JP2005215486A

JP2005215486A - 画像形成装置

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Publication number: JP2005215486A
Application number: JP2004024009A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Chigira; 延俊千吉良
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP4514461B2

Abstract

【課題】電子写真記録装置における濃度検出部の開閉部材の動作の信頼性を向上する。
【解決手段】本画像形成装置は、画像形成部と、画像形成部で形成されたトナー画像を担持可能なベルトと、濃度検出部と、開閉部材と、制御部とを備える。濃度検出部は、駆動電流に対応して光を出射する発光器と、入射する光像の濃度を表す検出信号を出力する受光器とを有する。開閉部材は、閉位置と、開位置とのいずれかにあるように駆動される。閉位置では、開閉部材がベルトと濃度検出部との間にあり、発光器から出射された光が開閉部材により反射されて受光器に入射する。開位置では、開閉部材がベルトと濃度検出部との間に無く、発光器から出射された光がベルトにより反射されて受光器に入射する。制御部は、検出信号が所定の許容範囲内にあるか否かを判断することにより、開閉部材が閉位置と開位置のいずれにあるかを判断する。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

従来、複数の画像形成部を備えた画像形成装置、例えば、電子写真方式のカラー画像形成装置では、イエロ、マゼンタ、シアン及びブラックの各印刷機構が搬送ベルトの走行方向に沿って配設されている。図１６は、このような構成の従来の画像形成装置を示す概略図である。画像形成部１ａ−１ｄは、帯電部、露光部、現像部、転写部及び像担持体等を含む。露光部３ａ−３ｄは、像担持体上に静電潜像を形成し、現像部は静電潜像を現像して可視像、すなわち、トナー画像を形成する。吸着部４ａ，４ｂは搬送ベルト７を帯電させ、印刷媒体６を静電気力により吸着させる。駆動用ローラ５ａ−５ｃは、図示しない駆動源によって回転駆動し、搬送ベルト７を矢印方向に走行させる。転写部２ａ−２ｄは、像担持体上の像を媒体６に転写する。

画像形成部１ａ−１ｄには、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのうち対応するトナーが収容されている。図示しない給紙機構によって吸着手段４ａ，４ｂまで搬送された印刷媒体６は、搬送ベルト７に吸着され、搬送ベルト７に載置され更に搬送される。印刷媒体６が画像形成部１ａ−１ｄに到達すると、図示しない制御部によって制御されたタイミングで、画像形成部１ａ−１ｄ上の画像が、転写部２によって印刷媒体６の上に順次転写される。画像形成部１ａ−１ｄによって形成された画像の全て、或いは一部を有した印刷媒体６は、その後、搬送ベルト７から分離し、８ａ，８ｂの定着部によって熱定着された後、装置外に排出される。

図１７は、従来技術による濃度センサ９のキャリブレーションと画像の濃度検出動作を示す。濃度センサ９として使用されるセンサは、特性にばらつきがある。ばらつきの原因は、センサに使用している発光素子の発光量のばらつき、受光素子の受光感度のばらつき、又は、発光素子と受光素子の実装状態（相互の実装角度など）等が考えられる。濃度センサ９に特性のばらつきがあると、同じ濃度の濃度検出パターンを検出しても、センサ毎に、検出値が異なる。その結果、画像形成装置間での印刷濃度に差が生じる。

この問題を解決するために、濃度センサ９と搬送ベルト７との間にシャッタ１０を設け、濃度センサ９と対向するシャッタ１０の面に、濃度基準部材１１を実装する。この濃度基準部材１１を検出したとき、どのセンサからも同じ検出値が得られるように濃度センサ９の発光量を調整するためのキャリブレーション（図１７のＳ１−Ｓ２）を行う。このキャリブレーションは、後述の画像の濃度検出動作に先だって行う。また、シャッタ１０は、図示しないソレノイドまたはモータなどにより駆動されて開閉動作をする。

画像の濃度検出動作（図１７のＳ３−Ｓ８）は、通常の印刷動作と異なる予備動作などのタイミングで行われる。濃度検出動作の際は、印刷媒体６は搬送されず、画像形成部１ａ−１ｄで形成された濃度検出用パターンが、搬送ベルト７上に直接転写される。搬送ベルト７が走行することによって、濃度検出用パターンが、濃度センサ９上まで運ばれる。濃度センサ９は、搬送ベルト７上に印刷された濃度検出パターンが、濃度センサ９上を通過する期間中に、濃度検出を行う。濃度センサ９は、発光部及び受光部からなる。発光部が、搬送ベルト７上に印刷された濃度検出用パターンに対して光を照射し、反射光を受光部が受光することによって、濃度検出パターンの濃度検出を行う。

特開２００１−６３１９１号公報

画像の濃度検出動作に先だって、濃度センサ９の予備補正を行う際は、シャッタ１０を閉じる位置へ移動して、シャッタ１０に実装された濃度基準部材１１を、濃度センサ９と対向させる。この濃度基準部材１１を濃度センサ９が検出する。また、画像の濃度を検出する時は、シャッタ１０を開く位置へ移動して、搬送ベルト７上に形成した濃度パターンを濃度センサ９が検出する。しかし、従来の構成の装置には以下のような問題点があった。すなわち、何らかの原因で、（１）シャッタ１０が閉じない、（２）シャッタ１０が開かない、（３）濃度を検出中にシャッタ１０が閉じてしまうなど、正確な濃度検出が行われない可能性があり、誤った濃度補正を行う可能性があった。

