JP4672275B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、この複写機の基本的な構成について説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、プリンタ部100、給紙部200、プリンタ部100の上部に固定されたスキャナ部300、これに取り付けされた原稿自動搬送装置(以下、ADFという)400などを備えている。また、複写機内の各装置の動作を制御する図示しない制御部も備えている。
Pセンサ8のプリント基板84のコネクタ89には、発光素子に電圧を供給するハーネス(図示省略)や、受光素子の出力用のハーネス(図示省略)等が取り付けられているが、Pセンサ8の移動によりハーネスが弛んで感光体40の表面に接触するおそれがある。そこで、上記ハーネスをフレキシブルケーブルとしたり、ハーネスが弛んでも感光体40の表面に接触しない範囲でPセンサ8を移動させたりする。また、Pセンサ8の移動によりハーネスが弛まないようにハーネスを巻き取る等のハーネスが弛まないような機構を設けても良い。
また、本実施形態のPセンサは、発光素子から照射対象物としての感光体表面に照射される光のスポット径を可変にしている。スポット径を可変にすることで、スポット径を小さくして、感光体表面を詳細に検出することもでき、スポット径を大きくして広い範囲で感光体表面の状態を検出することもができる。これにより、感光体表面状態の得たい情報に合わせてスポット径を選択することができる。
また、本実施形態のPセンサは、感光体表面に照射される光のスポット径が異なる2つの発光素子を有している。感光体表面の広い範囲の情報を得たい場合は、2つの発光素子のうち、スポット径の大きい方の発光素子である第1発光素子81aで検知を行い、感光体表面の細かな劣化情報を検出する場合は、2つの発光素子のうち、スポット径の小さい方の発光素子である第2発光素子81bで検知を行うことができる。これにより、感光体表面劣化の得たい情報に合わせてスポット径を選択することができる。また、発光素子や集光レンズを上下させることで感光体表面に照射するスポット径を異ならせる場合は、集光レンズや発光素子などを移動させる移動機構を設ける必要があり、そのスペースを確保する必要がある。しかし、感光体表面に照射される光のスポット径が異なる2つの発光素子を設けることで、発光素子などを移動させる移動機構を設けずに大径スポットと小径スポットを切り替えることができる。これにより、省スペース化、低コスト化を図れることができる。
また、Pセンサの受光素子を一つにして、拡散反射光または正反射光のうちどちらか一つの反射光を受光して、トナー付着量および感光体の劣化を検出するようにしている。このように、Pセンサ108の受光素子を一個にすることで、安価にPセンサを製造することができる。また、省スペース化を図ることができる。
また、感光体40の表面上の基準パターンからトナー付着量を検出してトナー濃度を検出する場合は、スポット径を大きくして全体的なトナー付着量情報を得るようにする。一方、感光体表面の劣化を検出する場合は、スポット径を1mm以下として、感光体表面の細かい傷をも検出できるようにする。トナー付着量を検出する場合は、全体的なトナー付着量情報を得る方がより正確なトナー濃度情報を検出することができる。また、感光体表面の劣化は、細かい傷まで見ることで、感光体表面の正確な劣化情報を検出することができる。これらの正確な情報から画像形成条件を変更することで、経時にわたり良好な画像を維持することができる。
また、Pセンサ8のスポット径を、人間が最も感知することができる空間周波数特性(1[cycle/mm])の逆数(1[mm])以下にして、感光体40表面の基準パターンのトナー付着量を検出する。そして、この結果をフーリエ変換などの公知の方法で変換して、1[cycle/mm]の空間周波数の濃度ムラを検出する。そして、この濃度ムラ情報を得て、各色の画像の粒状性を適正化するための画像形成条件を変更する。このようにPセンサによって濃度ムラを検出して、その検出結果に基づいて画像形成条件を変更することで、粒状性を低い高品位な画像を得ることができる。
また、Pセンサを感光体移動方向に対して横切る方向に移動できるようにしている。これにより、感光体表面の主走査線方向および副走査線方向両方を検出することができる。そして、その検出結果に基づいて画像形成条件を変更することで、良好な画像を得ることができる。
