JPH0418570A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光体上に顕像パターンを形成し、顕像パタ
ーンの線幅、濃度あるいは面積情報によって１ヘナー補
給、帯電電位調整、光情報補正、現像バイアス調整等を
行い安定画像を得る画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

感光体上に顕像パターンを形成し、この顕像パターンの
線幅、濃度２面積情報を反射形光センサで検出し、この
検出情報を基に以下の制御をすることが知られている。

（１）顕像濃度が低い時は、トナー補給をして濃度を高
める。

（２）顕像濃度が設定範囲外の時は、帯電電位を変化さ
せ顕像濃度を安定化する。

（３）顕像濃度が設定範囲外の時は、露光電位を変化さ
せ顕像濃度を安定化する。

（４）顕像濃度が設定範囲外の時は、現像バイアスを変
化させ顕像濃度を安定化する。

顕像パターンを発光ダイオードで照射して、その反射光
を電気信号に変換し検出信号とすることも知られている
。

また、反射形光センサ等の光検出体は、一般的に個々の
バラツキや経時、温度等により特性が変化するので、こ
れを補正するために補正回路やマイクロコンピュータに
より演算が行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、光検出体のバラツキに対する補正は補正回路や
マイクロコンピュータを用いても以下に示すような補正
は非常に困難であった。

例えば、第６図に発光ダイオードＬＥＤ、シリコンフォ
トトランジスタＰｔｒからなる反射型フォトセンサ１８
Ｐ、可変抵抗ＲＴ、抵抗ＲＬおよびスイッチＳＷから構
成される回路を示す。

発光ダイオードＬＥＤは、周囲温度Ｔａが上昇するに従
い相対光出力ＰＯおよび順電圧ｖＦは低下する。これと
同様に順電流Ｉ、によるジャンクション温度（接合部温
度）Ｔｊが上昇しても相対光出力Ｐｏおよび順電圧ＶＦ
は低下する。よってスイッチＳＷをオンしたときの相対
光出力Ｐｏとジャンクション温度Ｔｊとの関係は第７図
に示すような内容となる。

つまり、スイッチＳＷがオンして（ステップ２１：以下
カッコ内では、ステップという語を省略してそのＮｏ、
のみを記す）、温度が飽和するまでは（２２）、ジャン
クション温度Ｔｊは上昇するので（２３）、相対光出力
Ｐｏおよび順電圧■、は低下する（２４．２５）。この
とき順電流ＩＦは増加する（２６）。そしてステップ２
２において飽和温度になると相対光出力Ｐｏおよび順電
圧ｖＦは安定する（２７．２８）。

このとき、順電流ＩＦをパラメータとしたときの通電時
間（スイッチＳＷをオンした時間）ｔに対する相対光出
力Ｐｏは第８ａ図のようなグラフどなり、同じく通電時
間ｔに対する発光ダイオードＬＥＤの電力損失Ｐｏは第
８ｂ図のようなグラフとなる。また、第８ｃ図は、順電
流Ｉ　ｐ　”　１５ｍＡの時の通電時間ｔに対する相対
順電圧の関係を示すグラフであり、第８ｄ図は２通電時
間ｔに対する相対順電流の関係を示すグラフである。

実際の発光出力は、 Ｐａ（μｗ）＝（１２４００／λＰ）・η４ｐ（０）　
　　　　・・・（１）λｐニピーク波長（ｎｍ） η：発光効率（％） Ｉｐ（０）：ＳＷオン開始時の順電流（ＩＩＡ）で与え
られる。これに発光ダイオードＬＥＤの連続点灯時の発
光出力低下を考慮すると（１）式は、Ｐａ　（μｗ）＝
（１２４００／λρ）・η・Ｔ　ｐ（０）（１−γ／１
００）　−’　（２）γ：光量下降率（％） となる。この光量下降率γは以下の説明により近似的に
求められる。

ここで、第８ｂ図において経時的に電力損失ＰＯは変化
していないから、Ｖ　Ｆ　＝　Ｐ　Ｄ　／　Ｉ　Ｆの関
係を基にして第８ｅ図に示す順電流ＩＦに対する順電圧
■Ｆの関係を示す対数グラフが得られる。

これから、 ＶＦ（Ｖ）＝ａ・ｌｏｇ（Ｉ　Ｐ／　Ｉ　Ｆ（１））＋
Ｖｐ（１）　　　　・・・（３）という近似式が得られ
る。

更に電力損失Ｐ０をパラメータとするときの通電時間ｔ
に対する経時的な相対光量下降率の関係は第８ｆ図のよ
うな対数グラフとなる。その結果、γ（％）＝ｂ−Ｐ　
０４ｏｇｔ／　ｔ　１・・・（４）＝ｂ−Ｉ　ｐ・（ａ
・ｌｏｇ（Ｉ　ｐ／　Ｉ　Ｆ（１））＋ＶＦ（１））　
・］、ｏｇｔ／　ｔ　＋・・・（５） という近似式が得られる。通電時間ｔ１は、安定熱が勾
配形成されるまでの不安定時間と考えられる。またジャ
ンクション温度Ｔｊは。

Ｔｊ＝Ｐｏ−θ（ｊ−ａ）＋Ｔａ　　　　　　　・・・
（６）θ（ｊ−ａ）：発光ダイオードＬＥＤの熱抵抗と
与えられるので、（４）式および（５）式は、γ（％）
＝ｂ・　（（Ｔｊ　−Ｔａ）／ｆＪ（ｊ　−ａ））　　
・ｌｏｇｔ／ｌｔ　　・　・　・　（７）と置き換えら
れる。