本発明に係わる画像形成装置は、トナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成されたトナー画像を担持可能なトナー像担持体と、
前記トナー像担持体のトナー画像の濃度を検出するための濃度検出部と、
閉位置と、開位置とのいずれかに位置するように駆動され、閉位置においては前記トナー像担持体と前記濃度検出部との間に位置し、開位置においては前記トナー像担持体と前記濃度検出部との間に位置しない開閉部材と、
前記検出信号が所定の許容範囲内にあるか否かを判断することにより、前記開閉部材が閉位置と開位置のいずれにあるかを判断する制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

前記開閉部材が閉位置にあるときは、前記発光器から出射された光が前記開閉部材により反射されて前記受光器に入射し、
前記開閉部材が開位置にあるときは、前記発光器から出射された光が前記トナー像担持体により反射されて前記受光器に入射することを特徴とする。

前記開閉部材は、基準濃度値を有する基準濃度部材を有し、前記開閉部材が閉位置にあるとき、前記発光器から出射された光が前記基準濃度部材により反射されて前記受光器に入射することを特徴とする。

前記トナー像担持体は、所定の濃度を有することを特徴とする。

前記トナー像担持体上には、濃度の異なる少なくとも２種類のテスト画像が形成され、
前記濃度検出部が、前記少なくとも２種類のテスト画像に対応する検出信号を出力するか否かにより、前記制御部は、前記開閉部材が閉位置と開位置のいずれにあるかを判断することを特徴とする。

前記濃度検出部が、少なくとも２種類のテスト画像に対応する検出信号を出力して、検出信号の差が所定値以下の場合は、前記制御部は、前記開閉部材が閉位置にあるものと判断することを特徴とする。

前記開閉部材が開位置にあるとき、前記トナー像担持体上に、所定の濃度を有する前記トナー画像を形成し、
前記トナー画像に対する前記検出信号が所定の許容範囲内に無い場合は、前記画像形成部が故障していると判断することを特徴とする。

前記開閉部材が閉位置にあるとき、前記制御部は、第１の駆動電流を前記発光器へ供給して得られる前記検出信号が所定の値となるように前記第１の駆動電流を調整することで濃度検出特性を調整するとともに、第１の駆動電流の値を記憶することを特徴とする。

前記制御部は、前記記憶された第１の駆動電流の値を発光器へ供給したときの前記濃度検出部の検出信号に基いて、前記開閉部材が開位置と閉位置とのいずれにあるかを判断することを特徴とする。

前記検出信号が所定値以下の場合、前記制御部は、前記開閉部材が開位置にあるものと判断することを特徴とする。

前記第１の駆動電流を前記濃度検出部へ供給しても前記基準濃度値を表す検出信号が得られないとき、前記制御部は、前記基準濃度値を表す前記検出信号が得られるような第２の駆動電流を供給し、第１の駆動電流を前記第２の駆動電流と比較することにより、前記開閉部材が閉位置と開位置のいずれにあるかを判断することを特徴とする。

前記制御部は、第２の駆動電流が前記第１の駆動電流より大きければ、前記開閉部材が開位置にあるものと判断することを特徴とする。

前記発光器が発光しないとき、受光器の出力が所定の許容範囲内に無い場合は、前記制御部は、前記濃度検出部が故障していると判断することを特徴とする。

濃度センサ９のキャリブレーションを行う前に、濃度センサの発光素子に駆動電流を流さない状態での濃度センサ９の出力を確認するので、濃度センサ自体の不具合や配線の短絡等を検出することができる。また、キャリブレーションの際の、濃度センサ９に流す駆動電流の値により、シャッタ１０の開閉動作の良／不良を判定できるので、シャッタ１０の動作不良による濃度の誤検出を防止できる。これにより、濃度センサ９の検出出力の信頼性が向上し、より正確な濃度補正（画像形成条件の変更）が可能になり安定した印刷品質を保つことができる。

画像の濃度の検出時に、画像形成条件を変更する前後における濃度の検出値の差を検出して、シャッタ１０の動作不良を検出することが可能になる。これは、濃度センサ９の検出結果の信頼性が高まり、より正確な濃度補正が可能になり、安定した印刷品質を保つことができる。

濃度の検出時に、予め定めた濃度の期待値と実際の濃度値との差を検出することにより、画像形成部の動作不良を検出できる。これにより、濃度センサ９の検出出力の信頼性が高まり、より正確な濃度補正が可能となり、安定した画像品質を維持することができる。

実施の形態１
本実施の形態１では、従来の濃度基準部材の反射率を利用するキャリブレーション動作（図１７のＳ１−Ｓ２）を実行する際に、発光素子の駆動電流の値を検出して、シャッタ１０の開閉動作の良／不良を判定することを特徴とする。

以下、図面に基づいて実施の形態１を具体的に説明する。実施の形態１に係わる装置の構成は、図１６に示す従来例と同じである。図１は、装置の概要を示す制御ブロック図である。図２はシャッタ１０を閉じた状態を示す。図３は、シャッタ１０が開いた状態を示す。

図１において、制御部２１は、上位装置や上位コントローラ２０から転送されてきたデータに従って、画像形成部１ａ−１ｄ、高圧電源２４及び駆動手段２５を駆動して、画像を形成する。後述する濃度検出部は、この画像の濃度を検出する。オペレータは、操作／表示部２２を介して、画像形成装置の各種設定を行い、操作／表示部２２は画像形成装置の各種情報を表示する。シャッタ駆動手段２７はシャッタの開閉を行うための駆動手段である。

