JP3812245B2 - 検知手段及びこれを用いた画像形成装置、並びに画像形成装置の補正方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を適用した複写機やプリンター等の画像形成装置などに使用される検知手段及びこれを用いた画像形成装置、並びに画像形成装置の補正方法に関し、特に、二成分現像剤を使用した現像装置に用いられ、トナー濃度を検知する検知手段及びこれを用いた画像形成装置、並びに画像形成装置の補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式を適用した複写機やプリンター等の画像形成装置においては、例えば、感光体ドラム上に形成された静電潜像を、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いた現像装置によって現像して、感光体ドラム上にトナーを形成し、この感光体ドラム上に形成されたトナー像を、転写用紙上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。
【0003】
かかる画像形成装置に使用される現像装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像していくに伴って、二成分現像剤中のトナーが消費され、トナー濃度が次第に低下していくため、現像装置内のトナー濃度をトナー濃度検知手段(トナー濃度センサー)によって検知し、当該現像装置内のトナー濃度が一定の範囲に入るように、トナーの補給動作を行なうように構成されている。
【0004】
ところで、上記現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサーとしては、例えば、光学的にトナー濃度を検知するものが使用されているが、この光学的にトナー濃度を検知するトナー濃度センサーの場合には、検知可能なトナーの濃度の範囲が狭いという難点を有している。
【0005】
更に説明すると、最近の複写機やプリンター等の画像形成装置、特にカラーの画像形成装置においては、より一層の高画質化が求められてきている。複写機やプリンター等の画像形成装置において、高画質の画像を形成可能とするためには、現像装置内のトナー濃度を所定の範囲に精度良く制御する必要がある。現像装置内のトナー濃度が所定の下限濃度値よりも低いと、キャリアが感光体ドラム上に付着するビーズキャリーオーバー(BCO)と呼ばれる現象が発生し、転写用紙上に形成される画像中に、白抜けや像乱れ等の画質欠陥を生じさせるという問題点が生じる。一方、現像装置内のトナー濃度が所定の上限濃度値よりも高いと、背景部にトナーが付着する地カブリが発生したり、文字のまわりのハッチングが抜ける等の画質欠陥を生じさせるという問題点が生じる。
【0006】
そこで、上記のような画質欠陥が生じるのを確実に防止し、高画質の画像を形成可能とするためには、現像装置内のトナー濃度が所定の範囲に入るように精度良く制御する必要がある。
【0007】
しかしながら、上述したように、現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサーとして、光学式のトナー濃度センサーを使用した場合には、当該光学式のトナー濃度センサーの検知範囲が狭いため、現像装置内のトナー濃度を所定の下限値から上限値までの広い範囲に渡って検知して、当該現像装置内のトナー濃度を所定の範囲に精度良く制御することができないという問題点を有している。
【0008】
かかる問題点を解決し、現像装置内のトナー濃度を広い範囲に渡って検知し、当該現像装置内のトナー濃度を所定の範囲に精度良く制御するためには、現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知する検知手段として、当該現像装置内の現像剤のトナー濃度を、透磁率の変化によって検知する透磁率センサーを使用することが考えられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記の如く現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知する検知手段として、当該現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度を、透磁率の変化によって検知する透磁率センサーを使用した場合には、トナー濃度を広い範囲に渡って検知することが可能であるものの、透磁率センサー自体は、公差を持っているため、そのまま使用した場合には、現像装置内の現像剤のトナー濃度を正確に検知することができないという問題点を有している。例えば、従来の透磁率センサーの出力を電圧で示した場合、5Vレンジの出力をもつセンサにおいて、トナー濃度の低濃度側のA点と、中濃度のB点と、高濃度側のC点の公差を、A、C点=±0.35V、B点=±0.15V程度として、トナー濃度の検出範囲を10%程度に設計したとすると、これらの公差は、トナー濃度にして3〜4%にも相当する。
【0010】
そこで、トナー濃度検知の正確さを向上させる手段としては、透磁率センサーの公差をより厳しく管理することが考えられるが、この場合には、大幅なコストアップを招くという問題点が新たに生じる。
【0011】
かかる透磁率センサーの公差をより厳しく管理することに伴う大幅なコストアップを回避するため、画像形成装置本体の組み立て調整時に、透磁率センサーに入力する値(電圧値)を、ボリューム等によって個々に可変して調整するという作業が行なわれていた。
【0012】
しかし、この方法は、ボリューム等による人為的な調整作業が必要となり、極めて煩雑であるという問題点を有している。
【0013】
そこで、上記の問題点を解決し得る技術としては、特開平4−11265号公報に開示されているものがある。この特開平4−11265号公報に係る画像形成装置は、装置本体における像担持体に対して現像動作を行う現像手段を着脱可能に備えた画像形成装置において、前記像担持体に付着する現像剤の濃度を検出する濃度検出手段と、この濃度検出手段による検出値が装置本体に対し装着される各現像手段各々について所定の範囲内となるように自動補正する手段とを有するように構成したものである。この画像形成装置は、現像装置が交換される度に、その状態での濃度検出手段の出力値を自動的に装置本体のメモリに格納し、このメモリに格納された出力値を基準とし直すことで、濃度検出手段の公差等を補正している。
【0014】
しかしながら、上記特開平4−11265号公報に係る画像形成装置の場合には、特定のトナー濃度に対しては調整することができるものの、それ以外のトナー濃度を検知する場合には、濃度検出手段の公差等を補正することができないため、低濃度側から高濃度側のすべての点において、公差が所定の範囲内に入るように調整することはできないという問題点を有している。
【0015】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、トナー濃度等を検知する検知手段に、公差が存在する場合であっても、所定の範囲内にわたってトナー濃度等を精度良く検知することが可能な検知手段及びこれを用いた画像形成装置、並びに画像形成装置の補正方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記の課題を解決するため、請求項1に記載された発明は、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示す特性データを表示する特性データ表示部を、前記検知手段に設けたことを特徴とする検知手段である。
【0018】