以上より光量下降率γは、発光ダイオードＬＥＤの種類
によって係数のａおよびｂ、そして安定熱勾配形成まで
の不安定時間ｔ１が異なっても電力損失ｐｏの大きさが
低下を促進させることは変わらない。これを抑制するた
めには熱抵抗の非常に低い（温度上昇しない）発光ダイ
オードＬＥＤまたは発光効率の非常に高い発光ダイオー
ドＬＥＤを選択する必要がある。しかし、このような発
光ダイオードＬＥＤは非常に生産性が悪く高価である。

一方、シリコンフォトトランジスタＰｊｒは一般的に受
光による発熱で出力電流ｒｃＥが増加する傾向を示すが
顕像パターンという低反射光の微小受光領域では発熱が
ほとんどなく出力電流Ｉｃεの増加はなく、逆にシリコ
ンウェハー上に酸化シリコン（５ｉＯ２）を形成すると
き、正帯電のアルカリ金属イオン（カリウムイオン、ナ
トリウムイオン等）が疎な構造部分へ可動イオンとして
侵入しているため受光時、可動イオンの量に応じて平衡
状態となるまで出力電流■。Ｅ：は減少する。

以上述べたように発光ダイオードＬＥＤおよびシリコン
フォトトランジスタＰｅｒの挙動は非常に制御が困難で
あるため連続的に発光ダイオードＬＥＤを点灯させ何ら
かの反射させることにより発光、受光を安定化させる必
要がある。

しかし、感光体に対して光を照射すると感光体の光疲労
を招くので実用的でない。

本発明は、感光体の光疲労を抑制し、安定した顕像パタ
ーンの検出を行う画像形成装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段１〕 本発明の画像形成装置は、感光体（７）；感光体（７）
に光を投射する発光素子（ＬＥＤ）、および、感光体面
の反射光のレベルに対応する電気信号を発生する受光素
子（Ｐｔｒ）を含む光検出手段（１，８Ｐ）；遮光板（
４０）　；遮光板（４０）を光検出手段（１８Ｐ）と感
光体（７）の間の遮光位置と光検出手段（１８Ｐ）と感
光体（７）の間から外れた退避位置に駆動する駆動手段
（計）；および、感光体（７）に形成された顕像パター
ンが光検出手段（１８Ｐ）を横切る間、駆動手段（Ｍｔ
、）を介して遮光板（４０）を退避位置に置く制御手段
（２１，０）；を備える。

なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述する実施例の
対応要素を示すものである。

〔作用１〕 制御手段（２１０）が、感光体（７）に形成された顕像
パターンを光検出手段（１８Ｐ）を横切る間、駆動手段
（Ｍシ）を付勢して遮光板（４０）を光検出手段（１８
Ｐ）と感光体（７）の間の遮光位置から光検出手段（１
８Ｐ）と感光体（７）の間から外れた退避位置に駆動さ
せるので、常時発光素子（ＬＥＤ）が感光体（７）を照
射することがなく感光体（７）の光疲労を抑制しうる。

従って、精度が高く安定した顕像パターンを検出しうる
。

〔課題を解決するための手段２〕 本発明の画像形成装置は、感光体（７）；感光体（７）
に光を投射する発光素子（ＬＥＤ）、および、感光体面
の反射光のレベルに対応する電気信号を発生する受光素
子（Ｐｊｒ）を含む光検出手段（１，８Ｐ）　；遮光板
（４３）　；光検出手段（１，８Ｐ）を感光体（７）に
対向する検出位置と遮光板（４３）に対向する退避位置
に駆動する駆動手段（Ｍｔ）　；および、感光体（７）
に形成された顕像パターンが光検出手段（１８Ｐ）の位
置を横切る間、駆動手段（Ｍｔ）を介して光検出手段（
１８Ｐ）を検出位置に置く制御手段（２１，０）　；を
備える。

〔作用２〕 制御手段（２１，０）が、感光体（７）に形成された顕
像パターンが光検出手段（１８Ｐ）の位置を横切る間、
駆動手段（肚）を介して光検出手段（１８Ｐ）を、遮光
板（４３）に対向する退避位置から感光体（７）に対向
する検出位置に駆動するので、常時発光素子（ＬＥＤ）
が感光体（７）を照射することがなく感光体（７）の光
疲労を抑制しうる。従って、精度が高く安定した顕像パ
ターンを検出しうる。

〔課題を解決するための手段３〕 本発明の画像形成装置は、感光体（７）；感光体（７）
に光を投射する発光素子（ＬＥＤ）、および、感光体面
の反射光のレベルに対応する電気信号を発生する受光素
子（Ｐｔ、ｒ）を含む光検出手段（１８Ｐ）　；遮光板
（４０）　；遮光板（４０）の、光検出手段（１８Ｐ）
と対向する面に装着された基準パターン（５０）　；遮
光板（４０）を光検出手段（ＩＩＩＰ）と感光体（７）
の間の遮光位置と光検出手段（１８Ｐ）と感光体（７）
の間から外れた退避位置に駆動する駆動手段（肚）；お
よび、感光体（７）に形成された顕像パターンが光検出
手段（１８Ｐ）を横切る間、駆動手段（Ｍシ）を介して
遮光板（４０）を退避位置に置く制御手段（２１０）　
；を備える。

〔作用３〕 光検出手段（１８Ｐ）が、遮光板（４０）に装着された
基準パターン（５０）を直接検出するため、基準パター
ン（５０）を検出レベル、位置的変動および他の変動要
因の重要度に応じ、感光体地肌担当パターン。

ペアラインパターン、グレーパターン、判定用。

補正用等の使いわけを行うことにより、精度がより高く
安定した顕像パターンを検出しうる。

〔課題を解決するための手段４〕 本発明の画像形成装置は、感光体（７）；感光体（７）
に光を投射する発光素子（ＬＥＤ）、および、感光体面
の反射光のレベルに対応する電気信号を発生する受光素
子（Ｐｔｒ）を含む光検出手段（１８Ｐ）　；遮光板（
４３）　；遮光板（４３）の、光検出手段（１８Ｐ）と
対向する面に装着された基準パターン（５０）　；光検
出手段（１８Ｐ）を感光体（７）に対向する検出位置と
遮光板（４３）に対向する退避位置に駆動する駆動手段
（Ｍｔ）　；および、感光体（７）に形成された顕像パ
ターンが光検出手段（１８Ｐ）を横切る間、駆動手段（
１）を介して光検出手段（１，８Ｐ）を検出位置に置く
制御手段（２１，０）　；を備える。

