JPH06262800A - 画像形成装置及びその自己診断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真方式の画像形成装置において、画質
に異常が生じたときに、異常の原因となっている部分を
検知して表示することができる画像形成装置、および該
画像形成装置における自己診断方法を提供する。 【構成】 感光体４の表面電位を電位測定手段１６によ
り測定する。また、感光体４の表面に付着したトナーの
濃度を濃度測定手段１７により測定する。測定された結
果はＣＰＵ（演算装置）２１により、あらかじめ設定さ
れた条件と比較され、これに基づいて画質不良の原因と
なっている部位が表紙装置３５に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体上に静電潜像を
形成し、トナーの付着により可視化する、いわゆる電子
写真方式の画像形成装置であって、画質に異常が生じた
ときに異常の原因となる箇所が操作者に対して表示され
る画像形成装置、およびこの画像形成装置で用いられる
自己診断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、感光体を一様に帯電した後、像光を照射することに
よって静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーを
付着させることによって可視化され、これを用紙に転写
して画像が形成されるものである。このようにして形成
される画像は感光体の帯電性能、帯電器の性能、現像装
置による現像の状態、現像装置内のトナーの状態、さら
には転写装置の状態等によって画質が影響される。した
がって、感光体・帯電装置・現像装置等を常に適切な状
態に維持しておかなければならない。特に多色のトナー
像を重ね合わせてカラー画像を形成する多色画像形成装
置では、各部の調整をより的確に行なう必要がある。こ
のように電子写真方式の画像形成装置において、画質を
常に良好に保つために、装置内各部の状態を監視し、適
切に調整するための手段がいくつか提案されている。

【０００３】特開昭６０−１７２１５６号公報に開示さ
れる複写装置は、原稿受けガラス板が多数の液晶ピクセ
ルを有し、これらによってテストパターンを発生するこ
とができるものであり、このテストパターンを用いて形
成される画像が最適なものとなるようにプロセスコント
ロールを行なうようになっている。実開昭６２−６８１
４８号公報に開示される複写機の自己診断装置は、操作
者の選択により、画像形成時のパラナータを表示部に表
示することができるものであり、このパラメータの表示
により操作者が複写機の状態を判断して適切な状態に調
整することができる。特開昭５８−１１３９４８号公報
に開示される画像形成装置は、自己診断モードが選択さ
れたときに、電気制御部分駆動用の信号の一部を、通常
の動作を行なうときに対して選択的に異ならせることが
できるものである。このように一部の信号の出力タイミ
ングを異ならせることにより、形成された画像を見て異
常のある箇所を判断することができるようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置はいずれも、画質に異常が生じたときに、
サービスマン等が形成された画像を見て、又は画像形成
時のパラメータを見て異常の原因となっている箇所を判
断しなければならない。つまり、上記従来の装置はサー
ビスマンの判断を容易ならしめるものではあるが、的確
に異常箇所を特定するには多くの経験を要することにな
る。また、何回も繰り返し画像を形成し、これらの画像
の状態から判断されるという場合が多く、何処に異常が
あるかを特定するのに時間がかかるという問題点があ
る。

【０００５】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、画質に異常が生じたとき
に、異常の原因となっている部分を検知して表示するこ
とができる画像形成装置、及び該画像形成装置における
自己診断方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、 表面に帯電電位の
差による潜像を保持することができる感光体と、 前記
感光体の表面を一様に帯電する帯電装置と、 デジタル
信号に基づいて前記感光体の表面を露光し、潜像を形成
する露光装置と、 前記感光体上に形成された潜像にト
ナーを付着させて可視化する現像装置とを備える画像形
成装置において、 前記感光体の表面電位を検知する
電位測定手段と、 前記感光体の表面に付着したトナー
の濃度を検知する濃度測定手段と、 前記電位測定手段
又は前記濃度測定手段で測定された値を、あらかじめ設
定された条件と比較する演算手段と、 前記測定値と前
記設定された条件とを比較した結果に基づき、調整を要
する画像形成装置内の部位を表示する表示装置とを、有
するものとする。

【０００７】請求項２に記載の発明は、 前記請求項
１に記載の画像形成装置において、用紙上に転写された
トナー像の濃度を検知する転写像用濃度測定手段を有
し、前記演算手段は、前記転写像用濃度測定手段で測定
された値をあらかじめ設定された条件と比較するものと
する。

【０００８】請求項３に記載の発明は、 前記請求項
１又は請求項２に記載の画像形成装置において、 テス
トパターン画像をデジタル信号化して記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されている信号に基づき、感光
体上にテストパターン画像を形成するように前記露光装
置を制御する制御手段とを、有するものとする。