また、請求項2に記載された発明は、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示すトナー濃度が中心の値に対応した出力電圧である中心値と、前記トナー濃度と前記検知手段の出力電圧の特性を直線で近似したときの直線の勾配からなる特性データを表示する特性データ表示部を、前記検知手段に設けたことを特徴とする検知手段である。
【0019】
さらに、請求項3に記載された発明は、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示すトナー濃度が中心の値に対応した出力電圧である中心値と、前記トナー濃度と前記検知手段の出力電圧の特性を直線で近似したときの直線の勾配からなる特性データを表示する特性データ表示部を、前記検知手段の表面に設けたことを特徴とする検知手段である。
【0022】
さらに、請求項4に記載された発明は、被測定物の物理量を検知する検知手段を用いて、画像を形成するための動作を制御する画像形成装置において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示すトナー濃度が中心の値に対応した出力電圧である中心値と、前記トナー濃度と前記検知手段の出力電圧の特性を直線で近似したときの直線の勾配からならなる特性データを表示する特性データ表示部を設けた検知手段と、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正する補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【0023】
また、請求項5に記載された発明は、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段を用いて、現像手段へのトナーの補給動作を制御する画像形成装置において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示すトナー濃度が中心の値に対応した出力電圧である中心値と、前記トナー濃度と前記検知手段の出力電圧の特性を直線で近似したときの直線の勾配からなる特性データを表示する特性データ表示部を設けた検知手段と、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように、トナー濃度の少なくとも2点以上で補正する補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【0024】
又さらに、請求項6に記載された発明は、被測定物の物理量を検知する検知手段を用いて、画像を形成するための動作を制御する画像形成装置の補正方法において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示す特性データを表示する特性データ表示部を、前記検知手段に設け、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正することを特徴とする画像形成装置の補正方法である。
【0025】
【作用】
上記請求項1に記載された発明においては、被測定物の物理量を検知する検知手段において、前記検知手段に、当該検知手段の個別の検知特性を示す1つ又は複数の特性データを表示する特性データ表示部を設けることにより、この特性データ表示部に表示された1つ又は複数の特性データに基づいて、検知手段の個別の検知特性を補正することが可能となり、トナー濃度等を検知する検知手段に、公差が存在する場合であっても、所定の範囲内にわたってトナー濃度等を精度良く検知することが可能となる。
【0026】
また、請求項2又は3に記載された発明においては、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段において、前記検知手段に、当該検知手段の個別の検知特性を示す1つ又は複数の特性データ、あるいは2つ以上の特性データを表示する特性データ表示部を設けることにより、この特性データ表示部に表示された1つ又は複数の特性データに基づいて、検知手段の個別の検知特性を補正することが可能となり、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段に、公差が存在する場合であっても、所定の範囲内にわたって二成分現像剤中のトナー濃度を精度良く検知することが可能となる。
【0027】
さらに、請求項4に記載された発明においては、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段において、前記検知手段の表面に、当該検知手段の個別の検知特性直線を示すオフセット量と傾きを表示する特性データ表示部を設けることにより、この特性データ表示部に表示された検知手段の個別の検知特性直線を示すオフセット量と傾きを表示する特性データに基づいて、検知手段の個別の検知特性直線を示すオフセット量と傾きを補正することが可能となり、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段に、公差が存在する場合であっても、所定の範囲内にわたって二成分現像剤中のトナー濃度を精度良く検知することが可能となる。
【0028】
また更に、請求項5に記載された発明においては、前記特性データ表示部が、前記検知手段の個別の検知特性を示す特性データを、バーコードで表示したので、この特性データ表示部に表示されたバーコードを、バーコードリーダー等によって自動的に読み取ることにより、検知手段の個別の検知特性を自動的に補正することが可能となり、トナー濃度等を検知する検知手段に、公差が存在する場合であっても、所定の範囲内にわたってトナー濃度等を精度良く検知することが可能となるとともに、補正作業を簡単に行うことができる。
【0029】
又、請求項6に記載された発明においては、前記特性データ表示部が、前記検知手段の個別の検知特性を示す特性データを、目視により読取可能な数値で表示したので、この特性データ表示部に表示された数値を、サービスエンジニア等が目視により読み取ることにより、検知手段の個別の検知特性を手動により補正することが可能となり、ユーザーにおいて使用中の画像形成装置の検知手段を交換した場合などでも、トナー濃度等を検知する検知手段に、公差が存在しても、所定の範囲内にわたってトナー濃度等を精度良く検知することが可能となる。
【0030】
さらに、請求項7に記載された発明においては、被測定物の物理量を検知する検知手段を用いて、画像を形成するための動作を制御する画像形成装置において、前記検知手段の個別の検知特性を示す複数の特性データを表示する特性データ表示部を設けた検知手段と、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正する補正手段とを備えるように構成したので、画像形成装置の製造工程等において、検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正手段によって補正することにより、トナー濃度等を検知する検知手段に、公差が存在しても、所定の範囲内にわたってトナー濃度等を精度良く検知することが可能となる。
【0031】
また、請求項8に記載された発明においては、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段を用いて、現像手段へのトナーの補給動作を制御する画像形成装置において、前記検知手段の個別の検知特性を示す複数の特性データを表示する特性データ表示部を設けた検知手段と、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように、トナー濃度の少なくとも2点以上で補正する補正手段とを備えるように構成したので、画像形成装置の製造工程等において、検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正手段によって補正することにより、二成分現像剤中のトナー濃度を検知する検知手段に、公差が存在しても、所定の範囲内にわたってトナー濃度を精度良く検知することが可能となる。