〔作用４〕 光検出手段（１８Ｐ）が、遮光板（４３）に装着された
基準パターン（５０）を直接検出するため、基準パター
ン（５０）を検出レベル、位置的変動および他の変動要
因の重要度に応じ、感光体地肌担当ノ々ターン。

ペアラインパターン、グレーパターン、判定用。

補正用等の使いわけを行うことにより、精度がより高く
安定した顕像パターンを検出しろる。また、光検出手段
（１，８Ｐ）と基準パターン（５０）の距離を、光検出
手段（１８Ｐ）と感光体（７）の距離に設定しうるため
、距離的補正は不要となる。

本発明の他の目的および特徴は１図面を参照した以下の
実施例の説明より明らかになろう。

〔実施例１〕 第１図に本発明の一実施例を装備した電子写真方式の複
写機の、構構主要部を示す。

第１図に示す複写機において、コンタクトガラス板１上
の原稿の画像は、ミラー３を介して照明灯２で照明され
、ミラー４．レンズユニット５およびミラー６を介して
感光体７に投影される。

感光体７の表面は、メインチャージャ８で一様に荷電さ
れ、荷電面に原稿画像が投影される。画像の投影により
、荷電面には静電潜像が形成される。感光体表面の、不
要な領域の電荷は、イレーザ１０で消去される。静電潜
像は現像器１１の現像ブラシ１２１〜１．２３でトナー
像に現像される。

両面複写トレイ１９４手差し給紙トレイ２０゜第１トレ
イ２１．第２トレイ２２又は第３トレイ２３から記録紙
が送り出され、レジストローラ２４で一時停止され、感
光体７の移動と同期して、トナー像（原稿画像対応）の
先端が転写・分離チャージャ２５に達するときに記録紙
の先端がそこに達するタイミングで、レジストローラ２
４で送り出される。記録紙には、転写・分離チャージャ
２５で、トナー像が転写される。トナー像を受けた記録
紙は、定着器２６に送られ、そこで加熱融着により、ト
ナー像が記録紙に定着する。定着を終えた記録紙は、排
紙トレイ２７に送呂される。

転写済の感光体面は、除電チャージャ２９で除電され、
クリーニングユニット２８でクリーニングされて、メイ
ンチャージャ８に向う。

コンタクトガラス板１の下面の一端部には、感光体７上
の現像器トナー像の濃度検出のための画像パターン票３
１が貼着されている。感光体７の表面の電位は１表面型
位！′１４２０ρで検出される。

現像器１１には磁性体キャリアが収納されており、トナ
ー槽１６より、回転ローラ】７でトナーが供給される。

供給されたトナーは、アジテータ１３で磁性体キャリア
と混合され、この混合のときに摩擦帯電によりトナーが
帯電する。トナーは磁性体キャリアと共に、磁気搬送ブ
ラシ１４て現像ブラシ１２】に供給され、ブラシ１２１
部からブラシ１２゜、１２３方向に移動する。ブラシ１
２３部を経たトナー（感光体に吸着されなかった残留ト
ナー十磁性体キャリア）は、一部はトナー濃度センサ（
Ｆセンサ）１５Ｆの検出端が装備された通路を経て、残
部は横搬送ユニットに落下して横搬送されて、アジテー
タ１３に戻る。

現像器１１の後流側に、感光体７上のトナー像の濃度を
検出するための濃度検出器（Ｐセンサ）１８Ｐが配設さ
れている。Ｐセンサ１８Ｐは、発光ダイオードＬＥＤ及
びシリコンフォトトランジスタＰｅｒから構成された反
射型フォトセンサである。

Ｐセンサ１８Ｐと感光体７との間には発光ダイオードＬ
ＥＤからの光を感光体７に照射させないように遮断する
光シヤツター４０が配設されている。光シヤツター４０
は、第２図に示すように回転軸４２を中心として回転駆
動可能である。光シヤツター４０は、Ｐセンサ１８Ｐが
濃度を検出するときには光軸４１から回避しく第２図の
状態ａ）。

それ以外のときには感光体７に発光ダイオードＬＥＤか
ら光が照射されることによる感光体７の光疲労を抑制す
るために発光ダイオードＬＥＤからの光を遮断する位置
に回転駆動する（第２図の状態ｂ）。回転角度はＰセン
サ］、　８　Ｐの検出領域を阻害しないレベルとする。

回転軸４２は、後述するモータＭｔの回転軸に固着され
ている。

第３図に、第１図に示す複写機の電気回路構成の概略を
示す。

主制御ボード２００には、マイクロプロセッサ２１０、
固定データや制御プログラムを記憶しているＲＯＭ２２
０．複写データや各種フラグを読書きするＲ、ＡＭ２３
０．パラレルＩ１０ポート２４０、シリアル■／○ボー
ト２５０．Ａ／Ｄコンバータ２６０およびタイマ２７０
が備わっている。この主制御ボート２００に、操作ボー
ド３】０．メインチャージャ電源・コントローラ８ＰＣ
，グリッド電圧電源・コントローラ８ＧＰＣ，ランプ制
御ボード３３０．ヒータ制御ボート３４０．高圧電源ユ
ニット３５０．自動原稿送り装置６０（未着）、ソータ
７０（未着）。

