカラートナー像を中間転写体ベルト
162上で順次重ね合わせた後、2次転写位置において
記録媒体200に一括転写している。
【0005】図5は従来の画像形成装置におけるトナー
濃度検出部の詳細図であり、光源である指向性の良い半
導体レーザー300は、顕在化したトナー像を保持する
中間転写ベルト162に所定の光量で照射し受光素子3
01で中間転写ベルト162よりの反射光を検出する。
また保護カバー302は、レーザー光線から人体を保護
することと光学的フィルターの役目をしている。
【0006】図6は従来の画像形成装置におけるトナー
濃度検出部周辺の機構図であり、保護カバー302は、
半導体レーザー300のレーザー光から人体を保護する
ため、装置本体ドア305の開閉に連動して、装置本体
ドア305を開けた場合には保護カバー302が閉じる
ようになっている。保護カバー302と装置本体ドア3
05は、ワイヤー306を通して連結されている。
【0007】図7は従来の画像形成装置における非印字
状態での中間転写ベルト自身の反射光量による受光素子
出力電圧状態を示す図であり、非印字状態すなわち非露
光、非現像状態で前記中間転写ベルト162を回転さ
せ、半導体レーザー300及び受光素子301を使用
し、前記中間転写ベルト162の地肌より反射される反
射光量を受光素子301にて所定の電圧値に変換した出
力を示している。前記中間転写ベルト162の表面はお
おむね鏡面状態であり、半導体レーザー300の反射光
量に比例して受光素子301の出力は高くなる。
【0008】図8は、従来の画像形成装置における中間
転写ベルト上に顕在化した単位面積当たりのトナー量の
異なる画像を示す図であり、前記中間転写ベルト162
に露光、現像、転写工程後、単位面積当たりのトナー量
の異なる画像を顕在化した状態を示している。300は
前記顕在化した複数の単位面積当たりのトナー量の異な
る画像に一定の光を照射する為の半導体レーザーであ
り、301は前記中間転写ベルト162上の顕在化した
トナー像とトナー像間から正反射した光を電気に変換す
る為の受光素子である。
【0009】図9は従来の画像形成装置における中間転
写ベルト上に形成した単位面積当たりのトナー量増減に
よる受光素子の出力電圧状態を示す図であり、前記中間
転写ベルト162に現像された単位面積当たりのトナー
量の増減に対する理想的な受光素子301の出力を示し
ている。
【0010】すなわち、前記中間転写ベルト162に現
像された単位面積当たりのトナー量の増減したトナー像
の前記中間転写ベルト162より反射される反射光を受
光素子301で光電気変換した出力を示している。V1
は非画像部の反射光量による受光素子301の出力値で
あり、V2は前記中間転写ベルト162上にトナーが顕
在化された部分の反射光量による受光素子310の出力
値であり、単位面積当たりのトナー量が増加するとトナ
ーに照射した光のほとんどは拡散光となり、そのほとん
どの拡散光は受光素子301に到達せず、更に前記中間
転写ベルト162自身の正反射光量は、前記中間転写ベ
ルト162がトナーに覆われる為、その正反射光量は減
少する。
【0011】結果、単位面積当たりのトナー量が増加す
ると、受光素子301へ照射される反射光は減少し、受
光素子301からの電圧出力も減る。
【0012】図10は、従来の画像形成装置における濃
度補正を示すブロック図であり、受光素子301から得
られた信号を処理するためのブロック図を示す。受光素
子301の電圧出力値は本体制御部303にてAD変換
後の電圧値として出力すると同時に、本体メモリー部3
04へ保管される。この時、前記中間転写ベルト162
に顕在化したトナー像と第2転写部で前記中間転写ベル
ト162より記録媒体200上に転写されたトナー像は
ほぼ同じ濃度値を示す。これらのように前記中間転写ベ
ルト162に顕在化したトナー像を半導体レザー300
等で照射し、その反射光を受光素子301の検出電圧値
として置き換えることで、記録媒体200上のトナー画
像の濃度を中間転写ベルト162からの反射光である受
光素子301の電圧値として検出可能となる。
【0013】ここで、前記中間転写ベルト162上で非
画像部の受光素子301の出力電圧V1と画像部の電圧
V2を、光学濃度Dとして表現すると以下の式 D=log(V2/V1)常用対数 にて表現できる。
【0014】図11は従来の画像形成装置における具体
的濃度補正方法を示す図である。図において、Lrは装
置の理想的濃度変化であるが、外乱すなわち露光、現
像、転写の各プロセス時の湿度、温度変化、各ユニット
間の寸法、配置ばらつき、各ユニット、トナー等の寿命
劣化、特に経時劣化等によりL3、L2の濃度曲線のよ