【0032】
又さらに、請求項9に記載された発明においては、被測定物の物理量を検知する検知手段を用いて、画像を形成するための動作を制御する画像形成装置の補正方法において、前記検知手段に、当該検知手段の個別の検知特性を示す複数の特性データを表示する特性データ表示部を設け、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正するようになっている。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0034】
実施の形態1
図2はこの発明の実施の形態1に係る検知手段を適用した画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンターを示すものである。また、図3はこの発明の実施の形態1に係る検知手段を適用した画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラー複写機を示すものである。
【0035】
図2及び図3において、1はタンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機の本体を示すものであり、デジタルカラー複写機の場合には、図3に示すように、本体1の上部に、原稿2を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置(ADF)3と、当該自動原稿搬送装置3によって搬送される原稿2の画像を読み取る原稿読取装置4が配設されている。この原稿読取装置4は、プラテンガラス5上に載置された原稿2を光源6によって照明し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8、9及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子11上に走査露光して、この画像読取素子11によって原稿2の色材反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るようになっている。
【0036】
上記原稿読取装置4によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとしてIPS(Image Processing System)12に送られ、このIPS12では、原稿2の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。また、IPS12は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行なうようになっている。
【0037】
そして、上記の如くIPS12で所定の画像処理が施された画像データは、同じくIPS12によって、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)(各8ビット)の4色の原稿再現色材階調データに変換され、次に述べるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13KのROS(Raser Output Scanner)14に送られ、この画像露光装置としてのROS14では、所定の色の原稿再現色材階調データに応じてレーザ光LBによる画像露光が行われる。
【0038】
ところで、上記タンデム型のデジタルカラープリンター及び複写機本体1の内部には、図2及び図3に示すように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【0039】
これらの4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、すべて同様に構成されており、大別して、所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール16と、当該感光体ドラム15の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのROS14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器17と、感光体ドラム15の表面を清掃するクリーニング装置18とから構成されている。
【0040】
上記ROS14は、図2及び図3に示すように、4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通に構成されており、図示しない4つの半導体レーザを各色の原稿再現色材階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、上記ROS14は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しないf−θレンズを介して回転多面鏡19に照射され、この回転多面鏡19によって偏向走査される。上記回転多面鏡19によって偏向走査されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しない複数枚の反射ミラーを介して感光体ドラム15上に、斜め下方から走査露光される。
【0041】
上記ROS14は、図2に示すように、下方から感光体ドラム15上に画像を走査露光するものであるため、このROS14には、上方に位置する4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17などからトナー等が落下して、汚損される虞れを有している。そのため、ROS14は、その周囲が直方体状のフレーム20によって密閉されているとともに、当該フレーム20の上部には、4本のレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ21Y、21M、21C、21Kが設けられている。そして、これらのガラス製のウインドウ21Y、21M、21C、21Kは、画像露光装置としてのROS14のレーザ光LBに沿った光路上において、最も上方に位置する部材となっている。
【0042】
上記IPS12からは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kに共通して設けられたROS14に、各色の画像データが順次出力され、このROS14から画像データに応じて出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、対応する感光体ドラム15の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、現像器17Y、17M、17C、17Kによって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
【0043】
上記各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの感光体ドラム15上に、順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの上方にわたって配置された中間転写ベルト25上に、一次転写ロール26によって多重に転写される。この中間転写ベルト25は、ドライブロール27と、バックアップロール28との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール27により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト25としては、例えば、可撓性を有するPET等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【0044】