また、副走査線方向の感光体の劣化の検出は、大径スポット径で行い、主走査線方向の感光体の劣化の検出は小径スポットで行う。大径スポットで感光体の副走査線方向の劣化検出を行うことで、広範囲に感光体表面に付着したフィルミングを検知することができる。また、小径スポットで主走査線方向の感光体の劣化を検出することで、副走査線方向に延びる摺接傷を検知することができる。これにより、感光体表面の劣化を精度良く検出することができる。よって、最適な画像形成条件に変更することができ、経時にわたり、良好な画像を維持することができる。
また、通常は、大径スポットで副走査線方向の感光体の劣化の検出を行い、感光体の広い範囲で感光体表面の変化を検出し、異常ありと判断したときのみ、小径スポットで主走査線方向の感光体表面の劣化を詳細に検出して、最適な画像形成条件に変更する。通常は、トナー濃度を検知するのに良好な大径スポットで感光体表面の状態を監視するので、感光体の劣化の状態を検知した後に、トナー濃度を検知するために大径スポットに変更する必要がない。このため短時間で感光体表面の劣化とトナー濃度の検知を行うことができる。そして、検出値が基準値に対して所定値以上の変化があった場合は、感光体表面の主走査線方向の反射光量を検出する。これにより、詳細な感光体の劣化状態が検出することができる。よって、最適な画像形成条件に変更することができ、経時にわたり、良好な画像を維持することができる。
また、Pセンサ8を移動可能とすることで、感光体40を駆動させることなく主走査線方向の感光体表面の劣化度合を判定することができる。これにより、短時間で感光体の劣化度合を検出することができる。このため、画像形成動作が終わり、感光体が停止している合間に主走査線方向の感光体の劣化を検出することができる。このように、プリント動作終了毎にプロコン動作を実施することができ、常に最適な条件で画像形成することができる。その結果、経時にわたり、良好な画像を維持することができる。
また、感光体を駆動させた状態でPセンサを連続的に往復移動させて感光体表面の劣化を検出する。これにより、感光体表面をPセンサが螺旋状に検出していくこととなる。その結果、感光体表面全体の劣化状態を効率よく検出することができる。
また、感光体を駆動させた状態で、Pセンサを段階的に移動させて、Pセンサが停止時に感光体の劣化を検出するようにする。これにより、正確に感光体の主走査線方向と副走査線方向の劣化状態を検出することができる。
9 転写バイアス電源
10 中間転写ベルト
10a 転写搬送ベルト
18C,M,Y,B 画像形成手段
20 タンデム画像形成部
22 二次転写装置
25 定着装置
26 定着ローラ
27 加圧ローラ
40Y,C,M,B 感光体
Claims (1)
- トナー像を担持する像担持体と、少なくとも1つの発光手段と、該発光手段から照射された入射光が該像担持体によって反射した時の反射光を受光する、少なくとも1つの受光手段とを有する光学センサとを備えた画像形成装置において、
該光学センサを上記像担持体表面移動方向に対して横切る方向に移動させる移動手段と、上記発光手段から上記像担持体に照射される照射光のスポット径を可変にするスポット径可変手段とを備え、
上記像担持体を回転駆動させながら、上記光学センサで像担持体表面の反射光量を検出し、該検出した反射光量に基づいて、上記像担持体表面の副走査方向の劣化を検出し、該検出した上記像担持体表面の副走査方向の劣化状態に基づいて、画像形成条件を変更する第1の画像形成条件変更手段と、
上記像担持体が停止しているとき、上記スポット径可変手段で、像担持体表面に照射される光のスポット径を、上記像担持体表面の副走査方向の劣化を検出するときのスポット径よりも小さくし、かつ、上記移動手段で光学センサを移動させながら、上記光学センサで像担持体表面の反射光量を検出し、該検出した反射光量に基づいて、上記像担持体表面の主走査方向の劣化を検出し、該検出した上記像担持体表面の主走査方向の劣化状態に基づいて、画像形成条件を変更する第2の画像形成条件変更手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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