うに理想的濃度変化Lrからオフセットした状態を示
す。
【0015】すなわち、同一の画像データーを形成しよ
うとしても、上記外乱により中間転写ベルト162の表
面に顕在化される単位面積当たりのトナー量は異なる。
そこで、理想値からのオフセット量を定数化し、あらか
じめこの定数値に対する装置の設定、主に現像ローラー
のバイアス増減値を本体メモリー部に格納しておく。
【0016】次に前記説明したように中間転写ベルト1
62上の単位面積当たりのトナー量が異なるトナー像の
受光素子301で検出した電圧値と中間転写ベルト16
2自身の電圧値を用いて光学濃度Dを随時算出し、濃度
曲線を作成する。ここで、この実際の濃度曲線と理想濃
度曲線のオフセット量を算出し、更にこのオフセット量
よりあらかじめ本体メモリー部に格納した現像バイアス
増減値量だけ現状の現像バイアス値を増減し、理想濃度
曲線に補正する。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では受光素子による濃度検出値は中間転写ベルト上
で非画像部の出力の平均値を基準に中間転写ベルト上の
画像形成部検出出力の比率とみなしていた為、中間転写
ベルト上の非画像、画像記録部両方に一般にかぶりと呼
ばれるトナー飛散等の発生や、物理的外傷による傷、及
び保護カバー部のトナー飛散等が生じると、中間転写ベ
ルト上で非画像部の検出値が変化してしまい、かぶりや
傷の分だけ非画像の検出値が変わり、その結果画像形成
部との検出値比率が異なるという問題点を有していた。
【0018】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、機体間、寿命劣化等による用紙上の画像濃度変化を
精度よく安定維持できるようにした画像形成装置を提供
することを目的としている。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、任意の濃度をもったトナー像を形成するト
ナー形成手段とトナー形成手段上のトナーに光を照射す
るための発光手段と、トナー形成手段に形成されたトナ
ーからの反射光を検出し電気信号へ変換する受光手段
と、その電気信号から異常値を検出する異常検出手段
と、異常であることをユーザーへ伝える異常情報伝達手
段を有する構成とする。これにより受光手段の検出レベ
ルが既定値以下となったら警告を発することで消耗品の
交換や清掃を促し、中間転写体の寿命劣化等による画像
濃度変化を精度よく安定的に維持できるようにした画像
形成装置を提供する事ができるものである。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、像担持体上に形成した画像濃度検出用または/及び
色ずれ検出用の検出パターン画像と、検出パターン画像
に光線を照射する発光部と検出パターン画像からの反射
光を受光する受光部からなる検知センサーと、検知セン
サーのクリーニング手段と、検知センサーからの出力が
既定値内に有るか否かを検出する異常検出手段とを有
し、異常検出手段が検知センサーからの出力値が既定値
以下となった際、クリーニング手段作動を促がすの警告
を発する画像形成装置としたもので、これによりユーザ
ーへ濃度検出部の清掃を促し、画像濃度変化を精度よく
安定的に維持する作用を有するものである。
【0021】また、請求項2記載の発明は、像担持体上
に形成した画像濃度検出用または/及び色ずれ検出用の
検出パターン画像と、検出パターン画像に光線を照射す
る発光部と検出パターン画像からの反射光を受光する受
光部からなる検知センサーと、検知センサーのクリーニ
ング手段と、検知センサーからの出力が既定値内に有る
か否かを検出する異常検出手段とを有し、クリーニング
手段が、画像形成装置本体内部を開放する開閉自在に装
置筐体に保持されたドア部の開閉動作に連動して摺動し
検知センサーをクリーニングする構成となっている画像
形成装置であって、異常検出手段が検知センサーからの
出力値が既定値以下となった際、ドア部の開閉を促がす
の警告を発する画像形成装置としたもので、これにより
ユーザーへ濃度検出部の清掃を促し、画像濃度変化を精
度よく安定的に維持する作用を有するものである。
【0022】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
及び2記載の画像形成装置において、クリーニング手段
による検知センサーのクリーニングが行われても尚、検
知センサーの検出レベルが既定値を回復しない場合は、
検知センサーの部品交換を促す警告を発する様にしたも
ので、これにより、クリーニングが行われても受光手段