上記中間転写ベルト25上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、バックアップロール28に圧接する二次転写ロール29によって、圧接力及び静電気力で転写用紙30上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された転写用紙30は、上方に位置する定着器31へと搬送される。上記二次転写ロール29は、バックアップロール28の側方に圧接しており、下方から上方に搬送される転写用紙30上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。そして、上記各色のトナー像が転写された転写用紙30は、定着器31によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール32によって本体1の上部に設けられた排出トレイ33上に排出される。
【0045】
上記転写用紙30は、図2及び図3に示すように、給紙カセット34から所定のサイズのものが、給紙ローラ35及び用紙分離搬送用のローラ対36により用紙搬送路37を介して、レジストロール38まで一旦搬送され、停止される。上記給紙カセット34から供給された転写用紙30は、所定のタイミングで回転するレジストロール38によって中間転写ベルト35の二次転写位置へ送出される。
【0046】
なお、上記デジタルカラープリンター及び複写機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された転写用紙30を、排出ロール32によって排出トレイ33上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のローラ対39を介して両面用搬送ユニット40へと搬送する。そして、この両面用搬送ユニット40では、搬送径路41に沿って設けられた図示しない搬送用のローラ対により、転写用紙30の表裏が反転された状態で、再度レジストロール38へと搬送され、今度は、当該転写用紙30の裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ33上に排出される。
【0047】
図2及び図3中、44Y、44M、44C,44Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の現像器17に、所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。
【0048】
図4は上記デジタルカラープリンター及び複写機の各画像形成ユニットを示すものである。
【0049】
上記イエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色の4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、図4に示すように、すべてが同様に構成されており、これらの4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kでは、上述したように、それぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色及び黒色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット13Y、13M,13C、13Kは、上述したように、感光体ドラム15を備えており、これらの感光体ドラム15の表面は、一次帯電用の帯電ロール16によって一様に帯電される。その後、上記感光体ドラム15の表面は、ROS14から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光LBが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム15上に走査露光されるレーザ光LBは、当該感光体ドラム15の直下よりやや右側寄りの斜め下方から、所定の傾斜角度αで露光されるように設定されている。上記感光体ドラム15上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの現像器17の現像ロール17aによってそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール26の帯電によって中間転写ベルト25上に順次多重に転写される。
【0050】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム15の表面は、クリーニング装置18によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置18は、クリーニングブレード42を備えており、このクリーニングブレード42によって、感光体ドラム15上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト25の表面は、図2及び図3に示すように、クリーニング装置43によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置43は、クリーニングブラシ43a及びクリーニングブレード43bを備えており、これらのクリーニングブラシ43a及びブレード42によって、中間転写ベルト25上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【0051】
図5及び図6は上記各画像形成ユニット13Y、13M,13C、13Kに使用される現像装置17を示すものである。
【0052】
この現像装置17は、図5及び図6に示すように、対応する画像形成ユニット13Y、13M,13C、13Kの色のトナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤46を有する現像装置にて形成されており、その構造は、現像装置ハウジング47の感光体ドラム15側に配設される現像ロール48と、この現像ロール48の下方に配設される現像剤搬送用パドル49と、この現像剤搬送用パドル49の背面側に配設される現像剤搬送兼攪拌用オーガ50、51と、現像ロール48により搬送される現像剤46を層厚規制するブレード52と、で構成されている。この場合、上記現像ロール48は、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等の非磁性導電性部材からなる図示しない現像スリーブと、その内部に固定状態に配置された図示しないマグネットロールとから構成されている。なお、上記2つの現像剤搬送兼攪拌用オーガ50、51の間には、仕切り板53が設けられている。
【0053】