両面処理装置８０．給紙ユニット３６０．交流トライバ
３７０．直流トライバ３８０および信号処理回路３９０
Ａが装着されている。

メインチャージャ電源・コントローラ８ＰＣは、メイン
チャージャ８のオン／オフおよびチャージャ電圧を制御
する。

グリッド電圧電源・コントローラ８ＧＰＣは、メインチ
ャージャ８のグリッド電極８Ｇの、オン／オフおよびグ
リッド電圧を制御する。

ランプ制御ボード３３０は、照明灯２のオン／オフおよ
び発光光量を制御する。

ヒータ制御ボード３４．０は、定着器２６に備わった定
着ヒータ１１丁１．．１（Ｔ２のオン／オフおよび温度
を制御する。

高圧電源ユニット３５０は、現像器１１のバイアス電極
５ａ、転写・分離チャージャ２５および除電チャージャ
２９のオン／オフおよび付勢電圧を制御する。

ドライバ３７０には、各種の交流負荷４００が接続され
ており、ドライバ３８０には、各種の直流負荷４１０が
接続されている。各種の直流負荷の中に、光シヤツター
４０の回転軸４２にその回転軸が固着され、光シヤツタ
ー４０を回転駆動させるモータＭｔが含まれている。

信号処理回路３９ＯＡには、各種センサ４２０が接続さ
れている。各種センサ４２０の中に、感光体表面電位を
検出する電位計４２０ｐが含まれている。

交流負荷４００の代表的なものは、給紙、搬送系を駆動
するメインモータ、感光体７を駆動する感光体モータ、
ファンモータ、現像モータ、等々である３直流負荷・４
１０の代表的なものは、クリユング制御用ソレノイド、
レジストローラ制御用クラッチ、分離爪駆動用ソレノイ
ド、イレーザ９．１０．　　トータルカウンタ、光シヤ
ツター４０駆動用モータＭｔ、等々である。

各種センサ４２０の代表的なものは５メインモータの回
動に同期したパルスを発生するタイミングパルス発生器
、感光体モータの回動に同期したパルスを発生するタイ
ミングパルス発生器７紙サイズセンサ、紙センサ、表面
電位計４２０ｐ、等々である。

Ｐセンサ１８Ｐは信号処理回路３９０Ｐに接続されてお
り、信号処理回路３９０Ｐが、検出濃度（感光体７上の
パターン現像トナー像濃度）を示すアナログ信号をＡ／
Ｄコンバータ２６０に与える。

Ｆセンサ１５Ｆは信号処理回路３９０Ｆに接続されてお
り、信号処理回路３９０Ｆが、検出濃度（現像器１１内
トナ一濃度）を示すアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ２
６０に与える。

１−ナー補給ローラ１７には、その表面に溝が形成され
ており、ローラ１７が回転すると、該溝内のトナーが現
像器１１に入る。ローラ１７はクラッチ１７ＭＤでメイ
ンモータで駆動される駆動系に結合される。すなわちク
ラッチ１７ＭＤが接続（通電ニオン）のときに回転して
トナーを現像器［１１に補給する。クラッチ１７ＭＤは
ソレノイドトライバ３９　ＯＳに接続されており、ソレ
ノイドドライバ３９０Ｓは主制御ボード２００に接続さ
れている。

第４ａ図に、主制御ボード２００のマイクロプロセッサ
２１００制御動作の概要を示す。

マイクロプロセッサ２１０は、電源が投入される（ステ
ップｌ：以下、カッコ内ではステップという語を省略）
と、初期化（２）を実行して、入出力ポートを待機時の
イコ号レベルに設定し１．内部レジスタ、カウンタ等を
クリアする。このときＰセンサ１．８　Ｐ内の発光ダイ
オードＬ　Ｅ　Ｄは点灯し、内部タイマＴがスタートす
る。また、初期状態において光シヤツター４０はＰセン
サ］、　８　Ｐを覆っている（第２図の状態ｂ）。マイ
クロプロセッサ２１、０は次に、コネクタの接続信号お
よび機内各ユニットの状態信号ラインの信号レベルをチ
エツクして、自動原稿送り装置６０．ソータ７０等の外
部接続機器の接続の有無を判定しこれに対応して制御上
−トを選定し、かつ機内各ユニットの正常／異常を判定
して、異常のときには異常表示をして待機する（３）。

正常であるとマイクロプロセッサ２１０は、ヒータ制御
ボート３４０に、ヒータウオームアンプを指示する（４
）。そして「トナー濃度基準値Ｄｓｎの設定Ｊ（ＴＤＣ
Ｉ）を実行する。この内容は後述する。

マイクロプロセッサ２１０は次に、定着ヒータ制御２（
５）で、定着温度が所定範囲に入ったが否かをチエツク
し、所定範囲に入ると定温制御をヒータ制御ボード３４
．０に指示する。所定範囲に入っていないと、そこで所
定範囲に入るのを待ち、所定範囲に入って定温制御を指
示すると、操作ボド３１０にレディを表示する（６．７
）。

マイクロプロセッサ２１０は、そこで操作ボド３１０の
コピースタートキーが操作されるのを待ち（８，９）、
待っている間に他のキーや操作子の操作があると、それ
を読込んでコピープロセスパラメータを調整又は変更す
る。

コピースタートキーが操作されると、トナー濃度制御（
ＴＤＣ２）を実行する。トナー濃度制御（ＴＤＣ２）は
、後述する「トナー濃度基準値Ｄｓｎの設定Ｊ（ＴＤＣ
Ｉ）にて定まる基準値Ｄｓｎにトナー濃度を一致させる
ように制御している。