【０００９】請求項４に記載の発明は、 表面に帯電
電位の差による潜像を保持することができる感光体と、
前記感光体の表面を一様に帯電する帯電装置と、 デ
ジタル信号に基づいて前記感光体の表面を露光し、潜像
を形成する露光装置と、 前記感光体上に形成された潜
像にトナーを付着させて可視化する現像装置とを備える
画像形成装置の自己診断方法であって、 前記感光体
の表面電位を測定し、前記感光体の表面に形成されたト
ナー像の濃度を測定し、 前記表面電位の測定値又は前
記トナー像の濃度の測定値を、あらかじめ設定された条
件と比較し、前記測定値が前記設定された条件に合致し
ないときに、当該測定値を検知した測定手段に対応した
画像形成装置の部位を表示するものとする。

【００１０】請求項５に記載の発明は、 前記請求項
４に記載の画像形成装置の自己診断方法において、 用
紙上に転写されたトナー像の濃度を測定する工程と、
前記転写されたトナー像の濃度の測定値をあらかじめ設
定された条件と比較する工程とを含むものとする。

【００１１】上記請求項１において、濃度測定手段は、
例えば光をトナー像が形成された感光体面に照射し、そ
の反射光によってトナー像の濃度を検知するものを採用
することができる。また、上記演算手段として、画像形
成装置の各部の動作の制御を行なうためのマイクロコン
ピューターを用いることができる。上記表示手段は、例
えばＬＥＤやＬＣＤを用いるものがあり、画像形成装置
の操作に必要な他の表示を行なうものと兼用することが
できる。

【００１２】上記請求項２において、転写像用濃度測定
手段は、トナー像が転写された後の用紙と対向する位置
に設置されるものであり、上記感光体上のトナー像の濃
度を検知するものと同様の装置を用いることができる。
上記請求項１から請求項５において、あらかじめ設定さ
れた条件は、画像形成装置に用いられる感光体、帯電装
置、現像装置又は転写装置等の特性に応じて適宜定めら
れる電位の値又は濃度の値等の範囲とすることができ
る。

【００１３】

【作用】上記請求項１に記載の画像形成装置では、感光
体の表面電位を検知する電位測定手段と、感光体表面の
トナー濃度を検知する濃度測定手段とを備えているので
感光体の表面電位とトナー濃度を検知することができ、
これら測定値と演算手段であらかじめ設定された条件と
が比較される。前記あらかじめ設定された条件は良好な
画質の像を形成することができる範囲として設定されて
いると、前記測定値がこの条件に合致しないときに当該
測定値の得られた部位が調整を要するものとして表示装
置に表示される。

【００１４】また、請求項２に記載の画像形成装置では
用紙上に転写されたトナー像の濃度を検知する転写像用
濃度測定手段を有しているので、転写後のトナー像の濃
度が不良であるときにこれを検知することができ、転写
部が調整を要する場合にこれを表示することができる。

【００１５】上記請求項３に記載の画像形成装置では、
テストパターン画像を記憶する記憶手段を有し、制御手
段により書き込み装置が上記テストパターン画像に対応
する潜像を感光体上に形成するように制御されるので、
このテストパターン画像について電位またはトナー濃度
を測定することによって、測定値が一定の条件の画像に
ついて検知されることになり、設定された条件との対応
が正確となって異常の有無を的確に判断することができ
る。

【００１６】請求項４に記載した画像形成装置の自己診
断方法では、感光体の表面電位を測定し、感光体上に形
成されたトナー像の濃度を測定し、これらの測定値を各
々あらかじめ設定された条件と比較するので、前記設定
された条件を良好な画像を形成することができる範囲と
して設定しておくことによって、範囲外となった測定値
の得られた部位が適切に調整されていないものと判断で
きる。。したがってこの測定値の該当部位が表示される
ことによって、操作者又はサービスマン等はこの表示を
見て調整が必要な画像形成装置の部位を即座に知ること
ができる。

【００１７】請求項５に記載した画像形成装置の自己診
断方法では、用紙上に転写されたトナー像の濃度を測定
する工程と、 前記転写されたトナー像の濃度の測定値
をあらかじめ設定された条件と比較する工程とを含むの
で、感光体上のトナー像の濃度が正常であるにもかかわ
らず、転写後のトナー像の濃度に異常がある場合に、こ
れを検知し転写部に異常があるものとして表示すること
ができ、操作者又はサービスマン等は転写部の異常も即
座に知ることができる。