カラートナーによる反射は、主に、拡散反射である。したがって、搬送ベルトに付着するカラートナーの量が増えて行くと、拡散反射により反射光の量も増える。一方、搬送ベルト自体による反射は、主に、鏡面反射である。したがって、ベルトにトナーが付着していないとき、ベルトの鏡面反射による反射光の量が最大となる。黒トナーは光を吸収するので、ベルトに付着する黒トナーの量が増えるにつれて、鏡面反射による反射光の量が減少する。

搬送ベルト７自体が拡散反射をすると、濃度センサ９には、搬送ベルト７上に形成したトナー画像によって拡散反射された光と、搬送ベルト７によって拡散反射された光とが入射するので、カラートナー画像による拡散反射された光のみを正確に検出することができない。したがって、搬送ベルト７は、拡散反射しにくい表面を有するものが選択される。そこで、搬送ベルト７は、均一な部材により構成されており、その表面の光学的な反射特性は、搬送ベルト７の全面にわたって均一である。

図４は、濃度センサ９の駆動電流に対する出力の変化を示す。図４中の電圧Ｖ１は、濃度検出の対象となる画像からの拡散反射光が全く無い場合の濃度センサ９の検出出力である。また、図５は、濃度検出の対象となる画像の濃度と、濃度センサ９の出力との関係を示す。図５中の電圧Ｖ２は、画像からの鏡面反射光が全くない場合の濃度センサ９の検出出力である。

ここで、濃度センサ９のキャリブレーションについて説明する。濃度センサ９として使用されるセンサの検出出力は、図４に示すように、センサ毎にばらつきがある。センサのばらつきが発生する要因としては、発光素子の発光量のばらつき、受光素子の受光感度のばらつき及び発光素子と受光素子の実装条件（実装時の傾き等）等が考えられる。濃度センサ９の検出出力にばらつきがあると、同じ濃度を有する濃度検出パターンを検出する場合でも、センサによって、検出出力が異なる。したがって、画像形成装置の間で、印刷濃度の差が生じることになる。同一の濃度基準部材１１を検出する場合に、いずれの濃度センサからも同じ検出出力が得られるように、濃度センサ９毎に発光素子に流す駆動電流の値を調整する。これが濃度センサ９の拡散反射のキャリブレーションである。このキャリブレーションは、画像の濃度検出動作に先立って実施される。このように、濃度センサ９の拡散反射のキャリブレーションでは、シャッタ２を閉じた状態で、キャリブレーションを行い、カラーに関する濃度センサ９の感度のばらつきをなくす。これに対して、濃度センサ９の鏡面反射のキャリブレーションでは、シャッタ２を開いた状態で濃度センサ９のキャリブレーションを行い、ブラックに関する感度のばらつきをなくす。濃度センサ９は、拡散反射を受光するための受光素子と、鏡面反射を受光するための受光素子とを備えている。これら２つの受光素子は、取り付け方向が異なり、それぞれ、目的の反射光を受光しやすくなっている。

図６は、実施の形態１に係わるキャリブレーションと濃度検出動作の概略フローを示す。図７は、実施の形態１に係わる濃度検出パターン１２ａ−１２ｄを示す。図６を参照しながら、本実施の形態１の動作を説明する。まず、Ｓ１０１において、シャッタ１０を閉じる。Ｓ１０２にて、発光素子の駆動電流をゼロに設定する。濃度センサの発光素子を発光させていない状態すなわち、駆動電流の値がゼロの状態では、濃度センサ９の出力側には、暗出力（図４の電圧Ｖ１）が現れる。この暗出力は、図４に示すように、若干のばらつきがある。

Ｓ１０３において、Ｓ１０２における濃度センサ９の検出出力が、予め定めた許容範囲内にあるかどうかを判定する。検出出力が所定の範囲内に無い場合、Ｓ１０４に進み、濃度センサ９に不具合があるものと判断し、以降の濃度検出動作を行わずに処理を終了する。濃度センサ９の不具合例としては、濃度センサ９の受光素子の不具合及び組立不良、または、濃度センサ９から、濃度センサ９の駆動電流の制御や検出出力の電圧を検出する制御部までの信号経路におけるアース等との短絡が考えられる。

Ｓ１０３において、検出出力が予め定めた許容範囲内にある場合、Ｓ１０５に進み、シャッタ１０の濃度センサ９に対向して設けられた濃度基準部材１１を使用して拡散反射のキャリブレーションを行う。このキャリブレーションは、図１７のＳ１−Ｓ２のキャリブレーションと同じである。

Ｓ１０５において、拡散反射のキャリブレーションを実行する際に、シャッタ１０が動作不良等により、閉じなかった場合、搬送ベルト７を基準反射部材として代用し、キャリブレーションが自動的に続行される。搬送ベルト７からは、拡散反射がほとんど得られないので、濃度基準部材１１を使用するキャリブレーションに比較して、濃度センサの発光素子には、より多くの駆動電流が必要となる。したがって、拡散反射のキャリブレーションを実行する場合の通常の電流範囲との比較を行い、通常の電流範囲を超えていた場合は、異常であると判断し、Ｓ１１９へ進み、シャッタが開いたままであると判断して、以降の濃度検出動作を行わずに処理を終了する。

次に、Ｓ１０７において、シャッタ１０を開ける（図３）。Ｓ１０８において、濃度基準部材の代わりに搬送ベルト７を使用して鏡面反射（正反射ともいう）のキャリブレーションを行う。