また、上記現像装置17の内部には、当該現像装置17とは別体に構成されたトナーボックスから、トナー補給用のモータを回転駆動することにより、図示しない補給用のオーガによって、図6に示すように、所定の色のトナーが現像剤搬送兼攪拌用オーガ51の一端部51aに供給されるようになっている。この現像装置17の内部に供給されたトナーは、現像剤搬送兼攪拌用オーガ51によって、当該現像装置17の長手方向に沿って搬送されつつ現像剤46と攪拌混合され、仕切り板53の端部に設けられた通路54を通して、他方の現像剤搬送兼攪拌用オーガ50に受け渡される。この現像剤搬送兼攪拌用オーガ50に受け渡された現像剤46は、当該現像剤搬送兼攪拌用オーガ50の軸方向に沿って搬送されつつ現像剤46と攪拌混合され、仕切り板53の他方の端部に設けられた通路55を通して、一方の現像剤搬送兼攪拌用オーガ51に再度供給される。このように、上記現像装置17の内部に供給されたトナーは、現像装置17内の現像剤46と共に、2つの現像剤搬送兼攪拌用オーガ50、51によって搬送され攪拌混合されるとともに、キャリアによって所定の極性の帯電量に摩擦帯電され、その一部が現像剤搬送用パドル49によって現像ロール48へと搬送され、感光体ドラム15上の静電潜像の現像に使用される。
【0054】
ところで、この実施の形態では、被測定物の物理量を検知する検知手段において、前記検知手段に、当該検知手段の個別の検知特性を示す1つ又は複数の特性データを表示する特性データ表示部を設けるように構成されている。
【0055】
さらに具体的には、二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段において、前記検知手段に、当該検知手段の個別の検知特性を示す少なくとも2つの特性データを表示する特性データ表示部を設けるように構成されている。
【0056】
上記検知手段には、例えば、その表面に、当該検知手段の個別の検知特性直線を示すオフセット量と傾きを表示する特性データ表示部が設けられる。また、上記特性データ表示部は、例えば、前記検知手段の個別の検知特性を示す特性データを、自動的に読取可能なバーコードで表示されるようになっている。さらに、上記特性データ表示部は、例えば、前記検知手段の個別の検知特性を示す特性データを、目視により読取可能な数値で表示するように構成しても良い。
【0057】
すなわち、この実施の形態では、現像装置17内の二成分現像剤46のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段として、二成分現像剤46中のトナー濃度を透磁率によって検知する透磁率センサー56が用いられている。この透磁率センサー56は、図5及び図6に示すように、現像装置ハウジング47の現像剤搬送兼攪拌用オーガ51の外側であって、図6に示すように、当該現像剤搬送兼攪拌用オーガ51の軸方向に沿ったトナー供給側51aと反対側の端部近傍の外壁に取り付けられている。この現像装置ハウジング47の外壁には、図5に示すように、透磁率センサー56を取り付けるための取付部57が設けられている。この取付部は、透磁率センサー56を取り付ける側の面57aが平坦状に形成されており、当該平坦状の面57aに透磁率センサー56がネジ止め等によって取り付けられている。
【0058】
上記透磁率センサー56は、図1(a)(b)に示すように、比較的高さの低い直方体状に形成されたセンサー本体58と、当該センサー本体58の裏面の先端部近傍に突設さられた円柱状のセンサー部59とから構成されている。また、上記透磁率センサー56のセンサー本体58には、透磁率の測定結果を出力するため、電源電圧入力、アナログ出力、グランド(GND)の信号線60が接続されており、これら3本の信号線60の先端には、コネクタ61が取り付けられている。さらに、上記センサー本体58の長手方向の両端部には、当該透磁率センサー56を現像装置ハウジング47の取付部57に取り付けるためのフランジ62、63が設けられており、これらのフランジ62、63には、ネジ止め用の孔64が穿設されている。
【0059】
そして、上記透磁率センサー56の円柱状に形成されたセンサー部59は、図5に示すように、現像装置ハウジング47の取付部57に設けられた嵌合孔65に挿通され、当該センサー部59の先端面59aが現像装置ハウジング47の内面47aと略同一面となって露出するように配置されている。
【0060】
上記透磁率センサー56は、二成分現像剤46中のトナー濃度に応じて、例えば、アナログ出力電圧が図7に示すように変化するため、当該アナログ出力電圧を検出することによって、トナー濃度を検知するものである。
【0061】
このように、上記透磁率センサー56は、二成分現像剤46中のトナー濃度が変化すると、アナログ出力電圧が図7に示すように変化するが、当該アナログ出力電圧の変化は、リニアでない部分をも含むため、なるべくリニアな部分が広くなるように設計するとともに、このトナー濃度−アナログ出力電圧特性のリニアな部分を、トナー濃度の測定に使用するようになっている。
【0062】
ところで、上記透磁率センサー56は、トナー濃度−アナログ出力電圧特性のリニアな部分を、トナー濃度の測定に使用するように設定されているが、当該透磁率センサー56を製造する上での公差によって、個々のセンサー56毎にトナー濃度−アナログ出力電圧特性が、図8に示すように、バラツキをもって出荷される。
【0063】
図8において、60は製造公差中心センサーのトナー濃度−アナログ出力電圧特性を示すものであり、この製造公差中心センサー60が、後述するように個別の透磁率センサーの出力を補正する際の基準センサーとなる。
【0064】
そして、上記透磁率センサー56は、全数が出荷時の検査において、トナー濃度−アナログ出力電圧特性が、例えば、トナー濃度の低濃度側のA点と、中濃度のB点と、高濃度側のC点の3点、又はトナー濃度の低濃度側のA点と、高濃度側のC点の2点、或いはトナー濃度の低濃度側のA点と、中濃度のB点の2点、又は中濃度のB点と、高濃度側のC点の2点などにおいて測定される。この測定によって、例えば、個々の透磁率センサー56毎に、B点の出力電圧Vbと基準センサーのB点の出力電圧(基準出力電圧)とのずれ量ΔVbと、基準センサーの傾きに対する各センサーの傾きの比nが求められる。この出荷時の検査における個々のセンサー56のずれ量ΔVbと傾きの比nが、後述するように補正のためのデータとして使用される。
傾きの比 n=m’/m(m:基準センサーの傾き、m’:測定対象センサーの傾き)
ずれ量ΔVb:出力電圧が高い側をプラスとする。
【0065】
さらに、この実施の形態では、図1に示すように、上記の如く出荷時の検査によって求められた、個々のセンサー56のずれ量ΔVbと傾きの比nを表示する特性データ表示部65が、透磁率センサー56の表面に設けれるように構成されている。この透磁率センサー56の表面に設けれる特性データ表示部65は、図1に示すように、個々のセンサーのずれ量ΔVbと傾きの比nを、自動的に読取可能なバーコード66で表示されるようになっている。また、上記特性データ表示部65は、個々のセンサーのずれ量ΔVbと傾きの比nを、目視により読取可能な数値67でも表示するように構成されている。なお、上記特性データ表示部65は、バーコード66と数値67の両方を表示する必要は必ずしもなく、いずれか一方のみでも良い。
【0066】
ところで、上記透磁率センサー56を製造する上において、図8に示すように、基準とするトナー濃度−アナログ出力電圧特性を有する基準センサー60を設定し、当該基準センサー60の特性と略等しくなるように、透磁率センサー56を製造する場合であっても、部材の特性バラツキや製造上の公差等によって、透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性は、図8に示すように、バラツキを生じてしまう。しかしながら、あまりにバラツキが大きい透磁率センサーの特性をも補正しようとすると、補正処理が複雑となったり、場合によっては補正できない場合も生じる虞れがある。
【0067】
そこで、ここでは、透磁率センサー56を製造する際に、トナー濃度−アナログ出力電圧特性のバラツキを許容する範囲を、図9に示すように予め設定し、この範囲内でトナー濃度−アナログ出力電圧特性がばらついた透磁率センサー56を対象にして、補正処理を施すように設定されている。