次にコピー動作を開始して１枚の記録を行ない（１０）
、１コピーサイクルを終了すると、コピーカウントレジ
スタｎ　（電源オンからのコピーサイクルの実行回数を
記憶するレジスタ）の内容を１大きい数値に更新しく１
１）　、コピーカウントレジスタＮ（コピースタートキ
ーが操作されてからのコピー枚数）の内容を１大きい数
値に更新して（１２）　、レジスタｎの内容が５００以
上かをチエツクして（１，３）　、　ｓｏｏ以上である
と、［トナー濃度基準値Ｄｓｎの設定Ｊ（ＴＤＣＩ）の
実行要を示すため、フラグレジスタＦＤｓに１を寿込む
（１４）。そして、レジスタＮの内容が操作ボド３１０
に設定されているコピー枚数（指定値）Ｎｓに達してい
るかをチエツクする（１５）。達していないと、コピー
動作（１０）に進んで、また１コピーサイクルを実行す
る。

レジスタＮの内容がコピー枚数Ｎｓに達すると、コピー
エンドサイクルをセントして、フラグレジスタＦＤｓの
内容をチエツクし、それが１であるとＦＤｓをクリアし
て（１，７）ｒトナー濃度基準値Ｄｓｎの設定Ｊ　　（
ＴＤＣＩ）を実行する。レジスタＦＤｓの内容がＯであ
ったときには、操作ボード読取（８）に進む。

以上に説明した制御動作により、「トナー濃度基準値Ｄ
ｓｎの設定Ｊ（ＴＤＣＩ）は、複写機電源が投入された
ときと、その後、コピー延へ枚数が５００になった後で
あって設定数Ｎｓの連続コピーを終了したときに実行さ
れ、「トナー濃度制御」（ＴＤＣ２）は、１コピーサイ
クル毎に実行される。

第４ｂ図に、「トナー濃度基準値Ｄｓｎの設定」（ＴＤ
ＣＩ）の内容を示す。

このサブルーチンＴＤＣ１に進むとマイクロプロセッサ
２１０は、Ｆセンサ１５Ｆの検出値すなわちトナー濃度
を読込み（１９）　、検出トナー濃度が、トナーエンド
参照値（最低値）Ｄｍ以上であるかをチエツクする（２
０）。Ｄｍ未満であると、現像装置１１においてトナー
不足（トナー補給要）であるので、この「トナー濃度基
準値Ｄｓｎの設定」の内容は実質上実行せず（Ｄｓｎは
更新せず）、「トナーエンド」を示す表示をしく４８）
、ＦＤｓに１をセントして（４９）メインルーチン（第
４ａ図）に戻る。Ｄｍ以上であると、操作ボート３１０
に「記録濃度調整中」を示す表示をして（２１）　、発
光ダイオードＬＥＤが点灯しているかを調べて（２２）
点灯していなければ点灯させ（２３）、タイマＴをスタ
ートさせる（２４）。

次にタイマＴがＴ。（発光ダイオードの点灯によりシリ
コンフォトトランジスタＰｅｒが安定するのに必要な時
間）以上であるかを調べ（２５）、Ｔｏ以北になると、
パターン３１の露光記録（ただし記録紙の供給はなし）
のための感光体帯電をして（２６〜２９）、電位計４２
０ｐの検出電位を、Ｐセンサ濃度検出用の基準値と比較
し、検出電位が該基準値になるように、メインチャージ
ャ８の帯電グリッド電圧を調整する（３０）。この調整
を終了すると、現像モータを駆動し、現像バイアスをオ
ンにする（３１）。これにより現像器１１が現像付勢状
態となる。そしてパターン３ｊを感光体に投影（露光）
して（３２）、感光体モータの回動に同期したパルスを
発生するタイミングパルス発生器から所定のパルス数（
パターン３１の露光開始から、光シヤツター４０をＰセ
ンサ１８Ｐから回避した後にＰセンサ１．８　Ｐがパタ
ーン３１の現像トナー像を検知する直前までに発生する
パルス数）が発生したことをエンコーダ（図示しない）
が検知するとモータＭｔを正転付勢（第２図のａ方向）
する（３３）。この正転付勢をＡリミットスイッチ（図
示しない）がオンするまで行い（３３，３４）、Ａリミ
ットスイッチがオンするとモータＭｔを停止させる（３
５）。

これにより光シヤツター４０をＰセンサ］、　８　Ｐか
ら回避すると（第２図の状態ａ）、すぐにパターン３１
の感光体上の現像トナー像の濃度をＰセンサ１８Ｐで検
出する（３６．３７）。この検出においては、パターン
３Ｉの外部の、白露先部のＰセンサ１．８　Ｐ検出電圧
Ｖｓｇ（反射率が高いと高レベル）を時系列で１６回読
込み（３６）、パターン３１の内部の黒領域のトナー像
のＰセンサ１８Ｐ検出電圧Ｖｓｐ（反射率が高いと高レ
ベル二■■よりも低レベル）を１６回読込む（３７）。

次に。

Ｖｓｇの平均値Ｖ　ｓｇａおよび Ｖｓρの平均値Ｖｓｐａを演算し１両者の比Ｖ　ｓｐａ
／　Ｖ　ｓｇａを算出する（３８）。

次に、Ｖ　ｓｐａ／　Ｖ　ｓｇａが０．１１以上０．４
以下の範囲内にあるかをチエツクして（３９）、該範囲
内にあると、標準記録濃度であるので、該標準記録濃度
を得るトナー濃度基準値り。（トナー濃度基Ｐ！標準値
）をトナー濃度基準レジスタＤｓｎに書込む（４０）　
、　Ｖｓｐａ／Ｖｓｇａが０．１１以上０．４以下の範
囲を外れていると、外れている偏差に対応した補正量（
十又は−）　ｆ　（Ｖｓｐａ／Ｖｓｇａ）を標準値ＤＯ
に加算（補正量が−であると実質上減算となる）してト
ナー濃度基準レジスタＤｓｎに書込む（４１）。

次にマイクロプロセッサ２１０は、発光ダイオードＬＥ
Ｄを消灯させ（４２）、Ｂリミットスイッチ（図示しな
い）がオンするまでモータＭｔを逆転付勢（第２図のｂ
方向）して（４３，４４）、Ｂリミットスイッチがオン
するとモータＭｔを停止しく４５）、タイマＴをクリア
する（４６）。