次に、Ｓ１０９において、発光素子の駆動電流の値があらかじめ設定された許容範囲内にあるかどうかを判断する。Ｓ１０９において、駆動電流の値があらかじめ設定された許容範囲内に無ければ、Ｓ１１７へ進み、シッャタが閉じたままであるものと判断し、以降の処理を終了する。

Ｓ１０５からＳ１０６と、Ｓ１０８からＳ１０９とにおいて、キャリブレーションが正常に終了した場合は、Ｓ１１０において、シャッタ１０を閉じて、Ｓ１１１へ進む。Ｓ１１１において、濃度検出モードに入る。すなわち、画像形成部１ａ−１ｄおよび搬送ベルト７を駆動し、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各濃度検出パターン１２ａ−１２ｄ（図７）を生成し、転写部２により、濃度検出パターン１２ａ−１２ｄを搬送ベルト７上に順次転写する。

次に、Ｓ１１２において、図示しないソレノイド又はモータ等により、シャッタ１０を開く（図３）。Ｓ１１３において、搬送ベルト７を走行させて、搬送ベルト７上の濃度検出パターン１２ａ−１２ｄを濃度センサ９の上まで移動させる。Ｓ１１４において、濃度検出パターン１２ａ−１２ｄの濃度を検出し、記憶する。また、検出した濃度に応じて、現像用高電圧などの現像エネルギ量や、露光器の光量などの静電潜像形成エネルギ量などの画像形成条件を変更することで画像の濃度補正を行う。Ｓ１１５において、全色の濃度検出パターン１２ａ−１２ｄの濃度検出及び濃度補正が終了したかどうかを確認する。濃度検出及び濃度補正が終了したら、Ｓ１１６にてシャッタ１０を閉じて（図２）処理を終了する。濃度検出の途中でシャッタの動作不良が発生した場合は、シャッタの動作不良が発生するまでの検出動作により得られた濃度に基づいて、現像用高電圧等の現像エネルギ量や、露光器の光量等の静電潜像形成エネルギなどの画像形成条件を変更する。

実施の形態１では、従来装置の動作に加え、濃度センサ９のキャリブレーションを行う前に、濃度センサの発光素子に駆動電流を流さない状態での濃度センサ９の出力を確認する。これにより、濃度センサ自体の不具合や配線の短絡等を検出することができる。また、キャリブレーションの際の、濃度センサ９に流す駆動電流の値により、シャッタ１０の開閉動作の良／不良を判定できるので、シャッタ１０の動作不良による濃度の誤検出を防止できる。これにより、濃度センサ９の検出出力の信頼性が向上し、より正確な濃度補正が可能になり安定した印刷品質を保つことができる。

実施の形態２
濃度検出時に、低濃度と高濃度の２種類の異なる濃度値を有する濃度検出用パターンの濃度を検出し、シャッタの動作不良を検出することを追加したことを特徴とする。

図８は、実施の形態２に係わる濃度検出動作を示すフローチャートである。図９は、実施の形態２による濃度検出パターンを示す。

図８のＳ２０１において、シャッタ１０を閉じる。Ｓ２０２において、シャッタ１０の面上に濃度センサ９に対向させて設けられた濃度基準部材１１を使用して、拡散反射検出のキャリブレーションを行う。このキャリブレーションは、図１７のＳ１−Ｓ２のキャリブレーションと同じである。Ｓ２０３において、キャリブレーションが正常に終了したか否かを判断し、正常に終了した場合は、Ｓ２０４へ進み、正常に終了しなかった場合は、Ｓ２１６へ進み、シャッタが開いたままと判断し、以降の処理を終了する。

Ｓ２０４にてシャッタ１０を開ける。次に、Ｓ２０５において、濃度基準部材１１の代わりに、搬送ベルト７にて鏡面反射のキャリブレーションを行う。次に、Ｓ２０６にて、キャリブレーションが正常に終了したかを確認する。判定の詳細は実施の形態１と同じなので詳細な説明を省略する。ここで、正常に終了しなかったと判断した場合、Ｓ２１８へと進み、シャッタが閉じたままであるとして、以降の濃度検出モードでの動作を行わずに処理を終了する。

Ｓ２０６において、キャリブレーションが正常に終了したか否かを判断し、正常に終了した場合は、Ｓ２０７に進み、画像形成部１ａ−１ｄ及び搬送ベルト７を駆動して、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのそれぞれが、図９に示すような、低濃度（１２ａ−１２ｄ）及び高濃度（１２Ａ−１２Ｄ）を有する濃度検出パターンを生成し、転写部２により、この濃度検出パターンを、搬送ベルト７上に形成する。

Ｓ２０８において、搬送ベルト７を走行させて、前記濃度検出パターンを濃度センサ９の上まで移動する。Ｓ２０９において、低濃度パターン１２ａ−１２ｄの濃度を検出し、この濃度を記憶する。Ｓ２１０において、全色の低濃度パターンの濃度検出が終了したか否かを判断する。全色の低濃度パターンの濃度検出と濃度の記憶が終了するまで、Ｓ２０９とＳ２１０とを繰り返す。