【0068】
図9において、サンプルNO.1は、補正前の状態で低トナー濃度側の出力が上限を示すセンサー56であり、サンプルNO.2は、低トナー濃度側の出力が下限を示すセンサーであり、サンプルNO.3は、高トナー濃度側の出力が上限を示すセンサーであり、サンプルNO.4は、高トナー濃度側の出力が下限を示すセンサーである。しかも、上記サンプルNO.1の透磁率センサー56は、中濃度のB点の中心値が2.65V、感度が基準センサの1.25倍であり、サンプルNO.2の透磁率センサー56は、中濃度のB点の中心値が2.35V、感度が0.85倍であり、サンプルNO.3の透磁率センサー56は、中濃度のB点の中心値が2.65V、感度が0.85倍であり、サンプルNO.4の透磁率センサー56は、中濃度のB点の中心値が2.35V、感度が1.25倍である。なお、特性測定時の温度は、サンプルNO.1とサンプルNO.3が28℃、サンプルNO.2とサンプルNO.4が18℃に設定した。
【0069】
上記4つのサンプルの透磁率センサー56は、補正前のトナー濃度−アナログ出力電圧特性が、図10に示すように、上記の許容範囲内でばらついている。
【0070】
そこで、この実施の形態では、上記検知手段を用いて、画像を形成するための動作を制御する画像形成装置においては、前記検知手段の個別の検知特性を示す複数の特性データを表示する特性データ表示部を設けた検知手段と、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正する補正手段とを備えるように構成される。
【0071】
そして、この実施の形態では、上記検知手段を用いて、画像を形成するための動作を制御する画像形成装置の補正方法においては、前記検知手段に、当該検知手段の個別の検知特性を示す複数の特性データを表示する特性データ表示部を設け、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正するものである。
【0072】
図11は上記画像形成装置に使用される制御回路のブロック図を示すものである。
【0073】
図11において、70は画像形成装置の画像形成動作や透磁率センサー56の特性の補正動作等を行うCPU、71はCPU70で実行されるプログラムを記憶したROM、72はCPU70で実行される制御プログラムで使用されるパラメータ等を記憶するRAM、73は画像形成装置の複写枚数や用紙サイズ等の画像形成条件を入力したり、必要に応じて透磁率センサー56の特性データ等を入力するユーザーインターフェース、56は現像装置17に設けられた透磁率センサーを、それぞれ示すものである。
【0074】
以上の構成において、この実施の形態に係る検知手段を使用したデジタルカラープリンターでは、次のようにして、トナー濃度等を検知する検知手段に、公差が存在する場合であっても、所定の範囲内にわたってトナー濃度等を精度良く検知することが可能となっている。
【0075】
すなわち、この実施の形態では、図2又は図3に示すようなデジタルカラープリンターや複写機を製造する際に、現像装置17に二成分現像剤46中のトナー濃度を検知する透磁率センサー56が取り付けられる。この透磁率センサー56は、当該透磁率センサー56を製造する上での公差によって、個々のセンサー56毎にトナー濃度−アナログ出力電圧特性が、図8に示すように、バラツキをもって出荷される。上記透磁率センサー56は、出荷時に個々のトナー濃度−アナログ出力電圧特性が測定され、この透磁率センサー56の表面には、図1に示すように、当該透磁率センサー56の基準センサーに対するずれ量ΔVbと傾きの比nを示すバーコード66と数値67が、特性データ表示部65に表示されている。
【0076】
そこで、この実施の形態では、デジタルカラープリンターや複写機を製造する際の調整時に、現像装置17に取り付けられた透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性を補正するため、当該透磁率センサー56の表面に設けられたずれ量ΔVbと傾きの比nを示すバーコード66を、バーコードリーダーによって読み取り、透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性を補正する作業が行われる。
【0077】
この透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性を補正する作業は、次のようにして行われる。
【0078】
ここで、透磁率センサー56の特性を補正する際に使用されるデータは、基準センサーに対するずれ量ΔVbと傾きの比nである。この基準センサーとのずれ量ΔVbは、図12に示すように、トナー濃度の測定範囲の中央濃度(B点)に対して、基準センサーが出力する電圧Vbと、実機で使用される透磁率センサー56が出力する電圧Vb’との差を示す値である。また、この基準センサーとの傾きの比nは、同図に示すように、基準センサーの傾きmと、実機で使用される透磁率センサー56の傾きm’との比を示す値である。
【0079】
このように、透磁率センサー56の特性を補正する際に、トナー濃度の測定範囲の中央濃度(B点)に対するデータΔVbを使用することにより、実機で使用される透磁率センサー56の出力電圧Vbの中央値を、基準センサーの値と略等しく補正することができ、その上で傾きを補正することにより、低濃度側から高濃度側の全域にわたって、トナー濃度−アナログ出力電圧特性が基準センサーと略等しくなるように高精度に補正できる。
【0080】
ただし、透磁率センサー56の特性を補正する際に使用するずれ量ΔVの値は、必ずしも、トナー濃度の測定範囲の中央濃度(B点)に対する値である必要はなく、低濃度側(A点)又は高濃度側(C点)の値ΔVa、ΔVcを採用しても良い。
【0081】
次に、バーコードリーダーで読み取られた実機の透磁率センサー56のずれ量ΔVbと傾きの比nの値は、図11に示すように、ROM71又はRAM72に書き込まれ、CPU70によって実機の透磁率センサー56のバラツキを補正する補正動作が行われる。この実機の透磁率センサー56のバラツキを補正する補正動作は、例えば、当該透磁率センサー56を装着したデジタルカラープリンターや複写機が使用され、透磁率センサー56が現像装置17内の二成分現像剤46のトナー濃度を検知する毎に実行される。
【0082】
この透磁率センサー56のバラツキの補正は、図12に示すように、基準となる基準センサーのトナー濃度−アナログ出力電圧特性を、Y=mX+bという直線を表す式で近似し、この近似式Y=mX+bに対して、まずずれ量ΔVbの補正が行われる。
【0083】
なお、実機で使用される透磁率センサー56のバラツキ補正を、基準となる基準センサーのトナー濃度−アナログ出力電圧特性に基づいて行うのは、仮に、実機で使用される透磁率センサー56が、基準センサーと同一のトナー濃度−アナログ出力電圧特性を有するものであれば、図12に示すように、所定のトナー濃度Tbに対しては、基準センサーの出力電圧と等しいVbが出力されるはずである。したがって、上記透磁率センサー56の出力電圧に基づいて、トナー濃度を検知し、当該検知されたトナー濃度に応じて、トナーの補給動作等を制御すれば、現像装置17内の二成分現像剤46のトナー濃度を精度良く制御することが可能となる。
【0084】
しかし、実機で使用される透磁率センサー56は、図8に示すように、トナー濃度−アナログ出力電圧特性が個々にバラツキを有している。そのため、トナー濃度−アナログ出力電圧特性が個々にバラツキを有する透磁率センサー56の出力電圧に基づいて、直ちにトナー濃度を検知すると、このトナー濃度の検知値に誤差が含まれることなり、当該検知されたトナー濃度に応じて、トナーの補給動作等を制御すると、現像装置17内の二成分現像剤46のトナー濃度を精度良く制御することができない。