これにより光シヤツター４０はＰセンサ１８Ｐを覆う（
第２図の状態ｂ）。そして、Ｐセンサ濃度検出のために
設定した状態をすべて解除してエンドサイクルを設定し
て（４７）、メインルーチン（第３ａ図）に戻り（ステ
ップ５に進み）、定着温度が所定値以上になっていると
、ヒータ制御ボード３４０に定温制御を指示してレディ
を表示して（７）、操作ボード読取り（８）に進む。

以上のように光シヤツター４０は、パターン３１の感光
体上の現像トナー像の濃度をＰセンサ１８Ｐが検出する
（３６．３７）直前にＰセンサ１８Ｐから回避し、パタ
ーン３１の感光体上の現像トナー像の濃度をＰセンサ１
８Ｐが検出する（３６．３７）と発光ダイオードＬＥＤ
を消灯させた後に（４２）、再度Ｐセンサ１．８　Ｐを
覆う。

つまり、濃度検出以外のときに発光ダイオードＬＥＤか
らの光が感光体４を照射することにより発生する光疲労
を防止するべく発光ダイオードＬＥＤからの光を遮断す
る。

〔実施例２〕 第５図に、本発明の第２態様の実施例を示す。

第２図に示す実施例１と異なる点は、光シヤツター４３
を固定にしてＰセンサ１８Ｐを回転ホルダー４４に固着
して回転軸４５を中心として回転させるようにしたこと
である。回転軸４５は、モータＭｔの回転軸に固着され
ており、Ｐセンサ１８Ｐがパターン３１の感光体上の現
像トナー像の濃度を検出するとき以外は光シヤツター４
３がＰセンサ１８Ｐの上面を覆うようにＰセンサ］、　
８　Ｐが固着された回転ホルダー４４を回転駆動させる
。

〔実施例３〕 第９図に１本発明の第３態様の実施例を示す。

これは、実施例Ｉとして第２図に示すＰセンサ１８Ｐの
検出面と対向する光シヤツター４０の面に、補正用基準
パターン５０を設置したこと、実施例１の第４ａ図に示
す初期化（２）の処理および実施例１の第４ｂ図に示す
トナー濃度基準値Ｄｓｎの設定（ＴＤＣｌ、）の処理が
異なるだけで他は実施例１と構成および制御は同一であ
る。同一部分における説明は省略する。

実施例１と異なる初期化（２）の処理を第１０ａ図に示
す。この処理は、第４ａ図に示すように電源が投入され
ると（１）、発光ダイオードＬＥＤ以外の初期化（２ａ
）を実行して、入出力ポートを待機時の信号レベルに設
定し、内部レジスタ、カウンタ等をクリアする。そして
、発光ダイオードＬＥＤに関する初期化を以下示すよう
に実行する。

まず、発光ダイオードＬＥＤを点灯し内部タイマＴをス
タートさせる（２ｂ、２ｃ）。このとき光シヤツター４
０はＰセンサ１８Ｐを覆っている（第９図の状態ｂ）。

次に、モータＭｔを正転付勢（第９図のａ方向）する（
２ｄ）。この正転付勢をＡリミットスイッチ（図示しな
い）がオンするまで行い（２ｄ、２ｅ）、Ａリミットス
イッチがオンするとモータＭｔを停止させる（２ｆ）。

これにより光シヤツター４０をＰセンサ１８Ｐから回避
すると（第９図の状態ａ）、Ｐセンサ１８Ｐで感光体地
肌部の検出電圧ＶｓｇＯを読み込み。

これを設定値とする（２ｇ）。次に、モータＭｔをＢリ
ミットスイッチ（図示しない）がオンするまで逆転付勢
（第９図のｂ方向）して（２ｈ、２ｉ）、Ｂリミットス
イッチがオンするとモータＭｔを停止させる（２ｊ）。

これにより光シヤツター４０はＰセンサ１８Ｐを覆う（
第９図の状態ｂ）、次にタイマＴがＴ。（発光ダイオー
ドの点灯によりシリコンフォトトランジスタＰｔ、ｒが
安定するのに必要な時間）以上であるかを調べ（２ｋ）
、１０以上になると、光シヤツター４０に設置された補
正用基準パターン５０内部の黒領域のＰセンサ１８Ｐ検
出電圧Ｖｓｐｌを読み込む（２１）。

なお、補正用基準パターン５０と感光体７との距離差は
、コンタクトガラス板１の下面に貼着される測標パター
ン票３１による感光体７の顕像パターンの黒領域の検出
電圧Ｖ　ｓｐａが正規であるときに電圧Ｖｓｐｌとなる
ようにしている。そして、再度モータＭｔをＡリミット
スイッチがオンするまで正転付勢しく２ｍ、２ｎ）、オ
ンするとモータＭｔを停止させ（２ｏ）、光シヤツター
４０をＰセンサ１８Ｐから回避させる。そして再度感光
体地肌部のＰセンサ１８Ｐ検出電圧Ｖｓｇｌ　（Ｖｓρ
１よりも高レベル）を読み込む（２Ｐ）。次に、検出電
圧Ｖｓｐｌと、Ｖｓｇｌの比Ｖｓｐｌ／　Ｖｓｇｌを算
出しテコれをレジスタＲ１に記憶させる（２ｑ、２ｒ）
。

検出電圧Ｖｓρ１およびＶｓｇｌは、それぞれ時系列に
所定回数の読み込みを行い、その平均値をとってもよい
。そして、モータＭｔをＢリミットスイッチがオンする
まで逆転付勢しく２ｓ、２ｔ）、オンするとモータＭｔ
を停止させ（２ｕ）、光シヤツター４０でＰセンサ］、
　８　Ｐを覆い発光ダイオードＬＥＤの初期化を終了す
る。