Ｓ２１１において、各色の高濃度パターン１２Ａ−１２Ｄの濃度を検出し、この濃度を記憶する。Ｓ２１２において、低濃度パターン１２ａ−１２ｄと高濃度パターン１２Ａ−１２Ｄとの濃度値の比較をする。ここで、濃度値の差が所定の基準値より低い場合は、Ｓ２１８へ進み、シャッタ１０が閉じたままであると判断し、処理を終了する。Ｓ２１２において、各色の濃度の差が所定の基準値以上の場合は、正常であると判断し、Ｓ２１３へ進む。Ｓ２１３において、全色の濃度検出が正常に行われたか否かを判断し、終了していない場合は、Ｓ２１１−Ｓ２１３を繰り返す。Ｓ２１３において、全色の濃度検出が正常に行われたと判断された場合、Ｓ２１４へ進み、検出した濃度に応じて、現像用高電圧等の現像エネルギ量や、露光器の光量等の静電潜像形成エネルギなどの画像形成条件を変更する。Ｓ２１５において、シャッタ１０を閉じて終了する。濃度検出の途中でシャッタの動作不良が発生した場合は、シャッタの動作不良が発生するまでの検出動作により得られた濃度に基づいて、現像用高電圧等の現像エネルギ量や、露光器の光量等の静電潜像形成エネルギなどの画像形成条件を変更する。

実施の形態３
実施の形態３は下記のような特徴を有する。すなわち、各色毎に、低濃度と高濃度の２種類の濃度パターンが隣接する濃度検出パターンを形成し、これらの濃度を検出することにより、シャッタの動作不良を検出する。更に、濃度検出の途中でシャッタの動作不良が発生した場合は、シャッタの動作不良が発生するまでの検出動作により得られた濃度に基づいて、現像用高電圧等の現像エネルギ量や、露光器の光量等の静電潜像形成エネルギなどの画像形成条件を変更する。

図１０は、実施の形態３に係わる濃度検出動作を示すフローチャートである。図１１は、実施の形態３による濃度検出パターンを示す。

図１０のＳ３０１において、シャッタ１０を閉じる。Ｓ３０２において、シャッタ１０の濃度センサ９に対向して設けられた濃度基準部材１１を使用して拡散反射のキャリブレーションを行う。このキャリブレーションは、図１７のＳ１−Ｓ２のキャリブレーションと同じである。Ｓ３０３において、拡散反射のキャリブレーションが正常に終了したか否かを判断し、正常に終了した場合は、Ｓ３０４へ進み、正常に終了しなかった場合は、Ｓ３１５へ進み、シャッタが開いたままであるものと判断し、以降の処理を終了する。

Ｓ３０４において、シャッタを開く。Ｓ３０５において、濃度基準部材１１の代わりに搬送ベルトを使用して鏡面反射のキャリブレーションを行う。Ｓ３０６において、鏡面反射のキャリブレーションが正常に終了したかを確認する。判定の詳細は、実施の形態１と同じなので説明を省略する。ここで正常に終了しなかったと判断した場合は、Ｓ３１６へ進み、シャッタが閉じたままのエラーであると判断し、以降の濃度検出モードの動作を実行せずに終了する。

Ｓ３０６において、鏡面反射のキャリブレーションが正常に終了した場合は、Ｓ３０７に進み、画像形成部１ａ−１ｄ及びベルト７を駆動し、図１１に示すような、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのそれぞれについて、低濃度（１２ａ−１２ｄ）と高濃度（１２Ａ−１２Ｄ）のパターンが隣接する濃度検出パターンを生成し、転写部２により、この濃度検出パターンを、搬送ベルト７上に形成する。Ｓ３０８において、搬送ベルト７を走行させて、前記濃度検出パターンを濃度センサ９の上まで移動する。

Ｓ３０９において、例えば、シアンの低濃度パターン１２ｄの濃度を検出し、記憶する。Ｓ３１０において、シアンの高濃度パターン１２Ｄの濃度の検出を実行する。Ｓ３１１において、低濃度パターン１２ｄの濃度値を、高濃度パターン１２Ｄの濃度値と比較する。ここで濃度値の差が所定の基準値より低い場合は、Ｓ３１７へ進み、シャッタ１０が閉じたままであると判断し、以降の濃度検出モードの動作を実行しないとともに、現像用高電圧等の現像エネルギ量や、露光器の光量等の静電潜像形成エネルギなどの画像形成条件の変更を実行しないで、処理を終了する。全色について、画像形成条件の変更が終了するまで、Ｓ３０９−Ｓ３１１を繰り返す。ベルトの走行速度に比べて上記処理速度は十分に速いので、図１１に示す濃度検出パターンが一回、濃度センサ９を通過するだけで処理できる。

Ｓ３１１において、低濃度パターンと高濃度パターンの濃度差が所定の基準値以上なら、濃度検出が正常に終了したものと判断し、Ｓ３１２へ進む。Ｓ３１２において、Ｓ３０９とＳ３１０で検出した濃度値に対応して、現像用高電圧等の現像エネルギ量や、露光器の光量等の静電潜像形成エネルギなどの画像形成条件を変更する。

Ｓ３１３へ進み、全色について濃度の検出が終了したか否かを判断し、終了していなければＳ３０９−Ｓ３１３を繰り返す。Ｓ３１３において、全色について濃度の検出が終了した場合、Ｓ３１４において、シャッタ１０を閉じる。上述のように、実施の形態３では、信頼性のある濃度検出動作が可能になる。

実施の形態４
実施の形態４で使用する画像形成装置の構成は、図１６に示す従来装置と同様である。以下に、実施の形態４による濃度検出動作について説明する。実施の形態４は、濃度検出パターン１２ａ−１２ｄについて、画像形成条件を変更する前後における濃度の値の差を検出して、シャッタ１０の動作が不良か否かを検出するステップを加えた点が、実施の形態１と異なる。