【００１８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は請求項１又は請求項３に記載の発明の一実施
例であるカラー複写機を示す概略構成図である。このカ
ラー複写機は、画像形成部１と、この画像形成部の制御
及び必要な演算を行なう制御部２と、操作者が必要なデ
ータを入力するための入力手段及び表示装置を備えた操
作部３を備え、この他に図示しないが、原稿を読み取る
ための原稿読み取り部等を有している。

【００１９】上記画像形成部１には、表面に帯電電位の
差による潜像を保持することができる感光体４と、その
周囲に感光体を一様帯電する帯電器５、感光体４に像光
を照射して潜像を形成する書き込み装置６、潜像にトナ
ーを付着させて可視化する現像ユニット７、トナー像を
用紙に転写する転写装置１０、転写した後の感光体表面
を清掃するクリーニング装置８、感光体表面を除電する
イレースランプ９等を有している。さらに用紙トレイか
ら給紙装置１３を経て供給される用紙を表面に担持して
回転し、複数色のトナー像を転写するために繰り返し用
紙を転写位置へ送り込む転写ドラム１１と、転写が終了
した用紙を搬送する用紙搬送装置１４と、トナー像が転
写された用紙を加圧・加熱して定着する定着装置１５を
有している。また、感光体に対向する位置であって、そ
の回転方向における現像位置の上流側に電位測定器１６
が設けられ、現像位置の下流側には、トナー像用濃度測
定器１７が設けられている。これらの電位測定器１６及
びトナー像用濃度測定器１７は図２に示すように感光体
４の軸線方向すなわち画像の幅方向に４つずつ設けら
れ、それぞれの位置で電位及びトナー濃度を測定するよ
うになっている。

【００２０】上記現像ユニット７は回転軸の周囲に４台
の現像装置を備え、それぞれは異なる４色のトナーが収
容されるものであり、回転して順次感光体４と対向し、
各色に対応する潜像を可視化するものである。上記トナ
ー像用濃度測定器１７はＬＥＤから照射される光がトナ
ー像で反射されるのを検知し、その光量によって濃度を
検知するものである。

【００２１】上記制御部２は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２
２と、ＲＡＭ２３とを含むマイクロコンピューターが用
いられており、ＣＰＵ２１は画像形成部を制御する制御
装置と、電位測定器１６、トナー像用濃度測定器１７か
ら入力されるデータをデジタル化して演算を行なう演算
装置との役割を有するものである。また、ＲＯＭ２２に
はテストパターン画像がデジタルデータとして記憶され
ている。したがって、このデジタルデータに基づいて上
記ＣＰＵ２１が上記書き込み装置６を制御し、感光体４
上にテストパターン画像を潜像として形成することがで
きるようになっている。上記操作部３には、種々のデー
タの入力を可能とするテンキー３１、スタートボタン３
２、濃度設定ボタン３３、倍率設定ボタン３４、ＬＣＤ
による表示装置３５等が設けられている。

【００２２】このようなカラー複写機においてコピーを
行なうときには、感光体４が、矢印Ａの方向に回転し、
帯電器５で図３（ａ）のように全面一様に帯電され、こ
れにより感光体４の表面電位はＶ_H （ｖ）［但しＶ_H は
負の値］となる。次に帯電された感光体４は、図３
（ｂ）のように、書き込み装置６で画像に対応した部分
が露光され、露光部分の電位がＶ_L （ｖ）［但しＶ_L は
負の値］まで低下する。次に現像ユニット７により、図
３（ｃ）に示すように露光部分の第一の現像（例えばブ
ラック）が行なわれる。現像されて形成されたトナー像
は転写装置１０により用紙に転写され、残った感光体上
のトナーはクリーニング装置８にて清掃される。また、
感光体上の電位はイレースランプ９にて消去される。そ
してこの行程をさらに３回繰り返し行ない、転写ドラム
１１上の用紙にイエロー、マゼンタ、シアンの像が重ね
られて形成され、定着装置１５より定着されてフルカラ
ーのコピー像が形成される。

【００２３】次に、このカラー複写機において自己診断
モードが選択されたときの動作であって、請求項４又は
請求項５に記載の発明の一実施例である自己診断方法に
ついて説明する。図４及び図５はこの自己診断方法の概
略を示すフロー図である。

【００２４】自己診断モードが選択され、これを示す信
号が入力されると自己診断モードに入る（ＳＴ１）。な
お、自己診断モード選択信号が入力されない状態では通
常のコピーを行なう状態が維持される。自己診断モード
においてスタートボタン３２が押されると（ＳＴ２）、
ＲＯＭ２２に記憶されているテストパターンがＣＰＵ２
１によって露光装置に出力される（ＳＴ３）。このテス
トパターンは図６に示すように、電位及び濃度の測定位
置に対応した、画像形成プロセスの方向に長い各色の矩
形像（パターンＡ）と、画像形成プロセスの方向と直角
方向に長い各色の矩形像（パターンＢ）とで構成されて
いる。