の検出レベルが既定値を回復しない場合は、部品交換を
促すことで装置の外傷を回避し画像濃度変化を精度よく
安定的に維持する作用を有するものである。
【0023】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。
【0024】図1は本発明の画像形成装置に係る一実施
の形態における中間転写ベルト上の単位面積当たりのト
ナー像を示す図である。前記中間転写ベルト162上の
単位面積当たりのトナー像を受光素子301で検出する
為に、前記中間転写ベルト162上に形成さたトナー像
であり、任意の階調数に分割され中間転写ベルト162
の進行方向で半導体レーザー300の照射ビームを各ト
ナー像が通過するように中間転写ベルト162上に配置
されている。
【0025】更に中間転写ベルト162の幅で周期的な
濃淡は現像ローラー155のかぶり等による汚れである
が記録媒体200上に再現されたりされなかったりす
る。
【0026】図2は、本発明の画像形成装置に係る一実
施の形態における濃度異常検出を示すブロック図であ
り、中間転写ベルトのかぶりや傷、及び保護カバーのト
ナー飛散を検出する方法を具現化したブロック図であ
る。
【0027】レーザー等の発光手段310より中間転写
ベルト162に照射した光は、中間転写ベルトの地肌や
ベルト上に形成されたトナー像、及び保護カバー上の飛
散トナーで反射しフォトダイオード等の受光手段311
で電圧として検出される。この電圧は、A/Dコンバー
タ等の量子化手段312で離散的デジタル値へ変換さ
れ、メモリ等の量子化データ格納手段313へ格納され
る。これら量子化データを異常検出手段314にて分析
し、ある規定値を超えていれば、LCD等の異常情報伝
達手段315を用いてユーザーへ異常であることを知ら
せ、本体装置ドアの開閉を促し保護カバーの清掃を図
る。そしてさらに異常である場合には、消耗部品の交換
を促す。
【0028】図3は本発明の画像形成装置に係る一実施
の形態における非画像、画像領域で、実際の中間転写ベ
ルトによる反射光変化による受光素子の出力電圧状態図
であり、前記中間転写ベルト162にかぶりや傷を生じ
た場合のトナー像の反射光を受光素子301で検出した
実際の電圧出力値を示しているが、非画像領域及び画像
領域での検出誤差が大きく現れており、非画像領域での
誤差は主に前記中間転写ベルト162の表面の傷や中間
転写ベルト162の駆動ローラー160の軸方向に中間
転写ベルト162の周長差分布により中間転写ベルト1
62の表面が部分的に隆起し、前記中間転写ベルト16
2の表面からの反射光が受光素子301の受光エリアよ
り外れたり、現像ローラー155からの周期的なかぶり
により発生している。
【0029】更に、画像領域での検出誤差は、非画像部
で発生したかぶりや保護カバー上のトナー飛散でも発生
する。ここで、図2の異常検出手段314で異常となる
規定値Vthを決めておき、それを超えた時は異常とし
てユーザーへ伝えることになる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明は、任意の濃度をも
ったトナー像を形成するトナー形成手段とトナー形成手
段上のトナーに光を照射するための発光手段と、トナー
形成手段に形成されたトナーからの反射光を検出し電気
信号へ変換する受光手段と、その電気信号から異常値を
検出する異常検出手段と、異常であることをユーザーへ
伝える異常情報伝達手段を有する構成とする。これによ
り受光手段の検出レベルが既定値以下となったら警告を
発することで消耗品の交換や清掃を促し、中間転写体の
寿命劣化等による画像濃度変化を精度よく安定的に維持
できるようにした画像形成装置を提供する事ができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置に係る一実施の形態にお
ける中間転写ベルト上の単位面積当たりのトナー像を示
す図
【図2】本発明の画像形成装置に係る一実施の形態にお
ける濃度異常検出を示すブロック図
【図3】本発明の画像形成装置に係る一実施の形態にお
ける非画像、画像領域で、実際の中間転写ベルトによる
反射光変化による受光素子の出力電圧状態図
【図4】従来の画像形成装置の構成図
【図5】従来の画像形成装置におけるトナー濃度検出部
の詳細図
【図6】従来の画像形成装置におけるトナー濃度検出部
周辺の機構図
【図7】従来の画像形成装置における非印字状態での中
間転写ベルト自身の反射光量による受光素子出力電圧状
態を示す図
【図8】従来の画像形成装置における中間転写ベルト上
に顕在化した単位面積当たりのトナー量の異なる画像を
示す図
【図9】従来の画像形成装置における中間転写ベルト上