図１２は、実施の形態４による画像形成条件を変更する際の濃度の規定値と検出値との関係を示す。例えば、後述の図１３のＳ４０９で検出した濃度が図１２のＡであったとき、濃度を上げる方向に、現像エネルギ量や、静電潜像形成エネルギ量などの画像形成条件を変更した場合、補正後の濃度の期待値は図１２のＢ１である。また、図１２の２本の破線で囲まれた範囲が、期待値Ｂ１からの許容誤差範囲である。Ｓ４１２では、Ｓ４１１における濃度の検出値が、許容範囲内であるか否かを確認する。

ここで、期待値Ｂ１に対し、検出値がＢ２であった場合、Ｂ２は破線で囲んだ許容範囲の外にあり、期待値Ｂ１との差はＢである。Ｂは実質的にはＡに等しく、これは、シャッタが閉じたままであることを意味する。

また、濃度を下げる方向に、画像形成条件を変更した場合、補正後の濃度の期待値は図１２のＣ１である。２本の破線で囲まれた範囲が、期待値Ｃ１点からの許容誤差範囲である。ここで、濃度の期待値Ｃ１点に対し、検出値がＣ２点であった場合、Ｃ２は破線で囲んだ許容範囲の外にあり、期待値Ｃ１との差はＣである。Ｃ２は実質的にはＡに等しく、これは、シャッタが閉じたままであることを意味する。

図１３は実施の形態４に係わるキャリブレーションモードと濃度検出モードの動作の概略を示すフローチャートである。図１３、図１２、図２、図３及び図１７を参照しながら、実施の形態４の濃度検出動作を以下に詳述する。

図１３のＳ４０１において、シャッタ１０を閉じる（図２）。Ｓ４０２において、発光素子の駆動電流をゼロに設定する。

次に、Ｓ４０３に進み、Ｓ４０２における濃度センサ９の検出出力が、所定の許容範囲内にあるかどうかを判定する。検出出力が所定の許容範囲内に無い場合、Ｓ４１５に進み、濃度センサ９に不具合があるものと判断し、以降の濃度検出動作を行わずに処理を終了する。Ｓ４０３において、濃度センサの検出出力が所定の許容範囲内である場合は、処理をＳ４０４へと進める。Ｓ４０４では、シャッタ１０の濃度センサ９に対向するように設けられた濃度基準部材１１からの拡散反射光を検出するキャリブレーションを行う。ここで、濃度センサ９のキャリブレーションは、実施の形態１で説明した内容と同じなので説明を省略する。

次に、Ｓ４０５において、キャリブレーションが正常に終了したかどうかを判断する。この判断は、実施の形態１と同様に行われるので、説明を省略する。Ｓ４０５で異常と判断した場合は、Ｓ４１６へ進み、シャッタ１０が開いたままであるとして、以降の濃度検出モードの動作を実行しないで処理を終了する。Ｓ４０５にてキャリブレーションが正常に終了した場合は、Ｓ４０６へ進み、画像形成部１ａ−１ｄ及び搬送ベルト７を駆動し、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色（図７）からなる濃度検出パターン１２ａ−１２ｄを生成する。これらの濃度検出パターン１２ａ−１２ｄを、転写部２により、搬送ベルト７上に転写する。次にＳ４０７にて、図示しないソレノイド又はモータなどにより、シャッタ１０を開く（図３）。

Ｓ４０８において、搬送ベルト７等を走行させて、搬送ベルト７上の濃度パターンが濃度センサ９に対向する位置まで移動させる。Ｓ４０９において、各色の濃度検出パターン１２ａ−１２ｄを検出し、検出した濃度値を記憶する。Ｓ４１０において、全色の濃度パターン１２ａ−１２ｄの濃度検出が終了したかどうかを確認する。全色の濃度検出が終了するまで、Ｓ４０９−Ｓ４１０において、濃度検出パターン１２ａ−１２ｄを順次移動して濃度センサ９に対向させ、濃度検出を行い、検出した濃度値を記憶する。

Ｓ４１１において、Ｓ４０９で検出した濃度に基づいて、現像用高電圧などの現像エネルギ量や露光部の光量などの静電潜像形成エネルギ量などの画像形成条件の変更を行った後、再度、濃度検出パターンの印刷を行う。濃度検出パターン１２ａ−１２ｄの濃度を検出する。検出した濃度値が、図１２に示す許容範囲内になければ、Ｓ４１２での判定結果はＮであり、Ｓ４１７へと進む。Ｓ４１７ではシャッタが閉じたままであると判断する。しかし、Ｓ４０７でシャッタを開く制御を行ったままなので、Ｓ４１４へ進み、シャッタを閉じる指令を出してから処理を終了する。Ｓ４１２では、Ｓ４１１で検出値が、期待値の許容範囲内であるか否かを確認する。

Ｓ４１２において、画像形成条件の変更、すなわち、濃度補正をした後の濃度の検出値と期待値との差が、許容範囲内であった場合は、Ｓ４１３へ進む。Ｓ４１３では、全色の濃度検出パターン１２ａ−１２ｄの検出が完了したかどうかを検出する。全色の濃度の確認が終了するまで、Ｓ４１１−Ｓ４１３を繰り返す。全色が終了したら、Ｓ４１４へ進み、シヤッタ１０を閉じて、処理を終了する。