つまり、この処理では補正用基準パターン５０を用いて
Ｐセンサ１８Ｐの検出レベルの基準値Ｒ１（Ｖｓρｌ／
Ｖｓｇ１．）を設定している。基準値Ｒ１は、測標パタ
ーン票３１による顕像パターンが本来のパターンである
か否かの判定の基準となる。なお、補正用基準パターン
５０をＰセンサ１８Ｐの間近に設置したのは、例えばコ
ンタクトガラス板１の近くに設置した場合は露光量、レ
ンズ系、感光体、現像の不確定要素が多いため、また基
準書き込み情報にて光書き込みするプリンタ等であって
も光書き込み素子、レンズ系、ポリゴン、感光体、現像
の不確定要素が多いためである。

次に、実施例１と異なるトナー濃度基準値Ｄｓｎの設定
（ＴＤＣＩ）の処理を第１０ｂ図に示す。なお第１０ｂ
図において、実施例１の第４ｂ図と同一符号を付けた部
分は第４ｂ図と同一処理を行うため説明を省略する。

第１０ｂ図において、ステップ１９からステップ３８ま
での処理は同一である。ステップ３８で、測標パターン
票３１による顕像パターンの検出電圧ＶｓｐａとＶｓｇ
ａの両者の比Ｖ　ｓｐａ　／　Ｖ　ｓｇａを算出すると
、この比Ｖ　ｓｐａ　／　Ｖ　ｓｇａと第１０ａ図のス
テップ２ｒで記憶されたレジスタＲ１の値（基準値Ｖｓ
ｐｌ／　Ｖｓｇｌ）を比較し両者の差、（Ｖ　ｓｐａ　
／Ｖｓｇａ）　−Ｒ１が許容範囲Ｃ以内であるかを調べ
る（３８ａ）。許容範囲Ｃ以内であれば、ステップ３９
以降（第４ｂ図の処理と同一）に進むが、許容範囲Ｃ以
内でないと、マイクロプロセッサ２１０は異常であると
判断し不良検出＆補正処理に進み（３８ｂ）、不具合に
対応した補正がなされる６例えば、許容範囲Ｃ以内にな
いと感光体上にトナー等の乱反射粒子が多いことを判断
しクリニング不良、除電不良、感光体の寿命を検出した
り、トナー不足や帯電変化を検出し、これらに補正処理
等を施すことが容易にできる。また、限界の見極め判断
が容易となる。

なお、実施例３では、補正用基準パターン５０を基準電
圧Ｖｓｐｌを設定するために使用したが。

これに限らず基準電圧Ｖｓｇｌを設定するため、あるい
は両者を併用してもよい。更に、補正用基準パターン５
０は、検出レベル、位置的変動および他の変動要因の重
要度に応し、感光体地肌担当パターン、ペアラインパタ
ーン、グレーパターン。

判定用、補正用等の使いわけができる。

また、実施例３において発光ダイオードＬＥＤの初期化
は電源投入毎に行うが、これに限らず新しい感光体を装
着した時、あるいは所定枚数コピー後に行うようにして
もよい。

〔実施例４〕 第１１図に、本発明の第４態様の実施例を示す。

これは、実施例２として第５図に示すＰセンサ１、８　
Ｐの検出面が光シヤツター４３の面に対向する時、その
光シヤツター４３の対向面に補正用基準パターン５０を
設置したものである。ここで、Ｐセンサ１８Ｐが補正用
基準パターン５０に対向する時の、Ｐセンサ１８Ｐと補
正用基準パターン５０の距離は、Ｐセンサ１８Ｐが感光
体７に対向する時の、Ｐセンサ１８Ｐと感光体７の距離
と等しくして、距離的補正を不要としている。なお。

制御については実施例３と同しであるので説明を省略す
る。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明の第１態様によれば、制御手段（２
１０）が、感光体（７）に形成された顕像パターンを光
検出手段（１８Ｐ）を横切る間、駆動手段（肛）を付勢
して遮光板（４０）を光検出手段（＋、８Ｐ）と感光体
（７）の間の遮光位置から光検出手段（１８Ｐ）と感光
体（７）の間から外れた退避位置に駆動させるので、常
時発光素子（ＬＥＤ）が感光体（７）を照射することが
なく感光体（７）の光疲労を抑制しうる。

従って、精度が高く安定した顕像パターンを検出しうる
。

本発明の第２態様によれば、制御手段（２１０）が、感
光体（７）に形成された顕像パターンが光検出手段（１
８Ｐ）の位置を横切る間、駆動手段（牡）を介して光検
出手段（１，８Ｐ）を、遮光板（４３）に対向する退避
位置から感光体（７）に対向する検出位置に駆動するの
で、常時発光素子（ＬＥＤ）が感光体（７）を照射する
ことがなく感光体（７）の光疲労を抑制しうる。

従って、精度が高く安定した顕像パターンを検出しうる
。

本発明の第３！ＩＡ様によれば、光検出手段（１８Ｐ）
が、遮光板（４０）に装着された基準パターン（５０）
を直接検出するため、基準パターン（５０）を検出レベ
ル、位置的変動および他の変動要因の重要度に応じ、感
光体地肌担当パターン、ペアラインパターン、グレーパ
ターン、判定用、補正用等の使いわけを行うことにより
、精度がより高く安定した顕像パターンを検出しうる。