【0085】
そのため、所定のトナー濃度を有する二成分現像剤46中のトナー濃度を、実機で使用される透磁率センサー56によって検知した際に、当該透磁率センサー56の出力電圧が、基準センサーの出力電圧と等しくなるように補正する必要性が生じる。
【0086】
すなわち、基準センサーのトナー濃度−アナログ出力電圧特性を示す近似式
Y=mX+b (1)式
に基づいて、実機で使用される透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性が、基準センサーの特性と略等しくなるように、まずずれ量ΔVbの補正が、次式に示すようにして行われる。
Y=mX+b+ΔVb (2)式
【0087】
続いて、トナー濃度の測定範囲の中央濃度(B点)を回転中心として、トナー濃度−アナログ出力電圧特性を示す直線の近似式の傾きの補正を行うため、次に示すように式の変形を行う。
Y=m(X−Tb)+m・Tb+b+ΔVb (3)式
これに傾きの補正を施すと、
Y=m・n・(X−Tb)+m・Tb+b+ΔVb (4)式
となる。
ちなみに、出力電圧の検知値(Y)からトナー濃度を示す(X)の値を求める式に変形すると、
X=(Y−mTb−b−ΔVb)/(m・n)+Tb (5)式
となる。
【0088】
したがって、CPU70は、この(5)式に基づいて、実機で使用される透磁率センサー56の出力電圧の検知値(Y)から、トナー濃度を示す(X)の値を演算することにより、現像装置17の二成分現像剤46中のトナー濃度を、精度良く検知することが可能となる。そのため、CPU70は、透磁率センサー56の出力電圧の検知値(Y)に基づいて、トナー濃度を演算しして補正し、当該補正されたトナー濃度に応じて、トナーの補給動作等を制御すれば、現像装置17内の二成分現像剤46のトナー濃度を精度良く制御することが可能となる。
なお、ここでの説明では、透磁率センサー56の特性を補正する際に使用される特性データが、基準センサーに対するずれ量ΔVbと傾きの比nであり、直線の近似式Y=mX+bを用いて補正する場合について説明したが、これはあくまで補正方法の一例であって、透磁率センサー56の特性を補正する際に使用される特性データとしては、個別の透磁率センサー56の傾きの値m’そのものと、基準センサーに対するずれ量ΔVbとを組合せたもの、あるいはトナー濃度の異なる2点以上におけるアナログ出力電圧値そのものなどでも勿論良く、これらの透磁率センサー56の特性データを用いて、個別のセンサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性を補正することができることは勿論である。
【0089】
ここで、上記実機の透磁率センサー56のバラツキを補正する際に使用されるパラメータとしては、例えば、図13に示す値が使用される。透磁率センサーのトナー濃度−アナログ出力電圧特性を示す近似式Y=mX+bは、基準センサーの特性を示すものであり、この近似式Y=mX+bを表すパラメータとしては、例えば、基準センサーの測定データである、基準センサーのデータ傾きm=−0.27595、基準センサーのデータ切片b=4.981553、B点に相当するトナー濃度Tb=8.992654が用いられる。これらの基準センサーの特性を示すパラメータm、b、Tbは、ROM71又はRAM72に予め記憶されている。
【0090】
さらに、上記実機の透磁率センサー56の補正動作を具体的に説明すると、補正前の状態では、実機の透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性は、図10に示すように、基準センサー60の特性に対してバラツキを有している。
【0091】
そこで、このようなバラツキを有する個々の透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性を、
Y=mX+b+ΔVb
に基づいて、ずれ量ΔVbの補正をおこなう。
【0092】
これは、個々の透磁率センサー56が基準センサーに対して、中濃度の出力電圧がΔVbだけずれているため、このΔVbだけ出力電圧を補正することによって、図14に示すように、個々の透磁率センサー56の中濃度における出力電圧が、基準電圧の値と略等しくなるように補正することが可能となる。
【0093】
同様に、個々の透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性を、
Y=m・n・(X−Tb)+m・Tb+b
に基づいて、傾きm’のみの補正を行うと、図15に示すように、透磁率センサー56の出力電圧の傾きが、基準電圧の傾きと略等しくなるように補正することが可能となる。
【0094】
さらに、上記の如く、個々の透磁率センサー56が基準センサーに対して、図14に示すように、中濃度の出力電圧がずれるずれ量ΔVbの補正を施した後、出力電圧の傾きの補正を施することにより、図16に示すように、個々の透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性が、基準センサーの特性と略等しくなるように補正することが可能となる。また、上記の如く、個々の透磁率センサー56が基準センサーに対して、図15に示すように、出力電圧の傾きの補正を施した後、中濃度の出力電圧がずれるずれ量ΔVbの補正を施することにより、図16に示すように、個々の透磁率センサー56のトナー濃度−アナログ出力電圧特性が、基準センサーの特性と略等しくなるように補正することが可能となる。
【0095】
なお、これらのずれ量ΔVbと傾きの比nに基づく補正は、別個に行われるのではなく、(4)式又は(5)式に基づいて、同時に演算処理される。
【0096】
また、上述したように、(5)式に基づいて、実機の透磁率センサー56の出力電圧(Y)からトナー濃度の値(X)を求めることができる。
X=(Y−mTb−b−ΔVb)/(m・n)+Tb
【0097】
このように、トナー濃度を検知する透磁率センサー56に、公差が存在する場合であっても、所定の範囲内にわたってトナー濃度を精度良く検知することが可能となる。そして、透磁率センサー56によるトナー濃度の検知結果に基づいて、現像装置17内のトナー濃度を制御することにより、常に高画質のフルカラー画像等を形成することが可能となる。
【0098】
なお、前記実施の形態では、個々の透磁率センサー56の中濃度における出力電圧のずれ量ΔVbと、傾きの比nに基づいて、個々の透磁率センサー56の中濃度における出力電圧のずれ量と傾きの双方を、CPUの演算処理によって同時に補正する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、個々の透磁率センサー56の傾きの比nに基づいて、個々の透磁率センサー56の傾きのみを、CPUの演算処理によって補正し、個々の透磁率センサー56の中濃度における出力電圧のずれ量は、従来のように、ボリューム等で補正するように構成しても良い。
【0099】
また、透磁率センサー56に設けられた特性データ表示部65に表示されるデータの数を増加させることにより、直線の近似式による補正方法以外にも、参照テーブルを使用する方法や、補正すべきセンサーの特性を曲線を用いて近似をすることも可能であり、こうした場合には、補正の精度を一層向上させることができる。
【0100】
実施の形態2
図17はこの発明の実施の形態2を示すものであり、前記実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態2では、プリンターや複写機等の画像形成装置の製造時に、透磁率センサーのトナー濃度−アナログ出力電圧特性を補正するのではなく、プリンターや複写機等の画像形成装置をユーザーが使用している間に、現像装置や当該現像装置を含む画像形成ユニットを、新たなものと交換した場合などに、交換された現像装置に装着されている透磁率センサーのトナー濃度−アナログ出力電圧特性を補正するように構成したものである。