上述のとおり、実施の形態４によれば、画像の濃度の検出時に、画像形成条件を変更する前後における濃度の検出値の差を検出して、シャッタ１０の動作不良を検出することが可能になる。これは、濃度センサ９の検出結果の信頼性が高まり、より正確な濃度補正が可能になり、安定した印刷品質を保つことができる。濃度検出の途中でシャッタの動作不良が発生した場合は、シャッタの動作不良が発生するまでの検出動作により得られた濃度に基づいて、現像用高電圧等の現像エネルギ量や、露光器の光量等の静電潜像形成エネルギなどの画像形成条件を変更する。

実施の形態５
実施の形態５で使用する装置の構成は、図１７に示す従来装置と同様である。以下に実施の形態５によるキャリブレーションと濃度検出モードの動作について説明する。実施の形態５は、濃度の検出時に、予め定めた濃度の期待値と実際の濃度値との差を検出することにより、画像形成部の動作不良を検出できる。これにより、濃度センサ９の検出出力の信頼性が高まり、より正確な濃度補正が可能となり、安定した画像品質を維持することができる。

図１５は実施の形態５による濃度検出動作の概略を示すフローチャートである。図１５、図１７、図２及び図１４を参照しながら、実施の形態５の動作を以下に詳述する。

図１５のＳ５０１おいて、シャッタ１０を閉じる。Ｓ５０２において、発光素子の駆動電流をゼロに設定する。

次に、Ｓ５０３に進み、Ｓ５０２における濃度センサの検出出力が、許容範囲内にあるかどうかを判定する。検出出力が許容範囲内に無い場合、Ｓ５１６に進み、濃度センサ９に不具合（センサエラー）があるものと判断し、以降の濃度検出モードの動作を行わずに処理を終了する。

Ｓ５０３において、濃度センサ９の検出出力が所定の許容範囲内であった場合は、処理をＳ５０４へと進める。

Ｓ５０４では、シャッタ１０の濃度センサ９に対向するように設けられた濃度基準部材１１からの拡散反射光を検出するキャリブレーションを行う。ここで、濃度センサ９のキャリブレーションは、実施の形態１で説明した内容と同じなので説明を省略する。

次に、Ｓ５０５において、キャリブレーションが正常に終了したかどうかを判断する。この判断は、実施の形態１と同様に行われるので、詳細な説明を省略する。Ｓ５０５で異常と判断した場合は、Ｓ５１７へ進み、シャッタ１０が開いたままであるとして、以降の濃度検出モードの動作を実行しないで処理を終了する。

Ｓ５０５においてキャリブレーションが正常に終了した場合は、Ｓ５０６へ進み、画像形成部１ａ−１ｄ及び搬送ベルト７を駆動し、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を有する濃度検出パターン１２ａ−１２ｄ（図７）を生成する。これらの濃度検出パターン１２ａ−１２ｄを、転写手段２により、搬送ベルト７上に印刷する。

次に、Ｓ５０７において、図示しないソレノイド又はモータなどにより、シャッタ１０を開く。Ｓ５０８において、搬送ベルト７等を走行させて、搬送ベルト上の濃度検出パターンを濃度センサ９に対向する位置まで移動させる。

Ｓ５０９において、各色の濃度検出パターン１２ａ−１２ｄの濃度を検出し、検出した濃度値を記憶する。Ｓ５１０において、Ｓ５０９で検出された濃度値が、許容範囲内であるか否かを判断する。図１４は、Ｓ５０９で検出された濃度値の許容範囲を２本の点線で示す。検出された濃度値がこれらの破線の外側にある場合、Ｓ５１８へ進み、画像形成部の動作不良と判断し、以降の濃度補正を行わずに処理を終了する。

Ｓ５１０において、検出された濃度値が、図１４のＡに示すように許容範囲内にある場合、Ｓ５１１へ進む。Ｓ５１１では、全色の濃度検出パターンについて、濃度の検出が終了したか否かを判断する。全色の検出が終了するまでＳ５０９からＳ５１１までの処理を繰り返す。Ｓ５１１において、全色の濃度検出パターンについて、濃度の検出が終了した場合は、Ｓ５１２へ進む。

Ｓ５１２において、Ｓ５０９で検出した濃度に基いて、現像用高電圧などの現像エネルギや露光器の光量などの静電潜像形成エネルギなどの画像形成条件を変更した後、再度、濃度検出パターンの印刷を行うとともに、Ｓ５０９と同様に濃度検出パターンの濃度を検出する。

Ｓ５１３において、画像形成条件の変更後に濃度検出を行い、検出した濃度が、所定の許容範囲に入っているか否かを判断する。許容範囲に入っていない場合は、Ｓ５１９へ進み、シャッタが閉じたままであると判断する。しかし、Ｓ５０７でシャッタを開く制御を行ったままなので、Ｓ５１５へ進み、シャッタを閉じる指令を出してから、処理を終了する。

Ｓ５１３において、濃度の検出値が、許容範囲内である場合、Ｓ５１４へ進む。Ｓ５１４では、全色の処理が終了したか否かを判断し、全色の濃度検出パターンについて、処理が終了するまでＳ５１２及びＳ５１３の処理を繰り返す。また、Ｓ５１４において、全色の濃度検出パターンについて、処理が終了したら、Ｓ５１５においてシャッタ１０を閉じて処理を終了する。濃度検出の途中でシャッタの動作不良が発生した場合は、シャッタの動作不良が発生するまでの検出動作により得られた濃度に基づいて、現像用高電圧等の現像エネルギ量や、露光器の光量等の静電潜像形成エネルギなどの画像形成条件を変更する。