に形成した単位面積当たりのトナー量増減による受光素
子の出力電圧状態を示す図
【図10】従来の画像形成装置における濃度補正を示す
ブロック図
【図11】従来の画像形成装置における具体的濃度補正
方法を示す図
【符号の説明】
110、111、112、113 感光体ドラム 120、121、122、123 帯電器 140、141、142、143 露光部 150、151、152、153 現像器 160 駆動ローラー 161 従動ローラー 162 中間転写ベルト 170、171、172、173 帯電器 180、181、182、183 クリーナー 200 記録媒体 210 定着器 300 半導体レーザー 301 受光素子 302 保護カバー 303 制御部 304 メモリ 305 装置本体ドア 306 ワイヤー
フロントページの続き (72)発明者 須山 宏平 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 麻生 俊洋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H027 DA09 DA10 DE02 DE07 EC03 EC06 ED24 GB07 HA03 HB01 HB20 2H030 AA01 AB02 AD16 BB02 BB23 BB34 BB36 BB42 BB63 2H071 AA42 DA09 DA31 DA32

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体上に形成した画像濃度検出用また
    は/及び色ずれ検出用の検出パターン画像と、前記検出
    パターン画像に光線を照射する発光部と前記検出パター
    ン画像からの反射光を受光する受光部からなる検知セン
    サーと、前記検知センサーのクリーニング手段と、前記
    検知センサーからの出力が既定値内に有るか否かを検出
    する異常検出手段とを有し、前記異常検出手段が前記検
    知センサーからの出力値が既定値以下となった際、前記
    クリーニング手段作動を促がすの警告を発することを特
    徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】像担持体上に形成した画像濃度検出用また
    は/及び色ずれ検出用の検出パターン画像と、前記検出
    パターン画像に光線を照射する発光部と前記検出パター
    ン画像からの反射光を受光する受光部からなる検知セン
    サーと、前記検知センサーのクリーニング手段と、前記
    検知センサーからの出力が既定値内に有るか否かを検出
    する異常検出手段とを有し、前記クリーニング手段が、
    画像形成装置本体内部を開放する開閉自在に装置筐体に
    保持されたドア部の開閉動作に連動して摺動し前記検知
    センサーをクリーニングする構成となっている画像形成
    装置であって、前記異常検出手段が前記検知センサーか
    らの出力値が既定値以下となった際、前記ドア部の開閉
    を促がすの警告を発することを特徴とする画像形成装
    置。
  3. 【請求項3】前記クリーニング手段による前記検知セン
    サーのクリーニングが行われても尚、前記検知センサー
    の検出レベルが既定値を回復しない場合は、前記検知セ
    ンサーの部品交換を促す警告を発することを特徴とする
    請求項1及び2記載の画像形成装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011028160A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
US7907853B2 (en) * 2006-06-19 2011-03-15 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus executing calibration and service person call
JP2012189652A (ja) * 2011-03-09 2012-10-04 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
US8725027B2 (en) 2010-09-29 2014-05-13 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image forming device

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