【００２５】このテストパターン画像は各色ごとに潜像
の形成、現像が行なわれるものであり、最初にブラック
のパターンＡの潜像が形成され（ＳＴ４）、このときの
電位が電位測定器１６によって測定されてＲＡＭ２３に
記憶される（ＳＴ５）。続いてこの潜像はトナーの付着
により現像され（ＳＴ６）、トナー像の濃度がトナー像
用濃度測定器１７によって測定されてＲＡＭ２３に記憶
される（ＳＴ７）。続いてパターンＢについても潜像の
形成（ＳＴ８）、電位の測定及び測定値の記憶（ＳＴ
９）、現像（ＳＴ１０）、濃度の測定及び測定値の記憶
（ＳＴ１１）が行なわれる。この行程がイエロー、マゼ
ンタ、シアンについても同様に繰り返し行なわれる。

【００２６】上記のようにしてＲＡＭ２３に記憶された
測定値はＣＰＵ２１において、下記のようにあらかじめ
設定された条件と比較される。パターンＡについて電位
は、各色の矩形像中の複数点で測定されており、これら
の測定値の最大値と最小値との差が演算される（ＳＴ１
２）。各色についての最大値と最小値との差のうち、い
ずれか一つでもあらかじめ設定された値Ｘ₁ 、Ｘ₂ 、Ｘ
₃ 、Ｘ₄ よりも大きい場合は感光体４又は帯電器５に異
常があると考えられ、表示装置３５に“感光体／帯電器
をCHECK ”と表示する（ＳＴ１３）。一方、各色につい
て最大値と最小値との差がそれぞれＸ₁ 、Ｘ₂ 、Ｘ₃ 、
Ｘ₄、よりも小さいときは異常がないものとして次の演
算が行なわれる。

【００２７】次に、パターンＡについて測定されたトナ
ー像の濃度が、各色についてあらかじめ設定された値の
範囲内か否か演算される（ＳＴ１４）。そしていずれか
一つの色でも範囲外となるものがあれば当該色の現像器
に異常があるものとし、表示装置３５に“○○色につい
て現像器をCHECK ”と表示する（ＳＴ１５）。一方、す
べての色について測定値があらかじめ設定された値の範
囲内であるときは異常がないものとして表示を行なわ
ず、次の演算に進む。

【００２８】パターンＢは、各色の矩形像が画像の幅方
向に長く、４つ設けられた電位測定器のいずれもが各色
について電位を測定することができ、これらの４つの測
定値のうちの最大値と最小値との間の差を演算する（Ｓ
Ｔ１６）。この差があらかじめ設定された値より大きい
ときには帯電器に異常があるとして表示装置３５に“帯
電器をCHECK ”と表示する（ＳＴ１７）。パターンＢに
ついて測定されるトナー像の濃度も、各色について４つ
の測定値があり、これらの最大値と最小値との差を演算
する（ＳＴ１８）。この差があらかじめ設定された値よ
り大きいときには当該色の現像器に異常があるものとし
て、“○○色について現像器をCHECK ”と表示する（Ｓ
Ｔ１９）。なお、最大値と最小値との差があらかじめ設
定された値より大きくなる色が２つ以上あるときには、
２つ以上の色について上記表示が行なわれる。

【００２９】上記のようにしてパターンＡについての電
位及び濃度、パターンＢについての電位及び濃度のいず
れにも異常がないと表示装置に“正常”と表示され（Ｓ
Ｔ２０）、自己診断を終了する。続いて再度自己診断を
行なうこともでき、自己診断を行なわないときには通常
のコピーモードに戻る。このように表示装置にCHECK す
べき装置が表示されるので、サービスマン等はこの表示
にしたがって該当する装置の調整を行なうことができ、
短い時間で的確に良好な画像が得られる状態に調整する
ことが可能となる。