実施の形態５によれば、濃度の検出時に、予め定めた濃度の期待値と実際の濃度値との差を検出することにより、画像形成部の動作不良を検出できる。これにより、濃度センサ９の検出出力の信頼性が高まり、より正確な濃度補正が可能となり、安定した画像品質を維持することができる。

実施の形態１から５は、各色の現像装置を、媒体の搬送方向の上流から、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に並べ、濃度検出パターンをブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に形成する場合について説明したが、各色の現像装置や濃度検出パターンの並び順はこれに限定されない。本発明では、動作不良てあると判定するとすぐに、エラーとして終了する例について説明したが、全体の動作を再実行するか、又は、複数回実行するように構成してもよい。また、本発明では、各色の検出する濃度を２種類としたが、３種類でもよく、２種類に限定するものではない。

以上の実施の形態では、濃度センサのキャリブレーション時の濃度検出値、または、ベルト上に形成されたトナー画像の濃度検出値により、シャッタの開閉の判断を行ったがシャッタ及び、ベル事態の濃度を検出することによりシャッタの開閉を判断することも可能である。

装置の概要を示す制御ブロック図である。開閉部材が閉じたときの、濃度基準部材と濃度センサの位置関係を示す。開閉部材が開いたときの、濃度基準部材と濃度センサの位置関係を示す。濃度センサの駆動電流による出力の変化を示す。検出の対象となる画像の濃度と、濃度センサの出力との関係を示す。実施の形態１に係わる濃度検出動作の概略フローを示す。濃度検出パターンの一例を示す。実施の形態２に係わる濃度検出動作を示すフローチャートである。実施の形態２による濃度検出パターンを示す。実施の形態３に係わる濃度検出動作を示すフローチャートである。実施の形態３による濃度検出パターンを示す。画像形成条件を変更した時の濃度変化の関係を示す。実施の形態４による濃度検出動作の概略を示すフローチャートである。画像濃度の許容範囲を示す。実施の形態５による濃度検出動作の概略を示すフローチャートである。従来技術及び本発明の画像形成装置の概略図である。従来技術による濃度センサのキャリブレーションと画像の濃度検出動作を示す。

符号の説明

７搬送ベルト、
９濃度センサ、
１１濃度基準部材、
１０シャッタ。

Claims

トナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成されたトナー画像を担持可能なトナー像担持体と、
前記トナー像担持体のトナー画像の濃度を検出するための濃度検出部と、
閉位置と、開位置とのいずれかに位置するように駆動され、閉位置においては前記トナー像担持体と前記濃度検出部との間に位置し、開位置においては前記トナー像担持体と前記濃度検出部との間に位置しない開閉部材と、
前記検出信号が所定の許容範囲内にあるか否かを判断することにより、前記開閉部材が閉位置と開位置のいずれにあるかを判断する制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記開閉部材が閉位置にあるときは、前記発光器から出射された光が前記開閉部材により反射されて前記受光器に入射し、
前記開閉部材が開位置にあるときは、前記発光器から出射された光が前記トナー像担持体により反射されて前記受光器に入射することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記開閉部材は、基準濃度値を有する基準濃度部材を有し、前記開閉部材が閉位置にあるとき、前記発光器から出射された光が前記基準濃度部材により反射されて前記受光器に入射することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記トナー像担持体は、所定の濃度を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記トナー像担持体上には、濃度の異なる少なくとも２種類のテスト画像が形成され、
前記濃度検出部が、前記少なくとも２種類のテスト画像に対応する検出信号を出力するか否かにより、前記制御部は、前記開閉部材が閉位置と開位置のいずれにあるかを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。
前記濃度検出部が、少なくとも２種類のテスト画像に対応する検出信号を出力して、検出信号の差が所定値以下の場合は、前記制御部は、前記開閉部材が閉位置にあるものと判断することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記開閉部材が開位置にあるとき、前記トナー像担持体上に、所定の濃度を有する前記トナー画像を形成し、
前記トナー画像に対する前記検出信号が所定の許容範囲内に無い場合は、前記画像形成部が故障していると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。
前記開閉部材が閉位置にあるとき、前記制御部は、第１の駆動電流を前記発光器へ供給して得られる前記検出信号が所定の値となるように前記第１の駆動電流を調整することで濃度検出特性を調整するとともに、第１の駆動電流の値を記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、前記記憶された第１の駆動電流の値を発光器へ供給したときの前記濃度検出部の検出信号に基いて、前記開閉部材が開位置と閉位置とのいずれにあるかを判断することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記検出信号が所定値以下の場合、前記制御部は、前記開閉部材が開位置にあるものと判断することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
前記第１の駆動電流を前記濃度検出部へ供給しても前記基準濃度値を表す検出信号が得られないとき、前記制御部は、前記基準濃度値を表す前記検出信号が得られるような第２の駆動電流を供給し、第１の駆動電流を前記第２の駆動電流と比較することにより、前記開閉部材が閉位置と開位置のいずれにあるかを判断することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
前記制御部は、第２の駆動電流が前記第１の駆動電流より大きければ、前記開閉部材が開位置にあるものと判断することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
前記発光器が発光しないとき、受光器の出力が所定の許容範囲内に無い場合は、前記制御部は、前記濃度検出部が故障していると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。