【0101】
すなわち、この実施の形態2では、図17に示すように、透磁率センサー56の表面に設けられる特性データ表示部65には、個々のセンサーのずれ量ΔVbと傾きの比nを、目視により読取可能な数値67のみが表示されるようになっている。
【0102】
そして、サービスエンジニアは、プリンターや複写機等の画像形成装置をユーザーが使用している間に、現像装置や当該現像装置を含む画像形成ユニットを、新たなものと交換する際、透磁率センサー56の特性データ表示部65に、数値67で表示された個々のセンサーのずれ量ΔVbと傾きの比nを、目視により読み取り、これらの個々のセンサーのずれ量ΔVbと傾きの比nの値を、ユーザーインターフェースに設けられたテンキーによって入力し、RAM等に書き込む。そして、プリンターや複写機等の画像形成装置においては、CPUがRAM等に書き込まれた個々のセンサーのずれ量ΔVbと傾きの比nの値に基づいて、透磁率センサー56が現像装置17内の二成分現像剤46のトナー濃度を検知する際に、当該透磁率センサー56の出力電圧が基準センサーのトナー濃度−アナログ出力電圧特性と等しくなるように補正するようになっている。
【0103】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0104】
なお、透磁率センサー等の特性データ表示部に表示する特性データとしては、個々のセンサーのずれ量ΔVbと傾きの比nに限定されるものではなく、個々のセンサーの傾きの比nのみでもよく、あるいは、図10に示すようなトナー濃度−アナログ出力電圧特性における2点の測定値、又は、図18に示すような任意の特性データなどであっても良い。
【0105】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、トナー濃度等を検知する検知手段に、公差が存在する場合であっても、所定の範囲内にわたってトナー濃度等を精度良く検知することが可能な検知手段及びこれを用いた画像形成装置、並びに画像形成装置の補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(a)(b)はこの発明の実施の形態1に係る検知手段を示す平面図及び側面図である。
【図2】 図2はこの発明の実施の形態1に係る検知手段を適用した画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンターを示す構成図である。
【図3】 図3はこの発明の実施の形態1に係る検知手段を適用した画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラー複写機を示す構成図である。
【図4】 図4はタンデム型のデジタルカラープリンターの画像形成部を示す構成図である。
【図5】 図5は現像装置を示す縦断面図である。
【図6】 図6は現像装置を示す横断面図である。
【図7】 図7は透磁率センサーの出力特性を示すグラフである。
【図8】 図8は透磁率センサーの出力特性を示すグラフである。
【図9】 図9は透磁率センサーの出力特性の設定範囲を示す図表である。
【図10】 図10は補正前の透磁率センサーの出力特性を示すグラフである。
【図11】 図11は制御回路を示すブロック図である。
【図12】 図12は透磁率センサーの出力特性を示すグラフである。
【図13】 図13は透磁率センサーの出力特性を補正する際のパラメータを示す説明図である。
【図14】 図14は補正後の透磁率センサーの出力特性を示すグラフである。
【図15】 図15は補正後の透磁率センサーの出力特性を示すグラフである。
【図16】 図16は補正後の透磁率センサーの出力特性を示すグラフである。
【図17】 図17はこの発明の実施の形態2に係る検知手段を示す平面図である。
【図18】 図18は他の変形例に係る検知手段を示す平面図である。
【符号の説明】
17:現像装置、46:二成分現像剤、56:透磁率センサー、65:特性データ表示部、66:バーコード、67:数値、70:CPU、71:ROM、72:RAM。
Claims (6)
- 二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示す特性データを表示する特性データ表示部を、前記検知手段に設けたことを特徴とする検知手段。
- 二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示すトナー濃度が中心の値に対応した出力電圧である中心値と、前記トナー濃度と前記検知手段の出力電圧の特性を直線で近似したときの直線の勾配からなる特性データを表示する特性データ表示部を、前記検知手段に設けたことを特徴とする検知手段。
- 二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示すトナー濃度が中心の値に対応した出力電圧である中心値と、前記トナー濃度と前記検知手段の出力電圧の特性を直線で近似したときの直線の勾配からなる特性データを表示する特性データ表示部を、前記検知手段の表面に設けたことを特徴とする検知手段。
- 被測定物の物理量を検知する検知手段を用いて、画像を形成するための動作を制御する画像形成装置において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示すトナー濃度が中心の値に対応した出力電圧である中心値と、前記トナー濃度と前記検知手段の出力電圧の特性を直線で近似したときの直線の勾配からならなる特性データを表示する特性データ表示部を設けた検知手段と、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正する補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 二成分現像剤中のトナー濃度を透磁率によって検知する検知手段を用いて、現像手段へのトナーの補給動作を制御する画像形成装置において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示すトナー濃度が中心の値に対応した出力電圧である中心値と、前記トナー濃度と前記検知手段の出力電圧の特性を直線で近似したときの直線の勾配からなる特性データを表示する特性データ表示部を設けた検知手段と、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように、トナー濃度の少なくとも2点以上で補正する補正手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 被測定物の物理量を検知する検知手段を用いて、画像を形成するための動作を制御する画像形成装置の補正方法において、前記検知手段の製造時に、前記検知手段の特性を測定するとともに、当該検知手段の特性が許容範囲を満たすもののみを選別し、前記許容範囲を満たす検知手段のトナー濃度に対する出力電圧の特性を直線で近似して、当該直線で近似した前記検知手段の個別の検知特性を示す特性データを表示する特性データ表示部を、前記検知手段に設け、前記検知手段に設けられた特性データ表示部の複数の特性データに基づいて、前記検知手段の検知出力を、基準となる検知手段の出力特性と略等しくなるように補正することを特徴とする画像形成装置の補正方法。
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