【００３０】なお、上記に説明した実施例は、感光体の
電位と感光体上のトナー像の濃度を測定し、自己診断を
行なうカラー複写機であるが、これに加えて用紙上に転
写された転写像の濃度を測定する転写像用濃度測定器を
転写ドラムと対向する位置に設け、ＣＰＵによってこれ
らの測定値をあらかじめ設定された条件と比較すること
で、転写装置に異常があるときにも、これを検知して表
示することができる。また、上記のような自己診断モー
ドでの動作は一般の複写機使用者の操作によって行なえ
るようにしてもよいし、サービスマン等の特定された者
のみが操作できるように設定してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１、請求項２
または請求項３に記載の発明に係る画像形成装置では感
光体の表面電位を検知する電位測定手段と、トナー像の
濃度を測定する濃度測定手段と、測定値をあらかじめ設
定された条件と比較する演算手段と、設定値が上記設定
条件と合致しないときに、該当部位の調整が必要として
表示する表示装置とを備えているので、サービスマン等
が画質の調整をしようとするときに調整が必要な部位を
容易に知ることができ、短い時間で的確に調整を行なう
ことができる。また、請求項４又は請求項５に記載の自
己診断方法では、画像形成プロセスにおいて、感光体の
電位、トナー像の濃度を測定し、これらの測定値をあら
かじめ設定された条件と比較することによって、画像形
成装置内の調整が必要な部位を表示するようになってい
るので、画質が不良である場合に何処にその原因がある
かを直ちに知ることができ、的確に調整を行なって短い
時間で良好な画質が得られる状態とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１又は請求項３に記載の発明の一実施例
であるカラー複写機を示す概略構成図である。

【図２】上記図１に示す実施例のカラー複写機におけ
る、電位測定装置及び濃度測定装置の配置を示す概略図
である。

【図３】上記図１に示す実施例のカラー複写機におけ
る、感光体の電位を示す説明図である。

【図４】上記図１に示す実施例のカラー複写機の自己診
断モードにおける動作であって、請求項４に記載の発明
の一実施例である自己診断方法を示すフロー図である。

【図５】上記図４に続くフロー図である。

【図６】自己診断モードで用いられるテストパターンの
構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 画像形成部 ２ 制御部 ３ 操作部 ４ 感光体 ５ 帯電器 ６ 露光装置 ７ 現像ユニット ８ クリーニング装置 ９ イレースランプ １０ 転写装置 １１ 転写ドラム １６ 電位測定器 １７ トナー像用濃度測定器 ３１ テンキー ３２ スタートボタン ３５ 表示装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に帯電電位の差による潜像を保持
   することができる感光体と、 前記感光体の表面を一様
   に帯電する帯電装置と、 デジタル信号に基づいて前記
   感光体の表面を露光し、潜像を形成する露光装置と、
   前記感光体上に形成された潜像にトナーを付着させて可
   視化する現像装置とを備える画像形成装置において、 前記感光体の表面電位を検知する電位測定手段と、 前記感光体の表面に付着したトナーの濃度を検知する濃
   度測定手段と、 前記電位測定手段又は前記濃度測定手段で測定された値
   を、あらかじめ設定された条件と比較する演算手段と、 前記測定値と前記設定された条件とを比較した結果に基
   づき、調整を要する画像形成装置内の部位を表示する表
   示装置とを、有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の画像形成装置に
   おいて、 用紙上に転写されたトナー像の濃度を検知する転写像用
   濃度測定手段を有し、 前記演算手段は、前記転写像用濃度測定手段で測定され
   た値をあらかじめ設定された条件と比較するものである
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１又は請求項２に記載の画
   像形成装置において、 テストパターン画像をデジタル信号化して記憶する記憶
   手段と、 前記記憶手段に記憶されている信号に基づき、感光体上
   にテストパターン画像を形成するように前記露光装置を
   制御する制御手段とを、有することを特徴とする画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 表面に帯電電位の差による潜像を保持
   することができる感光体と、 前記感光体の表面を一様
   に帯電する帯電装置と、 デジタル信号に基づいて前記
   感光体の表面を露光し、潜像を形成する露光装置と、
   前記感光体上に形成された潜像にトナーを付着させて可
   視化する現像装置とを備える画像形成装置の自己診断方
   法であって、 前記感光体の表面電位を測定し、 前記感光体の表面に形成されたトナー像の濃度を測定
   し、 前記表面電位の測定値又は前記トナー像の濃度の測定値
   を、あらかじめ設定された条件と比較し、前記測定値が
   設定された条件に合致しないときに、当該測定値を検知
   した測定手段に対応した画像形成装置の部位を表示する
   ことを特徴とする画像形成装置の自己診断方法。
5. 【請求項５】 前記請求項４に記載の画像形成装置の
   自己診断方法において、 用紙上に転写されたトナー像の濃度を測定する工程と、 前記転写されたトナー像の濃度の測定値をあらかじめ設
   定された条件と比較する工程とを含むことを特徴とする
   画像形成装置の自己診断方法。