本発明の第４態様によれば、光検出手段（１８Ｐ）が、
遮光板（４３）に装着された基準パターン（５０）を直
接検出するため、基準パターン（５０）を検出レベル、
位置的変動および他の変動要因の重要度に応じ、感光体
地肌担当パターン、ペアラインパターン、グレーパター
ン、判定用、補正用等の使いわけを行うことにより、精
度がより高く安定した顕像パターンを検出しうる。また
、光検出手段（］、８Ｐ）と基準パターン（５０）の距
離を、光検出手段（１８Ｐ）と感光体（７）の距離に設
定しうるため、距離的補正は不要となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の実施例１を組込んだ複写機の機構主
要部を示す側面図である。 第２図は、第１図に示す光シヤツター４０の要部断面図
である。 第３図は、第１図に示す複写機に組込まれた電気回路の
構成概要を示すブロック図である。 第４ａ図、第４ｂ図は、第３図に示すマイクロプロセッ
サ２１０の制御動作を示すフローチャートである。 第５図は、本発明の実施例２を示す要部断面図である。 第６図は、従来例の画像形成装置の補正回路を示すブロ
ック図である。 第７図は、第６図に示す補正回路のスイッチＳＷをオン
したとき相対光出力Ｐ。および順電圧■Ｆの状態を示す
フローチャートである。 第８ａ図は、順電流ＩＦをパラメ〜りとしたときの通電
時間ｔと相対光出力Ｐｏとの関係を示すグラフである。 第８ｂ図は、順電流ＩＦをパラメータとしたときの通電
時間ｔと発光ダイオードＬＥＤの電力損失ｐｏとの関係
を示すグラフである。 第８０図は１通電時間１と相対順電圧との関係を示すグ
ラフである。 第８ｄ図は、通電時間ｔと相対順電流との関係を示すグ
ラフである。 第８ｅ図は、順電流ＩＦと順電圧ｖＦとの関係を示す対
数グラフである。 第８ｆ図は、通電時間ｔと相対光量下降量との関係を示
す対数グラフである。 第９図は、本発明の実施例３を示す要部断面図である。 第１０ａ図および第１０ｂ図は、実施例３のマイクロプ
ロセッサ２１０の制御動作を示すフローチャートである
。第１０ａ図に示すフローチャートは、実施例１の第４
ａ図に示す初期化（２）に代えて実施例３の初期化処理
の内容を示し、第］Ｏｂ図に示すフローチャートは、実
施例１の第４ｂ図に代えて実施例３の１〜ナ一濃度基準
値Ｄｓｎの設定処理の内容を示す。 第１１図は、本発明の実施例４を示す要部断面図である
。 １：コンタクトガラス板　　　　　２：照明灯３．４，
６　：ミラー　　　　　　　　　　　５：レンズユニッ
ト７：感光体（感光体）　　　　　　　８：メインチャ
ージャ８Ｇ＝グリツド電極　　　　　　　１０：イレー
ザ１１：現像器　　　　　　１２１〜１２３：現像ブラ
シ１３：アジテータ　　　　　　　　１４：搬送ブラシ
１５Ｆ：Ｆセンサ　　　　　　　　　１６：トナー槽１
７：トナー供給ローラ　　　　　１．８Ｐ：Ｐセンサ（
光検出手段）１９〜２３ニドレイ　　　　　　　　　２
４ニレジストローラ２５：転写・分離チャージャ　　　
　２６：定着器２７：排紙トレイ　　　　　　　　　２
８：クリーニングユニット２９：除電チャージャ　　　
　　　３１：画像パターン票３２ニレバー　　　　　　
　　　４０，４３　：光シヤツター（遮光板）４１：光
軸　　　　　　　　　　４２，４５：回転軸４４：回転
ホルダー ５０：補正用基準パターン（基準パターン）ＬＥＤ　：
発光ダイオード（発光素子）［〕ｔｒ　：シリコンフォ
トトランジスタ（受光素子）４２０ρ：表面電位計　　
　　　　　　５８：現像バイアス電極ＭＬ：モータ（駆
動手段） ２１０：マイクロプロセッサ（制御手段）声２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体； 該感光体に光を投射する発光素子、および、感光体面の
   反射光のレベルに対応する電気信号を発生する受光素子
   を含む光検出手段； 遮光板； 該遮光板を前記光検出手段と前記感光体の間の遮光位置
   と光検出手段と感光体の間から外れた退避位置に駆動す
   る駆動手段；および、 前記感光体に形成された顕像パターンが前記光検出手段
   を横切る間、前記駆動手段を介して前記遮光板を退避位
   置に置く制御手段；を備える画像形成装置。
2. （２）感光体； 該感光体に光を投射する発光素子、および、感光体面の
   反射光のレベルに対応する電気信号を発生する受光素子
   を含む光検出手段； 遮光板； 前記光検出手段を前記感光体に対向する検出位置と前記
   遮光板に対向する退避位置に駆動する駆動手段；および
   、 前記感光体に形成された顕像パターンが前記光検出手段
   の位置を横切る間、前記駆動手段を介して光検出手段を
   検出位置に置く制御手段；を備える画像形成装置。
3. （３）感光体； 該感光体に光を投射する発光素子、および、感光体面の
   反射光のレベルに対応する電気信号を発生する受光素子
   を含む光検出手段； 遮光板； 該遮光板の、前記光検出手段と対向する面に装着された
   基準パターン； 前記遮光板を前記光検出手段と前記感光体の間の遮光位
   置と光検出手段と感光体の間から外れた退避位置に駆動
   する駆動手段；および、 前記感光体に形成された顕像パターンが前記光検出手段
   を横切る間、前記駆動手段を介して前記遮光板を退避位
   置に置く制御手段；を備える画像形成装置。
4. （４）感光体； 該感光体に光を投射する発光素子、および、感光体面の
   反射光のレベルに対応する電気信号を発生する受光素子
   を含む光検出手段； 遮光板； 該遮光板の、前記光検出手段と対向する面に装着された
   基準パターン； 前記光検出手段を前記感光体に対向する検出位置と前記
   遮光板に対向する退避位置に駆動する駆動手段；および
   、 前記感光体に形成された顕像パターンが前記光検出手段
   の位置を横切る間、前記駆動手段を介して光検出手段を
   検出位置に置く制御手段；を備える画像形成装置。